JP2011008886A - 光ヘッド装置における対物レンズの支持機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボビン３０が光軸方向とは垂直な方向に振動することを抑制する。
【解決手段】 螺旋状のスリット５５を形成した板バネ５１Ａ，５１Ｂの内周部５３に、補強リング板６０を重ね合わせて固着する。補強リング板６０は、板バネ５１からスリット５５より内側部分だけをリング状に取り出した形状のバネ性を有する金属板である。この補強リング板６０を重ねることにより、板バネ５１Ａ，５１Ｂのバネ支点５９における光軸方向以外の方向の応力が低減される。また、板バネ５１のダンパ領域５８に粘性部材７０を固着することで、板バネ５１Ａ，５１Ｂの振動を吸収して早期に減衰させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、レーザ光を対物レンズにより集光して対象物に照射するとともに、対象物の表面にレーザ光の焦点が合うように対物レンズを駆動する機構を備えた光ヘッド装置における対物レンズの支持機構に関する。

光ヘッド装置からレーザ光を対物レンズにより集光して照射する装置としては、光ディスクなどの光記憶媒体へのデータ記録または光記憶媒体に記録されたデータの再生を行う装置や、ワークをレーザ加工する装置などが知られている。こうした装置においては、レーザ光を対象物の記録面または表面に合焦させるために、対象物からの反射光により生成した信号に基づいて対物レンズを光軸方向に駆動するフォーカスサーボ制御が行われる。そのため、光ヘッド装置においては、対物レンズを組み付けた対物レンズホルダをボビンに装着し、このボビンを光軸方向へ駆動する構造となっている。ボビンは、上下一対の板バネにより挟み込まれて、固定部に対して光軸方向に変位可能に支持される。例えば、特許文献１においては、外輪と内輪とを螺旋状の複数の連結部により連結するように一体形成した板バネを用意し、この板バネの外輪を固定部に固着するとともに、板バネの内輪をボビンに固着するようにした構造が提案されている。

特開昭６０−１５７７３２号公報

しかしながら、特許文献１に提案された対物レンズの支持構造では、ボビンが光軸方向に変位して板バネが変形すると、板バネとボビンとを連結している個所に光軸方向以外の方向の応力が発生し、微小ながらボビンが光軸方向とは垂直な方向に振動するという問題が生じる。この振動は、１ｋＨｚ〜２ｋＨｚの振動数を有している。

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、ボビンが光軸方向に変位して板バネが変形しても、ボビンが光軸方向とは垂直な方向に振動しにくくすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、中央に貫通孔が形成された固定部と、前記固定部に形成された貫通孔内に配置され対物レンズを装着した筒状の可動部と、中央に円孔を有し外周部が前記固定部に固定され内周部が前記可動部に固定される板バネとを備え、前記可動部を前記板バネにより弾性的に支持することにより、前記対物レンズをその光軸方向に変位可能に支持する光ヘッド装置における対物レンズの支持機構において、前記板バネは、前記内周部にリング状の補強用板バネが重ねて固着されていることにある。

本発明においては、対物レンズを装着した筒状の可動部が板バネにより弾性的に支持されて、固定部の貫通孔内を対物レンズの光軸方向に変位可能になっている。可動部は、例えば、対物レンズの光軸方向に所定距離離れた２個所において板バネにより支持されるとよい。可動部は、磁力等により対物レンズの光軸方向（以下、単に光軸方向と呼ぶ）に付勢されて変位する。可動部が光軸方向に変位すると、板バネが変形して可動部を連結している個所において光軸方向とは異なる方向の応力が発生するが、可動部を固定している板バネの内周部には、リング状の補強用板バネが重ねて固着されているため、光軸方向とは異なる方向の応力の発生が低減される。これにより、可動部が光軸方向とは垂直な方向に振動しにくくなる。従って、フォーカスサーボ制御を良好に行うことができる。尚、補強用板バネは、バネ性を有するリング状の金属板であって、例えば、可動部を支持する板バネと同程度の厚さの金属板を用いるとよい。また、補強用板バネは、可動部を支持する板バネの表・裏の両面に固着してもよいし、片面のみに固着してもよい。

本発明の他の特徴は、前記板バネは、中央に円孔を有するドーナツ状金属板の前記外周部と前記内周部との間に螺旋状の複数のスリットを開口したものであり、前記補強用板バネは、前記板バネの円孔と同径の円孔を中央に有する前記板バネよりも小径の金属板であって、前記スリットを覆わないように、前記スリットの形成ラインに沿った切り欠きが形成されていることにある。

本発明における板バネは、ドーナツ状に形成され、外周部と内周部との間に螺旋状の複数のスリットが開口されているため、可動部を光軸方向に良好に変位可能に支持できる。この場合、スリットを中央の円孔に接近した位置にまで形成すると板バネに良好な弾性が得られるが、板バネに重ねる補強用板バネの外径を大きくすると、良好な弾性が得られなくなる可能性がある。そこで、本発明においては、補強用板バネに、板バネのスリットの形成ラインに沿った切り欠きを形成しておくことで、板バネと補強用板バネとがともに良好な弾性を維持する。この結果、本発明によれば、可動部を光軸方向に対して良好に弾性支持しつつ、可動部の光軸方向とは垂直な方向の振動を抑制することができる。

本発明の他の特徴は、前記板バネは、中央に円孔を有するドーナツ状金属板の前記外周部と前記内周部との間に螺旋状の複数のスリットを開口したものであり、前記可動部は、前記板バネの内周部を重ねて固定するフランジ面を備え、前記補強用板バネは、前記フランジ面と同じ平面形状の金属板であり、前記板バネの前記フランジ面に重なる面と反対側の面に重ねて固着されることにある。

本発明によれば、板バネは、可動部のフランジ面で補強用板バネに覆われた状態で固着されるが、補強用板バネの平面形状がフランジ面と同じであるため、補強用板バネによって弾性が阻害されない。この結果、可動部を光軸方向に対して良好に弾性支持しつつ、可動部の光軸方向とは垂直な方向の振動を抑制することができる。

本発明の他の特徴は、前記板バネのスリットの外周側端の周囲に粘性部材を固着したことにある。

本発明によれば、板バネのスリットの外周側端の周囲に粘性部材を固着することにより、可動部の振動を有効に吸収することができる。従って、補強用板バネだけでは上記振動を抑制しきれなかった場合でも、その振動を良好に減衰させることができる。尚、粘性部材は、板バネに補強用板バネが重ねて固着された上から、スリットの外周側端の周囲にあたる部位に固着されるとよい。

実施形態に係る光ヘッド装置の対物レンズの支持機構の外観斜視図である。 前記支持機構の平面図である。 図２のＡ−Ａ方向における縦断面図である。 前記支持機構の分解斜視図である。 板バネの平面図である。 補強リング板の平面図である。 板バネに補強リング板を重ねた状態を表す平面図である。 ラジアル方向における周波数特性を表すグラフで、（ａ）は補強リング板を設けていない場合の測定結果、（ｂ）は補強リング板を設けている場合の測定結果、（ｃ）はそれらの１ｋＨｚ付近の周波数特性を拡大して表わしたグラフである。 タンジェンシャル方向における周波数特性を表すグラフで、（ａ）は補強リング板を設けていない場合の測定結果、（ｂ）は補強リング板を設けている場合の測定結果、（ｃ）はそれらの１ｋＨｚ付近の周波数特性を拡大して表わしたグラフである。 アキシャル方向における周波数特性を表すグラフで、（ａ）は補強リング板を設けていない場合の測定結果、（ｂ）は補強リング板を設けている場合の測定結果を表わす。 変形例としての補強リング板の平面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は同実施形態に係る光ヘッド装置における対物レンズの支持機構の外観斜視図であり、図２は同支持機構の平面図であり、図３は同支持機構の縦断面図であり、図４は同支持機構の分解斜視図である。この支持構造は、大別すると、対物レンズ１を装着した筒状の可動部１０と、可動部１０を中央に配置する貫通孔が形成された固定部１００と、可動部１０を固定部１００に対して対物レンズ１の光軸方向に変位可能に弾性的に支持する弾性バネ部５０とから構成されている。

可動部１０は、対物レンズ１を装着して対物レンズ１と一体的に対物レンズ１の光軸方向に変位する部分で、対物レンズ１と、対物レンズ１を固定する対物レンズホルダ２０と、対物レンズホルダ２０を収納するボビン３０と、ボビン３０の下端に巻回されるコイル４０とから構成される。尚、本明細書において「上」、「下」とは、図面における位置関係を表すものであり、絶対的な「上」、「下」を意味するものではない。

対物レンズホルダ２０は、円筒形状をなし、円筒中心軸が対物レンズ１の光軸と一致するように対物レンズ１を先端に固定している。ボビン３０は、樹脂で形成されており、略直方体状に形成されたホルダ収納部３１と、ホルダ収納部３１の下方から円筒状に延設されたコイル巻回部３２とからなる。ホルダ収納部３１は、中央に水平断面円形の収納室３３が形成されており、この収納室３３に対物レンズホルダ２０が嵌め込まれて固定される。ホルダ収納部３１の上面には、収納室３３の上端となる円筒壁３４が立設されており、その円筒壁３４の周囲に後述する上板バネ５１Ａの内周部５３が接着固定される平坦なリング状の上フランジ面３５が形成されている。

コイル巻回部３２は、収納室３３と同軸状にホルダ収納部３１から下方に延設された円筒体であり、その円筒壁３６の外周面にコイル４０が層をなすように同じ方向に巻回されている。円筒壁３６は、基部側（ホルダ収納部３１側）がホルダ収納部３１の円筒壁３４と同一の外径となっており、途中から小径に削られてコイル４０を巻回する部分となっている。コイル４０の一方端は、通電線（図示略）を介して上板バネ５１Ａに接続され、他方端は通電線（図示略）を介して下板バネ５１Ｂに接続される。尚、上板バネ５１Ａ、下板バネ５１Ｂは、通電路の一部を形成している。

ホルダ収納部３１の下面には、コイル巻回部３２の円筒壁３６が立設する部分の周囲に、下板バネ５１Ｂの内周部５３が接着固定される平坦なリング状の下フランジ面３７が形成されている。上フランジ面３５と下フランジ面３７とは同一形状であって、対物レンズ１の光軸に対して直交する面となる。

次に、弾性バネ部５０について説明する。弾性バネ部５０は、上板バネ５１Ａ、下板バネ５１Ｂ、４枚の補強リング板６０から構成される。上板バネ５１Ａ、下板バネ５１Ｂは、ともに同一形状である。従って、両者を区別しないときには、単に板バネ５１と呼ぶ。図５は、板バネ５１の平面図である。板バネ５１は、中央に円孔５２が穿設されたドーナツ状の薄い金属板であり、円孔５２の周囲である内周部５３が可動部１０を固定する部分となり、外周部５４が固定部１００に固定される部分となる。円孔５２は、その直径がボビン３０の円筒壁３４，３６の外径（上フランジ面３５，下フランジ面３７の内径）と同一であり、円筒壁３４，３６を挿通する部分となる。

この板バネ５１は、外周部５４と内周部５３との間に、螺旋状（渦巻き状）に延びた複数のスリット５５が穿設されている。スリット５５は、円孔５２に連続しないように、円孔５２から少し外側に離れた位置から、外径方向、かつ、周方向に向かって湾曲線を描くように延びた細長い開口である。本実施形態においては、スリット５５は、円孔５２の中心回りに９０度の等間隔で配置される。

板バネ５１は、内周部５３でボビン３０を支持するが、スリット５５がボビン３０のフランジ面３５，３７に重ならないように、スリット５５とボビン３０との周方向の位置関係が設定されている。フランジ面３５，３７の形状は、ホルダ収納部３１の上面形状（あるいは下面形状）と同じであるため、略正方形（角部が切り取られた正方形）から中央の円筒壁３４，３６で囲まれる領域を除いた形状となる。従って、フランジ面３５，３７の幅は、周方向で見ると、ホルダ収納部３１の角部で広くなり、角部間中央（側面中央）側で狭くなっている。そこで、本実施形態においては、スリット５５の内側端５５inがホルダ収納部３１の側面中央に向かい合う位置となるようにすることで、スリット５５がフランジ面３５，３７に重ならない状態で、できるだけスリット５５を内側にまで形成できるようにしている。

また、各スリット５５の内側端５５inを結ぶ円周上で、隣り合うスリット５５の内側端５５inの間には、接着剤を浸透させるための複数の接着用孔５６が穿設されている。また、各スリット５５の外側端５５outを結ぶ円周上で、隣り合うスリット５５の外側端５５outの間には、板バネ５１を固定部１００に固定するビス挿通用の挿通孔５７が穿設されている。尚、各スリット５５には、コイル４０に通電するための通電線（図示略）を通すための半円状の切欠き５５cutがそれぞれ２個所形成されている。

この板バネ５１には、その表面と裏面とに補強リング板６０が接着される。補強リング板６０は、本発明の補強用板バネに相当するもので、図６に示すように、板バネ５１からスリット５５より内側部分だけをリング状に取り出した形状のバネ性を有する金属板である。従って、補強リング板６０は、中央に板バネ５１の円孔５２と同一径の円孔６１が穿設され、外周が、板バネ５１のスリット５５の内側ラインと同じ形状の螺旋状外周６２と、螺旋状外周６２の内側端から径方向に延びた直線状外周６３とを交互に連結した形状となっている。つまり、補強リング板６０は、外径が板バネ５１より小さくフランジ面３５，３７より大きなリング状の金属板であって、その外周に略三角形状の切欠き６４を等間隔（９０度間隔）で４個所形成したものである。また、補強リング板６０には、切欠き６４が形成されていない個所に、接着剤を浸透させるための複数の接着用孔６５が穿設されている。

板バネ５１および補強リング板６０は、ともに同じ厚さの金属板を上記形状にエッチングすることにより成形される。図７は、板バネ５１の表面と裏面に補強リング板６０を重ねて接着した状態を表す平面図であり、分かりやすいように、補強リング板６０をうすく塗りつぶして表している。図中において二点鎖線は、板バネ５１に固着されるボビン３０のフランジ面３５，３７の外周ラインを表す。補強リング板６０は、螺旋状外周６２が板バネ５１のスリット５５の内側ラインと整合するように重ね合わされる。従って、補強リング板６０を板バネ５１に重ね合わせたとき、板バネ５１のスリット５５に補強リング板６０の切欠き６４が向かい合うため、補強リング板６０が板バネ５１のスリット５５を覆わないようになっている。また、板バネ５１および補強リング板６０は、ボビン３０のフランジ面３５，３７に固着されるときに、接着用孔５６と接着用孔６５とがフランジ面３５，３７の一番幅広となる部分に向かい合うように位置決めされる。

尚、板バネ５１のスリット５５の内側端５５inの周囲（図７において破線で囲んだ個所）は、バネ支点となるため、以下、この個所をバネ支点５９と呼ぶ。また、板バネ５１のスリット５５の外側端５５outの周囲（図７においてハッチングを施した個所）は、後述する粘性部材７０が固着されて振動を吸収する部分となるため、以下、この個所をダンパ領域５８と呼ぶ。

次に、固定部１００について説明する。固定部１００は、２枚の板バネ５１（上板バネ５１Ａ，下板バネ５１Ｂ）の外周部５４を保持してボビン３０を上下方向に変位可能に支持する部分で、第１ベース１１０、第２ベース１２０、板バネ押えブロック１３０、基板ブロック１４０、上カバー１５０を備えている。板バネ押えブロック１３０は、非磁性（低透磁率）の軽金属からなる平坦な略直方体で、中央に上下に貫通した開口１３１が形成されている。板バネ押えブロック１３０の上面は、開口１３１の周囲が下板バネ５１Ｂの外周部５４を固定する平坦面となっている。開口１３１は、ボビン３０が配置されるとともに、下板バネ５１Ｂの弾性変形が許容される空間となる。板バネ押えブロック１３０の四隅には、板バネ押えブロック１３０を第１ベース１１０に固定するビス１６０を挿通する挿通孔１３２が穿設されている。また、この４つの挿通孔１３２の隣には、それぞれ第２ベース１２０を板バネ押えブロック１３０に連結固定するためのビス１６１がねじ込まれるねじ孔１３３が形成されている。また、開口１３１の周囲には、下板バネ５１Ｂを挟んだ状態で基板ブロック１４０を板バネ押えブロック１３０に固定するビス１６１を挿通する挿通孔１３４が周方向に等間隔で４個所穿設されている。また、板バネ押えブロック１３０の開口１３１には、下板バネ５１Ｂのスリット５５を覆わないようにするために外方向に切り欠かれた切欠き１３５が形成されている。

板バネ押えブロック１３０の上面には、下板バネ５１Ｂを挟んだ状態で基板ブロック１４０が固定される。基板ブロック１４０は、非磁性（低透磁率）の軽金属からなる平坦な略円筒体で、中央に上下に貫通した開口１４１が形成されている。この開口１４１は、板バネ押えブロック１３０の開口１３１と平面視で同一形状となっている。基板ブロック１４０の外周面には、互いに向かい合う位置に縦壁面１４２が形成されており、この縦壁面１４２にそれぞれ基板１７０がビス１７１により固定される。基板１７０は、コイル４０に通電するための通電線（図示略）がハンダ付けされており、その上下方向の寸法が基板ブロック１４０の上下方向の寸法と同一となっている。基板ブロック１４０は、その上面、下面ともに、開口１４１の周囲が平坦に形成されており、開口１４１の周囲に等間隔に４つのねじ孔１４３が貫通して形成されている。また、基板ブロック１４０の開口１４１には、上下の板バネ５１Ａ，５１Ｂのスリット５５を覆わないようにするために外方向に切り欠かれた切欠き１４４が形成されている。

板バネ押えブロック１３０と基板ブロック１４０とは、両者間に下板バネ５１Ｂの外周部５４を挟んで、挿通孔１３４，５７、ねじ孔１４３が向かい合うように位置合わせされた状態で、板バネ押えブロック１３０の下面側からビス１６１をねじ孔１４３にねじ込むことにより連結される。基板ブロック１４０の上面には、上板バネ５１Ａを挟んだ状態で上カバー１５０が固定されるが、組み付けにあたっては、上カバー１５０を固定する前に、上板バネ５１Ａと下板バネ５１Ｂと間に可動部１０が、以下のように配置されて固着される。

まず、板バネ押えブロック１３０に固定されている下板バネ５１の表・裏面に補強リング板６０を上述した位置関係で重ね合わせ、その状態で円孔５２にボビン３０のコイル巻回部３２を上から挿通する。そして、下板バネ５１Ｂの接着用孔５６（補強リング板６０の接着用孔６５）がボビン３０の角部と向かい合うようにボビン３０の周方向の向きを調整した後、接着用孔５６，６５に接着剤をしみ込ませる。これにより、下板バネ５１Ｂと補強リング板６０とが、ボビン３０の下フランジ面３７に所定の位置関係を保って一体的に固着される。

次に、下板バネ５１Ｂのダンパ領域５８に粘性部材７０を塗布し、その粘性部材７０に紫外線を照射する。粘性部材７０は、紫外線を照射することによりその硬度が上昇し、完全に硬化するに至らない程度の硬度となる性質を持つ材料（例えば、低硬度ブチルゴム、低硬度アクリレート）からなる衝撃緩衝剤である。これにより、下板バネ５１Ｂのダンパ領域５８に粘性部材７０が固着して設けられる。

次に、上板バネ５１Ａの表・裏面に補強リング板６０を上述した位置関係で重ね合わせ、外周部５４を基板ブロック１４０の上面に載せるとともに、円孔５２にボビン３０の円筒壁３４を下から挿通させる。そして、上板バネ５１Ａの貫通孔５７が基板ブロック１４０のねじ孔１４３と向かい合うように、上板バネ５１Ａの周方向の向きを調整した後、接着用孔５６，６５に接着剤をしみ込ませる。これにより、上板バネ５１Ａと補強リング板６０とが、ボビン３０の上フランジ面３５に所定の位置関係を保って一体的に固着される。このようにして、上板バネ５１Ａと下板バネ５１Ｂとの間に、可動部１０が固着して設けられる。

上カバー１５０は、中央に円孔１５１が穿設されたリング状のプレートであり、円孔１５１の周囲の板面が上方に持ち上がった形状となっている。円孔１５１は、対物レンズ１からレーザ光を出射する出射口となる部分であり、その中心が対物レンズ１の光軸と一致する位置に形成される。上カバー１５０には、円孔１５１の周囲に、ビス１６２を挿通するための挿通孔１５２、および、螺旋状に延びたスリット１５３が穿設されている。このスリット１５３は、上カバー１５０を基板ブロック１４０に固定した後に、上板バネ５１Ａに粘性部材７０を塗布できるように、上板バネ５１Ａのスリット５５と同様な形状に形成された開口である。

基板ブロック１４０と上カバー１５０とは、両者間に上板バネ５１Ａの外周部５４を挟んで、挿通孔１５２，５７、ねじ孔１４３が向かい合うように位置合わせされた状態で、上カバー１５０の上面側からビス１６２をねじ孔１４３にねじ込むことにより連結される。また、上板バネ５１Ａのダンパ領域５８には、粘性部材７０が固着して設けられる。この粘性部材７０は、上カバー１５０を基板ブロック１４０に組み付けた後に、スリット１５３を通してダンパ領域５８に塗布され、紫外線が照射されることにより硬化してダンパ領域５８に固着する。

このようにして、ボビン３０は、上板バネ５１Ａと下板バネ５１Ｂとにより弾性的に支持されて上下方向（対物レンズ１の光軸方向）に変位可能となっている。本実施形態においては、ボビン３０の上フランジ面３５と下フランジ面３７との間の距離は、基板ブロック１４０の厚さ（高さ寸法）から補強リング板６０の板厚の２枚分を引いた寸法になっている。従って、上板バネ５１Ａと下板バネ５１Ｂとが平行な状態でボビン３０を保持する。また、このように組み付けられることで、基板ブロック１４０の外周に取り付けられた２つの基板１７０の一方が上板バネ５１Ａと電気的に接続され、他方が下板バネ５１Ｂと電気的に接続される。これにより、２つの基板１７０の間にコイル４０に通電するための通電回路が形成される。

板バネ押えブロック１３０は、第２ベース１２０の上面に固定される。第２ベース１２０は、平面視において板バネ押えブロック１３０と外形形状が同じ板体であって、その中央に円筒ポール１２１が立設されている。円筒ポール１２１の周囲には、リング状に２段に窪んだ段部１２２が形成され、外側の段部１２２にリング状のマグネット（永久磁石）１８０が接着される。マグネット１８０は、上面がＮ極、下面がＳ極となるように配置される。このマグネット１８０の上面には、リング状のヨーク１９０が接着されている。ヨーク１９０は、その内径がマグネット１８０の内径よりもやや小さい。

円筒ポール１２１は、その外径がボビン３０のコイル巻回部３２の内径よりも僅かに小さい円筒体で、内部の円筒空間がレーザ光の光路となる。第２ベース１２０の四隅には、板バネ押えブロック１３０を第１ベース１１０に固定するビス１６０を挿通するための挿通孔１２３が穿設されている。また、この挿通孔１２３の隣には、それぞれ第２ベース１２０を板バネ押えブロック１３０に連結固定するビス１６３を挿通するための挿通孔１２４が穿設されている。第２ベース１２０は、マグネット１８０とヨーク１９０を装着した状態で、挿通孔１２４と板バネ押えブロック１３０のねじ孔１３３とを向かい合わせ、ビス１６３を第２ベース１２０側からねじ孔１３３にねじ込むことにより板バネ押えブロック１３０に連結される。

板バネ押えブロック１３０に第２ベース１２０が連結された状態においては、第２ベース１２０の円筒ポール１２１がボビン３０のコイル巻回部３２内に若干の隙間を設けて挿入される。また、ヨーク１９０の内周面がボビン３０のコイル巻回部３２の外周面と接近した状態となる。従って、コイル４０に通電することにより、コイル４０から生じる磁界とマグネット１８０が有する磁界の相互作用により、ボビン３０に対して上下方向の力を与えることができる。

第２ベース１２０は、その下面中央に椀状に膨らんだ凸部１２５が形成されており、凸部１２５の中央が円筒ポール１２１の開口となっている。第２ベース１２０は、第１ベース１１０の上面に固定される。第１ベース１１０は、その上面中央に鉢状に窪んだ凹部１１１が形成されており、凹部１１１の中央が円形の開口１１２となっている。第１ベース１１０は、第２ベース１２０の凸部１２５を凹部１１１に密着させて第２ベース１２０を安定的に保持する。第１ベース１１０は、凹部１１１の周囲にねじ孔１１３が４個所形成されている。このねじ孔１１３と、板バネ押えブロック１３０に形成された挿通孔１３２とを向かい合わせた状態で、板バネ押えブロック１３０側からビス１６０をねじ孔１１３にねじ込むことにより、板バネ押えブロック１３０が第２ベース１２０を介して第１ベース１１０に固定される。

このように構成された対物レンズの支持機構においては、対物レンズ１を保持するボビン３０が上板バネ５１Ａと下板バネ５１Ｂとにより弾性的に固定部１００に支持された状態となっている。また、可動部１０、固定部１００、弾性バネ部５０の中心軸は、対物レンズ１の光軸と一致した状態に保たれている。

光ヘッド装置は、第１ベース１１０側から対物レンズ１に向けてレーザ光を出射するレーザ光源（図示略）を備えている。レーザ光源から出射されたレーザ光は、第２ベース１２０の円筒ポール１２１、ボビン３０、対物レンズホルダ２０を通って対物レンズ１に入射し、対物レンズ１で集光されて対象物（例えば、光ディスク装置であれば光ディスク、レーザ加工装置であれば加工対象物）に照射される。レーザ光は、対象物で反射し、再び、対物レンズ１、対物レンズホルダ２０、ボビン３０、第２ベース１２０の円筒ポール１２１を通過する。光ヘッド装置は、レーザ光の反射光を受光するフォトディテクタ（図示略）を備えるとともに、フォトディテクタの出力する受光信号からレーザ光の焦点位置と対象物の記録面または表面との光軸方向のずれに応じたフォーカスエラー信号を生成し、このフォーカスエラー信号に基づいてコイル４０への通電を制御するフォーカスサーボ制御回路を備えている。

このようなフォーカスサーボ制御回路によりコイル４０に通電されると、レーザ光の焦点位置が対象物の記録面または表面と一致するようにボビン３０が対物レンズ１の光軸方向に駆動される。この場合、ボビン３０の変位方向はコイル４０に流される駆動電流の向きに従い、変位量は駆動電流の大きさに比例する。従って、コイル４０に流す駆動電流の向き、および、大きさを制御することにより、対物レンズ１をその光軸方向に必要な量だけ変位させることができ、これによりフォーカス制御が可能となる。

こうしたフォーカスサーボ制御を行うと、ボビン３０の光軸方向の変位に伴って板バネ５１が変形する。これによりバネ支点５９に光軸方向以外の方向の応力が発生し、光軸方向とは垂直な方向にボビン３０が振動しやすい。そこで、本実施形態においては、上下の板バネ５１Ａ，５１Ｂの内周部５３に補強リング板６０を重ね合わせることで、光軸方向とは垂直な方向の振動を抑制している。図８は、対物レンズの支持機構におけるラジアル方向（図２のＹ方向）における周波数特性を表し、図９は、対物レンズの支持機構におけるタンジェンシャル方向（図２のＸ方向）における周波数特性を表す。この周波数特性は、ダイナミック・スキャン・アナライザーと、ビブロメータとを使用して測定したものであり、各図において、（Ａ）は補強リング板６０を設けていないときの測定結果、（Ｂ）は補強リング板６０を設けているときの測定結果、（Ｃ）は１ｋＨｚ付近の周波数特性を拡大して表したものである。また、図１０は、対物レンズの支持機構におけるアキシャル方向（対物レンズ１の光軸方向）における周波数特性を表し、（Ａ）は補強リング板６０を設けていないときの測定結果、（Ｂ）は補強リング板６０を設けているときの測定結果である。

この測定結果からわかるように、光軸方向とは垂直な方向（ラジアル方向およびタンジェンシャル方向）に関しては、補強リング板６０を設けていない場合には、１ｋＨｚ〜２ｋＨｚの周波数帯で共振が検出されるが、補強リング板６０を設けている場合には、その共振を抑制することができる。また、図１０に示すように、光軸方向の周波数特性に関しては、補強リング板６０の有無によって殆ど変化しないことが確認された。従って、補強リング板６０を設けることにより、光軸方向における周波数特性を変化させることなく、光軸方向とは垂直な方向における周波数特性を良好にすることができる。この理由は、補強リング板６０を上下の板バネ５１Ａ，５１Ｂに重ねることで、バネ支点５９における光軸方向以外の方向の応力を低減できるからと考えられる。

また、本実施形態においては、補強リング板６０の周囲に切欠き６２を設けて、補強リング板６０が板バネ５１のスリット５５を覆わないようにしているため、十分な補強面積を確保しつつ、板バネ５１と補強リング板６０とがともに良好な弾性を維持する。この結果、ボビン３０を光軸方向に対して良好に弾性支持しつつ、ボビン３０の光軸方向とは垂直な方向の振動を抑制することができる。また、板バネ５１のダンパ領域５８に粘性部材７０を固着させているため、上下の板バネ５１Ａ，５１Ｂの振動を吸収して早期に減衰させることができる。従って、補強リング板６０だけでは上記振動を抑制しきれなかった場合でも、その振動を良好に減衰させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。

例えば、補強リング板６０に代えて、図１１に示すように、フランジ面３５（３７）と同一平面形状の補強リング板６０’を用いるようにしてもよい。この補強リング板６０’は、フランジ面３５（３７）と整合する位置（平面視で一致する位置）にて板バネ５１に重ねられるものである。この場合、補強リング板６０’は、板バネ５１の片側面にのみ重ね合わせて固着するとよい。つまり、板バネ５１の内周部５３をフランジ面３５（３７）と補強リング板６０’とで挟むようにして、それらを固着するとよい。これによれば、補強リング板６０’が板バネ５１のスリット５５を覆うことがないため、板バネ５１は良好な弾性を維持する。このため、ボビン３０を光軸方向に対して良好に弾性支持しつつ、ボビン３０の光軸方向とは垂直な方向の振動を抑制することができる。

また、本実施形態においては、板バネ５１の両面（表・裏面）に補強リング板６０を固着した構成を採用しているが、板バネ５１の片面にのみ補強リング板６０を固着した構成であってもよい。例えば、板バネ５１をフランジ面３５（３７）と補強リング板６０とで挟むようにしてもよい。また、補強リング板６０（６０’）は、必ずしも２枚の板バネ５１の両方に設ける必要はなく、一方の板バネ５１のみに設けるようにしてもよい。

１…対物レンズ、１０…可動部、２０…対物レンズホルダ、３０…ボビン、３１…ホルダ収納部、３２…コイル巻回部、３３…収納室、３４…円筒壁、３５…上フランジ面、３６…円筒壁、３７…下フランジ面、４０…コイル、５０…弾性バネ部、５１Ａ…上板バネ、５１Ｂ…下板バネ、５２…円孔、５３…内周部、５４…外周部、５５…スリット、５６…接着用孔、５８…ダンパ領域、５９…バネ支点、６０，６０’…補強リング板（リング状の補強用板バネ）、６１…円孔、６４…切欠き、６５…接着用孔、７０…粘性部材、１００…固定部、１１０…第１ベース、１２０…第２ベース、１２１…円筒ポール、１３０…板バネ押えブロック、１３１…開口、１４０…基板ブロック、１４１…開口、１５０…上カバー、１５１…円孔、１７０…基板、１８０…マグネット、１９０…ヨーク。

Claims (4)

1. 中央に貫通孔が形成された固定部と、
   前記固定部に形成された貫通孔内に配置され、対物レンズを装着した筒状の可動部と、
   中央に円孔を有し、外周部が前記固定部に固定され内周部が前記可動部に固定される板バネと
   を備え、前記可動部を前記板バネにより弾性的に支持することにより、前記対物レンズをその光軸方向に変位可能に支持する光ヘッド装置における対物レンズの支持機構において、
   前記板バネは、前記内周部にリング状の補強用板バネが重ねて固着されていることを特徴とする光ヘッド装置における対物レンズの支持機構。
2. 前記板バネは、中央に円孔を有するドーナツ状金属板の前記外周部と前記内周部との間に螺旋状の複数のスリットを開口したものであり、
   前記補強用板バネは、前記板バネの円孔と同径の円孔を中央に有する前記板バネよりも小径の金属板であって、前記スリットを覆わないように、前記スリットの形成ラインに沿った切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置における対物レンズの支持機構。
3. 前記板バネは、中央に円孔を有するドーナツ状金属板の前記外周部と前記内周部との間に螺旋状の複数のスリットを開口したものであり、
   前記可動部は、前記板バネの内周部を重ねて固定するフランジ面を備え、
   前記補強用板バネは、前記フランジ面と同じ平面形状の金属板であり、前記板バネの前記フランジ面に重なる面と反対側の面に重ねて固着されることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置における対物レンズの支持機構。
4. 前記板バネのスリットの外周側端の周囲に粘性部材を固着したことを特徴とする請求項２ないし請求項３の何れか一項記載の光ヘッド装置における対物レンズの支持機構。

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