(57)【要約】【課題】オーバーハング型の対物レンズアクチュエータにおいて、高次共振を有効にかつ簡易な手段で抑圧することができる対物レンズアクチュエータを提供する。【解決手段】本発明に係る対物レンズアクチュエータは、光ディスクに対してレーザ光を集光する対物レンズと、マグネシウム合金で形成され略舌片形状をなすと供にその先端近傍に設けられる円形開口に対物レンズが装着されるレンズホルダと、レンズホルダの底面および後端面に臨む位置に配設される固定部と、一端がレンズホルダに固定され、他端が固定部に固定され、レンズホルダを中空に支持する複数のサスペンションワイヤと、レンズホルダをトラッキング駆動、フォーカス駆動、およびチルト回転駆動する複数のコイル及び複数のマグネットと、レンズホルダの外周側面に接着される複数のダンパーウェイトと、を備えたことを特徴とする。【選択図】  図２
2007149277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーバーハング型の対物レンズアクチュエータにおいて、
光ディスクに対してレーザ光を集光する対物レンズと、
マグネシウム合金で形成され略舌片形状をなすと供に、前記略舌片形状の先端近傍に設けられる円形開口に前記対物レンズが装着されるレンズホルダと、
前記レンズホルダの底面および後端面に臨む位置に配設される固定部と、
一端が前記レンズホルダに固定され、他端が前記固定部に固定され、前記レンズホルダを中空に支持する複数のサスペンションワイヤと、
前記レンズホルダをトラッキング駆動、フォーカス駆動、およびチルト回転駆動する複数のコイル及び複数のマグネットと、
前記レンズホルダの外周側面に接着される複数のダンパーウェイトと、
を備えたことを特徴とする対物レンズアクチュエータ。
【請求項２】
前記ダンパーウェイトは、前記対物レンズ付近を通る前記トラッキング駆動の方向の軸上において、前記対物レンズを両側から挟み込む位置に対に設けられた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】
前記ダンパーウェイトは、前記レンズホルダの後端面にさらに設けられたことを特徴とする請求項２に記載の対物レンズアクチュエータ。
【請求項４】
前記ダンパーウェイトは、前記レンズホルダの前端面にさらに設けられたことを特徴とする請求項３に記載の対物レンズアクチュエータ。
【請求項５】
前記ダンパーウェイトは、前記対物レンズ付近を通る前記トラッキング駆動の方向の軸と前記レンズホルダの前端との間に、対に設けられた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６】
前記ダンパーウェイトは、前記レンズホルダの後端面にさらに設けられたことを特徴とする請求項５に記載の対物レンズアクチュエータ。
【請求項７】
前記ダンパーウェイトは、粘性の高い接着剤で接着される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８】
前記ダンパーウェイトは、非磁性金属で生成される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９】
前記ダンパーウェイトの総重量の、本対物レンズアクチュエータの可動部の総重量に対する比率は３％から１５％の範囲である、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１０】
対物レンズアクチュエータを具備する光ピックアップと、
前記対物レンズアクチュエータの駆動を制御する駆動制御部と、
前記光ピックアップから出力される信号を再生処理する再生処理部と、
記録用データを変調し、レーザ制御信号として前記光ピックアップへ出力する記録処理部と、を備え、
前記対物レンズアクチュエータは、
オーバーハング型の対物レンズアクチュエータにおいて、
光ディスクに対してレーザ光を集光する対物レンズと、
マグネシウム合金で形成され略舌片形状をなすと供に、前記略舌片形状の先端近傍に設けられる円形開口に前記対物レンズが装着されるレンズホルダと、
前記レンズホルダの底面および後端面に臨む位置に配設される固定部と、
一端が前記レンズホルダに固定され、他端が前記固定部に固定され、前記レンズホルダを中空に支持する複数のサスペンションワイヤと、
前記レンズホルダをトラッキング駆動、フォーカス駆動、およびチルト回転駆動する複数のコイル及び複数のマグネットと、
前記レンズホルダの外周側面に接着される複数のダンパーウェイトと、
を備えたことを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１１】
前記ダンパーウェイトは、前記対物レンズ付近を通る前記トラッキング駆動の方向の軸上において、前記対物レンズを両側から挟み込む位置に対に設けられたことを特徴とする請求項１０に記載の情報記録再生装置。
【請求項１２】
前記ダンパーウェイトは、前記レンズホルダの後端面にさらに設けられたことを特徴とする請求項１１に記載の情報記録再生装置。
【請求項１３】
前記ダンパーウェイトは、前記レンズホルダの前端面にさらに設けられたことを特徴とする請求項１２に記載の情報記録再生装置。
【請求項１４】
前記ダンパーウェイトは、前記対物レンズ付近を通る前記トラッキング駆動の方向の軸と前記レンズホルダの前端との間に、対に設けられたことを特徴とする請求項１０に記載の情報記録再生装置。
【請求項１５】
前記ダンパーウェイトは、前記レンズホルダの後端面にさらに設けられたことを特徴とする請求項１４に記載の情報記録再生装置。
【請求項１６】
前記ダンパーウェイトは、粘性の高い接着剤で接着されることを特徴とする請求項１０に記載の情報記録再生装置。
【請求項１７】
前記ダンパーウェイトは、非磁性金属で生成されることを特徴とする請求項１０に記載の情報記録再生装置。
【請求項１８】
前記ダンパーウェイトの総重量の、前記対物レンズアクチュエータの可動部の総重量に対する比率は３％から１５％の範囲である、ことを特徴とする請求項１０に記載の情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物レンズアクチュエータ及び情報記録再生装置に係り、特に、光ピックアップの対物レンズを３軸駆動する対物レンズアクチュエータ及びそれを内蔵する情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの情報記録再生装置では、レーザ光の焦点を光ディスク上の特定の位置に正確に合わせることによって情報の記録や再生を行っている。この位置合わせは、レーザ光を集光するための対物レンズと光ディスクとの相対位置或いは相対姿勢角を、対物レンズアクチュエータを用いて制御することによって実現している。
【０００３】
具体的には、トラッキング制御およびフォーカス制御と呼ばれる位置制御と、ラジアルチルト制御と呼ばれる姿勢角制御とをそれぞれサーボ機構を用いて行っている。
【０００４】
トラッキング制御は、光ディスクの特定のトラックの中心にレーザ光の焦点が常に位置するように対物レンズの径方向の位置を微調するサーボ制御である。また、フォーカス制御は、レーザ光の焦点が光ディスク上に正確に位置するように対物レンズと光ディスクとの離隔距離を制御するサーボ制御である。
【０００５】
ラジアルチルト制御は、光ディスクの反射面がレーザ光の光軸に対して垂直な面から若干ずれてラジアル方向に傾斜した場合でも、レーザ光が光ディスクの反射面に対して常に垂直に照射されるように、対物レンズの姿勢角を光ディスクの径方向に制御するサーボ制御である。
【０００６】
対物レンズアクチュエータでは、高速で回転する光ディスクに対しても追随することが必要であり、サーボ制御系には高い応答性が求められる。即ち、サーボ系に対して広い周波数帯域が要求される。同時に、広い周波数範囲に対して、発振等が生じないように、系の安定性も必要である。
【０００７】
一般に、ボード線図で表される対物レンズアクチュエータのゲイン特性では、高周波領域において複数のゲインピーク（以下、高次ゲインピークという）が生じることが知られている。
【０００８】
高次ピークゲインが大きいと、高い周波数で対物レンズが激しく振動し（以下、高次共振という）、制御不安定となる。このため、高次ゲインピークを抑圧することが、対物レンズアクチュエータの設計において重要な課題となっている。
【０００９】
例えば、特許文献１には、トラッキング制御用やフォーカス制御用の駆動コイルにダンパーウェイトを接着させることによって、高次ゲインピークを抑圧し、高次共振のゲイン余裕を多く確保できるとする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−６８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、近時の対物レンズアクチュエータにおいては、対物レンズを固定し支持する構造体（以下、レンズホルダという）の形状は、レンズセンター型とオーバーハング型の２種類に分類することができる。
【００１１】
レンズセンター型のレンズホルダは、四角枠のフレームのほぼ中央に対物レンズを配置する形態のものである。例えば、特許文献１が開示する対物レンズアクチュエータのレンズホルダは、レンズセンター型のものである。
【００１２】
レンズセンター型のレンズホルダは、レーザ光を対物レンズに導くための光学系をレンズホルダの直下に配置せざるを得ないため、光ピックアップの薄型化には限界がある。一方、レンズホルダの基本形状が四角枠のフレームで形成されているため、弾性変形しにくい構造であり、この結果、高次共振に対しては比較的有利な形態である。
【００１３】
これに対して、オーバーハング型のレンズホルダは、厚みがテーパ上に薄くなる舌片状のフレーム構造の先端近傍に対物レンズを配置する形態のものである。
【００１４】
オーバーハング型のレンズホルダでは、光学系の真上にオーバハングさせて対物レンズを配置させる形態であるため、光ピックアップの超薄型化が実現可能な形態である。一方、レンズホルダの構造上、レンズセンター型のレンズホルダに比べると弾性変形しやすく、高次共振に対しては、やや不利な形態である。
【００１５】
近時、ノートブック型パーソナルコンピュータにおいては、薄型化に対する要求は益々高まってきている。この要求に応えるためには、光ディスクドライバの薄型化が不可欠である。このため、対物レンズアクチュエータの構造としてオーバーハング型を採用し、薄型化を追求する形態が多く用いられている。このような事情から、形状自体としては高次共振に対してやや不利なオーバーハング型のレンズホルダに対して、何らかの高次共振対策を施すことが強く求められている。
【００１６】
さらに、近時、ＨＤ  ＤＶＤ等による高記録密度の光ディスクも実用段階に入ってきている。これらの高記録密度の光ディスクでは、従来以上の高速回転を伴うため、対物レンズアクチュエータのさらなる高帯域化が必要となる。
【００１７】
高帯域化の方策として、従来合成樹脂で形成していたレンズホルダの材質を、例えばマグネシウム合金とすることでレンズホルダの剛性を高め、高次ゲインピークが発生する周波数領域をより高い周波数領域にシフトさせる等の手段が有効である。
【００１８】
しかしながら、仮にマグネシウム合金化等の対策をして高次ゲインピークの発生領域を高域にシフトさせたとしても、高次ゲインピーク自体の大きさを低減することは従来どおり重要である。
【００１９】
特許文献１が開示するダンパーウェイトを用いた技術は、高次ゲインピークの低減に対して有効であるものの、その開示範囲は、レンズセンター型のレンズホルダに限定されたものであり、今日の薄型対物レンズアクチュエータの主流であるオーバーハング型に適用できるものではない。
【００２０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、オーバーハング型のレンズホルダを具備する対物レンズアクチュエータにおいて、高次共振を有効にかつ簡易な手段で抑圧することができる対物レンズアクチュエータ、およびそれを内蔵する情報記録再生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】
【００２１】
本発明に係る対物レンズアクチュエータは、上記課題を解決するため、請求項１に記載したように、オーバーハング型の対物レンズアクチュエータにおいて、光ディスクに対してレーザ光を集光する対物レンズと、マグネシウム合金で形成され略舌片形状をなすと供に前記略舌片形状の先端近傍に設けられる円形開口に前記対物レンズが装着されるレンズホルダと、前記レンズホルダの底面および後端面に臨む位置に配設される固定部と、一端が前記レンズホルダに固定され、他端が前記固定部に固定され、前記レンズホルダを中空に支持する複数のサスペンションワイヤと、前記レンズホルダをトラッキング駆動、フォーカス駆動、およびチルト回転駆動する複数のコイル及び複数のマグネットと、前記レンズホルダの外周側面に接着される複数のダンパーウェイトと、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る情報記録再生装置は、上記課題を解決するため、請求項１０に記載したように、対物レンズアクチュエータを具備する光ピックアップと、前記対物レンズアクチュエータの駆動を制御する駆動制御部と、前記光ピックアップから出力される光ディスク再生信号を復調処理する復調処理部と、記録用データを変調し、レーザ制御信号として前記光ピックアップへ出力する変調処理部と、を備え、前記対物レンズアクチュエータは、オーバーハング型の対物レンズアクチュエータにおいて、光ディスクに対してレーザ光を集光する対物レンズと、マグネシウム合金で形成され略舌片形状をなすと供に、前記略舌片形状の先端近傍に設けられる円形開口に前記対物レンズが装着されるレンズホルダと、前記レンズホルダの底面および後端面に臨む位置に配設される固定部と、一端が前記レンズホルダに固定され、他端が前記固定部に固定され、前記レンズホルダを中空に支持する複数のサスペンションワイヤと、前記レンズホルダをトラッキング駆動、フォーカス駆動、およびチルト回転駆動する複数のコイル及び複数のマグネットと、前記レンズホルダの外周側面に接着される複数のダンパーウェイトと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る対物レンズアクチュエータ、および情報記録再生装置によれば、オーバーハング型のレンズホルダを具備する対物レンズアクチュエータにおいて、高次共振を有効にかつ簡易な手段で抑圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る対物レンズアクチュエータ、および情報記録再生装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００２５】
（１）情報記録再生装置の構成および動作
本実施形態に係る情報記録再生装置１００は、例えば、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、HD  DVD-ROM、HD  DVD−R、HD  DVD−RR、HD  DVD−RAM等の光ディスク２００に対して、情報の記録再生を行うものである。
【００２６】
図１は、情報記録再生装置１００の構成例を示した図である。
【００２７】
情報記録再生装置１００は、光ピックアップ５０、３軸制御部６０（駆動制御部）、再生処理部７０、および記録処理部８０を備えて構成されている。
【００２８】
光ピックアップ５０は、光ディスク２００に対して情報の記録や再生のためにレーザ光を照射すると供に光ディスク２００からの反射光を電気信号に変換し再生信号として出力するものであり、光学系構成品として、半導体レーザ５１、コリメートレンズ５２、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）５３、４分の１波長板２２、対物レンズ２１、集光レンズ５４、および光検出器５５を備えている。
【００２９】
また、光ピックアップ５０は、対物レンズ２１および４分の１波長板２２を搭載する対物レンズアクチュエータ１０を備えており、対物レンズアクチュエータ１０によって対物レンズ２１および４分の１波長板２２を３軸制御している。
【００３０】
３軸制御部６０は、フォーカスエラー信号生成回路６１、フォーカス制御回路６２、トラッキングエラー信号生成回路６３、トラッキング制御回路６４、ラジアルチルトエラー信号生成回路６５、およびラジアルチルト制御回路６６を備えている。
【００３１】
３軸制御部６０が備えるこれらの回路によって生成される制御信号は、対物レンズアクチュエータ１０に出力され、対物レンズ２１の位置制御および姿勢角制御を行っている。具体的には、レーザ光の焦点が光ディスク上に正確に位置するように対物レンズと光ディスクとの離隔距離を制御するフォーカス制御、光ディスクの特定のトラックの中心にレーザ光の焦点が常に位置するように対物レンズの径方向の位置を微調するトラッキング制御、および光ディスクの設置状態が水平から若干ずれてラジアル方向に傾斜した場合でも、レーザ光が光ディスクの反射面に対して常に垂直に照射されるように、対物レンズの姿勢角を光ディスクの径方向に制御するラジアルチルト制御をそれぞれサーボ制御している。
【００３２】
再生処理部７０は、光ピックアップ５０から出力される信号に対して再生処理を行うものであり、信号処理回路７１および復調回路７２を備えている。
【００３３】
また、記録処理部８０は、主に光ディスク２００に対する情報の記録を行うものであり、変調回路８１、記録再生制御部８２、およびレーザ制御回路８３を備えている。
【００３４】
上記のように構成された情報記録再生装置１００の動作について説明する。まず、光ディスク２００に対する情報記録の動作から説明する。
【００３５】
記録処理部８０の変調回路８１は、所定の変調方式に基づいてホスト、例えばパーソナルコンピュータ本体から提供される記録情報（データシンボル）をチャネルビット系列に変調する。記録情報に対応したチャネルビット系列は、記録再生制御部８２に入力される。
【００３６】
この記録再生制御部８２には、ホストからの記録再生指示（この場合、記録指示）が入力される。記録再生制御部８２は、３軸制御部６０に制御信号を出力し、目的の記録位置に光ビームが適切に集光されるように対物レンズアクチュエータ１０を駆動する。さらに、記録再生制御部８２は、チャネルビット系列をレーザ制御回路８３に供給する。
【００３７】
レーザ制御回路８３は、チャネルビット系列をレーザ駆動波形に変換し、半導体レーザ５１をパルス駆動させる。この結果、半導体レーザ５１は、所望のビット系列に対応した記録用の光ビームを生成する。
【００３８】
半導体レーザ５１で生成された記録用の光ビームは、コリメートレンズ５２で平行光となり、ＰＢＳ５３に入射し、透過する。ＰＢＳ５３を透過した光ビームは、４分の１波長板２２を透過し、対物レンズ２１により光ディスク２００の情報記録面に集光される。
【００３９】
集光された記録用の光ビームは、３軸制御部６０および対物レンズアクチュエータ１０によるフォーカス制御、トラッキング制御、およびラジアルチルト制御によって、光ディスク２００の情報記録面上に最良の光ビームスポットが得られる状態で維持される。
【００４０】
次に、この情報記録再生装置１００による光ディスク２００からの情報の再生について説明する。
【００４１】
記録再生制御部８２には、ホストからの記録再生指示（この場合、再生指示）が入力される。記録再生制御部８２は、ホストからの再生指示に従って、レーザ制御回路８３に再生制御信号を出力する。
【００４２】
レーザ制御回路８３は、再生制御信号に基づいて半導体レーザ５１を駆動させ再生用の光ビームを生成する。半導体レーザ５１で生成された再生用の光ビームは、コリメートレンズ５２で平行光となり、ＰＢＳ５３に入射し透過する。ＰＢＳ５３を透過した光ビームは４分の１波長板２２を透過し、対物レンズ２１により光ディスク２００の情報記録面に集光される。
【００４３】
集光された再生用の光ビームは、３軸制御部６０および対物レンズアクチュエータ１０によるフォーカス制御、トラッキング制御、およびラジアルチルト制御によって、光ディスク２００の情報記録面上に最良の光ビームスポットが得られる状態で維持される。
【００４４】
光ディスク２００上に照射された再生用の光ビームは、情報記録面内の反射膜あるいは反射性記録膜によって反射される。反射光は、対物レンズ２１を逆方向に透過して再度平行光となり、４分の１波長板２２を透過した後、入射光に対して垂直な偏光を持つＰＢＳ５３で反射される。
【００４５】
ＰＢＳ５３で反射された光ビームは、集光レンズ５４により収束光となり、光検出器５５に入射される。光検出器５５は、例えば、４分割のフォトディテクタから構成されている。光検出器５５に入射した光束は、光電変換されて電気信号となり増幅される。増幅された信号は、再生処理部７０の信号処理回路７１において等化処理された後２値化され、復調回路７２に送られる。復調回路７２では所定の変調方式に対応した復調動作が施されて、再生データが出力される。
【００４６】
一方、光検出器５５から出力される電気信号の一部は３軸制御部６０へ入力され、フォーカスエラー信号生成回路６１によりフォーカスエラー信号が生成される。同様に、光検出器５５から出力される電気信号の一部は３軸制御部６０へ入力され、トラッキングエラー信号生成回路６３およびラジアルチルトエラー回路６６により夫々トラッキングエラー信号およびラジアルチルトエラー信号が生成される。
【００４７】
フォーカス制御回路６２は、フォーカスエラー信号に基づき対物レンズアクチュエータ１０を制御し、ビームスポットのフォーカスを制御する。トラッキング制御回路６４は、トラッキングエラー信号に基づき対物レンズアクチュエータ１０を制御し、ビームスポットのトラッキングを制御する。また、ラジアルチルト制御回路６６は、ラジアルチルトエラー信号に基づき対物レンズアクチュエータ１０を制御し、ビームスポットのラジアルチルトを制御する。
【００４８】
このように、対物レンズアクチュエータ１０は、３軸制御部６０からの制御信号に基づいて対物レンズアクチュエータ１０に搭載されている対物レンズ２１の位置および姿勢角を制御し、光ディスク２００に対するビームスポットの位置が最適となるように維持している。
【００４９】
以下、対物レンズアクチュエータ１０の構造および動作について説明する。
【００５０】
（２）対物レンズアクチュエータの構造
図２は、対物レンズアクチュエータ１０の全体構造を示す斜視外観図である。対物レンズアクチュエータ１０の全体形状は、略舌片状の形状をなしており、その前端部に設けられた円形開口に対物レンズ２１が搭載されている。
【００５１】
対物レンズアクチュエータ１０は、光ピックアップ５０に内蔵され、対物レンズ２１が光ディスク２００の反射面を臨む位置に配設される。対物レンズアクチュエータ１０の寸法は、例えば、高さＨが約６．５ｍｍ、幅Ｗが約１３．５ｍｍ、長さＬが約１６ｍｍ程度の非常に小型のものである。
【００５２】
対物レンズ２１の図２において下方には、ＰＢＳ５３等の光学系（図示せず）が配置される。対物レンズアクチュエータ１０の前端部は、これらの光学系の構成品の一部に覆いかぶさるような構造となっているため、図２に示す対物レンズアクチュエータ１０の形態をオーバーハング型と呼んでいる。
【００５３】
対物レンズアクチュエータ１０は、大きくは、可動部２０、固定部４０、およびサスペンションワイヤ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、および３０ｄから構成されている。
【００５４】
サスペンションワイヤ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、および３０ｄ（以下、サスペンションワイヤを総称する場合には単にサスペンションワイヤ３０という）は、本実施形態では、４本の弾性線状体から構成されており、それぞれの一端は可動部２０に固定され、他端は固定部４０に固定されている。これら４本のサスペンションワイヤ３０によって、固定部４０に対して可動部２０を中空に支持している。
【００５５】
また、サスペンションワイヤ３０は、可動部２０に設けられているトラッキング制御コイル２４ａ、２４ｂおよびフォーカス制御コイル２５（いずれも後述）に対して電流を供給する導電体としても機能するものである。
【００５６】
サスペンションワイヤ３０は、可動部２０側においては、可動部２０の両側に設けられている可動部基板２７ａ、２７ｂに例えば半田付けによって固定されている。
【００５７】
他方、固定部４０側においては、固定部４０の後部両側に設けられている長方形状の貫通孔４７ａ、４７ｂを貫通したのち、固定部後端に設けられている固定部基板４６に半田付け等で固定されている。
【００５８】
貫通孔４７ａ、４７ｂの内部は、例えばＵＶ硬化性のゲル剤が充填されており、このゲル剤のダンピング効果により可動部２０の振動ピーク値（主に主共振による振動のピーク値）を低減させている。
【００５９】
また、可動部２０には、可動部２０の高次共振を抑圧するための複数のダンパーウェイト２９（２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ）が外周側面に設けられている。ダンパーウェイトの具体的な取り付け位置やその作用については後述する。
【００６０】
図３は、可動部２０の構造をより見やすくするために、固定部４０の構成品であるアッパーヨーク４９を取り外した状態での対物レンズアクチュエータ１０の外観斜視図である。アッパーヨーク４９の下側には、トラッキング制御コイル２４ａ、２４ｂおよびフォーカス制御コイル２５が配置されており、これらはいずれも可動部２０に固定されている。
【００６１】
図４は、対物レンズアクチュエータ１０の可動部２０のみを取り出して図示したものである。可動部２０は、可動部２０の構造部材として機能するレンズホルダ２３を有しており、このレンズホルダ２３に、対物レンズ２１、一対のトラッキング制御コイル２４ａ、２４ｂ、フォーカス制御コイル２５、一対のラジアルチルト制御マグネット２６ａ、２６ｂ、レンズホルダ２３の両側に設けられる可動部基板２７ａ、２７ｂが、各々固定されている。
【００６２】
また、レンズホルダ２３の対物レンズ２１側の両側上面には、一対の衝突緩衝部材２８ａ、２８ｂが設けられており、万一可動部２０が異常動作した場合であっても光ディスク２００に対する損傷を防止している。
【００６３】
可動部２０自体は、前述したように、サスペンションワイヤ３０によって中空に保持されており、トラッキング制御、フォーカス制御、およびラジアルチルト制御のいずれの駆動においても摩擦力が生じない構成となっている。
【００６４】
トラッキング制御は、トラッキング制御コイル２４ａ、２４ｂに流す電流と、トラッキング制御コイル２４ａ、２４ｂに近接して配置されるトラッキング制御マグネット４２（固定部４０の構成品）の磁束とによって生じる電磁力の制御によって行われる。
【００６５】
同様にして、フォーカス制御は、フォーカス制御コイル２５に流す電流と、フォーカス制御コイル２５の中央部を貫通するフォーカス制御マグネット４３（固定部４０の構成品）の磁束とによって生じる電磁力の制御によって行われる。
【００６６】
また、ラジアルチルト制御は、可動部２０後部に固定されているラジアルチルト制御マグネット２６ａ、２６ｂの磁束と、ラジアルチルト制御コイル４４ａ、４４ｂ（固定部４０の構成品）に流す電流とによって生じる電磁力の制御によって行われる。
【００６７】
トラッキング制御、フォーカス制御、およびラジアルチルト制御は、いずれも微小な変位量を実現する制御であり、例えば、数μｍ以下の精度での制御を実現するものである。
【００６８】
図５は、レンズホルダ２３の外観を示す斜視図である。レンズホルダ２３は、その前端部に対物レンズ２１を装填するための円形開口２３１を有しており、中央部には、トラッキング制御コイル２４ａ、２４ｂやフォーカス制御コイル２５を内周に固定する矩形開口部２３２を有している。
【００６９】
レンズホルダ２３は、変位量は小さいものの、高速で回転する光ディスク２００に対して高い追従性が求められるため、軽量でかつヤング率の高い（剛性の高い）材質で形成する必要がある。このため、従来は、液晶ポリマー等の軽量かつ剛性の高いエンジニアリングプラスチックが多く用いられてきた。
【００７０】
しかしながら、近時のＨＤ  ＤＶＤ等の高密度記録媒体では、従来型のＤＶＤに対してさらに高い応答性が要求されるようになってきている。このため、軽量性を維持しつつ剛性のさらに高い材質が求められており、例えばマグネシウム合金によってレンズホルダ２３を形成する形態が好適である。本実施形態においてもレンズホルダ２３をマグネシウム合金で形成する形態としている。
【００７１】
図６は、対物レンズアクチュエータ１０の固定部４０の構造を示す外観斜視図である。また、図７は、固定部４０の各構成品を分解して図示した分解斜視図である。
【００７２】
固定部４０は、ベースヨーク４１、フォーカス／トラッキング制御マグネット４２、４３、固定部本体４５、バックヨーク４８、固定部基板４６、ラジアルチルト制御コイル４４ａ、４４ｂ、およびアッパーヨーク４９（図６では図示を省略）を備えて構成される。
【００７３】
ベースヨーク４１は、固定部４０の下部構造体として機能すると供に磁気回路の一部を形成する。
【００７４】
ベースヨーク４１から垂直上方に延びる延出板４１１には、フォーカス／トラッキング制御マグネット４２が固定される。また、アッパーヨーク４９から垂直下方に延びる延出板（図７参照）にはフォーカス／トラッキング制御マグネット４３が固定される。これら２つのマグネットから発生する磁束と可動部２０に取り付けられているフォーカス制御コイル２５およびトラッキング制御コイル２４ａ、２４ｂに流れる電流との間の電磁力によって、可動部２０のフォーカス制御およびトラッキング制御を行っている。
【００７５】
固定部４０の後部側に配設される固定部本体４５には、その両側に長方形状の貫通孔４７ａ、４７ｂが設けられており、サスペンションワイヤ３０は貫通孔４７ａ、４７ｂを貫通して固定部本体４５の後部に取り付けられている固定部基板４６に半田付け等で固定される。また、固定部基板４６からはサスペンションワイヤ３０を介して制御電流がフォーカス制御コイル２５およびトラッキング制御コイル２４ａ、２４ｂに供給される。
【００７６】
固定部本体４５の凹部にはバックヨーク４８が収納され、バックヨーク４８の両端の延出部にはマグネット２６ａ、２６ｂにラジアルチルト制御用の駆動力を発生させるラジアルチルト制御コイル４４ａ、４４ｂが挿入される。
【００７７】
アッパーヨーク４９は、フォーカス／トラッキング制御マグネット４２、４３の上部に覆うように配設され磁気回路の一部を形成している。
【００７８】
（３）対物レンズアクチュエータの動作
上記のように構成された対物レンズアクチュエータ１０の動作について説明する。特に、対物レンズアクチュエータ１０のサーボ制御動作における高次共振について重点的に説明する。
【００７９】
図８は、ボード線図で示した対物レンズアクチュエータ１０の典型的なループゲイン特性を模式的に示す図である。一般に対物レンズアクチュエータ１０のループゲイン特性においては、１００Ｈｚ以下の領域に見られる緩やかなピーク（主共振）と、１０ｋＨｚ以上の領域に見られる複数のゲインピーク（高次共振）を伴った特性を示す。
【００８０】
主共振は、対物レンズアクチュエータ１０の可動部２０が弾性変形することなく共振するモードに対応するものである。これに対して、高次共振は可動部２０、特にレンズホルダ２３の弾性変形を伴う共振に対応するものである。なお、高次共振のうち、低い周波数のものから順に、２次共振、３次共振等と呼んでいる。
【００８１】
対物レンズアクチュエータ１０を駆動すると、周波数が数１０ｋＨｚの領域において対物レンズ２１が激しく振動し、制御不安定になる場合がある。これは、加振周波数成分がレンズホルダ２３の固有振動数に達したため、レンズホルダ２３が共振して弾性変形を生じるためである。
【００８２】
図９は、フォーカス制御方向の２次共振による可動部２０の弾性変形の状況を計算機シミュレーションによって解析した結果を示す側面図である。
【００８３】
図９（ａ）は、加振前の状態であり、図９（ｂ）が２次共振時の状態を示している。フォーカス制御方向の２次共振によって、レンズホルダ２３が弾性変形し、特に、可動部２０の後部と前部（対物レンズ２１の装着部位）とが大きく上下方向に湾曲変形する様子がわかる。
【００８４】
図１０は、フォーカス制御方向の３次共振による可動部２０の弾性変形の状況を同様に計算機シミュレーションによって解析した結果を示す正面図（可動部２０を対物レンズ２１の前方から見た図）である。
【００８５】
図１０（ａ）は、加振前の状態であり、図１０（ｂ）が３次共振時の状態を示している。２次共振では可動部２０の前部および後部が上下に湾曲変形するのに対して、３次共振では可動部２０の両側部が上下に湾曲変形する様子がわかる。
【００８６】
図１１は、トラッキング制御方向の３次共振による可動部２０の弾性変形の状況を同様に計算機シミュレーションによって解析した結果を示す平面図（可動部２０を上方から見た図）である。
【００８７】
図１１（ａ）は、加振前の状態であり、図１１（ｂ）がトラッキング制御方向の３次共振時の状態を示している。トラッキング制御方向の３次共振では可動部２０が水平方向にうねるように弾性変形している。この結果、可動部２０の前端（対物レンズ２１の近傍）や後端部において、上方から見て回転するように左右方向の変位が生じている。
【００８８】
光ディスク２００の記録再生においては、特に５０ｋＨｚ程度までの共振が問題となる。ＨＤ  ＤＶＤのような高密度記録媒体においては高倍速の記録再生が必要であり、これを実現するためにはサーボ系の制御帯域を従来型ＤＶＤに比べてより広く取ることが重要である。このため、高次共振が発生する周波数領域をより高い領域にシフトさせるか、或いは高次共振のゲインピーク値を低減させる必要がある。
【００８９】
高次共振が発生する周波数領域をより高い領域にシフトさせる手段、即ち、レンズホルダ２３の固有振動数を高める手段として、曲げ剛性の大きな材質でレンズホルダ２３を形成する方法が考えられる。このため、前述したように本実施形態ではレンズホルダ２３の材質としてマグネシウム合金を用いている。
【００９０】
しかしながら、さらに曲げ剛性の大きな材質、即ち、比重の高い材質を用いようとすると、対物レンズアクチュエータ１０の可動部重量が増加し、駆動感度が低下するという問題が生じる。
【００９１】
また、レンズホルダ２３の形状を曲げ剛性が大きい形状に最適化することも考えられる。しかしながら、本実施形態では、薄型化を追求するために、対物レンズ２１の下部に光学系の構成品を収納可能なオーバーハング型の構造としている。このため、対物レンズ２１周囲のレンズホルダ部材の補強には限界があり、曲げ剛性が大きくなるような形状の最適化によっては固有振動数を大きくすることは困難となる。
【００９２】
そこで、本実施形態では、高次共振のゲインピーク値を低減させる方策を採っている。具体的には、レンズホルダ２３の外周にダンパーウェイト２９を接着することによって高次共振のゲインピーク値を低減させる形態としている。
【００９３】
図１２は、ダンパーウェイト２９ａをレンズホルダ２３の前端部に、また、ダンパーウェイト２９ｂをレンズホルダ２３の後端部に接着した形態の可動部２０ａ（第１の実施形態に係る可動部２０ａ）の外観を示す図である。
【００９４】
ダンパーウェイト２９ａ、２９ｂ（以下、ダンパーウェイトを総称する場合には、単にダンパーウェイト２９という）は、粘性の大きな接着剤によってレンズホルダ２３の外周に接着される。この粘性をもった接着により、ダンパーウェイト２９は可動部２０とバネ−ダッシュポット系でつながった状態の別の振動体となる。この結果、可動部２０が共振して対物レンズ２１が激しく振動した場合でも、ダンパーウェイト２９はバネ結合された状態となり、少し位相が遅れた状態で振動して対物レンズ２１の振動エネルギーを吸収し、対物レンズ２１の共振ピークゲインを低減することができる。
【００９５】
ダンパーウェイト２９は、金属製であり、ある程度の質量を有するが、その大きさは小さく、例えば、１つあたり約２．５ｍｇである。可動部２０全体の質量に対するダンパーウェイト２９の合計質量の比率で見ると、３％から１５％の範囲内であり、対物レンズアクチュエータ１０の駆動感度に対してもほとんど影響はない。
【００９６】
ダンパーウェイト２９は、レンズホルダ２３の振動変位が最も大きくなる位置に接着するのが効果的である。
【００９７】
図９に示したシミュレーション結果からわかるように、フォーカス制御方向の２次共振によって可動部２０の前端部と後端部は上下方向に大きく変位する。また、図１１に示したシミュレーション結果からわかるように、トラッキング制御方向の３次共振によって可動部２０の前端部と後端部は左右方向に変位する。
【００９８】
従って、可動部２０の前端部と後端部にダンパーウェイト２９ａ、２９ｂを接着した第１の実施形態は、フォーカス制御方向の２次共振およびトラッキング制御方向の３次共振
によるピークゲインを効果的に低減することができる形態であるといえる。
【００９９】
図１３は、ダンパーウェイト２９ｃ、２９ｄを、対物レンズ２１付近を通るトラッキング制御方向の軸上において、対物レンズ２１を両側から挟み込む位置に対に設けた形態の可動部２０ｂ（第２の実施形態に係る可動部２０ｂ）の外観を示す図である。
【０１００】
図１０に示したシミュレーション結果から、フォーカス制御方向の３次共振によって可動部２０の両側部が上下方向に大きく変位することがわかる。
【０１０１】
従って、可動部２０の両側部（対物レンズ２１を挟む位置）にダンパーウェイト２９ｃ、２９ｄを接着した第２の実施形態は、フォーカス制御方向の３次共振によるピークゲインを効果的に低減することができる形態である。
【０１０２】
図１４は、第３の実施形態に係る可動部２０ｃの外観を示す図である。第３の実施形態は、第１の実施形態と第２の実施形態を組み合わせた形態であり、ダンパーウェイト２９ａ、２９ｂを可動部２０ｃの前端部および後端部に、また、ダンパーウェイト２９ｃ、２９ｄを対物レンズ２１の位置に夫々接着している。
【０１０３】
第３の実施形態では、フォーカス制御方向の２次共振および３次共振、並びにトラッキング制御方向の３次共振によるピークゲインを効果的に低減することができる。
【０１０４】
なお、第３の実施形態では４つのダンパーウェイト２９を用いているものの、その合計質量は可動部２０の総質量に対して３％から１５％の範囲内であり、駆動感度に対する影響はほとんど無い。
【０１０５】
図１５は、第４の実施形態に係る可動部２０ｄの外観を示す図である。第４の実施形態は、第３の実施形態に係る可動部２０ｃから先端部のダンパーウェイト２９ａを除いた形態であり、３つのダンパーウェイト２９ｂ、２９ｃ、および２９ｄを有する。
【０１０６】
対物レンズ２１近傍の左右のダンパーウェイト２９ｃ、２９ｄは、可動部２０全体から見ると先端部側に位置しており、これら２つのダンパーウェイト２９ｃ、２９ｄによってダンパーウェイト２９ａの機能を兼用させる形態である。
【０１０７】
図１６は、第５の実施形態に係る可動部２０ｅの外観を示す図である。第５の実施形態は、対物レンズ２１付近を通るトラッキング制御方向の軸とレンズホルダ２３の前端との間に、対にダンパーウェイト２９ｅ、２９ｆを設けた形態である。
【０１０８】
第５の実施形態に係るダンパーウェイト２９ｅ、２９ｆの位置は、第３の実施形態（図１４）に係る３つのダンパーウェイト２９ｃ、２９ｄ、および２９ａのほぼ中間に位置するものである。このため、第３の実施形態に比べると効果は小さいものの、少ない数のダンパーウェイト２９でフォーカス制御方向の２次共振と３次共振を同時に低減することができる。
【０１０９】
図１７は、第６の実施形態に係る可動部２０ｆの外観を示す図である。第６の実施形態に係る可動部２０ｆは、第５の実施形態に係る可動部２０ｅの後端部にさらにダンパーウェイト２９ｂを付加した形態である。第５の実施形態に対してフォーカス制御方向の２次共振をさらに低減することができる。
【０１１０】
なお、いずれの実施形態においても、ダンパーウェイト２９は非磁性金属、例えば黄銅等の材質で形成することが好ましい。ダンパーウェイト２９の材質を非磁性金属とすることで、対物レンズアクチュエータ１０が有する磁気回路に対して与える影響を排除することができるからである。
【０１１１】
図１８は、ダンパーウェイト２９の効果を確認するために、可動部２０にダンパーウェイト２９ｂ、２９ｃ、２９ｄを接着させて効果確認試験を行った結果の一例を示す図である。
【０１１２】
図１８は、ボード線図で表したフォーカス制御方向のループゲイン特性を示すものであり、ダンパーウェイト２９無しの場合とダンパーウェイト２９有り（ダンパーウェイト２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ）の場合とを重ねて図示している。
【０１１３】
本試験結果では、ダンパーウェイト２９ｂ、２９ｃ、２９ｄの付加によって、フォーカス制御方向の２次共振のゲインピーク値が約１８ｄＢ低減された。
【０１１４】
以上説明したように、本実施形態に係る対物レンズアクチュエータ１０によれば、高次共振を有効にかつ簡易な手段で抑圧することができ、対物レンズ２１のサーボ制御特性の安定性を向上させることができる。
【０１１５】
なお、本発明は上記の各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る情報記録再生装置の構成例を示す図。
【図２】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全体構造を示す斜視外観図。
【図３】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全体構造を示す斜視外観図（アッパーヨークを取り外した状態）。
【図４】対物レンズアクチュエータの可動部の構造を示す斜視外観図（ダンパーウェイトを取り除いた状態）。
【図５】可動部のレンズホルダを示す斜視外観図（ダンパーウェイトを取り除いた状態）。
【図６】対物レンズアクチュエータの固定部の構造を示す外観斜視図。
【図７】固定部の各構成品を分解して図示した分解斜視図。
【図８】ボード線図で示した対物レンズアクチュエータの典型的なループゲイン特性を模式的に示す図。
【図９】フォーカス制御方向の２次共振による可動部の弾性変形の状況を計算機シミュレーションによって解析した結果を示す側面図。
【図１０】フォーカス制御方向の３次共振による可動部の弾性変形の状況を計算機シミュレーションによって解析した結果を示す正面図。
【図１１】トラッキング制御方向の３次共振による可動部の弾性変形の状況を計算機シミュレーションによって解析した結果を示す平面図。
【図１２】第１の実施形態に係る可動部におけるダンパーウェイトの位置を示す外観斜視図。
【図１３】第２の実施形態に係る可動部におけるダンパーウェイトの位置を示す外観斜視図。
【図１４】第３の実施形態に係る可動部におけるダンパーウェイトの位置を示す外観斜視図。
【図１５】第４の実施形態に係る可動部におけるダンパーウェイトの位置を示す外観斜視図。
【図１６】第５の実施形態に係る可動部におけるダンパーウェイトの位置を示す外観斜視図。
【図１７】第６の実施形態に係る可動部におけるダンパーウェイトの位置を示す外観斜視図。
【図１８】可動部の後端部にダンパーウェイトを接着させて効果確認試験を行った結果の一例を示す図。
【符号の説明】
【０１１７】
１０  対物レンズアクチュエータ
２０  可動部
２１  対物レンズ
２２  ４分の１波長板
２３  レンズホルダ
２４ａ、２４ｂ  トラッキング制御コイル
２５  フォーカス制御コイル
２６ａ、２６ｂ  ラジアルチルト制御マグネット
２７ａ、２７ｂ  可動部基板
２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ、２９ｅ、２０ｆ  ダンパーウェイト
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｄ、３０ｅ  サスペンションワイヤ
４０  固定部
４１  ベースヨーク
４２、４３  フォーカス／トラッキング制御マグネット
４４ａ、４４ｂ  ラジアルチルト制御コイル
４５  固定部本体
４６  固定部基板
４８  バックヨーク
４９  アッパーヨーク
５０  光ピックアップ
６０  ３軸制御部
７０  再生処理部
８０  記録処理部
１００  情報記録再生装置
２００  光ディスク
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2007149277.tif 000016
【図１５】
2007149277.tif 000017
【図１６】
2007149277.tif 000018
【図１７】
2007149277.tif 000019
【図１８】
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