JP2010282698A - 対物レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】副共振を抑えつつ、簡便な手法で弾性板の剛性の調整を可能とする対物レンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】対物レンズ駆動装置は、対物レンズを支持する対物レンズ支持部と、対物レンズ支持部をトラッキング方向及びフォーカシング方向に変位させるための駆動手段と、タンジェンシャル方向に沿って延在し、対物レンズ支持部の両側面に連結された複数対の弾性支持部材と、対物レンズ支持部の一側部に連結された複数の弾性支持部が貫通される第一貫通孔及び前記対物レンズ支持部の他側部に連結された複数の弾性支持部が貫通される第二貫通孔が形成された固定部と、固定部を貫通した弾性支持部材の他端部が固定される弾性板とを備える。固定部における対物レンズ側とは反対側から弾性板に向けて突出し、その端面に前記弾性板の中央部が固定される凸部が形成されている。弾性板の固定部側とは反対側に凸部と略同一の大きさの補強部材が貼り合わせてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、対物レンズ駆動装置に関する。

光ディスクの再生／記録装置には、光源から出射された光ビームを集光して光ディスクに照射させる対物レンズと、対物レンズをフォーカシング方向及びトラッキング方向に駆動させ、光ディスクの記録面上に光ビームを正確に合焦させる対物レンズ駆動装置とが備えられている。
このような対物レンズ駆動装置では、使用周波数帯域における共振ピークを抑制するとともに部品精度、組立精度等に起因する影響を緩和し、かつ経時変化、温度変化に対しても信頼性を保持したものを提供することが重要である。

対物レンズ駆動装置には、一端部で対物レンズを支持する対物レンズ支持部と、当該対物レンズ支持部をトラッキング方向及びフォーカシング方向に変位させる駆動手段とが備えられており、この駆動手段によって対物レンズ支持部を変位させることによって対物レンズの駆動変位が可能となっている。対物レンズ支持部は、その他端部が複数の弾性支持部材を介して固定部材に片持ち支持されている。固定部材は基台上に固定載置されているために、弾性支持部材によって固定部材に片持ち支持された対物レンズ支持部は、基台に対して変位するようになっている。

ここで、上述の対物レンズ駆動装置においては、対物レンズをフォーカシング方向、トラッキング方向に移動させた時の対物レンズの傾き（ＤＣチルト）が大きな問題となる。
このため、従来の対物レンズ駆動装置（例えば特許文献１参照）においては、固定部材における対物レンズ支持部側とは反対の面に凸部を設け、この凸部の端面に当該端面よりも幅広な弾性板を重ねる。そして、複数の弾性支持部材を固定部材から貫通させて、弾性板における凸部から幅方向に延出した部分に弾性支持部材の他端部を半田付け等により固定している。そして、弾性板における凸部から延出した部分の剛性を調整することによって、ＤＣチルトを低減できるようになっている。

特開２００３−３０８７３号公報

しかしながら、上述の対物レンズ駆動装置であると、弾性板における凸部から延出した部分の剛性を調整する際には、当該部分と固定部材との隙間にスペーサーを介在させる手法がとられているが、その隙間が小さいために調整作業が繁雑になりやすい。また、調整後においても剛性がアンバランスになってしまい、ピッチングやヨーイングなどの副共振が出やすくなってしまうおそれがあった。
このため、本発明の課題は、副共振を抑えつつ、簡便な手法で上記の剛性の調整を可能とする対物レンズ駆動装置を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明に係る対物レンズ駆動装置は、
対物レンズを支持する対物レンズ支持部と、
前記対物レンズ支持部をトラッキング方向及びフォーカシング方向に変位させるための駆動手段と、
タンジェンシャル方向に沿って延在し、前記対物レンズ支持部の両側面に連結された複数対の弾性支持部材と、
前記対物レンズ支持部の一側部に連結された複数の弾性支持部が貫通される第一貫通孔及び前記対物レンズ支持部の他側部に連結された複数の弾性支持部が貫通される第二貫通孔が形成された固定部と、
前記固定部を貫通した前記弾性支持部材の他端部が固定される弾性板とを備え、
前記固定部における前記対物レンズ側とは反対側から前記弾性板に向けて突出し、その端面に前記弾性板の中央部が固定される凸部が形成されていて、
前記弾性板の前記固定部側とは反対側に前記凸部と略同一の大きさの補強部材が貼り合わせてあることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の対物レンズ駆動装置において、
前記対物レンズ支持部には、焦点距離の異なる２種類の前記対物レンズが支持されていることを特徴としている。

本発明によれば、副共振を抑えつつ、簡便な手法で弾性板の剛性の調整を可能とする対物レンズ駆動装置を提供することができる。

本実施形態の対物レンズ駆動装置の要部構成を示す上面図である。 図１の対物レンズ駆動装置の正面図である。 図１の対物レンズ駆動装置で、対物レンズ支持部をフォーカシング方向に上昇させた際の各部の状態を模式的に示す側面図である。 補強部材のない対物レンズ駆動装置で、対物レンズ支持部をフォーカシング方向に上昇させた際の各部の状態を模式的に示す側面図である。 図１の対物レンズ駆動装置でのフォーカシング駆動時におけるチルト量を示すグラフである。 補強部材がなく、なおかつ弾性板が所定値よりも硬い対物レンズ駆動装置でのトラッキング駆動時の周波数応答のグラフである。 図１の対物レンズ駆動装置におけるトラッキング駆動時の周波数応答のグラフである。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は本実施形態の対物レンズ駆動装置の要部構成を示す上面図、図２は対物レンズ駆動装置の正面図である。図１，２に示すように、対物レンズ駆動装置１には、基台１０と、基台１０に対して所定の間隔を空けるように基台１０上に配置された対物レンズ支持部２０と、対物レンズ支持部２０をトラッキング方向Ｙ及びフォーカシング方向Ｚに変位させるための駆動手段３０とが設けられている。

対物レンズ支持部２０は、その一端部に焦点距離の異なる２つの対物レンズ２１，２２が配置されている。この２つの対物レンズ２１，２２のうち、一方の対物レンズ２１がＣＤやＤＶＤの記録面上に光ビームを集光させる対物レンズであり、他方の対物レンズ２２がＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）Ｄｉｓｃの記録面上に光ビームを集光させる対物レンズである。
また、対物レンズ支持部２０の両側面には、コイル端子基板２３が貼付されている。これらコイル端子基板２３には、弾性支持部材であるワイヤバネ２４が半田付け等によって複数対取り付けられている。このワイヤバネ２４は、タンジェンシャル方向Ｘに沿って延在し対物レンズ支持部２０の他端側に向けて延出している。ここで、対物レンズ支持部２０の両側面に取り付けられた２つのワイヤバネ２４を一対とすると、本実施形態では図２に示すように３対のワイヤバネ２４が設けられていることになる。そして、以下においては、６本のワイヤバネ２４のうち、対物レンズ支持部２０の一側部に連結されたものには符号の後に「ａ」を付してワイヤバネ２４ａと表記し、対物レンズ支持部２０の他側部に連結されたものには符号の後に「ｂ」を付してワイヤバネ２４ｂと表記する。

駆動手段３０には、図１に示すように、２個のフォーカシングコイル３１と、トラッキングコイル３２と、一対のヨーク３３ａ，３３ｂと、一対の駆動用磁石３４ａ，３４ｂとが備えられている。
フォーカシングコイル３１は、トラッキング方向Ｙに平面状に巻線されたフォーカシング用の駆動コイルであり、対物レンズ支持部２０の略中央に取り付けられている。
トラッキングコイル３２は、フォーカシング方向Ｚに平面状に巻線されたトラッキング用の駆動コイルであり、２個のフォーカシングコイル３１間に配置されて、対物レンズ支持部２０に取り付けられている。

一対のヨーク３３ａ，３３ｂは、互いに所定の間隔を空けるように基台１０の上面から立設している。これら一対のヨーク３３ａ，３３ｂの内側の面には、それぞれ駆動用磁石３４ａ，３４ｂが取り付けられている。これら駆動用磁石３４ａ，３４ｂは、フォーカシングコイル３１及びトラッキングコイル３２の駆動部分に磁束が貫くようにギャップを設けて配置されている。

基台１０の上面における対物レンズ支持部２０の他端側には、固定部４０が載置固定されている。この固定部４０には、対物レンズ支持部２０の一側面に連結された複数のワイヤバネ２４ａが貫通される第一貫通孔４１及び対物レンズ支持部の他側面に連結された複数のワイヤバネ２４ｂが貫通される第二貫通孔４２が、タンジェンシャル方向Ｘに沿って形成されている。第一貫通孔４１及び第二貫通孔４２には、ワイヤバネ２４を固定するためのゲルが充填されている。なお、第一貫通孔４１及び第二貫通孔４２の他端部は、ワイヤバネ２４の位置決めのために先端部よりも内径が小さく形成されている。
また、固定部４０における対物レンズ２１，２２側とは反対側には、後述する弾性板５０に向けて突出する凸部４３が形成されている。この凸部４３には、弾性板５０の中央部が貼り付けられて固定されている。

弾性板５０は、例えば、ガラスエポキシ等のフレキシブル基板であり、固定部４０を貫通したワイヤバネ２４の他端部が半田付け等によって固定されている。そして、上述したように、弾性板５０の中央部が固定部４０の凸部４３に固定されているために、これら以外の領域においては弾性板５０と固定部４０との間には隙間が形成されることになる。
この弾性板５０における固定部４０とは反対側の面には、当該弾性板５０を介して少なくとも凸部４３の端面と重なるシート状の補強部材６０が貼り合わされている。補強部材６０は、凸部４３と略同一の大きさに形成されている。補強部材６０は、弾性板５０と同素材のものが用いられており、弾性板５０に対して接着又は熱溶着などの方法で貼り合わされている。この補強部材６０によって弾性板５０の剛性が調整されることになる。

次に、本実施形態の作用について説明する。
使用する光ディスクに応じた対物レンズ２１，２２に切り替える際には、図３に示すように、駆動手段３０によって対物レンズ支持部２０をフォーカシング方向Ｚに昇降させる。ここで、補強部材６０のない対物レンズ駆動装置１Ａの場合であると、図４に示すように、弾性板５０の剛性が十分でないので、昇降時に弾性板５０の変形量が大きくなってしまい、対物レンズ支持部２０が傾いて、タンジェンシャル方向ＸのＤＣチルトが発生してしまう。しかしながら、本実施形態の対物レンズ駆動装置１であると、補強部材６０によって弾性板５０の剛性が調整されているので、図３に示すように昇降時におけるトラッキング方向ＹのＤＣチルトが抑えられることになる。

ところで、図５は、フォーカシング駆動時におけるトラッキング方向Ｙのチルト量を示すグラフである。図５中、第一凡例は、補強部材６０がなく、なおかつ弾性板５０が所定値よりも柔らかい場合のチルト量を示している。また、第二凡例は、補強部材６０がなく、なおかつ弾性板５０が所定値よりも硬い場合のチルト量を示している。第三凡例は、本実施形態の対物レンズ駆動装置１の場合のチルト量を示している。この図５に示すように、第一凡例では、フォーカシング駆動時にはチルト量が大きくなっているが、その他の第二凡例及び第三凡例では、チルト量が抑えられていることが分かる。

また、図６は、補強部材６０がなく、なおかつ弾性板５０が所定値よりも硬い場合（第二凡例）でのトラッキング駆動時の周波数応答のグラフである。この場合、４ＫＨｚ付近に大きなピークがあり、副共振が発生し不安な状態であることがわかる。図７は、本実施形態の対物レンズ駆動装置１（第三凡例）におけるトラッキング駆動時の周波数応答のグラフである。この場合、キロＨｚ帯域に大きな乱れがなく、副共振が抑えられていることがわかる。

以上のように、本実施形態の対物レンズ駆動装置１によれば、固定部４０の弾性板５０における固定部４０とは反対側の面に、当該弾性板５０を介して少なくとも凸部４３の端面と重なるシート状の補強部材６０が貼り合わされているので、この補強部材６０により弾性板５０の剛性を調整して、ＤＣチルトを抑えながらも、副共振をも抑えることが可能となる。特に、弾性板５０の剛性は、補強部材６０と弾性板５０との重なり具合によって変動するものであるために、補強部材６０の幅Ｗを変更するだけで弾性板５０の剛性を調整することができる。これにより、従来よりも簡便な手法で弾性板の剛性を調整することが可能となる。

また、対物レンズ支持部２０には、焦点距離の異なる２種類の対物レンズ２１，２２が支持されているので、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ／Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃに互換性のある対物レンズ駆動装置１であっても、好適にＤＣチルト及び副共振を抑えることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、図１，２に示すように補強部材６０が凸部４３の端面よりも大きなサイズに形成されている場合を示しているが、少なくとも凸部４３の端面と重なる形状であればよい。例えば、弾性板５０における凸部４３からはみ出した部分と、凸部４３との境界Ｃまで、補強部材６０が達していないと、前記はみ出した部分が自由端として凸部４３に支持されてしまう。これでは、弾性板５０自体の変動が大きくなってしまい、チルト量の抑制に弊害がでてしまう。しかしながら、補強部材６０が少なくとも凸部４３の端面と重なる形状であれば、前記はみ出した部分が固定端として凸部４３に支持されるので、弾性板５０自体の変動を抑えることができ、チルト量を確実に抑制することが可能となる。

１ 対物レンズ駆動装置
１０ 基台
２０ 対物レンズ支持部
２１，２２ 対物レンズ
２３ コイル端子基板
２４ ワイヤバネ（弾性支持部材）
３０ 駆動手段
３１ フォーカシングコイル
３２ トラッキングコイル
３３ａ，３３ｂ ヨーク
３４ａ，３４ｂ 駆動用磁石
４０ 固定部
４１ 第一貫通孔
４２ 第二貫通孔
４３ 凸部
５０ 弾性板
６０ 補強部材
Ｃ 境界
Ｗ 幅
Ｘ タンジェンシャル方向
Ｙ トラッキング方向
Ｚ フォーカシング方向

Claims (2)

1. 対物レンズを支持する対物レンズ支持部と、
   前記対物レンズ支持部をトラッキング方向及びフォーカシング方向に変位させるための駆動手段と、
   タンジェンシャル方向に沿って延在し、前記対物レンズ支持部の両側面に連結された複数対の弾性支持部材と、
   前記対物レンズ支持部の一側部に連結された複数の弾性支持部が貫通される第一貫通孔及び前記対物レンズ支持部の他側部に連結された複数の弾性支持部が貫通される第二貫通孔が形成された固定部と、
   前記固定部を貫通した前記弾性支持部材の他端部が固定される弾性板とを備え、
   前記固定部における前記対物レンズ側とは反対側から前記弾性板に向けて突出し、その端面に前記弾性板の中央部が固定される凸部が形成されていて、
   前記弾性板の前記固定部側とは反対側に前記凸部と略同一の大きさの補強部材が貼り合わせてあることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
2. 請求項１記載の対物レンズ駆動装置において、
   前記対物レンズ支持部には、焦点距離の異なる２種類の前記対物レンズが支持されていることを特徴とする対物レンズ駆動装置。

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