CN1187001A - 数字多功能光盘播放机的滑动致动器 - Google Patents

Abstract

一种用于数字多功能光盘播放机的致动器,它包括一个固定有物镜的透镜夹持器,一个固定于透镜夹持器的外表面用于使透镜夹持器跟踪的跟踪线圈,一个固定于透镜夹持器的外表面用于使透镜夹持器聚焦的聚焦线圈,一个与跟踪和聚焦线圈相互磁作用的轭铁片,和一个可移动地支承透镜夹持器的支承部件。支承部件包括多个磁铁和一对悬浮板,并且透镜夹持器被磁铁之间的斥力相对于轭铁片浮置。因而跟踪和聚焦功能被平稳地完成并且外部冲击被有效地吸收。

Description

数字多功能光盘播放机 的滑动致动器

本发明涉及数字多功能光盘播放机的光拾取装置，特别涉及操作光拾取装置的致动器。

光拾取装置用于光盘播放机中，它通过使用激光束在光盘上记录和从光盘上再现信息。通常，一个光拾取装置包括一个光源、一个用来反射从光源向物镜发射的激光束的分束器，一个用来使激光束聚焦在光盘表面上的物镜，和用来接收光盘表面上反射的激光束的接收装置。当光盘装置沿光盘的径向移动时，它从光盘读取信息。

信息被记录在同心地或螺旋地形成在光盘上的轨迹上，该轨迹包括多个凹坑。凹坑的大小和轨迹的间距或光盘的螺距因光盘的种类而不同。为了把激光束会聚在凹坑上，光拾取装置应该在轨迹之间准确地移动。激光束在凹坑上的变化称为“聚焦”，而光拾取装置在轨迹间的移动就称为“跟踪”。光拾取装置的聚焦和跟踪由一个致动器来完成。

光拾取装置通过使用在轨迹上反射的激光束检测包括聚焦误差信号和跟踪误差信号的伺服误差信号，且致动器根据光拾取装置检测到的伺服误差信号在聚焦和跟踪方向上驱动物镜。对于光拾取装置的聚焦和沿光盘径向的光拾取装置的跟踪来说，就光拾取装置而论，致动器相互垂直地移动光拾取装置。

一般地，小型盘(下文用CD来代指)用作计算机或多媒体的声频系统或听音乐的光盘。CD的优点在于：在CD中比在软盘中产生更少的错误且CD比软盘更坚固，所以目前被广泛地用作信息存储媒体。然而，记录在CD上的信息量是有限的，并且它不适于移动图像，如电影。为了解决CD的上述问题就产生了数字多功能盘(下文用DVD来代指)。在DVD中比在CD中记录的信息多，在其上记录信息的凹坑的尺寸比CD中的小，并且由DVD的凹坑限定的螺距比CD的短。

因此，通过CD的重放装置从DVD读取信息是不可能的。一个DVD重放装置包括一个能读取CD和DVD的信息的光拾取装置，由致动器完成光拾取装置的聚焦和跟踪。

图1是表示DVD播放机的传统致动器的分解透视图。如图1所示，DVD播放机的传统致动器包括一个透镜夹持器14和一个通过轴17连接到透镜夹持器14上的轭铁片18，其中的透镜夹持器14包括用来从CD或DVD读取信息的第一和第二物镜11和12，及分别完成第一物镜11和第二物镜12的聚焦和跟踪功能的聚焦线圈15和跟踪线圈16。

聚焦线圈15和跟踪线圈16固定在透镜夹持器14的外表面，分别与聚焦线圈15和跟踪线圈16磁耦合的聚焦和跟踪磁铁19被固定在轭铁片18上。第一物镜11和第二物镜12由聚焦线圈15和聚焦磁铁19聚焦，然后由跟踪线圈16和跟踪磁铁20跟踪，从CD或DVD读取信息。

把透镜夹持器14连接到轭铁片18上的轴17被插入一个在透镜夹持器14上形成的套管13中。当聚焦线圈15和聚焦磁铁19相互磁耦合时，透镜夹持器14沿轴17的长度方向移动，从而使第一物镜11和第二物镜12聚焦，套管13的内表面则与轴17摩擦接触。套管13的直径由于套管13的内表面和轴17之间的摩擦接触而变大。因此，为了阻止套管13的直径的变大，套管13的内表面和轴17的外表面用摩擦系数小的材料涂覆。

然而，套管13和轴17的涂层被物镜11和12的重复聚焦逐渐磨掉。结果，由于轴17和套管13之间的摩擦力随时间而增加，因此使套管的直径扩大，所以物镜11和12不能准确地完成其聚焦功能。更进一步，如果产生外部冲击给致动器，那么，当物镜11和12完成其聚焦和跟踪功能时会产生误差。

图2所示的传统致动器30被公布在1989年9月12日授予Takuya Tamaru等人的美国专利4,866,690中，题目为“振动分离型光盘重放装置中的聚焦搜索装置”。

Tamura致动器30包括一个其中形成有套管33的圆柱形透镜夹持器32，固定于透镜夹持器32的外表面上的聚焦和跟踪线圈34、36，和被插入到套管33中且包括一个用来支持透镜夹持器32的轴58的轭铁片。在透镜夹持器32的外表面上连接有一个阻尼器38，阻尼器38具有一个阻尼器套管40。

多个轭铁52形成在轭铁片50的上表面，在相对的两个轭铁之间固定有多个与聚焦和跟踪线圈34、36磁耦合操作的磁铁54。在轭铁片50的上表面形成有一个插入到阻尼器套管40内的阻尼器轴56。透镜夹持器32被轴58和阻尼器轴56支承。

按照Tamaru的致动器30，轴58被插入到沿透镜夹持器32的旋转轴形成的阻尼器套管40中，并相对于轭铁片50可旋转且可滑动地支承透镜夹持器32。

跟踪线圈36的侧表面和与磁铁54相对置的轭铁分离，透镜夹持器32的参考位置被以此方式确定。

当聚焦伺服装置(未示出)转换到ON时，完成聚焦调节，且当聚焦伺服装置转换到OFF时，透镜夹持器32通过阻尼器回到参考位置并且沿轴慢慢移动。然后，跟踪伺服装置(未示出)转换到OFF，AC电压从振荡器施加到跟踪线圈36上，且振荡在透镜夹持器32关于旋转轴的旋转方向上被传送到透镜夹持器32。振荡使透镜夹持器32滑动，从而阻止轴33和套管之间的粘附。

然而，Tamaru的致动器30需要一个用来使得透镜夹持器32平稳滑动的分离振动产生装置。更进一步，致动器30的不足在于它不能吸收外部冲击。

因此，本发明的一个目的是提供一种数字多功能光盘播放机的致动器，这种数字多功能光盘播放机致动器能吸收外部振动并能使物镜平稳地移动。

为了达到本发明的上述目的，这里提供一种用于数字多功能光盘播放机的致动器，它包括：

一个安装有第一和第二物镜的透镜夹持器，在透镜夹持器两侧具有一对插入凹槽；

一个固定到透镜夹持器的外表面的跟踪线圈，用来跟踪透镜夹持器；

一个固定到透镜夹持器的外表面的聚焦线圈，用来聚焦透镜夹持器；

一个具有一个通孔的轭铁片，激光束穿过通孔到第一和第二物镜，轭铁片包括多个与跟踪和聚焦线圈分离的轭铁和多个固定到相应的轭铁的内表面的磁铁，用来与跟踪和聚焦线圈相互磁作用；以及

用来通过相对于轭铁片浮置透镜夹持器从而可动地支承透镜夹持器并用来吸收外部冲击的支承装置。

在本发明的优选实施例中，支承装置包括：

一对分别形成在轭铁片的两端的导向壳体，每一个导向壳体具有一个内壁并被向上开口；

一对用来支承透镜夹持器的支承板，每个支承板被分别插入到在其一端和另一端的相应凹槽和相应导向壳体中；

安装在导向壳体的内部的垂直重量支承装置，用来支承透镜夹持器的垂直重量；以及

安装在导向壳体的内部的水平重量支承装置，用来支承透镜夹持器的水平重量。

垂直重量支承装置包括嵌入相应的导向壳体的底表面上的一对第一阻尼磁铁，和安装到相应的悬浮板的另一端的底表面的一对第二阻尼磁铁，从而第二阻尼磁铁的一端与和第二阻尼磁铁的该端具有相同极性的相应第一阻尼磁铁的端部对置，从而在第一和第二阻尼磁铁之间产生一个斥力，产生在相应的第一和第二阻尼磁铁之间的斥力使每个悬浮板相对于轭铁片被浮置。

从轭铁片和导向壳体推开悬浮板，从而致动器在聚焦和跟踪操作中有效地避免由摩擦而产生的误差，并且透镜夹持器可以无接触地平稳移动。更进一步，支承件能有效地吸收外部冲击，从而消除由于冲击而引起的聚焦和跟踪误差。

参考附图通过详细描述优选实施例，本发明的上述目的和其它优点将变得更加清楚，其中：

图1是用来示出DVD播放机的传统致动器的分解透视图；

图2是光盘播放机的传统致动器的分解透视图；

图3是用来示出本发明优选实施例的DVD播放机的致动器的分解透视图；

图4是沿图3中的A-A线切开的图3的致动器的截面图；以及

图5是用来示出图4所示部分B的放大截面图。

下面，参考附图来详细说明本发明优选实施例。

从图3到图5是用来示出本发明优选实施例的数字多功能光盘播放机的致动器100的分解透视图。参考图3到图5，本发明优选实施例的致动器100包括一个固定有第一和第二物镜112和114且在其两侧有一对插入凹槽116的透镜夹持器110，一个固定到透镜夹持器110的外表面用来使透镜夹持器110跟踪的跟踪线圈120，一个固定到透镜夹持器110的外表面用来使透镜夹持器110聚焦的聚焦线圈122，一个具有与跟踪和聚焦线圈120和122分离的多个轭铁134的轭铁片130，和一个可移动的支承透镜夹持器110且吸收外部冲击的悬浮部件150。

分别固定第一和第二物镜112和114的透镜凹槽118在透镜夹持器110中形成。第一和第二物镜112和114的焦距彼此不同，第一物镜112用来从CD读取信息而第二物镜114用来从DVD读取信息。

跟踪和聚焦线圈120和122被固定在透镜夹持器110的外表面上。透镜夹持器110被聚焦线圈122围绕，且跟踪线圈120被固定在透镜夹持器110的两侧。

一个通孔132在轭铁片130的中心部分处在轭铁片130中形成，激光束穿过通孔，多个轭铁134从轭铁片130上突出，从而使相对的两个轭铁134互相对置。使多个磁铁136固定在多个轭铁134的内表面上，每个磁铁都与相应的轭铁134磁耦合。当给跟踪和聚焦线圈120和122提供电流时，透镜夹持器110通过线圈120、122和磁铁136之间的磁耦合来完成聚焦和跟踪功能。

悬浮部件150包括：在轭铁片130的两端分别形成的导向壳体152，且每一个导向壳体152在其一端被开口；被嵌入相应的导向壳体152的底表面上的第一阻尼磁铁154；被固定在相应的导向壳体152的内表面153的第一支承磁铁156；用来支承透镜夹持器110的一对悬浮板158，每一个悬浮板的一端被插入到相应的插入凹槽116而另一端被插入到相应的导向壳体152；被固定到相应的悬浮板158另一端的底表面并磁排斥相应的第一阻尼磁铁154的第二阻尼磁铁160；和被固定到相应的悬浮板158另一端并磁排斥相应的第一支承磁铁156的第二支承磁铁162。

第一和第二阻尼磁铁154和160被安装成使每个第一阻尼磁铁154的一端与和第一阻尼磁铁154的该端具有相同极性的相应第二阻尼磁铁160的一端对置，从而在第一阻尼磁铁和第二阻尼磁铁154和160之间产生斥力，由此将悬浮板158从轭铁片130浮置。第一和第二支承磁铁156和162被安装成使每个第一支承磁铁156的一端与和第一支承磁铁156的该端具有相同极性的相应的第二支承磁铁162的一端对置，从而在第一支承磁铁和第二支承磁铁156和162之间产生斥力，由此阻止悬浮板158和相应的导向壳体152的内表面153之间的接触。因此，通过第一和第二阻尼磁铁154和160以及第一和第二支承磁铁156和162，悬浮板158浮置在导向壳体152中。由第一和第二阻尼磁铁154和160以及第一和第二支承磁铁156和162产生的斥力稍弱于悬浮板158的重量，以起吸收外部冲击的磁性支承的作用。

下面将描述根据本发明的上述优选实施例的用于DVD播放机的致动器100的操作。

透镜夹持器110的重力被分解成通过悬浮板158相对于轭铁片130垂直施加的垂直重力，和相对于轭铁片130水平施加的水平重力。透镜夹持器110的垂直重力由第一和第二阻尼磁铁154和160之间的斥力来支承，水平重力由第一和第二支承磁铁156和162来支承，以及透镜夹持器110以一个距离浮置于导向壳体152中的轭铁片130上。

当电流由聚焦伺服机构(未示出)提供到聚焦线圈122时，被第一和第二阻尼磁铁154和160以及第一和第二支承磁铁156和162支承的透镜夹持器110相对于轭铁片130向上和向下移动并完成其聚焦功能。当电流由跟踪伺服机构(未示出)提供到跟踪线圈120时，被第一和第二阻尼磁铁154和160以及第一和第二支承磁铁156和162支承的透镜夹持器110相对于轭铁片130水平移动并完成其跟踪功能。当完成透镜夹持器110的聚焦和跟踪功能时，由于悬浮板158没有和导向壳体152和轭铁片130接触，从而透镜夹持器110被平稳地移动。

而且，当外力被施加到致动器100上时，由于相对于轭铁片130浮置的浮悬板158振动并吸收外部冲击，从而阻止对致动器100的破坏。

如上所述，按照用于DVD播放机的滑动致动器，物镜能够无接触地平稳移动，并能有效地吸收外部冲击。而且，致动器结构简单，从而容易实现。此外，致动器有效地避免在聚焦和跟踪操作期间摩擦产生的误差。

虽然本发明的优选实施例已经被描述，可以理解，本发明并不局限于这些优选实施例，而是在如后面所要求的本发明的精神范围内本领域的技术人员能够作出各种变化和改形。

Claims (6)

1.一种用于数字多功能光盘播放机的致动器，包括：

一个透镜夹持器，第一和第二物镜被固定于透镜夹持器，在透镜夹持器两侧有一对插入凹槽；

一个固定于透镜夹持器的外表面的跟踪线圈，用于使透镜夹持器跟踪；

一个固定于透镜夹持器的外表面的聚焦线圈，用于使透镜夹持器聚焦；

一个具有一个通孔的轭铁片，激光束穿过通孔到第一和第二物镜，轭铁片包括多个与跟踪和聚焦线圈分离的轭铁和多个固定到相应轭铁的内表面用来与跟踪和聚焦线圈相互磁作用的磁铁；和

通过相对于轭铁片浮置透镜夹持器来可移动地支承透镜夹持器并吸收外部冲击的支承装置。

2.一种根据权利要求1用于数字多功能光盘播放机的致动器，其特征在于支承装置包括：

一对分别形成在轭铁片的两端的导向壳体，每一个导向壳体具有一个内壁并向上开口；

一对用来支承透镜夹持器的悬浮板，每个悬浮板被分别插入到在其一端和另一端的相应凹槽和相应导向壳体中；

安装在导向壳体内部的垂直重量支承装置，用来支承透镜夹持器的垂直重量；以及

安装在导向壳体内部的水平重量支承装置，用来支承透镜夹持器的水平重量。

3.一种根据权利要求2用于数字多功能光盘播放机的致动器，其中垂直重量支承装置包括嵌入相应导向壳体的底表面的一对第一阻尼磁铁，和安装到相应的悬浮板另一端的底表面的一对第二阻尼磁铁，从而第二阻尼磁铁的一端与和第二阻尼磁铁的该端具有相同极性的相应第一阻尼磁铁的端部对置，从而在第一和第二阻尼磁铁之间产生一斥力，产生在相应的第一和第二阻尼磁铁之间的斥力使每个悬浮板相对于轭铁片被浮置。

4.一种根据权利要求3用于数字多功能光盘播放机的致动器，其特征在于产生在相应的第一和第二阻尼磁铁之间的斥力稍弱于透镜夹持器的垂直重量。

5.一种根据权利要求2用于数字多功能光盘播放机的致动器，其中水平重量支承装置包括固定到相应导向壳体内壁的一对第一支承磁铁，和安装到相应悬浮板另一端的一对第二支承磁铁，从而第二支承磁铁的一端与和第二支承磁铁的该端具有相同极性的相应第一支承磁铁的端部对置，从而在第一和第二支承磁铁之间产生一斥力，产生在相应的第一和第二支承磁铁之间的斥力使每个悬浮板与导向壳体的内壁分离。

6.一种根据权利要求5用于数字多功能光盘播放机的致动器，其特征在于在相应第一和第二支承磁铁之间产生的斥力弱于透镜夹持器的水平重量。

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