JP2005149602A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ピックアップ装置において、可動部を安定した状態で所望の位置に正確に停止させることができるとともに可動部の共振周波数でのＱ値を小さな値とする。
【解決手段】 光ピックアップ装置は、ベース部１０と、対物レンズ３１を備えた可動部３０と、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄとを備えている。これらのうち、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄは、ワイヤ状部材で構成され一端にてベース部１０に固定されるとともに他端にて可動部３０に固定されて、可動部３０をベース部１０に対して変位可能かつ弾性的に支持する。そして、この弾性支持部材４０はＳ字状に形成されるとともに、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄの一部には粘性部材４７が固着されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＣＤ，ＭＯなどの光ディスクに情報を記録し、または光ディスクに記録された情報を再生する光ピックアップ装置に関する。

一般に、ＣＤ，ＭＯなどの光ディスクに情報を記録し、または光ディスクに記録された情報を再生するために光ピックアップ装置が用いられている。この種の光ピックアップ装置は、半導体レーザなどからなるレーザ光源から発せられたレーザ光を、光学系を介して対物レンズによって光ディスク上に集光し、同光ディスクから反射される反射光を対物レンズを介して光学系により光検出器に導いている。この光ピックアップ装置は、対物レンズによって集光されるレーザ光を、光ディスクのトラック上を正確に合焦しながら追従させるようになっている。

このような光ピックアップ装置として、例えば下記特許文献１に示されるようなものがある。この特許文献１に示される光ピックアップ装置は、対物レンズを備えた可動部と、この可動部を弾性的に支持する弾性支持部材と、これら可動部および弾性支持部材を支持するベース部とから構成されている。
特許２５９２０５５

可動部には対物レンズの他に、可動部をフォーカス制御およびトラッキング制御するための駆動コイルがそれぞれ設けられているとともに本体ベースに立設している支軸を通すための穴が設けられている。弾性支持部材はコイルバネで構成されていて可動部を弾性的に支持する。ベース部は、前記可動部に設けられているフォーカス制御およびトラッキング制御用の駆動コイルに対応したマグネットおよびヨークを備えるとともに、可動部を支持するための支軸が立設されている。

このように構成された光ピックアップ装置においては、駆動電流によりフォーカス制御およびトラッキング制御用駆動コイルに発生する磁束と、それぞれの駆動コイルに対応するマグネットおよびヨークによる磁束が相互作用することによって、可動部がレーザ光の光軸方向および光ディスクの径方向に変位する。その結果、対物レンズを光ディスクに対してフォーカス制御およびトラッキング制御させることができる。

しかしながら、このような対物レンズのフォーカス制御およびトラッキング制御による動作は極めて高速かつ連続的に行われるため、可動部の停止時に生じる慣性力や弾性支持部材およびベース部に生じる二次的な振動によって、可動部を安定した状態で所望の位置に正確に停止させることができない場合がある。また、可動部の共振周波数でのＱ値はフォーカス制御やトラッキング制御が困難になるほど大きな値になるという問題があった。

本発明は前記問題に対処するためなされたもので、その目的は、光ピックアップ装置の可動部に生じる慣性力や弾性支持部材およびベース部に生じる二次的な振動による影響を低減して、可動部を安定した状態で所望の位置に正確に停止させることができるとともに可動部の共振周波数でのＱ値を小さな値とすることができる光ピックアップ装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の特徴は、ベース部と、対物レンズを組み付けた可動部と、一端にて前記ベース部に固定されるとともに他端にて前記可動部に固定されて可動部をベース部に対して変位可能に支持する弾性支持部材とを備えた光ピックアップ装置において、弾性支持部材をＳ字状に形成するとともに、弾性支持部材の一部に粘性部材を固着させたことにある。この場合、前記ベース部上に円柱状のシャフトを立設させるとともに、可動部に孔を設けてシャフトを侵入させ、可動部をベース部に対してシャフトの軸線方向および周方向に変位可能にし、弾性支持部材をシャフトを中心にして放射状に配置するとよい。

このように構成した本発明によれば、対物レンズのフォーカシングおよびトラッキングの動作により可動部に生じる慣性力や弾性支持部材およびベース部に生じる二次的な振動を、弾性支持部材に固着する粘性部材によって吸収して早期に減衰させることができるため、可動部を安定した状態で所望の位置に正確に停止させることができるとともに共振周波数でのＱ値を小さな値とすることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る光ピックアップ装置の組み立て状態を表す全体斜視図であり、図２は同光ピックアップ装置の分解斜視図である。この光ピックアップ装置は、ベース部１０と、対物レンズ３１を備えた可動部３０と弾性支持部材４０ａ〜４０ｄとによって構成されている。

ベース部１０は、第１アクチュエータベース１１および第２アクチュエータベース２１からなる。第１アクチュエータベース１１は高透磁率材からなる方形平板状の形状をしており、図示しない光学ピックアップ装置の支持体に固定されている。第１アクチュエータベース１１の上面中央部には、同アクチュエータベース１１と一体的に構成された高透磁率材からなるポールピース部１２が形成されており、同ポールピース部１２の上面には非透磁率材（低透磁率材）からなるシャフト１３が立設固定されている。そして、このポールピース部１２の外側面に対向した対称位置に一対の扇形状のフォーカスマグネット１４，１４がそれぞれ固着され、それらの各上面にはフォーカスマグネット１４，１４と同一平面形状の高透磁率材で構成したフォーカスヨーク１５，１５がそれぞれ磁気的に結合されて固着されている。フォーカスマグネット１４，１４は、その厚み方向に着磁されており、フォーカスマグネット１４，１４、フォーカスヨーク１５，１５、第１アクチュエータベース１１及びポールピース部１２によって放射状の磁界を持つ磁気回路が形成される。また、ポールピース部１２の図示右側には光ピックアップ装置の光源から発せられるレーザ光が通過する貫通孔１６が設けられている。

この第１アクチュエータベース１１の上面には、図示左右側を開口させて底面中央部が開放された形状の非透磁率材（低透磁率材）からなる第２アクチュエータベース２１が組み付け固着されている。第２アクチュエータベース２１には、その正面及び裏面内側の上部にて、シャフト１３を中心にして両側対称位置に高透磁率材からなる横断面円弧状の一対のトラッキングヨーク２２，２２がそれぞれ組み付け固着されている。各トラッキングヨーク２２，２２の内側には、横断面円弧状の一対のトラッキングマグネット２３，２３がそれぞれ組み付け固着されている。トラッキングマグネット２３，２３は、シャフト１３の周方向に沿って分極着磁されており、各トラッキングマグネット２３，２３の内側面の一方の片側から出た磁束は同内側面の他方の片側に戻る磁気回路が形成される。また、第２アクチュエータベース２１の四隅には、外部回路との接続を可能とするための支持基板２４もそれぞれ組み付けられている。

可動部３０は、第１および第２アクチュエータベース１１，２１内に収容されており、対物レンズ３１などを組み付けてなる方形状のホルダ３２を備えている。このホルダ３２の中央部には上下に貫通するスリーブ３３が固着されており、同スリーブ３３をシャフト１３の外周上に軸線方向及び周方向に変位可能に組み付けることにより、ホルダ３２は第１及び第２アクチュエータベース１１，２１に対して上下方向に変位可能かつ垂直軸線回りに回転可能になっている。ホルダ３２は、その四隅にて４本の弾性支持部材４０ａ〜４０ｄを介して、第２アクチュエータベース２１の四隅に弾性的に支持されている。なお、前述した第１アクチュエータベース１１に設けられている貫通孔１６の中心と対物レンズ３１の光軸はほぼ一致しており、光源から発せられたレーザ光は貫通孔１６を通って対物レンズ３１に至り、光ディスクからの反射光は再び対物レンズ３１および貫通孔１６を通過するようになっている。

このホルダ３２には、その下面にてフォーカスコイル３４が組み付けられているとともに、その正面および裏面にてトラッキングコイル３５，３５および中継基板３６がそれぞれ組み付けられている。中継基板３６は、図示しない駆動電流供給手段からの駆動電流をそれぞれフォーカスコイル３４およびトラッキングコイル３５、３５に供給する。また、ホルダ３２には、シャフト１３の中心軸に対するモーメントのバランスをとるためにバランサ３７も組み付けられている。

フォーカスコイル３４は、その軸線方向をホルダ３２の上下方向とするもので、ホルダ３２を第１及び第２アクチュエータベース１１，２１に組み付けた状態で、フォーカスマグネット１４，１４及びフォーカスヨーク１５，１５とポールピース部１２との間に形成された磁気ギャップ内に侵入する。これにより、フォーカスコイル３４に駆動電流を流すことにより、対物レンズ３１を含むホルダ３２がフォーカスマグネット１４，１４の磁界との作用により発生する力によってシャフト１３の軸線方向すなわち上下方向に変位する。この対物レンズ３１を上下方向に変位動作させる制御が後述するフォーカス制御である。

トラッキングコイル３５，３５は、それらの軸線方向をホルダ３２の正面から裏面に向かう方向とするもので、ホルダ３２を第１及び第２アクチュエータベース１１，２１に組み付けた状態で各トラッキングマグネット２３，２３に対向している。なお、各トラッキングコイル３５，３５は各トラッキングマグネット２３，２３に接近しているため、
トラッキングコイル３５，３５に鎖交する磁束は、トラッキングマグネット２３，２３のほぼ法線方向に一致する。これにより、トラッキングコイル３５，３５に駆動電流を流すことにより、対物レンズ３１を含むホルダ３２がフォーカスマグネット１４，１４の磁界との作用により発生する力によってシャフト１３の軸線回りに回動する。この対物レンズ３１を軸線回りに回動させる制御が、後述するトラッキング制御である。

弾性支持部材４０ａ〜４０ｄは、導電性およびバネ性を有する半田付け可能な部材（例えば、りん青銅、ベリリウム銅）からなり、図３（Ａ）に示すように、ワイヤ状部材の略中央部がＳ字状に湾曲したＳ字部４１と、その一端にＨ形状をした平板状の中継基板端子部４２と、その他端に長い直線部分を有した平板状の支持基板端子部４３とを設けて形成されている。弾性支持部材４０ａ〜４０ｄの中継基板端子部４２はホルダ３２の中継基板３６にそれぞれ半田により固着されており、また、支持基板端子部４３は第２アクチュエータベース２１の支持基板２４にそれぞれ半田により固着されていて、４本の弾性支持部材４０ａ〜４０ｄによってホルダ３２を第２アクチュエータベース２１に対して上下方向（フォーカシング方向）に変位可能かつ軸線回り（トラッキング方向）に回動可能であるとともに弾性的に支持する。また、弾性支持部材４０a〜４０ｄは、図示されない電流供給手段からの駆動電流をフォーカスコイル３４およびトラッキングコイル３５,３５に供給する。

この弾性支持部材４０ａ〜４０ｄには後述する粘性部材４７を固着させる目的で、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄのＳ字部４１の図示下側のＵ字形状の部分には、その内側にＴ字状の第１突起部４４，４４を形成しているとともに、Ｓ字部４１と支持基板端子部４３の境目に図示下向きに平行な２本の第２突起部４５，４５を形成している。また、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄの支持基板端子部４３には支持基板端子部４３の直線部分と平行に第３突起部４６を形成している。これらの第１突起部４４，４４、第２突起部４５，４５および第３突起部４６には、図３（Ｂ）に示すように粘性部材４７，４７，４７（図中斜線部）が固着される。なお、図３（Ｂ）において支持基板端子部４３に固着した粘性部材４７は、第２アクチュエータベース２１とホルダ３２の組み付けの際、後から塗布されるため仮想線で示されている。

粘性部材４７，４７，４７は、紫外線または熱などを加えることによりその硬度が上昇し、完全に硬化するに至らない程度の硬度となる性質を持つ材料（例えば、低硬度ブチルゴム、低硬度アクリレート）からなる衝撃緩衝材である。したがって、粘性部材４７，４７，４７は、対物レンズ３１のフォーカシングおよびトラッキング時において弾性支持部材４０ａ〜４０ｄに加わる衝撃および振動を吸収して早期に減衰させる機能を有する。この粘性部材４７，４７，４７は弾性支持部材４０ａ〜４０ｄの第１突起部４４，４４および第２突起部４５，４５にディスペンサなどにより、ホルダ３２に組み付けられる前に予め適量塗布されるとともに紫外線または熱などを加えて硬化させて固着される。また、第３突起部４６には第２アクチュエータベース２１とホルダ３２の組み付けの際に適量塗布されるとともに紫外線または熱などを加えて硬化させて固着される。

さて、ここで前記したベース部１０、可動部３０および弾性支持部材４０ａ〜４０ｄとを備えた本発明に係る光ピックアップ装置の組み付けについて説明しておく。まず、図４に示すように、シャフト１３、フォーカスマグネット１４、フォーカスヨーク１５などを備えた第１アクチュエータベース１１に、トラッキングヨーク２２、トラッキングマグネット２３、支持基板２４などを備えた第２アクチュエータベース２１を組み付けたベース部１０を用意する。また、これと同時に、対物レンズ３１、スリーブ３３、フォーカスコイル３４、トラッキングコイル３５、中継基板３６、バランサ３７などを備えたホルダ３２を用意する。さらに、第１突起部４４および第２突起部４５に粘性部材４７を塗布した後に固着させた４本の弾性支持部材４０ａ〜４０ｄを用意する。

次に、４本の弾性支持部材４０ａ〜４０ｄのそれぞれの中継基板端子部４２をホルダ３２の中継基板３６にそれぞれ半田付けにより固着する。次に、第１アクチュエータベース１１に立設されたシャフト１３にホルダ３２に設けられているスリーブ１３を挿通させてホルダ３２をベース部１０に収容させるとともに、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄの支持基板端子部４３を第２アクチュエータベース２１に設けられた支持基板２４にそれぞれ半田付けにより固着する。

そして、図１に示すように弾性支持部材４０ａ〜４０ｄのそれぞれの第３突起部４６にディスペンサなどにより粘性部材４７を適量塗布する。この場合、塗布された粘性部材４７は、第３突起部４６を覆うとともに隣り合う第２アクチュエータベース２１の壁面にも一体的に塗布されるようにする。そして、この状態で粘性部材４７に紫外線または熱などを加えて硬化させることにより、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄは第２アクチュエータベース２１に粘性部材４７を介して固着される。以上により、図１に示される光ピックアップ装置が得られる。なお、このようにして得られた光ピックアップ装置は、通常、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄにより可動部３０が中立位置に静止した状態となっている。

このように構成された光ピックアップ装置を使用するに際しては、対物レンズ３１の上方における所定の位置に図示しないＣＤ、ＭＯなどの光ディスクを配置して、光ピックアップ装置を備えた図示しない光ディスク装置の電源を入れ、光ディスクを回転させるとともにフォーカスコイル３４およびトラッキングコイル３５，３５に駆動電流を通電させる。フォーカスコイル３４およびトラッキングコイル３５，３５への通電は、光ディスク装置内の駆動電流供給手段（図示せず）からベース部１０の支持基板２４、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄおよび可動部３０の中継基板３６を介して行われる。フォーカスコイル３４およびトラッキングコイル３５，３５に駆動電流が通電されると、対物レンズ３１は、駆動電流の向きおよび大きさに応じてフォーカス制御およびトラッキング制御される。

ここで、フォーカス制御とは、対物レンズ３１を介して光ディスク面上にレーザ光を照射する場合、その焦点が正確に光ディスク面上に合焦するように常に対物レンズ３１を光軸方向に変位させる制御である。本発明に係る光ピックアップ装置においては、フォーカスコイル３４に駆動電流が通電されるとフォーカスマグネット１４,１４の磁界との作用により発生する力によってホルダ３２はシャフト１３の軸線方向すなわち光軸方向に変位する。この場合、対物レンズ３１の変位方向はフォーカスコイル３４に流される駆動電流の向きに従い、変位量は駆動電流の大きさに比例する。したがって、フォーカスコイル３４に流す駆動電流の向きおよび大きさを制御することにより、対物レンズ３１をその光軸方向に必要な量だけ変位させることができる。その結果、対物レンズ３１のフォーカス制御が実現される。

また、トラッキング制御とは、対物レンズ３１を介して光ディスク面上にレーザ光を照射する場合、その焦点が正確に光ディスク面上のトラックを追従するように常に対物レンズ３１を光ディスクの径方向に変位させる制御である。本発明に係る光ピックアップ装置においては、トラッキングコイル３５，３５に駆動電流が通電されるとトラッキングマグネット２３，２３の磁界との作用により発生する力によってホルダ３２はシャフト１３の軸線回りに回転変位する。この場合、対物レンズ３１の変位方向はトラッキングコイル３５，３５に流される駆動電流の向きに従い、変位量は駆動電流の大きさに比例する。したがって、トラッキングコイル３５，３５に流す駆動電流の向きおよび大きさを制御することにより、対物レンズ３１を光ディスクの径方向に必要な量だけ変位させることができる。その結果、対物レンズ３１のトラッキング制御が実現される。

このようなフォーカス制御およびトラッキング制御により、光ディスク装置の稼動前において弾性支持部材４０ａ〜４０ｄにより中立位置に保持されていた可動部３０すなわちホルダ３１は、シャフト１３の軸線方向および軸線回りに激しく変位を繰り返すとともに振動する。この場合、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄは、このホルダ３２の変位に応じて弾性変形を繰り返しながらホルダ３２を保持する。そして、Ｓ字部４１に設けられた第１突起部４４，４４および第２突起部４５，４５に固着している粘性部材４７,４７は、Ｓ字部４１に伝わる慣性力および振動を吸収し早期に減衰させる。また、支持基板端子部４３の直線部分に設けられた第３突起部４６および第２アクチュエータベース２１に固着している粘性部材４７も支持基板端子部４３の直線部分に伝わる慣性力および振動を吸収し早期に減衰させる。なお、この場合、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄに伝わる振動はその一部がベース部にも伝播し反射して戻ってくるが、このような二次的な振動も第１突起部４４，４４および第２突起部４５，４５および第３突起部４６に設けた粘性部材４７，４７，４７により吸収されて減衰する。

その結果、対物レンズ３１のフォーカシングおよびトラッキングの動作により可動部３０に生じる慣性力やベース部１０および弾性支持部材４０ａ〜４０ｄに生じる二次的な振動を、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄに固着した粘性部材４７によって吸収して早期に減衰させることができるため、可動部３０を安定した状態で所望の位置に正確に停止させることができるとともに共振周波数でのＱ値を小さな値とすることができる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

例えば、弾性支持部材４０ａ〜４０ｄの第１突起部４４，４４、第２突起部４５，４５および第３突起部４６の形状は本実施例に示す形状に限定されるものではなく、粘性部材４７が固着されやすい形状であればよい。また、上記実施例においては、第１突起部４４，４４は弾性支持部材４０ａ〜４０ｄのＳ字部の図示下側Ｕ字部に設けたが、これもこの位置に限定されるものではなく、例えばＳ字部の図示上側Ｕ字部に設けてもよいし、両方に設けてもよい。

本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の全体斜視図である。 前記光ピックアップ装置の分解斜視図である。 （Ａ）は弾性支持部材の斜視図である。（Ｂ）は粘性部材が塗布された場合の弾性支持部材の斜視図である。 図１の光ピックアップ装置の組み付け過程を示す分解斜視図である。

符号の説明

１０…ベース部、１１…第１アクチュエータベース、２１…第２アクチュエータベース、２４…支持基板、３０…可動部、３１…対物レンズ、３２…ホルダ、３６…中継基板、４０ａ〜４０ｄ…弾性支持部材、４１…Ｓ字部、４２…中継基板端子部、４３…支持基板端子部、４４…第１突起部、４５…第２突起部、４６…第３突起部、４７…粘性部材

Claims (2)

1. ベース部と、対物レンズを組み付けた可動部と、一端にて前記ベース部に固定されるとともに他端にて前記可動部に固定されて前記可動部を前記ベース部に対して変位可能に支持する弾性支持部材とを備えた光ピックアップ装置において、
   前記弾性支持部材をＳ字状に形成するとともに、前記弾性支持部材の一部に粘性部材を固着させたことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 請求項１に記載した光ピックアップ装置において、
   前記ベース部上に円柱状のシャフトを立設させるとともに、前記可動部に孔を設けて前記シャフトを侵入させ、前記可動部を前記ベース部に対して前記シャフトの軸線方向および周方向に変位可能にし、前記弾性支持部材を前記シャフトを中心にして放射状に配置したことを特徴とする光ピックアップ装置。
   

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