JPS6013332A

JPS6013332A - 光学系の支持装置

Info

Publication number: JPS6013332A
Application number: JP12202483A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ushita; 隆史丑田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1983-07-05
Filing date: 1983-07-05
Publication date: 1985-01-23
Also published as: JPH0154781B2

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】に装備される光学式ピックアップなどにおいて、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。

〔光学式ピックアップの原理〕

最近、ＣＤプレーヤなどに光学式ビックアップが設けら
れている。第１図はこの種の光学式ピックアップの構造
の一例を模式的に示したものである。ＣＤプレーヤなど
に装填されるディスク１は、透過層１ｄ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
ラック−Ｌに情報をディジタルによって記録するための
ピットｐが形成されている。一方、光学式ピックアップ
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、ビームスプリッタ−３、コリメートレンズ４、
１７４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によって前
記ディスク１内の記録面１　ｂ　−、、Ｉ：にビームス
ポットが形成される。そして記録面１ｂあるいはピット
ｐによって反射されたビームが、対物レンズ８、プリズ
ム７、１７４波長板６などを経てビームスブリッタ−３
に戻るが、このとき反射ビームは偏波面が８０度変化さ
せられているため、ビームスプリッタ−３内にて８０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によって受光されるように
なっている。そして、ビームスポットがピットｐに当た
る際の強度変調によって、ピットｐの有無を検知できる
ようになっているものである。

また、この種の光学式ピックアップではビームのピント
を記録面１ｂに合わせるためのフォーカシングサーボ機
構１１と、ビームスポットを記録面１ｂ」二のトラック
に追従させるためのトラッキングサーボ機構１２が設け
られている。フォーカシソゲサーボ機構１１は、対物レ
ンズ８と一体化されているボイスコイルｌｌａと、これ
を駆動するためのマグネットｌｌｂとヨークｌｌｃとか
ら成る磁気回路によって構成されている。また、トラッ
キングサーボ機構１２は、対物レンズ８とフォーカシン
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
ット１２ｂとヨーク１２ｃとから成る磁気回路によって
構成されている。フォーカシングサーボ機構１１では、
ボイスコイルｌｌａ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、またトラッキングサーボ機構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って
対物レンズ８など（１３の部材全体）が図の左右方向へ
微動するようになっている。この各微動作によって、ビ
ームスポットが記録面１ｂに対してピントが合い、また
ビームスポットがトラッ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とフォーカシングサーボ機構１１とプ
リズム７などが一体となっている光学系被駆動部材（１
３全体）も板ばねなどの支持装置によって支持されてい
るものであり、板ばねなどの弾性変形によって上記の微
動作が生じるようになっている。

〔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って示した
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をフォ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を板ばねによっ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によって片持ち
にて支持する方法があるが、この場合には、サーボ機構
によって対物レンズ８を下方へ引いた際に、板ばね１４
の変形によってたわみ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によって
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、その分のトラッ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によっ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１８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ッキ
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、この第一の組の板ばねの自由端
に、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図以下の図面によって説明
する。

第５図はＣＤプレーヤにおける光学式ピックアップの一
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ュエータの側面図、第７図はアク
チュエータの分解斜視図、第８図はアクチュエータの組
立図、第９図はアクチュ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、コンパクトディスクｌの中央
部をクランプしてモータ動力によりコンバク］・ディス
ク１を回転駆動するためのものである。また、コンパク
トディスク１内の記録面１ｂ（第１図参照）Ｉ−のピッ
ト情報を読むための光学式ピックアップ３０は、対物レ
ンズ８のサーボ駆動を行なうためのアクチュエータ３１
と、光学式検知部３２とから成り、これらがスライダ３
３」−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、ビームスプリッタ−３
、コリメートレンズ４．１７４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
材から成っている。このスライダ３３１Ｊ２木の平行な
ガイド輔３４ａ、３４ｂにガイドされている。この両軸
３４ａ、３４ｂの一方がスクリュー軸になっており、こ
のスクリュー軸の回転による送り力を受けてスライダ３
３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、コンパクトディスク１の記録面１ｂに対して
トラックを横切る方向へいわゆる荒送りされるようにな
っている。

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

コンパクトディスク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３Ｂ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
って支持されている。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、ド側が下部長片３８ｃ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」二部短
片３８ｂと下部短片３８ｄ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」二部長片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４０ａに対しねじ
などによって固定されている。すなわち、下部長片３８
ｃ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、ねじなどによって固定されて、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」二部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４Ｃｂの周囲にはマグネ
ット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３７が磁気回路のスリ
ット内に入るようになっている（第６図参照）。このボ
イスコイル３７と、マグネット４５とヨーク４６とによ
ってフォ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だめのプリズム４７が固定さ
れている。

また、中間ベース４０は板ばね５０によって支持されて
いる。この板ばね５０も一枚のばね性材料によってコの
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５Ｑａ　と５０ｃの非連続
側端部は固定ブロック５１の両側面に支持され、さらに
その両側が押え板５２と５３とによって挟まれており、
ねじなどによって固定されている。そして、この固定ブ
ロック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木のねじなどにより固定されるよ
うになっている（第５図参照）。また、板ばね５ｏ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
って固定されている。板ばね５ｏの自由端側はこの補強
部材５４によって補強されている。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って行なってもよいし、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。

そり、て、このコイル支持突起４０ｅ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
ット６１とヨーク６２から成る磁気回路が設けられてお
り、アクチュエータ３１の固定ブロック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
ッ）６１とヨーク６２の間のスリット内に介入するよう
になっている。このボイスコイル５８とマグネット６１
とヨーク６２とによってトラッ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ックアップ３０のアクチ
ュエータ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４゜に対する鏡筒３
５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４ｏの支持部分である。

この画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、Ｄ
ｂ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
Ｂａ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
の変形によって、Ｂｂ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って、各板
ばねの変形による逆方向へのたわみＢａとＢｂ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
」二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２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３８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３
８ｂ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ならびに固定ブロック５１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Ｄ
ａとＤｂが短片５０ｂと５０ｄに相当することになる。

〔光学式ピックアップによる読取り動作〕次に、光学式
ピックアツプ３０全体による読取り動作について説明す
る。

コンパクトディスクｌはターンテーブル２１」二にクラ
ンプされ、モータによって駆動される。また、２木のガ
イド輔３４ａ、３４ｂ　（第５図参照）のうぢの−・力
のスクリューへ１１がモータ（［４示せず）によって回
転駆動され、スライダ３３が第５図の右方向へ移動する
。モして、コンパクトディスク１内の螺旋トラック上に
記録されている情報が対物ｌ／ンズ８によって１読み取
られる。また、コンパクトディスク１内の記録面１ｂ（
第１図参照）にビームスポットのピン［・を合わせるた
めのフォーカシングサーボは、鏡筒３５のＦ端のボイス
コイル３７への電流を変えることによって行なう。この
電流の変更によって、マグネット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３８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−１−にて」−下動作することになる。また、ビー
ムスポットをコンパクトディスク１内のトラックに追従
させるためのトラッキング−リーボｌ」、中間ベース４
０に取付けられたポイスコ・イル５８−の電流の変更に
よって行なう。この電流の変更により、マグネット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
は固定ブロック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。よって、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ｆ５
５図の左右方向へ同軸りにて移動するため、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５ば板ばねの横振れ強度やねじり強度が向」―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以下に列記する効果を奏す
るようになる。

（１）片持の２枚の板ばねの自由端に別々の２枚の板ば
ねを設け、この後者の板ばねの先端にて光学系部材を支
持したので、この光学系部材を駆動させる際に、各組の
板ばねの変形によるたわみが互いに打ち消し合う方向と
なり、よって、移動軸に対する軸振れが最小限になる。

特に光学系部材の場合には、この動作により、光軸のず
れが生じなくなり、各種調整動作が正確にできるように
なる。

（２）板ばねは２枚ずつを組にしているので、この２枚
の板ばねにて支持されている光学系部材は軸が傾くこと
なく動作する。よって光軸の傾斜など６による光学的な不都合は生じない。

（３）本発明の光学系の支持装置を実施することにより
、光学式ピックアップのフォーカシングサーボ機構とト
ラッキングサーボ機構を一体的に構成できるようになり
、ピックアップ部分の小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学式ピックアッ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図はコンパクトディスクプレーヤ
の光学ピックアップ部を示す平面図、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
アクチュエータの分解図、第８図はそのアクチュエータ
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・・・コンパクトディスク、３０・・・光学式ピックアップ、３１・・・アクチュエータ、　３９，５１．Ａ・・・固
定端、３８ａ　＋　３８　ｃ　＋　５０　ａ　＋　５０
　ｃ＋　Ｂａ＋　Ｂｂ　・・・第１の組の板ばね、３８
ｂ、３８ｄ、５０ｂ、５０ｄ、Ｄａ、Ｄｂ　＝・第２の
組の板ばね、４２．５４．Ｅ・・・光学系部材、９ｌ・〔第８図ム）Ｑ第９図］ ■

Claims

【特許請求の範囲】

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。