CN1256724C - 可多轴驱动的近场光记录播放装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种可多轴驱动的近场光记录播放装置，包括以下装置：驱动臂，由具有用来进行往复旋转运动的音圈的线圈支持部和设置在另一侧的第1悬架部共同构成，并围绕插在主板上的第1旋转轴进行跟踪旋转；第2悬架部，在前段设有滑动触头，用于对上述驱动臂的第1悬架部进行聚焦驱动；聚焦线圈和磁铁，相互对应设置在第1悬架部和第2悬架部上，用于实现第2悬架部的聚焦驱动；第2旋转轴，贯穿设置于第1悬架部和第2悬架部，用于实现第2悬架部对第1悬架部的聚焦驱动能够有自由度。

Description

可多轴驱动的近场光记录播放装置

(1)技术领域

本发明是关于近场光记录播放装置的，更详细的说是关于为了实现近场激光头的数据坑跟踪，实现滑动触头的跟踪伺服驱动和聚焦伺服驱动的可多轴驱动的近场光记录播放装置。

(2)背景技术

光盘或者光磁盘需要比特(或者记录mark)尺寸小型化以及缩小轨道间距才能够实现高密度的记录容量。但是为了在光盘的记录膜形成比特，光盘上聚光点的大小受到折射限制的制约，所以记录密度也就受到了一定的限制。

根据信息大容量化的趋势，现在急需一种新的光记录/播放方式来克服现有的光记录/播放方式的限制。最近，对于利用有望能够使得记录容量实现划时代飞跃的近场的近场光记录/播放(near field recording/reproduction)的研究正在不断的增加。

近场光记录/播放的原理如下：以大于临界角的角度入射到透镜内部的光从折射率高的地方射到折射率低的地方时，光就会产生全反射。此时，由于光的全反射，在透镜的表面会存在很微细量的光，这个光被称作消散波(evanescent wave)。如果利用此消散波，就会使得在远场当中由于光的折射现象引起的分解能的限制，即由于折射限制而引起的曾经不可能实现的高分解能，现在在近场当中就可以实现了。近场光记录和播放光学仪器让光从透镜内部进行全反射，使得透镜表面产生消散波，就可以使消散波和光盘产生耦合，从而可以实现光盘数据的记录和播放。

图1为现有的近场光记录播放装置的结构图。

参照图1，现有的近场光记录播放装置，是由悬架部(suspension)102和线圈支持部103构成为一体的。其中包括：通过基板(图未示)上安插的旋转轴104来得到旋转支持的驱动臂101，和相对于上述旋转轴104在位于与滑动器108相对位置的线圈支持部103构成VCM(Voice Coil Motor：音圈电机)的平板线圈(flatcoil)105，和固定在基板上的高精度磁铁承载板106以及位于上述平板线圈105下侧的高精度磁铁107，通过设置在上述悬架部102的前端并通过空气浮力而浮于光盘110上方的状态对光盘轨道进行扫描的滑动器108。

下面，将参照附图对上述现有的近场光记录播放装置进行详细说明。

参照图1，驱动臂101，通过由悬架部102和线圈支持部103共同组成并安插到基板上的旋转轴104而使其可旋转，通过下面将要讲到的VCM沿着箭头所指的’J’或者’K’方向移动。

上述悬架部102的前端设置有滑动器108，上述滑动器108依靠读取记录用的各个对物透镜和对向透镜109对光盘110的轨道进行扫描。

驱动臂101处于正在旋转的光盘110记录面之上时，滑动器108也飞行于光盘110记录面之上，而且滑动触头始终保持与记录面相对的一定的间隔。

驱动臂101上设置有位于上述悬架部102前端的滑动器108。但是相对于旋转轴104，位于上述滑动器108反面的线圈支持部103中绕有构成VCM的平板线圈105。

平板线圈105的下端安置有高精度磁铁107，上述高精度磁铁107固定于基板上的高精度磁铁承载板106。高精度磁铁107和平板线圈105共同组成VCM，VCM和驱动臂101共同组成驱动器100。

这样，在平板线圈105当中输入一定方向的电流时，平板线圈105就会与高精度磁铁107之间产生电磁作用，从而得到一个向左旋转的力。所以驱动臂101就会得到一个顺时针方向的旋转力；相反，在平板线圈105当中输入另一方向的电流时，平板线圈105就会与高精度磁铁107之间产生电磁作用，从而得到一个向右侧旋转的力，所以驱动臂101就会得到一个逆时针方向的旋转力。

这样，随着驱动臂101进行往返旋转运动，滑动器108上设置的滑动触头就会依靠空气浮力以悬浮于光盘的状态对光盘110进行轨道扫描。

上述现有的近场光记录播放装置的驱动器只是单纯的支持跟踪伺服操作，所以对于有折痕时的光盘进行数据跟踪读取就很难准确地进行访问了。

(3)发明内容

因此，本发明正是为了解决上述问题而进行的。本发明的目的在于提供一种可多轴驱动的近场光记录播放装置，此装置将驱动臂的线圈支持部和第1悬架部设置为一体，在上述线圈支持部上设置音圈电机，然后通过旋转轴驱动进行跟踪伺服操作。

另外，本发明的目的还在于，在如上所述的本发明可多轴驱动的近场光记录播放装置中提供一种：在第1悬架部和第2悬架部的连接部件上设置用于形成磁场的聚焦线圈和磁铁，以及用于实现聚焦自由度的弹性支持部件。

另外，本发明的又一个目的在于，在如上所述的本发明可多轴驱动的近场光记录播放装置中，将用于跟踪驱动的磁场和用于聚焦驱动的磁场分开设置。

为了实现上述目的，本发明的可多轴驱动的近场光记录播放装置，其特点是包括以下装置：

驱动臂，由具有用来进行往复旋转运动的音圈的线圈支持部和设置在另一侧的第1悬架部共同构成，并围绕插在主板上的第1旋转轴进行跟踪旋转，在所述第1悬架部的中心部位加工一凹槽；

第2悬架部，与上述第1悬架部结合，用于对上述驱动臂的第1悬架部进行聚焦驱动，在所述第2悬架部的前端设有滑动触头；

聚焦线圈和磁铁，所述磁铁设置在上述第1悬架部的凹槽内，所述聚焦线圈设置在上述第2悬架部与所述磁铁相对应的位置上，所述聚焦线圈和磁铁用于实现对上述第2悬架部的聚焦驱动；

第2旋转轴，贯穿设置于上述第1悬架部和上述第2悬架部，用于实现上述第2悬架部对上述第1悬架部的聚焦驱动能够有自由度。

如上所述的可多轴驱动的近场光记录播放装置，其特点是，上述第1悬架部的聚焦线圈进行水平绕线，与之相对的上述第2悬架部的磁铁设置为垂直状态。

如上所述的可多轴驱动的近场光记录播放装置，其特点是，上述第1悬架部的磁铁设置为垂直状态，与之相对的上述第2悬架部的聚焦线圈进行水平绕线。

如上所述的可多轴驱动的近场光记录播放装置，其特点是，在上述第1悬架部和上述第2悬架部的连接处设置弹性支持部件，以实现上述第1悬架部和上述第2悬架部的聚焦伺服自由度。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

(4)附图说明

图1为现有的近场光记录播放装置的结构图。

图2为根据本发明第一实施例的近场光记录播放装置的结构图。

图3(a)、3(b)为根据本发明第二实施例的可多轴驱动的近场光记录播放装置的平面图和侧面图。

图4(a)、4(b)为根据本发明第三实施例的可多轴驱动的近场光记录播放装置的平面图和侧面图。

(5)具体实施方式

图2为根据本发明第一实施例的近场光记录播放装置的结构图。

参照图2所示，本发明的可多轴驱动的近场光记录播放装置，包括：

驱动臂201，由设置在一侧的线圈支持部203和设置在另一侧的第1悬架部202共同构成，并围绕插在基板(图未示)上的第1旋转轴204进行跟踪旋转；

第2悬架部211，对上述驱动臂201的第1悬架部202进行聚焦驱动；

跟踪伺服线圈205和磁铁206，设置在线圈支持部203上，进行跟踪伺服；

聚焦线圈208和磁铁207，分别相互对应设置在第1悬架部203和第2悬架部204上，用于实现第2悬架部204的聚焦驱动；

第2旋转轴210，贯穿设置于第1悬架部203和第2悬架部211，用于实现第2悬架部211对第1悬架部202的聚焦驱动的自由度。

滑动触头213，设置在上述第2悬架部211的前端。

其中，在第1悬架部202上附着用于聚焦驱动的磁铁207，在第2悬架部211设置与其相对的线圈，并且为了能够保持聚焦旋转中心，上述磁铁207是由磁性铁片构成的。

下面，将参照附图对上述本发明实施例中所述的可多轴驱动的近场光记录播放装置进行说明。

参照图2，上述驱动臂201，由设置在一侧的线圈支持部203和设置在另一侧的第1悬架部202共同构成，并围绕插在基板上的第1旋转轴204进行往复旋转运动。

为此，在上述线圈支持部203设置判断用跟踪伺服线圈205，而在其下部相对位置设置磁铁206，因此，随着输入到跟踪伺服线圈205的电流极性的变化，跟踪伺服线圈205跟磁铁206之间产生电磁力，由此就会作用出排斥力和反向力，从而可以使得驱动臂201围绕第1旋转轴204为中心进行左右往复旋转运动。

而且，上述第1悬架部202是和在前端具有滑动触头213的第2悬架部211结合在一起的，在上述第1悬架部202的中心部位加工凹槽202a，在该凹槽202a上附着磁铁207，在第2悬架部211的与上述磁铁207相对应位置上设置有水平绕线的聚焦线圈208。另外，还要插入为了支持第2悬架部211相对于第1悬架部202进行上下往复旋转而水平贯通第1悬架部202和第2悬架部211的第2旋转轴。

那么，随着上述聚焦线圈208中输入电流的极性变化，就会在聚焦线圈208和垂直设置的磁铁207之间产生电磁力，因而就会产生排斥力和反向力，如果由此第2悬架部211的后端进行上下方向旋转的话，随着第2悬架部211的前端进行相反方向的旋转，就能够进行聚焦伺服驱动了。此时，第2旋转轴210就会进行引导使得第2悬架部211能够具有相对于第1悬架部202的聚焦自由度。而且，位置感应器212位于与滑动触头213的垂直线上，能够准确的把握物镜和光盘之间的焦点距离。

以此第1实施例为基础，可以对聚焦线圈208和与之相对的磁铁207的位置进行变更，另外在第2旋转轴210设置其他的弹性部件，从而提高聚焦自由度。

因此，通过驱动臂201的第1悬架部202的往复左/右运动和第2悬架部211的往复上/下运动，设置在第2悬架部前端的滑动触头213依靠空气浮力，悬浮在光盘上面，从而能够实现对光盘轨道的跟踪方向和聚焦方向的扫描。

第二实施例：

图3(a)、3(b)所示为根据本发明第2实施例的可多轴驱动的近场光记录播放装置的平面图和侧面图。

参照图3，与驱动臂301的第1悬架部302连接为一体的线圈支持部303通过跟踪伺服线圈305和磁铁306产生的电磁力围绕旋转轴304为中心进行顺时针和逆时针方向的运动，因而第1悬架部302也就进行反方向的旋转运动。

驱动臂301的前端一体设置的第1悬架部302具有突出部302a，并在其端部设置有聚焦线圈308，并在与之相对的第2悬架部311附着磁铁307。另外，设置了弹性支持部件310以连接第1悬架部302和第2悬架部311的各角，从而能够实现第2悬架部在相对于上述第1悬架部进行聚焦时的自由度。

观其操作，随着第1悬架部302中水平绕线得到的聚焦线圈308中输入的电流极性的变化，第1悬架部302和磁铁307之间就会产生电磁力，通过此产生的电磁力第2悬架部311就会相对于第1悬架部302进行上/下旋转。此时，连接第1悬架部302和第2悬架部311的弹性支持部件310就会对此旋转提供自由度支持。

因此，通过驱动臂301的第1悬架部302的往复左/右运动和第2悬架部311的往复上/下运动，设置在第2悬架部前端的滑动触头313依靠空气浮力，悬浮在光盘上面，能够实现对光盘轨道的跟踪方向和聚焦方向的扫描。

这里的弹性部件310具有和第一实施例中的第2旋转轴相同的功能，不同之处在于只有驱动聚焦的方向。

第三实施例：

图4(a)、4(b)所示为根据本发明第三实施例的可多轴驱动的近场光记录播放装置的平面图和侧面图。

参照图4所示，位于驱动臂401一侧的线圈支持部403，在跟踪伺服线圈405和磁铁406之间产生的电磁力的作用下，围绕旋转轴404为中心，进行顺时针和逆时针方向的旋转，因而第1悬架部402也就进行反方向的旋转运动。

而且，与驱动臂401前端一体设置的第1悬架部402设有突出部402a，并在其端部设置有聚焦磁铁407，并在与之相对的第2悬架部411上设置水平绕线的聚焦线圈。另外，设置了弹性支持部件410以连接第1悬架部402和第2悬架部411的各角，从而能够实现第2悬架部411在相对于上述第1悬架部402进行聚焦时的自由度。这里的弹性支持部件410可以为弹簧、铰链等。

观其操作，随着第2悬架部411中水平绕线得到的聚焦线圈408中输入的电流极性的变化，第1悬架部402和磁铁407之间就会产生电磁力，通过此产生的电磁力第2悬架部411就会相对于第1悬架部402进行上/下旋转。此时，连接第1悬架部402和第2悬架部411的弹性支持部件410就会对此旋转提供自由度支持。

如各实施例所示，驱动臂通过线圈支持部以第1旋转轴为中心进行跟踪伺服方向的旋转，而且在激光头前端设有能够进行另一方向旋转的第2旋转轴和磁性弹簧等具有弹力的弹性支持部件或者铰链等，所以也能够进行聚焦方向的操作。

本发明的可多轴驱动的近场光记录播放装置具有很高的实用价值。本发明作为一种近场光记录播放装置，在现有硬盘驱动和近场光学仪器驱动力要求同时进行跟踪伺服和聚焦伺服驱动时，能够同时驱动2个轴，从而能够保持可移动光盘的位置不变，因此可以实现多轴驱动。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，应理解其中可作各种变化和修改而在广义上没有脱离本发明，所以并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变形都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (4)

1.一种可多轴驱动的近场光记录播放装置，其特征在于包括以下装置：

驱动臂，由具有用来进行往复旋转运动的音圈的线圈支持部和设置在另一侧的第1悬架部共同构成，并围绕插在基板上的第1旋转轴进行跟踪旋转，在所述第1悬架部的中心部位加工一凹槽；

第2悬架部，与上述第1悬架部结合，用于对上述驱动臂的第1悬架部进行聚焦驱动，在所述第2悬架部的前端设有滑动触头；

聚焦线圈和磁铁，所述磁铁设置在上述第1悬架部的凹槽内，所述聚焦线圈设置在上述第2悬架部与所述磁铁相对应的位置上，所述聚焦线圈和磁铁用于实现对上述第2悬架部的聚焦驱动；

第2旋转轴，贯穿设置于上述第1悬架部和上述第2悬架部，用于实现上述第2悬架部对上述第1悬架部的聚焦驱动能够有自由度。

2.如权利要求1所述的可多轴驱动的近场光记录播放装置，其特征在于：上述第1悬架部的聚焦线圈进行水平绕线，并与之相对的所述第2悬架部的磁铁设置为垂直状态。

3.如权利要求1所述的可多轴驱动的近场光记录播放装置，其特征在于：所述第1悬架部的磁铁设置为垂直状态，并与之相对的所述第2悬架部的聚焦线圈进行水平绕线。

4.如权利要求1所述的可多轴驱动的近场光记录播放装置，其特征在于：在所述第1悬架部和所述第2悬架部的连接处设置弹性支持部件，以实现所述第1悬架部和所述第2悬架部的聚焦伺服自由度。

Images