JPH08147729A - 光ピックアップの対物レンズ支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外乱の影響を受けにくく小形化、軽量化、薄
形化が可能な光ピックアップの対物レンズ支持装置を得
る。 【構成】 対物レンズ２１が取付けられるレンズ枠２２
は、ピボット軸受構造２５によって結合される中間支持
部材３０および一対の金属製の板ばね２８，２９を介し
て支持固定部材２７に固定される。板ばね２８，２９
は、光軸２４方向のフォーカシングのための変位を許容
し、ピボット軸受構造２５は光軸２４に平行なピボット
軸線２６まわりのトラッキングのための変位を許容す
る。フォーカシングおよびトラッキングのための変位
は、サーボ制御系から発生する駆動力を駆動コイル２３
に与えて行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報記録担体として光
ディスク媒体を用い、情報を表す信号を光学的に記録ま
たは再生するためにサーボ制御される光ピックアップの
対物レンズ支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、たとえばコンパクトディスク
（ＣＤ）、レーザディスク（ＬＤ）、光磁気ディスク
（ＭＯ）などの光ディスク媒体から記録された情報を光
信号として読出す光ピックアップには、図８〜図１１に
示すような対物レンズ支持装置が設けられている。図８
に示す軸摺動型では、対物レンズ１をレンズ枠２の表面
に取付け、レンズ枠２の側面には駆動コイル３を装着す
る。対物レンズ１の光軸方向に延びる摺動軸４を、レン
ズ枠２の表面で対物レンズ１から間隔をあけて立設す
る。光ピックアップ本体側に摺動軸４を設け、摺動軸４
を中心としてレンズ枠２を角変位させてトラッキング用
サーボ制御のためのたとえば０．４ｍｍ程度の変位を行
わせる。光ピックアップ本体とレンズ枠２との間に隙間
を設けておき、レンズ枠２が対物レンズ１の軸線方向に
たとえば１ｍｍ程度変位可能としておく。この変位によ
って対物レンズ１と光ディスク媒体との間のフォーカシ
ング用サーボ制御のための変位を行うことができる。

【０００３】図９に示す樹脂ヒンジ型の対物レンズ支持
構造においては、樹脂ヒンジ５のヒンジ部６を介して、
対物レンズ１および駆動コイル３を装着したレンズ枠２
を、対物レンズ１の軸線方向およびヒンジ部６−Ｂを介
して、ヒンジ部６−Ｂを中心にレンズ枠２を角変位方向
に変位可能に固定支持部材７に取付ける。樹脂ヒンジ５
はヒンジ部６および６−Ｂで板厚が薄くなっており、容
易に折れ曲がることができる。

【０００４】図１０に示すワイヤ型の対物レンズ支持構
造においては、対物レンズ１および駆動コイル３を装着
したレンズ枠２を、複数のワイヤ８によって支持固定部
材７に対して弾性的に支持する。ワイヤ型についての典
型的な先行技術は、たとえば特開平４−２０６０４０号
公報などに開示されている。

【０００５】図１１に示す板ばね型の対物レンズ支持構
造においては、対物レンズ１および駆動コイル３を装着
したレンズ枠２を、対物レンズ１の光軸方向に間隔をあ
けて設けられる一対の板ばね９の先端で弾性的に支え、
板ばね９の他端を中間支持部材１０によって支持し、中
間支持部材１０をさらに一対の板ばね１１によって対物
レンズ１の光軸方向に垂直に弾性変位可能に支柱１２に
よって支える。

【０００６】その他、対物レンズの光軸方向には板ばね
による弾性支持を行い、トラッキング方向にはリニアガ
イドによって変形可能に案内する先行技術が、たとえば
特開平３−２０１２２３号公報に開示されている。また
ガイド機構を利用してフォーカシングやトラッキングを
調整可能とする構成は、特開平５−３０３７４９号公報
などに開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図８に示すような軸摺
動型においては、摺動軸４に対して、レンズ枠２が軸方
向および軸まわりでスムーズに摺動する必要最小限の摺
動軸４とレンズ枠２側の穴のクリアランスが必要であ
る。しかし、反面このクリアランスにより、対物レンズ
１の光軸傾きが生じる。この対物レンズ１の光軸傾きを
許容値内におさめるためには、摺動軸４をレンズ枠２側
の穴との嵌合長を必要最小限確保する必要があり、薄形
化が困難である。特開平３−２０１２２３号公報や特開
平５−３０３７４９号公報などに開示されているリニア
ガイドを用いた先行技術においても、リニアガイドとロ
ーラとの組合わせが必要となり、構成が大形化するとと
もに部品がコスト高となる。

【０００８】図９に示すような樹脂ヒンジ型の先行技術
では、樹脂ヒンジ５として用いる合成樹脂材料に熱的あ
るいは経時的な特性劣化や変形が起こりやすい。

【０００９】図１０に示すワイヤ型では、低コストな構
造であるけれども、変位に対しての自由度が大きい片持
ちばり形式であるため、フォーカシングやトラッキング
のために必要な方向の変位ばかりでなく、ローリングや
ピッチングなどを含む他の方向の変位が生じやすく、ク
ロストークが生じやすく、外乱に対して弱くなる。この
ため、車載用の機器に適用することは困難である。

【００１０】図１１に示す板ばね形では、片持ちばり構
造であるけれども、板ばね９，１１の板厚方向と異なる
方向の変位が抑制されるので、ワイヤ形よりは外乱の影
響を受けにくい。しかしながら、板ばね９，１１として
きわめて薄い板厚を使用するので、板幅と平行な方向へ
の変位や、ローリングやピッチングの発生を充分に抑制
することはできず、また構成部品の数が多くなるので、
組立コストが上昇する。

【００１１】本発明の目的は、耐熱性および耐震性に優
れ、小形・軽量・薄形化が容易で、車載用にも適し、コ
スト低減を図ることができる光ピックアップの対物レン
ズ支持装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、情報が光学的
に記録または再生可能な光ディスク媒体に対して光ビー
ムスポットのフォーカシングおよびトラッキングを行う
ための光ピックアップの対物レンズ支持装置において、
対物レンズが取付けられ、対物レンズを光軸方向および
光軸に垂直な方向に変位するための駆動力を受ける手段
が設けられるレンズ枠と、レンズ枠を、対物レンズから
間隔をあけて光軸方向の両側から挟持し、対物レンズの
光軸方向に平行な軸線まわりにレンズ枠が角変位可能な
ピボット軸受構造を介して、レンズ枠と結合される中間
部材と、先端が中間部材に接続され、板厚方向が対物レ
ンズの光軸方向と平行な金属製の第１の板ばねと、先端
が中間部材に接続され、板厚方向が対物レンズの光軸方
向と平行で、板厚方向に第１の板ばねから一定の間隔を
あけて配置される金属製の第２の板ばねと、第１および
第２の板ばねの基端がそれぞれ接続され、レンズ枠に設
けられる駆動力を受ける手段に駆動力を発生させる手段
が設けられる光ピックアップ本体に固定される支持部材
とを含むことを特徴とする光ピックアップの対物レンズ
支持装置である。また本発明の前記ピボット軸受構造
は、前記中間部材に前記対物レンズの光軸方向に弾性変
形可能な一対のアームを形成し、一対のアーム間で前記
レンズ枠を光軸方向の両側から挟持して形成することを
特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明に従えば、レンズ枠と中間支持部材との
間のピボット軸受構造によって、レンズ枠は対物レンズ
の光軸に垂直な方向に変位可能であり、トラッキング制
御に必要な変位を行うことができる。また中間支持部材
は、第１および第２の板ばねによって対物レンズの光軸
方向に変位可能であるので、フォーカシング制御に必要
な変位を行うこともできる。対物レンズの光軸方向の変
位は、板ばねの板厚方向への変位によって行うので、レ
ンズ枠を支持固定部材によって光軸方向の両側からクリ
アランスを設けて支持する必要はなく、全体の厚みを減
少して薄形化することができる。トラッキング用の変位
はピボット軸受構造によって行うので、板ばねによる光
軸方向の変位以外の方向に対する剛性を高めることがで
き、複数の方向の変位が混じるクロストークが生じにく
くなり、外乱による影響を受けにくくすることができ
る。中間支持部材とレンズ枠との間には板ばねが介在さ
れず、直接ピボット軸受構造で接続されるので、小形軽
量化することができる。

【００１４】また本発明に従えば、対物レンズの光軸方
向に弾性変形可能な一対のアームを中間部材に形成し、
この一対のアーム間でレンズ枠を光軸方向の両側から挟
持してピボット軸受構造を形成する。中間支持部材にレ
ンズ枠を装着する際には、アームを弾性変形させて間隔
を広げておき、レンズ枠を挿入してからアームを元に戻
すことによって容易にピボット軸受構造として組立てる
ことができ、組立加工の手間が減少し、部品点数も削減
することができる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の一実施例による対物レンズ支
持装置２０の概略的な構成を示し、図２は対物レンズお
よびピボット軸線を含む断面を示す。光ピックアップの
対物レンズ２１は、概略的に板状のレンズ枠２２の一方
表面に取付けられる。レンズ枠２２の側方には、駆動コ
イル２３が装着される。駆動コイル２３には、光ピック
アップの本体側から電磁的に発生される駆動力が与えら
れる。電磁的な駆動力は、対物レンズ２１を光軸２４方
向に変位させてフォーカシングのためのサーボ制御を行
い、光軸２４に垂直な方向に変位させてトラッキングの
サーボ制御を行うために発生される。

【００１６】レンズ枠２２には、対物レンズ２１から間
隔をあけてピボット軸受構造２５が形成される。ピボッ
ト軸受構造２５のピボット軸線２６は、光軸２４に平行
である。電気的なサーボ制御系が搭載される光ピックア
ップ本体に固定される支持部材である支持固定部材２７
に基端が固定される第１の板ばね２８および第２の板ば
ね２９の先端には、中間部材である中間処理部材３０が
装着される。ピボット軸受構造２５は、レンズ枠２２を
ピボット軸線２６まわりに角変位可能に構成される。第
１および第２の板ばね２８，２９は金属製であり、両者
は一定の間隔をあけて平行に設けられる。対物レンズ２
１の光軸２４方向に対する弾性的なサスペンションとし
て、一対の平行な金属製の板ばね２８，２９を採用して
いるので、耐熱性、耐ローリング性、耐ピッチング性が
改善される。また対物レンズ２１の光軸２４の倒れを防
止し、低コスト化も実現される。

【００１７】対物レンズ２１は、レンズ枠２２に設けら
れるレンズ取付け孔３１の一端に取付けられる。レンズ
取付け孔３１は、対物レンズ２１が取付けられる側の開
口面積が小さく、対物レンズ２１が取付けられる面に対
向する側の開口面積が大きくなるようにテーパが設けら
れている。光ピックアップとして使用する際には、対物
レンズ２１側に光ディスク媒体を配置し、開口が大きく
なっている側に反射鏡などを配置する。ピボット軸受構
造２５においては、図３および図４に示すように、レン
ズ枠２２側に直接突起３２を形成したり、ピボット部材
３３を装着したりして突起を設け、図５、図６および図
７に示すように、中間支持部材のアーム３４に突起３２
やピボット部材３３に対応する凹所３５や、そのような
凹所が形成される軸受部材３６あるいは単なる透孔３７
を形成する。一般に、ピボット軸受では、押圧力をねじ
やばねを用いて調整する必要があり、構造も複雑で高さ
も必要である。本実施例のピボット軸受構造２５によれ
ば、構造が簡易化される。

【００１８】レンズ枠２２は、たとえばＡＢＳ樹脂にガ
ラス繊維やカーボン繊維を混入させた樹脂を用い、全体
の重量が０．８〜１ｇとなるように形成される。同質の
材料であれば、温度変化に対して、同様に膨張し、相対
的に安定である。ピボット部材３３や軸受部材３６とし
ては、非磁性の金属であるステンレス鋼などを好適に用
いることができる。板ばね２８，２９としては、リン青
銅やベリリウム銅、さらにはばね用ステンレス鋼などを
好適に用いることができる。支持固定部材２７として
は、合成樹脂をモールドして形成することができる。対
物レンズ２１は、ガラスや透明な合成樹脂を用いて形成
することができ、紫外線硬化形の接着剤でレンズ枠２２
に接着して取付けることができる。

【００１９】中間支持部材３０も、レンズ枠２２と同様
なＡＢＳ樹脂にガラス繊維やカーボン繊維を混入した合
成樹脂で形成することができる。このような合成樹脂製
の中間支持部材は、アーム３４に弾力性があるので、ピ
ボット軸受構造２５を組立てる際にはアーム３４の間隔
を広げておいて、レンズ枠２１をその間に装着してか
ら、弾力性によってアーム３４を戻してピボット軸受構
造２５を形成することができる。ピボット軸受構造２５
として要求される仕様に応じて、レンズ枠２２や中間支
持部材３０の材質および寸法形状を設定する。ピボット
部材３３や軸受部材３６を使用しないで直接結合させれ
ば、構造が簡素化され、低コスト化が実現される。ピボ
ット部材３３や軸受部材３６を使用すれば、ピボット軸
受構造２５の耐久性が向上し、車載用としても充分な長
寿命化や信頼性の向上を図ることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、フォーカ
シング調整のための対物レンズの光軸方向変位のみを金
属製の板ばねによって行うので、耐熱性が改善され、ロ
ーリングやピッチングも抑制される。また２枚の平行板
ばねを用いているので、対物レンズの光軸倒れを防止
し、車載用などにも充分使用可能で、低コスト化を図る
ことができる。トラッキングに対する変位は、光軸方向
に平行な軸線を有するピボット軸受構造を用いているの
で、外乱に対する耐振性が向上、クロストークが低減さ
れる。板ばねによる変位は、対物レンズの光軸方向のみ
に利用しているので、全体を小形化することができ、外
乱の影響を受けにくくすることができる。

【００２１】また本発明によれば、中間支持部材とレン
ズ枠との間を接続するピボット軸受構造を、中間部材に
形成する弾性変形可能なアームを用いて形成するので、
組立調整が容易で使用部品の数を削減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略的な構成を示す斜視図
である。

【図２】図１の実施例の光軸およびピボット軸線を含む
断面図である。

【図３】図１の実施例のレンズ枠の断面図である。

【図４】図１の実施例でレンズ枠についての他の構成を
示す断面図である。

【図５】図１の実施例の中間支持部材の断面図である。

【図６】図１の実施例の中間支持部材についての他の構
成を示す断面図である。

【図７】図１の実施例の中間支持部材についてのさらに
他の構成を示す断面図である。

【図８】摺動軸型の先行技術の構成を示す斜視図であ
る。

【図９】樹脂ヒンジ型の先行技術の構成を示す斜視図で
ある。

【図１０】ワイヤ型の先行技術の構成を示す斜視図であ
る。

【図１１】板ばね型の先行技術の構成を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

２０ 対物レンズ支持構造 ２１ 対物レンズ ２２ レンズ枠 ２３ 駆動コイル ２４ 光軸 ２５ ピボット軸受構造 ２６ ピボット軸線 ２７ 支持固定部材 ２８，２９ 板ばね ３０ 中間支持部材 ３２ 突起 ３３ ピボット部材 ３４ アーム ３５ 凹所 ３６ 軸受部材 ３７ 透孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報が光学的に記録または再生可能な光
   ディスク媒体に対して光ビームスポットのフォーカシン
   グおよびトラッキングを行うための光ピックアップの対
   物レンズ支持装置において、 対物レンズが取付けられ、対物レンズを光軸方向および
   光軸に垂直な方向に変位するための駆動力を受ける手段
   が設けられるレンズ枠と、 レンズ枠を、対物レンズから間隔をあけて光軸方向の両
   側から挟持し、対物レンズの光軸方向に平行な軸線まわ
   りにレンズ枠が角変位可能なピボット軸受構造を介し
   て、レンズ枠と結合される中間部材と、 先端が中間部材に接続され、板厚方向が対物レンズの光
   軸方向と平行な金属製の第１の板ばねと、 先端が中間部材に接続され、板厚方向が対物レンズの光
   軸方向と平行で、板厚方向に第１の板ばねから一定の間
   隔をあけて配置される金属製の第２の板ばねと、 第１および第２の板ばねの基端がそれぞれ接続され、レ
   ンズ枠に設けられる駆動力を受ける手段に駆動力を発生
   させる手段が設けられる光ピックアップ本体に固定され
   る支持部材とを含む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. 【請求項２】 前記ピボット軸受構造は、前記中間部材
   に前記対物レンズの光軸方向に弾性変形可能な一対のア
   ームを形成し、一対のアーム間で前記レンズ枠を光軸方
   向の両側から挟持して形成することを特徴とする請求項
   １記載の光ピックアップの対物レンズ支持装置。