JP2001297478A

JP2001297478A - 対物レンズ駆動装置

Info

Publication number: JP2001297478A
Application number: JP2000114859A
Authority: JP
Inventors: Masanari Mori; 政就毛利; Takeo Santo; 武生三東; Hiroshi Yamamoto; 寛山本; Takeo Ota; 威夫太田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2001-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】シリコン樹脂等を用いたプロテクター手段
は、材料特性の面で緩衝作用には優れているが、外形・
組立精度面では±２００μｍ程度の公差が必要である。
しかし、対物レンズの高ＮＡ化に伴うＷＤの短縮化が進
めば、上述した公差範囲を許容しなければならないプロ
テクター手段では実現できなくなる。【解決手段】非晶質炭素膜等からなる保護潤滑層を金
属板表面に製膜し、それが対物レンズの光記録媒体側端
面よりも突出するようにアウトサート成形等で位置決め
することにより、公差範囲を狭小化したプロテクター手
段が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円盤状記録媒体に
光学的に情報を記録もしくは再生する装置の対物レンズ
駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】対物レンズ駆動装置は円盤状記録媒体
（以下、ディスクという）の情報記録面に対する対物レ
ンズの焦点ずれやディスクトラックに対する対物レンズ
の光軸ずれに対し、それらのずれを抑制するように対物
レンズをディスクに対して垂直な方向（以下、フォーカ
ス方向という）と、ディスクの半径方向（以下、トラッ
キング方向という）との２軸方向に制御駆動するもので
ある。近年、ディスク情報の高密度化やディスク回転数
の高速化にともない、上記制御性能の高精度化が必要と
なり、対物レンズ駆動装置の動特性における周波数帯域
の広域化、不要共振等の低減などが要求されている。

【０００３】一方、ドライブ装置の小型化、特に薄型化
に対する必要性もまた高まっており、対物レンズ駆動装
置を含めた光ヘッドにおいては、対物レンズの動作距離
（Ｗorking Ｄistance 以下、ＷＤという）の短縮化
や、ディスクとレンズホルダとの機械的空隙の削減など
の薄型化に対する取り組みがなされている。ところが、
ディスクの面振れ量等は規格値（例えばＣＤ規格は±
０．５ｍｍ）であるから、対物レンズＷＤの短縮化を進
めていくと対物レンズもしくはレンズホルダとディスク
との衝突という状況が生じ、衝突に伴うディスクの傷付
きなどの問題に対する対策手段が必要となる。

【０００４】このような要求に応えるために従来の対物
レンズ駆動装置では、特開平１１−３１２３２２号公報
に開示されているように、衝突に対するプロテクター手
段が提案されている。以下、従来の対物レンズ駆動装置
（特開平１１−３１２３２２号）について図面を参照し
ながら説明する。図３は従来の対物レンズ駆動装置の構
成を示す分解斜視図である。

【０００５】図３において、１０１は対物レンズ、１０
２はレンズホルダ、１０３はフォーカスコイル、１０４
ａ、１０４ｂはトラッキングコイル、１０５ａ、１０５
ｂはコイル基板である。レンズホルダ１０２には対物レ
ンズ１０１、コイル基板１０５ａ、１０５ｂがそれらの
所望の位置に固着されている。さらに、レンズホルダ１
０２には、フォーカスコイル１０３と、トラッキングコ
イル１０４ａ、１０４ｂとが直接巻回されており、各コ
イルのリード端子はコイル基板１０５ａ、１０５ｂ上に
形成された回路パターンのランド部に半田固定されてい
る。以下、レンズホルダ１０２および上述した部品で構
成されたものを可動部とする。

【０００６】１０７はホルダー基板、１０９はサスペン
ションホルダである。ホルダー基板１０７にはコイル基
板１０５ａ、１０５ｂと同様に回路パターンおよびラン
ド部が形成されている。サスペンションホルダー１０９
と、ホルダー基板１０７は、取付ネジ１１５によって、
後述するバックヨーク１１２ｂに固定されている。１０
６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄは金属線バネであ
り、それらの一端は可動部のコイル基板１０５ａ、１０
５ｂのランド部に、他端はホルダー基板１０７のランド
部にそれぞれ半田付け固定されており、可動部をフォー
カス方向Ｆとトラッキング方向Ｔへ移動可能に弾性支持
されている。ホルダー基板１０７の端子（図示せず）に
印可された駆動電流は金属線バネ１０６ａ〜１０６ｄを
介してフォーカスコイル１０３およびトラッキングコイ
ル１０４ａ、１０４ｂに供給される。

【０００７】ディスク１１６に対し平行な面を有するベ
ース部１１２ａと、このベース部１１２ａからディスク
１１６側に凸となるよう、かつディスク１１６に対し垂
直に配置した板状のバックヨーク１１２ｂ、１１２ｃと
が一体に形成され、アクチュエータベースを構成してい
る。バックヨーク１１２ｂ、１１２ｃには、それぞれマ
グネット１１３ａ、１１３ｂが固着されており、その磁
界方向は互いのＮ極が対向する方向である。そして、マ
グネット１１３ａ、１１３ｂとバックヨーク１１２ｂ、
１１２ｃとで形成された磁気回路の磁気ギャップにはフ
ォーカスコイル１０３の一部と、トラッキングコイル１
０４の一部が配置されている。そして、磁気ギャップ内
の磁界と各コイルに通電された駆動電流とで発生する電
磁力によって可動部はフォーカス方向Ｆとトラッキング
方向Ｔとに駆動される。１１４はシールドヨークであ
り、外部からの磁気の影響を遮断する。

【０００８】１１０はプロテクターであり、対物レンズ
１０１を覆い、かつ可動部からディスク１１６方向へ最
も突出するようにレンズホルダ１０２の上部に接着剤１
１１で固着されている。

【０００９】以下に、プロテクター１１０の動作につい
て説明する。可動部がフォーカス方向Ｆの誤動作等でデ
ィスク１１６に異常接近した場合には、可動部からディ
スク１１６側に最も突出したプロテクター１１０のみが
ディスク１１６に衝突し、ディスク１１６と対物レンズ
１０１との衝突を防止している。また、プロテクター１
１０はシリコンゴム等の材質で構成されており、衝突時
のディスク１１６に対する傷付け等を回避している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成からなる従来の対物レンズ駆動装置では、シリコンゴ
ムで形成されたプロテクターを接着剤でレンズホルダに
固着している。確かにプロテクターをシリコンゴムやＰ
ＯＭ樹脂等で形成することは、ディスクの傷付き防止の
観点から適切であるが、その反面、外形・組立精度面に
おいて１００〜３００μｍ程度の公差を許容しなければ
ならない。さらに、衝突時の変形量も１００μｍ程度は
見積もらなければならない。

【００１１】従って、高密度化の要求が高まり、対物レ
ンズの高ＮＡ化に伴うＷＤの短縮化が進めば、上述した
外形・組立精度の公差や変形量を許容しなければならな
いプロテクター手段では適応できなくなるという問題点
がある。

【００１２】本発明はこのような従来の対物レンズ駆動
装置の有する上記課題に鑑み、傷付きを防止し、かつ外
形精度を確保したプロテクター手段を有した対物レンズ
駆動装置を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の対物レンズ駆動装置は、以下のような構成を
有している。

【００１４】保護手段は対物レンズの光記録媒体側端面
よりも突出してレンズホルダに設けられた保護潤滑層で
あるという構成を有している。

【００１５】また、上記保護潤滑層は非晶質炭素膜で形
成されている。

【００１６】また、上記保護潤滑層はポリイミド材料で
形成されている。

【００１７】また、保護手段は光記録媒体側に凸面を有
した弾性金属板と、弾性金属板の光記録媒体に対向した
面に形成された保護潤滑層であるという構成を有してい
る。

【００１８】また、弾性金属板はレンズホルダに一体成
形された構成を有している。

【００１９】また、上記弾性金属板の衝突力による対物
レンズの光軸方向の変形量は対物レンズの光学的作動距
離よりも小さいという構成を有している。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の
形態における対物レンズ駆動装置の全体構成を示す分解
斜視図である。図１において、１は対物レンズ、２はレ
ンズホルダ、３はフォーカスコイル、４ａ、４ｂはトラ
ッキングコイル、５ａ、５ｂ（図示せず）はコイル基板
である。レンズホルダ２には対物レンズ１、コイル基板
５ａ、５ｂ、フォーカスコイル３、トラッキングコイル
４ａ、４ｂがそれぞれ所望の位置に固着されている。ま
た、各コイルのリード端子はコイル基板５ａ、５ｂ上に
形成された回路パターンのランド部に半田固定されてい
る。１０は非晶質炭素膜、１１はレンズホルダにアウト
サート成形された金属板である。非晶質炭素膜１０はイ
オンプレーティング法などによって金属板１１に製膜さ
れており、プロテクターを構成している。ここで、レン
ズホルダ２および上述した部品で構成されたものを以下
では、可動部とする。

【００２１】７はホルダー基板、９はサスペンションホ
ルダ、１４はアクチュエータフレキ、１５は取り付けネ
ジである。ホルダー基板７にはコイル基板５と同様に回
路パターンおよびランド部が形成されており、その所望
のランド部にアクチュエータフレキ１４のランド部が半
田固定されている。アクチュエータフレキ１４が取り付
けられたホルダー基板７とサスペンションホルダ９は、
後述する固定部１２ｃに取り付けネジ１５で固定されて
いる。

【００２２】６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは金属線バネであ
り、それらの一端は可動部のコイル基板５ａ、５ｂのラ
ンド部に、他端はホルダー基板７のランド部にそれぞれ
半田固定されている。それらは可動部をフォーカス方向
Ｆとトラッキング方向Ｔへ移動可能なように弾性支持し
ている。ホルダー基板７の端子（図示せず）に印可され
た駆動電流は金属線バネ６ａ〜６ｄを介してフォーカス
コイル３およびトラッキングコイル４ａ、４ｂに供給さ
れる。８はシリコン系のゲルであり、サスペンションホ
ルダ９に設けた容器内に充填されており、金属線バネ６
ａ〜６ｄの動きをその粘性抵抗で制動し、それらに弾性
支持された可動部の共振等の振動特性を抑制する。

【００２３】１２はアクチュエータベースであり、ディ
スク１６に対して垂直かつ互いに平行な面を有した板状
のバックヨーク１２ａ、１２ｂ、および固定部１２ｃが
折り曲げ加工等で形成されている。バックヨーク１２
ａ、１２ｂには、それぞれマグネット１３ａ、１３ｂが
固着され磁気回路を形成しており、その磁界方向は各マ
グネットの異極が対向する方向である。そして、その磁
気回路の磁気ギャップにはフォーカスコイル３の一部
と、トラッキングコイル４ａ、４ｂの一部が所望の空隙
を介して配置されている。そして、磁気ギャップ内の磁
界と各コイルに通電された駆動電流とで発生する電磁力
によって可動部はフォーカス方向Ｆとトラッキング方向
Ｔとに駆動される。

【００２４】以下に、非晶質炭素膜１０と金属板１１で
構成されたプロテクターについて図２を用いて説明す
る。図２（ａ）は図１で示したプロテクター部の部分斜
視図、図２（ｂ）はプロテクター部の記号を定義する部
分側面図である。図１の説明で述べたように、金属板１
１には厚さ１０数μｍ程度の非晶質炭素膜１０がイオン
プレーティング法などによって製膜されいる。記号ｄは
対物レンズ１の上端面と非晶質炭素膜１０が製膜された
金属板１１の上端面との高さ方向の差、すなわちプロテ
クターの突出量である。

【００２５】プロテクターに必要な機能は、（１）ディスク１６と対物レンズ１との直接衝突を防止
すること（２）ディスク１６に傷などをつけないことなど、大別すると２つの機能が必要である。

【００２６】まず、要求機能（１）について説明する。
ここで、図２（ｂ）に示したように、対物レンズ１のＷ
Ｄをｗ、プロテクターの外形・組立精度や変形量を踏ま
えた突出量ｄの公差を±ｅ、対物レンズ１が合焦点位置
にあるときにディスク１６とプロテクター上端部との空
隙をｆとすると、下記関係式を満足しなければならな
い。

【００２７】ｄ−ｅ＞０・・・・・（式１）ｄ＋ｅ＜ｗ−ｆ・・・・・（式２）式（１）は対物レンズ１に対して、プロテクターが必ず
突出していること、すなわち、ディスク１６と対物レン
ズ１とが直接衝突しないための条件式である。式（２）
は対物レンズ１が合焦点位置（通常動作位置）であって
もプロテクターがディスク１６に接触しないための条件
式である。すなわち、公差ｅの狭小化は、対物レンズ１
におけるＷＤの短縮化に対して有効な要因であることを
上式（１）〜（２）は示している。

【００２８】本発明によれば、厚さ１０数μｍの非晶質
炭素膜１０の厚さ公差は数μｍ以下であり、また、非晶
質炭素膜１０が製膜された金属板１１のレンズホルダ２
へのアウトサート成形の精度公差は２０μｍ程度である
ので、上述した突出量ｄの公差ｅを５０μｍ程度に狭小
化することが可能となる。

【００２９】次に、要求機能（２）について説明する。
非晶質炭素膜１０は非晶質構造であり、自己潤滑性、耐
容着性および表面精度に優れており、その組成構造を設
計することにより、マイクロビッカース硬度３００００
〜５００００Ｎ／ｍｍ程度の高硬度な保護膜も製膜でき
る。また、非晶質炭素膜１０はイオンプレーティング法
によって金属板１１に強い吸着能力で製膜できる。この
ように、高硬度で表面強度の高い非晶質炭素膜１０は、
摩擦係数が小さいため、衝突によるディスク１６との接
触面圧と両者間の摩擦係数に比例した摩擦力も小さくな
る。

【００３０】従って、両者間の摩擦力に起因したせん断
力がディスク１６のせん断方向の表面張力よりも小さく
なるように、非晶質炭素膜１０の組成構造を設定するこ
とで、衝突によるディスク１６の傷付き等を防止でき
る。

【００３１】本発明によれば、非晶質炭素膜１０などを
保護潤滑層として用いているので、ディスク１６との衝
突による傷付きを防止することが可能となる。

【００３２】なお、本実施の形態では保護潤滑層を非晶
質炭素膜としたが、それに替えてポリイミド材料を保護
潤滑層としても同様の効果が得られる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、低摩擦係
数、高硬度かつ厚さ精度に優れた非晶質炭素膜や、ポリ
イミド材料を保護潤滑層とし、摩擦係数を低減すること
で衝突による傷付きが防止できる。

【００３４】また、上述した保護潤滑層を弾性金属板に
施し、その弾性金属板をレンズホルダの所望の位置にア
ウトサート成形等で配置することで、高精度な位置決め
が可能となるので、ＷＤの小さい対物レンズに適応した
プロテクター手段を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における対物レンズ駆動装
置の全体構成を示す分解斜視図

【図２】（ａ）はプロテクター部の部分斜視図（ｂ）はプロテクター部の部分側面図

【図３】従来の対物レンズ駆動装置の構成を示す分解斜
視図

【符号の説明】

１，１０１対物レンズ２，１０２レンズホルダ３，１０３フォーカスコイル４ａ〜４ｂ，１０４ａ〜１０４ｂトラッキングコイル５ａ〜５ｂ，１０５ａ〜１０５ｂコイル基板６ａ〜６ｄ，１０６ａ〜１０６ｄ金属線バネ７，１０７，ホルダー基板８シリコンゲル９，１０９サスペンションホルダ１０非晶質炭素膜１１金属板１１０プロテクター１１１接着剤１２，１１２アクチュエータベース１２ａ〜１２ｂ，１１２ｂ〜１１２ｃバックヨーク１２ｃ固定部１１２ａベース部１３ａ〜１３ｂ，１１３ａ〜１１３ｂマグネット１４アクチュエータフレキ１１４シールドヨーク１５，１１５取付けネジ１６，１１６ディスクＴトラッキング方向Ｆフォーカス方向ｄ突出量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本寛大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者太田威夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5D118 AA28 BA01 DC03 EA02 EB13 EC04 EC07 FA25 5D119 AA02 AA31 BA01 JA44 JC03 JC05 JC06 MA07 MA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光記録媒体の情報記録面に光を合焦させる
対物レンズと、前記対物レンズを保持するレンズホルダ
と、前記光記録媒体と前記対物レンズとの直接衝突や傷
付きを回避する保護手段と、基台と、前記基台に対して
前記レンズホルダを少なくとも前記対物レンズの光軸に
略平行な方向へ移動可能とする支持手段と駆動手段とを
備えた対物レンズ駆動装置において、前記保護手段は前
記対物レンズの前記光記録媒体側端面よりも突出して前
記レンズホルダに設けられた保護潤滑層であることを特
徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項２】保護潤滑層は非晶質炭素膜であることを特
徴とする請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項３】保護潤滑層はポリイミド材料であることを
特徴とする請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項４】光記録媒体の情報記録面に光を合焦させる
対物レンズと、前記対物レンズを保持するレンズホルダ
と、前記光記録媒体と前記対物レンズとの直接衝突や傷
付きを回避する保護手段と、基台と、前記基台に対して
前記レンズホルダを少なくとも前記対物レンズの光軸に
略平行な方向へ移動可能とする支持手段と駆動手段とを
備えた対物レンズ駆動装置において、前記保護手段は前
記光記録媒体側に凸面を有した弾性金属板と、前記弾性
金属板の前記光記録媒体に対向した面に形成された保護
潤滑層であることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項５】弾性金属板は前記レンズホルダに一体成形
されたことを特徴とする請求項４記載の対物レンズ駆動
装置。
【請求項６】弾性金属板の衝突力による前記対物レンズ
の光軸方向の変形量は前記対物レンズの光学的作動距離
よりも小さいことを特徴とする請求項４記載の対物レン
ズ駆動装置。