JP2006196116A - 対物レンズ駆動装置および光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度、高特性及び安価で小型、薄型が可能な対物レンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズ１を保持したレンズホルダ２と、レンズホルダ２に組込んで対物レンズ１を少なくとも光ディスクのフォーカシング方向とトラッキング方向に駆動する駆動コイルと、レンズホルダ２ならびに駆動コイルを含む可動部６を弾性的に保持するとともに、駆動コイルに通電する複数本の導電性を有するサスペンションワイヤ７と、サスペンションワイヤ７の可動部側とは反対側の端部を固定する固定部８とを備えた対物レンズ駆動装置において、駆動コイルのコイル端末とサスペンションワイヤ７の端部とを一体に接続し、その接続部を合成樹脂からなる支持部１２に埋設したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズを、フォーカシング方向とトラッキング方向、更にはチルト方向等も含めて駆動する対物レンズ駆動装置およびそれを搭載した光ディスク装置に関する。

従来の光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズを、フォーカシング方向とトラッキング方向、更にはチルト方向等も含めて駆動する対物レンズ駆動装置には、対物レンズを保持するレンズホルダにフォーカシング方向とトラッキング方向、更にはチルト方向等に駆動するコイルを組込み接着固定し、それぞれのコイルの両端末をレンズホルダに設けたモールドリブに絡げて半田した構造のものがある（従来技術１）。

またレンズホルダにプリント基板を接着固定し、そのプリント基板にコイル端末を半田付けし、一方、レンズホルダに設けたサスペンションワイヤ位置決め固定孔もしくは固定溝等にサスペンションワイヤを挿入して接着等の方法で固定して、その上で前記コイル端末半田処理部と接合する構造のものもあった（従来技術２ 例えば下記特許文献１参照）。

図７ないし図１０はこの種構造の対物レンズ駆動装置を示す図で、図７は対物レンズ駆動装置の平面図、図８は対物レンズ駆動装置の正面図、図９は対物レンズ駆動装置の側面図、図１０は図９のＸ部の拡大図である。

光ディスクの記録面（いずれも図示せず）に光を集光する対物レンズ５１（図７参照）は、レンズホルダ５２によって保持されている。このレンズホルダ５２には、対物レンズ５１をフォーカシング方向に駆動するフォーカシングコイル５３、対物レンズ５１をトラッキング方向に駆動するトラッキングコイル５４、ならびに対物レンズ５１をチルト方向に駆動するチルトコイル５５とが、対物レンズ５１を中心にして左右対称位置に設けられている。

この例の場合、前記フォーカシングコイル５３とチルトコイル５５は、同軸状に上下２段になって設けられている。これらフォーカシングコイル５３、トラッキングコイル５４ならびにチルトコイル５５からなる駆動コイルは、レンズホルダ５２の所定の位置に接着固定されている。

前記レンズホルダ５２ならびに駆動コイルを含む可動部５６は、６本のサスペンションワイヤ５７によって固定部５８に対して弾性的に保持されている。この６本のサスペンションワイヤ５７は前記駆動コイルにそれぞれ通電する機能も有しており、そのため金属ワイヤからなり導電性を有している。

レンズホルダ５２の側面には、６本のサスペンションワイヤ５７を位置決め支持するための固定孔５９（図１０参照）ならびに固定溝６０（図８参照）が設けられ、各サスペンションワイヤ５７がその固定孔５９または固定溝６０に挿入され、接着剤６１（図１０参照）を注入して固定されている。

レンズホルダ５２の側面でかつ固定孔５９ならびに固定溝６０の近くにはプリント基板６２が接着固定され、図１０に示すようにプリント基板６２の導電パターン６３上に前記駆動コイルのコイル端末６４が半田付け６５されている。一方、各サスペンションワイヤ５７の先端部６６も導電パターン６３の所まで伸びて、導電パターン６３上に半田付け６５されている。従って、コイル端末６４とサスペンションワイヤ５７の先端部６６は導電パターン６３を介して電気的に接続されている。

さらに従来の対物レンズ駆動装置には、可動レンズホルダ部と固定部ダンピングホルダ部をプレス打抜きのサスペンションアームと一体にモールド成形した構造体とし、モールド成形後に対物レンズをフォーカシング方向、トラッキング方向、チルト方向等に駆動する駆動コイルを組込み、接着固定して半田接合する構造等がある（従来技術３ 例えば下記特許文献２参照）。

またレンズホルダに対するサスペンションワイヤの固定位置は、レンズホルダを含む可動部を作動させたときにヨーイングモーメントが最小となる対物レンズの中心位置で光軸に直交する位置となっているのが一般的である。

このことにより対物レンズホルダの対物レンズ光軸からディスク回転モータ側への寸法が大きくなり、そのためにモータとレンズホルダの間に筐体の縦壁が設置できない構造となっている。
特開２００２−２４５６４６号公報 特開２００１−２９７４６０号公報

ノートパソコン、モバイルパソコン用の対物レンズ駆動装置（光ディスク装置）においては、前記光ピックアップ筐体のディスク回転モータとレンズホルダの間に筐体の縦壁が設置できない構造は、筐体の必要剛性強度を確保するのに重大な弊害となっている。

また高密度化および高倍速化に対応して、レンズホルダを含む可動部の一層の小型化、軽量化、高剛性化が求められている。

従来の対物レンズ駆動装置では次のような欠点がある。すなわち、前記従来技術１，２では、渡り線および引出端末処理のスタイル取り、接着固定等の作業時間が長くかかる。

また、サスペンションの先端部を固定孔や固定溝に挿入して、接着剤で固定する構造では、サスペンションワイヤと固定孔や固定溝の間にクリアランスがあるから、接着固定する前にレンズホルダに対してサスペンションワイヤが位置ズレを生じ、特性に悪影響を及ぼし、動作信頼性に問題がある。

さらにレンズホルダの対物レンズ光軸からディスク回転モータ側へのモールド鍔の寸法が大きくなるため、光ピックアップ筐体のモータとレンズホルダの間に筐体の縦壁が設置できない構造となり、筐体の剛性強度が小さい。特にノートパソコンやモバイルパソコンに用い場合、外力などによって筐体が変形したり、装置の特性が劣化するなどの問題がある。

前記従来技術３では、モールド成形の金型構造上、サスペンションアームの対物レンズ光軸中心からの距離を上下方向にずらす必要があり、特性的にもレンズホルダの対物レンズ光軸からディスク回転モータ側へのモールド鍔の寸法的にも問題がある。

またサスペンションアームの異断面積組合せ構造への対応も困難である。チルト方向駆動付きタイプにおいては、前述の欠点は更に顕著となる。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、クリアランスによる位置ズレの問題が解消される対物レンズ駆動装置およびそれを搭載した光ピックアップ装置を提供することである。

前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、例えばＣＤおよびＤＶＤ等の光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズを保持した合成樹脂からなるレンズホルダと、前記レンズホルダに組込んで前記対物レンズを光ディスクのフォーカシング方向とトラッキング方向に駆動する駆動コイルと、前記レンズホルダならびに駆動コイルを含む可動部を弾性的に保持する複数本のサスペンションワイヤと、前記サスペンションワイヤの前記可動部側とは反対側の端部を固定する固定部とを備えた対物レンズ駆動装置を対象とするものである。

そして前記サスペンションワイヤの可動部側の端部を前記レンズホルダに設けた支持部に埋設したことを特徴とするものである。

前記目的を達成するため本発明の第２の手段は、例えばＣＤおよびＤＶＤ等の光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズを保持したレンズホルダと、前記レンズホルダに組込んで前記対物レンズを光ディスクのフォーカシング方向とトラッキング方向に駆動する駆動コイルと、前記レンズホルダならびに駆動コイルを含む可動部を弾性的に保持するとともに、前記駆動コイルに通電する複数本の導電性を有するサスペンションワイヤと、前記サスペンションワイヤの前記可動部側とは反対側の端部を固定する固定部とを備えた対物レンズ駆動装置を対象とするものである。

そして前記駆動コイルの巻き始めならびに巻き終りのコイル端末と前記サスペンションワイヤの端部とを一体に接続し、その接続部を合成樹脂からなる支持部に埋設したことを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は前記第２の手段において、前記コイル端末とサスペンションワイヤの端部とを溶接または半田で一体に接続したことを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第３の手段において、前記コイル端末に直線状部分を設け、前記サスペンションワイヤの直線状に延びた端部に前記直線状部分を並列に当接して、サスペンションワイヤの端部と直線状部分を一体に接合したことを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は前記第２の手段において、前記支持部が前記レンズホルダの両側に一体に設けられていることを特徴とするものである。

本発明の第６の手段は、レーザ光源と対物レンズ駆動装置を有する光ヘッドと、光ディスクを回転するスピンドルモータと、前記光ヘッドを支持して前記光ディスクの半径方向に移動する光ヘッド移動機構と、前記レーザ光源、スピンドルモータならびに光ヘッド移動機構の動作を制御する制御回路とを備えた光ディスク装置を対象とするものである。

そして前記対物レンズ駆動装置が前記第１ないし第５のいずれかの手段の対物レンズ駆動装置であることを特徴とするものである。

本発明は前記のような構成になっており、サスペンションワイヤの端部を支持部に埋設することにより、クリアランスによる位置ズレの問題が解消される。

次に本発明の実施形態を図とともに説明する。図１は実施形態に係る対物レンズ駆動装置の平面図、図２はその対物レンズ駆動装置の正面図、図３はその対物レンズ駆動装置の側面図、図４はその対物レンズ駆動装置の要部拡大平面図、図５は駆動コイルとサスペンションワイヤとの接合を説明するための拡大平面図である。

例えばＣＤやＤＶＤなどの光ディスクの記録面（いずれも図示せず）に光を集光する対物レンズ１（図１参照）は、合成樹脂の成形体からなるレンズホルダ２によって保持されている。

このレンズホルダ２には、対物レンズ１をフォーカシング方向に駆動するフォーカシングコイル３、対物レンズ１をトラッキング方向に駆動するトラッキングコイル４、ならびに対物レンズ１をチルト方向に駆動するチルトコイル５とが、対物レンズ１を中心にして左右対称位置に設けられている。本実施形態の場合、前記フォーカシングコイル３とチルトコイル５は、同軸状に上下２段になって設けられている。

前記レンズホルダ２ならびに駆動コイル（フォーカシングコイル３、トラッキングコイル４ならびにチルトコイル５）を含む可動部６は、６本のサスペンションワイヤ７によって固定部８に対して弾性的に保持されている。この６本のサスペンションワイヤ７は前記駆動コイルにそれぞれ通電する機能も有しており、そのため金属ワイヤからなり導電性を有している。

各サスペンションワイヤ７は固定部８から可動部６に向けて真っ直ぐに伸びており、図５に示すように各サスペンションワイヤ７の先端部９と、駆動コイル（図５ではトラッキングコイル４を示している）のコイル端末に設けた直線状部分１０とを接触して平行に並べる。

そして前記先端部９と直線状部分１０とをその接触領域にわたって抵抗溶接１１することにより、サスペンションワイヤ７と駆動コイル（図５ではトラッキングコイル４）とを一体に接合して電気的に接続する。本実施形態では抵抗溶接を用いたが、他の溶接法でもあるいは半田接合でも構わない。このように各サスペンションワイヤ７と駆動コイルの巻き始め端と巻き終わり端（コイル端末）とを一体に接合することにより、従来用いていたプリント基板が省略できる。

このようにして６本のサスペンションワイヤ７と駆動コイル（フォーカシングコイル３、トラッキングコイル４ならびにチルトコイル５）とを一体に接合した後、それらをレンズホルダ２の成形金型内の正規の位置に固定して、レンズホルダ２を射出成形する。各駆動コイルの巻き始め端ならびに巻き終わり端は６本のサスペンションワイヤ７にそれぞれ接合され、しかも６本のサスペンションワイヤ７は固定金型と可動金型の間に挟持されているから、レンズホルダ２の成形時に各駆動コイルがキャビティ内で動くことはない。

この射出成形により、各サスペンションワイヤ７の先端部９と各駆動コイル（フォーカシングコイル３、トラッキングコイル４ならびにチルトコイル５）はレンズホルダ２内にインサートモールドされ、レンズホルダ２には、各サスペンションワイヤ７の先端部９と駆動コイルの直線状部分１０との接合部の全体を埋設した支持部１２が一体に形成されている。

この支持部１２は従来、レンズホルダ５２に設けられた固定孔５９や固定溝６０と同じワイヤ支持機能を有しているが、固定孔５９や固定溝６０の場合はサスペンションワイヤ５７との間にクリアランスがあり、そのためにサスペンションワイヤ５７を接着固定する前に位置ズレし易い。これに対して本発明の支持部１２は各サスペンションワイヤ７の先端部９をクリアランス無く埋設しているから、サスペンションワイヤ７の位置決めと固定とが同時にできる。

前述のように駆動コイルのコイル端末とサスペンションワイヤ７の端部とを一体に接続し、その接続部を支持部１２に埋設することにより、従来の渡り線および引出端末処理のスタイル取り、接着固定等の作業時間が長くかかるという問題が解消される。さらに接続用のプリント基板が省略でき、小型化、薄型化が可能となり、コストの低減も図れる。

さらにまたコイル端末に直線状部分１０を設け、サスペンションワイヤ７の直線状に延びた先端部９に前記直線状部分１０を並列に当接して、サスペンションワイヤ７の先端部９と直線状部分１０を一体に接合することにより、接合距離が長くとれて、接合の信頼性が高まるなどの効果を有している。

図１に示すように、レンズホルダ２と各サスペンションワイヤ７の接合位置が、対物レンズ１の中心位置よりも固定部８とは反対側にずれている。

前記実施形態のように各サスペンションワイヤ７を真直形状とし、フォーカシング方向とトラッキング方向、およびチルト方向の駆動コイルのコイル端末を各サスペンションワイヤ７と平行に並列させた状態で抵抗溶接などで直接接合し、且つ正規構造位置に配置した状態で一体モールド成形し、且つ銅線コイルをレンズホルダ２のモールドに代わる筐体の一部とすることで、駆動コイルとサスペンションワイヤ７間およびサスペンションワイヤ７を支持する支持部１２の外周の樹脂モールドの厚さを極少に抑えることが可能となる。また、フォーカシングしたときにサスペンションワイヤ７とレンズホルダ２の接触が問題となるレンズホルダ２の反入光側の外側角部をアール状等に削除することができる。

上記によりレンズホルダ２の対物レンズ光軸からディスク回転モータ側へのモールド鍔の寸法を小さくすることで、光ピックアップ筐体のディスク回転モータとレンズホルダの間に光プックアップ筐体の縦壁が設置できる構造となるため、筐体の必要剛性強度を大幅に増強でき、特にノートパソコン、モバイルパソコン用対物レンズ駆動装置（光ディスク装置）においては筐体変形による特性変化等の問題を解決できる。

また各駆動コイルの渡り線および巻始、巻終コイル端末の処理のスタイル取り作業が簡略化でき且つ、接合前絶縁皮膜処理および接着固定の作業の削除等が可能となる。

本実施形態ではチルトコイルを用いた対物レンズ駆動装置の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、チルトコイルを用いない対物レンズ駆動装置にも適用可能である。

図６は、前記実施形態に係る対物レンズ駆動装置を搭載した光ディスク装置の概略構成図である。前記対物レンズ駆動装置ならびにレーザ光源などを備えた光ヘッド２１は、ステッピングモータなどの移動機構２２によって光ディスク２３の半径方向に移動できるようになっている。前記レーザ光源は、レーザ光源駆動回路２４によって制御される。

前記移動機構２２、レーザ光源駆動回路２４ならびに光ディスク２３を回転駆動するスピンドルモータ２５などは制御回路２６によって制御される。

前記光ヘッド２１によって光ディスク２３上の各種信号を検出し、それら検出信号は制御回路２６内のサーボ信号生成回路２７ならびに情報信号記録再生回路２８に入力される。

サーボ信号生成回路２７では、入力された検出信号からフォーカスエラー信号やトラックエラー信号などの光スポット制御信号を生成し、これを基に対物レンズ駆動回路２９を経て、前記光ヘッド２１の対物レンズ駆動装置を駆動する。

前記情報信号記録再生回路２８では、情報の再生時には、前記検出信号から光ディスク２３に記録されている情報が信号処理され、再生信号出力端子へ出力される。一方、情報の記録時には、記録信号入力端子を介して入力された記録信号は、情報信号記録再生回路２８で信号処理された後、レーザ光源駆動回路２４を介して光ヘッド２１により光ディスク２３に情報の記録がなされる。

前記サーボ信号生成回路２７ならびに情報信号記録再生回路２８で得られた信号の一部は装置制御部３０に送られ、それら各種信号に基いて光ディスク装置全体の動作を制御する。

装置制御部３０にはアクセス制御回路３１、スピンドルモータ駆動回路３２、レーザ光源駆動回路２４が接続されており、光ヘッドのアクセス方向（光ディスク２３の半径方向）の位置制御、スピンドルモータ２５の回転制御、情報の記録および再生に応じたレーザ発光出力制御などが行われる。

本発明の実態形態に係る対物レンズ駆動装置の平面図である。 その対物レンズ駆動装置の正面図である。 その対物レンズ駆動装置の側面図である。 その対物レンズ駆動装置における要部拡大平面図である。 その対物レンズ駆動装置における駆動コイルとサスペンションワイヤとの接合を説明するための拡大平面図である。 その対物レンズ駆動装置を搭載した光ディスク装置の概略構成図である。 従来の対物レンズ駆動装置の平面図である。 その対物レンズ駆動装置の正面図である。 その対物レンズ駆動装置の側面図である。 図９のＸ部の拡大断面図である。

符号の説明

１：対物レンズ、２：レンズホルダ、３：フォーカッシングコイル、４：トラッキングコイル、５：チルトコイル、６：可動部、７：サスペンションワイヤ、８：固定部、９：先端部、１０：直線状部分、１１：抵抗溶接、１２：支持部、２１：光ヘッド、２２：移動機構、２３：光ディスク、２４：レーザ光源駆動回路、２５：スピンドルモータ、２６：制御回路、２７：サーボ信号生成回路、２８：情報信号記録再生回路、２９：対物レンズ駆動回路、３０：装置制御部、３１：アクセス制御回路、３２：スピンドルモータ駆動回路。

Claims (6)

1. 光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズを保持した合成樹脂からなるレンズホルダと、
   前記レンズホルダに組込んで前記対物レンズを光ディスクのフォーカシング方向とトラッキング方向に駆動する駆動コイルと、
   前記レンズホルダならびに駆動コイルを含む可動部を弾性的に保持する複数本のサスペンションワイヤと、
   前記サスペンションワイヤの前記可動部側とは反対側の端部を固定する固定部とを備えた対物レンズ駆動装置において、
   前記サスペンションワイヤの可動部側の端部を前記レンズホルダに設けた支持部に埋設したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
2. 光ディスクの記録面に光を集光する対物レンズを保持したレンズホルダと、
   前記レンズホルダに組込んで前記対物レンズを光ディスクのフォーカシング方向とトラッキング方向に駆動する駆動コイルと、
   前記レンズホルダならびに駆動コイルを含む可動部を弾性的に保持するとともに、前記駆動コイルに通電する複数本の導電性を有するサスペンションワイヤと、
   前記サスペンションワイヤの前記可動部側とは反対側の端部を固定する固定部とを備えた対物レンズ駆動装置において、
   前記駆動コイルの巻き始めならびに巻き終りのコイル端末と前記サスペンションワイヤの端部とを一体に接続し、その接続部を合成樹脂からなる支持部に埋設したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
3. 請求項２記載の対物レンズ駆動装置において、前記コイル端末とサスペンションワイヤの端部とを溶接または半田で一体に接続したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
4. 請求項３記載の対物レンズ駆動装置において、前記コイル端末に直線状部分を設け、前記サスペンションワイヤの直線状に延びた端部に前記直線状部分を並列に当接して、サスペンションワイヤの端部と直線状部分を一体に接合したことを特徴とする対物レンズ駆動装置。
5. 請求項２記載の対物レンズ駆動装置において、前記支持部が前記レンズホルダの両側に一体に設けられていることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
6. レーザ光源と対物レンズ駆動装置を有する光ヘッドと、
   光ディスクを回転するスピンドルモータと、
   前記光ヘッドを支持して前記光ディスクの半径方向に移動する光ヘッド移動機構と、
   前記レーザ光源、スピンドルモータならびに光ヘッド移動機構の動作を制御する制御回路とを備えた光ディスク装置において、
   前記対物レンズ駆動装置が請求項１ないし５のいずれか１項記載の対物レンズ駆動装置であることを特徴とする光ディスク装置。

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