CN1118063C - 光拾取器驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种光拾取器驱动装置，包括：一个基座；一个安装在该基座上可以绕一第一导向销钉转动的转动臂；一个转动驱动机构，贯穿转动臂和基座，用于转动转动臂；一个与转动臂连接，能够绕一第二导向销钉转动的光拾取器组；以及用于转动与转动臂的转动相连锁的光拾取器组件的连锁机构，因而可实现精确的寻迹控制。

Description

光拾取器驱动装置

本发明涉及一种光拾取器驱动装置，更具体地说，涉及一种转动臂型的光拾取器驱动装置，从而使精密跟踪控制成为可能。

一般而言，通过向光学记录介质发出光线而记录/重放信息的光拾取器包括：一个光源；一个用于变换从光源发出的光线的行进路径的光路径变换装置；一个物镜，它被一个预定的精细移动装置移动，用于聚焦入射光线；以及一个光电探测器，用于接收从光学记录介质上反射，并通过物镜和光路径变换装置的光线。

光拾取器被置于光学记录介质下面，且被一种移动装置移动至选定的光学记录介质的信息轨道位置。作为移动装置，有一种线性型，其中一对设置为平行于光学记录介质的某一径向的导轨引导光拾取器，以及一种转动臂型，其中光拾取器被安装在一可转动臂的一端，因而沿圆弧方向运动。

图1示出一种普通的转动臂型光拾取器驱动装置的剖面示意图。如图1所示，支架11被固定到基座10上，一个转动臂16通过第一磁路机构被可以转动地安装在支架11和基座10之间。该磁路机构包括一对从平面图上看被安装为彼此对称的圆弧形轭件13和14，一个安装在轭件14上的永久磁铁17，以及一个绕在轭件13周围，被置于磁铁17的磁场之中，并被安装到转动臂16上的线圈15。磁路机构的这种结构可以使臂16转动。在转动的过程中，转动臂16由被安装在转动臂16和支架11以及转动臂16和基座10之间的滚珠轴承12支撑。

在转动臂16的一端，安装有光拾取器1。光拾取器1包括：一个物镜20；一个托架21，物镜20被安装在该托架上，若干片状弹簧27a和27b，用于弹性地支撑托架21；一个固定件28，片状弹簧27a和27b被固定在该固定件上；一个固定块24，固定件28被固定在其上；以及第二磁路机构，用于物镜20的精细移动。

第二磁路机构包括一个绕于托架21周围的聚焦线圈22，一个用于对聚焦线圈22施加磁场的磁铁30以及一个轭件23。光路径24a形成于固定块24中。在光路径24a中，包括一个带有一光源、一光电探测器和一全息器件的光学组件26，以及一个将从光源发出的光线反射到物镜20的反射镜25。

在具有此种结构的光拾取器中，从光学组件26发出，并被反射镜25反射的光线通过物镜20汇聚以便入射到光学记录介质(未示出)上。被光学记录介质反射的光线在光学组件26上被接收用以检测聚焦和跟踪误差信号。此时，对来源于光学组件26的误差信号的修正由前述的第一磁路机构进行。

在上述的光拾取器中，如图2所示，通过转动臂16的转动，光拾取器1被置于所需的轨道2a和2b上。在这样做的时候，转动臂16相对于光盘2的轨道2a和2b的角度A和B会不相同。因此就会出现由于经过物镜20的聚焦光线的方向随轨道2a和2b而变化，而使轨道误差信号不能被精确地控制的问题。具体地说，在使用通用的三束方法检测跟踪误差信号时，零阶衍射光线通常跟随主轨道，即使轨道已经移位，但±1阶衍射光线会被邻近的轨道影响，因为对主轨道的偏离随每一个轨道而不同。

为解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种具有改良的结构的转动臂型光拾取器驱动装置以使精确的跟踪控制成为可能。

因此，为了达到上述目的，提供了一种光拾取器驱动装置，包括：一个基座；一个被安装在该基座上可以围绕一第一导向销钉转动的转动臂；一个转动驱动机构，贯穿转动臂和基座，用于转动转动臂；一个与转动臂连接，能够绕一第二导向销钉转动的光拾取器组件以及一个用于转动与转动臂的转动连锁的光拾取器组件的连锁装置。

为达到本发明的上述目的，提供了另一种光拾取器驱动装置包括：一个基座；一个被该基座可以转动地支撑的光拾取器；用于转动该光拾取器的转动驱动机构；以及用于引导该光拾取器运动的移动机构。该移动机构包括一个被安装在距离光拾取器一个预定距离的基座的一段上的第一导向销钉；一个安装在基座上距离光拾取器比导向销钉更近的第二导向销钉；一个第一臂，其上一端成形有一个可与导向销钉滑动地啮合的导向槽，而另一端安装有光拾取器；一个第二臂，其一端与第二导向销钉可以转动地连接；以及一个使第一和第二臂互锁地进行转动的机构。

通过参照附图详细地说明本发明的一个优选实施例会使本发明的上述目的和优点更加明显。附图中：

图1为一普通光拾取器驱动装置的剖视图；

图2为说明被普通光拾取器驱动装置移动的转动臂的运动情况的示意图；

图3为说明根据本发明的光拾取器驱动装置的驱动构思的示意图；

图4为示意地说明根据本发明的一个实施例的光拾取器驱动装置的侧视图；

图5为示意地说明图4所示的光拾取器驱动装置的平面图；

图6为说明根据本发明的实施例的光拾取器驱动装置工作情况的示意图；

图7为示意地说明根据本发明的另一个实施例的光拾取器驱动装置的侧视图；

图8为图7所示的光拾取器驱动装置的平面图；以及

图9为说明如图7所示的光拾取器驱动装置的工作情况的示意图。

根据本发明的一个光拾取器驱动装置采用了一个驱动构思，如图3所示，以防止光拾取器位置相对于轨道的偏移。

假设记录介质的转动中心为C，而以任一点A为圆心，点A到点C的距离为半径的一段圆弧与任意两条轨道T1和T2的交叉点分别为P1和P2。此处点A表示转动臂的中心，而P1和P2表示相应的光聚焦点。

当光聚焦点在P1时，光拾取器组件100位于连接点A和点P1的一条线上。如果光拾取器组件100和确定的直线CP1之间的角度为θ₁，尽管转动臂转动一个角度θ₂以使光聚焦点处于P2，光拾取器组件100和确定的直线CP2之间的角度应保持为角度θ₁。此处，由于转动臂的长度相等，相应的三角形CAP1和CAP2为等腰三角形。

因此可以建立如下的等式：

2θ₁+θ₅＝180°(其中θ₅为角CAP1)

2θ₄+(θ₅+θ₂)＝180°(其中θ₄为角ACP2)

θ₃＝θ₁-θ₄(其中θ₃为光聚焦点处于P2时光拾取器组件100和转动臂之间的角度)。

归纳上述等式得2θ₃＝θ₂。即在θ₃＝1/2θ₂时，光拾取器组件100相对于轨道T1和T2能够保持一个恒定的角度。

现在参照图4到图6对采用上述驱动构思的根据本发明的一个实施例的光拾取器驱动装置加以说明。

如图所示，转动臂43被安装在基座41上以绕第一导向销钉42转动。转动臂43被安装于转动臂和基座的一端的一个转动驱动机构50转动。转动驱动机构50包括一个被连接到转动臂43的一端并被加上一个预定的电流的移动线圈51，一个用于对移动线圈51产生一磁场的磁铁52，一个用于将磁铁52相对于基座41固定的外部轭件53，以及一个用于引导移动线圈51的内部轭件54。此处，当一个预定电流被加到移动线圈51上时，会产生一个磁力，而转动臂43相应地绕第一导向销钉42转动。

光拾取器组件100被安装在转动臂43上方，以绕一第二导向销钉121转动。该光拾取器组件100包括一个致动机构110和一个光拾取器支持部分120。该致动机构110包括一个托架112，物镜111被安装于其上；多个弹性支撑件113，用于弹性地支撑托架112；以及一个固定件114，弹性支撑件113被安装在其上。光学支持件120在其下部与第二导向销钉121相连接，且包括一个转动块122以及一个被安装在转动块122内部的光学组件123，上述固定件114安装在该转动块的上部。光学组件123包括一光源(未示出)，例如一个半导体激光器，用以发射光线；一个光电探测器(未示出)，用以接收被记录介质(未示出)反射的光线；以及一个光路径变换装置(未示出)，例如一全息器件。光学支持部分120还可以包括一个反射镜124，用以引导从光学组件123发出的光线的行进路径。

光拾取器组件100被一个连锁机构60移位，该连锁机构根据转动臂43的转动角度，亦即光聚焦点所汇聚的记录介质的轨道，满足等式θ₃＝1/2θ₂的条件，如参照图3所作的说明。连锁机构60包括一个成形于转动块122的一侧的一个圆弧形接触段61，一个通过一转动轴63被可以转动地安装在转动臂43上，并与接触段61啮合的转动板62，以及一个通过第一导向销钉42被固定地安装到基座41上，并与转动板62相啮合的固定板64。

此处，最好在接触段61，转动板62和固定板64的每一个接触面上成形有轮齿，以使它们彼此啮合。也可以通过在外部周边表面粘贴具有较高摩擦系数的橡胶件(未示出)使接触表面相互摩擦地接触。

光拾取器组件100的回转半径被定为固定板64的回转半径的两倍从而使在转动臂43转动一个角度θ时光拾取器组件100转动一个角度θ/2，以使所形成的光聚焦点相对于记录介质上的每一条轨道成一恒定的角度。

根据本发明的具有这种结构的实施例的光拾取器驱动装置具有下述的功能效果。

当电流被加到移动线圈51上时，转动臂43被所加电流和磁铁52之间的相互作用所产生的电磁力从一条轨道移动到所需的另一条轨道。与此同时，光拾取器组件100被连锁机构60绕第二导向销钉121转动。此处，由于光拾取器组件100的转动半径大于固定板64的转动半径，光拾取器组件100就从图5所示的位置滑向图6所示的位置。相应地，光拾取器组件100的转动角度就变得比转动臂的转动角度小。因此，由于在本发明的光拾取器驱动装置中，在移向所需的轨道时，光拾取器组件100的位置相对于轨道方向几乎没有偏移，所以轨道误差信号可以被精确地控制。

现在参照图7到图9对根据本发明的另一个实施例的光拾取器驱动装置加以说明。

如图所示，一光拾取器组件100被安装在基座71上，可以绕第一导向销钉72转动。该光拾取器组件100具有一个致动机构110和一个光学支持机构120。该致动机构110包括一个物镜111被安装于其上的托架112、用于弹性地支撑托架112的多个弹性支撑件113以及一个弹性支撑件113被安装于其上的固定件114。

该光学支持机构120包括一个一端与第一导向销钉72可转动地相连而另一端支撑致动机构110的第一臂126以及一个被安装在第一臂126的一端，且在其上表面装有上述固定件114的转动块122。转动块122包括一个用于产生光线并接收记录介质上反射光线的光学组件123。此处，该光学组件123包括：一个光源(未示出)，用于产生并发射光线，例如一个半导体激光束；一个光电探测器(未示出)，用于接收被记录介质(未示出)反射的光线；以及一个光路径变换装置(未示出)，例如一个全息器件。根据光学元件的配置情况，光学支持机构120还可包括一个反射镜124，用以变换光线的路径。

光拾取器组件100被一个转动驱动机构50转动且被一移动机构线性地移动，这两者将在后面加以说明。

转动驱动机构50包括：一个移动线圈55，位于光学支持机构120的一个侧面，在其上施加一预定的电流；一个磁铁56，用于对移动线圈55产生一个磁场；一个外部轭件57，用于将磁铁56固定到基座71上；以及一个内部轭件58，用于引导移动线圈55。此处，当一个预定的电流施加到移动线圈55上时，会产生一个磁力，从而，光拾取器组件100绕第一导向销72转动。

移动机构具有下述的结构。在基座71上，一个高度比第一导向销钉72低的第二导向销钉73与第一导向销钉72间隔设置。第二臂75可以转动地与第二导向销钉相连接。第二臂75被安装在光学支持机构120的下面且其回转半径为光拾取器组件100的回转半径的二分之一，因此正如参照图3所作的说明：θ₃＝1/2θ₂。在光学支持机构120的第一臂126上成形有可与导向销钉72滑动地相连接的导向槽127。第二臂75通过一个预定的连接机构与光学支持机构120相连以便随被转动驱动机构50转动的光拾取器组件100一起转动。该连接机构最好包括一个从光学支持机构120的底部伸出且与第二臂75可以转动地相连的连接销钉125。

为了保持平衡，最好还在第一臂126和第二臂75的端头分别安装上配重128和76。

现在对与本发明的具有这种结构的实施例相应的光拾取器驱动装置的工作情况和功能加以说明。

当电流被加到移动线圈55上时，转动驱动机构50将产生一个电磁力。光拾取器组件100被上述的电磁力从记录介质的一条轨道沿一圆弧移动到另一轨道。与此同时，第二臂75也绕第二导向销钉73转动。此时，由于光拾取器组件100的回转半径比第二臂75的回转半径大，光拾取器组件100就从图8所示的位置滑动到图9所示的位置，这种情况由于在第一臂126上成形的导向槽127而成为可能。因此光拾取器组件100的转动角度比第二臂75的转动角度小。

如上所述，在根据本发明的光拾取器驱动装置中，在光拾取器组件被移动到某个所需的轨道时，几乎不会发生偏移，因此跟踪误差信号可以被更加精确地加以控制。

可以注意到本发明并非仅限于上述的优选实施例，很显然由本领域的技术人员可以作出，变形和改进，其均落在所附权利要求所确定的本发明的精神和范围内。

Claims (12)

1、一种光拾取器驱动装置，包括：

一个基座；

一个被安装在所述基座上，绕在所述基座上成形的一第一导向销钉转动的转动臂；

一个转动驱动机构，被安装在所述转动臂和所述基座上，用以转动所述转动臂；

一个光拾取器组件，与所述转动臂连接，绕在所述基座上成形的一第二导向销钉转动；以及

用于转动与所述转动臂的转动相连锁的所述光拾取器组件的连锁机构。

2、根据权利要求1所述的光拾取器驱动装置，其中所述转动驱动机构包括：

一个移动线圈，被安装在所述转动臂的一端并被施以电流；

一个磁铁，用于对所述移动线圈产生一个磁场；以及

一个轭件，被固定到所述基座上，用于支撑所述磁铁并引导所述移动线圈。

3、根据权利要求1所述的光拾取器驱动装置，其中所述连锁机构包括：

一个圆弧形接触部分，成形于所述光拾取器组件的一个侧面；

一个转动板，被可以转动地安装在所述转动臂上并与所述接触部分相啮合；以及

一个固定板，通过与第一导向销钉结合在一起被固定地安装在所述基座上并与所述转动板相啮合。

4、根据权利要求3所述的光拾取器驱动装置，其中所述的接触部分、所述的转动板和所述的固定板的每一个外部周边表面上均成形有轮齿以便彼此啮合。

5、根据权利要求3所述的光拾取器驱动装置，其中所述的接触部分、所述的转动板和所述的固定板的每一个外部周边表面上均形成有橡胶件以便彼此之间摩擦地接触。

6、根据权利要求3所述的光拾取器驱动装置，其中所述接触部分的半径是所述固定板半径的两倍。

7、一种光拾取器驱动装置，包括：

一个基座；

一个被所述基座可以转动地支撑的光拾取器组件；

用于转动所述光拾取器组件的转动驱动机构；以及

用于引导所述光拾取器组件运动的移动机构，所述移动机构包括：

一个第一导向销钉，设置在所述基座的一部分，与所述光拾取器组件间隔一个预定的距离；

一个第二导向销钉，设置在所述基座上，距离所述光拾取器组件比所述第一导向销钉近；

一个第一臂，其上一端形成有可以与所述导向销钉滑动地相连的一导向槽，另一端安装有所述光拾取器组件；

一个第二臂，其一端可以转动地与所述第二导向销钉相连接，以及

连接所述第一和第二臂以便所述第一和第二臂连锁地转动的连接机构。

8、根据权利要求7所述的光拾取器驱动装置，其中所述转动驱动机构包括：

一个移动线圈，安装在靠近所述光拾取器组件的位置并被施以电流；

一个磁铁，用于对所述移动线圈产生一个磁场；以及

一个轭件，固定地安装到所述基座上，用于支撑所述磁铁并引导所述移动线圈。

9、根据权利要求7所述的光拾取器驱动装置，其中所述连接机构包括一个从所述光拾取器的底部伸出且与所述第二臂相连接的连接销钉。

10、根据权利要求7所述的光拾取器驱动装置，其中所述第二臂的回转半径为所述光拾取器组件回转半径的一半。

11、根据权利要求7所述的光拾取器驱动装置，在所述第一臂上与所述光拾取器组件相反的一端部还带有一个配重。

12、根据权利要求7所述的光拾取器驱动装置，在所述第二臂上与所述连接机构相反的一端还带有一个配重。

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