CN1159049A - 光学头执行器 - Google Patents

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Abstract

在一种光学头执行器中，支承件的磁轭有一个平底，该平底的两端有二个向上的侧壁，磁铁安置在磁轭二侧壁的内表面上，透激光孔位于平底板内，在平底板上形成一个导向突起，绕导向突起的外围放置弹簧，一个物镜固定件受到磁轭内侧弹簧的弹性支承，在物镜固定件的主体内，物镜和通孔分别位于与透激光孔和导向突起相应的位置，线圈缠绕在主体的侧壁上，用于跟踪和聚焦伺服，在导向突起插入通孔的状态下，物镜固定件受到弹簧的弹性支承。

Description

光学头执行器
本发明涉及一种光学头执行器。具体地说，本发明涉及一种使用弹性件进行悬置以简化其结构和制造方法的光学头执行器。
近年来，已能在商业上得到利用诸如激光视盘(LD)和激光唱盘(CD)等光盘的数据记录/再现装置。为从光盘上读出数据，需将激光光束照射到数据记录轨道上(以下称为轨道)，并基于由轨道反射的光束来再现数据。
在轨道以螺旋方式形成于光盘上的情况下，由于单轨道的扇形面距盘的旋转中心是不等距的，为了用激光束准确地照射轨道，按照示读方式跟踪(径向)控制是需要的。
这种跟踪控制通常采用单光束方法或叁光束方法执行。跟踪误差由自光盘反射的激光束来检测。根据这些跟踪误差信号所得的跟踪误差校正信号来使物镜移动以进行跟踪控制操作。物镜由弹簧垂直支承固定到光学头基座上。跟踪执行器被供以能量而移动透镜，进行跟踪控制。在跟踪执行器失能时，透镜被保持在由弹力平衡的机械中性点处。
其间，由于按光盘旋转读出方式光学头器至光盘的距离不断变化，所以由于该偏移难于正确地读取数据，因此有必要进行聚焦控制。通常由利用像散的像散校正方法，或刀口法进行这种聚焦控制。
对于聚焦控制而言，由从光盘反射的激光束来检测聚焦误差，通过根据由聚焦误差信号导出的聚焦误差校正信号移动物镜来执行聚焦控制操作。物镜通常是用于跟踪控制的同样的透镜。对聚焦执行器施加能量，以移动透镜进行聚焦控制。在对聚焦执行器去除能量时，透镜被保持在由弹力平衡的机械中性点处。
按照线圈的设置，常用的光学头执行器一般分成两类执行器。利用光学头执行器使物镜沿垂直(聚焦)方向运动和沿水平方向(跟踪)运动。例如，有一种类型，将聚焦和跟踪线圈分别沿正交和平行的方向放置。另一种类型使两个线圈相对于光轴分别成45°/45°方向放置，如同在Noiman的刀具头中的放置。
这些常用的通过沿垂直和水平方向移动物镜来进行上述的聚焦和跟踪控制的光学头执行器已在美国专利USP5,103,438(授予Masunaga等)，USP5,182,738(授予Yoshigawa)等中描述。
如图1和2所示，两根悬丝2沿水平方向互相平行地伸展。每个悬丝2的一端连接至执行器基座1的直壁部分上。支架4位于执行器基座1上方，用于支承物镜3，并且支架4连接到两根悬丝2的每一端。所以，支架4是可动地以悬臂方式支承在悬丝2上。
磁铁5A和5B固定在支架4上。另外，聚焦线圈7A和7B，跟踪线圈8A和8B安装到磁轭6A和6B上，磁轭6A和6B垂直地直立在执行器基座1上。一个磁铁5A面对着聚焦线圈7A和跟踪线圈8A，而另一个磁铁5B面对着聚焦线圈7B和跟踪线圈8B。通常，把支架4，线圈7，8，磁铁5和悬丝2的组合称为执行器。
使用这样一种执行器，悬丝2采用具有低弹性模量的相当柔性的材料构成，以确保支架4响应磁力进行精确的运动。需说明，在常用的执行器中，不可能得到十分高的磁通量密度，所以，悬丝2要求具有相当大的柔性，这样悬丝2不会阻止支架4响应所产生的磁吸引力的运动。
根据具有悬丝的光学头执行器，由激光二极管产生的激光束入射到记录凹坑上，由记录凹坑反射的激光束在光检测器上被接收。于是，读出记录在记录凹坑上的信息。由从该记录凹坑反射的激光束检测记录凹坑上的跟踪和聚焦条件。
在需要聚焦控制时，沿顺时针方向和逆时针方向将电流加给聚焦线圈7A和7B。这时，电磁力沿支承轴6(聚焦方向X)的方向起作用。于是，物镜根据光盘的表面水平的变化而作轴向运动，致使光点跟随着光盘的记录表面而运动。
在需跟踪控制时，沿一个方向或沿其相反的方向将电流加给跟踪线圈8A和8B。此时，电磁力沿与支承轴(跟踪方向Y)正交的方向起作用。于是，光点根据轨道的偏心率跟踪所记录的轨道。
由此，预定的电流流入聚焦和跟踪线圈，它们分别沿聚焦方向X或跟踪方向Y使支架4运动。结果聚焦和跟踪伺服操作得到执行。
根据具有丝型悬置的光学头执行器，这种光学头执行器将通过一种困难的和精密的加工方法来生产，其中将通过执行器基座钻出细的孔，通过细孔把磁轭和金属丝插入并固定。这样一种加工过程是十分困难的，因此使生产率降低。
此外，悬丝采用专门材料来制做，即具有低弹性模量的相当柔性的材料制成。所以使制做费用增加。
本发明在于克服上述的已有技术存在的许多缺点和不足。因而，本发明的目的是提供一种光学头执行器，它具有悬置的弹性件，用于简化结构和制做过程。
为达到本发明的上述目的，所提供的光学头执行器包括：
一个支承部件，它具有一个磁轭，磁轭有一个平底和两端向上弯曲的二侧壁；磁铁，它们相对地分别安置在二侧壁的内表面上；一个透激光孔，它位于平底的一部分上；一个导向突起，它制成于平底的另一部分；一个弹性件，上述导向突起插入其内；
一个物镜固定件，它具有一个呈平板状的主体，该主体可以沿着磁轭的两侧壁作上下运动；一个物镜，它安置在与激光透孔相应的位置；一个通孔，它位于与突起相应的位置，并可使导向突起穿过；聚焦控制线圈部分和跟踪控制线圈部分安置在主体的侧壁上；
其中，物镜固定件设在弹性件的顶部，并使导向突起插入通孔内，从而依靠该弹性件使得物镜固定件变得有弹性。
导向突起具有一种外表面向内弯曲的截头锥台形状，使弹性件可以以一种稳定的状态为跟踪和聚焦作弹性运动。
弹性件包括一个弹簧。
围绕磁轭底上的导向突起形成一个第一凹槽，弹性件的下端部插入固定在第一凹槽内，使该弹性件在下端部被固定的稳定状态下为跟踪和聚焦作弹性运动。
物镜固定件的通孔周围形成一个第二凹槽，弹性件的上端部插入并固定在该凹槽内，使弹性件在下端部被固定的稳定状态下为进行跟踪和聚焦作弹性运动。
根据上述光学头执行器，具有物镜的物镜固定件由位于磁轭上方的弹簧弹性地支承，并通过在垂直(聚焦)和水平(跟踪)方向的弹性运动来实现跟踪和聚焦的伺服操作。由此使光学头执行器的结构简化，制做过程变得容易。
下面借助附图对本发明作进一步的详细说明，附图中：
图1是常用光学头执行器的平面图；
图2是沿图1的II-II线的剖视图；
图3是本发明光学头执行器的透视图；
图4是图3光学头执行器的分解剖视图。
下面，将参见附图详细说明本发明的优选实施例。
图3是本发明光学头执行器的透视图。图4是图3所示光学头执行器的分解剖视图。
支承架100的磁轭110有一平底，其两端部有两个向上弯起的侧壁。磁铁160分别相对安置在磁轭110两侧壁的内表面上。透激光孔120位于平底的一个预定部位处。导向突起140位于平底的与激光透孔120相对称的部位上。弹簧150放置在导向突起140的外围。弹簧150的直径从底部向顶部逐渐缩小。第一凹槽190形成在位于磁轭110底部上的导向突起140底部的外围。弹簧150的下端部插入并固定于第一凹槽190内，使弹簧150能在底端被固定的稳定状态下作弹性移动，用以跟踪和聚焦。导向突起140具有截锥形状，它的外表面向内弯曲，使得弹簧150能以稳定状态弹性地运动，用以跟踪和聚焦。
物镜固定件200有一个呈平板状的主体。物镜220在主体上安装在与透激光孔120相应的位置处。通孔240位于与突起140相应的位置处。通孔240可被导向突起140穿过。第二凹槽290形成在物镜固定件200的通孔240的周围。弹簧150的上端部插入并固定在第二凹槽290内，使得物镜固定件200能够以其下端被固定的稳定状态受到弹簧150的弹性支承。聚焦控制线圈260绕在主体210的侧壁上。在把电流加给聚焦控制线圈260时，电磁力沿垂直方向(聚焦方向)被偏置。另外，跟踪控制线圈261被安置在主体210的侧壁上。当把电流加给跟踪控制线圈261时，电磁力沿水平方向(跟踪方向)被偏置。一个PCB 270与物镜固定件200连在一起，在需要进行聚焦和跟踪控制的情况下，将输入和输出信号传递到聚焦和跟踪控制线圈260和261。
下面，将说明本发明光学头器的工作过程。
如图3所示，在物镜固定件200受到固定在支承件100磁轭110上的弹簧150弹性支承的情况下，激光束从下方经透激光孔120通过物镜220。激光束聚焦到记录凹坑上，并受到反射。反射激光束回到物镜220和透激光孔120。之后，经由预定的光学件(未图示)使反射的激光束在光探测器上(未图示)被接收。利用接收的光束检测记录凹坑的聚焦和跟踪情况。
在需进行聚焦伺服时，从伺服系统(未图示)经PCB270将聚焦控制电流加给聚焦线圈260。此时，由于聚焦控制线圈260是围着主体210的侧壁缠绕的，并且平行于主体210的表面，所以电磁力沿垂直于主体210的表面的方向起作用。于是，物镜220和物镜固定件200在垂直方向上受力，从而实现聚焦伺服。
在需要进行跟踪伺服时，从伺服系统(未图示)经PCB270将跟踪控制电流加给跟踪线圈261。此时，由于跟踪控制线圈261是在主体210的侧壁上垂直于主体210缠绕的，所以电磁力沿与主体210的表面平行的方向起作用。于是，物镜220和物镜固定件200在水平方向上受力，从而实现跟踪伺服。
根据本发明的光学头执行器，带物镜的物镜固定件受到位于磁轭上方的弹簧弹性支承，利用沿垂直(聚焦)和水平(跟踪)方向的弹性移动实现跟踪和聚焦伺服，从而，使光学头执行器的结构简化，其加工过程变得容易。
需知，本领域普通技术人员在不偏离本发明的范围和精神情况下是显然和容易作出各种不同的变型的。因此，所附权利要求书的范围不局限于这里提出的描述，而是本发明所有具有专利新颖性特征而构成的权利要求。还包含由本发明所属领域的技术人员作为等效替代的所有技术特征所构成的权利要求。

Claims (8)

1、一种光学头执行器，它包括：
一个支承部件，该部件具有一个磁轭，磁轭有一个平底和两端部向上弯曲的二侧壁；相对地分别安置在二侧壁的内表面上的磁铁；一个透激光孔，位于平底的一部分处；一个导向突起，位于平底的另一部分处；一个弹性件，上述导向突起插入其内；
一个物镜固定件，它具有呈平板状的主体，该主体可以沿着磁轭的两侧壁作上下移动；一个物镜安置在与激光透孔相应的位置处；一个通孔位于与突起相应的位置处，并能被导向突起穿过；聚焦控制线圈部件和跟踪控制线圈部件安置在主体的侧壁上；
其特征在于，物镜固定件在导向突起被插入通孔的状态下被设在弹性件的顶部，从而由于弹性件使物镜固定件处于弹性作用下。
2、根据权利要求1所述的光学头执行器，其特征在于，导向突起具有外表面向内弯曲的截锥形状，这样弹性件能够以稳定的状态作弹性运动，用以进行跟踪和聚焦。
3、根据权利要求1所述的光学头执行器，其特征在于，围绕磁轭底上的导向突起形成第一凹槽，弹性件的下端部插入第一凹槽，并予以固定，使该弹性件在其下端部被固定的稳定状态下作弹性运动，用以进行跟踪和聚焦。
4、根据权利要求1所述的光学头执行器，其特征在于，围绕物镜固定件的通孔形成第二凹槽，弹性件的上端部插入该凹槽，并予固定，使弹性件在下端部被固定的稳定状态下作弹性运动，用以进行跟踪和聚焦。
5、根据权利要求1所述的光学头执行器，其特征在于，弹性件包括一个弹簧。
6、根据权利要求5所述的光学头执行器，其特征在于，弹簧从底部到顶部的直径是逐渐变小的。
7、一种光学头执行器，它包括：
一个支承件，该支承件具有一个磁轭，磁轭有一个平底和两个端部向上弯曲的二侧壁；相对地分别安置在二侧壁的内表面上的磁铁；一个透激光孔位于平底的一部分处；一个导向突起位于平底的另一部分处；一个弹性件，上述导向突起插入其内；一个第一凹槽形成在磁轭底上的导向突起外围，弹性件的下端部被插入所述凹槽并予以固定；
一个物镜固定件，该固定件具有呈平板状的主体，该主体可以沿着磁轭的两侧壁作上下运动；一个物镜被安置在与激光透孔相应的位置处；一个通孔位于与突起相应的位置处，并且能被导向突起穿过；聚焦控制线圈部件和跟踪控制线圈部件安置在主体的侧壁上，第二凹槽形成在通孔周围，弹性件的上端插入并固定在第二凹槽内，其特征在于，在导向突起被插入到通孔内的情况下，使物镜固定件设在弹性件的顶部，从而由于弹性件使物镜固定件处于弹性作用下。
8、一种光学头执行器，它包括：
一个支承件，该支承件具有一个磁轭，该磁轭有一个平底和两个端部向上弯曲的二侧壁；相对地分别安置在二侧壁的内表面上的磁铁；一个透激光孔位于平底的一部分处；一个导向突起位于平底的另一部分处；导向突起呈外表面向内弯曲的截锥形状，一个弹性件，该导向突起插入其内；围绕磁轭底上的导向突起的周围形成第一凹槽，弹性件的下端部插入该凹槽内，并予以固定；
一个物镜固定件，该固定件具有呈平板状的主体，该主体可以沿着磁轭的二侧壁作上下运动；一个物镜安置在与激光透孔相应的位置处，一个通孔位于与突起相应的位置处，并可被导向突起穿过；聚焦控制线圈部件和跟踪控制线圈部件安置在主体的侧壁上，在通孔的周围形成第一凹槽，弹性件的上端部插入该凹槽，并予以固定；
其特征在于，在导向突起插入通孔的情况下，使物镜固定件设在弹性件的顶部，从而由于弹性件使物镜固定件处于弹性作用下。
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