CN1462034A - 透镜驱动装置及其线圈衬底 - Google Patents
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Abstract
用于透镜驱动装置(150)的线圈衬底(80，90)被设置在光盘驱动装置中。该线圈衬底包括设置在基本矩形的衬底上的一个跟踪线圈(60)及一对聚焦线圈(40)。这一对聚焦线圈在衬底长边的方向上被布置在跟踪线圈的两侧。跟踪线圈及聚焦线圈在衬底长边的方向上基本对齐，或在衬底的短边方向上具有基本相等的长度。因此，线圈衬底短边方向上线圈的长度可作得小些。由此可减小线圈衬底及磁铁的尺寸，及可获得整个透镜驱动装置的小型化。
Description
技术领域
本发明涉及用于在盘上记录信息和/或从盘上读取记录信息的盘播放器的透镜驱动装置。尤其是，本发明涉及使用扁平线圈的透镜驱动装置。
背景技术
已公知一种透镜驱动装置，它在透镜光轴方向(即聚焦方向)上驱动一个物镜，用于在光学地记录了信息的盘上读出信息时将读光束会聚在盘表面上，及在垂直透镜光轴的方向(即跟踪方向)上驱动物镜，以使读光束跟随信息轨迹。
日本专利申请公开文献(JP-A)No.2001-229557公开了这样一个透镜驱动装置的例子。该透镜驱动装置是一个印刷线圈类型的，它包括由构图及腐蚀一个聚焦线圈与跟踪线圈形成的扁平线圈衬底，这些衬底借助粘剂或类似物被固定在保持物镜的支架的两个侧面上。在该透镜驱动装置中，为了相对一个基本上以U形状磁化的磁铁的磁化边界线将聚焦线圈及跟踪线圈布置在合适位置上，聚焦线圈及跟踪线圈必需在线圈衬底上彼此位移地形成。在上述透镜驱动装置的例子中聚焦线圈被布置在透镜光轴方向上跟踪线圈上方的一个位置上。因此线圈衬底需要在透镜光轴方向上具有一定长度，及由此存在透镜驱动装置尺寸变大的问题。
相反地，日本专利申请公开文献(JP-A)No.2001-118265公开了另一类型的透镜驱动装置。在该透镜驱动装置中同时用作聚焦线圈及跟踪线圈的线圈被形成在线圈衬底上，以致线圈衬底的宽度在上下方向上(即在透镜光轴方向上)变小。
但是，在该透镜驱动装置中，因为线圈同时用作聚焦线圈及跟踪线圈，供给线圈的电流极性应被转换用于聚焦控制和跟踪控制，及由此存在控制复杂的问题。
发明概述
本发明的作出是为了解决上述问题。本发明的目的是提供一种用于透镜驱动装置的线圈衬底，它能获得小型化而无需复杂的控制、如供给线圈的电流的转换控制。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于透镜驱动装置的线圈衬底，它包括：一个基本上矩形的衬底；一个设置在衬底上的跟踪线圈；及一对聚焦线圈，它在衬底长边的方向上被布置在跟踪线圈的两侧。
上述用于透镜驱动装置的线圈衬底用于光盘等的驱动单元的传感，及包括设置在基本矩形的衬底上的一个跟踪线圈及一对聚焦线圈。这一对聚焦线圈在衬底长边的方向上被布置在跟踪线圈的两侧。因此，衬底短边方向上的长度可制作得小些，及可减小线圈衬底的尺寸。
在上述用于透镜驱动装置的线圈衬底的一个优选特征中，跟踪线圈及聚焦线圈在衬底长边的方向上基本对齐。在上述用于透镜驱动装置的线圈衬底的另一优选特征中，跟踪线圈及聚焦线圈在衬底的短边方向上具有基本相等的长度。因此，线圈衬底短边方向上的长度可被进一步减小。
根据本发明的另一方面，提供了一种透镜驱动装置，它包括：一个基座；固定在基座上的磁铁；一个透镜支架，它可在聚焦方向上及在跟踪方向上可运动地被支承在磁铁的附近；及安装在透镜支架上的线圈衬底，其中线圈衬底包括：设置在衬底上的跟踪线圈，及一对聚焦线圈，它在衬底长边方向上被布置在衬底上跟踪线圈的两侧。
在上述透镜驱动装置中，磁铁被固定在基座上，透镜支架可运动地被支承在磁铁的附近。因为线圈衬底安装在透镜支架上，通过对在磁铁产生的磁场内的线圈衬底供给电流，透镜支架可在聚焦方向及跟踪方向上运动。该线圈衬底包括在基本矩形的衬底上的一个跟踪线圈及一对聚焦线圈。这一对聚焦线圈在衬底长边的方向上被布置在跟踪线圈的两侧。因此，衬底短边方向上的线圈衬底的长度可作得小些，及由此透镜驱动装置本身可作得小些。
在上述透镜驱动装置的一个优选特征中，跟踪线圈及聚焦线圈在衬底长边的方向上基本对齐。在上述透镜驱动装置的另一优选特征中，跟踪线圈及聚焦线圈在衬底的短边方向上具有基本相等的长度。因此，线圈衬底短边方向上的长度可被进一步减小。
在透镜驱动装置的另一特征中，磁铁具有多个由S极区域及N极区域彼此相邻构成的磁化边界线，及与聚焦线圈对应的磁化边界线相对于与跟踪线圈对应的磁化边界线是倾斜的。因此，与具有的对应聚焦线圈的磁化边界线及对应跟踪线圈的磁化边界线彼此正交的情况相比，磁铁本身可被作得小些。
在透镜驱动装置的另一特征中，磁铁具有多个由S极区域及N极区域彼此相邻构成的磁化边界线，及其中线圈衬底被布置在这样的位置上，即每个跟踪线圈及聚焦线圈跨在相应的磁化边界线上。
在一个专门的实施例中，磁铁具有三个由S极区域及N极区域彼此相邻构成的磁化边界线，及这三个磁化边界线与三个直线相重合，这三个直线是将矩形磁铁一个长边的中点与磁铁另一长边的两个端点及一个中点相连接形成的。在另一实施例中，磁铁具有三个由S极区域及N极区域彼此相邻构成的磁化边界线，及这三个磁化边界线与三个直线相重合，这三个直线包括：连接矩形磁铁一个长边的中点与该磁铁另一长边的中点形成的一个直线，及连接该磁铁一个长边的两个端点与另一长边的两个中间点形成的两个直线，相对另一长边的中点来说这两个中间点的位置更靠近另一长边的各端部。由于这些布置，用于透镜支架在聚焦方向及跟踪方向上移动透镜支架的力可被合适地产生。
根据另一特征的透镜驱动装置可包括一对彼此相对应地布置的磁铁及一对面向着每个磁铁布置的线圈衬底。在该情况下，透镜支架可根据这对磁铁及线圈衬底稳定地运动。
当结合以下简要说明的附图阅读了下面对本发明的优选实施例的详细描述后，将会更加明白本发明的特点、实用性及其它的特征。
附图的简要说明
图1A及1B是表示根据本发明一个实施例的透镜驱动装置结构的视图。
图2是图1A及1B中所示透镜驱动装置基本部分的分解透视图。
图3是表示在图1A及1B上所示的透镜驱动装置中所使用的线圈衬底的结构的概要平面图。
图4A及4B是在图1A及1B上所示的透镜驱动装置中所使用的磁铁的平面图。
图5A及5B是表示聚焦线圈及跟踪线圈工作在聚焦控制及跟踪控制中的示意图。
图6A及6B是表示使用在图1A及1B所示的透镜驱动装置中的一个磁铁的变型实施例的平面图。
图7A及7B是表示使用在图1A及1B所示的透镜驱动装置中另一线圈衬底的结构的概要平面图。
图8A及8B是表示使用在图1A及1B所示的透镜驱动装置中又一线圈衬底的结构的概要平面图。
优选实施例的详细描述
现在将参照附图来详细描述本发明的优选实施例。
图1A及1B是表示根据本发明一个实施例的透镜驱动装置150的结构的视图。图1A是该透镜驱动装置的平面图，及图1B是它的侧视图。图2是表示磁铁11及12与线圈衬底80及90的位置关系的概要透视图，这些磁铁及线圈衬底组合地构成根据本发明实施例的透镜驱动装置150。以下将参照图1A及1B来描述透镜驱动装置150的结构。
在本发明该实施例的透镜驱动装置150中，一对L形的磁轭13通过多个螺丝14被固定在板状致动器基座10上。用于形成磁场结构的磁铁11及12被固定在L形的磁轭13上，及L形的磁轭13彼此面对面地设置在致动器基部10上及在它们之间设有预定磁隙。此外一个支承基座20通过螺丝14被固定在致动器基部10上，及固定在支承基座20上的四个支承丝21支承着可运动部分100，该可运动部分可在磁铁11及12之间在上下方向及左右方向上运动。
可运动部分100具有：基本上方形的透镜支架30，它将物镜31保持在其内部；线圈衬底80，它通过粘剂或类似物在面对磁铁11的振动方向(图1A中箭头J)上被固定在透镜支架30的侧面；及线圈衬底90，它通过粘剂或类似物在面对磁铁12的振动方向(图1A中箭头J)上被固定在透镜支架30的侧面。在透镜支架30的跟踪方向(图1A中箭头T)突出地构成的四个支承部分32a，32b被四个支承丝21支承。由此，可运动部分100可运动地被支承在聚焦方向(图1B中箭头F)及跟踪方向上。
支承丝21由导电的条状或板状弹性件构成，它的一端被碾压及增大，以提供引出线部分22a。支承丝21的一部分在支承基座20模制时通过外部(outset)模制等方式被整体地模制。支承丝21的另一端以相同方式被碾压及增大以提供连接部分22b，及通过粘剂或类似物被固定到形成在透镜支架30上的四个支承部分32a，32b上。
如图2中所示，磁铁11及12例如通过具有扁平的直角三角形形状的四个磁铁的S极面与N极面的组合而形成。图4A是磁铁11的平面图，及图4B是磁铁12的平面图。如这些图中所示，磁铁11及12通过基本相同形状的直角三角形磁铁以N极面与S极面彼此相邻地连接构成。作为其结果，磁铁的边界线形成磁化边界线L1。
如图1A及1B中所示，通过将磁铁11及12彼此面对面地布置及在其之间设有预定间隔，在磁铁11及12之间形成一个磁场。通过将电流供给到固定在该磁场内的透镜支架30上的线圈衬底80及90上的聚焦线圈及跟踪线圈，可运动部分100可在聚焦方向及跟踪方向上运动。
图3是线圈衬底80及90的平面图。如图3中所示，每个线圈衬底80及90包括一对聚焦线圈40a及40b和一个跟踪线圈60。线圈衬底80及90包括例如玻璃环氧树脂材料的层叠印刷衬底，及聚焦线圈40a及40b和一个跟踪线圈60以相同形状形成在它的两侧上。
根据本发明，如图3所示，跟踪线圈60被布置在一对聚焦线圈40a及40b之间。更具体地，跟踪线圈60在线圈衬底80或90的上下方向上纵向垂直地形成，及聚焦线圈40a及40b形成在跟踪线圈60的两侧上，及使得聚焦线圈40a及40b的纵向相对跟踪线圈60的纵向倾斜。这就是，跟踪线圈60被布置成跨在图4A及4B所示的磁铁11及12中心的磁化边界线L1上。聚焦线圈40a及40b被布置成分别跨在图4A及4B所示的磁铁的右侧及左侧的磁化边界线L1上。这里“线圈被布置成跨在磁化边界线上”意味着：不仅是磁化边界线L1位于线圈宽度方向的中心的情况，而且也是磁化边界线L1位于稍微偏离线圈中心的位置上的情况。换言之，只要磁化边界线L1位于线圈中间区域(不是被线圈环绕的区域)，它不一定要位于线圈的中心。这是因为，透镜支架驱动力可由供给线圈的电流及由磁化边界线确定的磁场来适当地获得-只要线圈由磁化边界线基本对称状态地分成两个区域，甚至当磁化边界线不一定位于线圈中心的情况下也行。
根据该布置，由于跟踪线圈60实际在垂直方向(即线圈衬底80或90的短边的方向)上被布置在一对聚焦线圈40a及40b的长度范围内，整个线圈衬底在垂直方向上的长度可被作得小些。因此，与聚焦线圈及跟踪线圈彼此在线圈衬底上在垂直方向上布置相比，线圈衬底的长度在垂直方向上可显著地减小。此外，由于线圈可在垂直方向沿线圈衬底的基本上整个长度上形成，线圈尺寸可被作得大些。其结果是，由于增大线圈的磁通交链，灵敏度可增高，及作为磁路的使用效率可被改善。
此外，由于聚焦线圈及跟踪线圈分别地构成，与设置共用的聚焦线圈及跟踪线圈相比，可消除转换控制的需要及使控制系统简化。
根据上述具有磁铁11及12的磁路，由于用于聚焦线圈的磁化边界线被设置在用于跟踪线圈的磁化边界线的两侧，及用于聚焦线圈的磁化边界线相对于用于跟踪线圈的磁化边界线倾斜地布置，磁路的高度可变小。通常，如果跟踪线圈被布置在聚焦线圈的两侧，磁路则需要基本上U形的磁化边界线，它包括延伸在水平方向上用于聚焦线圈的磁化边界线及延伸在垂直方向上用于跟踪线圈的磁化边界线。因此，难以减小磁路在高度方向上的尺寸。相反地，根据本发明将一对聚焦线圈布置在跟踪线圈的两侧，如图4A及4B所示，磁路这样形成，即用于跟踪线圈的磁化边界线延伸在垂直方向上及用于聚焦线圈的磁化边界线相对用于跟踪线圈的磁化边界线倾斜地延伸(即，非正交)。因此，在相对每个磁化边界线布置跟踪线圈及聚焦线圈时，它们在高度方向上的位置不需要很大的位移。这就是，跟踪线圈及聚焦线圈可通过它们被放置在高度方向基本相同的位置上或彼此在高度方向稍微偏移的位置上，即可相对磁化边界线正确地布置。因此，不仅线圈衬底的尺寸而且磁铁的尺寸可被减小。
以下，将参照图5A及5B来讨论根据本发明的透镜驱动装置在聚焦控制及跟踪控制时的操作。首先，参照图5A来描述聚焦控制。图5A是表示在聚焦控制时操作的概示图，它表示在磁铁11或12及线圈衬底80或90之间的位置关系。图中的标号100及101表示磁铁四个区域中的每个中的磁通方向。标号100表示从图纸的后表面侧指向其前表面侧的磁通，及标号101表示从图纸的前表面侧指向其后表面侧的磁通。
在图5A中，当电流在箭头Ia1及Ia2的方向上供给到聚焦线圈40a上时，根据该电流及由标号100及101所示的磁通方向，将产生力Fa1及Fa2。类似地，当电流在箭头Ib1及Ib2的方向上供给到另一聚焦线圈40b上时，根据该电流及磁通方向，将产生力Fb1及Fb2。因为聚焦线圈40a及40b具有相同尺寸及圈数(卷绕数)及相同的磁通交链着聚焦线圈40a及40b，力Fa1，Fa2，Fb1及Fb2的跟踪方向分量(即图5A中的水平方向分量)彼此相抵消，及在跟踪方向的总力变为零。因此，可运动部分100通过力Fa1，Fa2，Fb1及Fb2的聚焦方向分量(即垂直方向分量)的总和在向图5A的上方向(即接近盘的方向)上运动。另一方面，通过供给聚焦线圈40a及40b的电流极性的反向，使在聚焦线圈40a及40b中流过的电流的方向变成相反。其结果是，可运动部分100在向图5A的下方向(即离开盘的方向)上运动。因此，通过改变供给聚焦线圈40a及40b的控制电流的极性及大小，可运动部分100可在聚焦方向上运动。
接着，将参照图5B来描述跟踪控制。在图5B中由磁铁11或12的每个区域产生的磁通方向与图5A中的情况相同。当电流在箭头Ia3及Ib3的方向上供给到跟踪线圈60上时，将产生力T1及T2。因此，可运动部分100在跟踪方向(即图5B中的向右方向)上运动。相反地，通过供给跟踪线圈60的电流极性的反向，使在相反方向(即图5B中的向左方向)上产生出力。因此，通过改变供给跟踪线圈60的电流的极性及大小，可运动部分100可在跟踪方向上运动。
如上所述，根据本发明的透镜驱动装置，因为对于聚焦线圈40a及40b和跟踪线圈60可独立地执行驱动控制，与设置共用的聚焦线圈及跟踪线圈的情况相比，聚焦控制及跟踪控制可被简化。[磁铁的变型]
接着，将描述磁铁的一个变型实施例。图6A及6B表示磁铁11及12的变型实施例11a及12a。如通过与图4A及4B中所示的磁铁11及12的比较所理解的，图6A及6B所示的磁铁11a及12a具有下移的右及左的磁化边界线L2。这是为了防止当线圈衬底通过聚焦控制或跟踪控制运动时聚焦线圈或跟踪线圈进入反向磁场引起的控制失误。这就是，磁化边界线L2被布置在这样的位置上，即在整个线圈衬底通过聚焦控制向下运动的情况下或在整个线圈衬底通过跟踪控制向跟踪方向运动的情况下，聚焦线圈不进入超出磁化边界线的相反磁场区域。磁化边界线L2的位移量可参考聚焦控制或跟踪控制中聚焦线圈的运动范围来确定。这就是，磁铁被这样地构型，使得当根据线圈衬底的运动聚焦线圈运动了最大运动量时聚焦线圈也不进入超出磁化边界线L2的相反磁场区域。
图4及6所示的磁铁可通过具有直角三角形形状的各个磁铁的N极面与S极面相邻地组合而形成，及可替换地，它们也可通过磁化装置磁化磁衬底来产生。在使用磁化装置对磁性材料磁化产生磁铁的情况下，难以精确地形成如图4A及4B所示的磁铁11及12的底部中心部分的集中的磁化边界线。在这方面，由于图6A及6B中所示的磁铁11a及12a不具有磁化边界线被集中的部分，它们可相对容易地通过使用磁化装置对磁性材料磁化来产生。[线圈衬底的变型]
图7A及7B表示线圈衬底的变型实施例。这些线圈衬底使用了圆形线圈来取代基本矩形的线圈。即为，图7A的线圈衬底200包括聚焦线圈201a及201b，以及跟踪线圈202。图7B的线圈衬底210包括聚焦线圈211a及211b，以及跟踪线圈212。应指出，图7A表示与图4A及4B所示的磁铁一起使用的线圈衬底，及图7B表示与图6A及6B所示的磁铁一起使用的线圈衬底。
图8A及8B表示线圈衬底的另一变型实施例。这些线圈衬底使用了三角形线圈来取代基本矩形的线圈。即为，图8A的线圈衬底300包括聚焦线圈301a及301b，以及跟踪线圈302。图8B的线圈衬底310包括聚焦线圈311a及311b，以及跟踪线圈312。应指出，图8A表示与图4A及4B所示的磁铁一起使用的线圈衬底，及图8B表示与图6A及6B所示的磁铁一起使用的线圈衬底。
如上所述，跟踪线圈及聚焦线圈的形状不被限制在基本的矩形线圈上，它们可为圆形或其它形状。这就是，只要三角形形状、基本矩形形状、圆形形状或其它形状的线圈的范围被布置成跨在由磁铁形成的磁化边界线上，该线圈可作为聚焦线圈及跟踪线圈工作。
此外，如图7A，7B，8A及8B所示，即使在跟踪线圈及聚焦线圈的位置在线圈衬底的高度方向上稍微偏移时，通过将聚焦线圈布置在跟踪线圈的两侧，也可获得降低磁路高度的效果。实际上，与用于跟踪线圈的磁化边界线及用于聚焦线圈的磁化边界线彼此正交地设置的情况相比，该位移极其小。因此，根据本发明的、聚焦线圈被布置在跟踪线圈两侧的结构，甚至当三个线圈在线圈衬底的纵向上不精确对齐、但在高度方向稍微偏移的情况下，也可获得减小磁路及线圈衬底的作用。
如上所述，根据本发明的线圈衬底，一对聚焦线圈被布置在其长边方向上跟踪线圈的两侧上并使得它们可布置在基本相同的高度上，或基本上在长边方向上对齐。此外，对应聚焦线圈的磁化边界线相对于对应跟踪线圈的磁化边界线倾斜地布置。因此，包括磁铁及线圈衬底的磁路的尺寸可被减小，及透镜驱动装置本身也可变小。
本发明可在不偏离其精神或必要特征的情况下以另外具体的方式实施。因此当前的实施例可在所有方面被考虑为说明性的而非限制性的，本发明的范围应由所附权利要求书限定而非由以上说明确定，及所有落在该权利要求书等效范围意义内的变化应被包含在本发明的范围中。
2002年5月27日提交的日本专利申请2002-152054的全部公开内容，包括说明书、权利要求书、附图及摘要全部结合于此作为参考。
Claims (11)
1.用于透镜驱动装置(150)的线圈衬底(80，90)，包括：
一个基本上矩形的衬底；
一个设置在衬底上的跟踪线圈(60)；及
一对聚焦线圈(40)，它在衬底长边的方向上被布置在跟踪线圈的两侧。
2.根据权利要求1所述的用于透镜驱动装置(150)的线圈衬底(80，90)，其中跟踪线圈及聚焦线圈在衬底长边的方向上基本对齐。
3.根据权利要求1所述的用于透镜驱动装置(150)的线圈衬底(80，90)，其中跟踪线圈及聚焦线圈在衬底的短边方向上具有基本相等的长度。
4.透镜驱动装置(150)，包括：
一个基座(10)；
固定在基座上的磁铁(11，12)；
一个透镜支架(30)，它可在聚焦方向(F)上及在跟踪方向(T)上可运动地被支承在磁铁的附近；及
线圈衬底(80，90)，它安装在透镜支架上，其中线圈衬底包括：
设置在衬底上的跟踪线圈(60)，及
一对聚焦线圈(40)，它在衬底长边方向上被布置在跟踪线圈的两侧衬底上。
5.根据权利要求4所述的透镜驱动装置(150)，其中跟踪线圈及聚焦线圈在衬底长边的方向上基本对齐。
6.根据权利要求4所述的透镜驱动装置(150)，其中跟踪线圈及聚焦线圈在衬底的短边方向上具有基本相等的长度。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的透镜驱动装置(150)，其中磁铁具有多个由S极区域及N极区域彼此相邻构成的磁化边界线(L)，及其中与聚焦线圈对应的磁化边界线相对于与跟踪线圈对应的磁化边界线是倾斜的。
8.根据权利要求4-7中任意一项所述的透镜驱动装置(150)，其中磁铁具有多个由S极区域及N极区域彼此相邻构成的磁化边界线(L)，及其中线圈衬底被布置在这样的位置上，即每个跟踪线圈及聚焦线圈跨在相应的磁化边界线上。
9.根据权利要求4-7中任意一项所述的透镜驱动装置(150)，其中磁铁具有三个由S极区域及N极区域彼此相邻构成的磁化边界线(L)，及其中三个磁化边界线与三个直线(L1)相重合，这三个直线是将矩形磁铁一个长边的中点与该磁铁另一长边的两个端点及一个中点相连接形成的。
10.根据权利要求4-7中任意一项所述的透镜驱动装置(150)，其中磁铁具有多个由S极区域及N极区域彼此相邻构成的磁化边界线(L)，及其中多个磁化边界线与三个直线相重合，这三个直线包括：连接矩形磁铁一个长边的中点与该磁铁另一长边的中点形成的一个直线(L1)，及连接该磁铁一个长边的两个端点与另一长边的两个中间点形成的两个直线(L2)，这两个中间点的位置比另一长边的中点更靠近另一长边的端部。
11.根据权利要求4-10中任意一项所述的透镜驱动装置(150)，包括一对彼此相对应地布置的磁铁(11，12)及一对面向着每个磁铁布置的线圈衬底(80，90)。
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