JP3619422B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録ディスクに対して情報の記録・再生を行なう光ヘッド装置に関するものである。さらに詳しくは、フレーム上での対物レンズの位置調整技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）等の光記録ディスクから記録情報を再生するための光ヘッド装置では、図１（Ａ）に示すように、光記録ディスク１００の半径方向に２本のガイド軸１０１、１０２が平行に延びており、これらのガイド軸１０１、１０２に沿って対物レンズ５を搭載したフレーム９が移動するようになっている。
【０００３】
このフレーム９上には、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、球座５０、ヨーク２およびレンズホルダ３がこの順に重ねられており、対物レンズ５は、レンズホルダ３に保持されている。ヨーク２の底面部２２では、円筒部２８が下方に突き出ており、この円筒部２８の内側にはレンズホルダ３を支持する支軸２３の下端部２３１が圧入固定されている。
【０００４】
ここで、球座５０は、図９に平面図を示すような形状を有しており、球座５０には、ヨーク２の底面部２２から突き出た円筒部２８および支軸２３が差し込まれる差し込み穴５１が形成されている。従来は、この差し込み穴５１として、円筒部２８を嵌め込み固定できる大きさの穴が形成されている。従って、球座５０とヨーク２とは一体になっている。
【０００５】
このように構成した球座５０を介してヨーク２をフレーム９上に搭載するにあたっては、図８に示すように、フレーム９に対して、凹部からなる部品搭載部９８を形成するとともに、この部分搭載部９８に球座５０の下面５２が当るようにしてヨーク２を配置する。従って、矢印Ｄで示すように、フレーム９の部分搭載部９８に対して球座５０の下面５２を摺動させながらヨーク２の傾きを変化させて対物レンズ５の傾きを調整している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成した光ヘッド装置２において、球座５０は、フレーム９上で傾くことはできるが、フレーム９上を平面方向（矢印Ｅで示す）に移動することはできず、また、ヨーク２は、球座５０と一体になっているので、フレーム９上を平面方向に移動することができない。従って、対物レンズ５もフレーム９を平面方向に移動することができない。
【０００７】
このため、図１（Ａ）に示すガイド軸１０１、１０２の間における対物レンズ５の位置が適正であれば、図６（Ａ）に示すように、ＣＤを再生するときに形成した３ビームによってトラッキングエラー信号を生成したとき、対物レンズ５が光記録ディスク１００の内周領域に位置している状態、および対物レンズ５が光記録ディスク１００の外周領域に位置している状態のいずれの状態においても、スポットと記録ディスクのトラックとの位置関係に大きな差がないので、トラッキングエラー信号の劣化が発生することはない。しかしながら、ガイド軸１０１、１０２の間における対物レンズ５の位置がずれていると、図６（Ｂ）に示すように、対物レンズ５が光記録ディスク１００の内周領域に位置している状態と、対物レンズ５が光記録ディスク１００の外周領域に位置している状態との間で、スポットと記録ディスクのトラックとの位置関係に大きな差が発生し、トラッキングエラー信号が劣化するという問題点があるが、従来の光ヘッド装置１では、このような不具合があっても、対物レンズ５の位置を調整できない。
【０００８】
従って、従来は、各部品を高い寸法精度で製造するなどの対策を行なっているが、このような対策は製造コストを上昇させる。また、部品の寸法精度を高めても組立誤差の影響などにより、最適な条件下で光記録ディスクからの信号の再生、記録を行えないという問題点ある。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、上記の問題点を解消することにあり、フレーム上で対物レンズの位置を調整可能とすることにより、最適な条件下で光記録ディスクからの信号の再生、記録を行うことのできる光ヘッド装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、対物レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダをトラッキング方向およびフォーカシング方向に移動可能に支持する支軸を備えたホルダ支持体と、該ホルダ支持体をその底面に配置された傾角調整用の球座を介して支持した状態でディスク半径方向に駆動されるフレームとを有する軸摺動回動型の光ヘッド装置において、前記ホルダ支持体の底面から前記球座に向けて、前記支軸が固定された円筒部が突出している一方、前記球座の上面には、前記円筒部が緩く嵌まる差し込み穴が形成され、前記球座と前記ホルダ支持体とは、前記ホルダ支持体の底面が前記球座の上面に重なった状態で当該球座の上面によって規定される平面方向に相対移動可能であることを特徴とする。
【００１１】
本発明において、前記フレームは、例えば、ディスク半径方向に平行に延びた一対のガイド軸によってディスク半径方向に案内されるように構成されている。
【００１２】
本発明において、前記差し込み穴は、例えば、該差し込み穴内で前記円筒部が前記フレームの駆動方向と直交する方向、例えば、前記ガイド軸と直交する方向へ移動可能とする。
【００１３】
本発明において、フレームは、ホルダ支持体を傾角調整用の球座を介して支持しており、この球座は、フレームに対して回転することはあってもフレーム上を平面方向に移動することはできない。但し、本発明では、ホルダ支持体が球座に対して平面方向に相対移動可能であるため、フレーム上におけるホルダ支持体の位置を調整できる。例えば、フレーム上において、このフレームの駆動方向と直交する方向（ガイド軸と直交する方向）にホルダ支持体をずらことができる。従って、ホルダ支持体とともに、レンズホルダに保持されている対物レンズの位置もフレーム上でこのフレームの駆動方向と直交する方向（ガイド軸と直交する方向）に調整することができる。それ故、光ヘッド装置を組み立てるとき、例えば、ガイド軸間におけるホルダ支持体の位置（対物レンズ）の位置がずれていれば、それを調整することができる。よって、ＣＤを再生するときに形成した３ビームによってトラッキングエラー信号を生成しようとしたとき、対物レンズが光記録ディスクの内周領域に位置している状態、および対物レンズが光記録ディスクの外周領域に位置している状態のいずれの状態においても、トラッキングエラー信号を適正に生成することができるなど、最適な条件下で光記録ディスクからの信号の再生、記録を行うことができる。
【００１４】
本発明において、前記連結部では、前記ホルダ支持体が前記球座に対して前記フレームの駆動方向と平行な方向（前記ガイド軸と平行な方向）に移動することが規制されていることが好ましい。このように余計な方向への移動が規制されておれば、対物レンズの位置調整が容易となる。
【００１６】
本発明において、前記差し込み穴は、前記フレームの駆動方向と直交する方向、例えば、前記ガイド軸と直交する方向に延びる長穴形状を有していることにより、前記ホルダ支持体が前記球座に対して前記ガイド軸と直交する方向へ移動することが可能である一方、前記ガイド軸に平行な方向へ移動することが規制されていることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に説明する形態は、基本的な構造が従来の技術で説明したものと共通しているので、対応する部分には同符号を付してある。
【００１８】
（光ヘッド装置の全体構成）
図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、光ヘッド装置における光記録ディスクとガイド軸との位置関係を示す平面図、およびこの光ヘッド装置の平面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は、この光ヘッド装置において、対物レンズ駆動装置および各種光学部品が搭載されるフレームの平面図、およびこのフレームにおいてヨークを球座を介して支持するヨーク搭載部を拡大して示す斜視図である。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図１に示す光ヘッド装置においてヨークの内側にレンズホルダを配置した状態の平面図、側面図および縦断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図３に示すヨークの平面図、底面図および縦断面図である。図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、ヨークの底面部とフレームとの間に配置される球座の平面図および側面図である。
【００１９】
図１（Ａ）に示すように、光ピックップ装置１では、光記録ディスク１００の半径方向に２本のガイド軸１０１、１０２が平行に配置され、これらのガイド軸１０１、１０２に沿って対物レンズ５を搭載したフレーム９が移動するようになっている。また、フレーム９には、対物レンズ５をトラッキング方向およびフォーカシング方向に駆動する対物レンズ駆動装置１Ａも搭載されている。
【００２０】
図１（Ｂ）に示すように、この光ヘッド装置１に用いられた対物レンズ駆動装置１Ａは、軸摺動回動型である。対物レンズ駆動装置１Ａには、カップ形状を有する金属製のヨーク２、このヨーク２の内側に装着されているプラスチック製のレンズホルダ３などが構成され、これらの部品は合成樹脂製のフレーム９の上に搭載されている。本形態において、ヨーク２は、レンズホルダ３を内側に保持してそれをフレーム９上に配置するホルダ支持体である。
【００２１】
（フレーム９の構成）
図１（Ｂ）および図２（Ａ）において、フレーム９は、ヨーク２が搭載される部品搭載部９１、そこから両側に延設された連結部９２、９３などから構成され、略くの字状の平面形状を有している。２つの連結部９２、９３のうち、連結部９２の先端側には、フレーム９をディスク半径方向（矢印Ｃで示す方向）に案内するガイド軸１０１が通る２つのガイド穴９４が形成されている。一方、連結部９３の先端側には、同じくフレーム９をディスク半径方向（矢印Ｃで示す方向）に案内するためのガイド軸１０２を受ける凹部９６が形成されている。従って、フレーム９は、ガイド軸１０１、１０２、ガイド穴９４、およびガイド軸受け用の凹部９６を介してディスク半径方向に移動することになる。
【００２２】
フレーム９において、部品搭載部９８は、図２（Ｂ）に示すように、円形の凹部として形成されている。なお、部品搭載部９８の下側には、図示を省略するが、半導体レーザ、回折格子、ビームスプリッタ、１／２波長板、全反射ミラーなどの各種光学部品が搭載され、これらの光学部品によって半導体レーザから出射されたレーザ光は、ＣＤ用対物レンズ５（図１（Ａ）を参照）に導かれるようになっている。また、光記録ディスクから反射光は、ＣＤ用対物レンズ５で受光された後、上記の各種光学部品を介して光検出器において検出され、光記録ディスクに記録されている情報が再生されるようになっている。
【００２３】
図１（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ヨーク２は、円筒状の側面部２１と底面部２２を備え、底面部２２の中心には支軸２３が直立している。
【００２４】
レンズホルダ３は、ほぼ円筒形状の外周板部分３２と、円筒状の内周板部分３３とを備えており、この内周板部分３３の内側の中空部分が、上記の支軸２３が貫通する軸穴３４となっている。支軸２３を軸穴３４に貫通させた状態においては、支軸２３を中心としてレンズホルダ３は回転自在であると共に、支軸２３の軸線方向に摺動自在となっている。レンズホルダ３の内部において、外周板部分３２と内周板部分３３の間は複数の補強リブ３１によって連結されている。
【００２５】
ヨーク２とレンズホルダ３の間には、レンズホルダ３に搭載されているＣＤ用対物レンズ５をトラッキング方向（矢印Ａの方向）に移動させるためのトラッキング駆動機構、およびフォーカシング方向（矢印Ｂの方向）に移動させるためのフォーカシング駆動機構が組付けられている。これらの駆動機構は磁気駆動式のものである。例えば、トラッキング駆動機構は、レンズホルダ３の外周板部分３２の外周面に１８０度の間隔で取り付けたトラッキング用駆動コイル７１、７２を備えている。また、ヨーク２の側面部２１の内周面には、１８０度の間隔で取り付けた一対のトラッキング用永久磁石７３、７４を備えている。これらの駆動コイルに対する給電を制御することにより、駆動コイル７１、７２と、対応する永久磁石７３、７４との間に発生する磁力によって、レンズホルダ３を支軸２３の回りに所定の角度範囲に渡って回転させることができる。すなわち、レンズホルダ３に搭載されているＣＤ用対物レンズ５をトラッキング方向に移動させることができる。フォーカシング駆動機構も基本的には同様な構成となっており、フォーカシング用駆動コイル６１、６２と、対応する永久磁石６３、６４との間に発生する磁力によって、レンズホルダ３を支軸２３の軸線方向に摺動させるようになっている。
【００２６】
また、ヨーク２に対しては、断面コの字形状の内ヨーク２９が取り付けられ、この内ヨーク２９の端部は、フォーカシング用駆動コイル６１、６２を挟んで永久磁石６３、６４と対峙している。
【００２７】
ここで、レンズホルダ３の側に搭載されている各駆動コイル６１、６２、７１、７２等へ給電を行なうために、レンズホルダ３とヨーク２の間には、フレキシブルプリント基板８が懸け渡されている。本例では、フレキシブルプリント基板８は、レンズホルダ３の側とヨーク２の側との間でＵ字状に弛んだ状態で架け渡され、この弛み部分がレンズホルダ３の回転に伴って変形することになる。なお、フレキシブルプリント基板８に対する給電は、フレーム９上に搭載されているコネクタ８０、回路基板８１、およびそれから引き出されているフレキシブルプリント基板８２を介して行われる。
【００２８】
（ヨーク２と球座５０との連結部の構成）
このように構成した対物レンズ駆動装置１において、レンズホルダ３を支軸２３を介して支持したヨーク３は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すような構造をもって、フレーム９の部品搭載部９８（図２（Ａ）、（Ｂ）を参照）の上に球座５０を介して配置される。
【００２９】
この球座５０は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、下面５２が下方に向けて円弧状に膨らんだ円盤の一部を切欠いた形状を有しており、その中央には、差し込み穴５１が形成されている。また、球座５０の上面には小突起５３が形成されている。
【００３０】
これに対して、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ヨーク２の底面部２２では、この底面部２２の中心部に対するバーリング加工によって円筒部２８が突き出ており、この円筒部２８の内側は、支軸２３の下端部２３１が圧入固定された軸固定穴になっている。
【００３１】
本形態では、円筒部２８および支軸２３の下端部２３１が球座５０の差し込み穴５１に差し込まれた状態で、ヨーク２とフレーム３との間に球座５０が配置されている。また、この状態において、球座５０の小突起５３とヨーク２の底面部２２で重なる位置には回転防止穴２７が形成され、この回転防止穴２７に球座５０の小突起５３が嵌まるようになっている。
【００３２】
このようにして、ヨーク２の底面部２２に球座５０を重ねた状態で、ヨーク２をフレーム９の部品搭載部９８に配置した後は、図１（Ｂ）に示す押さえばね５５をねじによって固定すると、ヨーク２は、フレーム９に対して押さえばね５５によって弾性をもって押し付け固定される。
【００３３】
また、フレーム９に形成されているやや大きめの貫通穴９９１、９９２（図２（Ａ）を参照）を介して、フレーム９の下方から、ヨーク２の底面部２２に形成されているねじ穴２６１、２６２に対してねじ（図示せず）を止めれば、ヨーク２をフレーム９に固定することができるとともに、このねじ止め位置が押さえばね５５と反対側に位置するので、２つのねじの締め具合を調整すれば、球座５０の下面５２がガイド面になって、ヨーク２は、矢印Ｄで示すように傾くので、レンズホルダ３に保持された対物レンズ５の光軸の傾き調整（傾角調整）を行うことができる。
【００３４】
このようにして光ヘッド装置１を組み立てる際、本形態では、球座５０に形成されている差し込み穴５１がガイド軸１０１、１０２と直交する方向に延びた長穴であり、かつ、球座５０の小突起５３が嵌まるヨーク２側の回転防止穴２７もガイド軸１０１、１０２と直交する方向に延びた長穴である。従って、ヨーク２は、図３（Ｃ）および図５（Ａ）に矢印Ｅで示すように、差し込み穴５１および回転防止穴２７が形成されている範囲内において、ガイド軸１０１、１０２と直交する方向に向かって球座５０に対して平面方向に相対移動することができる。
【００３５】
但し、このような移動を行わせる際、差し込み穴５１の幅はヨーク２の円筒部２８よりもわずかに広いだけであり、かつ、球座５０の小突起５３がヨーク２の長穴状の回転防止穴２７に嵌っているので、ヨーク２は、球座５０に対してガイド軸１０１、１０２と直交する方向には移動可能であるが、ガイド軸１０１、１０２と平行な方向にずれることはない。
【００３６】
（本形態の効果）
このように、本形態の光ヘッド装置１において、フレーム９上でヨーク２（対物レンズ５）の傾角を調整するための球座５０とヨーク２の底面部２２と間において、ヨーク２の底面部２２から下方に突き出ている円筒部２８および支軸２３の下端部２３１が嵌まる球座５０側の差し込み穴５１は、ガイド軸１０１、１０２と直交する方向に延びた長穴として形成されているため、ガイド軸１０１、１０２間におけるヨーク２の位置（ガイド軸１０１、１０２間における対物レンズ５の位置）がずれておれば、ヨーク２を球座５０に対してガイド軸１０１、１０２と直交する方向に移動させて、ガイド軸１０１、１０２間におけるヨーク２の位置、すなわち、ガイド軸１０１、１０２間における対物レンズ５の位置を調整することができる。従って、ＣＤを再生するときに形成した３ビームによってトラッキングエラー信号を生成しようとしたとき、図６（Ｂ）に示すように、光スポットの位置がガイド軸１０１、１０２に直交する方向でずれているときには、対物レンズ５の位置を調整することによって、図６（Ａ）に示すように、光スポットを適正な位置に形成することができる。それ故、対物レンズ５が光記録ディスク１００の内周領域に位置している状態、および対物レンズ５が光記録ディスク１００の外周領域に位置している状態のいずれの状態においても、トラッキングエラー信号を適正に生成することができる。
【００３７】
（その他の実施の形態）
なお、ヨーク２を球座５０に対して、少なくともガイド軸１０１、１０２に直交する方向に移動可能に構成するという観点からすれば、図５（Ａ）に示したような長穴に限らず、図７（Ａ）に示すように、ヨーク２の円筒部２８および支軸２３よりも大きな円形の差し込み穴５１、あるいは、図７（Ａ）に示すように、ヨーク２の円筒部２８および支軸２３よりも大きな矩形の差し込み穴５１であってもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る光ヘッド装置では、ホルダ支持体が球座に対して平面方向に相対移動可能であるため、フレーム上におけるホルダ支持体の位置を調整できる。例えば、フレーム上においてフレームの駆動方向と直交する方向にホルダ支持体をずらことができる。従って、ホルダ支持体とともに、レンズホルダに保持されている対物レンズの位置もフレーム上でこのフレームの駆動方向と直交する方向に調整することができる。それ故、光ヘッド装置を組み立てるとき、例えば、ガイド軸間におけるホルダ支持体の位置（対物レンズ）の位置がずれていれば、それを調整することができる。よって、ＣＤを再生するときに形成した３ビームによってトラッキングエラー信号を生成しようとしたとき、対物レンズが光記録ディスクの内周領域に位置している状態、および対物レンズが光記録ディスクの外周領域に位置している状態のいずれの状態においても、トラッキングエラー信号を適正に生成することができるなど、最適な条件下で光記録ディスクからの信号の再生、記録を行うことができる
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、光ヘッド装置における光記録ディスクとガイド軸との位置関係を示す平面図、およびこの光ヘッド装置の平面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、図１に示す光ヘッド装置において、対物レンズ駆動装置および各種光学部品が搭載されるフレームの平面図、およびこのフレームにおいてヨークを球座を介して支持するヨーク搭載部を拡大して示す斜視図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明を適用した光ヘッド装置においてヨークの内側にレンズホルダを配置した状態の平面図、側面図および縦断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図３に示すヨークの平面図、底面図および縦断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した光ヘッド装置においてヨークの底面部とフレームとの間に配置される球座の平面図および側面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、ガイド軸間における対物レンズが適正であるときの光記録ディスクのトラックとスポットとの位置関係を示す説明図、およびガイド軸間における対物レンズがずれているときの光記録ディスクのトラックとスポットとの位置関係を示す説明図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）はいずれも、本発明を適用した光ヘッド装置においてヨークの底面部とフレームとの間に配置される別の球座の平面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、従来の光ヘッド装置においてヨークの内側にレンズホルダを配置した後、ヨークを球座を介してフレーム上に搭載した状態の側面図および縦断面図である。
【図９】図８に示す球座の平面図である。
【符号の説明】
１ 光ヘッド装置
１Ａ 対物レンズ駆動装置
２ ヨーク（ホルダ支持体）
３ レンズホルダ
５ 対物レンズ
９ フレーム
２３ 支軸
２７ ヨークの回転防止穴
２８ 円筒部（ヨークの底面部から下方に突き出た突起）
５０ 球座
５１ 球座の差し込み穴
５２ 球座の下面
５３ 球座の小突起
９８ フレームの部品搭載部
１００ 光記録ディスク
１０１、１０２ ガイド軸
２３１ 支軸の下端部（ヨークの底面部から下方に突き出た突起）

Claims (5)

1. 対物レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダをトラッキング方向およびフォーカシング方向に移動可能に支持する支軸を備えたホルダ支持体と、該ホルダ支持体をその底面に配置された傾角調整用の球座を介して支持した状態でディスク半径方向に駆動されるフレームとを有する軸摺動回動型の光ヘッド装置において、
   前記ホルダ支持体の底面から前記球座に向けて前記支軸が固定された円筒部が突出している一方、前記球座の上面には、前記円筒部が緩く嵌まる差し込み穴が形成され、
   前記球座と前記ホルダ支持体とは、前記ホルダ支持体の底面が前記球座の上面に重なった状態で当該球座の上面によって規定される平面方向に相対移動可能であることを特徴とする光ヘッド装置。
2. 請求項１において、前記フレームは、ディスク半径方向に平行に延びた一対のガイド軸によってディスク半径方向に案内されるように構成されていることを特徴とする光ヘッド装置。
3. 請求項２において、前記差し込み穴は、該差し込み穴内で前記円筒部が前記フレームの駆動方向と直交する方向へ移動可能に形成されていることを特徴とする光ヘッド装置。
4. 請求項３において、前記差し込み穴は、該差し込み穴内で前記円筒部が前記フレームの駆動方向へ移動を規制可能に形成されていることを特徴とする光ヘッド装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記差し込み穴は、前記フレームの駆動方向と直交する方向に延びる長穴形状を有していることにより、前記ホルダ支持体が前記球座に対して前記フレームの駆動方向と直交する方向へ移動することが可能である一方、前記フレームの駆動方向と平行な方向への移動が規制されていることを特徴とする光ヘッド装置。

Images