CN101676759A - 物镜驱动装置和使用该装置的盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种物镜驱动装置和使用该装置的盘装置。该物镜驱动装置沿跟踪方向交替地连续配置三块极性互不相同的磁铁，使该三块磁铁之中的两外侧的磁铁的宽度比内侧的磁铁的宽度宽。由此，对于透镜支撑件的弯曲振动能抑制物镜的振动幅度，对于动作倾斜能抑制透镜的倾斜，并且在使用该物镜驱动装置中，能实现对盘的信息记录的高密度化和高速化。

Description

物镜驱动装置和使用该装置的盘装置
技术领域
本发明涉及为了对记录在光盘记录面上的信息进行再现或信息记录而在聚焦方向和跟踪方向上驱动物镜，使物镜的焦点位置与盘记录面上的目标轨道重合的物镜驱动装置和使用该装置的盘装置。
背景技术
在盘状的信息记录介质上记录信息，或者将所记录的信息进行再现的盘装置中，通过使光盘高速旋转来实现数据传输速度的提高。为了跟踪光盘上的轨道而正确地记录或再现信息，在盘装置上安装有沿聚焦方向和跟踪方向驱动物镜的物镜驱动装置。
一般的物镜驱动装置由磁路、可动部、固定部以及支撑部件构成，其中，磁路由磁轭和永久磁铁构成，可动部上安装了物镜和驱动线圈，固定部保持该可动部，支撑部件与固定部连接且弹性支持可动部。在由磁轭和永久磁铁构成的磁路所产生的磁场中，当聚焦线圈上流过电流时，产生电磁力，可动部在聚焦方向上被驱动。同样地，在由磁轭和永久磁铁构成的磁路所产生的磁场中，当跟踪线圈流过电流时，产生电磁力，可动部在跟踪方向上被驱动。
针对这样的物镜驱动装置，主要要求以下三个特性。首先，为了抑制盘面振动、偏心等外界干扰而引起的偏差而实现高精度的定位控制，要提高驱动灵敏度。其次，为了配合光盘转数的高速化而提高控制频带，要减小可动部的弹性变形模式即高次共振频率的振幅。而且，为了抑制成为信号劣化原因的像差来应对高密度化，要减小动作时的物镜的倾斜。
其中，关于驱动灵敏度，已知有如下的物镜驱动装置，由沿着跟踪方向的中央宽度较宽的第一磁极和夹着该第一磁极的两侧的第二磁极构成磁铁，多个跟踪线圈的内侧和外侧的两边分别与第一磁极和第二磁极相对配置，一个聚焦线圈沿着可动部的周侧面被缠绕，磁铁的磁极的边界部配置在磁轭的两侧边缘的外侧(如下述专利文献1所示的例子)。由此，在聚焦方向上，能够增加横穿聚焦线圈的磁力线的数量，另外在跟踪方向上，能够在各跟踪线圈的内侧和外侧的两边产生驱动力，所以视为实现驱动灵敏度的提高。
[专利文献1]日本特开2005-38496号公报(权利要求1，图2)
发明内容
关于物镜驱动装置的高次共振，有透镜支撑件的弯曲振动。如上述现有技术中那样在增加内侧磁铁的宽度、缩窄两外侧的磁铁宽度的磁路中，当透镜支撑件上发生弯曲振动时，由于在振动的中央作用聚焦方向的主电磁力，因此有可能通过激励振动而使得振幅变大。
本发明的目的在于提供一种物镜驱动装置，该装置对于透镜支撑件的弯曲振动能抑制物镜的振动幅度，进而对于动作倾斜能抑制透镜的倾斜，并且能实现对盘的信息记录的高密度化和高速化。
上述目的通过如下装置得以实现，一种物镜驱动装置，包括：物镜支撑部件，其用于安装物镜；一个聚焦线圈，其围着上述物镜并沿着上述物镜支撑部件的侧面而卷绕；以及三块磁铁，其分别相对于上述物镜支撑部件的四个侧面中的在与聚焦方向和跟踪方向这两个方向垂直的方向上具有法线的两个面而配置，其特征在于，上述三块磁铁沿着跟踪方向其极性互不相同而连续排列，且上述三块磁铁中的位于外侧的两块磁铁的宽度大于上述三块磁铁中的位于内侧的磁铁的宽度。
另外，上述目的通过如下而实现，在上述物镜驱动装置中，上述三块磁铁中的位于外侧的两块磁铁的宽度为上述三块磁铁中的位于内侧的磁铁的宽度的1.3倍以上4.3倍以下。
另外，上述目的通过如下而实现，一种物镜驱动装置，包括：物镜支撑部件，其用于安装物镜；一个聚焦线圈，其围着上述物镜并沿着上述物镜支撑部件的侧面而卷绕；以及三块磁铁，其分别相对于上述物镜支撑部件的四个侧面中的在与聚焦方向和跟踪方向这两个方向垂直的方向上具有法线的两个面而配置，其特征在于，上述磁铁沿着跟踪方向而被磁化为三极，上述三极之中位于外侧的两极的宽度大于上述三极之中位于内侧的一极的宽度。
另外，上述目的通过如下而实现，在上述物镜驱动装置中，上述三极之中位于外侧的两个磁极的宽度为上述三极之中位于内侧的磁极的宽度的1.3倍以上4.3倍以下。
根据本发明，能够提供一种物镜驱动装置，其对于透镜支撑件的弯曲振动能抑制物镜的振动幅度，进而对于动作倾斜能抑制透镜的倾斜，并且能够提供一种可实现对盘的信息记录的高密度化和高速化的盘装置。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的物镜驱动装置的立体图。
图2是透镜支撑件的弯曲模式的变形图。
图3是本发明一实施例的物镜的聚焦方向位移的频率响应线图。
图4是本发明一实施例的聚焦线圈和永久磁铁的俯视图。
图5是表示本发明一实施例的效果的曲线图。
图6是本发明一实施例的可动部向跟踪方向移动时的、聚焦方向的电磁力的作用点和旋转力矩的说明图。
图7是本发明一实施例的聚焦线圈和永久磁铁的俯视图。
图8是本发明的安装了物镜驱动装置的光学头的立体图。
图9是本发明的安装了物镜驱动装置的盘装置的框图。
标号说明
1盘装置；2转动台；3盘；4进给电动机；5主轴电动机；
6机械单元；7光学头；8PC；9CPU；10进给电动机驱动电路；
11接口；12信号处理电路；13高频放大器；14物镜驱动电路；
15主轴电机驱动电路；71激光二极管；72光检测器；
73物镜驱动装置；74激光驱动电路；75挠性布线基板；
76光学元件；731物镜；732透镜支撑件；733固定部；
734支撑部件；735磁轭；736c、736p、736s磁铁；
737跟踪线圈；738聚焦线圈；
A透镜支撑件的弯曲振动引起的物镜的振幅增加量；
F在由外侧磁铁产生的磁场中聚焦线圈上流过电流时在聚焦线圈上作用的电磁力
f在由内侧磁铁产生的磁场中聚焦线圈上流过电流时在聚焦线圈上作用而产生的电磁力
MF利用在由外侧磁铁产生的磁场中聚焦线圈上流过电流时在聚焦线圈上作用的电磁力使可动部旋转的力矩的不平衡
Mf利用在由内侧磁铁产生的磁场中聚焦线圈上流过电流时在聚焦线圈上作用的电磁力使可动部旋转的力矩
Lp外侧磁铁的跟踪方向的宽度；Lc内侧磁铁的跟踪方向的宽度；
lp外侧磁极的跟踪方向的宽度；lc内侧磁极的跟踪方向的宽度；
C.O.G.可动部的重心；
Loop透镜支撑件的弯曲振动的模式的波腹；
Node透镜支撑件的弯曲振动的模式的波节。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的最佳实施方式。
[实施例1]
图1是本发明的物镜驱动装置73的立体图。
图1中，x轴方向表示未图示的光盘的切线方向，y轴方向表示光盘的半径方向即跟踪方向，z轴方向表示物镜731的光轴方向即聚焦方向。另外在图1中，将相对于物镜2靠近未图示的光盘方向定义为上，将远离的方向定义为下。物镜驱动装置73由安装了物镜731的可动部、保持该可动部的固定部733、与固定部733连接且弹性支撑可动部的支撑部件734以及磁路构成，其中，该磁路由磁轭735、磁铁736p、736c构成。
线状的支撑部件734，其一端被固定在固定部733的端面附近，其另一端使用软钎焊等被固定在透镜支撑件732的两端上设置的突部。物镜731被安装在透镜支撑件732的上表面。另外，在透镜支撑件732的夹着物镜732的x方向的两个侧面上整面安装有未图示的跟踪线圈，进而聚焦线圈738沿着透镜支撑件732的侧面而被缠绕。在这里，物镜731、透镜支撑件732、跟踪线圈737以及聚焦线圈738成为可动部。也即是，该可动部相对于固定部733移动。
在这样的物镜驱动装置中，透镜支撑件732是下表面敞开的长方体的箱状。这种透镜支撑件732的弯曲振动是透镜支撑件如图2虚线所示那样发生弹性变形的振动模式，在可动部的聚焦线圈上产生电磁力时容易被激励。图3表示在聚焦线圈738上产生电磁力时的物镜731的聚焦方向位移的频率响应线图。在图中，符号A表示透镜支撑件732的弯曲振动引起的物镜731的振幅增加量。该弯曲振动引起的物镜731的振幅增加量A被表现为计算物镜731的弯曲振动的模式成分、聚焦线圈738的电磁力以及在该作用点的弯曲振动的模式的成分之积，并且将这些(电磁力的作用点的数量)相加的形式。因此，为了减小该弯曲振动引起的物镜731的振幅增加量A，只要聚焦线圈738上作用的主电磁力的作用点与振动的波节一致即可。
针对上述主旨，本实施例的特征如图4所示，将三块磁铁沿着跟踪方向即y方向以极性互不相同的方式连续排列，该三块磁铁中的两外侧的磁铁736p的宽度Lp比内侧的磁铁736c的宽度Lc宽。此时，当聚焦线圈738上流过电流时，在聚焦线圈738上产生的电磁力除了具有在分别与两外侧的宽度较宽的磁铁736p相对的位置上作用的z方向的正成分F以外，还具有在与内侧的宽度较窄的磁铁736c相对的位置上作用的z方向的负的成分f。在磁铁的磁束密度相同的情况下，与宽度较宽的磁铁相对的位置的电磁力变大。所以，在本实施例的情况下，两外侧的两个电磁力F比内侧的z方向的负的成分f大，该两外侧的两个电磁力F成为用于沿聚焦方向驱动可动部的驱动力。
这样，在聚焦线圈738的两外侧的位置上作用聚焦方向的主电磁力，减小在内侧的位置上作用的聚焦方向的电磁力。这样的效果如图5所示。图5是通过使磁铁736p的跟踪方向的宽度Lp与磁铁736c的跟踪方向的宽度Lc之比发生变化来计算弯曲振动引起的物镜731的振动增加量A的结果。即，横轴的值比1大的范围相当于本实施例的结构。图中一并表示出相对于在高次共振频率的振幅增加量A的上限值Alim.。
上限值Alim.是起因于为了提高控制频带而需要将在高次共振频率的振幅抑制到10kHz的振幅以下的值。如图示那样，Lp和Lc的比值比1大的情况与Lp和Lc的比值比1小的情况相比，能够减小弯曲振动引起的物镜731的振动增加量A。进而，Lp和Lc的比值在大约为2时，能够使聚焦线圈738上作用的主电磁力F的作用点与弯曲振动的波节的位置一致，能够使弯曲振动引起的物镜731的振幅增加量A大致为0。在这里，振幅增加量A不超过上限值Alim.的范围为Lp和Lc的比值在1.3到4.3之间。
接着，说明作为本发明另一效果的动作倾斜的降低。图6表示本实施例的物镜驱动装置73的可动部在从中立状态沿y方向动作了Δy后的状态下，在聚焦线圈738上流过电流时，聚焦线圈738上产生的z方向的电磁力。如图示那样，当使物镜731沿y方向动作Δy时，可动部的重心C.O.G.从由磁铁736c、磁铁736p以及磁轭735构成的磁路的中心位置发生偏移。在该状态下，当在聚焦线圈738上流过电流时，在聚焦线圈738上产生的电磁力也非对称地作用于可动部的重心C.O.G.。
但是，在本实施例中，除了分别在与聚焦线圈738两外侧的宽度较宽的磁铁736p相对的位置上作用的z方向的正的成分F之外，还在与内侧的宽度较窄的磁铁736c相对的位置上作用z方向的负的成分f。因此，由作用在聚焦线圈738内侧的z方向的副电磁力f产生的旋转力矩Mf抵消了由作用在聚焦线圈738两外侧的z方向的正的主电磁力F产生的旋转力矩的不平衡的MF，所以几乎不会产生使可动部旋转的力矩。这样，根据本实施例的特征，即使在物镜工作的情况下，也能降低聚焦线圈738上产生的旋转力矩，所以还能减小物镜731的倾斜。
另外，在本实施例中，如图4所示，三块磁铁736c、736b沿着跟踪方向以极性互不相同的方式连续排列，该三块磁铁之中两外侧的磁铁736p的宽度Lp比内侧的磁铁736c的宽度Lc宽，但即使如图7所示那样一块磁铁736s沿着跟踪方向三极被磁化，三个极性之中的两外侧的磁极的宽度lp比内侧的磁极的宽度lc宽，也能取得同样的效果。
[实施例2]
图8是应用了本发明的物镜驱动装置73的光学头7的立体图。光学头7是在盘上记录或者再现信息的装置，主要由物镜驱动装置73、光学系统以及挠性布线基板75这三个要素构成。光学系统由成为光源的激光二极管71、用于使出射光会聚到盘的记录面上的物镜、用于生成/检测控制用的误差信号的光学元件、将来自盘的反射光的变化转换成电信号的光检测器72等构成。挠性布线基板75通过多条布线图案将物镜驱动装置73和光学系统与控制电路和信号处理电路电连接。如本实施例那样，通过安装本发明的物镜驱动装置73，光学头7在可动部的宽度较宽的动作范围甚至在较高的频率区域都能得到良好的光学特性和信号特性。
[实施例3]
图9是应用了本发明的物镜驱动装置73的盘装置1的框图。盘装置1由机械单元(unit maker)6和控制电路构成，通过接口11与PC8等互相通信。机械单元6由主轴电动机5、光学头7、进给电动机4、以及机械底盘(maker chassis)构成，是用于精度较高地保持光学头7和盘3的距离、角度的机构。控制电路主要由CPU 16、ROM以及RAM构成，根据从光检测器72和主轴电机驱动电路15输出的信号进行各部分的控制。
首先，说明机械单元6的构成部件。主轴电动机5是用于使盘3旋转的电动机，为减少盘3的盘面晃动或偏心而设置有载置盘3的转动台2。进给电动机4是用于沿着成为基准的导向杆(guide bar)使该光学头7移动到盘3的半径方向的预定位置的电动机。机械底盘保持上述部件，并通过由弹性体构成的绝缘体而被安装在盘装置1的主体上。接着，说明控制电路。物镜驱动电路14在记录/再现信息时，接收与来自该光检测器72的受光信号相对应的聚焦错误信号和跟踪错误信号，控制向聚焦线圈738和跟踪线圈737输出的电流。
进给电动机驱动电路10根据上述信号进行光学头7的进给控制，控制成光学头7始终位于适当的位置。主轴电动机驱动电路15进行主轴电动机的旋转控制。激光驱动电路74将信息作为激光的照射图案而接收，控制激光二极管71照射的激光的功率。该盘装置使用安装了本发明的物镜驱动装置的光学头7，因此能高速进行对高密度盘的信息记录或者盘3的信息再现。
关于物镜驱动装置的高次共振，即使在透镜支撑件发生弯曲振动的情况下，聚焦方向的主电磁力作用于振动的波节的附近，因而振动被潜化。因此，能减小物镜振动的振幅。
进而，关于动作倾斜，即使在可动部动作的情况下，作用在聚焦线圈上的三个电磁力之中的、作用在聚焦线圈两外侧的主电磁力所产生的旋转力矩的不平衡由作用在聚焦线圈内侧的副电磁力所产生的力矩所抵消，因此作用在聚焦线圈整体上的旋转力矩变小。因此，能提供一种物镜的倾斜小的物镜驱动装置。
如上所述，根据本发明，能提供一种物镜驱动装置，对于物镜支撑件的弯曲振动，能抑制物镜的位置上的振幅，进而对于动作倾斜，能抑制物镜的倾斜，而且在使用该物镜驱动装置的盘装置中，能够实现对盘进行信息记录的高密度化和高速化。

Claims (5)

1.一种物镜驱动装置，其包括：
物镜支撑部件，其用于安装物镜；
一个聚焦线圈，其围着上述物镜并沿着上述物镜支撑部件的侧面而卷绕；以及
三块磁铁，其分别相对于上述物镜支撑部件的四个侧面中的在与聚焦方向和跟踪方向这两个方向垂直的方向上具有法线的两个面而配置，
其特征在于，
上述三块磁铁沿着跟踪方向其极性互不相同而连续排列，且上述三块磁铁中的位于外侧的两块磁铁的宽度大于上述三块磁铁中的位于内侧的磁铁的宽度。
2.根据权利要求1所述的物镜驱动装置，其特征在于，
上述三块磁铁中的位于外侧的两块磁铁的宽度为上述三块磁铁中的位于内侧的磁铁的宽度的1.3倍以上4.3倍以下。
3.一种物镜驱动装置，其包括：
物镜支撑部件，其用于安装物镜；
一个聚焦线圈，其围着上述物镜并沿着上述物镜支撑部件的侧面而卷绕；以及
三块磁铁，其分别相对于上述物镜支撑部件的四个侧面中的在与聚焦方向和跟踪方向这两个方向垂直的方向上具有法线的两个面而配置，
其特征在于，
上述磁铁沿着跟踪方向而被磁化为三极，上述三极之中位于外侧的两极的宽度大于上述三极之中位于内侧的一极的宽度。
4.根据权利要求3所述的物镜驱动装置，其特征在于，
上述三极之中位于外侧的两个磁极的宽度为上述三极之中位于内侧的磁极的宽度的1.3倍以上4.3倍以下。
5.一种盘装置，其特征在于，
其使用了权利要求1至4中任意一项所述的物镜驱动装置。
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