(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを保持すると共にトラッキング方向とフォーカス方向とに移動可能なホルダと、このホルダをトラッキング方向とフォーカス方向とに駆動する推力を発生可能な駆動コイルと、上記ホルダを支持すると共に上記駆動コイルに電力を供給する支持部材とを備えた可動部を有するレンズアクチュエータにおいて、
上記可動部上の上記対物レンズと対角方向に金属製の重心調整部材を有し、
上記重心調整部材は、上記駆動コイルとの接触部と、上記ホルダから突出する突出部を有し、
上記突出部をレンズアクチュエータの基部に形成された空間部内に非接触状態で配置し、この空間部内に粘弾性ダンパ材を設けたことを特徴とするレンズアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載のレンズアクチュエータにおいて、
上記ホルダは、上記駆動コイルの有効部及び上記重心調整部材の固着位置以外のコイル表面を同ホルダから露出するように形成されていることを特徴とするレンズアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または２記載のレンズアクチュエータを備え、上記対物レンズが光ディスクにレーザ光を集光するためのレンズであることを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対物レンズを駆動するレンズアクチュエータ及び光ディスク記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクティブ制御に使用するレンズアクチュエータは、非線形性等によるロストモーションを可能な限り低減する可動支持構造を採用する必要がある。この為に高精度制御を要するレンズアクチュエータの支持構造として、線状のばね支持構造とすることが行われており、従来例として特開平9−１９０６３６号公報に記載の発明が挙げられる。この公報に記載の発明では、対物レンズを保持するホルダが、このホルダをトラッキング方向とフォーカス方向とに駆動する推力を発生可能な駆動コイルの全周を囲い込む構造で固着されている。
【０００３】
このようなレンズアクチュエータを搭載する光ディスク記録再生装置では、例えばノートパソコンに搭載する場合、他の装置に搭載する場合よりも薄型設計を考慮しなければならない。これは搭載装置そのものが小型で薄型である点と、携帯性の観点から据え置き型の装置に搭載する場合よりも、薄型化されるためである。一方で記録密度増加とシステム高速化に伴い高速追従能力を要求される必要性から対物レンズをフォーカシング、トラッキングする際の周波数応答特性を改善する必要がある。大略として駆動コイルの高感度化と、剛体モード固有振動周波数及び可動支持構造の弾性変形モードの固有振動周波数を高く設定する必要がある。
【０００４】
これを満たす為には小型、軽量かつ高剛性化を図る最適設計をしなければならない。これには、対物レンズを保持するホルダの形状最適化と共に、材料に比剛性即ち弾性係数質量密度比の高い高機能樹脂を使用するのもその一環と言える。さらに市場に出回る各種記録再生可能な媒体メディアに高速で追従する必要性上駆動コイル消費電力に依存する自己発熱に対する信頼性も考慮する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが特開平9−１９０６３６号公報に記載の発明では、可動部の剛性を高める為に単純にホルダが駆動コイルを全周で囲い込む構造で固着されている。この場合、駆動コイルの放熱性が明らかに悪化する。そもそも小型軽量化は、熱容量の低下を伴うことが多い上に樹脂材料は金属材料に比して熱伝導、放熱性共に低く、このままでは感度を高めることが可能な場合でも許容電流を低く押さえなければならず高速性、信頼性のいずれかを犠牲にしなければならない。
【０００６】
他方で剛体モード共振の影響を少なくする為には、観測中心となるレンズ主点と、可動支持構造の３本柱である推力中心、慣性中心、弾性（支持）中心を一致させる必要があることは、既知のアッべの原理とアラインメント原理により良く知られており、様々な可動支持構造が採用されている。ところが、レンズアクチュエータ構造全体の薄型化要求によりレンズ周囲は寸法制約が厳しく、対物レンズの位置をオフセット配置しなければならない。この構造では対物レンズのオフセット配置による慣性一次モーメントを打ち消して慣性中心を合わせ込むのは困難であり、逆に質量密度の高い金属材をレンズの対角位置に固着して重心調整部材とすることが多用されてきた。しかしながら、この目的のみに金属性の別部品を添付するのは軽量高剛性化に逆行し、工程やコストにも負担となる。
【０００７】
本発明は、熱伝導、放熱性の良い金属材料の重心調整部材を放熱板に兼用し慣性中心の合わせ込みと耐熱信頼性を両立可能なレンズアクチュエータ及び光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的に加え剛体モード共振を効果的にダンプすると共に駆動コイルの放熱をより高められるレンズアクチュエータ及び光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。
本発明は、推力発生、剛性確保に依存性を持たない死荷重を駆動コイル近傍で削減することにより小型軽量化と放熱性がより効果的となるレンズアクチュエータ及び光ディスク記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対物レンズを保持すると共にトラッキング方向とフォーカス方向とに移動可能なホルダと、このホルダをトラッキング方向とフォーカス方向とに駆動する推力を発生可能な駆動コイルと、ホルダを支持し、駆動コイルに電力を供給する支持部材とを備えた可動部を有するレンズアクチュエータであって、可動部上の対物レンズと対角方向に設けた金属製の重心調整部材を、可動部内で駆動コイルと接触するように設け、重心調整部材をレンズアクチュエータの慣性中心の合わせ込み部材と駆動コイルの放熱部材として機能するように構成している。
【０００９】
本発明は、重心調整部材をホルダから突出させ、その突出部をレンズアクチュエータの基部に形成された空間部内に非接触状態で配置し、この空間部内に粘弾性ダンパ材を設けてフローティング構造とし、剛体モード共振を重心調整部材から粘弾性ダンパ材に伝達して効果的に減衰しながら、同時に駆動コイルの放熱性をさらに高める構成としている。
【００１０】
本発明は、駆動コイルの有効部及び重心調整部材の固着位置以外のコイル表面がホルダから露出するようにホルダ形状を工夫して、小型軽量化と放熱性をより効果的なものとする構成としている。
【００１１】
本発明は、熱伝導、放熱性の良い金属材料の重心調整部材を可動部内で駆動コイルと接触位置で設けることにより、これを放熱板に兼用し慣性中心の合わせ込みと耐熱信頼性を両立可能な構成としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図２に示すレンズアクチュエータは、対物レンズ２１０を保持すると共に、トラッキング方向Ｘとフォーカス方向Ｙとに移動可能なホルダ３１０と、ホルダ３１０をトラッキング方向Ｘとフォーカス方向Ｙとに駆動する推力を発生可能な駆動コイルとしてのフォーカス用コイル３２０及びトラック用コイル３３０，３３１と、ホルダ３１０を支持すると共にフォーカス用コイル３２０及びトラック用コイル３３０，３３１に電力を供給する支持部材１０１，１０２，１０３，１０４と、コイル給電用プリント基板３５０，３５１と、金属製の重心調整部材としてのマスバランス３４０とを有する可動部１００を備えている。このレンズアクチュエータは、対物レンズ２１０がその光軸を図示しない光ディスクのディスク面と略垂直となるように、図示しない光ディスク記録再生装置に装着され、光ディスクにレーザ光を集光して光ディスクの情報の再生や、光ディスクに情報を記録するようになっている。
【００１３】
支持部材１０１，１０２，１０３，１０４は、フォーカス用コイル３２０及びトラック用コイル３３０，３３１で発生する推力に応じて弾性変位可能な線状弾性部材で構成されている。支持部材１０１，１０２，１０３，１０４の一端は、図示しない光ディスク記録再生装置の基部にそれぞれ固定され、支持部材１０１，１０２と支持部材１０３，１０４の他端はコイル給電用プリント基板３５０，３５１にそれぞれ固定されており、可動部１００をトラッキング方向Ｘとフォーカス方向Ｙとに弾性移動可能に支持している。
【００１４】
磁束発生源としてのマグネット２３０，２３１と背面ヨーク２２０よりなる固定磁気回路は、図示しない基部に支持されている。背面ヨーク２２０及びマグネット２３０は、フォーカス用コイル３２０内に挿入され、マグネット２３１は、トラック用コイル３３０，３３１を介してフォーカス用コイル３２０と対向するホルダ３１０内に挿入されている。
【００１５】
ホルダ３１０は、図３，図４に示すように、その先端側３１０ａに、対物レンズ２１０が装着されるレンズ保持部３１１が形成され、中央部にフォーカス用コイル３２０及びトラック用コイル３３０，３３１等の駆動コイルを挿入装着するための開口部３１４が形成されている。ホルダ３１０は、対物レンズ２１０と対角方向となる後端側３１０ｂに、図４に示すように、マスバランス３４０の取付部３１８が形成されている。
【００１６】
取付部３１８は、ホルダ３１０の裏面側に設けられた接合面３１９と、この接合面３１９よりも図４において上方に突出したストッパー３１５と、このストッパー３１５の両端３１５ａ，３１５ｂとコイル給電用プリント基板３５０，３５１を装着するホルダ３１０の側壁３１０ｃ，３１０ｄとの間に形成される挿入部２７１，２７２とを備えている。
【００１７】
ホルダ３１０は、フォーカス用コイル３２０の有効部及びマスバランス３４０の固着位置以外のコイル表面が、同ホルダ３１０から露出するように形成されている。本構造の場合、フォーカス駆動コイル３２０の推力発生部は、トラック駆動コイル３３０，３３１の固着側３２０ｂであり、ホルダ３１０の後部上側は慣性、剛性ともに壁の存在を要しないため、フォーカス用コイル３２０に隣接するその側壁３１０ｃ,３１０ｄが基端側３１０ｂに向かって徐々に低くなり、基端側３１０ｂに至っては最低部となるように形成されている。つまり、ホルダ３１０は、可動構造完成後の強度低下に影響しない部分を取り除かれていて、軽量化を図られている。
【００１８】
マスバランス３４０は、可動部１００の慣性中心を合わるためにホルダ３１０に装着するもので、図３，図４に示すように、平板の中央部にストッパー３１５の外形と略類似の形状の窪み部３４０ｄを形成されており、その両側に腕部３４０ａ，３４０ｂが構成されている。この腕部３４０ａ，３４０ｂは、挿入部２７１，２７２の幅よりも幾分小さく、挿入部２７１，２７２にそれぞれ挿入可能であり、図４に示す取付部３１８にマスバランス３４０を装着した際に、開口部３１４内に位置するように形成されている。窪み部３４０ｄと対向するマスバランス３４０の部位は、取付部３１８にマスバランス３４０を装着した際に後端側３１０ｂから外方に突出する突出部３４０ｃが形成されている。
【００１９】
このように構成されたマスバランス３４０は、ホルダ３１０の後端側３１０ｂから先端側３１０ａに向かって挿入部２７１，２７２に挿入され、適宜接着や溶着によって接合面３１９に固着されることにより取付部３１９に装着される。すなわち、図１に示すように、可動部１００上の対物レンズ２１０と対角方向となるホルダ３１０の基端側３１０ｂに装着され、図５，図６に示すように、ホルダ３１０内でフォーカス用コイル３２０の下面３２０ａと、腕部３４０ａ，３４０ｂとが接触した状態でホルダ３１０に固着されると共に、ホルダ３１０へ全ての構成部材が装着されたときに、可動部１００の慣性中心が整えられる。
【００２０】
ホルダ３１０に装着されたマスバランス３４０の突出部３４０ｃは、図１に示すように、空間部としての溝部２４０内に非接触状態で配置される。溝部２４０は、断面コの字状の部材２５０の内側に構成されていて、可動部１００がフォーカス方向Ｙ及びトラッキング方向Ｘに最大変位した時でも、この突出部３４０ｃと接触しない様に形成されている。溝部２４０内には、粘弾性ダンパ材２６０が充填されていて、突出部３４０ｃを溝部２４０内において、フローティング状態に保持している。ここに充填されるダンパ材としては、例えばシリコーン系のゲルが挙げられる。部材２５０は、図２に示すようにレンズアクチュエータの基部となるアクチュエータベース４００に本形態では固定されている。
【００２１】
本形態では、マスバランス３４０あるいはフォーカス用コイル３２０の何れか一方を先にホルダ３１０に固着し、他方の位置決めを兼ねることも可能で、例えばマスバランス３４０をホルダ製造時に予めインサート成型等の手段を用いてホルダ３１０に固定しても良い。
【００２２】
このような構成のレンズアクチュエータによると、可動部１００上のフォーカス用コイル３２０がマスバランス３４０に接触状態で固着されているので、フォーカス用コイル３２０の消費電力に依存する自己発熱成分を効果的に放熱することができる。また、放熱板としても機能するマスバランス３４０を溝部２４０に粘弾性ダンパ材２６０を介して接触させることにより、効果的に剛体モードを減衰させると共に、より放熱性を強化することができる。さらに、ホルダ３１０の、可動構造完成後の強度低下に影響しない部位を他の部位よりも低くなるように形成しているので、フォーカス用コイル３２０そのものの放熱性を向上することができ、ホルダ３１０の質量、剛性と両立させることができる。
【００２３】
本形態では、磁気回路となるヨーク２２０及びマグネット２３０，２３１と、ダンパ充填用の溝部２４０が独立した構造として示されているが、これらは一体として図２に示すアクチュエータベース４００に形成しても良いし、あるいは図示しないアクチュエータ用のベース上に形成しても良い。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、放熱性の良い金属製の重心調整部材を放熱板として兼用すべく駆動コイルとの接触位置でホルダに固着しているので、慣性中心を推力、支持中心に一致させ易い構造にしながら、駆動コイルの自己発熱を効果的に放熱し、高出力と信頼性を兼ね備えた構造となる。
【００２５】
本発明によれば、放熱板兼用の重心調整部材を、アクチュエータ基部に形成された空間部に最大変位時でも接触しない状態で挿入配置し、ここに粘弾性ダンパ材を設けた構造としているので、剛体モード共振を減衰可能にしながら、放熱性をより効果的に強化することができる。
【００２６】
本発明によれば、駆動コイルそのものも放熱性が良いように、可動部の慣性、剛性面で特性に影響を与えない部位を削除しているので、小型軽量でありながら高剛性と放熱性を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すレンズアクチュエータの斜視図である。
【図２】本発明にかかるレンズアクチュエータを備えた光ディスク記録再生装置の部分拡大図である。
【図３】本発明の要部である可動部の構成を示す上方視分解斜視図である。
【図４】本発明の要部である可動部の構成を示す下方視分解斜視図である。
【図５】可動部の構成を示す平面図である。
【図６】可動部の側面断面図である。
【符号の説明】
１００                          可動部
１０１，１０２，１０３，１０４  支持部材
２１０                          対物レンズ
２４０                          空間部内
２６０                          粘弾性ダンパ材
３１０                          ホルダ
３２０，３３０，３３１          駆動コイル
３４０                          重心調整部材
３４０ｃ                        突出部
Ｘ                              トラッキング方向
Ｙ                              フォーカス方向
【図１】
0003710038.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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