JPH01286126A - 光ピックアップの補正駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンパクトディスクプレーヤ、ビデオディス
クプレーヤなどの光デイスクプレーヤに搭載される光ピ
ックアップに係り、特に光ディスクに検知ビームを集光
させるための対物レンズを補正動作させるための補正駆
動装置に関する。

Ｃ従来の技術〉 光デイスクプレーヤに装備されている光ピックアップで
は、対物レンズから集光される検知ビームの微小スポッ
トを、光ディスクの記録面に正確に走査させるように補
正する補正駆動装置が設けられている。この補正駆動装
置では、対物レンズを保持しているレンズホルダが対物
レンズの光軸方向、ならびに光軸と直交する方向へ動作
できるように支持されており且つ、マグネットとコイル
を使用した駆動機構によってレンズホルダが上記各方向
へ駆動されるようになっている。対物レンズが光軸方向
へ駆動されることによって、光ディスクの記録面にビー
ムスポットの焦点を一致させるためのフォオーカシング
補正が行なわれ、対物レンズが光軸と直交する方向へ駆
動されることによって、光ディスクの記録面のトラック
にビームスポットを追従させるためのトラッキング補正
が行なわれる。

第１２図と第１３図は、従来の光ピックアップの補正駆
動装置を示している。

第１２図に示す従来例では、対物レンズ１を保持してい
るレンズホルダ２が四本のばね部材３によって片持ち支
持されている。レンズホルダ２は各ばね部材３の曲がり
変形によってフォーカシング補正方向（Ｆ方向）とトラ
ッキング補正方向（Ｔ方向）とへ動作できるようになっ
ている。レンズホルダ２と固定側との間にはマグネット
とコイルとによって構成された駆動機構が設けられてお
り、この駆動力によってレンズホルダ２がＦ方向ならび
にＴ方向へ駆動されるようになっている。

第１３図に示す従来例では、対物レンズ１を保持してい
るレンズホルダ４が円板形状であり、このレンズホルダ
４の中心に設けられた軸受５が軸６に対して回動自在で
且つ軸方向へ摺動自在に支持されている。この補正駆動
装置では、マグネットとコイルを使用した駆動機構によ
ってレンズホルダ４が回転方向（θＴ方向）へ駆動され
てトラッキング補正動作が行なわれ、またレンズホルダ
４が軸摺動方向（Ｆ方向）へ駆動されてフォーカシング
補正動作が行なわれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第１２図に示す従来例では、ばね部材３が三次元方向へ
変形できるようになっているために、対物レンズ１が本
来の補正駆動方向であるＦ方向とＴ方向以外の方向へ変
位しやすくなっている。したかって、副共振や対物レン
ズ１の光軸に対する傾きが生じやすくなっている。また
携帯用のコンパクトディスクプレーヤなどのように、ト
ラッキング補正方向（Ｔ方向）が重力方向に向けられて
使用された場合（図のＨ方向を下向きにして使用された
場合）、レンズホルダ２の自重によって対物レンズ１が
Ｈ方向へ変位し、トラッキング補正動作が正確に行なわ
れなくなる欠点がある。

これに対し第１３図に示す従来例では、レンズホルダ４
が軸６によって支持されているために、携帯用コパクト
ディスクプレーヤなどにおいて補正駆動装置のトラッキ
ング補正方向を重力側に向けてもトラッキング補正動作
に悪影響を与えることはなくなる。しかしながら、第１
３図の従来例では、軸受５と軸６との間の摩擦の問題が
あり、長い時間使用することによってレンズホルダ４の
動きが鈍くなる場合が多くなる。また軸受５の摩耗によ
って軸支持部分にがたが生じることがあり、このような
場合、対物レンズ１が不必要に動くことになる。また軸
６がレンズホルダ１の中央部分にあるために、この軸支
持部分の周辺に部品を配置できない欠点がある。また光
ピックアップでは、対物レンズ１の下方にプリズム７を
配置してその反射方向に発光素子や受光素子などの光学
系部品を配置するのが一般的であるが、第１３図の従来
例の場合には、プリズム７による光の反射方向（α方向
）を、軸６に当たらない向きにしなければならず、光ピ
ックアップ全体の構造に制約を受け、ピックアップの小
型化の弊害にもなる。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、レンズ
ホルダの回転動作によって対物レンズをトラッキング補
正方向へ駆動できるようにし、しかも従来のような軸を
なくして仮想回転軸部分に他の部品を配置したり検知ビ
ームを通過させることができるようになり、また携帯用
などにおいてトラッキング補正方向を重力方向に向けた
としても、この重力方向へのレンズホルダの変位が生じ
ないようにした光ピックアップの補正駆動装置を提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、光ディスクに検知ビームを集光させる対物レ
ンズを保持しているレンズホルダが、対物レンズの光軸
方向ならびにこの光軸と直交する方向へ動作自在に支持
されており且つ、レンズホルダを上記各方向へ補正動作
させる駆動機構が設けられている光ピックアップの補正
駆動装置において、前記レンズホルダは固定側に対して
複数本のばね部材によって支持されており、上記ばね部
材のうちの少なくとも二本は、対物レンズの光軸に直交
する仮想平面上においてレンズホルダ側から固定側に向
って広がるハの字状に配置されていることを特徴とする
ものである。

また上記構成において、好ましくはへの字状に配置され
ている各ばね部材の延長線の交点が、対物レンズなどが
搭載されているレンズホルダ全体の重心位置を通って対
物レンズの光軸と同方向に延びる線上に位置しているも
のである。

さらに上記構成において、対物レンズを光軸と交叉する
方向へ補正駆動するトラッキング駆動機構が、レンズホ
ルダに対し、への字状に配置されている各ばね部材の延
長線の交点を通って対物レンズの光軸方向に延びる線を
中心とした偶力を与えるものとしたものである。

〔作　用〕

上記手段では、対物レンズの光軸に直交する仮想平面上
において、レンズホルダ側から固定側へ広がるようにへ
の字状に配置されたばね部材によってレンズホルダを支
持している。よって、レンズホルダは、上記ばね部材の
延長線の交点を中心として円運動に近似した回転動作が
できるようになる。この回転動作により対物レンズをト
ラッキング補正方向へ駆動できるようになる。

特に上記のばね部材の延長線の交点に、レンズホルダの
重心を一致させれば、例えば携帯用コンパクトディスク
プレーヤなどにおいて、前記仮想平面を重力方向へ向け
たとしても、への字状のばね部材によって支持されてい
るレンズホルダが重力方向へ変位することはなく、また
重心が三角の頂点に位置しているためにレンズホルダが
重力によって回動変位することもなくなる。

さらにばね部材の延長線の交点に対する偶力によってレ
ンズホルダをトラッキング補正駆動する場合には、レン
ズホルダを前記交点を中心として回動させることができ
、しかも例えば偶力の重力の作用方向と直交する方向へ
レンズホルダが動作しにくくなり、不要な副共振の発生
を防止できるようになる。

（実施例〕 以下本発明の実施例を第１図〜第１１図によって説明す
る。

第１図〜第６図は本発明の基本的な実施例を示している
ものである。

第１図は光ピックアップの補正駆動装置を示す平面図、
第２図はその側面図である。

この補正駆動装置では、対物レンズ１１を保持している
レンズホルダ１２が四本のばね部材１３によって固定側
１４に対して支持されている。この四本のばね部材１３
としては金属製の線ばねが使用されている。四本のばね
部材１３の配置は、上下二本づつがそれぞれ組になって
いる。上下各組では、まず第１図に示すように対物レン
ズ１１の光軸に直交する仮想平面上において二本のばね
部材１３がへの字状に配置されている。上下の組におい
てこの二本のばね部材１３はレンズホルダ１２側から固
定側１４へ向って広がる状態に配置されていることに本
発明の特徴がある。への字状のばね部材１３の延長線の
交点０は、レンズホルダ１２内に位置している。対物レ
ンズ１１の中心と交点Ｏとを結ぶ仮想線が固定側１４に
対して垂直に交わるようにすることが最も好ましい、ま
た第２図に示すように四本のばね部材１３の光軸方向（
第２図の上下方向）への配置に関しては、それぞれが互
いに平行になっている。

この補正駆動装置では、ばね部材１３の延長線の交点Ｏ
を中心としてレンズホルダ１２が、小角度の範囲で回転
動作できるようになる。その動作原理を説明する。第１
図において、一方のばね部材１３が対物レンズの光軸に
直交する仮想平面上において変形すると１３ａのように
なり、他方のばね部材１３は１３ｂのように変形する。

一方のばね部材１３が１３ａの状態に変形したときに、
その先端の軌跡は固定側１４の支持点を支点とする円弧
軌跡α１となる。また他方のばね部材１３が１３ｂの状
態に変形したとき、その先端の軌跡は固定側１４の支持
点を支点とするα２の回転軌跡になる。ばね部材の１３
ａと１３ｂへの変形量が微小の場合には、レンズホルダ
１２においては、このαｌとα２の軌跡を、近似的に交
点０を中心とする円弧軌跡β１とβ２として見ることが
できる。すなわちレンズホルダ１２は交点０を仮想回転
軸として近似的な円回転運動を行なうことができるよう
になる。この回転動作により対物レンズ１１はトラッキ
ング補正方向（Ｔ方向）へ動作できるようになる。対物
レンズ１１の中心と交点０との距離をある程度確保すれ
ば、トラッキング補正動作のための対物レンズ１１の動
作距離（約±０．５ｍｍ＋　）に対するレンズホルダ１
２の回転角度はきわめて微小となり、上記の近似的な円
回転運動を実現することができる。

一方、第２図の上下方向への各ばね部材１３の配置は平
行となっているため、第２図において点線で示すばね部
材１３の変形によってレンズホルダ１２は上下（Ｆ方向
）へ平行に変位することができる。この変位動作によっ
て対物レンズ１１のフォーカシング補正動作を行なうこ
とが可能になる。

この構造の対物レンズの支持構造では、第１図の上下方
向を重力方向へ向けた場合、ばね部材１３が重力方向の
平面に沿ってへの字状になる。

よって対物レンズや駆動機構を含むレンズホルダ１２の
重量によってばね部材１３が重力方向へ変形しずらい構
造となり、レンズホルダ１２が重力方向へ変位しにくく
なる。さらに第３図に示すように、バランサ１５を設け
ることなどによって、レンズホルダ１２全体の重量（対
物レンズ１１など搭載されているものを含む重量）の重
心を通って対物レンズの光軸方向に延びる線を、前記ば
ね部材の交点０と一致させれば、第３図の荷重方向Ｗを
重力方向へ向けた場合に、レンズホルダ１２が重量の偏
りによって交点０を中心として回転変位するのを防止で
きるようになる。

なお、第１図と第２図では、ばね部材１３を四本使用し
ているが、このばね部材１３を三本にし、そのうちの二
本を第１図に示すようにへの字状に配置し、他の一本を
前記二本に対して第２図の上下間隔が平行となるように
配置することも可能である。

また第１図と第２図ではばね部材１３として金属製の線
ばねを用いているが、第５図に示すように樹脂モールド
族のばね部材２３を使用することもできる。この場合、
樹脂モールド族のばね部材２３が全体として曲げ変形さ
れるものにしてもよいし、第６図に示すようにばね部材
２３の両端２３ａ部分が細く形成されてこの両端部分２
３ａが弾性的に変形するヒンジ部となっているものを使
用することもできる。このヒンジを利用した樹脂モール
ド族のばね部材２３を使用する場合には、例えば、第９
図に示すように上下の二本のばね部材２３の両端２３ａ
部分が支持部材２３ｂによって連結されているものが使
用され、この支持部材２３ｂの部分がレンズホルダ１２
または固定側１４に接着などの手段によって固定される
。ヒンジを利用した樹脂そ−ルド製のばね部材２３の材
質としては例えばポリエステルエラストマなどが使用さ
れる。

上記のように支持されているレンズホルダ１２を補正動
作させるための駆動は、マグネットとコイルを使用した
駆動機構によって行なわれる。レンズホルダ１２に回転
方向の力を与えることによって対物レンズ１１はトラッ
キング補正方向（Ｔ方向）へ駆動され、レンズホルダ１
１にフォーカシング補正方向（Ｆ方向）への力を与える
ことによって対物レンズ１１はフォーカシング補正方向
へ駆動される。

第４図はこの駆動力を発揮する駆動機構の一例を示して
いる。第４図では、トラッキング補正駆動のための駆動
力としてレンズホルダ１２に偶力が与えられる構造を示
している。レンズホルダ１２にはその両側面に一対のマ
グネット１７が固定されている。そしてトラッキング補
正のためのコイルが固定側に配置されてマグネット１７
に対向している。トラッキングコイルによって電流を矢
印１９の方向へ流すと、この電流とマグネットの磁騨と
による電磁力により、両マグネット１７にＭｌとＭ２　
　（あるいはこれらと逆方向）で示す偶力が作用し、こ
の偶力によってレンズホルダ１２が交点（仮想回転軸）
０を中心として回転駆動される。これによって対物レン
ズ１１がトラッキング補正方向（Ｔ方向）へ駆動される
。この偶力によるトラッキング補正駆動の場合には、Ｍ
ｌとＭ２で示す偶力の方向に対して直交する方向への力
の成分が与えられないために、余分な方向へのレンズホ
ルダ１２の変位を防止でき、副共振の発生が抑えられる
ようになる。

なお、フォーカシング補正の場合には、マグネット１７
に対向するフォーカシングコイルによって矢印１８で示
す方向へ電流を流せば、電磁力によってレンズホルダ１
２がフォーカシング補正方向（Ｆ方向）へ駆動されるよ
うになる。

なお、コイルの具体的な構造としては、例えば第９図に
示すようにフォーカシングコイル１８ａとトラッキング
コイル１９ａが十字に巻かれたものが使用される。

また、第４図に示すようにマグネット１７がレンズホル
ダ１２に搭載された構造とすれば、コイルがレンズホル
ダ１２に搭載されている場合のような電流の供給のため
の配線構造の設定が不要になる。すなわち、固定側のコ
イルにリード線などを接続すればよく、可動側であるレ
ンズホルダ１２に配線する必要がなくなる。

次に第７図〜第１１図は、レンズホルダの支持と他の光
学系部品の配置との関係を示しているものである。

第７図は交点０を挟んで対物レンズと逆の側に光学系の
部品を配置した配置例を平面図によって示している。第
８図は第７図の側面図、第９図はその分解斜視図である
。

この例では、対物レンズ１１を搭載しているレンズホル
ダ１２が四本の樹脂モールド族のばね部材２３（両端の
ヒンジを利用したもの）によフて支持されている。トラ
ッキング補正動作の場合、レンズホルダ１２はばね部材
２３の延長線の交点０を仮想回転軸として回転動作する
ものであるが、第１３図に示す従来例と違ってＯの部分
に実際の軸は配置されていない、よってこの交点（仮想
回転軸）０の部分を自由に利用することができ、この部
分に部品を配置することも可能である。第７図と第８図
の例ではレンズホルダ１２を断面コの字形状とし、交点
（仮想回転軸）０の下側に光通路となる切欠きｌｌａを
形成し、検知ビームがこの切欠きｌｌａ内を通過するよ
うになっている。すなわち対物レンズ１１の真下にプリ
ズム３１が配置され、このプリズムの反射方向が交点（
仮想回転軸）０の下側を通ってばね支持側に延びている
。このばね支持側に、発光素子３２、受光素子３３１回
折格子３４．受光レンズ３６゜ビームスプリッタ３７な
どが配置されている。

このように交点（仮想回転軸）０の下側に検知ビームを
通過させることができるために、光ピックアップの上下
寸法を小さくできるのみならず第７図と第８図の左右方
向の寸法を効率よく使用することができ、光ピックアッ
プを小型化することが可能になる。

また第１０図は他の配置例を示す平面図、第１１図はそ
の側面図である。

この配置例では、交点（仮想回転軸）０に対して対物レ
ンズ１１がばね支持側に設けられている。すなわち対物
レンズ１１はばね部材２３の延長線の交点（仮想回転軸
）０に対してどちら側に設けられていてもよい、第１０
図と第１１図に示すように、対物レンズ１１をばね支持
側に設けることによって、交点（仮想回転軸）Ｏからレ
ンズホルダ１２の右端までの幅寸法Ｗを最小にでき、非
常に小型化の進んだ光ピックアップを構成することが可
能である。　第１０図と第１１図では、レンズホルダ１
２の右端にパランサ１５を設けて、交点（仮想回転軸）
０と重心とが対物レンズの光軸と平行な線上に位置する
ような設計がなされている。このバランサ１５の形状や
重量を調整することにより、寸法Ｗをさらに小さくでき
、極端な例とじては、レンズホルダ１２を対物レンズ１
１よりもわずかに大きな寸法としく交点（仮想回転軸）
０の部分にレンズホルダがないようにし）、バランサの
ための突起を図の右方向へ突出させる形状にすることも
可能である。

（効　果〕 以上のように本発明によれば、ばね部材をへの字状とし
、ばね部材の延長線の交点を仮想回転軸としてレンズホ
ルダが回転できるようにしたので、実際の回転軸を設け
ることなく、回転動作による。トラッキング補正を実現
できるようになる。

よって第１３図の従来例のように軸受の摩擦抵抗や軸受
の摩耗などの問題が生じることはない、また実際の軸は
設けられていないため、この仮想回転軸の部分に他の部
品を配置したり、あるいは仮想回転軸を横断する光通路
を形成することができ、光ピックアップの小型化が実現
できるようになる。またばね部材がへの字形状であるた
めに、レンズホルダの支持が安定し副共振が生じにくく
なる。またばね部材がへの字状の配置であるため、トラ
ッキング補正方向を重力の方向へ向けてもばね部材の曲
りによってレンズホルダが重力方向へ変位しにくくなる
。特に、請求項２に記載しているように、重心の位置を
仮想回転軸に一致させれば、トラッキング補正方向を重
力の方向へ向けたとしても、仮想回転軸を中心としてレ
ンズホルダが回転方向へ回動することがなくなり、携帯
用のコンパクトディスクプレーヤなどに適するようにな
る。

さらに、レンズホルダに対して仮想回転軸を挟む偶力を
作用させ、これによってトラッキング補正駆動を行なう
ようにすれば、偶力の各々の力と直交する方向の力の成
分がなくなり、トラッキング補正の際の副共振の発生を
抑えることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１１図は本発明の実施例を示すものであり、
第１図は本発明による光ピックアップの補正駆動装置の
最も基本的な実施例を示す平面図、第２図はその側面図
、第３図はレンズホルダの重心とばねの延長線゛の交点
とを一致させた実施例を示す平面図、第４図はマグネッ
トとコイルとによる駆動機構の一例を示す斜視図、第５
図は樹脂モールド製のばね部材を使用した実施例を示す
斜視図、第６図はヒンジを利用した樹脂モールド製の！
ｆね部材を示す正面図、第７図は光学系部品との配置関
係の実施例を示す平面図、第８図はその側面図、第９図
はその分解斜視図、第１０図は光学系部品との配置関係
の他の実施例を示す平面図、第１１図はその側面図であ
る。第１２図と第１３図は従来の光ピックアップの補正
駆動装置を示す斜視図である。 １１・・・対物レンズ、１２・・・レンズホルダ、１３
．２３・・・ばね部材、１４・・・固定側、０・・・ば
ね部材の延長線の交点（仮想回転軸）、１７・・・マグ
ネット、１８ａ・・・フォーカシングコイル、１９ａ・
・・トラッキングコイル。 第１図 第１０図 第１２図 十・ 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ディスクに検知ビームを集光させる対物レンズを
   保持しているレンズホルダが、対物レンズの光軸方向な
   らびにこの光軸と直交する方向へ動作自在に支持されて
   おり且つ、レンズホルダを上記各方向へ補正動作させる
   駆動機構が設けられている光ピックアップの補正駆動装
   置において、前記レンズホルダは固定側に対して複数本
   のばね部材によって支持されており、上記ばね部材のう
   ちの少なくとも二本は、対物レンズの光軸に直交する仮
   想平面上においてレンズホルダ側から固定側に向って広
   がるハの字状に配置されていることを特徴とする光ピッ
   クアップの補正駆動装置 ２、ハの字状に配置されている各ばね部材の延長線の交
   点が、対物レンズなどが搭載されているレンズホルダ全
   体の重心を通って対物レンズの光軸と同方向に延びる線
   上に位置している請求項１記載の光ピックアップの補正
   駆動装置 ３、対物レンズを光軸と交叉する方向へ補正駆動するト
   ラッキング駆動機構は、レンズホルダに対し、ハの字状
   に配置されている各ばね部材の延長線の交点を通って対
   物レンズの光軸方向に延びる線を中心とした偶力を与え
   るものである請求項１または２記載の光ピックアップの
   補正駆動装置