JP2502926Y2 - 光学式情報記録再生装置におけるピツクアツプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は光学式情報記録再生装置におけるピックアッ
プ装置に関する。

背景技術 情報記録媒体であるビデオディスクあるいはディジタ
ルオーディオディスクなどのディスクは、その表面に情
報信号に応じた微細なピット（へこみ）を渦巻状のトラ
ックとして形成することによって当該情報信号を収録す
るものである。このように記録された情報信号を読み取
る場合、上記トラック上に微細なスポット光を照射せし
めてピットの有無による反射光の変化を電気信号に変換
し、元の情報信号として再生する。

この再生においてはディスクの記録面上に照射光を正
確に集束しなければならず、そのために、該記録面に照
射光を集束させるための対物レンズを該対物レンズの光
軸方向（フォーカス方向）において位置制御（フォーカ
スサーボ）する必要がある。また、照射光が記録トラッ
クに正確に追従しなければならないために、上記光学光
軸方向に垂直な方向（トラッキング方向）への照射光の
位置制御（トラッキングサーボ）を行う必要もある。

対物レンズをサーボ駆動する駆動機構は具体的には、
対物レンズを上記フォーカス方向及びトラッキング方向
において移動可能に且つ対物レンズの光軸がディスクの
記録面に対して垂直であるように支持する支持機構と、
対物レンズを磁力によって駆動する駆動手段とを有して
いる。

ここで、ディスクはディスク成形直後の収縮等によっ
て略椀状の変形をすることがある。この椀形状の深さに
相当する寸法の許容範囲がディスクの製造規格によって
定められており、ちなみにその値は、外径約20cmないし
30cmのディスクにあっては−2.5〜＋1.5mm、外径約12cm
のディスクでは±0.5mmとなっている。

気温あるいは湿度などの条件によってこの変形が増大
しており、且つ、上記駆動手段に対物レンズ駆動用電源
が供給されていない場合、対物レンズとディスクの記録
面が接触して両者が損傷することが考えられる。このた
め、上記対物レンズ駆動用電源が供給されていないとき
の対物レンズとディスク記録面の距離が上述したディス
クの変形量よりも大であるように設定されている。これ
によって、ディスクプレーヤ内には大きな空間が存在す
ることになり、ディスクプレーヤの小型化、特に薄形化
を図る上で解決さるべき課題の一つとなっていた。

また、上記した支持機構及び駆動手段に対する防塵性
を高めることなどを目的として、これらを覆うカバー部
材が設けられることが多いが、該カバー部材の占有スペ
ースも上記空間に含ませる必要があり、ディスクプレー
ヤの小型化が更に図り難くなっていた。

考案の概要 本考案は上記した点に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは光学式情報記録再生装置全体と
しての小型化を可能としたピックアップ装置を提供する
ことである。

本考案によるピックアップ装置は、記録媒体の記録面
にスポット光を照射せしめるべく鉛直方向において前記
記録媒体より下方に配置された対物レンズと、前記対物
レンズを鉛直方向において前記記録面に近づく第１位置
と前記記録面から離隔する第２位置との間で移動可能に
支持する弾性支持部材と、前記対物レンズを電磁力によ
って駆動する駆動手段とを含む光学式情報記録再生装置
におけるピックアップ装置であって、前記駆動手段の電
源が断とされ、前記対物レンズがその自重により弾性支
持部材を撓ませた状態で停止する停止位置が、前記第１
位置と前記第２位置の中間よりも前記第２位置側に設定
されていることを特徴としている。

実施例 以下、本考案の実施例としてのピックアップ装置を添
付図面を参照しつつ説明する。

第１図ないし第４図に示されるように、当該ピックア
ップ装置は保持部材たるピックアップボディ１を有して
いる。ピックアップボディ１はアルミニウムあるいはそ
の合金、あるいは合成樹脂等から成り、第１図に示され
るように貫通孔1aを有している。この貫通孔1a内には発
光素子としてのレーザダイオード３、グレイティング
（回折格子）４、ビームスブリッタ５及びコリメータレ
ンズ６が同軸上に並設されている。グレイティング４は
レーザダイオード３から発せられた照射光を再生RF信号
用件フォーカスサーボ用の光とトラッキングサーボ用の
光とに分割するためのものであり、また、ビームスプリ
ッタ５は該照射光を透過し且つ後述するディスクの記録
面からの反射光を該照射光に対して曲げて後述する受光
素子へ導くものである。また、コリメータレンズ６は該
照射光を平行光に変換するためのものである。

第１図に示されるように、ピックアップボディ１には
ビームスプリッタ５の側方に、貫通孔1aに対して直角に
伸び且つ該貫通孔に連通する案内孔1iが形成されてい
る。案内孔1iの開口端には板状の受光素子16が取り付け
られている。第２図から特に明らかなように、受光素子
16は板状のベース部材17に担持されており、該ベース部
材はＬ字状に形成された押圧バネ18とピックアップボデ
ィ１に螺合するネジ19a,19bとによってピックアップボ
ディ１に取り付けられている。Ｌ字状押圧バネ18の両端
部に位置する一対のネジ19bはベース部材17に形成され
た矩形状開口部17a内に遊嵌しており、これにより、ネ
ジ19bを緩めることによってベース部材17、従って受光
素子16をその光軸に直角な面内において位置調整できる
ようになっている。

第１図に示されるように、コリメータレンズ６の上方
には矩形板状に形成された波長板25が配置されており、
且つ、ホルダ26を介して板状ベース部材本体27に担持さ
れている。但し、ホルダ26はベース部材本体27と共にベ
ース部材の全体を構成する。また、ベース部材本体27は
ピックアップボディ１により保持されている。なお、波
長板25は、前述したレーザダイオード３から発せられる
照射光とディスク記録面からの反射光をビームスプリッ
タ５をして分離させるために光の偏光方向を変えるため
のものである。

第１図に示されるように、波長板25の上方には、レー
ザダイオード３から発せられた照射光をディスク29の記
録面にスポット光として集束せしるための対物レンズ30
が配置されている。対物レンズ30の外周には円筒状のレ
ンズパット30aが嵌着されている。対物レンズ30は略円
筒状に形成された第１保持部材たるレンズホルダ31の上
端部にその光軸が該レンズホルダの中心軸と一致するよ
うに嵌着されている。第４図及び第５図にも示されるよ
うに、レンズホルダ31の外周にはコイル中心軸が対物レ
ンズ30の光軸方向と一致するようにフォーカシングコイ
ル32が巻装されている。なお、レンズホルダ31の下端部
にはカウンタウェイト30bが取り付けられている。レン
ズホルダ31にはその中心軸方向両端部に、対物レンズ30
の光軸方向に垂直な方向において且つ互いに該レンズホ
ルダの中心軸を中心として相反方向に突出する一対ずつ
の計４つの張出部31a及び31bが設けられている。これら
一対ずつの張出部31a及び31bの一方ずつはレンズホルダ
31の中心軸方向において対向している。このうち互いに
対向する２つの張出し部31a及び31b間には断面形状が矩
形のボビン34が取り付けられている。このボビン34の外
周には対物レンズ30の光軸方向に対して垂直な方向とコ
イル中心軸が一致するようにトラッキングコイル35が巻
装されている。このトラッキングコイル35を第２コイル
と称し、これに対してフォーカシングコイル32を第１コ
イルと称する。また、レンズホルダ31及びボビン34を各
々、第１保持部材および第２保持部材と称する。

ボビン34が取り付けられた２つの張出部31a,31bとは
反対方向に突出する他の２つの張出部31a及び31bには、
対物レンズ30の光軸方向において離隔して且つ平行に配
置されて該方向に可撓な弾性支持部材としての一対の可
撓性部材たる板バネ36の各一端部が結合されている。該
各板バネの各他端部は中継部材37に結合されている。す
なわち、各板バネ36は中継部材37に対して片持梁状に取
り付けられているのである。中継部材37には、対物レン
ズ30の光軸方向と垂直な方向において離隔して且つ平行
に配置されて該方向に可撓な一対の可撓性部材たる板バ
ネ38の各一端部が結合されている。これら一対の板バネ
38の各他端部はベース部材39に結合されている。すなわ
ち、各板バネ38はベース部材39に対して片持梁状に取り
付けられているのである。

これらレンズホルダ31と、ボビン34と、板バネ36と、
中継部材37と、板バネ38と、ベース部材39と、これらに
関連する周辺小部材とによって、対物レンズ30を該対物
レンズの光軸方向及び該光軸方向と垂直な方向において
移動可能に且つ該対物レンズの光軸がデイスク29の記録
面に対して垂直であるように支持する支持機構が構成さ
れている。

ここで、中継部材37と各板バネ36及び38との結合状態
について詳述する。

板バネ36及び38と中継部材37は互いに接着剤によって
接着されている。中継部材37には該各板バネとの接着面
から突出する突出部37aが形成されている。また、第４
図から特に明らかなように中継部材37には、板バネ36と
の接着面と突出部37aとの間に接着剤の逃げ溝37bが形成
されている。各板バネ36及び38と中継部材37とを接着す
る際に、所定の治具等（図示せず）によって突出部37a
を保持するのであるが、この接着剤の逃げ溝37bを設け
たことによって接着剤が該治具等にまで流れ込むことが
なく、中継部材37と該治具などが接着されてしまうこと
が起こらないのである。

次に、ピックアップボディ１に対するベース部材39の
固定状態等について詳述する。

第３図ないし第５図に示されるように、ベース部材39
は細長且つ略Ｌ字状に屈曲して形成され、その両端部に
おいてネジ39a,39bによってピックアップボディ１に固
定されている。特に、ネジ39bは上述した一対ずつの板
バネ36及び38のうち基端部側の板バネ38の固定端部近
傍、この場合、一対設けられた板バネ38の間に位置して
いる。ベース部材39の下面には、ピックアップボティ１
の上面に形成された矩形状凹部（不図示）の縁部に係合
することによって該ピックアップボディに対するベース
部材39の位置決めをなす位置決め突起39cが形成されて
いる。これによって、ピックアップボディ１に対するベ
ース部材39の位置精度は極めて高められている。

第３図及び第４図に示されるように、対物レンズ30の
光軸方向及びこれに垂直な方向に対して垂直な方向にお
いて各々同極が対向すべく、且つ該対向極間にてフォー
カシングコイル32及びトラッキングコイル35を挾むよう
に一対のマグネット41が配置されている。これら一対の
マグネット41は、全体として略コの字状に形成されたヨ
ーク42によって磁気的に結合されている。これらマグネ
ット41及びヨーク42によって、フォーカシングコイル32
及びトラッキングコイル35と鎖交する磁束を発生する磁
気回路が構成されている。

ヨーク42にはマグネット41と接していない部分に、そ
の先端部がトラッキングコイル35の近傍に位置するよう
に突部42aが形成されている。この突部42aを設けたこと
によって、トラッキングコイル35と鎖交する磁束が増大
し、よってトラッキングコイル方向:Tにおける対物レン
ズ駆動力が大きくなっている。また、ヨーク42にはマグ
ネット41と接していない部分に設けられてその先端部が
フォーカシングコイル32の近傍に達するサブヨーク42b
が設けられている。ただし、このサブヨーク42bは上記
した突部42aと同様にヨーク42に一体成形された突部と
してもよい。このサブヨーク42bを設けたことによっ
て、フォーカシングコイル32と鎖交する磁束が増大し、
故にフォーカシング方向:Fにおける対物レンズ駆動力が
大きくなっている。

第４図から特に明らかなように、一対設けられたマグ
ネット41の各対向面には、対物レンズ30の光軸方向に垂
直な断面形状が弧状の凹部41aが各々設けられており、
フォーカシングコイル32はこれら２つの凹部41a間に嵌
挿されている。この凹部41aの寸法は、トラッキングコ
イル35のコイル中心軸方向におけるフォーカシングコイ
ル32の可動範囲が一対のマグネット41の対向方向におけ
る可動範囲よりも大であるようになされている。すなわ
ち、トラッキングコイル35の中心軸方向にその長軸が一
致する例えば楕円あるいは長孔の両側の両凹部41aが形
成するようになされているのである。

例えば第４図及び第５図に示されるように、フォーカ
シングコイル32及びトラッキングコイル35に電流を供給
するための可撓性プリント基板43が設けられており、該
プリント基板は板バネ36,38の各伸縮面、並びに該各板
バネの固定部としての中継部材37及びベース部材39に連
続的に接着されている。また、特に図示しないが、プリ
ント基板43は該各板バネの各伸縮面並びに該固定部に吸
振性接着剤によって接着されている。対物レンズ30の駆
動のために板バネ36,38が撓むとき、プリント基板43の
変形に伴う吸振作用によって該各板バネの共振防止がな
されるのであるが、このように接着剤として吸振性を有
するものを使用することによって吸振効果が更に増大す
るのである。

なお、第４図に示されるように、対物レンズを支持す
るレンズホルダ31に突設された張出部31aには該張出部
の突出方向に関する両側部に切欠部31cが形成されてお
り、フォーカシングコイル32及びトラッキングコイル35
からプリント基板43へのコイルの引き出しが該切欠部を
通じてなされている。前述したことから明らかなよう
に、フォーカシングコイル32及びトラッキングコイル35
は一対のマグネット41を含む磁気回路内に収納される形
となっているのであるが、上記切欠部31cを通じてコイ
ルの引き出しをなしたことによって各々マグネットの間
隔を狭くすることができ、故に上記磁気回路、延いては
ピックアップ装置全体としての小型化が図り易くなるの
である。

上記したフォーカシングコイル32と、トラッキングコ
イル35と、マグネット41及びヨーク42を含む磁気回路
と、プリント基板43と、これらに関連する周辺小部材と
によって、対物レンズ30を駆動する駆動手段が構成され
ている。また、該駆動手段と、前述した板バネ36,38等
を含む支持機構とによって、対物レンズ30をサーボ駆動
する駆動機構が構成されている。更に、該駆動機構と対
物レンズ30とによって可動光学系が構成されている。前
述した固定光学系と該可動光学系は光軸を共通にして結
合されている。

ここで、再び波長位置25について説明する。

例えば第４図に示されるように、マグネット41及びヨ
ーク42等から成る磁気回路は一対のネジ45によってピッ
クアップボディ１に固定されるのであるから第１図から
明らかなように、波長板25を担持した板状ベース部材本
体27はこの磁気回路とピックアップボディ１とによって
挾持される形で固定されている。従って、ベース部本体
27を固定するための特別な固定用部材は不要となってい
る。また、波長板25は、ベース部材本体27及びホルダ26
から成るベース部材のうち、対物レンズ30とは反対側の
面に取り付けられている。

説明を元に戻す。

例えば第１図に示すように、対物レンズ30及び該対物
レンズをサーボ駆動する上記駆動機構を覆うようにカバ
ー部材47が設けられている。このカバー部材47は該駆動
機構の構成部材のうち、ベース部材39とヨーク42によっ
て担持されている。詳しくは、第６図（ａ），（ｂ），
（ｄ）及び（ｅ）にも示されるように、カバー部材47の
一端部に可撓性を有する係合爪47aが形成されており、
第１図に示されるように、ヨーク42の端部下面縁部に該
係合爪が係合している。すなわち、ヨーク42の該端部下
面が縁部が係合爪47aの係止部となっているのである。
また、カバー部材47の他端部には突起47bが形成されて
おり、ベース部材39の上面外側縁部に形成された係止部
たる凹部39dに該突起が係合している。なお、第１図及
び第４図から明らかなように、ヨーク42には、カバー部
材47が上記駆動機構上に覆設されるときに上記係合爪47
aに係合して該係合爪を撓ませるテーパ部42dが設けられ
ている。また、第６図（ｃ）にも示されるように、カバ
ー部材47の両側部にも一対の可撓性係合爪47cが形成さ
れ、該係合爪がピックアップボディ１に形成された係止
部（不図示）に係合している。

第１図，第６図（ｂ）及び（ｃ）から明らかなよう
に、カバー部材47の各部のうちディスク記録面と対向す
る部分の一部が傾斜部47dとなっている。また、例えば
第１図から明らかなように、カバー部材47は前述した駆
動機構の構成部材である板バネ36に沿うように形成され
ており、傾斜部47dはこの板バネ36に対応している。板
バネ36は片持梁状であるために、固定部たる中継部材37
を中心として傾斜するように撓むのであるが、このよう
に撓む板バネ36と傾斜部47dを対応せしめたことによっ
てカバー部材47内部のデッドペースを最小とすることが
できるのである。

カバー部材47にはまた、ディスク記録面と対向する部
分に複数個の略半球状の突起47eが形成されている。後
述するチルトサーボ機構が動作することによって、上記
カバー部材47がディスク記録面に近づく形で当該ピック
アップ装置全体が傾斜せしめられるのであるが、いわゆ
るソリなどに伴うデイスク記録面の変形量が極めて大き
い場合やチルトサーボ異常動作時に該記録面がカバー部
材47のディスク記録面と対向する部分と接触することが
考えられる。仮にこのような接触が起きた場合でも、デ
ィスク記録面には半球状の突起47eが接触することとな
り、接触状態は円滑なものとなってディスクの表面が損
傷することもないのである。

カバー部材47上にはまた、半球状突起47eのかわりに
フェルトなどから成るパッドを貼設してもよく、該パッ
ドもこの半球状の突起47eと同様の作用をなす。

上記した構成のピックアップ装置においては、レーザ
ダイオード３から発せられた照射光はグレイティング
４、ビームスプリッタ５、コリメータレンズ６、波長板
25及び対物レンズ30を順次通過してディスク29の記録面
に微細なスポット光として集束される。また、ディスク
29の記録面からの反射光は対物レンズ30、波長板25及び
コリメータレンズ６を逆行してビームスプリッタ５に入
射し、よってマルチレンズ20を経て受光素子16に達す
る。

第７図に示されるように、受光素子16の受光面には再
生RF信号用件フォーカスサーボ用のフォトダイオード57
と、一対のトラッキングサーボ用のフォトダイオード58
とが設けられている。フォトダイオード57の受光面は57
a,57b,57c及び57dの４つの部分に分割されている。よく
知られていること故、詳述しないが、集束性を有する光
がいわゆるシリンドリカルレンズを透過した場合に互い
に直角な２つの焦線として、集束せられる性質を利用し
て各分割部分57aないし57dに照射される光量を検出測定
し、以てディスク記録面と対物レンズ30の相互位置関係
を判定し、これに応じて対物レンズ30を駆動してフォー
カスサーボを行うのである。なお、マルチレンズ20は上
記したシリンドリカルレンズの作用に加えて、ディスク
記録面からの反射光に集束性を与える凸レンズの作用を
なすものである。また、トラッキングサーボのための信
号は一対のフォトダイオード58が夫々受ける光量の差に
よって得られる。

第８図に示されるように、対物レンズ30はディスク29
の記録面に近づく第１位置（二点鎖線にて示される）と
該記録面から離隔する第２位置（一点鎖線にて示され
る）の間にて移動するのであるが、該対物レンズを駆動
する駆動手段（前述）の電源が断のときにおける対物レ
ンズ30の停止位置（実線にて示される）が、上記第１位
置と第２位置の中間よりも第２位置側に設定されてい
る。すなわち、対物レンズ30の移動ストロークをＳとす
ると、第17図においてＬにて示される寸法、即ち電源断
のときの対物レンズ30の停止位置と上記第２位置との離
隔距離がS/2よりも小となっているのである。

考案の効果 以上詳述した如く、本考案による光学式情報記録再生
装置におけるピックアップ装置においては、鉛直方向に
おいて記録媒体よりも下方に対物レンズを配置し、この
対物レンズを弾性支持部材によりフォーカス方向（鉛直
方向）に移動自在に支持する構成とし、休止状態のとき
対物レンズの自重により弾性支持部材が変形すること
で、記録媒体から離隔する位置に対物レンズを偏倚させ
る構成となっている。

すなわち、対物レンズを偏倚させる手段として、特別
の手段を設けるのではなく、対物レンズ自体の自重（荷
重）を受けて生ずる弾性支持部材の変形を利用する構成
故、構造の簡略化、小型化及び部品点数削減によるコス
トの低減が図れるというものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例としてのピックアップ装置の正
断面図、第２図及び第３図は第１図に関する各々III−I
II矢視図及びIV−IV矢視図、第４図及び第５図は対物レ
ンズとその駆動機構を示す各々分解斜視図及び斜視図、
第６図（ａ）ないし（ｅ）はカバー部材の各々平面図。
左側断面図、右側断面図、正面図及び背面図、第７図は
受光素子の受光面詳細図、第８図は対物レンズの移動ス
トロークと停止位置の関係を説明するための図である。 主要部分の符号の説明 １……ピックアップボディ ３……レーザダイオード ４……グレイティング 4a……外側面 ５……ビームスプリッタ 5a,5b……光軸 ６……コリメータレンズ 7,8,9.21……円筒状ホルダ 14……円筒状スリーブ 14a……光通過孔、14b……壁部 14c……外側面 16……受光素子 17……板状ベース部材 25……波長板、26……ホルダ 27……ベース部材本体 27a……支持突部、27b……中心孔 29……ディスク、30……対物レンズ 30a……レンズパッド 30b……カウンタウェイト 31……レンズホルダ 31a,31b……張出部 31c……切欠部 32……フォーカシングコイル 34……ボビン 35……トラッキングコイル 36,38……板バネ 37……中継部材、37a……突出部 37b……接着剤の逃げ溝 39……ベース部材 39c……位置決め突起 39d……凹部 41……マグネット、42……ヨーク 42a……突部、42b……サブヨーク 42d……テーパ部 43……プリント基板 47……カバー部材 47a,50e……可撓性係合爪 47d……傾斜部 47e……半球状突起 50……樹脂性支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−127240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−12144（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体の記録面にスポット光を照射せし
   めるべく鉛直方向において前記記録媒体より下方に配置
   された対物レンズと、前記対物レンズを鉛直方向におい
   て前記記録面に近づく第１位置と前記記録面から離隔す
   る第２位置との間で移動可能に支持する弾性支持部材
   と、前記対物レンズを電磁力によって駆動する駆動手段
   とを含む光学式情報記録再生装置におけるピックアップ
   装置であって、 前記駆動手段の電源が断とされ、前記対物レンズがその
   自重により弾性支持部材を撓ませた状態で停止する停止
   位置が、前記第１位置と前記第２位置の中間よりも前記
   第２位置側に設定されていることを特徴とする光学式情
   報記録再生装置におけるピックアップ装置。