JPS60187943A - 光学式ピツクアツプの対物レンズ支持装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、コンパクトディスクプレーヤなどに使用され
る光学式ピックアップに係り、特にコンパクトディスク
などの記録媒体に対向する対物レンズを補正動作自在に
支持している対物レンズ支持装置に関する。

〔技術的背景ならびに従来技術〕

第１図はコンパクトディスクプレーヤに使用されている
光学式ピックアップの概略を示す構成図である。

図中の符号ｌは情報媒体であるコンパクトディスクを示
している。このコンノぐクトディスク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のトラック上に情報をディジタルによって記
録するためのピッｈｐが形成されている。一方、光学式
ピックアップ１０はディスクｌの下側に位置して記録ト
ラックに交叉する方向へ移動自在に設けられている。光
学式ピックアップ１０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−３ａ
、コリメートレンズ３ｂ、　１／４波長板３０などから
成る光学系３を通過し、プリズム４に反射されて対物レ
ンズ５に至る。゛そして、この対物レンズ５によって前
記ディスク１内の記録面ｌｂ上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）ｐによって反
射されたビームが、前記光学系３内に戻るが、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−３ａ内にて９０度方向へ反射され、
シリンドリカルレンズ６を経て受光素子であるホトダイ
オード７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）ｐの有無を検知できるようになって
いるものである。

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と、
ビームスポットを記録面ｌｂ上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が設けられている。

この各サーボ機構を構成するために、対物レンズは、光
軸方向と光軸に直交する方向とへ移動自在に支持されて
いるとともに、これらの各方向へ対物レンズを補正動作
させるための駆動装置がコイルなどによって形成されて
いる。

第２図、第３図は対物レンズ５を上記各−”１向へ移動
自在に支持するための支持装置の従来例を示したもので
ある。従来のものでは、対物レンズ５が鏡筒１１に保持
されており、この鏡筒１１が保持部材１２上に固設され
ている。この保持部材１２の両側面は板ばねから成るト
ラッキングばね１３によって両側から支持されている。

このトラッキングばね１３の基部は中間部材１４に支持
されている。そして、さらにこの中間部材１４が板ばね
から成るフォーカスばね１５によって固定部１６に支持
されている。

この構造において、コイルとマグネットから成る駆動装
置（図示せず）により、対物レンズ５を光軸方向（Ｙ方
向）へ補正動作させるときには、フォーカスばね１５が
図の上下方向へ撓み、また、対物レンズ５を光軸に直交
する方向（Ｘ方向）へ補正動作させるときには、トラッ
キングばね１３が第３図の左右方向へ撓むようになって
いる。

〔従来技術の問題点〕

上記のように対物レンズ５の支持装置として板ばねを使
用すると光学式ピックアップの小型化が図れることにな
る。

ところが上記従来の板ばねの配置構造の場合には次のよ
うな問題点がある。

（１）フォーカス方向への補正動作のために対物レンズ
５をＹ方向へ動作させる際に、フォーカスばね１５が撓
むだけでなく、第４図に示すように、本来変形すべきで
ないトラツキイブばね１３もＹ方向へ変形することがあ
る。すなわち、対物レンズ５のフォーカス方向へのサー
ボ動作時に、上記トラッキングばね１３のＹ方向への撓
みによる副共振が生じることがある。この副共振の周波
数が、１〜２ＫＨｚの周波数領域によって発生すると、
高利得のフォーカスサーボを行なわせる上での著しい弊
害になる。

このトラッキングばね１３の副共振を防１１二するため
にはトラッキングばね１３の板厚を増加してＹ方向への
剛性を高めればよいことになるが、この場合には、逆に
トラッキングばね１３が強くなり過ぎることになって、
トラッキングサーボに不都合が生じることになる。

（２）従来のものでは、フォーカスばね１５の自由端（
第２図にてＡ点で示す）と、可動物体である対物レンズ
５に対する支持重心（第２図にてＢ点で示す）とが距離
文だけ離れている。そのため対物レンズ５のフォーカス
方向への補正動作の際、上記スパン文に対応する曲げモ
ーメントＭが発生する。よって、この曲げモーメントＭ
がフォーカスばね１５に作用し、フォーカス方向への補
正動作の際に副共振が生じて、サーボ動作に悪影響を与
えることもある。

（３）フォーカスばねに円形のばねを使用した他の従来
例もあるが、この場合、必要な可動範囲を得るためにば
ばね寸法が大きくなり、装置全体が大型になる欠点を有
していた。

〔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、軟か〈珪つ小型の板ばねをトラッキングばねとして
使用し、しかもトラッキングばねの不要変形などによる
副共振の発生を防止して高利得のサーボ動作を行わせる
上での弊害を防止し、さらに小型でありながらフォーカ
ス方向の可動範囲も十分に確保できる光学式ピックアッ
プの対物レンズ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〕

本発明は、記録媒体に検知光を照射する対物レンズが、
検知光の光軸方向と、この光軸に直交する方向とへ移動
自在に支持されているとともに、対物レンズを、上記光
軸方向と、光軸に直交する方向とへ補正動作させる駆動
装置が設けられている光学式ピックアップにおいて、前
記対物レンズの保持部材を光軸と直交する方向へ移動自
在に支持しているトラ・ンキングばねとして板ばねが使
用されており、このドラッギングばねによる対物レンズ
保持部材の支持点と、このトラッキングばねの固定側支
持点が前記光軸に沿う方向へ配列されており、且つ、前
記対物レンズ保持部材を光軸方向に移動自在に支持する
フォーカスばねとして長方形状の板ばねが使用されてい
るものであり、小型のフォーカスばねで十分な可動範囲
を得ると同時に−」二記トラッキングばねを縦向きに使
うことによって、トラッキングばねの変形による副共振
などが生じなくしたものである。

〔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図は光学式ピックアップの主要部を示す分解斜視図
、第６図はこれを組立てた状態の斜視図、第７図はトラ
ッキングばねによる支持構造の説明図、第８図はフォー
カスばねによる支持構造の説明図である。また、第９図
α第１２図はサーボ用の駆動装置を示すものである。

（実施例の構成） 符号５は対物レンズである。第１図において説明したよ
うに、この対物レンズ５はディスク１の下側に対向して
設けられている。また、対物レンズ５の下側にはプリズ
ム４が対向しており、このプリズム４を介して、第１図
に示した光学系３と対物レンズ５との間にてレーザービ
ームの授受が行なわれるものである。

対物レンズ５は保持部材２１上に一体化された鏡筒２１
ａに保持されている。保持部材２１の両側には−中間部
材２２が配設されており、保持部材２１はトラッキング
ばね２３を介してこの中間部材２２に支持されている。

トラッキングばね２３は比較的剛性の小さい長方形状の
板ばねである。このトラッキングばね２３の上端は、前
記保持部材２１の側面に凸状に形成された固定部２１ｂ
に接着されている。また、トラッキングばね２３の下端
は、中間部材２２の下部に凸状に形成された固定部２２
ａに接着されている。すなわち、トラッキングばね２３
による保持部材２１の支持点Ｃと、トラッキングばね２
３の固定側支持点（中間部材２２に対する支持点）Ｄは
光軸に沿う方向に所定の間隔を開けて配置されているこ
とになる。また、トラッキングばね２３はその長方形の
長辺が光軸方向へ向けられて取付けられている。このト
ラッキングばね２３が板厚方向へ撓むことによって対物
レンズ５が光軸と直交する方向（トラッキングサーボ方
向；第７図のＸ方向）へ動作できることになる。

さらに、中間部材２２の」二面２２ｂと下面２２ｃはフ
ォーカスばね２４の先部２４ａに接着されて固定されて
いる。このフォーカスばね２４も長方形状の支持部を有
する板ばねであり、その基部はベース２５に支持されて
いる。このフォーカスばね２４の変形により対物レンズ
５は光軸方向（フォーカスサーボ方向；第８図のＹ方向
）へ動作できるようになっている。　また、第９図、第
１０図に示すように前記保持部材２１の両側にはフォー
カスコイル３１が固設されている。このフォーカスコイ
ル３１は光軸と平行な仮想軸を中心として角筒状に巻か
れており、光軸と直交する方向（Ｘ方向）へ電流が流れ
るように構成されている。また、各フォーカスコイル３
１の外面には２個ずつのトラッキングコイル３２が一体
化されている。第１１図に示すように。

このトラッキングコイル３２は三角形状に巻かれており
、その１辺が作動部３２ａになっている。この作動部３
２ａでは、光軸方向（Ｙ方向）へ電流が流れる。また、
三角形の１つの頂点に相当する部分はフォーカスコイル
３１の両側へ突出しているが、第５図および第１２図に
示すように、この突出部はフォーカスコイル３１の両側
面に折曲げて密着されて使用されている。

また、第５図に示すようにフォーカスコイル３１は補強
金具３３に保持されて保持部材２１の側面に固定されて
いるものである。

一方、ベース２５」二にはマグネット３４とヨーク３５
とから成る磁気回路が設けられており、フォーカスコイ
ル３１の一部分とトラッキングコイル３２の作動部３２
ａがこの磁気回路内に介在している。

（作　用） 次に、上記構成によ・る光学式ピックアップの動作につ
いて説明する。

対物レンズ５のフォーカスサーボ方向（Ｙ方向）への駆
動はフォーカスコイル３１に流す電流を制御することに
よって行なう。すなわち、フォーカスコイル３１内にて
Ｘ方向へ流れる電流と、マグネット３４とヨーク３５と
によってフォーカスコイル３１と交叉する方向へ生じる
磁場とに基づいて対物レンズ５はＹ方向へ駆動される。

このときの対物レンズ５の移動に伴ないフォーカスばね
２４が変形する。

また、対物レンズ５のトラッキングサーボ方向（Ｘ方向
）への駆動は、トラッキングコイル３２に流す電流を制
御することによって行なう。すなわち、トラッキングコ
イル３２の作動部３２ａでは電流がＹ方向へ流れるので
、このＹ方向への電流と、作動部３２ａを横断する前記
磁気回路とによって対物レンズ５はＸ方向へ駆動される
。このときの対物レンズ５の移動に伴ない、トラッキン
グばね２３が変形する。

前記トラッキングばね２３は対物レンズ５の光軸に沿う
方向へ設置され、且つトラッキングばね２３の支持点Ｃ
とＤは光軸に沿う方向に配置されている。したがって、
トラッキングばね２３の光軸方向（Ｙ方向）の剛性は従
来のものよりも大幅に強いものになる。よって、対物レ
ンズ５をＹ方向へ動作させるフォーカシングサーボにお
いて、トラッキングばね２３の同方向への変形による副
共振の周波数領域をフォーカスサーボの周波数領域から
遠く離れたもの（例えば１０ＫＨｚ　）にできる。した
がって、トラッキングばね２３の副共振によるフォーカ
スサーボへの影響を排除できることになる。

また、第８図に示すように、フォーカスばね２４の自由
端と、可動部である保持部材２１などの重心はほぼ同じ
位置（Ｅ点にて示す位置）になり、第２図の従来例のよ
うにフォーカスばね自由端（Ａ点）と可動部重心（Ｂ点
）とが離れていない。

よって、従来のような２点（Ａ点とＢ点）間のスパン（
文）による曲げモーメン）Ｍが生じなくなる。そのため
、この曲げネーメントＭによるフォーカスばねの副共振
も全く生じなくなり、高利得のサーボ動作を実現できる
。

さらに、フォーカスばね２４は長い長方形状であるため
、対物レンズ５のフォーカスサーボ方向への可動範囲を
大きくとることができる。

（他の実施例の説明） 第１３図、第１４図は本発明の他の実施例を示すもので
ある。

この実施例では２組のフォーカスばね２４ａと２４ｂが
使用されている。１組のフォーカスばね２４ａはベース
２５に支持されており、その自由端に補助部材２６が固
定されている。また、この補助部材２６から他の１組の
フォーカスばね２４ｂが伸びており、このフォーカスば
ね２４ｂの先端に前記中間部材２２が支持されている。

なお、トラッキングばねは前記の実施例のものと同じ縦
向きのものが使用されており、中間部材２２とトラッキ
ングばね２３とによる保持部材２１の支持構造は、第５
図などに示した通りである。

対物レンズ５を光軸方向（Ｙ方向）へ駆動すると、第１
４図に示すように、中間部材２２もＹ方向へ変位する。

このとき、２組のフォーカスばね２４ａと２４ｂが共に
撓むことになる。よって、１組のフォーカスばね２４ａ
の変形によって生じる補助部材２６の水平位置ずれδｄ
は、もう１組のフォーカスばね２４ｂの変位による中間
部材２２の水平位置ずれδｂとで相殺されることになる
。すな、）ち、フォーカスサーボ動作の際の対物レンズ
５の水平方向へのずれが最小限のものになる。

第１３図、第１４図の例に示す２組のフォーカスばね２
４ａ、２４ｂによる支持構造と、縦向きに配置した前記
トラッキングばね２３による支持構造の両者を併用させ
れば、全ての面において完全なサーボ動作を実現できる
対物レンズ支持装置が得られることになる。

〔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）対物レンズの保持部材を光軸と直交する方向へ移
動自在に支持しているトラッキングばねとして板ばねを
使用し、このトラッキングばねによる対物レンズ保持部
材の支持点と、このトラッキングばねの固定側支持点を
前記光軸に沿う方向へ配列したので、すなわち、トラッ
キングばねを縦向きに使用したので、このトラッキング
ばねの光軸方向の剛性が強くなる。特許請求の範囲第（
２）項に記載するように、トラッキングばねの長辺を光
軸方向へ向ければ、光軸方向の強度がきわめて高くなる
。よって、トラッキングばねの光軸方向への変形による
副共振がフォーカスサーボの周波数領域にて生じなくな
り、良好なサーボ動作が得られるようになる。

（２）トラッキングばねを縦向きに配設したので、従来
の横向きに配置した場合のように、フォーカスサーボ動
作時に、トラッキングばねの支持スパンに基づく曲げモ
ーメントが生じなくなり、この曲げモーメントによって
従来生じていたフォーカスばねの副共振も発生しなくな
る。

（３）副共振の生じない構造であるため、トラッキング
ばね自体を薄くて小さいものにできる。よって、光学式
ピックアップ全体の小型化も促進できるようになる。

（４）請求の範囲第（３）項に記載するように、フォー
カスばねを長方形の板ばねにすれｉｆｌ、Ｊ＼型で、し
かもフォーカスサーボ方向への動作範囲を広くとれるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学式ピックアップの概略構成図、第２図は従
来の対物レンズの支持装置を示す正面図、第３図はその
側面図、第４図１士従来の問題点の説明図、第５図以下
は本発明の実施例を示すものであり、第５図は光学式ピ
ックアップの主要部の分解斜視図、第６図は光学式ピッ
クアップの組立状態を示す斜視図、第７図、第８図ｔ±
対物レンズ支持装置の説明図、第９図ｔ±補正駆動装置
を示す平面図、第１０図はその側面図、第１１因Ｃ±駆
動用コイルの正面図、第１２図ｔ±その平面図、第１３
図ｔマ他の実施例を示す光学式ピックアップの概略側面
図、第１４図はその動作説明図である。 ｌ・・・記録媒体（コンパクトディスク）、５・・・対
物レンズ、２１・・・保持部材、２１ａ・・・鏡筒、２
２・・・中間部材、２３・・・トラッキングばね、２４
．２４ａ、２４ｂ・・・フォーカスばね、３１，３２，
３４．３５・・・補正駆動装置、Ｃ，Ｄ・・・トラッキ
ングばねの支持点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （＋）記録媒体に検知光を照射する対物レンズが。 検知光の光軸方向と、この光軸に直交する方向とへ移動
   自在に支持されているとともに、対物レンズを、上記光
   軸方向と、光軸に直交する方向とへ補止動作させる駆動
   装置が設けられている光学式ピックアップにおいて、前
   記対物レンズの保持部材を、光軸と直交する方向へ移動
   自在に支持しているトラッキングばねは板ばねであり、
   且つこのトラッキングばねによる対物レンズ保持部材の
   支持点と、このトラッキングばねの固定側支持点とが前
   記光軸に沿う方向へ配列されていることを特徴とする光
   学式ピックアップの対物レンズ支持装置。 （２）トラッキングばねは、光軸に沿う方向に長辺が向
   けられた長方形状の板ばねである特許請求の範囲第（１
   ）項記載の光学式ピックアップの対物レンズ支持装置。 （３）記録媒体を光軸方向へ移動自在に支持しているフ
   ォーカスばねも長方形の板ばねによって構成されている
   特許請求の範囲第（１）項記載の光学式ピックアップの
   対物レンズ支持装置。