(57)【要約】【課題】  光ピックアップアクチュエータを提供すること。【解決手段】  対物レンズが搭載され、支持部材により遊動可能に支持されたボビンを磁気駆動部によりフォーカシング方向、トラッキング方向またはチルト方向に駆動させる光ピックアップアクチュエータにおいて、前記ボビンの側壁に凹凸が形成されたことを特徴とする光ピックアップアクチュエータである。これにより、２次共振周波数と２次共振ピーク値とを増大させることによって、ゲインマージンを高める。【選択図】図５
2005203086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズが搭載され、側壁に形成された複数の凹凸を有するボビンと、
前記ボビンをフォーカシング方向、トラッキング方向またはチルト方向に駆動させる磁気駆動部と、を含み、
前記ボビンは高剛性化されていることを特徴とする光ピックアップアクチュエータ。
【請求項２】
前記凹凸は、ボビンの対向する第１側壁に第１方向に形成され、ボビンの隣接する第２側壁に前記第１側壁に形成された凹凸の方向と異なる第２方向に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の光ピックアップアクチュエータ。
【請求項３】
前記凹凸は、ボビンの一側壁に該ボビンの長手方向と直角な横方向に形成され、前記一側壁に隣接する他側壁に前記長手方向に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の光ピックアップアクチュエータ。
【請求項４】
前記凹凸は、その断面が曲面形状をしていることを特徴とする、請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の光ピックアップアクチュエータ。
【請求項５】
前記磁気駆動部は、フォーカシング／チルト兼用駆動部とトラッキング駆動部とを含むことを特徴とする、請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の光ピックアップアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１に記載の光ピックアップアクチュエータと、
前記光ピックアップアクチュエータの動作を制御することによって、媒体に／から情報を記録／再生することを制御し、記録及び／または再生のためのフォーカシング、トラッキング及び／またはチルト制御を実現する制御部と、を含むことを特徴とする記録及び／または再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ピックアップアクチュエータに係り、より詳細には２次共振周波数を増大させることによって、ゲインマージンを高め、振動を低減させて、高速で作動する場合にも安定化を図れる光ピックアップアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光記録媒体であるディスクに／から情報を記録／再生する光記録／再生装置には、ディスクの半径方向に沿って移動しつつ、そのディスクの記録面に光を照射し、それより反射される光を受光して情報を記録／再生する光ピックアップアクチュエータを備える。
【０００３】
従来の光ピックアップアクチュエータは、図１及び図２を参照すれば、ベース１０の一側にホルダー１３が形成され、ベース１０の中央部に対物レンズ１５が搭載されたボビン１７が搭載される。前記ボビン１７には、対物レンズ１５の両側に貫通ホール１８が形成され、前記貫通ホール１８に第１磁石２０が挿入される。前記ボビン１７を挟んで、その両側に第２磁石２３が設置される。前記第１及び第２磁石２０、２３は、ベース１０に形成された第１及び第２ヨーク２５、２７に付着される。一方、前記ベースのトラック方向Ｔの両側に第３磁石３０を備える。前記第３磁石３０は前記ベース１０に形成された第３ヨーク３３に付着される。
【０００４】
前記ボビン１７は、一端がホルダー１３に固定された懸架ワイヤー３５により懸架されて遊動可能に支持される。
【０００５】
一方、前記ボビン１７をフォーカシング方向Ｆ、トラッキング方向Ｔ及びチルト方向ｔに駆動させるための磁気駆動手段を備える。磁気駆動手段は、前記ボビン１７の貫通ホール１８の内側壁に巻回されたトラッキングコイル４０と、前記貫通ホール１８の外側に巻回されたフォーカシングコイル４３と、前記ボビン１７のトラック方向Ｔの両側に巻回されたチルトコイル４５と前述した第１ないし第３磁石２０、２３、３０と、を備える。
【０００６】
前記フォーカシングコイル４３、トラッキングコイル４０及びチルトコイル４５に電源が印加されると、前記第１ないし第３磁石２０、２３、３０との相互作用により、ボビン１７がフォーカス方向、トラッキング方向またはチルト方向に作動し、これにより、対物レンズ１５のフォーカシング、トラッキング動作及びチルト動作行う。
【０００７】
前記ボビン１７は、前記懸架ワイヤー３５により懸架されているために振動特性を表し、このような振動特性を測定するために周波数によるゲインと位相とに対する開放ループを構成する。図３Ａは、一般的な開放ループの形態を示したものであって、０ｄＢに対応する周波数ａが０ｄＢ遮断周波数となり、点ｐが２次共振ピークを表す。そして、この０ｄＢと２次共振ピークとでのゲイン差がゲインマージン（ＧＭ）を表す。
【０００８】
ところで、記録媒体が高倍速になるほど、その速度に対応して光ピックアップのフォーカシング時、及びトラッキング時の動作周波数が高まり、これにより、ディスクの偏向及び偏心問題が発生する。これにより、高倍速光記録機器の具現のために偏心ディスク及び偏向ディスクの外乱及び加速度増加による問題の解消が要求される。このような問題を解決するために、前記開放ループの０ｄＢ遮断周波数が増加する。０ｄＢ遮断周波数を増加させるために、ＲＦチップ、ドライブＩＣチップ、そしてデジタルイコライザー（ＤＥＱ）でゲイン及び位相を変化させる。ところが、光ピックアップアクチュエータの物理的構造上、不回避に２０ｋＨｚ以上の周波数で２次共振が発生し、この２次共振周波数領域ではゲインが大きく増加する。そして、２次共振ピークでのゲインが０ｄＢを超えることもある。これはゲインマージンが０であることを意味する。
【０００９】
このように、ゲインマージンが減少する場合に、２次共振周波数及び２次共振周波数／ｎ（ここで、ｎは１，２，３…）を有する任意の外乱が光記録機器に入力されれば、光記録機器に発振が発生する可能性が高い。このような発振可能性のために光記録媒体の高倍速駆動時に２次共振ピークからのゲインマージンが制御器構成において最も重要な設計要素の１つとなる。
【００１０】
ゲインマージンを確保するための方法としては、第１に、２次共振周波数を高周波化する方法と、第２に、２次共振ピークの大きさを減少させる方法がある。この２種の方法のうち、図３Ｂに示すように２次共振周波数の高周波化を通じてゲインマージンを確保しようとする努力が進行しつつある。２次共振周波数をｃからｄに増加させることによって、ゲインマージンをＧＭ１からＧＭ２に増加（ＧＭ１＜ＧＭ２）させる。
【００１１】
ところが、従来に２次共振周波数を増大させるために、ボビンの材料として剛性の大きなＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）種類を使用する。この場合には、剛性が高くて、２次共振周波数は増加するが、対数減衰率または内部損失値が小さくて、振動吸収が円滑になされないために、高周波振動モードが多く発生してゲインマージンが小さくなる問題がある。したがって、ＬＣＰ材料にガラス、カーボンのような強化材をフレークまたはファイバーの形で混ぜて作る複合材料を使用することが一般的である。
【００１２】
このように従来には剛性材料を使用してボビンを製造することによって、２次共振周波数を増大させてゲインマージンを高めて、高周波振動モードの発生を抑制しているが、材質選定には限界がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前記問題点を解決するために創出されたものであって、ボビンの構造を改善して２次共振周波数を大きくすると共に、２次共振ピーク値を減少させることによって、ゲインマージンを高めせ、柔軟振動モードを低下させた光ピックアップアクチュエータ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】
【００１４】
前記目的を達成するために本発明による光ピックアップアクチュエータは、対物レンズが搭載され、支持部材により遊動可能に支持されたボビンを磁気駆動部によりフォーカシング方向、トラッキング方向またはチルト方向に駆動させる光ピックアップアクチュエータにおいて、前記ボビンの側壁に凹凸が形成されたことを特徴とする。
【００１５】
前記凹凸は、ボビンの対向する側壁に同じ方向に形成され、ボビンの隣接する側壁に前記側壁に形成された凹凸の方向と異なる方向に形成されることを特徴とする。
【００１６】
前記凹凸は、ボビンの一側壁に該ボビンの長手方向に直角な横方向に形成され、前記一側壁に隣接する他側壁に前記長手方向に形成されることを特徴とする。
【００１７】
前記凹凸は、その断面が曲面形状をしていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による光ピックアップアクチュエータは、ボビンに凹凸を形成して剛性を高め、２次共振周波数を増大させる一方、凹凸の断面形状を曲面形状にして２次共振ピーク値を低下させることによって、ゲインマージンを高める。そして、記録媒体の高倍速化の達成に必須的に要求される光ピックアップアクチュエータの安定性を具現化する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付した図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２０】
光ピックアップアクチュエータに採用されるボビンの２次共振周波数は、ボビン材料の特性とボビンの形状、組立て公差などにより影響を受ける。本発明では剛性が高まるようにすなわち高剛性化されるようにボビンの形状を改造して２次共振周波数を増大させる。
【００２１】
本発明による光ピックアップアクチュエータは、図４を参照すれば、対物レンズ１００が搭載されたボビン１０３の側壁１０３ａ、１０３ｂに凹凸１０５ａ、１０５ｂがそれぞれ形成される。前記ボビン１０３は、一端がホルダー１０８に固定され、他端が前記ボビン１０３に結合された支持部材１０６により懸架される。
【００２２】
前記凹凸１０５ａ、１０５ｂは、ボビン１０３側壁の横方向または長手方向に形成される。望ましくは、ボビン１０３の一側壁１０３ａに凹凸１０５ａが横方向に形成され、前記側壁１０３ａに隣接する他側壁１０３ｂに凹凸１０５ｂが縦方向に形成される。
【００２３】
前記凹凸１０５ａ、１０５ｂの形成方向をボビン１０３の側壁に沿って交互に形成することが望ましい。すなわち、凹凸１０５ａはボビンの対向面に同じ方向に形成され、対向していない面にはこれら凹凸１０５ａと相互に直交する方向に形成されることが望ましい。これにより、ボビン１０３の剛性が効果的に高まる。
【００２４】
前記凹凸１０５ａ、１０５ｂは、図５に示すようにその断面が曲面形態をしていることが望ましい。このように曲面形態よりなる凹凸に応力集中が起こるように力を分散することによって、剛性を高めて２次共振周波数を増大させると共に、２次共振ピーク値を低下させる。これにより、ゲインマージンをさらに改善しうる。すなわち、前記凹凸の断面を曲面形態に形成することによって、高周波振動モードの発生を抑制して２次共振ピーク値が低下しうる。
【００２５】
図６は、２次共振周波数がｅからｆに増大し、２次共振ピーク値が低化する時、ゲインマージンが改善されることを示す図である。凹凸の断面を曲線形態にして２次共振ピーク値を小さくすることによって、ゲインマージンがＧＭ３からＧＭ４に増加する。
【００２６】
次いで、本発明の一実施例による光ピックアップアクチュエータについて説明する。
【００２７】
図７を参照すれば、本発明の光ピックアップアクチュエータは、ベース１１０、前記ベース１１０上の一側に備えられたホルダー１０８、対物レンズ１００が搭載されたボビン１０３、前記ボビン１０３をフォーカス方向、チルト方向及びトラック方向に各々駆動させるための磁気駆動部を含む。
【００２８】
前記ボビン１０３の側壁には凹凸１０５ａ、１０５ｂが形成され、前記凹凸１０５ａ、１０５ｂは相互に直交する方向に形成される。
【００２９】
前記磁気駆動部は、前記ボビン１０３の両側壁１０３ｂに備えられた少なくとも１つのチルト兼用フォーカスコイルと、トラックコイル及び前記フォーカスコイルとトラックコイルとに対向するように設置された磁石１２２を具備する。例えば、前記少なくとも１つのチルト兼用フォーカスコイルは、第１ないし第４チルト兼用フォーカスコイルＦＣ１、ＦＣ２、ＦＣ３、ＦＣ４で構成し、トラックコイルは、前記ボビン１０３の両側壁に各々１個ずつ（ＴＣ１、ＴＣ２）構成しうる。ここで、前記第１ないし第４チルト兼用フォーカスコイルＦＣ１、ＦＣ２、ＦＣ３、ＦＣ４及びトラックコイルＴＣ１、ＴＣ２は、何れも前記ボビン１０３の両側壁１０３ｂに配置され、コイルが配置されていないボビン１０３の残りの両側壁１０３ａには前記第１ないし第４チルト兼用フォーカスコイルＦＣ１、ＦＣ２、ＦＣ３、ＦＣ４及びトラックコイルＴＣ１、ＴＣ２に電流を印加しつつ、ボビン１０３を遊動支持するための支持部材１０６が配置される。前記支持部材１０６はワイヤーまたは板バネで有り得る。
【００３０】
前記構成では前記第１ないし第４チルト兼用フォーカスコイルＦＣ１、ＦＣ２、ＦＣ３、ＦＣ４がフォーカス方向駆動とチルト方向駆動とを共に制御するようになっている。
【００３１】
一方、前記磁石１２２は、例えば、図８に示すように４分極されている。すなわち、磁石１２２全体が４分面に分けられてＮ極とＳ極とが適切に分配されている。便宜上４分極された磁石を第１分極１２２ａ、第２分極１２２ｂ、第３分極１２２ｃ及び第４分極１２２ｄに分け、第１分極１２２ａはＮ極、第２分極１２２ｂはＳ極、第３分極１２２ｃはＮ極、第４分極１２２ｄはＳ極にする。そして、前記磁石１２２の各分極１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄに対して前記フォーカスコイルＦＣ１、ＦＣ２、ＦＣ３、ＦＣ４、トラックコイルＴＣ１、ＴＣ２が各々対応すべく配置される。
【００３２】
例えば、前記トラックコイルＴＣ１、ＴＣ２は、前記第１分極１２２ａと第２分極１２２ｂの両方に亙って対向すべく配置される。そして、前記チルト兼用フォーカスコイルＦＣ１、ＦＣ２、ＦＣ３、ＦＣ４は、前記トラックコイルＴＣ１、ＴＣ２が配置されたボビン１０３の両側壁に共に１対ずつ各々備えられるが、前記第１分極１２２ａと第４分極１２２ｄとに亙って対向すべく配置されると共に、前記第２分極１２２ｂと第３分極１２２ｃとに亙って対向すべく配置しうる。
【００３３】
これと異なり、前記磁石１２２は、２分極の面分極磁石とし得る。例えば、２分極の面分極磁石２つを１セットにして、前記チルト兼用フォーカスコイルＦＣ１、ＦＣ２、ＦＣ３、ＦＣ４及びトラックコイルＴＣ１、ＴＣ２に対向すべく所定間隔離隔させて配置しうる。
【００３４】
ここで、前記トラック兼用フォーカスコイルＦＣ１、ＦＣ２、ＦＣ３、ＦＣ４及びトラックコイルＴＣ１、ＴＣ２は、巻回コイルまたは微細パターンコイルとし得る。微細パターンコイルは、フィルム上にコイル形態をパターニングして製造されたものであって、小さな空間に非常に有用に設置しうる。
【００３５】
前記磁石１２２は、分極面積を対称的に４分極しうるが、前記トラックコイルＴＣ１、ＴＣ２の有効面積を確保するために、トラックコイルに対応する第１分極１２２ａ及び第２分極１２２ｂを第３分極１２２ｃ及び第４分極１２２ｄより広く分極しうる。言い換えれば、前記チルト兼用フォーカスコイルＦＣ１、ＦＣ２、ＦＣ３、ＦＣ４は、前記第１ないし第４分極１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄを全て使用するのに対し、前記トラックコイルＴＣ１、ＴＣ２は、第１分極１２２ａ及び第２分極１２２ｂのみを使用するので、チルト兼用フォーカスコイルＦＣ１、ＦＣ２、ＦＣ３、ＦＣ４との均衡的な配分のために分極面積を調節しうる。
【００３６】
また、前記磁石１２２の各分極１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ間に中性区域１２３が設けられる。この中性区域１２３は、相互逆極性の接点地域で磁気力線が相殺されることによって、全体的な磁気力の弱化を防止するために各分極の警戒地点に設けられる。
【００３７】
そして、前記磁石１２２により発生する磁気力線を所望の所へ誘導するために外側ヨーク１２５と内側ヨーク１２７とを更に備えうる。
【００３８】
前述したように本発明による光ピックアップアクチュエータは、ボビン１０３の側壁に凹凸１０５を備えて２次共振周波数を増大させることによって、ゲインマージンを高め、図７に例示した構造は単に一例に過ぎず、発明の要旨を変更しない範囲内で色々な変形が可能であることは言うまでもない。
【００３９】
一方、本発明による光記録／再生装置は、図９を参照すれば、ディスクＤを回転させるためのスピンドルモータ１８０がターンテーブル２０３の下に設置され、前記ターンテーブル２０３にディスクＤが装着され、前記ターンテーブル２０３との相互作用による電磁気力によりディスクＤをチャッキングするためのクランプ２０５を前記ターンテーブル２０３と対向するように設ける。
【００４０】
前記スピンドルモータ１８０によりディスクＤが回転する時、光ピックアップ装置２００が前記ディスクＤの半径方向に移動可能に設置され、ディスクに／から情報を再生／記録するようになる。前記ディスクＤは、トラックピッチの異なる様々な種類のディスクとし得る。
【００４１】
前記スピンドルモータ１８０と光ピックアップ装置２００は、駆動部２１０により駆動され、制御部２００により前記光ピックアップ装置２００のフォーカシング及びトラッキングサーボを制御することによって、ディスクに対するデータの記録及び／または再生を行う。
【００４２】
前記光ピックアップ装置２００は、対物レンズ１００を有する光学系と該対物レンズ１００をフォーカス、トラック方向に駆動するための光ピックアップアクチュエータとを含む。光ピックアップアクチュエータは、図５を参照して説明したボビン１０３を含む。
前記光ピックアップ装置２００を通じて検出されて光電変換された信号は、前記駆動部２１０を通じて前記制御部２２０に入力される。前記駆動部２１０は、前記スピンドルモータ１８０の回転速度を制御し、入力された信号を増幅させ、光ピックアップ装置２００を駆動させる。
【００４３】
前記制御部２２０は、駆動部２１０から入力された信号に基づいて調節されたフォーカシングサーボ命令及びトラッキングサーボ命令を再び駆動部２１０に送って、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行う。前記光ピックアップ装置２００を通じて相異なるトラックピッチを有する情報貯蔵媒体に対して共通して使用する３ビームが出射されるので、前記制御部２２０ではこの３ビームに対する信号を使用して相異なる種類の情報貯蔵媒体に対して互換的なトラッキング制御を行う。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明による光ピックアップアクチュエータは、ボビンに凹凸を形成して剛性を高めることによって、簡単に高倍速でも安定化をなし得、これにより高倍速に対するユーザの要求をさらに満足しうる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来の光ピックアップアクチュエータの斜視図である。
【図２】図１の分離斜視図である。
【図３Ａ】一般的な光ピックアップアクチュエータの周波数によるゲイングラフィックを示す図面である。
【図３Ｂ】一般的な光ピックアップアクチュエータの周波数によるゲイングラフィックを示す図面である。
【図４】本発明による光ピックアップアクチュエータの一部斜視図を示す図面である。
【図５】本発明による光ピックアップアクチュエータに備えられたボビンの一部断面図を示す図面である。
【図６】２次共振周波数が増大し、２次共振ピーク値が低まる時、ゲインマージンが改善されることを示すグラフである。
【図７】本発明の望ましい一実施例による光ピックアップアクチュエータの分離斜視図である。
【図８】図７に示された光ピックアップアクチュエータに備えられた磁石とコイルとの配置図である。
【図９】本発明による光ピックアップアクチュエータが採用された光記録／再生装置を概略的に示す図面である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  対物レンズ
１０３  ボビン
１０３ａ、１０３ｂ  側壁
１０５  凹凸
１０５ａ、１０５ｂ  凹凸
１０６  支持部材
１０８  ホルダー
【図１】
2005203086.tif 000003
【図２】
2005203086.tif 000004
【図３Ａ】
2005203086.tif 000005
【図３Ｂ】
2005203086.tif 000006
【図４】
2005203086.tif 000007
【図５】
2005203086.tif 000008
【図６】
2005203086.tif 000009
【図７】
2005203086.tif 000010
【図８】
2005203086.tif 000011
【図９】
2005203086.tif 000012