JPS6299966A

JPS6299966A - 回動ア−ム装置

Info

Publication number: JPS6299966A
Application number: JP61247658A
Authority: JP
Inventors: ヘンリクス・マリヌス・ファン・ホウト; ヨハネス・テオドルス・アドリアヌス・ファン・デ・フィールドンク
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1985-10-22
Filing date: 1986-10-20
Publication date: 1987-05-09
Also published as: GB2183930B; US4731778A; GB8624964D0; FR2588990B1; GB2183930A; DE3634788A1; HK89791A; NL8502872A; FR2588990A1; SG89290G

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、放射線ビームにより光学ディスクにおける記
録トランクに対して記録および／または読取るための回
動アーム装置において、固定のフレームと、光軸に沿っ
て移動可能なレンズ系を有する光学走査ユニットと、前
記フレームに支持して前記光学走査ユニットを担持する
回動アームと、前記回動アームを駆動して前記光軸に直
交する平面上で転回させる電磁駆動ユニットとを具え、
。この駆動ユニットは、前記フレームに取付けた固定子
と、この固定子にエアギャップを介して連係動作する電
機子とを有し、この電機子を回動軸線の周りに回動自在
に前記回動アームに連結しまた回動アーム装置に関する
ものである。

更に、本発明は、上述の回動アーム装置に使用するのに
適した電磁駆動ユニットに関するものである。

このような駆動ユニットおよび上述のような型式の回動
アーム装置はヨーロッパ特許出願第７４１３１号（特開
昭５８〜５３０３５号）に記載されている。

既知の回動アーム装置において、光学走査ユニットは、
光学ディスクの情報表面にわたり制限された回動を行う
ことができる。この回動は、光学ディスクの回転軸線に
平行な回動軸線の周りに生ずる。光学ディスクはビデオ
ディスク、オーディオディスクまたはデータ記憶ディス
クとすることができる。

回動アーム装置を設けた光学ディスクプレーヤは、一般
的に、少なくとも２個の自動制御装置、即ち合焦制御装
置およびトラッキング制御装置を有する。合焦制御装置
は、光源から出射する光ビームをディスクの情報表面上
に光スポットとして自動的に集束させるのを確実にする
作用を行う。

トラッキング制御装置は、情報平面における光スポット
の位置の情報トラック方向に交差する方向へのずれを自
動的に補正する作用を行う。このため、回動アームは自
動制御ループの中に組み入れ、電磁駆動ユニットにより
駆動して回動アームの回動によりトラッキング誤差の補
正を行う。

既知の駆動ユニットにおいては、固定子は、円形セグメ
ントの形状の２個の永久磁石を有し、これら磁石を鉄製
のヨークに取付け、電機子の回動軸線に交差する方向に
延在させている。電機子は、回動アームに取付けた２個
の円筒形のコイルを有し、これらコイルを永久磁石とヨ
ークの一部との間に生ずるエアギヤツブにおける軸線方
向に指向する磁界に沿って移動可能にしている。

上述の回動アーム装置において、電磁駆動ユニットは、
光学ディスクの情報面の平面上における光スポットの位
置の検出したずれを、ディスクに対して回動アームのそ
のときの位置にかかわらず即座に補正できるパワーとト
ルクを有することが重要である。既知の駆動ユニットに
おいては、このことを比較的大形の寸法の駆動ユニット
、特に大きい直径のセグメント形磁石によりこのことを
達成しており、従って駆動ユニットは大きな空間を占め
ることになる。大形の装置にあってはこのことは問題に
はならないが、ポータプル式または内蔵型の装置として
使用できるよう小形軽量の少なくとも特別な光デイスク
プレーヤを構成しようとする時代の傾向がある。従って
、既知の駆動ユニットはこのような小形の装置には不適
当と思われる。

更に、既知の駆動ユニットは、磁石を例えばサマリウム
−コバルトのような高品位で高価な材料で形成して必要
とされるモータ仕様に適合させねばならないという欠点
がある。このことは主に、磁石間のエアギヤツブにコイ
ルを配置することに起因している。

従って、本発明の目的は、モータ特性に優れていること
の他に小形である電磁駆動ユニットを具える回動アーム
装置を得るにある。

この目的を達成するため、本発明回動アーム装置は、少
なくとも１個のコイルを担持する磁化可能な固定子部材
により相互連結した少なくとも１対の磁極片を有する固
定子と、前記固定子の周りに配設しかつ軸線方向および
周方向に延在して半径方向に磁化した複数個の磁極を設
けた円筒形または部分的に円筒形の電機子部材を有し、
前記磁極の数を前記固定子の磁極片の数に少なくとも等
しくし、電機子の周方向に見てこれら磁極を互いに並置
させ、かつ交互に反対極性となるよう配置した電機子と
、により構成したことを特徴とする。

本発明によれば、固定子を適正に寸法決めすれば高効率
であるとともに小形の駆動ユニット・が得られる。更に
、この駆動ユニットは部品点数が少なく、これらの部品
を自動的に組合わせるのに都合が良くなるという利点が
ある。

固定子のこの適正寸法法めと電機子の厳密な磁極分離を
組合わせることにより、駆動ユニットの駆動トルクは比
較的大きな回動角度にねたり回動角度の関数としてほぼ
一定になる。更に、磁極片の磁気抵抗が磁極片を相互連
結する固定子部材の磁気抵抗に等しくなるよう注意して
形成すると、原理的に固定子の磁気エネルギーの量は電
機子が回動しても変化せず、駆動ユニットを付勢しない
とき電機子は任意の位置をとることができる。このこと
は、電機子が特定位置を優先的にとることがないことを
意味し、これは本発明による回動アーム装置の駆動ユニ
ットの制御にとって極めて有利なことである。

駆動ユニットのコイルは磁化可能な固定子部材の周りに
巻付けるため、高品位磁気材料を使用する必要なく高効
率が得られる。

本発明による回動アーム装置に使用するに好適であり、
固定子およびこの固定子にエアギャップを介して連係す
る電機子を具え、電機子が回動軸線の周りに回動自在な
電磁駆動ユニットは、少なくとも１個のコイルを担持す
る磁化可能な固定子部材により相互連結した少なくとも
１対の磁極片を有する固定子と、前記固定子の周りに配
設しかつ軸線方向および周方向に延在して半径方向に磁
化した複数個の磁極を設けた円筒形または部分的に円筒
形の電機子部材を有し、前記磁極の数を前記固定子の磁
極片の数に少なくとも等しくし、電機子の周方向に見て
これら磁極を互いに並置させ、かつ交互に反対極性とな
るよう配置した電機子と、を具え、前記電機子部材は、
磁化可能リングと、このリングの内側に配設置かつ前記
磁極を設けた永久磁石による環状磁石体とを有するもの
としたことを特徴とする。

この駆動ユニットは製造が極めて簡単であるという利点
がある。

完全に閉じた形状にする必要はないが、磁束を帰還させ
るリングは軟鉄から製造することができる。永久磁石体
は均質性が高く、はぼ半径方向に指向した磁気方向を有
するものとすることが重要である。従って、磁気材料は
ブラストフェライト（Ｐｌａｓｔｏｆｅｒｒｉｔｅ）の
ような異方性材料とするとよい。

駆動ユニットの好適な実施例においては、前記固定子の
磁極片の対は互いに直径方向に対向させ、かつ前記固定
子部材と一緒に２重Ｔ字形固定子素子を構成し、各磁極
片は前記電機子部材に対向する側面に円筒形の彎曲面を
有するものとして構成する。

本発明電磁駆動ユニットによれば、特別な特性により、
例えば燃焼機関の気化器などにおいて正確かつ迅速な往
復動を行うべき構造に使用するのにも適用できる。

次に図面につき、本発明の好適な実施例を説明する。

第１および２図に示す駆動ユニットは、固定子２とこの
固定子２の周りに同軸状に取付けた電機子４とを設ける
。固定子２は２連丁字形固定子素子６と二個のコイル８
とを有し、これらコイルは直列に接続する。積層構造の
固定子素子６は、直径方向に互いに対向する二個の磁極
片６Ａと、これら磁極片６Ａを相互連結する固定子部材
６Ｂとを有する。固定子部材６Ｂにおいて、電機子４の
スピンドル４Ａを挿通させる中心開口１ｏを形成する。

この中心開口１０と磁極片６Ａとの間に位置する固定子
部材６Ｂの部分の周りにコイル８を巻付ける。固定子２
は接着剤によりフレーム板１２Ａに取付ける。

上述したように、電機子４はスピンドル４Ａを有し、こ
の電機子スピンドル４Ａにより電機子４は回動輪線５の
周りに固定子に対して回動することができる。この目的
のため電機子スピンドル４Ａの２個の端部に窪み１４を
設け、各窪み１４にボール１６を適度な緊密度で掛合さ
せる。電機子スピンド７！　４　Ａの一方の端部に対向
するフレーム板１２Ａにボール２０を有する軸受レース
１日を取付け、一方のボール１６を回転自在に支持する
。電機子スピンドル４Ａの他端にも同様にボール２０を
有する軸受レース１８を配設する。この軸受レース１８
は弾性部材２２に貫通させ、この弾性部材２２はねじ２
４により特定の予張力を与えてフレーム板１２Ａに連結
した構造部材に取付け（第３図参照）、これにより電機
子４は遊びなく支持される。電機子４を取付けるとき注
意して電機子４の回動軸線５が固定子２の中心軸線に正
確に一致するよう取付ける。

更に、電機子４は円筒形の電機子部材４Ｂを有し、この
電機子部材は軟鉄リング２６とこのリングの内側に接着
した異方性材料の環状の永久磁石２８例えばプラストフ
ェライト（Ｐｌａｓｔｏｆｅｒｒｉｔｅ）により構成す
る。半径方向に磁化した磁石２８はそれぞれ反対の極性
を有する２個の磁極２８Ａ、２８Ｂを有する。第２図に
おいて、それぞれ周方向に１８０　’をカバーする磁極
２８Ａ、２８Ｂの磁化方向を矢印で示す。固定子２およ
び電機子４は、電機子４が中心位置をとるとき、磁極２
８Ａ、２８Ｂ間の境界面３０が、第２図に示す断面に直
交して磁極片６Ａを通過する固定子２の対称平面に一致
する仮想平面上に存在するよう相対的に位置決めする。

永久磁石２８に対向する側面が円筒形の彎曲面である固
定子２の磁極片６Ａと電機子４の磁極２８Ａ、２８Ｂと
の間にエアギヤツブ３２を形成する。このエアギャップ
には半径方向に指向する磁界が存在する。

電磁駆動ユニット、特に固定子部材６を適切に寸法法め
することにより電機子４が特定位置を優先的にとるとい
うことが避けられ、原理的にコイル８が付勢されていな
いときは電機子が任意の位置をとることができる。コイ
ルを付勢すると電機子４は回動軸線５の周りにコイルに
流れる電流の向きに基づく方向に回動する。図示の実施
例においては電機子４は中心位置から３７°の角度にわ
たり時計方向および反時計方向に回動し、この回動・中
に駆動トルクの大きな変動は生ずることがない。

上述の駆動ユニットは限定回動または往復動を行うべき
種々の型式の機器に適用できる。

上述の駆動ユニットを使用するのが好適な装置としては
、例えば光学ディスクプレーヤ即ち光学ディスク上の記
録トラックを光学的に読取りおよび記録する回動アーム
装置を有する光学ディスクプレーヤがある。

本発明によるこのような回動アーム装置を第３図に平面
図で示す。この回動アーム装置は、特に直径１２ＯＮの
光学オーディオディスク（コンパクトディスク）を読取
ることができる光学オーダイオディスクプレーヤに使用
することを意図する。

回動アーム装置はフレーム１２を有し、光学ディスクの
ためのディスク支持面４２を有するスピンドル４０をこ
のフレーム１２に支承する。スピンドル４０を回転軸線
４１の周りに電動モータにより駆動する。

この電動モータは光学ディスクと同様に図示しない。光
学ディスクは、光軸４６に沿って移動可能なレンズ系４
８を有する光学走査ユニット４４により反射光を読取る
。光学走査ユニット４４を回動アーム装置の回動アーム
５０に取付ける。この光学走査ユニット４４は、光源と
して半導体レーザと、ディスりからの情報を読取り、こ
の読取情報を処理するに必要な光学装置および充電装置
とを有するものとする。光学走査装置の性質および構造
は本発明を理解する上で無関係であるため詳細には説明
しない。

回動アーム５０の第１端部５０Ａに光学走査装置を取付
け、第２端部５０Ｂにつり合い錘５２を担持する。

光学ディスクに対して光学走査装置４４を半径方向に移
動するため、回動アーム５０を上述の電磁駆動ユニット
に取付け、電機子４の回動軸線５の周りに回動自在にす
る。駆動ユニット自体はフレーム板１２Ａによりフレー
ム１２に取付ける。この取付けは接着またはねじにより
行うことができる。しかし、代案としてフレーム板１２
Ａおよびフレーム１２を例えば射出成形により一体に形
成し、部品点数および組立工数を減少するようにするこ
とができる。スピンドル４０の回転軸線４１、回動アー
ム５０の回動軸線５およびレンズ系４８の光軸４６は耳
いに平行にする。

第４図に駆動ユニットの他の実施例の断面図を示す、原
理的にはこの駆動ユニットは上述の駆動ユニー／　トと
同一であるため略図的にのみ示す。駆動二二ソＩ・は、
２個の固定子素子部分１０３　Ａ、　１０３Ｂよりなる
固定子１０２を有し、これら固定子素子部分を互いに角
度をなすよう突出させるとともに相互連結する。各固定
子素子部分１０３Ａ、１０３Ｂにはそれぞれ磁極片１０
６Ａ、１０６Ｂおよびコイル１０８　Ａ、１０８Ｂを担
持する。固定子１０２には、更に電機子スピンドル１０
４Ａを挿通させる中心開口１１０を設ける。電機子スピ
ンドル１０４Ａは駆動ユニットの電機子１０４の一部を
なす。電機子１０４は部分的に円筒形をなす形状とし、
固定子１０２に同軸状に取付ける。コイル１０８　Ａ、
１０８Ｂを付勢すると、電機子１０４は回動軸線１０５
の周りに回動することができる。このため電機子１０４
には部分的に円筒形の磁石１２８を設け、この磁石１２
８を磁極片１０６Ａ、１０６Ｂから僅かに離し１、これ
ら磁極片に対向する磁石１２Ｂの側面に３個の磁極片１
２８Ａ、１２８Ｂおよび１２８　Ｃを形成するよう半径
方向に磁化する。図面において、磁極１２８　Ａ、　１
２８　Ｂおよび１２８Ｃの磁化の方向を矢印で示す。コ
イル１０日Ａ、１０８Ｂを付勢するとき磁気回路を閉成
するため電機子１０４には部分的に円筒形をなす軟鉄部
材１２６を設け、この軟鉄部材１２６の内面に磁石１２
８を配設する。固定子１０２が非対称形状であるため、
第４図に示すように、磁石１２８および軟鉄部材１２６
の一部分を、駆動ユニットの作動に大きな影響を与える
ことなく除去することができる。電機子１０４は回動ア
ーム装置の回動アーム１５０（図示せず）に取付けるこ
とができる。第４図に示す磁極片１０６Ａ、１０６Ｂお
よび磁石１２８の寸法により原理的に電機子１０４を約
９０″にわたり回動させることができる。非対称形状で
あるためこの第２の実施例は、駆動ユニットのための空
間が制限されている場合に特に好適である。

上述の本発明による回動アーム装置の駆動ユニットの実
施例の他に本発明の原理に基づく多くの他の゛構造とす
ることもできる。例えば、４個の磁極に連係する２対の
磁極片を有する本発明による電磁駆動ユニットとするこ
とも可能である。この構造は大きな駆動トルクが必要で
はあるが、電機子の回動角度が比較的小さくてよい場合
に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による回動アーム装置の電磁駆動ユニ
ットの第１の実施例の縦断面図、第２図は、第１図の■
−■線上の駆動ユニットの横断面図、第３図は、第１図の駆動ユニットを使用する本発明によ
る回動アーム装置の平面図、第４図は、本発明による回動アーム装置に好適な駆動ユ
ニットの第２の実施例の横断面図である。２．１０２・・・固定子　　　　４・・・電機子４Ｂ・
・・電機子部材　　　　５．１０５・・・回動軸線６・
・・固定子素子６　Ａ、　１０６　Ａ、　１０６　Ｂ・・・磁極片６Ｂ
・・・固定子部材４Ａ、１０４Ａ・・・電機子スピンドル８、１０８　Ａ
、　１０８　Ｂ・・・コイル１０、１１０・・・中心開
口　　　１２・・・フレーム１２Ａ・・・フレーム板　
　　　１４・・・窪み１６．２０・・・ボール　　　　
　１８・・・軸受レース′２２・・・弾性部材　　　　
　　２４・・・ねじ２６・・・軟鉄リング　　　　　２
８．１２８・・・磁石２８Ａ、　２８Ｂ、　１２８　Ａ
、　１２８　Ｂ・・・磁極３２・・・エアギャップ　　
　　４０・・・スピンドル４１・・・回転軸線　　　　
　　４２・・・ディスク支持面４４・・・光学走査ユニ
ット４６・・・光軸４８・・・レンズ系　　　　　　５
０．１５０・・・回動アーム５２・・・つり合い錘１０３　Ａ、　１０３　Ｂ・・・固定子素子部分１２６
・・・軟鉄部材同　　弁理士材　　村　　興　　作 ■−目

Claims

【特許請求の範囲】１、放射線ビームにより光学ディスクにおける記録トラ
ックに対して記録および／または読取るための回動アー
ム装置において、固定のフレームと、光軸に沿って移動可能なレンズ系を有する光学走査ユニ
ットと、前記フレームに支持して前記光学走査ユニットを担持す
る回動アームと、前記回動アームを駆動して前記光軸に直交する平面上で
転回させる電磁駆動ユニットとを具え、この駆動ユニッ
トは、前記フレームに取付けた固定子と、この固定子に
エアギャップを介して連係動作する電機子とを有し、こ
の電機子を回動軸線の周りに回動自在に前記回動アーム
に連結した回動アーム装置において、少なくとも１個のコイルを担持する磁化可能な固定子部
材により相互連結した少なくとも１対の磁極片を有する
固定子と、前記固定子の周りに配設しかつ軸線方向および周方向に
延在して半径方向に磁化した複数個の磁極を設けた円筒
形または部分的に円筒形の電機子部材を有し、前記磁極
の数を前記固定子の磁極片の数に少なくとも等しくし、
電機子の周方向に見てこれら磁極を互いに並置させ、か
つ交互に反対極性となるよう配置した電機子と、により構成したことを特徴とする回動アーム装置。２、特許請求の範囲第１項に記載の回動アーム装置に好
適であり、固定子と、この固定子にエアギャップを介し
て連係動作する電機子とを有する電磁駆動ユニットにお
いて、少なくとも１個のコイルを担持する磁化可能な固定子部
材により相互連結した少なくとも１対の磁極片を有する
固定子と、前記固定子の周りに配設しかつ軸線方向および周方向に
延在して半径方向に磁化した複数個の磁極を設けた円筒
形または部分的に円筒形の電機子部材を有し、前記磁極
の数を前記固定子の磁極片の数に少なくとも等しくし、
電機子の周方向に見てこれら磁極を互いに並置させ、か
つ交互に反対極性となるよう配置した電機子と、を具え、前記電機子部材は、磁化可能リングと、このリ
ングの内側に配設しかつ前記磁極を設けた永久磁石によ
る環状磁石体とを有するものとしたことを特徴とする駆
動ユニット。３、前記固定子の磁極片の対は互いに直径方向に対向さ
せ、かつ前記固定子部材と一緒に２重Ｔ字形固定子素子
を構成し、各磁極片は前記電機子部材に対向する側面に
円筒形の彎曲面を有するものとして構成したことを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の駆動ユニット。