JP2008282517A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サスペンションワイヤ（Ｓワイヤ）の線材入手後でも、そのバネ定数を高精度に設定可能としてディスクへの追従性能を線材の製造ロットによらず安定して発揮できる光ピックアップ装置（５０）を提供する。
【解決手段】レーザ光を光ディスク（Ｄｋ）の記録面に集光する対物レンズ（５）と、それを保持するボビン（３）と、ボビンの一側面（３ｉｎ）に一端側が固定された第１及び
第２のＳワイヤ（７ｂ，７ｄ）と、ボビンの他側面（３ｏｕｔ）に一端側が固定された第３及び第４のＳワイヤ（７ａ，７ｃ）と、第１〜第４のＳワイヤ（７ａ〜７ｄ）の他端側が固定されてボビンを揺動自在に支持するベース（２）とを有し、第１及び第２のＳワイヤと第３及び第４のＳワイヤとでバネ定数が異なり、第１乃至第４のＳワイヤの表面にメッキが施され、第１及び第２のＳワイヤと、第３及び第４のＳワイヤとで、前記施されたメッキのメッキ条件が異なっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ピックアップ装置に係り、特に、光ディスク装置に搭載された際に、ディスクの面振れに対して良好に追従するための技術に関する。

光ディスク装置に搭載された光ピックアップ装置は、その対物レンズの、ディスクに対する離接方向（フォーカス方向）の移動、及びディスクに対する半径方向（トラッキング方向）の移動、が行えるよう構成されている（特許文献１参照）。
これにより、ディスクにある程度の反りや偏芯があっても追従できるものとなっている。

また、ディスクやこれを支持するターンテーブルが傾いている場合には、いわゆるラジアル方向の傾きが生じるが、光ピックアップ装置の対物レンズを、その光軸がディスク盤面に直交するように追従させる技術も、種々提案されている。

例えば特許文献２の段落番号（０００３）〜（０００５）に記載されているように、ディスクの反りなどに伴う面振れ角度に合わせて対物レンズの角度を変えるために、対物レンズを支持する４本のサスペンションワイヤの内、ディスクの内周側に位置する２本と、外周側に位置する２本とのバネ定数を異ならせる技術が知られている。
このバネ定数を異ならせる方法として、特許文献２には、バネ部材の線径を変えることが記載されており、特許文献３には、バネ部材の形状又は材料を異ならせることが、段落番号（０００３）に記載されている。

特開平１０−２６９６００号公報 特開２００２−１９７７００号公報 特開２００７−６６４８１号公報

ところで、近年のより高密度化されたディスク、例えばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）やＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃなどに対して良好に記録または再生を行うために、光ピックアップ装置は、ディスクに対して高い精度で追従できなければならず、上述したようなディスクのラジアル方向への傾きに対しても、高精度に追従し、傾いたディスク盤面に対して常に対物レンズの光軸が直交することが求められている。

そのような要求に対して、サスペンションワイヤ（以下、単にワイヤとも称する）のバネ定数を、その材料の線径で管理しようとする場合には、以下のような課題が生じる。
具体的に説明すると、ワイヤの基となる線材の径は、その規格の範囲内でばらつきがあり、このばらつきは同一ロット内より製造ロット間で顕著に生じる。
そのため、設計において、所定のバネ定数を得るために使用するワイヤの線径を設定しても、線材の製造ロット毎に線径がばらつくことでバネ定数が異なってしまい、光ピックアップ装置として所望の追従性能を、線材の製造ロットによらず安定して発揮させることが難しい、という課題である。
この場合、調達した線材の中から、所定のバネ定数が得られる製造ロット品を選別するという作業が必要になると共に、選別の結果不採用となった製造ロット品は使用できない、という無駄が生じる。

一方、サスペンションワイヤのバネ定数を、その材料の種類に応じて異なるように設定して管理しようとする場合にも、材料の物性のばらつきが製造ロット間で顕著に生じることから、線材の製造ロット毎にバネ定数が異なってしまい、光ピックアップ装置として所望の追従性能を、線材の製造ロットによらず安定して発揮させることが難しい、という課題が生じる。
この場合も、調達した線材の中から、所定のバネ定数が得られる物性を有する製造ロット品を選別するという作業が必要になり、選別の結果不採用となった製造ロット品は使用できない、という無駄が生じる。

すなわち、線径で管理する場合及び材質で管理する場合のいずれにおいても、ワイヤの線材を入手した後に、その線径や物性の製造ロット毎のばらつきを吸収して所定のバネ定数を精度良く得ることが困難であった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、サスペンションワイヤの線材を調達して入手した後においても、そのバネ定数を高い精度で設定可能として、ディスクに対する追従性能を、線材の製造ロットによらず高精度に安定して発揮させ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。

上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の１）〜４）の構成を有する。
１） レーザ光源からの光を光ディスク（Ｄｋ）の記録面に集光する対物レンズ（５）と、
該対物レンズ（５）を保持するボビン（３）と、
該ボビン（３）の一の側面（３ｉｎ）に一端側が固定された第１及び第２のサスペンションワイヤ（７ｂ，７ｄ）と、
前記ボビン（３）の前記一の側面（３ｉｎ）と対向する他の側面（３ｏｕｔ）に一端側が固定された第３及び第４のサスペンションワイヤ（７ａ，７ｃ）と、
前記第１乃至第４のサスペンションワイヤ（７ａ〜７ｄ）の他端側が固定され、前記ボビン（３）を揺動自在に支持するベース（２）と、を有し、
前記第１及び第２のサスペンションワイヤ（７ｂ，７ｄ）と前記第３及び第４のサスペンションワイヤ（７ａ，７ｃ）とでバネ定数が異なる光ピックアップ装置において、
前記第１乃至第４のサスペンションワイヤ（７ａ〜７ｄ）の表面にはメッキが施されており、前記第１及び第２のサスペンションワイヤ（７ｂ，７ｄ）と、前記第３及び第４のサスペンションワイヤ（７ａ，７ｃ）とで、前記施されたメッキのメッキ条件が異なっていることを特徴とする光ピックアップ装置（５０）である。
２） 前記異なるメッキ条件は、メッキの厚さであることを特徴とする１）に記載の光ピックアップ装置（５０）である。
３） 前記異なるメッキ条件は、メッキの材質であることを特徴とする１）または２）に記載の光ピックアップ装置（５０）である。
４） 前記異なるメッキの材質は、互いにメッキ色が異なることを特徴とする３）に記載の光ピックアップ装置（５０）である。

本発明によれば、サスペンションワイヤの線材を入手した後においても、そのバネ定数を高い精度で設定可能として、ディスクに対する追従性能を、線材の製造ロットによらず高精度に安定して発揮させることができる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図４を用いて説明する。

図１に示す実施例の光ピックアップ装置５０は、アクチュエータベース１に対して、対物レンズ５をフォーカス方向（矢印Ｆ方向）とトラッキング方向（矢印Ｔ方向）に駆動制御するように構成されている。
また、この光ピックアップ装置５０は、トラッキング方向において、当図１の手前側が図示しない光ディスク（以下、単にディスクとも称する）の内周側（Ｔｉｎ）となり、奥側が外周側（Ｔｏｕｔ）となるように配置されている。

アクチュエータベース１は、レーザ光源や受光素子等が取り付けられた筐体（図示せず）に一体に取り付けられる。
また、アクチュエータベース１は、金属板のプレス加工により形成されており、一対の切り起こし部１ａ，１ｂの組を２組有している。
切り起こし１ａは接着等によりマグネット４を保持し、切り起こし部１ｂは後述するボビン３に形成された貫通孔３ａに遊嵌してマグネット４と対向することにより閉磁路を形成する。
また、切り起こし部１ａの一方には図示しないタップ孔が形成されており、ネジ２ａによりサスペンションベース２がこの切り起こし１ａに取り付けられている。

ボビン３は、トラッキングコイル３ｂとフォーカスコイル３ｃが巻回されるとともに対物レンズ５を保持している。
このボビン３は、熱硬化性樹脂又は半田耐熱性の高い熱可塑性樹脂で射出成形により形成されるものであり、突起３ｈ〜３ｋを一体に有して形成されている。
そして、突起３ｉ，３ｋにはフォーカスコイル３ｃの始端と終端とがそれぞれ絡げ処理され、突起３ｈ，３ｊにはトラッキングコイル３ｂの始端と終端とがそれぞれ絡げ処理されている。

また、突起３ｉ，３ｋにフォーカスコイル３ｃを絡げた部分には、２本のサスペンションワイヤ７ｂ，７ｄが、突起３ｈ、３ｊにトラッキングコイル３ｂを絡げた部分には２本のサスペンションワイヤ７ａ，７ｃが、それぞれ半田付けによって接続されている。
そして、このボビン３は、サスペンションベース２から互いに平行に延びた２対４本のサスペンションワイヤ７ａ〜７ｄにより、フォーカス方向とトラッキング方向とに揺動自在に懸架される。

すなわち、サスペンションベース２から延びた２本のサスペンションワイヤ７ｂ、７ｄは、ボビン３の一方の側面に対応して形成された２つの突片３ｄ，３ｅの孔をそれぞれ貫通して、各先端部が突起３ｉ、３ｋのフォーカスコイル３ｃを絡げた部分に半田付けされている。
他の２本のサスペンションワイヤ７ａ，７ｃは、ボビン３の他方の側面に対応して形成された２つの突片３ｆ，３ｇ（図示せず）の孔をそれぞれ貫通して、各先端部が突起３ｈ，３ｊのトラッキングコイル３ｂを絡げた部分に半田付けされている。

さらに、４本のサスペンションワイヤ７ａ〜７ｄの他端側は、サスペンションベース２に対してそれぞれ接着剤８ａ〜８ｄにより固定されており、以上の構成でボビン３はサスペンションベース２に懸架されている。

また、ここで、サスペンションワイヤ７ａ〜７ｄの他端部側は、それぞれ長方形の各頂点に位置するようにサスペンションベース２に固着（接着）され、互いに平行に延びた先端部がそれぞれ突起３ｈ〜３ｋに半田固定されている。

従って、サスペンションワイヤ７ｂ，７ｄに通電すると、フォーカスコイル３ｃに電流が流れてボビン３は矢印Ｆ方向に変位し、対物レンズ５と図示しないディスクとの距離が変化してフォーカシング制御が行われることになる。
同様に、サスペンションワイヤ７ａ、７ｃに通電すると、トラッキングコイル３ｂに電流が流れてボビン３は矢印Ｔ方向に変位し、対物レンズ５は図示しないディスクのトラックを横切る方向に移動してトラッキング制御が行われることになる。

そして、この光ピックアップ装置５０は、光ディスク装置に搭載された際に、レーザ光源からのレーザ光が対物レンズ５によりディスクの記録面に集光するように構成配置され、光ディスク装置のディスクに対する情報の記録または再生を可能とするものである。

次に、サスペンションワイヤ７ａ〜７ｄについて詳述する。
この実施例において、ディスクの内周側となるサスペンションワイヤ７ｂ，７ｄのバネ定数よりも、外周側となるサスペンションワイヤ７ａ，７ｃのバネ定数の方を小さく設定してある。
この設定例として、両者のバネ定数比率を１：０．９としてある。
このバネ定数の差を得るための具体的構成の例を、以下の（例Ａ）〜（例Ｃ）を代表として説明する。

（例Ａ） 各サスペンションワイヤ７ａ〜７ｄの線材は、等しい直径の同じ材質の線材とし、表面に付着するメッキのメッキ厚を異ならせることで異なるバネ定数を得ている。
具体的には、線材の材料としてベリリウム銅を用い、メッキを錫メッキとし、外周側となるサスペンションワイヤ７ａ，７ｃのメッキ厚を、内周側となるサスペンションワイヤ７ｂ，７ｄよりも薄くしてある。
これにより、メッキ厚が異なることでバネ定数に差が生じ、外周側のサスペンションワイヤ７ａ，７ｃの方を内周側のものよりも柔らかくすることができる。

（例Ｂ） 各サスペンションワイヤ７ａ〜７ｄの線材は、等しい直径の同じ材質の線材とし、表面に付着するメッキの材質を異ならせることで異なるバネ定数を得ている。
具体的には、線材の材料としてベリリウム銅を用い、メッキ厚は等しくし、外周側となるサスペンションワイヤ７ａ，７ｃのメッキ材質を、内周側となるサスペンションワイヤ７ｂ，７ｄのメッキ材質に対して、ヤング率の小さい材質としてある。
そのメッキ材質の例として、外周側については錫を、内周側については金を用いることができる。〔錫のヤング率は約４９９００（Ｎ／ｍｍ²）であり、金のヤング率は約８００００（Ｎ／ｍｍ²）である。〕
これにより、メッキ材のヤング率が異なることでバネ定数に差が生じ、外周側のサスペンションワイヤ７ａ，７ｃの方を内周側のものよりも柔らかくすることができる。

（例Ｃ） この例Ｃは、例Ａと例Ｂとを組み合わせた例である。
各サスペンションワイヤ７ａ〜７ｄの線材を、等しい直径の同じ材質の線材とし、表面に付着するメッキの厚さ及び材質を異ならせることで異なるバネ定数を得ている。
具体的には、線材の材料としてベリリウム銅を用い、メッキ厚については、外周側となるサスペンションワイヤ７ａ，７ｃのメッキ厚を、内周側となるサスペンションワイヤ７ｂ，７ｄよりも薄くし、材質については、例えば、内周側については錫を用い、外周側については金を用いる。
材質として、内周側に外周側よりもヤング率の小さいものを用いているものの、メッキ厚については、材質によるヤング率の違い以上の違いを得る厚さの差を設定することで、
トータルとして外周側のバネ定数を小さくして外周側のサスペンションワイヤ７ａ，７ｃの方を内周側のものよりも柔らかくすることができる。

例Ｂ，例Ｃにおいて、メッキ材質として錫と金とを選定する他の理由として、メッキ後の表面色が異なるのでメッキしたサスペンションワイヤをバネ定数毎に区別することが可能になる、ということがある。
従って、材質の違いによりバネ定数の違いを得る場合には、メッキ色の異なる材料を選択することが望ましい。

上述した例Ａ〜例Ｃは、メッキによってバネ定数の設定を行うものである。
実際には、調達した線材の製造ロット毎に、所定のメッキを施したワイヤのサンプルを作成してヤング率を測定し、所望のヤング率となるようにメッキ条件を微調整する。
このように、線材の製造ロット毎にメッキ条件を調整することによって、調達した線材のロット間のばらつきによらず、所定のバネ定数のサスペンションワイヤを得ることができる。
そのため、調達した線材からさらに選別をする必要がないのでそのための工数増加がなく、また、不要となる線材もないので材料が無駄にならないというメリットがある。

上述した例Ａ〜例Ｃは、サスペンションワイヤ７ａ〜７ｄの線材を、等しい直径の同じ材質のものとしているが、これに限るものではなく、内周側と外周側とで線材の直径又は材質が異なるものを用い、これらにメッキを施しトータルとして所定のバネ定数が得られるようにしてもよい。
以下、内周側と外周側とで異なる直径の線材を用いた例Ｄを用いて説明する。

（例Ｄ） 各サスペンションワイヤ７ａ〜７ｄの線材の材質をベリリウム銅とし、内周側のサスペンションワイヤ７ｂ，７ｄの線材径と外周側のサスペンションワイヤ７ａ，７ｃの線材径との比率を、約１：０．９６としている。
具体例としては、内周側の線径が９４．８μｍ、外周側の線径が８８．８μｍである。この線材に対して、内周側のサスペンションワイヤ７ｂ，７ｄには錫メッキを厚さ０．６０μｍで施し、また、外周側のサスペンションワイヤ７ａ，７ｄには金メッキを０．１６μｍで施している。
従って、メッキ付きでの外径は、内周側が９６．０μｍ、外周側が９２．０μｍである。
この構成により、内周側のサスペンションワイヤ７ｂ，７ｄのバネ定数は、外周側のサスペンションワイヤ７ａ，７ｃに対して約１０％大きくなっている。

上述した実施例の光ピックアップ装置５０は、ディスクの面振れに対して対物レンズ５の光軸がディスク盤面に直交するよう追従することができる。これを模式図である図２を用いて説明する。
図２（ａ）は、ディスクＤｋの面振れしていない状態を示し、図２（ｂ）は、ディスクＤｋが面振れした状態を誇張して示している。

図２（ａ）において、光ピックアップ装置５０において、ボビン３は、対物レンズ５の光軸ＣがディスクＤｋと直交するようにサスペンションワイヤ７ｂ，７ｄにより支持されている。

ここで、上述したように、ディスクＤｋの外周側（Ｔｏｕｔ）に位置するサスペンションワイヤ７ａ，７ｃは、そのバネ定数が内周側（Ｔｉｎ）のサスペンションワイヤ７ｂ，７ｄのバネ定数よりも小さく設定されているので、面振れしたディスクＤｋに対しては、図２（ｂ）に示すように、サスペンションワイヤ７ａ，７ｃが、サスペンションワイヤ７ｂ，７ｄの変形量Ｈｉｎよりも大きい変形量Ｈｏｕｔで変形することができる。
これにより、上述したフォーカシング制御及びトラッキング制御により、対物レンズ５は、ディスクＤｋに対する離接方向への移動に加えて容易に図２の時計回り方向に傾くことができるので、光軸Ｃは常にディスクＤｋの盤面に直交するようそのディスクＤｋの振れに対して追従する。

上述した線材の線径のロット間ばらつきのレンジ（幅）は、大きい場合で４．５％程度ある。
ここで、線材にめっきを施した場合の、線材の線径と、それに付着させたメッキ厚と、その結果得られたサスペンションワイヤの弾性率と、の例について、図３に示す。
ここでのメッキは、一例として錫銅メッキを示している。
図３は、サスペンションワイヤの呼びサイズ（名称）と、そのサイズのワイヤを得るために線材のロット間ばらつき内で選択された複数の線径のものと、各線径の線材に対して施したメッキ厚と、計算で得た断面二次モーメント及び弾性率と、を示した表である。
また、メッキが断面二次モーメントに与える影響分（寄与率Ｅ）を計算で求めている。
ここで示した例は、各線材の径差を、各径に応じた厚さのメッキを施すことでなくして均一の径にした例である。
ここでは、ワイヤーサイズとして４種類、各サイズにおける線径違いの線材を３種類、としている。
これによれば、線材とメッキとを含んだトータルの断面二次モーメントにしめるメッキの寄与率Ｅは、約９％弱の範囲で得られている。この比率は、メッキ厚を厚くすれば当然に更に大きくすることができる。
従って、線材の線径が、ロット間でレンジとして例えば４．８％ばらついたとしても、線径と得るべきヤング率とに応じた厚さのメッキを施すことにより、充分ばらつきを補間し、さらに任意のヤング率のワイヤを得ることができる。

以上詳述した実施例は、メッキの厚さや材質というメッキ条件を変えて内周側と外周側とのサスペンションワイヤのバネ定数を異ならせるものであったが、メッキ条件の違いに加えて、サスペンションベース２におけるサスペンションワイヤの接着剤による固定部近傍にダンパーを設け、このダンパーの硬度に内周側と外周側とで差を持たせてバネ定数を異ならせてもよい。

その具体例を、模式図である図４を用いて説明する。
図４において、対物レンズ５を保持するボビン３は、図示しないディスクの内周側Ｔｉｎとなる側面３ｉｎにサスペンションワイヤ７ｂ，７ｄの一端が固定されている。
また、サスペンションワイヤ７ａ，７ｃの一端は、ディスクの外周側Ｔｏｕｔとなる側面３ｏｕｔに固定されている。
これらのサスペンションワイヤ７ａ〜７ｄは、上述したように、メッキによってディスクの外周側のバネ定数が内周側のバネ定数よりも小さく設定されている。

また、サスペンションワイヤ７ａ〜７ｄの他端側は、サスペンションベース２に図示しない接着剤により固定されている。また、その固定部よりもボビン３側には、シリコンゴムなどの弾性体であるダンパー９ｉｎ，９ｏｕｔが設けられており、このダンパー９ｉｎ，９ｏｕｔをサスペンションワイヤ７ｂ，７ｄとサスペンションワイヤ７ａ，７ｃとがそれぞれ貫通して各サスペンションワイヤ７ａ〜７ｄの変形を抑制している。

ここでダンパー９ｉｎ，９ｏｕｔは、それぞれ硬度が異なるように形成されている。
具体的には、内周側Ｔｉｎのダンパー９ｉｎの硬度が外周側のダンパー９ｏｕｔの硬度よりも高く設定されている。
従って、ダンパー９ｉｎ，９ｏｕｔによってもボビン３はディスクの面振れに追従して傾き易くなっており、これにより、対物レンズ５のディスク盤面への追従がより良好に行われる。

ボビン３の傾き動作は、図１におけるマグネット４とヨーク（図示せず）のトラッキング方向Ｔの位置を調整して磁気バランスを意図的にずらすことによっても可能となるので、これをメッキによるバネ定数の差別化に加えて行ってもよい。
また、上述したメッキによるバネ定数の差別化と、ダンパーの硬度差によるホルダの傾動容易化と、マグネットの位置による磁気バランスに応じた傾動容易化と、は、互いに自由に組み合わせて用いることができる。

本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形してもよいのは言うまでもない。
なお、実施例の記載におけるサスペンションワイヤのバネ定数は、そのワイヤの曲がり難さを示すものとして用いているものである。

本発明の光ピックアップ装置の実施例を説明するための斜視図である。 本発明の光ピックアップ装置の実施例における作用を説明するための模式図である。 本発明の光ピックアップ装置の実施例における線材の線径とメッキ厚と弾性率との関係を示す表である。 本発明の光ピックアップ装置の実施例を説明するための模式的斜視図である。

符号の説明

１ アクチュエータベース
１ａ，１ｂ 切り起こし部
２ サスペンションベース
２ａ ネジ
３ ボビン
３ｂ トラッキングコイル
３ｃ フォーカスコイル
３ｈ〜３ｋ 突起
３ｉｎ，３ｏｕｔ 側面
４ マグネット
５ 対物レンズ
７ａ〜７ｄ サスペンションワイヤ
８ａ〜８ｄ 接着剤
９ａ，９ｂ ダンパー
５０ 光ピックアップ装置
Ｃ 光軸
Ｄｋ ディスク
Ｈｉｎ，Ｈｏｕｔ 変形量

Claims (4)

1. レーザ光源からの光を光ディスクの記録面に集光する対物レンズと、
   該対物レンズを保持するボビンと、
   該ボビンの一の側面に一端側が固定された第１及び第２のサスペンションワイヤと、
   前記ボビンの前記一の側面と対向する他の側面に一端側が固定された第３及び第４のサスペンションワイヤと、
   前記第１乃至第４のサスペンションワイヤの他端側が固定され、前記ボビンを揺動自在に支持するベースと、を有し、
   前記第１及び第２のサスペンションワイヤと前記第３及び第４のサスペンションワイヤとでバネ定数が異なる光ピックアップ装置において、
   前記第１乃至第４のサスペンションワイヤの表面にはメッキが施されており、前記第１及び第２のサスペンションワイヤと、前記第３及び第４のサスペンションワイヤとで、前記施されたメッキのメッキ条件が異なっていることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記異なるメッキ条件は、メッキの厚さであ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. 前記異なるメッキ条件は、メッキの材質であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ピックアップ装置。
4. 前記異なるメッキの材質は、互いにメッキ色が異な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。

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