CN1477625A - 用于光学头的物镜驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光学头的物镜驱动装置。该物镜驱动装置包括：基板；设置在基板上的托架；臂板，物镜安装于其上；弹性支承体，其弹性地支承能够相对托架运动的臂板；一对磁性元件，其安装在基板上并彼此面对；以及，线圈组件，其包括聚焦线圈、循轨线圈和倾斜线圈，并且，其安装在臂板处，从而被设置在磁性元件之间。所以，由于用以改变物镜位置的线圈被集成为单个的线圈组件并被布置在一对磁体之间，故安装空间很小，从而将所述装置制造得很紧凑。此外，通过适当地匹配极化成两个磁极的磁体和线圈组件，延长了线圈的有效长度，从而改进了控制灵敏度。

Description

用于光学头的物镜驱动装置

技术领域

本发明涉及一种用于光学头的物镜驱动装置。

背景技术

通常，盘驱动器通过将光射到盘或记录介质上而将信息记录到盘或记录介质上或从盘或记录介质复制信息。盘驱动器包括：转台，盘放置于转台上；旋转转台用的主轴电机；以及，将光射到盘的记录面上、以执行记录和再现操作的光学头。

但是，从光学头发射的光必须垂直入射到盘的记录面上，以形成精确的光斑。如果光的入射方向倾斜，就不能在盘上形成精确的光斑。因此，在数据的记录和再现过程中产生误差。所以，为了在盘的所希望的轨道上形成精确的光斑，需要将光线垂直入射到盘的记录面上。把光线调整成垂直入射到盘的记录面上被称作倾斜调整或歪斜调整。典型地，物镜驱动装置控制物镜在聚焦方向和循轨方向(tracking direction)上的位置，从而使光线能够精确的聚焦在盘记录面的所希望的轨道上。但是，物镜驱动装置通过保持物镜和盘记录面之间的恒定距离来保持光斑的焦点，并控制光斑遵循所希望的轨道，但是，它不直接控制光相对于盘记录面的入射角度。所以，为了更加精确地记录和再现，需要动态调整倾斜的功能。

为满足上述需求，如图1和2所示，提出了一种传统的光学头的物镜驱动装置，其具有动态倾斜调整机构。图中所示光学头是一种物镜驱动机构，其包括：在聚焦方向A和循轨方向B上驱动臂板2的聚焦和循轨调整机构，物镜1安装在臂板2上；以及，在倾斜方向C上驱动臂板2的倾斜调整机构。

聚焦和循轨调整机构具有典型的包括聚焦线圈3、循轨线圈4和磁体8的结构。所以，聚焦和循轨调整机构通过控制流经聚焦线圈3和循轨线圈4的电流而产生驱动臂板2的电磁力。附图标记5指代支承相对托架6运动的臂板2的金属线。

倾斜调整机构包括：插入基板10上的轴套(boss)16a和16b的钢丝17a和17b；围绕轴套16a和16b缠绕的倾斜线圈15a和15b；以及，安装在臂板2处、面对钢丝17a和17b的倾斜磁体14a和14b。所以，根据电流在倾斜线圈15a和15b中流动的方向使钢丝17a和17b磁化。在倾斜方向上，被磁化的钢丝17a和17b和倾斜磁体14a和14b之间的磁作用驱动臂板2。

在上述结构中，因为诸如倾斜线圈15a和15b的、倾斜调整机构的组成元件被安装在基板10上的额外空间内，并和用于聚焦和循轨调整机构的空间分开，所以，难以形成紧凑的物镜驱动装置。此外，由于相对较重的倾斜磁体14a和14b安装在作为驱动部分的臂板2上，故驱动部分较重的重量减慢了反应速度。因此，需要能够在盘和光学头之间执行物镜驱动控制和倾斜控制的结构。

发明内容

为解决上述和其他的问题，本发明提供了一种光学头的物镜驱动装置，其能够平滑地控制物镜的驱动，且不会增加装置的大小或驱动部分的重量。

根据本发明的一方面，用于光学头的物镜驱动装置包括：基板；设置在基板上的托架；臂板，物镜安装于其上；弹性支承体，其弹性地支承能够相对托架运动的臂板；一对磁性元件，其安装在基板上并彼此面对；以及，线圈组件，其包括聚焦线圈、循轨线圈和倾斜线圈，其被安装在臂板处以便设置在磁性元件之间。

附图说明

参照附图，通过对本发明的优选实施例的描述，本发明的上述特征将会变得更加明了。附图中：

图1是示出传统物镜驱动装置的透视图；

图2是示出图1中的物镜驱动装置的分解透视图；

图3是示出根据本发明一个优选实施例的物镜驱动装置的透视图；

图4是示出图3中的物镜驱动装置的分解透视图；

图5是用以解释图3中的物镜驱动装置在聚焦方向上的驱动的示意图；

图6是用以解释图3中的物镜驱动装置在倾斜方向上的驱动的示意图；

图7是用以解释图3中的物镜驱动装置在循轨方向上的驱动的示意图；

图8是示出图3中的物镜驱动装置中的线圈组件示例的透视图；

图9A到图10B是示出图3中的物镜驱动装置中的顶盖示例的示意图。

具体实施方式

参照图3和图4，在基板100上设置托架110。臂板120被多个能够相对托架110弹性运动的金属线140支承，臂板120上安装有物镜130。一对外磁轭180安装在基板100上，一对磁体150安装在外磁轭180处以便彼此面对。线圈组件160安装在臂板120重心部分，并被布置在磁体150之间。

将每一个磁体150极化成两个磁极。将磁体150安装成使磁体150的相同磁极彼此面对。设置在磁体150之间的线圈组件160包括：垂直累积(deposited)的倾斜线圈162和聚焦线圈161；以及，和倾斜线圈162和聚焦线圈161的每个侧面相连以便面对磁体150的循轨线圈163。即，和分散布置的传统线圈不同，所有的线圈被集成为一个线圈组件160，并被布置在磁体150之间，从而减少了安装空间。

此外，设置顶盖170，包括：顶磁轭171，其通过从线圈组件160的上部分接触外磁轭180的顶端而和外磁轭180磁性相连；以及内磁轭172，其从顶磁轭171延伸，以便穿过累积的聚焦线圈161和倾斜线圈162的中心，并且其与基板100联接(coupled to)。顶盖170具有将在磁体150之间产生的磁力线向线圈组件160集中的功能。

在上述结构中，假定臂板120在聚焦方向上被驱动。例如，当电流如图5所示地流经聚焦线圈161时，通过电流和由磁体150产生的磁力线之间的相互作用，沿着上升方向产生电磁力。当然，如果电流沿着相反的方向流动，电磁力在相反的方向上产生。但是，在本发明中，产生电磁力的、聚焦线圈161的有效长度是传统技术中的有效长度的两倍。即，在图1所示的传统结构中，由于仅有聚焦线圈3的一侧被设置在磁体8之间，故在另一侧上流动的电流没被用来实现控制。相比之下，在根据本发明的结构中，由于整个线圈组件160都被置于极化成两个磁极的磁体150之间，面对各自磁体150的、聚焦线圈161的前侧和后侧都起有效线圈的作用，如图5所示。所以，当提供相同的电流时，可以获得非常高的控制灵敏度。此外，由于顶盖170的内磁轭172将磁力线向线圈组件160集中，故能够进一步增加控制灵敏度。即，如果内磁轭172不存在，各磁体150从N极到S极的磁力线和穿过不是有效线圈的聚焦线圈161的一部分的磁力线都被加强，从而降低了控制的效率。但是，如在本发明中的，当安装内磁轭172时，磁力线被在穿过有效线圈的方向上集中，且其他的不必要的元件被弱化，从而进一步提高了控制灵敏度。所以，尽管不同的线圈被加入到一个线圈组件160中并布置在狭窄的空间内，但是，用以控制的有效长度比根据传统技术的长。

接下来，当在倾斜方向上驱动臂板120时，如图6所示，电流被供应给倾斜线圈162。然后，通过和磁体150的相互作用，在图示的左侧，在上升方向上产生了电磁力，在图示的右侧，在下降方向上产生了电磁力，这样，沿倾斜方向旋转臂板120。为了在相反方向上旋转臂板120，在相反方向上供应电流。在这种情况下，可以看出，线圈的有效长度被延长。即，如图2所示，在传统技术中，倾斜线圈15a和15b的一个侧面布置在作为磁性元件的磁体14a和14b和钢丝17a和17b之间。但是，在本发明中，由于面对磁体150的、线圈162的后面起有效线圈的作用，故能够改进控制灵敏度。

此外，循轨控制使用通过在循轨线圈163流动的电流和磁体150的相互作用而产生的电磁力。所以，当电流如图7所示地在循轨线圈163中流动时，通过和磁体150的相互作用，在图示的左向上产生了电磁力。所以，当臂板120被电磁力驱动时，即可执行循轨控制。在这种情况下，由于和累积的聚焦线圈161和倾斜线圈162的两侧相连的、循轨线圈163的各个垂直面都被用作作用在极化磁体150上的有效线圈，线圈的有效长度和传统技术相比得以延伸，如图1所示，在传统技术中，循轨线圈4被安装在聚焦线圈3的一侧上。所以，可改进循轨控制的控制灵敏度。

在本发明中，由于聚焦线圈161、倾斜线圈162和循轨线圈163被集成为线圈组件160，并被布置在磁体150之间的有限空间内，故能够减小很多的安装空间。此外，尽管安装空间是有限的，但各线圈用以控制的有效线圈的长度延长，这样，能够改进控制灵敏度。

在上述优选实施例中，如线圈组件160的结构，将聚焦线圈161累积在倾斜线圈162的上下两侧的每一侧上，并且，循轨线圈163和倾斜线圈162的两个侧面相连。与上述结构不同，如图8所示，也可将聚焦线圈161仅安装在倾斜线圈162的上下两侧的一个之上，并且，循轨线圈163和倾斜线圈162的两侧的每一个相连。

此外，顶盖170的结构可以变形为图9A到图10A所示的各种形状。即，尽管在图3所示优选实施例中顶盖170包括顶磁轭171和内磁轭172，但顶盖还可以包括图9A和图9B所示的局部外磁轭173a。在这种情况下，设置在基板100a上的第一局部外磁轭180a支承磁体150a，并且，当顶盖170a的内磁轭172a和基板100a联接时，从顶盖170a的顶磁轭171a延伸的第二局部外磁轭173a和基板100a的第一局部外磁轭180a联接，从而支承磁体150a。

进一步地，如图10A和图10B所示，内磁轭180b设置在基板100b上，磁体150b固定于其上的顶磁轭171b，和外磁轭172b被设置在顶盖170b上，从而将顶盖170b联接到基板100b上。在任何情况下，都会采用被极化成两个磁极的磁体150、150a和150b，以便和线圈组件160一起产生非常有效的控制灵敏度，该线圈组件160布置在一对极化磁体之间的有限空间内。

如上所述，根据本发明的光学头的物镜驱动装置具有以下优点：

首先，由于用于改变物镜位置的线圈，例如聚焦线圈、倾斜线圈和循轨线圈，被集成为单个的线圈组件，并被布置在一对磁体之间，故安装空间很小，从而可将装置制造得紧凑。

第二，通过适当地匹配极化成两个磁极的磁体和线圈组件，能够延伸线圈的有效长度，从而改进控制灵敏度。

第三，由于线圈组件的各个线圈被布置成和极化成两个磁极的磁体相互作用，因而不再像传统技术那样需要用于倾斜线圈的额外磁体，从而减轻了驱动部分的重量。

Claims (6)

1.一种用于光学头的物镜驱动装置，包括：

基板；

设置在基板上的托架；

臂板，物镜安装于其上；

弹性支承体，其弹性地支承能够相对托架运动的臂板；

一对磁性元件，其安装在基板上并彼此面对；以及

线圈组件，其包括聚焦线圈、循轨线圈和倾斜线圈，并且，其安装在臂板处，从而被设置在磁性元件之间。

2.如权利要求1所述的装置，其中，在线圈组件中，倾斜线圈和聚焦线圈被放置在线圈组件的上、下部分内，并且，循轨线圈与倾斜线圈和聚焦线圈的一个侧面相连。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

一对外磁轭，其设置在基板上，以便固定地支承磁性元件；以及

顶盖，其包括通过穿过线圈组件的中心而固定到基板上的内磁轭和从线圈组件接触外磁轭的顶端的顶磁轭。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

顶盖，其与基板联接，并包括设置在线圈组件上的顶磁轭和一对外磁轭，将该外磁轭设置成使磁性元件固定在顶磁轭的两端侧上；以及

内磁轭，其设置在基板上，以便穿过线圈组件的中心。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

第一局部外磁轭，其设置在基板上，其固定地支承磁性元件的一部分；以及

顶盖，其与基板联接，并包括通过穿过线圈组件的中心而固定到基板上的内磁轭、设置在线圈组件上的顶磁轭、和第二局部外磁轭，该第二局部外磁轭从顶磁轭延伸并和第一局部外磁轭联接，从而形成完整的外磁轭，该外磁轭固定地支承所述磁性元件。

6.如权利要求1所述的装置，其中，将线圈组件安装在臂板的重心处。

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