JPH08249694A - 光学ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、高速アクセス動作時においても安定
して良好なトラッキングサーボ特性を安価に確保できる
光ヘッドおよびその製造装置を提供することを目的とす
る。 【構成】本発明は対物レンズ５７と、この対物レンズ５
７を保持するレンズ保持体５８と、このレンズ保持体５
８を取り付ける可動部材５６と、この可動部材５６を一
端側に支持する一対の金属製の板ばね５２ａ，５２ｂ
と、この板ばね５２ａ，５２ｂの他端部ａ，ｂに施され
たトリアジンチオール化合物よりなる被膜部７１と、こ
の板ばね５２ａ，５２ｂの被膜部７１を挿入させて固定
する樹脂製の固定部材５３とを具備してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、光デイスク
装置に備えられる光学ヘッドおよびその性俗装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の光学ヘッドは、たとえば、図１
１、図１２に示すような、光ヘッドアクチュエータを備
え、この光ヘッドアクチュエータにより、対物レンズ７
を駆動してフォーカス方向（記録媒体の媒体面に垂直な
方向）およびトラッキング方向（記録媒体の半径方向）
での光スポットの位置ずれを補正するようになってい
る。

【０００３】上記光ヘッドアクチュエータは、基台１上
に固定部材３を備え、この固定部材３は前記基台１と固
定部材３に連通する孔１ａ，３ａにピン４が圧入される
ことにより固着されている。上記固定部材３には一対の
金属製の平行板ばね（以降、単に板ばねという）２ａ，
２ｂが結合されている。上記板ばね２ａ，２ｂはその一
端側を合成樹脂材、具体的には液晶ポリマーにより成形
される固定部材３内に埋設する状態で、樹脂の射出成形
により結合されている。

【０００４】また、上記板ばね２ａ，２ｂの先端は連結
部材５により連結され、この連結部材５の内面部には可
動部材６の一端側が固着されている。この可動部材６は
上記板ばね２ａ，２ｂの間に位置するヒンジ部６ａを有
している。（図１４参照）。

【０００５】上記可動部材６の両側面には、先端側に対
物レンズ７を保持したレンズ保持体８が圧入または接着
等により固着されている。また、上記連結部材５とレン
ズ保持体８との間には、隙間９が形成されており、レン
ズ保持体８はヒンジ部６ａを回転中心として回転可能と
なっている。

【０００６】上記可動部材６、板ばね２ａ，２ｂ、レン
ズ保持体８および連結部材５は射出成形により一体的に
構成され、可動ユニットを構成している。上記レンズ保
持体８の両側面にはフォーカッシング用コイル１０ａ，
１０ｂおよびトラッキング用コイル１１ａ，１１ｂがそ
れぞれ配置され、基台１には永久磁石１２ａ，１２ｂが
固着した外側ヨーク１３ａ，１３ｂおよびフォーカッシ
ング用コイル１０ａ，１０ｂの内側に挿通した内側ヨー
ク１４ａ，１４ｂがそれぞれ対向して配置されており、
これらによって磁気回路が構成されている。

【０００７】従来の光ヘッドアクチュエータは上記のよ
うに構成されており、フォーカシング制御はフォーカッ
シング用コイル１０ａ，１０ｂに流す電流値を制御する
ことにより、永久磁石１２ａ，１２ｂで発生する磁界と
の相互作用による電磁力で、レンズ保持体８を板ばね２
ａ，２ｂの弾性力により駆動させることによって対物レ
ンズ７をフォーカス方向（矢印Ｆ方向）に変位させて行
なう。

【０００８】一方、トラッキング制御はトラッキング用
コイル１１ａ，１１ｂに流す電流値を制御することによ
り、永久磁石１２ａ，１２ｂで発生する磁界との相互作
用による電磁力で、レンズ保持体８を可動部材６のヒン
ジ部６ａを回転中心にして駆動させることによって対物
レンズ７をトラッキング方向（矢印Ｔ方向）に変位させ
て行なう。

【０００９】なお、フォーカッシング用コイル１０ａ，
１０ｂおよびトラッキング用コイル１１ａ，１１ｂへの
通電制御は不図示のサーボ系で行なわれ、また光ヘッド
の所望のトラックへのアクセス動作は例えばリニアモー
タの駆動によって行なわれる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のフォ
ーカス方向の駆動に板ばね２ａ，２ｂを用いる従来の光
ヘッドアクチュエータには以下のような問題点があっ
た。光ディスクファイル等の光学式情報記録装置に要求
される機能の一つに、高速での情報の記録・再生があ
る。このためには、記録媒体上のある一つのトラックか
ら所望のトラックへ光スポットを移動させる、いわゆる
アクセス動作の高速化が必要となる。

【００１１】この際、図１１、図１２に示した従来の光
ヘッドアクチュエータには、アクセス動作に伴いリニア
モータによる大きな加速度（例えば３〜１０Ｇ，Ｇは重
力加速度）がその加速・減速時に加えられ、これにより
板ばね２ａ，２ｂ、可動部材６、レンズ保持体８等の部
材にはトラッキング方向の慣性力が生じる。

【００１２】また、板ばね２ａ，２ｂの一端側ａ，ｂは
固定部材３内に埋設する形で樹脂の射出成形で結合され
ており、さらに板ばね２ａ，２ｂの間に支持される可動
部材６、レンズ保持体８等の重心はヒンジ部６ａの中心
付近にくるようにバランスされている。したがって、前
述のアクセス動作に発生する慣性力の影響を考えると、
板ばね２ａ，２ｂの先端側を固定した連結部材５はヒン
ジ部６ａの近傍に位置しているので、連結部材５にかか
る慣性力はヒンジ部６ａからみれば力のモーメントとし
ては小さい。しかし、板ばね２ａ，２ｂの他端側を結合
した固定部材３はヒンジ部６ａからはかなり離れてお
り、しかも、板ばね２ａ，２ｂ、対物レンズ７、レンズ
保持体８等の部材を支持しているので、アクセス動作に
伴って発生する慣性力が大きな力のモーメントとして作
用する。このため、板ばね２ａ，２ｂと固定部材３との
結合面は剪断や圧縮による応力によって微小変形が生
じ、図１５に示すように板ばね２ａ，２ｂにはそれぞれ
の端面付近を回転中心とする微小な回転変位（矢印方
向）が生じる。

【００１３】このように、板ばね２ａ，２ｂの回転変位
によって対物レンズ７がトラッキング方向へ移動する
と、トラッキングサーボ系に外乱雑音として作用し、系
の安定性を阻害する要因となる。このため、トラッキン
グ誤差信号に基づいてリニアモータは正しく制御されて
いるにもかかわらず、トラック外れが生じたり、所望の
トラック位置を検出するまでの時間が長くなってしまう
という問題点があった。

【００１４】この問題に対して、従来は以下に述べる２
つの対策をとっていた。まず、第一には、応力変形を低
減するために、固定部材３を液晶ポリマーという弾性率
の高い樹脂材料を用いている。

【００１５】第二には、図１１、図１２に示すように、
板ばね２ａ，２ｂと固定部材３との境界部に接着剤を補
強材として塗布・硬化させることにより、微小変形が生
じにくくする、というものである。

【００１６】ところが、いずれの方策でもその効果はわ
ずかであり、完全なものではない。しかも、第一の方策
は固定部材３に用いる液晶ポリマーは比較的高価な樹脂
材料であり、コスト増という新たな問題を引き起こして
しまう。

【００１７】一方、第二の方策は接着剤の塗布作業がし
ずらく、結果として製造コスト増をもたらす。さらに、
４ケ所の塗布量にはばらつきがあると、フォーカス方向
の不要共振が発生してしまうという不具合が生じる。

【００１８】そこで、本発明は、高速アクセス動作時に
おいても安定して良好なトラッキングサーボ特性を安価
に確保できる光ヘッドおよびその製造装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は前述した課題を
解決するため、請求項１記載のものは、対物レンズと、
この対物レンズを保持する保持部材と、この保持部材を
取り付ける可動部材と、この可動部材を一端側に支持す
る弾性支持部材と、この弾性支持部材の他端部に施され
たトリアジンチオール化合物よりなる被膜部と、この弾
性支持部材の被膜部を挿入させて固定する樹脂製の固定
部材とを具備してなる。

【００２０】請求項２記載のものは、対物レンズと、こ
の対物レンズを保持する保持部材と、この保持部材を取
り付ける可動部材と、この可動部材を一端側に支持する
一対の金属製の弾性支持部材と、この弾性支持部材の他
端部に施されたトリアジンチオール化合物よりなる被膜
部と、この弾性支持部材の被膜部を挿入させて固定する
樹脂製の固定部材とを具備してなる。

【００２１】請求項３記載のものは、記録媒体に対向す
る対物レンズと、この対物レンズを保持する保持部材
と、この保持部材を取り付ける可動部材と、この可動部
材を一端側に支持する一対の金属製の弾性支持部材と、
この弾性支持部材の他端部に施されたトリアジンチオー
ル化合物よりなる被膜部と、この弾性支持部材の被膜部
を挿入させて固定する樹脂製の固定部材と、前記対物レ
ンズを少なくとも、前記記録媒体に対し垂直な方向に駆
動する駆動手段とを具備してなる。

【００２２】請求項４記載のものは、対物レンズを保持
する保持部材と、この保持部材を取り付ける可動部材
と、この可動部材を一端側に支持する弾性支持部材とを
樹脂材料により一体に射出成形する射出成形工程と、こ
の射出成形工程により、射出成形された前記弾性支持部
材の他端部側をトリアジンチオール化合物の水溶液中に
浸責させて被膜を形成する被膜形成工程と、樹脂材料に
より固定部材を射出成形することにより、この固定部材
の内部に前記被膜形成工程により被膜が形成された前記
弾性支持部材の他端部側をインサートさせて固定する固
定工程とを具備してなる。

【００２３】請求項５記載のものは、対物レンズを保持
する保持部材と、この保持部材を取り付ける可動部材
と、この可動部材を一端側に支持する弾性支持部材とを
樹脂材料により一体に射出成形する射出成形工程と、こ
の射出成形工程により、射出成形された前記弾性支持部
材の他端部側を溶液濃度０．８〜１×１０³ mol/l のト
リアジンチオール化合物の水溶液中に10〜60秒間浸責さ
せて被膜を形成する被膜形成工程と、樹脂材料により固
定部材を射出成形することにより、この固定部材の内部
に前記被膜形成工程により被膜が形成された前記弾性支
持部材の他端部側をインサートさせて固定する固定工程
とを具備してなる。

【００２４】

【作用】前記弾性支持部材の固定部材中にインサートさ
れる部分にトリアジンチオール化合物より成る被膜部を
施したことにより、固定部材と弾性支持部材との接合強
度が著しく増し、高速アクセス動作時でも固定部材と弾
性支持部材との接合部の変形が大幅に低減され、これに
より安定したトラッキング制御が可能となる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を図１〜図１０に示す一実施例
を参照して説明する。図３は光ヘッドを示すもので、こ
の光ヘッドは固定光学系２０と、移動光学系２１とから
なる。

【００２６】上記固定光学系２０は図４、図５に示すよ
うに、光学ベース４２に固定される半導体レーザ３１を
備え、この半導体レーザ３１から出射されたレーザビー
ムＲはコリメータレンズ３２により平行光束に変換さ
れ、ビームスプリッタ３３に達する。上記平行光束のう
ち約２０％はビームスプリッタ３３で反射され、半導体
レーザ３１から出射されている光量をモニターするため
のフロント光検出器４３に入射する。このフロント光検
出器４３の出力をもとに、半導体レーザ３１の出射光量
の制御がなされる。

【００２７】また、上記光学ベース４２上には、１／２
波長板３７、収束レンズ３８、偏光ビームスプリッタ３
９、前側光検出器４０および後側光検出器４１が固定的
に配設されている。

【００２８】一方、上記移動光学系２１はリニアモータ
上に構成され、上記固定光学系２０から出射したレーザ
ビームＲは移動光学系２１内に導かれて立ち上げミラー
４５により光路を９０°変更され、アクチュエータ２３
上の対物レンズ５７に入射する。

【００２９】上記レーザビームＲは対物レンズ５７に導
かれ収束された後、スポットとして光ディスク２２へ照
射される。光ディスク２２からの反射光Ｒ´は上記の光
路を逆走し、ビームスプリッタ３３へ達する。ビームス
プリッタ３３では光束の一部が反射され、１／２波長板
３７へと導かれる。１／２波長板３７で光束の偏光方向
が略４５°回転し、さらに次の収束レンズ３８で平行光
束が収束光束に変換される。この後、偏光ビームスプリ
ッタ３９では光束は略半分ずつに分けられ、前側光検出
器４０と後側光検出器４１とに入り、電気信号へと変換
される。前側光検出器４０は収束レンズ３８で絞り込ま
れた光束が焦点に達する位置から所定の距離だけ前方に
置かれ、後側光検出器４１は逆に光束が焦点に達する位
置から同じ所定の距離だけ後方に置かれている。

【００３０】前側光検出器４０と後側光検出器４１は図
示しない調整機構により、光軸方向およびこの光軸と直
行する面内の２方向の計３方向にそれぞれ調整された
後、図示しない固定機構により光学ベース４２に固定さ
れる。

【００３１】光ディスク２２で反射し前側光検出器４０
と後側光検出器４１に達した光束は、光電変換され、所
定の情報信号のほか、対物レンズ５７で収束された光ス
ポットと光ディスク２２との焦点のずれを示すフォーカ
スエラー信号および光ディスク２２上のトラックからの
ずれを示すトラッキングエラー信号が得られる。

【００３２】つまり、良好な記録・再生を行なうには、
少なくとも記録媒体の凹凸や振動に応じて光ビームの収
束点（光スポット）を常に記録媒体面上にむすばせるた
めのフォーカシング制御と、光スポットを媒体上の信号
トラックに常に追従させるためのトラッキング制御が必
要となる。

【００３３】これらの制御を行なうためにはフォーカス
方向（記録媒体の媒体面に垂直な方向）およびトラッキ
ング方向（記録媒体の半径方向）での光スポットの所定
位置からの誤差を検出するための誤差検出装置と、この
誤差を補正するよう光スポットを駆動させるための光ヘ
ッドアクチュエータ２３とが必要となる。

【００３４】図１および図２は本発明に係る光ヘッドア
クチュエータ２３を示す平面図と断面図である。すなわ
ち、図中５３は、軟磁性体からなる基台５１上の基端側
（図では左側）に設けられた固定部材で、この固定部材
５３は合成樹脂、具体的にはＡＢＳ樹脂からなる。この
固定部材５３は上記基台５１と前記固定部材５３に形成
された孔５１ａ，５３ａにピン５４を圧入することによ
って固着されている。

【００３５】また、上記固定部材３には、一対の弾性支
持部材としての板ばね５２ａ，５２ｂの一端側が埋設さ
れる形で、射出成形により結合されている。上記板ばね
５２ａ，５２ｂの一端部ａ，ｂには図６〜図８にも示す
ように、トリアジンチオール化合物よりなる表面処理が
施されて被膜部７１が形成されている。

【００３６】上記板ばね５２ａ，５２ｂはリン青銅より
なり、この板ばね５２ａ，５２ｂの一端部ａ，ｂをトリ
アジンチオール化合物の水溶液中に、溶液濃度０．８〜
１×１０^-3mol/l ，処理時間１０〜６０秒という条件で
浸漬させることにより、上記トリアジンチオール化合物
の被膜部７１が形成される。このように板ばね５２ａ，
５２ｂのトリアジンチオール化合物の被膜部７１が施さ
れた部分を、ＡＢＳ樹脂を出射成形した固定部材５３に
インサートして固定する。

【００３７】上記した板ばね５２ａ，５２ｂの固定部材
５３への固定方法をとることにより、板ばね５２ａ，５
２ｂと固定部材５３との接合強度が向上する。ここにお
ける接着のメカニズムは、リン青銅上に形成されたトリ
アジンチオール銅被膜とＡＢＳ樹脂中のブダジエン成分
との間に形成された化学結合によるものである。

【００３８】上記板ばね５２ａ，５２ｂの先端は連結部
材５５で連結されており、この連結部材５５の内側に
は、板ばね５２ａ，５２ｂの間に配置したヒンジ部５６
ａを有する可動部材５６の一端側が固着されている。

【００３９】上記可動部材５６の両側面には、先端側に
対物レンズ５７を保持したレンズ保持体５８が圧入また
は接着等により、固着されている。また、５９は連結部
材５５とレンズ保持体５８との間に形成した隙間、６０
ａ，６０ｂはフォーカッシング用コイル、６１ａ，６１
ｂはトラッキング用コイル、６２ａ，６２ｂは永久磁
石、６３ａ，６３ｂは外側ヨーク、６４ａ，６４ｂは内
側ヨークである。そして、フォーカシング制御およびト
ラッキング制御は前述した従来例と同様に、フォーカッ
シング用コイル６０ａ，６０ｂ及びトラッキング用コイ
ル６１ａ，６１ｂに流す電流値を制御することによって
行なわれる。

【００４０】上記したように、板ばね５２ａ，５２ｂの
一端部ａ，ｂにトリアジンチオール化合物の被膜部７１
を施すため、板ばね５２ａ，５２ｂと固定部材５３との
接合強度が増し、高速アクセス時でも固定部材５３が板
ばね５２ａ，５２ｂから受ける応力は緩和される。

【００４１】これにより、固定部材５３と平板ばね５２
ａ，５２ｂとの結合部分の弾性変形を低減させることが
できる。図９、図１０はそれぞれリニアモータによって
光ヘッド全体をトラッキング方向に数Ｈｚから数十Ｈｚ
で加振したときの加振量と対物レンズ５７のトラッキン
グ方向の移動量との伝達特性の一例を示した図である。

【００４２】この図において、Ａ，Ｂはそれぞれ従来例
および本発明に係るアクチュエータを用いた場合の伝達
特性であり、それぞれ周波数Ｆ1 、Ｆ2 で外部からの振
動に起因した共振が生じている。

【００４３】この共振図９、図１０は自身は他の何らか
の方策をとらない限り免れえないものであるが、本発明
の構成をとることにより、共振の周波数が高い周波数域
へ移動する。これはゲイン余有がＧ1 からＧ2 に増加す
る効果をもたらし、結果としてとトラッキング制御の安
定化が図れる。

【００４４】なお、本発明は上記一実施例に限られるこ
となく、一対の平板ばね５２ａ，５２ｂはリン青銅と
し、固定部材５３としてナイロン６樹脂を用いるように
しても良い。

【００４５】また、一対の平板ばね５２ａ，５２ｂはニ
ッケルメッキされたリン青銅とし、固定部材５３はＡＢ
Ｓ樹脂としても良い。さらに、一対の板ばね５２ａ，５
２ｂの材料はニッケルメッキされたリン青銅とし、固定
部材５３はナイロン６樹脂としても良い。

【００４６】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、弾性支持
部材における固定部材中にインサート固定される部分に
トリアジンチオール化合物より成る被膜部を形成したか
ら、容易かつ安価に弾性支持部材と固定部材との固着強
度が増し、高速アクセス動作時に発生する共振の周波数
が高域化する。これにより、ゲイン余有が増加し、結果
として、トラッキング制御の安定化が図れるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるアクチュエータの構成
を示す平面図。

【図２】図１のアクチュエータの構成を示す側断面図。

【図３】図１のアクチュエータを備える光ヘッドを示す
構成図。

【図４】図３の光ヘッドの固定光学系を示す斜視図。

【図５】図４の光ヘッドの固定光学系を示す平面図。

【図６】図１のアクチュエータの支持部材を示す斜視
図。

【図７】図６の支持部材を示す平面図。

【図８】図７のアクチュエータを示す側面図。

【図９】図１のアクチュエータの共振特性を示すグラフ
図。

【図１０】図１のアクチュエータの共振特性を示すグラ
フ図。

【図１１】従来のアクチュエータを示す平面図。

【図１２】図１１のアクチュエータをＶーＶ線に沿って
示す側断面図。

【図１３】図１１のアクチュエータの支持部材を示す斜
視図。

【図１４】図１１のアクチュエータの可動ユニットを示
す斜視図。

【図１５】図１４の可動ユニットを示す平面図。

【符号の説明】

５２ａ，５２ｂ…板ばね（弾性支持部材）、５３…固定
部材、５６…可動部材、５７…対物レンズ、５８…レン
ズ保持体（保持部材）、７１…被膜部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズと、 この対物レンズを保持する保持部材と、 この保持部材を取り付ける可動部材と、 この可動部材を一端側に支持する弾性支持部材と、 この弾性支持部材の他端部に施されたトリアジンチオー
   ル化合物よりなる被膜部と、 この弾性支持部材の被膜部を挿入させて固定する樹脂製
   の固定部材と、 を具備してなることを特徴とする光学ヘッド。
2. 【請求項２】 対物レンズと、 この対物レンズを保持する保持部材と、 この保持部材を取り付ける可動部材と、 この可動部材を一端側に支持する一対の金属製の弾性支
   持部材と、 この弾性支持部材の他端部に施されたトリアジンチオー
   ル化合物よりなる被膜部と、 この弾性支持部材の被膜部を挿入させて固定する樹脂製
   の固定部材と、 を具備してなることを特徴とする光学ヘッド。
3. 【請求項３】 記録媒体に対向する対物レンズと、 この対物レンズを保持する保持部材と、 この保持部材を取り付ける可動部材と、 この可動部材を一端側に支持する一対の金属製の弾性支
   持部材と、 この弾性支持部材の他端部に施されたトリアジンチオー
   ル化合物よりなる被膜部と、 この弾性支持部材の被膜部を挿入させて固定する樹脂製
   の固定部材と、 前記対物レンズを少なくとも、前記記録媒体に対し垂直
   な方向に駆動する駆動手段と、 を具備してなることを特徴とする光学ヘッド。
4. 【請求項４】 対物レンズを保持する保持部材と、この
   保持部材を取り付ける可動部材と、この可動部材を一端
   側に支持する弾性支持部材とを樹脂材料により一体に射
   出成形する射出成形工程と、 この射出成形工程により、射出成形された前記弾性支持
   部材の他端部側をトリアジンチオール化合物の水溶液中
   に浸責させて被膜を形成する被膜形成工程と、 樹脂材料により固定部材を射出成形することにより、こ
   の固定部材の内部に前記被膜形成工程により被膜が形成
   された前記弾性支持部材の他端部側をインサートさせて
   固定する固定工程と、 を具備してなることを特徴とする光学ヘッド製造方法。
5. 【請求項５】 対物レンズを保持する保持部材と、この
   保持部材を取り付ける可動部材と、この可動部材を一端
   側に支持する弾性支持部材とを樹脂材料により一体に射
   出成形する射出成形工程と、 この射出成形工程により、射出成形された前記弾性支持
   部材の他端部側を溶液濃度０．８〜１×１０³ mol/l の
   トリアジンチオール化合物の水溶液中に10〜60秒間浸責
   させて被膜を形成する被膜形成工程と、 樹脂材料により固定部材を射出成形することにより、こ
   の固定部材の内部に前記被膜形成工程により被膜が形成
   された前記弾性支持部材の他端部側をインサートさせて
   固定する固定工程と、 を具備してなることを特徴とする光学ヘッド製造方法。