JP2009043310A - 対物レンズアクチュエータおよび光ピックアップ - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体と対物レンズとが接触しないように緩衝材を備えた対物レンズアクチュエータにおいて、緩衝部材を固定する際の作業性が良好で、緩衝部材を、その機能を十分に発揮させながら十分な固定強度をもって固定する。
【解決手段】対物レンズを記録媒体面に対しフォーカシング方向に制御する手段とトラッキング方向に制御する手段を備え、レンズホルダ１４は記録媒体面に対向する面に突起を有し、突起の外側に筒形の緩衝材１８を取り付け、緩衝材１８は内周側に突起を有し、レンズホルダ１４の突起の先端側をかしめて緩衝材１８の突起を押さえ、緩衝材１８をレンズホルダ１４に取り付ける。緩衝材１８の先端面は対物レンズを含む他の構成部材よりも記録媒体面に近い。レンズホルダの突起は筒形とし、この突起の内周に緩衝材を嵌め、レンズホルダの突起をかしめて緩衝材の突起を押さえ込んでもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク、光磁気ディスクなどの記録媒体に対して情報信号を記録し、また、上記記録媒体に記録されている情報信号を読み出すための対物レンズアクチュエータおよび光ピックアップに関するもので、特に、記録媒体と接触した場合に備えた緩衝構造に関するものである。

ＣＤ、ＤＶＤ、ＭＤなどの記録媒体（以下「光ディスク」という）に対して情報信号を記録し、また、上記光ディスクに記録されている情報信号を読み出すための対物レンズアクチュエータあるいはこの対物レンズアクチュエータを備えた光ピックアップでは、情報信号の記録中に、あるいは情報信号の読み出し中に、対物レンズとディスクが接触し、対物レンズあるいは光ディスク記録面に傷がつく場合がある。特に近年は、光ディスクの高記録密度化が進むにつれて、対物レンズの高ＮＡ（開口数）化、光源の短波長化が進み、対物レンズと光ディスクとの間隔が狭くなる傾向にあることから、光ディスク回転時の撓みなどで、対物レンズとディスクが接触する可能性が高くなっている。

そこで、対物レンズアクチュエータあるいは光ピックアップにおいて、対物レンズとディスクが接触することを防止するための工夫が各種提案されている。例えば、特許文献１には、対物レンズの周囲に少なくとも一つの対物レンズ衝突防止用プロテクタ部を設け、このプロテクタ部の表層に、２０〜８０℃の雰囲気中で２．９×１０^３パスカル以上で２．９×１０^７パスカル未満の動的粘弾性を有するプロテクタ表層材を形成してなる光ピックアップ装置等が記載されている。

特許文献２には、対物レンズアクチュエータを保護するアクチュエータカバーを備えた光ピックアップにおいて、上記アクチュエータカバーの光ディスクとの対向面に、光ディスクとアクチュエータカバーとの衝突を防ぐためのカバープロテクタを突設したものが記載されている。この発明は、主として、ディスクの装着および取り外し時に光ディスクとアクチュエータカバーとの接触を防止することを目的としている。

特許文献３には、光ピックアップ装置における基台の近傍に、対物レンズが光ディスクに接触しないように、基台の光ディスク側への移動を規制する規制部材を設けたものが記載されている。そして、実施例として、上記規制部材は、例えば、厚さ０．１ｍｍ程度の金属板からなる長方形状の板材で構成し、その両端部を互いに背反する向きに直角に折り曲げ、一端は、基台と一体の部材に適宜の締結部品を介して固定し、他端はレンズ支持部の一端の上面に対向させた構成が記載されている。フォーカシングサーボ、トラッキングサーボが外れた場合などに、上記規制部材の他端部がレンズ支持部に当接して、対物レンズと光ディスクとが接触することを防止するものである。

特許文献４には、光ディスクに臨みかつ光ディスクに近接する光ピックアップ装置のアクチュエータ保護カバーに、光ディスクの硬さよりも低い硬さの材料からなる突起部を備えた光ピックアップ装置が記載されている。仮に光ピックアップのサーボが外れるなどの要因で光ピックアップと光ディスクとが近接しても、光ディスク材料よりも硬度の低い上記突起部が光ディスクに接触するので、光ディスクの損傷を防止することができる。

特開２００６−３３８７８３号公報 特開２００５−２５１２４６号公報 特開２００１−１４８１２８号公報 特開２００５−１２９１３４号公報

特許文献１〜４に記載されている発明のあるものは、緩衝部材を接着によって基台などに固定している。接着剤は、ＵＶ系すなわち紫外線硬化型接着剤、熱硬化型のエポキシ系接着剤などが用いられる。しかし、接着によって緩衝材を固定するものにおいては、接着剤が緩衝材の周面からはみ出すことがないように、あるいは緩衝材が基台などから浮くことがないように、慎重に作業を進める必要があり、作業性が悪い。接着剤を塗布し、硬化させる工程も必要で、生産効率が悪いという難点もある。さらに、緩衝材は接着剤との相性が悪い場合が多く、十分な接着強度を確保しにくいという難点もある。

前記各特許文献に記載されている発明のあるものは、基台などを成形により隆起させて基台の一部を直接緩衝部材としたものもある。しかし、基台などを直接緩衝部材とすると、ディスク面に接触したときディスク面を傷つけやすいので、上記隆起部を、柔軟性を有する素材でコーティングし、あるいはカバーする必要があり、生産効率が悪いという難点があり、また、コーティングやカバーが磨耗して緩衝部材として機能しなくなる、すなわち耐久性に劣るという難点もある。

前記各特許文献に記載されている発明のあるものは、緩衝部材そのものをかしめることにより基台などを挟み込み、基台などに固定したものもある。しかし、緩衝部材に緩衝機能を発揮させるためには、その素材を柔軟性のある素材で作る必要があり、これをかしめても、十分な固定強度を得ることができない。

本発明は、以上述べたような従来技術の問題点に鑑み、緩衝部材を固定する際の作業性が良好であり、緩衝部材を、その機能を十分に発揮させながら十分な固定強度をもって固定することができ、かつ、高い耐久性を発揮することができる対物レンズアクチュエータおよびこれを用いた光ピックアップを提供することを目的とする。

本発明は、対物レンズと、この対物レンズを記録媒体面に対し直交する方向である光軸方向および上記記録媒体面の半径方向に移動可能に保持するレンズホルダと、上記対物レンズの光軸方向の位置を制御するフォーカシング制御手段および上記対物レンズの記録媒体面の半径方向位置を制御するトラッキング制御手段を備えた対物レンズアクチュエータであって、上記レンズホルダは記録媒体面に対向する面に突起を有し、上記突起の外側に筒形の緩衝材が取り付けられており、上記緩衝材は内周側に突起を有し、上記レンズホルダの突起は先端側がかしめられ上記緩衝材の突起が押さえられて緩衝材がレンズホルダに取り付けられており、上記緩衝材の先端面は対物レンズを含む他の構成部材よりも記録媒体面に近いことを最も主要な特徴とする。

レンズホルダの記録媒体面に対向する面に設ける突起は筒形とし、この突起の内周に緩衝材を取り付けるようにし、この緩衝材の外周側に突起を設け、上記レンズホルダの突起の先端側をかしめることにより上記緩衝材の突起を押さえ、かかる構成によって緩衝材をレンズホルダに取り付けるようにしてもよい。

緩衝材よりも剛性の高い素材からなるレンズホルダ側をかしめて緩衝材を固定するため、緩衝材の固定強度を高めることができ、緩衝材固定の作業性も良好である。レンズホルダの突起をかしめて緩衝材を固定するに際し、緩衝材をレンズホルダに押し付けながらレンズホルダに固定するため、緩衝材がレンズホルダから浮き上がることもない。緩衝材を接着剤で接着する従来例のように、接着剤の塗布、接着剤の乾燥という工程を経る必要がないから、作業工数および生産コストを削減することもできる。

以下、本発明に係る対物レンズアクチュエータおよびこれを用いた光ピックアップの実施例について図面を参照しながら説明する。
図２、図３は本発明に係る光ピックアップの実施例を示す。図２、図３において、光ピックアップは、金属板を打ち抜き、また折り曲げて形成した基台１０を備えていて、基台１０は図示されない適宜の送り装置によりディスクの半径方向に移動することができるように構成されている。

基台１０の一端部上面には、回路基板の固定部を兼ねた支持体１１が固定されていて、支持体１１の側面からは線ばね１２が基台１の面と平行に伸び出ている。線ばね１２は上下２本を対として互いに平行に、また、基台１０の幅方向両側に一対ずつ配置されている。各線ばね１２の先端部はレンズホルダ１４に固着されている。レンズホルダ１４は基台１０の上方に基台１０との間に適宜の間隔をおいて重なるように、上記各線ばね１２によって支持されている。レンズホルダ１４は、上記のように互いに平行に伸びている４本の線ばね１２の先端部が結合されることによって支持されているため、各線ばね１２の撓む向きに平行移動することができる。

図１、図４〜図６に、上記レンズホルダ１４の構成を示す。レンズホルダ１４は、円筒形の対物レンズ鏡筒１５を一体成形によって備えていて、対物レンズ鏡筒１５内に対物レンズ１６が嵌め込まれている。したがって、対物レンズ１６はレンズホルダ１４とともに一体に移動することができる。対物レンズ１６の光軸方向は基台１０の面に直交する方向である。レンズホルダ１４にはフォーカシングコイルおよびトラッキングコイルが固着されていて、フォーカシングコイルは基台１０側に固定されたフォーカシングマグネットと適宜の間隙をおいて対向し、トラッキングコイルは基台１０側に固定されたトラッキングマグネットと適宜の間隙をおいて対向している。フォーカシングコイルとフォーカシングマグネットは、対物レンズ１６の光軸方向の位置を制御するフォーカシング制御手段を構成している。トラッキングコイルとトラッキングマグネットは、対物レンズ１６のディスク（記録媒体）半径方向位置を制御するトラッキング制御手段を構成している。
なお、フォーカシングマグネットとトラッキングマグネットは、これを一体のマグネットとし、それぞれの機能に対応した着磁を施してもよい。また、この一体構成のマグネット２個を対にして用いるとなおよい。このようなマグネットの構成に対して、フォーカシングコイルとトラッキングコイルは上記一対のマグネットで形成される磁束の中に配置された構成とする。

上記レンズホルダ１４、対物レンズ１６、フォーカシング制御手段、トラッキング制御手段を含む構成部分は対物レンズアクチュエータを構成している。フォーカシングコイルに通電する信号を制御することによって、フォーカシングマグネットで形成されている磁界との電磁力でレンズホルダ１４が対物レンズ１６の光軸方向に駆動され、フォーカシング制御が行われる。トラッキングコイルに通電する信号を制御することによって、トラッキングマグネットで形成されている磁界との電磁力でレンズホルダ１４がディスク半径方向に駆動され、トラッキング制御が行われる。

上記対物レンズアクチュエータは、これに、光束を射出する光源と、記録媒体であるディスクの記録トラックからの反射光を受光する受光素子を組み合わせることによって、図２、図３に示すような光ピックアップを構成することができる。光ピックアップは、例えば半導体レーザを光源とし、この光源から射出された光束をコリメートレンズによって平行光束とするとともに例えばシリンドリカルレンズを透過させ、さらにビームスプリッタを透過させた後対物レンズ１６を透過させてディスクの記録トラックに収束させるように構成されている。また、記録トラックからの反射光を対物レンズ１６、上記ビームスプリッタを経て受光素子で受光するようになっている。受光素子は例えば受光面が４分割されていて、４分割されている受光面の出力を２つずつ組み合わせてそれらの差を求めることにより、フォーカシングずれ、および、トラッキングずれを検出することができる。これらフォーカシングずれ、および、トラッキングずれに応じたフォーカシング制御信号、および、トラッキング制御信号が出力される。

前記各線ばね１２は上記フォーカシングコイルへのフォーカシング制御信号導通路およびトラッキングコイルへのトラッキング制御信号導通路を兼ねている。フォーカシング制御信号はフォーカシングコイルに供給され、フォーカシングずれがないように、すなわち光束がディスクの記録トラックに収束するように対物レンズ１６の光軸方向の位置が制御される。トラッキング制御信号はトラッキングコイルに供給され、トラッキングずれがないように、すなわち光束が所定の記録トラックに正しく照射されるように対物レンズ１６の光軸方向に直交する方向の位置が制御される。

対物レンズ１６とディスクとの間隔は前述のような事情から狭くなる傾向にあり、対物レンズ１６とディスクが接触しないように、レンズホルダ１４に緩衝材１８が取り付けられている。図１ないし図８に示す実施例では、円筒形状の緩衝材１８が２個、対物レンズ１６の中心線に対し対称位置に配置されている。各緩衝材１８には、図９に示すように、内周側に内向きフランジ状の突起１９が一体に形成されている。この緩衝材１８を取り付けるレンズホルダ１４側には、緩衝材１８を取り付けるためのピン形の突起２０が２個、対物レンズ１６の中心線に対し対称位置に一体に形成されている。レンズホルダ１４の突起２０の径は緩衝材１８の内向きフランジ状突起１９の内径とほぼ同じであり、レンズホルダ１４の突起２０の基部は緩衝材１８の内径とほぼ同じ径の大径部になっている。したがって、レンズホルダ１４の突起２０の外側に緩衝材１８を嵌めて緩衝材１８の上記突起１９の内径部にレンズホルダ１４の突起２０を貫通させることができ、また、緩衝材１８の上記突起１９より下側の内径部をレンズホルダ１４の突起２０の上記大径部の外周に嵌めることができる。

上記のように、緩衝材１８をレンズホルダ１４の突起２０に嵌めた状態で、緩衝材１８の突起１９より上側に突出している上記突起２０を上方からかしめる。図７、図８は上記突起２０をかしめた状態を示しており、符号２０Ａはかしめ部を示している。かしめ部２０Ａは半径方向外側に広がって径が大きくなり、緩衝材１８の突起１９を上側から押さえ込み、緩衝材１８をレンズホルダ１４に取り付けている。レンズホルダ１４の材料として例えば液晶ポリマーを使用し、緩衝材１８の材料として例えばＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）を使用する。緩衝材１８の材料は柔軟性があり熱変形しやすい材料であるのに対し、レンズホルダ１４の材料は緩衝材１８の材料よりも剛性の高い材料が用いられているので、レンズホルダ１４側をかしめることにより、緩衝材１８の取り付け強度を高めることができる。レンズホルダ１４の突起２０のかしめは、熱溶着あるいは超音波溶着によって行う。

かしめ前のレンズホルダ１４の突起２０の、レンズホルダ１４上面からの突出寸法は、緩衝材１８の軸方向寸法よりも長く、上記突起２０の上端部が緩衝材１８の上端面から突出している。この突出した突起２０を上記のようにしてかしめる。かしめ後の上記突起２０は図８に符号２０Ａで示すように、上端面が緩衝材１８の上端面より下方に下がっている。このようにして緩衝材１８を取り付けた状態で、緩衝材１８の上面と、対物レンズ１６の上面、または、緩衝材１８以外の構成部材の上面との間に、図３に示すように段差Ｓが生じ、緩衝材１８の上面が最も高い位置にある。

以上説明した緩衝材１８自体の構造およびその取り付け構造が特徴になっていて、これによって、さまざまな要因でディスク面と対物レンズ１６等が接触しようとしても、その前に緩衝材１８の上面がディスク面に接触して対物レンズ１６との接触が防止されるので、ディスク面および対物レンズ１６の損傷を防止することができる。また、レンズホルダ１４側のかしめによって緩衝材１８を取り付けるため、接着による場合に比べて作業工数を削減することができ、生産効率を高めることができるとともに、接着剤のはみ出しなどの不具合が生じることもない。レンズホルダ１４の突起２０のかしめは、緩衝材１８を上から押さえながら行うので、緩衝材１８の浮き上がりを防止することもできる。レンズホルダ１４側をかしめることによって緩衝材１８を取り付け、緩衝材１８側をかしめるものではないから、緩衝材の取り付け強度を高めることができる。

次に、変形実施例について説明する。上に説明した実施例では、レンズホルダ１４側の突起２０がピン形ないしは円柱状に、緩衝材１８が上記突起２０の外周側に嵌る円筒状に形成されていたが、レンズホルダ１４側の突起と緩衝材との嵌合関係が内外で逆の関係になっていてもよい。図１０に示す例がそれで、レンズホルダ１４は図示されないディスク面に対向する面に円筒形の突起２２を有し、この突起２２の内周に符号３０で示す緩衝材が取り付けられている。緩衝材３０は下端に外向きのフランジ状の突起３２を一体に有し、この突起３２を有する下端部が図１０（ａ）に示すようにレンズホルダ１４の上記突起２２の内周側に嵌められ、さらに、図１０（ｂ）に示すように上記突起２２の上部が内側に向かってかしめられて、かしめ部２２Ａが形成されている。かしめ部２２Ａは緩衝材３０の突起３２にその上から覆い被さって押さえ込まれ、緩衝材３０がレンズホルダ１４の上面側に取り付けられている。ピン形ないしは円柱形の緩衝材３０の本体部分はかしめ部２２Ａよりも上に突出している。

図１０に示す緩衝材３０の取り付け構造において、緩衝材３０の材質およびレンズホルダ１４の材質は、前記実施例における緩衝材とレンズホルダの材質と同じでよい。また、レンズホルダ１４の突起２２とこれに取り付けられる緩衝材３０の数は、前記実施例における緩衝材とレンズホルダの数と同じでよく、配置位置も同じでよい。もっとも、本発明における緩衝部材の数は任意であり、少なくとも１個あればよい。また、その配置位置も適宜選定すればよい。

図１０に示す緩衝材３０の取り付け構造においても、レンズホルダ１４に緩衝材３０を取り付けた状態において、緩衝材３０の先端面は対物レンズを含む他の構成部材よりも記録媒体であるディスクの面に近くなっている。換言すれば、緩衝材３０の先端にディスク面が接触した状態で、ディスク面と、対物レンズ面またはレンズホルダ１４のディスクに最も近い部位との間に隙間が生じるように、緩衝材３０の寸法等が設定されている。
図１０に示す緩衝材３０の取り付け構造においても、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。

なお、レンズホルダに緩衝材を固着する構造は、レンズホルダの一部をかしめることによって緩衝材を固着する構造になっておればよく、図示の実施例の構成に限らず、特許請求の範囲に記載した技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。

本発明に適用されるレンズホルダおよび緩衝材の例を示す分解斜視図である。 上記レンズホルダおよび緩衝材を備えた本発明に係る光ピックアップの実施例を示す斜視図である。 上記光ピックアップの正面図である。 上記実施例中のレンズホルダに対物レンズ、緩衝材などを組み込んだ例を示す斜視図である。 上記レンズホルダの平面図である。 上記レンズホルダを図５のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図である。 上記レンズホルダをその突起をかしめた状態で示す平面図である。 上記突起をかしめた状態のレンズホルダを図７のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図である。 上記実施例に用いられる緩衝材の例を示す縦断面図である。 本発明に適用可能な緩衝材およびその取り付け構造の変形例を示すもので、（ａ）はレンズホルダの突起をかしめる前の状態を、（ｂ）は上記突起をかしめた状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１０ 基台
１２ 線ばね
１４ レンズホルダ
１６ 対物レンズ
１８ 緩衝材
１９ 緩衝材の突起
２０ レンズホルダの突起
２２ レンズホルダの突起
３０ 緩衝材
３２ 緩衝材の突起

Claims (6)

1. 対物レンズと、この対物レンズを記録媒体面に対し直交する方向である光軸方向および上記記録媒体面の半径方向に移動可能に保持するレンズホルダと、上記対物レンズの光軸方向の位置を制御するフォーカシング制御手段および上記対物レンズの記録媒体面の半径方向位置を制御するトラッキング制御手段を備えた対物レンズアクチュエータであって、
   上記レンズホルダは記録媒体面に対向する面に突起を有し、
   上記突起の外側に筒形の緩衝材が取り付けられており、
   上記緩衝材は内周側に突起を有し、
   上記レンズホルダの突起は先端側がかしめられ上記緩衝材の突起が押さえられて緩衝材がレンズホルダに取り付けられており、
   上記緩衝材の先端面は対物レンズを含む他の構成部材よりも記録媒体面に近いことを特徴とする対物レンズアクチュエータ。
2. 対物レンズと、この対物レンズを記録媒体面に対し直交する方向である光軸方向および上記記録媒体面の半径方向に移動可能に保持するレンズホルダと、上記対物レンズの光軸方向の位置を制御するフォーカシング制御手段および上記対物レンズの記録媒体面の半径方向位置を制御するトラッキング制御手段を備えた対物レンズアクチュエータであって、
   上記レンズホルダは記録媒体面に対向する面に筒形の突起を有し、
   上記突起の内周に緩衝材が取り付けられており、
   上記緩衝材は外周側に突起を有し、
   上記レンズホルダの突起は先端側がかしめられ上記緩衝材の突起が押さえられて緩衝材がレンズホルダに取り付けられており、
   上記緩衝材の先端面は対物レンズを含む他の構成部材よりも記録媒体面に近いことを特徴とする対物レンズアクチュエータ。
3. 緩衝材は円筒形であり、内周面に内向きフランジ状の突起を有し、この内向きフランジ状の突起がレンズホルダの突起のかしめによって押さえられている請求項１記載の対物レンズアクチュエータ。
4. レンズホルダの突起は円筒状の突起であり、緩衝材は外周面にフランジ部を有し、上記レンズホルダの突起のかしめにより上記緩衝材のフランジ部が押さえられている請求項２記載の対物レンズアクチュエータ。
5. 緩衝材は複数あって、対物レンズの中心線に対し対称位置に配置されている請求項１または２記載の対物レンズアクチュエータ。
6. 光束を射出する光源と、光源からの光束を記録媒体の所定の記録トラックに収束させるために対物レンズのフォーカシング制御およびトラッキング制御を行う対物レンズアクチュエータと、上記記録媒体の記録トラックからの反射光を受光する受光素子と、を備える光ピックアップであって、上記対物レンズアクチュエータは請求項１ないし５のいずれかに記載の対物レンズアクチュエータである光ピックアップ。

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