Light pickup

【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(> 10kHz )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、 (O1)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。