JP2003324979A - 駆動機構 - Google Patents

駆動機構

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JP2003324979A
JP2003324979A JP2002130696A JP2002130696A JP2003324979A JP 2003324979 A JP2003324979 A JP 2003324979A JP 2002130696 A JP2002130696 A JP 2002130696A JP 2002130696 A JP2002130696 A JP 2002130696A JP 2003324979 A JP2003324979 A JP 2003324979A
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JP
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vibration
piezo element
counter balance
optical pickup
actuator
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JP2002130696A
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Tokio Kanouda
冬希郎 叶田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピエゾ素子の振動がカウンターバランスの反
力の影響を受けることなく、ピエゾ素子の本来の振動特
性が得られ光学ピックアップの送り量を安定できるよう
にした駆動機構を得る。 【解決手段】 直線運動型アクチュエータであるピエゾ
素子と、ピエゾ素子にその振動方向の一端側に接合され
たロッドと、ピエゾ素子にその振動方向の他端側に結合
されたカウンターバランスとから構成されるインパクト
駆動アクチュエータにおいて、インパクト駆動アクチュ
エータをブラケット4に固定する部分として、ピエゾ素
子1の振動が零に近い加振原点aがカウンターバランス
3との結合部にあり、この結合部分に取り付けたフラン
ジ部12を介してブラケット4に支持するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電セラミック等
の振動素子を用い直線運動型アクチュエータであるいわ
ゆる、インパクト駆動アクチュエータを利用して被駆動
体である光学ピックアップを送り駆動するための例え
ば、MD(ミニディスク)等に利用して好適な駆動機構
に関し、詳しくは、インパクト駆動アクチュエータのシ
ャーシ等の取付部への支持構造であって、振動素子の振
動時に発生する反力を回避できるようにしたことによっ
て振動特性の安定化を図り、光学ピックアップの送り量
を安定して行えるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】従来の上述したインパクト駆動アクチュ
エータを利用したこの種、駆動機構の構成を図9を参照
して説明する。
【0003】符号1がインパクト駆動アクチュエータの
アクチュエータ部を構成する圧電セラミックからなる振
動素子としてのピエゾ素子である。ピエゾ素子1の振動
方向である一端面側(右端部側)にはロッド2が接着剤
等により接合固定されている。また、ピエゾ素子1の他
端面側にはカウンターバランス3が同じく接着剤等によ
り接合固定されている。このカウンターバランス3は図
示しないシャーシ側に支持されているブラケット4に圧
入あるいは接着等の方法により固定されている。尚、ロ
ッド2の他端側は支持部材4aに軸径方向にはガタが生
じることなく、しかも軸方向には振動の許容範囲余裕を
もって保持されている。
【0004】一方、符号5が被駆動体である例えば光学
ピックアップであり、光学ピックアップ5は紙面上方側
ではロッド2の下面を摩擦連結面6で受け、ロッド2の
上面側から板ばね7で摩擦接触している。つまり、光学
ピックアップ5はロッド2を摩擦連結面6と板ばね7と
で挟持し摩擦保持するようにされている。
【0005】また、光学ピックアップ5は紙面下方側で
はロッド2と平行なガイド軸8がシャーシ9等に支持さ
れ、このガイド軸9に光学ピックアップ5のガイド軸受
10,10が保持されている。すなわち、光学ピックア
ップ5はスピンドルモータ11にチャッキング保持され
る図示しないディスクの半径方向へ移動可能にされる。
【0006】ここで、インパクト駆動アクチュエータの
駆動原理は、ピエゾ素子1に図9Aに示すような矩形波
の電圧を印加することで、ピエゾ素子1に発生する振動
(伸縮振動)を利用して光学ピックアップ5の移動が可
能となる。すなわち、ピエゾ素子1が波形s1 のように
ゆっくり伸びる動作の際にロッド2に摩擦接触している
光学ピックアップを移動させ、波形s0 のように瞬時に
縮む動作の際に光学ピックアップ5がその位置に置いて
きぼりになって滑って静止する動作を繰り返すことで光
学ピックアップ5の駆動が行われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したイ
ンパクト駆動アクチュエータは図10に拡大して示すよ
うにカウンターバランス3がブラケット4に圧入あるい
は接着等の方法により固定されているため、ピエゾ素子
1に発生した振動の一部はカウンターバランス3にf1
として伝わった力がピエゾ素子1に反力f2 となって生
じる。ここで、ピエゾ素子1の特性としては外部から力
が作用した場合に電圧が発生する。つまり、ピエゾ素子
1に与えた電圧に対して反力による電圧が干渉される。
これを図11に示した観測波形に基づいて説明すると、
ピエゾ素子1への入力波形Aに対し、ロッド2の先端の
変位波形wを観測すると、波形の一部に歪みw1 が発生
していることが判る。この歪みw1 の発生要因はピエゾ
素子1自身が変位しカウンターバランス3の固定部から
反射波がピエゾ素子1に反力となって生じ、この反射波
の変位によってピエゾ素子1が発電するためであり、こ
れを図8に示した振動周波数/変位グラフに表すと歪み
pが原因となってカウンターバランス3の固定方式では
・・・×・・・のように幾つもの共振ピーク点p1 、p
2 、p3 を持ついわゆる共振あばれのある共振周波数が
発生し、このため、光学ピックアップ5の送り量が不安
定となるといった問題がある。
【0008】本発明は、上述したような課題を解消する
ためになされたもので、ピエゾ素子の振動がカウンター
バランスの反力の影響を受けることなく、ピエゾ素子の
本来の振動特性が得られ光学ピックアップの送り量を安
定できるようにした駆動機構を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め本発明による駆動機構は、直線運動型アクチュエータ
である振動素子と、振動素子にその振動方向の一端側に
接合された可動軸と、振動素子にその振動方向の他端側
に結合されたカウンターバランスとから構成されるイン
パクト駆動アクチュエータにおいて、インパクト駆動ア
クチュエータを取付部に固定する部分として、振動素子
の振動が零に近い加振原点を支持するようにしたもので
ある。
【0010】上述した駆動機構によれば、振動素子の振
動が零に近い加振原点を支持するようにしたので、振動
素子に発生した振動がカウンターバランスに伝わること
もなく、従って、振動素子はカウンターバランスからの
反力を受けることもなく、振動素子本来の振動特性を得
ることができるようになり、これによって、光学ピック
アップの送り量を安定して行うことができる。
【0011】また、本発明による駆動機構によれば、振
動素子の加振原点が振動素子及び可動軸との重量を保つ
バランス位置りあり、このバランス位置に取り付けたフ
ランジ部を介して取付部に支持するようにしたものであ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明による駆動機構の実
施の形態をインパクト駆動アクチュエータを用いたMD
等の光学ピックアップの駆動機構を例にとって図面を参
照して説明する。
【0013】図1はインパクト駆動アクチュエータを用
いた光学ピックアップの平面図であり、図8で説明した
従来例と同一構成部分には同じ符号を付して説明する。
【0014】符号1がインパクト駆動アクチュエータの
アクチュエータ部を構成する圧電セラミックからなる振
動素子としてのピエゾ素子である。ピエゾ素子1の矢印
で示した振動方向(伸縮方向)の一端面側(右端部側)
にはロッド2が接着剤等により接合固定されている。ま
た、ピエゾ素子1の振動方向の他端面側には例えば真鍮
等の金属材からなるカウンターバランス3が同じく接着
剤等により接合固定されている。カウンターバランス3
はピエゾ素子1とロッド2との重量にほぼ等しくされて
いる。
【0015】ピエゾ素子1及びカウンターバランス3側
は図示しないシャーシ側に支持されているブラケット4
に支持されるものであるが、支持方法については後で詳
細に説明する。尚、ロッド2の他端側は支持部材4aに
軸径方向にはガタが生じることなく、しかも軸方向はピ
エゾ素子1と同期して振動するものであるため、振動の
許容範囲余裕をもって保持されている。
【0016】一方、符号5が被駆動体である例えば光学
ピックアップであり、光学ピックアップ5は紙面上方側
ではロッド2の下面を摩擦連結面6で受け、ロッド2の
上面側から板ばね7で摩擦接触している。つまり、光学
ピックアップ5はロッド2を摩擦連結面6と板ばね7と
で挟持し摩擦保持するようにされている。
【0017】また、光学ピックアップ5は紙面下方側で
はロッド2と平行なガイド軸8がシャーシ9等に支持さ
れ、このガイド軸9に光学ピックアップ5のガイド軸受
10,10が保持されている。すなわち、光学ピックア
ップ5はスピンドルモータ11にチャッキング保持され
る図示しないディスクの半径方向へ移動可能にされる。
【0018】さて、ピエゾ素子1はその全体が均等に振
動するものでなく、振動が零に近い加振原点といわれる
振動の発生部分があり、このピエゾ素子1の加振原点a
の位置はピエゾ素子1及びロッド2とカウンターバラン
ス3との重量のバランスによって変位する。ピエゾ素子
1の加振原点aの部分をブラケット4に支持することに
より、ピエゾ素子1がカウンターバランス3からの反力
の影響を極めて小さくすることができることになる。
【0019】ここで、ピエゾ素子1の加振原点aをブラ
ケット4に支持する支持手段の一つの実施の形態を図2
に示す。図2ではピエゾ素子1の加振原点aがカウンタ
ーバランス3との結合部を想定している。尚、この図で
は図1とはインパクト駆動アクチュエータは左右が逆に
されている。
【0020】上述した支持手段の一例としては例えばカ
ウンターバランス3から一体にフランジ部12を形成
し、フランジ部12の中心にピエゾ素子1の軸中心を合
わせるようにして接着剤により結合されている。そし
て、このフランジ部12の外周部をブラケット4に形成
した溝4bに支持させるようにしている。この際、ピエ
ゾ素子1及びカウンターバランス3はブラケット4の貫
通孔4cに接しないようにしている。尚、フライジ部1
2はカウンターバランス3から一体に形成した場合につ
いて説明したが、別の方法としてピエゾ素子1とカウン
ターバランス3とフランジ部12とが別体に構成され、
これらがねじ込みや圧入あるいは接着等の方法により固
定されることであってもよい。
【0021】また、フランジ部12をブラケット4の溝
4bに支持する構造としては、図4に示すようにブラケ
ット4の一側部に溝4b及び貫通孔4cと連通する横孔
4dを設け、この横孔4dからピエゾ素子1及びカウン
ターバランス3を挿入することによって支持が可能とな
る。尚、フランジ部12はブラケット4の溝4bに対し
て接着により固定することであってもよい。
【0022】また、ブラケット4にフランジ部12を支
持する別の実施の形態として図5に示すように、ブラケ
ット4の貫通孔4bにフランジ部12と同じ径の段付き
孔部13を形成し、この段付き孔部13にフランジ部1
2を位置決めし、ねじ14でフランジ部12をブラケッ
ト4に支持するようにしてもよい。
【0023】以上のように図2に示したピエゾ素子1の
支持構造において振動が零に近い加振原点a付近をフラ
ンジ部12を介してブラケット4に支持するようにした
ときのピエゾ素子1の振動作用を図3について説明す
る。ピエゾ素子1は加振原点aを基点にして矢印方向に
のみ振動(伸縮)し、ピエゾ素子1の振動はカウンター
バランス3側に伝わることが少ない。従って、ピエゾ素
子1はカウンターバランス3からの反力に干渉されるこ
とが殆どなく、ピエゾ素子本来の振動特性を得ることが
できるようになる。これによって、光学ピックアップの
送り量を安定して行うことができる。
【0024】ここで、ピエゾ素子1の振動が零に近い加
振原点aがカウンターバランス3との結合部に近いピエ
ゾ素子1の部分にある実施の形態を図6に示す。この場
合、ピエゾ素子1の支持手段は加振原点aの部分に対応
するピエゾ素子1の周囲にリング状フランジ部15を挿
着等の方法により固定し、このリング状フランジ部15
の外周部をブラケット4に支持したものである。
【0025】このように構成したピエゾ素子1も加振原
点aを基点にして矢印方向にのみ振動(伸縮)し、ピエ
ゾ素子1の振動はカウンターバランス3側へ伝わること
が少ない。このため、ピエゾ素子1はカウンターバラン
ス3からの反力に干渉されることも殆どなく、ピエゾ素
子本来の振動特性を得ることができるようになる。
【0026】因みに、ピエゾ素子1の振動特性として図
7に示すようにピエゾ素子1の入力波形Aに対してピエ
ゾ素子1の振動によるロッド2の先端の変位を観測した
変位波形wはカウンターバランス3からの反射波が発生
しないため、歪みが発生することもなく、図8に示した
振動周波数に対する変位をグラフに表すと、本発明では
・・・○・・・で示すように共振周波数はピエゾ素子自
体の持つ一つのピーク共振点pとなり、従来のようなカ
ウンターバランス3を支持した方式に比較して本発明で
は変位あばれが少ないといった結果が得られた。これに
よって、光学ピックアップの移動を安定して行うことが
できる。
【0027】本発明は、上述しかつ図面に示した実施の
形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範
囲内で種々の変形実施が可能である。
【0028】尚、本例では、MD等のディスクの光学ピ
ックアップを駆動する場合について説明したが、その
他、インパクト駆動アクチュエータを利用して駆動され
る駆動体に広く適用可能である。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明による駆動機
構は、インパクト駆動アクチュエータを取付部に支持す
る部分として、振動素子の振動が零に近い加振原点を支
持するようにしたので、振動素子に発生した振動がカウ
ンターバランスに伝わることもなく、振動素子はカウン
ターバランスからの反力に干渉されることもなく、振動
素子本来の振動特性を得ることができるようになり、光
学ピックアップの送り量を安定して行うことができると
いった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】インパクト駆動アクチュエータを用いた光学ピ
ックアップの平面図である。
【図2】インパクト駆動アクチュエータの固定構造の断
面図である。
【図3】ピエゾ素子に反力の影響が発生しない様子の説
明図である。
【図4】ブラケットへフランジ部が取り付けられる構造
の側面部である。
【図5】フランジ部の別の固定方法の断面図である。
【図6】加振原点が異なる場合のピエゾ素子の支持構造
の図である。
【図7】本発明によるピエゾ素子の固定方式による先端
変位波形図である。
【図8】本発明と従来の固定方式による駆動周波数/先
端変位のグラフである。
【図9】従来のピエゾ素子の固定方式によるインパクト
駆動アクチュエータを用いた光学ピックアップの平面図
である。
【図10】従来のピエゾ素子の支持方式断面図である。
【図11】従来のピエゾ素子の支持方式による先端変位
波形図である。
【符号の説明】
1…ピエゾ素子、2…ロッド、3…カウンターバラン
ス、4…ブラケット、5…光学ピックアップ、12,1
5…フランジ部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直線運動型アクチュエータである振動素
    子と、上記振動素子にその振動方向の一端側に接合され
    た可動軸と、上記振動素子にその振動方向の他端側に結
    合されたカウンターバランスとから構成されるインパク
    ト駆動アクチュエータにおいて、 上記インパクト駆動アクチュエータを取付部に固定する
    部分として、上記振動素子の振動が零に近い加振原点を
    支持するようにしたことを特徴とする駆動機構。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の駆動機構において、 上記加振原点は上記振動素子及び可動軸とカウンターバ
    ランスとの重量のバランスを保つ位置にあり、このバラ
    ンス位置に取り付けたフランジ部を介して取付部に支持
    するようにしたことを特徴とする駆動機構。
JP2002130696A 2002-05-02 2002-05-02 駆動機構 Pending JP2003324979A (ja)

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