JPH01287829A

JPH01287829A - 光ピックアップの対物レンズ支持装置

Info

Publication number: JPH01287829A
Application number: JP11746988A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Suzuki; 弘幸鈴木
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1988-05-13
Publication date: 1989-11-20
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPH0756697B2

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、光記録媒体のアクセスを行う光ピックアップ
において、フォーカス制御及びトラッキング制御のため
に対物レンズを変位させ得るようにした対物レンズ支持
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

光ピンクアンプにおける対物レンズは、フォーカス制御
のために、光軸方向であるフォーカス方向に変位可能と
なるように取り付ける必要がある。また、この対物レン
ズは、トラッキング制御のために、光軸に対して垂直方
向であり、かつ、トラック方向に対して垂直方向となる
トラッキング方向にも変位可能となるように取り付ける
必要がある。

このように対物レンズをフォーカス方向とトラッキング
方向とに変位可能に取り付けるための対物レンズ支持装
置として、従来は、支点軸方式や４ワイヤ方式、仮ばね
方式、成形ヒンジ方式が用いられていた。

この支点軸方式は、対物レンズの支持部材におけるこの
対物レンズの光軸中心に対する偏心位置を光ピックアッ
プ本体に固定された軸に嵌合する方式である。そして、
対物レンズをフォーカス方向に変位させるには、支持部
材を軸に沿って摺動させ、トラッキング方向に変位させ
るには、支持部材を軸中心で回動させる。

また、４ワイヤ方式、仮ばね方式及び成形ヒンジ方式は
、それぞれ対物レンズを４本のワイヤ、板ばね又は樹脂
成形によって形成された成形ヒンジを介して光ピックア
ップ本体に取り付ける方式である。そして、フォーカス
方向及びトラッキング方向へは、これらワイヤ、板ばね
又は成形ヒンジのヒンジ部をたわませることによって対
物レンズを変位させる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、この対物レンズ支持装置は、対物レンズを軽
くスムーズに変位させなければならず、また、安価に製
造する必要がある。

しかしながら、支点軸方式では、軸中心に回動させる場
合はよいが、この軸に沿ってフォーカス方向に支持部材
を摺動させる際に引っ掛かり等が生じ、スムーズな変位
を行うことができない場合があるという問題点を有して
いた。

また、４ワイヤ方式、板ばね方式及び成形ヒンジ方式で
は、構造が複雑なために組立精度を高める必要があり、
製造コストが高くなるという問題点を有していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る対物レンズ支持装置は、上記課題を解決す
るために、弾性を有する２枚の樹脂板における基部がそ
れぞれ光ピックアップ本体に固定されると共に、突端が
それぞれ対物レンズの光軸に対して垂直な上下の面上で
同じ方向に突出され、かつ、これら２枚の樹脂板におけ
る基部から突端に至る間のほぼ同じ２箇所の位置にそれ
ぞれ板厚の括れからなるヒンジ部が形成され、しかも、
対物レンズを取り付けた支持部材における光軸中心から
の偏心位置がこれら２枚の樹脂板の突端部間で光軸方向
に平行な回動軸を中心として回動自在に枢着されたこと
を特徴としている。

また、上記構成に加えて、少なくともいずれか一方の樹
脂板の突端部から弾性部が引き出され、この弾性部の先
端が対物レンズの支持部材における回動軸の軸心以外の
位置に固定されたことを特徴としている。

さらに、上記弾性部を設ける構成に加えて、この弾性部
における樹脂板の突端部からの引き出し位置と対物レン
ズの支持部材への固定位置とに、光軸方向の上下の段差
が設けられたことを特徴としている。

また、上記弾性部を設けるそれぞれの構成に加えて、基
部から突端部、さらに弾性部に至る配線パターンが樹脂
板に形成され、この配線パターンを介して、支持部材に
設けられた駆動コイルと光ピックアップ本体側の回路と
が接続されたことを特徴としている。

また、上記各構成に加えて、支持部材における回動軸の
軸心に対する対物レンズの取り付け位置の対称側に、こ
の回動軸を中心として支持部材を回動させるための駆動
コイル又はマグネットが取り付けられたことを特徴とし
ている。

〔作　用〕

対物レンズを取り付けた支持部材は、この対物レンズの
光軸中心からの偏心位置が光軸方向に平行な回動軸を中
心として回動自在となるように２枚の樹脂板の突端部間
に枢着されている。このため、対物レンズは、回動軸を
中心に揺動可能となり、トラッキング方向への変位を従
来の支点軸方式と同様に軽くかつスムーズに行うことが
できる。なお、回動軸は、支持部材の偏心位置から突設
する他に、２枚の樹脂板の突端部間に固定し、又は、支
持部材及び樹脂板の両者から独立して回動可能に設ける
こともできる。

また、これら２枚の樹脂板は、弾性を有する素材からな
り、突端がそれぞれ対物レンズの光軸に対して垂直な上
下の面上で同じ方向に突出されるように、それらの基部
が光ピックアップ本体に固定されている。しかも、これ
らの樹脂板は、基部から突端に至る間のほぼ同じ２箇所
の位置にそれぞれ板厚の括れからなるヒンジ部が形成さ
れている。従って、これら２枚の樹脂板は、リンク機構
を構成するので、光ピフクアソプ本体に対して支持部材
をほぼ光軸方向の上下に平行移動させることができる。

このため、対物レンズは、フォーカス方向にも軽くかつ
スムーズに変位することができる。

このように、本発明の対物レンズ支持装置は、対物レン
ズを軸中心に回動させることによりトラッキング方向に
変位させ、また、対物レンズをリンク機構によって平行
移動させることによりフォーカス方向に変位させること
ができる。

上記構成によると、フォーカス方向に対しては、支持部
材が自由状態において弾性を有する２枚の樹脂板により
所定位置に支持される。しかしながら、トラッキング方
向に対しては、支持部材が回動軸によって回動自在とな
り位置が定まらないので、所定位置に向けて付勢する手
段が必要となる。

そこで、請求項第２項では、少なくともいずれか一方の
樹脂板の突端部から弾性部を引き出し、この弾性部の先
端が支持部材における回動軸の軸心以外の位置に固定さ
れるようにしている。このため、支持部材は、この弾性
部の復元力及び反発力による付勢に基づき、自由状態に
おいて所定位置に支持されることになる。なお、弾性部
は、複数設けてこれらの付勢が支持部材の所定位置で均
衡するように構成する他、１本の弾性部を例えば螺旋状
に形成し、この先端を支持部材に固定することにより、
いずれの方向に回動した場合にも常に所定位置に向けて
付勢できるようにすることも可能である。

また、請求項第２項において、このような弾性部を樹脂
板の突端部から引き出して設けると、支持部材の回動時
にこの弾性部にたわみが生じる。

このため、請求項第３項では、弾性部における突端部か
らの引き出し位置と支持部材への固定位置とに段差を設
けて、弾性部のたわみにより支持部材にねじれが生じる
のを防止している。

ここで、光ピックアップは、トラッキング方向とフォー
カス方向とに変位可能に支持した支持部材に駆動コイル
又はマグネットを取り付け、また、光ピックアップ本体
側にもこれに対応するマグネット又は駆動コイルを取り
付けることにより、対物レンズのこれらの方向への変位
を駆動するようになっている。このため、支持部材側に
駆動コイルを設ける場合には、なんらかの手段により光
ピックアップ本体側の回路をこの支持部材上の駆動コイ
ルに接続する必要がある。ところが、請求項第２項及び
第３項に示すような弾性部を設けると、樹脂板が光ピッ
クアップ本体から支持部材までの間を一体的な面によっ
て連結することができる。そこで、請求項第４項では、
この弾性部を引き出した樹脂板に配線パターンを形成し
、この配線パターンを介して、支持部材に設けられた駆
動コイルと光ピックアップ本体側の回路とを接続するよ
うにしている。従って、このようにして樹脂板を利用す
れば、光ピソクアフプ本体と支持部材との間の配線手段
を別途設ける必要がなくなる。

なお、このような配線パターンを設ける樹脂板としては
、いわゆるフレキシブル基板を利用することができる。

また、上記各請求項では、支持部材が対物レンズの光軸
中心からの偏心位置を中心に回動自在となる。従って、
このままでは対物レンズの重さによって回動軸にこれを
倒す方向のモーメントが加わり、スムーズな回転を阻害
するおそれが生じる。そこで、請求項第５項では、支持
部材におけるこの回動軸の軸心に対して対物レンズの取
り付け位置の対称側に、支持部材を回動させるための駆
動コイル又はマグネットを取り付けている。この駆動コ
イル又はマグネットは、回動軸からの距離が対物レンズ
によるモーメントと均衡するような位置に取り付けるよ
うにすれば最適である。従って、このように駆動コイル
又はマグネットを配置すれば、回動軸に加わる不要なモ
ーメントが相殺され、スムーズな回動を確保することが
できる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。

本実施例の対物レンズ支持装置は、第１図及び第３図に
示すように、対物レンズ１、レンズホルダ２、フレキシ
ブル基板３及びベース４によって主要部が構成されてい
る。

対物レンズｌは、レンズホルダ２の一端部に周囲を固定
支持されている。レンズホルダ２の中央部には、対物レ
ンズ１の光軸方向に平行となる回動軸５・５がそれぞれ
上下に突設されている。各回動軸５は、先端部の径が基
端部に比べて細くなり、この先端部で回動自在に枢着さ
れるようになっている。また、レンズホルダ２には、こ
の回動軸５・５の軸心に対する対物レンズ１の取り付け
位置の対称側端部にトラッキング駆動コイル６が取り付
けられている。さらに、このレンズホルダ２には、対物
レンズ１とトラッキング駆動コイル６とを結ぶ線に対し
て回動軸５・５上で直交する線上の両端部にそれぞれフ
ォーカス駆動コイル７・７が取り付けられている。

フレキシブル基板３は、第２図に示すように、はぼ菱形
状の弾性を有する樹脂板からなり、この菱形状の中央部
を基部１８とし、長平方向の両端側をそれぞれ突端１９
・１９としている。また、このフレキシブル基板３には
、菱形状の短い方の対角線方向に平行に括れ状のヒンジ
部８・・・がそれぞれ４箇所形成されている。そして、
これらのヒンジ部８・・・は、内側の一対と外側の一対
とが基部１８から突端１９・１９に向けて、長短それぞ
れ互いに同じ距離となるように配置されている。これら
のヒンジ部８・・・は、菱形状の薄い樹脂板にこのヒン
ジ部８・・・の形成箇所を除いた同形状の補強樹脂板を
それぞれ貼り付けることにより、このヒンジ部８の板厚
のみが括れを有するように形成されたものである。この
フレキシブル基板３の両突端１９・１９には、表裏に貫
通する嵌合孔２０・２０がそれぞれ形成されている。ま
た、このフレキシブル基板３における一方の突端１９の
周囲には、レンズホルダ２に固定するレンズホルダ取付
部９が設けられている。そして、このフレキシブル基板
３の突端１９とレンズホルダ取付部９とは、菱形状の長
い方の対角線に対して対称形となる２本のほぼＳ字形状
の弾性部１ｏ・１ｏによって接続されている。このレン
ズホルダ取付部９及び弾性部１０・１０は、フレキシブ
ル基板３における前記菱形状の薄い樹脂板と一体に形成
されたものであり、補強樹脂板は張り付けられていない
。

さらに、このフレキシブル基板３における基部１８から
は、樹脂板と一体になった引出部１１が引き出されてい
る。また、このフレキシブル基板３の板面には、引出部
１１から基部１８、突端１９及び弾性部１０・ＩＯを介
してレンズホルダ取付部９に至る配線パターンが形成さ
れている。

上記のように構成されたフレキシブル基板３は、第１図
及び第３図に示すように、内側の一対のヒンジ部８・８
よりさらに基部１８よりの２箇所で折り曲げられコの字
形状にしてベース４に取り付けられている。ベース４は
、後方端に基板取付部１２が立設され、この基板取付部
１２の前方面と固定板１３との間に基部１８を挟み込ん
でねし止めすることによりフレキシブル基板３を取り付
けている。従って、フレキシブル基板３は、この基部１
８から両突端１９・１９が前方に向けて水平に突出する
ことになる。また、この両突端１９・１９は、レンズホ
ルダ取付部９を形成した方が上側に来るように配置され
ている。さらに、このフレキシブル基板３の引出部１１
は、基部１８から側方及び下方に引き出され、第１図（
ａ）に示すように、ＰＡＣ回路基板１４に配線パターン
を接続されている。

このベース４に取り付ける固定板１３の前方面には、前
記レンズホルダ２に取り付けたトラッキング駆動コイル
６に対応するマグネット１５が固定されている。また、
このベース４の両側端には、２片が向かい合わせとなっ
たヨーク１６・・・がそれぞれ１組ずつ立設されている
。そして、これら４片のうち外側にあるヨーク１６・１
６の内向き面には、前記レンズホルダ２に取り付けたフ
ォーカス駆動コイル７・７に対応するマグネット１７・
１７がそれぞれ固定されている。

前記レンズホルダ２は、このようにしてベース４の基板
取付部１２から水平に突出したフレキシブル基板３の両
突端１９・１９における嵌合孔２０・２０に回動軸５・
５の先端部を嵌入して取り付けられている。そして、こ
れらの回動軸５・５の先端部は、頂部をそれぞれかしめ
ることにより、嵌合孔２０・２０から抜は出ることがな
く、かつ、容易に回動可能となるように取り付けられて
いる。また、フレキシブル基板３のレンズホルダ取付部
９は、レンズホルダ２の上面に固着されている。この際
、レンズホルダ取付部９は回動軸５の基端部の突出面で
あるレンズホルダ２の上面に固着され、これに弾性部１
０・ＩＯを介して繋がる突端１９は嵌合孔２０が回動軸
５の先端部に嵌入しているので、これらレンズホルダ取
付部９と突端１９との間に回動軸５の軸方向、即ち対物
レンズ１の光軸方向の段差が生じる。従って、弾性部１
０・１０は、三次元的にたわみながら、これらレンズホ
ルダ取付部９と突端１９とを連結することになる。

このようにしてフレキシブル基板３に取り付けられたレ
ンズホルダ２のトラッキング駆動コイル６は、前記固定
板１３に固定されたマグネット１５に接近して向かい合
うように配置される。また、レンズホルダ２のフォーカ
ス駆動コイル７・７は、前記内側のヨーク１６・１６を
それぞれ取り囲み、かつ、外側のヨーク１６・１６に固
定されたマグネット１７・１７にそれぞれ接近して向か
い合うように配置される。さらに、これらの駆動コイル
６・７・７の各コイル端子は、フレキシブル基板３にお
けるレンズホルダ取付部９の配線パターンに接続されて
いる。

上記のように構成された対物レンズ支持装置の動作を説
明する。

対物レンズ１を取り付けたレンズホルダ２は、この対物
レンズ１の光軸中心からの偏心位置にある回動軸５・５
を中心として、フレキレプル基板３の両突端１９・１９
間に支持され回動可能となる。従って、対物レンズ１は
、光軸に対して垂直な平面上で揺動可能となり、トラッ
キング方向に軽くかつスムーズに変位を行うことができ
る。ただし、この際レンズホルダ２がいずれの方向に回
動しようとしても、弾性部１０・１ｏが元の形状に戻ろ
うとする復元力により付勢される。このため、自然状態
では、このレンズホルダ２は所定位置で静止することに
なる。

また、フレキシブル基板３は、両突端１９・１９間にレ
ンズホルダ２を支持した状態で、４箇所のヒンジ部８・
・・によってリンク機構を構成するので、ベース４に対
してこのレンズホルダ２をほぼ光軸方向に平行移動させ
ることができる。従って、対物レンズ１は、フォーカス
方向にも軽くかつスムーズに変位可能となる。ただし、
フレキシブル基板３は、両突端１９・１９が水平方向に
突出した状態からの移動に対して各ヒンジ部８・・・が
樹脂板の弾性による復元力を有するので、自由状態では
、レンズホルダ２をその自重を支えて所定位置に静止さ
せることになる。

この状態で、ＰＡＣ回路基板１４から各駆動コイル６・
７・７に駆動電流を供給すると、レンズホルダ２が移動
し、対物レンズ１をトラッキング方向及びフォーカス方
向に変位させることができる。この際、ＰＡＣ回路基板
１４からの駆動電流は、フレキシブル基板３上の配線パ
ターンを介して各駆動コイル６・７・７に供給されるの
で、別途配線手段を用いる必要がない。

まず、トラッキング駆動コイル６に駆動電流を供給する
と、マグネット１５の磁界によりその電流の向きに応じ
た方向にレンズホルダ２が回動しようとする。しかし、
このレンズホルダ２には、弾性部１０・１０の付勢力が
働（。このため、レンズホルダ２は、この電流の大きさ
に応じた量だけ回動することになる。従って、ＰＡＣ回
路基板１４がこの駆動電流を制御すれば、対物レンズ１
をトラッキング方向に任意の量だけ変位させることがで
きる。

この際、弾性部１０・１０は、いずれかの方向へのレン
ズホルダ２の回動により互いに異なるたわみを受ける。

しかしながら、突端１９とレンズホルダ取付部９との間
には、段差が設けられているので、このたわみによりレ
ンズホルダ２にねじれ方向の無理な付勢力が働くような
ことがない。

また、トラッキング駆動コイル６は、回動軸５・５の軸
心に対する対物レンズ１の取り付け位置の対称側端部に
取り付けられ、このトラッキング駆動コイル６と対物レ
ンズ１との重さが回動軸５・５でほぼ釣り合うようにな
っている。このため、回動軸５・５が対物レンズ１の光
軸に対して偏心位置にあるにもかかわらず、レンズホル
ダ２をスムーズに回動させることができる。

次に、フォーカス駆動コイル７・７に駆動電流を供給す
ると、その電流の向きに応じてマグネット１７・１７の
磁界により、レンズホルダ２がフォーカス方向に移動し
ようとする。そして、このレンズホルダ２は、フレキシ
ブル基板３の各ヒンジ部８・・・により、フォーカス方
向への平行移動をその電流の大きさに応じて許容される
ようになっている。従って、ＰＡＣ回路基板１４によっ
てこの駆動電流を制御すれば、対物レンズ１をフォーカ
ス方向に任意の量だけ変位させることができる。また、
このフォーカス駆動コイル７・７による駆動力は、フレ
キシブル基板３の突端１９・１９がレンズホルダ２を支
持する回動軸５・５の両側に働くので、このレンズホル
ダ２をスムーズに平行移動させることができる。

〔発明の効果〕

本発明に係る光ピックアップの対物レンズ支持装置は、
以上のように、弾性を有する２枚の樹脂板における基部
がそれぞれ光ピックアップ本体に固定されると共に、突
端がそれぞれ対物レンズの光軸に対して垂直な上下の面
上で同じ方向に突出され、かつ、これら２枚の樹脂板に
おける基部から突端に至る間のほぼ同じ２箇所の位置に
それぞれ板厚の括れからなるヒンジ部が形成され、しか
も、対物レンズを取り付けた支持部材における光軸中心
からの偏心位置がこれら２枚の樹脂板の突端部間で光軸
方向に平行な回動軸を中心として回動自在に枢着された
ことを特徴としている。

、また、上記各構成に加えて、支持部材における回動軸
の軸心に対する対物レンズの取り付け位置の対称側に、
この回動軸を中心として支持部材を回動させるための駆
動コイル又はマグネットが取り付けられたことを特徴と
している。

従って、これら全ての発明は、トラッキング方向には支
持部材を信頬性の高い軸中心で回動させ、フォーカス方
向には簡単な構造の樹脂板によって平行移動させること
が可能となるので、製造コストを高めることなく対物レ
ンズを軽くかつスムーズに変位させることができるとい
う効果を奏する。

また、弾性部を設けた発明によれば、樹脂板の突端部か
ら引き出したこの弾性部によって支持部材を所定位置に
付勢するので、特別の付勢手段を用いることなく自由状
態において対物レンズを所定位置に静止させることがで
きるという効果を奏する。

しかも、この弾性部が段差のある支持部材に固定された
発明では、支持部材の回動によって弾性部にたわみが生
じても、対物レンズが光軸に対してねじれを生じるのを
防止することができるという効果を奏する。。

さらに、配線パターンが形成された発明では、樹脂板の
基部から突端部を通り上記弾性部を介した配線パターン
により光ピソクアフプ本体と支持部材とを接続すること
ができるので、この支持部材上の駆動コイルに対して別
途配線手段を設ける必要がなくなるという効果を奏する
。

また、対物レンズの取付位置の反対側に駆動コイル又は
マグネットが取り付けられた発明では、これら駆動コイ
ル又はマグネットと対物レンズとが互いのモーメントを
相殺するので、回動軸に無理な力が加わることがなくな
り、スームズな回動を確保することができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図（ａ）は対物レンズ支持装置の背面図、第１
図（ｂ）は同図（ａ）の平面図、第１図（ｃ）は同図（
ｂ）のＣ−Ｃ線矢視断面正面図、第１図（ｄ）は同図（
ｂ）のＤ−Ｄ線矢視断面側面図、第２図（ａ）は樹脂板
の展開平面図、第２図（ｂ）は同図（ａ）の展開正面図
、第３図は対物レンズ支持装置の分解斜視図である。１は対物レンズ、２はレンズホルダ（支持部材）、３は
フレキシブル基板（樹脂板）、４はペース（光ピックア
ップ本体）、５は回動軸、６はトラッキング駆動コイル
（駆動コイル）、８はヒンジ部、１０は弾性部、１８は
基部、１９は突端である。特許出願人　　　　　シャープ　株式会社第２図（ｂ）ｊｌｌ　　国（ｄ）

Claims

【特許請求の範囲】１、弾性を有する２枚の樹脂板における基部がそれぞれ
光ピックアップ本体に固定されると共に、突端がそれぞ
れ対物レンズの光軸に対して垂直な上下の面上で同じ方
向に突出され、かつ、これら２枚の樹脂板における基部
から突端に至る間のほぼ同じ２箇所の位置にそれぞれ板
厚の括れからなるヒンジ部が形成され、しかも、対物レ
ンズを取り付けた支持部材における光軸中心からの偏心
位置がこれら２枚の樹脂板の突端部間で光軸方向に平行
な回動軸を中心として回動自在に枢着されたことを特徴
とする光ピックアップの対物レンズ支持装置。２、少なくともいずれか一方の樹脂板の突端部から弾性
部が引き出され、この弾性部の先端が対物レンズの支持
部材における回動軸の軸心以外の位置に固定されたこと
を特徴とする請求項第１項記載の光ピックアップの対物
レンズ支持装置。３、弾性部における樹脂板の突端部からの引き出し位置
と対物レンズの支持部材への固定位置とに、光軸方向の
上下の段差が設けられたことを特徴とする請求項第２項
記載の光ピックアップの対物レンズ支持装置。４、基部から突端部、さらに弾性部に至る配線パターン
が樹脂板に形成され、この配線パターンを介して、支持
部材に設けられた駆動コイルと光ピックアップ本体側の
回路とが接続されたことを特徴とする請求項第２項又は
第３項記載の光ピックアップの対物レンズ支持装置。５、支持部材における回動軸の軸心に対する対物レンズ
の取り付け位置の対称側に、この回動軸を中心として支
持部材を回動させるための駆動コイル又はマグネットが
取り付けられたことを特徴とする請求項第１項乃至第４
項のいずれかに記載の光ピックアップの対物レンズ支持
装置。