(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に光を照射するレンズと、
該レンズを保持するレンズホルダと、
該レンズホルダの側方に対向配置された支持部と、
一端が前記レンズホルダに掛止され、他端が前記支持部に結合された複数の片持ちばねと、
前記レンズホルダと前記支持部との間に介在して前記レンズホルダを駆動するアクチュエータと、
を備えた光ピックアップ装置において、
前記レンズホルダの先端部分に振動を減衰するための錘と、
該錘を前記レンズホルダの先端部分に固定する粘弾性を有する接着剤と、
からなる動吸振器を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記レンズホルダは、基端部が前記アクチュエータにより駆動され、且つ前記基端部の両側に前記片持ちばねの自由端が結合される結合部を有し、前記基端部と反対側の先端部に前記錘が接着される凹部を有することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記錘は、剛体により形成され、前記レンズの取付位置より自由端側に接着されたことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップ装置に係り、特に記録媒体に光を照射するレンズを有し、レンズの向きを制御して記録媒体に記憶された情報を光学的に読み取る光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばディスク状記録媒体（以下「ディスク」と称す）が装着されるＣＤ−ＲＯＭ装置等のディスク装置では、ディスクにレーザ光を照射してディスクに記憶された情報を読み取っている。この種のディスク装置に組み込まれる光ピックアップでは、レーザダイオードから出射されたレーザ光をディスクに照射させる対物レンズを備えており、対物レンズから照射された光の焦点がディスクの記録面と一致するように対物レンズの向きを制御している。
【０００３】
すなわち、光ピックアップ装置においては、対物レンズをディスクの面振れや偏芯によるトラックの変動に追従するようにフォーカス制御及びトラッキング制御を行っている。このような対物レンズの制御は、電磁気力を利用するアクチュエータで行っており、一般的には、コイルとマグネットの組み合わせにより構成されている。
【０００４】
また、対物レンズを保持しているレンズホルダは、フォーカス制御及びトラッキング制御しやすいように小型化及び軽量化を図るとともに、４本のワイヤ状の弾性支持体を平行に装架してなる支持構造で支持されており、アクチュエータからの駆動力により敏感に制御動作するように設けられている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光ピックアップ装置では、上記のようなフォーカス制御及びトラッキング制御の精度を高めるためにレンズホルダ等の可動部が揺動しやすい構成になっているので、例えば、各部品の寸法のばらつきにより、可動部の重心位置と、アクチュエータの駆動点位置が一致せず、可動部に回転モーメントが発生する。この回転モーメントにより、可動部に不要な振動が発生し、フォーカス制御及びトラッキング制御を不安定にする。
【０００５】
また、レンズホルダの薄型化による可動部の剛性不足により、高次共振のレベルが大きくなり、サーボ系が発振してしまうという問題があった。
【０００６】
また、部品寸法のばらつきや組み立て誤差が生じた場合、可動部の重心位置がずれたり、アクチュエータからの駆動力が作用する駆動点の位置がずれるため、可動部に回転モーメントが生じて不要な振動を誘発するおそれがある。
尚、光ピックアップ装置において、不要振動が発生する要因として固有振動数が考えられるが、固有振動数は部品の形状や部品に使用される材料によって決まるため、これらの要素を変更することにより固有振動のレベルを小さくするか、あるいは固有振動数を上げることが必要になる。
【０００７】
また、部品の加工精度を高めたり、組み立て精度を高めて可動部の重心ずれや、アクチュエータの駆動点のずれをなくす方法も考えられる。しかしながら、部品の加工精度を高めたり、組み立て精度を高めると、量産コストが高くなるという問題が生じる。
【０００８】
さらに、重心位置を高精度に管理しようとすると、試作評価を繰り返し、計算による重心位置と実際の重心位置との誤差を定量的に把握する必要がある。そのため、重心位置を高精度に管理する場合、上記のような試作、検証を繰り返すことにより開発期間が長期化するという問題があった。
【０００９】
また、可動部の固有振動レベルを下げるには、部品単体の剛性を上げることが必要であるが、部品干渉による制約から部品の肉厚を増やし、剛性を上げることは困難であった。このような問題を解決する方法としては、レンズホルダに金属片をインサート成形して剛性を高める方法が考えられるが、製造コストが高価になってしまうという問題が生じる。
そこで、本発明は上記課題を解決した光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、以下のような特徴を有する。
【００１１】
上記請求項１記載の発明は、レンズホルダの先端部分に振動を減衰するための錘と、錘をレンズホルダの先端部分に固定する粘弾性を有する接着剤と、からなる動吸振器を有するものであり、比較的簡単な作業によりレンズホルダの共振レベルを小さくすることができ、振動の発生を抑制することができる。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、レンズホルダの基端部がアクチュエータにより駆動され、且つ基端部の両側に片持ちばねの自由端が結合される結合部を有し、基端部と反対側の先端部に錘が接着される凹部を有するものであり、錘をレンズホルダの先端部に容易に固定することができ、作業効率を高めることができる。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、錘が剛体により形成され、レンズの取付位置より自由端側に接着されるものであり、レンズホルダの固有振動数を変化させて振動の発生を抑制すると共に、レンズホルダの剛性を高めることができる。
【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と共に説明する。
図１は本発明になる光ピックアップ装置の一実施例を示す斜視図である。図２は本発明になる光ピックアップ装置の平面図である。図３は本発明になる光ピックアップ装置の縦断面図である。
【００１４】
図１乃至図３に示されるように、光ピックアップ装置１０は、対物レンズ１２を支持するレンズホルダ１４と、レンズホルダ１４を支持するヨークベース１５と、レンズホルダ１４に取り付けられたフォーカスコイル１６及びトラッキングコイル１８と、一対のマグネット３０，３２と、ヨークベース１５に一体に設けられ一対のマグネット３０，３２を支持するヨーク２２と、ヨークベース１５に固定されたサスペンションホルダ（支持部）２４と、サスペンションホルダ２４とレンズホルダ１４との間に装架された４本のワイヤ状の弾性支持体（片持ちばね）２６ａ〜２６ｄとを有する。
【００１５】
フォーカスコイル１６は、対物レンズ１２を垂直方向に駆動するためのアクチュエータであり、トラッキングコイル１８は対物レンズ１２を水平方向に駆動するためのアクチュエータである。また、ヨークベース１５の水平方向に延在する一対の腕部１５ａ，１５ｂ間に横架された底板１５ｃは、Ｕ字状に曲げられ垂直方向に延在する一対の腕部２２ａ，２２ｂを有するヨーク２２が固定されている。そして、ヨーク２２の一方の腕部２２ａには、フォーカスコイル１６内を貫通するようにマグネット３０が取り付けられ、他方の腕部２２ｂにはトラッキングコイル１８に対向するように配置されたマグネット３２が取り付けられている。
【００１６】
サスペンションホルダ２４は、基板３４と共にネジ３６の締め付けによりヨークベース１５の固定部１５ｄに固定されている。弾性支持体２６ａ〜２６ｄは、水平方向に平行に延在するように配置されており、基端が基板３４を貫通して固定されており、先端（自由端）がレンズホルダ１４の両側に突出する連結部３８ａ〜３８ｄに挿通された状態で固定される。また、サスペンションホルダ２４の端面には、弾性支持体２６ａ〜２６ｄの周囲を弾力的に固定するシリコン系からなるゲル状の接着剤４０が接着されている。この接着剤４０は、紫外線照射によりゲル化されたものであり、レンズホルダ１４のフォーカス方向及びトラッキング方向への動きに対して粘性減衰作用を弾性支持体２６ａ〜２６ｄに付与する。
【００１７】
また、弾性支持体２６ａ〜２６ｄの先端部（自由端）が挿通されたコイル中継基板４２，４４には、フォーカスコイル１６及びトラッキングコイル１８の端部が結線されており、弾性支持体２６ａ〜２６ｄを介してフォーカスコイル１６及びトラッキングコイル１８に電流が供給される。尚、フォーカス制御及びトラッキング制御される可動部４６は、上記対物レンズ１２、レンズホルダ１４、フォーカスコイル１６、トラッキングコイル１８、コイル中継基板４２，４４から構成されている。
【００１８】
レーザダイオード２８から出射されたレーザ光は、反射ミラー６０で反射して対物レンズ１２に至り、対物レンズ１２により上方で対向するディスク６２に収束する。そして、一対のマグネット２０は、ヨーク２２のＵ字状に形成された取付部２２ｂ，２２ｃに対向する向きで固着されており、レンズホルダ１４に設けられたフォーカスコイル１６及びトラッキングコイル１８に対向する。さらに、レンズホルダ１４は、水平方向に延在する４本の弾性支持体３６により揺動可能に保持されている。
レンズホルダ１４に支持された対物レンズ１２は、一対のマグネット３０，３２による磁場間に設置されたフォーカスコイル１６及びトラッキングコイル１８に生じる電磁力と、可動部に働く重力がバランスする位置に制御される。
【００１９】
レンズホルダ１４は、対物レンズ１２を保持するレンズ保持部１４ａと、レンズ保持部１４ａからサスペンションホルダ２４側へ延在し、フォーカスコイル１６及びトラッキングコイル１８を保持するコイル保持部１４ｂと、レンズ保持部１４ａよりフォーカスコイル１６及びトラッキングコイル１８と反対方向の先端１４ｃに設けられた凹部１４ｄとを有する。この凹部１４ｄは、先端１４ｃで水平方向に延在する長方形に形成されている。
【００２０】
そして、凹部１４ｄには、レンズホルダ１４の振動を減衰させるのに必要な重量を有するウエイトバランサとしての錘４８が接着剤５０を介して接着固定される。この錘４８は、レンズホルダ１４よりも比重の大きい金属材（例えば、黄銅材など）により形成されており、凹部１４ｄ内に嵌合固定される長方形状に形成されている。そのため、錘４８を接着する際は、接着剤５０を塗布した後、凹部１４ｄ内に嵌合させるだけで容易に接着位置が位置決めされ、作業効率が高められている。
【００２１】
また、錘４８は、前述した可動部の重心位置を調整することにより可動部に発生する回転モーメントを最小とし、振動の発生を抑えると共に、レンズホルダ１４よりも剛性の高い材料により形成されているので、樹脂材からなるレンズホルダ１４の剛性を高める役目も有している。
【００２２】
図４はレンズホルダ１４の先端に錘４８を接着した動吸振器の物理モデルを示す図である。
図４に示されるように、錘４８は、レンズホルダ１４の先端１４ｃに設けられた凹部１４ｄに接着されることにより、接着剤５０が粘弾性を発生して可動部４６の振動モードに対して振動を減衰させる動吸振器として機能する。動吸振器は、錘４８の質量ｍと、接着剤５０によるバネ定数ｋと、接着剤５０による粘性減衰ｃを有する。
【００２３】
従って、錘４８をレンズホルダ１４の先端１４ｃに接着することにより、動吸振器の機能を持たせることが可能になり、錘４８の振動を減衰させることができる。さらに、レンズホルダ１４の先端１４ｃは、長方形の錘４８が接着されて剛性が向上するため、振動発生時の振幅を小さくすることができる。
【００２４】
図５は従来のフォーカス方向の周波数特性を示すグラフである。
図５において、グラフＩは従来の光ピックアップ装置のフォーカスコイルにサイン波の駆動電流を入力したときの「周波数」と「単位電圧当りの変位量」の関係を示すグラフであり、グラフＩＩは「周波数」と「位相」の関係を示すグラフである。
【００２５】
このグラフＩから、従来のものは、２０ＫＨｚ近傍に高次共振が発生していることが分かる。また、グラフＩＩから、従来のものは１ＫＨｚ近傍に重心ずれにより不要振動Ａが発生していることが分かる。
【００２６】
これに対し、本発明の光ピックアップ装置１０では、前述したように、レンズホルダ１４の先端１４ｃに設けられた凹部１４ｄに錘４８が接着されるため、錘４８が重心のずれを調整すると共に、動吸振器として機能して振動を減衰することができる。
【００２７】
図６は本発明のフォーカス方向の周波数特性を示すグラフである。
図６において、グラフＩＩＩは光ピックアップ装置１０のフォーカスコイル１６にサイン波の駆動電流を入力したときの「周波数」と「単位電圧当りの変位量」の関係を示すグラフであり、グラフＩＶは「周波数」と「位相」の関係を示すグラフである。
【００２８】
このグラフＩＩＩから、本発明のものは、高次共振レベルが改善していることが分かる。また、グラフＩＶから、本発明のものは重心のずれによる不要振動Ａが殆ど発生していないことが分かる。
【００２９】
従って、レンズホルダ１４の先端１４ｃに錘４８を接着することにより、２０ＫＨｚ近傍の高次共振が５ｄＢ程度改善している。また、１KHz近傍の位相の乱れが２０°程度改善している。
尚、上記実施の形態では、レンズホルダ１４の先端１４ｃに長方形の錘４８を接着したが、これに限らず、例えば長方形以外の形状に形成された錘を接着しても良いし、あるいは金属以外のもの、例えば剛性が高く、且つ比重の大きい樹脂材料などを錘として使用することができるのは勿論である。
【発明の効果】
上述の如く、請求項１記載の発明によれば、レンズホルダの先端部分に振動を減衰するための錘と、錘をレンズホルダの先端部分に固定する粘弾性を有する接着剤と、からなる動吸振器を有するため、比較的簡単な作業によりレンズホルダの高次共振のレベルを小さくすることができると共に、モーメントによる不要振動の高次共振の発生を抑制することができる。そのため、部品寸法のばらつきや組み立て誤差が生じても錘により重心位置のずれを修正できると共に、接着剤の粘弾性による動吸振器効果により共振レベルを減衰することができる。
【００３０】
また、請求項２記載の発明によれば、レンズホルダの基端部がアクチュエータにより駆動され、且つ基端部の両側に片持ちばねの自由端が結合される結合部を有し、基端部と反対側の先端部に錘が接着される凹部を有するため、錘をレンズホルダの先端部に容易に固定することができ、作業効率を高めることができる。
【００３１】
また、請求項３記載の発明によれば、錘が剛体により形成され、レンズの取付位置より自由端側に接着されたため、レンズホルダの固有振動数を変化させて振動の発生を抑制すると共に、レンズホルダの剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる光ピックアップ装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明になる光ピックアップ装置の平面図である。
【図３】本発明になる光ピックアップ装置の縦断面図である。
【図４】レンズホルダ１４の先端に錘４８を接着した動吸振器の物理モデルを示す図である。
【図５】従来のフォーカス方向の周波数特性を示すグラフである。
【図６】本発明のフォーカス方向の周波数特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  光ピックアップ装置
１２  対物レンズ
１４  レンズホルダ
１５  ヨークベース
１６  フォーカスコイル
１８  トラッキングコイル
２２  ヨーク
２４  サスペンションホルダ
２６ａ〜２６ｄ  弾性支持体
３０，３２  マグネット
４２，４４  コイル中継基板
４８  錘
４０，５０  接着剤
【図１】
0003633491.tif 000002
【図２】
0003633491.tif 000003
【図３】
0003633491.tif 000004
【図４】
0003633491.tif 000005
【図５】
0003633491.tif 000006
【図６】
0003633491.tif 000007