(57)【要約】 【課題】  可動部（レンズホルダー）の共振特性を改善し得るピックアップ装置を提供する。【解決手段】  液晶ポリマーにカーボンを配合した高剛性材料にてレンズホルダー１５を形成し、さらに、形成したレンズホルダーの表面を絶縁材料（ポリイミド樹脂コーティング材）で被覆する。カーボンを配合した高剛性材料の曲げ弾性率は29,000MPaであり、液晶ポリマー単独の場合の曲げ弾性率12,000MPaに比較して2.5倍程度に高められる。これにより、レンズホルダー１５自身が弾性変形することによって生じる共振点は、液晶ポリマー単独で形成した場合に比べ、高周波数側にシフトされる。また、レンズホルダー１５の表面を絶縁材料によって被覆することにより、導電性のカーボンを配合しても、信号線（例えば支持ワイヤー）からレンズホルダー１５に制御信号がリークすることはない。【選択図】  図１
2005050466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部側のレンズ保持体に配されたコイルと、基体側に配された磁気回路との間の電磁駆動力によって対物レンズを駆動制御する光ピックアップ装置において、
前記レンズ保持体を導電性材料を配合した高剛性材料にて形成すると共に、当該レンズ保持体表面の全部または一部を絶縁材料でコーティングした、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記レンズ保持体の一部をコーティングするときは、少なくとも、前記コイルに電気信号を供給する信号線が接触する部分をコーティングする、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記高剛性材料に配合される導電性材料がカーボンであることを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、光記録再生装置等に搭載される光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光ピックアップ装置は、ＣＤプレーヤ、ＭＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ等、様々な光記録再生装置に搭載されている。プレーヤ側の要求に応じて種々のタイプの光ピックップ装置が開発されているが、一般に、部品点数の削減、小型化、低コスト化が要求されており、さらに、高レスポンスを実現するために、可動部（対物レンズホルダー）の軽量化が求められている。
【０００３】
これらの要求を満たすべく、光ピックアップ装置の可動部は、通常、液晶ポリマー等の樹脂材料によって形成されている。樹脂材料は、安価で加工がしやすく、さらに軽量であるため、小型化、低コスト化、軽量化を図るのに有利である。
【０００４】
なお、光ピックアップ装置の構成例として、たとえば以下の特許文献１に記載のものが公知となっている。
【特許文献１】特開２００１−００６１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、光ピックアップ装置に要求される特性の一つとして耐共振性が挙げられる。光ピックアップ装置の可動部はワイヤーによって弾性支持されており、所定のレスポンス周波数にて共振が生じる。この共振は、通常、支持ワイヤーの剛性等を調整することで回避できる。
【０００６】
しかし、可動部の駆動がさらに高レスポンス化されると、可動部自身の弾性変形によって共振が生じる。特に、上記のように、可動部を樹脂材料によって形成した場合には、樹脂材料の曲げ弾性率が低いことから、比較的低い周波数帯域にて可動部自身の弾性変形による共振が生じてしまう。
【０００７】
これに対し、可動部を剛性の高い金属材料にて形成すれば、可動部自身の弾性変形による共振点をより高周波側にシフトさせることができる。しかし、このように可動部を金属材料にて形成すると、可動部の重量が大きくなり、このため、可動部のレスポンス特性が低下する。また、加工上、小型化に限界が生じ、さらに材料コストも上昇する。加えて、可動部側コイルに電気信号を供給する信号線が金属製の可動部に接触することによって、フォーカス制御、トラッキング制御等に不具合が生じる惧れもある。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる問題を解消し、部品点数の削減、小型化、低コスト化、高レスポンス化を図りながら、同時に、安定したフォーカス制御、トラッキング制御等を実現し得るピックアップ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題に鑑み、本発明は以下の特徴を有する。
【００１０】
請求項１の発明は、可動部側のレンズ保持体に配されたコイルと、基体側に配された磁気回路との間の電磁駆動力によって対物レンズを駆動制御する光ピックアップ装置において、前記レンズ保持体を導電性材料を配合した高剛性材料にて形成すると共に、当該レンズ保持体表面の全部または一部を絶縁材料でコーティングしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記レンズ保持体の一部をコーティングするときは、少なくとも、前記コイルに電気信号を供給する信号線が接触する部分をコーティングすることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の光ピックアップ装置において、前記高剛性材料に配合される導電性材料がカーボンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レンズ保持体を高剛性材料で形成することにより、レンズ保持体の小型・軽量化、高レスポンス化を維持しつつ、レンズ保持体の曲げ弾性率を高めることができ、もって、レンズ保持体自身の弾性変形による共振をより高域側にシフトさせることができる。
【００１４】
また、レンズ保持体の全部または一部を絶縁材料でコーティングすることにより、信号線がレンズホルダーに接触することによるフォーカス制御信号やトラッキング制御信号等のリークを効果的に防止することができ、もって、部品点数の増大を抑制しつつ安定したフォーカス制御、トラッキング制御等を実現することができる。
【００１５】
このように本発明によれば、部品点数の削減、小型化、低コスト化、高レスポンス化を図りながら、同時に、安定したフォーカス制御、トラッキング制御等を実現し得るピックアップ装置を提供することができる。特に、高剛性材料に配合される導電性材料をカーボンにすれば、比較的少ない配合量にて剛性を高めることができ、もって、レンズ保持体の補強ないし小型・軽量化を効果的に図ることができる。
【００１６】
本発明の特徴ないしその技術的意義および効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義等は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
図１にレンズホルダー（可動部）１５の構成を示す。
レンズホルダー１５には、側縁部に２つの支持部１５１が形成されている。かかる支持部１５１には孔が形成されており、かかる孔にワイヤーを挿入するとによって、レンズホルダー１５がワイヤーに弾性支持される。また、レンズホルダー１５にはコイル装着部（開口）１５２が形成されており、かかるコイル装着部１５２に後述の如くコイルアセンブリ１１が嵌め込まれ接着剤にて固着される。
【００１８】
また、両側縁部に形成された２つの支持部１５１の近傍に突部１５３がそれぞれ２つずつ形成されている。この突部１５３は、後述の如く、支持部１５１に挿入されたワイヤーの先端部とコイル装着部１５２に装着されたコイルアセンブリとを半田付けする際に利用される。
さらに、レンズホルダー１５には、鍔部１５４が形成されており、かかる鍔部１５４には開口１５５が形成されている。かかる開口１５５には、対物レンズ１６が嵌着される。
【００１９】
かかるレンズホルダー１５は、液晶ポリマーにカーボンを配合した高剛性材料によって形成される。そして、支持部１５１の孔の内面を含め、レンズホルダー１５の全表面が絶縁膜で被覆される。カーボンの具体的配合量やそのときの共振特性等については、追って詳述する。
【００２０】
図２に、対物レンズ駆動アクチュエータのアセンブル状態を示す。
コイルアセンブリ１１は、長方形に巻回固定されたフォーカスコイル１１ａと、その一側面に貼着されたリング状のトラッキング１１ｂ、１１ｂとからなる。かかるコイルアセンブリ１１はフォーカスコイル１１ａがレンズホルダー１５のコイル装着部１５２に嵌め込まれるようにしてレンズホルダー１５に装着される。
【００２１】
フレーム１２には、橋部１２ａと突板１２ｂが形成されており、このうち橋部１２ａには断面コ字上のヨーク１４が下方から接着され、また、突板１２ｂにはワイヤーガード１７が側方から固着される。さらに、ヨーク１４にはマグネット１３が接着され、これにより磁気回路が形成される。
【００２２】
このようにしてフレーム１２にヨーク１４とワイヤーガード１７を装着した後、コイルアセンブリ１１を装着したレンズホルダー１５を、２つのマグネット１３の間にフォーカスコイル１１ａとトラッキングコイル１１ｂの交差部分が介挿されるようにして配置する。そして、ワイヤーガード１７の孔とレンズホルダー１５の支持部１５１の孔にワイヤーを挿入する。なお、このワイヤーは、フォーカスコイル１１ａとトラッキングコイル１１ｂに制御信号を供給するための信号線としての役割を兼ねている。
【００２３】
しかる後、フォーカスコイル１１ａとトラッキングコイル１１ｂの端部をワイヤー端部に巻き付け、この巻き付け部分を突部１５３上に半田付けする。しかして、対物レンズ駆動アクチュエータのアセンブルが完了する。図３に、ワイヤー１８端部の半田付け状態を示す。なお、同図には、フォーカスコイル１１ａとトラッキングコイル１１ｂの端部は図示省略している。
【００２４】
次に、上記ピックアップ装置の共振特性について図４〜図７を参照して説明する。
なお、図４〜図７の共振特性は、液晶ポリマーにカーボンを３０％配合した材料（高剛性材料）にてレンズホルダー１５を形成し、その全表面をポリイミド樹脂コーティング材でコーティングしたときの検証結果（シミュレーション）である。比較例として、液晶ポリマー（一般材料）のみにてレンズホルダー１５を形成したときの検証結果を示してある。
なお、高剛性材料の曲げ弾性率は29,000MPa、一般材料の曲げ弾性率は12,000MPaである。
【００２５】
また、各図の特性は、フォーカスコイル（図４、図５）またはトラッキングコイル（図６、図７）に一定振幅の交流信号を印加したときの対物レンズの変位量を基準変位量に対するゲインとして示すものである。すなわち、各図の横軸は印加した交流信号の周波数、縦軸はそのときのゲインである。
【００２６】
図４はフォーカスコイルに交流信号を印加したときの特性であり、図５はその高域部分のみを抽出したものである。同図に示す如く、本実施の形態に係る光ピックアップ装置では、その共振点が比較例に比べ高域側にシフトしており、また、共振点のゲインが比較例に比べ小さくなっている。この検証結果から、本実施の形態に係る光ピックアップ装置では、フォーカス制御時の共振特性が比較例に比べ大幅に改善されていることが分かる。
【００２７】
図６はトラッキングコイルに交流信号を印加したときの特性であり、図７はその高域部分のみを抽出したものである。同図に示す如く、本実施の形態に係る光ピックアップ装置では、その共振点が比較例に比べ高域側にシフトしており、また、共振点のゲインが比較例に比べ小さくなっている。この検証結果から、本実施の形態に係る光ピックアップ装置では、トラッキング制御時の共振特性が比較例に比べ大幅に改善されていることが分かる。
【００２８】
次に、カーボンの配合量を変化させたときの検証結果（シミュレーション）を図８〜図１１に示す。
図８〜図１１の共振特性は、上述の曲げ弾性率は29,000Mpaの高剛性材料と、弾性率は58,000Mpaの高剛性材料にてそれぞれレンズホルダー１５を形成し、その全表面をポリイミド樹脂コーティング材でコーティングしたときの検証結果（シミュレーション）を示すものである。
【００２９】
図８はフォーカスコイルに交流信号を印加したときの特性であり、図９はその高域部分のみを抽出したものである。また、図１０はフォーカスコイルに交流信号を印加したときの特性であり、図１１はその高域部分のみを抽出したものである。
【００３０】
同図から、高剛性材料の曲げ弾性率を高めるに従って共振点が高域側にシフトし、また、共振点のゲインが小さくなることが分かる。ここで、高剛性材料の曲げ弾性率はカーボンの配合比率を高めるほど大きくなることから、液晶ポリマーに対するカーボンの配合比率を高めるほど、光ピックアップ装置の共振特性が改善されることが分かる。
【００３１】
以上、本実施の形態によれば、液晶ポリマーにカーボンを配合し、レンズホルダーの曲げ弾性率を高めることより、フォーカスおよびトラッキング駆動時における対物レンズの共振特性を改善することができる。また、レンズホルダーの表面を絶縁材料にて被覆したことにより、フォーカスおよびトラッキング制御信号がレンズホルダーへとリークするのを防止でき、もって、安定したフォーカス制御およびトラッキング制御を実現することができる。さらに、レンズホルダーに対する絶縁を絶縁材料の被覆によって行うことにより、部品点数の増大およびコストの増加を抑制でき、また、重量増加による特性悪化を回避できる。
【００３２】
このように本実施の形態によれば、部品点数の削減、小型化、低コスト化、高レスポンス化を図りながら、同時に、安定したフォーカス制御、トラッキング制御を実現することができる。
【００３３】
なお、上記実施の形態では、対物レンズ駆動アクチュエータのみを説明したが、ピックアップ装置に必要なその他の構成、たとえば、光学系や光検出器、エラー信号生成回路等は、従来周知のものをそのまま採用すればよい。
【００３４】
また、上記実施の形態では、レンズホルダー１５をフォーカス方向とトラッキング方向に駆動するものとしたが、チルト方向に駆動する構成をさらに付加するようにしてもよい。
【００３５】
ところで、上記図４〜図１１の検証例を参照すると、カーボンの配合量を増加するほど共振点を高域側にシフトできることが分かる。よって、共振特性を改善するのには、カーボンの配合量をなるべく多くするのが有利であると評価できる。
【００３６】
しかし、カーボンの配合量を増加すると以下の不都合が生じる。
【００３７】
1)溶融材料の流動性が低下することから、レンズホルダー成形時の歩留まりが悪化し、場合によっては、ショートモールドとなって所望の形状を成形できない可能性がある。
2)表面上にカーボンが浮き出るような現象が起こり、金型面の転写がきれいにならず、表面ががたがたしたものとなってしまう傾向がある。
3)ウエルドの発生が顕著となり、クラックの発生も増加する傾向がある。
【００３８】
よって、カーボンの配合量は、これらのデメリットの抑制と共振特性の要求とをバランスさせて、適正なレベルに設定する必要がある。なお、上記検証例にて示したカーボン配合量３０％の高剛性材料では、上記1)〜3)のデメリットが生じることはなく、従来と同様の工程にて同等のレンズホルダーを成形することができる。
【００３９】
また、上記実施の形態では、液晶ポリマーにカーボンを配合する構成としたが、これに以外の剛性を高める材料を配合するようにしてもよい。一例として、チタン酸カリウムを上記液晶ポリマーに３０％配合した場合、その曲げ弾性率は13,700MPaである。かかる曲げ弾性率は液晶ポリマーの曲げ弾性率（12,000MPa）よりも大きいことから、かかる高剛性材料を用いて上記レンズホルダーを形成した場合にも、共振特性の改善を図ることができるものと予測できる。
【００４０】
しかし、カーボンはチタン酸カリウムに比べ、同程度の配合量で曲げ弾性率をより高めることができ、また、一般的に、チタン酸カリウムを配合した材料よりもカーボンを配合した材料の方が比重が小さいためカーボンを配合した方がレンズホルダーを軽量化できる。一例として、チタン酸カリウムの配合材料の比重は１．６９程度であり、カーボンの配合材料の比重は１．４９〜１．６２程度である。よって、配合される材料は、チタン酸カリウムよりもカーボンの方が好ましい。
【００４１】
さらに、上記実施の形態では、レンズホルダー１５の全表面を絶縁材料にて被覆するようにしたが、フォーカス制御信号およびトラッキング制御信号を供給する信号線が接触する部分のみを絶縁材料で被覆するようにしてもよい。たとえば、上記実施の形態では、支持部１５１に形成した孔がワイヤー１８と接触し、また、突部１５３がワイヤー１８の先端とフォーカスコイル１１ａおよびトラッキングコイル１１ｂの端部の半田づけ用に用いられるため、少なくとも、支持部１５１に形成した孔の内部およびその周辺と突部１５３の表面は、絶縁材料で被覆しておく必要がある。これに加え、突部１５３からコイルアセンブリ１１に向かうコイル端部近傍個所の表面をも絶縁材料にて被覆しておけば、当該端部の接触によるフォーカス制御信号およびトラッキング制御信号のリークを防止できる。
【００４２】
なお、上記実施の形態では、絶縁材料としてポリイミド樹脂コーティング材を用いたが、たとえばシリコン等、薄膜にて十分な絶縁特性を発揮するものであれば、これ以外のコーティング材を用いることもできる。
【００４３】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されるものではなく、他に種々の変更が可能であることは言うまでもない。
本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施の形態に係るレンズホルダーの外観を示す図
【図２】実施の形態に係るアクチュエータのアセンブリ状態を示す図
【図３】実施の形態に係るアクチュエータの一部詳細図
【図４】実施の形態に係るアクチュエータのフォーカス周波数特性
【図５】図４に示された特性の高域部分を詳細に示した図
【図６】実施の形態に係るアクチュエータのトラッキング周波数特性
【図７】図６に示された特性の高域部分を詳細に示した図
【図８】実施の形態に係るアクチュエータのフォーカス周波数特性
【図９】図８に示された特性の高域部分を詳細に示した図
【図１０】実施の形態に係るアクチュエータのトラッキング周波数特性
【図１１】図１０に示された特性の高域部分を詳細に示した図
【符号の説明】
【００４５】
１５  レンズホルダー（可動部）
１５１  支持部
１５３  突部
【図１】
2005050466.tif 000003
【図２】
2005050466.tif 000004
【図３】
2005050466.tif 000005
【図４】
2005050466.tif 000006
【図５】
2005050466.tif 000007
【図６】
2005050466.tif 000008
【図７】
2005050466.tif 000009
【図８】
2005050466.tif 000010
【図９】
2005050466.tif 000011
【図１０】
2005050466.tif 000012
【図１１】
2005050466.tif 000013