(57)【要約】本発明は、光軸（４１）を有するレンズを動かすアクチュエータに係る。該アクチュエータは、固定部分（１０２）、レンズ（４５）を備えられた可動部分（１０４）、及び可動部分を駆動する電気駆動手段を有する。可動部分は、夫々の端部が固定部分に対して固着され且つ他端部が機械的接続を用いて可動部分に対して固着される少なくとも３つの細長い部材の２組の懸架（１０６；１０８）によって固定部分から懸架される。該組のうち一方は、光軸の一側（１０４ａ）で延在し、組のうち他方は、光軸の対向する側部（１０４ｂ）で延在する。アクチュエータの機械的挙動を強化するよう、各組のうち少なくとも２つの細長い部材（１０６ｂ；１０８ｂ）を固着するよう必要とされる機械的接続は、剛性な接続であり、各組の各他の細長い部材（１０６ａ，１０６ｃ；１０８ａ，１０８ｃ）を固着するよう必要とされる機械的接続のうち少なくとも１つは、可撓性の接続である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸を有するレンズ系を動かすアクチュエータであって、
固定部分と、前記レンズ系を備えられた可動部分と、前記可動部分を駆動する電気駆動手段と、を有し、
前記可動部分は、夫々の端部が前記固定部分に対して固着され且つ他端部が機械的接続を用いて前記可動部分に対して固着される少なくとも３つの細長い部材の２組の懸架によって前記固定部分から懸架され、前記組のうち一方は、前記光軸の一側で延在し、前記組のうち他方は、前記光軸の他の対向する側部で延在し、
各組のうち少なくとも２つの細長い部材を固着するよう必要とされる前記機械的接続は、剛性な接続であり、各組の各他の細長い部材を固着するよう必要とされる前記機械的接続のうち少なくとも１つは、可撓性の接続である、
アクチュエータ。
【請求項２】
各組の細長い部材の数は、３つであり、各部材は導電性であり、
各組の前記細長い部材のうち１つのみは、可撓性接続を用いて固着される、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記可撓性接続は、前記可動部分上に与えられる、
請求項１又は２記載のアクチュエータ。
【請求項４】
各可撓性接続は、弾性要素を有する、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項５】
光学式記録担体を走査する光学装置であって、
光学式走査ユニットと、請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のアクチュエータとを備えられる、
光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光軸を有するレンズ系を動かすアクチュエータに係る。該アクチュエータは、固定部分、レンズ系を備えられた可動部分、及び、可動部分を駆動する電気駆動手段を有する。可動部分は、夫々の端部が固定部分に対して固着され且つ他端部が機械的接続を用いて可動部分に対して固着される少なくとも３つの細長い部材の２組の懸架によって固定部分から懸架される。該組のうち一方は、光軸の一側で延在し、組のうち他方は、光軸の他方の対向する側部で延在する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第２００３／０１５６５２９号明細書（特許文献１）は、ＣＤ装置及びＤＶＤ装置等の光学系において使用される種類の対物レンズを有するレンズホルダを移動させるアクチュエータを開示する。レンズホルダは、筐体に対して固定された固定部材に対して移動可能であるよう、線形懸架（ｌｉｎｅａｒ  ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）によって支持される。該懸架は、懸架ワイヤのシステムによって形成され、該ワイヤの一端は、固定部材に対して固定され、他端は、レンズホルダに対して固定される。懸架のシステムは、各３つのワイヤの２組を有し、レンズホルダは該２組の間に延在する。既知のアクチュエータは、トラッキングコイル、集束コイル、及びレンズホルダにおいて与えられるチルトコイル、並びに、筐体に対して固定される磁石ユニットを有する。対物レンズの動作は、磁石ユニットと前出のコイルによって生成される磁場との間の相互作用を介して制御される。
【０００３】
かかる６つのワイヤを有するアクチュエータは、使用中各瞬間に走査されるべき光ディスクの情報層に対してレンズの正確な位置及び向きを求めるようレンズホルダのトラッキング、集束、及びチルト動作を制御する、特には高データ密度において適用されるユニットである光学ピックアップユニットにおいて更に一般的となっている。
【０００４】
３つの懸架ワイヤの組の使用は、レンズホルダの集束及び／又はトラッキング挙動に関して問題を生じさせる、ことが観察されている。
【特許文献１】米国特許第２００３／０１５６５２９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、２組の少なくとも３つの線形懸架部材を有するアクチュエータの機械的挙動を強化する、ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明に従ったアクチュエータによって達成される。該アクチュエータは、固定部分、レンズ系を備えられた可動部分、可動部分を駆動する電気駆動手段、を有する。可動部分は、夫々の端部が固定部分に対して固着され且つ他端部が機械的接続を用いて可動部分に対して固着される少なくとも３つの細長い部材の２組の懸架によって固定部分から懸架される。該組のうち一方は、光軸の一側で延在し、他方は、光軸の他の対向する側部で延在する。各組のうち少なくとも２つの細長い部材を固着するよう必要とされる機械的接続は、剛性な接続であり、各組の各他の細長い部材を固着するよう必要とされる機械的接続のうち少なくとも１つは、可撓性の接続である。
【０００７】
本発明に従ったアクチュエータにおいて適用された手法によれば、特には可動部分の集束及び／又はトラッキング方向において、移動中の懸架の一組の細長い部材の互いに対して異なる長さ及び／又はずれによって細長い部材において大きな軸力が引き起こされることが防がれる。細長い部材における大きな軸力は、懸架の剛性における増大につながり、結果としてエネルギ消費における大きな増大をもたらす。更には、細長い可変の軸力は、アクチュエータの長い寿命を危うくする。本発明に従ったアクチュエータは、可撓性の接続の適用により、これらの問題を典型的には受けない。
【０００８】
本発明に従ったアクチュエータの実施例は、懸架の各組の細長い部材の数が３つであるという特性を有する。各組の部材のうち２つは、懸架部材、即ち可動部分を懸架するよう実質的に役立ち、各組の第３の部材は補助的な部材であると考えられ、信号を導く等の他の目的に対して主に役割を果たす。一般的には、２つの懸架の組の全ての細長い部材は、導電性である。上述された懸架部材は、固定部分及び可動部分のいずれにも剛性に固定される。上述された補助部材は、上述された部分の少なくとも１つに対して可撓性に固定され、故に補助部材の１つの接続は剛性接続であり得る。
【０００９】
製造技術により、可撓性の接続は、望ましくは固定部分上に与えられる。可撓性の接続は、望ましくは、タグ、舌状のもの（ｔｏｎｇｕｅ）、又は同様のもの等の弾性要素を有する。剛性の接続は、通常通り、スタッド、突起、又は同様のもの等の剛性要素を有する。細長い部材は、ＵＶ硬化接着剤等の適切な粘着剤を用いて、あるいは、はんだ付け又は他の適切な技術によって、弾性要素及び剛性要素に対して夫々取り付けられる。
【００１０】
特開Ａ２００１−１５４９８６号広報は、４つのワイヤスプリングを用いて固定ブロックから懸架される対物レンズホルダを有する光ヘッド装置を開示する。レンズホルダは、更に、固定ブロックの近辺において自由端を各々有する２つのワイヤスプリングを備えられる。全てのワイヤスプリングは、レンズホルダのトラッキング、集束、及びチルトの動作を制御するために、電気信号をコイルに対して送るよう導電性である。１つのみの固定端を有するワイヤスプリングの動的挙動は、２つの固定端を有するワイヤスプリングの動的挙動とは異なる。このため、既知のヘッド装置において使用されるワイヤスプリングの配置は、装置のサーボ制御システムに対して余分な負荷をもたらす。使用可能である自由ワイヤスプリングのうち２つの自由端、即ち取り付けられていない端部によって組立工程が不利に影響されるため、ワイヤスプリングの配置は、製造上の問題を更に引き起こす。
【００１１】
本発明は更に、光学式記録担体を走査する光学装置に係る。該装置は、本発明に従ったアクチュエータを備えられた光学式走査ユニットを備えられる。本発明に従った装置は、更には、光学式記録担体を動かす、特には記録担体を回転させる電気ドライブを備えられ得る。かかる装置は、ＣＤ、ＤＶＤ、それらの改良型、又は他の種類の光ディスク等の光ディスクを走査するよう適切である。
【００１２】
請求項を参照して、請求項において定義付けられた多種の特性は、組み合わされて発生し得る、ことが留意されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の上述された及び他の面は、以下の実施例を非制限的な例として参照して明らかに及び説明される。
【００１４】
図面は、実寸大では描かれていないことが留意される。更には、全体的に同一の構成部品は、図中同一の参照符号によって示される。
【００１５】
図１は、以下では光学プレーヤとも称される本発明に従った光学装置を概略的に示す。該光学プレーヤは、ターンテーブル１を有し、ターンテーブル１は、回転軸３の周囲に回転され得、枠７に対して固着された電気モータ５を用いて駆動され得る。ターンテーブルは、電気モータ５のモータシャフト５に対して固着される。光学式記録担体、即ちＣＤ又はＤＶＤ等の光学式に走査可能である情報担体は、ターンテーブル１上に置かれ得る。担体９は、ディスク形状の基板１１を備えられ、該基板上に情報トラックを有する情報層１３が存在する。情報層１３は、透明の保護層１４で被覆される。光学プレーヤは、情報担体９の情報層１３上に存在する情報トラックを光学式に走査する光学式走査ユニット１５を更に有する。走査ユニット１５は、光学プレーヤの移動ユニット１７を用いて主に２つの相互に対向するラジアル方向Ｙにおいて回転の軸３に対して動かされ得る。このため、走査ユニット１５は、移動ユニット１７の送り台（スライド）１９に対して固着され、移動ユニット１７は、ストレートガイド２１を備えられ、その上を送り台１９が移動可能に案内される。ストレートガイド２１は、枠７上に与えられ、Ｙ方向に延在し、移動ユニット１７は、電気モータ２３を更に備えられ、該モータを用いて送り台１９がガイド２１にわたって動かされ得る。作動中、電気モータ５及び２３の制御は、図示されていない光学プレーヤの電気制御ユニットによって行われる。結果として、情報担体９の回転及びＹ方向における走査ユニット１５の移動は、同時に実行され、情報担体９の情報層１３上に存在する情報トラックは、走査ユニット１５によって走査される。走査中、情報トラック上に存在する情報は、走査ユニット１５によって読み取られ得るか、情報は、このユニット１５によって情報トラック上に書き込まれ得る。あるいは、ターンテーブルを使用する代わりに、電気モータ５のシャフト５ａに対して光学式記録担体を直接固着することは、可能である。更に、送り台１９及びガイド２１を既知である所謂スウィングアームと置き換えることは、可能である。
【００１６】
本発明に従った光学プレーヤにおいて使用される光学式走査ユニット１５の一例は、図２中に概略的に示される。走査ユニット１５は、ビーム軸２７を有する半導体レーザ等の放射源２５を備えられる。走査ユニット１５は、放射源２５の軸２７に対して４５°の角度で配置され、放射源２５に対面する反射面３３を備えられた透明の板３１を有する放射ビームスプリッタ２９を有する。走査ユニット１５はまた、コリメータレンズユニット３５及び光軸４１を有する光学レンズ系３９を有し、コリメータレンズユニット３５は、放射ビームスプリッタ２９とレンズ系３９との間に配置される。図示された例では、コリメータレンズユニット３５は、単一のコリメータレンズ４３を有し、レンズ系３９は、単一の対物レンズ４５を有する。この例では、対物レンズ４５及びコリメータレンズ４３は、同一の光軸４１を有する。光軸４１は、放射源２５のビーム軸２７に対して９０°の角度を有する。走査ユニット１５は、光学ディテクタ４９を更に有する。該ディテクタは、既知且つ一般的に使用される種類であり、コリメータレンズユニット３５に対して放射ビームスプリッタ２９の後背に配置される。操作中、放射源２５は、放射ビーム５１を生成する。該ビームは、放射ビームスプリッタ２９の反射面３３によって反射され、レンズ系３９によって情報担体９の情報層１３上の走査スポット５３へと集束される。放射ビーム５１は、情報層１３によって反射され、レンズ系３９、コリメータレンズユニット３５、及び放射ビームスプリッタ２９を介して光学ディテクタ４９上に集束される反射された放射ビーム５５を形成するようにする。情報担体９上に存在する情報を読み込むよう、放射源２５は、連続する放射ビーム５１を生成し、光学ディテクタ４９は、情報担体９の情報トラック上の一連の基本情報特性に対して対応する検出信号を供給する。該基本情報特性は、走査スポット５３において連続的に存在する。情報担体９上に情報を書き込むよう、放射源２５は放射ビーム５１を生成する。該ビームは、書き込まれるべき情報に対して対応し、一連の連続する基本情報特性は、情報担体９の情報トラック上の走査スポット５３において生成される。本発明が光学組織走査装置にもかかる、ことが留意されるべきである。該装置においては、放射源２５、コリメータレンズユニット３５、及びレンズ系３９は、互いに対して異なって配置される。例えば、本発明はまた、コリメータレンズユニット３５の光軸及びレンズ系３９の光軸が９０°の角度を囲む実施例、及び追加的な鏡がコリメータレンズユニット３５とレンズ系３９との間に配置される実施例を有するようにされる。本発明は更に、例えば、放射源及びコリメータレンズユニットが送り台上ではなく枠に対して固定された位置において配置される実施例、及び、コリメータレンズユニットの光軸がラジアル方向Ｙに対して平行に延在するよう方向付けられる実施例を有する。かかる実施例においては、レンズ系３９及び追加的な鏡のみは、送り台１９上に備えられ得、送り台の移動可能なマスが低減される。
【００１７】
図２中に更に示される通り、光学式走査ユニット１５は、以下に詳細に説明される本発明に従ったアクチュエータ１００を有する。該アクチュエータを用いて、レンズ系３９、特にレンズ４５は、送り台１９に対して固着された走査ユニット１５の固定部分５９に対して、光軸４１に対して平行である第１の方向Ｘ１における比較的小さな距離にわたって、また、第１の方向Ｘ１に対して垂直且つＹ方向に対して平行である第２の方向Ｘ２における比較的小さな距離にわたって、動かされ得る。アクチュエータ１００を用いて第１の方向Ｘ１においてレンズ系３９を動かすことは、情報担体９の情報層１３上に所望の正確性を有して走査スポット５３を集束する。アクチュエータ１００を用いて第２の方向Ｘ２においてレンズ系３９を動かすことは、次に続く情報トラック上に所望の正確性を有して走査スポットを維持する。レンズ系３９はまた、以下に更に説明されるチルト動作を実行し得る。アクチュエータ１００は、光学プレーヤの制御ユニットによって制御され、光学ディテクタ４９からのトラッキングエラー信号及び集束エラー信号のいずれも受ける。
【００１８】
図３乃至図５中に示されるアクチュエータ１００は、走査ユニット１５の固定部５９に対して固着される固定部分１０２を有する。アクチュエータ１００は、対物レンズ４５を有してレンズ系３９を有する可動部分１０４を更に有する。更には、アクチュエータ１００は、可動部分１０２を用いる電気の、特には電磁の駆動ユニット１１０を有し、故に、レンズ系３０及びレンズ４５は、固定部分１０２に対して動かされ得る。可動部分１０４は、２つの懸架の組１０６及び１０８を用いて固定部分１０２から懸架される。これらの組１０６及び１０８は各々、３つの懸架ワイヤ１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ及び１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃを夫々有する。この例では、全ての懸架ワイヤは、導電性である。懸架の組１０６は、光軸４１の一側、即ち可動部分１０４の第１の側部１０４ａの近くで延在し、他方の懸架の組１０８は、光軸の他の対向する側、即ち可動部分１０４の第２の側部１０４ｂの近くで延在する。駆動ユニット１１０は、電気コイル系及び磁石系を有し、両系とも作動装置１００の使用中に空隙をわたって互いに対して協働するよう意図される。この例では、コイル系は、トラッキングコイル１１２ｔ及び一組の集束コイルによって各々形成された２つのコイルの組を有する。トラッキングコイル１１２ｔは、即ち、走査されるべき記録担体上の情報トラックに対して垂直である方向においてレンズ系３９の位置の修正に対するコイルであり、集束コイルは、即ち、光軸４１に沿うレンズ形３９の位置の修正に対するコイル１１２ｆ１，１１２ｆ２である。トラッキングコイル１１２ｔ及び集束コイル１１２ｆ１，１１２ｆ２の各組は、可動部分１０４に対して取り付けられ、懸架ワイヤに対して略垂直に方向付けられた狭い域において実質的に延在する。固定部分１０２に対して取り付けられた磁気系は、コイルの組のうちの１つに対して対向して位置決めされた永久磁石１１４を各々備えられた２つの磁気ユニットを有し、可動部分１０４は、該コイルの組の間に延在する。
【００１９】
コイル系及び磁気系の配置によって、可動部分１０４は、コイル系のコイルに対して適用される電流の制御に依存してチルトされ得る。コイル１１２ｔ，１１２ｆ１，１１２ｆ２に対する電流の別個の制御は、光軸４１に対して平行であるＸ１方向及び光軸４１に対し垂直であるＸ２方向において可動部分１０４、故にレンズ系３９及び対物レンズ４５の変形（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を生成するよう、並びに、方向Ｘ１及び／又はＸ２において延在する軸の周囲で、可動部分１０２、故にレンズ系３９及び対物レンズ４５をチルトするよう、働く。方向Ｘ１及びＸ２は、図２中に示される。電流の前出の制御を実現するよう、懸架の両組１０６及び１０８の全てのワイヤは、導電体として使用される。
【００２０】
コイル系及び磁気系の現在のような配置についての詳細な情報を見得るよう、ここでは国際公開第０３／１０２９２９−Ａ２号パンフレットが参照される。
【００２１】
本発明に従った作動装置において、各懸架の組１０６，１０８のワイヤのうち２つは、懸架ワイヤとしての役割をなす。これらのワイヤは夫々、１０６ａ，１０６ｃ及び１０８ａ，１０８ｃである。これらのワイヤの端部１０６ａ１，１０６ｃ１，１０８ａ１，１０８ｃ１及び１０６ａ２，１０６ｃ２，１０８ａ２，１０８ｃ２は、夫々、固定部分１０２及び可動部分１０４に対して剛性に固定される。この固定は、夫々固定部分１０２及び可動部分１０４の剛性部を有する剛性な機械接続を用いて実現され、前出の端部は、粘着剤１０３を用いて取り付けられる。剛性部は、夫々１０２ｐ及び１０４ｐによって示される。
【００２２】
他のワイヤ１０６ｂ及び１０８ｂは、端部１０６ｂ１，１０６ｂ２及び１０８ｂ１，１０８ｂ２を有する。この例においては、端部１０６ｂ１及び１０８ｂ１は、固定部分１０２に対して固着され、固定部分１０２の一部分を形成する可撓性のフォイル１１４のバット・ストラップ１１４ｓの形状における可撓性な機械的接続を用いて固定部１０２に対して可撓性に接続される。端部１０６ｂ１及び１０８ｂ１は、少量のはんだ１０５を用いてバット・ストラップ１４に対して取り付けられる。
【００２３】
他の端部１０６ｂ２及び１０８ｂ２は、ワイヤの端部１０６ａ，１０６ｃ，１０８ａ，１０８ｃが取り付けられる、即ち夫々剛性部１０２ｐ及び１０４ｐに対して固定されるのと同様に、可動部１０４に対して剛性に取り付けられる。
【００２４】
開示された実施例の複数の変化形は、本発明の範囲内で可能である。例えば、細長い懸架要素としてワイヤの代わりに板スプリングが活用されることは、可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に従った光学装置の一実施例を概略的に図示する。
【図２】図１中に示される光学プレーヤにおいて使用される光学式走査装置を概略的に図示する。
【図３】本発明に従ったアクチュエータの一実施例の一部分の斜視図である。
【図４】図３中に示されるアクチュエータの部分の他の斜視図である。
【図５】図３に従ったアクチュエータの斜視図である。
【図１】
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【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】
2007523435.tif 000008
2007523435.tif 000009
2007523435.tif 000010