(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラッキング機能とフォーカシング機能を有す揺動アーム型アクチュエータを用いた光ディスク装置において，２つのフォーカシング用コイルと、該２つのフォーカシング用コイルの間に配置されたトラッキング用コイルと，前記トラッキング用コイルと前記２つのフォーカシング用コイルに対向して水平に配置された１対の永久磁石を有し、
前記１対の永久磁石は極性が逆となるように配置され、前記トラッキング用コイルは前記１対の永久磁石の境界をまたいで双方の永久磁石の上に配置され、前記２つのフォーカシング用コイルの一方は前記１対の永久磁石の一方の上に，前記２つのフォーカシング用コイルの他方は前記１対の永久磁石の他方の上に配置され、前記２つのフォーカシング用コイル用を把持するアームと前記トラッキング用コイルを把持する揺動可能なピボットに固定される部位とを結合する１枚ないし複数枚の板または板ばねからなるヒンジを有し、かつ，前記ヒンジは前記揺動可能なピボットに固定される部位の揺動中心と光ディスク装置用ヘッドとの間にあることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１において，前記アームおよび前記揺動可能なピボットに固定される部位が複数種類の材料を積層したクラッド材でできており，前記ヒンジは前記積層したクラッド材とは別部材で構成されており、前記アームの表面に、前記ヒンジが接合されていることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項２において，前記クラッド材の材料がアルミニウム板またはアルミニウム板系合金とステンレス鋼板で構成されており，前記ヒンジ及びヒンジを接合するクラッド材の層がステンレス鋼板の層であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項１において，前記クラッド材の材料がアルミニウム板またはアルミニウム板系合金とステンレス鋼板で構成されており，前記ヒンジが前記クラッド材料のステンレス鋼板を延伸させ構成していることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項１において，前記アームの２箇所のフォーカシング用コイル把持部を結ぶ梁を設けたことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置に関するものであり、特に、光ディスク装置用揺動アーム型ヘッド位置決めアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のアクチュエータに係わる公知技術として、例えば、特表２００３−５００７８７号公報がある。
回転円板を記録媒体とする磁気ディスク装置や光ディスク装置のアクチュエータは，記録・再生用もしくは再生用ヘッドが直動するリニアアクチュエータと，揺動する揺動アーム型（ロータリー型，回転型，などとも呼ばれる）アクチュエータが使われているが，装置を小型化しようとした場合には，揺動アーム型アクチュエータが用いられている。また，光ディスク装置では、ヘッドを円板径方向の所望の位置に位置決めする動作，すなわち，トラッキング動作に加え、ヘッドと円板との距離を一定に保つフォーカシング動作がアクチュエータによってなされる。小型の光ディスク装置においては，特表２００３−５００７８７号公報記載の様に、アーム全体を円板に対向する方向（円板が水平に配置されていれば，上下方向）にチルトさせ，ヘッドと円板の距離を一定に保っている。
【０００３】
【特許文献１】特表２００３−５００７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特表２００３−５００７８７号公報に記載のアクチュエータは、トラッキング用磁石組立体とフォーカシング用磁石組立体の２組の磁石組立体が必要である。そのため、磁石組立体を実装するスペースが広くなる。また、2組の磁石組立て体を用いるため、磁気ディスク装置や浮上ヘッドを用いた光ディスク装置のアクチュエータに比べ、部品点数が多い。
本発明の目的は、磁石組立体を実装するスペースが小さいアクチュエータの実現、及びそのアクチュエータを用いて小型な光ディスク装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、トラッキング機能とフォーカシング機能を有す揺動アーム型アクチュエータを用いた光ディスク装置において，２つのフォーカシング用コイルと、該２つのフォーカシング用コイルの間に配置されたトラッキング用コイルと，前記トラッキング用コイルと前記２つのフォーカシング用コイルに対向して水平に配置された１対の永久磁石を有し、前記１対の永久磁石は極性が逆となるように配置され、前記トラッキング用コイルは前記１対の永久磁石の境界をまたいで双方の永久磁石の上に配置され、前記２つのフォーカシング用コイルの一方は前記１対の永久磁石の一方の上に，前記２つのフォーカシング用コイルの他方は前記１対の永久磁石の他方の上に配置され、前記２つのフォーカシング用コイル用を把持するアームと前記トラッキング用コイルを把持する揺動可能なピボットに固定される部位とを結合する１枚ないし複数枚の板または板ばねからなるヒンジを有し、かつ，前記ヒンジは前記揺動可能なピボットに固定される部位の揺動中心と光ディスク装置用ヘッドとの間にあることを特徴とする光ディスク装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、1対の永久磁石でフォーカシング動作及びトラッキング操作を行うことのできる光ディスク装置用アクチュエータが実現できるので、実装効率が良く、低コストな光ディスク装置用アクチュエータが実現できる。また、該アクチュエータを用いることにより、小型で低コストな光ディスク装置を実現可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の実施例１を図面により説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は、本発明の実施例１を示すアクチュエータ可動部１の斜視図である。
【０００９】
情報の記録・再生もしくは再生を行う光ディスク装置用ヘッド８は、アーム９に接合されている。
【００１０】
アーム９は、フォーカシング用コイル５，６を把持し、2枚のヒンジ１０、１１により揺動可能なピボットに固定される部位１２に接続されている。ヒンジ１０、１１により、アーム９は光ディスク装置用ヘッド８のトラッキング方向１３には揺動可能なピボットに固定される部位１２と一体に動き、光ディスク装置用ヘッド８のフォーカシング方向１４においては異なる方向に動くことが可能となっている。揺動可能なピボットに固定される部位１２は、トラッキング用コイル７を把持している。
【００１１】
図２は、図１に示すアクチュエータ可動部１のＡ−Ａ断面図である。アーム９，揺動可能なピボットに固定される部位１２は，アルミニウム板１５をステンレス鋼板１６，１７で挟む３層構造となっている。ヒンジ１０，１１はステンレス鋼板で形成され，アーム９，揺動可能なピボットに固定される部位１２に溶接で接続されている。図６は、図２のアクチュエータ可動部１にボイスコイルモータ磁石２を組立てた構造体を用いた光ディスク装置機構部を示す斜視図である。揺動可能なピボットに固定される部位１２はトラッキング方向１３に揺動可能なピボット１８に固定されている。ピボット１８は、ベース１９に固定されている。
【００１２】
図３は、図１、２に示すアクチュエータ可動部１にボイスコイルモータ磁石２を組立てた構造体の斜視図である。図４は、図３に示すアクチュエータ可動部１にボイスコイルモータ磁石２を組立てた構造体の永久磁石３、４、フォーカシング用コイル５、６、トラッキング用コイル７の位置関係を示す模式図である。図５は、図３に示すアクチュエータ可動部１にボイスコイルモータ磁石２を組立てた構造体のＢ−Ｂ断面図である。図5に示すとおり、ボイスコイルモータ磁石２は、1対の永久磁石３、４と1対のヨーク２０、２１から構成されている。永久磁石３、４は下側のヨーク２０に並列に隣接し接合されている。永久磁石３、４の極性は、上下にそれぞれ逆方向である。すなわち、永久磁石３の下側のヨーク２０接合面がN極であれば、永久磁石３の上側のヨーク２１に対向した面はS極で、永久磁石４の上側のヨーク２１に対向した面がN極で下側のヨーク２０接合面がS極となる。ボイスコイルモータ磁石２の下側のヨーク２０は、図６に示されたベース１９に固定されている。
【００１３】
トラッキング用コイル７とフォーカシング用コイル５，６は永久磁石３、４と上側のヨーク２１の間に配置され，トラッキング用コイル７は，ボイスコイルモータ磁石２の極性変化線２２，すなわち永久磁石３，永久磁石４の隣接する境界（接合面）をまたぎ配置されている。フォーカシング用コイル５は，ボイスコイルモータ磁石２の１つの極性上に，すなわち永久磁石３の上に，フォーカシング用コイル６は，ボイスコイルモータ磁石２のもう１方の極性の上，すなわち永久磁石４の上に，配置されている。それぞれのフォーカシング用コイル５，６は、極性変化線２２をまたがないように配置されている。
トラッキング用コイル７に電流を流すと電磁力により図1に示すトラッキング方向１３に力が発生し，光ディスク装置用ヘッド８を情報記憶媒体である円板２３の所望の半径位置に位置きめできる。
【００１４】
フォーカシング用コイル５，６は、電流を流すことにより図1に示すフォーカシング方向１４に力が発生する。電流の向きは，フォーカシング用コイル５とフォーカシング用コイル６を上から、すなわちフォーカシング方向１４の一方から見た場合，それぞれ逆の巻き方向になる様に流す。フォーカシング用コイル５，６にフォーカシング方向１４に力が加わると，ヒンジ１０，１１が回転中心となりアーム９がチルトし，光ディスク装置用ヘッド８をフォーカシング方向１４に動作させる。フォーカシング用コイル５，６に流す電流を制御することにより，光ディスク装置用ヘッド８を円板２３の上に一定の隙間を持って位置決めすることができる。
【００１５】
上記により，１つのボイスコイルモータ磁石２で，光ディスク装置用ヘッド８を円板２３の任意の半径位置に位置きめでき，かつ，光ディスク装置用ヘッド８と円板２３の隙間を一定に保つことができる。
【００１６】
上記実施例では，アーム９，揺動可能なピボットに固定される部位１２の材質を，アルミニウム板１５をステンレス鋼板１６，１７で挟む３層構造としたが，単体のステンレス鋼板，単体のアルミ板，炭素繊維やガラス繊維で強化されたエンジニアリングプラスチック，シリコン，シリコン系化合物及びそれら組み合わせた積層材で構成しても良い。アーム９，揺動可能なピボットに固定される部位１２のヒンジ１０，１１の接合面をステンレス鋼板とした場合は，ステンレス鋼板のヒンジ１０，１１を上記実施例と同様に溶接で接続することができる。
【００１７】
アーム９，揺動可能なピボットに固定される部位１２のヒンジ１０，１１の接合面をアルミニウム板，エンジニアリングプラスチック，シリコン，シリコン系化合物とした場合は，ステンレス鋼板のヒンジ１０，１１は接着により接続することができる。
また，ヒンジ１０，１１の材料が銅をポリイミドで挟むフレキシブル・プリント・サーキットの場合は，アーム９，揺動可能なピボットに固定される部位１２の材質にかかわらず，接着により接合することができる。
【実施例２】
【００１８】
図７は、本発明の実施例２を示すボイスコイルモータ磁石２４の断面図である。
【００１９】
ボイスコイルモータ磁石２４は，実施例１の１対の永久磁石に加え、さらに第２の１対の永久磁石２７、２８を有している。永久磁石２７、２８は，それぞれ，永久磁石３，４に対向するよう上側のヨーク２１に接合されており，極性はそれぞれ,永久磁石３，４と同一方向である。すなわち，前述のように，永久磁石３のギャップ３１側がS極であるならば、永久磁石２７のギャップ３１側はN極で，上側のヨーク２１に接続する面がS極となり、永久磁石２８の上側のヨーク２１に接続する面がN極で、ギャップ３１側がS極となる。
【００２０】
本実施例２では，実施例１に比べ，ボイスコイルモータ磁石２４内の磁束の向きがヨーク２０に対してより垂直である。ボイスコイルモータ磁石２４に実施例１のアクチュエータ可動部１を組み合わせて，光ディスク装置用のアクチュエータが実現できるが，フォーカシング用コイル５，６，トラッキング用コイル７にそれぞれ所定の方向に電流を流した場合，実施例１に比べ，フォーカシング用コイル５，６はより精確にフォーカシング方向に，トラッキング用コイル７はより精確にトラッキング方向に力を発生する。その結果，フォーカシング用コイル５，６及びトラッキング用コイル７がアクチュエータ可動部１を捩じる力が小さくなり，小型で，かつ，振動特性の良い，光ディスク装置用アクチュエータ及び光ディスク装置が実現できる。
【実施例３】
【００２１】
図８は、本発明の実施例３を示すアクチュエータ可動部３２の斜視図である。図９は、図８に示すアクチュエータ可動部３２のC−C断面図である。
【００２２】
このアクチュエータ可動部３２のアーム９，揺動可能なピボットに固定される部位１２は，ステンレス鋼板１６，１７でアルミニウム板15を挟んだ積層構造，所謂，クラッド材料となっている。そして，ヒンジ３８，３９はステンレス鋼板17を任意の形状に加工したものである。
【００２３】
ヒンジ３８，３９は，まず，ステンレス鋼板17をエッチングまたはプレス加工，または放電加工により，任意の形状に加工し，その後，ステンレス鋼板１７をマスクし，反対側のステンレス鋼板１６及びアルミニウム板１５の所望の箇所をエッチングするか、または放電加工により除去することで製作できる。
【００２４】
本実施例では，実施例１，２記載の様に，ヒンジをアームと揺動可能なピボットに固定される部位に接合する必要がないので，部品点数が少なく，組付け精度，すなわち，アーム９，揺動可能なピボットに固定される部位１２，ヒンジ３８，３９の相対位置関係の精度が良く，振動や剛性などのばらつきが小さいアクチュエータ可動部３２を実現できる。
【００２５】
例えば、ヒンジ３８、３９のアーム９と揺動可能なピボットに固定される部位１２間の長さのノミナル寸法が１ｍｍの場合、溶接による寸法ずれ０．０４ｍｍ、エッチングによる寸法ずれ０．０２ｍｍが予想され、実施例１、２の場合はヒンジ３８、３９の曲げ剛性のばらつきは溶接よる寸法ずれが起因し、約１２％の剛性のばらつきが発生する。本実施例の場合は、ヒンジ３８、３９の曲げ剛性のばらつきは溶接よる寸法ずれ起因となり、剛性のばらつきは約６％と、剛性のばらつきを半減することができる。
【００２６】
このアクチュエータ可動部３２を実施例１、実施例２のアクチュエータ可動部１と置き換えることにより、小型で、低振動で、特性のばらつきが小さい光ディスク装置を実現できる。
【００２７】
ヒンジ３８，３９の別の作製方法としては，ヒンジ３８，３９の平面形状を形成したステンレス鋼板１７をアルミニウム板１５，ステンレス鋼板１６と積層，接合しても良い。
本実施例では，アーム９，揺動可能なピボットに固定される部位１２は，アルミニウム板１５をステンレス鋼板１６，１７で積層したクラッド材を用いているが，前記クラッド材の代わりに，酸化シリコンをシリコンで挟んだ積層体，所謂，ＳＯＩ(Silicon On Insulator)で形成しても良い。この場合，酸化シリコンを挟む２つのシリコン層の厚さを異ならせ，薄い方のシリコン層にヒンジを形成すると良い。
また，前記クラッド材やＳＯＩの代わりに，アーム９，揺動可能なピボットに固定される部位１２として，エッチング可能な材料の単層板を用い，ヒンジ３８，３９の反対側からエッチングし，ヒンジ３８，３９として所望の厚さ残して，エッチングを止めることによって形成することもできる。
【実施例４】
【００２８】
図１０は、本発明の実施例４を示すアクチュエータ可動部４０の斜視図である。２箇所のフォーカシング用コイル把持部４１、４２の間にトラッキング方向１３と同一方向に梁４４を渡している。この梁４４とトラッキング用コイル７は、フォーカシング用コイル５，６がフォーカシング方向１４に動作しても、ぶつからないように僅かな隙間を持っている。梁４４を設けることにより、フォーカシング用コイル把持部４１，４２が互いに逆位相で振動するモードの固有値を上げることができ、高剛性、すなわち、低振動なアクチュエータ可動部４０を実現できる。
【００２９】
また、このアクチュエータ可動部４０を実施例１、実施例２のアクチュエータ可動部１や実施例３のアクチュエータ可動部３２と置き換えることにより、小型で低振動な光ディスク装置を実現できる。
【００３０】
図１０に示したアクチュエータ可動部４０では、２箇所のフォーカシング用コイル把持部４１、４２の間にトラッキング方向１３と同一方向と渡した梁は１本であったが、複数本にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明実施例１のアクチュエー可動部を示す斜視図である。
【図２】本発明実施例１の図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明実施例１のアクチュエータ可動部１に磁石２を組立てた構造体の斜視図である。
【図４】本発明実施例１の磁石２、フォーカシング用コイル３、トラッキング用コイル４の位置関係を示す模式図である。
【図５】本発明実施例１の図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明実施例１の光ディスク装置を示す斜視図である。
【図７】本発明実施例２のボイスコイルモータ磁石の断面図である。
【図８】本発明実施例３のアクチュエータ可動部の斜視図である。
【図９】本発明実施例３の図８のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】本発明実施例４のアクチュエータ可動部の斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１… アクチュエータ可動部
２… ボイスコイルモータ磁石
３… 永久磁石
４… 永久磁石
５… フォーカシング用コイル
６… フォーカシング用コイル
７… トラッキング用コイル
８… 光ディスク装置用ヘッド
９… アーム
１０… ヒンジ
１１… ヒンジ
１２… 揺動可能なピボットに固定される部位
１３… トラッキング方向
１４… フォーカシング方向
１５… アルミニウム板
１６… ステンレス鋼板
１７… ステンレス鋼板
１８… ピボット
１９… ベース
２０… 下側のヨーク
２１… 上側のヨーク
２２… 極性変化線
２３… 円板
２４… ボイスコイルモータ磁石
２７… 永久磁石
２８… 永久磁石
３１… ギャップ
３２… アクチュエータ可動部
３８… ヒンジ
３９… ヒンジ
４０… アクチュエータ可動部
４１… フォーカシング用コイル把持部
４２… フォーカシング用コイル把持部
４４… 梁
【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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【図７】
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【図８】
0004569451.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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