CN1290927A - 光拾取器及其支撑方法 - Google Patents

Abstract

一种光拾取器的支撑方法。该光拾取器借助线状弹性部件21支撑物镜保持筒1,物镜保持筒1用于保持将激光聚光到光盘上的物镜4,数个线状弹性部件21弯曲成弓形,而且弯曲的鼓出部分以物镜4为中心互相朝外侧对置而支撑着物镜保持筒1。线状弹性部件21是预先弯曲的,存在着内在的变形应力,而两根线状弹性部件21相对于跟踪方向是相向弯曲的,其变形应力相互抵消。不会产生纵向运动模式及偏转模式下的合成固有振动数,这样就不会引起共振。

Description

光拾取器及其支撑方法

本发明涉及一种用于光学视频光盘、光盘(CD)的光拾取器及其支撑方法和组装方法。

下文叙述以往的光拾取器。图11是以往的光拾取器的平面图，图12(a)是图11的光拾取器的X-X断面图，图12(b)是图11的光拾取器的Y-Y断面图。

图中，1是物镜保持筒，用于将激光3聚光到光盘2上的物镜4用粘合剂等固定在该保持筒上。在物镜保持筒1上，用粘合剂等固定有用于在聚焦方向(垂直于光盘2的方向)驱动的聚焦线圈5及用于在跟踪方向(光盘2的半径方向即箭头T)驱动的跟踪线圈6。7a、7b是构成用于在聚焦方向及跟踪方向驱动保持筒1的磁回路的永久磁铁，在物镜4一侧产生N极，相反一侧为S极。光盘2用主轴电动机等(图中省略)驱动旋转。

8是将物镜保持筒1保持在中立位置的导电性线状弹性部件，具有将电力供给聚焦线圈5和跟踪线圈6的机能，采用不能由永久磁铁7a、7b产生的磁性吸引力驱动的非磁性弹性部件。9是用粘合剂等手段安装在物镜保持筒1两侧的中继基板，用于将电力通过线状弹性部件8供给聚焦线圈5和跟踪线圈6，中继基板9上的各个布线的一端以导电形式与各个线状弹性部件8软钎焊连接在一起。

10是悬架，其一端用粘合剂等固定有用于供给电力的FPC(前向传播线，图中省略)，并且，在其物镜4相反一侧的位置用软钎焊固定着线状弹性部件8。此外，悬架10固定在从光盘内周到外周可移动的托架11上。12是缓冲部件，对于包括物镜保持筒1的光学可动部9(驱动器)与线状弹性部件8所组成的系统产生的一次共振的Q值有拟制作用，缓冲部件12采用硅胶等低粘度材料。

下文叙述具有上述结构的光拾取器的工作过程。首先，将来自电源的电力经过FPC(图中未示)、线状弹性部件8及中继基板9供给聚焦线圈5及跟踪线圈6。流过聚焦线圈5及跟踪线圈6的电流，受永久磁铁7a、7b产生的磁场作用，根据弗来明左手定律，电磁力会分别作用在聚焦线圈5及跟踪线圈6上，这样，对包括物镜保持筒1的光拾取器可动部(驱动器)进行驱动。通过控制流过各个线圈的电流方向及大小，对物镜4的位置进行控制，由此，便可以始终将对激光3聚光的光点对焦到光盘2上，并且，以追踪(微小跟踪)光穴光道的方式进行控制。电力供给停止时，借助于线状弹性部件8的弹力，使物镜4相对于聚焦方向及跟踪方向返回通常的中立位置。

13是光学装置，带有激光3的发光元件及受光元件。从光学装置13发出的激光，经过构成全息照相的光学部件13a，在多层薄膜涂层的向上立起的反射镜14的表面上全反射，由物镜4聚光，将光点在光盘2上成象。此外，从光盘2反射的激光3，返回并由向上立起的反射镜14表面上反射，穿过构成全息照相的光学部件13a，聚光到受光元件(图中省略)上。根据由受光元件(图中省略)变换成电信号的受光信号，经过物镜4调焦到光盘2上，并对光穴的光道跟踪，以此方式进行控制。

下文根据附图叙述上述光拾取器的组装方法。图13是中继基板与线状弹性部件的连接过程说明图，图14是悬架与线状弹性部件的组合过程说明图，图15是线状弹性部件连接结束过程说明图。

首先，在图13中，将带有物镜保持筒1的可动部(驱动器)安装在夹具A15上。将采用粘接剂等方式连接有给电用FPC(图中省略)的悬架10安装在夹具B16上。并通过空气吸附等手段将线状弹性部件8安装在夹具C17上，使四根线状弹性部件8相互平行。

在这种初期状态下，把夹具B16沿着W方向后退到使悬架10不与线状弹性部件8接触的位置，并将夹具C17移动到接近带有物镜保持筒1的可动部(驱动器)一侧的预定位置。这时，借助于软钎焊，将线状弹性部件8固定在可动部(驱动器)一侧中继基板9上的四个位置。

其次，解除由夹具C17对线状弹性部件8的保持。在这种状态下，由于线状弹性部件8固定在可动部(驱动器)的中继基板9上，因此，不会脱落。

接着，在图14中，将夹具B16沿W方向移动，调整到预定位置。这时，线状弹性部件8的前端穿过悬架10上形成的小孔10a。

然后，在图15中，对穿过悬架10的小孔10a的线状弹性部件8进行软纤焊，并将缓冲部件12充填到圆锥状的空间部中，依此进行组装。最后，将这样组装的光拾取器安装在托架11上，成为象图11所示的状态。在该图中，中继基板9与悬架10之间由四根平行的线状弹性部件8支撑。

利用上文所述的以往的光拾取器的光盘装置，随着高性能化、高速存取化及小型化(薄型化)的性能改善，就要求提供一种在高精度下容易组装、并不产生振动的光拾取器。

但是，上述以往结构的这种光拾取器，物镜4(驱动部的整体大致重心)的位置远离驱动点(聚焦线圈5及跟踪线圈6)。这样，容易引起线状弹性部件8纵向运动模式(摆动、聚焦系的二次共振)及偏转模式(偏心、跟踪系的二次共振)下的振动。因此，为了防止振动，必须将包括有物镜保持筒1的可动部的重心位置及驱动点的位置在数微米单位内保持一致，这就需要在非常高的精度下制造。

还有，由于制造上重心位置的偏差会诱发线状弹性部件8的纵向运动模式及偏转模式下的振动，结果，会产生振动相位，给控制上带来了障碍。

为了解决上述课题，虽然已经提出了在跟踪方向、聚焦方向及切线方向上可移动的金属线悬挂结构(日本实开昭61-48424)及减震支撑金属线的结构(日本实开昭62-120425)，但是，无论那种结构都无法避免聚焦系和跟踪系的二次共振。

因此，本发明的目的是，为了解决上述以往技术的问题，而提供一种组装容易、不产生振动的光拾取器、光拾取器的支撑方法及光拾取器的组装方法。

根据本发明，提供一种用线状弹性部件支撑保持物镜的透镜保持装置的光拾取器及光拾取器的支撑方法，其中，数个线状弹性部件弯曲成弓形，通过将弯曲的鼓出部分互相以物镜为中心朝外侧鼓出而设置，支撑前述的透镜保持装置。

根据本发明的光拾取器，互相朝外侧鼓出而配置的线状弹性部件，由于是互相相向弯曲的，其变形应力可以相互抵消，这样，物镜(可动部全体)及线状弹性部件相对于极小跟踪移动不会产生共振。

进一步，对于以上结构的光拾取器，借助于以下组装方法进行组装，该方法包括：用于固定在透镜保持装置上不会产生变形应力的线状弹性部件的(自由直线的)一端的步骤、使线状弹性部件弯曲并将线状弹性部件的另一端以使其具有所要求的弯曲角度的方式固定在支撑装置上的步骤。根据这种组装过程，可以很容易地组装弯曲的线状弹性部件。

图1是本发明光拾取器的平面图。

图2(a)是图1中光拾取器的X-X断面图。

图2(b)是图1中光拾取器的Y-Y断面图。

图3(a)是用于说明中继基板和线状弹性部件连接过程的平面图。

图3(b)是图3(a)的侧面图。

图4(a)是用于说明悬架与线状弹性部件组合过程的平面图。

图4(b)是图4(a)的侧面图。

图5(a)是用于说明线状弹性部件连接结束过程的平面图。

图5(b)是图5(a)的侧面图。

图6(a)是用于表示图3中弯曲张力销设置在其它夹具上的组装方法的平面图。

图6(b)是图6(a)的侧面图。

图7(a)是用于说明图6组装方法的中继基板和线状弹性部件连接过程的平面图。

图7(b)是图7(a)的侧面图。

图8(a)是用于说明图6组装方法中悬架和线状弹性部件组合过程的平面图。

图8(b)是图8(a)的侧面图。

图9是用于表示图3中弯曲张力销设置在其它夹具上的组装方法的平面图。

图10(a)是用于表示图9的组装方法的正面图。

图10(b)是图10(a)的侧面图。

图11是以往光拾取器的平面图。

图12(a)是图11中光拾取器的X-X断面图。

图12(b)是图11中光拾取器的Y-Y断面图。

图13是中继基板和线状弹性部件连接过程的说明图。

图14是悬架与线状弹性部件组合过程的说明图。

图15是线状弹性部件连接结束过程的说明图。

以下参照附图叙述本发明的实施例。

实施例1

图1是本发明光拾取器的平面图，图2(a)是图1中光拾取器的X-X断面图，图2(b)是图1中光拾取器的Y-Y断面图。其中，与以往光拾取器相同的结构元件及部件用同一符号来表示，其重复说明省略。

图1及图2(a)、(b)中，1是物镜保持筒，2是光盘，3是激光，4是物镜，5是聚焦线圈，6是跟踪线圈，7a、7b是永久磁铁，9是中继基板。

21是线状弹性部件，能将物镜保持筒1保持在中立位置，同时具有将电力供给聚焦线圈5和跟踪线圈6的机能，采用导电性的线状弹性部件，此外，还采用不会由永久磁铁7a、7b的磁性吸引力驱动的非磁性材料。进一步，如图1所示，该线状弹性部件21在弓形弯曲状态下固定，使其围绕物镜4，以物镜4为中心朝外侧鼓出。

22是悬架，其一端用粘合剂等固定有用于供给电力的FPC(图中省略)，并且，在其物镜4相反一侧的位置，用软钎焊并以具有弯曲角度的方式固定着线状弹性部件21。此外，悬架22固定在托架11上。12是缓冲部件，并采用硅胶等低粘度材料。13是光学装置，13a是光学部件，14是向上立起的反射镜。

下文叙述具有上述结构的光拾取器的工作过程。首先，从电源经过FPC、线状弹性部件21及中继基板9，将电力供给聚焦线圈5与跟踪线圈6。

另一方面，来自于永久磁铁7a的N极的磁力线，穿过聚焦线圈5与跟踪线圈6，到达对面的永久磁铁7b的S极，并且再从永久磁铁7b配极的N极穿过磁轭18到达永久磁铁7a的S极。

流过聚焦线圈5与跟踪线圈6的电流，受永久磁铁7a、7b产生的磁场(即磁力线)作用，根据弗来明左手定律，电磁力会分别作用在聚焦线圈5及跟踪线圈6上，这样，对包括物镜保持筒1的光拾取器可动部(驱动器)进行驱动。通过控制流过各个线圈的电流方向及大小，对物镜4的位置进行控制，由此，便可以始终将物镜4的焦点调焦到光盘2上，并且，以追踪光穴光道的方式进行控制。此外，电力供给停止时，借助于弯曲的线状弹性部件21的恢复弹力，使物镜4返回平衡位置，该位置为相对于驱动器聚焦方向及跟踪方向的中立位置。

激光3开始时的光学系统路径和经过路径的过程跟以往的光拾取器相同，其重复说明省略。

具有上述结构的光拾取器，随着检索信息进行极少跟踪动作时，物镜保持筒1开始时的驱动器各可动部件，与以往技术相同，在跟踪方向受增减速度的加速度作用。

但是，本发明的线状弹性部件21，由于预先以物镜4为中心相互朝外侧鼓出地弯曲，所以存在着内在的变形应力，而在跟踪移动方向(箭头T)，两根线状弹性部件是相互相向地弯曲的，因此，其变形应力相互抵消。结果，不象以往的光拾取器那样，将四根线状弹性部件在悬臂自由端合成时，产生在纵向运动模式和偏转模式下的“合成固有振动数”，因此，不会引起驱动器整体质量惯性矩和线状弹性部件21的共振。

还有，由于每两根线状弹性部件是相互相向弯曲的，变形应力相互抵消，这样，在例如极少跟踪移动沿图上方向开始时，物镜保持筒1与跟踪线圈6向上方移动，由于托架11(固定在托架11上的悬架22一样)不动，因此，根据物镜保持筒1与跟踪线圈6的变位，上侧的两根线状弹性部件21的变形应力变小，图中下侧的两根线状弹性部件21的变形应力变大。结果，上下四根线状弹性部件21合成后的变形量相互抵消，借助于这种效果，以与不产生弯曲变形的场合大小同样的应力即可实现上述移动。即是说，对于四根线状弹性部件21来说，其线材挠性与不产生弯曲变形的场合相同。

而且，根据本发明的实施例，为达到上述效果的实际中的弯曲量，在下文叙述的图5中，在线状弹性部件21的长度为L、从线状弹性部件21不受应力的状态(自由直线状态)下开始的弯曲变形量为d时，有下述关系：

0．005≤弯曲率=d／L≤0．08

当弯曲率在这个范围时，能以最佳的效果拟制共振。

实施例2

下文叙述上述光拾取器的组装方法，该实施例是以利用四根线状弹性部件21保持的形式为例子，参照附图进行说明的。图3(a)是用于说明中继基板9和线状弹性部件21连接过程的平面图，图3(b)是图3(a)的侧面图，图4(a)是用于说明悬架11与线状弹性部件21组合过程的平面图，图4(b)是图4(a)的侧面图，图5(a)是用于说明线状弹性部件21连接结束过程的平面图，图5(b)是图5(a)的侧面图。其中，与以往及第一实施例相同的构成元件用同一符号表示，其重复说明省略。

首先，在图3中，将带有物镜保持筒1的可动部(驱动器)安装在夹具A23上。将采用粘接剂等方式连接有给电用FPC(图中省略)的悬架22安装在设置有弯曲张力销24的夹具B25上。并通过空气吸附等手段将线状弹性部件21安装在夹具C26上，使四根线状弹性部件21相互平行。

在这种初期状态下，把夹具B25沿着W方向后退到使悬架22不与线状弹性部件21接触的位置，并将夹具C26移动到接近带有物镜保持筒1的驱动器一侧的预定位置，这一过程借助于例如、一边通过X-Y方向工作台(图中省略)滑动地移动，一边使夹具26转动来实现。关于这种动作过程，可以采用一般的移动机构来实现，因此，其说明省略。

而且，在这种初期状态下，还用软钎焊将线状弹性部件21固定在驱动器一侧中继基板9上的四个位置。之后，解除由夹具C26对线状弹性部件21的保持。即，将线状弹性部件21以与图中箭头W平行的方式固定在中继基板9的一侧。

其次，在图4中，将夹具B25沿W方向移动，调整到预定位置。这时，线状弹性部件21的悬架22一侧的前端，穿过悬架22上形成的小孔22a，经过弯曲张力销24的表面滑动，向物镜4的中心一侧自然弯曲。这样，在夹具B25中，弯曲张力销24的中心，可以设定在相对于线状弹性部件21中心轴线的物镜4外侧的位置。

弯曲张力销24上，涂有聚四氟乙烯等易滑动材料的涂层，这样，线状弹性部件21可以顺利地经过弯曲张力销24滑行。这时，利用驱动器中继基板9的软钎焊位置与小孔22a及弯曲张力销24的位置关系，以能得到所希望曲率的方式确定弯曲张力销24的位置，便可以使线状弹性部件21弯曲。

最后，在图5中，在悬架22一侧对线状弹性部件21进行软纤焊。并且，将悬架22一侧的线状弹性部件21在弯曲状态下固定。在这种状态下，即使拆除夹具A23、夹具B25，夹具上作出的线状弹性部件21的弯曲形状能够维持其不平行的所希望的弯曲，而且，物镜4的中立位置不变。关于这一点，从图4(a)及图5(a)可以理解其中的理由，其中，悬架22一侧的线状弹性部件21的端部，在相对于图中箭头W方向产生满足弯曲的角度的倾斜状态下，用软钎焊固定。因此，相对于前述中继基板9一侧固定的、其中一根弯曲的线状弹性部件21产生的能够恢复成伸展直线状的内部应力，与相对侧的将物镜4夹在中间的另一根弯曲的线状弹性部件21的内部应力相互抵消。

特别是，根据以上组装方法，首先，在没有应力的状态下将一端固定，接着，在产生所希望的弯曲后将另一端固定，这样，能够实现正确的弯曲率。

实施例3

下文参照附图叙述第三实施例光拾取器的另一组装方法。图6(a)是用于表示图3中弯曲张力销24设置在其它夹具上的组装方法的平面图，图6(b)是图6(a)的侧面图，图7(a)是用于说明图6组装方法的中继基板9和线状弹性部件21连接过程的平面图，图7(b)是图7(a)的侧面图，图8(a)是用于说明图6组装方法中悬架22和线状弹性部件21组合过程的平面图，图8(b)是图8(a)的侧面图。其中，与以往、第一实施例及第二实施例相同的构成元件用相同的符号表示，其重复说明省略。

如图6所示，将前述图3所示的夹具B25，分割成支撑悬架22的沿W方向可移动的夹具Ba27、及支撑弯曲张力销24的相对于线状弹性部件21可沿垂直(X)方向移动的夹具Bb28，并且，在两个夹具上分别设置移动机构。移动机构在一般的X-Y工作台上使用。

首先，进行与第二实施例相同的图6中的组装过程，将带有物镜保持筒1的驱动器安装在夹具A23上。将采用粘接剂等方式连接有给电用FPC(图中省略)的悬架22安装在夹具Ba27上。并通过空气吸附等手段将线状弹性部件21安装在夹具C26上，使四根线状弹性部件21相互平行。

在这种组装的初期状态下，把夹具Ba27沿着W方向后退到使悬架22不与线状弹性部件21接触的位置。此外，将夹具Bb28沿X方向后退到不与线状弹性部件21接触的位置。

其次，将夹具C26移动到接近驱动器的预定位置。这时，借助于软钎焊，将线状弹性部件21固定在中继基板9上的四个位置。

接着，在图7中，将夹具Ba27沿W方向移动，调整到预定位置。这时，线状部件21的悬架22一侧的前端，穿过悬架22上所设置的小孔22a。

最后，在图8中，将立设有弯曲张力销24的夹具Bb28沿X方向移动，调整到预定位置，这时，可以设定线状弹性部件21的弯曲率，此外，通过调整夹具Bb28的移动距离，还可以调整弯曲率(d／L)。

实施例四

下文参照附图叙述第四实施例光拾取器的再一组装方法。图9是用于表示图3中弯曲张力销24设置在其它夹具上的组装方法的平面图，图10(a)是用于表示图9的组装方法的正面图，图10(b)是图10(a)的侧面图。其中，与以往、第一实施例至第三实施例相同的构成元件用相同的符号表示，其重复说明省略。

如图9及图10所示，将前述图3所示的夹具B25，分割成支撑悬架22的沿W方向可移动的夹具Ba30、及支撑弯曲张力销29的相对于线状弹性部件21可转动的夹具Bb31，并且，在两个夹具上分别设置有移动机构及转动机构。

首先，在图9及图10中，将带有物镜保持筒1的可动部(驱动器)安装在夹具A23上。将采用粘接剂等方式连接有给电用FPC(图中省略)的悬架22安装在夹具Ba30上。并通过空气吸附等手段将线状弹性部件21安装在夹具C26上，使四根线状弹性部件21相互平行。

在这种组装的初期状态下，把夹具Ba30沿着W方向后退到使悬架22不与线状弹性部件21接触的位置。此外，使夹具Bb31旋转并后退到不与线状弹性部件21接触的位置。

其次，将夹具C26移动到接近驱动器一侧的预定位置。这时，借助于软钎焊，将线状弹性部件21固定在驱动器一侧的中继基板9上的四个位置。接着，解除夹具C26对线状弹性部件21的保持。

然后，将夹具Ba30沿W方向移动，调整到预定位置。这时，线状部件21的悬架22一侧的前端，穿过悬架22上所形成的小孔22a。

这时，立设有弯曲张力销29的夹具Bb31沿θ方向转动，调整到预定位置。

最后，通过在悬架22一侧进行软纤焊，由悬架22将线状弹性部件21在弯曲状态下固定。在这种状态下，即使拆除夹具A23、夹具B25，夹具上作出的线状弹性部件21的弯曲形状仍能维持这种不平行的弯曲状态。而且，通过调整夹具Bb31的转动位置，可以调整弯曲率(d／L)。

在列举的实施例1～4所示的例子中，线状弹性部件的弯曲方向，是指在与图1所示的任一平面图相平行的平面内(换句话说，是在平行于光盘的平面内)弯曲的方向。这样，物镜可以配置在弯曲的空间中。而在垂直于光盘方向上的光拾取器的整体厚度可以作的薄一些，由此，可有效地利用空间。

虽然，通过以上说明可以看出，根据本发明的特征，由于线状弹性部件预先以物镜为中心相互朝外侧鼓出地弯曲，所以存在着内在的变形应力，而两根线状弹性部件是相互相向地弯曲的，因此，其变形应力相互抵消。结果，不会产生合成振动数。但是，可以理解，本发明并不限于实施例1～4的例子所描述的弯曲方向，在与图1的平面图垂直的平面内(换言之，是指在垂直于光盘的平面内)弯曲或在相对于光盘面倾斜的平面内弯曲，也能到同样的效果。

如上文所述，根据本发明，由于互相朝外侧鼓出所设置的线状弹性部件，是彼此相向弯曲的，其变形应力相互抵消。因此，不会产生在纵向运动模式和偏转模式下的合成固有振动数，物镜(可动部整体)和线状弹性部件也不会相对于极少跟踪移动产生共振。

这样，可以提供一种组装容易、不产生振动的光拾取器、光拾取器的支撑方法及光拾取器的组装方法。

Claims (5)

1、一种光拾取器的支撑方法，用于支撑透镜保持装置，该透镜保持装置用于保持将激光聚光到光盘上的物镜，其特征在于，是由数个线状弹性部件支撑的，这些线状弹性部件是用弯曲成弓形、并使其弯曲的鼓出部分互相以物镜为中心朝外侧对置的方式而设置。

2、根据权利要求1所述的光拾取器的支撑方法，其特征在于，所述的弯曲方向是指在平行于光盘面的平面内弯曲成弓形的。

3、根据权利要求1所述的光拾取器的支撑方法，其特征在于，所述的弯曲方向是指在垂直于光盘面的平面内弯曲成弓形的。

4、根据权利要求1所述的光拾取器的支撑方法，其特征在于，所述的弯曲方向是指在相对于光盘的面倾斜的平面内弯曲成弓形的。

5、根据权利要求1所述的光拾取器的支撑方法，其特征是，上述由数个线状弹性部件支撑的步骤按如下方式进行：

将不受应力作用的线状弹性部件一端以没有应力作用的方式固定在透镜保持装置上，

将前述线状弹性部件穿过固定部件上所形成的贯通小孔，

将前述线状弹性部件弯曲，

将由前述弯曲步骤产生了初期应力的前述线状弹性部件，在有初期应力作用的状态下固定在前述支撑固定部件上。

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