JPS6325840A - 光ピツクアツプ - 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、信号を光学的に読み取ること及び書き込むこ
との少くとも一方を行うための光ピンクアップに関する
ものである。

〔発明の概要〕

本発明は、コンパクトディスクプレーヤ等に用いられか
つ信号を光学的に読み取ること及び書き込むことの少く
とも一方を行うための光ピツクアップにおいて、 基体に取付けるための取付は部と、レンズを支持するた
めのレンズ支持部とを連結している連結手段がフォーカ
ス動作用肉薄ヒンジ部及び／又はトラッキング動作用肉
薄ヒンジ部をそれぞれ有すると共に、この肉薄ヒンジ部
にその剛性を調整するための開口、切込み、凹部などの
欠除部を設けることによって、 部品点数が少くて低コストであると共に高精度な光ピツ
クアップを提供し得るようにしたものである。

〔従来の技術〕

コンパクトディスクプレーヤ、光ファイルシステム、レ
ーザービジョンディスクプレーヤ、光学式ＲＯＭディス
ク、光学式ＲＡＭディスク等に光ピツクアップが用いら
れている。この光ピツクアップにおいて、フォーカス６
作及びトラッキング動作を行わせるように対物レンズの
レンズ枠を支持する機構としては、基板に設けた支持軸
にこのレンズ枠を取付けるための軸受保持部材に上記レ
ンズ枠をフォーカス動作し得るように連結したり、また
上記軸受保持部材を上記支持軸にトラッキング動作し得
るように回転可能に支持したりするのに、すべり軸受、
ばね或いは片持梁を用いたものが現行の殆どを占めてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述のフォーカス動作用及びトラッキン
グ動作用支持機構は各々長所と短所とを有している。

即ち、すべり軸受を用いたものは、その駆動力が小さく
て良いが、その反面、支持軸と軸受との間に不可避的に
ガタが存在し、これが光ピンクアップの微小変位特性を
悪化させる。また一方、ばねや片持梁を用いた支持機構
では、上述のようなガタは生じないが、その反面、その
剛性に起因する固有の共振が高い周波数において生じ、
これがピックアップの特性に限界を与える。またその静
特性においても、レンズ枠を軸受保持部材に連結する連
結部材自体の剛性に抗して弾性変位させる機構であるた
めに大きな駆動力が必要である。

しかも上述の何れの支持機構においても、対物レンズの
レンズ枠、基板に設けた支持軸にこのレンズ枠を取付け
るための軸受保持部材、上記レンズ枠を上記軸受保持部
材にフォーカス動作し得るように連結すると共に上記支
持軸に上記軸受保持部材をトラッキング動作し得るよう
に回転可能に支持するすべり軸受、ばね、片持梁などの
連結手段や回転支持手段などの幾つかの部品が必要であ
る。従ってコスト高となり、またこれらの幾つかの部品
を所定の位置関係に組立てる必要があるがら、精度が低
下し易い。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上述のような問題点に鑑みて発明されたもの
であって、基体に取付けるための取付は部と、レンズを
支持するためのレンズ支持部と、このレンズ支持部を前
記取付は部に連結している連結手段とをそれぞれ有する
レンズ作動部材を具備し、前記連結手段が″フォーカス
動作用肉薄ヒンジ部及び／又はトラッキング動作用肉薄
ヒンジ部を有し、前記肉薄ヒンジ部において屈曲するこ
とによって、前記レンズ支持部が前記取付は部に対して
移動してフォーカス動作又はトラッキング動作が行われ
ると共に、前記肉薄ヒンジ部にその剛性を調整するため
の開口、切込み、凹部などの欠除部が形成されているこ
とを特徴とする光ピンクアップに係るものである。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例を第１図〜第４図に付き説明する
と、光ピツクアップの基体を構成しているほぼ長方形の
基板１の一例端付近には、この基板１に対して垂直に延
びるように支持軸２が固定されている。そしてこの支持
軸２には、レンズ作動部材３の取付は部４が後で詳述す
るように回転不能に固定されている。

このレンズ作動部材３は、従来の軸受保持部材に相当す
る上記取付は部４と、レンズ枠を構成するためにほぼ円
筒状に形成されかつ対物レンズ５が取付けられているレ
ンズ支持部６と、取付は部４とレンズ支持部６とを連結
している連結手段８とから成っている。またこの連結手
段８はフォーカス動作用の複数（図示の場合には一対）
の板状連結部７ａ、７ｂと、トラッキング動作用の連結
部を構成している肉薄ヒンジ部９と、上記板状連結部７
ａ、７ｂと上記肉薄ヒンジ部９とを結合しているほぼ直
方体形状の板状結合部１０とから成っている。そして上
記板状連結部７ａ、７ｂはそれらの一端がレンズ支持部
６にそれぞれ連接されかつ上下に互いに平行に配されて
それぞれほぼ水平方向に延びている。また上記肉薄ヒン
ジ部９はその一端が取付は部４に連接されかつほぼ垂直
方向に延びている。また上記肉薄ヒンジ部９は、レンズ
作動部材３の長さ方向において細巾に形成されると共に
、板状結合部１０の高さとほぼ同一の長さを有しており
、従ってほぼ帯状に構成されている。

上述の取付は部４、円筒状レンズ支持部６、−対の板状
連結部７ａ、７ｂ、トラッキング動作用肉薄ヒンジ部９
及び板状結合部１０は何れも合成樹脂から構成されてい
る。そしてこれらの取付は部４、レンズ支持部６、一対
の板状連結部７ａ、７ｂ、トラッキング動作用肉薄ヒン
ジ部９及び板状結合部１０が合成樹脂を材料とする射出
成形によって互いに一体に成形されている。従って作動
部材３は単一の射出成形品として構成されている。

なお上述の合成樹脂としては、繰返し荷重に対する疲労
に耐えることができ、また通常の板ばねと同程度の弾性
及び剛性を備えているものが好ましく、例えばナイロン
６６であってよい。また上記合成樹脂の種類、組成など
を変更すれば、トラッキング動作用肉薄ヒンジ部９、フ
ォーカス動作用の一対の板状連結部７ａ、７ｂなどの性
能（弾性、剛性など）を自在に変更することが可能であ
る。

またレンズ作動部材３の成形方法としては、必ずしも射
出成形である必要はなく、例えば流し込み成形を用いて
もよい。

各板状連結部７ａ、７ｂは、レンズ支持部６に連接され
かつ肉厚に構成された端側剛体部１１と、板状連結部７
ａ、７ｂのほぼ中央に配されかつ肉厚に構成された中央
剛体部１２と、端側剛体部１１及び板状結合部１０と中
央剛体部１２との間にそれぞれ形成されたフォーカス動
作用の一対の肉薄ヒンジ部１３ａ、１３ｂとから成って
いる。そしてこれらの肉薄ヒンジ部１３ａ、１３ｂは、
板状連結部７ａ、７ｂの長さ方向において細巾に形成さ
れると共に、端側剛体部１１及び中央間ＩＩ体部１２の
巾とほぼ同一の長さを有している。従ってこれらの肉薄
ヒンジ部１３ａ、１３ｂは既述のトラッキング動作用肉
薄ヒンジ部９の延びる方向に対してほぼ直交する方向に
延びている。なおこれらの肉薄ヒンジ部１３ａ、１３ｂ
は、既述のトラッキング動作用の肉薄ヒンジ部９と同様
に、細巾ではあるが成る程度の巾を有していて帯状とな
っているので、この部分で応力集中が起り難い形状とな
っている。そしてこれらの肉薄ヒンジ部１３ａ、１３ｂ
の厚みは剛体部１１．１２の厚みに対して例えば１７３
〜１７５程度に形成されるのが好ましい。なおフォーカ
ス動作用連結部（板状連結部７ａ、７ｂ）が一対設けら
れているのに対し、トラッキング動作用連結部（肉薄部
９）は一つしか設けられていないので、トラッキング動
作用肉薄部９はフォーカス動作用の一対の肉薄部１３ａ
、１３ｂよりもやや厚い方が好ましく、例えば、前者の
厚みを後者の厚みに対して１．５〜２．５程度に形成す
ることができる。

中央剛体部１２はその内側面において肉薄ヒンジ部１３
ａ、１３ｂとほぼ面一であり、またその外側面は肉薄ヒ
ンジ部１３ａ、１３ｂに対してほぼ台形状に突出してい
る。そして端側剛体部１１及び板状結合部１０は肉薄ヒ
ンジ部１３ａ、１３ｂの外側面においてこれらのヒンジ
部とほぼ面一であり、またその内側面においては肉薄ヒ
ンジ部１３ａ、１３ｂに対して突出しかつこれらのヒン
ジ部１３ａ、１３ｂの近傍で傾斜面となっている。

従って肉薄ヒンジ部１３ａ、１３ｂと剛体部１１．１２
との接合箇所は肉薄ヒンジ部１１１，１３ｂをこれらの
剛体部１２に対して繰返して屈曲させても亀裂を生じ難
いようになっている。なおこれらの肉薄ヒンジ部１３ａ
、１３ｂ及びトラッキング動作用肉薄ヒンジ部９はレン
ズ作動部材３の射出成形時に同時に最終的な形状に形成
することができるが、予め厚めに形成しておいてから、
必要な厚さまで切削などにより加工してもよい。

また取付部４には、支持軸２を嵌合させるための軸孔３
２が設けられている。なおこの軸孔３２はレンズ作動部
材３の射出成形時に同時に形成されるのが好ましいのは
云う迄もない。そして上記軸孔３２には支持軸２が圧入
、接着などにより嵌合固着されているので、取付は部４
は支持軸２に対して回転不能に固定されている。

上述のような構成を有するレンズ作動部材を成形するの
に用いる合成樹脂は、成形性、寸法変化特性、耐温度特
性、疲労性等の各種の特性を考慮して選定される。しか
しこれら各種の特性は互いに相反する場合があるから、
選定された材料が要求される総ての特性を満足するのは
困難である。

また成形に用いる合成樹脂が一旦選定されてしまうと、
レンズ作動部材の各部の機能及び特性が決定されてしま
う。

本発明においては、上述のような欠陥を是正するために
、フォーカス動作用肉薄ヒンジ部１３ａ、１３ｂ及び／
又はトラッキング動作用肉薄ヒンジ部９に、これらの肉
薄ヒンジ部１３ａ、１３ｂ。

９の剛性を調整するための開口、切込み、凹部などの欠
除部を形成するようにしている。例えば、第１図〜第４
図に示す一実施例においては、特に第４図に明示するよ
うに、帯状の肉薄ヒンジ部１３ａ、１３ｂ、９にこれら
の帯状肉薄ヒンジ部に沿ったスリット状開口１４が形成
されている。そしてこれらの開口１４の両端部は、これ
らの端部への応力集中を避けるために、上記開口１４の
巾とほぼ同一の長さの直径を有する半円形からなる円弧
状に形成されている。なお上記スリット状開口１４はレ
ンズ作動部材３の射出成形時に同時に形成してもよいが
、成形時に樹脂素材が成形型内を流れ得る最小の厚さ寸
法があるから、同時に形成するのが困難な場合が多い。

従ってこのような場合には、スリット状開口１４が形成
されていない状態に一旦成形してから、レーザ加工など
の熱溶解加工や、切削加工などの機械的加工によってス
リット状開口１４を形成すればよい。

上述のように肉薄ヒンジ部１３ａ、１３ｂ、９にスリッ
ト状間口１４を形成することによって、以下に述べるよ
うに、これらの肉薄ヒンジ部の剛性を所望の値に調整す
ることが出来る。即ち、第４図に示す肉薄ヒンジ部１３
ｂにおいて、仮にスリット状開口１４が存在しないとす
れば、材料力学上の原理から、その断面二次モーメント
Ｉ２は、１２＝−ｗｔ３ となる。ここで、ｔは肉薄ヒンジ部の厚み、Ｗは同上の
巾である。また上記肉薄ヒンジ部の曲げ剛性はその素材
の縦弾性係数（ヤング率）Ｅと上記断面二次モーメント
Ｉ２との積Ｅ’Ｉ２（”−ｗｔ’　　・Ｅ）として与え
られる。しかしながら、既述のように、樹脂素材が型内
を流れ得る最小の厚さ寸法が存在するから、むを一定値
以下にすることは出来ない。また上記樹脂素材の種類を
変更してヤング率Ｅを変えれば、他の点での仕様が満足
されなくなる恐れがある。

従ってこの場合、開口１４を形成することによって、肉
薄ヒンジ部の実質的な巾Ｗ（開口１４を除く巾）を小と
して曲げ剛性を小さくすると共に、見掛は上の中Ｗ（開
口１４を含む巾）は小さくしないようにして肉薄ヒンジ
部の捩れ剛性が低下しないようにしている。即ち、第４
図に示すように、スリット状開口１４を設けることによ
って、肉薄ヒンジ部における断面二次モーメント１　、
　　ｔは、１２　’＝−ａｔ３ となる。ここで、ａは肉薄ヒンジ部の両側端とスリット
状開口１４の両端との間隔である。従ってスリット状開
口１４を設けることによって、肉薄ヒンジ部の曲げ剛性
を２ａ／ｗに低下させることが出来る。

また第１図に明示されているように、基板１の他側端に
は、磁性材料にてほぼ長方形の板状体に形成されている
コイルボビン１６が上記Ｍ＋ｆｆｌ　１　ニ対してほぼ
垂直に延びるように固定されている。

そしてこのコイルボビン１６には、その下端中央部に横
長の切込み１５が形成されている。またこのコイルボビ
ン１６には、その上端面と切込み１５の上縁面との間に
おいて、トラッキング動作用駆動コイル１７が巻回され
ている。また上記コイルボビン１６には、その左右両端
面の間において、フォーカス動作用駆動コイル１８が巻
回されている。また基板１には、レンズ支持部５に対向
して透光用開口１９が形成されている。

一方、レンズ支持部５の側面には、コイルボビン１６に
対向する位置において平坦面２０ａを有する磁石取付部
２０が既述の射出成形によりレンズ支持部６と一体に成
形されている。そしてこの平坦面２０ａには、これとほ
ぼ同じ大きさで直方体形状の永久磁石２１が接着などに
より固着されている。よって上記永久磁石２１はコイル
ボビン１６、ひいては一対の駆動コイル１７．１８にそ
れぞれ対向している。

従ってトラッキング動作用駆動コイル１７とフォーカス
動作用駆動コイル１８とは、そのコイルの軸心が互いに
直交するようにコイルボビン１６に巻回されている。そ
してトラッキング動作用駆動コイル１７はコイルボビン
１６の磁石２１と対向する面において上下方向に巻線が
走るように巻回され、また一方、フォーカス動作用駆動
コイル１８はコイルボビン１６の上記対向面において左
右方向に巻線が走るように巻回されている。

上述のように構成された光ピツクアップにおいて、フォ
ーカス動作用駆動コイル１８に電流を流すと、このコイ
ル１８に対向している磁石２１に電流の向きに応じた上
下方向の力が働く。そしてこの力によって磁石２１、ひ
いてはレンズ支持部６及び対物レンズ５が取付は部４に
対して上下方向に回転移動し、このためにフォーカス動
作が行われる。なおこの場合、連結手段８には一対の板
状連結部７ａ、７ｂがそれぞれ設けられ、またこれらの
板状連結部７ａ、７ｂにはそれぞれ一対の肉薄ヒンジ部
１３ａ、１３ｂが設けられている。

従って一方の肉薄ヒンジ部１３ａと他方の肉薄ヒンジ部
１３ｂとで各板状連結部７ａ、７ｂの回転方向が丁度逆
になるように、これらの連結部７ａ、７ｂは各肉薄ヒン
ジ部１３ａ、１３ｂにおいて屈曲し、このために各板状
連結部７ａ、７ｂはクランク状に屈曲変形する。この結
果、レンズ支持部６は第３図において鎖線で示すように
記録媒体の記録面に対して向きを変えることなく平行状
態を保ちつつほぼ上下方向に移動する。

またトラッキング動作用駆動コイル１７に電流を流すと
、このコイル１７に対向している磁石２１に電流の向き
に応じた左右方向の力が働く。そしてこの力によって磁
石２１、ひいてはレンズ支持部６及び対物レンズ５が取
付は部４に対して左右方向に回転移動し、このためにト
ラッキング動作が行われる。なおこの場合、連結手段８
にはトラッキング動作用の肉薄ヒンジ部９が設けられて
いるので、連結手段８はこの肉薄ヒンジ部９において屈
曲する。従ってレンズ支持部６は第２図に示すように記
録媒体の記録面に対して向きを変えることなく上記記録
面に対してほぼ平行に移動する。

次に本発明の別の実施例を第５図〜第７図に付き説明す
る。なおこれらの第２〜第４の実施例は、第１図〜第４
図に示す既述の実施例におけるスリット状開口１４を複
数の開口に置き換えた点を除いて、第１図〜第４図に示
す上述の実施例と実質的に同一の構成である。従って第
１図〜第４図に示す実施例と同一の部分についてはこれ
と共通の符号を付してその説明を省略する。

第５図に示す実施例においては、第１図〜第４図に示す
実施例におけるスリット状開口１４をほぼ楕円形でかつ
互いに同形の複数の開口１４に置き換えている。従って
第１図〜第４図に示す実施例においては、肉薄ヒンジ部
の一方と他方がその両端部（長さａの部分）で連接して
いるだけであるが、第５図に示す実施例においては、４
つの連接部２２ａ及び２２ｂで連接しており、またこれ
らの連接部２２ａ、２２ｂは肉薄ヒンジ部の長さ方向に
おける長さが互いにほぼ等長である。

また第６図に示す実施例においては、はぼ長方形でかつ
互いに同形の多数の開口１４がほぼ一列に連なって配列
されている。また第７図に示す実施例においては、はぼ
楕円形の大きめの開口１４ａと円形で小さめの開口１４
ｂとが交互にかつ一列に配置されている。なお第６図及
び第７図に示す２つの実施例においても、開ロエ４．１
４ａ、１４ｂ間の連接部２２ｂ及びこれらの開口と肉薄
ヒンジ部の両端との間の連接部２２ａは肉薄ヒンジ部の
長さ方向における長さが互いにほぼ等長であるのが好ま
しい。また各肉薄ヒンジ部における複数の開口１４．１
４ａ、１４ｂはこの肉薄ヒンジ部の巾方向（第４図上下
方向）における一定の長さ範囲内に収まっていて、上記
巾方向におけるこれらの開口の長さが上記一定の長さと
ほぼ等しいのが好ましい。

なお以上に述べた幾つかの実施例においては、肉薄ヒン
ジ部に形成される欠除部を総て開口としたが、例えば第
６図に示す実施例において一列に配列されている多数の
開口のうちの両側に存在している二つの開口を肉薄ヒン
ジ部の両端に開口している切込みに換えてもよい。また
開口１４．１４ａ、１４ｂのうちの一つの又は複数若し
くは全部を完全な開口にすることなく、肉薄ヒンジ部よ
りも更に厚みの小さい凹部にしてもよい。また開口１４
．１４ａ、１４ｂを肉薄ヒンジ部の巾方向（第４図上下
方向）に−ケ所しか設けなかったが、二ケ所又はそれ以
上設けてもよく、例えば第６図に示す実施例において開
口１４の列を二側又はそれ以上設けることも可能である
。また必ずしも総ての肉薄ヒンジ部９．１３ａ、１３ｂ
に開口１４を設ける必要はな（、必要に応じて幾つかの
肉薄ヒンジ部に開口１４を設けてもよい。

また上述の実施例においては、フォーカス動作用の板状
連結部７ａ、７ｂを一対設けているが、この数は必要に
応じて任意に変更することができ、例えば一対の板状連
結部７ａ、７ｂの間にこれらとほぼ同形の第３の板状連
結部を設けてもよい。

またトラッキング動作用の連結部（肉薄ヒンジ部９）を
一つしか設けていないが、必要に応じて複数にすること
が出来、例えば一対の肉薄ヒンジ部９を左右対称的に設
けてもよい。また取付は部４を支持軸２に回転自在に支
持させるようにすれば、支持軸２に対する取付は部４の
回転によってトラッキング動作させることが可能である
から、この場合には、トラッキング用の肉薄ヒンジ部９
をレンズ作動部材３に特に設ける必要がない。

また上述の実施例においては、レンズ作動部材３の側に
永久磁石２１を配設し、基板１の側に駆動コイル１７．
１８を配設したが、これらを互いに逆に配設してもよく
、また他の種々の駆動方式を用いることもできる。また
取付は部４、レンズ支持部５、フォーカス動作用連結部
（板状連結部７ａ、７ｂ）、トラッキング動作用連結部
（肉薄ヒンジ部９）、板状結合部１０及び磁石取付部２
０から成るレンズ作動部材３を単一の成形品としたが、
必要に応じてこれらの一部を別体に形成してから接着な
どにより両者を結合するようにしてもよい。また取付は
部４の側にトラッキング動作用連結部（肉薄ヒンジ部９
）を、またレンズ支持部５の側にフォーカス動作用連結
部（板状連結部７ａ、７−ｂ）をそれぞれ設けたが、必
ずしもこれに限定されるものではなく、例えば上述の場
合とは逆の関係にしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は上述のような構成であるから、光ピフクアソプ
の部品点数を極力少なくすることができ、また光ピツク
アップのコストを大幅に低下させることができると共に
、レンズ作動部材の組立て誤差及び取付は誤差による悪
影響を極力低下させ得るので、高精度なものを提供する
ことができる。

特に、フォーカス動作又はトラッキング動作を行わせる
ための肉薄ヒンジ部にその剛性を調整するための欠除部
を形成するようにしたので、他の特性を実質的に損うこ
となく肉薄ヒンジ部の剛性を極めて好ましい値に選定す
ることが出来、従って極めて実用的である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明による光ピツクアップの一実施
例を示すものであって、第１図は光ピツクアップ全体の
斜視図、第２図は第１図に示すレンズ作動部材の平面図
、第３図は同上の側面図、第４図は第２図及び第３図に
示すレンズ作動部材におけるフォーカス動作用肉薄ヒン
ジ部付近の平面図、第５図〜第７図はそれぞれ別の実施
例における第４図と同様の図である。 なお図面に用いられている符号において、工・・・・−
・・−−−−−−−−一・−・−・・一基板（基体）３
−・−・・・・・・・−・・−・レンズ作動部材４・・
−・・−・−・−・−・・・・−・−取付は部５・−・
−・−・・・・・−・・・・一対物レンズ６−・・−・
・・−−−一−−・・・−・・レンズ支持部７ａ、　７
ｂ−・・−・−・・−板状連結部８・−・−・・−・・
・−・−・・・連結手段９−・−・・・・・−・・−・
・−・−・−・トラッキング動作用肉薄ヒンジ部１３ａ
、　１３ｂ−・−・−・−フォーカス動作用肉薄ヒンジ
部１４、１４ａ、　１４ｂ−−−−−一開口（欠除部）
２１−・・−−−−−−・・−・−一−−−−−−・永
久磁石である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基体に取付けるための取付け部と、レンズを支持するた
   めのレンズ支持部と、このレンズ支持部を前記取付け部
   に連結している連結手段とをそれぞれ有するレンズ作動
   部材を具備し、 前記連結手段がフォーカス動作用肉薄ヒンジ部及び／又
   はトラッキング動作用肉薄ヒンジ部を有し、前記肉薄ヒ
   ンジ部において屈曲することによって、前記レンズ支持
   部が前記取付け部に対して移動してフォーカス動作又は
   トラッキング動作が行われるように構成すると共に、 前記肉薄ヒンジ部にその剛性を調整するための欠除部が
   形成されていることを特徴とする光ピックアップ。