(57)【要約】【課題】  対物レンズアクチュエータの可動部に搭載されるモータコイルからのジュールの消費電力による発熱を金属、高熱伝導材料等の放熱要素を用いて直接中継して、金属ベースに放熱するようにした対物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。【解決手段】  固定された金属ベースＡと、対物レンズ１を固定したレンズホルダ２、固定磁気回路、及び通電される電流値に応じてフォーカシング推力、トラッキング推力、並びにチルトモーメントを発生可能なソレノイドコイルを有した可動部Ｂと、該金属ベースに対して該可動部を前記推力の発生量に応じて弾性変位可能に支持する弾性支持部材Ｃと、有した光ディスク記録再生装置の対物レンズアクチュエータにおいて、前記可動部、又は前記ソレノイドコイル自体に放熱手段Ｄを接続した構成を備え、前記放熱手段には、前記弾性支持部材を含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定された金属ベースと、対物レンズを固定したレンズホルダ、固定磁気回路、及び通電される電流値に応じてフォーカシング推力、トラッキング推力、並びにチルトモーメントを発生可能なソレノイドコイルを有した可動部と、該金属ベースに対して該可動部を前記推力の発生量に応じて弾性変位可能に支持する弾性支持部材と、有した光ディスク記録再生装置の対物レンズアクチュエータにおいて、
前記可動部、又は前記ソレノイドコイルに放熱手段を接続した構成を備え、
前記放熱手段には、前記弾性支持部材を含むことを特徴とする対物レンズアクチュエータ。
【請求項２】
前記放熱手段は、前記弾性支持部材と前記金属ベースとの接触部に介在されるダンパ剤を兼ねたシリコン系のゲル剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の対物レンズアクチュエータ。
【請求項３】
前記弾性支持部材は、サスペンションを兼ねる板バネ又は線バネであり、前記可動部で発生した熱を前記金属ベースに放熱することを特徴とする請求項１又は２に記載の対物レンズアクチュエータ。
【請求項４】
前記放熱手段は、前記ソレノイドコイルの巻線をシリコン系接着剤を介して前記弾性支持部材に接触させて前記金属ベースに放熱するように構成されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の対物レンズアクチュエータ。
【請求項５】
前記放熱手段は、一方の前記ソレノイドコイルの巻線からの引出し線の少なくとも一部にシリコン系接着剤を被覆すると共に、該シリコン系接着剤を他方の前記ソレノイドコイルと接続することにより前記弾性支持部材を介して金属ベースに放熱する構成を有することを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の対物レンズアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の対物レンズアクチュエータを備えた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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク記録再生装置に装備される対物レンズアクチュエータの放熱構造の改良に関し、僅かな改造を伴うシンプルな構造によって、コイル等の発熱部品を搭載した可動部において発生した熱を効率的に固定側に放熱することができる対物レンズアクチュエータ、及びそれを用いた光ディスク記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク記録再生装置に装備される高速記録再生のための光ピックアップユニットは、基本的に消費電力が増加し易い傾向にある。実際の製品設計時には環境問題等も考慮して省力化を目指すことは当然としても、そのための努力とは別に実際の必要仕様からは電力増加対応は必要なことである。その理由は以下のとおりである。
第一に、高速記録再生を行う場合に、光ディスクに対して光ピックアップから十分なエネルギ密度を収束させるには、光ピックアップ上に従来装置よりもハイパワーの光源を必要とし、またＳＮ対策上の理由から同様に光ピックアップを含む可動部上に搭載する制御用ドライバＩＣのパワーも増大する必要が生じる。
第二に、高速記録再生時には光ディスクが高速回転しているため、その面ぶれや偏芯の加速度が低速時よりも増大する。剛体の力学原理上は、加速度が周波数の２乗に比例して増大するために、これに追従する対物レンズアクチュエータの消費電力が増大する。
以上の理由から、記録再生品質やメディア追従能力を犠牲にしない限り、光ピックアップ上のモジュールの消費電力増大は避けられないことになる。ところが光ピックアップはそれ自体が可動体でもあるがゆえに、質量や容積や寸法に制限があり、結果的に放熱性や耐熱性を画期的に向上させることは困難である。
しかるに、製品設計に当たっては、高機能性を付与しつつ、コストダウンするための配慮も欠かせないため、例えば本来高価な光学部品を低廉な成形樹脂材料部品でまかなうことも必要になる。成形樹脂材料部品は軽量であるため、アクチュエータの可動部質量の低減効果を生じ、アクチュエータの感度増加により消費電力を低下させる効果も期待できる。しかし、樹脂レンズはガラスと比較して耐熱性が低いため、放熱構造等の熱対策が必要であるが、限られた狭いスペース、限られた部品点数の範囲内で効率の良い放熱構造を確保することは極めて困難である。
また、アクチュエータ可動部のモータコイルによる発熱は、同様に可動部に搭載されるレンズにとって避け得ないものであるとしても、光ピックアップ全体での熱対策を考慮しないと今後のさらなる高速化への対応が困難である。
【０００３】
特開２０００−１６３７７０公報には、モータコイルに対して高熱伝導率を有したシリコン接着剤を被覆する構造と、金属ベースへの放熱素材の接触構造による放熱構造は記載されているが、その放熱効果は限定されたものである。即ち、発熱源としてのモータコイルから固定部である金属ベースに至る伝熱経路（コイル引き出し線やサスペンションワイヤから金属ベースに至る経路）では熱抵抗が大きいため、事実上空冷だけに依存して放熱していることと変わりがない。
特開２００１−０２３２０２公報には、金属製の重心保持部材を放熱板兼用とし、ダンパ充填剤を通してこのダンパを保持するブロックに放熱する方法を提示しているが、この金属製重心調整部材と、発熱源としてのモータコイルの密着性に対する考慮がなされていない。
要するに従来の対物レンズアクチュエータにおける放熱構造は、最大の熱源であるモータコイルからの発熱を直接固定部に放熱する訳ではなく、レンズホルダ等を経由して間接的に放熱しており、放熱効果の大半は空冷に依存していたため、効率の良い放熱を行うことにより可動部に搭載した樹脂レンズを過熱から保護することができないという問題があった。
また、アクチュエータ可動部から効果的な放熱を行う為には、モータコイル等の熱源に接していて同様に高温となる部材に表面積の大きい部位を設け、かつこれに対して流体を接触させる方法が望ましい。本出願人はそのような放熱構造を実現するために、可動部自体にフィン等の放熱手段を設けたアクチュエータ構造を提案した。しかし、アクチュエータはその制御帯域と高感度要求の為に、小型軽量化を徹底させる必要があり、そのことから熱容量と耐熱性確保が厳しい問題となる。しかも従来構造では、可動部から金属ベースへの伝熱手段が空気伝導以外になく、これは可動部からの積極的な放熱にはなりにくかった。
【特許文献１】特開２０００−１６３７７０公報
【特許文献２】特開２００１−０２３２０２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、対物レンズアクチュエータの可動部に搭載されるモータコイルからのジュールの消費電力による発熱を金属、高熱伝導材料等の放熱要素を用いて直接中継して、金属ベースに放熱するようにした対物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している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、固定された金属ベースと、対物レンズを固定したレンズホルダ、固定磁気回路、及び通電される電流値に応じてフォーカシング推力、トラッキング推力、並びにチルトモーメントを発生可能なソレノイドコイルを有した可動部と、該金属ベースに対して該可動部を前記推力の発生量に応じて弾性変位可能に支持する弾性支持部材と、有した光ディスク記録再生装置の対物レンズアクチュエータにおいて、前記可動部、又は前記ソレノイドコイル自体に放熱手段を接続した構成を備え、前記放熱手段には、前記弾性支持部材を含むことを特徴とする。
金属ベースは、記録再生装置本体側に固定配置されており、熱伝導性の良好な材質から構成されている。対物レンズとは、光ディスク等の記録媒体と対面するレンズであり、光ピックアップの一部を構成する。固定磁気回路とは、例えば磁束発生源たるマグネットとヨークを含む。ソレノイドコイルには、フォーカシングコイル、トラッキングコイルを含む。
請求項２の発明は、請求項１において、前記放熱手段は、前記弾性支持部材と前記金属ベースとの接触部に介在されるダンパ剤を兼ねたシリコン系のゲル剤を含むことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記弾性支持部材は、サスペンションを兼ねる板バネ又は線バネであり、前記可動部で発生した熱を前記金属ベースに放熱することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１、２又は３において、前記放熱手段は、前記ソレノイドコイルの巻線をシリコン系接着剤を介して前記弾性支持部材に接触させて前記金属ベースに放熱するように構成したことを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４において、前記放熱手段は、一方の前記ソレノイドコイルの巻線からの引出し線の少なくとも一部にシリコン系接着剤を被覆すると共に、該シリコン系接着剤を他方の前記ソレノイドコイルと接続することにより前記弾性支持部材を介して金属ベースに放熱する構成を有することを特徴とする。
請求項６の発明に係る光ディスク記録再生装置は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の対物レンズアクチュエータを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明によれば、対物レンズや可動部構造自身の損傷を防止すべく放熱手段を付与したので、フォーカシング、トラッキング、チルト補正時の消費電力による自己発熱温度上昇を抑え、記録再生品質やメディア追従能力を犠牲にせず、安定した記録再生が可能になる。
請求項２の発明によれば、ダンパ剤を兼ねるシリコン系のゲル剤を通して、最終的に可動部の発熱を金属ベースに放熱することとしたので記録再生品質やメディア追従能力を犠牲にせず、安定した記録再生が可能になる。
請求項３の発明によれば、サスペンションを兼ねる板バネまたは線バネからなる弾性支持部材を通して、最終的に可動部の発熱を金属ベースに放熱することとしたので記録再生品質やメディア追従能力を犠牲にせず、安定した記録再生が可能になる。
請求項４の発明によれば、ソレノイドコイルを構成するコイル巻線の引出し線に対して、補強接着剤を兼ねるシリコン系接着剤を接触させて金属ベースに放熱することとしたので記録再生品質やメディア追従能力を犠牲にせず、安定した記録再生が可能になる。
請求項５の発明によれば、一方のソレノイドコイルを構成するコイル巻線の引出し線の補強接着剤又はマスダンパの取り付け接着剤を兼ねるシリコン系接着剤を、他方のソレノイドコイルに接触させ、最終的に金属ベースに放熱することとしたので記録再生品質やメディア追従能力を犠牲にせず、安定した記録再生が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る対物レンズアクチュエータの概略構成を示す平面図、及び一部断面正面図である。
この実施形態に係る光ディスク記録再生装置の対物レンズアクチュエータは、装置本体側の金属ベースＡと、可動部Ｂと、可動部Ｂを金属ベースＡに弾性的に支持する弾性支持部材Ｃと、可動部Ｂ上の発熱部品であるソレノイドコイルからの熱を弾性支持部材Ｃを介して金属ベースＡに放熱するための放熱手段Ｄと、を備えている。対物レンズアクチュエータは、フォーカシング、トラッキング、チルト補正動作可能な構成を備えている。
まず、金属ベースＡは、装置本体側に固定された固定部であり、弾性支持部材Ｃの一部を支持すると共に、弾性支持部材Ｃの他の部分によって可動部Ｂを弾性的に支持している。
可動部Ｂは、少なくとも、対物レンズ１を固定したレンズホルダ２、磁束発生源たるマグネットと背面ヨークよりなる図示しない固定磁気回路、及び夫々に通電される電流値に応じてフォーカシング推力、トラッキング推力、並びにチルトモーメントを発生可能な図示しないソレノイドコイルを有している。
弾性支持部材Ｃは、サスペンションを兼ねる板バネ材、又は線状バネ材からなり、金属ベースＡに対して可動部Ｂを前記各推力の発生量に応じて弾性変位可能に支持する。弾性支持部材Ｃは、可動部Ｂで発生した熱を金属ベースＡに放熱する放熱手段Ｄとしても機能する。この例では、弾性支持部材Ｃは、可動部Ｂの両側面に夫々上下２本ずつ配置されている。弾性支持部材Ｃは、可動部Ｂと金属ベースＡとの間を接続する第１の接続片５と、第１の接続片５から後方へ延びて後方に位置する金属ベース（固定ブロック）に対して直接、又は間接的に接続される第２の接続片６と、を備えている。
この実施形態の特徴は、可動部Ｂ、又は前記ソレノイドコイル自体に放熱手段Ｄを接続した構成を備えている点にある。前記弾性支持部材Ｃは、放熱手段Ｄの一部を構成しており、可動部Ｂ上の発熱部品からの熱を金属ベースＡ側へ放熱する伝導手段として機能する。そして、フォーカシング、トラッキング、チルト補正時のソレノイドコイルによる消費電力による自己発熱温度上昇を抑え対物レンズや可動部構造自身の損傷を防止することができる。
【０００８】
放熱手段Ｄは、弾性支持部材Ｃの金属ベースＡとの接触部にダンパ剤を兼ねるシリコン系のゲル剤（ダンパ埋設材料）１０を介在させた構成を有する。この例では、可動部Ｂを間に挟んで対向配置された２つの金属ベースＡの内側面に夫々設けた凹所１１内に充填したゲル剤１０を用いて弾性支持部材Ｃの一端を弾性的に支持している。このゲル剤１０は熱伝導性が良好であるため、可動部から弾性支持部材Ｃへ伝導された熱を効率よく金属ベースＡ側へ放熱することができる。しかも、ダンパとしての機能も同時に発揮できる。
更に、弾性支持部材Ｃの補強用接着剤を兼ねる熱伝導性に優れたシリコン系接着剤（シリコンゴム）２０をソレノイドコイル（フォーカシングコイル）の一部（例えば巻線の引出し線）と熱的に接続することにより、コイルからの熱を弾性支持部材Ｃを介して最終的に金属ベースＡに放熱するように構成する。即ち、可動部Ｂ上のフォーカシングコイルと、弾性支持部材Ｃの一部とが近傍に位置する場合には、接着剤２０をフォーカシングコイルの巻き線の一部（或いは該巻き線の補強接着剤）と接続させることにより、フォーカシングコイルからの熱を接着剤２０を介して弾性支持部材へ放熱するように構成しても良い。
即ち、弾性支持部材Ｃの第１の接続片５の一端は可動部Ｂの側面に固定されているが、固定手段としてマスダンパの取り付け接着剤を兼ねるシリコン系接着剤２０を通してソレノイドコイルからの熱を、弾性支持部材Ｃを介して最終的に金属ベースＡに放熱するように構成してもよい。
また、ソレノイドコイルとしてのトラッキングコイルが、弾性支持部材Ｃの第１の接続片５から離間している場合には、該トラッキングコイルの巻線の引出し線の補強接着剤を兼ねるシリコン系接着剤を、近傍に位置するフォーカシングコイルの一部に接触させることにより、フォーカシングコイルを介して金属ベースに放熱するようにしてもよい。
【０００９】
次に、図２（ａ）及び（ｂ）は上記実施形態の構成を具体的な対物レンズアクチュエータに適用した場合の構成例を示す平面図（左半分は断面図）、及び正面図（左半分は断面図）である。
この可動部Ｂは、可動部は対物レンズ３２１を固着したレンズホルダ３１１と、同様にレンズホルダ３１１に固着されたフォーカシングコイル３３１、及びレンズホルダの前後に夫々配置されためがね型のトラッキングコイル３４１、３４２、さらに同様にレンズホルダに固着された図示しない弾性支持部材固定用兼コイル給電用の可動側プリント基板一対より構成される。ここでは図示しないがこの可動側プリント基板にはフォーカシングコイル３３１及びトラッキングコイル３４１、３４２の端子が半田付されている。さらに同図において弾性支持部材Ｃの夫々の第１の接続片５の一端は前記可動側プリント基板に半田付けされ、第２の接続片６の一端は固定ブロックに固着された固定側プリント基板２２１に半田付けされる。なお、弾性支持部材Ｃと可動部との固定方法として、給電接続を兼ねて半田付け例を挙げているが、弾性支持部材として任意の線ばねまたは板ばねを使用し、接着やインサート成型方法等によって固定してもよい。但し、この場合には各コイルとの電気的接続には別途配線を要する。
更に、可動部Ｂは、磁気回路のヨークを兼ねるアクチュエータベース１１１を備え、アクチュエータベース１１１の前後位置には一対のマグネット１２１、１２２と、ヨーク部１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄが夫々隣接配置されている。ヨーク部１１１ａ、１１１ｂと、ヨーク部１１１ｃ、１１１ｄとの間には一対の磁気回路ギャップが形成されている。
【００１０】
図２の実施形態においては、放熱手段としての弾性支持部材補強用の接着剤２０は、レンズホルダ３１１の外周に巻き付けられたフォーカシングコイル３３１の巻線の一部、例えば引出し線と熱的に接続されることにより、弾性支持部材Ｃを介して最終的に金属ベースＡに放熱することができる。即ち、可動部Ｂ上のフォーカシングコイル３３１と、弾性支持部材Ｃの一部とが近傍に位置する場合には、接着剤２０をフォーカシングコイルの巻き線の一部（或いは該巻き線の補強接着剤）と接続させることにより、フォーカシングコイル３３１からの熱を接着剤２０を介して弾性支持部材へ放熱することができる。
次に、図３（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る対物レンズアクチュエータの平面図、及び正面図であり、トラッキングコイルからの引き出し線（中継線）を利用してその熱を放熱する構成を示している。
即ち、この例では、弾性支持部材Ｃから離間した位置にある一対のめがね型のトラッキングコイル３４１と３４２間を夫々接続する中継線３４１ａ、３４２ａを熱伝導性の良好なシリコン系接着剤（シリコンゴム）２１を用いてレンズホルダに固定する際に、中継線と近接した位置にあるフォーカシングコイルの一部にシリコン系接着剤２１を密着させることにより、シリコン系接着剤２１を介して中継線３４１ａ、３４２ａとフォーカシングコイル３３１とを熱的に結合している。このため、トラッキングコイルからの熱をフォーカシングコイル、弾性支持部材Ｃを介して、金属ベースＡに放熱することが可能となる。
上記構成を備えた対物レンズアクチュエータは、光ディスク上の記録データを記録再生するための光ディスク記録再生装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施形態に係る対物レンズアクチュエータの概略構成を示す平面図、及び一部断面正面図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は上記実施形態の構成を具体的な対物レンズアクチュエータに適用した場合の構成例を示す平面図、及び正面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係る対物レンズアクチュエータの平面図、及び正面図。
【符号の説明】
【００１２】
Ａ  金属ベース、Ｂ  可動部、Ｃ  弾性支持部材、Ｄ  放熱手段、１  対物レンズ、２  レンズホルダ、５  第１の接続片、６  第２の接続片、１０  シリコン系のゲル剤（ダンパ埋設材料）、１１１  凹所、２０、２１  シリコン系接着剤（シリコンゴム）、３１１  レンズホルダ、３３１  フォーカシングコイル（ソレノイドコイル）、３４１、３４２  トラッキングコイル（ソレノイドコイル）
【図１】
2006079792.tif 000003
【図２】
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【図３】
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