CN1116673C - 物镜致动装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种物镜致动装置，其中包括一可动构件，该可动构件包括：弹性支持于基座构件上的中性位置并可在聚焦方向及跟踪方向上移动，而且具有聚焦线圈及跟踪线圈的本体部分，从上述本体部分向着与聚焦方向正交的方向突出地设置的上述物镜的支持片，以及用于使重心位置处于所要求的位置的配重，其特征在于：上述配重具有与上述可动构件的高次共振频率基本一致并且相位不同的共振状态；上述配重具有厚壁部和具有弹簧作用的薄壁部，并且该配重自身形成弹簧-配重系统。可提高盘的转速及光头的速度，从而可以实现光盘装置及磁光盘装置等的高速化。

Description

物镜致动装置
技术领域
本发明涉及用于光盘装置中的物镜致动装置，特别是涉及特征在于具有抑制不需要的谐振的物镜致动装置。
背景技术
迄今已知的光(盘)头是，比如在光盘装置和磁光盘装置中，为了使光准确地聚光于盘的各光道并使其反射光聚光于受光元件，装载物镜的可动构件由4条板簧支持处于中立位置而可以相对基座构件在聚焦方向和跟踪方向移动，利用由聚焦线圈、跟踪(tracking)线圈及磁铁构成的磁性致动装置来驱动和控制可动构件。
在此种光头中，支持上述可动构件的弹簧系统中产生的不需要的振动状态以及低频范围的物镜对光轴的倾斜使聚光精度下降，并有时成为读出/写入错误的原因。
特别是，近年来希望在提高上述光盘装置和磁光盘装置的盘转速及光头速度的同时使寻道速度高速化，此时浮动支持上述可动构件的振动就更成为问题。
于是，比如就像在日本专利特开平7-78437号公报中所公开的，通过使可动构件的形状和线圈的安装位置相对物镜的光轴对称，以及使可动部分的惯性力的作用点位置和线圈的驱动力、弹簧的复原力作用点的位置尽量一致而使可以上述问题减轻，但是因为这种物镜不靠近可动部分一端的结构难以做到小型化和轻量化，所以希望能得到相对物镜的光轴而言可动构件的形状及线圈的安装位置为非对称的结构。
比如在日本专利特开平6-325387号公报中公开的结构是由设置用来将竖立设置在基座构件上的芯部浮插的比较大的上下通孔的本体部分和从此本体部分向着与聚焦方向正交的方向突出设置的物镜支持片构成并且在此本体部分的上下通孔内保持聚焦线圈及跟踪线圈，但是由于物镜的支持片很薄，该部分的振动就构成问题。
因此，比如在日本专利特开平5-197991号公报中公开的结构是设置有使用弹簧和重物的所谓惯性减振器来抑制与聚焦方向正交的方向上的转动的结构，也可以考虑在将其按原样应用于，比如，从上述本体部分突出设置物镜支持片的部件上，设置成为可直接抑制支持片振动的惯性减振器，但是要将上述惯性减振器设置为在光学上不碍事则很困难，不仅其结构复杂，而且存在可动部分大型化和重量化以及还会降低设计自由度的问题。
另外，在本申请的同一申请人提出的日本专利特愿平8-250982号说明书及日本专利特愿平8-250983号说明书中描述了在具有从弹性支持的本体部分向着与聚焦方向正交的方向上突出设置物镜支持片的可动构件的物镜致动装置中，通过在本体部分上突出设置只由弹簧或由弹簧及重物一起构成的冲撞减振器以便在振动时可以碰上或离开支持片，使此冲撞减振器装置以和支持片相反的相位振动而碰上该支持片，使支持片的高次共振频率的振动相抵消而使支持物镜的可动构件的振动受到抑制，于是可以提高盘的转速及光头的速度，但是在这一结构中，存在由于冲撞减振器是设置在物镜支持片的近旁，必须在物镜的周边留有一定的空间，虽然不像惯性减振器那样的程度，仍然有可动部分大型化和重量化的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提供一种在不增加重量条件下能够降低支持物镜的可动构件的高次共振的峰值而抑制振动，从而可能提高盘的转速及光头的速度，因而可以适应光盘装置及磁光盘装置等的高速化极高记录密度的物镜致动装置。
本发明人的着眼点是在相对物镜光轴来讲可动构件的形状、线圈的安装位置为非对称的结构中，由于可动部分的重心移向物镜侧，一般必须设置调整重量平衡的质量。
根据本发明，实现上述目的的物镜致动装置包括一可动构件，该可动构件包括：由包括弹性支持于基座构件上的中性位置并可在聚焦方向及跟踪方向上移动，而且具有聚焦线圈及跟踪线圈的本体部分；从上述本体部分向着与聚焦方向正交的方向突出设置的上述物镜的支持片；以及用于使上述本体部分的重心位置设定于所要求的位置的配重，所提供的物镜致动装置的特征在于，上述配重具有与上述可动构件的高次共振频率一致且相位不同的共振状态；且上述配重具有厚壁部和具有弹簧作用的薄壁部，且该配重自身形成弹簧-配重系统。
这样，利用使移动装置的可动构件的重心位置设定于所要求的位置的配重，并且由于具有与上述移动装置的高次共振频率基本一致，并且相位不同的共振状态，所以可以在无须保证新的安装空间、增加构件和增加重量的条件下减小物镜致动装置可动部分的高次共振的峰值。
优选地，上述的配重构成悬臂梁并且只有一部分固定于上述可动构件上。
优选地，具有弹簧作用的上述薄壁部由树脂构成。
优选地，上述配重由树脂构成，并且在厚壁部和薄壁部的界面处弯曲使整体形状成为L形。
优选地，在上述薄壁部上形成有用来起调节弹簧作用的切口和/或孔口。
优选地，上述配重的一部分和上述可动构件之间夹有粘弹性材料。
优选地，在上述可动构件振动时，上述配重以相同的频率和相反的相位振动，并且其一部分通过与上述可动构件冲撞而构成冲撞减振器。
附图说明
图1a为应用本发明的第1实施方案的光盘装置及磁光盘装置等所使用的光头的主要部分的平面图。
图1b为图1a的侧视图。
图2a示出的是应用本发明的第1实施方案的光头的可动部分的频率与振动强度之间的关系曲线。
图2b示出的是现有结构的光头的可动部分的频率与振动强度之间的关系曲线。
图3示出的是应用本发明的第2实施方案的光头的可动部分的频率与振动强度之间的关系曲线。
图4为应用本发明的第2实施方案的光头的与图1b一样的侧视图。
图5为应用本发明的第3实施方案的光头的与图3一样的侧视图。
图6为应用本发明的第4实施方案的光头的与图3一样的侧视图。
图7为应用本发明的第5实施方案的光头的与图3一样的侧视图。
图8为应用本发明的第6实施方案的光头的与图3一样的侧视图。
图9a、9b及9c为示出上述第6实施方案的变形例的斜视图。
具体实施方式
下面参考附图详细说明本发明的最佳实施方案。
图1a为应用本发明的第1实施方案的光盘装置及磁光盘装置等所使用的光头的主要部分的平面图，图1b为其侧视图。此光头具有物镜1、在一端处利用支持片2b支持此物镜1的可动构件2、可利用设置于装置本体侧的驱动装置(图中未示出)粗略移动的基座构件(图中未示出)、以及用作弹性支持可动构件2于中性位置使其可在基座构件上在聚焦方向及跟踪方向上移动的4个板簧4组成的弹簧装置。另外，在可动构件2的本体部分2a的中间部分开有一个上下通孔2c，在靠近与该物镜1的支持侧相反一侧粘贴有聚焦线圈5，而在该聚焦线圈5的前端面上粘贴有左右一对跟踪线圈6。另一方面，在基座构件上竖立设置由磁轭及磁铁构成的磁铁单元7、8，其中一边的磁铁单元7插入到聚焦线圈5中，另一边的磁铁单元8插入上下通孔2c的没有聚焦线圈5的前部而与跟踪线圈6对峙。
另一方面，在与本体部分2a的支持片2b相反的后端部，在本体部分2a的后端固定或一体地突出设置有用来使可动部分重心点与驱动力作用点一致的大略为直方体形状的金属配重10。此配重10为悬臂梁形状，其长宽等尺寸及重量的设定使得其固有振动频率与可动构件2的聚焦方向的高次共振频率，即支持片2b的聚焦方向的高次共振频率基本一致，同时在振动时其相位相反。另外，上述高次共振频率也可利用比如有限元法通过分析在设计时预先确定。
本光头在运行时，特别是在聚焦方向上支持片2b发生振动时(在聚焦方向上驱动时透镜前端弯曲的情况)，配重10也可以以与其相同的频率而相位相反的振动将支持片2b的振动抵消。图2a的A部分示出其状态。此外，在图2b上还示出在现有形式的配重与本体部分2a完全组成一体的场合，即配重不能抵消支持片2b的振动的场合时频率与振动强度之间的关系。
如图2a的A部分所示，在配重不能抵消支持片2b的振动的场合时高次共振频率的峰值约为29dB(分贝)，而在利用配重抵消支持片2b的振动的场合峰值明显减小约11dB(分贝)。
图3示出本实施方案的频率与振动强度之间的关系。如C部分所示，在高次共振频率的峰值约为29dB(分贝)时，峰值可明显减小约15dB(分贝)。
图4为应用本发明的第2实施方案的光头的与图1b一样的侧视图。由金属构成的配重11具有厚壁部11a和具有弹簧作用的薄壁部11b，薄壁部11b进入到本体部分2a的下端固定。在本实施方案中，由单个配重11构成弹簧-配重系统。因此，由于弹簧常数可以自由设定，与第1实施方案比较其安装位置、尺寸和重量的设定，即装置整体的设计自由度，可以提高。此外的结构、作用及效果与第1实施方案相同。
图5为应用本发明的第3实施方案的光头的与图3一样的侧视图。在本实施方案中，与第2实施方案一样，由金属构成的配重12具有厚壁部12a和具有弹簧作用的薄壁部12b，同时在本体部分2a和厚壁部12a之间夹有，比如，硅树脂等粘弹性材料13以使振动衰减。由于这种衰减作用使高次共振的增益与第2实施方案比较更进一步减小。此外的结构、作用及效果与第2实施方案相同。
图6为应用本发明的第4实施方案的光头的与图3一样的侧视图。在本实施方案中，与第2实施方案一样，由金属构成的配重14具有厚壁部14a和具有弹簧作用的薄壁部14b，同时配重14设置成与本体部分2a接触或与其靠近，以便在振动时厚壁部14a的振幅接近最大的部分与同本体部分2a构成一体的突片2d的底面冲撞。所以，在本结构中在振动时厚壁部14a与本体部分2a的底面冲撞而所谓的冲撞减振器，从而使高次共振的增益与第2实施方案比较更进一步减小。此外的结构、作用及效果与第2实施方案相同。
图7为应用本发明的第5实施方案的光头的与图3一样的侧视图。借助由树脂制作的板簧16将金属制的配重15固定于本体部分2a。在本实施方案中，由于利用树脂制作的板簧使配重的制作更为容易，其尺寸和重量的管理更容易。此外的结构、作用及效果与第2实施方案相同。
图8为应用本发明的第6实施方案的光头的与图3一样的侧视图。由树脂构成的配重17具有厚壁部17a及起着弹簧作用的薄壁部17b，薄壁部17b进入到本体部分2a的下端而固定。另外，配重17在厚壁部17a和薄壁部17b的界面处弯曲使整体形状成为L形。在本实施方案中，与第2实施方案一样，配重17是由单个弹簧-配重系统构成的，同时配重17整个是由树脂制作的，与上述各实施方案比较，其形状更为自由，可进一步提高设计的自由度。此外的结构、作用及效果与第1实施方案相同。
图9a、9b及9c为示出上述第6实施方案的变形例的斜视图。在图9a的结构中，在L形状的树脂制配重18的具有弹簧作用的薄壁部18b上形成有切口18c，其宽度较厚壁部18a为窄。利用该切口的大小可调节弹簧的作用。在图9b的结构中，在L形状的树脂制配重19的具有弹簧作用的薄壁部19b上穿透设置有孔口19d，利用该孔口19d的大小可调节弹簧的作用。在图9c的结构中，在L形状的树脂制配重20的具有弹簧作用的薄壁部20b上形成有切口20c和孔口20d，利用该切口20c和孔口20d的大小可调节弹簧的作用。此外的结构与第6
实施方案相同。
另外，在上述方案中，只对聚焦方向上的振动的抑制进行了说明，但通过调节配重的尺寸和形状等也可使其在跟踪方向上振动，也可与上述一样地抑制跟踪方向上的振动，这一点是无须说的。
这样，根据本发明，通过调节用来将可动部分的重心位置设定到所需要的位置的配重的安装方式、尺寸和形状等可使可动部分处于高次共振频率基本一致，并且相位相反的振动状态，从而可以在无须保证新的安装空间、增加构件和增加重量的条件下减小物镜致动装置可动部分的高次共振的峰值，所以可提高盘的转速及光头的速度，因而可以实现光盘装置及磁光盘装置等的高速化。

Claims (7)

1.一种物镜致动装置，其中包括一可动构件，该可动构件包括：
弹性支持于基座构件上的中性位置并可在聚焦方向及跟踪方向上移动，而且具有聚焦线圈及跟踪线圈的本体部分，
从上述本体部分向着与聚焦方向正交的方向突出地设置的上述物镜的支持片，
以及用于使重心位置处于所要求的位置的配重，
其特征在于：上述配重具有与上述可动构件的高次共振频率一致并且相位不同的共振状态；
上述配重具有厚壁部和具有弹簧作用的薄壁部，并且该配重自身形成弹簧-配重系统。
2.如权利要求1所述的物镜致动装置，其特征在于上述的配重构成悬臂梁并且只有一部分固定于上述可动构件上。
3.如权利要求1所述的物镜致动装置，其特征在于具有弹簧作用的上述薄壁部由树脂构成。
4.如权利要求1所述的物镜致动装置，其特征在于上述配重由树脂构成，并且在厚壁部和薄壁部的界面处弯曲使整体形状成为L形。
5.如权利要求1所述的物镜致动装置，其特征在于在上述薄壁部上形成有用来起调节弹簧作用的切口和/或孔口。
6.如权利要求1所述的物镜致动装置，其特征在于上述配重的一部分和上述可动构件之间夹有粘弹性材料。
7.如权利要求1所述的物镜致动装置，其特征在于在上述可动构件振动时，上述配重以相同的频率和相反的相位振动，并且其一部分通过与上述可动构件冲撞而构成冲撞减振器。
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