JP3910854B2 - 光学系駆動装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の光学的情報記録及び/または再生装置において情報記録媒体に光スポットを投射する対物レンズ等の光学系を支持、駆動するのに好適な光学系駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光学的情報記録及び/または再生装置は、対物レンズ等の光学素子を光ディスク面の振れや傾きに追従させつつその垂直方向あるいは半径方向に駆動する必要があり、そのため、光学素子はホルダによって保持するようにし、これをばねの如き弾性支持部材を介して支持ホルダに支持して記録媒体の略垂直方向への移動を可能とする一方で、光学素子を保持するホルダ及び支持ホルダについては、記録媒体の略半径方向に沿って移動可能としたキャリッジ内に組み込んだ構造とするのが一般的になっている。
【0003】
とくに、光学素子を記録媒体の垂直方向に移動させるための機構については、光学素子を正しく記録媒体に向けるべく、光学素子の傾きを正確に調整してからキャリッジに取り付けることが重要であって、この点に関する先行技術としては、特開平9−54960号公報に開示のような光学系駆動装置が参照される。
【0004】
上記公報に開示の駆動装置は、図14、図15に示すように、レンズ30を保持したホルダ31が、フォーカスアクチュエータ32を構成するばね受け部材33に板バネ34a、34bを介して記録媒体の垂直方向に移動可能に支持されており、フォーカスアクチュエータ32そのものについては、光ビームを通過させる溝35を形成したキャリッジ36の溝35に一部を入れ込む形で取り付けられている。
【0005】
ばね受け部材33はその端面に3つの凸部37a〜37cが設けられ、キャリッジ36の溝35の端面には壁面に溝38と曲面39を有する立上部40が設けられていて、ばね受け部材33の凸部37aを溝38に入れ込むとともに凸部37b、37cを曲面39にそれぞれ当接させた状態でずらせることでばね受け部材33をキャリッジ36内で傾け、フォーカスアクチュエータ32の位置調整を行い、レンズ30を正しく記録媒体に向けて接着固定できる構造になっている。
【0006】
ところで、上記の光学系駆動装置においては、以下のような不具合があり、未だ改善の余地が残されていた。
【0007】
すなわち、従来形式の装置は、板ばね34a、34bがホルダ31とばね受け部材33との間でむき出しになっているためフォーカスアクチュエータ32をキャリッジ36に組み込付ける組付け作業の際の不注意によって板ばね34a、34bを損傷してしまう不具合がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上述したような従来の問題を解消し、安定した品質を確保できる新規な光学系駆動装置を提案するところにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光学素子を備えた光学素子ホルダと、この光学素子ホルダを弾性支持部材を介して記録媒体の略垂直方向に移動可能に支持する支持部材ホルダと、この支持部材ホルダを光学素子ホルダとともに記録媒体の略半径方向に移動可能に保持するキャリッジとを少なくとも備える光学系駆動装置において、
前記支持部材ホルダは、ホルダ本体に、間隔を開けて対向配置した一対の長辺部材とこの長辺部材の端部でそれらをつなぐ短辺部材からなり弾性支持部材の周りを光学素子ホルダとともに取り囲むフレームを備え、かつ、光学素子ホルダ及び/または弾性支持部材の記録媒体面側を覆うカバーとしての機能を兼ね備えたものである、ことを特徴とする、光学系駆動装置である。
【0010】
上記の構成になる装置において、支持部材ホルダ及び/またはキャリッジは、該支持部材ホルダの該キャリッジに対する傾きの調整を可能とする球面又は少なくとも3つの凸部を有するものが好適である。
【0011】
また、支持部材ホルダには、光学素子ホルダを挟んで対向配置しその軸心を中心にして支持部材ホルダのキャリッジに対する傾き調整を可能とする少なくとも2つの円柱状凸部を設けるのが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図1〜図5は本発明の第1の実施の形態を示したものであり、図1は装置の全体の外観斜視図、図2は要部の分解斜視図、図3は要部の平面図、図4は要部の外観斜視図、そして、図5は要部の分解斜視図をそれぞれ示したものである。
【0014】
図1〜図5において番号1は対物レンズの如き光学素子、2は光学素子1を保持する光学素子ホルダ、3は光学素子ホルダ2を弾性支持部材4a、4bを介して記録媒体の略垂直方向(図中のZ方向)に移動可能に支持する支持部材ホルダである。支持部材ホルダ3は図2〜図5に示すようにホルダ本体に間隔を開けて互いに対向配置した一対の長辺部材3a(X+方向)とこの長辺部材3aの端部でこれらをつなぐ短辺部材3bとの組み合わせになるフレームを一体的に備えていて、弾性部材4a、4bの周りを光学素子ホルダ2とともに取り囲む(光学素子ホルダをその素子の光軸周りに取り囲むような形状)ようになっている。
【0015】
支持ホルダ3の長辺部材3aの内側対向位置には、図5に示す如く、凹部3c、3dが設けられていて、ここには、ヨーク5a、5bを介して磁石6a、6bが接着固定されている。
【0016】
磁石6a、6bはその表面にN極とS極を並べて形成する多極着磁がなされたものになっており、磁石6a、6bの磁界によりフォーカスコイル7a、7bは駆動力を受けることになる。
【0017】
支持ホルダ3には、図4に示すように、その先端部に円柱状の凸部8と先端が球形になる凸部9a、9b、10a、10bが設けられていて、それらの頂点は図1、図3のように組立られた状態で光学素子1の主点を中心とする球面を形成するようになっている。
【0018】
また、図1〜3において11は支持ホルダ3を光学素子ホルダとともに記録媒体の略半径方向に移動可能に保持するキャリッジである。このキャリッジ11には光ビームを通過させるための通路11aと軸を通すための貫通孔11b、11cが設けられていて、該貫通孔11b、11cには軸受け部が配置されている。
【0019】
キャリッジ11の内側側壁には図2に示す如く、支持ホルダ3の凸部9a、9b、10a、10bによって形成される球面と同じ半径になる球面部11dが設けられており、その上端には支持ホルダ3に設けられた円柱状の凸部8に係合する溝部11eが設けられている。
【0020】
支持ホルダ3の円柱状の凸部8をキャリッジ11の溝部11eに係合させて該支持ホルダ3をキャリッジ11内に入れ込むと、支持ホルダ3の凸部9a、9b、10a、10bとキャリッジ11の球面部11eとが接触すことになる。
【0021】
支持ホルダ3はキャリッジ11に接着固定されるが、支持ホルダ3をキャリッジ11に入れ込んで該支持ホルダ3を球面部11eに沿いZ方向に動かすことにより光学素子1はY軸周りに回転調整される。
【0022】
支持ホルダ3の凸部8は溝部11eにおいてスライドすることはなく、該支持ホルダ3を凸部8を中心としてX軸周りに動かすことにより光学素子1はX軸周りに回転調整される。
【0023】
光学素子1の回転調整に際しては、図示はしないが、調整機により支持ホルダ3をつかみ、キャリッジ11に押し当てるようにして行なう。
【0024】
また、図2において12はキャリッジ11内に配置されるミラーであり、図1〜図3において13a、13bはキャリッジ11の両サイドに配置されるトラッキングコイルである。トラッキングコイル13a、13bの中には、図1に示す如く、内ヨーク14a、14bが配置されており、その外側には厚さが0.2mm程度になる銅製のショートリング15a、15bがかしめにより取り付けられていて、内ヨーク14a、14bのY方向中心から外側には外ヨーク16a、16bが設けられている。外ヨーク16a、16bには磁石90a、90bが接着固定される。
【0025】
また、17は光学素子1を露出させる開口hを有し支持ホルダ3覆い隠すカバーであって、このカバー17はキャリッジ11の上端面に合わさるようになっている。
【0026】
フォーカスコイル7a、7bとトラッキングコイル13a、13bについては、図示していないフレキシブル基板により外部の電気基板と接続される。
【0027】
キャリッジ11の貫通孔11b、11cの軸受け部には、図1に示すように軸18a、18bが通されていて、この軸18a、18bによりキャリッジ11は記録媒体(図示せず)の半径方向(図中のX方向)に移動可能に支持される。
【0028】
軸18a、18b、内ヨーク14a、14b及び外ヨーク16a、16bはデッキベース(図示せず)に固定保持される。
【0029】
上記の構成からなる装置の動作につき図1、図2、図4及び図5を参照して以下に説明する。
まず、固定の光学系(図示せず)より発せられた光ビームは図1に示したキャリッジ11の通路11aと図2、図4及び図5に示した支持ホルダ3の通路3eを通り反射ミラー12で反射された後、光学素子1によって記録媒体(図示せず)上にスポットを形成する。
【0030】
記録媒体からの反射光は再び光学素子1を通って固定光学系に戻り、フォーカスエラー、トラッキングエラー及び記録信号の検出が行なわれる。
【0031】
フォーカスエラーが検出された場合は、図2、図4、図5において示したフォーカスコイル7a、7bに電流を流すことによって光学素子ホルダ2を媒体面に垂直な方向へと駆動する(フォーカスコイル7a、7bは磁石6a、6bの記録媒体の接線方向(Y方向)端面からの漏れ磁界によって駆動される)。
【0032】
一方、トラッキングエラーが検出された場合には、図1、図2に示したトラッキングコイル13a、13bに電流を流すことによってキャリッジ11ごとホルダ2を記録媒体の半径方向に駆動する(X方向)。
【0033】
異なるトラックにアクセスする場合は、トラッキングコイル13a、13bに電流を流し、キャリッジ11をホルダ2とともに記録媒体の半径方向に駆動する。
【0034】
トラッキングコイル13a、13bは図1において示した磁石90a、90bと内ヨーク14a、14bの間の通常の磁気ギャップから駆動力を受ける。
【0035】
上記の構成になる装置は以上の要領で動作してフォーカス制御、トラッキング制御、アクセス制御がなされる。
【0036】
本発明に従う装置は、支持ホルダ3を長辺部材3aと短辺部材3bからなり、弾性支持部材4a、4bの周りを光学素子ホルダ2とともに取り囲むフレームを備えるようにしたので、弾性支持部材4a、4bおよびこの弾性支持部材4a、4bに連結する光学素子ホルダ2がフレームによって保護されるため組み込みに際して指等が触れることがない。
【0037】
また、装置の組み込みに際してフレームの長辺部材3a、短辺部材3bを把持することが可能であり、さらにこの部分を下にして置くことができるのでハンドリングが容易になり、組み込み作業性を向上させることができる。
【0038】
上掲図1〜図5に示した実施の形態では、支持ホルダ3に凸部9a、9b、10a、10bを設けた例を示したが、これらの凸部9a、9b、10a、10bの代わりにその面全体をキャリッジ11の球面11aに適合する球面とすることもできる。
【0039】
図6〜図12は、本発明の第2の実施の形態を示したものであり、図6は装置の外観斜視図、図7は装置の分解斜視図、図8は要部の外観斜視図、そして図9〜図12は要部の分解斜視図である。
【0040】
この例は、図11、図12に示すように支持ホルダ3のフレーム本体外側と短辺部材3bの外側面にそれぞれ同軸になる円柱状の凸部19a(図中X−側)、19b(図中X+側)を設けるとともに球面状の凸部20a(図中X−側)、20b(図中X−側)、21a(図中X+側)、21b(図中X+側)を形成し、このうち凸部19a、19bに対応させるためキャリッジ11に、図9、図10に示すように、該凸部19a、19bの直径(Y方向の寸法)よりも極わずかに大きくした溝部22a(図中X−側)、22b(図中X+側)と、球面部23a、23bを設けたものである。
【0041】
キャリッジ11の球面部23a、23bは図8のように組上がった状態で光学素子1の主点を中心として円柱状の凸部19a、19bの頂点が存在する球面の半径にて形成されており、支持ホルダ3はその円柱状の凸部19a、19bがキャリッジ11の溝部22a、22bにそれぞれ嵌め合わされ、かつ、球面状の凸部20a、20b、21a、21bが球面部23a、23bに接するかたちで取り付けられる。
【0042】
支持ホルダ3は、円柱状の凸部19a、19bを中心に回転し、球面状の凸部20a、20b、21a、21bはキャリッジ11の球面部23a、23bに接した状態でスライドすることができるので、これにより光学素子1の傾きの調整が可能となることは上述の第1の実施の形態と同じであり、調整後に支持ホルダ3キャリッジ11において接着、固定される。
【0043】
第2の実施の形態は支持ホルダ3には磁石とヨークは固定されておらず、その代わりにその他の磁気回路の構成が若干異なるものである。すなわち、キャリッジ11には、トラッキングコイル13a、13bが成形時に同時にインサートされていて、該トラッキングコイル13a、13bの内側には図6に示すように、内ヨーク14a、14bが配置される。
【0044】
内ヨーク14a、14bの外側には厚さ0.2mm程度の銅のシートリング15a、15bがかしめにより取り付けられている。
【0045】
また、内ヨーク14a、14bの上面(Z+方向)には磁石91a、91bが接着固定された外ヨーク16a、16bが備えられていて、軸18a、18bは内ヨーク14a、14bとともにデッキベース(図示せず)に固定保持されている。
【0046】
磁石91a、91bはY方向の側面が、支持ホルダ3のフレームの長尺部材3aを挟んでフォーカスコイル7a、7bに対向するように配置されている。
【0047】
支持ホルダ3は合成樹脂にて形成され、磁石91a、91bの漏れ磁界がフォーカスコイル7a、7bに及ぶようになっており、他の構成については、第1の実施の形態とほぼ同じになる。
【0048】
第2の実施の形態で示した装置は、支持ホルダ3の球面状の凸部23a、23b、24a、24bがそれぞれ支持ホルダ3のX方向において最も遠い位置に設けられているため、第1の実施の形態で示した装置に比較して公差による位置ずれの影響を小さくすることができ、光学素子1が本来あるべき位置からのずれをより小さくすることが可能となる。
【0049】
また、支持ホルダ3の円柱状の凸部19a、19bは図8に示す如く、光学素子1をX方向において挟み込むように配置され、この凸部19a、19bがキャリッジ11の溝部22a、22bによりY方向の位置が決定されるため、凸部8だけで位置決めするような第1の実施の形態で示した構造のものよりもさらに精度の高い設定が行なえ(Y方向の位置の精度向上)、高性能で低コストの装置を実現できる。
【0050】
第2の実施の形態では、支持ホルダ11の円柱状の凸部19a、19bはほぼ同一径としたものを例として示したが、同軸にあれば直径は異なるものであってもかまわない。
【0051】
また、円柱状の凸部19a、19bは支持ホルダ3に設けた場合について示したが、これはキャリッジ11側に設けることもできる。
【0052】
支持ホルダ3の凸部19a、19bを除く領域については、球面以外のの形状であってもかまわず、本発明はこの点についてとくに限定はされない。
【0053】
図13は本発明の第3の実施の形態を示したものである。同図において番号24は弾性支持部材及び支持ホルダ3を保護するカバーであり、このカバー24と該支持ホルダ3が樹脂により一体的に成形され一つの部品になっていて、他の構成については第2の実施の形態と同様になる。
【0054】
上掲図13に示した装置はカバー24と支持ホルダ3が一体であるから、品点数を減らすことができ、装置にかかるコストの削減を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態を示した図である。
【図2】 図1に示した装置の要部の分解斜視図である。
【図3】 図1に示した装置の要部の平面図である。
【図4】 図1に示した装置の要部の外観斜視図である。
【図5】 図1に示した装置の分解斜視図である。
【図6】 本発明の第2の実施の形態を示した図である。
【図7】 図6に示した装置の分解斜視図である。
【図8】 図6に示した装置の要部の外観斜視図である。
【図9】 図6に示した装置の要部の分解斜視図である。
【図10】 図6に示した装置の要部の分解斜視図である。
【図11】 図6に示した装置の要部の分解斜視図である。
【図12】 図6に示した装置の要部の分解斜視図である。
【図13】 本発明の第3の実施の形態を示した図である。
【図14】 従来の光学系駆動装置の構造を示した図である。
【図15】 図14に示した装置の側面を示した図である。
【符号の説明】
1 光学素子
2 光学素子ホルダ
3 支持ホルダ
3a 長辺部材
3b 短辺部材
3c 凹部
3d 凹部
3e 通路
4a 弾性部材
4b 弾性部材
5a ヨーク
5b ヨーク
6a 磁石
6b 磁石
7a フォーカスコイル
7b フォーカスコイル
8 円柱状の凸部
9a 凸部
9b 凸部
10a 凸部
10b 凸部
11 キャリッジ
11a 通路
11b 貫通孔
11c 貫通孔
12 ミラー
13a トラッキングコイル
13b トラッキングコイル
14a 内ヨーク
14b 内ヨーク
15a ショートリング
15b ショートリング
16a 外ヨーク
16b 外ヨーク
17 カバー
18a 軸
18b 軸
19a 凸部
19b 凸部
20a 凸部
20b 凸部
21a 凸部
21b 凸部
22a 溝部
22b 溝部
23a 球面部
23b 球面部
24 カバー
90a 磁石
90b 磁石
91a 磁石
91b 磁石

Claims (3)

  1. 光学素子を備えた光学素子ホルダと、この光学素子ホルダを弾性支持部材を介して記録媒体の略垂直方向に移動可能に支持する支持部材ホルダと、この支持部材ホルダを光学素子ホルダとともに記録媒体の略半径方向に移動可能に保持するキャリッジとを少なくとも備える光学系駆動装置において、
    前記支持部材ホルダは、ホルダ本体に、間隔を開けて対向配置した一対の長辺部材とこの長辺部材の端部でそれらをつなぐ短辺部材からなり弾性支持部材の周りを光学素子ホルダとともに取り囲むフレームを備え、かつ、光学素子ホルダ及び/または弾性支持部材の記録媒体面側を覆うカバーとしての機能を兼ね備えたものである、ことを特徴とする光学系駆動装置。
  2. 支持部材ホルダ及び/またはキャリッジは、該支持部材ホルダの該キャリッジに対する傾きの調整を可能とする球面又は少なくとも3つの凸部を有するものである、請求項1記載の光学系駆動装置。
  3. 支持部材ホルダに、光学素子ホルダを挟んで対向配置しその軸心を中心にして支持部材ホルダのキャリッジに対する傾き調整を可能とする少なくとも2つの円柱状凸部を設ける請求項1または2記載の光学系駆動装置。
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