JPH03273531A - レンズアクチュエータ - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光磁気メモ１ハ相変化光メモリ等の光メモリの
光学ヘッド等に用いられるレンズアクチュエータに関す
る。

［従来の技術］ 従来のレンズアクチュエータには、大きく分けてコイル
が運動するＭＣ（ムービングコイル）型と磁石が運動す
るＭＭ（ムービングマグネット）型の２タイプがある。

ＭＣ型には、例えば特開昭５７−２１０４５６や実開昭
６１−１４５３３４公報および特開昭６４−３７７３４
公報がある。

ＭＭ型には、例えば特開昭６３−３７８３０号公報があ
る。

［発明が解決しようとする課題］ その他、ｍ、μ、に、およびαは、すべて定数である０
ｍは可動部質量であり、μは摩擦係数、にはバネ定数と
一般に呼ばれるものである。右辺はコイルに電流を流す
ことで発生する力であり、電流値に比例する。アクチュ
エータを設計するに当たっては、（１）式の各定数ｍ、
μ、に、αをそれぞれ決定する。

測定した結果から得られる１次共振値Ｍ、、１次共振周
波数ｆ、などのレンズアクチュエータを特徴づける代表
的な数値は、前記の４つの定数を用いて表現することが
できるので、アクチュエータの性能指数を設計すること
が可能である。求められるアクチュエータの性能指数は
、例えば光メモリの光学ヘッドに応用する場合など、デ
ィスクの面振れ、回転数等の仕様変更によって異なるが
、前記の４つの定数を設計変更することによって対応で
きる。

アクチュエータの駆動方式には様々な方法があるが、本
発明のアクチュエータは一般に電磁アクチュエータと呼
ばれるコンベンショナルなものである。ただし、電磁−
アクチュエータは前述のようにコイルが運動するＭＣ型
と磁石が運動するＭＭ型に分けられ、このうち本発明は
ＭＭ型に属するものである。またここで、本実施例は１
次元アクチュエータであって、前述した従来例は互いに
垂直な２つの平面内を運動する２次元アクチュエータの
例である。しかし、前述した解決しなければならない課
題は、アクチュエータが２次元であるとか１次元である
とかに影響されない、もつと本質的な問題点である。ま
た仮に、本発明を２次元系に応用するとしても、基本的
には例えば特ＩＪｉ６３−３３１７０／３２７１７のよ
うに可動部に関しては円筒磁石の着磁パターンを変更す
ればよい。

だから、ＭＣ型のように２次元になった分、余計にコイ
ルが必要になって可動部質量が増すこともない。

従来のレンズアクチュエータは、ＭＣ型が主流である。

しかし、例えば特開昭５７−２１０４５６のようにバネ
支持方式のアクチュエータの場合、（１）式のαを磁気
回路を設計することによって、にを支持バネを設ける。

ことによって決定しなければならない、このような例で
は、支持バネによる高次共振が生じる可能性がある。一
方、本発明ではいわゆる磁気バネを利用しているので、
αもにも磁気回路によって設計することができるので、
そのような心配がない。

本発明によるアクチュエータの動特性を、ＦＦＴアナラ
イザ、レーザ変位計を用いて、レンズをレンズと質量の
等しいフラットミラーに交換して評価した。

その結果得られたボード線図から、ゲインおよび位相の
周波数応答が評価できる。そして、前述の１次共振値Ｍ
、とか１次共振周波数ｆ、などの性能指数を知ることも
できる。これによれば、本発明による実施例のアクチュ
エータには４０ｋＨｚ以下に高次の共振はみられなかっ
た。ということは、前述のような高次共振を抑えるため
にダンパー等を特別に設ける必要は一切ないわけである
。この特性は光磁気メモリ、相変化メモリ等の光メモリ
の光学ヘッドに応用する上で、ディスクの面振れ、回転
数等の仕様が変−更になったとしてもそれとは関係のな
い非常に重要な特性である。

さらに本発明のレンズアクチュエータは１つの磁気回路
の中で（１）式のαとχを独立に制御することも可能で
ある。勿論、可動部の磁石を強くすればα、に共に大き
くなる。しかし、可動部のリング１、円筒磁石、リング
２０割合を変えることによって、αとは独立ににを変え
ることが可能である０表、１は可動部のリング１、円筒
磁石、リング２の割合を変えて作ったレンズアクチュエ
ータの１次共振周波数ｆ、の変化を測定した結果である
。

全て、第１図の構造が基本形である１表、１のＡ、Ｂ、
　　Ｃはいずれも可動部の高さは６．６ｍｍである。た
だ、リング上、円筒磁石、リング２の高さの比が異なる
だけである０表、１は、リング１、円筒磁石、リング２
の高さをこの順にｍｍ単位で表わしである。ここで、加
速度性能は、コイルに単位電流を流したときの可動部の
加速度（はぼ、α／ｍ）のことである。この表から、α
とは独立ににを変化させることができることがわかる。

表、１ また、同じように高次の共振が４０ｋＨｚ以下にはみら
れないＭＭ型のアクチュエータ（第２図がその例）に比
べても本発明は以下のような点が優れている。第１図は
、前述の方法で評価した本発明によるアクチュエータの
実施例の断面図であるが、大きく異なる−ところは第１
図４の可動部の外側に固定された磁気回路のヨークの形
状にある。

第２図の従来例の断面図と比較すると良くわかるが、セ
ンターヨークが可動部の可動範囲をカバーするように上
下に延びているところが従来例と異なり、この部分によ
って従来例との差が生ずる。

表、２は、第１図と第２図のアクチュエータの性能を比
較したものである。コイルの巻き数、ヨーク材料、磁石
材料等、磁気回路に大きな影響を及ぼす他の条件はすべ
て同じである。ただ、それぞれのヨーク形状（第１図、
２図の４）が異なるだけである。

第１図および第２図の構造のアクチュエータにおいては
、可動部とその外側に固定された磁気回路のヨークの間
に摺動部材を入れる必要がある。

この摺動部材を薄くすることは磁気回路のギャップを小
さくすることになり、可動部に働く力（（１）式の右辺
）は大きくなる。しかし、この摺動部材を薄くすること
は構造上、耐久性が劣化するとか、可動部に働く力と変
位の関係にヒステリシスが生じるとかのアクチエ４エー
タの特性に不利益をもたらすことにもなる。そこで、本
発明は摺動部材の厚さを損なわずに、かつ可動部に働く
力を充分得るために設計された。

表、２は、摺動部材の肉厚を同じ０．８ｍｍ確保したう
えで、測定したボード線図から加速度性能を求めた結果
である。

表、２ これかられかるように、本発明による実施例の方が１割
以上加速度性能が大きい、また、この加速度性能は従来
のＭＣ型に比べても遜色ない値である（例えば、第５０
−回応用物理学会学術講演会講演予講集３０ａ−ＰＢ−
２０と比較）、つまり、前述にようにＭＭ型の可動部質
量が大きく、消費電力やコイル部分の発熱が大きいとい
う問題もない、この性能に関しても、ディスクの面振れ
、回転数等の仕様が変更になっても小さい方が良いとい
うことはなく、消費電力やコイル部分の発熱の点からも
本発明は有利である。

［ＪＩ！明の効果コ このように本発明によれば、ＭＭ型のアクチュエータに
もかかわらず、ＭＣ型に劣らない十分な感度が得られ、
消費電力やコイル部分の発熱の心配もない、また、高次
の共振がないのでそれを防ぐ目的のダンパー等の部品の
取り付けｖ４整も必要がない、また、可動部への給電線
も必要ないので、そのための半田づけ作業も必要ない、
また、可動部に半田づけ用のランドも必要なく、小型化
も図れる。

また、ＭＭ型の中でも本発明のアクチュエータは、 感度の点で有利−である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による実施例のレンズアクチュエータ
断面図。 第２図は、従来のＭＭ型の例であるレンズアクチュエー
タ断面図。 １・・・リング１ ２・・・円筒磁石 ３・・・リング２ ４・・・可動部の外側に固定された磁気回路のヨーク ５・・・摺動部材 ６・・・コイル１ ７・・・コイル２ 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　レンズが固定された可動部の主要部が回転軸対称形で
   あってかつ、軟磁性材料からなるリング１、円筒軸方向
   に着磁された円筒磁石、および軟磁性材料から成るリン
   グ２をこの順序に接合したものから構成されており、 前記可動部の外側に固定して設けられた磁気回路のヨー
   クが、前記可動部の対称軸と平行な対称軸を有する回転
   軸対称形であって、前記磁気回路のギャップ部分が中立
   位置における前記可動部を構成する軟磁性材料からなる
   ２つのリングにそれぞれ対向する部分に存在し、 前記磁気回路のヨークで囲まれる空間中にコイルが前記
   回転軸を中心に巻回されている構成からなることを特徴
   とするレンズアクチュエータ。