CN1197978A - 光学读取装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于光盘机的光学读取装置,结构简单,可以做的尺寸很小。该装置具有一个基板,在该基板的一端提供一个向上突起的支撑板;一个永久磁铁安装在所述支撑板上;一个胶质架固定在基板的上表面;线圈型芯呈一个水平的H形状,由上梁、与上梁平行的下梁和上下梁之间的支柱构成。寻轨和聚焦线圈可以相对永久磁铁精确定位,而且可以容易地盘绕在线圈型芯周围,所以装配工作可以容易地完成,而且提高了工作效率。

Description

光学读取装置
本发明涉及光盘机，具体地说，涉及用于小尺寸光盘机的光学读取装置。
光学读取装置是通过激光束把信息记录在光盘上或把记录在光盘上的信息读出的装置。光学读取装置安装在光盘的下方，并从光盘的中心向外缘线性移动，以便查询所需要的光盘轨道位置。通过光学读取装置，把全息元件发出的光束投射到形成于光盘记录表面的凹坑处。当所述光束从光盘上反射时，光学读取装置从通过一个光学系统的反射光束探测数字信号。所探测到的数字信号通过D/A转换器转换为模拟信号，以便再现记录在光盘上的信息。
通常，光学读取装置包括一个用于产生激光束的光源，一个分束器，用于把光源发出的激光束传输到物镜，该物镜把激光束聚焦到光盘表面，以及一个光电二极管，用于接收从光盘表面反射的激光束。
记录信息的信息轨道以同心或螺旋线形式形成在光盘的记录面上，光学读取装置向信息轨道发射激光束，以便把信息记录在光盘的预定位置或者从预定位置再现信息。
为了精确的记录或再现信息，应该进行聚焦误差控制和寻轨误差控制。也就是说，在光盘机工作时，从光学读取装置发射到信息轨道的激光束应该跟踪信息轨道。而且，从光盘记录面到物镜的距离应该保持不变。因此，光盘记录/再现装置利用从信息轨道反射的光束检测伺服误差信号，该伺服误差信号包括聚焦误差信号和寻轨误差信号，并根据检测到的伺服误差信号向聚焦电路和寻轨电路施加电信号，从而沿聚焦方向和寻轨方向移动光学读取装置。
图5示出一个传统的光学读取装置10。如图5所示，传统光学读取装置10包括轭板44，悬置支撑板46与其相连，和一个物镜架14，该物镜架14通过悬置件50悬架在轭板44的上方，并支撑物镜12。
在轭板44的中央形成一个激光束通过的孔45，以便允许激光束从此通过，一对内磁轭38、40和一对外磁轭36、42彼此相对地设置在轭板上。内磁轭38和40分别被聚焦线圈24和26包围。永久磁铁32和34分别设置在内磁轭38和外磁轭36之间及内磁轭40和外磁轭42之间。而且，寻轨线圈28和30分别设置在聚焦线圈24和永久磁铁32之间及聚焦线圈26和永久磁铁34之间。悬置支撑板46与轭板44的一端相连，端板48与悬置支撑板46的后面相连。
悬置件50由导电材料制成，并通过端板48接收来自电流源(未示出)的电流。每个悬置件50的一端穿过悬置支撑板46固定在端板48上，每个悬置件50的另一端固定在支撑件16和18上，支撑件16和18与物镜架14的两端一体形成。
具有上述结构的光学读取装置10按如下方式工作。
首先，当光盘例如CD放入光盘机的光盘盒中时，光学读取装置10通过驱动装置(未示出)移动到光盘放置位置。然后，激光束从激光光源(未示出)通过物镜12发射到光盘的记录面。之后，激光束从记录面反射并输入光探测器(未示出)。
接收到反射光束以后，光探测器检测由于光盘的垂直移动引起的聚焦误差和由于光盘的径向移动引起的寻轨误差，并把聚焦和寻轨的误差信号传送至微型计算机(未示出)。然后，为了校正聚焦误差和寻轨误差，微型计算机向聚焦电路和寻轨电路发送电信号，以便向聚焦线圈24和26及寻轨线圈28和30施加电流。当向聚焦线圈24和26施加电流时，物镜架14通过永久磁铁32和34及聚焦线圈24和26之间的电磁作用沿聚焦方向F移动，从而校正聚焦误差。
此外，当向寻轨线圈28和30施加电流时，物镜架14通过永久磁铁32和34及寻轨线圈28和30之间发生的电磁作用沿寻轨方向T移动，从而校正寻轨误差。
然而，为了在聚焦方向或寻轨方向精确移动物镜架14，寻轨和聚焦线圈应该精确放置在它们相对永久磁铁32和34的工作位置上。虽然聚焦线圈24和26可以相对永久磁铁32和34精确地盘绕在物镜架14的周围，但是把寻轨线圈28和30精确安装在它们相对永久磁铁32和34的工作位置上是困难的。
因此。生产者应该校正寻轨线圈28和30的位置，以便在寻轨线圈28和30临时固定在聚焦线圈24和26上的条件下获得相对永久磁铁32和34的精确位置。因此，把寻轨线圈28和30安装到聚焦线圈24和26的过程非常复杂，致使读取装置10的生产率下降。
此外，当施加电流时，附着在聚焦线圈24和26上的寻轨线圈28和30与永久磁铁32和34之间产生电磁作用，以便沿寻轨方向移动物镜架14。然而，因为只有寻轨线圈28和30彼此相对的侧面相对永久磁铁32和34产生电磁作用，所以工作效率降低。
此外，在轭板44上通过弯曲工艺设置一对外磁轭36和42、一对内磁轭38和40及悬置支撑板46；其中所述的一对外磁轭36和42用于把永久磁铁32和34固定在上面，一对内磁轭38和40用于形成闭合磁路，悬置支撑板46用于把端板48固定上面。所述这种弯曲工艺需要精确地完成，所以工作效率降低。
此外，传统的光学读取装置需要一对内磁轭38和40、一对外磁轭36和42、一对聚焦线圈24和26、两对寻轨线圈28和30以及一对永久磁铁32和34，所以上面安装有上述元件的轭板44应该设计成具有相当大的尺寸。因此，不仅需要许多安装步骤，而且难以制成小尺寸的光学读取装置。
本发明就是为了克服现有技术的上述问题，因此本发明的目的是提供一种能够制成尺寸很小的结构简单的光学读取装置，而且其中的聚焦线圈和寻轨线圈可以容易地安装在光学读取装置中。
为达到上述目的，本发明提供一种光学读取装置，包括：
一个基板，在该基板的一端提供一个向上突起的支撑板；
一个永久磁铁，安装在所述支撑板的前表面；
一个胶质架，固定在基板的上表面；
一个悬置件PCB，安装在所述胶质容器的后表面；
一个线圈型芯，安装在所述永久磁铁的前面，与所述永久磁铁相距预定距离；
一个聚焦线圈和一个寻轨线圈，彼此互相垂直地盘绕在所述线圈型芯周围；
一对线圈用PCB，安装在所述线圈型芯的前表面，聚焦线圈和寻轨线圈与它相连；
一个物镜架，物镜安装在上面，所述物镜架安装在所述的一对线圈用PCB的前表面；以及
两对悬置线，用于按下述方式悬置物镜架，即物镜架可以沿聚焦方向和寻轨方向移动，每对悬置线从悬置件PCB处延伸，分别通过胶质容器与一对线圈用PCB的后表面相连。
根据本发明的最佳实施例，所述线圈型芯呈一个水平的H形状，由上梁、与上梁平行的下梁和上下梁之间的支柱构成。聚焦线圈盘绕在所述支柱的周围，寻轨线圈盘绕在所述上下梁的周围。
在上梁的中部设置有上颈部，该部分的宽度小于上梁的宽度，在下梁的中部设置有下颈部，该部分的宽度小于下梁的宽度。寻轨线圈盘绕在上下颈部上。
上述结构的光学读取装置的工作过程如下。
全息元件发出的激光束通过反射镜投射到物镜。投射到物镜的激光束通过物镜聚焦到光盘的记录面上，并从光盘的记录面上反射。然后，反射光束通过物镜输入到全息元件内的光探测器中。光探测器根据反射光束检测寻轨和聚焦误差，并把寻轨和聚焦误差信号传送给微型计算机。根据接收到的寻轨和聚焦误差信号，微型计算机向电流源发送电流供给信号，以便从电流源向寻轨和聚焦线圈发送电流。
当电流传送至寻轨/聚焦线圈时，在寻轨/聚焦线圈和永久磁铁之间产生洛伦兹力，所以寻轨/聚焦线圈在寻轨/聚焦方向移动。因此，与线圈型芯连接的物镜架沿寻轨方向移动，以便把物镜设置在精确的寻轨/聚焦位置，从而校正由于光盘的径向偏差引起的寻轨/聚焦误差。
在光学读取装置工作过程中连续进行聚焦控制和寻轨控制，以便精确地把信息记录在光盘上或再现光盘上的信息。
如上所述，根据本发明的光学读取装置，寻轨和聚焦线圈可以相对永久磁铁精确定位，而且可以容易地盘绕在线圈型芯周围，所以装配工作可以容易地完成。
此外，寻轨线圈与永久磁铁之间充分地产生电磁作用，所以提高了工作效率。
此外，因为不需在基板上安装多个元件，例如外磁轭和内磁轭，所以基板的结构简单。
因为基板可以制成小尺寸，所以光学读取装置也可以制成小尺寸。
通过结合附图详细描述最佳实施例，本发明的上述目的和其他优点将变得更加清楚。其中：
图1是根据本发明的第一实施例的光学读取装置的分解透视图；
图2是根据本发明的第一实施例的光学读取装置的装配透视图；
图3是根据本发明的第二实施例的光学读取装置的分解透视图；
图4是根据本发明的第二实施例的光学读取装置的装配透视图；以及
图5是传统光学读取装置的透视图。
下面，结合附图详细描述本发明的优选实施例。
图1和图2示出根据本发明的第一实施例的光学读取装置100。
如图1和图2所示，光学读取装置100包括基板160，在基板160的一端提供一个向上突起的支撑板164。一个永久磁铁168安装在所述支撑板164的前表面。在本申请中，前表面或前边意味着与光学读取装置100的前边相应的位置，如图1和2中的箭头105所示，后表面或后边意味着与光学读取装置100的后边相应的位置，如图1和2中的箭头107所示。
一个胶质架148固定在基板160的上表面，胶质架148内装有用于减小振动的阻尼凝胶；一个悬置件PCB152安装在所述胶质架148的后表面；一个线圈型芯101安装在所述永久磁铁168的前面，与所述永久磁铁168相距预定的距离，一个聚焦线圈128和一个寻轨线圈124彼此互相垂直地盘绕在所述线圈型芯101的周围；在线圈型芯101的前表面安装有一对线圈用PCB134，聚焦线圈128和寻轨线圈124与线圈用PCB134相连。
一个物镜架110安装在所述的一对线圈用PCB134的前表面，物镜114安装在物镜架110上。物镜114形成在物镜架110的上表面，在物镜架110的上表面形成有透镜座112，物镜114安装在透镜座112中。此外，两对悬置线158从悬置件用PCB152处延伸，并分别通过胶质架148与一对线圈用PCB134的后表面相连。两对悬置线158用于按下述方式悬置物镜架110，即物镜架110可以沿聚焦方向F或寻轨方向T移动。
在胶质架148的前表面形成有矩形槽147，支撑件140放置在矩形槽147中。在支撑件140的中央部分形成有螺孔155。此外，分别在胶质架148和悬置件用PCB 152的中央部分形成有第一和第二钻孔150和154。第一螺栓156通过第一和第二钻孔150和154旋入第一螺孔155中，以便胶质架148和悬置件用PCB152固定支撑在基板160中。
此外，在支撑件140的下部具有一对固定板144。每个固定板144具有一个螺孔146。一对第二螺栓170通过一对第三钻孔162旋入螺孔146中，以便支撑件140固定在基板160的上表面。
在支撑板164的前下部一体地提供有一对凸起166。永久磁铁168通过紫外粘合剂粘附在支撑板164的前表面上，同时支撑在凸起166上。
在线圈型芯101的前表面一体提供至少一个连接栓130，在物镜架110的后表面一体提供至少一个连接孔116，连接栓130插入连接孔116中。此外，在线圈型芯101的前表面形成一对凹槽132，所述的一对线圈用PCB134部分插入一对凹槽132中。所述的一对线圈用PCB134通过紫外粘合剂粘附在线圈型芯101的凹槽132中。此外，物镜架110也通过紫外粘合剂粘附在线圈用PCB134的前表面。因此，当物镜架110粘附在线圈用PCB134上时，线圈型芯101被线圈用PCB134与物镜架110隔开一个预定距离，以便盘绕在线圈型芯101周围的寻轨和聚焦线圈124和128不与物镜架110的后表面接触。
线圈型芯101呈一个水平的H形状，由上梁120、与上梁120平行的下梁129和位于上梁120和下梁129之间的支柱126构成。聚焦线圈128盘绕在所述支柱126的周围，寻轨线圈124盘绕在上梁120的下梁129的周围。
为了能够容易地把寻轨线圈124盘绕在上梁120和下梁129上，在上梁120的中部设置有上颈部121，该颈部121的宽度小于上梁120的宽度，在下梁129的中部设置有下颈部122，该部分的宽度小于下梁129的宽度。寻轨线圈124盘绕在上颈部121和下颈部122上。因此，寻轨和聚焦线圈124和128可以相对永久磁铁168精确定位。采用这种结构，可以形成很大的与永久磁铁168产生电磁作用的寻轨线圈124的后表面，所以工作效率提高。
具有上述结构的光学读取装置的工作过程如下。
首先，全息元件(未示出)发出的激光束通过反射镜部分(未示出)投射到物镜114。投射到物镜114的激光束通过物镜114聚焦到光盘的记录面上，并从光盘的记录面上反射。然后，反射光束通过物镜114输入到全息元件内的光探测器中。光探测器根据反射光束检测寻轨和聚焦误差，并把寻轨和聚焦误差信号传送给微型计算机(未示出)。一但接收到寻轨和聚焦误差信号，微型计算机就向电流源发送电流供给信号，以便从电流源向寻轨线圈124和聚焦线圈128发送电流。
当电流传送至寻轨线圈124时，在寻轨线圈124和永久磁铁168之间产生洛伦兹力，所以寻轨线圈沿T方向移动。因此，与线圈型芯101连接的物镜架110沿寻轨方向T移动，以便把物镜114设置在精确的寻轨位置，从而校正由于光盘的径向偏差引起的寻轨误差。
同时，当电流传送至聚焦线圈128时，在聚焦线圈128和永久磁铁168之间产生洛伦兹力，以便物镜架110沿聚焦方向F移动。因此，固定在物镜架110上表面的物镜114沿聚焦方向F移动，从而校正由于光盘的垂直移动引起的聚焦误差。
在光学读取装置工作过程中连续进行聚焦控制和寻轨控制，以便精确地把信息记录在光盘上或再现光盘上的信息。
如上所述，根据本发明的光学读取装置，寻轨和聚焦线圈可以相对永久磁铁精确定位，而且可以容易地盘绕在线圈型芯周围，所以装配工作可以容易地完成。
此外，寻轨线圈与永久磁铁之间充分地产生电磁作用，所以提高了工作效率。
此外，因为不需在基板上安装多个元件，例如外磁轭和内磁轭，所以基板的结构简单。
因为基板可以制成小尺寸，所以光学读取装置也可以制成小尺寸。
另一方面，图3和图4示出根据本发明的第二实施例的光学读取装置200。
如图所示，根据本发明的第二实施例的光学读取装置200具有基板260，在基板260的第一端具有向上凸起的第一支撑板262，在第二端具有向上凸起的第二支撑板265。第一支撑板262和第二支撑板265通过弯曲基板260的两端形成。当第二支撑板265弯曲时，在基板260的后端形成一对支撑件268。
一个永久磁铁276安装在所述第一支撑板262的后表面，一个胶质架246固定在第二支撑板265的后表面，胶质架246内装有阻尼凝胶。一个悬置件PCB240安装在所述胶质架246的后表面。一个线圈型芯220安装在邻近永久磁铁276的后表面处，一个聚焦线圈280和一个寻轨线圈270彼此互相垂直地盘绕在线圈型芯220的周围。
在线圈型芯220的两边安装有一对线圈用PCB234，聚焦线圈280和寻轨线圈270与线圈用PCB134相连。线圈用PCB134通过紫外粘合剂粘附在线圈型芯220上。一个物镜架210安装在线圈型芯220的后表面，物镜212安装在物镜架210上。此外，两对悬置线242从悬置件PCB240处延伸，并通过胶质架246与一对线圈用PCB234的侧壁相连，两对悬置线242用于按下述方式悬置物镜架210，即物镜架210可以沿聚焦方向或寻轨方向移动。
在胶质架246的前表面形成有矩形槽247，第二支撑板265放置在矩形槽247中。在悬置件PCB240和胶质架246的上部形成有第一和第二钻孔244和248。一个螺栓250通过第一和第二钻孔244和248旋入螺孔266中，螺孔266形成在第二支撑板265的上部，以便悬置件PCB240和胶质架246可以固定到第二支撑板265中。
在基板260的邻近第一支撑板262的上表面一体地提供有一对凸起264。永久磁铁276通过紫外粘合剂粘附在第一支撑板262的后表面上，同时支撑在凸起264上。
线圈型芯220呈一个水平的H形状，由上梁222、与上梁222平行的下梁224和位于上梁222和下梁224之间的支柱226构成。聚焦线圈280盘绕在支柱226的周围，寻轨线圈270盘绕在上梁222和下梁224的周围。
此外，在上梁222的上表面彼此相对地一体提供一对上挡板228，上挡板228宽度大于上梁222的宽度，在下梁224的下面彼此相对地一体地提供有一对下挡板230，下挡板230的宽度大于下梁224的宽度。由于上挡板228和下挡板230，所以寻轨线圈270和聚焦线圈280不与永久磁铁276接触。
在每个上挡板228的后表面提供有连接栓232，在每个下挡板230的后表面提供有连接栓233。在物镜架210的前表面形成有多个连接孔216，上连接栓232和下连接栓233插入连接孔216中。
为了能够容易地把寻轨线圈270盘绕在上梁222和下梁224上，在上梁222的中部设置有上颈部272，该上颈部272的宽度小于上梁222的宽度，在下梁224的中部设置有下颈部282，该下颈部282的宽度小于下梁224的宽度。寻轨线圈270盘绕在上颈部272和下颈部282上。
因此，与本发明的第一实施例类似，寻轨线圈270和聚焦线圈280根据本发明的第二实施例可以相对永久磁铁276精确定位。
虽然结合优选实施例特别示出和描述了本发明，但本领域的技术人员应该明白，可以在形式和细节上进行各种变形，而不脱离本发明的精神和权利要求书所限定的范围。

Claims (16)

1.一种光学读取装置，包括：
一个基板，在该基板的一端提供一个向上突起的支撑板；
一个永久磁铁，安装在所述支撑板的前表面；
一个胶质架，固定在基板的上表面；
一个悬置件用PCB，安装在所述胶质架的后表面；
一个线圈型芯，安装在所述永久磁铁的前面，与所述永久磁铁相距预定距离；
一个聚焦线圈和一个寻轨线圈，彼此互相垂直地盘绕在所述线圈型芯周围；
一对线圈用PCB，安装在所述线圈型芯的前表面，聚焦线圈和寻轨线圈与它相连；
一个物镜架，物镜安装在上面，所述物镜架安装在所述的一对线圈用PCB的前表面；以及
两对悬置线，用于按下述方式悬置物镜架，即物镜架可以沿聚焦方向或寻轨方向移动，每对悬置线从悬置件PCB处延伸，分别通过胶质架与一对线圈用PCB的后表面相连。
2.如权利要求1所述的光学读取装置，其中在胶质架的前表面形成有矩形槽，一个支撑件放置在所述矩形槽中；所述悬置件用PCB和胶质架通过第一螺栓螺旋固定连接在支撑件上。
3.如权利要求2所述的光学读取装置，其中在支撑件的下部具有一对固定板，固定板设置在支撑件的两边，并通过第二螺栓固定在基板的上表面。
4.如权利要求1所述的光学读取装置，其中在支撑板的前下部一体地提供有一对凸起，所述永久磁铁安装在凸起上，并通过紫外粘合剂粘附在支撑板的前表面上。
5.如权利要求1所述的光学读取装置，其中在线圈型芯的前表面一体地提供有至少一个连接栓，在所述物镜架的后表面一体地提供有至少一个连接孔，所述连接栓插入所述连接孔中。
6.如权利要求5所述的光学读取装置，其中在线圈型芯的前表面形成一对凹槽，所述的一对线圈用PCB部分地插入所述的一对凹槽中，当线圈型芯安装到物镜架上时，线圈型芯被线圈用PCB与物镜架隔开一个预定距离。
7.如权利要求6所述的光学读取装置，其中，所述的一对线圈用PCB通过紫外粘合剂粘附在所述的一对凹槽中。
8.如权利要求6所述的光学读取装置，其中所述线圈型芯呈一个水平的H形状，由上梁、与上梁平行的下梁和上下梁之间的支柱构成，所述聚焦线圈盘绕在所述支柱的周围，所述寻轨线圈盘绕在所述上下梁的周围。
9.如权利要求8所述的光学读取装置，其中在所述上梁的中部设置有上颈部，该上颈部的宽度小于所述上梁的宽度，在所述下梁的中部设置有下颈部，该下颈部的宽度小于所述下梁的宽度，所述寻轨线圈盘绕在上下瓶颈部分。
10.一种光学读取装置，包括：
一个基板，在该基板第一端具有向上凸起的第一支撑板，在第二端具有向上凸起的第二支撑板；
一个永久磁铁，安装在所述第一支撑板的后表面；
一个胶质架，固定在所述第二支撑板的后表面；
一个悬置件PCB，安装在所述胶质架的后表面；
一个线圈型芯，安装在邻近所述永久磁铁的后表面处；
一个聚焦线圈和一个寻轨线圈，彼此互相垂直地盘绕在所述线圈型芯的周围；
一对线圈用PCB，安装在所述线圈型芯的两边，所述聚焦线圈和寻轨线圈与线圈用PCB相连；
一个物镜架，安装在所述线圈型芯的后表面，在所述物镜架上安装有一个物镜；以及
两对悬置线，每对悬置线从所述悬置件用PCB处延伸，并分别与所述一对线圈用PCB的侧壁相连，两对悬置线用于按下述方式悬置物镜架，即物镜架可以沿聚焦方向或寻轨方向移动。
11.如权利要求10所述的光学读取装置，其中在所述胶质架的前表面形成矩形槽，所述第二支撑板放置在该矩形槽中，所述悬置件用PCB和胶质架通过螺栓螺旋连接到第二支撑板上。
12.如权利要求10所述的光学读取装置，其中在所述基板的邻近第一支撑板的上表面一体地提供有一对凸起，所述永久磁铁安装在所述凸起上，并通过紫外粘合剂粘附在所述第一支撑板的后表面上。
13.如权利要求10所述的光学读取装置，其中所述线圈型芯呈一个水平的H形状，由上梁、与上梁平行的下梁和位于上梁和下梁之间的支柱构成，所述聚焦线圈盘绕在所述支柱的周围，所述寻轨线圈盘绕在所述上梁和所述下梁的周围。
14.如权利要求13所述的光学读取装置，其中在上梁的上表面彼此相对地一体地提供有一对上挡板，所述上挡板的宽度大于所述上梁的宽度，在所述下梁的下面彼此相对地一体地提供有一对下挡板，所述下挡板的宽度大于所述下梁的宽度，所述寻轨线圈和聚焦线圈被上下挡板与永久磁铁分开一预定距离。
15.如权利要求14所述的光学读取装置，其中在每个所述上下挡板的后表面提供连接栓，在所述物镜架的前表面形成有多个连接孔，所述连接栓插入所述连接孔中。
16.如权利要求14所述的光学读取装置，其中在所述上梁的中部设置有上颈部，在所述下梁的中部设置有下颈部，所述寻轨线圈盘绕在所述上下瓶颈部分。
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