(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズ駆動装置において、
対物レンズと、
該対物レンズを保持するレンズホルダーと、
該レンズホルダーに固着されたトラッキングコイル及びフォーカシングコイルと、
前記対物レンズホルダーを支持するための基台と、
該基台に固着された前記トラッキングコイル及び前記フォーカシングコイルと対向するように配置されたマグネットと、
前記基台に対し前記レンズホルダーをトラッキング方向とフォーカシング方向とに移動可能に支持するための複数のバネ材と、
前記バネ材の両端の間に接触している粘弾性体と、
該粘弾性体を保持すると共に前記基台と弾性変形可能な連結部材を介して接続されている粘弾性体保持部材とを有し、
前記粘弾性体保持部材の周波数特性は、前記粘弾性体の周波数特性の温度に対する変化による前記装置の周波数特性の変化を抑制するように設定されていることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項２】
前記バネ材は金属ワイヤーであることを特徴とする、請求項１に記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項３】
前記粘弾性体は膠質性高分子材料であることを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載の対物レンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的情報記録再生技術の分野に属するものであり、特に光学的情報記録再生用の光ピックアップにおける対物レンズ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学的情報記録再生装置の光ピックアップとして図７に示す構成のものがある。
【０００３】
図７において、キャリッジ１００に固定された光集積素子１０１からＹ方向に射出されたレーザ光束は、キャリッジ１００に固着された跳ね上げミラー１０２によって光路を９０°折り曲げられてＺ方向に進行し、後述する対物レンズ駆動装置２００に保持されている対物レンズ２０１を透過して、Ｘ−Ｙ面内に配置された不図示のディスク状光学的情報記録媒体（以下、単に「ディスク」という）上にスポット結像せしめられる。ディスクからの反射光は、該ディスクへの入射の時とほぼ同じ光路を逆向きに進行し、光集積素子１０１内の光センサ上に結像せしめられる。この光センサの出力に基づき、光集積素子１０１からはフォーカスエラー信号、トラックエラー信号、ＲＦ信号等の電気信号が出力される。
【０００４】
上記対物レンズ駆動装置２００の構成を説明する。対物レンズ２０１はレンズホルダー２０２に固着されている。レンズホルダー２０２はトラッキングコイル２０３及びフォーカシングコイル２０４を固着保持している。これらのトラッキングコイル２０３及びフォーカシングコイル２０４と対向するようにマグネット２０５が配置されており、該マグネット２０５は基台２０６に固着されている。基台２０６には、プリント基板保持部材２０７がマグネット２０５と離れた位置において固着されている。レンズホルダー２０２は４本の平行配列の金属ワイヤー２０８により支持されている。各金属ワイヤー２０８は、一端をレンズホルダー２０２に、他端をプリント基板保持部材２０７に固着されたプリント基板２０９に、それぞれ半田付け固定されている。対物レンズ駆動装置２００の基台２０６はキャリッジ１００上に固定されている。尚、キャリッジ１００は不図示のＸ方向ガイドレールにガイドされてＸ方向に移動することができる。
【０００５】
上記構成において、フォーカシングコイル２０４およびトラッキングコイル２０３に電流を流すと、金属ワイヤー２０８の弾性変形に基づき、レンズホルダー２０２に固着された対物レンズ２０１はディスク面と垂直のＺ方向およびディスク面と平行なＸ−Ｙ面内において上記ディスクの情報トラックと垂直なＸ方向に移動する。これらの対物レンズ２０１のＺ方向移動及びＸ方向移動を適宜制御することにより、ディスクの面振れや偏芯に追従してディスクに対しフォーカスずれ及びトラックずれのない状態で良好な光スポットを形成することが可能となる。
【０００６】
ところで、上記金属ワイヤー２０８はバネ性（弾性）がある為、上記対物レンズ駆動装置２００は共振周波数を持つ、この共振モードを抑えて対物レンズ駆動装置２００の整定性を向上させることが、良好な再生信号を得る為の必要条件となる。
【０００７】
共振モードを抑える方法の１つとして、図８に示すような方法がある。即ち、図示されているように、金属ワイヤー２０８が貫通するプリント基板保持部材２０７の部分に形成されている貫通孔内に粘弾性体２１０を充填することにより共振モードを抑えるものである。
【０００８】
この様に構成した対物レンズ駆動装置２００の感度特性を、図９に示す。一般的に、粘弾性体２１０は温度特性を持つ事が知られている。即ち、低域感度、Ｑ値（低域感度と共振ピーク値との差）及び共振周波数は、図示のように変化する。ＱH ，ＱRT，ＱL はそれぞれ高温、室温、低温でのＱ値を示す。図１０にＱ値及び共振周波数の温度依存性のグラフを示す。これらのパラメータが変化すると、対物レンズ駆動装置のディスク面振れや偏芯に対する追従性能が変化する為、室温において適正に調整しても、高温または低温において再生信号の品質が悪化するという現象が発生する。特に、Ｑ値が変化すると、トラックジャンプが困難になり、信号の再生が不可能になる場合がある。
【０００９】
上記図９に示す温度依存性を持つ対物レンズ駆動装置２００を用いてトラックジャンプをした時の目標値への整定性のグラフを、図１１に示す。室温では良好な整定性（整定時間ＴRT）を示すが、低温では応答が遅くなり高温では発振ぎみになり、ともに室温の場合より制定時間が長くなっている（低温での整定時間ＴL 、高温での整定時間ＴH ）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、対物レンズ駆動装置の共振モードを抑える方法として粘弾性体を用いた場合、粘弾性体の温度特性の為、低温または高温でディスク面振れや偏芯に対する追従性が低下したり、また、トラックジャンプ時の整定性が低下したり不安定になったりして、ディスクからの良好な情報の記録再生に支障をきたすことがある。特に、車載用や宇宙空間などの過酷な環境下では、ディスクからの情報の再生やディスクに対する情報の記録が不可能になる場合がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、対物レンズ駆動装置のフォーカス方向及びトラック方向の感度特性において、Ｑ値及び共振周波数の温度依存性を少なくして、過酷な環境下でも良好な面振れ追従性及び偏芯追従性と良好なトラックジャンプ整定性とを実現し、良好な光学的情報記録再生を可能ならしめようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明によれば、上記目的を達成するものとして、
対物レンズ駆動装置において、
対物レンズと、
該対物レンズを保持するレンズホルダーと、
該レンズホルダーに固着されたトラッキングコイル及びフォーカシングコイルと、
前記対物レンズホルダーを支持するための基台と、
該基台に固着された前記トラッキングコイル及び前記フォーカシングコイルと対向するように配置されたマグネットと、
前記基台に対し前記レンズホルダーをトラッキング方向とフォーカシング方向とに移動可能に支持するための複数のバネ材と、
前記バネ材の両端の間に接触している粘弾性体と、
該粘弾性体を保持すると共に前記基台と弾性変形可能な連結部材を介して接続されている粘弾性体保持部材とを有し、
前記粘弾性体保持部材の周波数特性は、前記粘弾性体の周波数特性の温度に対する変化による前記装置の周波数特性の変化を抑制するように設定されていることを特徴とする対物レンズ駆動装置、
が提供される。
【００１３】
本発明の一態様においては、上記バネ材は金属ワイヤーである。
【００１４】
本発明の一態様においては、上記粘弾性体は膠質性高分子材料である。
【００１７】
本発明においては、粘弾性体保持部材自体が外乱振動に対して共振周波数を持った応答特性を持ち、従って粘弾性体の温度特性と弾性連結部材で支持された粘弾性体保持部材の外乱振動に対する応答の温度特性とが相乗作用をなすことにより、対物レンズ駆動装置のフォーカシング方向およびトラッキング方向の感度特性のＱ値と共振周波数との温度依存性を抑えるようにすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は本発明による対物レンズ駆動装置の第１の実施形態を示す分解斜視図であり、図２はその部分断面図である。これらの図において上記図７及び図８におけると同様の機能を有する部材には同一の符号が付されている。
【００２０】
本実施形態が上記図７及び図８の装置と本質的に異なるところは、プリント基板とプリント基板保持部材と金属ワイヤーと粘弾性体との固着、係合あるいは接続の形態である。
【００２１】
即ち、図１において、３００は光学的情報記録再生装置本体に固定されたガイドレールであり、キャリッジ１００にはガイドレール３００に対しＸ方向にスライド可能に適合せるガイド孔が形成されており、キャリッジ１００には不図示のＸ方向移動駆動手段が接続されており、該Ｘ方向移動駆動手段によりガイドレール３００に沿ってキャリッジ１００をＸ方向に往復移動させることができる。キャリッジ１００には光集積素子１０１及び跳ね上げミラー１０２が固着されている。光集積素子１０１内にはレーザ光源や光センサや光束分離光学素子が収容されている。
【００２２】
上記キャリッジ１００上には対物レンズ駆動装置２００が取り付けられている。該対物レンズ駆動装置２００は、キャリッジ１００に固定された基台２０６を備えている。該基台２０６にはマグネット２０５が固着されている。
【００２３】
基台２０６には、更に、プリント基板保持部材２１４が取り付けられており、該プリント基板保持部材２１４には電気配線の形成されたプリント基板２０９が取り付けられている。一方、レンズホルダー２０２には対物レンズ２０１ならびにトラッキングコイル２０３及びフォーカシングコイル２０４が固着されている。これらのトラッキングコイル２０３及びフォーカシングコイル２０４は、上記マグネット２０５と対向する様に配置されている。
【００２４】
そして、レンズホルダー２０２には平行配列の４本の金属ワイヤー２０８のそれぞれの一端が接続されており、各金属ワイヤー２０８の他端は上記プリント基板２０９にハンダ付けにより接続されている。金属ワイヤー２０８をプリント基板２０９の電気回路に接続してトラッキングコイル２０３及びフォーカシングコイル２０４への電流供給に用いることができる。
更に、上記プリント基板保持部材２１４の下部には弾性変形可能な連結部材２１２を介して粘弾性体保持部材２１３の下部が接続されている。本実施形態では、連結部材２１２、粘弾性体保持部材２１３及びプリント基板保持部材２１４はプラスチックで一体的に成形されており、連結部材２１２は曲げ変形可能な程度の寸法に形成されている。粘弾性体保持部材２１３には、Ｙ方向の貫通孔２１３ａが形成されており、これら貫通孔内を上記金属ワイヤー２０８が貫通している。貫通孔２１３ａ内には粘弾性体２１０が充填されている。粘弾性体２１０としては、例えば膠質性高分子材料（紫外線硬化性樹脂など）が用いられる。
【００２５】
尚、２１１は保護カバーである。
【００２６】
光集積素子１０１内のレーザ光源から射出されたレーザ光束は、該光集積素子１０１内の光束分離光学素子を透過し、光集積素子１０１を出てＹ方向に進行し、跳ね上げミラー１０２によって光路を９０°折り曲げられてＺ方向に進行し、対物レンズ駆動装置２００に保持されている対物レンズ２０１を透過して、Ｘ−Ｙ面内に配置された不図示の光学的情報記録媒体たる光ディスク上にスポット結像せしめられる。光ディスクからの反射光は、該光ディスクへの入射の時とほぼ同じ光路を逆向きに進行し、光集積素子１０１内の光束分離光学素子により射出光束と分離され光センサ上に結像せしめられる。この光センサの出力に基づき、光集積素子１０１からはフォーカスエラー信号、トラックエラー信号、ＲＦ信号等の電気信号が出力される。
【００２７】
フォーカシングコイル２０４およびトラッキングコイル２０３に電流を流すと、金属ワイヤー２０８の弾性変形に基づき、レンズホルダー２０２に固着された対物レンズ２０１はディスク面と垂直のＺ方向およびディスク面と平行なＸ−Ｙ面内において上記ディスクの情報トラックと垂直なＸ方向に移動する。
【００２８】
本実施形態では、金属ワイヤー２０８が振動すると、その振動は、先ず粘弾性体２１０に伝達され、更に該粘弾性体２１０を保持せる粘弾性体保持部材２１３が弾性変形可能な連結部材２１２を介してプリント基板保持部材２１４に接続されていることから、粘弾性体保持部材２１３にも伝達される。従って、本実施形態の対物レンズ駆動装置２００のフォーカス方向およびトラック方向の感度特性におけるＱ値及び共振周波数の温度依存性は、粘弾性体２１０の温度特性と振動可能に保持された粘弾性体保持部材２１３の外乱振動に対する応答の温度特性との双方の影響を受ける。
【００２９】
粘弾性体２１０の温度特性は、上記の様に図９及び図１０に示すとおりである。粘弾性体保持部材２１３の外乱応答特性の概略を図１２に示す。図１２においては、粘弾性体保持部材２１３の特性に加えて、粘弾性体２１０の特性（即ち、上記図９の特性）と、本実施形態におけるレンズホルダー２０２の特性とが、示されている。粘弾性体保持部材２１３の感度特性は、絶対値は小さいけれども、粘弾性体２１０と同様の温度依存性を持っている。但し、共振周波数の温度依存性は粘弾性体２１０より大きい傾向にある。そして、粘弾性体保持部材２１３の共振周波数は粘弾性体２１０の共振周波数より僅かに高く設定されている。粘弾性体２１０の特性は上記図８に関し説明した様な粘弾性体２１０を用いた従来の装置のレンズホルダー２０２の振動の温度特性に相当し、これに対して本発明実施形態のレンズホルダー２０２の振動の温度特性は粘弾性体２１０と粘弾性体保持部材２１３とを用いた場合の特性である。
【００３０】
本発明実施形態のレンズホルダー２０２の特性において、室温での共振周波数はｆRTで示されており、高温での共振周波数はｆH で示されており、低温での共振周波数はｆL で示されている。図８の様な粘弾性体２１０を用いた従来の装置での室温、高温及び低温での共振周波数のそれぞれと本発明実施形態の装置での室温、高温及び低温での共振周波数ｆRT，ｆH ，ｆL のそれぞれとの差が、ΔｆRT，ΔｆH ，ΔｆL で示されている。ΔｆH ＞ΔｆRT＞ΔｆL であり、ΔｆL はほぼ０である。
【００３１】
高温（例えば７０℃）では、粘弾性体保持部材２１３の共振周波数は室温の場合より下がり、粘弾性体２１０の共振周波数に近くなる。レンズホルダー２０２の共振周波数付近の振動は、粘弾性体保持部材２１３によって増幅されるため、図４に示す様に、フォーカシング及びトラッキングの感度特性の共振周波数のＱ値を増幅する効果がある。また、室温の場合に対する共振周波数の変化量（即ち、ｆRT−ｆH ）が従来装置より抑制されることが図１２から分かる。
【００３２】
低温（例えば−２５℃）では、粘弾性体支持部材２１３の共振周波数は室温の場合より上がり、粘弾性体２１０の共振周波数から遠くなる。レンズホルダー２０２の共振周波数付近の振動は、粘弾性体保持部材２１３によって抑制されるため、図４に示す様に、フォーカシング及びトラッキングの感度特性の共振周波数のＱ値を抑制する効果がある。また、室温の場合に対する共振周波数の変化量（即ち、ｆL −ｆRT）が従来装置より抑制されることが図１２から分かる。
【００３３】
従って、本発明実施形態の対物レンズ駆動装置のフォーカス方向およびトラック方向の感度特性は、図３のようになり、温度に殆ど依存しなくなる。図４に示すように、Ｑ値も共振周波数もほとんど温度に依存しない。
【００３４】
そして、本実施形態では、図５に示されているように、トラックジャンプ整定時間も温度に依存しなくなり、安定した制御が可能となる。図５において、ＴH ，ＴRT，ＴL は、それぞれ高温、室温、低温での整定時間を示す。
【００３５】
かくして、本実施形態においては、対物レンズ２０１のＺ方向移動及びＸ方向移動を適宜制御することにより、広範な温度範囲においてディスクの面振れや偏芯に追従してディスクに対しフォーカスずれ及びトラックずれのない状態で良好な光スポットを形成することが可能となる。
【００３６】
（第２の実施形態）
図６は本発明による対物レンズ駆動装置の第２の実施形態を示す部分断面図である。本図は、上記第１の実施形態の図２に対応する部分を示すものである。図６において上記図１〜図２におけると同様の機能を有する部材には同一の符号が付されている。
【００３７】
本実施形態では、プリント基板２０９をプリント基板保持部材により保持せずに直接基台２０６に固定している（即ち、第１の実施形態において使用されていたプリント基板保持部材２１４は除外されている）。そして、粘弾性体保持部材２１３を連結部材２１２を介して基台２０６に固定している。連結部材２１２の基台２０６への固定は接着剤によりなされている。尚、連結部材２１２の基台２０６への固定はネジ等により行うこともでき、この場合も同様の効果が得られる。
【００３８】
本実施形態においても、上記第１の実施形態と同等の効果が得られる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、粘弾性体保持部材を弾性を持つ連結部材を介して支持する事により、粘弾性体保持部材自体が振動特性を持つようになるため、その温度依存性を利用して、対物レンズ駆動装置のフォーカス方向およびトラック方向の感度特性におよぼす粘弾性体の温度依存性の影響を低減させることができる。従って、過酷な温度環境下においても、良好な光学的情報記録再生動作と安定したアクセス制御とを保証できる光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による対物レンズ駆動装置の第１の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明による対物レンズ駆動装置の第１の実施形態の部分断面図である。
【図３】本発明による対物レンズ駆動装置の第１の実施形態のフォーカス方向およびトラック方向感度特性の温度依存性を示すグラフである。
【図４】図３に示す特性のＱ値及び共振周波数の温度依存性を示すグラフである。
【図５】本発明による対物レンズ駆動装置の第１の実施形態のトラックジャンプ整定性の温度依存性を示すグラフである。
【図６】本発明による対物レンズ駆動装置の第２の実施形態の部分断面図である。
【図７】対物レンズ駆動装置を示す分解斜視図である。
【図８】図７に示す対物レンズ駆動装置の部分断面図である。
【図９】図７および図８に示す対物レンズ駆動装置のフォーカス方向およびトラック方向感度特性の温度依存性を示すグラフである。
【図１０】図９に示す特性のＱ値及び共振周波数の温度依存性を示すグラフである。
【図１１】図７および図８に示す対物レンズ駆動装置のトラックジャンプ整定性の温度依存性を示すグラフである。
【図１２】粘弾性体保持部材の外乱応答特性、粘弾性体の特性及びレンズホルダーの特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１００    キャリッジ
１０１    光集積素子
１０２    ミラー
２００    対物レンズ駆動装置
２０１    対物レンズ
２０２    レンズホルダー
２０３    トラッキングコイル
２０４    フォーカシングコイル
２０５    マグネット
２０６    基台
２０８    金属ワイヤー
２０９    プリント基板
２１０    粘弾性体
２１１    保護カバー
２１２    連結部材
２１３    粘弾性体保持部材
２１４    プリント基板保持部材
【図１】
0003662358.tif 000002
【図２】
0003662358.tif 000003
【図３】
0003662358.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003662358.tif 000008
【図８】
0003662358.tif 000009
【図９】
0003662358.tif 000010
【図１０】
0003662358.tif 000011
【図１１】
0003662358.tif 000012
【図１２】
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