背景技术
对盘的访问时间是在高速光记录和/或重现装置中的一个重要的性能参数。已经提出Q因子也就是光拾器制动器的一个阻尼参量,它需要被减小以减少访问时间。通常,光拾取制动器驱动光拾取器,用于在光信息存储介质如光盘上记录或再现信息。而且,通过磁体与循轨线圈的电磁作用,或者磁体与聚焦线圈的电磁作用,光拾取制动器执行光拾取器的循轨伺服操作或聚焦伺服操作。也就是说,对物镜的聚焦和循轨操作是由光拾取制动器执行的。
如图1所示,在一常规光拾取制动器中,物镜42附着在线轴40上,线轴40由吊线44a和44b可活动的支持,每个吊线的一端固定在接线座14上。一磁驱动单元被提供用于线轴40在聚焦方向和循轨方向上的驱动。磁驱动单元包括环绕于线轴40上的聚焦线圈54,缠绕方向与聚焦线圈垂直的循轨线圈52a和52b,磁体30和30′安装地磁轭20和20′并与聚焦线圈54和循轨线圈52a和52b相对。如果在聚焦线圈54和循轨线圈52a和52b上加载电力,则由于磁体30和30′和聚焦线圈54的相互作用或磁体30和30′与循轨线圈52a和52b的相互作用,线圈40就能在聚焦方向和循轨方向上被驱动,因而就可以执行对物镜42的聚焦和循轨操作了。
由于在常规光拾取制动器中,线轴40通过吊线44a和44b悬挂于用紧固装置16a和16b固定于基座12的接线座14上,在对物镜的聚焦或循轨操作中就会产生振动,因此就需要很长的时间用于稳定移动物镜42到一标记位置。在此将在参照图2详细描述。
在图2中,纵坐标s代表了物镜到达标记位置所要移动的距离,横坐标t代表了物镜到达标记位置所要的时间。Ga是一条代表理想状态的物镜42移动的直线,在此,物镜移动到标记位置T的时间是“0”。然而这实际上是不可能的,因为物镜42的速度(也就是Ga的斜率)不可以瞬时达到极限值。Gb是一条代表实际状态的物镜42移动的直线,在此,物镜移动到标记位置T的时间是“tb”。如果为了减小时间“tb”而提高物镜的移动速度,则物镜移动到标记位置的时间就可以从“tb”减小到如“Gc”或“Gd”上的点“tc”或“td”。然而,当物镜42的移动速度增加时,物镜42的振动也增加了。
如上所述,将物镜42移动到标记位置T所需要的时间是决定记录装置访问时间一个因素。为了减少访问时间,试图减小已有的Q因子。通常,将一种阻尼安装剂插入接线座来减小Q因子。
在图1中,阻尼安装剂60被插入接线座14,这样,安装剂60就产生了阻尼效应。阻尼力由阻尼安装剂60和吊线44a和44b之间的相对速度v和阻尼因子c决定。阻尼力f表示为f=cv。如果阻尼安装剂60远离吊线44a和44b的固定点,吊线44a和44b的位移就很大。因此,相对速度v增加,结果,阻尼力增加。如果在吊线44a和44b的固定点附近位置得到阻尼,则阻尼安装剂60和吊线44a和44b之间的相对速度就比线轴40的移动速度小,这样阻尼力就减小了。
当阻尼力增加而Q因子减小,则对盘的访问速度就减小了。然而,如图1所示的常规光拾取制动器,由于阻尼安装剂60位于吊线44a和44b的附近,阻尼力就小。这样就会因为产生过阻尼而很难将Q因子降到10dB或更小,访问时间的减小就受到限制。
在有些制动器中,一种减少访问时间的方法是在线圈和磁体间插入磁性流体,该磁性流体具有合适的磁流密度,从而将Q因子减小到0dB的水平。
参照图3,在接线座14和线轴40间插入磁性流体70。然而,它需要密封装置来防止磁性流体70从插入空间泄漏。如果磁性流体70泄漏,如污染等诸多问题就会在制造或使用光拾取制动器的过程中产生。
上述问题对高速制动器就更加严重了。而且,高速制动器使用代替常规磁体的多极磁体和精细图案线圈。没有已知的方法用于把磁性流体插入具有多极磁体和精细图案线圈的高速制动器。因此,磁性流体就不能用于高速制动器了。
而且,在HD-DVD中常使用三个物镜。然而,当总的物镜重量增加时,DC灵敏度和AC灵敏度就降低了。例如,HD-DVD制动器中的物镜的重量为100mg,而CD-RW制动器中的物镜重量约为14mg,DVD制动器中的物镜重量约为25mg。由于物镜重量的增加导致了DC灵敏度和AC灵敏度的降低,线轴的重量就必须减小以补偿物镜重量的增加。
发明内容
本发明提供了一种减少访问时间、防止阻尼件的泄漏而产生的问题的光拾取制动器。它通过将阻尼件插入靠近物镜光轴的磁轭而得到高阻尼效应,使用该制动器的光记录和/或重现装置也被提供了。
根据本发明的一个方面,光拾取制动器包括一个基座,一个位于基座一边的接线座和一放置物镜的线轴。第一磁轭位于线轴的一边和接线座之间,第二磁轭位于线轴的另一边,阻尼件插入第一磁轭中。并有多个吊线,其一端固定于接线座,另一端可活动的支持着线轴。一磁驱动元件在聚焦方向和循轨方向驱动线轴。
根据本发明的一个方面,第一和第二磁轭都具有一中心壁和两个侧壁,在第一磁轭的两侧壁内,沿着侧壁纵向设有开口。阻尼件插入该开口,而吊线从阻尼件中穿过。
磁驱动单元可以包括沿线轴一侧壁缠绕的聚焦线圈和缠绕在线轴边缘的循轨线圈,在磁轭上安装磁体。
根据本发明的一个方面,循轨线圈以垂直于聚焦线圈缠绕方向的方式缠绕。第一循轨线圈的一部分缠绕于面对磁体的一个表面,而另一部分则缠绕于不面对磁体的表面。也就是与其上缠绕有第二循轨线圈的一部分的表面相邻的表面。
磁驱动单元包括多极磁体,安装于第一和第二磁轭,以及图案化形成聚焦线圈和循轨线圈的精细图案线圈,位于线轴内并面对多极磁体。
根据本发明的一个方面,光拾取制动器包括一个基座,一个配有物镜的线轴,相对于线轴对称设置在线轴两侧的第一和第二磁轭,每个磁轭具有一个中心壁和两个侧壁,可以插入阻尼件的凹槽形成于第一和第二磁轭的两侧壁。第一和第二接线座形成于两个磁轭外。制动器包括多个吊线,其一端固定于第一接线座而另一端可活动的由第二接线座支持,吊线穿过阻尼件,可活动的支持线轴,一磁驱动元件在聚焦和循轨方向驱动线轴。
根据本发明的另一方面,提供了一种光记录和/或再现装置,包括一主轴电机,用于旋转光盘,一光拾取器,可沿盘的径向活动,向盘上记录信息或从中再现信息;一驱动装置,驱动主轴电机和光拾取器,一控制器控制光拾取器的聚焦伺服和循轨伺服。光拾取器包括一个基座,一接线座位于基座的一边,一配有物镜的线轴,一第一磁位于线轴的一边和接线座之间,一第二磁轭位于线轴的另一边,阻尼件插入第一磁轭,一吊线的一端固定于接线座,另一端可活动的支持线轴,一磁驱动元件在聚焦和循轨方向驱动线轴。
本发明的附加方面和/或优点将在接下来对实施例的描述部分中加以阐释,而使之变得易于理解和显而易见。
具体实施方式
现在以附图的方式对本发明的实施例作详细描述,各附图标记对应要说明的各个部件。这些引用附图的描述将阐释本发明。
参见图4,根据本发明的一个方面,在光拾取制动器中,一个接线座103装配在基座100的一边,其上安装有一个物镜105的线轴107,可活动的由第一和第二吊线109和110支持。第一和第二吊线109和110的一端固定在接线座103,另一端则连接在线轴107的与之相对的一面。
线轴107通过第一和第二吊线109和110从接线座103上悬挂,并在盘的聚焦方向F和循轨方向T由一磁驱动元件驱动,以便控制物镜105相对于盘的移动。
如图5A及图5B所示,磁驱动元件包括第一和第二磁体113和115,它们被设置在线轴107的两边,内嵌其间并相对放置,线轴107上绕有聚焦线圈123和循轨线圈125。例如,聚焦线圈123可以环绕线轴107,并且循轨线圈则可以在线轴107的每个边缘以垂直于聚焦线圈的缠绕方向设置。当对聚焦线圈123和跟踪线圈125加载电力时,由于它们与第一和第二磁体的相互作用,线轴107就将在聚焦和循轨方向被驱动了。
循轨线圈125在线轴107的每条边上,在线轴107的相邻面上缠绕。循轨线圈125和相对于第一和第二磁体113和115的一部分125a,是对线轴107的循轨操作起作用的有效线圈。也就是说,仅仅是有效线圈部分125a对循轨操作是有贡献的。只将有效线圈125a缠绕在线轴107的一个面并且将另一部分125b缠绕在线轴107的另一面,安装循轨线圈125的空间就得以减小了。因此,线轴107的体积和重量减小。线轴间的DC灵敏度和AC灵敏度也就能因线轴107重量的减小而得到提高。
第一和第二磁体113和115安装在第一和第二磁轭118和120上。第一和第二磁轭118和120引导由磁体113和115产生的磁力线,使它们沿着能提高磁体113和115效率的方向存在。第一和第二磁轭具有中心壁118a和120a,以及侧壁118b和120b,它们组成一个如图5A所示“匚”形。第一和第二磁体113和115分别嵌入第一和第二磁轭的中央凹槽118c和120c。
第一和第二开口127和128穿过第一磁轭118的侧壁118b,设置在接线座103和线轴107之间,并沿着侧壁118的轴向设置。根据本发明的一个方面,第一和第二开口127和128被用作第二吊线的通道。第一和第二开口127和128用具有高粘性的阻尼件填充,第二吊线110穿过阻尼件130。同样的,第一吊线109与开口和阻尼件也以相同方法设置。
由于用作阻尼件130的材料具有高粘性,所以它可以避免从第一和第二开口127和128流出或漏出。例如可采用不用UV射线就能固化的无反应粘结剂用作阻尼件。
尽管,根据本发明的一个方面,磁驱动元件可以包括一个普通磁体和缠绕线圈,然而磁驱动元件的构成并不仅限于此,例如,磁驱动元件可以包括多极磁体和精细图案线圈。参见图6,多极磁体137可安装在第一和第二磁轭118和120上。由聚焦线圈和循轨线圈组成的精细图案线圈135,可以设置在线轴107内相对于多极磁体的位置。在图6中,用同样的附图标记代表同样的部件,关于它们的描述就此省略了。
根据本发明的一个方面的光拾取制动器的阻尼结构,由于阻尼件130能被插入第一磁轭118,所以根据本发明的光拾取制动器的阻尼结构可以应用于包括多极磁体和精细图案线圈的磁回路中。
下面将描述根据本发明的光拾取制动器的操作性能。
如果将光拾取制动器加载上电力,那么电流通过第一和第二吊线109和110流经聚焦线圈123和循轨线圈125。第一和第二吊线可活动的由线轴107支持,并起着电导线的作用。通过聚焦线圈和循轨线圈与第一和第二磁体113和115的电磁感应,可操作物镜105和线轴107。物镜105和线轴107的聚焦和循轨操作由流经聚焦线圈123和循轨线圈125的电流方向和由第一和第二磁体113和115产生的磁力线的方向决定。当线轴107执行聚焦或循轨操作时,线轴107会产生振动,因为线轴107是由第一和第二吊线悬挂着的。由于振动,线轴107需要稳定的停止一预定时间。
图7A和图7B是显示光拾取制动器的阻尼效应的图示。图7显示了增益和相应与频率的对应关系。在图7A中,虚线代表相位,实线代表增益。图7B显示了线轴107的聚焦操作和循轨操作的振动模式,也就是线轴随时间的位置变化。
图8A和图8B显示的是如图1所示的常规光拾取制动器的阻尼效果。图8显示了当安装剂60插入接线座14时的增益和相位。比较图7A和图8A,可以看到,根据本发明的光拾取制动器的阻尼效应优于常规的光拾取制动器。更特别的是,Q因子的值由在1Hz的频率时的增益值和增益曲线的增益峰值之间的差决定。如图7A中显示的增益曲线,Q因子值约为0dB。如图8A中显示的增益曲线,Q因子值约为2dB。从效果来看,本发明的Q因子与现有技术比较大大的减小了。因此线轴的访问时间也随之大大减少了。
图7相比较于图8,可以看到,常规的光拾取制动器中,由于强衰减过阻尼而需要很长的时间来稳定吊线的移动。然而,用于稳定根据本发明的光拾取制动器中的吊线移动的时间与常规光拾取制动器相比则很大程度的减少了。
图9显示了将阻尼件130插入前、后和插入光拾取制动器时的访问时间。在此,“1/3行程”代表了光拾取制动器在盘循轨方向上的1/3盘宽内的移动;“全程”代表了光拾取制动器在盘循轨方向上的全宽度内的移动。“随机访问”代表了对光拾取制动器的随机访问而没有移动辐度限制的情况。
从图9可以看出,对光拾取制动器的访问时间在插入阻尼件130之后在所有情况下都减少了,包括1/3行程、全程和随机访问。特别是随机访问时,访问时间得以显著减少。
接下来将参照图10A和10B,在根据本发明的一个方面的一个光拾取制动器中,第一和第二接线座143和145分别设置在基座140的两边,其上装配有物镜147的线轴150可活动的由吊线153和154支持。
第一和第二吊线153和154的一端固定于第一接线座143,并且是固定端153a及154a。而吊线的另一端可活动的插入第二接线座145的凹槽157内,为活动端153b和154b。线轴150由第一和第二吊线153和154对称的支持。
第一和第二磁轭159和160分别设置于线轴150和第一、第二吊线143和145之间。第一和第二磁轭159和160分别都具有一中心壁159a和160a,并且分别具有侧壁159b和160b。中心槽159c和160c形成于中心壁159a和160a和两个侧壁159b和160b中。第一和第一磁体164和165分别内嵌入中心槽159c和160c并固定于其间。
开口163分别位于第一和第二磁轭159和160的两个侧壁159b和160b。阻尼件167被插入开口163,第一和第二吊线153和154穿过阻尼件167。
聚焦线圈151和循轨线圈152被提供并缠绕在线轴150上。由于第一和第二磁体164和165和聚焦线圈151和循轨线圈152之间的电磁感应,线轴150被驱动。聚焦线圈151沿着线轴150的边线缠绕,而循轨线圈152在线轴150的每个边缘进行缠绕。循轨线圈152的缠绕与前面所描述的是一样的。也就是说,循轨线圈152包括有效线圈部分152a和无效线圈部分152b。有效线圈部分152a位于线轴150的表面与第一和第二磁体164和165相对的位置,无效线圈部分152b则位于不面对第一和第二磁体164和165的表面,也就是与具有有效线圈部分152a的表面的相邻表面。这样,线轴107的体积和重量就可以得到减小了。
进一步,如上所述的根据本发明的光拾取制动器的磁驱动元件也可以包括多极磁体和精细图案线圈。
由于第一和第二吊线153和154是相对于线轴150对称设置的,所以轴向子振动的产生数量就减少了。
参照图11,在使用根据本发明方面的光拾取制动器的光记录和/或再现装置中,一个用于旋转光盘D的电动机180安装于转盘下,光盘D放置在转盘203上,一通过由光盘D和转盘203之间相互作用产生电磁力的夹持器205面对转盘安装。当光盘由主轴电机180转动时,一个光拾取器200可以沿光盘的径向移动,在光盘D上记录信息,或重现记录于光盘上的信息。
主轴电机180和光拾取器200由驱动元件210驱动。光拾取器200的聚焦伺服系统和循轨伺服系统由控制器220控制,于是在光盘D上记录信息或从光盘上再现信息就可以执行了。光拾取器200包括一个光学系统,具有物镜105和147以及一具用于在聚焦和循轨方向驱动它们的制动器。
一由光拾取器200检测到的光电转换信号对通过驱动元件210输入到控制器220。驱动元件210控制主轴电机的旋转速度,放大输入的光电转换信号,并驱动光拾取器200。控制器220发出聚焦伺服指示和循轨伺服指示,根据从驱动元件210输入的光电转换信号对驱动元件210作出调整,于是聚焦伺服和循轨伺服就这样被执行了。
光拾取器200使用根据本发明的一个方面的光拾取制动器如图4所示。图4所示的光拾取制动器,通过插入阻尼件130到位于接线座103和线轴107之间的磁轭118内而得到了大的阻尼效应。
光拾取器200可以选择性地包括如图10A所示的根据本发明的一个方面的光拾取制动器。如图10a所示的光拾取制动器,通过相对于线轴150对称设置吊线153和154并插入阻尼件167到位于线轴两边的第一和第二磁轭159和160中,得到了大的阻尼效应。
具有上述结构的光拾取制动器,在光盘D上记录或从光盘上读取时的阻尼效应得到提高,而对光盘D的访问时间得到减少。因此,根据本发明的光拾取制动器可以应用于高速光记录/重现装置中。
由上所述,根据本发明的一个方面,因为高粘性的阻尼材料被插入光拾取制动器的磁轭中,所以阻尼效应得到提高,并且作为在高速光记录和/或重现中重要特征的访问时间得到减少。通常情况下,磁性流体不能用于具有精细图案线圈和多极磁体的高速光拾取制动器中,然而,根据本发明的一个方面,尽管使用了磁性流体,它也能应用于具有精细图案线圈和多极磁体的高速光拾取制动器中。也就是说,根据本发明的一个方面的光拾取制动器具有广泛的应用。
而且,通常情况下,DC灵敏度和AC灵敏度的减小是采用增加用于HD-DVD的制动器中的物镜的重量的方法。然而,根据本发明,由于线圈缠绕方式的改进而减小了线轴的重量,DC灵敏度和AC灵敏度得以提高,记录和/或重现性能得以提高。
更进一步说,由于磁回路中的部件以相对于线轴对称设置,轴向的子振动也得到了抑制。
虽然只有几个本发明的实施方式被展示并加以描述,但是在不脱离本发明原则和精神的状况下,本领域技术人员对此作出的多个变化也是值得认可的,本发明的范围将在权利要求加以定义。