JP2007220252A - 対物レンズアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】レンズホルダーの垂直方向（フォーカス方向）の直進精度が高く、シャフトとレンズホルダーの摩耗が少ない対物レンズアクチュエータを提供する。
【解決手段】対物レンズ３を保持しフォーカス制御用コイル７及びトラック制御用コイル８を備えた樹脂製のレンズホルダー４の中央部の孔４ａに、ベース１から立ち上がるシャフト２を遊挿して、レンズホルダー４を水平回動自在かつ上下動自在に取り付け、レンズホルダーの左右の開口部４ｂに左右のヨーク５を遊挿して、ヨークの基板部５ａをベースの左右の側壁部１ａに固着すると共に、マグネット６を左右のヨークの基板部にそれぞれ取付けてなる対物レンズアクチュエータにおいて、ベース１とシャフト２を樹脂で一体成形することにより、シャフト２の垂直精度を上げてレンズホルダ４ーの直進精度を高めると共にし、シャフト２と樹脂製のレンズホルダー４の孔４ａとの摩耗を少なくする。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスク装置に搭載される光ピックアップの対物レンズを駆動制御する対物レンズアクチュエータに関する。

周知のように、光ディスク装置に搭載される光ピックアップは、スライドベースにレーザーダイオード、グレーティングレンズ、ビームスプリッター、立上げミラー、対物レンズ、光検出器などを装着したものであって、レーザーダイオードから発せられたレーザービームをグレーティングレンズで３ビームに回折し、ビームスプリッターを透過したビームを立上げミラーで上方に反射させて対物レンズで集光させながら光ディスクの記録面に照射し、その反射光束を光検出器で検出して、記録・再生を行うものである。このとき、対物レンズは、対物レンズアクチュエータによって駆動され、光ディスクに対するフォーカス制御とトラック制御が行われるようになっている。

ところで、従来の対物レンズアクチュエータは、そのベースに金属シャフトを圧入して垂直方向に金属シャフトを植設し、対物レンズを保持した樹脂製のレンズホルダーの孔に金属シャフトを遊挿して、レンズホルダーを水平回動自在かつ上下動自在に取り付けている。けれども、金属シャフトをベースに圧入して植設すると、金属シャフトの垂直圧入精度を出すことが容易でないため、レンズホルダーの垂直方向（フォーカス方向）の直進精度が不足してフォーカス制御を満足に行うことが難しいという問題を生じる場合があった。

また、シャフトが金属製であり、レンズホルダーが樹脂製であると、シャフトと、シャフトを遊挿するレンズホルダーの孔との摩耗が激しいため、フォーカス制御やトラック制御に悪影響を与えるという問題もあった。

これに対し、モールド一体成形により外ヨーク板と内ヨーク板を樹脂リベットで一体化する際に、これらヨーク板の中心開口部から立ち上がるレンズホルダーの支持軸を樹脂で成形した対物レンズ駆動装置が提案されている（特許文献１）。また、光ヘッドのベースと、対物レンズホルダーの孔に遊挿する軸が一体になった光ヘッドや、光学ベースと光学系支持部を一体に形成した光ピックアップも提案されている（特許文献２，３）。

しかしながら、特許文献１の対物レンズ駆動装置は、支持軸を樹脂で成形しているため、支持軸と樹脂製のレンズホルダーの孔との摩耗は低減するというものの、支持軸とヨークをモールド一体成形で一体化しているため、モールド一体成形の精度が悪ければ支持軸の垂直精度を出すことが難しくなり、それゆえ支持軸がベースに対して垂直となるように付属の調整機構で調整しなければならないという問題があった。また、引用文献２の光ヘッドは、ベースと軸が樹脂で一体成形されたものであるのかどうか不明であり、引用文献３の光ピックアップも、ベースとレンズホルダーの支持軸を樹脂で一体成形したものではない。

更に、従来の対物レンズ駆動装置は、レンズホルダーが支持軸から抜け出さないようにカバーを取り付ける必要があるため、その分だけ部品点数や組立工数が多くなるという問題もあった。
実開平６−２６０１６号公報 特開平５−２６６５０４号公報 特開平７−１４１６７１号公報

本発明は上記事情の下になされたもので、ベースに対するシャフトの垂直精度が高いためレンズホルダーの垂直方向（フォーカス方向）の直進精度が向上して満足なフォーカス制御を行うことができ、しかも、シャフトとレンズホルダーの摩耗が少ないため耐久性を向上させることもできる対物レンズアクチュエータを提供することを目的としている。

そして、カバーがなくてもシャフトからのレンズホルダーの抜け出しを防止できる対物レンズアクチュエータや、さらにシャフトの振れを防止できる制振性の良好な対物レンズアクチュエータを提供することも目的としている。

上記目的を達成するため、本発明に係る対物レンズアクチュエータは、対物レンズを保持しフォーカス制御用コイル及びトラック制御用コイルを備えた樹脂製のレンズホルダーの中央部の孔に、ベースから立ち上がるシャフトを遊挿して、レンズホルダーを水平回動自在かつ上下動自在に取り付け、レンズホルダーの中央部の孔を挟んで形成された左右の開口部に左右のヨークを遊挿して、ヨークの基板部をベースの左右の側壁部に固着すると共に、マグネットを左右のヨークの基板部にそれぞれ取付けてなる対物レンズアクチュエータであって、上記ベースと上記シャフトが樹脂で一体成形されていることを特徴とする。

本発明の対物レンズアクチュエータにおいては、上記ヨークが、上記ベースの側壁部に固着された基板部と、この基板部の上端から内側に直角に折曲された横板部と、この横板部の先端から下方に直角に折曲されて上記レンズホルダーの開口部に上方から遊挿された垂下板部とで構成される略逆Ｕ字形の断面形状を備えたものであることが好ましい。

また、上記の左右のヨークが、上記ベースの左右の側壁部に固着された左右の基板部と、この左右の基板部の上端を連結する横板部と、この横板部から垂下して上記レンズホルダーの左右の開口部に上方から遊挿された左右の垂下板部とで構成される一体型のカバー兼用のヨークであることも好ましい。

そして、本発明の一層具体化された好ましい対物レンズアクチュエータは、対物レンズを保持しフォーカス制御用コイル及びトラック制御用コイルを備えた樹脂製のレンズホルダーの中央部の孔に、ベースから立ち上がるシャフトを遊挿して、レンズホルダーを水平回動自在かつ上下動自在に取り付け、レンズホルダーの中央部の孔を挟んで形成された左右の開口部に左右のヨークを遊挿して、ヨークの基板部をベースの左右の側壁部に固着すると共に、マグネットを左右のヨークの基板部にそれぞれ取付けてなる対物レンズアクチュエータであって、上記ベースと上記シャフトが樹脂で一体成形されており、上記左右のヨークが、上記ベースの左右の側壁部に固着された左右の基板部と、この左右の基板部の上端を連結する横板部と、この横板部から垂下して上記レンズホルダーの左右の開口部に上方から遊挿された左右の垂下板部とで構成される一体型のカバー兼用のヨークであって、その横板部の中央部に形成された孔に上記シャフトの上端が嵌合固定されていることを特徴とするものである。

本発明の対物レンズアクチュエータのように、ベースとシャフトが樹脂で一体成形されていると、成形金型の精度に依存してベースに対するシャフトの垂直精度が高くなるので、このシャフトに沿ったレンズホルダーの垂直方向（フォーカス方向）の直進精度が向上し、満足なフォーカス制御を行うことができる。しかも、シャフトが樹脂で成形されたものであると、樹脂製のレンズホルダーの孔との摩耗が減少するため、摩耗寿命が長くなり、耐久性が向上する。また、ベースとシャフトを樹脂で一体成形すると、ベースに金属製のシャフトを圧入して植設する場合に比べてコストを低減することができ、シャフトの圧入植設工程が不要となる分だけ組立工数も減少するので、製造上有利である。

また、ヨークが、ベースの側壁部に固着された基板部と、この基板部の上端から内側に直角に折曲された横板部と、この横板部の先端から下方に直角に折曲されてレンズホルダーの開口部に上方から遊挿された垂下板部とで構成される略逆Ｕ字形の断面形状を備えたものであると、レンズホルダーがヨークの横板部に当たってシャフトから抜け出すことがないので、従来のカバーを省略することが可能となり、その分だけ部品点数と組立工数が減少するので、製造コストの節約を図ることができる。

更に、左右のヨークが、ベースの左右の側壁部に固着された左右の基板部と、この左右の基板部の上端を連結する横板部と、この横板部から垂下してレンズホルダーの左右の開口部に上方から遊挿された左右の垂下板部とで構成される一体型のカバー兼用のヨークである場合も、レンズホルダーが一体型のヨークの横板部に当たってシャフトから抜け出すことがないので、上記の同様にカバーを省略して製造コストの節約を図ることができる。

そして、この一体型のヨークの横板部の中央部に形成された孔にシャフトの上端が嵌合固定されていると、シャフトの上端がフリーになっている場合のようにシャフトに振れ（振動）を生じることがなく、制振性が大幅に向上するので、レンズホルダーの上下動や水平回動がよりスムーズになり、高精度でフォーカス制御とトラック制御を行うことが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。

図１は本発明の一実施形態に係る対物レンズアクチュエータの斜視図、図２は同アクチュエータの平面図、図３は同アクチュエータの正面図、図４は図２のＡ−Ａ線断面図である。

この対物レンズアクチュエータは、図１に示すように、ベース１と、シャフト２と、対物レンズ３を保持したレンズホルダー４と、左右のヨーク５，５と、左右のマグネット６，６等から構成されたものであって、上記のベース１は、液晶ポリエステル樹脂（ＬＣＰ）やポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等の耐摩耗性に優れた硬質の樹脂でＵ字形に成形されており、左右に側壁部１ａ，１ａを備えている。

そして、ベース１の中央部には、垂直に立ち上がるシャフト２が上記の樹脂でベース１と一体に射出成形されており、このシャフト２がレンズホルダー４の中央部の孔４ａに遊挿されて、レンズホルダー４が水平回動自在かつ上下動自在に取り付けられている。

このレンズホルダー４は、その前端部に対物レンズ３を保持したもので、上記のベース１やシャフト２と同様の樹脂で成形されているが、シャフト２と中央部の孔４ａとの摩耗が最小限となるように、カーボンやガラスの配合量を変えて樹脂の硬さを調整している。

このレンズホルダー４の中央部の孔４ａを挟んで左右両側には、ヨーク遊挿用の長方形の開口部４ｂ，４ｂが形成されており、図２、図３、図４に示すように、レンズホルダー底面の開口部４ｂ，４ｂの周囲には、フォーカス制御用コイル７，７が接着剤等で固着されている。そして、レンズホルダー４の左右の側面には、トラック制御用コイル８が一対ずつ合計４つ、接着剤等で固着されている。これらのコイル７，８は、導電パターンコイルを絶縁フィルムで挟んだシート状のコイルである。

左右のヨーク５，５は金属板を加工したもので、図１、図３、図４に示すように、ベース１の側壁１ａに接着剤等で固着された縦方向の基板部５ａと、この基板部５ａの上端から内側に直角に折曲された横板部５ｂと、この横板部の先端から下方に直角に折曲された垂下板部５ｃとで構成される略逆Ｕ字形の断面形状を備えており、この垂下板部５ｃがレンズホルダー４の左右の開口部４ｂ、４ｂに上方から遊挿されている。

そして、これらヨーク５，５の基板部５ａ，５ａの内側面には、マグネット６，６が接着剤等で固着されている。

更に、レンズホルダー４の底面には、図３、図４に示すように磁性板９が取り付けられており、この磁性板９が左右のマグネット６，６間の磁界中の磁束密度の最も大きい部分（マグネット６，６の上下方向の１／２の高さの部分）まで浮上することによって、レンズホルダー４がベース１から浮いた状態に保たれている。

以上のような構成の対物レンズアクチュエータは、光ピックアップ装置の立上げミラーの上方に取り付けられ、立上げミラーで上方に反射したビームが対物レンズ３で集光されて光ディスクの記録面に照射される。その場合、フォーカス制御用コイル７が通電制御され、マグネット６，６間の磁界によるローレンツ力を受けてレンズホルダー４が対物レンズ３と共にシャフト２に沿って上下動し、フォーカス制御が行われる。これと同時に、トラック制御用コイル８も通電制御され、ローレンツ力によってレンズホルダー４が対物レンズ３と共にシャフト２を中心として水平回動し、トラック制御が行われる。これらのフォーカス制御やトラック制御は、本発明に係る対物レンズアクチュエータのベース１とシャフト２が樹脂で一体成形されてシャフト２の垂直精度が良いため、レンズホルダー４の垂直方向（フォーカス方向）の直進精度が高いこと、及び、レンズホルダー４の高さが変化しても回動中心のズレが生じにくいことから、高精度で行うことができる。

しかも、この対物レンズアクチュエータは、シャフト２が樹脂で成形されているので、樹脂製のレンズホルダー４の孔４ａとの摩耗が減少し、摩耗寿命が長くなって耐久性が向上する。また、ベース１とシャフト２が樹脂で一体成形されていると、従来のようにベースに金属製のシャフトを圧入して植設する場合に比べてコストを低減することができ、シャフトの圧入植設工程が不要となる分だけ組立工数を減少させることができる。そして、この対物レンズアクチュエータのようにヨーク５が略逆Ｕ字形の断面形状を備えたものであると、レンズホルダー４がヨーク５の横板部５ｂに当たってシャフトから抜け出すことがないので、従来のカバーを省略することが可能となり、その分だけ部品点数と組立工数が減少するので、製造コストの節約を図ることができる。

図５は本発明の他の実施形態に係る対物レンズアクチュエータの斜視図、図６は同アクチュエータの平面図、図７は同アクチュエータの正面図、図８は図６のＡ−Ａ線断面図、図９は同アクチュエータのヨークの斜視図である。

この対物レンズアクチュエータは、左右のヨークが前述したアクチュエータのものと異なっている。即ち、この左右のヨーク５０は、ベース１の左右の側壁部１ａ，１ａに接着剤等で固着された左右の基板部５０ａ，５０ａと、この左右の基板部５０ａ，５０ａの上端を連結する横板部５０ｂと、この横板部５０ｂから垂下してレンズホルダー４の左右の開口部４ｂ，４ｂに上方から遊挿された左右の垂下板部５０ｃ，５０ｃとで構成される一体型のカバー兼用のヨークであって、垂下板部５０ｃ，５０ｃは横板部５０ｂの両端部と基板部５０ａ，５０ａの上部を下方に切り起こして形成されている。

そして、このヨーク５０の横板部５０ｂの中央部には孔５０ｄが形成されており、この孔５０ｄに、ベース１から垂直に立ち上がるシャフト２の上端が嵌合固定されている。

尚、この対物レンズアクチュエータの他の構成は、前述した対物レンズアクチュエータと同様であるので、図５〜図８において同一部材に同一符号を付して説明を省略する。

このような対物レンズアクチュエータは、前述した作用効果に加えて、シャフト２の上端がヨーク５０の横板部５０ｂの孔５０ｄに嵌合固定されているため、シャフトの上端がフリーになっている場合のようにシャフト２に振れ（振動）を生じることがなくなり、制振性が大幅に向上する。従って、レンズホルダー４の上下動や水平回動がよりスムーズになり、より高精度でフォーカス制御とトラック制御を行うことが可能となる。

本発明の一実施形態に係る対物レンズアクチュエータの斜視図である。 同アクチュエータの平面図である。 同アクチュエータの正面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の他の実施形態に係る対物レンズアクチュエータの斜視図である。 同アクチュエータの平面図である。 同アクチュエータの正面図である。 図６のＡ−Ａ線断面図である。 同アクチュエータのヨークの斜視図である。

符号の説明

１ ベース
１ａ ベースの側壁部
２ シャフト
３ 対物レンズ
４ レンズホルダー
４ａ レンズホルダーの中央部の孔
４ｂ レンズホルダーの開口部
５，５０ ヨーク
５ａ，５０ａ ヨークの基板部
５ｂ，５０ｂ ヨークの横板部
５ｃ，５０ｃ ヨークの垂下板部
６ マグネット
７ フォーカス制御用コイル
８ トラック制御用コイル

Claims (4)

1. 対物レンズを保持しフォーカス制御用コイル及びトラック制御用コイルを備えた樹脂製のレンズホルダーの中央部の孔に、ベースから立ち上がるシャフトを遊挿して、レンズホルダーを水平回動自在かつ上下動自在に取り付け、レンズホルダーの中央部の孔を挟んで形成された左右の開口部に左右のヨークを遊挿して、ヨークの基板部をベースの左右の側壁部に固着すると共に、マグネットを左右のヨークの基板部にそれぞれ取付けてなる対物レンズアクチュエータであって、
   上記ベースと上記シャフトが樹脂で一体成形されており、
   上記左右のヨークが、上記ベースの左右の側壁部に固着された左右の基板部と、この左右の基板部の上端を連結する横板部と、この横板部から垂下して上記レンズホルダーの左右の開口部に上方から遊挿された左右の垂下板部とで構成される一体型のカバー兼用のヨークであって、その横板部の中央部に形成された孔に上記シャフトの上端が嵌合固定されている、
   ことを特徴とする対物レンズアクチュエータ。
2. 対物レンズを保持しフォーカス制御用コイル及びトラック制御用コイルを備えた樹脂製のレンズホルダーの中央部の孔に、ベースから立ち上がるシャフトを遊挿して、レンズホルダーを水平回動自在かつ上下動自在に取り付け、レンズホルダーの中央部の孔を挟んで形成された左右の開口部に左右のヨークを遊挿して、ヨークの基板部をベースの左右の側壁部に固着すると共に、マグネットを左右のヨークの基板部にそれぞれ取付けてなる対物レンズアクチュエータであって、
   上記ベースと上記シャフトが樹脂で一体成形されていることを特徴とする対物レンズアクチュエータ。
3. 上記ヨークが、上記ベースの側壁部に固着された基板部と、この基板部の上端から内側に直角に折曲された横板部と、この横板部の先端から下方に直角に折曲されて上記レンズホルダーの開口部に上方から遊挿された垂下板部とで構成される略逆Ｕ字形の断面形状を備えたものであることを特徴とする請求項２に記載の対物レンズアクチュエーター。
4. 上記左右のヨークが、上記ベースの左右の側壁部に固着された左右の基板部と、この左右の基板部の上端を連結する横板部と、この横板部から垂下して上記レンズホルダーの左右の開口部に上方から遊挿された左右の垂下板部とで構成される一体型のカバー兼用のヨークであることを特徴とする請求項２に記載の対物レンズアクチュエータ。

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