JP2009515288A - 記憶媒体にアクセスするための装置 - Google Patents

Abstract

記憶媒体にアクセスするための装置であって、アクチュエータ・ベース（１０１）と、アクチュエータ・キャリア（２０１）とを備え、ここで、アクチュエータ・ベース（１０１）に対してアクチュエータ・キャリア（２０１）を押圧する弾力性の連結は、１本の直線の線ばね（１０２、１０２’）と、アクチュエータ・キャリア（２０１）は、同軸の円筒形の取付座（１０５、１０６、３０１、４０２）の部分でアクチュエータ・ベース（１０１）に着座される。

Description

本発明は、記憶媒体にアクセスするための装置に関し、具体的には、ディスク媒体のピックアップ上のアクチュエータに関する。

動く記憶媒体（moving storage media）にアクセスするためには、ピックアップが使用され、このピックアップは、アクチュエータ・ベースの上に取り付けられたアクチュエータ・キャリアの上のアクチュエータを含むトランスデューサを備える。光記憶媒体に対しては、トランスデューサは、光線（light beam）を生成すること、記憶媒体のデータ層の上に光線の焦点を合わせること、および戻って来る光線を評価することを含む光ピックアップである。磁気記憶媒体に対しては、トランスデューサは、動く記憶媒体の表面に向かってよく画成された小さな距離の中に持ち込まれる磁気ヘッドである。アクチュエータは、記憶媒体の外形、懸架装置、または動きの不完全さに起因して、所望のアクセス地点が、名目上の位置から、不規則に、または系統的な様式で逸脱する状態で、動く記憶媒体の表面の所望のアクセス地点に対してトランスデューサの少なくとも一部を早く位置決めする働きをする。アクチュエータの位置決めは、トランスデューサが情報トラックを正確にトラッキングするようにする、トラッキング、すなわち表面に平行でその情報トラックに直交する横方向でのサーボ制御位置決めを含み、および、トランスデューサが表面に対して所望の距離で維持されるようにする、焦点合わせ制御あるいは距離制御、すなわち表面に直交する方向でサーボ制御位置決めを含む。具体的には、トラッキング位置合わせに対して、アクチュエータが達することが可能になる位置の範囲は、典型的には、媒体表面に存在するすべての情報トラックにアクセスするのに必要とされる範囲より小さい。これらの事例では、アクチュエータで実行される高速トラッキング制御に加えて、ピックアップは、全体として媒体の上の任意の所望の情報トラックにアクセスするために再位置決めすることができるように取り付けられる。この再位置決めのためには、線形摺動軸受またはレバー構造が用いられる。典型的には、全体としてピックアップを再位置決めすることに関係する大きな質量のために、再位置決めの移動は、アクチュエータによる短距離のトラッキングの動きより緩慢であり、または遅い。

記憶媒体密度の増加とともに、記憶媒体表面、アクセスされる情報トラック、およびその上の所望のアクセス地点に対するトランスデューサの角度の位置合わせは、重要性が増加している。関連する部品（involved parts）の機械的許容差を補うためには、アクチュエータは、アクチュエータ・キャリアおよび分離したアクチュエータ・ベースを用いて取り付けられる。アクチュエータ・キャリアおよびアクチュエータ・ベースは、媒体表面に対してトランスデューサを角度的に位置合わせすることを可能にするように形成される。この位置合わせのためには、アクチュエータ・キャリアおよびアクチュエータ・ベースは、例えば円筒形または球状の整合する湾曲した複数の表面であって、この表面によって一方が他方の中に着座する表面と、例えば接触圧力ばねの形の弾力性のある連結であって、この弾力性のある連結によってアクチュエータ・キャリアがアクチュエータ・ベースに対して押圧される弾力性連結と、これら２つの相対的位置を微調整することを可能にする位置合わせねじ、らせん状座金、または偏芯ボルトのような位置合わせ手段、とを有する。

平たい小型のピックアップに対して、弾力性連結として渦巻きばねを使用すると、ばねが圧縮または引張りタイプかどうかにかかわらず全体のピックアップ寸法、具体的には、ピックアップの厚さに悪影響を与える。広い渦巻きばねを避けるための１つの可能性のあるアプローチは、そこに含まれる複数の部品のある部分、すなわちアクチュエータ・キャリアおよびアクチュエータ・ベースを、それ自体が弾性的であるように、設計することである。しかし、これは、これら部品を、高価にし、および／または複雑にし、製造するのを難しくし、機械的疲労の傾向があり、ならびに／あるいはそれが追加の許容差を招く。渦巻きばねを避ける別の可能性のあるアプローチが、組立中、アクチュエータ・キャリアおよびアクチュエータ・ベースがその中に配置される組立道具によって、一時的に接触圧力（contact pressing）を実行することである。これは、位置合わせの後にこれら２個の部品が互いに対して機械的、例えば糊または固定ラッカーによって固定され、次いで、これらの位置合わせされた相対位置を緩めることなく組立道具から取り外すことができることをされるように、仮定しており、どのような場合でも、これは組立道具をより複雑に高価なものにする。

本発明によると、長手方向に対して直角の方向に弾力を有する材料からなる１本の直線部材がアクチュエータ・キャリアとアクチュエータ・ベースの間の弾性連結のために用いられる。これは最小の空間を必要とし、製造するために廉価で廃棄物がないという利点を有する。

動く記憶媒体にアクセスする装置であって、アクチュエータ・キャリアの上にトランスデューサを有するピックアップと、アクチュエータ・ベースと、アクチュエータ・ベースに対してアクチュエータ・キャリアを押圧する弾性連結手段とを備える装置において、本発明による弾性連結手段は、長手方向に対して直角の方向に弾力を有する材料からなる１本の直線部材である接触圧力ばねとして実施される。これがまた、知られたデザイン、すなわちアクチュエータ・キャリアの上およびアクチュエータ・ベースの上の弾性連結手段の作用点を通る直線によって画成される空間的な方向が所望の押圧力ベクトルの方向と一致している必要があることに暗黙的に含まれる不利益を克服することが有利である。長手方向に対して直角の方向に弾力を有する弾力を有する材料には、ばね鋼または燐青銅などの「古典的な」材料およびガラス繊維強化プラスチックまたは炭素繊維または上述の任意の組合せから作製される複合体などの「近代的な」材料が含まれる。

押圧ばねが、ばね鋼または燐青銅から作製される１本の直線部材であることが有利である。したがって、これら材料およびこれらの取扱いならびに工具はよく知られ、材料自体に耐久性がある。

押圧ばねの中央部分がアクチュエータ・ベースに寄りかかり（lean）、押圧ばねの２つの端部部分がアクチュエータ・キャリアに寄りかかることが有利である。このデザインによって、ばねの復元力が対称的な方法で作用し、ばねの全体長さの弾性が用いられる。

接触圧力ばねが、アクチュエータ・ベースの空洞の中に配置され、この空洞が、曲がっていない接触圧力ばねが意図せずに脱落することを防止するように成形されることが有利である。これは、接触圧力ばねの挿入の後で半製品のピックアップが安全に再配置されることができる点でそれが製造を容易にするという利点を有する。

空洞が、ばねが押圧される方向に直交する方向で接触圧力ばねの長さおよび直径にそれぞれ実質的に等しいサイズであり、空洞の少なくとも一部が、押圧の方向で接触圧力ばねの直径より大きなサイズであるべきであり、これは、ばねが押圧の下で曲がることを可能にすることが有利である。これにより、ばねはその休止位置でおよび応力状態に最適に案内され、さらに、空洞の実質的に等しい部分とより広い部分の間の遷移での適切な成形によって、全体の弾性連結のばね特性が、特定の限度の中で曲げ力と結果として生じるたわみまたは曲げとの間の非線形依存性に変化させられることができるという利点を有する。

アクチュエータ・キャリアが、その端部に接触圧力ばねの直径または形状に実質的に等しい半径または形状からなる円筒形の逃げ（clearances）を有し、これにより、アクチュエータ・キャリアが接触圧力ばねの下に引っ掛けられることを可能にすることが有利である。これは、組立ミスを避けることに貢献するアクチュエータ・キャリアと接触圧力ばねの間のよく画成されたインターロックを保証するという利点を有する。

アクチュエータ・キャリアが同軸の円筒形の取付座によってアクチュエータ・ベースに着座され、押圧ばねが取付座の軸に平行に向きを付けられることが有利である。このデザインによって、アクチュエータ・ベースに対してアクチュエータ・キャリアを押圧する復元力の成分が、最大化される。円筒形の取付座がアクチュエータ・キャリアの外端部に位置するとき、アクチュエータ・キャリアとアクチュエータ・ベースの間の連結は、取付座の軸の周りの回転の許された位置合わせ運動以外の方向で最大限動きが鈍い。

光ディスクにアクセスする例を用いて後に続く図の中で本発明を説明する。この事例では、トランスデューサはレンズを有する光ピックアップの形をとり、このレンズによって、光線はディスクの表面の上またはディスクの表面に平行な情報層に焦点を合わせられ、上述トラッキング方向はディスク中心に対する半径方向に対応する。

図１は、本発明による光ディスクアクセス装置のアクチュエータ・ベース１０１のおよび接触圧力ばね（contact pressure spring）１０２の部品を示す。この接触圧力ばね１０２は、アクチュエータ・ベース１０１の中の適した穴または空洞１０４の中に軸方向１０３に挿入される前の状態が示されている。アクチュエータ・ベース１０１は、アクチュエータ・キャリアの対応するここでは図示されていないペグ（peg；嵌合突起）を受け入れるための円筒形に成形され湾曲した表面からなる第１の逃げ（clearances）１０５、１０６を有する。アクチュエータ・ベース１０１の中の穴１０４は、接触圧力ばね１０２がその中に挿入されると、接触圧力ばね１０２の中央部分が押し下げられ、一方、接触圧力ばね１０２の端部は、図示されていない光ディスクの表面に直交する焦点方向である上向き方向ｙに、弾性的に曲がることができるように拘束されない。

図２は、接触圧力ばね１０２、１０２’がその規定位置（nominal position）に挿入され、アクチュエータ・キャリア２０１が、暫定的位置であるが、接触圧力ばね１０２、１０２’の端部の下に取り付けられている状態の、図１のアクチュエータ・ベース１０１の部品を示す。この取付けに備えて、アクチュエータ・キャリア２０１は、２個のレバー２０２、２０２’を有し、これらレバー２０２、２０２’の部分で、接触圧力ばねの端部１０２、１０２’の下に引っ掛けられる。

図３は、アクチュエータ・ベース１０１の部品およびアクチュエータ・キャリア２０１の部品に関する図２の詳細を示す。アクチュエータ・キャリア２０１の左側レバー２０２’は、その端部に第２の逃げ（clearances）３０２を有する。第２の逃げ３０２は、円筒形からなり、接触圧力ばね１０２の半径よりわずかに大きい半径を有し、これは、レバー２０２’が、組立時に、接触圧力ばねの端部１０２の下にしっかりと引っ掛けられることを可能にする。ここでは図示されていない右側レバーの端部は対応して成形される。アクチュエータ・キャリア２０１の左側ペグ３０１は、第１の逃げ１０６のわずか上に示され、この第１の逃げ１０６の部分に、それはその規定位置にあるとき受け入れられる。図３はまた、より詳細に、アクチュエータ・ベース１０１の中の穴１０４を示し、および、接触圧力ばねの端部１０２が上向き方向ｙに弾性的に曲がることができるように拘束されない状態で、穴１０４が、どのようにして接触圧力ばね１０２の中央部分を、下方にまたはディスク表面から離して、保持するかを示す。

図４は、接触圧力ばね１０２、１０２’およびアクチュエータ・キャリア２０１が、これらが規定位置にある状態の図１のアクチュエータ・ベース１０１の部品を示す。アクチュエータ・キャリア２０１のペグ３０１、４０２が、第１の逃げ１０５、１０６と係合状態に有る場合が示されている。この係合状態に起因して、アクチュエータ・キャリア２０１のレバー２０２、２０２’は、アクチュエータ・キャリア２０１がその規定位置にあるとき、ｙ方向の上方に接触圧力ばねの端部１０２、１０２’を加圧する。レバー２０２、２０２’の反対側の端部では、アクチュエータ・キャリア２０１は、ねじ穴４０４を有する第１のストラップ（strap）４０３を有し、このねじ穴４０４の軸は、実質的に焦点方向ｙにある。第１の逃げ１０５、１０６内へのペグ３０１、４０２の係合に起因して、接触圧力ばね１０２、１０２’の湾曲した端部の下向きの弾性圧力は、第１のストラップ４０３を上方にまたはディスク表面に向かって加圧し、このディスク表面に対して第１のストラップ４０３は、ここでは図示されていない位置合わせねじ（alignment screw）によってねじ締めされる必要があり、この位置合わせねじは、ねじ穴４０４に係合し、アクチュエータ・ベース１０１の一部である第２のストラップ４０５に寄りかかる（lean）。接触圧力ばね１０２、１０２’の中央部を押し下げるアクチュエータ・ベース１０１の部分を適切に成形することによって、接触圧力ばねの端部１０２、１０２’の中立位置から上方への変位と下向きの圧力の間の依存関係が、所望するように、例えば変位がその規定範囲の端部に近づくと、比例する圧力以上の圧力を実現するようにすることができる。

図５は、図４の内容物に加えて、取り付けられた位置合わせねじ５０１を示し、この位置合わせねじ５０１のねじの先端を見ることができる。位置合わせねじ５０１の頭部は、第２のストラップ４０５の下に位置し、したがってここでは見ることができない。ねじ穴４０４で位置合わせねじ５０１の回転は、第２のストラップ４０５に向かって所望の範囲に第１のストラップ４０３を引き寄せることを可能にする。

図６は、本発明による完成したピックアップ６０１を示す。アクチュエータ・キャリア２０１のうち、左側ペグ３０１および左側レバー２０２’を備える小さな部分だけが見ることができる。アクチュエータ・キャリア２０１の残りの部分はアクチュエータ６０２の下に隠され、このアクチュエータ６０２は、プリント基板６０４を担持するコイルを有し、レンズ６０５を担持する。プリント基板６０４は、２個の磁石配置６０３、６０３’によって生成された静的磁界によって浸透され、その結果、図示されていないコイルに適切に給電される電流が、レンズ６０５を有するアクチュエータ６０２が、焦点方向ｙまたはトラッキング方向ｘに移動し、あるいは傾き、すなわちｚ方向に平行な軸の周りを回転する。ピックアップ６０１はまた、再位置決めロッド穴６０７、６０７’を有する第１の案内ストラップ６０６、６０６’と、半円状案内逃げ（clearances）６０９を有する第２の案内ストラップ６０８とを有し、これらによりピックアップ６０１が図示されていない２個の平行な位置決めロッドの上をトラッキング方向ｘに摺動することを可能にし、その結果、図示されていないディスクの上の図示されていないすべての情報トラックがアクセスされることができる。

図７は、図６のピックアップの詳細、すなわちレンズ６０５の近傍の区域を示す。左側レバー２０２’の第２の逃げ（clearances）３０２は、接触圧力ばねの左側端１０２の下に引っ掛けられて見られることができる。さらに、接触圧力ばねの後端部１０２’の近くのその後端部で、空洞１０４はアクチュエータ・ベース１０１の壁で終わり、したがって後への軸方向摺動に対して接触圧力ばねを固定する。前への軸方向摺動に対して接触圧力ばねの前端部１０２を固定することは、例えば、湾曲したストラップが空洞１０４の方向に立てかける状態で、アクチュエータ・ベース１０１の中に、図示されていない覆い蓋を取り付けることによって実現されることができる。

図８は、図１０の上面図に示される線１００１に沿ったピックアップ６０１の断面図を示す。アクチュエータ・キャリア２０１が、細かいハッチングによって区分され、第１のストラップ４０３の上に作用する位置合わせねじ５０１によって、それが可能なほぼ最大に、焦点方向ｙに下方に引き寄せられたときの位置で、示めされている。第１の逃げ１０５の中の右側ペグ４０２の円筒形の取付座のために、位置合わせねじ５０１の引下げ力がり、上方に傾く右側レバー２０２を介して、接触圧力ばねの端部１０２’がディスク表面８０２、すなわち焦点方向ｙに向かって、接触圧力ばね１０２’の黒く塗りつぶされた断面が、黒く塗りつぶされていない円形で示されるその曲がっていない中立位置８０１から離れて移動させられるように、上方に曲げられることを引き起こすしたがって、接触圧力ばね１０２、１０２’は、レバー２０２の上に、比例した反力を下方に及ぼす。ディスク８０３が、ピックアップ６０１の上のその位置に、定性的に示されている。

図９は、図８に対して用いたと同じ線１００１に沿うが、第１のストラップ４０３が最上部位置のある位置、すなわち位置合わせねじ５０１がカバー可能な位置合わせ範囲の上端部に、アクチュエータ・キャリア２０１がある状態の断面図を示す。アクチュエータ・キャリア２０１が少しだけ下方に引かれることは、接触圧力ばねの端部１０２’が中立位置８０１から、少しだけ離れ移動されることを引き起こす。この場合、ばね１０２’の反力は、少ない。

図１０は、ピックアップ６０１の上面図に位置付けした際の、図８および９で示す断面の位置を太線１００１として示している。

トラッキングおよび焦点または距離サーボ手段は、アクセスが読込みアクセスまたは書込みアクセスにかかわらずに、動く記憶媒体にアクセスするために必要とされる。さらに、トランスデューサと記憶媒体の表面または層の間の位置合わせ要求は、両種のアクセスに対して同一である。同一の物理的配置が読込みおよび書込みに対して用いられる可能性がある。たとえいくつかの部品が読込み部品と書込み部品の間で異なろうとも、読込みに特有な部品および書込みに特有な部品は、同一のアクチュエータの上に取り付けられる可能性があり、本発明の要素を用いてともに位置合わせされる。この意味では、本発明による読込み用装置はまた、記憶媒体が許すならば、書込みのために用いられる傾向にあり、その結果、それはアクセスするための装置を実際に構成する。

言い換えると、本発明は、記憶媒体８０３にアクセスするための、アクチュエータ・ベース１０１と、アクチュエータ・キャリア２０１とを備える装置６０１に関し、小型のデザインおよび低材料コストを求めて、アクチュエータ・ベース１０１に対してアクチュエータ・キャリア２０１を押圧する弾性連結が、１本の直線の線ばね１０２、１０２’であるものである。

本発明によるアクチュエータ・ベースの部品および接触圧力ばねを示す図である。 図１のアクチュエータ・ベースの部品を示し、それが取り付けられる際に、接触圧力ばねが規定位置にあり、アクチュエータ・キャリアが暫定的位置にある状態を示す図である。 図２の詳細を示す図である。 接触圧力ばねおよびアクチュエータ・キャリアが規定位置にある状態の図１のアクチュエータ・ベースの部品を示す図である。 図４の内容物に加えて、取り付けられた位置合わせねじを示す図である。 本発明による完成したピックアップを示す図である。 図６のピックアップの詳細図である。 アクチュエータ・キャリアが底部位置にある状態の、本発明による、ピックアップの断面を示す図である。 アクチュエータ・キャリアが上部位置にある状態の本発明によるピックアップの断面を示す図である。 図８および９の断面の位置を示す、本発明によるピックアップの上面図である。

Claims (7)

1. 動く記憶媒体（８０３）にアクセスするための装置であって、
   アクチュエータ・キャリア（２０１）の上にトランスデューサ（６０５）を有するピックアップ（６０１）と、アクチュエータ・ベース（１０１）と、前記アクチュエータ・ベースに対して前記アクチュエータ・キャリアを押圧する弾性連結手段とを備える装置において、
   前記弾性連結手段は、長手方向に対して直角の方向に弾力を有する材料からなる１本の直線部材である接触圧力ばね（１０２、１０２’）として実施される
   ことを特徴とする装置。
2. 前記接触圧力ばね（１０２、１０２’）は、ばね鋼または燐青銅から作製されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記接触圧力ばね（１０２、１０２’）の中央部分は、前記アクチュエータ・ベース（１０１）に寄りかかり、前記接触圧力ばねの２つの端部部分（１０２、１０２’）は、前記アクチュエータキャリア（２０１）に寄りかかることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
4. 前記接触圧力ばね（１０２、１０２’）は、前記アクチュエータベース（１０１）の空洞（１０４）の中に配置され、前記空洞（１０４）は、曲がっていない前記接触圧力ばね（１０２、１０２’）が意図せずに脱落することを防止するように成形されることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記空洞（１０４）は、前記押圧の方向（ｙ）に直交する方向で前記接触圧力ばね（１０２、１０２’）の長さおよび直径にそれぞれ実質的に等しいサイズであり、前記空洞（１０４）の一部は、前記押圧の前記方向（ｙ）で前記接触圧力ばね（１０２、１０２’）の直径より大きなサイズであり、それが前記押圧時に曲がることを可能にすることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記アクチュエータ・キャリア（２０１）は、その端部（２０２、２０２’）に前記接触圧力ばね（１０２、１０２’）の直径に実質的に等しい半径からなる円筒形の逃げ（３０２）を有し、前記アクチュエータ・キャリア（２０１）が前記接触圧力ばね（１０２、１０２’）の下に引っ掛けられることを可能にすることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記アクチュエータ・キャリア（２０１）は、同軸の円筒形の取付座（１０５、１０６、３０１、４０２）によって前記アクチュエータ・ベース（１０１）に着座され、前記押圧ばね（１０２、１０２’）は、前記取付座（１０５、１０６、３０１、４０２）の軸に平行に、方向を合わせられること（１０３）を特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の装置。

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