JP2008052763A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サスペンションホルダとフレキシブルプリント基板によるサスペンションワイヤのダンピング構造において、接線方向の振動に対する不要共振の発生を最小限に抑え、信号の読み取り性能を向上させる光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】本発明の光ピックアップ装置は、レンズホルダ2を固定配置されたサスペンションホルダ10に対してフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動可能に支持すると共に、サスペンションホルダ10にサスペンションワイヤ9を通してサスペンションホルダ10の端面に当接されているフレキシブルプリント基板11と、サスペンションワイヤ9のダンピング効果を持たすためのサスペンションホルダ凹部ダンピング材13と、サスペンション凹部ダンピング材13とは別に、サスペンションホルダ10とフレキシブルプリント基板11間に充填されたダンピング材14とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクの信号を再生または記録する光ピックアップ装置に係り、詳細にはサスペンションホルダとフレキシブルプリント基板によるサスペンションワイヤのダンピング構造に関する。

光ディスクを記録媒体に用いる光学式の再生装置や光学式の記録再生装置には、前記ディスクに記録された情報信号の再生または情報信号の記録手段として光ピックアップ装置が用いられている。該光ピックアップ装置は、レーザ光源から出射されたレーザビームを対物レンズを介して光ディスクの信号記録面に形成された微小な凹凸であるピット列にビームスポットとして集光させ、前記ピット列から反射された反射ビームの状態をフォトディテクタで検出することによって情報信号の読み取り再生を行うものである。

ところで、レーザビームが対物レンズを介してビームスポットとして光ディスクの前記ピット列に集光されるとき、前記対物レンズの光軸が光ディスクの信号記録面に対して正確に垂直に維持されないと前記ピット列に集光されたビームスポットに収差が生じ、程度により情報信号の読み取り再生が不能となることがある。そこで光学式の再生装置や光学式の記録再生装置に用いられる光ピックアップ装置には、光ディスクの信号記録面に対しレーザビームが常に正確に垂直に入射されるように、前記レーザビームを光ディスクの信号記録面に集光される機能を備えたものが種々用いられている。

従来の光ピックアップ装置の１例を図５、図６を用いて説明する。図５は、従来の光ピックアップ装置のアクチュエータの概略図である。図６は、従来の光ピックアップ装置のサスペンションワイヤのダンピング構造を示す概略図である。この従来技術は例えば特許文献１〜3などを参照のこと。

先ず、光ピックアップ装置のサスペンションワイヤのダンピング構造について図５、図６を用いて説明する。レンズホルダ２は、光ピックアップ装置の可動部で、レーザビームを光ディスクの信号記録面に集光させる対物レンズ１およびフォーカシングコイル７およびトラッキングコイル８a、８bが接続されている。レンズホルダ２は、両側部にそれぞれ２本ずつ固定されたサスペンションワイヤ９a〜９ｄにより保持されている。サスペンションワイヤ９a〜９ｄの振動を吸収させるために、サスペンションホルダ１０の凹部にサスペンションホルダ凹部ダンピング材１３a、１３bを充填している。また、対物レンズ１をフォーカシングおよびトラッキング方向の２方向に動かすための手段として、サスペンションワイヤ９a〜９ｄの突出端を通して、サスペンションホルダ１０の他端面にフレキシブルプリント基板１１を使用し、半田固定部１２a〜１２ｄでフレキシブルプリント基板１１とサスペンションワイヤ９a〜９ｄを半田固定することにより、フォーカシングコイル７およびトラッキングコイル８a、８bに給電を行っている。
特開平１０−３１２５５８号公報 特開平１１−３５３６７１号公報 特開２００４−１３９５６号公報

しかしながら、特許文献１のような構成では、給電を行うフレキシブルプリント基板１１がサスペンションホルダ１０の他端面に当接されているために、対物レンズ１を光ディスクの信号記録面や信号記録面の信号列に正確に追従させることができなくなり、その結果、情報信号の読み取りができなくなってしまう課題がある。

図７は従来の光ピックアップ装置のサスペンションワイヤの接線方向の振動に対するピッチング共振およびヨーイング共振を説明するための概略図である。対物レンズ１を光ディスクの信号記録面や信号記録面の信号列に正確に追従させることができなくなる理由は、図７に示すように、サスペンションワイヤ９a〜９ｄの接線方向の振動に対するＸ軸まわりのピッチング共振１７、およびＺ軸まわりのヨーイング共振１８が発生し易く、またそれらの共振を抑制できないためである。

そこで、本発明は、サスペンションホルダとフレキシブルプリント基板によるサスペンションワイヤのダンピング構造において、接線方向の振動に対する不要共振、特にピッチング共振、ヨーイング共振の発生を最小限に抑え、信号の読み取り性能を向上させる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

本発明は、光ピックアップ装置のサスペンションホルダとフレキシブルプリント基板によるサスペンションワイヤのダンピング構造において、接線方向の振動に対する不要共振、特にピッチング共振、ヨーイング共振の発生を最小限に抑える目的を達成するもので、対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダに設けられたフォーカシングコイル及びトラッキングコイルと、前記レンズホルダを固定配置されたサスペンションホルダに対してフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動可能に支持すると共に、前記サスペンションホルダに、サスペンションワイヤを通して、前記サスペンションホルダの端面に当接されているフレキシブルプリント基板と、前記サスペンションワイヤのダンピング効果を持たすためのサスペンションホルダ凹部ダンピング材と、前記サスペンション凹部ダンピング材とは別に、前記サスペンションホルダと前記フレキシブルプリント基板間に充填されたサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材とを備えたものである。

本発明は、上記機構成に加えて、前記フレキシブルプリント基板を挟み込むように、前記フレキシブルプリント基板と、光学ベースの間にダンピング材を充填していることを特徴とする。

本発明によれば、光ピックアップ装置のサスペンションホルダとフレキシブルプリント基板によるサスペンションワイヤのダンピング構造において、接線方向の振動に対する不要共振、特にピッチング共振、ヨーイング共振の発生を最小限に抑えることができ、アクチュエータの振動特性や追従性が向上し、対物レンズの光軸が光ディスクの信号記録面に対して正確に維持され、安定した情報信号の読み取りが可能となる。

本発明の実施の形態による光ピックアップ装置について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置のアクチュエータの概略図である。図２は本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置のサスペンションワイヤのダンピング構造を示す概略図である。

レンズホルダ２は、光ピックアップ装置の可動部で、レーザビームを光ディスクの信号記録面に集光させる対物レンズ１およびフォーカシングコイル７およびトラッキングコイル８a、８bが接続されている。レンズホルダ２は、両側部にそれぞれ２本ずつ固定されたサスペンションワイヤ９a〜９ｄにより保持され、さらにサスペンションワイヤ９a〜９ｄはサスペンションホルダ１０に弾性的に固定されている。尚、サスペンションワイヤ９a〜９ｄの振動を吸収させるために、サスペンションホルダ１０の凹部にサスペンションホルダ凹部ダンピング材１３a、１３bを充填している。また、対物レンズ１をフォーカシングおよびトラッキング方向の２方向に動かすための手段として、サスペンションワイヤ９a〜９ｄの突出端を通して、サスペンションホルダ１０の他端面にフレキシブルプリント基板１１を使用し、半田固定部１２a〜１２ｄでフレキシブルプリント基板１１とサスペンションワイヤ９a〜９ｄを半田固定することにより、フォーカシングコイル７およびトラッキングコイル８a、８bに給電を行っている。

また、給電を行うフレキシブルプリント基板１１がサスペンションホルダ１０の他端面の限られた部位のみに当接されており、サスペンションワイヤ９a〜９ｄの部位にはフレキシブルプリント基板１１がサスペンションホルダ１０に当接されておらず、サスペンションワイヤ９a〜９ｄのダンピング効果を最大限に生かすために、サスペンション凹部ダンピング材１３a、１３bとは別に、サスペンションホルダ１０と、フレキシブルプリント基板１１の間にサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bが充填されている。もちろん、サスペンション凹部ダンピング材１３a、１３bとサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bは、同材料でも良い。

以上説明したように本実施形態によれば、サスペンションホルダ１０と、フレキシブルプリント基１１の間にサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bが充填されていることにより、サスペンションワイヤ９a〜９ｄに伝わる不要共振、特に接線方向の振動に対するＸ軸まわりのピッチング共振の吸収が良くなり、その上、ピッチング共振により悪影響を受けていた、Ｚ軸まわりのヨーイング共振も抑えることができ、アクチュエータの振動特性や追従性が向上し、対物レンズ１の光軸が光ディスクの信号記録面に対して正確に維持され、安定した情報信号の読み取りが可能となる。

特に、サスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bとして例えばシリコンゲルなどが使用される。図８は、ダンピング材１４a、１４bがシリコンゲルである場合の不要共振レベルとサスペンションホルダとフレキシブルプリント基板の間隔を示す特性図である。

図８に示すように、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１の間隔は、実験的に０．４ｍｍ以下にすることにより、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１間での振動が、その間に充填されたサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４b内でエネルギーが吸収され、アクチュエータの振動特性や追従性、および対物レンズ１の光軸が光ディスクの信号記録面に対して正確に維持されるために必要なダンピング効果であるゲイン変動１ｄＢ未満を得、サスペンションワイヤ９a〜９ｄに伝わる不要共振、特にピッチングの吸収が良くなり、結果対物レンズ１の光軸が光ディスクの信号記録面に対して正確に維持され、安定した情報信号の読み取りが可能となる。しかし間隔を０．４ｍｍより大きくすると、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１の間隔が広くなるとともに、その間に充填されたサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bによる共振エネルギーの吸収効果が薄れ、必要なダンピング効果を得ることはほとんどできない。

またダンピング効果をより得ようとしてサスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１の間隔を０．１５ｍｍより小さくするとサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bの量が少なくなりすぎて、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１に充填されたサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bにより共振エネルギーを吸収することができなくなり、結果サスペンションワイヤ９a〜９ｄの共振が対物レンズ１に伝わり、対物レンズ１の光軸が光ディスクの信号記録面に対して正確に維持されなくなり、安定した情報信号の読み取りができなくなる。

また、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１の接続部の範囲を半径方向に調節することにより、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１の間隔とは別に、サスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bの充填量の調節が可能となり、サスペンションワイヤ９a〜９ｄに伝わる不要共振、特にピッチングの吸収を良くするという効果を得ることが可能である。

フレキシブルプリント基板１１は、１枚の基板でフォーカシングコイル７およびトラッキングコイル８a、８bに給電を別々に行うだけではなく、半田固定されている４本のサスペンションワイヤ９a〜９ｄのダンピングを決めるために必要な基板であり、フレキシブルプリント基板１１を用いないアクチュエータのダンピング構造とは考え方が違う。なお本発明では、サスペンションワイヤ９a〜９ｄの４本であるが、４本以上の場合でも同様の効果がある。

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における光ピックアップ装置のアクチュエータの概略図である。図４は本発明の実施の形態２における光ピックアップ装置のサスペンションワイヤのダンピング構造を示す概略図である。

レンズホルダ２は、光ピックアップ装置の可動部で、レーザビームを光ディスクの信号記録面に集光させる対物レンズ１およびフォーカシングコイル７およびトラッキングコイル８a、８bが接続されている。レンズホルダ２は、両側部にそれぞれ２本ずつ固定されたサスペンションワイヤ９a〜９ｄにより保持され、さらにサスペンションワイヤ９a〜９ｄはサスペンションホルダ１０に弾性的に固定されている。尚、サスペンションワイヤ９a〜９ｄの振動を吸収させるために、サスペンションホルダ１０の凹部にサスペンションホルダ凹部ダンピング材１３a、１３bを充填している。また、対物レンズ１をフォーカシングおよびトラッキング方向の２方向に動かすための手段として、サスペンションワイヤ９a〜９ｄの突出端を通して、サスペンションホルダ１０の他端面にフレキシブルプリント基板１１を使用し、半田固定部１２a〜１２ｄでフレキシブルプリント基板１１とサスペンションワイヤ９a〜９ｄを半田固定することにより、フォーカシングコイル７およびトラッキングコイル８a、８bに給電を行っている。また、給電を行うフレキシブルプリント基板１１がサスペンションホルダ１０の他端面の限られた部位のみに当接されており、サスペンションワイヤ９a〜９ｄの部位にはフレキシブルプリント基板１１がサスペンションホルダ１０に当接されておらず、サスペンションワイヤ９a〜９ｄのダンピング効果を最大限に生かすために、サスペンション凹部ダンピング材１３a、１３bとは別に、サスペンションホルダ１０と、フレキシブルプリント基板１１の間にサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bと、フレキシブルプリント基板１１を挟み込むように、フレキシブルプリント基板１１と、光学ベース１６の間にダンピング材１５が充填されている。もちろん、サスペンション凹部ダンピング材１３a、１３bとサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４b、およびダンピング材１５は、同材料でも良い。

以上説明したように本実施例によれば、サスペンションホルダ１０と、フレキシブルプリント基１１の間にサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bが充填され、その上、フレキシブルプリント基板１１を挟み込むために、フレキシブルプリント基板１１と光学ベース１６間にダンピング材１５を設けることにより、サスペンションワイヤ９a〜９ｄに伝わる不要共振、特に接線方向の振動に対するＸ軸まわりのピッチング共振の吸収が良くなり、その上、ピッチング共振により悪影響を受けていた、Ｚ軸まわりのヨーイング共振も抑えることができ、アクチュエータの振動特性や追従性が向上し、対物レンズ１の光軸が光ディスクの信号記録面に対して正確に維持され、安定した情報信号の読み取りが可能となる。

特に、サスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４b、及びダンピング材１５として例えばシリコンゲルなどが使用される。図９は、ダンピング材１４a、１４b、及びダンピング材１５がシリコンゲルである場合の不要共振レベルとサスペンションホルダとフレキシブルプリント基板の間隔を示す特性図である。

サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１の間隔は、図９に示すように、フレキシブルプリント基板１１を挟み込むためのダンピング材１５がない場合では、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１の間隔は、実験的に０．４ｍｍ以下にすることにより、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１間での振動が、その間に充填されたサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４b内でエネルギーが吸収され、アクチュエータの振動特性や追従性、および対物レンズ１の光軸が光ディスクの信号記録面に対して正確に維持されるために必要なダンピング効果であるゲイン変動１ｄＢ未満を得、サスペンションワイヤ９a〜９ｄに伝わる不要共振、特にピッチングの吸収が良くなり、結果対物レンズ１の光軸が光ディスクの信号記録面に対して正確に維持され、安定した情報信号の読み取りが可能となる。しかし間隔を０．４ｍｍより大きくすると、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１の間隔が広くなるとともに、その間に充填されたサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bによる共振エネルギーの吸収効果が薄れ、必要なダンピング効果を得ることはほとんどできない。またダンピング効果をより得ようとしてサスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１の間隔を０．１５ｍｍより小さくするとサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bの量が少なくなりすぎて、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１に充填されたサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bにより共振エネルギーを吸収することができなくなり、結果サスペンションワイヤ９a〜９ｄの共振が対物レンズ１に伝わり、対物レンズ１の光軸が光ディスクの信号記録面に対して正確に維持されなくなり、安定した情報信号の読み取りができなくなる。

しかし、ダンピング材１５がある場合、図９に示すように、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１の間隔が０．４ｍｍより大きい０．５ｍｍでも、０．１５ｍｍより小さい０．１ｍｍでもフレキシブルプリント基板１１と光学ベース１６との間にダンピング材１５があれば、上述のサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bによる共振エネルギーの吸収効果に加え、フレキシブルプリント基板１１と光学ベース１６間に充填されたダンピング材１５により、またその内部で共振エネルギーの吸収効果があり、その結果対物レンズ１の光軸が光ディスクの信号記録面に対して正確に維持され、安定した情報信号の読み取りが可能となる。しかし、０．１ｍｍより小さい場合および、０．５ｍｍより大きい場合は、ダンピング効果を得ることができず不要共振が発生してしまい、安定した情報信号の読み取りができなくなる。

なお、ダンピング材１５は、フレキシプルプリント基板１１と光学ベース１６の間としたが、構造的にフレキシブルプリント基板１１と光学ベース１６などの固定された部材の間に充填したダンピング材１５と、サスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bとで、フレキシブルプリント基板１１を挟み込むことが重要であるため、ダンピング材１５を充填する場所がフレキシプルプリント基板１１と光学ベース１６の間でなくても、光学ベース１６のかわりに固定部材を用いれば同様の効果を得ることができる。

また、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１の接続部の範囲を半径方向に調節することにより、サスペンションホルダ１０とフレキシブルプリント基板１１の間隔とは別に、サスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材１４a、１４bの充填量の調節が可能となり、サスペンションワイヤ９a〜９ｄに伝わる不要共振、特にピッチングの吸収を良くするという効果を得ることが可能である。

フレキシブルプリント基板１１は、１枚の基板でフォーカシングコイル７およびトラッキングコイル８a、８bに給電を別々に行うだけではなく、半田固定されている４本のサスペンションワイヤ９a〜９ｄのダンピングを決めるために必要な基板であり、フレキシブルプリント基板１１を用いないアクチュエータのダンピング構造とは考え方が違う。なお本発明では、サスペンションワイヤ９a〜９ｄの４本であるが、４本以上の場合でも同様の効果がある。

本発明に係る光ピックアップ装置は、簡易的な構成で適切な不要共振対策が可能であるため、ＤＶＤ等の光ディスクを再生または記録媒体に用いる光学式の再生装置や光学式の記録再生装置の光ピックアップ装置等の用途に有用である。

本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置のアクチュエータの概略図 本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置のサスペンションワイヤのダンピング構造を示す概略図 本発明の実施の形態２における光ピックアップ装置のアクチュエータの概略図 本発明の実施の形態２における光ピックアップ装置のサスペンションワイヤのダンピング構造を示す概略図 従来の光ピックアップ装置のアクチュエータの概略図 従来の光ピックアップ装置のサスペンションワイヤのダンピング構造を示す概略図 従来の光ピックアップ装置のサスペンションワイヤの接線方向の振動に対するピッチング共振およびヨーイング共振の概略図 本発明の実施の形態１における不要共振レベルとサスペンションホルダとフレキシブルプリント基板の間隔を示す特性図 本発明の実施の形態２における不要共振レベルとサスペンションホルダとフレキシブルプリント基板の間隔を示す特性図

符号の説明

１ 対物レンズ
２ レンズホルダ
３、４ 第１および第2マグネット
５、６ 第1及び第2ヨーク
７ フォーカシングコイル
８a、８b トラッキングコイル
９a、９ｂ、９ｃ、９ｄ サスペンションワイヤ
１０ サスペンションホルダ
１１ フレキシブルプリント基板
１２a、１２b、１２ｃ、１２ｄ 半田固定部
１３a、１３b サスペンションホルダ凹部ダンピング材
１４a、１４b サスペンションホルダ-フレキシブルプリント基板間ダンピング材
１５ ダンピング材
１６ 光学ベース
１７ ピッチング共振
１８ ヨーイング共振

Claims (4)

1. 対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダに設けられたフォーカシングコイル及びトラッキングコイルと、前記レンズホルダを固定配置されたサスペンションホルダに対してフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動可能に支持すると共に、前記サスペンションホルダに、サスペンションワイヤを通して、前記サスペンションホルダの端面に当接されているフレキシブルプリント基板と、前記サスペンションワイヤのダンピング効果を持たすためのサスペンションホルダ凹部ダンピング材と、前記サスペンション凹部ダンピング材とは別に、前記サスペンションホルダと前記フレキシブルプリント基板間に充填されたサスペンションホルダ−フレキシブルプリント基板間ダンピング材とを備えた光ピックアップ装置。
2. 前記サスペンションホルダと、前記フレキシブルプリント基板間の距離を０．１５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下にす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。
3. 前記フレキシブルプリント基板を挟み込むように、前記フレキシブルプリント基板と、光学ベースの間にダンピング材を充填している、請求項１記載の光ピックアップ装置。
4. 前記サスペンションホルダと、前記フレキシブルプリント基板間の距離を０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下にすることを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置。