CN1410979A - 光学拾取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供一种光学拾取装置，以安定的重量均衡方式配置聚焦线圈及循轨线圈，除了可防止镜座的构造性共振，还可实现倾斜伺服，最适合于能极度薄型化的笔记本型计算机。为达前述目的，本发明以可动线圈方式驱动控制固定物镜的镜座，并以移动前述物镜的位置来调整光束对光盘的照射位置的光学拾取装置，且将聚焦线圈7a、7b配置固定成令一对线圈主体以配置于镜座1中央部的物镜4为中心而彼此对称，且于前述各聚焦线圈的两侧配置一对循轨线圈8a、8b、8c、8d而构成物镜驱动部。
Description
技术领域
本发明涉及一种为了组装于个人计算机(以下简称为计算机)、尤其是笔记本型计算机而加以改良的光盘装置的光学拾取装置。
背景技术
一般而言，用以进行简称为CD(光盘)、DVD(多功能数字盘片)的光盘的记录的再生或记录其信息的光盘装置，是计算机的标准装备，是执行高度信息处理所不可或缺的装备。同时，随着记录密度的高度化及读取速度、写入速度等的高速化，而要求具有更高精密度与信赖度。
图8为桌上型计算机较常采用的光盘装置的光学拾取装置，于该装置中，半导体激光组件101产生的光束会透过光束分裂器102，入射至设于镜座103内的物镜104。光束通过此物镜104聚光，在光盘D的记录面上形成的微小信息坑形成光束点。
光盘D的记录面反射的光束会透过物镜104折回，并因光束分裂器102而朝直角方向反射。其次，利用以光电二极管105检测的光束强度，而可读取光盘D的记录信息坑。
然而，高速旋转的光盘D，因存在有面振动及偏心，故对于此种面振动及偏心，是利用物镜驱动装置使物镜104随动，使光束点经常正确地照射于光盘D的记录信息坑上。
此物镜驱动装置，于支持物镜104用的镜座103侧面卷装聚焦线圈106，且于镜座103对向的两面各配置一对循轨线圈107。并将永久磁铁108及磁轭座109配置成夹着此聚焦线圈106及循轨线圈107，而构成磁性电路。前述镜座103以悬吊线110及悬吊座111支撑，利用流过前述聚焦线圈106及循轨线圈107的控制电流来驱动镜座103整体，使物镜104能正确的定位。
其次，图9所示的光学拾取装置则是被开发供作组合于笔记本型计算机的光盘装置之用，为了将其组合于笔记本型计算机的扁平本体，各构件的构成都呈现极扁平化。该图中，符号112代表镜座，其前端支持着物镜113，另一端则固定着聚焦线圈114。前述聚焦线圈的开放端面固定着2个循轨线圈115，以悬吊线116及悬吊座118。而从侧方向进入配设于磁轭座119的下方壳体(图上未标示)的立镜120的光束会入射至物镜113。
如图8所示方式构成的光学拾取装置，是以物镜104为中心，而将聚焦线圈106及循轨线圈107作点对称方式配置，故整体无质量上的偏置，线圈产生的驱动力也可均等地作用于重心，故即使以低驱动频率执行循轨伺服及聚焦伺服，镜座103也不会倾斜。而且即使以高频执行循轨伺服及聚焦伺服时，镜座103也不致产生共振，为其优点。
然而，此一构成的光学拾取装置，因光束从镜座103的底面入射，光学构件必须配置于磁轭座109的下部。采用此种构造，会增加光盘装置整体的厚度，而不适合笔记本型计算机，但可使用于整体体积较大的桌上型个人计算机。
另一方面，随着笔记本型计算机的薄型化倾向愈来愈显著，为了因应此薄型化，而广采图9所示的光学拾取装置的构成。利用此种构成时，除了镜座112必须极扁平化的同时，为了防止共振的发生，也必须采用高弹性系数的液晶聚合物等极昂贵的材料。
装配在固定于镜座112上的聚焦线圈114的循轨线圈115，因只在单侧配设一对，故为重量平衡不均的构成。而且，因前述线圈部分及物镜113份别位于纵向距离较远的两端，故整体构成上，和使用于桌上型计算机的图8所示光学拾取装置不同，并非以物镜为中心的点对称构成，而为重量均衡极差的悬臂支撑。
此种无法以点对称方式配置线圈的构成，且物镜113及驱动源的线圈的距离较远，重量均衡较差的镜座112悬臂支撑构成，在实施循轨伺服及聚焦伺服时，以低驱动频率也会使镜座112发生倾斜，且在高驱动频率时也会使镜座112发生高次共振，即使采用液晶聚合物等高弹性系数材料也无法防止此现象。
因此，因镜座112发生共振，故物镜的光束点也会处于共振状态下，故无法获得正确的聚焦伺服及循轨伺服。尤其是高倍速、高记录密度的DVD时，其磁道宽度只有0.74μm，共振的发生极可能导致读取及写入时发生错误。
另外，图8的桌上型计算机光学拾取装置中，虽然可以对应光盘的翘曲等，实施使物镜和其平行随动的倾斜伺服，但图9的笔记本型计算机光学拾取装置则因为线圈数受到限制，而无法实施此种倾斜伺服，也是其无法对应光盘的高倍速化及高记录密度的主要原因。
发明内容
本发明就是为了解决相关问题，其第1目的为：以物镜为中心的点对称方式配置聚焦线圈及循轨线圈，使其具有安定的重量均衡，而防止发生构造上的共振。
本发明的第2目的则是：实现现有的笔记本型计算机上不可能的倾斜伺服。
本发明的第3目的则是：为了实现厚度15mm以下的光盘装置，使光学拾取装置的厚度降至8.5mm以下，且光学构件必须配置于和镜座相同高度的位置。
本发明系以下列构成来解决前述问题。
第1构成：是以可动线圈方式驱动控制固定物镜的镜座，并以移动前述物镜的位置来调整光束对光盘的照射位置的光学拾取装置，且以配置于镜座中央部的物镜为中心，有一对线圈主体，聚焦线圈以使此一对线圈主体形成对称的方式实施配置并固定，且一对循轨线圈配置于前述各聚焦线圈的两侧并构成物镜驱动部；及
第2构成：在前述第1构成中，聚焦线圈的线圈主体在电流路上为独立构成：及
第3构成：在前述第1构成中，聚焦线圈的线圈主体在电流路上为一体构成；及
第4构成：在前述第1或第2构成中，镜座的各侧面以3条悬吊线实施悬臂支撑，从该悬吊线对各聚焦线圈及串联的循轨线圈提供驱动电流；及
第5构成：相对于上下悬吊线而配置于中间的悬吊线为软线；及
第6构成：是以可动线圈方式驱动控制固定物镜的镜座，并以移动前述物镜的位置来调整光束对光盘的照射位置的光学拾取装置，镜座上以物镜为中心，对称配置着聚焦线圈的线圈主体，前述镜座的侧面，物镜所在的中间部形成确保光路的切口：及
第7构成：是以可动线圈方式驱动控制固定物镜的镜座，并以移动前述物镜的位置来调整光束对光盘的照射位置的光学拾取装置，物镜的底面，以形成空间方式形成箱形镜座，前述空间内的物镜的正下方，设有可以反射从镜座侧面入射的光束的立镜；及
第8构成：在前述第7构成中，对应立镜的顶部的镜座内壁面，会形成退避槽；及
第9构成：在前述第7构成中，物镜及立镜的配置关系上，固定前述物镜的镜座移至下方时，前述物镜的最下部会位于较前述立镜的最上部更下方的位置：以及
第10构成：该镜座设有止动部，阻止该镜座摇动。
附图说明
图1为显示本发明的光学拾取装置及光学构件配置状态的平面图。
图2为显示本发明的镜座的平面图。
图3为显示本发明的光学拾取装置的内部构造的图式。
图4为说明本发明的镜座的构成的部份剖视侧面图。
图5为说明本发明的镜座的内部构造的图式。
图6为显示本发明使用的聚焦线圈及循轨线圈的立体图。
图7为显示本发明使用的聚焦线圈及循轨线圈的另一实例的立体图。
图8为显示现有桌上型个人计算机使用的光学拾取装置构造的立体图。
图9为显示现有笔记本型计算机使用的光学拾取装置构造的立体图。
图10为显示现有及本案实施例的光学拾取装置的循轨方向驱动时的频率响应特性的线图。【符号说明】1～镜座 2～悬吊座3a、3b、3c～悬吊线 4～物镜5、6～线圈收容部 7a、7b～聚焦线圈8a、8b、8c、8d～循轨线圈 9～切口10～立镜 11～磁轭座12～退避槽 13、14～磁轭片15～永久磁铁 16～光学构件图10中：1001 增益 1002 增益1003 一次共振点 1004 增益1005 相位 1006 高频共振1007 相位 1008 低频共振1009 实施形态 1010 现有技术1011 频率
具体实施方式
以下参照图面进行详细说明。图1为本发明光学拾取装置A、DVD用半导体激光组件B、及CD用半导体激光组件C的配置状态。前述各激光组件发射的光束，会经由多个的镜系统、透镜系统光学构件，形成前进至光学拾取装置A的物镜为止的光路。
前述光学拾取装置A如图2及图3所示，镜座1以悬吊座2的单侧各3条悬吊线3a、3b、3c以悬臂方式支撑。前述镜座1的中央固定着物镜4，以该物镜为中心，如图2所示，以上下对称方式形成线圈收容部5、6。而此线圈收容部5、6则如图1所示，收容着聚焦线圈7a、7b及循轨线圈8a、8b、8c、8d。利用此方式构成物镜驱动部，因前述聚焦线圈及循轨线圈的配置以物镜4为中心的点对称配置，整体具有十分良好的重量均衡。另外，聚焦线圈及循轨线圈系以粘着剂固定，且两线圈也以粘着剂固定于线圈收容部内。
前述悬吊线3a、3b、3c具有对各线圈的供电路的导线机能，一方的聚焦线圈上连接着单侧的2条悬吊线，另一方的聚焦线圈则连接着另一侧的2条悬吊线，4个循轨线圈8a、8b、8c、8c为串联，其终端分别连接着各1条的左右悬吊线。因此，可对循轨线圈8a、8b、8c、8c提供同一控制电流，且可对聚焦线圈7a、7b分别提供不同控制电流，故即使光盘偏向，也可实施使物镜4随时保持平行的倾斜伺服。另外，本实施例中，如图6所示，聚焦线圈及循轨线圈为分开构成，然而，也可如图7所示，为同一电流路的一体构成。此时，虽然无法使用聚焦线圈实施倾斜伺服，但单侧只要2条悬吊线即可。
然而，如本实施例所示，以单侧3条悬吊线悬臂支撑镜座，配置于中间的悬吊线3b会成为对应上下悬吊线3a、3c的弯曲的电阻器，而确认聚焦方向发生不安定共振。该中间的悬吊线3b为了不受弯曲的影响，因而必须比上下的悬吊线3a、3b具有更佳的柔软性。
针对此问题，例如使中间的悬吊线3b的直径为上下悬吊线3a、3c的直径的80％以下，则其弹簧常数约为41％，而可以获得柔软的变形。另外，若采用和上下悬吊线3a、3c相同的直径的中间悬吊线3b时，也可利用在其中间部份附与折痕来增加其柔软性。
其次，在固定前述悬吊线3a、3b、3c的端部的镜座1上，会如图4所示，在将光束导入物镜4的侧面会形成切口9。如图5所示，此镜座1的物镜底面会形成箱型空间，配置于前述空间内的磁轭座下方的壳体(图上未标示)内则固定着立镜10。为了在前述空间内可以将此偏向透镜10配置于较高的位置，而在镜座1的内壁侧形成退避槽12，使立镜10的顶部10a可卡入此退避槽内。利用此方式，聚焦伺服而使镜座1向下降时，因退避槽12而可获得充份的距离，而可将立镜10配置于空间内相对较高的位置，获得光学拾取装置整体的扁平化。因此，固定于镜座的物镜4的最下部，可移至比立镜的项部(最上部)更低的位置。
其次，端部固定着悬吊座2的磁轭座11的另一端，设有立起的磁轭片13…、14…，其中一方的磁轭片13…上则固定着永久磁铁15…。因此，永久磁铁15…及磁轭片13…之间会形成磁性电路，而如图1所示，此磁性电路内配置着聚焦线圈7a、7b及循轨线圈8a、8b、8c、8c。两线圈位于磁性电路内时，虽然可以采取使聚焦线圈7a、7b的两侧均可承受磁场作用的配置，但循轨线圈8a、8b、8c、8c的配置上，为了使循轨线圈8a、8b、8c、8c只有一侧承受磁场作用，而如图1及图6所示，将其配置于偏离聚焦线圈7a、7b的中心的位置。
如上面所述，以图3所示的本发明光学拾取装置的组合，聚焦线圈7a、7b及循轨线圈8a、8b、8c、8c以物镜4为中心的点对称配置。且为悬吊线会分别对前述聚焦线圈7a、7b提供控制电流的状态，故立镜10整体可收容于镜座1内。利用此方式，配置于镜座1旁边的透镜等光学构件16，也可限制于镜座1及磁轭座11的厚度范围内。
另外，本发明的光学拾取装置的镜座1在其主体上张贴着抵接永久磁铁15…的止动部1a、1b、1c、1d。当承受到外部冲击时，可以避免未受到任何拘束而呈浮动状态的镜座1会朝循轨方向摇动、且可防止悬吊线3a…产生塑性变形。另外，正常的安定动作时，因前述止动部及永久磁铁间存在间隙，即使因控制时的循轨动作而使镜座1朝循轨方向摇动时，止动部也不会和永久磁铁接触。
亦即，利用此种构成，即使受到外部冲击而使镜座1处于摇动状态下，其摇动范围也会被限制于前述止动部1a、1b、1c、1d和永久磁铁15…抵接的范围内，不会对悬吊线3a…产生影响。本实施例中，以物镜4为中心配置于大约点对称的4部位，单侧2部位的止动部会同时抵接永久磁铁，因此，不会产生旋转力矩。另外，此种止动部并不限于前述4部位，例如，也可在镜座的上下增设。
图10为现有及本专利申请实施例的光学拾取装置的循轨方向驱动时频率反应特性。
图10中，横轴为循轨方向的驱动频率(Hz)、左纵轴为增益(dB)、右纵轴为相位(deg)。
如图10所示，现有的光学拾取装置会产生低频共振及高频共振，而使增益及相位产生不连续变动，因而有循轨特性降低的问题。
相对于此，本专利申请的光学拾取装置中，聚焦线圈及循轨线圈以透镜为中心的线对称配置，且3条悬吊线当中的中间位置的悬吊线具有相当的柔软性，故可抑制低共振频率及高共振频率的增益及相位的变动，因而，可提高循轨特性。
另外，虽然图标只是针对循轨方向驱动时的频率反应特性，然而，聚焦方向驱动时也是相同情形，故利用本专利申请的光学拾取装置，也可抑制低共振频率及高共振频率的增益及相位的变动，因而提高聚焦特性。
【发明的功效】
利用前面详细说明的本发明，因聚焦线圈及循轨线圈以物镜为中心的点对称配置，具有十分安定的重量均衡，故可防止因构造而导致的镜座倾斜及共振的问题。因此，即使笔记本型计算机也可实现高倍速、高记录密度。
另外，利用本发明，聚焦线圈可以采用以物镜为中心的各自独立的对称配置，故各个聚焦线圈可以流过不同的控制电流，而可实现倾斜伺服，而防止光盘的翘曲等导致读取及写入错误。
利用本发明，因在镜座的侧面形成至物镜的光路，而可以在和镜座相同的高度配置光学构件，因此，光学拾取装置整体的厚度可以变得极薄，尤其是可提供对笔记本型计算机极为有用的光盘装置。
Claims (10)
1.一种光学拾取装置，以可动线圈方式驱动控制固定物镜的镜座，使前述物镜的位置移动以调整光束对光盘的照射位置，其特征在于：
将聚焦线圈配置固定成令一对线圈主体以配置于镜座中央部的物镜为中心而彼此对称，且于前述各聚焦线圈的两侧配置一对循轨线圈而构成物镜驱动部。
2.如权利要求1所述的光学拾取装置，其特征在于：该聚焦线圈的线圈主体在电流路上为独立构成。
3.如权利要求1所述的光学拾取装置，其特征在于：该聚焦线圈的线圈主体在电流路上为一体构成。
4.如权利要求1所述的光学拾取装置，其特征在于：该镜座的各侧面以3条悬吊线实施悬臂支撑，从该悬吊线对各聚焦线圈及串联连结的循轨线圈提供驱动电流。
5.如权利要求4所述的光学拾取装置，其特征在于：相对于上下悬吊线，令配置于中间的悬吊线为软线。
6.一种光学拾取装置，以可动线圈方式驱动控制固定物镜的镜座，使前述物镜的位置移动以调整光束对光盘的照射位置，其特征在于：
以物镜为中心将对称聚焦线圈的线圈主体配置于镜座上，且于前述镜座的侧面，在物镜所在的中间部形成确保光路的切口。
7.一种光学拾取装置，以可动线圈方式驱动控制固定物镜的镜座，使前述物镜的位置移动以调整光束对光盘的照射位置，其特征在于：
将镜座形成为箱形，使物镜的底面形成空间，于该空间内的物镜的正下方设有可以反射从镜座侧面入射的光束的立镜。
8.如权利要求7所述的光学拾取装置，其特征在于：在对应于立镜的顶部的镜座内壁面，形成有退避槽。
9.如权利要求7所述的光学拾取装置，其特征在于：物镜及立镜的配置关系，是令支持该物镜的镜座移至下方时，该物镜的最下部位于较前述立镜的最上部更下方的位置。
10.如权利要求1至8中任一项所述的光学拾取装置，其特征在于：该镜座设有止动部，以阻止该镜座摇动。
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