(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダに形成される軸孔に挿通される摺動軸とを備え、前記レンズホルダが摺動軸の軸線方向に摺動可能かつ摺動軸の軸線まわりに回動可能に支持される光ピックアップの対物レンズ駆動装置において、
前記レンズホルダは、ガラス繊維またはカーボン繊維であるフィラーが含有される樹脂からなり、
対物レンズを保持する保持部と、保持部の内方に配置され前記軸孔の形成される円筒状の軸受部と、保持部と軸受部との間に形成され保持部と軸受部とを連結する連結部とを備え、
前記連結部の前記軸線方向の厚みｔ１が、
記軸受部の前記軸線方向の長さＬ１よりも小さく（ｔ１＜Ｌ１）、かつ前記保持部の前記軸線方向の厚みｔ２よりも小さく（ｔ１＜ｔ２）なるように形成され、
前記連結部の前記軸線方向の厚みｔ１は、
円筒状の形状を有する前記軸受部の半径方向の厚みｔ３の１倍以上、３倍以下になるように形成されることを特徴とする対物レンズ駆動装置。
【請求項２】
前記連結部は、
前記軸線方向に関して前記軸受部の中央部付近に形成されることを特徴とする請求項１記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項３】
前記連結部の前記軸線方向外方側に、前記軸受部と前記保持部と前記連結部とによって形成される間隙に、充填部材が設けられることを特徴とする請求項１または２記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項４】
前記充填部材を形成する樹脂と前記レンズホルダを形成する樹脂とが、同一の樹脂であることを特徴とする請求項３記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項５】
前記充填部材を形成する樹脂の弾性率が、前記レンズホルダを形成する樹脂の弾性率よりも小さいことを特徴とする請求項３記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項６】
前記充填部材は、
２次成形によって前記間隙に充填成形されることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項７】
対物レンズを駆動させるための駆動用コイルと、前記レンズホルダに固定されて前記駆動用コイルに電力供給するための給電用基板とをさらに備え、
前記充填部材は、
熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂からなり、前記給電用基板を前記レンズホルダに固着することを特徴とする請求項３または５記載の対物レンズ駆動装置。
【請求項８】
光記録媒体に情報を記録または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置であって、
前記請求項１〜７のいずれかに記載の対物レンズ駆動装置と、
光を放射する光源と、
光源から放射される光を光記録媒体の記録面に集光する集光手段と、
光記録媒体から反射される反射光を検出する光検出手段とを含む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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）およびＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク／デジタルビデオディスク）などの光記録媒体に対して、光学的に情報の記録、再生または書換え等を行う光ピックアップに用いられる対物レンズ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤおよびＤＶＤなどの光記録媒体に対して、光学的に情報の記録、再生または書換え等を行う光ピックアップには、光を放射する光源と、光源からの光を光記録媒体の記録面上に集光するための光学系が備えられる。光学系に含まれるレンズの１つに対物レンズがあり、光ピックアップでは、対物レンズを駆動させることによって、光学系で集光される光スポットを、記録面上に焦点を合わせ（フォーカシング）、また、情報を記録または再生するべきトラックに正確にトレース（トラッキング）させる。このフォーカシングおよびトラッキングのために対物レンズを駆動させる装置が対物レンズ駆動装置である。
【０００３】
対物レンズ駆動装置には、対物レンズを保持するとともに軸孔の形成されるレンズホルダと、レンズホルダの軸孔に挿通されてレンズホルダを支持する摺動軸と、レンズホルダを摺動軸の軸線方向に変位させて対物レンズのフォーカシングを行うとともにレンズホルダを摺動軸の軸線まわりに回転させて対物レンズのトラッキングを行う駆動機構とを備える、いわゆる軸摺動型と呼ばれるものがある。
【０００４】
また対物レンズ駆動装置には、エッチング加工により形成される板ばね部材またはワイヤなどの弾性支持部材によってレンズホルダを支持する方式のものもあるけれども、これらの弾性支持部材は、装置に衝撃が付与されたときに変形し易い構成になっているので、耐衝撃性能の観点では前記軸摺動型に劣る。したがって、特に可搬型の情報記録再生装置に対しては、弾性支持方式よりも軸摺動型の方が好適に用いられている。
【０００５】
しかしながら、軸摺動型の対物レンズ駆動装置では、レンズホルダの軸孔の内径は、摺動軸の外径よりも大きくなるように形成されるので、必然的にがたつきが生じる。一般的に対物レンズを保持するレンズホルダは、樹脂材料からなり金型を用いて一体的に成形されるので、成形時における樹脂材料の流動性によっては、ひけおよび／またはウェルドなどの欠陥が発生し、軸孔の内径精度を向上しかつ安定的に生産することは難しい。
【０００６】
摺動軸に沿って駆動するレンズホルダにがたつきが有ると、レンズホルダの軸孔の内面に摺動軸が片当りするので、レンズホルダの軸線方向および軸線まわりの駆動が円滑に行えない、すなわちフォーカシングとトラッキングとを円滑に行うことができなくなる。また前記がたつきに起因してレンズホルダに複共振が発生し、レンズホルダの適正な駆動が阻害される恐れが有るとともに、レンズホルダが摺動軸に対して傾く、すなわち対物レンズが光記録媒体の情報記録面に対して傾くことによって、情報の記録または再生に悪影響を及ぼすことになる。近年情報を光学的に記録または再生する装置における記憶容量の増大にともなって、対物レンズの光記録媒体に対する傾斜、すなわち光軸に対する傾斜でもある（チルト）量の許容値が小さくなりつつある。
【０００７】
このような問題に対応する先行技術として、たとえば特開平２−４２６３４公報に記載の対物レンズ駆動装置が提案されている。この対物レンズ駆動装置は、レンズホルダの摺動軸を臨む部位に永久磁石片を設けるとともに、摺動軸を磁性材料で形成することによって、レンズホルダと摺動軸との間に磁気的吸引力を発生させ、この磁気的吸引力をレンズホルダの摺動軸に対する側圧として利用し、レンズホルダと摺動軸との間のがたつきを抑制するものである。
【０００８】
また、軸孔の内面と摺動軸表面との摩擦抵抗の低減および対物レンズのチルトを低減することを目的とする先行技術が、たとえば実開昭６４−５６０２０公報に開示されている。この先行技術に開示される対物レンズ駆動装置は、レンズホルダの軸孔内面の円周方向に間隔をあけて複数の突起部を形成し、摺動軸の外周面と軸孔内面の前記突起部とが接触しながらレンズホルダを駆動するように構成される。また、レンズホルダの軸孔の内径を軸線方向の中央部に向うにつれて大きくなるように形成し、軸孔の内面と摺動軸とが、軸孔の軸線方向両端部、すなわちレンズホルダの軸受部の両端部によってのみ摺動軸と接触しながらレンズホルダが駆動するように構成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような先行技術には、以下のような問題がある。特開平２−４２６３４公報に記載の対物レンズ駆動装置では、レンズホルダに設けられる永久磁石片と摺動軸との間に発生する磁気的吸引力を利用して、レンズホルダと摺動軸とのがたつきを抑制しているけれども、磁気的吸引力による側圧によってレンズホルダの軸孔内面は摺動軸の外面に押圧されるので、レンズホルダの軸孔内面と摺動軸との間の摩擦抵抗が増大し、レンズホルダの適正な駆動に悪影響を及ぼすという問題がある。
【００１０】
またレンズホルダに永久磁石片を設けることによって、可動部分であるレンズホルダの質量が増大するので、前述した摩擦抵抗の増大と相俟ってレンズホルダの駆動感度が低下し、レンズホルダ駆動に要する電力消費量が増大するとともに、永久磁石片を部品として余分に備えなければならずコストアップという問題がある。さらに、摺動軸に磁性材料を用いなければならないので、摺動特性に優れ軸径および真円度などの加工精度にも優れるセラミック軸を用いることができないという問題がある。
【００１１】
実開昭６４−５６０２０公報記載の対物レンズ駆動装置では、レンズホルダの軸孔内面の円周方向に複数の突起部を形成することによって、摺動軸とレンズホルダとの間のがたつきを抑制するように構成されるけれども、一般的なレンズホルダの材料である樹脂を用い、金型成形によって軸孔の内面に複数の小さな突起部を精度良く成形することは困難である。
【００１２】
本発明の目的は、レンズホルダに形成される軸孔の真円度を向上し、レンズホルダと軸孔に挿通される摺動軸との間のがたつきを抑制することができる対物レンズ駆動装置およびそれを備える光ピックアップ装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対物レンズを保持するレンズホルダと、前記レンズホルダに形成される軸孔に挿通される摺動軸とを備え、前記レンズホルダが摺動軸の軸線方向に摺動可能かつ摺動軸の軸線まわりに回動可能に支持される光ピックアップの対物レンズ駆動装置において、
前記レンズホルダは、ガラス繊維またはカーボン繊維であるフィラーが含有される樹脂からなり、
対物レンズを保持する保持部と、保持部の内方に配置され前記軸孔の形成される円筒状の軸受部と、保持部と軸受部との間に形成され保持部と軸受部とを連結する連結部とを備え、
前記連結部の前記軸線方向の厚みｔ１が、
記軸受部の前記軸線方向の長さＬ１よりも小さく（ｔ１＜Ｌ１）、かつ前記保持部の前記軸線方向の厚みｔ２よりも小さく（ｔ１＜ｔ２）なるように形成され、
前記連結部の前記軸線方向の厚みｔ１は、
円筒状の形状を有する前記軸受部の半径方向の厚みｔ３の１倍以上、３倍以下になるように形成されることを特徴とする対物レンズ駆動装置である。
【００１４】
本発明に従えば、レンズホルダは、保持部と連結部と軸受部とを備え、連結部は保持部と軸受部との間に配置され、また摺動軸の軸線方向に対する連結部の厚みが、軸受部の前記軸線方向の長さよりも小さく、かつ保持部の前記軸線方向の厚みよりも小さくなるように形成される。したがって、たとえば樹脂材料を金型成形することによってレンズホルダを成形するに際し、レンズホルダの軸受部への樹脂材料の流込みが改善されるので、特に軸受部に形成される軸孔の寸法精度の向上を実現できる。このようにして軸孔の寸法精度を向上することができるので、レンズホルダと摺動軸との間のがたつきが抑制され、対物レンズのフォーカシングおよびトラッキング精度が向上し、良好な光記録再生特性が得られる。
【００１６】
またレンズホルダには、ガラス繊維またはカーボン繊維であるフィラーが含有される樹脂からなることによって、強度を向上することができる。
また金型に樹脂を射出成形することによってレンズホルダを形成する場合、連結部の軸線方向の厚みｔ１が、軸受部の半径方向の厚みｔ３の３倍以下に形成される（ｔ１＜３×ｔ３）ことによって、射出成形時に連結部から軸受部に流れ込む樹脂の流動が乱れることを防ぐことができる。これによって成形後には、フィラーを軸受部および連結部の長手方向に沿って配向させることができ、強度および寸法精度を向上させることができる。
また連結部の軸線方向の厚みｔ１が、軸受部の半径方向の厚みｔ３の１倍以上に形成される（ｔ１＞ｔ３）ことによって、射出成形時に連結部から軸受部に流れ込む樹脂の流動を円滑に行うことができ、成形時に生じる欠陥を防ぐことができる。これによって強度および寸法精度を向上させることができる。
このように連結部の厚みｔ１が、好適な範囲の厚みに選択される。したがって、たとえば樹脂材料を金型成形することによってレンズホルダを成形するに際し、レンズホルダの軸受部への樹脂材料の流動性が安定するので、ひけ等の欠陥の発生が防止されるとともに、軸受部に形成される軸孔の寸法精度が向上される。
【００１７】
また本発明は、前記連結部は、前記軸線方向に関して前記軸受部の中央部付近に形成されることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、連結部は、摺動軸の軸線方向に関して軸受部の中央部付近に形成されるので、たとえば樹脂材料を金型成形することによってレンズホルダを成形するに際し、樹脂材料は、連結部に関してほぼ対称に軸受部両端に向って流動し、円筒状の軸受部が成形される。このように、連結部から円筒状軸受部の両端部に向けてほぼ均等に樹脂材料が流込むので、流動性が安定し、内径寸法精度に優れる軸孔を安定して形成することができる。
【００１９】
また本発明は、前記連結部の前記軸線方向外方側に、前記軸受部と前記保持部と前記連結部とによって形成される間隙に、充填部材が設けられることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、連結部の軸線方向外方側に、軸受部と保持部と連結部とによって形成される間隙に、充填部材が設けられる。このことによって、レンズホルダの曲げ剛性および捩り剛性を向上し、また共振周波数を高くすることができるので、フォーカシングおよびトラッキングのサーボ帯域を広くすることができる。
【００２１】
また本発明は、前記充填部材を形成する樹脂と前記レンズホルダを形成する樹脂とが、同一の樹脂であることを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、レンズホルダと同一種類の樹脂材料によって充填部材が形成される。このことによって、レンズホルダの共振周波数を高くすることができるので、レンズホルダ駆動時における共振が発生しにくく、フォーカシングサーボおよびトラッキングサーボの高帯域化が実現される。またレンズホルダを第１の金型で１次成形した後、充填部材を第２の金型で２次成形することができる。このことによって、軸受部と保持部と連結部とによって形成される隙間に、充填部材を充填する充填作業を簡易化することができる。
【００２３】
また本発明は、前記充填部材を形成する樹脂の弾性率が、前記レンズホルダを形成する樹脂の弾性率よりも小さいことを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、レンズホルダを形成する樹脂材料の弾性率よりも小さい弾性率を有する樹脂材料によって充填部材が形成される。このことによって、レンズホルダの曲げおよび捩りの共振モードでダンピング効果を有するレンズホルダを形成することができるので、共振を抑える減衰特性が改善される。したがって、共振周波数での共振ピークが低く抑えられ、フォーカシングおよびトラッキングのサーボ帯域を広くすることができる。
【００２５】
また本発明は、前記充填部材は、２次成形によって前記間隙に充填成形されることを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、レンズホルダが、第１の金型で１次成形された後、充填部材が、第２の金型で２次成形される。このことによって、充填部材の前記間隙への充填作業が、簡便かつ容易に行われるので、装置の組立て作業効率を向上することができる。
【００２７】
また本発明は、対物レンズを駆動させるための駆動用コイルと、前記レンズホルダに固定されて前記駆動用コイルに電力供給するための給電用基板とをさらに備え、
前記充填部材は、
熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂からなり、前記給電用基板を前記レンズホルダに固着することを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、充填部材は、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂からなる。熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂は、接着剤としての利用が可能である。したがって、対物レンズ駆動装置に備わるフォーカシング駆動用コイルおよびトラッキング駆動用コイルに電力供給する給電用基板をレンズホルダに固着するための接着剤として、充填部材を共用することによって、装置組立ての作業効率を向上することができる。ここで、給電用基板は、給電用ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）を含む。
【００２９】
また本発明は、光記録媒体に情報を記録または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置であって、
前記いずれか１つに記載の対物レンズ駆動装置と、
光を放射する光源と、
光源から放射される光を光記録媒体の記録面に集光する集光手段と、
光記録媒体から反射される反射光を検出する光検出手段とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００３０】
本発明に従えば、耐衝撃性能に優れ情報記憶容量の大きな光学的記録または再生装置に対して好適な光ピックアップ装置の提供を実現することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である対物レンズ駆動装置１の構成を簡略化して示す平面図であり、図２は図１に示す対物レンズ駆動装置１の側面図であり、図３は図１に示す対物レンズ駆動装置１に備わるレンズホルダ２の平面図であり、図４は図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。
【００３２】
対物レンズ駆動装置１は、対物レンズ３を保持するレンズホルダ２と、レンズホルダ２に形成される軸孔４に挿通される摺動軸５とを備え、レンズホルダ２は、摺動軸５の軸線方向に摺動可能かつ摺動軸５の軸線まわりに回動可能に支持される。
【００３３】
レンズホルダ２は、液晶ポリマー（ＬＣＰ）またはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの樹脂からなり、予め作製された金型へ樹脂を射出成形することによって一体的に形成される。このレンズホルダ２は、対物レンズ３を保持する保持部７と、保持部７の内方に配置され軸孔４の形成される円筒状の軸受部８と、保持部７と軸受部８との間に形成され保持部７と軸受部８とを連結する連結部９とを備える。
【００３４】
保持部７は、摺動軸５の軸線６に垂直な平面上における軸線６の位置である軸心１２に関して点対称の位置にそれぞれ配されるレンズ装着部１３とバランサ部１４とを備える。軸受部８は、レンズ装着部１３とバランサ部１４との内方に配置され、摺動軸５の軸線６の方向に延びて円筒状に形成される。なお、ここではバランサ部１４の厚みを保持部７の厚みｔ２と定義する。レンズ装着部１３は、短い略円筒状の形状を有し、その円筒の軸線が摺動軸５の軸線６と同一平面内においてほぼ平行になるように形成され、後述する光ピックアップ装置５０の集光手段５３の一部を構成する前記対物レンズ３が、円筒の一方を封止するように、たとえば紫外線硬化性接着剤などによって固着される。したがって、レンズホルダ２が、摺動軸５の軸線方向および軸線まわりに駆動されると、対物レンズ３が、フォーカシング方向およびトラッキング方向に移動する。
【００３５】
軸受部８の半径方向内方には、摺動軸５の挿通される軸孔４が形成される。軸受部８および軸孔４は、その外径および内径が、軸受部８の摺動軸軸線方向の中央部から離反するにともなって小さくなるように形成される。すなわち、軸受部８の断面形状は、略樽型に形成されるので、軸孔４を形成する軸受部８の内面と摺動軸５の外周面とは、摺動軸５の軸線方向の両端部においてのみ接するように構成されている。この軸受部８は、摺動軸軸線方向の長さ：Ｌ１、半径方向の厚み：ｔ３になるように形成される。
【００３６】
レンズホルダ２の連結部９は、軸心１２に関して軸受部８と同心円状に形成され、連結部９が有する摺動軸５の軸線方向の厚みｔ１は、軸受部８の摺動軸軸線方向の長さＬ１よりも小さく（ｔ１＜Ｌ１）、かつ保持部７の摺動軸軸線方向の厚みｔ２よりも小さく（ｔ１＜ｔ２）なるように形成される。また連結部９は、摺動軸軸線方向に関して軸受部８のほぼ中央部付近に形成され、連結部９の前記厚みｔ１は、円筒状の形状を有する軸受部８の前記厚みｔ３の１倍以上、３倍以下になるように形成される。したがって、連結部９の摺動軸軸線方向両外方側には、軸受部８と保持部７と連結部９とによって形成される間隙１５が形成される。
【００３７】
以下に軸受部８の厚みｔ３に対する連結部９の厚みｔ１の範囲を限定する理由について説明する。図５は、軸受部８および連結部９における樹脂の流動状態を示す図である。前述したレンズホルダ２用材料であるＬＣＰまたはＰＰＳなどの樹脂には、強度向上などを目的としてガラス繊維またはカーボン繊維などの添加物１６（フィラー）が含有される。レンズホルダ２が成形されるとき、樹脂中のフィラーの配向は、図５に示すように軸受部８および連結部９の長手方向に沿って配向していることが、強度および寸法精度の観点から望ましい。
【００３８】
連結部９の厚みｔ１が、３×ｔ３を超えると、成形時の樹脂の流動状態が不整であり、フィラー１６の配向が乱れるので、所望の寸法精度および強度を有する軸受部８を得ることができない。連結部９の厚みｔ１が、１×ｔ３未満であるとき、連結部９から軸受部８への樹脂の流動が円滑に行えなくなるので欠陥を発生する恐れがある。したがって、１×ｔ３以上、３×ｔ３以下とした。
【００３９】
また連結部９は、前述したように摺動軸５の軸線方向に関して軸受部８の中央部付近に形成される。このことによって、レンズホルダ２を成形するに際し、樹脂材料は、連結部９に関してほぼ対称に軸受部８両端に向って流動し、円筒状の軸受部８が成形される。このように、連結部９から円筒状軸受部８の両端部に向けてほぼ均等に樹脂材料が流込むので、流動性が安定し、内径寸法精度に優れる軸孔４を安定して形成することが可能になる。また仮に連結部９においてひけなどの成形時の欠陥が発生したとしても、軸受部８は前述したように断面形状が略樽型に形成され、摺動軸５の軸線方向中央部付近では、軸受部８内面と摺動軸５とが接することのないように構成されているので、前記欠陥がレンズホルダの摺動に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【００４０】
摺動軸５は、たとえば酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）などのセラミック製の円柱棒状部材である。摺動軸５をセラミック製にすることによって、摺動軸５と軸受部８の内面との間隙を２〜３μｍ程度の寸法精度にすることができる。レンズホルダ２は、軸孔４に挿通される摺動軸５によって、軸線方向に摺動可能に、また軸線まわりに回動可能に支持される。レンズホルダ２の軸孔４に挿通された摺動軸５は、レンズホルダ２を支持した状態で、基底部材２１に形成される装着孔２２に基底部材２１から垂直に立上がるように装着される。
【００４１】
レンズホルダ２には、レンズホルダ２を駆動させてフォーカシングおよびトラッキングを行うためのフォーカシング補正駆動用コイル２３ａ，２３ｂおよびトラッキング補正駆動用コイル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが設けられる。フォーカシング補正駆動用コイル２３ａ，２３ｂは、巻軸方向を摺動軸５の軸線６に平行なフォーカス方向に配し、軸孔４を介して対向するようにレンズホルダ２の両側面部に装着される。トラッキング補正駆動用コイル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、巻軸方向を摺動軸５の軸線６に対して垂直なトラッキング方向に配し、フォーカシング補正駆動用コイル２３ａ，２３ｂの側面部にそれぞれ２個、合計４個が装着される。
【００４２】
対物レンズ駆動装置１には、フォーカシング補正駆動用コイル２３ａ，２３ｂおよびトラッキング補正駆動用コイル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを磁界中に位置させ、レンズホルダ２をフォーカシング補正駆動およびトラッキング補正駆動させる第１磁気回路２５と、後述するレンズホルダ２を所望の位置に浮上保持させるための第２磁気回路２６とが設けられる。
【００４３】
第１磁気回路２５は、基底部材２１上に立設される略Ｃ字状の１対の第１ヨーク２７ａ，２７ｂと、第１永久磁石片２８ａ，２８ｂとを含んで構成される。第１ヨーク２７ａ，２７ｂは、摺動軸５の軸心１２に関して点対称の位置に１対がそれぞれ設けられ、１対の第１ヨーク２７ａ，２７ｂのうち一方２７ａは、フォーカシングコイル補正駆動用コイル２３ａ，２３ｂの内方に挿通するようにして立設され、他方２７ｂは、フォーカシングコイル補正駆動用コイル２３ａ，２３ｂの外方に一方の第１ヨーク２７ａに対向して立設される。他方の第１ヨーク２７ｂは、基底部材２１の端部を折曲げ加工することによって形成され、一方の第１ヨーク２７ａは、別部材を基底部材２１にかしめまたはレーザスポット溶接などで装着される。前記第１永久磁石片２８ａ，２８ｂは、表裏ともに着磁され、トラッキング補正駆動用コイル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに臨み、他方の第１ヨーク２７ｂに接着剤などでそれぞれ固着される。
【００４４】
前述したレンズホルダ２を所望の位置に浮上保持させる磁気浮上回路である第２磁気回路２６は、第２ヨーク２９ａ，２９ｂと、レンズホルダ２を臨んで第２ヨーク２９ａ，２９ｂに固着される第２永久磁石片３０ａ，３０ｂと、レンズホルダ２の側面であって第２永久磁石片３０ａ，３０ｂに対向する位置に固着される磁性片３１ａ，３１ｂとを含んで構成される。
【００４５】
第２ヨーク２９ａ，２９ｂは、基底部材２１の端部を折曲げ加工して立設される。第２永久磁石片３０ａ，３０ｂは、棒状磁石であり、摺動軸５の軸線方向に２極分割着磁されている。したがって、前述した第１磁気回路２５を駆動していない状態で、レンズホルダ２に固着される磁性片３１ａ，３１ｂは、第２永久磁石片３０ａ，３０ｂと磁性片３１ａ，３１ｂとの間に発生する磁気吸引力によって、第２永久磁石片３０ａ，３０ｂの分極線近傍に吸引されるので、フォーカシング方向およびトラッキング方向の両方において予め定められる所望の位置にレンズホルダ２を浮上保持することができる。
【００４６】
第２磁気回路２６の構成によれば、第２ヨーク２９ａ，２９ｂ、第２永久磁石片３０ａ，３０ｂおよび磁性片３１ａ，３１ｂは、摺動軸５の軸心１２に関して点対称の位置に配されているので、レンズホルダ２を磁気浮上させる磁気吸引力が、前記軸心１２に関して両側でほぼ均等に作用し相殺される。このことによって、摺動軸５に対して大きな側圧が負荷されることがなくなり、摺動軸５と軸受部８の内面との摩擦抵抗を低減することができる。
【００４７】
第２磁気回路２６によってレンズホルダ２が所望の位置に磁気浮上されている状態で、フォーカシング補正駆動用コイル２３ａ，２３ｂに駆動電流が供給されると、レンズホルダ２は、第１磁気回路２５に形成される磁界による作用を受けて摺動軸５の軸線方向の推力を発生し、フォーカシング補正動作が行われる。またトラッキング補正駆動用コイル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに駆動電流が供給されると、レンズホルダ２は、第１磁気回路２５に形成される磁界による作用を受けて摺動軸５の軸線まわりの推力を発生し、トラッキング補正動作が行われる。
【００４８】
前述したような構成のレンズホルダ２は、軸受部８および軸受部８に形成される軸孔４の寸法精度が高く、またセラミック製の摺動軸５の寸法精度も高いので、前述のようにフォーカシング補正動作およびトラッキング補正動作を行うとき、レンズホルダ２と摺動軸５との間のがたつきが抑制され、対物レンズ３のフォーカシング補正およびトラッキング補正精度が向上し、良好な光記録再生特性を得ることができる。
【００４９】
図６は本発明の第２の実施の形態である対物レンズ駆動装置３５の構成を簡略化して示す平面図であり、図７は図６に示す対物レンズ駆動装置３５の構成を簡略化して示す底面図であり、図８は図６に示す対物レンズ駆動装置３５に備わるレンズホルダ２および給電用ＦＰＣ３６の構成を簡略化して示す平面図であり、図９は図８の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た断面図であり、図１０は図８に示すレンズホルダ２および給電用ＦＰＣ３６の構成を簡略化して示す底面図である。
【００５０】
本実施の形態の対物レンズ駆動装置３５は、実施の第１形態の対物レンズ駆動装置１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。対物レンズ駆動装置３５において注目すべきは、連結部９の摺動軸５の軸線方向外方側に、軸受部８と保持部７と連結部９とによって形成される間隙１５に、充填部材３７が設けられることである。
【００５１】
間隙１５に充填部材３７を設けることによって、レンズホルダ２の曲げ剛性および捩り剛性が向上し、また共振周波数が高くなるので、フォーカシングおよびトラッキングのサーボ帯域を広くすることができる。
【００５２】
充填部材３７に用いられる材料は、たとえばエポキシ系熱硬化性樹脂などの熱硬化性樹脂、またはたとえば変性アクリレート、ウレタンアクリレートなどの紫外線硬化性樹脂であることが好ましい。
【００５３】
熱硬化性樹脂および紫外線硬化性樹脂は、それらを主成分とする接着剤として利用することができるので、対物レンズ駆動装置３５に備わるフォーカシング駆動用コイル２３ａ，２３ｂおよびトラッキング駆動用コイル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに電力供給する給電用ＦＰＣ３６をレンズホルダ２に固着するための接着剤として、充填部材３７を共用することができる。このことによって、充填部材３７を間隙１５に充填成形する工程において、給電用ＦＰＣ３６をレンズホルダ２に固着することができるので、別途接着剤による給電用ＦＰＣ３６の固着工程を削減し、装置組立ての作業効率を向上することができる。
【００５４】
以下に本実施の形態の対物レンズ駆動装置３５に備わるレンズホルダ２の周波数特性について説明する。図１１は、対物レンズ駆動装置３５に備わるレンズホルダ２のフォーカシングの周波数特性を示す図である。また、図１２は間隙に充填部材の設けられていないレンズホルダのフォーカシングの周波数特性を示す図であり、図１３は連結部の形成されないレンズホルダのフォーカシングの周波数特性を示す図である。同様に図１４は、対物レンズ駆動装置３５に備わるレンズホルダ２のトラッキングの周波数特性を示す図である。また、図１５は間隙に充填部材の設けられていないレンズホルダのトラッキングの周波数特性を示す図であり、図１６は連結部の形成されないレンズホルダのトラッキングの周波数特性を示す図である。
【００５５】
図１１〜図１６では、横軸は周波数（ｋＨｚ）を表し、縦軸はゲイン（ｄＢ）を表し、レンズホルダの共振周波数帯域（１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ）における周波数特性を示す。図１１および図１４には、ガラス繊維をフィラーとして含有するＬＣＰをレンズホルダ２の樹脂材料に用い、ＬＣＰよりも弾性率の小さいエポキシ系熱硬化性樹脂を充填部材３７の樹脂材料に用いた場合のフォーカシングおよびトラッキングにおけるレンズホルダ２の周波数特性を示す。
【００５６】
まずフォーカシングにおける周波数特性について説明する。図１１中に示すライン４１によって求められる本実施の形態のレンズホルダ２のフォーカシングにおける共振周波数は、４１．５ｋＨｚである。この共振周波数４１．５ｋＨｚは、図１２中のライン４２によって求められる充填部材の設けられないレンズホルダの共振周波数３４．５ｋＨｚよりも高く、図１３中のライン４３によって求められる連結部の形成されないレンズホルダの共振周波数４１．５ｋＨｚと同等である。
【００５７】
同様にトラッキングにおける周波数特性についても、図１４中に示すライン４４によって求められる本実施の形態のレンズホルダ２のトラッキングにおける共振周波数は、３６．５ｋＨｚである。この共振周波数３６．５ｋＨｚは、図１５中のライン４５によって求められる充填部材の設けられないレンズホルダの共振周波数２６．５ｋＨｚよりも高く、図１６中のライン４６によって求められる連結部の形成されないレンズホルダの共振周波数３８．０ｋＨｚと同等である。
【００５８】
このように、間隙１５にエポキシ系熱硬化性樹脂を充填して充填部材３７を設けることによって、レンズホルダ２の曲げ剛性および捩り剛性が向上し、連結部９すなわち間隙１５の形成されないレンズホルダと同等の周波数特性を発現することができ、フォーカシングおよびトラッキングのサーボ高帯域化が可能になる。
【００５９】
また充填部材３７は、レンズホルダ２を形成する樹脂材料、たとえばＬＣＰと同一種類の樹脂材料によって形成されても良い。充填部材３７を形成する樹脂材料をレンズホルダ２の樹脂材料と同一にすることによって、レンズホルダ２を第１の金型で１次成形した後、充填部材３７を第２の金型で２次成形することができる。このことによって、充填部材３７の間隙１５への充填作業を簡易化することができる。たとえば２次成形以外に、細径の注入ノズルを備える注入手段を準備し、注入手段によって樹脂を間隙１５に注入する方法があるけれども、小さな間隙１５に適量の樹脂を注入して充填する作業は、前述した２次成形に比べると極めて煩瑣である。
【００６０】
さらに加熱工程または紫外線照射工程を必要とする熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂とは異なり、２次成形可能な樹脂を充填部材３７の材料に用いることによって、加熱による硬化工程、紫外線照射による硬化工程を削減することができるので、装置の組立て作業効率を向上し、製造コストの削減を実現することができる。
【００６１】
なおフォーカシングおよびトラッキングのサーボ高帯域化は、たとえば図１２の充填部材の設けられていないレンズホルダに例を示す共振時における共振ピークｐを低減することによっても実現できる。すなわちレンズホルダの樹脂材料の弾性率に比べて小さい弾性率を有する樹脂材料を充填部材３７に用いて２次成形し、ダンピング効果を有するレンズホルダ２を形成することによって、共振ピークｐは低減される。構造解析シミュレーションの結果では、本実施の形態のレンズホルダ２では、レンズホルダの樹脂材料の弾性率に比べて小さい弾性率を有する樹脂材料の充填部材３７によって、共振ピークｐは、約１０〜２０％低減される。
【００６２】
図１７は、本発明の他の実施の形態である光ピックアップ装置５０の構成を簡略化して示す図である。本実施の形態の光ピックアップ装置５０は、前述した対物レンズ駆動装置３５と、光を放射する光源５１と、光源５１から放射される光を光記録媒体５２の記録面に集光する集光手段５３と、光記録媒体５２から反射される反射光を検出する光検出手段５４と、偏光分離手段５５と、回折板６３とを含み、光記録媒体５２に情報を記録または光記録媒体５２から情報を再生する。
【００６３】
光源５１は、情報信号の記録または再生に用いられるレーザ光を放射する半導体レーザ５６と半導体レーザ５６を保持し半導体レーザ５６において発生する熱を放散する機能をも兼ねる保持部材５７とを含む。
【００６４】
偏光分離手段５５は、たとえばビームスプリッタであり、第１および第２部材５８，５９を含み、光源５１と光記録媒体５２との間に配置される。ビームスプリッタ５５は、半導体レーザ５６から放射される光が第１部材５８のみを通過して集光手段５３に向けて出射し、光記録媒体５２からの反射光が第１および第２部材５８，５９を通過して光検出手段５４に達するように構成される。
【００６５】
集光手段５３は、光源５１から放射される光を略平行にするコリメートレンズ６０と、対物レンズ駆動装置３５に装着される対物レンズ３とを含み、ビームスプリッタ５５と光記録媒体５２との間に配置される。集光手段５３は、光源５１から放射されビームスプリッタ５５を通過した光を、光記録媒体５２の情報記録面に集光して光スポットを形成する。
【００６６】
光記録媒体５２は、たとえばＣＤ（コンパクトディスク）またはＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）などの光によって情報信号が記録または再生される媒体である。回折板６３は、光記録媒体５２による反射光を、主として零次回折光、プラス（＋）１次回折光およびマイナス（−）１次回折光に回折する。
【００６７】
光検出手段５４は、たとえばフォトダイオードであり、光記録媒体５２から反射され回折板６３を通過した光を受光し、各回折光を情報の再生信号であるＲＦ信号および前述した光スポットの焦点合わせや位置制御に用いるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などとして検出する。光検出手段５４および前記光源５１は、ステム６１上に設けられるとともに、保護部材であるキャップ６２によって覆われる。
【００６８】
光ピックアップ装置５０の光源５１から放射される光が、光記録媒体５２で反射されて光検出手段５４に達するまでの概略について説明する。光源５１から放射される光は、ビームスプリッタ５５の第１部材５８に形成される２つの界面において２回反射した後、第１部材５８から出射し集光手段５３に入射する。集光手段５３に入射する光は、コリメートレンズ６０および対物レンズ３を通過して光記録媒体５２の情報記録面上に光スポットとして集光される。光記録媒体５２によって反射された光は、再び集光手段５３を通過した後、ビームスプリッタ５５の第１および第２部材５８，５９を通過し、さらに回折板６３を通過し回折されて光検出手段５４に達する。このようにして光ピックアップ装置５０では、光記録媒体５２に情報信号を記録し、または光記録媒体５２から情報信号を再生することができる。
【００６９】
なお光ピックアップ装置５０には、前述のような構成に加えて、たとえば光源５１から光検出手段５４までの光路上に偏光板などを付加することができる。このような構成とすることによって、波長がそれぞれ異なる光を放射することのできる複数の光源を設け、種類の異なる光記録媒体に対する情報信号の記録または再生に対応することが可能になる。
【００７０】
光記録媒体への情報信号の記録または再生に利用される光は、波長を短くするほど径の小さい光スポットに集光することができるので、波長の短い光を用いることによって光記録媒体の記録密度を高めることができる。しかしながら光スポットの径が小さくなるのにともなって、より高い精度で光スポットの位置制御を行うことが要求される。本実施の形態の光ピックアップ装置５０は、耐衝撃性能に優れる軸摺動型であり駆動感度が高く駆動位置制御の精度に優れる対物レンズ駆動装置３５を備えるので、波長が短く集光径の小さな光スポットであっても、迅速かつ正確に所望の位置に位置決めを行うことが可能であり、情報記憶容量の大きな光学的記録または再生装置に対して好適に用いられる。
【００７１】
以上に述べたように、本実施の形態では、連結部９は、摺動軸５の軸線方向に関して軸受部８の中央部付近に形成されるけれども、これに限定されることなく、連結部９は他の部位に形成される構成であっても良い。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズホルダは、保持部と連結部と軸受部とを備え、連結部は保持部と軸受部との間に配置され、また摺動軸の軸線方向に対する連結部の厚みが、軸受部の前記軸線方向の長さよりも小さく、かつ保持部の前記軸線方向の厚みよりも小さくなるように形成される。したがって、たとえば樹脂材料を金型成形することによってレンズホルダを成形するに際し、レンズホルダの軸受部への樹脂材料の流込みが改善されるので、特に軸受部に形成される軸孔の寸法精度の向上を実現できる。このようにして軸孔の寸法精度を向上することができるので、レンズホルダと摺動軸との間のがたつきが抑制され、対物レンズのフォーカシングおよびトラッキング精度が向上し、良好な光記録再生特性が得られる。
またレンズホルダには、ガラス繊維またはカーボン繊維であるフィラーが含有される樹脂からなることによって、強度を向上することができる。
また金型に樹脂を射出成形することによってレンズホルダを形成する場合、連結部の軸線方向の厚みｔ１が、軸受部の半径方向の厚みｔ３の３倍以下に形成される（ｔ１＜３×ｔ３）ことによって、射出成形時に連結部から軸受部に流れ込む樹脂の流動が乱れることを防ぐことができる。これによって成形後には、フィラーを軸受部および連結部の長手方向に沿って配向させることができ、強度および寸法精度を向上させることができる。
また連結部の軸線方向の厚みｔ１が、軸受部の半径方向の厚みｔ３の１倍以上に形成される（ｔ１＞ｔ３）ことによって、射出成形時に連結部から軸受部に流れ込む樹脂の流動を円滑に行うことができ、成形時に生じる欠陥を防ぐことができる。これによって強度および寸法精度を向上させることができる。
このように連結部の厚みｔ１が、好適な範囲の厚みに選択される。したがって、たとえば樹脂材料を金型成形することによってレンズホルダを成形するに際し、レンズホルダの軸受部への樹脂材料の流動性が安定するので、ひけ等の欠陥の発生が防止されるとともに、軸受部に形成される軸孔の寸法精度が向上される。
【００７４】
また本発明によれば、連結部は、摺動軸の軸線方向に関して軸受部の中央部付近に形成されるので、たとえば樹脂材料を金型成形することによってレンズホルダを成形するに際し、樹脂材料は、連結部に関してほぼ対称に軸受部両端に向って流動し、円筒状の軸受部が成形される。このように、連結部から円筒状軸受部の両端部に向けてほぼ均等に樹脂材料が流込むので、流動性が安定し、内径寸法精度に優れる軸孔を安定して形成することができる。
【００７５】
また本発明によれば、連結部の軸線方向外方側に、軸受部と保持部と連結部とによって形成される間隙に、充填部材が設けられる。このことによって、レンズホルダの曲げ剛性および捩り剛性を向上し、また共振周波数を高くすることができるので、フォーカシングおよびトラッキングのサーボ帯域を広くすることができる。
【００７６】
また本発明によれば、レンズホルダと同一種類の樹脂材料によって充填部材が形成される。このことによって、レンズホルダの共振周波数を高くすることができるので、レンズホルダ駆動時における共振が発生しにくく、フォーカシングサーボおよびトラッキングサーボの高帯域化が実現される。またレンズホルダを第１の金型で１次成形した後、充填部材を第２の金型で２次成形することができる。このことによって、軸受部と保持部と連結部とによって形成される隙間に、充填部材を充填する充填作業を簡易化することができる。
【００７７】
また本発明によれば、レンズホルダを形成する樹脂材料の弾性率よりも小さい弾性率を有する樹脂材料によって充填部材が形成される。このことによって、レンズホルダの曲げおよび捩りの共振モードでダンピング効果を有するレンズホルダを形成することができるので、共振を抑える減衰特性が改善される。したがって共振周波数での共振ピークが低く抑えられ、フォーカシングおよびトラッキングのサーボ帯域を広くすることができる。
【００７８】
また本発明によれば、レンズホルダが、第１の金型で１次成形された後、充填部材が、第２の金型で２次成形される。このことによって、充填部材の前記間隙への充填作業が、簡便かつ容易に行われるので、装置の組立て作業効率を向上することができる。
【００７９】
また本発明によれば、充填部材は、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂からなる。熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂は、接着剤としての利用が可能である。したがって、対物レンズ駆動装置に備わるフォーカシング駆動用コイルおよびトラッキング駆動用コイルに電力供給する給電用基板または給電用ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）をレンズホルダに固着するための接着剤として、充填部材を共用することによって、装置組立ての作業効率を向上することができる。
【００８０】
また本発明によれば、耐衝撃性能に優れ情報記憶容量の大きな光学的記録または再生装置に対して好適な光ピックアップ装置の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である対物レンズ駆動装置１の構成を簡略化して示す平面図である。
【図２】図１に示す対物レンズ駆動装置１の側面図である。
【図３】図１に示す対物レンズ駆動装置１に備わるレンズホルダ２の平面図である。
【図４】図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。
【図５】軸受部８および連結部９における樹脂の流動状態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態である対物レンズ駆動装置３５の構成を簡略化して示す平面図である。
【図７】図６に示す対物レンズ駆動装置３５の構成を簡略化して示す底面図である。
【図８】図８は図６に示す対物レンズ駆動装置３５に備わるレンズホルダ２および給電用ＦＰＣ３６の構成を簡略化して示す平面図である。
【図９】図８の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た断面図である。
【図１０】図８に示すレンズホルダ２および給電用ＦＰＣ３６の構成を簡略化して示す底面図である。
【図１１】対物レンズ駆動装置３５に備わるレンズホルダ２のフォーカシングの周波数特性を示す図である。
【図１２】間隙に充填部材の設けられていないレンズホルダのフォーカシングの周波数特性を示す図である。
【図１３】連結部の形成されないレンズホルダのフォーカシングの周波数特性を示す図である。
【図１４】対物レンズ駆動装置３５に備わるレンズホルダ２のトラッキングの周波数特性を示す図である。
【図１５】間隙に充填部材の設けられていないレンズホルダのトラッキングの周波数特性を示す図である。
【図１６】連結部の形成されないレンズホルダのトラッキングの周波数特性を示す図である。
【図１７】本発明の他の実施の形態である光ピックアップ装置５０の構成を簡略化して示す図である。
【符号の説明】
１，３５  対物レンズ駆動装置
２  レンズホルダ
３  対物レンズ
４  軸孔
５  摺動軸
７  保持部
８  軸受部
９  連結部
１５  間隙
３７  充填部材
５０  光ピックアップ装置
【図１】
0003815728.tif 000002
【図２】
0003815728.tif 000003
【図３】
0003815728.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003815728.tif 000008
【図８】
0003815728.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003815728.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003815728.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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