JPH03273531A - Lens actuator - Google Patents
Lens actuatorInfo
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- JPH03273531A JPH03273531A JP7410390A JP7410390A JPH03273531A JP H03273531 A JPH03273531 A JP H03273531A JP 7410390 A JP7410390 A JP 7410390A JP 7410390 A JP7410390 A JP 7410390A JP H03273531 A JPH03273531 A JP H03273531A
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Abstract
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a lens actuator used in an optical head of an optical memory such as a magneto-optical memory 1 or a phase change optical memory.
[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。[Prior Art] Conventional lens actuators are roughly divided into two types: an MC (moving coil) type in which a coil moves and an MM (moving magnet) type in which a magnet moves.
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。For the MC type, for example, JP-A-57-210456, JP-U-61-145334, and JP-A-64-37734 are disclosed.
There is a public notice.
MM型には、例えば特開昭63−37830号公報があ
る。The MM type is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-37830.
[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。[Problem to be solved by the invention] In addition, m, μ, ni, and α are all constants 0
m is the mass of the moving part, μ is the friction coefficient, and is generally called a spring constant. The right side is the force generated by passing current through the coil, and is proportional to the current value. When designing an actuator, each constant m in equation (1),
Determine μ, and α, respectively.
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。Typical numerical values that characterize a lens actuator, such as the primary resonance value M, primary resonance frequency f, obtained from the measurement results, can be expressed using the four constants mentioned above, so the performance of the actuator can be expressed using the four constants described above. It is possible to design an index. The required performance index of the actuator, for example when applied to an optical head of an optical memory, varies depending on changes in specifications such as surface runout and rotation speed of the disk, but can be accommodated by changing the design of the four constants mentioned above.
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。Although there are various methods for driving an actuator, the actuator of the present invention is a conventional actuator generally called an electromagnetic actuator. However, electromagnetic
As mentioned above, actuators are classified into MC type in which a coil moves and MM type in which a magnet moves, and among these, the present invention belongs to the MM type. Also, in this example, 1
The conventional example described above is a two-dimensional actuator that moves in two mutually perpendicular planes. However, the above-mentioned problem to be solved is an essential problem that is not affected by whether the actuator is two-dimensional or one-dimensional. Furthermore, even if the present invention were to be applied to a two-dimensional system, the magnetization pattern of the cylindrical magnet would basically be changed for the movable part, as in, for example, Toku IJi63-33170/32717.
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。Therefore, since it is two-dimensional like the MC type, there is no need for an extra coil and an increase in the mass of the moving parts.
従来のレンズアクチュエータは、MC型が主流である。The mainstream of conventional lens actuators is the MC type.
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。However, in the case of a spring support type actuator as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-210456, a support spring is provided for α in equation (1) by designing a magnetic circuit.
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。In such an example, higher-order resonances due to the support springs may occur. On the other hand, since the present invention uses a so-called magnetic spring,
αMomo can also be designed by magnetic circuit, so
There is no such worry.
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。The dynamic characteristics of the actuator according to the present invention were evaluated using an FFT analyzer and a laser displacement meter by replacing the lens with a flat mirror having the same mass as the lens.
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。From the resulting Bode diagram, the frequency response of gain and phase can be evaluated. Then, the above-mentioned primary resonance value M
, primary resonance frequency f, and other figures of merit. According to this, high-order resonance was not observed in the actuator of the example according to the present invention at frequencies below 40 kHz. This means that there is no need to specially provide a damper or the like in order to suppress the above-mentioned high-order resonance. This characteristic is a very important characteristic when applied to optical heads of optical memories such as magneto-optical memories and phase-change memories, even if specifications such as disk surface runout and rotation speed change. It is.
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
。Furthermore, the lens actuator of the present invention can also independently control α and χ in equation (1) within one magnetic circuit. Of course, if the magnet in the movable part is made stronger, α will also become larger. However, by changing the ratio of ring 1, cylindrical magnet, and ring 20 in the movable part, it is possible to change independently of α. These are the results of measuring changes in the primary resonance frequency f of lens actuators made by changing the f.
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。All have the basic structure of Figure 1, Table 1, A, B of 1,
In both case C, the height of the movable part is 6.6 mm. However, the only difference is the height ratio of the ring top, the cylindrical magnet, and the ring 2.
The heights are expressed in mm in this order. Here, the acceleration performance refers to the acceleration (α/m) of the movable part when a unit current is passed through the coil. From this table, α
It can be seen that it is possible to change ``independently''.
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。Table 1 Furthermore, the present invention is superior in the following points compared to an MM type actuator (an example of which is shown in FIG. 2), which similarly does not exhibit high-order resonance below 40 kHz. FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of the actuator according to the invention evaluated by the method described above, but with significant differences -
It has the shape of a yoke of a magnetic circuit fixed to the outside of the movable part in FIG.
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。As you can clearly see by comparing the cross-sectional view of the conventional example in Figure 2, the center yoke differs from the conventional example in that it extends up and down to cover the movable range of the movable part, and this part creates a difference from the conventional example. .
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。Table 2 compares the performance of the actuators of FIGS. 1 and 2. All other conditions that significantly affect the magnetic circuit, such as the number of coil turns, yoke material, and magnet material, remain the same. However, each yoke shape (Fig. 1,
The only difference is 4) in Figure 2.
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。In the actuator having the structure shown in FIGS. 1 and 2, it is necessary to insert a sliding member between the movable part and the yoke of the magnetic circuit fixed to the outside thereof.
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。Making this sliding member thinner will reduce the gap in the magnetic circuit, and the force acting on the movable part (the right side of equation (1)) will increase. However, making this sliding member thinner has disadvantages in terms of its structure, such as deterioration of durability and the occurrence of hysteresis in the relationship between the force acting on the movable part and displacement. . Therefore, the present invention was designed to obtain sufficient force acting on the movable part without impairing the thickness of the sliding member.
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。Table 2 shows the results of acceleration performance determined from the measured Bode diagrams while ensuring the same wall thickness of the sliding member at 0.8 mm.
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。Table 2 As will be seen, the acceleration performance of the embodiment according to the present invention is more than 10% higher, and this acceleration performance is comparable to that of the conventional MC type (for example, the 50th
-Society of Applied Physics Academic Lecture Preliminary Lecture Collection 30a-PB-
In other words, as mentioned above, the mass of the moving parts of the MM type is large, and there is no problem of large power consumption or large heat generation in the coil part. Regarding this performance, the specifications such as disk surface runout and rotation speed, etc. Even if the change is made, smaller is not necessarily better, and the present invention is advantageous in terms of power consumption and heat generation in the coil portion.
[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。[JI! As described above, according to the present invention, despite the MM type actuator, sufficient sensitivity comparable to that of the MC type can be obtained.
There is no need to worry about power consumption or heat generation in the coil part, and since there is no high-order resonance, there is no need to install parts such as dampers to prevent it, and there is no need for power supply lines to moving parts. Therefore, no soldering work is required for that purpose.
Furthermore, there is no need for a land for soldering on the movable part, and miniaturization can be achieved.
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。Furthermore, among the MM type actuators of the present invention, This is advantageous in terms of sensitivity.
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FIG. 1 is a sectional view of a lens actuator according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of a lens actuator that is an example of a conventional MM type. 1... Ring 1 2... Cylindrical magnet 3... Ring 2 4... Yoke 5 of the magnetic circuit fixed to the outside of the movable part... Sliding member 6... Coil 1 7...・Coil 2 or more
Claims (1)
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。[Claims] The main part of the movable part to which the lens is fixed is rotationally symmetrical, and includes a ring 1 made of a soft magnetic material, a cylindrical magnet magnetized in the axial direction of the cylinder, and a soft magnetic material. The yoke of the magnetic circuit fixedly provided on the outside of the movable part is rotationally symmetrical with the axis of symmetry parallel to the axis of symmetry of the movable part. a shape in which the gap portion of the magnetic circuit exists in a portion facing each of the two rings made of soft magnetic material constituting the movable portion in the neutral position, and a coil is disposed in a space surrounded by the yoke of the magnetic circuit. A lens actuator characterized in that the lens actuator is wound around the rotation axis.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7410390A JPH03273531A (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Lens actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7410390A JPH03273531A (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Lens actuator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03273531A true JPH03273531A (en) | 1991-12-04 |
Family
ID=13537519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7410390A Pending JPH03273531A (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Lens actuator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03273531A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8072424B2 (en) | 2004-04-30 | 2011-12-06 | Hillcrest Laboratories, Inc. | 3D pointing devices with orientation compensation and improved usability |
US8834271B2 (en) | 2005-08-24 | 2014-09-16 | Nintendo Co., Ltd. | Game controller and game system |
US9011248B2 (en) | 2005-08-22 | 2015-04-21 | Nintendo Co., Ltd. | Game operating device |
USRE45905E1 (en) | 2005-09-15 | 2016-03-01 | Nintendo Co., Ltd. | Video game system with wireless modular handheld controller |
US10782792B2 (en) | 2004-04-30 | 2020-09-22 | Idhl Holdings, Inc. | 3D pointing devices with orientation compensation and improved usability |
-
1990
- 1990-03-23 JP JP7410390A patent/JPH03273531A/en active Pending
Cited By (11)
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