(57)【要約】      （修正有）【課題】簡素な構成ながらも、周波数特性を有効に向上させることができるレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】頭部付きねじＢの頭部Ｂａは付勢ねじＳＣの頭部ＳＣｂに比して小径（Ｄ３）であり、従って第１の板ばね２１の第１孔２１ａ及び接着層２２の貫通孔の内周に接触しないこととなる。即ち、ベースと第１の板ばね２１との間には、接着層２２しか存在しないので、その減衰効果により周波数特性を向上させることが出来る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源側から入射した光束を、対物レンズを介して光ディスクに集光させる光ピックアップ装置用のレンズ駆動装置であって、
ベースと、
前記ベースに対して可動であり、前記対物レンズを保持するホルダと、
前記ホルダと前記ベースとを連結する板ばねと、
前記板ばねと一体となった弾性層とを有し、
前記板ばねと前記ベースとの間に前記弾性層が介在し、且つ前記板ばねと前記ベースとは直接接触していないことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記板ばねとの間に前記弾性層を挟持した固定部材を介して、前記板ばねが前記ベースに対して固定されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記弾性層の厚みを変えることにより、前記弾性層の減衰特性を調整可能となっていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記弾性層は、前記板ばねと前記固定部材との間隔を所定値に維持したまま、その間に液体の素材を充填した後、固化させることで形成されることを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記ホルダは、前記光源から出射された光束を前記対物レンズに導くための立ち上げミラーを保持していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置用のレンズ駆動装置に関し、特に周波数特性を向上させた駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスクに対して、情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置が開発されている。また、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃに情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置も既に市販されている。ここで、光ピックアップ装置における情報の記録及び／又は再生時に、集光スポットを形成する対物レンズに対し、光ディスクの情報記録面に集光スポットを適切に結像させるためのフォーカシング動作と、光ディスクのトラックに適切に追従するトラッキング動作と行わせるアクチュエータが設けられている。アクチュエータとしては、対物レンズを保持するホルダを、べースに対してワイヤで支持することが一般的に行われている。しかしながら、ワイヤ支持の場合、対物レンズを有するホルダの重心に対して、バランスよくワイヤを取付ける事が困難な為、入射光束に対して対物レンズの傾きを維持するのが難しく、場合によっては対物レンズをチルト方向に駆動する機構も必要になるという問題がある。
【０００３】
これに対し特許文献１には、共振特性の向上のため、ボビンを支持する板バネ体の変形部をフォーカシング方向とトラッキング方向の両方に変形可能とし、変形部の両端における板バネ体の固定部である固定部側接着部と可動部側接着部とに、それぞれ変形部に対して平行に突起を延出し、この突起部分に変形部より幅の広いダンピング部材を貼着してなる光ピックアップ装置用のアクチュエータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０６２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、特許文献１の技術では、対物レンズを有するホルダの重心に対して、バランスよく、ワイヤに類似した細い板バネ体を取付ける事が困難な為、ワイヤと同様に入射光束に対して対物レンズの傾きを維持するのが難しく、またダンピング材を貼り付けるだけでは、共振抑制効果が不十分という問題がある。これに対し、比較的広幅の板ばねを用いて対物レンズを保持するホルダを支持すれば、入射光束に対して対物レンズの傾きを維持することは可能になるが、別な問題が生じることが判明した。具体的には、例えば従来一般的なアクチュエータのように、比較的軽量なワイヤを用いて対物レンズを保持するホルダを支持した場合、制御系に影響のない低い周波数帯域でローリング振動が発生することが多い為、問題視されていなかったのに対し、比較的広幅の板ばねを用いて対物レンズを保持するホルダを支持すると、振動モードが変化して、制御系に影響のある帯域にローリング振動が発生する恐れがあることがわかったのである。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたものであり、簡素な構成でありながら、周波数特性を有効に向上させることができるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載のレンズ駆動装置は、光源側から入射した光束を、対物レンズを介して光ディスクに集光させる光ピックアップ装置用のレンズ駆動装置であって、
ベースと、
前記ベースに対して可動であり、前記対物レンズを保持するホルダと、
前記ホルダと前記ベースとを連結する板ばねと、
前記板ばねと一体となった弾性層とを有し、
前記板ばねと前記ベースとの間に前記弾性層が介在し、且つ前記板ばねと前記ベースとは直接接触していないことを特徴とする。
【０００８】
本願発明によれば、ワイヤでなく比較的捻れ剛性の高い板ばねを用いてホルダを支持することで、入射光束に対して対物レンズの傾きを精度良く維持することができ、従って別個にチルト制御機構を設ける必要がなく、より簡素な構成を提供できる。一方、板ばねを用いて対物レンズを保持するホルダを支持すると、制御系に影響のある帯域にローリング振動が発生してしまう恐れがあるが、かかる場合にも、板ばねとベースとが直接接触することなく、ベースと板ばねとの間に配置された弾性層が有効な制振効果を発揮するので、ローリング振動を抑制してレンズ駆動装置の周波数特性を向上させることができる。加えて、弾性層が板ばねと一体になっているので、レンズ駆動装置に容易に組み付けることが出来る
【０００９】
請求項２に記載のレンズ駆動装置は、請求項１に記載の発明において、前記板ばねとの間に前記弾性層を挟持した固定部材を介して、前記板ばねが前記ベースに対して固定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載のレンズ駆動装置は、請求項２に記載の発明において、前記弾性層の厚みを変えることにより、前記弾性層の減衰特性を調整可能となっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載のレンズ駆動装置は、請求項２又は３に記載の発明において、前記弾性層は、前記板ばねと前記固定部材との間隔を所定値に維持したまま、その間に液体の素材を充填した後、固化させることで形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載のレンズ駆動装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記ホルダは、前記光源から出射された光束を前記対物レンズに導くための立ち上げミラーを保持していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡素な構成でありながら、周波数特性を有効に向上させることができるレンズ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態にかかる光ピックアップ装置用のレンズ駆動装置１０の斜視図である。
【図２】図２（ａ）はレンズ駆動装置１０の上面図、図２（ｂ）はレンズ駆動装置１０のIIB-IIB断面図、図２（ｃ）はレンズ駆動装置１０のIIC-IIC断面図である。
【図３】板ばねユニットＳＵの斜視図である。
【図４】接着層２２が固化した状態で、板ばねユニットＳＵを分解したと仮定して、治具ＪＺと共に示す図である。
【図５】板ばねユニットＳＵを製造する工程を示す図である。
【図６】図５の構成を第１の板ばね２１を据え付けた状態で、VI-VI線で切断して矢印方向に見た図である。
【図７】本発明者らが行ったシミュレーション結果を示す図であり、実線がゲインで、点線が位相を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態をさらに詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置用のレンズ駆動装置１０の斜視図である。図２（ａ）はレンズ駆動装置１０の上面図、図２（ｂ）はレンズ駆動装置１０のIIB-IIB断面図、図２（ｃ）はレンズ駆動装置１０のIIC-IIC断面図である。尚、図１において矢印Ｔ方向がトラッキング方向であり、矢印Ｆ方向がフォーカシング方向である。
【００１６】
ヨークを兼ねるベース１１は、一対の側板１１ａ、１１ａの下端を底板１１ｂで連結した一体的形状を有する。各側板１１ａの内側中央に形成された切欠１１ｃ内には、裏面にヨーク１２ａを取り付けた磁石１２が配置されている。
【００１７】
ベース１１内に非接触的に配置された第１ホルダ１３は、ヨークを兼ねると共に、一対の側板１３ａ、１３ａの上端を上板１３ｂで連結した形状を有する。上板１３ｂの中央には、矩形状の開口１３ｃが形成されている。各側板１３ａの内側面において開口１３ｃに面するように形成された切欠１３ｄ内には、裏面にヨーク１４ａを取り付けた磁石１４が配置されている。又、各側板１３ａの外側面には、磁石１２に対向してトラッキングコイル１５を配置している。
【００１８】
ベース１１の側板１１ａの端面と、第１ホルダ１３の側板１３ａの端面とは、平行する一対の板ばねユニットＳＵにより連結されている。板ばねユニットＳＵについては後述する。
【００１９】
第１ホルダ１３の開口１３ｃ内に非接触的に配置された第２ホルダ１６は、中央の開口１６ａ内にガラス製の対物レンズ１７を保持している。図２（ｃ）に示すように、第１ホルダ１３の上板１３ｂは、一端（図１で奥側端）から下方に向かって側板１３ａの間に回り込むように延在するＬ字状の板部１３ｅを有しており、水平に延在するその先端近傍の上面には、対物レンズ１７に対向するようにして立ち上げミラー１８が形成されている。
【００２０】
第２ホルダ１６の両側面には、磁石１４に対向してフォーカシングコイル１９（図１で片方のみ図示）をそれぞれ配置している。上下に平行する矩形板状の第２の板ばね２０、２０は、第１ホルダ１３の上板１３ｂの上面及び下面にそれぞれ一端をねじＢで固定され、その他端は開口１３ｃ内に延在して、第２ホルダ１６に連結されている。
【００２１】
板ばねユニットＳＵを介して、トラッキングコイル１５用及びフォーカシングコイル１９用の配線を取り回すことが出来、また第２の板ばね２０を介して、フォーカシングコイル１９用の配線を取り回すことが出来る。  
【００２２】
図３は、板ばねユニットＳＵの斜視図である。板ばねユニットＳＵは、第１の板ばね２１と，弾性層としての接着層２２と、固定部材２３とを重ねて接合してなる。矩形板状の第１の板ばね２１の長手方向一端側に、第１の板ばね２１と同幅であるがその全長の１／３程度の長さを有する矩形板状の固定部材２３が、薄い接着層２２を介して接合されている。第１の板ばね２１は、固定部材２３側に一対の第１孔２１ａ、２１ａを有し、固定部材２３から遠い側に、第１孔２１ａ、２１ａより小径である一対の第２孔２１ｂ、２１ｂを有している。又、固定部材２３も、第１の板ばね２１の第１孔２１ａ、２１ａに対応して、第１孔２１ａ、２１ａより小径である孔２３ａ、２３ａを有している。以下、板ばねユニットＳＵの製造方法を説明する。
【００２３】
図４，５は、板ばねユニットＳＵを製造する工程を示す図であり、図６は、図５の構成を第１の板ばね２１を据え付けた状態で、VI-VI線で切断して矢印方向に見た図である。図４において、板ばねユニットＳＵの製造に用いる治具ＪＺは、全体的に筐体状であって、後述する接着層の樹脂が貼り付きにくい素材からなる。治具ＪＺの上面において第１の板ばね２１とほぼ等しい幅Ｗの浅溝ＪＺａと、浅溝ＪＺａ内に形成されたより深い矩形状の凹部ＪＺｂと、凹部ＪＺｂの底面に形成された２つのねじ孔ＪＺｃ（図６参照）とが形成されている。浅溝ＪＺａと凹部ＪＺｂとの間には、面取り部Ｃを形成しても良い。凹部ＪＺｂの内形状は、固定部材２３の外形状にほぼ一致する。固定部材２３の孔２３ａとほぼ同径Ｄ１のねじ孔ＪＺｃには、付勢ねじＳＣをねじ込み可能となっている。付勢ねじＳＣは、ねじ孔ＪＺｃに螺合するねじ部ＳＣａと、ねじ部ＳＣａより大径であり第１の板ばね２１の第１孔２１ａとほぼ同径Ｄ２（＞Ｄ１）の頭部ＳＣｂとを有する。
【００２４】
板ばねユニットＳＵを製造するときは、付勢ねじＳＣをねじ孔ＪＺｃから取り外した状態で、まず治具ＪＺの凹部ＪＺｂ内に固定部材２３を載置し、次いで、付勢ねじＳＣのねじ部ＳＣａをねじ孔ＪＺｃに螺合させると、頭部ＳＣｂが固定部材２３の上面に当接し、それ以上のねじ込みが阻止される。かかる状態で、固定部材２３は付勢ねじＳＣにより、凹部ＪＺｂ内に固定された状態になる。固定部材２３の厚さｈは、浅溝ＪＺａの底面から凹部ＪＺｂの底面までの深さΔより薄くなっている（Δ＞ｈ）。
【００２５】
その後、第１の板ばね２１の第１孔２１ａを、付勢ねじＳＣの頭部ＳＣｂに挿通するようにして、浅溝ＪＺａ内に第１の板ばね２１を載置する。かかる状態では、固定部材２３と第１の板ばね２１との間には、所定値としての隙間（Δ−ｈ）が形成されることとなる。そこで、治具ＪＺの側方からこの隙間に液状の樹脂剤（例えばアクリル変成シリコーン樹脂：ショアー硬さ４２Ａ、破断時伸び２２０％）を流し込み、時間をおいて固化させる。これにより、第１の板ばね２１と固定部材２３との間に接着層２２が密着一体的に形成されることとなる。このとき、図４を参照して、接着層２２には付勢ねじＳＣの頭部ＳＣｂが貫通しているため、固化時に内径Ｄ２の貫通孔２２ａが形成されることとなる。その後、付勢ねじＳＣをゆるめて外し、この一体接合物を治具ＪＺから取り外すことで、板ばねユニットＳＵが形成される。このとき、治具ＪＺに形成した貫通孔ＪＺｄに挿入したピン等を突き出すことにより、第１の板ばね２１を背面から押して、板ばねユニットＳＵの取り外しを容易に行うことができる。
【００２６】
このようにして形成された板ばねユニットＳＵの一端は、図３に示すように、第１孔２１ａ、２１ａに挿通された頭部付きねじＢを介してベース１１に固定される。即ち、頭部付きねじＢのねじ部Ｂｂを、ベース１１のねじ孔（不図示）に螺合すると、その頭部Ｂａが固定部材２３の孔２３ａの周囲を押圧することで、頭部付きねじＢ及び固定部材２３がベース１１に固定されて一体化することとなる。更に、板ばねユニットＳＵの他端は、第２孔２１ｂ、２１ｂに挿通された同様のねじＢにより、第１ホルダ１３に固定される。以上により第１ホルダ１３は、板ばねユニットＳＵを介してベース１１に対して変位可能に支持されることとなる。レンズ駆動装置１０は、比較的小型の構成であり、その部品は小さいので、板ばねユニットＳＵとして一体的に第１の板ばね２１，接着層２２，固定部材２３を組み付けることで、組付けが容易となる。
【００２７】
ここで、頭部付きねじＢの頭部Ｂａの外径Ｄ３は、第１の板ばね２１の第１孔２１ａ及び接着層２２の貫通孔２２ａの内径Ｄ２よりも小さく（Ｄ３＜Ｄ２）なっている。
【００２８】
従って、図６の点線を参照して明らかなように、頭部付きねじＢの頭部Ｂａは付勢ねじＳＣの頭部ＳＣｂに比して小径（Ｄ３）であるから、固定部材２３が頭部付きねじＢを介してベース１１に固定された状態では、第１の板ばね２１の第１孔２１ａ及び接着層２２の貫通孔２２ａの内周に接触しないこととなる。即ち、ベース１１と第１の板ばね２１との間には、接着層２２しか存在しないので、その減衰効果を阻害されることなく周波数特性を向上させることが出来る。尚、接着層２２の減衰特性は、その厚みによっても変化するが、本実施の形態によれば、治具ＪＺに組み付ける固定部材２３の厚みｈを変化させることで、治具ＪＺ上での第１の板ばね２１と固定部材２３との隙間（Δ−ｈ）を任意の値に設定できるから、これにより接着層２２の厚みを変更して減衰特性を調整できる。
【００２９】
図７は、本発明者らが行ったシミュレーション結果を示す図であり、図７（ａ）は、接着層を用いることなく第１の板ばねをベースに直接固定したレンズ駆動装置の周波数特性を示し、図７（ｂ）は、接着層を介して第１の板ばねをベースに固定したレンズ駆動装置の周波数特性を示している。接着層を用いない場合、図７（ａ）に示すように制御系に影響のある帯域としての８００Ｈｚ前後に共振（フォーカシング方向（Ｆ）及びトラッキング方向（Ｔ）に直交する軸線周りのローリング振動による）が発生するが、本実施の形態のように接着層を用いると、図７（ｂ）に示すように同じ帯域における共振が消失した。従って、本願発明の効果が確認された。
【００３０】
次に、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置及びレンズ駆動装置の動作について説明する。図１において、不図示の光源から光軸Ｘに沿って、所定の波長の光束が出射されると、かかる光束は第１のホルダ１３の側板１３ａ、１３ａの間から進入し、図２（ｃ）に示すように、立ち上げミラー１８で反射され、対物レンズ１７を介して光ディスクＯＤの情報記録面に集光される。情報記録面からの反射光は、再び対物レンズ１７を通過し、立ち上げミラー１８で反射され、不図示の光検出器に入射する。この光検出器からの信号に基づいて、不図示の制御装置によりトラッキングコイル１５に電力が供給されて、第１のホルダ１３をトラッキング方向Ｔに変位させ、またフォーカシングコイル１９に電力が供給されて、第２のホルダ１６を対物レンズ１７毎フォーカシング方向Ｆに変位させるようになっている。
【００３１】
本実施の形態によれば、対物レンズ１７がガラス製であり、また第１のホルダ１３が立ち上げミラー１８を有しており、第１のホルダ１３全体の質量が比較的大きいが、捻れ剛性が高い板ばねユニットＳＵの第１の板ばね２１で支持することにより、チルト調整機構を不要と出来る。但し、第１のホルダ１３を第１の板ばね２１で単純に支持するのみでは、フォーカシング方向（Ｆ）及びトラッキング方向（Ｔ）に直交する軸線周りのローリング振動が問題となる（図７（ａ）参照）が、板ばねユニットＳＵにおける接着層２２の減衰機能により、ローリング振動を抑制して（図７（ｂ）参照）、良好な周波数特性を提供できる。
【００３２】
上述した実施の形態では、ベース１１に対して第１のホルダ１３を板ばねユニットＳＵで支持しているが、第１のホルダ１３に対して第２のホルダ１６を、同様な板ばねユニットを用いて支持しても良い。かかる場合、第１のホルダ１３がベースに相当することとなることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、本発明のレンズ駆動装置は、ホログラフィックタイプの光ピックアップ装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０ レンズ駆動装置
１１ ベース
１１ａ 側板
１１ｂ 底板
１１ｃ 切欠
１２ 磁石
１２ａ ヨーク
１３ 第１のホルダ
１３ａ 側板
１３ｂ 上板
１３ｃ 開口
１３ｄ 切欠
１３ｅ 板部
１４ 磁石
１４ａ ヨーク
１５ トラッキングコイル
１６ ホルダ
１６ａ 開口
１７ 対物レンズ
１８ 立ち上げミラー
１９ フォーカシングコイル
２１ａ 第１孔
２１ｂ 第２孔
２２ 接着層
２２ａ 貫通孔
２３ 固定部材
２３ａ 孔
Ｂ  頭部付きねじ
Ｂａ 頭部
Ｂｂ ねじ部
Ｃ 面取り部
ＪＺ 治具
ＪＺａ 浅溝
ＪＺｂ 凹部
ＪＺｃ 孔
ＯＤ 光ディスク
ＳＣ  付勢ねじ
ＳＣａ ねじ部
ＳＣｂ 頭部
ＳＵ 板ばねユニット
【図１】
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【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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【図７】
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