CN1174392C - 物镜驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种薄而紧凑的物镜驱动装置，光束通过由镜座内相邻的聚焦线圈和寻轨线圈围着的空间。按光盘种类对装置中的物镜高精度定位以切换多个物镜。磁性物质设在镜座内，与中心滑动轴一起径向外伸，设在垂直于磁间隙构成的平面内，且在间隙外侧。本装置可阻止由供流装置例如FPC的阻力引起的物镜位置移动。为此，使第一和第二物镜的布置角相对滑动轴轴中心有一定位移量，以该位移量设置磁性物质和磁铁相对于该轴中心的磁路布置角。

Description

物镜驱动装置
技术领域
本发明涉及物镜驱动装置和使用该物镜驱动装置的光盘设备。
背景技术
在日本实用新型申请Hei-2-35330中公开一种用于光盘设备中的物镜驱动装置。
图9表示物镜驱动装置的结构。图10是沿着G-G线(图9中)的物镜驱动装置的截面图，图11是沿着图9的箭头F方向的示意图。
物镜7位于透镜座3中，镜座由平行于物镜7的光轴方向可滑动和转动的滑动轴6支撑和导向。在透镜座3的外周缘表面绕有聚焦线圈5，并在透镜座3的外缘部分的外围方向以一定的间隔设置寻轨线圈4。一个磁路包括一个磁铁2，外磁轭1和内磁轭9，该磁路用于产生磁通量，使磁通量横过寻轨线圈4和聚焦线圈5。由电源装置，例如柔性印刷电路(下面称为“FPC”)提供电流给寻轨线圈4和聚焦线圈5。
在进行聚焦控制操作时，由于电流在正或反方向流入聚焦线圈5，使电磁力在滑动轴6的方向作用，使物镜7根据光盘的记录表面的面振动在光轴方向运动，因此光束8的光点可以跟随光盘的记录表面移动。另，在寻轨控制操作时，由于电流在正或反方向流入每个寻轨线圈4中，电磁力作为力的转动力偶作用在滑动轴6的外缘，因此光束8的光点可以跟随光盘的轨道的偏心率运动。
在常规的物镜驱动装置中磁性弹簧的结构可用日本官方公报kokoku No.Hei-7-31814所公开的代表性的物镜驱动装置来描述。
图12和13表示具有一个物镜的物镜驱动装置，它是用于通常的CD或CD-ROM设备中的，其中图12是一个表示物镜驱动装置结构的视图，图13是一个表示沿图12的K-K线的物镜驱动装置的截面视图。
在图12和13中，标号21表示用于聚焦光束的物镜，标号22表示一个透镜座，标号28-1，28-2表示聚焦线圈，标号29-1，29-2表示寻轨线圈，标号25表示滑动轴，标号23表示一个内磁轭，标号24表示一个外磁轭，标号26-1，26-2表示一个聚焦磁铁，标号27-1，27-2表示一个寻轨磁铁，标号30-1，30-2表示定位物镜用的磁性物质。
聚焦磁铁26-1，26-2受到磁化，在高度方向具有双极性，寻轨磁铁27-1，27-2在周围方向具有双极性。在近邻面对磁铁26-1，26-2的磁性物质30-1，30-2的周围方向内的磁密度分布是在磁铁的中心部位最大。因此，使磁性物质30-1，30-2在磁性方面是平衡的，并在相应聚焦磁铁中心的位置处是稳定的。需注意，磁通量在高度方向的流动，磁性物质30-1，30-2在靠近聚焦磁铁26-1，26-2的N和S极的交界处受到磁平衡，并且是稳定的，从而形成一个从聚焦磁铁26-1，26-2→磁性物质30-1，30-2→S极→N极的磁回路。于是，物镜21可以相对于滑动轴25在转动方向(寻轨方向)和高度方向(聚焦方向)内的磁平衡来稳定地定位。
近年来，采用一种增加光盘转数的方法来增加光盘设备的数据转换速率，这就越来越多地需要进一步研究物镜驱动装置的物镜趋于平面振动的响应特性，以及光盘的记录表面的轨道偏心率。尤其，由于轨道的偏心率所引起的畸变的加速度迅速地得到增加，因为它与转数的平方成正比，所以还要进一步研究物镜在寻轨方向的性能。一种用于强化磁路间隙内线圈的电磁力的方法可予以考虑提高物镜的跟随性能。为了增强线圈的电磁力，在磁路间隙内的线圈有效部分可以加长。然而，在图9-11所示的第一个现有技术的物镜驱动装置中，使得在滑动轴方向寻轨线圈4的最低部分设置成等于在高度方向聚焦线圈5的最低部分。所以，为了防止光束8由于线圈的有效部分的加长而受到线圈的遮断，就需要设置光束8在滑动轴方向在聚焦线圈5和寻轨线圈4的低侧的上方通过，或者从物镜7的光轴方向入射。由此，物镜驱动装置是笨重的，使光盘设备必需设计得很大。另，光盘设备同样需要结构紧凑，还需提高物镜驱动装置的物镜对平面振动的随动性能，以及对光盘的记录表面的轨道偏心率的跟随性能。所以，要求物镜驱动装置是薄的和小型的。根据第一个现有技术的第一物镜，如果物镜的跟踪性能提高，物镜驱动设备就可能变得笨重(厚)。即，不能满足提高物镜跟踪性能的要求，以及满足物镜驱动装置的薄的外形和紧凑设计的要求。
近来，具有高记录密度和不同基衬厚度的光盘的标准已公布，他们的出发点在于需要光盘设备不仅能再现CD和CD-ROM，而且也能再现那些具有高记录密度的光盘。所以，为了适配或者具有不同记录密度，或者具有不同基衬厚度的两类光盘，就要考虑某一种类型的物镜驱动装置，他能提供两种相应于各类光盘的物镜，并根据光盘的类型来匹配所用的物镜。在这种情形下，如果使用如上所述的第二种现有技术的磁路和定位机构，则线圈、磁铁和磁性物质必需设置在相同的圆周上，形成一个磁路，由此物镜驱动装置必需设计成大的形状。还有，使用通用的磁路有困难，因为各部件需单独使用，所以预期部件的数目要增加。
发明内容
本发明为了解决上述问题，其目的在于提供一种具有物镜切换机构的物镜驱动装置。其中，物镜在聚焦方向和寻轨方向的定位可以高重演性和高精度地执行，既使物镜被切换到其它位置时也如此，并且还能减少部件的数目，以此降低成本。
所以，根据本发明的物镜驱动装置适用于两种类型的光盘，这两种光盘有不同的记录密度，驱动装置包括两类物镜、他们是分别适用于将光束聚焦至光盘上，并与两种类型的光盘适配，一个镜座用于架持聚焦线圈，寻轨线圈用于在聚焦和寻轨方向驱动物镜，以及磁性物质，一个滑动轴用于在聚焦和寻轨方向滑动和转动镜座。还有，物镜驱动装置具有磁铁和磁轭，他们固定到线圈的前面，有一个磁性间隙，以此把磁通量加到线圈上，磁性物质径向地配置在垂直于限定该磁间隙的平面的一个平面上的离开该磁间隙处，于是利用磁路的漏磁通量构成一磁性弹簧。
通常，物镜驱动装置具有供流器，例如FPC等来对镜座、线圈等运动部分提供电流。在具有物镜切换机构的物镜驱动装置中，供流器以与物镜切换操作内锁的方式受到很大的弯曲调整。供流器从弯曲状态到初始状态的恢复力以与物镜的切换量成比例地作用到运动部分上。所以，在物镜切换角被设置至一个较大的值，以便进一步减小物镜驱动装置时，由供流器提供的恢复力的影响与由磁性弹簧所提供的恢复到中性位置的恢复力相比较不可以忽略不计，并且物镜定位的精确度会下降。
实施本发明以便解决上述问题，其目的是利用具有多个物镜和物镜切换机构的物镜驱动装置中的供流器的恢复力来抑制物镜定位精度的下降。
为了解决上述问题，根据本发明，提供了一种物镜驱动装置，包括：多个物镜，用于将光束会聚到光盘上；一个聚焦线圈，用于在光轴方向上驱动所述物镜；寻轨线圈，用于在光盘的径向驱动所述物镜；一个镜座，用于架持所述物镜、所述聚焦线圈和所述寻轨线圈；一个滑动轴，用于导引所述镜架；一个磁性回路，具有一个磁间隙，其中插有所述聚焦线圈和所述寻轨线圈；以及
一个磁性物质，设置在所述镜座上，并处在所述磁间隙的外侧，且所述磁性回路通过其漏磁通而磁吸附着所述磁性物质，从而使物镜在寻轨方向上的位置受到控制。
本发明还提供了一种物镜驱动装置，包括：多个物镜，用于将光束会聚到光盘上；一个聚焦线圈，用于在光轴方向上驱动所述物镜；寻轨线圈，用于在光盘的径向驱动所述物镜；一个镜座，用于架持所述物镜、所述聚焦线圈和所述寻轨线圈；一个磁性回路，具有一个磁间隙，其中插有所述聚焦线圈和所述寻轨线圈；以及一个磁性物质，设置在所述镜座上，并处在所述磁间隙的外侧，且用所述磁性回路的其漏磁通构成一磁性弹簧。
本发明还提供了一种具有物镜驱动装置的光盘设备，其中设有一个控制装置，用于根据光盘的类型对所述寻轨线圈加电流来控制所述物镜的切换操作，以使多种类型的光盘再现。
附图说明
图1表示本发明物镜驱动装置的第一实施例的结构说明图；
图2表示沿图1的A-A线的物镜驱动装置的结构剖视图；
图3表示从图1的箭头B方向观示的物镜驱动装置的结构示意图；
图4表示本发明物镜驱动装置的第二实施例的结构说明图；
图5表示从图4的箭头D方向观示的物镜驱动装置的结构说明图；
图6表示第二实施例的物镜驱动装置的状态的视图；
图7表示从图6的箭头F方向观示的物镜驱动装置的结构说明图；
图8表示本发明物镜驱动装置的第三实施例的结构说明图；
图9表示惯用的物镜驱动装置的结构示意图；
图10表示沿图9的G-G线的剖视图；
图11表示从图9的箭头H方向观示的惯用物镜驱动装置的结构说明图；
图12表示另一个惯用物镜驱动装置的结构说明图；
图13表示沿图12的K-K线的剖视图；
图14表示本发明物镜驱动装置的第四和第七实施例的结构说明图，以及表示相应于二种光盘中的一种被选用时第一物镜7-1的状态示图；
图15表示沿图14的I-I线的剖视图；
图16表示沿图14的J-J线的剖视图；
图17表示本发明的物镜驱动装置的第四和第七实施例的结构说明图，以及表示相应于二种光盘中的一种被选用时第二物镜7-2的状态图；
图18表示沿图14的I-I线的剖视图，并表示光盘安装在托架上的状态视图；
图19表示本发明物镜驱动装置的第四和第七实施例的结构说明图；
图20表示本发明的物镜驱动装置的第四和第七实施例的状态视图，并表示相应于二种光盘中的一种被选用时第一物镜7-1的状态视图；
图21表示本发明的物镜驱动装置的第四和第七实施例的示意图，以及表示相应于二种光盘中的一种被选用时的第二物镜7-2的状态图；
图22表示本发明物镜驱动装置的第八实施例的结构说明图；
图23表示本发明物镜驱动装置的第五和第七实施例的结构说明图，以及表示相应于二种光盘中的一种被选用时第一物镜7-1的状态图；
图24表示本发明物镜驱动装置的第六和第十实施例的结构说明图，以及表示相应于二种光盘中的一种被选用时第一物镜7-1的状态图；
图25表示在图14的物镜驱动装置中寻轨方向所需扭距的说明图。
图26表示在图14的物镜驱动装置中聚焦方向作用力的说明图；
图27A表示内磁轭的凹槽端部形状的示意图；
图27B表示内磁轭的凹槽端部形状的示意图；
图27C表示内磁轭的凹槽端部形状的示意图；
图28表示在物镜驱动装置14的聚焦方向高度变化对寻轨方向位移影响的说明图；
图29表示对图28的各特征改进的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例予以介绍。
首先将说明本发明物镜驱动装置的第一实施例。
图1表示本发明物镜驱动装置的第一实施例的结构说明图。图2表示图1中沿A-A线的剖视图。图3表示从图1的箭头B方向观看时的物镜驱动装置的视图。
在图1中，在镜座3中有一物镜7，由滑动轴6支撑和导引镜座3，滑动轴6可滑动和转动地安置成基本上平行于物镜7的光轴方向。聚焦线圈5绕着镜座3的外圆周缠绕，寻轨线圈4在镜座3的外圆周部分上以约90°的角间距同轴地设置。同时，将寻轨线圈4的最低部分安置成比聚焦线圈5的最低部分更靠近反射镜10、如图2和3所示。另，由磁铁2，外磁轭1和内磁轭9组成的磁路用于产生磁通量，使磁通量横过寻轨线圈4和聚焦线圈5。
在上述结构中，至少光束8中的一部分通过由寻轨线圈4和聚焦线圈5包围的空间，寻轨线圈4和聚焦线圈5局部互相邻(另一方面，该空间位于物镜的光学方向内的寻轨线圈的尺寸内)，于是光束由在物镜7的光轴方向内的光路上的反射而入射到反射镜10。
在聚焦控制操作时，使电流在正或反方向流进聚焦线圈5，电磁力在滑动轴6方向作用在磁路的间隙内，按照光盘记录面的平面振动在光轴方向驱动物镜7，于是，光束8的光点可以跟随光盘的记录面。还有，在寻轨操作时，使电流在正或反向流入寻轨线圈4内，电磁力绕着滑动轴6作为转动的力偶作用在磁路的间隙内，于是，光束8的光点可以跟随光盘的偏心轨道运动。作为寻轨线圈4在磁路间隙内有效作用部分的长度，即，寻轨线圈4在滑动轴的方向的高度增加，使寻轨线圈4的驱动力增强。这种效果使物镜7能够跟随物镜驱动装置的光盘的偏心轨道运动。
如上所述，在该实施例的物镜驱动装置中，寻轨线圈4的最低部分在滑动轴方向被设置成低于聚焦线圈5的最低部分，光束8的光点从物镜驱动装置的侧面通过由相邻的寻轨线圈4和聚焦线圈5围着的空间，使物镜驱动装置能够被设计成薄型的结构。还有，相截磁通量的寻轨线圈4的有效部分可以保持很长，从而放大驱动力，在光盘高速转动时可以使随动性能增强。
下面，介绍本发明物镜驱动装置的第二实施例。
图4表示第二实施例结构的说明图，图5表示从图4的箭头D方向观看时的视图，图6表示第二实施例的状态图，图7表示从图6的箭头F方向观看时的视图。
如图所示，本实施例不同于第一实施例之处在于，第一物镜7-1和第二物镜7-2是基本上以90°的角度间距设置在镜座3内。其它的结构与第一实施例的相同，对此略去说明。在图4，至图7中，使第一物镜7-1和第二物镜7-2分别设置成适合于不同类型的光盘(例如，DVD和CD)。将物镜按照光盘的类型进行切换，只需一物镜驱动装置就可适用不同类型的光盘。物镜的切换操作是由将脉冲电流流入寻轨线圈4来执行的。图4表示适合于选用的二种光盘类型中的一种(例如，DVD)的第一物镜7-1的状态视图，图6表示适用于选用二种光盘类型中的其它光盘(例如，CD)的第二物镜7-2的状态视图。如图5和7所示，在第一实施例的情况下，按照光盘类型通过切换第一物镜和第二物镜来选用任一种物镜，光束8的一部分可以从物镜驱动装置的侧面通过由相邻的寻轨线圈4和聚焦线圈5围着的空间，于是可以将物镜驱动装置设计成薄形结构。还有，相截磁通量的寻轨线圈的有效部分可以保持很长，使驱动力得到放大，在光盘高速转动时的跟随性能如同于第一实施例那样得到增强。
下面，将描述本发明物镜驱动装置的第三实施例。
图8表示本发明的第三实施例。第三实施例的主要结构与第一实施例的相同，但是第三实施与第一实施例的不同之处在于，整个光束8是从物镜驱动装置的侧面通过由相互邻近的寻轨线圈4和聚焦线圈5围住的空间。整个光束8可以通过由如第一实施例中所述的相邻的寻轨线圈4和聚焦线圈5围住的空间，于是物镜驱动装置可以设计成一种薄形的结构。还有，相截磁通量的寻轨线圈4的有效部分可以保持很长，可使驱动力得到放大，在光盘高速转动时跟随性能可得到增强。在第三实施例中可取得如同第一实施例一样的效果。还有，如同第二实施例的情形，在第三实施例中可以将第一和第二物镜设置在镜座上，从而可以取得相同于第二实施例一样的效果。
如上所述，根据本发明，光束8的全部或一部分可以通过固定到镜座3并互相相邻的寻轨线圈4和聚焦线圈5所围住的空间，由此物镜至光盘的跟随性能增强，以及可以同时获取薄的和结构紧凑的物镜驱动装置的设计。
下面，将介绍本发明的物镜驱动装置的第四实施例。
图1 4表示第四实施例的物镜驱动装置的结构说明图，并表示适合于二种类型光盘中的一种的第一物镜7-1的状态视图。图15表示沿着图14的I-I线的剖面视图。图16表示沿着图14的J-J线的剖面视图，图17表示选用的适合光盘的二种类型中的一种的第二物镜7-2的状态视图。
在图14-17中，标号11表示外磁轭，标号2表示磁铁，标号3表示镜座，标号4表示寻轨线圈，标号5表示聚焦线圈，标号6表示滑动轴，标号7-1表示第一物镜，标号7-2表示第二物镜，标号9表示内磁轭，标号12-1，12-2，12-3，12-4表示磁性物质。
基本上以90°的角间距架持第一物镜7-1和第二物镜7-2的镜座3以自由转动和滑动的方式固定到滑动轴6上。镜座3架持一个用于在高度方向驱动物镜的聚焦线圈5到滑动轴6上，四个基本上以四个90°角间距设置的寻轨线圈4，它适用于在转动方向驱动物镜，镜座3还架持四个磁性物质12-1至12-4，每个由矩形板形成，使这些磁性物质在径向布置到滑动轴6的轴中心，并基本上具有90°的角间距，由此构成一个可运动的部件。
内磁轭9被固定在聚焦线圈5和寻轨线圈4的内圆周侧，磁铁2受到磁化具有单一极性，磁轭1以90°角间距设置，并被固定在聚焦线圈5和寻轨线圈4的外圆周侧，于是构成一个由磁性回路：磁铁2→寻轨线圈4→聚焦线圈5→内磁轭9→外磁轭1→磁铁2的磁路，磁通量加到二个线圈上。内磁轭9有一个凹槽部分，引导光束8到第一物镜7-1或第二物镜7-2，并且光束8通过内磁轭9的凹槽部分。还有，为了使磁路对称，也在相反侧的内磁轭部分上设置凹槽部分。磁性物质12-1至12-4被架持在内磁轭9的上侧，和镜座3的下表面上。
在如此构成的磁路中，在正对磁铁2的内磁轭9的上侧的转动方向(寻轨方向)内磁通量密度分布在磁铁2的中心部位成为最大。因此，基本上在径向配置的磁性物质12-1至12-4中的每一个均向着相应磁铁2的中心受到吸引。所以，在图4所示的位置关系下，磁性物质受到磁平衡，从而可以使第一物镜7-1和第二物镜7-2稳定地在转动方向(寻轨方向)内定位。还有，定位精度可以通过将磁性物质12-1至12-4的每一个与镜座3整体地形成来提高。
图25表示镜座3的转角θ和转动第四实施例的镜座3所需要的转矩T之间的关系。图14的状态相应于在横轴上的转角等于0°的情况，图17的状态相应于物镜被切换至第二物镜7-2，转动角是90°时的物镜的情况。转动角度约为45°的区域相当于转矩的符号倒过来的不稳定区域。如果转动角度超过该不稳定区域，则下一个磁性物质件受到吸引，再一次在转角等于90°的位置处建立稳定的磁平衡。
于是，将脉冲形式的电流加到寻轨线圈4，使镜座3转动45°或以上，根据图25中所示的力的关系，物镜将从选用的第一物镜7-1的状态被切换到被选用的第二物镜7-2的图17所示的状态。于是，切换操作可高可靠性地执行。此外，也可以执行高精度地定位。在此，通过改变以交叉状布置的磁性物质12-1至12-4的厚度，可以改变由图25中线性部分梯度表示的磁性弹簧的弹性常数。
图26表示在聚焦方向需要滑动镜座3的力和镜座3的高度之间的关系。横座标表示镜座3的高度H，纵座标表示所需的力F。
在磁性物质12-1至12-4和磁铁2以图14所示的位置关系定位时，磁性物质12-1至12-4在高度以受到磁性平衡。同时，由实验证明，力F和高度(位移)H之间的关系在转动情况下线性地改变，由线性部分的梯度表示的磁性弹簧的弹性常数取决于在镜座3的滑动方向(聚焦方向)内每件磁性物质12-1至12-4的投影面积。由此，磁性物质12-1至12-4的形状可以从伺服系统等的条件来确定。
图27A和27B表示在第四实施例的磁路内还对磁性物质12-1，12-2，12-3，12-4的内磁轭9。在磁路内，如果正对磁性物质12-1，12-2，12-3，12-4的内磁轭9的凹槽部分的角部位31是如图27A所示的方角形时，则磁通量易于集中在角部位31的脊线上。同时，在镜座3于聚焦方向受到滑动，使磁性物质12-1，12-1，12-3，12-4趋于内轭9的凹槽部分的角部位31，使最靠近角部位31的磁性物质12-1，12-3被吸引到具有磁通量密度如箭头S所指的内轭9的角部位，尽管它们吸引力是弱的。图28表示这一现象的视图。在图28中，纵座标表示在聚焦方向镜座3的高度，横座标表示在镜座3的寻轨方向的位移。可发现，在镜座3于聚焦方向的高度下降时，镜座3在寻轨方向受到位移。位移方向相当于磁性物质12-1，12-3的中心线被吸引到内轭9的凹槽部分的角部位37的方向。这种现象的出现增强在寻轨方向内对伺服的外部干扰。
另，在将正对磁性物质12-1，12-2的内磁轭9的凹槽部分的角部位设计成如图27B所示的R(圆角)形(R0至R2)时，由实验发现，绕该圆角部位的磁通量分布相比于方角部分有较低的磁通量密度。由此，既使在磁性物质12-1，12-2，12-3，12-4趋于内磁轭9的凹槽部分的R形部位32时，磁性物质12-1，12-3没有被吸引到R形部位32。图29表示该现象的示意图。在图29中，纵座标表示镜座3在聚焦方向的高度，横座标表示镜座3在寻轨方向的位移。利用将内磁轭9的凹槽部分的角部位设计成如图27B所示的R形状(R0至R2)，使镜座3只是稍微在寻轨方向内位移，既使其在聚焦方向受到垂直运动时也是如此。所以，根据这种结构，可以取得高精度的寻轨伺服，也可以得到具有高可靠性的驱动装置。
另，可以通过将正对磁性物质12-1，12-2，12-3，12-4的内磁轭9充分加长，以增加重迭量来获得如图29所示的相同效果，即，对磁电进行设计，使磁性物质12-1，12-2，12-3，12-4不影响如图27C所示的绕着内磁轭9的凹槽部分外部的磁通。
图23表示本发明物镜驱动装置第五实施例的结构说明图，以及表示适合于所选用的二种类型光盘之一的第一物镜7-1的使用状态说明图。在图23中，用相同的标号表示与第四实施例中相同的元件，对他们的说明略去，以避免重复。
第五实施例不同于第四实施例之处在于，第四实施例利用四个磁性物质12-1至12-4，但是第五实施例使用一个基本上十字形式的平的磁性物质12来状替四个磁性物质。虽然在本实施例中只用一个基本上呈十字形的平的磁性物质来替代第四实施例的四个磁性物质12-1至12-4，但是可取得与第四实施例相同的效果，使磁性物质的件数可以减少。
图24表示本发明物镜驱动装置的第六实施例的示意图，并表示适用于所选用的两种光盘之一的第一物镜7-1的使用状态说明图。在图24中，用相同的标号表示与第五实施例中相同的元件，略去对其说明，以免重复。
本实施例的结构基本上等同于第五实施例，但是，它与第五实施例的不同之处在于，凹槽有一通道，使光束入射到物镜，它适用于本实施例的基本上为十字形磁性物质12的四个件的每一个。利用上述的第六实施例的结构，不仅可取得相同于第五实施例的效果，而且可以使具有大孔径的物镜适用于具有高记录密度的光盘，这将不影响物镜驱动装置的紧凑设计。
如果，将一个使入射光束入射到物镜的通光凹槽提供于第四实施例中的四个磁性物质12-1至12-4中的每一个，则可以安置适用于具有高记录密度的光盘的大孔径物镜，并且不会破坏如第六实施例的物镜驱动装置的紧凑设计。
如上所述，根据第四至第六实施例，物镜驱动装置具有分别适用于两种类型光盘的两种类型物镜的切换机构，磁性物质被放置在径向垂直于构成磁间隙平面的一个平面内，在磁间隙外由磁路的漏磁通量形成磁性弹簧，由此物镜在聚焦方向和寻轨方向可以高重性和高精度地再现，即使在执行物镜的切换操作之后也是如此。还有，可减少部件数，使成本下降。
下面将介绍本发明的第七实施例。
图14表示第七实施例，以及表示选用第一物镜7-1的状态示意图。图15表示沿图14的I-I线的剖视图，图16表示沿图14的J-J线的剖视图，图17表示选用不同于图14的第二物镜7-2时的结构说明图，图18表示沿图14的I-I线的剖视图。并表示含有光盘的卡座的使用状态视图，图19表示本实施例的透视图，图20表示本实施例的状态视图，并表示选用第一物镜7-1的状态图。图21是说明选用第二物镜7-2的状态图。
在图14-19中，第一物镜7-1，第二物镜7-2，磁性物质12，聚焦线圈5和寻轨线圈4放置在可以绕滑动轴6自由滑动和转动的镜座3上，因此形成可动的部件。使可动部件的最大长度15小于图18中所示的相应卡座开孔部分17的长度，第一物镜7-1和第二物镜7-2以透镜布置角20绕着滑动轴7-2的轴中心设置。在这种情况下，使物镜布置角20小于90°。四个磁性物质12-1至12-4绕着滑动轴6的轴中心以90°角间距径向设置。外磁轭1，内磁轭9构成一磁路。聚焦线圈5和正对四个寻轨线圈4的四个磁铁2在径向受到磁化，他们基本上是以与磁性物质12相同的布置角13设置。在绕着磁性物质12的圆周方向内磁通量密度分布在正对磁铁12的角部位处是最大的，于是磁性物质12是磁平衡的，并且绕着正对磁铁12中心的位置是稳定的。还有，磁性物质12在内磁轭9的上侧受到磁性地平衡和稳定，从而形成磁回路，其中在高度方向磁通量以下述方向流动：磁铁2→磁性物质12→内磁轭9→外磁轭1→磁铁2，由此整个可动部件，第一物镜7-1和第二物镜7-2，由磁性物质12和磁路形成的磁弹簧来稳定和高精度地定位。FPC 11连通外磁轭1和可动部件，从而截面形状基本上呈U型。使一定量的电流通过FPC 11加到聚焦线圈5和寻轨线圈4，每个在磁路内的线圈可以得到一个驱动力，它称为“Fleming力”，与镜座3成整体的第一物镜7-1和第二物镜7-2在高度方向和圆周方向是可运动的。结果，从反射镜10入射到第一物镜7-1的光通量可以会聚到光盘上(未图示)。在第一物镜7-1方向，当安装没有会聚光功能的光盘时，转动第二物镜7-2到恰好位于反射镜10的上方，如图17所示，这种转动是由对寻轨线圈4加上瞬时方波电流实现的，利用第二物镜7-2可以将光会聚到光盘上。
下面将参见图20和21介绍透镜的切换操作。
在图20中，选用第一物镜7-1，并恰好定位在反射镜10的上方。在选用第二物镜7-2以上述方式提供另一类光盘时，内装第一物镜7-1和第二物镜7-2的镜座3由驱动装置(未图示)使他们绕着滑动轴6的轴中心转动。由于可动部件由FPC 11被连到镜座外侧，所以FPC 11的畸变量随着物镜的切换角而增大，即，在镜座3上的物镜布置角20增大。由于FPC 11的畸变作为一种阻力作用于可动部件，所以可动部件的转动角基本上小于90°，可用位移角19来表示该小于角。在本发明，置物镜布置角20小于磁路布置角，所小于的角度相当于位移角，由此可以使第二物镜7-2恰好定位在图21所示的反射镜10的上方。
如上所述，根据第七实施例，置定物镜布置角20只比磁路布置角小位移角19，这是由于FPC 11的阻力所致，致使多个物镜可以以高精度恰好定位在反射镜10的上方。还有，可以使磁性物质与镜座整体形成来高精度地执行定位。
下面，将介绍本发明物镜驱动装置的第八实施例。
图22表示第八实施例结构的结构说明图。本实施例不同于第七实施例之处在于有二个磁性物质12-1，12-2。其它结构相同于第七实施例，略去对他们的介绍。二个磁性物质相对于滑动轴6的轴中心对称地设置。在这种情况下，磁路布置角13表示在选用第一和第二物镜7-1，7-2中的一个时，由正对特定的磁性物质12的二个磁铁12绕着滑动轴6的轴中心所形成的一个角。如同第七实施例的情况，利用置定物镜布置角20小于磁路布置角13，就可以得到如第七实施例所述的相同的效果。此外，可减少部件的数目，也可提高加工过程的效率。
下面将介绍本发明物镜驱动装置的第九实施例。
图23表示第九实施例的示意图。该实施例不同于第七和第八实施例之处在于，采用基本上呈十字形状的磁性物质来代替多个磁性物质12。其它的结构等同于第七和第八实施例，对其的介绍从略。如同第七实施例的情况，本实施例置定物镜布置角20小于磁路布置角13，于是可以取得与第一实施例相同的效果，也可减少部件数，提高加工过程的效率。
下面将介绍本发明物镜驱动装置的第十实施例。
图24表示第十实施例结构的示意说明图。第十实施例不同于第九实施例的地方是，在图23的磁性物质12的一部分上有一凹槽，相对于滑动轴6的轴中心是对称的，从而可以安装具有较大直径的物镜21。根据本实施例，如同第九实施例的情况，置定物镜布置角20小于磁路布置角13，于是可以取得相同于第七实施例的效果，可以减少部件数目，提高加工过程效率。
在第七至第十实施例中，利用FPC方法，将电流加到聚焦线圈和寻轨线圈。然而，本发明不局限于这种方法。例如，可以利用从聚焦线圈5和寻轨线圈4的各自端部独立引出的导线来提供电流。在上述介绍中，假定物镜布置角20小于磁路布置角。然而，在供流装置的阻力方向不同于前述的方向时，勿庸置疑，需使物镜布置角20大于磁路布置角13。还有，物镜的数目不限于两个，可以是三个或四个。在前面介绍中，假定磁路布置角13基本上是等于90°。然而，磁路布置角不限于该值。
如上所述，根据本发明，在物镜驱动装置为了适用多种类型的光盘需要切换和选用两个或多个物镜中的一个时，可以在镜座上设置两个物镜、同时物镜的布置角可以相对于由磁性物质和磁路的组合确定的物镜切换角予以位移，于是，由于供流装置，例如FPC等的阻力所引起的物镜位置的位移可以得到适当地校正，使在切换操作中的物镜得到高精度的定位。

Claims (19)

1、一种物镜驱动装置，包括：
多个物镜，用于将光束会聚到光盘上；
一个聚焦线圈，用于在光轴方向上驱动所述物镜；
寻轨线圈，用于在光盘的径向驱动所述物镜；
一个镜座，用于架持所述物镜、所述聚焦线圈和所述寻轨线圈；
一个滑动轴，用于导引所述镜座；
一个磁性回路，包含多个磁铁和具有一个磁间隙，其中插有所述聚焦线圈和所述寻轨线圈；以及
一个磁性物质，配置在从滑动轴轴线到设有磁铁部位方向上的位置上，并处在所述磁间隙的外侧，且所述磁性回路通过其漏磁通而磁吸附着所述磁性物质和构成一磁性弹簧，从而使物镜在寻轨方向上的位置受到控制。
2、根据权利要求1的物镜驱动装置，其特征在于，所述磁性回路包含多个磁铁，所述磁性物质从所述滑动轴的轴线沿径向配置在所述多个磁铁的方向上。
3、根据权利要求2的物镜驱动装置，其特征在于，所述磁性物质基本上相对于所述滑动轴的轴线对称地配置。
4、根据权利要求2的物镜驱动装置，其特征在于，所述多个物镜绕所述滑动轴轴线的布置角不同于所述磁性物质绕所述滑动轴轴线的布置角，所述磁性物质沿径向配置。
5、根据权利要求2的物镜驱动装置，其特征在于，所述多个物镜绕所述滑动轴轴线的布置角小于所述磁性物质绕所述滑动轴轴线的布置角，所述磁性物质沿径向配置。
6、根据权利要求2的物镜驱动装置，其特征在于，所述多个物镜绕所述滑动轴轴线的布置角不同于所述多个磁铁绕所述滑动轴轴线的布置角。
7、根据权利要求2的物镜驱动装置，其特征在于，所述多个物镜绕所述滑动轴轴线的布置角小于所述多个磁铁绕所述滑动轴轴线的布置角。
8、根据权利要求1的物镜驱动装置，其特征在于，所述磁性物质由多个矩形片形成。
9、根据权利要求1的物镜驱动装置，其特征在于，所述磁性物质基本上是十字形的。
10、根据权利要求1的物镜驱动装置，其特征在于，所述磁性物质具有一个凹槽部分，光束通过该凹槽部分入射到所述物镜上。
11、根据权利要求10的物镜驱动装置，其特征在于，所述凹槽部分设置在相对于滑动轴轴线的相反侧的对称位置上。
12、根据权利要求1的物镜驱动装置，其特征在于，所述磁性回路还包括一个外磁轭，所述磁铁固定到该磁轭上；和一个内磁轭，所述磁铁通过磁间隙与该内磁轭正对，其中，在所述物镜光轴方向上的所述内磁轭的尺寸小于在物镜光轴方向上的所述磁铁的尺寸。
13、根据权利要求12的物镜驱动装置，其特征在于，所述内磁轭具有一个凹槽部分，光束通过该凹槽部分入射到所述物镜上，所述内磁轭端部的至少一部分正对所述磁性物质，且具有一外圆部分。
14、根据权利要求13的物镜驱动装置，其特征在于，所述外圆部分的半径为0mm-2mm。
15、根据权利要求12的物镜驱动装置，其特征在于，所述内磁轭具有一个凹槽部分，光束通过该凹槽部分入射到所述物镜上，所述内磁轭端部的至少一部分正对所述磁性物质，且具有一外圆部分。
16、根据权利要求15的物镜驱动装置，其特征在于，所述外圆部分的半径为0mm-2mm。
17、根据权利要求1的物镜驱动装置，其特征在于，所述磁性物质设置在垂直于所述物镜光轴方向的一个表面上。
18、根据权利要求1的物镜驱动装置，其特征在于，所述磁性回路还包括一个外磁轭，所述磁铁设在该磁轭上；内磁轭，所述磁铁通过磁间隙与该内磁轭正对，所述磁性物质设置在所述内磁轭上侧处的所述镜座的底表面上。
19、一种光盘设备，包括一个物镜驱动装置和一个控制装置，
所述物镜驱动装置具有：
多个物镜，用于将光束会聚到光盘上；
一个聚焦线圈，用于在光轴方向上驱动所述物镜；
寻轨线圈，用于在光盘的径向驱动所述物镜；
一个镜座，用于架持所述物镜、所述聚焦线圈和所述寻轨线圈；
一个滑动轴，用于导引所述镜座；
一个磁性回路，具有一个磁间隙，其中插有所述聚焦线圈和所述寻轨线圈；以及
一个磁性物质，设置在所述镜座上，并处在所述磁间隙的外侧，且所述磁性回路通过其漏磁通而磁吸附着所述磁性物质，从而使物镜在寻轨方向上的位置受到控制，
所述控制装置用于根据光盘的类型对所述寻轨线圈加电流来控制所述物镜的切换操作，以使多种类型的光盘再现。
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