JP5292089B2 - 走査装置のためのサスペンションアームアクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、走査ヘッドを備えた走査装置のためのサスペンションアームアクチュエータに関し、好ましくは、フォーカスレンズを備え、情報の記録および／または再生のための装置に設けられる光学ヘッドに関する。

光学走査装置に配置され、フォーカスレンズを有する光学ヘッドを備えたアクチュエータは光ビーム、特にレーザビームを、情報キャリアとして設計された光ディスクへ放出し、この光ディスクにより反射されたビームを受け入れるように意図されている。光ディスクは、サポート装置により保持され、回転運動が引き起こされる。アクチュエータは、その自由端に光学ヘッドを備えた２つの腕のサスペンションアームアクチュエータとして設計されている。サスペンションアームは、軸の周りに旋回され得、かつ、光ディスクのレコーディング表面に平行に延びる平面、すなわちトラッキング平面、において円弧状に光学ヘッドを有する端部を動かすことができ、この平面に垂直、すなわちフォーカス平面において、そのヘッドでフォーカスされ得る。サスペンションアームアクチュエータは、そのレコーディングキャリア上の様々なロケーションへの速いアクセスを可能としている。

このようなサスペンションアームアクチュエータは、例えば、特許文献１に記載されている。この文献に開示されているサスペンションアームアクチュエータは、サポート上に配置されて、軸周りに旋回可能にされている。これを達成するために、サスペンションアームアクチュエータは、光学ヘッドの反対側のその端部領域に磁気ドライブを備えている。磁気ドライブは、サポート上に不変に配置された磁石アレンジメントと、コイルが制御されるような操作電流を伴った、サスペンションアームに配置されるコイルとによって形成される。磁気ドライブの背面側の旋回軸の傍、すなわちフォーカスレンズの側方上において、サスペンションアームは、その自由端において光学レンズをサポートする板ばね（leaf spring）アレンジメントを有する弾性領域を備えている。サスペンションアームで形成された第２の磁気ドライブが、ヘッド傍の上記弾性領域に割り当てられており、この弾性領域は、残りのサスペンションアームにより部分的に取り囲まれ、上記第２の磁気ドライブは上記自由端およびすなわちヘッドをフォーカス方向に動かす能力がある。サスペンションアームのヘッド傍の部分の重量が大きくなり、上記軸周りのサスペンションアームの旋回運動において慣性が増大する結果となるという不利な点がある。

米国特許出願公開第２００４／０１４８６１９号明細書

本発明は、サスペンションアームアクチュエータの感度を向上させるように、走査装置のためのサスペンションアームアクチュエータを設計することを目的とする。

走査装置のためのサスペンションアームアクチュエータは、レバーとして設計され、このレバーに垂直に延びる軸の周りを旋回しうるようにサポートにマウントされる、サスペンションアームを備えるとともに、レバーが走査ヘッドをサポートした状態で、サスペンションアームの運動を起こす磁気ドライブをさらに備える。磁気ドライブは、磁場強度を増大する少なくとも一つの層が与えられる、少なくとも一つのプリントコイルを伴う設計がされている。

好適な例示的実施形態において、サスペンションアームアクチュエータのサスペンションアームは、２つのアームレバーを備え、それに垂直に延びる軸の周りを旋回され得るようにサポートにマウントされる。走査ヘッドはフォーカスレンズを有する光学ヘッドである。サポート上に配置された磁石と協働するとともに、それぞれ磁気ドライブを形成するコイルはサスペンションアームのレバーアームの一方に配置される。一方は、トラック方向において、上記軸の周りに光学ヘッドの旋回運動を引き起こすためのものであり、他方は、フォーカス方向において、この旋回平面に垂直な光学ヘッドの運動を引き起こすためのものである。磁気ドライブを形成するコイルの少なくとも一方、特に上記軸周りの旋回運動（トラッキングモーションである）を引き起こすためのものは、磁場強度を増大する少なくとも一つの層が与えられるプリントコイルとして設計される。

このことにより、サスペンションアームアクチュエータは重さが減少される。コイルの磁場の強度は、加えて、増大される。これはサスペンションアームの感度を相当に増大させる効果を有する。プリントコイルの製造プロセスの間、ミクロ電子工学テクノロジにおいて一般的なコーディング方法を用いることによって、そのような層は簡単に適用され得る。この方法で設計されたサスペンションアームアクチュエータは、相当に削減された時間内でレコーディングキャリア上の様々なロケーションにアクセスすることができる。

コイルは、特に、複数の層を伴って設計され、上記層の各々の間に、磁場強度を増大する一つの層を備える。しかしながら、好ましくは、これらの層は、コイルのそれらの領域にのみ形成され、磁気ドライブの要因となる。軸周りのサスペンションアームの旋回運動を引き起こし、旋回軸に関連して放射状に調整された２つの位相（phase）のワインディング（windings）および旋回軸に関連して同軸に調整された２つの位相のワインディングを備えたトラッキング用のコイルが関係する、これらの領域は、放射状に調整された位相のワインディングによって形成される。サスペンションアームアクチュエータの感度のさらなる増大は、特有のレコーディングキャリアにおける様々なロケーションへのアクセス時間を減少することに関連するが、互いに隣接する多数のトラッキングコイルを配置することによって達成され、放射状に調整された位相のワインディングがより多数配置される結果となる。

サスペンションアームにおけるさらなる重量の減量は、トラッキング用コイルをサポートするレバーアームに対しフォーカス方向への光学ヘッドの運動を起こす磁気ドライブが配置されることにより達成される。そこにおいて、フォーカス方向を起こすためのコイル、フォーカス用コイルであるが、は、磁場強度を増大する少なくとも一つの層が与えられ得る。サスペンションアームの上面から見ると、フォーカス用コイルは、そこにおいて、円形状の円弧の形状を有するくぼみによって囲まれているとともに、ヨークの脚は断面においてＵ形状であり、かつ磁石に連結されているよう意図されている。このフォーカス用コイルにおいて、湾曲された位相のワインディングは磁気ドライブとフォーカス運動の要因となるので、フォーカス用コイルが磁場強度を増大する層を与えられ得るか、または、複数の層を伴う設計がされている場合は、そのコイルが磁場強度を増大する複数の層を与えられ得る。

磁場強度を増大する少なくとも一つの層は、強磁性材料、例えばフェライト、から構成され得る。

以下、好適な例示実施形態によって本発明が説明されるであろう。

コイルおよび磁石アレンジメントを備えたサスペンションアームアクチュエータの上部斜視図である。 サスペンションアームアクチュエータの長さ方向断面図である。 （ａ）はトラッキング用のコイルを示す図であり、（ｂ）はフォーカス用のコイルを示す図である。 サポート上のサスペンションアームアクチュエータの長さ方向の断面図である。

図１に示された、光学走査装置（図示せず）のために提供される、サスペンションアームアクチュエータは、２つのアームレバーの形態で設計されたねじり硬さのある（torsionally stiff）サスペンションアーム１を備え、レバーアームＩおよびＩＩのその重心ＣＧにおいて、図４に示されるサポート２にマウントされて、サスペンションアーム１に垂直に延びる旋回軸ＳＡの周りに旋回され得る。その終端側において、レバーアームＩは、フォーカスレンズを有する光学ヘッド３をサポートする。複層のプリントコイル４および５は、旋回軸ＳＡに関連して放射状に調整された２つの位相のワインディングとそれに関連して同軸状に調整された２つの位相のワインディングとからそれぞれ形成される。コイル４および５は、サポートに不変に取り付けられた磁石６および７に不変に連結されているとともに、上記コイル４および５に割り当てられ、これらの磁石６、７の態様によりサスペンションアームについての磁気ドライブを形成する。ＯＰは、光学ヘッド３が割り当てられた光ディスクを示している。

このレバーアームＩＩは旋回軸に関連して同軸状に延びる端部領域８を備えるとともに、上記端部領域８から離間され、上部および下部側においてプリントコイル５に囲まれた、同軸にデザインされた、くぼみ９を備えている。磁石７に連結されたＵ形状のヨーク１０の脚は、非接触の態様でくぼみ９にかみ合っている。磁石７は、それ自体、遊びＳＰをその外側に伴って同軸に端部領域８を取り囲んでいる。この態様で形成された磁気ドライブは、フォーカス方向ｆへの、旋回軸に垂直なサスペンションアーム１の運動を起こさせる。

第１の磁気ドライブおよび旋回軸ＳＡの間の領域において、リング部分の形状を有するとともにサポートに不変に取り付けられた磁石６は、旋回軸ＳＡに関連して同軸に配置され、かつサスペンションアームと離間されている。コイル４はこの磁石６に割り当てられている。これらのコイル４および磁石６から形成される磁気ドライブは、光ディスクＯＰに関連して放射状のトラッキング方向ｔへの、旋回軸ＳＡの周りのサスペンションアーム１の旋回運動を生成する。

光学ヘッド３をサポートするレバーアームＩは回転不可能にベアリングブッシュ１１に連結されており、旋回平面に垂直なフォーカス方向のこのヘッド３を動かすための弾力的な可撓性領域１２を備えている。レバーアームＩＩは、光学ヘッド３および領域１２の間において、このレバーアームＩにしっかりと連結されており、この領域において絶対的に保持されており、かくして、光学ヘッドの背面側の可撓性の領域１２の傍にその端部領域８までが自由にぶら下げられ（freely suspended）ている。レバーアームＩの上部側および下部側に統合される溝１３のおかげで、領域１２は、このレバーアームＩの厚みに比べて相当に減らされており、いったん、レバーアームＩＩが磁石７を伴って形成された第１の磁気ドライブの影響を受けると、ほかの硬いレバーアームＩのヘッド側の部分がフォーカス方向に動かされるように、その厚みが設計されている。旋回軸ＳＡの周りのレバーアームＩの旋回運動は、２つのレバーアームＩおよびＩＩの間において、しっかりした連結によって引き起こされる。レバーアームＩの旋回運動は、磁石６を伴って形成される第２の磁気ドライブによって引き起こされるレバーアームＩＩの旋回運動の結果として生じる。これは、同様に、サスペンションアーム１の旋回運動を引き起こす。

図２は特に、関連する磁石６および７と同様に、コイル４および５の設計およびアレンジメントと、ベアリングブッシュ１１に関連して遊びＳＰによって特徴付けられたレバーアームＩＩの自由にぶら下げられたアレンジメントとを示している。コイル４は、４つの銅Ｃｕ層４．１から４．４によりそれぞれ形成される一方、コイル５は５つのＣｕ層５．１から５．５により形成される。コイル４および５はサスペンションアーム１のプラスチック材料に埋め込まれて、これらのコイル４、５端部が表面にさらされている。

図３ａおよび３ｂは、複層コイル４および５をそれぞれ詳細に示している。図３ａに示される中央のコイル４は、層４．１から４．４の間にフェライト層が設けられ、このようなフェライト層１４を備えたその上部側において終端する。このフェライト層１４は、磁場強度を増大する。そこにおいて、フェライト層１４は、放射状に調整された位相のワインディングＳｒ．における層の間にそれぞれ配置されている。コイル５の磁場強度は、フェライト層１４の態様により増大される。このコイル５において、フェライト層は同軸状に湾曲された位相ワインディングＳｋに配置される。この態様において形成されたコイル４および５は、サスペンションアームアクチュエータの方向ｆまたはｔにおける感度を著しく増大させ得る。例えば、互いに隣接して配置され、磁場強度を増大する複数の複層のコイル４は、トラッキング方向ｔにおける感度を、５０パーセント以上、増大させ得る。

図４は、サスペンションアーム１のサポート２へのアレンジメントおよびマウントを示している。旋回ピン１５は、サスペンションアーム１がベアリングブッシュ１１に上記旋回ピン１５に旋回された状態で、上記サポート２に不変に配置される。光ディスクＯＰは、サスペンションアーム１に割り当てられ、それの光学ヘッド３はそれに平行なアレンジメントで配置される。旋回軸ＳＡの周りにおけるサスペンションアーム１の旋回運動は、図１のトラッキング方向ｔの、ディスクＯＰに関連して放射状に光学ヘッド３の運動を起こす。ディスクＯＰ上の特有のポイントをフォーカスすることは、レバーアームＩＩ、すなわち光学ヘッド３、のトラッキング方向ｔに垂直なフォーカス方向ｆへの運動によって可能とされる。

Claims (13)

1. 走査装置のためのサスペンションアームアクチュエータであって、
   レバーとして設計されたサスペンションアームであって、該サスペンションアームは、走査ヘッドを支持しており、レバーに垂直に延びる軸の周りに旋回され得るようにサポートにマウントされる、サスペンションアームを備え、走査ヘッドの運動を起こすための、少なくとも１つのプリントコイルを有する磁気ドライブを備えており、
   前記プリントコイルは、複数の層を備えるよう設計され、磁場強度を増大する層が前記プリントコイルの層の各々の間に配置される、サスペンションアームアクチュエータ。
2. 磁気ドライブの前記プリントコイルは、トラッキング用のコイルとして、軸の周りにトラッキング方向に旋回運動を起こす、請求項１に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
3. トラッキング運動を起こすための磁気ドライブのトラッキング用のコイルは、旋回軸に関連して放射状に延びる２つの位相のワインディングと、旋回軸に関連して同軸状に延びる２つの位相のワインディングとを備え、放射状に調整された位相のワインディングが増大された磁場強度を有する、請求項２に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
4. 複数のトラッキングコイルは、互いに隣接するとともに旋回軸に関連して同軸に配置される、請求項３に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
5. 磁場強度を増大する層は、強磁性材料で形成される、請求項１から４のいずれかに記載のサスペンションアームアクチュエータ。
6. 前記強磁性材料としてフェライトが用いられる、請求項５に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
7. 増大された磁場強度を有する前記コイルは、サスペンションアームの材料に埋め込まれていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のサスペンションアームアクチュエータ。
8. 前記レバーは、レバーアームの間で旋回可能とされるように前記サポートにマウントされる２つのレバーアームとして設計されることと、前記走査ヘッドはフォーカスレンズを有する光学ヘッドであることであって、レバーアームの一方は、旋回平面と垂直のフォーカス方向への光学ヘッドの運動を起こさせる光学ヘッドをその終端側においてサポートし、第２のレバーアームはトラッキング用のコイルを有する、請求項１から７のいずれかに記載のサスペンションアームアクチュエータ。
9. 前記レバーは、フォーカス方向において光学ヘッドの運動を起こさせるための磁気ドライブのコイルを備え、フォーカス運動を起こさせるためのコイルは、磁場強度を増大する層を伴うプリントコイルとして設計され、フォーカス方向への光学ヘッドの運動を起こすための磁気ドライブは、トラッキング用のコイルを有するレバーアームに配置される、請求項８に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
10. 光学ヘッドをサポートするレバーアームが、前記軸のまわりに旋回運動を可能にするベアリングエレメントに回転不可能に連結されることと、光学ヘッドとレバーアームの弾性的な可撓性領域との間の領域において、レバーアームが前記レバーアームにしっかりと連結されるとともに、光学ヘッドの背面側の前記領域の傍に自由にぶら下げられる、請求項８に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
11. 可撓性領域は、厚みが減らされ、またはレバーアームの長さ方向の断面から見えるように貫通されている、請求項１０に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
12. サスペンションアームの上面から見えるように、フォーカス方向の要因となるコイルが、円弧形状を有するとともに第２のレバーアームの端部領域に形成されたくぼみをとり囲むことであって、該くぼみは断面Ｕ字形状であるヨークの脚のために意図された、取り囲むことと、フォーカス用コイルの湾曲された位相のワインディングは磁場強度を増大する少なくとも一つの層が与えられる、請求項９から１１のいずれかに記載のサスペンションアームアクチュエータ。
13. このサスペンションアームアクチュエータおよびそれを伴って形成された光学走査装置は、光学ストレージ媒体に対して読み出しおよび／または書き込みするための装置として用いられる、請求項１から１２のいずれかに記載のサスペンションアームアクチュエータ。

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