(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を保持するホルダと、
そのホルダを第１の方向及び／又は第２の方向に移動可能に支持する手段と、
前記ホルダを前記第１の方向及び／又は第２の方向に駆動するためのコイルと、
前記第１の方向に突出した突起部を有し、前記コイルに磁界を加えるための磁気回路を形成するヨークと、
これらホルダ、支持する手段、コイル及びヨークを載せ置いたキャリッジと、
前記ホルダ、前記支持する手段、前記コイル及び前記ヨークを被覆し、前記突起部の上端を固定すると共に前記キャリッジに固定したカバーと、
前記支持する手段の固定部に前記第１の方向に突出して設けられ、上端で前記カバーの開口部に固定された突出部と、
を具えることを特徴とする光学系駆動装置。
【請求項２】
前記カバーを金属製としたことを特徴とする請求項１記載の光学系駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的に情報の記録及び／又は再生を行う光学式記録及び／又は再生装置に含まれる光学系駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような光学系駆動装置は、例えば特開平２-２５７４３７号公報に開示されており、対物レンズを有するボビンが支持軸に沿って回転摺動することによって、対物レンズがフォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能となっている。ボビンにはコイルが取り付けられており、コイルに磁界を加えるヨークと、磁石とによって、磁気回路を構成している。
【０００３】
このような光学系駆動装置には、合成樹脂製のカバーが被覆され、このようなカバーは、金属製のカバー板を介してねじによってヨークに止められるとともに、制振ゴムを介して支持軸に固定され、かつ、ねじ及び合成樹脂製の爪とによって、ヨークの台部分に固定されている。
【０００４】
レーザ光が対物レンズを介して正確に記録媒体に照射されるようにするために、対物レンズを正確にフォーカス方向及びトラッキング方向に制御する必要がある。光学系駆動装置に不要な共振が存在する場合、フォーカス方向及びトラッキング方向の制御に不都合が生じ、正確な記録・再生が困難となる。
【０００５】
上記特開平２-２５７４３７号公報に開示された光学系駆動装置では、光学系駆動装置に制振部材を介してカバーを取り付けることによって、不要な共振を軽減し、フォーカス方向及びトラッキング方向の制御の正確さを向上させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平２-２５７４３７号公報に開示された光学系駆動装置では、不要な共振が軽減しているが、共振周波数は変化しない。光学系駆動装置を具える光学式記録再生装置の性能が向上するに従って、例えば記録ディスクの回転数を高くすることが所望されている。この場合、比較的広い制御帯域が必要となり、不要な共振を低減させるのではなく、共振周波数を比較的高くすることが必要とされる。
【０００７】
本発明の目的は、比較的高い共振周波数を有する光学系駆動装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による請求項１記載の光学式駆動装置は、光学素子を保持するホルダと、そのホルダを第１の方向（フォーカス方向）及び／又は第２の方向（トラッキング方向）に移動可能に支持する手段と、前記ホルダを前記第１の方向及び／又は第２の方向に駆動するためのコイルと、前記第１の方向に突出した突起部を有し、前記コイルに磁界を加えるための磁気回路を形成するヨークと、これらホルダ、支持する手段、コイル及びヨークを載せ置いたキャリッジと、前記ホルダ、前記支持する手段、前記コイル及び前記ヨークを被覆し、前記突起部の上端を固定すると共に前記キャリッジに固定したカバーと、前記支持する手段の固定部に前記第１の方向に突出して設けられ、上端で前記カバーの開口部に固定された突出部と、を具えることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、カバーに固定されたヨークの突起部が梁の役割を果たすので、キャリッジ並びにそれに載せ置かれたホルダ、支持する手段、コイル及びヨーク全体の剛性が向上し、その結果、共振周波数を高めることができる。しかも、支持する手段の固定部に第１の方向に突出する突出部を設けて、その突出部の上端をカバーの開口部に固定したので、梁の役割を果たす箇所が増えて剛性が更に向上し、その結果、共振周波数を更に高めることができる。
【００１１】
本発明による請求項２記載の光学式駆動装置は、前記カバーを金属製としたことを特徴とするものである。これによって、共振周波数を一層高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による光学系駆動装置の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１−５は、本発明とともに開発した光学式駆動装置の参考例を示す図である。図１において、対物レンズ１はレンズホルダ２に固定される。対物レンズ１を、例えばガラス製とする。対物レンズ１をレンズホルダ２に固定するに当たり、レンズ接着機によって対物レンズ１の側部全体に亘って接着剤が塗布され、レンズホルダ２の図示しないレンズ固定用円筒部に対物レンズ１が接着され及び固定される。
【００１３】
例えば空芯コイルによって構成した図示しない２個のフォーカスコイルは、レンズホルダ２の巻芯としての図示しない二つの脚部にそれぞれ直接巻回されている。これによって、空芯のフォーカスコイルをレンズホルダ２に接着する場合に比べて、高い精度でコイルを固定することができるとともに、レンズホルダ２及びフォーカスコイルを組み合わせた部分を比較的少ない組立工数で構成することができる。
【００１４】
また、フライヤーと称される機械によって、２個のフォーカスコイルは、コイル線が分割されることなく一度に直列接続された形態で巻回される。これによって、２個のコイルを直列接続するために半田付けする必要がなくなり、組立工数を更に少なくすることができる。さらに、レンズホルダ２の図示しない４箇所の凸部にそれぞれ、空芯のトラッキングコイル３ａ−３ｄの中心部を嵌め合わせるとともに、それを接着して固定する。
【００１５】
トラッキングコイル３ａ−３ｄについても、フォーカスコイルと同様に凸部を巻芯として直接コイルを巻回することもできるが、コイルの端部を規制するために、凸部の端に鍔部が必要となり、ｙ方向の寸法が大きくなる。その結果、後に説明する磁石及びヨークからなる磁気回路のギャップが大きくなり、磁界強度が低下し、その結果、装置の性能が低下する。
【００１６】
本参考例のように、トラッキングコイル３ａ−３ｄを凸部に接着して固定することによって、高性能な装置を構成することができる。接着して固定する場合でも、位置決め用の凸部を設けることによって、装置の組立性が良くなる。
【００１７】
ここで、トラッキングコイル３ａ−３ｄを、２連又は４個全てが元々連結した４連コイルとすることによって、コイルを接続するための半田付けを省略し、その結果、組立工数を更に減少させることができる。
【００１８】
このようにして、対物レンズ１、レンズホルダ２、フォーカスコイル及びトラッキングコイル３ａ−３ｄは、コイルレンズ部を構成する。
【００１９】
コイルレンズ部は、４本の板ばね４ａ−４ｄ（図４において４ａ，４ｂ，４ｄのみを示す。）がインサート成形されたばねインサートホルダ５に接着して固定される。
【００２０】
ばねインサートホルダ５は、レンズホルダ２が固定される可動ホルダ５ａと、インサート成形によって一端が可動ホルダ５ａに固定された板ばね４ａ−４ｄと、板ばね４ａ−４ｄの他端をインサート成形によって固定した固定ホルダ５ｂとを一体成形することによって形成される。
【００２１】
板ばね４ａ−４ｄを、例えば、ベリリウム銅のような金属材料によって構成し、可動ホルダ５ａ及び固定ホルダ５ｂを、例えば、ウイスカ入りの液晶ポリマーのような合成樹脂によって構成する。
【００２２】
可動ホルダ５ａは、板ばね４ａ−４ｄによって、固定ホルダ５ｂに対して記録媒体（図示せず）の垂直方向（ｚ方向）及び半径方向（ｙ方向）に移動可能に支持される。
【００２３】
レンズホルダ２の図示しない２箇所の穴部は、可動ホルダ５ａの図示しない２個の突起に嵌め合わされ、かつ、接着され及び固定される。フォーカスコイル及びトラッキングコイル３ａ−３ｄの端末はそれぞれ、半田付けによって板ばね４ａ−４ｄに接続される。板ばね４ａ−４ｄには、固定ホルダ５ｂの側において、図示しないフレキシブル基板が固定され、図１に示すようなフレキシブル基板６及び図示しない電気基板が接続される。
【００２４】
固定ホルダ５ｂは、例えば鉄製のヨーク７に接着され及び固定される。ヨーク７には磁石８ａ，８ｂも固定される。ヨーク７は、ｚ方向に延在する立ち上げ部７ａ−７ｄを有し、例えば合成樹脂製のベース９に接着され及び固定される。ベース９を、例えばカーボン繊維入りの液晶ポリマーによって構成する。ベース９は、脚状の突起９ａ−９ｄを有する。
【００２５】
ベース９にヨーク７及びばねインサートホルダ５を固定した後、ヨーク１０を、接着剤によって立ち上げ部７ａ，７ｂの上端に固定するとともに、ヨーク１１を、接着剤によって立ち上げ部７ｃ，７ｄの上端に固定する。
【００２６】
ベース９が固定されるキャリッジ１２は、突起９ａ−９ｄをそれぞれ通過させる図示しない４個の孔を有する。対物レンズ１は、その光軸が記録媒体に対して正確に垂直であることが要求され、記録媒体に対して正確な向きとなるように傾き調整が行われる。ベース９及びキャリッジ１０にはそれぞれ、対物レンズ１を中心とする図示しない球面が設けられ、このような傾き調整を行うに当たり、これらの球面を互いに重ね合わせ、キャリッジ１０に設けた図示しない４個の孔に突起９ａ−９ｄをそれぞれ挿入することによって、ベース９を、キャリッジ１２に傾き調整可能に支持する。
【００２７】
この場合、突起９ａ−９ｄをｚ方向（図４の下に向かう方向）に引いた状態で傾きを調整することによって、上記球面間の浮きを防止する。またベース９の球面をキャリッジ１０の球面に沿ってスライドさせることによって、ベース９を傾斜させることができ、その結果、対物レンズ１の傾き調整を行うことができる。したがって、傾き調整時には、突起９ａ−９ｄを調整機でつかんで所望の方向に調整する。調整後、ベース９はキャリッジ１０に接着される。接着剤が硬化した後、突起９ａ−９ｄの余分な部分が切断される。
【００２８】
キャリッジ１２には、ミラー１３が接着剤によって固定されている。ミラー１３は、接着剤が剥れるのを防止するために、ばねの役割も果たすミラー押さえ１４によって固定される。ミラー押さえ１４は、キャリッジ１２にｘ方向に設けられた図示しない孔に挿入され、ミラー１３を弾性力によって押さえている。
【００２９】
キャリッジ１２には、２個のアクセスコイル１５ａ，１５ｂも固定されている。アクセスコイル１５ａ，１５ｂの端末は、フレキシブル基板６に半田付けされている。
【００３０】
ばねインサートホルダ５は、保護用のカバー１６が被覆されている。カバー１６を、例えば、非磁性のステンレスで構成する。図２及び３で斜線で示したようなキャリッジ１２とカバー１４との接触部分の半分以上に接着剤が塗布される。この場合、対物レンズ１の傾き調整後、ヨーク１０，１１とカバー１６とを、接着剤によって接続するようにする。なお、キャリッジ１２とカバー１６との間の接続を、作業性を考慮しながら対物レンズ１の傾き調整後に行うこともできる。
【００３１】
図１に示すように、キャリッジ１２は、デッキベース１７に固定されている２本の軸１８ａ，１８ｂによって記録媒体の半径方向に移動可能に支持される。キャリッジ１２を、例えば、熱可塑性ポリイミド樹脂で構成し、軸１８ａ，１８ｂの通る軸受け部が一体成形される。
【００３２】
軸１８ａ，１８ｂを、例えば、アルミナ系のセラミックスで構成する。アクセスコイル１５ａ，１５ｂの中には、図示しない内ヨークが通され、その上には、磁石が取り付けられた外ヨーク１９ａ，１９ｂが固定される。
【００３３】
本参考例では、デッキベース１７に固定された図示しない光学系から出射したレーザ光は、ミラー１３によって反射され、対物レンズ１によって記録媒体上にスポットを形成する。
【００３４】
記録媒体からの反射光は、再び対物レンズ１を通じて光学系に戻り、フォーカスエラー、トラッキングエラー及び記録信号の検出が行われる。フォーカスエラーが検出された場合、フォーカスコイルに電流を流すことによって、レンズホルダ２を、記録媒体の面に垂直な方向に駆動する。トラッキングエラーが検出された場合、トラッキングコイル３ａ−３ｄに電流を流すことによって、レンズホルダ２を、記録媒体の半径方向に駆動する。このようにして、レンズホルダ２に固定された対物レンズ１は、フォーカス制御及びトラッキング制御される。
【００３５】
互いに相違するトラックにアクセスする場合には、アクセスコイル１５ａ，１５ｂに電流を流すことによって、キャリッジ１２を記録媒体の半径方向に駆動する。これによって、キャリッジ１２上の対物レンズ１がアクセス制御される。
【００３６】
キャリッジ１２は、コイルレンズ部を収容するために、上部が開放された箱形状を有する。その上部がカバー１６によって接続されるので、開放された部分における強度の低下を抑制している。既に説明したように、キャリッジ１２とカバー１６との接触部分の半分以上に接着剤が塗布されることによって、キャリッジ１２とカバー１６とが互いに比較的強固に固定されているので、十分な強度の光学系駆動装置を構成することができる。
【００３７】
キャリッジ１２が箱形状を有する場合、比較的重いコイルレンズ部が載せ置かれた中心部がｚ方向に共振するおそれがある。しかしながら、本参考例では、キャリッジ１２のほぼ中央部にあるヨーク７及びカバー１６が、接着剤によって上部で比較的強固に固定されている。
【００３８】
これによって、キャリッジ１２のほぼ中央部でヨーク７が上下に貫通する梁の役割を果たし、キャリッジ１２及びそれに載せ置かれた構成要素全体の剛性が大幅に向上し、共振周波数を高めることができる。特に、キャリッジ１２が比較的薄い形状を有し、キャリッジ１２に補強用の梁を入れるスペースが存在しない場合に効果的である。また、ヨーク７の共振も著しく軽減することができる。
【００３９】
図６及び７は、本発明による光学式駆動装置の第１の実施の形態を示す図である。本実施の形態において、上記参考例と対応する箇所には同一符号を付すものとする。本実施の形態では、固定ホルダ２１の上部に凸部２１ａ，２１ｂが設けられ、カバー２２の対応個所には孔２３ａ，２３ｂが形成されている。孔２３ａ，２３ｂにおいて凸部２１ａ，２１ｂとカバー２２との間の接続が行われるように、図６に斜線を付したように接着剤２４ａ，２４ｂを設ける。
【００４０】
本実施の形態によれば、カバー２２とキャリッジ１２との間の接続を行う梁の役割を果たすものが増加するので、共振周波数を一層高めることができる。また、ばねの固定部がカバー２２と接続され、補強されるので、この部分の共振も著しく軽減することができる。
【００４１】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、光学素子として対物レンズを使用したが、対物レンズ以外の他の任意の種類の光学素子を使用することもできる。また、カバー１６，２２をステンレス製とするとともに、キャリッジ１２を樹脂製としたが、カバー１６，２２を、例えば、十分な強度を有する樹脂によって構成することもでき、キャリッジ１２を、例えば、亜鉛のようなダイカストによって構成することもできる。
【００４２】
また、ヨーク７の上部にヨーク１０，１１を載せ置いた形態を示したが、ヨーク１０，１１を有することなくヨーク７をカバー１６，２２に直接接続することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明とともに開発した光学式駆動装置の参考例の斜視図である。
【図２】 本発明とともに開発した光学式駆動装置の参考例の一部の斜視図である。
【図３】 本発明とともに開発した光学式駆動装置の参考例の一部の分解斜視図である。
【図４】 本発明とともに開発した光学式駆動装置の参考例の一部の分解斜視図である。
【図５】 本発明とともに開発した光学式駆動装置の参考例の一部の斜視図である。
【図６】 本発明による光学式駆動装置の第１の実施の形態の一部の斜視図である。
【図７】 本発明による光学式駆動装置の第１の実施の形態の一部の分解斜視図である。
【符号の説明】
１ 対物レンズ
２ レンズホルダ
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ トラッキングコイル
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 板ばね
５ ばねインサートホルダ
５ａ 可動ホルダ
５ｂ，２１ 固定ホルダ
６ フレキシブル基板
７，１０，１１ ヨーク
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 立ち上げ部
８ａ，８ｂ 磁石
９ ベース
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 突起
１２ キャリッジ
１３ ミラー
１４ ミラー押さえ
１５ａ，１５ｂ アクセスコイル
１６，２２ カバー
１７ デッキベース
１８ａ，１８ｂ 軸
１９ａ，１９ｂ 外ヨーク
２１ａ，２１ｂ 凸部
２３ａ，２３ｂ 孔
２４ａ，２４ｂ 接着剤
【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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