JP3132152B2 - 光学ピックアップの対物レンズ支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声信号や映像信号等
の情報信号を記録する光学ディスクに光ビームを照射し
て上記情報信号を読み取りまたは書き込む光学ディスク
プレーヤ（光学式記録再生装置）に用いられる光学ピッ
クアップの対物レンズ支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光学ディスクプレーヤに用いら
れる光学ピックアップ装置は、光ビームを集光させる対
物レンズを、フォーカス方向（対物レンズの光軸方向）
及びトラッキング方向（光軸と直交する方向）にそれぞ
れ駆動変位させ得る構成となっている（実開昭６１−１
４５３３４号等公報参照）。

【０００３】従来、上記のように対物レンズを直交する
２軸方向に変位可能に支持する装置として、図６、図７
に示す支持装置が提案されている。

【０００４】図６において、１は対物レンズである。こ
の対物レンズ１は、ホルダ２に取り付けられた状態で、
支持装置３の先端の可動部４に固定されている。

【０００５】支持装置３は、図７に模式的に示すよう
に、先端の可動部４と、基端の固定部５と、可動部４と
固定部５の間に配設された変位許容機構部６とから構成
されている。なお、図７の（ａ）はフォーカス方向を側
方視した側面図、（ｂ）はフォーカス方向を正面視した
平面図である。

【０００６】この場合の変位許容機構部６は、フォーカ
ス方向（光軸方向）の変位のみを許容する機構部６Ａ
と、トラッキング方向（光軸と直交する方向）の変位の
みを許容する機構部６Ｂとを中間部材７を介して連結し
たもので、フォーカス方向の変位を許容する機構部６Ａ
は、フォーカス方向に並んだ平行アーム８，８の各両端
を、フォーカス方向に屈曲自在なヒンジ部９Ａ，９Ｂを
介してそれぞれ固定部５と中間部材７に連結した構造を
なしている。また、トラッキング方向の変位を許容する
機構部６Ｂは、トラッキング方向に屈曲自在なヒンジ部
９Ｃにより中間部材７と可動部４とを連結した構造をな
している。

【０００７】上記構成の対物レンズ支持装置では、ヒン
ジ部９Ａ，９Ｂがフォーカス方向に屈曲することによ
り、中間部材７より先端側がフォーカス方向に平行移動
し、それにより可動部４、つまりは可動部４に固定され
た対物レンズがフォーカス方向に変位する。また、ヒン
ジ部９Ｃがトラッキング方向に屈曲することにより、可
動部４、つまりは可動部４に固定された対物レンズがト
ラッキング方向に変位する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の対物レンズ支持装置を合成樹脂の一体成形品として
構成した場合、次の問題がある。可動性を持たせるた
めのヒンジ部の数が３段（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）と多いた
め、環境変化に応じて変形しやすく、結果的に光軸のず
れ等、特性上の不都合を生じやすい。通常、固定部５
側から樹脂を注入して成形するが、その場合、最低３箇
所のヒンジ部（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）を通らなければ先端
の可動部４まで材料が達しないため、形状ひけによる成
形精度の低下を生じやすく、量産性を損なうおそれがあ
る。ヒンジ部が３段あるため、先端側の重量が大きく
なり、その結果、振動特性に悪影響を与えやすい。同
様に先端側の容積が大きくなるため、対物レンズのホル
ダ側の寸法が制限されることになり、その結果、ホルダ
側の設計自由度が減少する。

【０００９】そこで本発明は、上記問題を解決し得る対
物レンズ支持装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による対物レンズ支持装置は、対物レンズを
光軸方向及び光軸と直交する方向にそれぞれ変位自在に
支持する光学ピックアップの対物レンズ支持装置におい
て、取付対象に固定される固定部と、対物レンズが固定
される可動部と、該固定部と可動部との間に前記光軸方
向に並んで配設され、それぞれ一端側が光軸方向に屈曲
自在なヒンジ部を介して固定部に連結され、他端側が可
動部に連結された平行アームと、からなり、前記平行ア
ームが金属の板バネ材にて構成された上で、アウトサー
トにて固定部、可動部、平行アームが一体成形され、し
かも前記平行アームと可動部間に配設された前記ヒンジ
部が、全方向屈曲自在な点状の弾性変形部で構成されて
いることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の装置においては、平行アームが弾性的
に撓み平行アームの可動部側端のヒンジ部がフォーカス
方向に屈曲することで可動部がフォーカス方向に変位す
る。また、可動部と平行アーム間のヒンジ部がトラッキ
ング方向に屈曲することで、可動部がトラッキング方向
に変位する。

【００１２】この場合、平行アームと可動部との間に配
設したヒンジ部が、全方向屈曲自在な点状の弾性変形部
で構成されているので、このヒンジ部が、フォーカス方
向（光軸方向）の屈曲を許すヒンジとトラッキング方向
（光軸と直交する方向）の屈曲を許すヒンジの２つを兼
用する。よって、兼用した分だけヒンジ部の数を減少さ
せることができる。また、全方向屈曲自在なこの点状の
ヒンジ部の断面寸法を調節することにより、フォーカス
方向の振動特性とトラッキング方向の振動特性を容易に
調節することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
するに、先ず、実施例の説明に先立って図１及び図２を
参照して、本発明に係る対物レンズ支持装置の参考例を
説明する。図１は参考例の構成を示す斜視図である。図
１において、矢印（イ）は対物レンズ（図示略）の光軸
と平行なフォーカス方向（ＦＣＳ方向）、矢印（ロ）は
光学と直交するトラッキング方向（ＴＲＫ方向）を示
す。この支持装置１０は、可動部４に固定される対物レ
ンズをフォーカス方向及びトラッキング方向にそれぞれ
変位自在に支持するものである。

【００１４】可動部４は、光軸と平行な溝４ａを２本持
つ矩形の板体で構成されており、図３に示すように、こ
の可動部４の前面に対物レンズ１を備えたホルダ２が固
定される。符号５で示す固定部は、この可動部４と間隔
をおいて略平行に対向配置されている。固定部５は取付
対象箇所に固定される部位である。

【００１５】固定部５の前面中央には、矩形の板部５ａ
が形成されており、この矩形の板部５ａと可動部４との
間には、フォーカス方向（図において上下方向）に並ん
だ平行アーム１８，１８が配設されている。各アーム１
８は平面視略二等辺三角形の板状のもので、幅広の基端
部が、フォーカス方向にのみ屈曲する線状の第１ヒンジ
部１９を介して、固定部前面の矩形板部５ａに連結され
ている。第１ヒンジ部１９の幅方向中央には切欠２０が
設けられており、この切欠２０の幅を変えることによ
り、ヒンジ部１９の有効幅を加減して、屈曲性能を調節
し得る。

【００１６】平行アーム１８，１８の先細りの各先端部
は、全方向屈曲自在な点状の第２ヒンジ部２１を介し
て、可動部４の背面に連結されている。この第２ヒンジ
部２１は、アーム１８の先端部の断面積を極端に絞った
断面矩形あるいは円形の弾性変形部として構成されてい
る。第２ヒンジ部２１は、全方向屈曲自在のものである
が、可動部４の背面にフォーカス方向に間隔をおいて一
対連結されていることにより、平行アーム１８，１８の
移動に応じてフォーカス方向に屈曲する以外は、トラッ
キング方向にのみ屈曲するようになっている。

【００１７】この支持装置は、前記した構成要素、つま
り可動部４、固定部５、平行アーム１８、第１ヒンジ部
１９、第２ヒンジ部２１の全てを、合成樹脂により一体
成形したものであり、図５に示すように、可動部４を、
対物レンズ１を備えたホルダの中に挿入した状態でホル
ダ２を支持する。

【００１８】上記構成による参考例の作用を、図２の模
式図を参照しながら説明する。

【００１９】参考例の支持装置においては、図２の
（ａ）に示すように、平行アーム１８，１８の両端のヒ
ンジ部１９，２１がフォーカス方向に屈曲することで、
可動部４がフォーカス方向（ＦＣＳ方向）に変位する。
また、（ｂ）に示すように、可動部４と平行アーム１
８，１８間の第２ヒンジ部２１がトラッキング方向に屈
曲することで、可動部４がトラッキング方向（ＴＲＫ方
向）に変位する。

【００２０】この支持装置では、第２ヒンジ部２１が、
フォーカス方向の屈曲を許すヒンジとトラッキング方向
の屈曲を許すヒンジの２つを兼用している。よって、兼
用した分だけヒンジ部の段数を少なくし得ている。ま
た、この点状の第２ヒンジ部２１の断面寸法を調節する
ことにより、フォーカス方向の振動特性とトラッキング
方向の振動特性を調節することができる。

【００２１】次に、図３及び図４を参照して本発明に係
る対物レンズ支持装置の一実施例を説明するに、上記参
考例に示す部材と同様の部材には同一符号を付して詳細
な説明は省略する。上記参考例では、平行アームを樹脂
で構成した場合を示したが、本発明の一実施例では、平
行アームを金属の板バネで構成したものである。

【００２２】図３及び図４は、その一実施例を示す。こ
の例では、平行アーム２８，２８が金属の板バネで構成
されて、アウトサートにて樹脂製の固定部５、可動部４
と一体成形されている。各平行アーム２８，２８は、平
面視略二等辺三角形状の板状で複数の打抜き孔が長手方
向に形成され、この幅広の基端部側が固定部５にアウト
サートされ、先細りの先端部側は可動部４にアウトサー
トされて、この可動部４との間にヒンジ部２１が全方向
屈曲自在な点状の弾性変形部により形成されている。

【００２３】この金属の板バネ製の平行アーム２８，２
８は、それ自体が撓むことでフォーカス方向に可撓性を
有するヒンジの機能を果たす。また、ヒンジ部２１は、
全方向屈曲自在のものであるが、可動部４の背面にフォ
ーカス方向に間隔をおいて一対連結されていることによ
り、平行アーム２８，２８のフォーカス方向の撓み変形
に応じてフォーカス方向に屈曲する以外はトラッキング
方向のみ屈曲するようになっている。

【００２４】この一実施例の支持装置は、金属の板バネ
製の平行アーム２８，２８がアウトサートにて樹脂製の
可動部４、固定部５と一体成形されて可動部４側にヒン
ジ部２１を形成したものであり、図５に示すように、可
動部４を、対物レンズ１を備えたホルダ２の中に挿入し
た状態でホルダ２を支持する。

【００２５】このように構成される一実施例の支持装置
の作用を、図４の模式図を参照しながら説明する。

【００２６】図４（ａ）はフォーカス方向（ＦＣＳ方
向）にシフトした状態を示す模式図、図４（ｂ）はトラ
ッキング方向（ＴＲＫ方向）にシフトした状態を示す模
式図である。この図４（ａ）に示すように、金属の板バ
ネ製の平行アーム２８，２８は固定部５に対する固定端
を支点として弾性的に撓み、自由端側において可動部４
と平行アーム２８，２８との間のヒンジ部２１がフォー
カス方向に屈曲することで可動部４がフォーカス方向
（ＦＣＳ方向）に変位する。また、図４（ｂ）に示すよ
うに、可動部４と平行アーム２８，２８との間のヒンジ
部２１がトラッキング方向に屈曲することで、可動部４
がトラッキング方向（ＴＲＫ方向）に変位する。

【００２７】なお、この支持装置でもヒンジ部２１は、
フォーカス方向の屈曲を許すヒンジとトラッキング方向
の屈曲を許すヒンジの２つを兼用している。よって、兼
用した分だけヒンジ部の段数を少なくし得ている。ま
た、この点状のヒンジ部２１の断面寸法を調節すること
により、フォーカス方向の振動特性とトラッキング方向
の振動特性を調節することができる。

【００２８】このように本発明の一実施例の支持装置に
おいては、金属の板バネ製の平行アーム２８，２８を用
いたことにより、次のような効果を奏する。

【００２９】部品の線膨張量が金属性板バネ分だけ小
さくなるので、温度環境下での対物レンズのシフト量が
小さくなり、トラッキング（ＴＲＫ）方向のサーボ特性
が向上する。金属の板バネの横剛性が高いため、根元
のゴムダンパを省略することができる。ＦＣＳ（フォ
ーカス方向）コンプライアンスをヒンジ部２１との合成
で出すため、平行アーム２８，２８を形成する板バネの
板厚を厚くすることができ、生産性が良くなる。ＦＣ
Ｓ（フォーカス方向）コンプライアンスをヒンジ部２１
との合成で出すため、ＦＣＳ方向の最低共振周波数での
共振鋭度（Ｑ値）が金属とヒンジ部２１とで決まる。よ
って、金属だけのコンプライアンスに比べ、Ｑ値が低く
なり、ダンピングテープ、ダンピング材の省略が可能と
なる。ＦＣＳ，ＴＲＫ兼用ヒンジ部２１に近い部分の
板バネ幅を狭くすることができるため、その分板厚を厚
くでき、生産性が良くなる。板厚を厚くできるため、
板バネ自身の暴れを小さく抑えることができ、１ｋＨｚ
〜３０ｋＨｚでの振動特性が向上する。板厚を厚くで
きることにより、座屈に対する抵抗力をアップさせるこ
とができ、耐衝撃性の向上を図ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明による対物レンズ支
持装置は、取付対象に固定される固定部と、対物レンズ
が固定される可動部と、該固定部と可動部との間に光軸
方向に並んで配設され、それぞれ一端側が光軸方向に屈
曲自在なヒンジ部を介して固定部に連結され、他端側が
可動部に連結された平行アームと、からなり、平行アー
ムが金属の板バネ材にて構成された上で、アウトサート
にて固定部、可動部、平行アームが一体成形され、しか
も平行アームと可動部間に配設された前記ヒンジ部が、
全方向屈曲自在な点状の弾性変形部で構成したことによ
り、次の効果を奏する。

【００３１】部品の線膨張量が金属製板バネ分だけ小
さくなるので、温度環境下での対物レンズのシフト量が
小さくなり、トラッキング（ＴＲＫ）方向のサーボ特性
が向上する。金属の板バネの横剛性が高いため、根元
のゴムダンパを省略することができる。ＦＣＳ（フォ
ーカス方向）コンプライアンスをヒンジ部との合成で出
すため、平行アームを形成する板バネの板厚を厚くする
ことができ、生産性が良くなる。ＦＣＳ（フォーカス
方向）コンプライアンスをヒンジ部との合成で出すた
め、ＦＣＳ方向の最低共振周波数の共振鋭度（Ｑ値）が
金属とヒンジ部とで決まる。よって、金属だけのコンプ
ライアンスに比べ、Ｑ値が低くなり、ダンピングテー
プ、ダンピング材の省略が可能となる。ＦＣＳ，ＴＲ
Ｋ兼用ヒンジ部に近い部分の板バネ幅を狭くすることが
できるため、その分板厚を厚くでき、生産性が良くな
る。板厚を厚くできるため、板バネ自身の暴れを小さ
く抑えることができ、１ｋＨｚ〜３０ｋＨｚでの振動特
性が向上する。板厚を厚くできることにより、座屈に
対する抵抗力をアップさせることができ、耐衝撃性の向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対物レンズ支持装置の参考例の構成を
示す斜視図である。

【図２】同参考例の装置の模式図であり、（ａ）は側面
図、（ｂ）は平面図である。

【図３】本発明の対物レンズ支持装置の一実施例の斜視
図である。

【図４】同一実施例の模式図であり、（ａ）は側面図、
（ｂ）は平面図である。

【図５】上記実施例の装置により対物レンズを備えたホ
ルダを支持した状態を示す平面図である。

【図６】従来の支持装置によりホルダを支持した状態を
示す平面図である。

【図７】従来の支持装置の模式図であり、（ａ）は側面
図、（ｂ）は平面図である。

【符号の説明】

１‥‥対物レンズ、４‥‥可動部、５‥‥固定部、２１
‥‥ヒンジ部、２８‥‥金属の板バネ製の平行アーム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズを光軸方向及び光軸と直交す
   る方向にそれぞれ変位自在に支持する光学ピックアップ
   の対物レンズ支持装置において、 取付対象に固定される固定部と、対物レンズが固定され
   る可動部と、該固定部と可動部との間に前記光軸方向に
   並んで配設され、それぞれ一端側から光軸方向に屈曲自
   在なヒンジ部を介して固定部に連結され、他端側が可動
   部に連結された平行アームと、からなり、 前記平行アームが金属の板バネ材にて構成された上で、
   アウトサートにて固定部、可動部、平行アームが一体成
   形され、しかも前記平行アームと可動部間に配設された
   前記ヒンジ部が、全方向屈曲自在な点状の弾性変形部で
   構成されていることを特徴とする光学ピックアップの対
   物レンズ支持装置。