JP5063091B2 - 光スキャニング装置のためのアクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクをスキャンする光スキャニング装置のアクチュエータに関し、より詳細には、情報の記録若しくは再生、又は記録及び再生のための器具に関する。

スキャニング装置に搭載されたアクチュエータは、情報記憶媒体である光ディスクに光ビーム（レーザービーム）を放射するため、また、そこから反射されたビームを受け取るために利用される。この目的のために、アクチュエータはフォーカスレンズを持ち、フォーカスレンズを調整できるように、取り付け手段によって、光ハウジングに結びつけられ、この光ハウジングは、ピックアップとして知られ、フォーカスレンズがハウジングの光軌道と一直線に並ぶようにするためガイドレール上を動くことができる。ハウジング、つまりスキャニング装置全体は、一つ以上の電気モータによって、高スピードかつ高い精密度の位置決めで動かされ、記録媒体の異なる箇所への短いアクセス時間を保証する。この場合、スキャニング装置は、放射ポイントを作るため、ディスク上のスキャンされるトラック上に、放射ビームを集束させる。放射ポイントは、記録又は再生の間に、回転しているディスク上のトラックを追う。これはトラック制御システムの助けで行われ、このシステムは、スライド（slide）のようなハウジングの粗野な制御と、ディスクに関して放射方向のアクチュエータの粗野な制御とを可能とし、さらにアクチュエータの精密な制御を可能とする。ディスクは通常避けられない偏心誤差を有し、この偏心誤差は、精密な制御がないとき、再生誤差を導く意図的でない揺れにつながるので、この精密な制御は、フォーカスレンズと光ディスクの間の距離を一定に保つため、また、発射されたビームの正確な追跡を確実にするために必要とされる。

アクチュエータは、架台板によって光ハウジングに結びつけられることが好ましく、フォーカスレンズのためのレンズホルダ、架台板に固定されたレンズホルダのためのダンパー台、並びに磁石配列、トラッキングコイル、及び可能ならばチルトコイルと相互作用をするフォーカスコイルを有し、レンズホルダは、弾力的で柔軟なサスペンション、特にワイヤによる手段を介して、弾力的なスプリングの手法でダンパー台に接続されている。アクチュエータの質量を減らし、それによってその慣性モーメントを少なくしもっと微細にかつ速く制御されるようにするため、コイルはプリントコイルとして、レンズホルダに接続するプリント回路板（コイルプリント回路板）の上に配置され得る。

プラスチックレンズホルダを伴うアクチュエータは、特許文献１に記載されている。この場合、磁石配列は、フォーカスコイルとトラッキングコイルをプリントするコイルプリント回路板の一つの面にのみ配置され、そのため、コイルが磁界に入るように位置づけされる。コイルプリント回路板、レンズホルダ、及びコイルプリント回路板の金属から成るいわゆる基盤ホルダは、隣同士に位置し、基盤ホルダに配置される多数の突起部によって互いに接続し、アクチュエータの可動部を形成する。これは、金属から成る基盤ホルダが可動部の構成部品としても動作することを意味する。

特許文献２も、従来技術の記述において、コイルプリント回路板を持つアクチュエータを開示している。この場合、コイルプリント回路板は二つの磁石の間に配置され、フォーカスレンズは、ダンパー台と、コイル及び磁石配列の間の域で、コイルプリント回路板に接続するレンズホルダの部分に位置する。レンズホルダの他の部分は、コイルと磁石配列を、フォーカスレンズに背く側で囲んでおり、そして、フォーカスレンズと共にアクチュエータの可動部を形成する。従って、レンズホルダは、相当な質量と、それに相応する高い慣性モーメントを持つ。

特開２００３−３４６３６１号公報 米国特許出願公開 第２００２−７５５７５号公報

本発明の目的は、既に記述されている請求項１の条項に記載の、削減された質量を持つことによって削減された慣性モーメントを持つ、光スキャニング装置のためのアクチュエータを設計することである。

既に記述されている請求項１の条項に記載のアクチュエータの場合、前記の目的は請求項に記述されている機能によって実現され得る。有利な改良点は従属した請求項で明記される。

本発明は、既知のように、レンズホルダに取り付けられたフォーカスレンズ、スキャニング装置の光ハウジングの配列のための架台にしっかりと接続されたダンパー台を持ち、架台に配置された磁石配列、フォーカスレンズの精密な位置づけのためプリント回路板上に磁石配列と相互作用をするコイル配列を持ち、プリント回路板は、コイル配列とアクチュエータの経線軸の両側に配置された弾力的で柔軟なサスペンション手段によってダンパー台に接続され、プリント回路板は、同時にレンズホルダのための架台板であり、これと共にアクチュエータの可動部分を形成する。この結果、小さな可動質量を持ち、プリント回路板とその上に配置されたフォーカスレンズを有するレンズホルダで作られる光スキャニング装置のための小型のアクチュエータが達成され、このことは、フォーカスレンズの精密な位置づけのため高い感度とスピードを導く。更に、アクチュエータは簡単な設計で、そして、少数の構成部品のみを必要とし、その結果、その取り付けは、簡単で容易でもある。レンズホルダは、プリント回路板がそれを支え、サスペンションも提供するため、及び、レンズホルダが磁石配列を囲んでいないため、とても小さく設計され得る。

前記プリント回路板は、アクチュエータの経線軸に関して横方向に配置され、及びアクチュエータの経線軸の両側に配置されるサスペンション手段にしっかりと、特にはんだ付けで接続されることが好ましい。この場合、アクチュエータは、左右対称であり、フォーカスレンズは、プリント回路板のダンパー台に背く面、つまりアクチュエータの前端に配置されており、そして、スキャニング装置が光ディスクをスキャンするために使われるとき、光ハウジングと共に、光ディスクに対して放射方向に、ディスクに向い、かつ離れる動作をする。

プリント回路板は、磁石配列に平行な定まった初期位置を持つ必要がある。補償質量が、フォーカスレンズのある方と反対側でダンパー台に面する方の側面でプリント回路板と結びつけられる。これはレンズホルダと一体的に作られる効果を有し、同時にプリント回路板の上に取り付けられ、追加的な組み立て尽力を回避する。

プリント回路板そのものは一層又は二層のプリント回路板であることが好ましく、その上に、フォーカスコイルとトラッキングコイルが既知の手法で配列され、永久磁石の磁界でのそれらの駆動と励動が、プリント回路板とフォーカスレンズを伴う接続されたレンズホルダの、対応する精密な動きにつながる。感度を増加するため、二つの永久磁石が、プリント回路板の両側のそれぞれのケースの中に提供される。

本発明は、１つの実施形態を参照し、以下で説明される。

光ディスクのスキャニングのためのアクチュエータ１は、図１に示され、詳細に示されていないスキャニング装置の構成部品であり、プラスチックで作られたレンズホルダ２に取り付けられたフォーカスレンズ３及びダンパー台４を持つ。ダンパー台４は架台板５にしっかりと接続される。ヨーク部６は架台板５の上に形成され、四つの永久磁石７、７’がそれと左右対称な配置で結びつけられ、その中で、二つの永久磁石７、７’はお互いに離れ、アクチュエータの経緯軸Ｌに平行であって、かつ左右対称をつくる枢軸から離れて配置される。図示されていないが、フォーカスコイル及びトラッキングコイルがプリントされたコイルプリント回路板８は、ダンパー台の側にある永久磁石７、７’と、ダンパー台４から離れた側の磁石の間で動けるように設置されている。この目的のために、コイルプリント回路板８は、経線軸Ｌの両側に配置された弾力的で柔軟なサスペンションワイヤ９によってダンパー台４に接続され、サスペンションワイヤ９は、コイルプリント回路板８の金属穴１０にはんだ付けされている。コイルプリント回路板８は、この場合、アクチュエータの前端で、ダンパー台４から離れた側の二つの永久磁石７、７’の間に位置するレンズホルダ２とぴったりとはめ込まれ、コイルプリント回路板８のダンパー台４に面する側で、ダンパー台４に面する側に位置する永久磁石７、７’の間にできる中間スペースに突き出す補償質量１１を持つ。

図２は、ダンパー台４に接続するサスペンションワイヤ９、及びフォーカスレンズ３を搭載するレンズホルダ２を有するコイルプリント回路板８を示し、レンズホルダ２は、組み立てユニット１２を形成するためコイルプリント回路板８に接続している。この図は、コイルプリント回路板８のダンパー台４に面する方の側にあり、レンズホルダ２に付く付属品１３によって形成される補償質量１１も示している。組み立てユニット１２は、アクチュエータ１の可動部であり、読み取り又は書き込みのプロセスの間にコイル及び磁石配列によって精密に位置づけられる。

図３及び４は、レンズホルダ３の外形とそれと一体的に作られる補償質量１１、及びそれとコイルプリント回路板８との接続を示している。付属品１３の幅は、コイルプリント回路板８の凹み部分１４の幅と一致する。レンズホルダ２の付属品１３は凹み部分１４にぴったりとはめ込まれて粘着して接続し、凹み部分１４の隣で二つのコンタクトショルダー１５が該コイルプリント回路板８に乗ることでしっかりと位置づけられる。丁度よい大きさの補償質量１１は、プリント回路板８及びレンズホルダ２を構成する可動配列部全体の質量の中心（重力の中心）が、プリント回路板８と同じ平面、また特に出来ればその幾何学的な中心箇所に位置することを確実にするために使われる。この場合、プリント回路版８に位置するコイルに力が作用したとき、組み立てユニット１２に望ましくない回転の振動を生み出す不要なトルクが発生しない。

図１から３で示される、プリント回路板８と、その前方または後方の中心に配置するレンズホルダ２、及び補償質量１１が構成するアクチュエータ１の配列の他に可能な実施形態は、フォーカスレンズ３を持つレンズホルダ２が、コイルプリント回路板８に接続するサスペンションワイヤの集まりの近くで、つまりアクチュエータの経線軸Ｌから横方向に離れた所で、コイルプリント回路板８の一方の端に接続するため、そして、個別に形成された補償質量１１が、コイルプリント回路板８に接続するサスペンションワイヤ９の他の集まりの近くで、つまりアクチュエータの経線軸Ｌから横方向に離れた所で、コイルプリント回路板８の一方の端に接続するためのものである。このような配列は、フォーカスレンズ３を、スキャンされる光ディスクの中心に非常に近づけて位置することを可能にするという効果を持つ。

アクチュエータの斜視図を示す。 アクチュエータの可動部を示す。 図１と２に比べて拡大された、アクチュエータを形成するプリント回路板、及びレンズホルダの分解図を示す。 レンズホルダをより一層の斜視図で示す。

符号の説明

１ アクチュエータ
２ レンズホルダ
３ フォーカスレンズ
４ ダンパー台
５ 架台
６ ヨーク部
７、７’ 磁石配列
８ プリント回路板
９ サスペンションワイヤ
１０ 金属穴
１１ 補償質量
１２ 組み立てユニット
１３ 付属品
１４ 凹み部分
１５ コンタクトショルダー

Claims (8)

1. レンズホルダに取り付けられたフォーカスレンズと、架台板に接続されたダンパー台と、前記架台板に配列された複数の永久磁石と、前記フォーカスレンズの精密な位置づけのためプリント回路板上に配列され、前記複数の永久磁石と相互作用をするコイル配列とを備え、前記プリント回路板は、アクチュエータの経線軸の両側に配置された弾力的で柔軟なサスペンション手段によって前記ダンパー台に接続されている光スキャニング装置のためのアクチュエータであって、
   前記複数の永久磁石が、前記ダンパー台に面する前記プリント回路板の側面に配置されている第１の２つの永久磁石と、前記ダンパー台と面する前記プリント回路板の反対側の側面に配置されている第２の２つの永久磁石とを含み、
   前記プリント回路板が、前記第１の２つの永久磁石と前記第２の２つの永久磁石との間で動けるように配置され、かつ、前記第２の２つの永久磁石の間の場所に位置する前記レンズホルダに取り付けられ、
   可動部分の重力の中心が前記プリント回路板の幾何学的な中心と一致することを確保するためであり、前記フォーカスレンズと面する前記プリント回路板の反対側の側面上で該プリント回路板に接続され、かつ、前記第１の２つの永久磁石の間に形成される中間スペースに突き出す補償質量を含み、
   前記プリント回路板、前記レンズホルダおよび前記補償質量は共に、前記アクチュエータの前記可動部分を構成することを特徴とする光スキャニング装置のためのアクチュエータ。
2. 前記プリント回路板が、前記アクチュエータの経線軸に関して横方向に配置され、前記サスペンション手段にはんだ付けで接続されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記アクチュエータは左右対称であり、前記フォーカスレンズが前記アクチュエータの前端に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
4. 前記補償質量が、前記レンズホルダと一体的に作られていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
5. 上下に離れて位置する三つのサスペンションワイヤが、それぞれサスペンション手段として利用されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
6. 前記第１の２つの永久磁石と前記第２の２つの永久磁石とが、前記架台板に接続されたヨーク部に結びつけられていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
7. 前記アクチュエータが、光ハウジングとともに、スキャンされている光記憶媒体に対して放射方向に移動するスキャニング装置を構成することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
8. 光記憶媒体から読み込む若しくはそれに書き込む、又は、それから読み取る、及びそれに書き込む器具であって、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のアクチュエータと、該アクチュエータを内蔵するスキャニング装置を有することを特徴とする器具。

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