CN1229791C - 光学拾取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学拾取装置，该光学拾取装置包括托板，而托板包括其中安装物镜并由增强塑料材料制成的第一子托板和其中安装驱动线圈并由镁合金材料制成的第二子托板。由于第一子托板导热系数低，防止了线圈中产生的热量传导到物镜上，而导热系数高的第二子托板将线圈产生的热量辐射到外侧。从而，可以抑制物镜的热扭曲，并可以避免线圈损坏或者托板刚性降低。
Description
技术领域
本申请涉及一种光学拾取装置，更具体的说，涉及一种具有热辐射结构的光学拾取装置。
背景技术
通常，诸如致密盘播放器(CDP)或数字多用途盘播放器(DVDP)的盘片驱动器利用光学拾取装置通过光学拾取装置沿着盘片的径向移动、将光束照射到盘片上并接收从盘片反射的光束来将信息记录到盘片上和/或从盘片上再现信息。如图1所示，光学拾取装置包括内置有光学系统(未示出)的基座17；由多根导线16可移动地支撑的托板12，该导线16的第一端固定到基座17的固定器13上，而其第二端固定到托板12上；安装在托板12内的聚焦线圈14和跟踪线圈15，聚焦线圈14和跟踪线圈15形成用于沿着聚焦方向A和跟踪方向B移动物镜11的电路；由于流过聚焦线圈14和跟踪线圈15的电流而产生电磁力以便驱动托板12的磁铁19；以及磁轭18a和18b。从而，若要开始进行信息的记录和再现工作，从光学系统发出的光束由物镜11聚焦并照射到盘片(未示出)的记录表面上。此时，用于控制聚焦光束的物镜11的位置的电流供给到驱动线圈14和15，以便将光束照射到记录表面的正确位置上，由此驱动托板12。
然而，当上述光学拾取装置工作时，在聚焦线圈14和跟踪线圈15中产生大约78～80℃的热量。如果这样产生的热量不能很好地辐射，那么热量就会传导到托板12和物镜11等，导致物镜11产生热扭曲或者托板12的刚性降低。这会严重地影响光学拾取装置的再现能力。作为解决上述问题的第一种措施，如图1所示的光学拾取装置在外罩10上具有散热皱纹，以用来增大散热的表面积。然而，由于设置有散热皱纹的外罩10仅仅直接接触基座17，而不接触托板12和驱动线圈14和15，自线圈14和15发出的热量仅通过空气传导到外罩10。虽然外罩10的散热面积增大，但是从线圈14和15产生的热量的散热效率降低，并因此非常困难防止热量传导到物镜11上。
作为第二种措施，单独的散热风扇安装在光学拾取装置种，以冷却线圈产生的热量。然而，由于用于探测过热的热传感器、用于产生风的散热风扇、以及电机必须单独安装在光学拾取装置中，光学拾取装置的结构变得复杂并且其尺寸增大。即，必须具有单独的散热风扇和电机等的光学拾取装置在从需要盘片驱动器尺寸小重量轻的目前发展趋势的角度来看设计上存在很大缺陷。尤其是，在将光学拾取装置用于诸如笔记本电脑的便携装置的情况下，单独的电机是导致便携装置电池消耗过快的直接因素。
作为第三种措施，如图2所示，散热元件23粘着到设置有物镜20和线圈22的托板21上，从而，线圈22内产生的热量容易由散热元件23辐射。虽然在上面提出的散热结构中散热效率稍有增加，但是不能够防止线圈22内产生的热量直接传导到物镜20。即，由于仅仅是通过托板21传导到物镜20上的热量中的一部分由散热元件23辐射出去，因此散热元件23对抑制物镜20的热扭曲作用不大。
发明内容
本发明提供了一种改进的光学拾取装置，其能够有效防止驱动线圈内产生的热量传导到物镜上，并能够快速散热，而不需增加单独的用来冷却的驱动装置，如散热风扇或散热电机。
根据本发明的一个方面，提供了一种光学拾取装置，包括其中安装物镜的托板；多个导线，用于相对于底座上形成的固定器弹性并可移动地支撑托板；驱动线圈，其安装在托板内并形成用来沿着聚焦方向和跟踪方向移动物镜的电路；以及磁铁，其安装在基座内并由于流过驱动线圈的电流而产生电磁力，以便移动物镜。托板包括其中安装物镜的第一子托板和其中安装驱动线圈的第二子托板。第一子托板的导热系数小于第二子托板的导热系数。
附图说明
本发明的上述和其他方面和优点将由参照附图对其优选实施例的详细描述中变得更清楚，图中：
图1和2是示出传统光学拾取装置的视图；
图3是示出根据本发明的光学拾取装置的视图；
图4是示出包括在图3所示的光学拾取装置中的托板的视图；
图5是示出包括在图4所示的托板内的第二子托板的视图；
图6是包括在图3所示的光学拾取装置内的驱动线圈的横截面图；
图7示出在驱动图3所示的光学拾取装置时托板内形成的温度分布；以及
图8是示出在驱动图3所示的光学拾取装置之前和之后的第二共振频率模式的变化的曲线。
具体实施方式
如图3所示，根据本发明的光学拾取装置包括其中安装物镜33的托板30；悬架件16，用于相对于基座36上的固定器35可移动地支撑托板30；作为电磁驱动装置的驱动线圈39，用于沿着聚焦方向A和跟踪方向B驱动托板30；以及磁铁37。从而，通过向驱动线圈39提供电流并由此借助于磁铁37产生电磁力，由线34支撑的托板30移动到所需位置处。附图标记38a和38b分别代表用于汇集磁力线的内侧磁轭和外侧磁轭。
如图3和4所示，托板30包括第一子托板31和第二子托板32，它们分别由不同材料制成。物镜33安装到第一子托板31上，而驱动线圈39安装到第二子托板32上。托板30的上述结构防止线圈39内产生的热量传导到物镜33，并且热量可以良好地辐射到外侧，而不会保留在托板30之内。例如，如果托板30由导热系数高的材料制成，则线圈39内产生的热量传导到物镜33，从而会发生物镜33热扭曲。相反，如果托板30由导热系数低的材料制成，则防止了线圈39内产生的热量传导到物镜33。然而，由于线圈39内产生的热量保留在托板30内非常长的时间，因此，线圈39被损坏，或者由于过热导致其他问题。如图6所示，驱动线圈39包括作用为流过电流的导线39a、围绕导线39a的绝缘膜39b、以及用于与相邻线圈接触的自粘薄膜39c。如此，如果线圈39产生的热量未有效地辐射除去而使得线圈39处于过热状态，则自粘薄膜39c破裂且规则缠绕的线圈会松弛。更严重的是，绝缘膜39b也会破裂，从而线圈将再不能起到驱动线圈的作用。此外，如果托板30的温度升高，则托板30的杨氏模量降低。在这种情况下，光学拾取装置的第二共振频率向能够覆盖托板30的伺服控制区域的低频带移动，从而这将不利地影响对托板30的控制。
于是，为了解决托板30的上述问题，本发明提供了一体地结合第一子托板31和第二子托板32的混合型托板30，第一子托板31和第二子托板32由导热系数明显不同的两种材料制成。
为此，其中安装物镜33的第一子托板31由导热系数低的增强塑料材料制成，而其中安装驱动线圈39的第二子托板32由导热系数高的金属材料制成。添加大约30％的玻璃纤维的维克特拉(vectra)材料优选地用作增强塑料材料，而具有优良导热性的重量轻的镁合金优选地用作金属材料。维克特拉材料的导热系数大约比镁合金低100倍，从而，混合托板30是通过将设置有物镜33的低导热系数的第一子托板31与设置由驱动线圈39的高导热系数的第二子托板32结合而构成。
镶嵌造型方法用来将第一子托板31与第二子托板32一体地结合。首先，具有图5所示形状的第二子托板32利用镁合金制造，此后，造好的第二子托板32插入到托板30形状的注塑模具中，随后，增强塑料注入到注塑模具中，并进行注塑模具的注模成形，由此获得如图4所示的托板30，其中第一子托板31一体地粘合到先于第一子托板31制成的第二子托板32上。即，如图5所示，结合单元32a具有从第二子托板32向第一子托板31延伸的凸起32a1，以及形成在凸起32a1中并在注模过程中填充有增强塑料的结合孔32a2。在注模过程中，不仅凸起32al的内表面而且结合孔32a2的内侧都填充有增强塑料，而托板30固化为如图4所示的形状。从而，第一子托板31和第二子托板32之间的连接可得以牢固保持，而不论外力如何。凸起32a1不是以简单和平坦的形状形成，而是形成具有倾斜部分和台阶部分的复杂形状，以便在通过注模将第一和第二子托板31和32结合之后，增强抵抗所用方向上的外力的反作用力。
当驱动采用具有上述结构的托板30的光驱拾取装置时，在托板30内发生如图7所示的温度分布。如图7所示，在其中安装物镜33的第一子托板31内的温度不是很高，而在其中安装线圈39的第二子托板32内的温度相对高。然而，第二子托板32不会过热很多。由于以下原因发生这种温度分布。驱动线圈39内产生的热量快速传导到导热系数高的第二子托板32，而同时热量轻易地辐射到外侧，即，镁合金制成的第二子托板32作用为散热板，用来接收驱动线圈39内产生的热量，以便将热量容易地辐射到外侧。通过利用如上所述的第二子托板32，可以避免诸如损坏线圈39或者托板30的刚性降低的问题。图8示出在向上述光学拾取装置的线圈39提供过大电流之前和之后的第二共振频率的变化，从图8中可以看出在提供过大电流之前和之后的共振频率几乎相同。这意味着托板30的刚性在提供过大电流之前和之后几乎相同，此外，由于维克特拉材料制成的第一子托板31连接到第二子托板32上，且第一子托板31的导热系数仅为第二子托板32的1/100，因此，第一子托板31的导热速度慢于第二子托板32的热辐射速度，从而，第一子托板31的物镜33周围的温度几乎不会升高。
毕竟，由于导热系数低的第一子托板31阻止热量传导到物镜33，而导热系数高的第二子托板32将线圈39中产生的热量快速辐射到周围空气中，因此，可以抑制物镜33的热扭曲，并同时可以防止线圈39损坏或托板30的刚性降低。
如上所述，根据本发明的光学拾取装置具有如下优点：
第一、由于物镜安装在导热系数低的第一子托板内，并与驱动线圈热隔离，因此，可以防止物镜热扭曲；
第二、由于驱动线圈安装在导热系数高的第二子托板内，可以快速进行热辐射，从而可以防止线圈损坏或托板刚性降低；
第三、由于光学拾取装置内产生的热量可得以有效地辐射，而不需单独的冷却装置，因此，可以提供尺寸小、重量轻的光学拾取装置。
虽然本发明已经具体示出并参照其优选实施例加以描述，但本领域技术人员可以理解到在不脱离所附权利要求书限定的本发明的精髓和范围前提下，可以对本发明在形式和细节上作出多种变化。
Claims (4)
1.一种光学拾取装置，包括：
其中安装物镜的托板；
悬架件，用于相对于底座上形成的固定器弹性并可移动地支撑托板；
驱动线圈，其安装在托板内并形成用来沿着聚焦方向和跟踪方向移动物镜的电路；以及
磁铁，其安装在基座内并由于流过驱动线圈的电流而产生电磁力，以便移动物镜，
其中，所述托板包括其中安装物镜的第一子托板和其中安装驱动线圈的第二子托板；
第一子托板的导热系数小于第二子托板的导热系数。
2.如权利要求1所述的光学拾取装置，其中，第一子托板由增强塑料材料制成，而第二子托板由镁合金材料制成。
3.如权利要求2所述的光学拾取装置，其中，通过将第二子托板安装在模具中、将模具中注入增强塑料材料从而形成该第一子托板，所述第一子托板与包括在第二子托板内的结合单元相结合。
4.如权利要求3所述的光学拾取装置，其中，结合单元具有从第二子托板向第一子托板延伸的凸起，以及形成在凸起中以填充增强塑料材料的结合孔。
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