CN1236432C

CN1236432C - 结构简单而紧凑并能精确支承光学拾取器的光学拾取器支承装置

Info

Publication number: CN1236432C
Application number: CN02108023.2A
Authority: CN
Inventors: 斋滕隆一; 桐井敦; 渡边孝
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: US6802071B2; EP1244101A2; EP1244101A3; CN1383139A; US20020136153A1

Abstract

一种光学拾取器支承装置包括一个金属基板(10)，一个用于导引光学拾取器使其沿基板上预定方向移动的主轨道(41)和一个与所述主轨道互相关联地导引该光学拾取器的副轨道(15)。所述副轨道由基板的一部分形成。

Description

结构简单而紧凑并能精确支承光学拾取器的光学拾取器支承装置

技术领域

本发明设计一种用于光盘的光学拾取器支承装置。

背景技术

一般地说，光学拾取器支承装置包括一个常为片状的金属基板(底板)、一个置于该基板上且平行于该基板表面的主导引轴，和一个置于该基板上且与该基板表面及主导引轴都平行的副导引轴。

当用驱动机构驱动光学拾取器时，由所述主、副导引轴在运行轨迹方向导引所述光学拾取器。

为满足各种需求，例如光盘读取量较大而且光盘存取速度较高，就需要一种具有高精度机构的光盘驱动器。作为一种获得这种高精度机构的途径，提出要改进光盘驱动器零部件的尺寸精度。但实际上，难于生产具有比当前所能得到精度更高的光盘驱动部件。所以，上述提到的方法仅能通过生产具有当前所达到之尺寸精度的部件和选择那些能满足高精度指标的部件来实现。在这种情形下，在这些部件的生产过程中，那些不能满足上述指标并且不能被选择的无效产品会不断增加。这样就导致光盘驱动器生产成本的增加。

基于上述问题，人们转向研究另一种能获得高精度机构而不改变这些部件尺寸精度的方法。本文提供一种调节部件的安装位置，以使其尺寸精度不被要求那么严格的方法。

作为光盘驱动器中一个要调节的部件安装位置，每个导引轴都有一个仰角位置，用以导引用于该光盘驱动器的光学拾取器。由导引轴的仰角，即一个在竖直平面内关于所述基板表面间的夹角给出所述导引轴的仰角位置。

如果不能将上述仰角位置调整到适当的值，则从光学拾取器发出的激光束将不能很好地照射光盘的数据复制/记录表面。尤其是从所述光学拾取器发出的激光束光轴关于光盘台的主平面倾斜，为的是支承及转动所述光盘。这种现象称为偏置误差。另外，不能将激光束聚焦到所述光盘的数据复制/记录表面。

就这一点而言，至少将主导引轴置于并固定于所述基板上，以便能够利于与所述基板表面有关的仰角调节机构调节所述主导引轴的仰角。

另一方面，副导引轴不是由驱动机构驱动的光学拾取器的驱动部件，而是用于按照这种被驱动的部件导引及支承那些部件的结构。所以，所述副导引轴不具有上述的仰角调节机构。

接下来，将描述几种现有技术的光学拾取器支承装置。

第一种现有的光学拾取器支承装置包括用于彼此关联地导引光学拾取器的主、副导引轴，利于它们使光学拾取器沿着预定的方向移动。副导引轴由树脂制得，并通过所谓外插模铸(outsert molding)方法将其连接到一片金属基板上。

第二种现有的光学拾取器支承装置包括一片具有第一和第二表面(上、下表面)的金属基板和置于该基板上表面且用于导引光学拾取器的主、副导引轴，通过主、副导引轴彼此关联的作用，使光学拾取器沿着预定的方向移动。主和副导引轴都被置于并固定在所述基板的上表面，使它关于所述基板上表面的仰角位置(即在沿基板厚度方向的竖直平面内的仰角)可调。这种光学拾取器支承装置包括一对分别用于支承主、副导引轴的支承元件。每个支承元件都包括一个由树脂制成并且经外插模铸而可转动地安装到与基板上表面的圆柱形凸轮件、一个由树脂制成并且安装到所述基板上以支撑主或副导引轴的支撑件，以及一个安装到所述基板上的扭力弹簧，用于压紧设于其上的主或副导引轴的端部外缘面，使所述导引轴被推向所述基板的上表面。所述凸轮件上设有一个在其外周缘表面上形成的螺旋形凹槽。该螺旋形凹槽容纳主或副导引轴的端部。当凸轮件转动时，在扭力弹簧的推力作用下，插入该螺旋形凹槽中的主或副导引轴端部将向上或向下移动。于是，所述主或副导引轴的仰角位置得以被调节。

第三种光学拾取器支撑机构包括一片具有第一和第二表面(上、下表面)的金属基板和设于该基板上表面的主、副导引轴。所述主、副导引轴的关联作用用以导引光学拾取器，使所述光学拾取器沿着预定方向移动。主、副导引轴都置于并且固定在该基板上表面上，使得关于所述基板上表面的仰角位置(即沿基板厚度方向之竖直平面的仰角)可调。这种光学拾取器支承装置包括一对支承元件，分别用于支承主、副导引轴。每个支承元件都包括一个与形成于基板上的螺纹耦接的螺栓部分、一个形成于基板上的弯曲区用以支撑主或副导引轴，以及一个压力弹簧，它安装在基板上，用于压紧主或副导引轴端部的外缘面，以把导引轴推离基板上表面。在所述螺栓部分的一端形成一个突缘。把导引轴的端部设置在该螺栓的突缘部分和压力弹簧之间。当转动该螺栓时，在所述压力弹簧的推力作用下，主或导引轴的端部将向上或向下移动。从而，使主或副导引轴的仰角位置受到调节。

第一种光学拾取器支承装置具有一个金属部件(基板)和一个树脂部件(副导引轴)。另外，要用外插模铸的方法，以便在基板上形成副导引轴。因此，使加工步骤增加，而且将不可避免地使成本变高。另外，要浇铸高精度尺寸的副导引轴相对来说是很难的。而且，由于副导引轴的主要部分安排在基板的上表面上，所以在基板上仅留出很小的空间来安装该装置的其它部件。因此，就减小光盘驱动器的厚度(高度)来说，上述结构是不利的。

第二种光学拾取器支承装置需要很多组成部件，而且具有一个金属部件(基板)和一个树脂部件(凸轮)。另外，要模铸一个较高尺寸精度的凸轮凹槽，相对来说是很难的。再有，该装置的许多组成部件都设于基板的上表面上，从而占据了所述上表面的大部分区域。因此，对于减小光盘驱动器的厚度(高度)来说，这种结构是不利的。

第三种光学拾取器支承装置也需要很多组成部件。而且，该装置的许多部件都设于基板的上表面上，从而占据了该上表面的大部分空间。因此，对于减小光盘驱动器的厚度来说，这种结构是不利的。

在日本专利申请JP-2001-16557中，本发明人已经提出一种结构简单、占据基板空间小，并且因此而有利于减小光盘驱动器厚度的光学拾取器支承装置。

以上所提到的光学拾取器支承装置包括一个具有第一和第二表面(上、下表面)的金属基板和全由金属制成的主、副导引轴。所述主、副导引轴互相关联，用于导引光学拾取器，使该光学拾取器沿着预定的方向移动。所述主、副导引轴中的每一个都设于并且固定于所述基板的第二表面上，使关于所述基板的第二表面的仰角位置(即在沿基板厚度方向的竖直平面内的仰角)可调。这种光学拾取器支承装置包括一对支撑元件，分别用于支承主、副导引轴。每个支撑元件都包括一个与基板第二表面上形成的螺纹啮合的螺栓部分，和一个直接或间接与安装于所述基板第二表面的金属板相连的拉簧。这个拉簧用于拉伸导引轴的一端，以把导引轴推离第二表面。所述螺栓部分的一端形成突缘。所述导引轴的一端由所述螺栓部分的突缘部分及所述拉簧所支撑。当螺栓转动时，在该压力弹簧的推力作用下，导引轴将向上或向下移动。从而，该导引轴的仰角位置得以被调节。

上述光学拾取器支撑机构没有树脂部件，因而不存在模铸树脂部件过程中出现的不可避免的尺寸不精确问题。而且，也使基板表面上的组成部件数相对较少。不过，还可以进一步减少组成部件的数目。

包括第一种至第三种现有技术光学拾取器支承装置和上面最后提及的光学拾取器支承装置在内，为使光学拾取器移动，这种类型的装置常常要在基板上形成一个较大的开口。所以，金属基板可能会弯曲或卷翘。如果基板弯曲或卷翘，则基板不能保持平整，将使支承于该基板上的导引轴弯曲。这将导致偏移误差。

发明内容

于是，本发明的目的在于提供一种结构简单、紧凑，并且需要的空间较小，并因此而减小光盘驱动器厚度的光学拾取器支承装置。

本发明的另一目的在于提供一种能以高精度支承光学拾取器的光学拾取器支承装置。

本发明的其它目的将在以下的描述中越益清晰。

按照本发明的一个方面，提供一种支承光学拾取器的光学拾取器支承装置，它包括：一个金属基板、一个与该金属基板相连的主轨道和一个与该主轨道相接的副轨道。所述的主轨道和副轨道互相关联地导引光学拾取器，使得该光学拾取器可在所述金属基板上沿预定方向移动。所述副轨道由所述的金属基板的一部分构成。

附图说明

图1是第一种现有光学拾取器支承装置的特征部分的平面图；

图2是第二种现有光学拾取器支承装置的透视图；

图3是图2所示光学拾取器支承装置的特征部分的透视图；

图4是第三种现有光学拾取器支承装置的透视图；

图5是图4所示光学拾取器支承装置的特征部分的透视图；

图6是本发明已经提到的一种光学拾取器支承装置一部分的平面图；

图7是图6所示光学拾取器支承装置的截面图；

图8是本发明第一实施例光学拾取器支承装置中所用基板的平面图；

图9是图8所示基板的特征部分的截面图；

图10是本发明第一实施例光学拾取器支承装置的特征部分的平面图；

图11是本发明第一实施例光学拾取器支承装置的平面图；

图12是图11所示光学拾取器支承装置的特征部分的透视图；

图13是本发明第二实施例光学拾取器支承装置的平面图；

图14是图13所示光学拾取器支承装置的特征部分的透视图；

图15是图14所示光学拾取器支承装置中所用基板的特征部分的平面图。

具体实施方式

为便于理解本发明，先结合附图描述第一至第三种现有技术光学拾取器以及日本专利申请JP-2001-16557公开的光学拾取器支承装置。

参考图1，第一种现有光学拾取器支承装置包括一个主导引轴(未示出)和一个副导引轴542。主导引轴和副导引轴542互相关联，用以导引光学拾取器530，使该光学拾取器530沿预定方向(图1中的左/右方向)移动。副导引轴542由树脂制成，而且用所谓外插模铸方法将其与金属基板510连接。

参见图2和3，第二种现有光学拾取器支承装置包括一个具有第一和第二表面(上、下表面)的金属基板610和布置在该基板610上表面上的所述主、副导引轴641和642互相关联，用以导引光学拾取器，使光学拾取器630沿预定方向移动。所述主和副导引轴641和642都安置并固定于基板610上表面上，使得关于该基板610上表面仰角(即在沿基板610厚度方向的竖直平面内的仰角)位置可调。这种光学拾取器支承装置包括一对支承元件660，分别用于支承所述主、副导引轴。每个支承元件都包括一个由树脂制成并且通过外插模铸而与基板610上表面而转动地布置的圆柱形凸轮件661、一个由树脂制成并且与布置在基板610上以支撑所述主、副导引轴641或642的支撑件663，以及一个布置在基板610上的扭力弹簧662，用于压紧布置在基板610的上表面上的主或副导引轴641或642的一个端部的外缘面，以便把所述导引轴推向基板610的上表面。凸轮件661上设有一个在其外周缘表面上形成的螺旋形凹槽。该螺旋形凹槽容纳主或副导引轴641或642的一个端部。当凸轮件661转动时，在扭力弹簧662的推力作用下，插入该螺旋形凹槽中的主或副导引轴641或642端部将向上或向下移动。从而调节主或副导引轴641或642的仰角位置。

参见图4和5，第三种光学拾取器支撑机构包括一个具有第一和第二表面(上、下表面)的金属基板710和设于该基板上表面上的主、副导引轴741和742。所述主、副导引轴741和742互相关联，用以导引光学拾取器730，使该光学拾取器730沿着预定方向移动。所述主、副导引轴741和742都安置并固定于所述基板710上表面上，使得关于所述基板710上表面的仰角(即在沿基板710厚度方向的竖直平面内的仰角)位置可调。这种光学拾取器支承装置包括一对支承元件760，分别用于支承主、副导引轴741和742。每个支承元件760都包括一个与形成于基板710上的螺纹啮合的螺栓部分761、一个形成于基板710上用于支撑主或副导引轴741或742的弯曲部分763，以及一个安置到基板710上的压力弹簧762，用以压紧布置在基板710上的主、副导引轴741或742的端部的外缘面，以便把导引轴741或742推离基板710上表面。在所述的螺栓部分761的一端形成一个突缘。把导引轴741或742的端部设置在该螺栓部分761的突缘部和压力弹簧762之间。当转动该螺栓部分761时，在该压力弹簧762的推力作用下，所述主、副导引轴741或742的端部将向上或向下移动。从而可调节主、副导引轴741或742的仰角位置。

以下将参照图6和7描述来自本申请发明人的日本专利申请JP-2001-16557所公开的光学拾取器支承装置。

如图6和7所示，螺栓部分71(图7)与金属基板10上形成的螺纹啮合。基板上形成的弯曲部分11与螺栓部分71一起，支撑基板10上的导引轴41。当由螺栓部分71将导引轴41支撑于基板10上时，螺栓部分71的夹持力P和导引轴41的端部所产生的反作用力P’将产生转动，而使基板10卷翘。图7示意了基板10卷翘时的情形。为帮助理解发明，图中强调了所述卷翘的程度。

在所述背景技术部分已经描述了现有技术光学拾取器支承装置所存在的缺陷。

现在，将结合附图描述本发明的优选实施例。

采用本发明光学拾取器支承装置的盘驱动器被用于本领域所公知的CD-DA(小盘-数字视频)机中。

第一实施例

参见图8至10，本发明第一实施例的光学拾取器支承装置包括一个金属基板10、一个用于导引光学拾取器30并使之在基板10上沿预定方向(图8中为向上/向下方向，图10中为向左/向右方向)移动的主轨道或主导引轴41，以及一个与该主导引轴41互相关联，以便导引所述光学拾取器30的副轨道15。由于所述光学拾取器30和追踪机构各自的结构都与本发明的主题无关，所以这里将不对它们进行描述和列举。

由基板10的一部分形成副轨道15，从而它由与基板10相同的金属材料制成。特别是，通过刻划基板10来形成副轨道15。这种刻划过程可以与压制基板10的过程同时进行。所以，这种光学拾取器支承装置所需的加工步骤数较少。图8中的附图标记15e表示刻划过程所需要的槽。

从图9可知，副轨道15具有分别突出于基板10的上、下表面的突起部分。采用这种结构，使基板10的硬度与厚度为t₁或t₂的金属板等效，所述厚度t₁或t₂大于基板10的厚度t₀。因此，即使在基板10的中央区域形成一个较宽的开口13，基板10也具有抗击扭应力的高硬度，从而能给出很高的尺寸精度。

考虑到副轨道15与光学拾取器30之间的摩擦，最好对副轨道15的滑动表面进行表面光滑处理，光学拾取器就沿着这种滑动表面滑行。

参见图11和12，这种光学拾取器支承装置的主轨道包括由金属制成的主导引轴41。基板10具有第一和第二表面(上、下表面)10a和10b。另外，这种光学拾取器支承装置还有仰角调节机构70，用以支撑所述主导引轴41，使主导引轴41的仰角关于基板10的第二表面可调。

图11中的光学拾取器30有一个齿条31，作为被驱动的部件，还有一个齿轮50，作为驱动部件的一部分，以及具有一个用于支承光盘的转盘20。

所述的仰角调节机构70具有与形成于基板10的第二表面10b上的螺纹啮合的螺栓部分71和穿过金属托架73而悬于第二表面10b之上的拉簧72。金属托架73可由金属板压制而成。拉簧72牵引被安排在所述基板10的第二表面10b之上的主导引轴41的端部，使该主导引轴41的这端被向上推。另一方面，螺栓部分71的头部压抵所述主导引轴41的这个端部。于是，螺栓部分71和拉簧72互相关联地支撑基板10上的主导引轴41。转动螺栓部分71，就可以调节主导引轴41的仰角位置。

主导引轴41的一端(图11中的左端)作为直接放置在基板10之第二表面10b上的参考端。另一方面，主导引轴41的另一端(图11中的右端)通过纵向角度调节机构70而间接地被置于第二表面10b之上。继而，适当调节该仰角调节机构10的螺栓部分71，就可以调节该主导引轴41的倾角。

上述光学拾取器支承装置的结构简单，并且组成部件数目少。由于布置在基板10的第一表面10a一侧上的组成部件数量少，所以该装置有利于减小该光盘驱动器的厚度(高度)。

第二实施例

参见图13和14，与第一实施例相似，本发明第二实施例的光学拾取器支承装置包括一个具有第一和第二表面10a和10b(上、下表面)的金属基板10；一个主导引轴41，作为主轨道并被布置在第二表面10b之上，用以导引光学拾取器30并使其沿预定方向(图13中为向上/向下)移动，以及一个副导引轴42，作为副轨道并设于第二表面10b之上，用以与主导引轴41互相关联地导引光学拾取器30。

这种光学拾取器支承装置具有一个用于支撑主导引轴41的仰角调节机构，使主导引轴41关于基板10第二表面10b的仰角位置可调。

所述仰角调节机构70具有螺栓部分71，该螺栓部分71具有一个埋头并与基板10的第二表面10b上形成的螺纹12啮合，所述调节机构还具有布置在第二表面10b之上或之上的拉力弹簧或压力弹簧(未示出)。这个弹簧牵引布置在第二表面10b之上的主导引轴41的一端。另一方面，螺栓部分71的埋头挤压布置在第二表面10b上的主导引轴41的另一端。因而，螺栓部分71和弹簧互相关联，支撑基板10上的主导引轴41。转动螺栓71，就可以调节主导引轴41的仰角位置。

纵向角度调节机构70还有一个形成于基板10的第二表面10b之上的支撑突起11。该支撑突起与螺栓部分71和弹簧合在一起，沿与第二表面10b平行的方向和垂直于轨道方向(光学拾取器30的移动方向或主导引轴41的轴向)支撑主导引轴41。以类似的方式，也由一个支撑突起沿与第二表面10b平行的方向和垂直于轨道方向支撑副导引轴42。

与第一实施例相似，本发明第二实施例的光学拾取器支承装置的结构简单并且组成部件数目少。由于设在基板10的第一表面10a一侧的组成部件数目少，所以这种装置有利于减小光盘驱动器的厚度。

如图15可知，这种光学拾取器支承装置还具有形成于基板10上且环绕与螺栓部分(图15中未示出)相啮合之螺纹12的狭缝部分16。在该实施例中，狭缝部分16延伸于螺纹12和支撑突起11之间，而被主导引轴41(图15中未示出)挤压。

采用上述结构，即使在螺栓部分71与螺纹12啮合的情况下对基板10加给应力，这种应力也会被阻挡在狭缝部分16处。从而，基板10不会像图7所示的基板那样卷翘。因此，基板10能保持平整，使得主导引轴41不受应力作用。因此，这种光学拾取器支承装置能够高精度地支撑光学拾取器30。可根据基板10的结构适当选择狭缝部分16的宽度S1和S2。

另外，在基板10上邻近副导引轴42处形成多个副螺纹部分17。基板10具有多个分别沿着各副螺纹17延伸的副狭缝部分18。

第三实施例

尽管图中没有示出，但是本发明第三实施例的光学拾取器支承装置包括具有第一和第二表面的金属基板；一个主导引轴，作为主轨道并布置在第二表面之上，用以导引光学拾取器，使之沿预定方向移动；以及副导引轴，它与主导引轴互相关联，用以导引光学拾取器。这种光学拾取器支承装置还包括一个含有螺栓和弹簧的仰角调节机构。这个仰角调节机构支撑基板第二表面上的主导引轴，使主导引轴的仰角位置可调。

与第一实施例相似，通过刻划基板而形成副轨道，因而它包含基板的一部分。副轨道具有从基板的第一和第二表面延伸出的突起。这种结构使得该基板的硬度较高。所以，尽管在基板的中央区域形成一个较大的开口，该基板仍能很好地抗击扭力，具有较高的精度。

此外，与第二实施例相似，第三实施例的光学拾取器支承装置具有一个形成于基板第二表面上的支撑突起。该支撑突起与螺栓和弹簧互相关联，支撑主导引轴，使之平行于第二表面并垂直于轨道方向。这种光学拾取器支承装置还包括一个形成于基板且环绕与螺栓啮合之螺纹的狭缝部分。这个狭缝部分延伸于螺纹与支撑突起之间。采用这种结构，即使在螺栓与螺纹啮合的情况下产生应力，该应力作用也会被阻挡在该狭缝部分。从而，基板不会卷翘。于是，由于基板能保持平整，所以主导引轴将不受应力作用。因此，这种光学拾取器支承装置能高精度地支撑光学拾取器。

与第一和第二实施例相似，上述本发明第三实施例的光学拾取器支承装置的结构简单，而且组成部件的数目少。由于设在基板第一表面一侧的组成部件数目少，所以这种装置有利于减小光盘驱动器的厚度(高度)。

虽然这里结合本发明的优选实施例对本发明进行描述，但对于本领域中的普通技术人员来说，各种其它方式实现本发明以是完全可能的。例如，前述各实施例中所做的描述指的是将光学拾取器支承装置用于CD-DA的CD机的情形。但是，本发明不限于此，而可将其用于CD-ROM驱动器、CD-R驱动器、CD-RW驱动器、DVD-ROM驱动器、DVD-RAM驱动器、DVD-RW驱动器、DVD+RW驱动器、MO驱动器或MD驱动器。

Claims

1.一种光学拾取器支承装置，用于支承光学拾取器，包括：

一个金属基板；

一个与所述金属基板相连的主轨道；和

一个副轨道，由所述金属基板的一部分形成；

所述主、副轨道互相关联地导引所述光学拾取器，使所述的光学拾取器在所述金属基板上沿预定方向移动；

所述副轨道包括从所述基板的一个表面延伸出的突起部分。

2.如权利要求1所述的光学拾取器支承装置，其中，所述副轨道是通过刻划所述基板而形成的。

3.如权利要求1所述的光学拾取器支承装置，其中，所述副轨道具有一个滑动表面，所述光学拾取器沿所述滑动表面进行滑行，所述滑动表面进行了表面平滑处理。

4.如权利要求1所述的光学拾取器支承装置，其中，所述光学拾取器支承装置还设有与所述基板上形成的螺纹部分啮合的螺栓和在所述基板上围绕所述螺纹部分形成的狭缝部分，由所述螺栓将所述主轨道支撑在所述基板之上。

5.如权利要求4所述的光学拾取器支承装置，其中，还包括一个形成于所述基板上的支撑突起，用于支撑所述主轨道，使所述主轨道沿与所述基板的表面平行并垂直于所述光学拾取器移动方向的方向延伸，所述狭缝部分在所述基板上形成于所述螺纹部分和所述支撑突起之间。

6.如权利要求1所述的光学拾取器支承装置，其中，

所述金属基板的表面包括第一和第二表面；

所述主轨道包含一个金属轴；

所述光学拾取器支承装置还包括与所述基板的第二表面上形成的螺纹部分啮合的螺栓和一个悬于所述第二表面之上的拉簧；

所述拉簧用于牵引布置在所述第二表面之上的所述金属轴的端部，使得所述端部被向上推；

所述螺栓的头部压抵所述金属轴的端部；

所述螺栓和拉簧互相关联地支撑所述基板之上的金属轴，使所述金属轴能保持一个仰角位置，通过转动所述螺栓而调节所述仰角位置。