CN1459780A - 用于光学拾取头的致动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光学拾取头的致动器。用于光学拾取头的致动器在聚焦方向和跟踪方向驱动其上安装物镜的托板，该致动器包括一对安装到基底上的磁铁；以及安装到托板上以便放置在磁铁之间的扁平线圈。每个磁体具有如下的形式，即，磁铁的N和S极在垂直和水平非对称分隔的四个区域内交替磁化。在上述结构中，所述用于光学拾取头的致动器可以受托板移动时灵敏度变化的影响较小，并且可以通过减小形成在磁铁上的磁化间隙的数量来减小电磁驱动单元的尺寸。

Description

用于光学拾取头的致动器

技术领域

本发明涉及一种用于光学拾取头的致动器，且更具体的说，涉及一种利用扁平线圈的光学拾取头致动器。

背景技术

通常，光学拾取头通过将光线经由物镜照射到作为记录介质的盘片上来记录信息，或通过接收从盘片反射的光线再现信息。光学拾取头包括一个致动器，该致动器调节物镜的位置，从而光线照射到盘片的精确位置上。

图1示出传统的用于光学拾取头的致动器的结构。参照图1，用于光学拾取头的致动器包括其上安装物镜1的托板(blade)20、支撑托板2以便使托板20能够朝向托架3移动的多条导线7、安装到基底4上作为在聚焦方向Z和跟踪方向X驱动托板2并调节物镜1的位置的电磁驱动单元的一对磁铁5、以及安装到托板2上以布置到该对磁铁5之间的扁平线圈6。

如图2所示，多个图形线圈6a和6b形成在扁平线圈6中。从而，如果电流流过多个图形线圈6a和6b，则产生通过与磁铁5的相互作用而生成的电磁力，进而托板2被驱动。附图标记6a和6b分别标示聚焦线圈和跟踪线圈。在现有技术中，采用缠绕在托板2预定位置处的绕组线圈取代扁平线圈6a和6b，但是扁平线圈6是优选的，以用于减小光学拾取头的尺寸。

如图2和3所示，每个磁铁的一侧极化成若干个部分。由于用于聚焦和跟踪的图形线圈6a和6b因扁平线圈6的结构特性而放置在一个平面上，每个磁铁5形成为如图2和3所示的极化结构，从而形成对应于每个图形线圈6a和6b的磁力线。

如果每个磁铁5的一侧极化为若干部分，磁化间隙G存在于每个磁铁5的磁极之间。磁化间隙G一般具有约0.2～1.2mm的宽度，细小型磁铁的尺寸仅为3.5～4mm，半高度型磁铁的尺寸仅为5～7mm，因此磁化间隙G的宽度W不能忽略。尤其是，如图2和3所示，在其中水平方向三个位置处和垂直方向两个位置处形成磁化间隙G的结构中，磁化间隙G的宽度W的总和更大地影响每个磁铁5的尺寸。此外，如果极化变成更加活性(active)，那么就减小了产生电磁力所需的有效磁铁面积，从而降低了灵敏度。

从而，需要一种用于光学拾取头的致动器，其能够是磁铁的极化数量最小，并防止致动器灵敏度降低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于光学拾取头的致动器，该致动器可以通过减小磁铁极化的数量来防止致动器灵敏度的降低，并减小光学拾取头的尺寸。

于是，为了实现上述目的，提供了一种用于光学拾取头的致动器，以便在聚焦和跟踪方向驱动其上安装物镜的托板。这个致动器包括一对安装在基底上的磁铁、以及安装在托板上以便放置在磁铁之间的扁平线圈。每个磁铁具有如下形式，即，其中磁铁的N和S极在垂直和水平非对称分开的四个区域内交替极化。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明优选实施例，本发明上述目的和优点将变得更清楚，图中：

图1示出传统的用于光学拾取头的致动器；

图2示出图1所示的用于光学拾取头的致动器的电磁驱动单元；

图3示出图2所示的电磁驱动单元的磁铁；

图4示出根据本发明的光学拾取头的致动器；

图5示出图4所示的用于光学拾取头的致动器的电磁驱动单元；

图6示出图5所示的电磁驱动单元的扁平线圈；

图7示出图5所示电磁驱动单元的扁平线圈和磁铁之间的初始位置的相互关系；

图8A到11B示出控制所导致的自图7所示的初始位置的位置变化；

图12到15分别是将现有技术中由用于光学拾取头的致动器位移所造成的灵敏度变化与本发明中的相比较的曲线。

具体实施方式

图4示出根据本发明的用于光学拾取头的致动器的结构。参照图4，托架30放置在基底30上，而其上安装物镜10的托板20由多条导线70支撑，以便是托板20能够朝向托架30移动。并设置了在聚焦方向Z和跟踪方向X驱动托板20并控制物镜10的位置的电磁驱动单元。电磁驱动单元包括安装成与基底40相对的一对磁铁50以及安装到托板20上以放置在该对磁铁50中各磁铁之间的扁平线圈60。

如图5所示，该对磁铁50中的每个磁铁具有如下形式，即，磁铁50的N和S极在垂直和水平方向非对称分开的四个区域内交替磁化。也就是说，该对磁铁50中的每个磁铁由水平磁化间隙G1上下分隔成两个部分，而水平磁化间隙G1具有上部和下部分开同时穿过比该对磁铁50中每个磁铁的中心高的部分的形式。从而，水平磁化间隙G1的上部和下部非对称地分成两个部分。同样，上下分开的两个部分的水平磁化间隙G1d上部由第一垂直磁化间隙G2在此分成两个部分，第一垂直磁化间隙G2从该对磁铁50中每个磁铁的中心朝向图5的右侧非对称地左右分隔。同样，水平磁化间隙G1d下部由第二垂直磁化间隙G3左右分隔。第二垂直磁化间隙G3从该对磁铁50中每个磁铁的中心朝向图5的左侧非对称地左右分隔。该对磁铁50中每个磁铁的N和S极在所分隔的四个部分内交替磁化。当然，相反磁极布置在该对磁铁50中每个磁铁的相对一侧上，以便产生吸引力。

扁平线圈60放置在非对称地四分并磁化的该对磁铁50中各磁铁之间，扁平线圈60包括其上形成聚焦线圈61a的聚焦衬底61，和其上形成跟踪线圈62a的跟踪衬底62。聚焦衬底61的聚焦线圈61a由相对于垂直线V对称布置的一对封闭环形形成。跟踪衬底62的跟踪线圈62a由相对于水平线H上下布置且相对于垂直线V对称布置的一对封闭环形形成，其中水平线穿过聚焦线圈61a的中心。跟踪衬底62以相同的形式分别固定到聚焦衬底61的前侧和后侧上。

该对磁铁50中每个磁铁与扁平线圈60的初始相对位置如图7所示。在这个状态下，如果进行物镜10的位置控制，电流流过扁平线圈60，并由此托板20移动。在此，扁平线圈60固定于托板20上。下面将描述托板20在扁平线圈60位置内的运动。

图8A和8B示出当向下进行聚焦控制并由此托板20下降到最低位置时该对磁铁50中每个磁铁与扁平线圈60的相对位置。图9A和9B示出在图8A所示的下降状态下进行跟踪控制并由此托板20移动到右极限的情况。根据本发明，在水平方向只有第一和第二垂直极化间隙G2和G3，因此与图1所示的现有技术的结构相比磁铁的有效面积相对大。即使好像由第一和第二垂直磁化间隙G2和G3在水平那个方向形成两段间隙，但由于第一和第二磁化间隙G2和G3为了非对称分隔而交替布置，因此其实际上与一段间隙相同。从而，可以获得比现有技术中更大的磁铁有效面积，这与用于光学拾取头的致动器的灵敏度的提高关系紧密。如图8A到9B所示，即使聚焦控制和跟踪控制同时进行，并由此托板20移动到极端位置处，该对磁铁50中每个磁铁面对扁平线圈60的有效面积也可以有效地予以保持。

相反，图10A和10B示出当向上进行聚焦控制并由此托板20上升到最高位置时，该对磁体50中每个磁铁与扁平线圈60的相对位置。图11A和11B示出在图10A所示的上升状态下进行跟踪控制，并由此托板20移动到左极限的情况。类似地，即使托板20移动到极限位置，扁平线圈60和用于跟踪控制的该对磁铁50中每个磁铁之间的有效面积也可以有效地予以保持。

如果有效面积通过非对称磁化的该对磁铁50中的每个磁铁以及与该对磁铁50中每个磁铁相对应的扁平线圈60予以保持，那么就可以增大用于光学拾取头的致动器的灵敏度。如果用于光学拾取头的致动器的灵敏度较高，那么在供给相同电流的情况下就可以获得更大的移动托板20的力。图12到15分别是将现有技术中由用于光学拾取头的致动器的位移导致的灵敏度变化与本发明中的相比较的曲线。曲线的最大值代表未进行聚焦或跟踪控制的初始状态下的灵敏度，即，在供给相同电流情况下影响于光学拾取头的致动器的最大力。在这种情况下，聚焦线圈61a、跟踪线圈62a、和该对磁铁50中彼此面对的各磁铁的极化部分的有效面积最大，由此可以获得用于光学拾取头的致动器的最大灵敏度。如果托板20在聚焦方向Z和跟踪方向X上从最高点移动，则有效面积逐渐减小，从而用于光学拾取头的致动器的灵敏度逐渐降低。

图12示出由致动器在聚焦方向上移动而导致的聚焦方向上灵敏度变化。从图12可以看出在本发明的结构中最大值和最小值之间的偏差比在传统结构中的减小很大，也就是说，传统结构中初始状态下的灵敏度几乎与根据本发明的结构中初始状态下的灵敏度类似，但是当开始聚焦控制时，传统结构中初始状态下的灵敏度快速减小，并因此托板20的位移增大。然而，在根据本发明的结构中，灵敏度的降低不很严重，并因此可以保持与初始状态下的相类似的灵敏度。

图13示出由致动器在跟踪方向上移动而导致的在聚焦方向上的灵敏度变化。从图13可以看出与传统的用于光学拾取头的致动器相比，根据本发明的用于光学拾取头的致动器的灵敏度较高。

图14示出由致动器在聚焦方向上移动而导致的在跟踪方向上灵敏度的变化。类似地，从图14可以看出与传统的用于光学拾取头的致动器相比，最大值和最小值之间的偏差减小更多。

图15示出由致动器在跟踪方向上位移而导致的跟踪方向上的灵敏度变化。从图15可以看出传统的用于光学拾取头的致动器与根据本发明的用于光学拾取头的致动器呈现出类似的灵敏度。

由此，总地可以得知根据与传统的用于光学拾取头的致动器相比，本发明的用于光学拾取头的致动器受托板20移动导致的灵敏度变化的影响较小。这是由于即使托板20移动，扁平线圈60和磁铁50之间的有效面积也得以适度地保持。于是，根据本发明的用于光学拾取头的致动器可以通过减少形成在该对磁铁50中每个磁铁上的磁化间隙的数量来减小电磁驱动单元的尺寸，同时受托板20移动时灵敏度变化的影响较小。

如上所述，根据本发明的用于光学拾取头的致动器具有如下优点：

首先，由于在水平和垂直方向上，形成在一个磁铁上的磁化间隙的数量减小，可以通过减小电磁驱动单元的尺寸，整个用于光学拾取头的致动器可以做得纤细；

第二，在聚焦和跟踪控制过程中由托板位移导致的灵敏度变化可以减小，并由此可以增大控制的可靠性。

虽然本发明已经参照其优选实施例加以特定图示和描述，本领域技术人员可以理解在不背离所附权利要求书限定的本发明精髓和范围前提下可以在形式和细节上作出各种变化。

Claims (4)

1.一种用于光学拾取头的致动器，以便在聚焦和跟踪方向上驱动其上安装物镜的托板，该致动器包括：

一对安装到基底上的磁铁；以及

安装到托板上以放置于磁铁之间的扁平线圈，

其中，每个磁铁具有如下形式，即，磁铁的N和S极在垂直和水平非对称分隔的四个区域内交替磁化。

2.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，扁平线圈包括其上形成聚焦线圈的聚焦衬底和固定到聚焦衬底上的跟踪衬底，其中跟踪线圈形成在跟踪衬底上。

3.如权利要求2所述的致动器，其特征在于，聚焦线圈由相对于垂直线对称布置的一对封闭环形形成，而跟踪线圈由相对于穿过聚焦线圈中心的水平线上下布置并相对于所述垂直线对称布置的一对封闭线圈形成。

4.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，形成磁铁四个区域之间的边界的磁化间隙包括：

水平方向穿过磁铁并将磁铁分成上下两个部分的水平磁化间隙；

从水平磁化间隙的上部相对于垂直线非对称地分隔磁铁的第一垂直磁化间隙；以及

从水平磁化间隙的下部，将磁铁以与第一垂直磁化间隙相反的左右比例非对称分隔的第二垂直磁化间隙。

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