JPH0154781B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はCD（コンパクトデイスク）プレーヤに
装備される光学式ピツクアツプなどにおいて、対
物レンズなどの光学系部材を微駆動自在に支持す
るための光学系の支持装置に関する。

〔光学式ピツクアツプの原理〕

最近、CDプレーヤなどに光学式ピツクアツプ
が設けられている。第１図はこの種の光学式ピツ
クアツプの構造の一例を模式的に示したものであ
る。CDプレーヤなどに装填されるデイスク１は、
透過層１ａの内方に反射可能な記録面１ｂが形成
されており、この記録面１ｂのトラツク上に情報
をデイジタルによつて記録するためのピツトｐが
形成されている。一方、光学式ピツクアツプの発
光源であるレーザーダイオード２から発せられる
ビームは、ビームスプリツター３、コリメートレ
ンズ４、1/4波長板６を通過し、プリズム７に反
射されて対物レンズ８に至る。そして、この対物
レンズ８によつて前記デイスク１内の記録面１ｂ
上にビームスポツトが形成される。そして記録面
１ｂあるいはピツトｐによつて反射されたビーム
が、対物レンズ８、プリズム７、1/4波長板６な
どを経てビームスプリツター３に戻るが、このと
き反射ビームは偏波面が90度変化させられている
ため、ビームスプリツター３内にて90度方向へ反
射され、シリンドリカルレンズ９を経て受光素子
であるホトダイオード１０によつて受光されるよ
うになつている。そして、ビームスポツトがピツ
トｐに当たる際の強度変調によつて、ピツトｐの
有無を検知できるようになつているものである。

また、この種の光学式ピツクアツプではビーム
のピントを記録面１ｂに合わせるためのフオーカ
シングサーボ機構１１と、ビームスポツトを記録
面１ｂ上のトラツクに追従させるためのトラツキ
ングサーボ機構１２が設けられている。フオーカ
シングサーボ機構１１は、対物レンズ８と一体化
されているボイスコイル１１ａと、これを駆動す
るためのマグネツト１１ｂとヨーク１１ｃとから
成る磁気回路によつて構成されている。また、ト
ラツキングサーボ機構１２は、対物レンズ８とフ
オーカシングサーボ機構１１などから成る光学系
被駆動部材全体（第１図に符号１３で示すもの）
に対して取付けられているボイスコイル１２ａ
と、これを駆動するためのマグネツト１２ｂとヨ
ーク１２ｃとから成る磁気回路によつて構成され
ている。フオーカシングサーボ機構１１では、ボ
イスコイル１１ａに対する電流を変化させること
により、１３の部材内において対物レンズ８が図
の上下方向へ微動し、またトラツキングサーボ機
構１２では、ボイスコイル１２ａに対する電流を
変化させることによつて対物レンズ８など（13の
部材全体）が図の左右方向へ微動するようになつ
ている。この各微動作によつて、ビームスポツト
が記録面１ｂに対してピントが合い、またビーム
スポツトがトラツクに追従するように調整され
る。上記の原理にて動作する対物レンズ８は、板
ばねなどの支持装置により13の部材内にて支持さ
れており、また、対物レンズ８とフオーカシング
サーボ機構１１とプリズム７などが一体となつて
いる光学系被駆動部材（13全体）も板ばねなどの
支持装置によつて支持されているものであり、板
ばねなどの弾性変形によつて上記の微動作が生じ
るようになつている。

〔光学系の支持装置の従来例ならびに問題点〕

第２図〜第４図はこの支持装置の従来例を原理
図によつて示したものである。なお、これらの図
は、被駆動部材である対物レンズ８をフオーカシ
ングサーボ動作させる場合の支持動作を示したも
のである。光学系の被駆動部材である対物レンズ
８を板ばねによつて支持する場合には、まず第２
図に示すように、１枚の板ばね１４によつて片持
ちにて支持する方法があるが、この場合には、サ
ーボ機構によつて対物レンズ８を下方へ引いた際
に、板ばね１４の変形によつてたわみδが生じる
ばかりでなく、光軸に傾きθが生じる欠点があ
る。

また、第３図に示すように、２枚の板ばね１５
によつて対物レンズ８を片持支持すれば、第２図
の場合のような光軸の傾きθは生じなくなるが、
たわみδは依然として生じることになる。このた
わみδが生じると、この値δに相当する距離だけ
対物レンズ８が位置ずれを起こすことになり、そ
の分のトラツキングサーボ動作が新たに必要にな
り、動作の無駄が生じることになる。また安定し
たサーボもかかりにくくなる。

さらに、第４図に示すように、対物レンズ８を
左右２枚ずつの板ばね１６によつて支持する方法
も考えられるが、この場合には、対物レンズ８の
上下方向への動きを許容させるために、弱い板ば
ねを使用しなくてはならない。そのため、板ばね
１６による支持力が弱くなり、対物レンズ８が紙
面に対し直交する方向などへ動きやすくなり、無
駄な動きが多くなる欠点がある。

また、第１図にて１３で示す被駆動部材全体を
トラツキングサーボさせるための機構において
も、板ばねを使用した支持装置を用いるが、その
支持手段においても上記と同じ問題点がある。

〔本発明の目的〕

本発明は上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、簡単な支持構造でありながら、光学
系部材の傾斜を無くし、且つ軸ずれを最少限に抑
えることができる光学系の支持装置を提供するこ
とを目的としている。

〔本発明の構成〕

本発明による光学系の支持装置は、第一の組の
２枚の板ばねの一端を固定して、この第一の組の
２枚の板ばねの自由端に、第一の組の２枚の板ば
ねと同じ方向に変形する第二の組の２枚の板ばね
の一端を固定し、この第二の組の２枚の板ばねの
自由端にて光学系部材を支持したものである。

〔本発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第５図以下の図面によ
つて説明する。

第５図はCDプレーヤにおける光学式ピツクア
ツプの一部分を示す平面図、第６図は本発明によ
る光学系の支持装置を実施したアクチユエータの
側面図、第７図はアクチユエータの分解斜視図、
第８図はアクチユエータの組立図、第９図はアク
チユエータの動作原理図である。

第５図において、符号２１はターンテーブルで
ある。このターンテーブル２１は、コンパクトデ
イスク１の中央部をクランプしてモータ動力によ
りコンパクトデイスク１を回転駆動するためのも
のである。また、コンパクトデイスク１内の記録
面１ｂ（第１図参照）上のピツト情報を読むため
の光学式ピツクアツプ３０は、対物レンズ８のサ
ーボ駆動を行なうためのアクチユエータ３１と、
光学式検知部３２とから成り、これらがスライダ
３３上に搭載されて構成されている。この光学式
検知部３２は、レーザーダイオード２、ビームス
プリツター３、コリメートレンズ４、1/4波長板
６、シリンドリカルレンズ９ならびにホトダイオ
ード１０（いずれも第１図に示したものと同じも
の）などの発光・受光系の各部材から成つてい
る。このスライダ３３は２本の平行なガイド軸３
４ａ，３４ｂにガイドされている。この両軸３４
ａ，３４ｂの一方がスクリユー軸になつており、
このスクリユー軸の回転による送り力を受けてス
ライダ３３が第５図の左右方向（特に読取り動作
では右方向）へ駆動され、コンパクトデイスク１
の記録面１ｂに対してトラツクを横切る方向へい
わゆる荒送りされるようになつている。

次に、本発明による支持装置を実施しているア
クチユエータ３１の構成を説明する。

コンパクトデイスク１に対向する対物レンズ８
（第１図において説明したものと同じ）は、鏡筒
３５内に保持されている。また、鏡筒３５の下端
にはフランジ３６が形成されており、このフラン
ジ３６の下面にボイスコイル３７が固着されてい
る。この鏡筒３５は板ばね３８によつて支持され
ている。この板ばね３８は１枚のばね性材料から
プレス成形したものであり、全体がコの字形状に
成形され、その上側が上部長片３８ａと上部短片
３８ｂとに分割されており、下側が下部長片３８
ｃと下部短片３８ｄとに分割されている。前記鏡
筒３５の側部には支持突起３５ａが設けられてお
り、板ばね３８の上部短片３８ｂと下部短片３８
ｄの各自由端が、この支持突起３５ａの上下面に
対してねじなどにより固定されている。また、板
ばね３８の上部長片３８ａと下部長片３８ｃの非
連続側各端部（第７図の左側端部）の間には固定
側補強部材３９が介装されている。そして、この
固定側補強部材３９が中間ベース４０の固定面４
０ａに対しねじなどによつて固定されている。す
なわち、下部長片３８ｃの端部は固定側補強部材
３９と固定面４０ａとの間に挟持されることにな
る。また、上部長片３８ａの端部の上側には押え
板４１が添装され、上部長片３８ａの端部が固定
側補強部材３９上に確実に固定されている。一
方、板ばね３８の自由端側（コの字に折曲げた
側）には、内側に自由端側補強部材４２が入り、
板ばね３８を挟んで、下側から押え板４３が、上
側から押え板４４が添装され、ねじなどによつて
固定されて、板ばね３８の自由端の補強がなされ
ている。一方、中間ベース４０の中央には上下に
貫通するビーム通過穴４０ｂが穿設されている。
また、このビーム通過穴４０ｂの周囲にはマグネ
ツト４５とヨーク４６とから成る磁気回路が装備
されており、板ばね３８を固定面４０ａ上に固定
した状態にて、鏡筒３５の下端のボイスコイル３
７が磁気回路のスリツト内に入るようになつてい
る（第６図参照）。このボイスコイル３７と、マ
グネツト４５とヨーク４６とによつてフオーカシ
ングサーボ機構が構成されている。なお、中間ベ
ース４０のビーム通過穴４０ｂの真下には、レー
ザービームを反射させるためのプリズム４７が固
定されている。

また、中間ベース４０は板ばね５０によつて支
持されている。この板ばね５０も一枚のばね性材
料によつてコの字状にプレス成形したものであ
る。この板ばね５０の一方の折曲面は長片５０ａ
と短片５０ｂとに分割されており、他の折曲面も
これと対称に長片５０ｃと短片５０ｄとに分割さ
れている。各長片５０ａと５０ｃの非連続側端部
は固定ブロツク５１の両側面に支持され、さらに
その両側が押え板５２と５３とによつて挟まれて
おり、ねじなどによつて固定されている。そし
て、この固定ブロツク５１の取付面５１ａが、前
記スライダ３３の固定面３３ａに当接して４本の
ねじなどにより固定されるようになつている（第
５図参照）。また、板ばね５０の自由端（コの字
状折曲側端部）の内部には補強部材５４が挿入さ
れ、その両側には板ばね５０を挟んで一対の押え
板５５（片側のみ図示する）が添装され、ねじな
どによつて固定されている。板ばね５０の自由端
側はこの補強部材５４によつて補強されている。
一方、前記中間ベース４０の両側面には支持突起
４０ｃと４０ｄが形成されており、この部分が板
ばね５０の両短片５０ｂと５０ｄの各自由端に固
定されている。この固定手段はねじのみによつて
行なつてもよいし、第８図に示す押え板５６を介
してねじ止め固定してもよい。

また、中間ベース４０の一方の側には支持突起
４０ｄと連続するコイル支持突起４０ｅが一体に
形成されている。中間ベース４０が板ばね５０に
固定された状態では、このコイル支持突起４０ｅ
が板ばね５０の切欠き５０ｅ（第７図参照）から
外側に突出する。そして、このコイル支持突起４
０ｅに円板５７が固定され、この円板５７にボイ
スコイル５８が固定される。一方、第５図に示す
ように、スライダ３３には、マグネツト６１とヨ
ーク６２から成る磁気回路が設けられており、ア
クチユエータ３１の固定ブロツク５１がスライダ
３３に固定された状態にて、ボイスコイル５８が
マグネツト６１とヨーク６２の間のスリツト内に
介入するようになつている。このボイスコイル５
８とマグネツト６１とヨーク６２とによつてトラ
ツキングサーボ機構が構成されているものであ
る。

〔本発明による支持動作原理〕

次に本発明による光学系の支持装置の支持動作
について説明する。

前記において説明した光学式ピツクアツプ３０
のアクチユエータ３１内には本発明による支持装
置が２箇所実施されている。その１つは中間ベー
ス４０に対する鏡筒３５の支持部分であり、他の
１つはスライダ３３（第５図参照）に対する中間
ベース４０の支持部分である。

この両部分における支持装置の支持動作原理は
第９図に示す。この図において、固定部Ａからは
片持の２枚の板ばねBa，Bbが延びて、その自由
端Ｃからさらに２枚の板ばねDa，Dbが延びてお
り、この板ばねDa，Dbの先端に光学系部材Ｅが
支持されている。この支持装置において、光学系
部材Ｅを図の下方へ引くと、各板ばねBa，Bb，
Da，Dbが図のように変形する。このとき、板ば
ねBa，Bbの自由端Ｃに着目すると、この自由端
Ｃは板ばねBa，Bbの変形により図の左方向へδa
だけたわむ。また、自由端Ｃに対する光学系部材
Ｅの位置に着目すると、光学系部材Ｅは板ばね
Da，Dbの変形によつて、δbだけ図の右方向へた
わむ。すなわち、板ばねをこのように組合わせる
ことによつて、各板ばねの変形による逆方向への
たわみδaとδbとが互いに打ち消し合い、光学系
部材Ｅは移動前とほぼ同じ軸線上に位置させるこ
とが可能になる。もちろん、板ばねBa，Bb，
Da，Dbを２枚ずつ組にしているので光学系部材
Ｅの軸の傾きも生じないことになる。

この原理を本発明の実施例にあてはめてみる
と、まず、対物レンズ８の支持系では、第９図の
Ａが固定側補強部材３９に相当し、自由端Ｃが自
由端側補強部材４２に相当し、さらに光学系部材
Ｅが鏡筒３５に相当する。そして、板ばねBaが
上部長片３８ａに、板ばねBbが下部長片３８ｃ
に相当する。また、板ばねDaが上部短片３８ｂ
に相当し、板ばねDbが下部短片３８ｄに各々相
当する。

次に、中間ベース４０の支持系においては、第
９図のＡがスライダ３３ならびに固定ブロツク５
１に相当し、自由端Ｃが補強部材５４に相当し、
さらに光学系部材Ｅが中間ベース４０に相当す
る。そして、板ばねBaとBbが板ばね５０の長片
５０ａと５０ｃに相当し、板ばねDaとDbが短片
５０ｂと５０ｄに相当することになる。

〔光学式ピツクアツプによる読取り動作〕

次に、光学式ピツクアツプ３０全体による読取
り動作について説明する。

コンパクトデイスク１はターンテーブル２１上
にクランブされ、モータによつて駆動される。ま
た、２本のガイド軸３４ａ，３４ｂ（第５図参照）
のうちの一方のスクリユー軸がモータ（図示せ
ず）によつて回転駆動され、スライダ３３が第５
図の右方向へ移動する。そして、コンパクトデイ
スク１内の螺旋トラツク上に記録されている情報
が対物レンズ８によつて読み取られる。また、コ
ンパクトデイスク１内の記録面１ｂ（第１図参照）
にビームスポツトのピントを合わせるためのフオ
ーカシングサーボは、鏡筒３５の下端のボイスコ
イル３７への電流を変えることによつて行なう。
この電流の変更によつて、マグネツト４５とヨー
ク４６内に介入しているボイスコイル３７は第６
図において上下方向へ駆動される。このとき板ば
ね３８は、固定側補強部材３９を固定端、自由端
側補強部材４２を自由端として、第９図に示した
のと同じ原理にて動作し、対物レンズ８ならびに
これにビームを反射するプリズム４７がほぼ同軸
上にて上下動作することになる。また、ビームス
ポツトをコンパクトデイスク１内のトラツクに追
従させるためのトラツキングサーボは、中間ベー
ス４０に取付けられたボイスコイル５８への電流
の変更によつて行なう。この電流の変更により、
マグネツト６１とヨーク６２の間に介入している
ボイスコイル５８が、第５図の左右方向へ駆動さ
れる。このとき、板ばね５０は固定ブロツク５１
側を固定端とし、補強部材５４側を自由端とし
て、第９図のものと同じ原理にて図の左右方向へ
動作する。よつて、対物レンズ８は同一線上にて
移動することになる。また、鏡筒３５の下端に取
付けられているプリズム４７は光学式検知部３２
の方向を向いているが、このプリズム４７が対物
レンズ８とともに第５図の左右方向へ同軸上にて
移動するため、対物レンズ８が光軸に対して常に
軸ずれを生じなくなり、光学式検知部３２とのレ
ーザービームの授受が正確にできるようになる。

〔本発明の変形例〕

なお、本発明による支持装置の板ばねの形状は
図に示したものに限られず、第９図の原理に適応
する範囲で自由に設定できる。また、板ばね３８
と５０の各々の自由端に補強部材４２および５４
を設ければ板ばねの横振れ強度やねじり強度が向
上するが、この補強部材を特に設けなくてもよ
い。逆に、板ばね３８および５０の各短片、長片
を別々に成形して、これらを各補強部材４２およ
び５４に固定してもよい。

〔本発明の効果〕

以上のように本発明によれば、第一の組の２枚
の板ばねと第二の組の２枚の板ばねとは互いに同
一方向に変形するように設けられているので、こ
れらの第一および第二の組の２枚の板ばねのそれ
ぞれの変形によるたわみ（軸ぶれ）は互いに打ち
消し合うように作用することになる。したがつ
て、光学系部材の軸の位置ずれ、特に光軸のずれ
を最小限に抑えることができ、トラツキングやフ
オーカスの補正動作が正確に行なわれるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学式ピツクアツプの原理を示した部
材配置図、第２図、第３図、第４図は従来の光学
系の支持装置の支持動作を示す説明図、第５図以
下は本発明の実施例を示すものであり、第５図は
コンパクトデイスクプレーヤの光学ピツクアツプ
部を示す平面図、第６図はその右側面図、第７図
は本発明による光学系の支持装置を備えたアクチ
ユエータの分解図、第８図はそのアクチユエータ
の組立状態を示す斜視図、第９図は板ばねの変形
による支持動作原理の説明図である。 １…コンパクトデイスク、３０…光学式ピツク
アツプ、３１…アクチユエータ、３９，５１，Ａ
…固定端、３８ａ，３８ｃ，５０ａ，５０ｃ，
Ba，Bb…第１の組の板ばね、３８ｂ，３８ｄ，
５０ｂ，５０ｄ，Da，Db…第２の組の板ばね、
４２，５４，Ｅ…光学系部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第一の組の２枚の板ばねの一端を固定して、
   この第一の組の２枚の板ばねの自由端に、第一の
   組の２枚の板ばねと同じ方向に変形する第二の組
   の２枚の板ばねの一端を固定し、この第二の組の
   ２枚の板ばねの自由端にて光学系部材を支持して
   成る光学系の支持装置。