CN1330366A

CN1330366A - 光学式拾波器

Info

Publication number: CN1330366A
Application number: CN01117617.2A
Authority: CN
Inventors: 小原雅人
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc; Alpine Co Ltd
Priority date: 2000-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2002-01-09
Anticipated expiration: 2021-05-08
Also published as: JP2001319342A; US20010055265A1; US6625091B2; CN1173342C; JP3727826B2

Abstract

本发明提供一种光学式拾波器,在透镜保持架的移动的最下面点的下方可仅配置光学底座,使整个光学式拾波器薄型化。包括:具有保持架支持部、基座构件、电磁驱动部的传动机构;载置基座构件、发光元件及光接收元件的光学底座。在基座构件上,在与透镜保持架的底面相对的位置设置可插入透镜保持架的贯通孔,在光学底座上设置制动部,利用制动部决定透镜保持架沿聚焦方向向光盘的反向侧的允许移动量。

Description

光学式拾波器

本发明涉及对CD(压缩磁盘)及MD(小型磁盘)或DVD(数字视盘)等进行记录和/或再现信号的光学式拾波器(pickup)，特别涉及适合于薄型化的光学式拾波器。

光学式拾波器一般地大致由安装有发光元件和光接受元件的光学底座、装载安装有物镜的透镜保持架并保持在光学底座上的传动机构、以及在使物镜露出来的状态下将传动机构装于其内的盖构成，在传动机构上，具有将透镜保持架向聚焦方向及跟踪(tracking)方向驱动用的电磁驱动部。这种光学式拾波器用于组装到CD机等光盘机中，从半导体激光器等发光元件发射出来的光束由物镜聚焦到光盘的记录面上的同时，通过物镜由光接受元件接受从该光盘上反射回来的光束。

图9为表示这种光学式拾波器的一个例子的分解透视图，图10为用于该光学式拾波器的传动机构的平面图。图11为该传动机构的剖视图。这些图中所示的光学式拾波器大致由用铝等金属材料制成的光学底座1、装载安装物镜2的透镜保持架3并保持在光学底座1上的传动机构4、在使物镜2露出的状态下将传动机构4包于其内的盖5构成。

光学底座1沿导向轴G(参照图7，8)向光盘D的半径方向往复运动，在从其底板部1d上垂直地竖起的竖起部6上，设置大直径的安装孔7以及连接设置在该安装孔7内的图中未示出的小直径的贯通孔，把半导体激光器(发光元件)和光学探测器(光接受元件)组件化的接受发射光元件(全息组件)8容纳在安装孔8内。接受发射光元件8由支持板9覆盖，该支持板9用螺栓固定在光学底座1的竖起部6的外侧面上。同时，接受发射光元件8经过柔性印刷电路基板10a连接到图中未示出的信号处理回路上。在光学底座1的底板部1d的中央附近以45度的安装角度固定有发射镜11，从接受发射光元件8出射的光束通过前述贯通孔，由反射镜11沿垂直方向(图9中的上方)反射，指向光盘D，由光盘D反射的返回来的光束由反射镜11沿水平方向反射后，通过贯通孔由接受发射光元件8接受。

传动机构4由以下部分构成，即，透镜保持架3，其上卷绕有安装了物镜2的聚焦线圈FC及多个跟踪线圈TC；保持架支持部13，通过多条金属丝12(支持构件)对该透镜保持架3进行弹性支承；磁铁保持架15，安装具有规定透镜保持架3的允许移动量用的制动面15a及制动壁15b的一对磁铁14；装配固定该磁铁保持架15及保持架支持部13的基座构件16。

基座构件16兼作磁轭，由该基座构件16和磁铁14及前述聚焦线圈FC和跟踪线圈TC构成的电磁驱动部，将透镜保持架3向光盘D的聚焦方向(图9，图11中的上下方向)及跟踪方向(图10中的上下方向)驱动。这种传动机构4的结构部件，用通过卡扣结合等装置覆盖在保持架支持部13或基座构件16上的防尘用盖5遮盖，但由于在盖5的上面上形成使物镜2露出的开口5a，所以不会妨碍光束的通过。此外，安装到保持架支持部13上的柔性印刷电路基板10b，经由金属丝12电连接到各线圈Fc、Tc上。

该传动机构4载置于光学底座1的底板部1d上，将穿过盘簧17的安装螺栓18从基座构件16的上方穿过贯通该基座构件16上的孔，使螺栓结合到光学底座1上，从光学底座1的下方将两个调节螺栓19穿过该光学底座1的贯通孔，通过螺纹结合到基座构件16上，在调节物镜2的光轴的状态下将基座构件16固定在光学底座1上。即，为了对光盘D的记录面正确地记录/再现信号，必须将在反射镜11的正上方的位置处的的物镜2的光轴，相对于光盘D的记录面垂直地设定，但由于透镜保持架3经由多条金属丝12及保持架支持部13支承在基座构件13上，所以在传动机构的组装阶段，难以避免透镜保持架3与基座构件16成为相互弯曲的位置关系(透镜保持架3的底面与基座构件16的底板成为相互不平行的位置关系)，为此，在把传动机构4安装到光学底座1上时，必须对物镜2的光轴进行调整。对于具体的光轴调整作业，是在基座16的底部，如图11所示，形成以物镜2的光轴为中心的环状球面20，并在光学底座1的底板部1D上也形成环状座面1e。然后，通过旋转前述的两个调节螺栓19，以球面20及座面1e作为滑动面，将基座构件16在光学底座1上摆动，调整传动机构4的安装姿势(倾斜度)，以便使物镜2的光轴相对于光盘D的记录面垂直。

此外，当弹性支承在多个金属丝12上的透镜保持架3移动过度时，这些金属丝12的弹性可能会恶化，所以在作为传动机构4的结构部件的磁铁保持架15上，预先设置制动面15a和一对制动壁15b，该制动面15a规定透镜保持架沿聚焦方向向光盘反向侧(远离光盘的方向)的允许移动量，该一对制动壁15b规定透镜保持架沿跟踪方向的允许移动量。即，当透镜保持架3沿聚焦方向移动到允许移动范围的最下面的点时，制动面15a与透镜保持架3的底面接触、限制该透镜保持架3不能再移动，此外，当透镜保持架3沿跟踪方向移动到允许移动范围的界限时，制动壁15b与透镜保持架3的侧面接触，限制该透镜保持架3的移动超过这一限度。此外，在透镜保持架3沿聚焦方向移动到允许移动范围的最上面的点时，盖5的开口5a的周缘与透镜保持架3的上面接触，限制该透镜保持架3的移动。

但是，近来对这种光学式拾波器强烈需要其薄型化，而在上述光学式拾波器的结构的情况下，在透镜保持架3的移动的最下面的点的下方，层叠有磁铁保持架15和基座构件16和光学底座1，降低这些各种构件的厚度有一定限度，所以由于层叠的各构件的板厚的累积，不适合于达到所需的薄型化。

同时，在这种光学式拾波器中，在把传动机构4安装到光学底座1上的阶段，将物镜2的光轴相对于光盘D的记录面进行调整以便使之与记录面垂直，这时，在上述结构中，透镜保持架3与基座构件16和磁铁保持架15一体地摆动，所以当在传动结构4的组装时，基座构件16及磁铁保持架15相对于透镜保持架3处于弯曲的位置关系时，在物镜2的光轴调整结束的状态下，这种位置关系也不会改变。从而，组装作业结束时，透镜保持架3的底面与磁铁保持架15的制动面15a处于非平行状态。而且，在不考虑这种倾斜而进行设计的情况下，由于透镜保持架3的底面与制动面15a之间的最小间隔实质上小于设计值，从而，在透镜保持架3到达设计上的移动的最下面的点之前，即与制动面15a接触，会导致聚焦伺服的障碍。

从而，在现有技术中，需要考虑到透镜保持架3与制动面15a之间产生的若干倾斜，在设计时使透镜保持架3的底面与制动面15a之间的间隔留有一定的余量，其结果是，使光学式拾波器薄型化更加困难。

本发明的目的是为了解决上述存在的光学式拾波器薄型化等问题，并通过以下的技术方案来实现：

本发明的光学式拾波器，包括：

传动机构，具有通过支持构件可移动地支承安装有物镜的透镜保持架的保持架支持部、装载该保持架支持部的基座构件、以及将前述透镜保持架至少向聚焦方向驱动的电磁驱动部；

光学底座，载置前述基座构件，并安装经由前述物镜向光盘发射光束的发光元件及接收从该光盘上返回的光束的光接收元件，其特征为，

在前述基座构件上，在与前述透镜保持架的底面相对的位置上设置大小可以宽松插入该透镜保持架的贯通孔，

在前述光学底座上设置通过前述贯通孔与前述透镜保持架的底面相对的制动部，

通过前述制动部决定前述透镜保持架沿聚焦方向向光盘的反向侧的允许移动量。

前述基座构件以相对于前述光学底座可调整倾斜度的方式载置在上述光学底座上。

前述制动部与前述透镜保持架相对的面为与该透镜保持架的底面基本上平行的平坦面。

前述制动部从前述光学底座的底板部突出，形成一体。

在前述光学底座上设置决定前述透镜保持架沿跟踪方向的允许移动量的限制部。

在前述光学底座上设置一对前述限制部，这些限制部贯穿前述贯通孔内，沿前述透镜保持架的跟踪方向两侧延伸。

前述限制部从前述光学底座的底板部突出而形成一体。

本发明还提供一种光学式拾波器，包括：

传动机构，具有经由支持构件可移动地支承安装物镜的透镜保持架的保持架支持部、装载该保持架支持部的基座构件，以及将前述透镜保持架至少向聚焦方向驱动的电磁驱动部；

光学底座，可调整倾斜度地载置前述基座构件，并安装通过前述物镜向光盘发射光束的发光元件及接收从该光盘上返回的光束的光接收元件，其特征为，

在前述基座构件上，在与前述透镜保持架的底面相对的位置上设置大小可以宽松插入该透镜保持架的贯通孔；

在前述光学底座上设置通过前述贯通孔与前述透镜保持架的底面相对的制动部；

本发明的另一种光学式拾波器，包括：

在前述光学底座上设置通过前述贯通孔与前述透镜保持架的底面相对的制动部，以及与前述透镜保持架的侧面相对的限制部，

通过前述制动部决定前述透镜保持架沿聚焦方向向光盘的反向侧的允许移动量，通过前述限制部决定前述透镜保持架沿跟踪方向的允许移动量。

本发明的光学式拾波器包括：具有经由支持构件可移动地支持安装物镜的透镜保持架的保持架支持部、装配该保持架支持部的基座构件、备有将前述透镜保持架至少向聚焦方向驱动的电磁驱动部的传动机构，以及载置前述基座构件，并安装有经由前述物镜向光盘上出射光束的发光元件以及接受由该光盘返回的光束的光接受元件的光学底座，在前述基座构件上，在和前述器件保持架对向的位置上设置大小可宽松插入该透镜保持架的贯通孔，在前述光学底座上，设置经由前述贯通孔与前述透镜保持架的底面相对的制动部，由前述制动部限定前述透镜保持架沿聚焦方向向光盘反向侧的允许移动量。

在这种结构的光学式拾波器中，当透镜保持架沿聚焦方向向光盘反向侧(远离光盘的方向)移动规定的量时，该透镜保持架进入基座构件的贯通孔内，其底面与光学底座的制动部接触限制其移动，该处成为透镜保持架移动的最下面的点。因而，在透镜保持架移动的最下面的点的下方仅存在光学底座即可，容易使光学式拾波器薄型化。同时，例如在可动线圈式的光学式拾波器的场合，由于可将磁铁直接安装在传动结构的基座构件上，不必装配上述磁铁保持架，所以能减少部件的数目。而且，即使在组装作业时透镜保持架与传动机构的基座构件相互之间成为弯曲的位置关系，通过在把传动机构安装到光学底座上的阶段调整光轴，使物镜的光轴与用反射镜反射的光束的光轴相一致，即，安装物镜的透镜保持架与安装反射镜的光学底座自动地被设定为平行的位置关系，从而可高精度地规定设在光学底座上的制动部与透镜保持架的底面的间隔。此外，在提高透镜保持架的移动的最下面的点的位置精度的同时，没有必要在设计时因考虑到光学底座的制动部相对于透镜保持架的底面的倾斜而留有余量，更进一步促进光学式拾波器的薄型化。

此外，在上述结构中，如果在光学底座上设置限制透镜保持架沿跟踪方向的允许移动量的限制部的话，则由于可得到限制透镜保持架移动量的制动构件全部设在光学底座上这样的结构简单的光学式拾波器，从而效果更好。

下面参照图1～图8说明本发明的实施例。此外，在这些图中，与上述图9～图11所示的同等的结构赋予相同的符号，并适当省略重复性的说明。

图1是本发明的一个实施例的光学式拾波器的分解透视图。

图2是配备在光学式拾波器上的光学底座的放大图。

图3是该光学底座的平面图。

图4是配备在光学式拾波器上的基座构件的放大图。

图5是配备在光学式拾波器上的传动机构的平面图。

图6是该光学式拾波器的侧视图。

图7是该光学式拾波器的总体平面图。

图8是表示省略掉盖的该光学式拾波器的剖视图。

图9是现有技术的光学式拾波器的分解透视图。

图10是用于该光学式拾波器的传动机构的平面图。

图11是该传动机构的剖视图。

图1及图7、8所示的光学式拾波器基本上由以下部分构成，即：在安装孔7内容纳有接受发射光元件8的光学底座1、将粘接有物镜2的透镜保持架3放置并保持在光学底座1上的传动机构4、在使物镜2露出的状态下将传动机构4包藏于其内的盖5。

在光学底座1的底板部1d的大致中央处以45度的安装角度固定反射镜11，从接受发射光元件8内的半导体激光器(发光元件)发射出来的光束被反射镜11沿垂直方向(图1、8的上方)反射，由物镜2聚焦照射到光盘D的记录面上。由光盘D的记录面反射的返回光束，通过物镜2到达反射镜11，由该反射镜11沿水平方向反射后，由接受发射光元件8内的光探测器(光接受元件)接受。如从图2可以看出的，在该光学底座1的底板部1d上，设置限制透镜保持架3沿聚焦方向(图1、8的上下方向)向光盘的反向侧(远离光盘D的方向)的允许移动量的一对制动部1a，以及限制透镜保持架3沿跟踪方向(图5中的上下方向)的允许移动量的一对制动壁(限制部)1b。

一对制动部1a从光学底座1的底板部1d突出并形成一体，从底板部1d突出的突出量很小。制动面1a的上表面为与后面所述的透镜保持架3的底面基本上平行的平坦面。另一方面，一对制动壁1b也从光学底座1的底板部1d上突出并形成一体，从底板部1d垂直地向上方突出，且比制动部1d的突出量大。

传动机构4由以下部分构成，即，卷绕有聚焦线圈FC及多个跟踪线圈TC的透镜保持架3，通过多个金属丝(支持构件)12弹性地可移动地支承该透镜保持架3的保持架支持部13，装载该保持架支持部13、且将磁铁14分别安装到一对磁铁安装部16a上的基座构件16。基座构件16的上述磁铁安装部16a兼作磁轭，由该基座构件16、磁铁14及前述各线圈(聚焦线圈FC和跟踪线圈TC)构成的电磁驱动部，将透镜保持架3向光盘D的聚焦方向和跟踪方向驱动。同时，在该基座构件16上，在与透镜保持架3的底面相对的位置上，设置可将该透镜保持架插入的大的贯通孔16b，通过该贯通孔16b，光学底座1的制动部1a与透镜保持架3的底面相对。这些传动机构4的结构部件，用覆盖保持架支持部13或基座构件16的防尘用盖5覆盖，在盖5上形成使物镜2露出的开口5a，所以不会妨碍光束的通过。同时，在透镜保持架3沿聚焦方向移动到允许移动范围的最上面的点时，盖5的开口5a的周缘与透镜保持架3的上表面接触，限制该透镜保持架3不能再向接近光盘D的方向的移动。即，透镜保持架3沿聚焦方向向光盘侧的允许移动量由盖5规定。此外，安装在保持架支持部13上的柔性印刷电路基板10b经由金属丝12连接电连接到前述各线圈FC、TC上。

在把该传动机构4安装到光学底座1上时，采用穿过弹簧17的安装螺栓18和两个调节螺栓19，在调整物镜2的光轴的状态下，将基座构件16保持在光学底座1的底板部1d上。具体地说，在基座构件16的底部的三个部位处，形成在以物镜2的光轴为中心的同一圆周上设置的半球状的突出部16c(参照图6、8)，在使这些突出部16c与分别形成于光学底座1的底板部1d的三个部位处的锥形面1c(参照图3)接触的状态下，将基座构件16载置于光学底座1上。然后，通过旋转从光学底座1的下方螺合到基座构件16上的两个调节螺栓19，使各突出部16c和锥形面1c滑动，将基座构件16在光学底座1上摆动，调整传动机构4的安装姿势(倾斜度)，以便使物镜2的光轴相对于光盘D的记录面垂直。这时，即使透镜保持架13与基座构件16的底面为弯曲的位置关系(透镜保持架3的底面与基座构件16的底面成相互不平行的关系)，如果调整物镜2的光轴，使其与被反射镜11沿垂直方向反射的光束的光轴平行的话，由于将透镜保持架3的底面与光学底座1的底板部1d的上表面被自动地设定为平行的关系，所以可高精度地规定光学底座1的制动部1a的上表面与透镜保持架3的底面之间的间隔。

另一方面，在把基座构件16装配到光学底座1上时，一对制动壁1b分别被穿通基座构件16的贯通孔16b，配置在与透镜保持架3的跟踪方向两侧的侧面分别相对的位置上，由该制动壁1b规定透镜保持架3向跟踪方向的允许移动量。此外，作为将基座构件16压紧到光学底座1上用的加载构件，除了上述盘簧17之外，也可以采用板簧等。

这样，在本实施例中，当透镜保持架3沿聚焦方向向光盘的反向侧(图1中的下方)下降规定的量时，该透镜保持架3全部插入基座构件16的贯通孔16b内，该透镜保持架3的底面与光学底座1的制动部1a接触，限制其进一步向光盘的相反侧的移动。从而，由于在透镜保持架3移动的最下面的点的下方，仅设置光学底座1，因而光学式拾波器的总体高度尺寸比现有产品的高度低。即，相对于图9所示的光学式拾波器的场合下，在透镜保持架移动的最下面的点的下方层叠的磁铁保持架与基座构件和光学底座的情况而言，由于在本实施例的光学式拾波器中，在透镜保持架3的移动最下面的点的下方只存在光学底座，从而其总厚度比图9所示的光学式拾波器薄出相当于磁铁保持架和基座构件的板厚部分。同时在本实施例中，在光学底座1上不仅设置限定透镜保持架3移动的最下面的点的制动部1b，而且设置限定透镜保持架3沿跟踪方向的允许移动量的制动壁1b，同时直接把磁铁14安装在底座构件16上，所以不需要向图9所示光学式拾波器那样，与具有制动功能的磁铁保持架组合，能够减少部件的数量。而且，在本实施例中，由于能够高精度地规定设在光学底座1上的制动部1a的上表面与透镜保持架3的底面平行，且能规定其间隔，所以能够提高透镜保持架3的移动最下点的位置精度，并且不需要考虑透镜保持架3的底面相对于各自底座1的终端部1a的倾斜度来进行有余量的设计，更易于实现薄型化。

在上述实施例中，说明了具有在透镜保持架3上卷绕各线圈FC、TC、在底座构件16上固定磁铁14的所谓可动线圈式电磁驱动部的光学式拾波器，但本发明也适用于备有磁铁固定在透镜保持架侧、线圈固定在基座构件侧的所谓磁铁可动式的电磁驱动部的光学式拾波器。

此外，在上面的实施例中，说明了采用将半导体激光器(发光元件)和光探测器(光接受元件)组装在一起的接受发射光元件的光学式拾波器，但本发明也适用于将发光元件和光接受元件分别单独地安装在光学底座上的光学式拾波器。

本发明以上述的形式加以实施，可产生下面所述的效果。

由于在传动机构的基座构件上设置与透镜保持架的底面相对的大的贯通孔，使该透镜保持架可宽松地插入，并在光学底座上通过前述贯通孔设置与透镜保持架的底面相对的制动部，利用前述制动部规定透镜保持架沿聚焦方向向光盘反向侧移动的允许移动量，所以在透镜保持架移动的最下面的点的下方仅存在光学底座即可，可很容易地使整个光学式拾波器薄型化。同时，即使透镜保持架与基座构件具有相互弯曲的(非平行的)位置关系，通过调整物镜的光轴可将透镜保持架与光学底座设定成平行的位置关系，所以不会使设在光学底座上的制动部相对透镜保持架的底面倾斜、使透镜保持架移动的最下面的点的位置产生误差。

同时，在光学底座上竖直设置贯穿前述贯通孔的一对限制部，利用这些限制部规定透镜保持架沿跟踪方向的允许移动量，从而获得把透镜保持架用的制动部全部设置在光学底座上的简单结构的光学式拾波器。

Claims

1、一种光学式拾波器，包括：

2、如权利要求1所述的光学式拾波器，其特征在于，前述基座构件以相对于前述光学底座可调整倾斜度的方式载置在上述光学底座上。

3、如权利要求1所述的光学式拾波器，其特征在于，前述制动部与前述透镜保持架相对的面为与该透镜保持架的底面基本上平行的平坦面。

4、如权利要求1所述的光学式拾波器，其特征在于，前述制动部从前述光学底座的底板部突出，形成一体。

5、如权利要求1所述的光学式拾波器，其特征在于，在前述光学底座上设置决定前述透镜保持架沿跟踪方向的允许移动量的限制部。

6、如权利要求5所述的光学式拾波器，其特征在于，在前述光学底座上设置一对前述限制部，这些限制部贯穿前述贯通孔内，沿前述透镜保持架的跟踪方向两侧延伸。

7、如权利要求5所述的光学式拾波器，其特征在于，前述限制部从前述光学底座的底板部突出形成一体。

8、一种光学式拾波器，包括：

9、如权利要求8所述的光学式拾波器，其特征在于，前述制动部与前述透镜保持架相对的面为与该透镜保持架的底面基本上平行的平坦面。

10如权利要求8所述的光学式拾波器，其特征在于，前述制动部从前述光学底座的底板部突出，形成一体。

11、如权利要求8所述的光学式拾波器，其特征在于，在前述光学底座上设置决定前述透镜保持架沿跟踪方向的允许移动量的限制部。

12、如权利要求11所述的光学式拾波器，其特征在于，在前述光学底座上设置一对前述限制部，这些限制部贯穿前述贯通孔内，沿前述透镜保持架的跟踪方向两侧延伸。

13、如权利要求11所述的光学式拾波器，前述限制部从前述光学底座的底板部成突出，形成一体。

14、一种光学式拾波器，包括：

15、如权利要求14所述的光学式拾波器，前述制动部与前述透镜保持架相对的面为与该透镜保持架的底面基本上平行的平坦面。

16、如权利要求15所述的光学式拾波器，前述制动部从前述光学底座的底板部突出，形成一体。

17、如权利要求14所述的光学式拾波器，前述限制部设置在前述光学底座上，这些限制部贯穿前述贯通孔内，沿前述透镜保持架的跟踪方向两侧延伸。

18、如权利要求14所述的光学式拾波器，前述限制部从前述光学底座的底板部突出，形成一体。