JP4141943B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＤ，ＭＯなどの光ディスクに情報を記録し、または光ディスクに記録された情報を再生する光ピックアップ装置に関する。

一般に、ＣＤ，ＭＯなどの光ディスクに情報を記録し、または光ディスクに記録された情報を再生するために光ピックアップ装置が用いられている。従来、この種の光ピックアップ装置としては、下記特許文献１に示されているように、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弾性支持部材を用意し、この弾性支持部材の外輪を固定部に固着するとともに、同弾性支持部材の内輪を対物レンズを組み付けたレンズホルダに固着するようにしたものが知られている。
特開昭６０−１５７７３２号公報

しかしながら、このような光ピックアップ装置においては、対物レンズの光軸方向への変位すなわちフォーカシングは、極めて高速かつ連続的に行われるため、レンズホルダの停止時に生じる慣性力や、弾性支持部材および固定部に生じる二次的な振動によって、レンズホルダを安定した状態で所望の位置に正確に位置決めさせることができない場合がある。また、レンズホルダの共振周波数でのＱ値はフォーカス制御が困難になるほど大きな値になるという問題があった。

本発明は前記問題に対処するためなされたもので、その目的は、光ピックアップ装置のレンズホルダに生じる慣性力や、弾性支持部材および固定部に生じる二次的な振動による影響を低減して、レンズホルダを安定した状態で所望の位置に正確に位置決めさせることができるとともにレンズホルダの共振周波数でのＱ値を小さな値とすることができる光ピックアップ装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の特徴は、対物レンズを組み付けてなるレンズホルダと、前記レンズホルダを組み付けるための固定部と、内枠部と外枠部を連結部にて連結して一体形成した板状の弾性支持部材とを備え、レンズホルダを弾性支持部材の内枠部に固定するとともに、弾性支持部材の外枠部を固定部に固定して弾性支持部材によりレンズホルダを固定部に弾性的に支持した光ピックアップ装置において、前記連結部をＵ字状またはＶ字状に形成し、前記連結部のＵ字形状またはＶ字形状の内側に突起部を一体形成し、かつ前記突起部を形成した部分に粘性部材を固着させたことにある。

この場合、前記連結部を、少なくとも２つ設けるとともに前記レンズホルダの中心に対して対称位置に配置するとよい。また、前記弾性支持部材を、エッチング加工、プレス加工および放電加工（型彫放電加工、ワイヤカット放電加工など）のうちの少なくとも１つの加工方法により形成するとよい。

このように構成した本発明においては、対物レンズのフォーカシングの動作によりレンズホルダに生じる慣性力や、弾性支持部材および固定部に生じる二次的な振動を、弾性支持部材に固着する粘性部材によって吸収して早期に減衰させることができるため、レンズホルダを安定した状態で所望の位置に正確に位置決めさせることができるとともに共振周波数でのＱ値を小さな値とすることができる。

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と、図１は本発明に係る光ピックアップ装置の組み立て状態を表す全体斜視図であり、図２は同光ピックアップ装置の分解斜視図である。この光ピックアップ装置は、固定部１０に、対物レンズ２０を備えたレンズホルダ３０がマグネットホルダ４０および弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂを介して一体的に組み付けられている。

固定部１０は、五角形状をした板状の非磁性（低透磁率）の軽金属部材からなり、その上面中央部には方形状に突出した台座１１が形成されている。台座１１には、その上面から底面に向けて方形状でかつその四隅が五角形状をした貫通孔１２が設けられているとともに、その周囲に、レンズホルダ３０をマグネットホルダ４０および弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂを介して一体的に組み付けるための４つのネジ孔１３，１３，１３，１３が設けられている。また、固定部１０の縁部には、光ピックアップ装置を所定の位置に固定するための３つ取付孔１４，１４，１４が設けられている。

対物レンズ２０は、レンズ本体２１と、レンズ本体２１を固定してなる固定筒２２とから構成されている。固定筒２２は、レンズ本体２１の光軸がレンズホルダ３０の中心軸と一致するようにレンズホルダ３０の上部に組み込まれて固定される。

レンズホルダ３０は、非磁性（低透磁率）の軽金属で形成されており、円筒状の円筒部３１と、その上部および下部に方形板状のフランジ部３２，３２とを備え一体的に形成されている。円筒部３１の外周面上には、一対のフォーカスコイル３３，３３が互いに反対向きに巻き回されている。このフォーカスコイル３３，３３は、レンズホルダ３０をフォーカシグさせるための駆動コイルであり、その各一端が互いに接続されているとともに、各他端が図示しない駆動電流供給器に接続されている。なお、円筒部３１の内径は、前記対物レンズ２０の固定筒２２が嵌合できる径となっている。このレンズホルダ３０は、その上部および下部に形成されたフランジ部３２，３２に取り付けられる上下一対の弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂを介してマグネットホルダ４０内に収容される。

マグネットホルダ４０は、非磁性（低透磁率）の軽金属からなる直方体の形状をしており、その上面から底面に向けて前記固定部１０の貫通孔１２と同形の貫通孔４１が設けられているとともに、その周囲に４つの取付孔４２，４２，４２，４２が設けられている。また、マグネットホルダ４０の左右方向には、方形状の貫通孔４３，４３が設けられており、この貫通孔４３，４３内に断面コ字状のフォーカスマグネット４４，４４が互いに対向した向きに挿入されて固着している。フォーカスマグネット４４，４４は、前記レンズホルダ３０のフォーカシング用の永久磁石であり、それぞれの先端がＮ極またはＳ極に磁化されて磁気回路を構成している。したがって、貫通孔４１内のマグネット４４，４４と対向する位置に前記フォーカスコイル３３，３３を備えるレンズホルダ３０が収容されることによって、フォーカスコイル３３，３３に生じる磁界とマグネット４３，４３に生じる磁界の相互作用により発生する力によってレンズホルダ３０を対物レンズ２０の光軸方向すなわち上下方向に変位（フォーカシング）させることができる。この対物レンズ２０をフォーカシングさせる制御が後述するフォーカス制御である。

弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂは、バネ性を有する方形状の平板部材からなり、図３（Ａ）に示すように、その中央部に方形状の可動片５１が形成されるとともに、その外側に四角枠状の支持片５２が形成され、この可動片５１と支持片５２の四隅がそれぞれＵ字状の連結部５３，５３，５３，５３（図３（Ｂ）参照）によって連結され、これらがプレス加工により一体的に形成されている。可動片５１には、その中央部にレンズホルダ３０の円筒部３１が挿通する孔５４が設けられているとともに、孔５４の周囲にレンズホルダ３０のフランジ部３２，３２を取り付けるための４つの取付孔５５，５５，５５，５５が設けられている。支持片５２の各辺中央部には、この弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂをマグネットホルダ４０を介して固定部１０に取り付けるための４つの取付孔５６，５６，５６，５６がそれぞれ設けられている。

連結部５３，５３，５３，５３は、それらの一端が可動片５１の一角に繋がっているとともに他端が支持片５２の一部に繋がり、孔５４を中心に対象位置に配置され、可動片５１を支持片５２に対して弾性的に支持する。また、この連結部５３，５３，５３，５３には、図３（Ｂ）に示すように、後述する粘性部材５７を固着させる目的で、Ｕ字形状の内側にＴ字状の突起部５８，５８が形成されている。なお、これらの可動片５１および支持片５２は、本発明の内枠部および外枠部をそれぞれ構成する。

粘性部材５７，５７，５７，５７は、紫外線または熱などを加え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）からなる衝撃緩衝材である。したがって、粘性部材５７，５７，５７，５７は、対物レンズ２０のフォーカシング時において弾性支持部材５０Ａ、５０Ｂに加わる衝撃および振動を吸収して早期に減衰させる機能を有する。この粘性部材５７，５７，５７，５７は弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂの突起部５８，５８にディスペンサなどにより、予め適量塗布されるとともに紫外線または熱などを加えて硬化させて固着される。

さて、ここで前記した固定部１０、対物レンズ２０、レンズホルダ３０、マグネットホルダ４０および弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂとを備えた本発明に係る光ピックアップ装置の組み付けについて説明しておく。まず、固定部１０と、フォーカスコイル３３，３３を備えたレンズホルダ３０とマグネット４４，４４を備えたマグネットホルダ４０を用意する。また、これと同時に、突起部５８，５８に粘性部材５７を塗布した後に固着させた弾性支持部材５０Ａを用意する。

次に、レンズホルダ３０の下部に設けられているフランジ部３２と、弾性支持部材５０Ａの可動片５１を当接させた状態で、その外側から押板６０Ａを介してレンズホルダ３０と弾性支持部材５０Ａをネジ止めにより固定し、同レンズホルダ３０を固定部１０の台座１１上に載置する。そして、マグネットホルダ４０を弾性支持部材５０Ａの支持片５２上に載置するが、この場合、マグネットホルダ４０の貫通孔４１内に前記レンズホルダ３０が収容されるように載置する。これにより、レンズホルダ３０のフォーカスコイル３３，３３と、マグネットホルダ４０のマグネット４４，４４が対向する位置関係で載置されることになる。

次に、対物レンズ２０および前記弾性支持部材５０Ａと同様に粘性部材５７が固着した弾性支持部材５０Ｂを用意し、図４に示されるように、レンズホルダ３０およびマグネットホルダ４０上に同弾性支持部材５０Ｂを載置するとともに押板６０Ｂを介してレンズホルダ３０と弾性支持部材５０Ｂをネジ止めにより固定する。そして、弾性支持部材５０Ｂ上にカバー７０を載置して、固定部１０、弾性支持部材５０Ａ、マグネットホルダ４０および弾性支持部材５０Ｂをネジ止めにより一体的に組み付けるとともに、対物レンズ２０の固定筒２２をレンズホルダ３０の円筒部３１に嵌合させて組み付ける。この場合、レンズホルダ３０がフォーカス方向に振れることから、図示しないレンズ支持冶具を用いてレンズホルダ３０の振れを抑えながら対物レンズ２０をレンズホルダ３０に組み付ける。以上により、図１に示される光ピックアップ装置が得られる。なお、このようにして得られた光ピックアップ装置は、通常、弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂによりレンズホルダ３０がマグネットホルダ４０の貫通孔４１内の中立位置に静止した状態となっている。また、前述した固定部１０の貫通孔１２、マグネットホルダ４０の貫通孔４１およびレンズホルダ３０の円筒部３１の中心軸と、対物レンズ２０の光軸はほぼ一致しており、光源から発せられたレーザ光は貫通孔１２、円筒部３１を通って対物レンズ２０に至り、光ディスクからの反射光は再び対物レンズ２０、円筒部３１および貫通孔１６を通過するようになっている。

このように構成された光ピックアップ装置を使用するに際しては、対物レンズ２０の上方における所定の位置に図示しないＣＤ、ＭＯなどの光ディスクを配置して、光ピックアップ装置を備えた図示しない光ディスク装置の電源を入れ、光ディスクを回転させるとともにフォーカスコイル３３，３３に駆動電流を通電させる。フォーカスコイル３３，３３への通電は、光ディスク装置内の駆動電流供給器（図示せず）から行われる。フォーカスコイル３３，３３に駆動電流が通電されると、対物レンズ２０は、駆動電流の向きおよび大きさに応じてフォーカス制御される。

ここで、フォーカス制御とは、対物レンズ２０を介して光ディスク面上にレーザ光を照射する場合、その焦点が正確に光ディスク面上に合焦するように常に対物レンズ２０を光軸方向に変位させる制御である。本発明に係る光ピックアップ装置においては、フォーカスコイル３３，３３に駆動電流が通電されるとフォーカスマグネット４４，４４の磁界との作用により発生する力によってレンズホルダ３０は光軸方向に変位する。この場合、対物レンズ２０の変位方向はフォーカスコイル３３，３３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。したがって、フォーカスコイル３３，３３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２０をその光軸方向に必要な量だけ変位させることができる。その結果、対物レンズ２０のフォーカス制御が実現される。

このようなフォーカス制御により、光ディスク装置の稼動前において弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂにより中立位置に保持されていたレンズホルダ３０すなわち対物レンズ２０は、その光軸方向に激しく変位を繰り返すとともに振動する。この場合、弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂは、このレンズホルダ３０の変位に応じて弾性変形を繰り返しながらレンズホルダ３０を保持する。そして、連結部５３，５３，５３，５３に設けられた各突起部５６，５６に固着している粘性部材５７は、連結部５３，５３，５３，５３に伝わる慣性力および振動を吸収し早期に減衰させる。また、この場合、弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂに伝わる振動はその一部がマグネットホルダ４０および固定部１０にも伝播し反射して弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂに戻ってくるが、このような二次的な振動も突起部５８，５８に設けた粘性部材５７により吸収されて減衰する。

その結果、対物レンズ２０のフォーカシングの動作によりレンズホルダ３０に生じる慣性力や固定部１０および弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂに生じる二次的な振動を、弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂに固着した粘性部材５７によって吸収して早期に減衰させることができるため、レンズホルダ３０を安定した状態で所望の位置に正確に位置決めさせることができるとともに共振周波数でのＱ値を小さな値とすることができる。

さらに、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範囲において種々の変更が可能である。

上記実施形態においては、弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂの突起部５８，５８の形状をＴ字状に形成していたが、これに限定されるものではなく粘性部材５７が固着されやすい形状であればよい。例えば、図５に示すようにＵ字状をした連結部５３，５３，５３，５３の幅の一部を内側に広げた形状に形成して、この部分にそれぞれ粘性部材５７を固着させてもよい。

また、上記実施形態においては、弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂの連結部５３，５３，５３，５３の形状をＵ字状に形成していた。しかし、これに代えて、例えば、図６および図７に示すように連結部５３，５３，５３，５３の形状をＶ字状またはＥ字状に形成してもよい。この場合、Ｖ字状の連結部５３の内側に上記実施例と同様の突起部５８，５８を形成し、この部分にそれぞれ粘性部材５７を固着させるとよい。また、連結部５３，５３，５３，５３をＥ字状に形成した場合には、突起部５８，５８を設けてもよいが、突起部５８，５８を設けずＥ字部分の一部に直接粘性部材５７を固着させてもよい。また、さらに、図６および図７に示した連結部５３，５３，５３，５３の前記変形例に係る形状と、図５に示した突起部５８，５８の変形例に係る形状を組み合わせて弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂを形成してもよい。

また、上記実施形態においては、弾性支持部材５０Ａ，５０Ｂをプレス加工により形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、エッチング加工または放電加工（型彫放電加工、ワイヤカット放電加工など）により形成してもよい。

本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の全体斜視図である。 前記光ピックアップ装置の分解斜視図である。 （Ａ）は弾性支持部材の斜視図である。（Ｂ）（Ａ）の図示Ｘ部の拡大図である。（Ｃ）は粘性部材が塗布された場合の弾性支持部材の斜視図である。 図１の光ピックアップ装置の組み付け過程を示す分解斜視図である。 弾性支持部材の変形例を示す、連結部の拡大図である。 弾性支持部材の他の変形例を示す、連結部の拡大図である。 弾性支持部材の他の変形例を示す、連結部の拡大図である。

符号の説明

１０…固定部、２０…対物レンズ、３０…レンズホルダ、４０…マグネットホルダ、５０Ａ，５０Ｂ…弾性支持部材、５１…可動片、５２…支持片、５３…連結部、５７…粘性部材、５８…突起部

Claims (3)

1. 対物レンズを組み付けてなるレンズホルダと、
   前記レンズホルダを組み付けるための固定部と、
   内枠部と外枠部を連結部にて連結して一体形成した板状の弾性支持部材とを備え、前記レンズホルダを前記弾性支持部材の内枠部に固定するとともに、前記弾性支持部材の外枠部を前記固定部に固定して、前記弾性支持部材により前記レンズホルダを前記固定部に弾性的に支持した光ピックアップ装置において、
   前記連結部をＵ字状またはＶ字状に形成し、前記連結部のＵ字形状またはＶ字形状の内側に突起部を一体形成し、かつ
   前記突起部を形成した部分に粘性部材を固着させたことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記連結部は、少なくとも２つ設けられており、同連結部は、前記レンズホルダの中心に対して対称位置に配置されている請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 前記弾性支持部材を、エッチング加工、プレス加工および放電加工のうちの少なくとも１つの加工方法により形成した請求項１または請求項２に記載の光ピックアップ装置。

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