CN1257279A - 拾取器驱动机构 - Google Patents

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Abstract

一种拾取器驱动机构,包括:拾取器基体和透镜支架驱动装置。透镜支架驱动装置包括磁铁、沿磁通方向集中磁铁之磁通的磁轭以及位于磁铁和磁轭之间的聚焦线圈和一对跟踪线圈。通过优化设置磁铁和磁轭宽度的比率,并使附于磁轭一侧的磁铁稍稍低于磁轭以及优化设定磁铁宽度和跟踪线圈间间隙的比率,以便扩大均匀磁通区、使磁通中心线对齐聚焦线圈中心线以及减少跟踪线圈产生的聚焦方向力,从而显示减小了拾取器机构的滚动。

Description

拾取器驱动机构
本发明涉及一种通过使用光学装置将光学信息记录在光盘上/或从光盘上再现光学信息的信息记录和/或设备的拾取器驱动机构。
对于通过使用光盘或类似物来记录和/或再现信息的光学装置可望会愈加需要。在这类光学记录/再现设备中，拾取器驱动机构是一个重要的元件，因为它严重地影响到信息记录/再现速度。这种拾取器驱动机构包括拾取器基体、相对于该拾取器基体可移动地设置且有一个安装在其上的物镜的透镜支架及用于朝聚焦和跟踪方向移动透镜支架的透镜支架驱动装置。
图1所示为该拾取器驱动机构的一个普通示例，下面将进行详细的描述。
图1是一个传统拾取器驱动机构的透视图，其中，标号10表示拾取器基体。如图1所示，拾取器基体10有一个主体12和一个支架支座14。主体12有一对设置在其上的有一定高度的磁轭20和20′，同时它们之间保持一预定距离。另外，用多个螺钉16a和16b把主体12与支架支座14相联。
另外，使磁铁30附于磁轭20的内侧。磁铁30形成磁路，而磁轭20和20′的功能在于朝所需方向集中并使磁铁30的磁通密度最大。
在图1中，标号40表示透镜支架。透镜支架40有一个物镜42，且通过两对钢丝弹簧44a和44b可动地悬挂到拾取器基体10的支架支座14上。另外，透镜支架40有一个驱动线圈50，它与磁铁30一起构成透镜支架驱动装置。
驱动线圈50有一个与透镜支架40成水平关系缠绕的聚焦线圈52，还有一对与聚焦线圈52成垂直关系缠绕的跟踪线圈54a和54b。该聚焦和跟踪线圈52、54a和54b与磁铁30共同作用以便沿聚焦和跟踪方向移动透镜支架40。
在这类拾取器驱动机构中，随着透镜支架40沿聚焦和跟踪方向通过磁铁30和聚焦与跟踪线圈52、54a和54b间的相互电磁感应作用，物镜42完成了聚焦和跟踪操作。
此处，由于物镜42沿聚焦和跟踪方向移动，产生了一个除平移运动外的不希望有的滚动，引起了光学信号的衰变，且因此而导致了信息的不准确的读取或错误地记录该信息。
众所周知，滚动的主要原因是因为以下三个中心，即透镜支架40的重心、电磁回路的电磁力方向和支撑透镜支架40的钢丝弹簧44a和44b的支撑方向的不一致。为了减低产生滚动的可能性，把这三个中心设计成彼此对准，以防止在透镜支架沿聚焦和跟踪方向移动时从其初始位置，即中性位置的滚动。
但是，当透镜支架40在沿跟踪方向移动后再沿聚焦方向移动时，或者反过来，都可能产生重力和电磁力方向的不一致，而导致滚动的发生。
以下将参见图2和图3描述上面的情况。
图2是表示透镜支架40在其初始位置，即中性位置时传统的拾取器驱动机构的透镜支架40的线圈相对于磁通分布有效区60的位置示意图，而图3为表示透镜支架40在已沿跟踪方向移动后再沿聚焦方向移动时传统的拾取器驱动机构的透镜支架40的线圈相对于磁通分布的有效区60的位置示意图。
当透镜支架40在已沿跟踪方向移动后再沿聚焦方向移动时，与图2中的磁通分布的有效区60相交的跟踪线圈54a和54b部分产生了如图3所示的透镜支架40不平衡聚焦方向力(在二图中，由于透镜支架40被附于透镜支架40的聚焦和跟踪线圈所隐藏，所以将参照二图的线圈区域来描述透镜支架40)。如图3所示，要注意的是与有效区60相交的跟踪线圈54a的一部分区域X比跟踪线圈54b的另一部分区域Y小。这是由于跟踪线圈54a和54b间的宽度B狭窄。因此，跟踪线圈54a和54b的不平衡力阻碍了减少拾取器驱动机构的滚动。
另外，根据传统的拾取器驱动机构，由于把磁铁30和磁轭20制成宽度C和A的比率为1∶0.5-0.8，所以磁轭20的宽度A比磁铁30的宽度C相对要窄。因此，如图4所示，均匀磁通区的宽度变窄，再一次阻碍了对拾取器驱动机构的滚动控制。
同时，有几种方法用以解决以上的问题，通过安排线圈的中心线和磁铁的中心线重合使跟踪线圈在聚焦方向的不平衡力平衡，以及通过用覆盖磁轭的盖罩屏蔽磁通的泄露以扩大均匀的磁通区域等等。但是，这些方法都有缺点，也即几乎不能仅由线圈和磁铁中心线重合来平衡该力。同样，使用盖罩覆盖磁轭会导致零件数量的增加，且因此不可避免地增加了制造成本。
本发明用来克服上述现有技术的问题，因此，本发明的目的是提供一种沿聚焦方向具有较小可能性的跟踪线圈不平衡力的拾取器驱动机构，它是通过使透镜支架沿跟踪方向移动后再沿聚焦方向移动时沿跟踪线圈聚焦方向的力最小而实现的，从而减少了拾取器驱动机构的滚动。
本发明的另一个目的是提供一种拾取器驱动机构，它具有较宽的电磁回路均匀磁通区而不必单独使用一个零件去减小其滚动。
本发明的再一个目的是提供一种拾取器驱动机构，通过使聚焦线圈的中心线与磁铁的磁通重合以充分减小该区的滚动。
上述目的是由一个拾取器驱动机构来实现的，它包括拾取器基体，其上装有带物镜的透镜支架，还包括沿聚焦和跟踪方向驱动拾取器基体上透镜支架的透镜支架驱动装置。该透镜支架驱动装置至少包括一个磁铁、一对用于朝所需的方向集中并使磁铁的磁通密度最大的附着于磁铁的磁轭，以及一个驱动线圈，此线圈具有位于所述一对磁轭之间的一对跟踪线圈和一个聚焦线圈。
此处，磁铁附于一个磁轭的内侧，且磁轭与磁铁的宽度相同。因此，可沿电磁回路的宽度方向最大程度地分布磁通的均匀磁通区。
另外，磁铁附于一个磁轭的一侧，同时稍稍低于该磁轭，这样使磁铁的磁通中心线与聚焦线圈的中心线对准。具体地说，把磁铁从其初始位置稍稍降低一个对应于磁轭上的磁铁高度4-12％的距离。由于使磁铁的磁通中心线与聚焦线圈的中心线对准，故而减少了跟踪线圈产生不平衡聚焦方向力的可能性。
另外，在本发明的拾取器驱动机构中，所述一对跟踪线圈间的宽度比传统的宽。因此，与有效磁通区相交的所述一对跟踪线圈的各部分位于磁通密度低的区域，因而可减小跟踪线圈产生的聚焦方向力，并可减小产生不平衡力的可能性。
在本发明一个优选实施例的拾取器驱动机构中，将磁铁宽度和磁轭宽度的比率表示为C∶A＝1.0∶0.8-1.2，其中磁铁宽度为‘C’而磁轭宽度为‘A’。这里，磁轭宽度最好为1.0。
在本发明另一个优选实施例的拾取器驱动机构中，将所述一对跟踪线圈间的间隙和磁铁宽度的比率表示为B∶C＝0.6-0.9∶1.0，其中所述一对跟踪线圈间的间隙为‘B’而磁铁宽度为‘C’。这里，跟踪线圈间的间隙B最好为0.75。
在本发明又一个优选实施例的拾取器驱动机构中，附于一个磁轭一侧的磁铁低于该磁轭，使得该磁铁的中心线下移一个对应于磁轭上的磁铁高度D的4-12％的距离E。
根据本发明，在减少跟踪线圈产生的聚焦方向力的同时，使电磁回路的均匀磁通沿电磁回路宽度方向最大程度地进行分布，并使磁铁的磁通中心线与聚焦线圈的中心线相互精确地对准，因此极大地减少了拾取器驱动机构的滚动。
本发明的这些和其它目的及优点将通过参照附图对优选实施例进行的下述描述变得更加清楚和易于理解，其中：
图1为传统拾取器驱动机构的透视图；
图2为传统拾取器驱动机构在其中性位置时磁通有效区中的驱动线圈位置示意图；
图3为透镜支架沿跟踪方向移动后再沿聚焦方向移动时磁通有效区中的驱动线圈位置示意图；
图4为传统拾取器驱动机构的磁通分布图；
图5为本发明一个优选实施例的拾取器驱动机构的透视图；
图6为水平方向表示磁路的图5拾取器驱动机构示意图；
图7为垂直方向表示磁路的图5拾取器驱动机构示意图；
图8为本发明一个优选实施例的拾取器驱动机构的磁通分布示意图；
图9为本发明一个优选实施例的拾取器驱动机构的磁通分布示例的纵向视图。
现在将对本发明的优选实施例进行详细论述，这些示例将在附图中加以描述，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。
图5为本发明一个优选实施例的拾取器驱动机构的透视图。在图5中的标号10表示拾取器基体，20和20′为磁轭，30为磁铁，40为透镜支架，50为驱动线圈，而60为有效磁通区。
如图5所示，本发明的拾取器驱动机构，包括拾取器基体10、可动地置于拾取器基体10上并有一个安装在其上的物镜42的透镜支架40，及一个用于沿聚焦和跟踪方向驱动透镜支架40的透镜支架驱动装置。
拾取器基体10包括主体12和支架支座14。用多个螺钉16a和16b将支架支座14附于主体12的上侧。
透镜支架40通过两对钢丝弹簧44a和44b可动地悬挂到拾取器基体10的支架支座14上。
透镜支架驱动装置包括一对磁轭20和20′，至少一个磁铁30，和一个驱动线圈50。
所述一对磁轭20和20′直立于拾取器基体10的主体12上方，彼此相隔一定的距离。磁铁30附于磁轭20的内侧。磁铁30形成磁路，且磁轭20和20′朝磁通方向集中并使磁铁30的磁通密度达到最大。
驱动线圈50包括以与透镜支架40成平行关系缠绕着的聚焦线圈52，和以与聚焦线圈52成垂直关系缠绕着的跟踪线圈54a和54b。该聚焦线圈52和跟踪线圈54a和54b与磁铁30共同作用以沿聚焦和跟踪方向移动透镜支架40。
同时，根据本发明的特点，将磁铁30和磁轭20和20′的宽度C和A设定成1∶0.8-1.2的比率。更可取的是，将磁铁30和磁轭20和20′的宽度C和A设定成1∶1的比率。
因此，由于磁铁30与磁轭20和20′的宽度C与A彼此相等，如图8所示，电磁回路的均匀磁通区可沿电磁回路的宽度方向最大程度地分布，因此，可极大地减少拾取器驱动机构的滚动。具体地说，当透镜支架40在沿跟踪方向移动后再沿聚焦方向移动时，由于均匀磁通区沿宽度方向最大程度地进行分布，减少了各个位置的磁通间的密度差，故而可减少拾取驱动机构的滚动。
图6中示出本发明的另一个特点，其中与磁通分布有效区相交的跟踪线圈54a和54b的各部分位于磁通密度低的区域。为此，跟踪线圈54a和54b间的间隙B实质上相应于磁铁30的宽度C而变宽。具体地说，把磁铁30的宽度C与跟踪线圈54a和54b间的间隙B设定成1∶0.6-0.9的比率。因此，减少了跟踪线圈54a和54b的聚焦方向力。此处，最好将磁铁30的宽度C与跟踪线圈54a和54b间的间隙B设定成1∶0.75的比率。
另外，当透镜支架40沿跟踪方向移动后再沿聚焦方向移动时，跟踪线圈54a和54b的所述相交部分可产生聚焦方向力。但是，如图6所示，由于跟踪线圈54a和54b的所述相交部分位于磁通密度低的区域，由于跟踪线圈54a和54b的所述相交部分与磁铁30间的宽度差，相对减小了不平衡力产生的可能性，并减少了拾取器驱动机构的滚动。
参照表示本发明又一特征的图7，其中磁铁30的磁通中心线与聚焦线圈52的中心线相互对准，因而减低了拾取器驱动机构的滚动。
另外，如图7所示，磁铁30被附于磁轭20上，同时使其稍稍降低。此处，图7的虚线表示磁铁30的先前位置，而实线表示磁铁30被降低后的最终位置。这里，磁铁30降低的距离对应于磁铁30的高度D的4-12％。由此，使磁通的中心线与聚焦线圈的中心线精确地对准。图9沿纵向示出中心变换后的磁通分布。如图9所示，磁铁30的磁通中心线与聚焦线圈的中心线相互准确地对准。
在由如上述本发明构成的拾取器驱动机构中，通过磁铁30、聚焦线圈52以及跟踪线圈54a和54b的电磁互感使透镜支架40沿聚焦和跟踪方向移动，实现物镜42的聚焦和跟踪操作。
在这种情况下，除了物镜42的正常平移运动之外，由于上述原因发生了不希望有的滚动。但是，根据本发明的特点，极大地减少了这种滚动，因此，在记录和/或再现信息的过程中大大地减少了由于过多的滚动所引起的误差。
如上所述，根据本发明，使跟踪线圈产生的聚焦方向力被减小，磁通的均匀区沿磁轭的宽度方向分布，且磁通的中心线和聚焦线圈的中心线准确地相互重合，这样拾取器驱动机构能够大大地减小所述区域的滚动。
虽然已展示和描述了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将能理解可以在这些实施例中进行的各种改变而不脱离本发明的原理和精神、权利要求及其等同物中所确定的范围。

Claims (15)

1.一种拾取器驱动机构，包括：
拾取器基体；
可动地设在拾取器基体上的透镜支架，该透镜支架有一安装在其上的物镜；
一对直立于拾取器基体上方的磁轭，相互隔开预定的距离；
附于一个磁轭内侧的磁铁；
聚焦线圈和一对跟踪线圈，它们与磁铁和磁轭共同作用构成电磁回路，以便沿聚焦和跟踪方向驱动透镜支架，
将磁铁和磁轭各自的宽度C和A设定为1∶0.8-1.2的比率。
2.如权利要求1的拾取器驱动机构，其特征在于，将磁铁和磁轭的宽度C和A设定为1∶1的比率。
3.如权利要求1的拾取器驱动机构，其特征在于，所述聚焦线圈和所述一对跟踪线圈以相互垂直的关系缠绕在透镜支架中。
4.一种拾取器驱动机构，包括：
拾取器基体；
可动地设在拾取器基体上的透镜支架，该透镜支架有一安装在其上的物镜；
一对直立于拾取器基体上方的磁轭，相互隔开预定的距离；
附于一个磁轭内侧的磁铁；
聚焦线圈和一对跟踪线圈，它们与磁铁和磁轭共同作用构成电磁回路，以便沿聚焦和跟踪方向驱动透镜支架，
将磁铁的宽度C和所述一对跟踪线圈间的间隙B设定为1∶0.6-0.9的比率。
5.如权利要求4的拾取器驱动机构，其特征在于，将磁铁的宽度C和所述一对跟踪线圈间的间隙B设定为1∶0.75的比率。
6.如权利要求4的拾取器驱动机构，其特征在于，所述聚焦线圈和所述一对跟踪线圈以相互垂直的关系缠绕在透镜支架中。
7.一种拾取器驱动机构，包括：
拾取器基体；
可动地设置在拾取器基体上的透镜支架，该透镜支架有一安装在其上的物镜；
一对直立于拾取器基体上方的磁轭，相互隔开预定的距离；
附于一个磁轭内侧的磁铁；
聚焦线圈和一对跟踪线圈，它们与磁铁和磁轭共同作用构成电磁回路，以便沿聚焦和跟踪方向驱动透镜支架，
使磁铁低于一个磁轭，以便磁铁的中心从其初始位置下移一个对应于磁铁高度的4-12％的距离。
8.一种拾取器驱动机构，包括：
拾取器基体；
可动地设置在拾取器基体上的透镜支架，该透镜支架有一安装在其上的物镜；
一对直立于拾取器基体上方的磁轭，相互分开预定的距离；
附于一个磁轭内侧的磁铁；
聚焦线圈和一对跟踪线圈，它们与磁铁和磁轭共同作用构成电磁回路，以便沿聚焦和跟踪方向驱动透镜支架，
将磁铁和磁轭各自的宽度C和A设定为1∶0.8-1.2的比率，
将磁铁的宽度C和所述一对跟踪线圈间的间隙B设定为1∶0.6-0.9的比率。
9.如权利要求8的拾取器驱动机构，其特征在于，将磁铁和磁轭的宽度C和A设定为1∶1的比率。
10.如权利要求8的拾取器驱动机构，其特征在于，将磁铁的宽度C和所述一对跟踪线圈间的间隙B设定为1∶0.75的比率。
11.如权利要求8的拾取器驱动机构，其特征在于，所述聚焦线圈和所述一对跟踪线圈以相互垂直的关系缠绕在透镜支架中。
12.一种拾取器驱动机构，包括：
拾取器基体；
可动地设置在拾取器基体上的透镜支架，该透镜支架有一安装在其上的物镜；
一对直立于拾取器基体上方的磁轭，相互分开预定的距离；
附于一个磁轭内侧的磁铁；
聚焦线圈和一对跟踪线圈，它们与磁铁和磁轭共同作用构成电磁回路，以便沿聚焦和跟踪方向驱动透镜支架，
将磁铁和磁轭各自的宽度C和A设定为1∶0.8-1.2的比率，
将磁铁的宽度C和所述一对跟踪线圈间的间隙B设定为1∶0.6-0.9的比率，
使磁铁低于一个磁轭，以便磁铁的中心从其初始位置下移一个对应于磁铁高度的4-12％的距离。
13.如权利要求12的拾取器驱动机构，其特征在于，将磁轭和磁铁的各自的宽度A和C设定为1∶1的比率。
14.如权利要求12的拾取器驱动机构，其特征在于，将磁铁的宽度C和所述一对跟踪线圈间的间隙B设定为1∶0.75的比率。
15.如权利要求12的拾取器驱动机构，其特征在于，所述聚焦线圈和所述一对跟踪线圈以相互垂直的关系缠绕在透镜支架中。
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