CN1220185C - 光学拾取装置的透镜位置控制单元 - Google Patents

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Abstract

一种光学拾取装置的透镜位置控制单元，能减小整个装置的尺寸，减轻装置的重量，并通过在印刷电路板(PCB)上形成透镜的聚焦、跟踪和径向倾斜的线圈印刷电路图案使制作过程简化，透镜位置控制单元包括：透镜支架，上面固定有透镜，支架以举起状态处在轭板的上面；悬挂线，支撑举起状态的透镜支架并连接电源；线圈PCB，上面有用于聚焦、跟踪和径向倾斜驱动透镜支架的线圈的印刷电路图案，并分别固定在透镜支架的前和后部分上；以及磁体，它的位置与线圈PCB保持预定的间隙，通过与线圈PCB之间的相互作用驱动透镜。所述线圈PCB包括用于驱动透镜支架去聚焦的聚焦图案，用于跟踪透镜支架的驱动的跟踪图案；以及用于在径向方向上倾斜驱动透镜支架的倾斜图案；并且其中所述跟踪图案和倾斜图案互相覆盖呈直角，所述跟踪图案向所述线圈PCB的中心部分伸出，而所述倾斜图案以所述跟踪图案和倾斜图案的重叠部分为中心向线圈PCB的上下方向上伸出。

Description

光学拾取装置的透镜位置控制单元
发明领域
本发明涉及光学拾取装置中控制透镜位置的单元，更具体地，涉及这样一种光学拾取装置的透镜位置控制单元，它通过在印刷电路板(PCB)上形成透镜的聚集、跟踪和径向倾斜驱动的磁驱动线圈简化制造工艺并减小尺寸和重量。
现有技术
光学拾取装置将信息如视频或音频数据记录在记录介质上，如光盘(或磁盘)，或者从记录介质上复制信息。光盘的结构是在一个基体上形成的信息记录表面。
一般地，光学拾取装置装在CD播放机等设备中，将激光辐射到记录介质上，并通过接收从记录介质上反射的光，再现记录在记录介质上的信息。光学拾取装置包括将光线照射到记录介质并将反射的光线转换成电信号的全息照相装置，将全息照相装置上发出的激光聚集到光盘上的透镜，以及控制透镜位置的透镜控制单元，以便在产生错误时以集中到光盘上的激光的聚焦校正错误。
图1是表示传统工艺中光学拾取装置的透镜位置控制单元的透视图，图2是表示传统工艺中光学拾取装置的透镜位置控制单元的剖视图。
在传统光学拾取装置的透镜位置控制单元中，透镜104固定在透镜支架106上，透镜支架106放在轭板102的上表面上，被轭板102举起，悬挂线108连接在轭板102和透镜支架106之间，支撑处于举起状态的透镜支架106。
透镜支架106包括固定在其中心部分的透镜104，驱动透镜支架106的聚焦线圈110沿其周边方向缠绕在它的外侧，驱动透镜支架106的基本方形的跟踪线圈112固定在它的前、后表面。
另外，与聚焦线圈110和跟踪线圈112电气连接的线圈PCB 114放在透镜支架106的左、右侧表面，多根悬挂线108连接在线圈PCB114。这里，两根悬挂线108分别连接到两块线圈PCB 114上，将伺服系统的信号传送到聚焦线圈110和跟踪线圈112，以弹性地支撑透镜支架106，并减弱外界传递到透镜支架106上的冲击。
在轭板102的前侧表面和后侧表面分别有内轭116和外轭118，它们之间有预定的间隔距离，并且面对面竖立。另外，在外轭118上有磁体120，聚焦线圈110和跟踪线圈112位于内轭116和外轭118之间。
另外，用于固定与悬挂线108连接的悬挂PCB 122的轭124垂直竖立在轭板102的一侧，其中注射有粘度极大的阻尼凝胶126的凝胶支架128装在轭124中，以衰减悬挂线108的振动。
悬挂PCB 122通过柔性PCB或电缆与主体的PCB(图中未示出)连接。
亦即，装有透镜104的透镜支架106通过悬挂线108的弹力举起后与粘附在外轭118上的磁体120间保持预定的间隔。
下面描述传统光学拾取装置透镜位置控制单元的工作。
当在透镜聚焦驱动过程中通过悬挂线108为聚焦线圈110加电时，通过聚焦线圈110中产生的与磁体120上产生的磁力线的相互作用，透镜支架106沿聚焦方向即上下方向运动，控制光束聚焦在光盘信息记录表面。另外，当在透镜跟踪驱动过程中通过悬挂线108为跟踪线圈112加电时，通过跟踪线圈112中产生的与磁体120上产生的磁力线的相互作用，透镜支架106沿跟踪方向即左右方向运动，控制光束跟踪在光盘信息记录表面。
传统光学拾取装置仅能复制一种光盘，因此，开发了用于复合光盘驱动器的光学拾取装置，它能复制DVD光盘并能记录和复制CD-RW光盘。
在复合型光盘驱动器的光学拾取装置中，DVD光源(波长650nm)和CD-RW光源(波长780nm)在一个透镜中一起使用。
在复合光盘驱动器光学拾取装置中的透镜位置控制单元需要用于透镜聚焦的聚焦线圈、用于透镜跟踪的跟踪线圈和用于透镜径向倾斜驱动的倾斜线圈。
亦即，传统工艺的透镜位置控制单元需要在透镜支架上装额外的径向倾斜驱动的倾斜线圈。因此，增大了光学拾取装置的尺寸和重量，并使制作工艺复杂。
并且，各个线圈是由铜线缠绕形成的，其重量占透镜位置控制单元整个重量的三分之一。因此，为了控制透镜控制单元的位置，需要增大各个线圈中的电流量，这降低了响应功能。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种光学拾取装置的透镜位置控制单元，从而减小整个装置的尺寸，减轻装置的重量，并通过在印刷电路板(PCB)上形成透镜的聚焦、跟踪和径向倾斜的线圈图案简化制作过程。
为达到上述本发明目标，如同这里的实施例和广泛描述，本发明提供的一种光学拾取装置的透镜位置控制单元包括：透镜支架，上面固定有透镜，支架处在轭板的上面，处于举起状态；悬挂线，支撑举起状态的透镜支架并连接电源；线圈PCB，上面有用于聚焦、跟踪和径向倾斜驱动透镜支架的线圈的印刷电路图案，，并分别固定在透镜支架的前和后部分上；以及磁体，它的位置与线圈PCB保持预定的间隙，通过与线圈PCB之间的相互作用驱动透镜。其中所述线圈PCB包括用于驱动透镜支架去聚焦的聚焦图案，用于跟踪透镜支架的驱动的跟踪图案；以及用于在径向方向上倾斜驱动透镜支架的倾斜图案；并且其中所述跟踪图案和倾斜图案互相覆盖呈直角，所述跟踪图案向所述线圈PCB的中心部分伸出，而所述倾斜图案以所述跟踪图案和倾斜图案的重叠部分为中心向线圈PCB的上下方向上伸出
透镜位置控制单元中的透镜支架包括一个位于其中心部分的透镜，安装在其两侧表面的固定悬挂线的安装元件，以及一个PCB，用于连接电源，它连接着悬挂线且线圈PCB也与其电气连接。
透镜位置控制单元中连接电源的PCB固定在透镜支架的左侧和右侧表面，并且具有悬挂线分别连接在上面，以及具有电源连接印刷电路电气连接到前和后线圈PCB。
透镜位置控制单元中三根悬挂线连接到用于连接电源的两块PCB上。
透镜位置控制单元的线圈PCB包括：驱动透镜支架聚焦的聚焦印刷电路、驱动透镜支架跟踪的跟踪印刷电路和驱动透镜支架倾斜的倾斜印刷电路，透镜安装在透镜支架上朝向光盘的径向。
透镜位置控制单元的聚焦印刷电路位于线圈PCB的中心部分，在上下方向上具有长的宽度。
透镜位置控制单元的跟踪印刷电路位于线圈PCB的四个角上，在线圈PCB的侧向上具有长的宽度。
透镜位置控制单元的一对倾斜印刷电路在线圈PCB边的对角线方向上相互朝向对方，并在线圈PCB的上下方向上具有更长的宽度。
透镜位置控制单元中的跟踪印刷电路和倾斜印刷电路为分层结构，在右角方向上相互重叠，并且，跟踪印刷电路向线圈PCB的中心部分伸出，倾斜印刷电路以重叠部分为中心向线圈PCB的上下方向上伸出。
透镜位置控制单元中的磁体固定在轭板外心的内侧，并且包括朝向聚焦印刷电路和跟踪印刷电路并与它们相互作用的第一磁体以及朝向倾斜印刷电路并与倾斜印刷电路相互作用的第二磁体。
透镜位置控制单元中的第一磁体放置时北级和南极沿线圈PCB的上下方向，使其面向跟踪印刷电路的伸出部分，从而磁力能达到聚焦印刷电路和跟踪印刷电路。
透镜位置控制单元中的第二磁体放置时与第一磁体直角交叉，使其面向倾斜印刷电路，并且北极和南极沿线圈PCB的左右方向。
结合附图并从下面的本发明详细描述中能更清楚地理解本发明的上述和其它目标、特性、特征和优点。
附图简述
所提供的附图是为了进一步理解本发明，附图包括在本说明书中并作为本说明书的一部分。附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是表示传统工艺中光学拾取装置的透镜位置控制单元的透视图；
图2是表示传统工艺中光学拾取装置的透镜位置控制单元的剖视图；
图3是表示本发明光学拾取装置的透镜位置控制单元的透视图；
图4是表示本发明光学拾取装置的透镜位置控制单元的俯视图；
图5是表示本发明光学拾取装置的透镜位置控制单元的侧视图；
图6是表示本发明透镜位置控制单元的线圈PCB的侧视图。
优选实施例
下面将详细描述本发明的优选实施例，附图中表示了其中一些实例。
本发明光学拾取装置的透镜位置控制单元有多个实施例，下面描述最优选的实施例。
图3是表示本发明光学拾取装置的透镜位置控制单元的透视图。
本发明的透镜位置控制单元包括：透镜支架2，上面固定有透镜，支架处在轭板20的上面，处于举起状态；悬挂线4，支撑举起状态的透镜支架2并连接电源；线圈PCB 10，上面有透镜6的聚焦、跟踪和径向倾斜的线圈印刷电路图案，并固定在透镜支架2的前和后部分上；以及磁体12和14，与线圈PCB 10保持预定的间隔，通过线圈PCB 10之间的相互作用驱动透镜6。
透镜位置控制单元的透镜支架2包括在其中心部分的透镜6；安装元件16，它装在透镜支架2的两个侧面上，悬挂线4固定在它上面；以及PCB 18，它与连接到悬挂线4上电源连接并与线圈PCB 10之间电气连接。
透镜支架2位于轭板20上，在其上面处于举起状态。轭板20包括内轭22和外轭24，它们面对面地竖立在轭板20的前、后侧面上并且保持预定的间隔。另外，磁体12和14粘附在外轭24的内侧，而线圈PCB 10位于内轭22和外轭24之间。
另外，固定轭28沿垂直方向竖立在轭板20的一侧，用于固定与悬挂线4连接的悬挂PCB 26。凝胶支架32装在轭28中，其中注射有粘度极大的阻尼凝胶30，以衰减悬挂线4的振动。
此处，需要三根悬挂线4装在每个安装板16上，通过连接安装元件16与悬挂PCB 26，将用于透镜的聚焦、跟踪和径向倾斜驱动的电源连接到线圈PCB 10。
另外，如图4和图5所示，连接电源的PCB 18用于将悬挂线4上的电源传导到线圈PCB 10。并且，连接电源的PCB 18包括连接点34，它们与透镜支架2的左右侧面连接并与悬挂线4的末端电气连接；还包括电源连接印刷电路36，它们与线圈PCB 10的前、后部分电气连接。此时，电源连接印刷电路36在连接点35处通过焊接连接到线圈PCB 10。
电源连接印刷电路36和线圈PCB 10可通过电线连接。因此，在图最高位置的悬挂线4为线圈PCB 10上的聚焦印刷电路40供电，这在下面描述。在最低位置处的悬挂线4为跟踪印刷电路42供电，中间位置的悬挂线4为倾斜印刷电路44供电。
透镜支架2一侧的悬挂线4与透镜支架2前侧表面线圈PCB 10上的聚焦印刷电路40、跟踪印刷电路42和倾斜印刷电路44电气连接。另外，透镜支架2另一侧的悬挂线4与透镜支架2后侧表面线圈PCB 10上的聚焦印刷电路40、跟踪印刷电路42和倾斜印刷电路44电气连接。
如图6所示，线圈PCB 10粘附在透镜支架2的前和后侧表面上，包括形成在前表面上的驱动透镜支架2聚焦的聚焦印刷电路40、驱动透镜支架2跟踪的跟踪印刷电路42和驱动透镜支架2径向倾斜的倾斜印刷电路44。
聚焦印刷电路40位于线圈PCB 10的中心部分，在上下方向上较长；在较上和较下的位置各有两个跟踪印刷电路42在聚焦印刷电路40的侧面，即四个跟踪印刷电路42在线圈PCB 10的左右方向较长。另外，一对倾斜印刷电路44位于线圈PCB 10边缘部分的相对的对角线方向上。
在此，部分跟踪印刷电路42和部分倾斜印刷电路44相互重叠，跟踪印刷电路42向PCB 10的中心伸出，倾斜印刷电路44在PCB 10的上下方向伸出。
磁体12和14中，第一磁体12与聚焦印刷电路40和跟踪印刷电路42相互作用，第二磁体14与倾斜印刷电路44相互作用。
在此，第一磁体12面向聚焦印刷电路40和跟踪印刷电路42以便与它们相互作用，并且其北极和南极沿线圈PCB 10的上下方向。另外，第二磁体14面向倾斜印刷电路44以便与倾斜印刷电路44相互作用，并且其北极和南极沿线圈PCB 10的左右方向。
因此，第一磁体12和第二磁体14的北级和南极方向相互交叉。
下面描述根据本发明上述结构的光学拾取装置的工作。
当在聚焦驱动过程中电源接通到三根悬挂线4中最高位置的悬挂线4a，且电源通过用于连接电源18的PCB电源连接印刷电路36接通到PCB 10的聚焦印刷电路40时，通过聚焦印刷电路40产生的电磁力和第一磁体12的磁力的相互作用，透镜支架2沿上下方向运动，控制透镜6的位置，从而控制激光聚焦在光盘的信息记录表面。
另外，当在跟踪驱动过程中电源通过三根悬挂线4中最低位置的悬挂线4c接通到跟踪印刷电路42时，通过跟踪印刷电路42产生的电磁力和第一磁体12的磁力的相互作用，透镜支架2沿左右方向运动，控制透镜6的位置，从而控制聚焦在光盘信息记录表面上信号轨道的激光位置。
另外，当在径向倾斜驱动过程中电源通过三根悬挂线4中中间位置的悬挂线4b接通到倾斜印刷电路44时，通过倾斜印刷电路44产生的电磁力和第二磁体14的磁力的相互作用，透镜支架2运动，控制透镜6的径向倾斜。
亦即，透镜支架2前面的线圈PCB 10的倾斜印刷电路44上的电源方向使透镜支架2受到压迫向下运动，而透镜支架2后面的线圈PCB10的倾斜印刷电路44上的电源方向使透镜支架2受到压迫向上运动。这样，透镜支架2沿图中的顺时针方向倾斜，从而激光束的照射方向向光盘的径向改变。
根据本发明的光学拾取装置的透镜位置控制单元，具有聚焦印刷电路、跟踪印刷电路和倾斜印刷电路的线圈PCB粘附在透镜支架的前和后表面上，第一和第二磁体安装的位置面向线圈PCB，执行透镜的聚焦、跟踪和倾斜驱动，从而大大减小了装置的整体尺寸和重量，实现了装置的最小化。更优选的，当线圈PCB使用柔性PCB制作时，能大大减轻重量并提高透镜控制单元的响应功能。
并且，线圈是印刷在PCB上的图案，因此制作过程减少，装配过程简化。
由于在不偏本发明精神或实质特性时本发明有多种具体实施方式，因此应该理解的是，上述实施例并不被上面描述的任何细节所限制，除非有其它特别的说明，而是由所附的权利要求限定的精神和范围所限定。因此所有落在权利要求的边界和范围内或者与这些边界和范围等价的变化和修改都被所附权利要求所限定。

Claims (2)

1.一种光学拾取装置的透镜位置控制单元，该单元具有透镜支架，透镜固定在透镜支架上，并具有支撑透镜支架的轭板，透镜位置控制单元的特征在于：
悬挂线，支撑举起状态的透镜支架并连接电源；
线圈PCB，上面有用于聚焦、跟踪和径向倾斜驱动透镜支架的线圈的印刷电路图案，并固定在透镜支架的前部和后部上；
磁体，其位置与线圈PCB保持预定的间隙，通过与线圈PCB之间的相互作用驱动透镜，
其中所述线圈PCB包括用于驱动透镜支架去聚焦的聚焦图案，用于跟踪透镜支架的驱动的跟踪图案；以及用于在径向方向上倾斜驱动透镜支架的倾斜图案；并且
其中所述跟踪图案和倾斜图案互相覆盖呈直角，所述跟踪图案向所述线圈PCB的中心部分伸出，而所述倾斜图案以所述跟踪图案和倾斜图案的重叠部分为中心向线圈PCB的上下方向上伸出。
2.如权利要求1所述的单元，其特征在于磁体还包括面向聚焦线圈印刷电路图案和跟踪线圈印刷电路图案以便与它们相互作用的第一磁体以及面向倾斜线圈的印刷电路图案以便与倾斜线圈相互作用的第二磁体。
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