JP2009205734A

JP2009205734A - Ｎｄフィルタ切替装置

Info

Publication number: JP2009205734A
Application number: JP2008046593A
Authority: JP
Inventors: Haruki Oe; 晴樹大江; Kenichi Watabe; 研一渡部
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2009-09-10

Abstract

【課題】小型化を図った場合でも、円滑にＮＤフィルタの切り替えを行うことのできるＮＤフィルタ切替装置を提供する。
【解決手段】ケース６に形成された回動軸９で移動体４を支持しながら円弧運動させることで、ガイドシャフトを設けることを不要とし、ガイドシャフトと移動体との間の摩擦の影響や、ガイドシャフトに付着した埃などの影響を排除する。これによって、装置の小型化を図るために、鉄心２７、永久磁石２８，２９、及び空芯コイル３１から構成されるトルクの小さいアクチュエータ７を適用しても、円滑に移動体４を往復動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学式ディスクドライブ装置に適用されるＮＤフィルタ切替装置に関する。

従来のこのような分野の技術として、特開平６−１３１６８３号公報がある。この公報に記載された光学式ディスクドライブ装置は、レーザビームの光量を減衰させるＮＤフィルタを往復動させて、ＮＤフィルタをレーザ光照射光路上へ配置し、若しくは、光路上から外すことによって、光ディスクに照射されるレーザビームの光量を変化させるＮＤフィルタ切替装置を有している。このようなＮＤフィルタ切替装置は、ＮＤフィルタを保持する移動体と、移動体を直線的に往復動可能に支持する基体と、移動体を移動させるアクチュエータと、を備えている。また、このＮＤフィルタ切替装置においては、移動体を支持しながら直線的に往復動させるために、移動体をガイドするためのガイドシャフトを別途設けることが必要となる。
特開平６−１３１６８３号公報

ここで、上記ＮＤフィルタ切替装置にあっては、移動体の直線的な移動に伴って、移動体とガイドシャフトとの間で摩擦が発生して動作効率が低下してしまうという問題がある。特に、装置の小型化を図った場合には、アクチュエータのトルクが小さくなるので、ガイドシャフトに付着した埃などの影響が大きくなり、移動体の円滑な移動が妨げられてしまうという問題がある。

本発明は、小型化を図った場合でも、円滑にＮＤフィルタの切り替えを行うことができるＮＤフィルタ切替装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＮＤフィルタ切替装置は、ＮＤフィルタを切り替えることにより、光学式ディスクドライブ装置のレーザビームの光量の減衰率を変化させるＮＤフィルタ切替装置において、ＮＤフィルタを保持する移動体と、移動体を往復動可能に支持する基体と、移動体を移動させるアクチュエータと、を備え、移動体は、基体に設けられた回動軸で支持されることによって、当該回動軸を中心として円弧運動し、アクチュエータは、移動体の回転半径を横切って延在すると共に両端部が移動体に支持される棒状の磁性体と、磁性体の両端部側で移動体にそれぞれ支持される一対の磁石と、磁性体を非接触で取り囲むと共に基体に固定された空芯コイルとを有することを特徴とする。

このＮＤフィルタ切替装置では、基体に設けられた回動軸で移動体を支持しながら円弧運動させることができるので、ガイドシャフトを設けることを不要とし、ガイドシャフトと移動体との間の摩擦の影響や、ガイドシャフトに付着した埃などの影響を排除することができる。これによって、装置の小型化を図るために、磁性体と、一対の磁石と、磁性体を取り囲む空芯コイルとから構成されるトルクの小さいアクチュエータを適用しても、円滑に移動体を往復動させることができる。その結果として、装置の小型化を図った場合でも、円滑にＮＤフィルタの切り替えを行うことができる。

また、ＮＤフィルタは、回動軸から径方向において、アクチュエータより外方に配置されていることが好ましい。アクチュエータよりも、ＮＤフィルタを回動軸から径方向において外方に配置することにより、アクチュエータを小さくして装置の小型化を図っても、ＮＤフィルタの移動量をアクチュエータのストロークよりも大きくすることができる。

また、移動体は基体と接触する３個の突出部を有することが好ましい。移動体を３個の突出部で支持することによって、移動体の安定性を高めることができる。

本発明に係るＮＤフィルタ切替装置によれば、小型化を図った場合でも、円滑にＮＤフィルタの切り替えを行うことができる。

以下、図面を参照して本発明に係るＮＤフィルタ切替装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１〜４に示すように、ＮＤフィルタ切替装置１は、互いに光減衰率の異なるＮＤフィルタ２，３を切り替えることにより、光学式ディスクドライブ装置（不図示）のレーザビームの光量の減衰率を変化させるものである。ＮＤフィルタ切替装置１は、ＮＤフィルタ２，３が並設された状態で円弧状に往復回動することによってＮＤフィルタ２，３の切り替えを行う移動体４と、移動体４を往復回動可能に支持するケース（基体）６と、移動体４を移動させるアクチュエータ７と、ＮＤフィルタ２，３を切り替えた後の移動体４の位置決めを行う位置決め機構８とを備える。なお、移動体４に並設されているＮＤフィルタ２，３のうち、ＮＤフィルタ２が往動側に配置され、ＮＤフィルタ３が復動側に配置されているものと定め、以下、必要な場合に「往動」、「復動」の語を用いる。

ケース６は、移動体４、アクチュエータ７及び位置決め機構８が実装される略長方形板状の底部６ａと、底部６ａの外縁部を取り囲む側壁部６ｂとから形成される。底部６ａの上面には、長手方向の一端側から他端側へ向かって、移動体４の回動中心となる回動軸９と、位置決め機構８の一部を構成する螺着用ボス１１と、アクチュエータ７の一部を構成する空芯コイル３１を固定するためのコイル取付部１２と、光学式ディスクドライブ装置（不図示）からのレーザビームを通過させるレーザ通過孔１３とが形成されている。なお、ケース６の底部６ａの一辺は、１０〜２０ｍｍ程度である。

ケース６内に実装される移動体４は、略菱形に形成されてケース６の底部６ａと対向するように配置された板状部材であり、一方の鋭角部分がケース６の回動軸９によって回動可能に支持されると共に、他方の鋭角部分がＮＤフィルタ２，３を保持することによって、回動軸９を中心としてＮＤフィルタ２，３を円弧運動させるものである。移動体４の一方の鋭角部分には、ケース６の底部６ａに向かって突出するボス（突出部）１４が設けられ、このボス１４に形成された軸孔１６に回動軸９が挿入される。一方、移動体４の他方の鋭角部分には、ケース６のレーザ通過孔１３と対向する位置に、往復動方向に沿って延在する略長方形状のＮＤフィルタ取付用貫通孔１７が形成されており、このＮＤフィルタ取付用貫通孔１７にＮＤフィルタ２，３が嵌め込まれている。なお、レーザ通過孔１３と対向することによってレーザビームの光路上に配置されるＮＤフィルタは、ＮＤフィルタ２，３の何れか一方であり、移動体４の往復回動によって切り替わる。

また、移動体４は、鋭角部分に配置されるボス１４とＮＤフィルタ２，３との間で、ケース６の螺着用ボス１１が非接触で挿入される貫通孔１８と、ケース６のコイル取付部１２に固定される空芯コイル３１が非接触で挿入されるために移動体４の略中心位置に形成された空芯コイル配置用貫通孔１９とを備え、更に、移動体４のＮＤフィルタ２，３側の端部には、ケース６の底部６ａへ向かって延在するエンドストッパ２１を備えている。

このエンドストッパ２１は、ケース６の底部６ａで往復動方向に沿って延在する長孔２２に挿入されており、長孔２２の長手方向の端面２２ａ，２２ｂと当接することによって、移動体４の往復動方向の始端と終端を規制する規制手段として作用する。具体的には、移動体４の往動側への回動に伴って、レーザ通過孔１３と対向するＮＤフィルタがＮＤフィルタ２からＮＤフィルタ３へ切り替わった時に、エンドストッパ２１と長孔２２の往動側の端面２２ａとが当接することにより移動体４の終端が規制される。一方、移動体４の復動側への回動に伴って、レーザ通過孔１３と対向するＮＤフィルタがＮＤフィルタ３からＮＤフィルタ２へ切り替わった時に、エンドストッパ２１と長孔２２の復動側の端面２２ｂとが当接することにより移動体４の終端が規制される。

移動体４の下面には、それぞれの鈍角部分からケース６の底部６ａへ向かって突出して、底部６ａに接触する突出部２３，２４が設けられる。また、移動体４のボス１４の下面は、ケース６の回動軸９の下部に形成されている段差部２６と面接触する。これにより、移動体４は、突出部２３，２４及びボス１４の３箇所でケース６の底部６ａに支持される。このように、移動体４を突出部２３，２４及びボス１４の３箇所で支持することによって、移動体４の安定性を高めることができる。

移動体４を移動させるためのアクチュエータ７は、両端が移動体４に支持される直線的な棒状の鉄心（磁性体）２７と、鉄心２７の両端側に配置される一対の永久磁石２８，２９と、鉄心２７を取り囲む空芯コイルと３１とを備えて構成される。永久磁石２８，２９は、空芯コイル３１が挿入される空芯コイル配置用貫通孔１９を挟んで対向するように、移動体４の往動側及び復動側の鈍角部分にそれぞれ形成された磁石保持部３２，３３で各々支持され、互いのＮ極同士が向かい合うように配置されている。鉄心２７は、移動体４の空芯コイル配置用貫通孔１９内で、移動体４の回動半径を横切って延在し、鉄心２７の両端部は移動体４に設けられた磁石保持部３２，３３を貫通して永久磁石２８，２９に接触している。空芯コイル３１は、移動体４の空芯コイル配置用貫通孔１９内に配置されると共にケース６のコイル取付部１２に固定されており、鉄心２７を取り囲む筒状のコイルボビン３１ａと、コイルボビン３１ａの外周に巻かれたコイル３１ｂとを備えている。このコイルボビン３１ａの貫通孔３１ｃは、その内部で鉄心２７が移動体４に伴って移動しても内壁面と接触しないように、断面が長円状又は楕円状に形成されている。

図５に示すように、移動体４の位置決めを行うための位置決め機構８は、移動体４から上方へ向かって形成される山部４１と、山部４１に当接する係止突部５１を有する押圧板４３と、押圧板４３を移動体４に付勢する圧縮バネ４４と、圧縮バネ４４の上端側をワッシャ４６を介して支持する調整ネジ４７と、調整ネジ４７が螺着されると共にケース６の底部６ａから突出して圧縮バネ４４と押圧板４３とを支持する螺着用ボス１１とを備えている。

移動体４に形成される山部４１は、螺着用ボス１１が挿通される貫通孔１８のＮＤフィルタ２，３側の上縁部に設けられると共に、一対の略台形状の溝部４８，４９の間に形成される。山部４１は、溝部４８側に形成された往動側斜面４１ａと、溝部４９側に形成された復動側斜面４１ｂとで構成されている。なお、この山部４１の頂部は鈍角に形成されていることが好ましい。

移動体４の上方に配置される押圧板４３は、２つの貫通孔を有し、これらの貫通孔にケース６の螺着用ボス１１と回動軸９とがそれぞれ嵌入され、２箇所で支持されることによって回動軸９周りの回動が規制されている。なお、押圧板４３は、回動は規制されているが、上下方向には移動可能になっている。この押圧板４３は、下方へ向かって突出して移動体４の山部４１に当接する断面Ｕ字状の係止突部５１を有する。この係止突部５１は、押圧板４３及び螺着用ボス１１を介してケース６に対して固定されており、山部４１の斜面４１ａ，４１ｂのいずれか一方に当接するものである。具体的には、係止突部５１は、移動体４の往動側への回動に伴って、レーザ通過孔１３と対向するＮＤフィルタが往動側のＮＤフィルタ２から復動側のＮＤフィルタ３へ切り替わった時に、山部４１の復動側斜面４１ｂと当接し（図７参照）、移動体４の復動側への回動に伴って、レーザ通過孔１３と対向するＮＤフィルタが復動側のＮＤフィルタ３から往動側のＮＤフィルタ２へ切り替わった時に、山部４１の往動側斜面４１ａと当接する（図５参照）。

押圧板４３の貫通孔に嵌入されるケース６の螺着用ボス１１の頂部には、調整ネジ４７が螺着されており、この調整ネジ４７の頭部で支持されたワッシャ４６と押圧板４３との間には、螺着用ボス１１を取り囲むように圧縮バネ４４が配置されている。圧縮バネ４４は、押圧板４３に弾性力を作用させることによって、押圧板４３の係止突部５１を移動体４の山部４１に付勢する。山部４１に対する係止突部５１の付勢力の大きさは、螺着用ボス１１に対する調整ネジ４７の締め込み量を調整して圧縮バネ４４の弾性力を変化させることによって調整可能である。

次に、ＮＤフィルタ切替装置１の動作について説明する。

まず、アクチュエータ７を構成する永久磁石２８，２９は互いのＮ極同士が向かい合うように配置されているため、永久磁石２８，２９からのそれぞれの磁束同士が鉄心２７内で互いに反発し合い、これによって、鉄心２７の周囲には鉄心２７から外側へ向かう磁束が発生する。図３に示すように、ケース６のレーザ通過孔１３と往動側のＮＤフィルタ２とが対向している状態で空芯コイル３１のコイル３１ｂに電流を流すと、鉄心２７の周囲の磁束とコイル３１ｂに流れる電流との間の相互作用により、往動側へ移動するような電磁力が鉄心２７に作用する。これによって、鉄心２７の移動に伴って移動体４が往動側へ回動し、図６に示すように、レーザ通過孔１３と対向してレーザビームの光路上に配置されるＮＤフィルタが、往動側のＮＤフィルタ２から復動側のＮＤフィルタ３へ切り替わる。切り替わった後、移動体４の往動側への回動は、エンドストッパ２１とケース６の長孔２２の往動側の端面２２ａとが当接することによって規制される。

このとき、押圧板４３の係止突部５１は、山部４１の往動側斜面４１ａと当接する状態（図５参照）から、移動体４の往動側への回動に伴い、山部４１の復動側斜面４１ｂと当接する状態（図７参照）となる。圧縮バネ４４の弾性力によって、山部４１の復動側斜面４１ｂに係止突部５１が付勢されながら当接するため、移動体４には往動側へ向かう力が作用する。このように、移動体４に往動側へ向かう力が作用することにより、エンドストッパ２１が長孔２２の端面２２ａに押し付けられ、これによって、移動体４のがたつきが規制されると共に、正確な位置決めがなされる。

次に、空芯コイル３１のコイル３１ｂに往動時とは逆方向の電流を流すと、復動側へ移動するような電磁力が鉄心２７に作用する。これによって、鉄心２７の移動に伴って移動体４が復動側へ回動し、図３に示すように、レーザ通過孔１３と対向してレーザビームの光路上に配置されるＮＤフィルタが、復動側のＮＤフィルタ３から往動側のＮＤフィルタ２へ切り替わる。切り替わった後、移動体４の復動側への回動は、エンドストッパ２１とケース６の長孔２２の復動側の端面２２ｂとが当接することによって規制される。

このとき、押圧板４３の係止突部５１は、移動体４の復動側への回動に伴い、山部４１の往動側斜面４１ａと当接する状態（図５参照）となる。圧縮バネ４４の弾性力によって、山部４１の往動側斜面４１ａに係止突部５１が付勢されながら当接するため、移動体４には復動側へ向かう力が作用する。このように、移動体４に復動側へ向かう力が作用することにより、エンドストッパ２１が長孔２２の端面２２ｂに押し付けられ、これによって、移動体４のがたつきが規制されると共に、正確な位置決めがなされる。

以上によって、ＮＤフィルタ切替装置１は、ケース６に設けられた回動軸９で移動体４を支持しながら円弧運動させることができるので、ガイドシャフトを設けることを不要とし、ガイドシャフトと移動体との間の摩擦の影響や、ガイドシャフトに付着した埃などの影響を排除することができる。これによって、装置の小型化を図るために、鉄心２７と、永久磁石２８，２９と、空芯コイル３１とから構成されるトルクの小さいアクチュエータ７を適用しても、円滑に移動体４を往復動させることができる。その結果として、装置の小型化を図った場合でも、円滑にＮＤフィルタ２，３の切り替えを行うことができる。

また、アクチュエータ７よりも、ＮＤフィルタ２，３を回動軸９から径方向において外方に配置することにより、アクチュエータ７を小さくして装置の小型化を図っても、ＮＤフィルタ２，３の移動量をアクチュエータ７のストロークよりも大きくすることができる。

更に、ＮＤフィルタ切替装置１は、がたつき規制のための移動体４に対する作用として、山部４１に対する係止突部５１の付勢力を利用しているので、製造時の部品同士の位置精度を必要以上に高めなくても、アクチュエータ７の出力に合わせて適切に対応させることができる。また、ケース６に鉄球などの位置決め手段を設けることを不要とすることができるため、装置を小型にすることができる。その結果として、小型化を可能にし、確実にＮＤフィルタ２，３の切り替えを行うことができる。

また、ケース６の螺着用ボス１１に対する調整ネジ４７の締め込み量を変化させることにより、押圧板４３に作用する圧縮バネ４４の弾性力を調整することができ、これによって、移動体４の山部４１に当接する係止突部５１の付勢力を容易に調整することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、本実施形態では、移動体４の位置決め機構として押圧板４３及び圧縮バネ４４などから構成されるものを適用したが、これに代えて、アクチュエータ７の往復動方向の両側に鉄球などを配置することによって移動体４の位置決めをしてもよい。このような構成によれば、移動体４が往動側に回動したときは往動側の永久磁石２８と往動側の鉄球同士の引力によって位置決めがなされ、移動体４が復動側に回動したときは復動側の永久磁石２９と復動側の鉄球同士の引力によって位置決めがなされる。

本発明の実施形態に係るＮＤフィルタ切替装置を示す斜視図である。図１に示すＮＤフィルタ切替装置の分解斜視図である。図１に示すＮＤフィルタ切替装置の平面図である。図３のＡ矢視図である。図３のＶ−Ｖ線に沿う拡大断面図である。図１に示すＮＤフィルタ切替装置がＮＤフィルタを切り替えた後の状態を示す平面図である。図６のＶＩ−ＶＩ線に沿う拡大断面図である。

符号の説明

１…ＮＤフィルタ切替装置、２，３…ＮＤフィルタ、４…移動体、６…ケース（基体）、７…アクチュエータ、９…回動軸、１４…ボス（突出部）、２３，２４…突出部、２７…鉄心（磁性体）、２８，２９…永久磁石、３１…空芯コイル。

Claims

ＮＤフィルタを切り替えることにより、光学式ディスクドライブ装置のレーザビームの光量の減衰率を変化させるＮＤフィルタ切替装置において、
前記ＮＤフィルタを保持する移動体と、
前記移動体を往復動可能に支持する基体と、
前記移動体を移動させるアクチュエータと、を備え、
前記移動体は、前記基体に設けられた回動軸で支持されることによって、当該回動軸を中心として円弧運動し、
前記アクチュエータは、前記移動体の回動半径を横切って延在すると共に両端部が前記移動体に支持される棒状の磁性体と、前記磁性体の前記両端部側で前記移動体にそれぞれ支持される一対の磁石と、前記磁性体を非接触で取り囲むと共に前記基体に固定された空芯コイルとを有することを特徴とするＮＤフィルタ切替装置。
前記ＮＤフィルタは、前記回動軸から径方向において、前記アクチュエータより外方に配置されていることを特徴とする請求項１記載のＮＤフィルタ切替装置。
前記移動体は前記基体と接触する３個の突出部を有することを特徴とする請求項１又は２記載のＮＤフィルタ切替装置。