JP5170014B2 - Support mechanism for objective lens in optical head device - Google Patents
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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。 The present invention relates to an objective lens in an optical head device having a mechanism for condensing laser light with an objective lens and irradiating the object, and driving the objective lens so that the surface of the object is focused on the laser light. It relates to a support mechanism.
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。
As a device for condensing and irradiating laser light from an optical head device with an objective lens, a device for recording data on an optical storage medium such as an optical disk or reproducing data recorded on an optical storage medium, or laser processing a workpiece Devices that perform such operations are known. In such an apparatus, in order to focus the laser beam on the recording surface or surface of the object, focus servo control is performed to drive the objective lens in the optical axis direction based on a signal generated by the reflected light from the object. . For this reason, the optical head device has a structure in which an objective lens holder with an objective lens assembled is mounted on a bobbin and this bobbin is driven in the optical axis direction. The bobbin is sandwiched between a pair of upper and lower leaf springs and supported so as to be displaceable in the optical axis direction with respect to the fixed portion. For example, in
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。
However, in the objective lens support structure proposed in
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。 The present invention has been made to cope with the above-described problem. Even when the bobbin is displaced in the optical axis direction and the leaf spring is deformed, the bobbin is less likely to vibrate in a direction perpendicular to the optical axis direction. Objective.
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、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、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。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a fixed portion having a through hole formed in the center, a cylindrical movable portion that is disposed in the through hole formed in the fixed portion and has an objective lens attached thereto, A leaf spring having a circular hole in the center and an outer peripheral portion fixed to the fixed portion and an inner peripheral portion fixed to the movable portion, and elastically supporting the movable portion by the plate spring, In the objective lens support mechanism in the optical head device that supports the objective lens so as to be displaceable in the optical axis direction, the leaf spring includes the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of a donut-shaped metal plate having a circular hole in the center. A plurality of spiral slits are opened, and a ring-shaped reinforcing leaf spring is overlapped and fixed to the inner periphery , and the reinforcing leaf spring is the same as the circular hole of the leaf spring. A metal plate having a diameter smaller than that of the plate spring having a circular hole in the center. Te, so as not to cover the slits, lies in the notch along the forming line of the slit is formed.
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。 In the present invention, the cylindrical movable portion on which the objective lens is mounted is elastically supported by the leaf spring so that the inside of the through hole of the fixed portion can be displaced in the optical axis direction of the objective lens. For example, the movable portion may be supported by a leaf spring at two locations separated by a predetermined distance in the optical axis direction of the objective lens. The movable portion is biased and displaced in the optical axis direction of the objective lens (hereinafter simply referred to as the optical axis direction) by a magnetic force or the like. When the movable part is displaced in the optical axis direction, the leaf spring is deformed and a stress in a direction different from the optical axis direction is generated at the place where the movable part is connected. Since the ring-shaped reinforcing leaf spring is overlapped and fixed to the peripheral portion, the generation of stress in a direction different from the optical axis direction is reduced. Thereby, it becomes difficult for the movable part to vibrate in a direction perpendicular to the optical axis direction. Therefore, the focus servo control can be performed satisfactorily. The reinforcing plate spring is a ring-shaped metal plate having spring properties, and for example, a metal plate having the same thickness as the plate spring supporting the movable portion may be used. The reinforcing leaf spring may be fixed to both the front and back surfaces of the leaf spring that supports the movable portion, or may be fixed to only one surface.
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。 The leaf spring in the present invention is formed in a donut shape, and since a plurality of spiral slits are opened between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion, the movable portion can be supported so as to be satisfactorily displaced in the optical axis direction. . In this case, if the slit is formed close to the central circular hole, good elasticity can be obtained in the leaf spring, but if the outer diameter of the reinforcing leaf spring stacked on the leaf spring is increased, good elasticity cannot be obtained. there is a possibility. Therefore, in the present invention, by forming a notch along the slit forming line of the leaf spring in the reinforcing leaf spring, both the leaf spring and the reinforcing leaf spring maintain good elasticity. As a result, according to the present invention, it is possible to suppress vibration in a direction perpendicular to the optical axis direction of the movable part while favorably elastically supporting the movable part with respect to the optical axis direction.
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。 Another feature of the present invention resides in that a viscous member is fixed around the outer peripheral side end of the slit of the leaf spring.
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。 According to the present invention, the vibration of the movable part can be effectively absorbed by fixing the viscous member around the outer peripheral side end of the slit of the leaf spring. Therefore, even when the above-described vibration cannot be suppressed by the reinforcing leaf spring alone, the vibration can be attenuated satisfactorily. Note that the viscous member is preferably fixed to a portion corresponding to the periphery of the outer peripheral side end of the slit after the reinforcing leaf spring is overlapped and fixed to the leaf spring.
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。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an external perspective view of a support mechanism for an objective lens in the optical head device according to the embodiment, FIG. 2 is a plan view of the support mechanism, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the support mechanism. 4 is an exploded perspective view of the support mechanism. This support structure can be broadly divided into a cylindrical
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。
The
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。
The
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。
The
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。
On the lower surface of the
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。
Next, the
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。
In the
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。
The
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。
A plurality of bonding holes 56 for allowing the adhesive to permeate are formed between the inner ends 55in of the
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。
A reinforcing
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。
The
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。
Since the periphery of the inner end 55in of the
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。
Next, the fixing
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。
The
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。
The leaf
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。
First, the reinforcing
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。
Next, the
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。
Next, the reinforcing
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。
The
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。
The
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。
In this way, the
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。
The leaf
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。
The
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。
In a state where the
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。
The
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。
In the objective lens support mechanism configured as described above, the
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。
The optical head device includes a laser light source (not shown) that emits laser light from the
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。
When the
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。
When such focus servo control is performed, the
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。
As can be seen from this measurement result, in the direction perpendicular to the optical axis direction (radial direction and tangential direction), resonance is detected in the frequency band of 1 kHz to 2 kHz when the reinforcing
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。
Further, in this embodiment, the
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。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
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。
Further, in this embodiment, a configuration in which the reinforcing
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…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。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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、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、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光ヘッド装置における対物レンズの支持機構。 A fixing part having a through hole formed in the center;
A cylindrical movable part that is disposed in a through-hole formed in the fixed part and is equipped with an objective lens;
A leaf spring having a circular hole in the center, an outer peripheral portion fixed to the fixed portion and an inner peripheral portion fixed to the movable portion, and elastically supporting the movable portion by the plate spring, In the objective lens support mechanism in the optical head device that supports the objective lens so as to be displaceable in the optical axis direction,
The leaf spring opens a plurality of spiral slits between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of a donut-shaped metal plate having a circular hole in the center, and a ring-shaped reinforcing leaf spring in the inner peripheral portion Is stuck and piled up ,
The reinforcing leaf spring is a metal plate having a diameter smaller than that of the leaf spring having a circular hole having the same diameter as the circular hole of the leaf spring in the center, and is formed in the slit forming line so as not to cover the slit. A support mechanism for an objective lens in an optical head device, wherein a cutout is formed along the notch .
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