专利名称：光学拾取器和光学记录及再现设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学拾取器，它将一激光束发射到一盘状或片状的光学记录载体上，用以记录和/或再现关于该记录载体的数据信号，还涉及一种使用了这种光学拾取器的光学记录和再现设备。
近几年，光学拾取器已做成如
图1和图2所示的样子。在图1所示的光学拾取器40中，是把一个二轴驱动器46-亦即物镜43的镜头驱动器、一个发射激光束的激光发射器47和一个由例如光敏二极管构成的光信号检测器45安装在一个具有一定的机械强度的基座41上，该基座是例如锌质模铸件、铝质模铸件、金属板、塑料材料等制成的。二轴驱动器46、激光发射器47和光信号检测器45通过连接用插板件48、49连接到一个伺服电路和一个RF信号处理器上，所说的连接用插板件48和49由玻璃环氧树脂板、纸苯酚板等构成。在这里，二轴驱动器46由一个二轴盖42覆盖而得以保护。另外，该光学拾取器40设置有一个进给导向件44。该光学拾取器40在X和Z轴方向上移动物镜43并向盘状光学记录载体的数据信号记录区发射激光束。
此外，在图2所示的光学拾取器50中，是把用以驱动物镜53的、且它的上表面用二轴盖52覆盖而加以保护的二轴驱动器以及光接收和发射器54放置并固定在一个类似于基座部分41的基座部分51上。另外，二轴驱动器及光接收和发射器54通过类似于上述的连接用插板件48和49的连接用插板件55和56与伺服电路、RF信号处理器等相连。在这里，激光接收和发射器54是通过把一发射激光束的激光发射器和一光信号检测器组装在一起而构成的。
在图1和图2所示的光学拾取器40和50中，连接用插板件48、49、55和56都是必需的，因此，零件的数量增加。
另外，为便于更换，必须用粘接剂或者结合件把这些连接用插板件48、49、55和56粘附或者拧紧在基座部分41和51上，因此，阻碍了生产时组装步骤数的减少。
另外，在光学拾取器40和50中，零部件-比如二轴驱动器、激光接收和发射器等都是单独组装的，因此，尺寸的减小和厚度的减小是困难的。
此外，在图2所示的光学拾取器50中，必需一个在装配阶段一次将激光接收和发射器54焊接和连接到组件端子上、然后再将它安装到基座部分51上的步骤，因此，所包含的工作量是双倍的，并且连接成本变高。
另外，当用户对这些光学拾取器40和50提出不同的要求时，必须生产出满足用户不同要求的各式各样的产品，这无凝也增加了成本。再者，在完成了大量的光学拾取器之后，在例如制造光盘放音(像)机时，经常有外观的改变，或者为了方便固定位置起见，在形状上必须有些微的改变等。在这些情况下，就有可能使生产出的大量的光学拾取器40和50完全变成废物。
因此，本发明是根据上述的实际情况而做出的，并且，其目的是提供一种无需连接用插板件的光学拾取器，实现零部件数量和组装步骤数的减少，与此同时，消除零部件安装时的麻烦和降低连接成本，使得尺寸和厚度能够减小，并能够在保持低的生产成本的同时，灵活地适应很多用户的规格和要求。
根据本发明，提供一种光学拾取器，该光学拾取器设有一个由线路板组成的光接收和发射器，该线路板制成具有一布线图案，在其上设有一个光发射器和一个光信号检测器，它们与线路板上的布线图案电连接，另外，在线路板上还设有一个物镜驱动装置。
图1是常规的光学拾取器的外形透视图。
图2是把激光接收和发射器组配在一起的常规的光学拾取器的外形透视图。
图3是根据本发明的光学拾取器的一个实施例的分解透视图。
图4是该实施例的平面图。
图5是该实施例的侧视图。
图6是上述实施例使用的激光接收和发射器的放大视图。
图7是表示上述实施例中使用的保护盖的背面的视图。
图8是该实施例中使用的二轴装置的分解透视图。
图9是该实施例的连接件的外形透视图。
图10是用以解释该实施例中所使用的大量线路板的生产的示意图。
图11是根据本发明的光学拾取器的另一个实施例的分解透视图。
图12是从线路板的背面看去的、该另一个实施例的视图。
下面将参照附图对本发明的光学拾取器的一个实施例予以说明。本实施例涉及一种光学拾取器，该光学拾取器向一盘状光学记录载体发射一激光束，以实现关于记录载体的数据信号的记录和/或再现。
如图3-图5所示，该光学拾取器1包括一个线路板2，线路板2制成具有布线图案，把一个由一激光发射器和一光信号检测器组成的激光接收与发射器3以及一个用以在光轴方向和跟踪方向驱动物镜的二轴驱动器6放置并固定在所说的线路板上，并与布线图案电连接。
线路板2是用覆铜板制成的，并具有高的机械强度和高的散热性能。在该线路板2上，利用银糊把一个激光接收和发射器3安装在位置2g处，因此，激光发射时的热量散射被大大改善。激光接收和发射器3由一保护盖4加以保护。从被保护盖4保护着的激光接收和发射器3的光发射器输出的激光束被一布置在位置2g处的组合(build-up)镜反射和合成(build-up)，关于这些下文将叙述。然后，该激光束投射到二轴装置6的物镜上，其中，二轴装置6的连接端子6a、6b、6c和6d通过银糊连接在位置2a、2b、2c和2d上，这些位置是布线图案的一部分。与此同时，该部件还连接到位置2i和2j上。另外，该线路板2还与一个外部连接的连接器7的固定端子电连接，该连接器7用以把激光接收和发射器器3以及二轴驱动器6电连接到未示出的伺服电路和RF信号处理器上，因此，该连接器7布置在位置2f上。另外，在该线路板2上还制有安装部分2e和2k。
如图6所示，激光接收和发射器3包括一个激光器片10，该片10放置在一个半导体装置11上，半导体装置11设置在光接收器上；一个光学棱镜12和一个光信号检测器14，光信号检测器14设有信号接收元件14a和14b比如光敏二极管。从激光器片10发射的激光束在光学棱镜12的反射面12R上反射，然后被一下文叙述的保护盖4上的偏转镜4a偏转，抵达组合镜5，被该组合镜5合成，并抵达物镜。由于极化方向的不同，从未示出的光学记录载体上反射的光此时穿过反射面12R，并抵达光信号检测器13。覆盖和保护该激光接收和发射器3的保护盖4制作成具有图7所示的外壳的背面形状。亦即，该保护盖4把激光接收和发射3容纳在它的容纳部分并利用设置在保护盖4的背面的偏转镜4a把从激光器片10发射的并在光学棱镜12的反射面12R上反射的激光束偏转。
如图8所示，二轴装置6包括一个镜头托架21、一个线圈架26、若干个弹性支撑件21、22、23、和24等。在镜头托架21上，把一物镜20装在一孔21e内，该孔构成托架的起自由端作用的一端，同时，一个用以安放线圈架26的孔21c形成在镜头托架的另一端。镜头托架21由塑料材料制成的一个上托架部分21a和一个下托架部分21b组成。在镜头托架21的开口部分21c的一个表面的一部分上制有一凹入部分21d。在该凹入部分21d内，端子25a和25b等、比如多个弹性支撑件21、22、23和24等伸出并利用焊料与线圈架26的端子电连接。物镜20是一个由具有透光性能的玻璃或者塑料制成的透镜，并具有二个非球面的表面。线圈架26是由塑料或类似材料制成的，形状为正方柱状，在其中央有一个正方形通孔26c，并且，拥有能够被插进镜头托架21的孔21c内的尺寸。与此同时，它还具有形成在它的上端和下端的各个凸缘。聚焦线圈26a沿着物镜20的光轴方向缠绕在线圈托架26的外周表面上。构成跟踪线圈26b的一对线圈部分被制作成在平面形状上基本为正方形。构成跟踪线圈26b的一对线圈部分设置在聚焦线圈26a的一个表面上。这些线圈部分是用一根铅丝连续缠绕的。在线圈架26的与设有跟踪线圈26b的这一侧相反的那个表面上设有若干个柱状端子。聚焦线圈26a和跟踪线圈26b的始端和终端就缠绕在这些柱状端子上。当把线圈架26装到镜头托架21上时，所说的这若干个端子与端子25a、25b等、比如若干个弹性支撑件21、22、23和24等相接合并通过焊接而电连接。需要指出的是线圈架26的上部分用盖26d覆盖。若干个弹性支撑件21、22、23、24等中的每一个用具有回弹性和导电性的材料制成薄片状。在这些个弹性支撑件21、22、23、24等中，端头21b、22b、23b、24b(未示出)等，安装在镜头托架21上。同时，另一端头21a、22a、23a、24a等安装在固定件上。这些弹性支撑件21、22、23、24等制作成具有小的宽度，因此，它们能够在图8所示的聚焦方向(Z轴方向)和跟踪方向(X轴方向)这两个方向上移动。也就是说，这些弹性支撑件21、22、23、24等支撑镜头托架21，以便使之能够在与物镜20的光轴平行的那个聚焦方向和与物镜20的光轴垂直的那个跟踪方向上移动，跟踪方向是一与物镜20的光轴垂直的平面方向。从固定件的背面伸出的是，与若干个弹性支撑件21、22、23、24等的另一端21a、22a、23a、24a等相连的连接端子6a、6b、6c和6d。这些端子起从一未示出的伺服电路传送聚焦驱动信号和跟踪驱动信号的端子的作用。正如前面所述，这些连接端子6a、6b、6c和6d利用银糊连接在位置2a、2b、2c和2d处，所说位置2a、2b、2c和2d是线路板2的布线图案的一部分。线圈架26的聚焦线圈26a和跟踪线圈26b被插进一个在一磁轭部分27a和一永磁体28之间具有预定尺寸的间隔里。这里，永磁体28附着于磁轭部分27b上，磁轭27b和磁轭27a构成一对。
如上所述，用银糊或类似物质将激光接收和发射器3以及二轴驱动器6的连接端子连接到预先设置在线路板2上的布线图案上，进而借助连接器7被电连接到未示出的伺服电路和RF信号处理器上。因此，以前所用的连接插板的材料变得不必要，这样，零部件的数量和生产时的组装步骤数能够减少。另外，尺寸的减小和厚度的减小也变得有可能。
激光器片10(它是激光发射元件)和光信号检测器13被组装在一起并安装在制有布线图案的线路板2的平行表面上，因此，能够达到高的装配精度。
另外，外部连接的连接器7、激光发射器10和光信号检测器13能够组装在一起并安装在一个平面内或者基本平行的平面内，因此，尺寸的减小、厚度的减薄以及成本的降低成为可能。
另外，组装成图4和图5所示样子的光学拾取器通过线路板2的连接部分2e和2k而安装在一个如图9所示的构件29内，构件29固定到光盘记录和再现设备的主体上。该固定用构件29包括一个用于二轴驱动器的盖部分29a、一个用以推进光学拾取器的齿条和齿轮部分29b和一个用以容纳推进光学拾取器用的导向轴(未示出)的导向轴承29c。因此，在大量的光学拾取器被完成之后，当使用者对固定空间的形状有不同的要求或者例如光盘播放机的外观方面发生变化以及为了方便固定位置而形状必须稍稍改变等时，只需改变固定用件29就足够了，因此，光学拾取器的生产率大大提高。另外，在多种光盘播放机上能够使用同一种拾取器，因此，生产率和光盘播放机自身的价值也得以提高。
另外，为了散热性能的要求，通过把激光发射器10安装在在由金属类覆铜板制成的线路板2上的布线图案上，则热散射性能大大改善。使用寿命能够延长，同时，可靠性也能够改善需指出的是，在这里，除了覆铜板之外，也能够用金属板比如铝板、铁板、硅钢板等，玻璃环氧树脂板或类似材料构成线路板2，或者用陶瓷材料构成线路板2。特别是，若线路板是由金属制成的，则图案的宽度就能够设计得比使用玻璃环氧树脂板时可以更窄一些，并且散热性能也能够改善。
此外，能够象图10所示的那样，同时生产若干个线路板2，因此，能够实现生产成本的降低。
需指出的是，根据本发明的光学拾取器并不限于上述实施例的。图11和12所示的光学拾取器30也能够采用。这种光学拾取器30也包括一个其上制有布线图形的线路板31，在该线路板上设有一个具有一激光发射器和一光信号检测器的激光接收与发射器32，以及一个起物镜的驱动器作用的二轴驱动器34。
线路板31是用类似于光学拾取器1的线路板2的覆铜板制成的，具有机械强度，也具有热散射性能。
激光接收和发射器32在结构上类似于激光接收和发射器3。此外，二轴驱动器34在结构上类似于二轴驱动器6。
该光学拾取器30与光学拾取器1的主要不同点在于在线路板31上设有一个开口31b，以便于进一步降低厚度。亦就是说，二轴驱动器34在把它的连接端子34a、34b、34c和34d用银糊连接到位置31a、31b、34c和34d的同时布置在位置31i处，以便遮盖住主体并用底磁轭36加以保护，从而固定二轴驱动器的磁铁35。
激光接收和发射器32由保护盖33加以保护。从由保护盖33保护着的激光接收和发射器32的发光元件输出的激光束被保护盖33内的偏转镜33b偏转，抵到组合镜33c，由该组合镜33c合成并入射到二轴驱动器34的物镜38上。从未示出的光盘上反射的光被导向光接收器的光敏二极管。在线路板31的位置31f处，布置了一个用以把激光接收和发射器32以及二轴驱动器34电连接到一个未示出的伺服电路和RF信号处理器上的外部连接的连接器37。
因此，该光学拾取器30不仅具有上述光学拾取器1提供的效果，而且实现了厚度进一步减小。要指出的是，在本实施例中，连接端子6a、6b、6c和6d以及34a、34b、34c和34d的连接使用的是银糊，但是，它们的连接使用焊料也是可以的。
如上所述，根据本发明的光学拾取器，激光接收和发射器直接布置、连接并固定在制有布线图案的线路板上，因此，它被电连接于布线图案上。同时，激光激励器也被如此放置、连接和固定。因此，连接插板的材料使用可限制在最低水平，可实现零部件数量的减少及组装步骤数的减少，同时，因省去了零部件的连接工作而抑制了连接成本，尺寸的减小和厚度的减薄成为可能，并且，能够在保持低的成本的同时，变通地适应很多不同使用者的规格和要求。
权利要求
1.一种光学拾取器包括一块线路板，其上制有一布线图案；一个光接收和发射器，它具有一个光发射器和一个光信号检测器，它们与线路板上的布线图案电连接；和一个布置在线路板上的物镜驱动装置。
2.根据权利要求1所述的光学拾取器，其特征在于，所说的布置在线路板上的光接收和发射器以及物镜驱动装置容纳在一个设有拾取器盖的固定构件内，该固定构件设有一个用以推进拾取器的齿条和一个用以容纳推进导向轴的轴承。
3.根据权利要求1所述的光学拾取器，其特征在于，在线路板上设有一开口，物镜驱动装置的一部分就布置在该开口内。
4.根据权利要求1所述的光学拾取器，其特征在于，线路板是由金属板构成的。
5.根据权利要求1所述的光学拾取器，其特征在于，所说的光接收和发射器包括一个由半导体激光装置构成的光发射器，一个具有一反射面的光学棱镜和一个由光敏二极管构成的光信号检测器。
6.根据权利要求1所述的光学拾取器，其特征在于，所说的光接收和发射器用一保护盖遮盖，在该保护盖的背面至少在激光发射的方向上设有一偏转镜。
7.根据权利要求1所述的光学拾取器，其特征在于，该光学拾取器设有一偏转镜，用以把从所说的光接收和发射器发射出的激光束引导给物镜。
8.根据权利要求1所述的光学拾取器，其特征在于，物镜驱动装置电连接到线路板的布线图案上。
9.根据权利要求8所述的光学拾取器，其特征在于，物镜驱动装置用若干个具有导电性的弹性支撑件支撑物镜，同时，把一线圈部分设置在物镜托架上；该物镜驱动装置如此构成以致由电连接到布线图案上的所说弹性支撑件向线圈供应电能。
10.一种光学拾取器包括一块其上制有布线图案并且用金属板制成的线路板；一个光接收和发射器，它具有一个光发射器和一个光信号检测器，它们与线路板上的布线图案电连接；和一个如此布置的-即与线路板上的布线图案电连接的物镜驱动装置；所说的光接收和发射器以及物镜驱动装置布置在线路板的同一平面内。
11.根据权利要求10所述的光学捡取器，其特征在于，光接收和发射器以及物镜驱动装置容纳在一个具有一拾取器盖的固体构件内，该固定构件上设有一个用以推进拾取器的齿条和一个用以容纳推进导向轴的轴承。
12.根据权利要求10所述的光学拾取器，其特征在于，光接收和发射器包括一个由一半导体激光装置构成的光发射器、一个具有一反射面的光学棱镜和由光敏二极管构成的光信号检测器。
13.根据权利要求10所述的光学拾取器，其特征在于，光接收和发射器用一保护盖遮盖，在该保护盖的背面，至少在激光发射的方向上设置一个偏转镜。
14.根据权利要求10所述的光学拾取器，其特征在于，物镜驱动装置用若干个具有导电性的弹性支撑件支撑物镜，同时，把一线圈部分设置在物镜托架上；该物镜驱动装置是如此构成的即由电连接到布线图案上的弹性支撑件向线圈供应电能。
15.一种光学记录和再现设备，包括一块电路板，其上制有布线图案；一个光接收和发射器，该光接收和发射器具有一个光发射器和一个光信号检测器，它们与线路板上的布线图案电连接；一个设有一物镜驱动装置的光学拾取器，所说物镜驱动装置与线路板上的布线图案电连接；和一个设有拾取器盖的光学拾取器支撑件，该支撑件把布置在光学拾取器的线路板上的光接收和发射器以及物镜驱动装置容纳其内，同时，该支撑件设有用以推进光学拾取器的齿条和用以容纳推进导向轴的轴承，导向轴用以引导光学拾取器的推进。
16.根据权利要求15所述的光学拾取器，其特征在于，光接收和发射器包括一个由一半导体激光装置构成的光发射器、一个具有一反射面的光学棱镜和一个由光敏二极管构成的光信号检测器。
17.根据权利要求15所述的光学拾取器，其特征在于，光接收和发射器用一保护盖遮盖，在该保护盖的背面，至少在激光的发射方向上设有一偏转镜。
18.根据权利要求15所述的光学拾取器，其特征在于，物镜驱动装置用若干个具有导电性的弹性支撑件支撑物镜，同时，把一线圈部分设置在物镜托架上；该物镜驱动装置是如此构成的即由电连接到布线图案上的弹性支撑件向线圈供应电能。
全文摘要
一种用于光学记录和再现设备上的光学拾取器，其特征是，一块制有布线图案的线路板上电连接了一个光接收和发射器，该光接收和发射器设有一光发射器和一光信号检测器。同时，一个物镜驱动装置也布置在线路板上。由于这种结构，电连接件的数量得以减少，且能够实现光学拾取器的尺寸减小和厚度减小。
文档编号G11B7/12GK1137671SQ9610572
公开日1996年12月11日 申请日期1996年2月28日 优先权日1995年2月28日
发明者久保毅 申请人:索尼公司