JP2005063496A

JP2005063496A - 光ピックアップ装置

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Publication number: JP2005063496A
Application number: JP2003207876A
Authority: JP
Inventors: Koji Naraoka; 宏二奈良岡
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2003-08-19
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】特定の高い周期で発生するレンズアクチュエータのピッチング共振、ヨーイング共振を有効にダンピングするとともに、静的な変位に対する不具合を解消できるようにサスペンション部材の支持アームを構成する。
【解決手段】ヨークベース４に固定したサスペンションホルダ５の背面にサスペンション部材３の一端を固定する支持アーム６を配置するとともに、該支持アーム６をサスペンション部材３のジッタ方向への変位に対する追従性を向上するように形成してなり、前記サスペンション部材３の他端に保持したレンズホルダ１を電磁駆動方式によりサーボ制御することにより対物レンズ２を変位させて光ディスクに対するビームスポットの照射位置を調整するようにした光ピックアップ装置において、前記支持アーム６の変形許容部６ａに粘弾性材Ｇ１／Ｇ２を充填する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種コンピュータシステムなどの情報機器において、大量の情報を記録する記録媒体としての光ディスク（例えば、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／−ＲＷ／ＲＡＭ／＋Ｒ／＋ＲＷなど）をドライブするディスク装置において、この光ディスクへの情報の記録または記録情報の再生を行うための光ピックアップ装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクをドライブするディスク装置における光ピックアップ装置は、光ディスクの記録面にビームスポットを形成するため、各種の光学系部品が組み合わされて構成されている。図１５は、従来の光ピックアップ装置の一般的な構成の概要を示す図であり、同図において符号Ａは光ピックアップ装置、符号Ｂは半導体レーザ素子、そして符号Ｃはディテクタを示す。前記半導体レーザ素子Ｂから発射された光ビームは、複数のミラー系、レンズ系の光学部品を経由して光ピックアップ装置Ａの対物レンズ１０２までの光路を辿り、光ディスクの記録面にビームスポットを形成する。
【０００３】
前記光ピックアップ装置Ａは、図１６に示すように対物レンズ１０２を保持したレンズホルダ１０１の両側が上下一対、合計４本のサスペンション部材１０５の一端に固定され、このサスペンション部材１０５の他端は、ヨークベース１０３に固定したサスペンションホルダ１０４の背面に配設した支持アーム１０６に固定されている。これによりレンズホルダ１０１はサスペンション部材１０５により片持ち状態で弾性支持されるため、該レンズホルダ１０１は上下左右に揺動可能の状態となる。なお、前記支持アーム１０６は、十分に剛性の小さいＰＣＢ基板（プリント配線基板）が一般に採用されている。
【０００４】
そして、レンズホルダ１０１にはフォーカス駆動コイル１０７およびトラッキング駆動コイル１０８を備え、ヨークベース１０３に固定された永久磁石１０９・１１０の磁界との相互作用による電磁駆動方式により、レンズホルダ１０１全体がフォーカス方向（矢印Ｙ方向）およびトラッキング方向（矢印Ｘ方向）にサーボ制御されるレンズアクチュエータＬとなるように構成されている。
【０００５】
前記フォーカス駆動コイル１０７、トラッキング駆動コイル１０８のコイル端末は各々４本のサスペンション部材１０５に電気的に結線されるとともに、このサスペンション部材１０５の他端はサスペンションホルダ１０４内に充填したゲル状緩衝材１１１で保持され、その末端が支持アーム１０６の回路基板上に半田付けされている。
【０００６】
このようにレンズホルダを左右両側から４本のサスペンション部材で支持する方式は、フォーカス方向およびトラッキング方向への１次共振のほかに、可動部の重心周りのモーメント方向への共振モードが存在する。これは可動部の重心を通りジッタ方向と平行な軸周りのローリング共振、ラジアル方向と平行な軸周りのピッチング共振、フォーカス方向と平行な軸周りのヨーイング共振の３モードとなる。
【０００７】
このようなモーメント方向の共振であるピッチング共振およびヨーイング共振によるサーボ特性への悪影響を緩和するため、以下のような手段が一般に採用されている。即ち、可動部にピッチング共振あるいはヨーイング共振が発生したとき、サスペンション部材は長手方向（ジッタ方向に平行な方向）に伸縮する挙動を示すため、このサスペンション部材を十分に剛性の小さいＰＣＢ基板による支持アームに固定するようにしているのである。これにより、ピッチング共振あるいはヨーイング共振が発生しても、サスペンション部材の伸縮挙動を支持アームで吸収してダンピングするようにしている。
【０００８】
ところで、このような４本のサスペンション部材による支持構造のレンズアクチュエータの製造は、レンズホルダおよびサスペンションホルダを樹脂材料によりモールド成形する際に、サスペンション部材をインサート成形により一体成形することが望ましい。これは、一体成形により各部品間の相対的位置精度を向上することができるため、最終的に対物レンズの位置や傾き精度を向上することができ、可動部となるレンズホルダをフォーカス方向およびトラッキング方向へ変位したときに発生する対物レンズの傾きを抑制することができるためである。
【０００９】
しかしながら、このようなサスペンション部材をインサート成形によりレンズホルダおよびサスペンションホルダとともに一体化する場合は、サスペンション部材がサスペンションホルダに直接固定されるため、この部分の剛性が小さいものとならず、サスペンション部材の伸縮挙動を吸収してダンピングすることができない。
【００１０】
そこで本発明の出願人は、サスペンションホルダに支持アームを一体に成形し、しかもこの支持アームの剛性が小さくなるようにしてサスペンション部材の伸縮挙動を吸収し、ダンピング効果が得られるようにした。図８は、このような効果が得られるように構成された光ピックアップ装置の平面図であり、同図において符号１は対物レンズ２を保持したレンズホルダを示す。このレンズホルダ１は共振を防止するため、通常、液晶ポリマなどの弾性率の高い素材により成形される。
【００１１】
このレンズホルダ１の両側には上下一対の突起１ａが形成されており、この突起１ａにサスペンション部材３の一端が固定される。なお、このサスペンション部材は、一般に断面円形のワイヤ状のものが採用されているが、バネ張力を具えた板状のものも採用し得る。そして、このサスペンション部材３の他端は、ヨークベース４に固定したサスペンションホルダ５の支持アーム６に固定される。
【００１２】
ここで、前記サスペンションホルダ５および支持アーム６は、図９に示す形状であって合成樹脂の一体成形構造であり、サスペンションホルダ５の両側端の上下に凹溝５ａが形成されており、この凹溝５ａにゲル状緩衝材７が充填され、サスペンション部材３を保持するようにしている。一方、支持アーム６はその主体部が低質量となるようにしたステム６ａが形成され、このステム６ａがサスペンションホルダ５と一体となっている。したがって、ステム６ａが低質量であることにより剛性が低下するので、柔軟性が付与されてサスペンション部材３の変位に対する追従性が向上した変形許容部となる。なお、前述の説明では支持アーム６を構造的に剛性が低下するようにしてあるが、成形材料を適宜選択するなどして支持アームの剛性を低下させることもできる。
【００１３】
このようにしてレンズホルダ１は、図１０に示すように支持アーム６に固定したサスペンション部材３により片持ち状態で支持されることになる。そして、レンズホルダ１にはフォーカス駆動コイル８およびトラッキング駆動コイル９が固定されており、ヨークベース４に固定された永久磁石１０・１１の磁界との相互作用による電磁駆動方式によりレンズホルダ全体がフォーカス方向およびトラッキング方向にサーボ制御される。
【００１４】
なお、上記構成において、レンズホルダ１、サスペンションホルダ５ならびに支持アーム６は、射出成形手段により同時成形することを前提とするが、このときサスペンション部材３をインサート成形により一体化するため、一工程でレンズホルダ１とサスペンションホルダ５ならびに支持アーム６が精度良く一体化された状態となる。そして、かかる状態において、サスペンションホルダ５の凹溝５ａにゲル状緩衝材７を充填し、サスペンションホルダ５をヨークベース４に固定して光ピックアップ装置の完成状態となる。
【００１５】
以上のように構成された光ピックアップ装置において、フォーカス駆動コイル８およびトラッキング駆動コイル９に制御電流を通じてサーボ制御がなされ、ピッチング共振が発生した場合、支持アーム６のステム６ａの剛性が小さいことから、このステム６ａが変形して図１１に示すように支持アーム６がサスペンション部材３に追従してジッタ方向に変位する。これによりサスペンション部材３の伸縮挙動が吸収されてダンピングされ、ゲル状緩衝材７の制振効果と相俟ってピッチング共振を有効に阻止することができる。また、図１２に示すようにヨーイング共振が発生した場合は、ステム６ａがサスペンション部材３に追従して変形するため、支持アーム６がジッタ方向に変位し、ヨーイング共振が有効に阻止される（例えば、特許文献１）。
【００１６】
【特許文献１】
特願２００２−１６２９４８号
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
このように上述した光ピックアップ装置では、サスペンション部材３を支持する支持アーム６のステム６ａの剛性が小さいことから、ピッチング共振、ヨーイング共振を効果的にダンピングすることが可能となった。しかしながら、このように構成された対物レンズを含むレンズアクチュエータＬが図１３、図１４のように静的にフォーカス方向へ変位すると、ジッタ方向への傾きが発生し易くなるという問題が生じた。これは、剛性の小さいステム６ａを形成したことに伴ってこの部分の捩り剛性も低下したことに起因するものである。
【００１８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、特定の高い周期で発生するレンズアクチュエータのピッチング共振、ヨーイング共振を有効にダンピングするとともに、静的な変位に対する不具合も解消できるサスペンション部材の支持アームとなるようにしたものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、以下に述べる各手段により上記課題を解決するようにした。即ち、請求項１記載の発明では、ヨークベースに固定したサスペンションホルダの背面にサスペンション部材の一端を固定する支持アームを配置するとともに、該支持アームをサスペンション部材のジッタ方向への変位に対する追従性を向上するように形成してなり、前記サスペンション部材の他端に保持したレンズホルダをサーボ制御することにより対物レンズを変位させて光ディスクに対するビームスポットの照射位置を調整するようにした光ピックアップ装置において、前記支持アームの変形許容部に粘弾性材を充填する。
【００２０】
請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の発明において、粘弾性材の充填位置が支持アームの変形許容部とフレキシブルプリント基板とにより形成された間隙および／または支持アームの変形許容部とサスペンションホルダとにより形成された間隙であるようにする。
【００２１】
請求項３記載の発明では、上記請求項１乃至請求項２記載の発明において、粘弾性材が接着剤であるようにする。
【００２２】
請求項４記載の発明では、上記請求項１乃至請求項２記載の発明において、粘弾性材がアクリル系紫外線硬化型樹脂であるようにする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて詳細に説明する。なお、従来と同一の構成の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
図１は、本発明を実施した光ピックアップ装置の平面図であり、上述した光ピックアップの構成と同様に対物レンズ２を保持したレンズホルダ１は４本のサスペンション部材３の一端に片持ち状態で支持される。前記サスペンション部材３の他端を保持するサスペンションホルダ５と一体の支持アームはその主体部が低質量となるようにしたステム６ａが形成され、前記サスペンションホルダ５の背面にはフィルム状のフレキシブルプリント基板１２が接着剤などの適宜手段により貼着されている。
【００２５】
レンズホルダ１、サスペンションホルダ５ならびに支持アーム６は、射出成形手段により同時成形されるが、このとき、サスペンション部材３がインサート成形により一体化され、その端部が支持アームに固定されるとともに末端部は成形後に貼着されるフレキシブルプリント基板１２の回路形成面に突出し、図２に示すように半田付けされ、リード線の接続が可能となるようにしている。
【００２６】
このように構成されたことにより、支持アーム６のステム６ａとフレキシブルプリント基板１２との間、および支持アーム６のステム６ａとサスペンションホルダ５との間に間隙が形成される。そこで本発明では、前記間隙のいずれか一方または両方に粘弾性材を充填するようにした。
【００２７】
図１は、本発明の第１実施例であり、支持アーム６のステム６ａとフレキシブルプリント基板１２とにより形成された間隙に粘弾性材Ｇ１を充填した状態を示す。図３は、本発明の第２実施例であり、支持アーム６のステム６ａとサスペンションホルダ５との間隙に粘弾性材Ｇ２を充填した状態を示す。さらに、図４は、本発明の第３実施例であり、前記両間隙に粘弾性材Ｇ１・Ｇ２を充填した状態を示す。なお、充填する粘弾性材は、硬化後においても粘弾性状態である接着剤やアクリル系紫外線硬化型樹脂によって所望の結果を得ることができたが、これに限定されることなく、等価の機能を備える材料を広く採用し得る。
【００２８】
このように構成された本発明の光ピックアップ装置によれば、レンズアクチュエータＬのピッチング共振、ヨーイング共振を効果的にダンピングでき、静的な移動によるジッタ方向への傾きを防止することができるのであるが、この場合の態様を以下に説明する。
【００２９】
図５は、本発明の第１実施例の要部の機械系等価図であり、支持アーム６のステム６ａとフレキシブル回路基板１２との間隙に充填された粘弾性材Ｇ１はバネ機能と等価の粘弾性効果を備える。したがって、ピッチング共振、ヨーイング共振によりサスペンション部材３から支持アーム６に高周期の機械共振による力Ｆ１が伝達するとステム６ａが励振される状態となるが、このときのステム６ａの変位は微視的であるため、粘弾性材Ｇ１の粘弾性効果が作用することなく、ピッチング共振、ヨーイング共振が有効にダンピングされる。
【００３０】
一方、レンズアクチュエータＬのフォーカス方向への静的な変位に伴う力Ｆ２が支持アーム６に作用した場合は、ステム６ａの変位量が大きくなることから粘弾性材Ｇ１の粘弾性効果が作用し、実質的にステム６ａの質量が増加した状態と等価となり、従動性が低下することから支持アーム６の変位を抑制することができ、これにより、レンズアクチュエータＬのジッタ方向への傾きを阻止することが可能となる。
【００３１】
図６は、本発明の第２実施例の要部の機械系等価図であり、支持アーム６のステム６ａとサスペンションホルダ５とにより形成された間隙に充填した粘弾性材Ｇ２によりステム６ａに対する粘弾性効果を得るようにしたものである。この第２実施例の構成では、レンズアクチュエータＬのフォーカス方向への静的な変位に伴う力Ｆ２が支持アーム６に作用してステム６ａの変位量が大きくなると、このステム６ａが前記粘弾性材Ｇ２を圧縮する状態となり、粘弾性効果により支持アーム６の変位が抑制されるので、レンズアクチュエータＬのジッタ方向への傾きが阻止される。
【００３２】
図７は、本発明の第３実施例の要部の機械系等価図であり、粘弾性材Ｇ１を支持アーム６のステム６ａとフレキシブルプリント基板１２とにより形成された間隙および粘弾性材Ｇ２を支持アーム６のステム６ａとサスペンションホルダ５とにより形成された間隙に充填したもので、これによりステム６ａに対する粘弾性効果を相乗的に得るようにしたものである。
【００３３】
【発明の効果】
このように、本発明ではサスペンション部材の支持アームの剛性を小さくして変形許容部としたステムに粘弾性効果を与えるようにしたので、特定の高い周期で発生するレンズアクチュエータのピッチング共振、ヨーイング共振を有効にダンピングするとともに、静的な変位に対する不具合を解消することができ、レンズアクチュエータのジッタ方向への傾きを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ピックアップ装置の第１実施例の平面図である。
【図２】本発明の光ピックアップ装置の第１実施例の要部斜視図である。
【図３】本発明の光ピックアップ装置の第２実施例の平面図である。
【図４】本発明の光ピックアップ装置の第３実施例の平面図である。
【図５】本発明の第１実施例の機械系等価図である。
【図６】本発明の第２実施例の機械系等価図である。
【図７】本発明の第３実施例の機械系等価図である。
【図８】本発明の改良の対象となる光ピックアップ装置の平面図である。
【図９】図８の光ピックアップ装置の要部斜視図である。
【図１０】図８の光ピックアップ装置の要部断面図である。
【図１１】図８の光ピックアップ装置のピッチング共振を説明する図である。
【図１２】図８の光ピックアップ装置のヨーイング共振を説明する図である。
【図１３】図８の光ピックアップ装置の不具合の状態を説明する図である。
【図１４】図８の光ピックアップ装置の不具合の状態を説明する図である。
【図１５】従来の光ピックアップ装置の構成を示す平面図である。
【図１６】従来の光ピックアップ装置の構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１・・・・・・レンズホルダ
２・・・・・・対物レンズ
３・・・・・・サスペンション部材
４・・・・・・ヨークベース
５・・・・・・サスペンションホルダ
６・・・・・・支持アーム
７・・・・・・ゲル状緩衝材
８・・・・・・フォーカス駆動コイル
９・・・・・・トラッキング駆動コイル
１０・１１・・永久磁石
１２・・・・・フレキシブル回路基板
Ｇ１・Ｇ２・・粘弾性材
Ｌ・・・・・・レンズアクチュエータ

Claims

ヨークベースに固定したサスペンションホルダの背面にサスペンション部材の一端を固定する支持アームを配置するとともに、該支持アームをサスペンション部材のジッタ方向への変位に対する追従性を向上するように形成してなり、前記サスペンション部材の他端に保持したレンズホルダを電磁駆動方式によりサーボ制御することにより対物レンズを変位させて光ディスクに対するビームスポットの照射位置を調整するようにした光ピックアップ装置において、前記支持アームの変形許容部に粘弾性材を充填したことを特徴とする光ピックアップ装置。
粘弾性材の充填位置が支持アームの変形許容部とフレキシブルプリント基板とにより形成された間隙および／または支持アームの変形許容部とサスペンションホルダとにより形成された間隙であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置
粘弾性材が接着剤であることを特徴とする請求項１乃至請求項２記載の光ピックアップ装置。
粘弾性材がアクリル系紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項２記載の光ピックアップ装置。