JP2014120192A - 対物レンズ駆動装置およびそれを備えた光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対物レンズを保護する保護部を簡易な構成で備えた対物レンズ駆動装置等を提供する。
【解決手段】本発明の対物レンズ駆動装置では、レンズホルダ２１の上面に突起状の取り付け部６１Ａを設け、この取り付け部６１Ａに付着された樹脂材料から保護部６５Ａを設けている。取り付け部６１Ａは、レンズホルダ２１の上面を額縁状に突出させた貯留部６２Ａと、貯留部６２Ａの内側に設けられた突起状の突出部６３Ａとを有している。係る形状の取り付け部６１Ａに樹脂材料を密着させることで、所定の形状および高さを有する保護部６５Ａが得られる。
【選択図】図４

Description

本発明は、対物レンズ駆動装置およびそれを備えた光ピックアップ装置に関する。特に本発明は、光ディスクを保護する保護部が設けられた対物レンズ駆動装置等に関する。

光ディスクに対して光学的に信号の読み取り等を行う対物レンズ駆動装置では、対物レンズを備える対物レンズホルダ（以下、レンズホルダと称する）が、アクチュエータフレームに対して変位可能に支持されている。また、フォーカスコイル及びトラッキングコイル等がレンズホルダに装着され、これらのコイルの有効領域を磁気回路により形成される所定の磁界内に配置することで、各コイルに供給する信号に応じて対物レンズが駆動される構成となっている。

対物レンズ駆動装置では、使用状況下において衝撃等の外力が作用すると、対物レンズが光ディスクの表面に接触する可能性がある。対物レンズ等が光ディスクの表面に接触すると、光ディスクの表面や対物レンズに傷が生じする恐れが有る。そこで、対物レンズが光ディスクに接触することを防止するために、レンズホルダにプロテクタを設けることが行われている。

下記特許文献１の図１を参照すると、対物レンズ１を保護するように、樹脂材料からなるプロテクタ２が配置されている。これにより、対物レンズ１よりもプロテクタ２が上方に突起する。よって、レンズホルダが使用状況下にて光ディスクに接近したとしても、軟性を有するプロテク２が光ディスクに接触するので、光ディスクおよび対物レンズの損傷が防止される。

特開２００５−１２２８３３号公報

しかしながら、上記した構成では、対物レンズを保護するために、対物レンズホルダとは別体でプロテク２を用意する必要があり、これにより光ピックアップ装置全体としてのコストが高くなる恐れがあった。

更には、プロテクタ２を所定箇所に配置して接着する工程が必要なので、工数が増大してしまう恐れがあった。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、対物レンズを保護する保護部を簡易な構成で備えた対物レンズ駆動装置等を提供することにある。

本発明の対物レンズ駆動装置は、対物レンズと、前記対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダの上面に設けられて前記対物レンズの上端よりも上方に突出する保護部とを具備し、前記保護部は、前記レンズホルダの取り付け部に付着された樹脂材料から成り、前記取り付け部は、前記レンズホルダの一領域を囲む部分を上方に突出させた貯留部と、前記貯留部の内部で上方に突起する突出部とを有し、前記樹脂材料は、前記貯留部に充填され且つ前記突出部を覆うように形成されることを特徴とする。

本発明の光ピックアップ装置は、上記構成の対物レンズ駆動装置をハウジングに搭載したことを特徴とする。

本発明では、レンズホルダの上面に突起状の取り付け部を設け、この取り付け部に付着された樹脂材料から成る保護部を形成している。よって、レンズホルダとは別体の枠状の材料をプロテクタとして用いていた背景技術と比較すると、部材数が低減されるので低コストが実現される。更に、プロテクタをレンズホルダに位置合わせする工程、プロテクタをレンズホルダに接着する工程が不要に成るので、製造工数が低減される。

本発明の光ピックアップ装置を示す平面図である。 本発明の対物レンズ駆動装置を示す図であり、（Ａ）は対物レンズ駆動装置を全体的に示す平面図であり、（Ｂ）はレンズホルダを拡大して示す平面図である。 本発明の対物レンズ駆動装置を示す図であり、レンズホルダを示す斜視図である。 本発明の対物レンズ駆動装置を示す図であり、（Ａ）は取り付け部を示す斜視図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は取り付け部の断面図である。 本発明の対物レンズ駆動装置を示す図であり、（Ａ）は取り付け部を示す平面図であり、（Ｂ）は取り付け部を示す斜視図である。 本発明の対物レンズ駆動装置を示す図であり、（Ａ）は保護部を示す斜視図であり、（Ｂ）は保護部を示す斜視図である。

図１は本実施形態の光ピックアップ装置１０の概略を示す平面図である。

光ピックアップ装置１０は、一例としてＣＤ（Compact Disc）規格、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）規格、およびＢＤ（Blu-ray Disc）規格の各光ディスクに対応する構成となっており、対物レンズ駆動装置５０および各種光学部品がハウジング５１に設置されている。光ピックアップ装置１０の概略的機能は、光ディスクの情報記録層に対して所定の規格のレーザー光を照射し、この情報記録層で反射したレーザー光を受光することで、光ディスクからの情報の読出しまたは書き込みを行うことにある。

対物レンズ駆動装置５０（アクチュエータ）は、対物レンズホルダ（以下、レンズホルダ）２１を移動可能に保持する。レンズホルダ２１は、上記した各規格の何れかまたは全てに対応する対物レンズ３１が装着される。

レーザーユニット１はレーザーダイオードを備え、このレーザーダイオードから上記した規格のレーザー光が放射される。具体的には、ＢＤに適した青紫色（青色）波長帯３９５ｎｍ〜４２０ｎｍ（例えば４０５ｎｍの波長）のレーザ光、ＤＶＤに適した赤色波長帯６４５ｎｍ〜６７５ｎｍ（例えば６５０ｎｍの波長）のレーザ光、またはＣＤに適した赤外波長帯７６５ｎｍ〜８０５ｎｍ（例えば７８０ｎｍの波長）のレーザ光が、レーザーダイオードから放射される。

レーザーユニット１から放射されたレーザー光は、回折格子６で０次光、＋１次光、−１次光に分離されてハーフミラー１３で反射された後に、１／４波長板９およびコリメートレンズ１２を通過し、不図示の立ち上げミラーで反射されて対物レンズ３１で光ディスクの情報記録層に合焦される。また、レーザーユニット１から放射されたレーザー光の一部はハーフミラー１３を透過してＦＭＤ２０で検出され、この検出に基づいてレーザーユニット１の出力が調整される。そして、光ディスクの情報記録層で反射した戻り光のレーザー光は、立ち上げミラー、コリメートレンズ１２、１／４波長板９、ハーフミラー１３を透過し、その後、第１プレート１６および第２プレート１９で所望の非点収差が付与された後に、光検出器１７（ＰＤＩＣ）で検出される。光検出器１７で検出された信号に基づいて、フォーカス制御、トラッキング制御及びラジアルチルト制御が行われる。

ここで、図１に示すＤｔ方向とはタンジェンシャル方向であり、Ｄｒ方向とはトラッキング方向（光ディスクのラジアル方向）であり、Ｄｆ方向とはフォーカス方向である。これらの各方向は互いに直交している。

図２を参照して、上記した光ピックアップ装置に組み込まれる対物レンズ駆動装置５０を説明する。図２（Ａ）は対物レンズ駆動装置５０を示す平面図であり、図２（Ｂ）はレンズホルダ２１の部分を拡大して示す平面図である。

図２（Ａ）を参照して、対物レンズ駆動装置５０は、アクチュエータ可動部４０とアクチュエータフレーム４１とから成る。アクチュエータ可動部４０はレンズホルダ２１と、支持ワイヤ４５から構成される。アクチュエータフレーム４１は、珪素鋼板等の磁性金属材料から形成され、部分的に直角に曲折加工されることで、後述するヨークが形成される。

アクチュエータ可動部４０は、支持ワイヤ４５により、アクチュエータフレーム４１に対してフォーカス方向（Ｄｆ方向）、トラッキング方向（Ｄｒ方向）及びラジアルチルト方向（Ｄｒｔ方向）に変位可能に弾性的に支持される。支持ワイヤ４５は、一端がレンズホルダ２１の側壁に設けられた絡げ部に固定され、他端がアクチュエータフレーム４１に固定された固定基板４４に固定される。固定基板４４は支持ワイヤ４５を制振させるダンパー材が充填される補助部材４３に接着され、補助部材４３と共にアクチュエータフレーム４１にねじ止め固定される。支持ワイヤ４５は、レンズホルダ２１の１つの側面に対して例えば３本ずつ架設されている。これにより、レンズホルダ２１は空中状態で機械的に支持される。更に、支持ワイヤ４５は、レンズホルダ２１に備えられる各コイルに供給される電流が流れる接続手段としても機能している。

図２（Ｂ）を参照して、レンズホルダ２１には、上面に固定された対物レンズ３１と、側壁部の外側の面に巻回されたトラッキングコイル３６−３９と、内蔵されたフォーカスコイル２９、３０が備えられている。

レンズホルダ２１の側壁部外側に配置された各トラッキングコイル３６−３９に面するアクチュエータフレーム４１の各ヨークに、マグネット３２−３５が配置されている。各マグネット３２−３５の、各トラッキングコイル３６−３９に対向する面は同一の極性（例えばＮ極）である。また、各マグネット３２−３５は、トラッキングコイル３６−３９の有効領域に対して有効磁束を発生させる。この様な構成でトラッキングコイル３６−３９に電流を供給すると、トラッキングコイル３６−３９に電流が流れることで発生する磁界と、マグネット３２−３５で生成される磁界で形成される磁気回路との協働により、レンズホルダ２１はＤｒ方向に変位する。

対物レンズ３１を挟む箇所のレンズホルダ２１の内部には、Ｄｆ方向に巻回軸を有する２つのフォーカスコイル２９、３０が配置されており、マグネット３２−３５は、フォーカスコイル２９、３０の有効領域に対しても有効磁束を発生させている。従って、フォーカスコイル２９、３０に対して電流を供給すると、フォーカスコイル２９、３０に電流が流れることで発生する磁界と、マグネット３２−３５で生成される磁界で形成される磁気回路との協働により、レンズホルダ２１はＤｆ方向に変位する。尚、本形態では、フォーカスコイル２９、３０に、チルト方向に対する制御を行うための制御信号を付与することで、レンズホルダ２１をチルト方向（Ｄｒｔ方向）に制御している。

本形態では、レンズホルダ２１の上面で対物レンズ３１を挟む位置に２つの保護部６５Ａ、６５Ｂが設けられている。保護部６５Ａ、６５Ｂを設けることにより、対物レンズ３１が光ディスクに衝突することが防止される。保護部６５Ａ、６５Ｂの詳細は図３等を参照して詳述する。

バックヨーク４６は、アクチュエータフレーム４１の端部を直角に曲折加工させた部位でありマグネット３２、３３が、内側の側面に固着されている。

対向ヨーク４８、４９は、バックヨーク４６等と同様に、アクチュエータフレームを直角に曲折させた部位であり、夫々がフォーカスコイル２９、３０に挿入される位置に設けられている。対向ヨーク４８、４９をこのように配置することで、フォーカスコイル２９、３０及び各トラッキングコイル３６−３９に有効に作用する有効磁束を強めることができ、レンズホルダ２１のＤｆ方向、Ｄｒ方向及びＤｒｔ方向の感度が向上する。

図３を参照して、本形態の対物レンズ駆動装置に採用されるレンズホルダ２１を説明する。

レンズホルダ２１の概略的形状は、下方に開口部が設けられた筐体形状である。具体的には、レンズホルダ２１は、対物レンズ３１が装着される主面部５６と、主面部５６の周辺部から下方に一体的に連続する４つの側壁部とを備えている。この側壁部としては、紙面上の手前で長手方向の第１側壁部５２、紙面上の奥側で第１側壁部５２に対向する第２側壁部５３、紙面上で右側に設けられた短手方向の第３側壁部５４、および紙面上で左側端部に設けられた第４側壁部５５が含まれている。

第１側壁部５２の外側の主面には、ボビン５７、５８が設けられており、これらのボビンには夫々トラッキングコイル３６、３７が巻回されている。また、第２側壁部５３の外側の主面には、ボビン５９、６０が設けられており、これらのボビンには夫々トラッキングコイル３８、３９が巻回されている。

フォーカスコイル２９、３０は、全体として角を丸めた四角形状を呈するように導線が巻回されて構成され、レンズホルダ２１の内部に収納されている。フォーカスコイル２９は第３側壁部５４側の端部に配置さており、フォーカスコイル３０は第４側壁部５５側に配置されている。

第３側壁部５４の一部分を外側に突出させて絡げ部７０が設けられている。絡げ部７０にトラッキングコイル３６−３９およびフォーカスコイル２９を構成するエナメル線の端部が夫々絡げられる。更に、第３側壁部５４の一部を縦方向に連続して突出させて挿通部６９が設けられている。挿通部６９には、支持ワイヤを挿通させるための３つの挿通孔７３が設けられている。

同様に、第４側壁部５５の外側にも複数の絡げ部７０が設けられ、これらの絡げ部７０に、トラッキングコイル３６−３９およびフォーカスコイル３０を構成するエナメル線の端部が絡げられる。第３側壁部５４と同様に、第４側壁部５５にも、挿通孔７３を有する挿通部６９が設けられている。

主面部５６の上面で対物レンズ３１を挟む位置に２つの取り付け部６１Ａ、６１Ｂが設けられている。取り付け部６１Ａ、６１Ｂは、主面部５６の上面を部分的に突出させた部位であり、対物レンズ３１を保護するための保護部材が付着される部位である。取り付け部６１Ａ、６１Ｂの詳細は図４を参照して後述する。

また、主面部５６の上面で対物レンズ３１を囲む位置に壁部６４が設けられている。ここでは、壁部６４は額縁形状を呈し、主面部５６の上面を部分的に上方に突出させて形成されている。また、上記した取り付け部６１Ａ、６５Ｂは壁部６４に密着して設けられている。壁部６４は、取り付け部６１Ａ、６５Ｂに塗布される樹脂材料が対物レンズ３１側に流入することを防止するための部位である。

図４を参照して、上記した取り付け部６１Ａの構成を説明する。図４（Ａ）は取り付け部６１Ａを拡大して示す斜視図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ’線での断面図であり、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＣ−Ｃ’線での断面図である。

図４（Ａ）を参照して、取り付け部６１Ａは、貯留部６２Ａと、貯留部６２Ａの内部に配置された突出部６３Ａから構成されている。取り付け部６１Ａは、軟性を有する樹脂材料から成る保護部６５Ａが塗布して取り付けられる部位である。ここでは、取り付け部６１Ａについて説明するが、図３に示す取り付け部６１Ｂの形状も同様である。

貯留部６２Ａは、レンズホルダの上面を額縁状に上方に突出させた部位であり、その内部には保護部材となる樹脂材料が塗布される。製造工程では、保護部材を構成する樹脂材料は、液状または半固形状を呈しているので、この状態の樹脂材料が周囲に流出せずに上方に突出させるために貯留部６２Ａは枠形状を呈している。

図４（Ｂ）を参照して、貯留部６２Ａと対物レンズ３１との間には壁部６４が配置されており、紙面上にて左側の貯留部６２Ａは壁部６４と一体的に連続している。壁部６４は、製造工程にて取り付け部６１Ａに供給される液状の樹脂材料が対物レンズ３１側に流出することを防止する部位である。

本形態では、貯留部６２Ａで囲まれた領域に液状の樹脂材料を塗布して硬化させることで保護部６５Ａを形成している。

保護部６５Ａとして採用される樹脂材料としては、液晶ポリマー等から成るレンズホルダ２１の材料よりも柔らかい樹脂材料が採用される。具体的には、保護部６５Ａとして例えば、ポリアセタール、アセタール樹脂等が採用される。保護部６５Ａは、貯留部６２Ａの内側に充填され、且つ突出部６３Ａを覆う様に形成されている。保護部６５Ａの上端は、対物レンズ３１の上端よりも上方に配置される。更に、保護部６５Ａの上面は滑らかな曲面形状を呈している。従って、使用状況下において、レンズホルダ２１が上方に過度に移動した場合であっても、光ディスクの表面に保護部６５Ａの上端が接触し、対物レンズ３１は接触しない。よって、対物レンズ３１の破損が防止される。また、柔らかい樹脂材料から成る保護部６５Ａが光ディスクの表面に接触するので、光ディスクの破損も防止される。

貯留部６２Ａは、上記したように、保護部６５Ａが塗布される領域を額縁状に囲むように、レンズホルダ２１の上面を突起させた部位である。貯留部６２Ａの高さは、製造時に於いて、十分な量の保護部６５Ａを内部に充填可能な程度以上に設定される。

突出部６３Ａは、貯留部６２Ａの内側で、レンズホルダの上面を上方に突出させた部位である。突出部６３Ａを設けることにより、突出部６３Ａに保護部６５Ａが嵌合し、保護部６５Ａがレンズホルダ２１から剥離してしまうことが防止される。突出部６３Ａの最上部は、レンズホルダ２１に取り付けられた対物レンズ３１の最上部と、同レベル以上に配置されている。これにより、突出部６３Ａを覆う樹脂材料から成る保護部６５Ａの最上部が、対物レンズ３１の最上部よりも上方に配置され、保護部６５Ａによる保護の機能が確保される。

壁部６４は、貯留部６２Ａと対物レンズ３１との間に設けられる。壁部６４は、製造時において液状の状態で貯留部６２Ａに供給される保護部６５Ａの材料が、対物レンズ３１側に流出することを防止するための部位である。壁部６４は、貯留部６２Ａよりも高く且つ突出部６３Ａよりも低く形成される。壁部６４が貯留部６２Ａよりも高く形成されることで、保護部材となる樹脂材料の流出を防止する効果が得られる。壁部６４が突出部６３Ａよりも低く形成されることで、使用状況下にて壁部６４が光ディスクに接触することが防止される。

図４（Ｃ）を参照して、突出部６３Ａの長手方向に於ける左右上端部は、面取り加工が施されている。これにより、塗布された樹脂材料から成る保護部６５Ａの表面形状が滑らかになり、プロテクタとしての効果が向上する。

上記した保護部６５Ａの製造方法は、先ず、液状または半固形状の樹脂材料を貯留部６２Ａに供給する。これにより、貯留部６２Ａの内側の領域は保護部６５Ａが充填される。ここで、材料と成る樹脂材料はある程度の粘性を有する状態で供給されるので、貯留部６２Ａから樹脂材料が外部に流出する恐れは少ない。また、上記したように、貯留部６２Ａと対物レンズ３１との間には、高い壁部６４が配置されているので、樹脂材料の対物レンズ３１側への流出は防止されている。

更に、保護部６５Ａを構成する樹脂材料は、突出部６３Ａの最上部を被覆する。これにより、突出部６３Ａの最上部は、対物レンズ３１の最上部と同レベル以上に配置されているので、保護部６５Ａの最上部は確実に対物レンズ３１よりも上方に配置される。よって、保護部６５Ａにより対物レンズ３１を保護することが可能となる。

上記した樹脂材料の塗布が終了した後に、加熱や光線照射等の硬化処理を行うことで、保護部６５Ａが得られる。

上記した本形態は以下のように変更することも可能である。

図３を参照して、レンズホルダ２１の上面に複数の対物レンズ３１を配置し、各対物レンズ３１の近傍に取り付け部６１Ａを設けて保護部材を配置しても良い。

また、同図を参照して、１つの対物レンズ３１に対して、３つ以上の取り付け部６１Ａを設けて保護部を配置しても良い。

ここで取り付け部６１Ａの平面形状は、長方形である。これは、図３に於いて、レンズホルダ２１のサイズを考えた時、左右の長さを短くできるメリットがある。ただし、取り付け部６１Ａの形状は、サイズを考慮しなければ、正方形でも、ひし形でも円形でも良い。

図４に戻り、保護部６５Ａ、つまり樹脂が溜まる部分は、長方形のリング状を呈している。そのため、流動性の樹脂を塗布した時、前述した面取り加工（テーパー面）があることで、長辺方向の流れを良くしている。これにより、短辺方向、長辺方向の充填速度がバランスとれるメリットを有する。

続いて、図５（Ａ）を用いて若干違う構造を説明する。つまり図３では、対物レンズ３１の配置領域をぐるりと囲んだリング状の側壁部が設けられているが、図５（Ｂ）では、概略図であるが取り付け部６１Ａと対物レンズ３１の間の側壁部を削除している。図５（Ｂ）は、図３に示す壁部６４を削除したらどの様になるかを簡単に示している。ぐるりと４辺に壁部６４を儲けたら、枠としてその強度を保持できる。しかし、紙面上で上下方向または左右方向に対向する２辺だけに壁部６４を設けても、その強度がとれれば、この構造でも良い。

続いて図６（Ａ）について説明する。樹脂で一体成形した側壁部の代わりに、リング状に別の樹脂１００を主面部５６に塗布したもので、中の突出部６３Ａは、レンズホルダの樹脂で一体成形してある。図６（Ｂ）は、リング状に塗布した貯留部６２Ａの上に、保護部６５Ａの樹脂を塗布した図である。お互いに濡れ性が無い材料であれば、表面張力で湾曲となり、突出部をカバーできる。

以上、どちらの構造であれ、突出部６３Ａを囲む溝の体積、つまり深さと幅が決定されていれば、その中に塗布される樹脂は、ディスペンサで精度の高く塗布できる。そうすれば、殆どが、貯留部で止まるため、自ずとその高さはほぼ均一にできる。

１ レーザーユニット
６ 回折格子
９ １／４波長板
１０ 光ピックアップ装置
１２ コリメートレンズ
１３ ハーフミラー
１６ 第１プレート
１７ 光検出器
１９ 第２プレート
２０ ＦＭＤ
２１ レンズホルダ
２６ ボビン
２７ ボビン
２９ フォーカスコイル
３０ フォーカスコイル
３１ 対物レンズ
３２ マグネット
３３ マグネット
３４ マグネット
３５ マグネット
３６ トラッキングコイル
３７ トラッキングコイル
３８ トラッキングコイル
３９ トラッキングコイル
４０ アクチュエータ可動部
４１ アクチュエータフレーム
４３ 補助部材
４４ 固定基板
４５ 支持ワイヤ
４６ バックヨーク
４８ 対向ヨーク
４９ 対向ヨーク
５０ 対物レンズ駆動装置
５１ ハウジング
５２ 第１側壁部
５３ 第２側壁部
５４ 第３側壁部
５５ 第４側壁部
５６ 主面部
５７ ボビン
５８ ボビン
５９ ボビン
６０ ボビン
６１Ａ、６１Ｂ 取り付け部
６２Ａ 貯留部
６３Ａ 突出部
６４ 壁部
６５Ａ、６５Ｂ 保護部
１００ 樹脂

Claims (6)

1. 対物レンズと、前記対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダの上面に設けられて前記対物レンズの上端よりも上方に突出する保護部とを具備し、
   前記保護部は、前記レンズホルダの取り付け部に付着された樹脂材料から成り、
   前記取り付け部は、前記レンズホルダの一領域を囲む部分を上方に突出させた貯留部と、前記貯留部の内部で上方に突起する突出部とを有し、
   前記樹脂材料は、前記貯留部に充填され且つ前記突出部を覆うように形成されることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
2. 前記取り付け部の前記突出部の上端は、前記対物レンズの上端よりも上方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ駆動装置。
3. 前記保護部は、前記対物レンズを挟む位置に複数が設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の対物レンズ駆動装置。
4. 前記保護部と前記対物レンズとの間で、前記レンズホルダを壁状に突起させた壁部を更に有することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の対物レンズ駆動装置。
5. 前記壁部の上端は、前記貯留部の上端よりも上方に配置されることを特徴とする請求項４に記載の対物レンズ駆動装置。
6. 請求項１から請求項５の何れかに記載の対物レンズ駆動装置をハウジングに搭載したことを特徴とする光ピックアップ装置。
   

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