(57)【要約】  ディスク上でデータを読み取り及び／又は書き込むためのピックアップユニット（１）は、少なくとも１つの弾性支持部材（５）を用いてピックアップユニットのベース（４）に接続されたレンズホルダ（３）を含む。レンズホルダ（３）は、レンズホルダとベースとの間に作用するアクチュエータ（６，７，８）の作用下で、少なくとも１つの弾性支持部材（５）の屈曲によって、ベースに対して可動である。ベースに対するレンズホルダのストロークを制限するために、ストロークリミッタ（１１）がベースとレンズホルダとの間に設けられる。ストロークリミッタ（１１）は、電気機械的な種類であり、電気接点以外に、機械的ストップを含む。接点の閉塞後、アクチュエータにレンズホルダを中心位置に向かって移動させるために、電気接点（５，１２，１３；１５，１２，１４）は、アクチュエータに動作的に接続される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクの上でデータを読み取り及び／又は書き込むためのピックアップユニットであって、
少なくとも１つの弾性支持部材によって当該ピックアップユニットのベースに接続された可動部分を含み、
該可動部分は、該可動部分と前記ベースとの間に作用するアクチュエータの作用下で、前記弾性支持部材の少なくとも１つの屈曲によって、前記可動部分の集束方向において前記ディスクに向かって或いは離れて前記ベースに対して可動であり、
当該ピックアップユニットは、少なくとも前記集束方向において前記ベースに対する前記可動部分のストロークを制限するために、前記ベースと前記可動部分との間にストロークリミッタをさらに含み、
該ストロークリミッタは、前記アクチュエータに動作的に接続された電気接点を含み、該電気接点の閉塞後に、前記アクチュエータに前記可動部分を中心位置に向かって移動可能とさせる、
ピックアップユニット。
【請求項２】
前記ストロークリミッタは、前記可動部分の実質的に全ての可能な運動の前記ストロークを制限するよう構成された、請求項１に記載のピックアップユニット。
【請求項３】
前記ストロークリミッタは、前記電気接点以外に、機械的ストップを含む電気機械的な種類である、請求項１又は２に記載のピックアップユニット。
【請求項４】
前記機械的ストップは、少なくとも、突出部材と、前記可動部分の前記ストロークを定める間隙を少なくとも部分的に備える該突出部材を取り囲む孔を有する対応部材とを含む、請求項３に記載のピックアップユニット。
【請求項５】
前記突出部材及び前記対応部材は、前記電気接点を形成するよう導電性を有する、請求項４に記載のピックアップユニット。
【請求項６】
前記突出部材及び前記対応部材の少なくとも１つは、調節可能である、請求項４又は５に記載のピックアップユニット。
【請求項７】
前記突出部材は、前記可動部分に隣接する前記孔を通過する前記弾性支持部材によって形成される、請求項４乃至６のうちいずれか１項に記載のピックアップユニット。
【請求項８】
前記弾性支持部材の少なくとも１つは、導電性材料から成り、且つ、前記ストロークリミッタの前記電気接点の一部として働く、請求項７に記載のピックアップユニット。
【請求項９】
複数の弾性支持部材、好ましくは、４つの弾性支持部材を含む、上記請求項のうちいずれか１項に記載のピックアップユニット。
【請求項１０】
前記弾性支持部材はワイヤ部材である、請求項９に記載のピックアップユニット。
【請求項１１】
前記対応部材は、前記ベースに取り付けられた板部材であり、且つ、前記突出部材と協働する、請求項４乃至１０のうちいずれか１項に記載のピックアップユニット。
【請求項１２】
前記弾性支持部材は、前記可動部分の突起部分に取り付けられ、且つ、各延長部分を用いて、前記突起部分を越えて延び、前記延長部分は、前記対応部材と協働する、請求項９乃至１１のうちいずれか１項に記載のピックアップユニット。
【請求項１３】
前記突出部材は、前記弾性支持部材の少なくとも１つとは別個の部材であり、好ましくは、前記可動部分の質量中心を実質的に通じて延びるよう位置付けられる、上記請求項のうちいずれか１項に記載のピックアップユニット。
【請求項１４】
前記電気接点は、前記アクチュエータを不活性化するよう接地接点として作用し、且つ、前記弾性支持部材の少なくとも１つが前記可動部分を前記中心位置に復帰するのを可能にする、上記請求項のうちいずれか１項に記載のピックアップユニット。
【請求項１５】
前記電気接点は及びプロセッサユニットは、前記電気接点の閉塞後、前記可動部分を前記中心位置に向かって移動するために、前記アクチュエータが前記プロセッサユニットから信号を受信するよう構成される、上記請求項のうちいずれか１項に記載のピックアップユニット。
【請求項１６】
上記請求項のうちいずれか１項に記載のピックアップユニットを含むディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク上のデータを読み取り／書き込むためのピックアップユニットに関し、ピックアップユニット内の可動部分の如何なる運動のストロークをも制限するストロークリミッタを含む。
【背景技術】
【０００２】
そのようなピックアップユニットの１つの問題は、ピックアップユニット内の可動部分のストロークが大きいので、この可動部分がピックアップユニットの隣接部分又はディスクを打ち、ディスク又はピックアップユニットの光学的又は機械的な構成素子に損傷を与え得ることである。
【０００３】
この問題の解決を試みるピックアップユニットの１つの実施態様が、欧州特許公報ＥＰ１１２４２２３Ａ号から既知である。
【０００４】
欧州特許公報ＥＰ１１２４２３３Ａ号は、トラッキング方向における可動部分の如何なる運動のストロークも、可動部分を取り囲むようにベース上に設けられた２つの直立の壁部分によって制限されるよう、可動部分がベース上に配置されるピックアップユニットを開示している。集束方向における可動部分の運動の範囲は、ストッパ部材によって制限される。よって、このピックアップユニットは、ストロークを制限するための機械的システムを提供する。
【０００５】
代替的に、可動部分を中心位置に戻すよう可動部分に対して反力をもたらすために、過剰なストロークを感知し、且つ、アクチュエータに信号を供給するよう、ピックアップユニットの光学素子及び電子機器からの信号を用いることによって、可動部分の過剰なストロークの問題の解決が試みられる既知のピックアップユニットがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
新規なストロークリミッタを有するピックアップユニットを提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
その目的を達成するために、本発明に従ったピックアップユニットは、請求項１の特徴を含む。
【０００８】
請求項１に従ったピックアップユニットにおいて、ストロークリミッタは、アクチュエータに可動部分を移動させ、或いは、接点の閉塞後、それが中心位置に向かって移動するのを許容するよう、アクチュエータに動作的に接続された電気接点を含む。このシステムの利点は、可動部分が、アクチュエータ又は少なくとも１つの弾性支持部材によって、運動の通常範囲内に迅速に戻されるので、このストロークリミッタが、ピックアップユニットの迅速な動作を可能にすることである。その結果、ピックアップユニットの動作は素早く継続され、それによって、ディスクドライブの動作の如何なる妨害をも阻止する。しかしながら、本発明に従ったシステムは、ディスクドライブの光学システムに依存せず、光学システムが動作するディスクの存在に依存しない。
【０００９】
本発明は可動部材の運動を１つの方向に制限するのに有用であり得るが、請求項２の実施態様が好ましい。何故ならば、それはピックアップユニット及びディスクに対する損傷の危険性を最小限化するからである。
【００１０】
本発明に従ったピックアップユニットの好適実施態様が請求項３に定められている。
【００１１】
この実施態様によれば、機械的及び電気的ストップが組み合わされるので、ピックアップユニットの可動部分を機械的に停止し得るし、或いは、その動作範囲に戻し得る。好ましくは、機械的ストップは電気接点と組み合わされ、ストロークリミッタの構造を単純化する。
【００１２】
本発明に従ったストロークリミッタの簡単な実施態様が請求項４に定められているが、電気的及び機械的接点が対応部材によって実施されるよう、それを請求項５の特徴と組み合わせるのが好ましい。
【００１３】
もし請求項６の特徴がピックアップユニットにおいて用いられるならば、ストロークリミッタを具体的なピックアップユニットに精密に調節するために、ストロークリミッタは調節可能である。このようにして、許容差を補償し得る。
【００１４】
極めて簡単な実施態様が請求項７に定められている。この実施態様では、ピックアップユニットの既存部材をストロークリミッタの部分の１つとして用い得るので、追加的な対応部材が必要なだけである。
【００１５】
この実施態様では、請求項８の特徴を用いるのが好ましい。何故ならば、弾性支持部材は、多くの既存のピックアップユニットにおいて、いずれにせよ導電性を有するからである。
【００１６】
本発明に従ったストロークリミッタを、多くの適合なしに、既存のピックアップユニットの設計に統合し得る。新規な設計では、請求項１２の特徴を用いるのが好ましい。何故ならば、これは接触地点をピックアップユニットの可動部分の質量中心により接近させるからである。ストロークリミッタが活性になるとき、これはより好ましい力の吸収をもたらす。これはストロークリミッタの確度を向上する。同一のことが請求項１３にも当て嵌まる。
【００１７】
電気回路の好適実施態様が請求項１４に定められている。この実施態様では、可動部分は、弾性支持部材の弾性力によってその中心位置に戻される。この構成は、装置の機械的保護のみならず、電気的保護ももたらす。ソフトウェア故障があり、その結果、レンズホルダが継続的な故障信号によって極限位置に駆動されるならば、コイルからの電位の除去は、コイルが焼け切れることを阻止し、且つ、ソフトウェアをリセットするために用いられ得る。追加的に或いは代替的に、可動部分は、処理ユニットの制御下でアクチュエータによってその中心位置に活性的に戻される。
【００１８】
本発明は、上述されたようなピックアップユニットを含むディスクドライブユニットにも関する。
【００１９】
本発明のこれらの及び他の特徴は、図面を参照して、以下の記載から明らかであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図面は、本発明に従ったピックアップユニット１の好適実施態様を示している。光、磁気、又は、類似の読取り／書込み部材を用いて、オーディオ、ビデオ、及び／又は、データ用のディスク上での読取り／書込みために構成されるコンパクトディスクプレーヤーのような、ディスク上のデータを読み取り及び／又は書き込むための装置において、このピックアップユニットを使用し得る。
【００２１】
図５は、モータ２０、及び、スピンドル２１、並びに、ディスクＤからデータを読み取り／ディスクＤにデータ書き込むためのピックアップユニット１を含む光学システム２２を含む、そのようなディスクドライブユニットを示している。図５において、ディスクＤは、ドライブユニット内に挿入される光カートリッジＣ内に収容されるように示されている。ディスクＤは、駆動されるように、モータ２０のスピンドル２１によって係合されるクランプ領域を有する。ピックアップユニット１のレンズは、挿入時、ディスクＤに極めて近接して位置する。
【００２２】
このディスクドライブユニット内での使用のための（光）ディスクにおいて、データはディスクの１つ又はそれ以上の層に符号化される。様々な原理が既知であり、各変形が本発明との使用に適している。データは、１つ又はそれ以上のデータトラック内にデジタル形態で書き記される。データトラックに沿う（光）特性の変化は、ディスク上に記録されたデータを含む。ディスク上でデータを読み取り及び／又は書み込むために、ディスクはディスクドライブモータによって回転される。ディスクは、ピックアップユニットによって、データトラックに沿う（光）特性の変化の方向の検出によって読み取られ／書き込まれる。本発明に従った現在の好適実施態様において、変化は、ピックアップユニットによって放射され且つピックアップユニットに反射して戻るレーザ光を用いて検出される。
【００２３】
図１乃至４を参照すると、ピックアップユニット１の好適実施態様は、可動部分、この場合には、レンズホルダ３に取り付けられる読取り／書込み部材としての（孔２内に取り付けられるべき）レンズを含む。レンズホルダ３は、可撓性の、好ましくは、銅、鉄、又は、合金のような導電性材料から成る４つの直線ワイヤ部材５を用いて、ピックアップユニット１のベース４に接続されている。このようにして、レンズホルダ３に外力が加えられないとき、ワイヤ部材５は、レンズホルダ３を安定（事前付勢）位置に懸架するための弾性支持部材を形成し、レンズホルダ３に力が加えられるとき、レンズホルダ３がベース４に対して僅かに移動されることを許容する。
【００２４】
ピックアップユニット１は、全体として、スライド機構（図示せず）によって、ディスクに対してトラッキング方向ｙに移動可能である。レンズホルダ３とベース４との間に設けられたアクチュエータ６，７，８（図４を参照、図１乃至３では省略されている）が、ピックアップユニット１のレンズ２をディスク及びベース４に対してトラッキング方向ｙ及び集束方向ｚに移動可能であり、且つ、それを正接軸ｘについて傾斜可能である。
【００２５】
ピックアップユニット１の好適実施態様において、アクチュエータ６，７，８は、ベース４に接続された複数の永久磁石９と、レンズホルダ３に接続され且つ各永久磁石の反対側に位置する複数のコイル１０とを含み、コイル１０及び永久磁石９は、コイル１０を通じる電流を用いてレンズホルダ３上に力を加える。ベース４及びディスクに対するレンズホルダ３の運動は、ディスクにおけるデータトラック上の正確な地点の上にレーザ光を集束し、且つ、ディスクの表面の平坦性における偏差によって引き起こされるディスクの表面の傾斜にも拘わらず、ディスクに対して、レーザ光が常に局地的にディスクの表面に対して垂直であるよう、レンズホルダ３を配置するために用いられる。
【００２６】
ピックアップユニット１の好適実施態様のレンズホルダ３の位置及び向きを正確に制御するために、コイル１０を通じる電流は、制御回路（図示せず）によってもたらされる。ディスクに対するレンズホルダ３の実際の位置を決定するために、制御回路は、例えば、ピックアップユニット１によって受信されるレーザ光の強度パラメータを使用し得る。制御ユニットは、本発明の一部とは考えられず、この目的のための多数の可能な制御回路が既知であるので、制御回路のさらなる記載は与えられない。
【００２７】
レンズ２を支持するレンズホルダ３は、ディスク表面に対して極めて小さな動作距離、典型的には、１５０μｍ〜１ｍｍに位置するよう構成され、永久磁石９にも近接して位置している。ピックアップユニットの突然の大きな運動又は振動は、レンズホルダ３をディスク又は磁石に対して衝突させ、それはレンズホルダ３、レンズ２、及び／又は、ディスクの損傷につながる。
【００２８】
本発明によれば、ストロークリミッタ１１が設けられ、この場合には、レンズホルダ３に近接する位置でベース４に取り付けられたリミッタ板１２を含む。リミッタ板１２は、リミッタ板１２の孔１３を通じて延びるワイヤ支持部材５に対して実質的に垂直に延びている。これらの孔１３は、ワイヤ部材５の周りに自由空間又は間隙があるような寸法又は直径を有し、それはリミッタ板１２の場所でのワイヤ部材５の運動の自由を決定する（図３も参照）。これは様々な方向においてレンズホルダ３の自由ストロークを決定する。孔１３の寸法は、レンズホルダが磁石１０を打つことができず、且つ、ディスクを打つ危険性を阻止し或いは減少するよう集束方向においても制限されるように選択される。レンズホルダ３とベース４との間の許容差を補償するために、リミッタ板１２又は他の何らかのストローク制限部材は、調節可能であり得る。孔１３は、正方形、矩形、円形、又は、レンズホルダのストロークの所望の制限を引き起こす任意の形状であり得る。孔は、ワイヤ部材を完全に或いは部分的にのみ取り囲み得る。事実、図示の実施態様では、ノッチ又は凹部を作り出すよう、リミッタ板１２の隅部を取り除き得るので、孔１３は、各ワイヤ部材５に対して隣接する２つの側部のみを有し得る。孔１３が相互に補完し合い、レンズホルダ３の運動をあらゆる方向で共に制限するよう、様々な孔は、異なる方向で各ワイヤ部材５の運動を制限する。
【００２９】
ワイヤ部材５は伝導的であり、この特性はストロークリミッタと接触するために用いられる。対応部材、この場合には、リミッタ板１２は、少なくとも部分的に導電性も有し、１つ又はそれ以上のワイヤ部材５とリミッタ板１２との間の接触が、例えば、アクチュエータ６，７，８がレンズホルダ３上に復帰力を加えるために不活性化され或いは活性化されて、レンズホルダがその中心位置に或いは少なくともその動作範囲内に戻るために、短絡状況、逆電流、又は、リセット信号をもたらすよう接続される。これはレンズホルダを迅速にその動作「集束」範囲内にするので、ピックアップユニットが動作するとき、それはその正しい動作を迅速に回復し得る。
【００３０】
図６は、接点が活性化されるときに、レンズホルダ３がその中心位置に戻るのを保証するよう設計された簡単な電気回路を示している。回路は、集束方向及びトラッキング方向にレンズホルダ３を活性化するためのコイル１０’，１０”を内蔵している。各リード線２３’，２３”がワイヤ部材５を通じて走り、各増幅器２４’，２４”を通じてプロセッサユニットに接続されている。リミッタ板１２は接地接点として作用し、ワイヤ部材５の少なくとも１つは、それがリミッタ板１２に接触する瞬間に、短絡回路スイッチ２５として作用する。その場合には、レンズホルダ３上に作用する力が最早ないよう、コイル１０’，１０”に亘る電位は取り除かれる。次に、レンズホルダ３は、ワイヤ部材５によってレンズホルダ上に加えられる弾性力の下で、その中心位置に復帰することが許容される。追加的な手段として、レンズホルダ３をその中心位置に駆動するために、プロセッサユニット内で検出されるであろう短絡状況の後に、コイル１０’，１０”への活性制御信号が続くプロセッサユニットのソフトウェアをプログラムすることを考え得る。
【００３１】
この構成は、装置の機械的保護のみならず、電気的保護をももたらす。ソフトウェブ故障があり、その結果、レンズホルダ３が連続的な故障信号によって極限位置に駆動されるならば、コイル１０，１０からの電位の除去は、コイルの焼切れを阻止し、ソフトウェアをリセットするために用いられ得る。
【００３２】
図４は、リミッタ板１２が追加的な孔１４を含む代替的な実施態様を示しており、追加的な孔は、レンズホルダ３上に設けられた突出ピン１５と協働する。これらの協働ピン及び孔は、少なくとも２つの方向においてストロークリミッタとして作用するのに対し、傾斜運動は、ワイヤ部材５と孔１３との間の協働によって制限される。好ましくは、レンズホルダの運動がリミッタ板１２によって制限されるとき、レンズホルダ上の慣性モーメントを制限するために、ピン１５は、レンズホルダ３の質量中心を実質的に通じて延びる。理想的には、ストロークリミッタは、レンズホルダの正に質量中心に係合の有効地点を有する。
【００３３】
本発明に従ったピックアップユニット１が、ディスクドライブのピックアップユニットのための簡単且つ効果的なストロークリミッタを提供することを、前記の記載から結論付け得る。
【００３４】
本発明は図面に示されるような上述の実施態様に制限されず、本発明の範囲から逸脱することなしに、幾つかの方法で本発明を変更し得る。
【００３５】
例えば、弾性支持部材は、それらの取付位置間で如何なる種類の形状をも有し得るし、ワイヤ部材の剛性の中心がレンズホルダの質量中心と一致する限り、それらは異なる屈曲剛性をそれぞれ有し得る。従って、弾性支持部材の数は４つに限定されず、ピックアップユニットは、例えば、２つの協働する対の支持部材の代わりに、２つの協働する群内に配置される６つの弾性支持部材も備え得る。
【００３６】
さらなる実施例として、上述されたようなレンズホルダの運動の（動的）特性を得るために、レンズホルダ及びベースでの各協働する対の弾性支持部材の取付位置を、等距離だけ並びに任意方向における同一方向に離間し得る。
【００３７】
他の変形では、弾性支持部材は、集束方向及び正接方向においてレンズを通じる平面に対して僅かな角度で延在し得る。
【００３８】
明細書及び請求項において、不定冠詞の表現の使用は、複数の各項目を排除せず、「含む」という表現は、追加的な素子又はステップを排除しないことが付記される。請求項内の参照記号は、それらの範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。単一のプロセッサ又はユニットは、添付請求構内の幾つかの素子の機能を充足し得る。
【００３９】
現在の好適実施態様において、ディスクは、光データディスクであり得る。しかしながら、全ての種類の他のディスク、例えば、強誘電体、磁気、光磁気、近距離場、活性負荷(active charge)記憶ディスク、又は、これらの技法の組み合わせ又は他の読取り／書込み技法を用いた他のディスクのために、本発明を用い得ることが理解されるべきである。これは場合には、レンズは他の何らかの読取り／書込み部材によって置換される。
【００４０】
本発明は、図面に示され且つ前記に記載された実施態様に限定されず、添付の請求項の範囲内で異なる方法で変化し得る。例えば、ストロークリミッタは、ベースに取り付けられた突起と、レンズホルダに取り付けられた対応部材とを含み得る。全ての実施態様において、ストロークリミッタの部分は完全に導電性を有し得るし、ストロークリミッタ内の接点の閉塞後に所望の信号又は電流を誘発するための接点及び導体を含み得る。
【００４１】
もし弾性支持部材が可動部分の突起部分に取り付けられるならば、それらを延長部を用いて突起部分を越えて延ばし得る。これらの延長部は対応部材と協働し、よって、ピックアップユニットの可動部分の質量中心により近接して位置するストロークリミッタとして作用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に従ったディスクドライブのためのピックアップユニットの好適実施態様を簡単に示す斜視図である。
【図２】他の側面から見られたときの図１のピックアップユニットを示す斜視図である。
【図３】図１中の詳細ＩＩＩを示す拡大図である。
【図４】図３に対応する斜視図であるが、本発明に従ったピックアップユニットの代替的な実施態様を示している。
【図５】本発明に従ったピックアップユニットを含むディスクドライブを縮小して示す概略図である。
【図６】中心位置へのピックアップユニット可動部分の復帰を許容する、図１乃至５に示されるようなピックアップユニットにおいて用いられる電気回路を示す概略図である。
【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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【図６】
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【国際調査報告】
2007525782.tif 000009
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