CN100390879C - 物镜驱动装置 - Google Patents

Abstract

通过连接上座和下座构成一种透镜座。缠绕各个跟踪线圈的第一线轴部分设置在上座和下座之一上，缠绕各个聚焦线圈的第二线轴部分设置在上座和下座的另一个上。

Description

物镜驱动装置

相关申请的交叉参考：

日本专利申请No.2005-168012的整个公开，包括说明书、权利要求书、附图和摘要，在此并入作为参考。

技术领域

本发明涉及物镜驱动装置，其中安装物镜的透镜座被驱动器框(actuator frame)可移动和弹性地支撑。

背景技术

作为公知技术，在用于从例如盘的信号存储介质光学读取信号或将信号光学地写入信号存储介质的光学头的物镜驱动装置中，安装物镜的透镜座被驱动器框可移动地支撑，聚焦线圈、跟踪线圈和倾斜线圈(如果需要的话)被安装在透镜座上。通过在由磁路产生的预定磁场中设置上述驱动线圈的各个有效区域，响应于供给驱动线圈的各个信号，物镜被驱动。

在透镜座上安装驱动线圈的方法包括将预先缠绕好的驱动线圈固定到透镜座上，将驱动线圈直接缠绕在透镜座上作为线轴(bobbin)，和用印刷电路板上的条形导线形成的印刷线圈构成驱动线圈之后，将印刷线圈固定到透镜座上。直接缠绕透镜座缠绕驱动线圈作为线轴的方法就驱动性能和组装效率来说是有利的；在许多情况下，对物镜驱动装置采用这种方法是理想的。

同时，作为物镜驱动装置，这种结构是已知的，即，其中以绕组(winding)的中心轴垂直于跟踪方向或聚焦方向的方式矩形缠绕(rectangularly wound)的跟踪线圈以这种方式安装到透镜座中，即，使得构成磁路的磁体的磁极表面相反(oppose)。

在物镜驱动装置中，在每个跟踪线圈的两侧形成平行于聚焦方向的区域；因此，通过使得由磁体产生的磁通量的极性在两侧彼此相反，两侧可以用作沿跟踪方向有效驱动物镜的区域，从而提高跟踪方向的驱动灵敏度。

同时，在物镜驱动装置中，在许多情况下，通过将物镜设置在透镜座的中心，将形成磁路的一对磁体沿垂直于跟踪方向或聚焦方向设置到透镜座的两侧，在透镜座上安装一对各与磁体相反(opposing)的驱动线圈，作用在透镜座上的驱动力的中心与物镜的中心一致，从而可以获得满意的性能。

在近来的物镜驱动装置中，为了使照射到盘上的激光束的光轴垂直于盘，以应对盘密度的增加，倾斜线圈被安装在透镜座上，使得可以在盘倾斜的方向(即，径向倾斜方向)上倾斜地驱动物镜。

同时，在跟踪线圈以绕组中心轴垂直于跟踪方向或聚焦方向的方式进行缠绕的物镜驱动装置安装在透镜座上的情况下，通常，跟踪线圈和聚焦线圈以重叠方式设置，使得可以利用由磁路产生的相同磁场；因此，这种物镜驱动装置不能采用跟踪线圈直接缠绕在透镜座上的结构，从而物镜驱动装置在组装效率方面存在缺陷；还因为，由于跟踪线圈和聚焦线圈的重叠，磁隙不能变窄，物镜驱动装置在驱动灵敏度的提高方面存在缺陷。

此外，在物镜可以沿径向倾斜方向被倾斜地驱动的物镜驱动装置的情况下，通常，两对聚焦线圈和倾斜线圈或两个聚焦线圈沿跟踪方向设置在物镜的两侧，而磁路以这种方式构成，即，其中在物镜两侧的各个线圈被设置在极性彼此相反的磁场中。这种物镜驱动装置不能采用两对聚焦线圈和倾斜线圈或两个聚焦线圈不能直接缠绕透镜座的结构；此外，由于为了有效地利用跟踪线圈，跟踪线圈经常被插入在聚焦线圈之间，不能采用跟踪线圈直接缠绕透镜座的结构，从而存在组装效率方面的问题。而且，关于物镜两侧的聚焦线圈，聚焦线圈和跟踪线圈经常以重叠方式进行设置；因此，物镜驱动装置存在驱动灵敏度方面的缺陷。

发明内容

本发明的物镜驱动装置具有能够提高组装效率以及驱动灵敏度的优点。

在本发明中提供一种物镜驱动装置，其中安装物镜的透镜座被驱动器框可移动和弹性地支撑，而透镜座通过连接上座(upper piece)和下座(lower piece)构成，其中，缠绕各个跟踪线圈的第一线轴部分设置在上座和下座之一处，缠绕各个聚焦线圈的第二线轴部分设置在上座和下座的另一个上，并且所述跟踪线圈和所述聚焦线圈以所述跟踪线圈和所述聚焦线圈的各个有效区域不重叠的方式、在跟踪方向上被串行设置。

附图说明

参照下列附图，详细描述本发明的优选实施例，其中：

图1是表示根据本发明的物镜驱动装置的实例在完整状态下的透视图；

图2是表示图1中的物镜驱动装置的透镜座的展开透视图，其涉及本发明的主要部分；

图3是用于解释透镜座4的结构的展开透视图；

图4是通过连接上座7和下座8构成的透镜座4的透视图；

图5是用于解释磁路结构的透视图；

图6是用于解释磁路的磁极的平面图。

具体实施方式

图1是表示根据本发明的物镜驱动装置的实例在完整状态下的透视图；和

图2是表示图1中的物镜驱动装置的透镜座的展开透视图，其涉及本发明的主要部分。

通过软铁金属片加工的金属薄片，外部磁轭部分2和3与驱动器框1整体地形成；一对主磁体5和6被分别连接到外部磁轭部分2和3，主磁体5和6以透镜座4夹在其中的方式彼此相对设置。

透镜座4通过连接上座7与下座8被构成；如图3的展开透视图所示，在上座7中，在中心部分具有整体形成的透镜安装部分10，物镜9可以安装在此，各个第一线轴部分7a(没有示出与主磁体6相对的第一线轴部分7a)位于与跟踪方向相平行的侧壁的中心部分并且与主磁体5和6相对。相反，在下座8中，两个线轴部分8a和8b以这种方式进行设置，即，使得物镜9下方的上座7的各个第一线轴7a位于其上的侧壁避免形成为与跟踪方向对齐，从而使两个线轴部分8a和8b处在这些侧壁的侧面。第二线轴部分8a和8b是中空的矩形体，并且其各个底部通过连接部分8c相互连接，在连接部分8c中形成用于物镜9的通光孔11。

此外，在上座7中，在上座7的两端、在跟踪方向上形成侧壁7c和7d，从而覆盖下座8的第二线轴部分8a和8b的各个外侧平面。在每个侧壁7c和7d上，相互之间大致等间隔地形成三个固定部分19；并且相对于沿垂直于跟踪方向的物镜9的光轴的虚拟平面大致对称地形成单独的三个固定部分19。固定部分19用于固定支撑线18，支撑线18是用于通过驱动器框1可移动和弹性地支撑透镜座4的弹性支撑件。

在通过连接上座7与下座8构成透镜座4之前，如图2所示，各个跟踪线圈12被缠绕在上座7的平行于跟踪方向设置的两侧壁的第一线轴部分7a上。此外，聚焦线圈13a和倾斜线圈14a被同轴地缠绕在下座8的第二线轴部分8a上；聚焦线圈13b和倾斜线圈14b被同轴地缠绕在第二线轴部分8b上。

此后，上座7和下座8以这样的方式相互连接，即，平行于跟踪方向、而每个第一线轴部分7a形成于其上的上座7的侧壁与下座8的两个第二线轴部分8a和8b相互接合，从而构成透镜座4，如图4所示。在通过连接这些座构成透镜座4之后，跟踪线圈12、聚焦线圈13a和13b和倾斜线圈14a和14b被安装在透镜座4中。

在位于高度方向中部的各个位置、并且垂直于跟踪方向的上座7的侧壁7c和7d的预定边缘附近，钩形突起部15a和15b以沿跟踪方向突出的方式分别与侧壁7c和7d整体地形成。缠绕各个第一线轴部分7a的跟踪线圈12的线端绕突起部15a和15b被牢靠的夹紧。

由表面涂敷绝缘层的铜线(例如，珐琅线)制成、并且缠绕各个第一线轴部分7a的跟踪线圈12的端部(前端)的涂层被剥离，暴露的线绕突起部15a和15b的任何一个绕成环，使之相互接合。以线的各自缠绕方向彼此相反的方式在各个第一线轴部分7a上缠绕预定次数的线；此后，涂层被剥离的各个端部(终端)绕所述前端不与其接合的突起部15a和15b的任何一个绕成环，从而与其相接合。

从下座8的第二线轴部分8a和8b各个上部框和各个下部框的预定角部，分别与上部框和下部框的角部整体形成的各个钩形上部突起部16a和16b以及各个钩形下部突起部17a和17b分别沿跟踪方向突出。分别连续缠绕第二线轴部分8a和8b的聚焦线圈13a和13b的各个线端绕上部突起部16a和16b被夹紧。此外，分别连续缠绕第二线轴部分8a和8b的倾斜线圈14a和14b的各个线端绕下部突起部17a和17b被夹紧。

与跟踪线圈12的情况一样，由表面涂敷绝缘层的铜线(例如，珐琅线)制成、并且缠绕各个第二线轴部分8a和8b的聚焦线圈13a和13b的端部(前端)的涂层被剥离，暴露的线绕上部突起部16a和16b的任何一个绕成环，从而与其相接合。以各自导线缠绕方向彼此相反的方式在各个第二线轴部分8a和8b上缠绕预定次数的线；此后，涂层被剥离的线的各个端部(终端)绕所述前端与其不接合的上部突起部16a和16b的任何一个绕成环，从而与其相接合。

此外，与其它线圈的情况一样，由表面涂敷绝缘层的铜线(例如，珐琅线)制成、并且缠绕各个第二线轴部分8a和8b的倾斜线圈14a和14b的端部(前端)的涂层被剥离，而暴露的线绕下部突起部17a和17b的任何一个绕成环，从而与其相接合。以各自导线缠绕方向相同的方式绕各个第二线轴部分8a和/或8b、与各个聚焦线圈13a和13b同轴和重叠地缠绕预定次数的导线；此后，涂层被剥离的各个端部(终端)绕所述前端与其不接合的下部突起部17a和17b的任何一个绕成环，从而与其相接合。

六根支撑线18的各端被固定在固定基板21上。此外，驱动器框1的切除-和-升高(cut and raise)部分(被切除然后升高的部分组件)1a、辅助组件20以及固定基板21被固定。通过将支撑线18固定在上座7的侧壁7c和7d的各个固定部分19上，上座7与下座8连接构成的透镜座4借助于六根支撑线18被安装，即，每侧三根支撑线。

如上所述，通过六根支撑线18，透镜座4被驱动器框1沿聚焦方向、跟踪方向和径向倾斜方向可移动和弹性地支撑。

没有被固定在固定基板21上的六根支撑线的各个线端邻接或靠近预定突起部进行设置，使得预定支撑线18每根与对应的预定驱动线圈相关，并且通过焊接到环形缠绕预定突起部的驱动线圈线的各个端部而连接。

此外，六根支撑线18每一根被辅助组件20中填充的阻尼剂包围，从而抑制振动。

如图5所示构成磁路；根据表示磁路的磁极的平面图的图6，主磁体5和6在跟踪方向上从其中部被分成磁极极性彼此相反的两部分；主磁体5和6的具有相同磁极极性的各个部分彼此相对。在这种情况下，主磁体5和6各自是彼此邻接和具有相反磁极极性的两个独立组件，或各自是通过磁化在其中部分成具有相反磁极极性的两部分的单个组件。

此外，第二线轴部分8a和8b各自是以框架形式和矩形平行六面体形式构成的中空结构。在第二线轴部分8a和8b中，设置各个相对磁轭(yoke)22和23。副磁体24和25被分别固定成相对磁轭22和23，其各个正面和背面被磁化，如图6所示。在本发明的实施例中，第二线轴部分8a和8b的各个上部被上座7覆盖。覆盖第二线轴部分8a和8b上部的上座7的各个部分是矩形框架的形式，而为了增加上座7的强度，在其中部插入杆(bar)7e和7f。出于此目的，在相对磁轭22和23的上部形成各个U形凹部26和27，以便避开杆7e和7f。因此，保证相对磁轭22和23的高度与主磁体5和6的高度相同。

利用上述磁路，与主磁体5和6相对的各个跟踪线圈12以流入跟踪线圈12的有效区域的驱动电流方向彼此相反的方式被设置在由主磁体5和6的各个右部和左部的磁极所产生的磁场中；而从相对跟踪线圈12的主磁体5和6可以看出，跟踪线圈12的各个绕组方向相同。当跟踪误差信号被提供给跟踪线圈12时，通过跟踪线圈沿相同的跟踪方向产生驱动力。结果，在对应于跟踪误差信号的极性的跟踪方向上，透镜座4被驱动对应于跟踪误差信号的电流的位移量。

跟踪线圈12的跟踪误差信号的供应借助于设置在垂直方向的中间位置的左和右支撑线18、并借助于环形缠绕突起部15a和15b的跟踪线圈12的各个端部进行实施。

各个聚焦线圈13a和13b沿着彼此相反的旋转方向被缠绕相同预定次数。因此，在聚焦线圈13a两侧的主磁体5和6的相对部分的各个相同的磁极极性与在聚焦线圈13b两侧的主磁体5和6的相对部分的各个相同的磁极极性相反；当聚焦误差信号被提供给聚焦线圈13a和13b时，通过聚焦线圈13a和13b在聚焦方向相同的方向上产生驱动力。结果，透镜座4沿着对应于聚焦误差信号的极性的聚焦方向的方向，被驱动对应于聚焦误差信号的电流的位移量。

聚焦线圈13a和13b的聚焦误差信号的供应借助于设置在顶部位置的左和右支撑线18、并借助于环形缠绕突起部16a和16b的跟踪线圈13a和13b的各个端部进行实施。

各个倾斜线圈14a和14b沿着相同的旋转方向被缠绕相同预定次数。此外，在倾斜线圈14a两侧的主磁体5和6的相对部分的各个相同的磁极极性与在倾斜线圈14b两侧的主磁体5和6的相对部分的各个相同的磁极极性相反；当倾斜误差信号被提供给倾斜线圈14a和14b时，通过倾斜线圈14a和14b沿彼此相反的聚焦方向产生驱动力。结果，透镜座4沿对应于倾斜误差信号的极性的径向倾斜方向的方向，被驱动对应于倾斜误差信号的电流位移量。

倾斜线圈14a和14b的倾斜误差信号的供应借助于设置在底部位置的左和右支撑线18、并借助于环形缠绕突起部17a和17b的倾斜线圈14a和14b的各个端部进行实施。

借助于相对磁轭22和附于相对磁轭22上的副磁体24，在主磁体5和6之间形成的磁场也有效地影响聚焦线圈13a和倾斜线圈14a的、在垂直于跟踪方向的侧部中比其它侧部更靠近物镜9的侧部；类似地，借助于相对磁轭23和附于相对磁轭23的副磁体25，在主磁体5和6之间形成的磁场也有效地影响聚焦线圈13b和倾斜线圈14b的、在垂直于跟踪方向的侧部中比其它侧部更靠近物镜9的侧部。

同时，构成透镜座4的上座7和下座8可以通过主要由液晶聚合物、聚苯硫(polyphenylene sulfie)等组成的合成树脂的模制(molding)而形成。因此，通过该框架结构不仅减轻重量，而且通过连接可以增强刚性。

此外，关于垂直于跟踪方向并且包括物镜9的光轴的虚拟平面，以及平行于跟踪方向并且包括物镜9的光轴的虚拟平面，不仅由安装物镜9的透镜座4和驱动线圈构成的驱动器移动部分的各个部分是面对称的，而且磁路的各个部分也是面对称的；因此，扭转振动几乎不可能发生，从而物镜驱动装置被配置成有效抑制由于聚焦高阶(high-order)振动和跟踪高阶振动而造成的相移。

在根据本发明的物镜驱动装置中，在跟踪线圈和聚焦线圈分别直接缠绕物镜座的上座和下座之后，这些部分被连接以构成安装跟踪线圈和聚焦线圈的透镜座；因此，组装效率令人满意。

在这种情况下，通过在线轴部分上提供各个突起部，驱动线圈的端部环形缠绕各个突起部，在缠绕线轴部分的驱动线圈的端部被夹紧之后，上座和下座可以相互连接以构成透镜座。

而且，通过以彼此接合的方式连接上座和下座来构成透镜座；因此，跟踪线圈和聚焦线圈可以在跟踪方向上以跟踪线圈和聚焦线圈的各自有效区域不重叠的方式被串行(in series)设置。因此，跟踪线圈和聚焦线圈都可以被设置在包含在磁路中的对应磁体的磁极表面附近；因此，透镜座具有在跟踪和聚焦的方向上同时提高驱动灵敏度的优点。

另外，透镜座通过使上座和下座相互接合而构成，从而以两个第二线轴部分在各个第一线轴部分两侧的方式连接上座和下座；因此，跟踪线圈和两个聚焦线圈可以直接缠绕对应的线轴部分。

在这种情况下，通过绕两个第二线轴部分的每一个、同轴并且以重叠的形式缠绕聚焦线圈和倾斜线圈，可以实现盘的径向倾斜控制。

而且，通过将弹性支撑组件固定到安装物镜的上座的固定部分的形成，提高了物镜光轴的精度，从而透镜座借助弹性支撑组件被驱动器框支撑。

Claims (3)

1.一种物镜驱动装置，其中安装物镜的透镜座被驱动器框可移动和弹性地支撑，其中所述透镜座通过连接上座和下座构成，缠绕各个跟踪线圈的第一线轴部分被设置在所述上座和下座之一上，而缠绕各个聚焦线圈的第二线轴部分被设置在所述上座和下座的另一个上，并且所述跟踪线圈和所述聚焦线圈以所述跟踪线圈和所述聚焦线圈的各个有效区域不重叠的方式、在跟踪方向上被串行设置。

2.如权利要求1所述的物镜驱动装置，其中所述第一线轴部分被设置有突起部，所述跟踪线圈的各个端部绕所述第一线轴部分中设置的所述突起部被夹紧，和

所述第二线轴部分被设置有突起部，所述聚焦线圈的各个端部绕

所述第二线轴部分中设置的所述突起部被夹紧。

3.如权利要求1所述的物镜驱动装置，其中，所述物镜被安装在所述上座上，而用于固定在驱动器框中可移动和弹性地支撑所述透镜座的弹性支撑组件的固定部分被形成在所述上座中。

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