JP3870114B2 - 光ピックアップ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対物レンズが取り付けられた対物レンズホルダーの傾きを調節可能にした光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、コンパクトディスク（ＣＤ）やディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の光記録媒体から記録情報を再生したり、光記録媒体に情報を記録したりするための光ピックアップには、傾き調節機構が備わっており、この傾き調節機構を調節することにより、光ピックアップの対物レンズを最適な方向に向けることができるようになっている。このような光ピックアップとして、特許第３２１０２４９号公報に開示されたものがある。すなわち、この光ピックアップでは、対物レンズが取り付けられた対物レンズホルダーを支持するヨークの底面中央に球座部分が設けられ、ヨークを支持するフレームには、球座部分を摺動可能に支受する球座受けが設けられている。
【０００３】
そして、ヨークの一方部分とそれに対応するフレームの部分にはヨークをフレーム側に付勢するばねが設けられ、ヨークの他方部分とそれに対応するフレームの部分にはヨークとフレームの間の角度を調節するためのねじが設けられている。このため、ねじを調節することにより、ヨークは球座部分を中心として回転しその傾斜角度を変えることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記光ピックアップでは、フレームに対してヨークをスムーズに回転させるためには、ヨークの球座部分とフレームの球座受けを精度良く一致するように形成する必要がある。このため、ヨークやフレームの製造に精度を要しコストも高くつくという問題が生じている。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、精度を要せず簡単な構造で対物レンズが取り付けられる対物レンズホルダーの傾き調節ができ、かつその製造が安価につく光ピックアップを提供することである。
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる光ピックアップの構成上の特徴は、対物レンズが取り付けられる対物レンズホルダーと、対物レンズがトラッキング方向およびフォーカシング方向に移動するように対物レンズホルダーを移動させる駆動機構と、対物レンズホルダーおよび駆動機構を支持するベース部とを備えた光ピックアップであって、対物レンズホルダーに軸受け穴を設け、この軸受け穴に下端部がベース部に支受され上端面に係合凹部が設けられた軸部を係合凹部を対物レンズホルダーの上面に露呈させて上下および回転方向に摺動可能に取り付けることによって対物レンズホルダーをベース部に支持させ、係合凹部に調節用治具を係合させて移動させることによりベース部に対する対物レンズホルダーの傾きを調節してベース部に軸部を固定したことにある。
【００１１】
前記のように構成した本発明の光ピックアップでは、ベース部に対する対物レンズホルダーの傾きを精度よく調節することが可能になる。この場合の調節用治具としては、左右および前後の座標軸方向に移動可能になったホルダーを備えた装置を用い、そのホルダーに取り付けられる治具等を使用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１および図２は、本発明にかかる光ピックアップ１０を示している。この光ピックアップ１０は、大まかに分けて対物レンズ１１を備えた可動部１２と、可動部１２を支持するアクチュエータベース部１３と、ばね１４と、アクチュエータベース部１３を保持するフレーム１５とで構成されており、対物レンズ１１に送られるレーザー光（図示せず）を対物レンズ１１の上方に配置される光記録媒体に照射することにより光記録媒体に情報の記録・再生を行うものである。
【００１３】
可動部１２は、図３に示したように、対物レンズ１１の他、対物レンズ１１を取り付けるための対物レンズホルダー１６と、対物レンズホルダー１６に接着固定されるヨーク１７と、ヨーク１７に取り付けられる一対のマグネット１８ａ，１８ｂを備えており、これらを一体的に組み付けて構成されている。対物レンズホルダー１６は、比重が小さく潤滑性が高く（摩擦抵抗が小さく）高剛性の樹脂材料で成形され、四角棒状の本体部１６ａの前端側（対物レンズ１１側を前とする）に対物レンズ１１を固定するための対物レンズ取付け部１６ｂを形成して構成されている。対物レンズ取付け部１６ｂは、平面視における前端側部分が前端に近づくに従って徐々に細くなった略半円状に形成され、本体部１６ａ側部分が本体部１６ａよりも幅の広い面に形成されている。
【００１４】
そして、対物レンズホルダー１６の略中央位置に対応する本体部１６ａの部分に上下に貫通する軸受け穴１９が設けられている。対物レンズ取付け部１６ｂの中央部には、レーザー光を通すための孔２０が上下に貫通して設けられ、その上端縁部には、対物レンズ１１を固定するための取付用段部２１が形成されている。また、本体部１６ａの後部側上面には本体部１６ａの前部側上面よりも少し高さが低くなった段部２２が形成されている。なお、対物レンズ取付け部１６ｂの下面は、前端側が上方に位置する傾斜面（図５参照）に形成されている。
【００１５】
ヨーク１７は、対物レンズホルダー１６の本体部１６ａの両側面および底面を包み込むような縦断面形状が略Ｍ型の金属板で構成されている。すなわち、一定間隔を保って平行に配置された外側部２３ａ，２３ｂの上端部から互いに中央側に向って天井部２４ａ，２４ｂが延び、天井部２４ａ，２４ｂの端部から内側部２５ａ，２５ｂがそれぞれ外側部２３ａ，２３ｂと平行に設けられている。そして、両内側部２５ａ，２５ｂの端部を繋いで底面部２６が設けられている。この底面２６の中央部には、対物レンズホルダー１６の軸受け穴１９よりもやや直径の大きな挿通穴２６ａが設けられている。また、天井部２４ａ，２４ｂの後端側からは、互いの先端部が近づくような円弧状のバランサー２７ａ，２７ｂが延びている。
【００１６】
可動部１２を組み立てる際には、対物レンズホルダー１６の取付用段部２１に対物レンズ１１を嵌合させるとともに接着剤を用いて対物レンズ１１の周面と取付用段部２１を接着して、対物レンズ１１を対物レンズホルダー１６に取り付ける。ついで、軸受け穴１９とヨーク１７の挿通穴２６ａを合わせるとともに、段部２２にヨーク１７のバランサー２７ａ，２７ｂをあわせて、ヨーク１７の内側部２５ａ，２５ｂと底面部２６で囲まれる部分に本体部１６ａを入れる。そして、その接触した部分を接着剤を用いて接着することにより対物レンズホルダー１６をヨーク１７に取り付ける。つぎに、ヨーク１７の内側部２５ａ，２５ｂにおけるそれぞれの外側面（外側部２３ａ，２３ｂに対向する面）に、四角板状のマグネット１８ａ，１８ｂを接着剤を用いて接着することにより可動部１２が組み立てられる。
【００１７】
アクチュエータベース部１３は、可動部１２を支持するためのアクチュエータベース３０と、アクチュエータベース３０の上面に取り付けられる一対のコイルボビン３１ａ，３１ｂ、コイルボビン３１ａ，３１ｂにそれぞれ取り付けられるフォーカスコイル３２ａ，３２ｂ、各フォーカスコイル３２ａ，３２ｂにそれぞれ一対づつ取り付けられる二対のトラッキングコイル３３ａ，３４ａ，３３ｂ，３４ｂ、一対の調節ねじ３５ａ，３５ｂおよび軸部３６を備えている。
【００１８】
アクチュエータベース３０は、非鉄材料からなる板で構成され、前部側の両側には、コイルボビン３１ａ，３１ｂを固定するための一対の孔（図示せず）がそれぞれ設けられ、その両一対の孔間における中央部に軸部３６を固定するための嵌合穴３７が設けられている。また、アクチュエータベース３０の後部側の両側には、一対の調節ねじ３５ａ，３５ｂを挿通させるための挿通穴３８ａ，３８ｂが設けられている。なお、嵌合穴３７の中心点と挿通穴３８ａの中心点を結ぶ線と、嵌合穴３７の中心点と挿通穴３８ｂの中心点を結ぶ線との角度は９０度に設定されている。
【００１９】
コイルボビン３１ａ，３１ｂは、それぞれ孔を介してアクチュエータベース３０に固定され、上部側にはフォーカスコイル３２ａ，３２ｂを形成する導線を巻き付けるための支持片が取り付けられている。そして、コイルボビン３１ａの支持片に導線を巻き付けてフォーカスコイル３２ａが形成され、コイルボビン３１ｂの支持片に導線を巻き付けてフォーカスコイル３２ｂが形成されている。このフォーカスコイル３２ａ，３２ｂの内部側は上面が開口した空洞に形成され、フォーカスコイル３２ａの内部にはヨークの外側部２３ａが余裕を持って挿通でき、フォーカスコイル３２ｂの内部にはヨークの外側部２３ｂが余裕を持って挿通できるようになっている。なお、支持片の内側面には、マグネット１８ａ，１８ｂを引き付けるための鉄片が取り付けられている。
【００２０】
さらに、フォーカスコイル３２ａの内側面（フォーカスコイル３２ｂと対向する面）に一対のトラッキングコイル３３ａ，３４ａが取り付けられ、フォーカスコイル３２ｂの内側面（フォーカスコイル３２ａと対向する面）に一対のトラッキングコイル３３ｂ，３４ｂが取り付けられている。このトラッキングコイル３３ａ，３４ａおよびトラッキングコイル３３ｂ，３４ｂはそれぞれ、フォーカスコイル３２ａ，３２ｂの隙間から突出する支持片に導線を巻き付けることによって四角リング状に形成されている。なお、ヨーク１７、マグネット１８ａ，１８ｂ、コイルボビン３１ａ，３１ｂ、フォーカスコイル３２ａ，３２ｂおよびトラッキングコイル３３ａ，３４ａ，３３ｂ，３４ｂで本発明の駆動機構が構成される。
【００２１】
調節ねじ３５ａ，３５ｂは、頭部に六角穴もしくは十字穴等が設けられたねじで構成され、ねじ部分の直径が、挿通穴３８ａ，３８ｂを挿通できる大きさに設定されている。また、軸部３６は、ステンレス材料からなる丸棒で構成され、上部側部分が直径が大きくなった摺接部３６ａに形成され、下部側部分が直径が小さくなった固定部３６ｂに形成されている。そして、固定部３６ｂの下端部は半球面に形成された支点軸部３６ｃになっている。
【００２２】
摺接部３６ａは周面が滑らかな面になるような加工が施されて、対物レンズホルダー１６の軸受け穴１９の周面に対して上下および回転方向に摺動可能になっている。固定部３６ｂはアクチュエータベース３０の嵌合穴３７に嵌合して固定される大きさに設定されている。そして、固定部３６ｂの長さは、固定部３６ｂを嵌合穴３７に嵌合させると、その下端部の支点軸部３６ｃ側がアクチュエータベース３０の下面から突出するように設定されている。
【００２３】
ばね１４は、所定間隔を保って平行に配置された固定用水平片４０ａ，４０ｂと、固定用水平片４０ａ，４０ｂの対向する端面における前端部を連結し、その後端側が上方に付勢されたコ字状のばね部４０ｃとを備えた板状のばねで構成されている。そして、固定用水平片４０ａ，４０ｂのそれぞれ前端側には調節ねじ３５ａ，３５ｂが挿通する挿通穴４１ａ，４１ｂが設けられている。また、フレーム１５は、アルミニウム製の厚板で構成され、前端側の中央部には、軸部３６の支点軸部３６ｃを支えるための円錐形の支受凹部４２が設けられ、後端側の両側には、調節ねじ３５ａ，３５ｂが螺合するねじ穴４３ａ，４３ｂが設けられている。
【００２４】
フレーム１５にアクチュエータベース部１３を組み付ける際には、まず、コイルボビン３１ａ，３１ｂ等が取り付けられたアクチュエータベース３０の嵌合穴３７に軸部３６の固定部３６ｂを固定する。ついで、ねじ穴４３ａ，４３ｂに挿通穴４１ａ，４１ｂを合わせて、フレーム１５の上面にばね１４を載せ、接着剤等を用いてばね１４の固定用水平片４０ａ，４０ｂをフレーム１５の上面に固定する。つぎに、アクチュエータベース３０の下面から突出する軸部３６の支点軸部３６ｃを支受凹部４２に係合させるとともに、ばね１４の挿通穴４１ａ，４１ｂに挿通穴３８ａ，３８ｂを合わせて、フレーム１５の上にアクチュエータベース３０等を配置する。
【００２５】
そして、調節ねじ３５ａ，３５ｂを、それぞれ対応するアクチュエータベース３０の挿通穴３８ａ，３８ｂおよびばね１４の挿通穴４１ａ，４１ｂを挿通させてフレーム１５のねじ穴４３ａ，４３ｂに螺合させる。これによって、図４に示したように、アクチュエータベース部１３、ばね１４およびフレーム１５が組み付けられる。この場合、アクチュエータベース３０の傾斜角度は、調節ねじ３５ａ，３５ｂとねじ穴４３ａ，４３ｂが螺合する位置によって調節される。すなわち、アクチュエータベース３０は、前端側中央部を軸部３６の支点軸部３６ｃによって支持され、後端側をばね１４によって上方に付勢された状態で支持される。そして、調節ねじ３５ａ，３５ｂをねじ穴４３ａ，４３ｂに螺合させると、調節ねじ３５ａ，３５ｂはばね１４の弾性に抗してアクチュエータベース３０の後端側を下方に移動させる。
【００２６】
したがって、支点軸部３６ｃによって支持されるアクチュエータベース３０の前端側中央部の高さを基準として、それよりもアクチュエータベース３０の後端側の高さが高くなるように調節ねじ３５ａ，３５ｂを回転すると、アクチュエータベース３０は前側が低くなる傾斜角度に傾く。逆に、アクチュエータベース３０の後端側の高さが低くなるように調節ねじ３５ａ，３５ｂを回転すると、アクチュエータベース３０は前側が高くなる傾斜角度に傾く。
【００２７】
そして、このように組み付けられたアクチュエータベース部１３等における軸部３６の摺接部３６ａに、対物レンズホルダー１６の軸受け穴１９およびヨーク１７の軸受け穴２６ａを挿通させるとともに、ヨーク１７の外側部２３ａ，２３ｂをそれぞれ対応するフォーカスコイル３２ａ，３２ｂの内部に挿通させることにより、図１に示した光ピックアップ１０が得られる。なお、フォーカスコイル３２ａ，３２ｂおよびトラッキングコイル３３ａ，３４ａ，３３ｂ，３４ｂには、リード線またはフレキシブル基板（図示せず）が接続されており、これを介して通電が可能になっている。
【００２８】
また、ヨーク１７に取り付けられたマグネット１８ａ，１８ｂは、それぞれ対応するフォーカスコイル３２ａ，３２ｂおよびトラッキングコイル３３ａ，３４ａ，３３ｂ，３４ｂと対向する位置にある。したがって、通常は、マグネット１８ａ，１８ｂとコイルボビン３１ａ，３１ｂの鉄片とが引き合って、可動部１２は中立位置に保持される。そして、フォーカスコイル３２ａ，３２ｂおよびトラッキングコイル３３ａ，３４ａ，３３ｂ，３４ｂに通電すると、マグネット１８ａ，１８ｂの磁界が存在するためフレミングの左手の法則による力が発生し、可動部１２は、軸部３６の軸方向に沿って上下に移動したり、軸回りに沿って回転したりする。すなわち、フォーカスコイル３２ａ，３２ｂの通電とマグネット１８ａ，１８ｂの磁界により発生した力によって可動部１２は上下に移動し、トラッキングコイル３３ａ，３４ａ，３３ｂ，３４ｂの通電とマグネット１８ａ，１８ｂの磁界により発生した力によって可動部１２は回転する。
【００２９】
このように構成された光ピックアップ１０を使用する際には、図５に示したように、調節ねじ３５ａ，３５ｂを回転させることにより上下（矢印ａの方向）に移動させる。これによって、ばね１４のばね部４０ｃも上下に移動し、アクチュエータベース３０の後端部を矢印ｂのように支点軸部３６ｃを中心とした円弧状に上下移動させる。これに伴って、可動部１２も矢印ｃのように支点軸部３６ｃを中心として回転し傾斜角度が変化する。この調節ねじ３５ａ，３５ｂの回転操作によって、可動部１２の傾斜角度を適正な状態にする。
【００３０】
そして、対物レンズ１１の上方における所定箇所に、コンパクトディスクやディジタルビデオディスク等の光記録媒体を配置して、光ピックアップ１０を備えた装置にスイッチを入れ、光記録媒体を回転させるとともにフォーカスコイル３２ａ，３２ｂおよびトラッキングコイル３３ａ，３４ａ，３３ｂ，３４ｂに通電する。これによって、可動部１２は、対物レンズ１１によって集光されるレーザー光の焦点を光記録媒体の表面に追従させるように移動して、光記録媒体に情報を記録させたり光記録媒体に記録された情報を再生させたりする。
【００３１】
このように、この光ピックアップ１０では、可動部１２を支持するアクチュエータベース部１３は、前端側が軸部３６の支点軸部３６ｃに支持され、後端側が、ばね１４、調節ねじ３５ａ，３５ｂ、挿通穴３８ａ，３８ｂ、挿通穴４１ａ，４１ｂおよびねじ穴４３ａ，４３ｂで構成される傾き調節機構に支持されている。そして、調節ねじ３５ａ，３５ｂを回転操作して上下方向に移動させることにより可動部１２の傾きを調節するようになっている。したがって、軸部３６の支点軸部３６ｃは、特に精度を必要とせず、支点となってフレーム１５の上面に当接できるものであればよい。したがって、製造が簡単になるとともに安価につく。また、ヨーク１７には、バランサー２７ａ，２７ｂが設けられて、可動部１２の前後の重さに差異が生じなくしている。これによって、可動部１２はバランスのとれた適正な状態に維持される。
【００３２】
なお、前述した光ピックアップ１０は、適宜変更実施が可能である。例えば、軸部３６は、摺接部３６ａと固定部３６ｂとで構成し、支点軸部３６ｃは別体のもので構成することもできる。また、支点軸部３６ｃの形状は、円錐状に形成したものでもよいし、調節ねじ３５ａ，３５ｂによってアクチュエータベース３０に横ずれが生じない構造になっていれば、フレーム１５の支受凹部４２は設けなくともよい。
【００３３】
また、ばね１４に代えて一対のコイルばねを用いることもできる。この場合、アクチュエータベース３０とフレーム１５の後端側の両側における互いに対向する部分に位置決め用の凹部を設け、各コイルばねの両端をそれぞれ対応する凹部に係合させる。これによっても、ばね１４を用いた場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００３４】
本発明の他の実施形態による光ピックアップ５０を図６に示している。この光ピックアップ５０は、前述した光ピックアップ１０と比較して、ばね１４、フレーム１５、調節ねじ３５ａ，３５ｂおよび挿通穴３８ａ，３８ｂを備えていない。そして、アクチュエータベース５１には、嵌合穴３７に代えて、上面開口の直径が下面開口の直径よりも小さくなった支持穴５２が設けられている。なお、このアクチュエータベース５１では、孔５３ａ，５４ａ，５３ｂ，５４ｂが露呈している。
【００３５】
また、軸部５５は、上部側の摺接部５５ａの上端面に円錐状の係合凹部５６が設けられ、下部側は細径で長さの短い支点軸部５５ｂに形成されている。それ以外の部分の構成については、光ピックアップ１０と同様である。したがって、同一部分に同一符号を記している。
【００３６】
そして、光ピックアップ５０を組み付ける際には、図７に示したように、軸部５５を可動部１２に取り付け、軸部５５の支点軸部５５ｂをアクチュエータベース５１の支持穴５２に挿入する。この場合、支持穴５２は下部側の直径が大きくなっているため、軸部５５は支持穴５２を中心として傾動可能になっている。つぎに、ＸＹテーブル装置（図示せず）の治具取り付け部分に取り付けた調節用治具５７を軸部５５の係合凹部５６に係合させ、ＸＹテーブル装置を駆動させることにより、調節用治具５７を矢印ｄの方向および矢印ｄと同一水平面上で直交する方向に移動させる。これによって、可動部１２は矢印ｆのように、支持穴５２を中心として傾動する。
【００３７】
そして、可動部１２の傾斜角度が適正になったところで、調節用治具５７の移動を停止させ、図８に示したように、軸部５５の支点軸部５５ｂとアクチュエータベース５１の支持穴５２の部分を接着剤で固定した固定部５８に形成して光ピックアップ５０が得られる。この光ピックアップ５０では、可動部１２が精度よくアクチュエータベース５１に固定されるため、製造後の傾斜角度の調節が不要になる。また、部品点数が少なくなり、安価に製造することができる。それ以外の作用効果については、光ピックアップ１０と同様である。なお、固定部５８の形成については、接着剤を用いる他、ハンダやＵＶ硬化樹脂を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による光ピックアップを示す斜視図である。
【図２】 図１に示した光ピックアップの一部を分解した斜視図である。
【図３】 可動部の分解斜視図である。
【図４】 アクチュエータベース側に可動部を取り付ける状態を示す斜視図である。
【図５】 可動部の傾斜角を調節する状態を示した縦断面図である。
【図６】 他の実施形態による光ピックアップの一部を分解した斜視図である。
【図７】 図６に示した光ピックアップにおける可動部の傾斜角を調節する状態を示した縦断面図である。
【図８】 図６に示した光ピックアップを組み付けた状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０，５０…光ピックアップ、１１…対物レンズ、１２…可動部、１４…ばね、１５…フレーム、１６…対物レンズホルダー、１７…ヨーク、１８ａ，１８ｂ…マグネット、１９…軸受け穴、２０…孔、２１…取付用段部、３０…アクチュエータベース、３１ａ，３１ｂ…コイルボビン、３２ａ，３２ｂ…フォーカスコイル、３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ…トラッキングコイル、３５ａ，３５ｂ…調節ねじ、３６，５５…軸部、３６ｃ…支点軸部、３７…嵌合穴、３８ａ，３８ｂ，４１ａ，４１ｂ…挿通穴、４３ａ，４３ｂ…ねじ穴、５２…支持穴、５５ｂ…支点軸部、５６…係合凹部、５７…調節用治具。

Claims (1)

1. 対物レンズが取り付けられる対物レンズホルダーと、
   前記対物レンズがトラッキング方向およびフォーカシング方向に移動するように前記対物レンズホルダーを移動させる駆動機構と、
   前記対物レンズホルダーおよび前記駆動機構を支持するベース部とを備えた光ピックアップであって、
   前記対物レンズホルダーに軸受け穴を設け、この軸受け穴に、下端部が前記ベース部に支受され上端面に係合凹部が設けられた軸部を、前記係合凹部を前記対物レンズホルダーの上面に露呈させて上下および回転方向に摺動可能に取り付けることによって前記対物レンズホルダーを前記ベース部に支持させ、
   前記係合凹部に調節用治具を係合させて移動させることにより前記ベース部に対する前記対物レンズホルダーの傾きを調節して、前記ベース部に前記軸部を固定したことを特徴とする光ピックアップ。

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