JP2005327365A - 対物レンズアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】 対物レンズを精度良く固定できると共に、重心を考慮した構成で、容易且つ確実に対物レンズを固定することが可能な対物レンズアクチュエータを提供する。
【解決手段】 ボビン６に対物レンズ１の光軸方向の位置決めをする対物レンズ載置面４、対物レンズ１の外径を位置決めする対物レンズ嵌合部２（ａ、ｂ、ｃ）、対物レンズの光束径を決める開口部５、対物レンズを固定する接着剤溜り部３（ａ、ｂ、ｃ）を形成する。そして、対物レンズ嵌合部を対物レンズ中心から等距離で且つ対物レンズ外径を等分する位置に少なくとも３箇所に設け、接着剤溜り部に接着剤を注入することによって対物レンズをボビンに固定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、情報の記録或いは再生のために光スポットを光記録媒体に集光する対物レンズを駆動するための対物レンズアクチュエータに関するものである。

従来、対物レンズアクチュエータにおいて対物レンズを支持固定する可動体であるレンズホルダーに予め決められた位置に良好且つ強固に固定するために種々の方法が提案されている。例えば、特許第３０８７１４４号公報には、対物レンズの載置面の円周部に対物レンズの径方向を規正する為の筒が形成され、その筒の一部に２箇所の切欠部を形成して、対物レンズの側面外径部を露出させ、その露出部に接着材を挿入し対物レンズとレンズホルダーを位置決め固定する構造が開示されている（特許文献１）。

図５は同公報のボビンと対物レンズの接着部の斜視図、図６はその平面図、図７は図６のＸ−Ｘ線における断面図ある。対物レンズ嵌合部１０７には対物レンズ１０１を挟むようにしてトラッキング方向の両側に切り欠き１１０が設けられていて、この切り欠き１１０と対物レンズ１０１の側面で形成された凹部１０６ａに接着剤１１１を付けることにより、接着剤１１１が対物レンズ１０１の上面や下面に流れ込んでしまうことなく、確実に対物レンズ１０１がボビン１０２に固定されている。

この例では、対物レンズ載置面１０６の最外周部に凹欠部１０６ａが形成され、更に対物レンズ嵌合部１０７の切り欠き１１０が対物レンズ載置面１０６より低い位置まで形成されており、図５に示すように接着剤１１１が凹欠部１０６ａに回り込んで対物レンズ１０１の下側部全周がボビン１０２に接着されている。同公報のものでは、凹欠部１０６ａを通して切り欠き１１０から固定に関与しない余分な接着剤１１１を逃がすので、対物レンズ１０１の内周側に接着剤１１１が流れ込んでしまうことがないとしている。
特許第３０８７１４４号公報

特許文献１のレンズ取付装置では、レンズ外径に嵌合する筒の切り欠き部２箇所に接着剤１１１を投入して対物レンズを固定接着する構成であるため、例えば、粘性の低い接着剤を投下した場合には、２箇所の切り欠き部から流れ落ちてレンズホルダーに付着する危険がある。また、接着層が薄膜となり対物レンズ側壁面の低い部分でしか接着できないためレンズ固定強度の信頼性に懸念がある。

更に、粘性の高低に拘わらず接着剤は通常、ディスペンサーで適量を決め所定個所に注入している。この方法で２箇所の切り欠き部にそれぞれ接着剤を注入すると、切り欠き部から接着剤がはみ出したり、或いは盛り上がったりして接着剤の収まりが悪く非対称な形状となってしまう。そのため、レンズ中心に対し偏った重心位置で固着されることになる。この結果、レンズを中心とする重量バランスが崩れてしまう。例えば、４ワイヤー支持でレンズホルダーを駆動する場合には、僅かな重心ズレでもローリングやピッチングを生じ共振を発生する恐れがあった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、対物レンズを精度良く固定できると共に、重心を考慮した構成で、容易且つ確実に対物レンズを固定することが可能な対物レンズアクチュエータを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、光記録媒体に光ビームを集光する対物レンズを搭載し、前記光記録媒体の焦点方向及び半径方向に移動自在に支持された可動体と、前記可動体に搭載された対物レンズの焦点制御及びトラッキング制御を行う駆動手段とを有する対物レンズアクチュエータにおいて、前記可動体に前記対物レンズの光軸方向の位置決めをする対物レンズ載置面と、前記対物レンズの外径を位置決めする対物レンズ嵌合部と、前記対物レンズの光束径を決める開口部と、前記対物レンズを固定する接着剤溜り部とが形成され、前記対物レンズ嵌合部は対物レンズ中心から等距離で且つ対物レンズ外径を等分する位置に少なくとも３箇所に設けられており、前記接着剤溜り部に接着剤を注入することによって前記対物レンズを前記可動部に固定することを特徴とする。

本発明においては、略半円形状の対物レンズ嵌合部に、３箇所以上の接着剤溜り部を対物レンズの光軸に対して等距離で、且つ、対物レンズ外周を３等分する対称位置に設け、対物レンズ搭載面より一段高い位置に接着剤溜り部の底面を有する溜り凹部に接着剤を注入し、対物レンズの側面を接着面として可動体に固定したので、接着剤が対物レンズの上面や下面に流れ込んでしまうことなく、確実に対物レンズを可動体に固定することができる。更に、対物レンズ中心に対し、等距離で且つレンズ外径を３等分する位置にて対物レンズを嵌合支持すると共に接着固定を行うことにより対物レンズの中心即ち重心に対し均一対称となり、対物レンズのローリング等による振動の影響を回避している。

本発明によれば、可動体であるボビンに対物レンズを精度良く位置決めするために、光軸方向のレンズ載置面に対し、レンズ外径の位置を決める嵌合部と、その嵌合部に備えた接着剤溜り部をレンズ載置面より上段位置に設けて対物レンズ外径の３等分位置に配置することにより、可動体に搭載の対物レンズ中心に対し重心変動のない均整のとれた接着固定が可能となる。

また、接着剤と対物レンズの接着部が３等分位置で接着剤溜り部を形成することにより、接着剤の注入工程において、粘弾性剤の粘性による注入終了時のディスペンサー針からの糸引き現象による接着剤ダレをこの接着剤溜り部の縁で切ることが可能となり、ボビンやレンズへの接着剤の付着を回避することができる。また、対物レンズの接着位置が対物レンズ載置面より高い位置で行うので、その樹脂がレンズ有効面に流れ込む危険が無く安定した状態で精度良く貼り合わすことが出来るため、光学的性能を劣化させることの無い確実な対物レンズ固定構造を提供することができる。

次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明による対物レンズアクチュエータの一実施形態を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図である。また、図３は図１のＢ視図、図４は斜視図である。

図中１は図示しない光ディスク等の光記録媒体（以下ディスクと称す）に情報を記録し、或いは記録情報を再生するための光ビームを集光する対物レンズである。対物レンズ１を搭載するための可動体であるボビン６には、フォーカシング用のフォーカシングコイル７が巻回され、更にフォーカシングコイル７の一面側にトラッキング用のトラッキングコイル８が接着固定されている。

また、ディスクに対し鉛直方向即ちフォーカシング方向と、ディスクの半径方向即ちトラッキング方向の両方向を移動可能なワイヤバネ１２がボビン６の凸部９の上下左右４箇所で支持され、他端部が固定部１１に同様に４箇所で支持されている。対物レンズ１の駆動手段としては、マグネット１３、ヨーク１４、フォーカシングコイル７、トラッキングコイル８で構成され、このフォーカシング用、トラッキング用のコイル７、８に流す電流を制御することによってフォーカシング方向及びトラッキング方向に対物レンズ１を駆動制御する。

更に、ボビン６には、対物レンズ１の光軸方向の位置決めをする対物レンズ載置面４と、対物レンズ１の外径の位置決めをする対物レンズ嵌合部２（ａ、ｂ、ｃ）と、同じ嵌合部に形成された接着剤溜り部３（ａ、ｂ、ｃ）とが形成されている。この際、対物レンズ載置面４から一段高い位置、即ち、僅かに高い位置が接着剤溜り部３（ａ、ｂ、ｃ）の底面となるように成形されている。図２では接着剤溜り部３の底面が対物レンズ載置面４より僅かに高い位置になっていることは不図示である。また、対物レンズ嵌合部２（ａ、ｂ、ｃ）及び接着剤溜り部３（ａ、ｂ、ｃ）は、対物レンズ１の中心、即ち、重心位置から等距離で且つ対物レンズ１の外周の少なくとも３等分の位置に形成されている。

また、対物レンズ１の載置面４の直下に開口部５が形成され、その開口部５は対物レンズ１の光束を決める像主点位置まで伸びてアパーチャを形成している。これによって、対物レンズ１の載置面４と対物レンズ嵌合部２（ａ、ｂ、ｃ）と接着剤溜り部３（ａ、ｂ、ｃ）と開口部５とを一体成形して、対物レンズ１の位置精度に対し高精度な同軸性と左右対称な形状を実現している。また、対物レンズ１の重心及びボビン６の重心の均一性を取ることでローリング或いはピッチング等の発生を回避している。

尚、本実施形態の対物レンズ嵌合部２（ａ、ｂ、ｃ）は半円筒形状と成っているが、本発明はこの形状の限りではなく、例えば、コ形状であってもＵ形状等であっても特に問題は無い。

対物レンズ１をボビン６に固定する場合には、対物レンズ１の側面を、対物レンズ載置面４から一段上がった位置にその底面が形成された接着剤溜り部３（ａ、ｂ、ｃ）に接着剤を注入して接着固定を行うので、対物レンズ１の上面や載置面を通じてレンズ有効部に接着剤が流れ込んでしまうことがなく、確実に対物レンズ１をボビン６に固定することができる。

更に、対物レンズ１の外周に対し等分の角度で接着剤溜り部３を設けたことで、接着剤の硬化時のストレスによる対物レンズ１の変形を回避でき、精度の高い接着が可能となる。尚、接着剤溜り部３（ａ、ｂ、ｃ）は本実施形態で例示した３箇所に限らず、例えば、４ヶ所等であっても問題は無い。ボビン６としては、繊維強化プラスチックや液晶ポリマ等の高強度材料からなり、対物レンズ駆動時の不要な共振を防いでいる。

次に、対物レンズ１の支持部に関して説明する。まず、ワイヤバネ１２の一端はボビン６に形成されたワイヤバネ支持部６ａの４箇所を通り、フォーカシングコイル７及びトラッキングコイル８が巻かれた凸部９の４箇所で半田により導通固定されている。ワイヤバネ１２の他方端は、粘弾性剤を介し固定部１１につながっている。上下左右４本のワイヤバネ１２はほぼ平行に配置され、ボビン６をフォーカシング方向とトラッキング方向に平行移動可能としている。

ボビン6のワイヤバネ支持部６ａには、ワイヤバネ１２が通る孔が形成され、粘弾性接着剤にて固定され、更にその先端がボビン６に備えられたフォーカシングコイル７とトラッキングコイル８のリード線が巻かれた凸部９に半田付けで固定されている。一方、ワイヤバネ１２の固定部側にはゲル状の粘弾性樹脂（タンバゲル）１１ｂが詰まった固定部１１が配置されている。その固定部１１に４本のワイヤバネ１２の通る孔が設けられ、その孔に所望の粘弾性を有する接着剤を介して固定されている。

更に、図３に示すように４本のワイヤバネ１２は固定部１１の背面に設けられ、所望の弾性を有して接着されたＦＰＣ１５のランド部１５ａに各々電気的に接続されて４本の独立したワイヤバネ１２に給電を可能としている。

この固定部１１のヨーク取付け面には不図示のガイド凸部が設けてあり、ヨーク１４に形成された凹部と係合し、ヨーク１４の底面に沿って所望範囲の移動調整が可能になっている。従って、対物レンズ１の位置を整えた後に仮止めネジ１７で仮固定し、更に樹脂で本固定できるようになっている。また、図４に示すようにボビン６の中央には開口孔１０が形成されており、その開口孔１０内にフォーカシングコイル７が接着固定され、更にフォーカシングコイル７の一面に図２に示すトラッキングコイル８が接着固定されている。

更に、ボビン６の開口孔１０に前述のヨーク１４が配置されている。このヨーク１４は、一枚のヨーク材をプレス成形して辺を立ち上げ、２辺が対向するような略コ字形状に加工されて、ボビン６に固定されたフォーカシングコイル７の開口部に所望のクリアランスを持って挿入されている。また、コ字形状に加工された内のフォーカシングコイル７の開口部に入った一辺を内ヨーク１４ａと称し、フォーカシングコイル７の外で且つトラッキングコイル８に対向する一辺を外ヨーク１４ｂと称す。

この内ヨーク１４ａと外ヨーク１４ｂの両者を連結するヨークが図２に示す上ヨーク１４ｃである。この内ヨーク１４ａと外ヨーク１４ｂには永久磁石１３が貼り付けられている。このようにヨーク１４の内ヨーク１４ａ、外ヨーク１４ｂ、上ヨーク１４ｃ、永久磁石１３で磁気回路が構成され、ボビン６に固定されたフォーカシングコイル７、トラッキングコイル８に不図示の電源から電流を供給し制御することで対物レンズ１を駆動する構成である。なお、図中に示す１６は対物レンズアクチュエータを図示しない光学ベースに取り付けるための位置決め孔である。

また、本実施形態においては、光記録媒体面と対向する面側の対物レンズ嵌合部２（ａ、ｂ、ｃ）面は対物レンズ１のレンズ面より僅かに高く形成されている。この高さは、０．０５ｍｍから０．１ｍｍの間としている。対物レンズ１より先に対物レンズ嵌合部２（ａ、ｂ、ｃ）が光記録媒体に接触することで、対物レンズ１に傷等の損傷を与えないようになっている。

本発明による対物レンズアクチュエータの一実施形態を示す正面図である。 図１のＡ−Ａ線における断面図である。 図１のＢ斜図である。 図１の斜視図である。 従来例の対物レンズとボビンの接着部を示す斜視図である。 図５の平面図である。 図６のＸ−Ｘ線における断面図である。

符号の説明

１ 対物レンズ
２ａ、２ｂ、２ｃ 対物レンズ嵌合部
３ａ、３ｂ、３ｃ 接着剤溜り部
４ 対物レンズ載置面
５ 開口部
６ ボビン（可動体）
６ａ ワイヤバネ支持部
７ フォーカシングアクチュエータ
８ トラッキングアクチュエータ
９ 凸部
１０ 開口孔
１１ 固定部
１１ｂ タンバゲル
１２ ワイヤバネ
１３ マグネット
１４ ヨーク
１４ａ 内ヨーク
１４ｂ 外ヨーク
１４ｃ 上ヨーク
１５ ＦＰＣ
１５ ランド部
１６ 位置決め孔

Claims (2)

1. 光記録媒体に光ビームを集光する対物レンズを搭載し、前記光記録媒体の焦点方向及び半径方向に移動自在に支持された可動体と、前記可動体に搭載された対物レンズの焦点制御及びトラッキング制御を行う駆動手段とを有する対物レンズアクチュエータにおいて、前記可動体に前記対物レンズの光軸方向の位置決めをする対物レンズ載置面と、前記対物レンズの外径を位置決めする対物レンズ嵌合部と、前記対物レンズの光束径を決める開口部と、前記対物レンズを固定する接着剤溜り部とが形成され、前記対物レンズ嵌合部は対物レンズ中心から等距離で且つ対物レンズ外径を等分する位置に少なくとも３箇所に設けられており、前記接着剤溜り部に接着剤を注入することによって前記対物レンズを前記可動部に固定することを特徴とする対物レンズアクチュエータ。
2. 前記対物レンズ載置面の外周に設けられた接着剤溜り部は略半筒形状に形成され、その光軸方向の底面は前記対物レンズ載置面より高い位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の対物レンズアクチュエータ。