(57)【要約】  本発明は、複数の方向に動く旋回アームアクチュエータに関するものであって、その装置は、支持材上に支持されて旋回できる支持型２アーム式レバーとして設計されたスイングアームを持ち、その一方のレバーの上に可動部分を備えるかまたはそれに動作可能に結合され、他方のレバーのアームの上に、旋回アームに垂直に伸びる軸のまわりの最初の旋回動作のための磁気駆動装置を備え、この旋回動作に対して垂直な動きのためにそれに磁気駆動装置が割当てられている。本発明は、ほとんどコストをかけずにこのタイプの旋回アームを構築することができる。このために、両方の磁気駆動装置は、構成要素（Ｆ）について用いられるレバーアーム（１．１）上に位置する磁気駆動装置（３）として一緒に固定され、そして、この単一の磁気駆動装置（３）は、部分（Ｆ）の最初の旋回動作と部分（Ｆ）のそれに垂直な動作とを可能にするような非均質な磁場を発生させるように設計される。
2009535757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の動作方向を持つサスペンションアームアクチュエータであって、支持材に対して支持されていて旋回できるように前記支持材に取り付けられるサスペンションアームであって、作動されるべき構成要素（Ｆ）を支持するかまたはそのような構成要素に動作可能なように結合し且つ磁気駆動装置（３）を備えるサスペンションアームを備え、前記磁気駆動装置（３）が、前記サスペンションアームに対して垂直に伸びる軸の周りの前記構成要素（Ｆ）の旋回動作および前記旋回動作に直交する前記構成要素（Ｆ）の動作を可能にする非均質な磁場を発生させることを特徴とするサスペンションアームアクチュエータ。
【請求項２】
前記磁気駆動装置（３）が、２つのコイル（８、９）と磁石（１１）とで形成され、前記コイル（８、９）が前記サスペンションアーム（１）の縦軸（ＬＡ）のいずれかの側で前記サスペンションアーム（１）に接続され、それらのコイルの軸が前記サスペンションアーム（１）に対して垂直に伸びていることを特徴とし、磁極片（１１．１、１１．２）が、コイルの軸から離して置かれたコイル（８、９）に割当てられ、前記磁極片（１１．１、１１．２）が前記非均質な磁場を発生させることを特徴とし、そして、前記サスペンションアーム（１）が、コイル（８、９）と共に、前記磁場の中で自由に動けるように配置されることを特徴とする、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。
【請求項３】
前記コイルの軸から離して配置された前記磁極片（１１．１、１１．２）が、部分的な磁場（Ｉｍ、ＩＩｍ）が各コイル（８、９）について発生するような磁極面（１１．１．１、１１．２．１）を備え、前記部分的磁場（Ｉｍ、ＩＩｍ）が、前記サスペンションアーム（１）の平面内での分力および／またはそれに垂直な分力を備え、そして、前記２つの部分的磁場（Ｉｍ、ＩＩｍ）はそれらの方向が異なることを特徴とする、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。
【請求項４】
前記２つのコイル（８、９）に割当てられる磁極片（１１．１）がコイル側に配置され、前記磁極片（１１．１）が、互にある角度をなし且つ各々が前記２つのコイル（８、９）のうちの１つに割当てられる２つの磁極面（１１．１．１、１１．１．２）を備え、そして、磁極面（それぞれ１１．２．１および１１．２．２）を有する磁極片（１１．２）がサスペンションアーム側で各コイル（８、９）に割当てられ、前記磁極面（それぞれ１１．２．１および１１．２．２）が、その反対側でこのコイル（それぞれ８または９）に割当てられる前記磁極面（それぞれ１１．２．１および１１．２．２）に対応することを特徴とする、請求項２または３に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
【請求項５】
各々が部分的磁場（Ｉｍ、ＩＩｍ）を形成する前記磁極面（それぞれ１１．１．１／１１．２．１および１１．１．２／１１．２．２）が、非均質な部分的磁場を形成することを目的として互に鋭角（α）をなすことを特徴とする、請求項４に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
【請求項６】
互にある角度をなし且つ各々が前記２つのコイル（８、９）のうちの１つに割当てられる２つの磁極面（１１．１．１、１１．１．２）を備えた第１の磁極片（１１．１）が、一方の側に、特に前記２つのコイル（８、９）に向かい合う側に配置され、そして、前記第１の磁極片（１１．１）の前記磁極面（それぞれ１１．１．１、１１．１．２）に対応する２つの別個の磁極面（それぞれ１１．２．１および１１．２．２）を有する第２の磁極片（１１．２）が、他方の側に、特に前記コイル（８、９）の反対側に配置された側に配置されることを特徴とする、請求項２または３に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
【請求項７】
前記第１の磁極片（１１．１）の前記磁極面（１１．１．１、１１．１．２）が、断面図では二等辺三角形の形を備え、そして、第２の磁極片（１１．２）の前記２つの磁極面（それぞれ１１．２．１および１１．２．２）が各々、前記２つのコイル（８、９）のうちの１つに割当てられ且つ各々が断面図ではくさび型であることを特徴とする、請求項６に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
【請求項８】
前記サスペンションアーム（１）が２アーム式レバーとして設計され、前記サスペンションアーム（１）の前記支持材（５、４）がその重心（ＣＧ）に位置していて前記支持材（５、４）が、特に、カルダン式自在継手（５、６、７）で形成されており、前記構成要素（Ｆ）が、前記レバーアーム（１．２）の一方の端部に配置されており、そして前記磁気駆動装置（３）が、前記構成要素（Ｆ）と向かい合わない前記レバーアーム（１．１）上に配置されることを特徴とする、前の請求項のいずれか１項に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
【請求項９】
前記サスペンションアーム（１）が剛体でねじれ剛性のあることを特徴とする、前の請求項のいずれか１項に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
【請求項１０】
前記サスペンションアームアクチュエータとそれを用いて形成される光学式走査装置とが、光記憶媒体を読み取りおよび／またはそれへ書き込むための装置で用いられうることを特徴とする、前の請求項のいずれか１項に記載のサスペンションアームアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の動作方向を持つサスペンションアームアクチュエータに関し、特に、情報を記録および／または複製する装置の中の光学式走査装置のための光ヘッドを備えたサスペンションアームアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学式走査装置の中に設置され、焦点レンズを有する光ヘッドを備えたアクチュエータは、情報記憶媒体として設計された光ディスク上に光線（レーザビーム）を照射し、前記光ディスクによって反射される光線を受光するためのものである。走査装置内でのそのようなアクチュエータの配置と動作には、さまざまなタイプがある。第１のタイプでは、前記光ディスクに平行に伸びる平面内で光ディスクを横切って直線方向に動かされる滑り台上に光ヘッドが配置されていて、滑り台は焦点合わせが可能になっている。第２のタイプでは、光ヘッドは、２アーム式レバーの形に設計されたサスペンションアームの自由端に配置されていて、その場合、１本の軸のまわりを旋回する前記サスペンションアームが、光ディスクの記録面に平行に伸びる平面内で弧を描くように光ヘッドを動かし、この場合もやはりサスペンションアームは焦点合わせが可能である。どちらのタイプでも、光ディスクは支持装置によって保持され、回転動作を行うように駆動される。特に、サスペンションアームアクチュエータによって、記憶媒体上のさまざまな位置へのアクセスが短時間で行えるようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＥＰ−Ａ−Ｏ  ４００  ５７０はサスペンションアームアクチュエータについて記述しており、このサスペンションアームアクチュエータは、支持平面に取り付けられていて、支持平面に対して垂直に伸びる軸のまわりを旋回できる。ディスク上の記録ポイントへのおおまかなアプローチを行う意図で光ヘッドの弧を描くような最初の旋回動作を開始するため、磁気駆動装置が、光ヘッドと向い合わない側の軸上でサスペンションアームアクチュエータに配置されており、磁気駆動装置は２つの湾曲した棒磁石で形成され、それらがサスペンションアームのいずれの側にもあってそれぞれがコイルを備えている。半導体レーザとコリメータ・レンズ系とで形成されているユニットが、レーザビームを生成してレーザビームを焦点レンズに当てることを意図して、同じ軸の周りを旋回できるようにサスペンションアーム自体に取り付けられている。このユニットは、弧を描く動作の軌道上で目標位置を精密調整するための第２の磁気駆動装置を備えている。光ヘッド自体は、ばね要素上に保持されており、別の磁気駆動装置に動作可能なように結合されていて、弧を描く動作の軌道に垂直な方向の、すなわち、光ディスクに垂直な方向の動作を開始する。磁気駆動装置が複数あるため、このサスペンションアームアクチュエータは、非常に複雑で手間がかかる。
【０００４】
日本の特許出願ＪＰ−Ａ−５１２８５８０およびＪＰ−Ａ−２００４２２７７６０も、サスペンションアームアクチュエータについて記述している。また、前の文書に記述されたサスペンションアームアクチュエータは、軸のまわりを旋回できるように配置されており、そして、前記サスペンションアームアクチュエータに割当てられ且つ光ヘッドと向い合わない側の軸上に配置された磁気駆動装置によって、前記ヘッドの弧を描くような光ディスクに平行な旋回動作を開始することを目的として駆動される。これを実現するため、電極装置を使って精密調整が行われる。後者の軸と光ヘッドとの間のサスペンションアームの範囲が電歪コンバータプレートによって形成され、その範囲によって、弧を描く動作の軌道に対する、従って、光ディスクに対する、ヘッドの垂直動作が可能になる。このサスペンションアームアクチュエータは、その構成が、同様に複雑で手間がかかり、その上、高い動作電圧を要するという点で、不利であると考えられる。
【０００５】
ＪＰ−Ａ−２００４２２７７６０で開示されるサスペンションアームアクチュエータも、旋回するかたちで取り付けられており、前記サスペンションアームアクチュエータ用の駆動装置を備えている。このサスペンションアームアクチュエータは板ばね装置を備えており、その板ばね装置は、その一方の端部でしっかりと前記サスペンションアームアクチュエータに結合されており、他方の自由端で光ヘッドを支持していて、別の駆動装置を使って光ディスクに垂直な方向に弾力的に曲がることができる。このサスペンションアームアクチュエータは、耐衝撃性がないという点で、不利であると考えられる。
【０００６】
本発明は、これらのサスペンションアームアクチュエータの設計の複雑性と手間を省けるように、請求項１の前文に従って、複数の動作方向について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。
【０００７】
この問題は、請求項１の特徴的な要素を使って、請求項１の前文によるサスペンションアームアクチュエータとして解決される。有利な実施形態が、従属請求項のかたちで提示される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、支持材に対して既知の方法で支持されるサスペンションアームアクチュエータによって構成されており、その支持材はサスペンションアームの旋回軸を形成し、前記旋回軸は前記サスペンションアームに垂直に伸びる。本書ではサスペンションアームは、作動させる必要がある構成要素、例えば光ヘッド、を支持するかまたはそのような構成要素に動作可能なように結合し、そして、この第１の旋回動作を開始するため、磁気駆動装置をさらに支持する。本発明によれば、この磁気駆動装置は、サスペンションアームが第１の旋回動作に垂直な動作をも開始させるように形成され、そのため先行技術のサスペンションアームアクチュエータの中に別個の磁気駆動装置が必要になる。この単一の磁気駆動装置は、非均質の磁場を発生させるように形成され、それによって構成要素は、サスペンションアームの平面の中での第１の旋回動作だけでなく、この平面に垂直な動作をも開始することができる。特にサスペンションアームは２アーム式レバーとして設計され、サスペンションアームの支持材は後者の重心に位置していて、構成要素はレバーアームの一方の端部に配置され、磁気駆動装置は構成要素と向い合わないレバーアーム上に配置される。
【０００９】
この磁気駆動装置によって、サスペンションアームアクチュエータの相当に簡素化された構成が可能になり、構成要素の多様性が著しく減少し、そして、複雑性の本質的な減少、特に、コストの最小化につながる。
【００１０】
磁気駆動装置は、サスペンションアームの縦軸のいずれの側でもよいがサスペンションアームに取り付けられた２つのコイルで形成され、それらのコイルの軸はサスペンションアームに垂直に伸びているという点で有利であり、また、それが２つのコイルに割当てられる磁石でさらに形成されるという点でも有利である。この磁石は、コイルの軸から離して配置された磁極片を備えており、コイルは磁極片同士の間に配置され、磁極片はコイルについての非均質の磁場を発生させる。その場合、各コイルについて方向が異なる部分的な磁場をその方向を貫くように発生させる磁極面が、磁極片上に形成されてもよく、部分的な磁場はそれぞれ、サスペンションアームの平面内に伸びる分力および／またはそれに垂直に伸びる分力を備える。その場合、部分的な磁場を形成する各磁極面は、ここでもやはり非均質な部分的磁場を作ることを目的として、相互に鋭角に配置されてもよい。各分力の強度は、特定のコイルの動作電圧の制御によって定義され、その結果、これによっていずれの方向においても所定の角度範囲でのサスペンションアームの旋回動作と、加えて、この旋回動作に垂直な方向の高速の動作とが開始される。
【００１１】
サスペンションアームは、ジンバルサスペンションで取り付けられることが好ましい。カルダン式自在継手によって、サスペンションアームの平面における旋回動作とそれに垂直な動作との両方が可能になる。剛体でねじれ剛性のある設計のサスペンションアームなら、このタイプのサスペンションまたは継手によって衝撃に強くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明について、例示する実施形態を使って以下に説明する。
【００１３】
図１によれば、光学式走査装置（図示せず）のためのサスペンションアームアクチュエータは、ジンバルサスペンションの場合のように旋回できるように重心ＣＧで２アーム式レバーの形の支持材２に取り付けられた、剛体でねじれ剛性のあるサスペンションアームを備えており、サスペンションアームアクチュエータはさらに、サスペンションアーム１に動作可能なように結合する磁気駆動装置３を備えている。旋回軸受４が旋回ピン５上に形成されて、支持材２から離して配置されており、旋回ピン５は、支持材２の上に恒久的に配置されて支持材２から垂直に突き出ている。ここで旋回軸受４は、旋回ピン５を軸として旋回する軸受ディスク６と、サスペンションアーム１の縦軸ＬＡに関して軸受ディスク６に横断方向に配置された２つのジャーナル軸受７とを備えていて、サスペンションアーム１は、旋回できるようにジャーナル軸受７によって保持されている。一方では支持材２に平行して伸びる平面内で旋回ピン５の軸ＰＡの周りで、他方では前記平面に対して垂直なジャーナル軸受７によって形成される軸ＪＡの周りで、旋回が行われる。
【００１４】
旋回軸受４の一方の側では、サスペンションアーム１が、磁気駆動装置３のためのものであって広がったレバーアーム１．１上に縦軸ＬＡに関して対称であるように配置された２つのコイル８および９を備えており、そしてサスペンションアーム１およびコイル８および９は磁気装置１０に割当てられており、他方、旋回軸受４の反対側では、サスペンションアーム１は、狭く設計された方のレバーアーム１．２上に焦点レンズＦを有する光ヘッドを備えている。コイル８および９は、それらのコイルの軸がサスペンションアームの面に対して垂直に伸びるように配置されている。磁石装置１０は、レバーアーム１．１の表面から離して配置された永久磁石１１で形成されており、いずれか一方の側で旋回軸受４の方向に、コイル８および９を備えたレバーアーム１．１の少なくとも一部と遊びを持って重なり合う磁極片１１．１および１１．２とを支持する。
【００１５】
図２および図３は、サスペンションアーム１を有する磁気駆動装置３の概略図をそれぞれ、縦軸ＬＡに対して横断方向の線ＩＩ−ＩＩで切り取った断面図と、縦軸ＬＡに沿った線ＩＩＩ−ＩＩＩで切り取った縦方向の断面図とで表したものである。この断面図によって特に、磁極片１１．１および１１．２の装置と構造とを区別することが可能になる。後者は、コイルの軸に対して相互に離して配置され、また、コイル８および９に与えられるサスペンションアーム１（レバーアーム１．１）に対する遊びを持って配置されており、その場合、永久磁石１１のＮ極側には、１つの磁極片１１．１だけがコイル８および９の上方の中心に配置され、前記磁極片１１．１は、相互にある角度をなす２つの磁極面１１．１．１と１１．１．２とを備えており、そして、各々が磁極面１１．２．１および１１．２．２を備えた２つの磁極片１１．２が、Ｓ極側に配置されていて、前記磁極面１１．２．１および１１．２．２はそれぞれ、磁極面１１．１．１および１１．１．２のうちの１つに割当てられており、それぞれがそれによってレバーアーム１．１の外側へ向って鋭角となる角度を形成している。
【００１６】
その場合、磁極片１１．２は、磁極片１１．２と磁極片１１．１の各々の間に所定の角度で特定のコイル８および９に浸透する非均質な部分的磁場ＩｍおよびＩＩｍが形成されるように配置される。その場合、２つの非均質な部分的磁場ＩｍおよびＩＩｍは、異なる方向性を有しており、それぞれがサスペンションアーム１の平面内の１つの分力と、それに垂直な１つの分力とを生成することができる。この配置では、互に向かい合う２つのコイル８および９の内側の範囲は、特定の磁場ＩｍおよびＩＩｍの強い方の部分に位置しており、他方、互に向い合わない外側の範囲は、弱い方の部分に位置している。
【００１７】
ここでサスペンション１の旋回動作は、それぞれのコイル８および９を流れる電流Ｉ８およびＩ９の結果として生じるローレンツ力Ｆ８およびＦ９に起因する。
【００１８】
図４に示す例では、特定の電流Ｉ８およびＩ９が２つのコイル８および９をそれぞれ同じ方向に流れ、その結果、これらの電流は、相互に向かい合うコイルの範囲で反対方向に流れる。２つの部分的磁場ＩｍおよびＩＩｍで形成される非均質の磁場全体の結果として、ローレンツ力Ｆ８およびＦ９が、それらがＮ極側で互から分かれるように上側および外側へ向けられる。それらは、結果として、コイル側でレバーアーム１．１を旋回軸受け４のまわりを上側へ、そして支持材２に垂直に旋回させ、従って焦点レンズ側で下方向（矢印ｆ）に旋回させる合力Ｆｔｏｔとなる。
【００１９】
図５に示す例では、電流Ｉ８およびＩ９は、２つのコイル８および９の中を反対方向に流れ、結果として、これらの電流は、コイルの範囲内を互いに向い合って同じ方向に流れる。今、ローレンツ力は、縦軸に対して横断方向を向き、サスペンションアーム１の同じ側に向いており、力Ｆ８は、下方向を向いてＳ極側で中心を向いており、力Ｆ９は、上方向を向いてＮ極側で外側を向いている。従って、その結果得られる合力Ｆｔｏｔは、サスペンションアーム１の平面内で縦軸ＬＡに対して横断方向に外側を向き、レバーアーム１．１の旋回軸受４のまわりの旋回動作を開始させて、それによってレバーアーム１．２を矢印ｔ（図１）の方向に旋回させる。
【００２０】
コイル電流Ｉ８およびＩ９は、支持材２に平行に伸びる平面内に配置される光ディスク上の１つの点を走査するように光ヘッド（Ｆ）を目標位置へ動かすことを目的として、支持材２に平行および垂直な旋回軸受４のまわりの旋回動作のかたちでサスペンションアームアクチュエータが動くように選択されなければならない。その選択が、ローレンツ力Ｆ８およびＦ９を定義する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】サスペンションアームアクチュエータと共に磁石装置も示す斜視図である。
【図２】サスペンションアームアクチュエータの磁気駆動装置の断面図である。
【図３】サスペンションアームの縦軸に沿った磁気駆動装置の縦の断面図である。
【図４】コイルを流れる電流の割合に対するサスペンションアームの第１の制御例を示す図である。
【図５】第２の制御例を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  サスペンションアーム
１．１  レバーアーム
１．２  レバーアーム
２  支持材
３  磁気駆動装置
４  旋回軸受
５  旋回ピン
６  軸受ディスク
７  ジャーナル軸受
８  コイル
９  コイル
１０  磁石装置
１１  磁石
１１．１  磁極片
１１．１．１  磁極面
１１．１．２  磁極面
１１．２  磁極片
１１．２．１  磁極面
１１．２．２  磁極面
ＬＡ  縦軸
ＣＧ  重心
ＪＡ  軸
Ｉｍ  磁場
ＩＩｍ  磁場
Ｆ  焦点レンズ
Ｆ８  ローレンツ力
Ｆ９  ローレンツ力
Ｆｔｏｔ  合力
Ｉ８  コイル電流
Ｉ９  コイル電流
α  角度
【図１】
2009535757.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2009535757.tif 000009
2009535757.tif 000010
2009535757.tif 000011
2009535757.tif 000012
2009535757.tif 000013