JPH04134635A - 光ピックアップ - 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（ＣＤ）、　　レーザーデ
ィスク（ＬＤ）、光記憶ディスク、ビデオディスク等の
、書込・読出しに使用する光学ヘッドに関するもので、
以下読出し用のもの、書込用のもの、書込・続出し兼用
のもの、を含めて光ピンクアップと呼称し、これに本特
許が適用されるものとする。

〔従来の技術〕

光ピックアップの耐振・耐衝撃性を改善するために、質
量平衡型のアクチエータを有する光ピックアップが発明
され、（イ）特開昭６３−２７１７３３と、（ロ）特開
平１−１９９３２７．　　として公開されている。夫々
第６図、第７図に示す如く、何れもレンズブロック（１
）と質量平衡ブロック（２）と、支持ブロック（３）と
を有していて、それ等が平行リンク（４）により連接さ
れ、支持中心のまわりに質量平衡がとられている。又（
イ）、（ロ）共に支持中心の前後両側に駆動部があり、
その駆動モーメントは前後共に中心に対し対称で同方向
で等しい。

しかしくイ）は、レンズブロック、平衡ブロック夫々に
て、その重心と、リンク（４）による支持力合力中心と
、駆動力合力中心と、の相対的位置を規定せず、図示例
では互に離れている。

また（口）は、リンクによる支持力合力と、駆動力合力
と、は一致するように規定しているが、夫々のブロック
での重心位置との相対関係を規定せず、図示例では明ら
かに重心は離れていて、磁石と支持ブロックの関係を規
定する請求範囲からみて重心と一致させることは困難で
ある。

上下（Ｚ）方向の変位は（イ）（ロ）共に同じ機構であ
るが、左右（Ｘ）方向変位は、（イ）はリンク支持ブロ
ックの上下方向の１軸を中心とする全体としての回動運
動であるのに対し、（ロ）は、Ｘ方向も、Ｚ方向と、同
じ機構を用いている。

本特許は、この差には関係なく　（イ）及び（ロ）の何
れの機構にも適用されるもので、レンズブロック及び平
衡プロシフ夫々の基本構造を質量平衡型アクチエータに
ついて規定するものである。

〔従来技術の問題点〕

レンズブロック又は平衡ブロック何れにおいても、夫々
の重心・駆動力合力ベクトル及びリンクによる支持力合
力ベクトルが、は＼同一線上にあることが必要で、何れ
か一′外れると、駆動によりブロックの駆動方向以外へ
の重心移動と、重心まわりの回転とを発生し、レンズブ
ロックの光軸の光学ディスクに対する角度が駆動により
傾いたり、伝達特性上に不要な共振を発生する不具合が
生じる。このため（イ）、（ロ）共に未だ実用化されて
いない０本発明は（イ）・　（ロ）の実用化上の問題点
を研究解明した結果得られたものである。

又、レンズブロック、平衡ブロックの内部構造上、その
内部で高周波域（１００Ｈｚ以上）の共振を発生し、伝
達函数の高域特性に問題を生じ、光学系のトラックや記
録像への集束追随サーボが不完全になる問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

質量平衡型アクチエータの発明の実現に当って、レンズ
ブロック、平衡ブロックの駆動時における重心の移動・
重心回り回転に起因する伝達函数上の共振を除去すると
共に、駆動時の光軸の傾きを除くことが解決すべき第１
の課題である。

また、両ブロック内高域共振の発生を抑圧することが第
２の課題である。

〔課題を解決するための手段〕

質量平衡型アクチエータにおいて、光学ブロック、質量
平衡ブロックについて、夫々の重心と駆動力合力ベクト
ルとリンクの支持力合力ベクトルとの合成ベクトルをは
＼同一直線上に一致させることで解決できる。詳しくは
特許請求の範囲１に述べた構造を採用することで解決で
きる。請求の範囲２の構造をとれば更に高精度が得られ
完全であるが一般にはその必要は少い。

両ブロック内高域共振を抑圧するには請求の範囲３の構
造をとることで解決できる。

〔作　用〕

ブロックの駆動力の合力ベクトルと、リンクからの支持
力の合力ベクトルとの合成力ベクトルが駆動方向の一直
線上にあり、且つその線がブロックの重心を通っている
ので、重心の駆動方向以外への変位を発生せず、且つ重
心に関して１−２）では合成力ベクトル、又は１−３）
では駆動力合力ベクトルと支持力合力ベクトルとは、ア
ーム長が０であるので回転モーメントを発生せずブロッ
クの回転運動を生じない０以上が特許請求の範囲１の作
用である。

請求範囲１の構造が製作上の誤差等で完全に満足できな
い場合、請求範囲２はそのために発生する回転モーメン
トによって重心の移動の発生による悪効果を抑圧する作
用がある。

請求範囲３は、ブロック内やリンクに発生する高域共振
を抑圧する。３−１）は、ブロックをＰＰＳの如き高剛
性の材料を用いて、構造も極力剛性の大きな構造とする
ことにより、その共振をより高い超高周波数（＞　１０
ｋＨｚ　）に遷移させると共に、リンクにはハイトレル
（デュポン）、ペルブレン（東し）の如き材料を用い、
その粘弾性でその超高周波域振動を吸収減衰させるもの
である。またリンクの構造は一般に薄いまたは細い低断
面係数で且つ長い部材からできており、その一次曲げ共
振が卓越する。しかし両ブロックの質量と駆動力が精密
に平衡していると、その一次曲げ共振は完全に抑圧され
る。もしその高次共振が発生しても、材質の粘弾性が吸
収し抑圧される。

３−２）は、両ブロックの質量と駆動力の平衡に、製造
上の誤差等で僅かな不平衡が残った時はリンク材質が剛
である方が一次共振を生しにくいことを利用している。

その場合微少残留一次共振・その高次共振、ブロック内
の高域共振を吸収抑圧するためにブロックやリンクの一
部に高粘弾性材料の物体を埋め込んだり、その高次・高
域振動の歪の大きな部分の表面を被覆することで解決す
るものである。

３−３）は、リンクとブロックの連接点に、従来粘弾性
系材料の薄肉部の曲げを利用したヒンジを用いたり、薄
肉部や、細径部の捩りを利用した軸を用いたりすること
が行はれている。この連接点は一般にその周辺の連接さ
れる２部材中に拡がる肉厚部を構造として持つ、この肉
厚部を必要な体積・形状とすることで３−２）の吸振部
として共用するものである。この場合、ブロック及びリ
ンク共に剛の材質のものとすることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の請求範囲１と、請求範囲３−１）とを
実施した例の縦断面図と平面図である。

第２図はその分解図で組立法をも示す。

（１）はレンズブロックで、ＰＰＳ材で作られ対物レン
ズ（１−１）、磁石（５−３）、　ヨーク（５−２）か
ら成っている。

（２）は平衡ブロックでＰＰＳで作られ、磁石（５−３
）、　　ヨーク（５−２）から成っている。

（３）は支持ブロックでＰＰＳで作られコイル（５）を
保持する細隙を有している。

（４）は平行リンクで、粘弾性の大きなハイトレル、ペ
ルプレン等の材料で作られ、連接点（４−１）、（４−
２）、（４−３）、（４−４）、（４−５）。

（４−６）、・・・等で（１）、　（２）及び（３）に
連接されている。連接点は薄肉になりでいて容易に曲が
りヒンジとして作用する０図示（４−１）・・・（４−
６）と、同様な図示されない下のリンク連接点とでレン
ズの左右（トラッキング）変位ができる。上下（フォー
カシング）変位には図示されていない同様なヒンジが利
用される。細部の具体的構造を示すために分解図を第２
図に示す。同図には組立法をも併せて示している。

（５）は上下駆動（フォーカシング）用のコイルで、（
５−１）は左右駆動（トランキング）用のコイルである
。

連接点（４〜３）、（４−４）、及び図示されない下部
リンクの対応する連接点は、図示のＸ、−ＸＺＩ−ＺＩ
　（両者は０１で直交する）の決定する平面上にあり、
トラッキング駆動時はリンクからのブロック（１）の支
持力合力はＸｌ−○、−Ｚ１平面内でトラッキングコイ
ル（５−１）の中央で駆動方向に平行なベクトルである
。又（５−１）が磁界からうける力の反力が磁石がうけ
る駆動力合力ベクトルとなる。この駆動力合力ベクトル
はＸ、−Ｏ，−Ｚ、平面内で、２ケのコイル（５１）の
中間を着力点とし、駆動方向に向うベクトルである。又
ブロック（１）の重心は同しくＸＩｏ、−２，平面内に
あり、は＼駆動力合力ベクトルの着力点にあるように設
計されている。即ち、重心と駆動力合力と支持力合力と
の合成力が（Ｏ１）点を通る駆動方向直線上にある。図
示例では駆動力合力そのものも、支持力合力そのものも
（Ｏ，）を通る駆動力方向直線上にある。

平衡ブロックについても同様である。

支持ブロックの中心は（Ｏ）点であり、（Ｏ）点に対し
ブロック（１）と（２）の重心は前後対称の位１にあり
、夫々の質量が等しいので質量平衡が成立している。又
駆動力合力は両ブロックで等しい大きさで（○）点から
等距離にあり且つ方向が逆であるので（○）点に関し、
同一方向で同一大きさの回転モーメントを形成する。

上下駆動（フォーカシング）についても同様である。

以上述べたことにより請求範囲１と３−１）が実現され
ていることが示された。これは従来技術（ロ）の改善を
本発明により行ったものである。

従来技術（イ）についても同様の改善を行うことが可能
なことは容易他の実施例としてに示される。即はち第１
図において一点鎖線部を第３図の一点鎖線部で置換する
ことで実現できる。第３図は（Ｏ）点を通るＹＺ断面及
び、ＸＹ断面を示す。

（４−３０）は左右のリンク部材（４）を連結する部材
。上下変位用の薄肉のヒンジ（４−３１）を介して上下
リンク部材の（４−３０）は垂直部材（３−２）に連接
され、（３−２）は左右変位用の垂直回動輪としてのヒ
ンジ（３−３）を介して支持片（３−４）に連接され、
（３−４）は床基盤取付部（６）に投入される。（Ｏ）
点を通るＺ方向直線上にヒンジ（３−３）は設けられ、
（Ｏ）を通る平面Ｘ、−Ｏ，−Ｚ、に平行な平面上にヒ
ンジ（４−３１）が設けられている。（３−２）（３−
４）は支持ブロックで、この場合左右回動用ヒンジ（３
−３）を含んでいる。

以上の図示例は対物レンズを上下・左右に変位する例で
あるが、レンズとミラーの組合せや全光学系等をまとめ
て変位駆動することもできる。

又以上の図示例はコイルが基盤に固定され、磁石が変位
駆動される例であるが、逆に磁石が固定され、コイルが
レンズブロックや平衡ブロックに装置され一体として変
位するようにしてもよいことは勿論である。

第４図は請求の範囲２の実施例を示す垂直縦断面図で、
ブロック（３）とリンク（４）は省略されている。第１
図のレンズブロック（１）と平衡ブロック（２）が、夫
々重心（４１）、　（４２）に２次慣性モーメント主点
を有する構造に変更されている。これは夫々の構造を重
心（４１）、　（４２）に対し図示の如く極力点対称と
することで実現できる。又ブロック（１）、（２）は点
（○）に対して点対称であり、アクチエータ全体として
の可動部の重心であり且つ中心である（○）点に全体の
２次慣性モーメント主点が一致するようになっている。

第５図ａ、　　ｂ、は請求の範囲３−２）の実施例で、
第５図Ｃは請求の範囲３−３）の実施例である。第５図
ａはペルブレンを材料とするリンク部材（４）にＰＰＳ
骨材（５１）を入れた例である。

骨材はインサート成形・二色成形等に通した構造とされ
ている。第５図すはレンズブロツで、レンズ枠の曲げ振
動や、磁石枠のＵ字音叉型の曲げ振動を吸収減衰するた
めに、それ等振動での歪の大きな位置（５２Ｌ（５３）
にペルブレン被膜を設けた例である。

第５図Ｃはレンズ台（１）とリンク（４）の連接点とし
てのヒンジとその周辺を含む連接部（５４）のみをペル
ブレン材とし、他をＰＰＳ材とした例で、請求の範囲３
−３）に対応する。

〔発明の効果〕

従来技術的に不分明の点があり、実現が困難であった質
量平衡型アクチエータが、本発明により伝達特性の高域
・超高域の共振を抑圧し、且つ駆動による光軸の傾を極
少化できるので、実用化が可能となり、質量平衡型とし
ての優れた耐振・耐衝撃性と、取附及び動作姿勢が全く
自由であるという二つの大きな利点を有する光ピックア
ップの実現が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図・第２図は本発明の請求の範囲１と３−１）との
一実施例で、第１図・第３図は同上の他の実施例である
。第４図は本発明請求の範囲２の実施例を示す垂直縦断
面図。第５図は同じく３の実施例を示す部分の断面図で
ある。 （１）はレンズブロック。（１−１）は対物レンズ。（
２）は平衡ブロック、（３）は支持ブロック、（３−２
）は上下リンク連結材（４−３０）を連接する垂直部材
（３−３）は左右動用回軸ヒンジ、（３−４）は支持片
、（４）は平行リンク。 （４−１）（４−２）・・・は連接点、（５）は駆動部
フォーカシングコイル、（５−１）はトラッキングコイ
ル、（５−２）はヨーク、（５−３）は永久磁石。（６
）は基盤取付部、（Ｏ）はアクチエータ中心、　　（Ｏ
１）はレンズブロック中心、　（４１）。 （４２）は夫々レンズブロックと平衡ブロックの重心、
（５１）は骨材、（５２）、　（５３）は粘弾性被覆、
（５４）は連接部である。 第６図・第７図は従来技術の例である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光学ブロック（１）・平衡ブロック（２）及び支持
   ブロック（３）を有し、（１）と（２）が少なくとも上
   下（Ｚ、フォーカシング）方向又は左右（Ｘ、トラッキ
   ング）方向に支持ブロックを支点としてシーソー状に（
   １）及び（２）を平行に保ったまゝ移動できるようにし
   た平行リンク（４）により（１）（２）と（３）とを連
   接し、（３）のリンク中心（Ｏ）点に関し、（１）と（
   ２）との一次モーメントが上下（Ｚ）、左右（Ｘ）、前
   後（Ｙ）の少くとも一軸のまわりに質量平衡された質量
   平衡型アクチエータを有する光ピックアップに於て、そ
   のアクチエータが次の１）と２）又は１）と３）の構造
   を有することを特徴とする光ピックアップ。 １）、ブロック（１）と（２）は夫々少くともｚ又はＸ
   方向の何れかに自らを駆動する駆動手段で、駆動力合力
   ベクトルと、リンクからの支持力合力ベクトルと、重心
   とがほゞ同一線上にある構造。 ２、特許請求の範囲１に於て、次の構造の少くとも一つ
   を有することを特徴とする光ピックアップ。 １）、ブロック（１）と（２）の少くとも一つで、その
   重心と二次慣性モーメント主点とがほゞ一致する構造。 ２）、ブロック（１）の（Ｏ）点まわりの２次モーメン
   トと、ブロック、（２）の（Ｏ）点まわりの２次モーメ
   ントとが（Ｏ）点に関し対称でほゞ等しい構造。 ３、特許請求の範囲１に於て、次の構造の何れか一つを
   有することを特徴とする光ピックアップ。 １）、ブロック（１）と（２）の少なくとも一つが、剛
   性の高い材料で剛に構成され、リンク（４）が粘弾性の
   大きな剛性の低い柔材料で構成された構造。 ２）、ブロック（１）と（２）の少くとも１つが剛に構
   成され、その一部に粘弾性の大きな柔材料からなる吸振
   部や、吸振被覆を有する構造。（リンク（４）の剛／柔
   を問はない。） ３）、上述の請求範囲３−２）において、ブロック（１
   ）、又は（２）と、リンク（４）との連接点を、柔材料
   の薄肉ヒンジ又は細径軸で構成し、その曲げ又は捩りで
   回転自由に連接し、その連接点と周辺の柔材料連接部を
   ３−２）の吸振部として共用する構造。