CN1534633A - 用于光盘系统的致动器和提供驱动致动器的信号的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光盘系统的致动器和产生用于驱动该致动器的信号的装置。该致动器包括一在光盘面上记录信息或从中再现信息的光源。在该致动器中，一内聚焦线圈和一外聚焦线圈分别安装于该光盘面的内边缘与外边缘附近。一第一信号线连接该内聚焦线圈的第一端口并传输一内线圈信号。一第二信号线连接该外聚焦线圈的第一端口并传输一外线圈信号。一公用信号线连接于该内聚焦线圈的第二端口和该外聚焦线圈的第二端口并传输一公用基准信号。于是便得到一简单、廉价的8线结构致动器。

Description

用于光盘系统的致动器和提供驱动致动器的信号的装置
本申请声明享有分别于2002年12月30日和2003年12月10日在韩国知识产权局申请的第2002-87331和2003-89366号专利申请的优先权，在此引用其全文以作参考。
技术领域
本发明涉及在一种记录介质上记录信息或从其中再现信息的一种装置，特别是一种光盘系统的致动器和一种提供用于驱动该致动器的信号的装置。
背景技术
光盘系统具有一在光盘上记录信息或从中再现信息的光源，该光盘作为一种记录介质。该光盘系统需要一用于在光盘的上方移动该光源的一个致动器。
图1是一种用于光盘系统的致动器的透视图。参见图1，该致动器包括一光源并具有约10mm的宽度。该致动器约为10mm是因为用为一光盘的致密盘(CD)、数字通用盘(DVD)或类似的记录盘的直径约12cm，厚度约0.1至1.2mm且该用于向/从该光盘记录/再现信息的光源产生一波长为405至780nm的光束。
图2是用于一光盘系统的一致动器的局部剖面图。参见图2，该致动器的一操作单元包括一物镜10和一液晶(LC)板20，并由四根悬挂线40支持。
该四根悬挂线40如上所述的支持该操作单元且发送一驱动信号至一聚焦线圈50和一跟踪线圈60，这些线圈分别在聚焦方向和跟踪方向驱动该操作单元。而且，图2所示的驱动器接收一从驱动信号产生设备提供给该LC板20的信号。该驱动信号提供给该聚焦与跟踪线圈50与60，而该提供给该LC板20的信号在通过每一悬挂线40传输之前被综合。该综合信号在如图2所示的该致动器的该驱动单元中被分成两个原始信号。图2所示的致动器需要一解调器30来分离该综合信号。
图3是图2所示的该致动器的一电路图。参见图3，当图2所示的致动器通过该四根悬挂线40接收一用于驱动该聚焦线圈50的电流Fcs和用于驱动该跟踪线圈60的电流Trk时，一LC板驱动信号LC1加至该电流Fcs且一LC板驱动信号LC2加至该电流Trk。该LC驱动信号LC1和LC2都具有一2kHz的脉冲串(burst)频率。该解调器30从该接收到的信号滤除一1MHz的载波信号而产生方波信号1和2，该方波信号用于驱动该LC板20。通过改变该方波信号1和2的幅度或者改变该方波信号1和2的音频脉冲串波(tone-burst wave)的幅度，使用该LC板20可以矫正球面像差。
使用包括四根悬挂线的一常规致动器可以实现该球面像差的矫正，但是它需要一额外的解调芯片，从一LC板连出的导线与之联结。而且，从该解调芯片连出的导线必须连接到该四根悬挂线，且该线圈驱动电流Fcs与Trd和LC板驱动信号LC1与LC2可能相互干扰。
因此，需要一种用于发送分离驱动信号至一致动器而不使用解调器的具有减少数目的悬挂线的光盘系统。
发明内容
本发明提供一种光盘系统的致动器，其用于驱动该致动器内的线圈的悬挂线具有较少的数目，且不使用额外的解调器。本发明还提供一种产生驱动该致动器的信号的装置。
根据本发明的一个方面，提供一种光盘系统的致动器，其包括一在光盘面上记录或从中读取信息的光源。该致动器包括下列部件：一位于该光盘面的内边缘附近的内聚焦线圈；一位于该光盘面的外边缘附近的外聚焦线圈；连接于该内聚焦线圈的第一端口的第一信号线，其用于传输一内线圈信号；一连接于该外聚焦线圈的第一端口的第二信号线，其用于传输一外线圈信号；以及一连接于该内聚焦线圈的第二端口和该外聚焦线圈的第二端口的公用信号线，其用于传输一公用(common)基准信号。
根据本发明的另一个方面，提供一种装置，其产生并提供用于驱动一致动器的一信号，该致动器包括在光盘面上记录或从中读取信息的光源。该装置包括下列部件：一第一信号发生器，其产生一内线圈信号，并传输至该致动器的一内聚焦线圈的第一端口；一第二信号发生器，其产生一外线圈信号，并传输至该致动器的一外聚焦线圈的第一端口；以及一第三信号发生器，其产生一公用基准信号，并传输至该内聚焦线圈的第二端口和该外聚焦线圈的第二端口。
附图说明
参照如下的附图，上述的以及本发明的其它方面和优点将通过对实施例进行详细描述而变得更加清晰：
图1是用于一光盘系统的一致动器的透视图；
图2是用于一光盘系统的一致动器局部剖面图；
图3是图2所示的致动器的一电路图；
图4是一三轴驱动致动器和产生用于该三轴驱动致动器驱动信号的装置的方框图；
图5显示了用于补偿一光盘的厚度偏差而加载于一液晶板的驱动信号；
图6是根据本发明的第一实施例的一光盘系统的一致动器和根据本发明的第二实施例的产生用于驱动该致动器的一信号的装置的方框图；
图7是图6的致动器和根据本发明的第三实施例的产生用于驱动该致动器的一信号的装置的方框图；以及
图8是图6的致动器和根据本发明的第四实施例的产生用于驱动该致动器的一信号的装置的方框图。
具体实施方式
一种用于可记录或可再现光盘系统的致动器，包括一液晶(LC)板并执行一倾斜功能、一聚焦功能和一跟踪功能。该致动器的一操作单元包括用于执行这些功能的组件。本发明的特征在于，它减少了需要用于提供信号至该致动器组件的信号线(即悬挂线)的数目。
根据本发明的用于光盘系统的一致动器和产生用于该致动器的驱动信号的一装置将参照附图加以详细描述。
图4是一三轴驱动致动器300和产生用于该三轴驱动致动器300的驱动信号的一装置100的方框图。参见图4，该三轴驱动致动器300包括内与外聚焦线圈310与320和一跟踪线圈330。该内与外聚焦线圈310与320驱动一物镜(OL)(未示出)，使之精确聚焦于一光盘的一数据层。该跟踪线圈330在该光盘的径向上移动一光源，该光源发出一激光束。
并且，该致动器300执行一倾斜功能，用于倾斜该光源以补偿该光盘的倾斜。该倾斜功能是通过使用该内与外聚焦线圈310与320来实现的。
该内聚焦线圈310位于该盘的内边缘附近并驱动该OL靠近或远离该盘的表面。该外聚焦线圈320位于该盘的外边缘附近并驱动该OL靠近或远离该盘的表面。如果该内与外聚焦线圈310与320由一相同信号同步驱动，该盘表面保持水平时该OL在靠近或远离盘表面。也就是说，该OL向该盘的内或外边缘不发生倾斜，该被提供用于移动该致动器靠近或远离该盘的信号称为聚焦信号。
另一方面，如果具有相同大小但相反极性的信号加载于该内与外聚焦信号310与320，则该内与外聚焦线圈的其中一个驱动该致动器300靠近该光盘表面，而另一个则驱动该致动器300远离该光盘表面，由此则该OL就向该盘的内或外边缘倾斜了。该OL的倾斜补偿了该盘的倾斜，它被称为倾斜功能。用于控制该倾斜功能的信号称为倾斜信号。
现在参照图4描述加载于该内与外聚焦线圈310与320的信号。在图4中，s1＝FOD+TLD，s2＝-s1，s3＝FOD-TLD，且s4＝-s3。该内聚焦线圈310两端的电位差是s1-s2＝s1-(-s1)＝2×s1＝2×(FOD+TLD)。该外聚焦线圈两端的电位差是s3-s4＝s3-(-s3)＝2×s3＝2×(FOD-TLD)。
如果该输入信号FOD为0，该内聚焦线圈310和该外聚焦线圈320两端的电位差是-2×TLD。因此，该输入信号TLD是一聚焦信号。
如果该输入信号FOD为0，该内聚焦线圈310两端的电位差为2×TLD，且该外聚焦线圈320两端的电位差是-2×TLD。因此，该内与外聚焦线圈310与320被该输入信号TLD向相反方向驱动，该输入信号TLD是一倾斜信号。
如果该输入信号FOD与TLD都不为0且该输入信号TLD为一负值，则该内聚焦线圈310比该外聚焦线圈320移动的更多。因此，该致动器发生移动以至离该盘的内边缘比向外边缘更近，由此将该OL向该盘的外边缘倾斜。
随着主要用于存储音乐数据的650MB的CD、主要用于存储动态图像数据的4.7GB的DVD、和能记录和再现长时段高清晰度(HD)广播的下一代25GB的DVD，光盘存储介质的记录容量不断提高。
CD具有12cm的直径和1.2mm的厚度，使用一波长为780nm的激光束和一数值孔径(NA)为0.45的OL。
DVD具有12cm的直径和1.6mm的厚度，使用一波长为650nm的激光束和一NA为0.6的OL。
下一代DVD具有12cm的直径和0.1mm的厚度，使用一波长为405nm的激光束和一NA为0.85的OL。
在下一代DVD的情况中，依据激光束的波长和OL的数值孔径的该盘的厚度偏差的允许范围是很窄的。因此，即使该盘的厚度从所允许的厚度范围发生轻微的偏差，记录或再现信号的质量也会大幅度的下降，其结果就需要一LC板340来补偿该厚度偏差。
该LC板340位于该致动器300的该操作单元中，其包括该OL，并有效地补偿盘的厚度偏差。
图5显示了用于厚度补偿的加载于LC板340的驱动信号。参见图5，驱动信号v1与v2和一公用信号vc被提供于该LC板340。该驱动信号v1与v2具有同等频率但不同幅度。
该驱动信号v1与v2相对于该公用信号vc具有不同的幅度。如果该驱动信号v1与v2的幅度分别为4V与1V，则驱动信号v1的强度大于驱动信号v2。因此，该LC板340可补偿盘的一第一预定厚度偏差。
如果该驱动信号v1与v2的幅度分别为1V与4V，则驱动信号v2的强度大于驱动信号v1。因此，该LC板340可补偿盘的一第二预定厚度偏差，其与第一预定厚度偏差相反。
参见图4，需要9个信号的总和来驱动致动器300，其包括该内聚焦线圈310、该外聚焦线圈320，该跟踪线圈330和该LC板340。信号连接线210到290设置于该装置100与该致动器300之间并支持该致动器300且提供驱动信号。在图4中，9个信号连接线都是必要的，因为信号端口的数目是9。这种线结构称为9线结构。该致动器被设计成对几十kHz的高频具有良好响应。为此，该致动器优选地具有一对称线结构。然而，该9线结构不能对称排列，这就要求一仿真线以得到一10线结构。
但是，连接于该致动器的操作单元的悬挂线数目的增加使该致动器的设计复杂化，且使该致动器的操作性能变差。据此，最好减小信号线的数目。而如图6，7和8所示的根据本发明的一致动器只使用了8根信号线，其取代了需要10线结构的9根信号线，且能执行四个功能(即聚焦功能、倾斜功能、跟踪功能和厚度偏差补偿功能)。
图6是根据本发明的第一实施例的一光盘系统的一致动器600和根据本发明的第二实施例的产生用于驱动该致动器的一信号的装置400的方框图。参见图6，该致动器600包括一内聚焦线圈610，一外聚焦线圈620，一跟踪线圈630，一LC板640，信号连接线510至580。该信号连接线510至580支持该致动器600并传输驱动信号至该致动器600的上部组件。
该装置400包括一聚焦线圈信号产生单元410、一跟踪线圈信号产生单元420、一LC板信号产生单元430。该内与外聚焦线圈610与620执行一聚焦功能和一倾斜功能。该跟踪线圈630通过沿该光盘的径向在其表面上移动致动器以执行跟踪功能。该LC板640补偿访光盘的厚度偏差。
在该致动器600中，该内聚焦线圈610的一端口和该外聚焦线圈的一端口连接到一信号线530。因此，只需三根信号线即可驱动该内与外聚焦线圈610与620。换言之，在该致动器600中，通过一单一信号线，信号被提供至该内与外聚焦驱动线圈610与620的四个信号端口中的两个端口。其结果是，该致动器600用的信号连接线的数目少于致动器300用的信号连接线的数目。
参见图6，该聚焦线圈信号产生单元410包括：一第一信号发生器412，其产生提供给该内聚焦线圈610的第一端口的一内线圈信号s11；一第二信号发生器414，其产生提供给该外聚焦线圈620的第一端口的一外线圈信号s12；和一第三信号发生器416，其产生传输至该内聚焦线圈610的第二端口与该外聚焦线圈620的第二端口的一公用基准信号s13。
该第一信号发生器412对输入信号FOD与TLD求和并输出该内线圈信号s11至一连接该内聚焦线圈610的第一端口的信号线510。
该第二信号发生器414将从输入信号FOD减去输入信号TLD并输出该外线圈信号s12至一边接于该外聚焦线圈620的第一端口的信号线520。
优选地，该公用基准信号s13为一0V信号，也就是一接地电压，或者具有一电源电压值的一半。如果电源电压为12V，则该公用基准电信号s13可以是6V。
该内聚焦线圈信号s11＝FOD+TLD，该外聚焦线圈信号s12＝FOD-TLD，其该公用基准信号s13＝Vr。该内聚焦线圈610两端的电位差s11-s13是FOD+TLD-Vr，且该外聚焦线圈620两端的电位差s12-13是FOD-TLD-Vr。因此，该内聚焦线圈610由FOD+TLD-Vr驱动，该外聚焦线圈620由FOD-TLD-Vr驱动。
如果该输入信号TLD的值是0，该内与外聚焦线圈610与620都可由FOD-Vr驱动，因此，该输入信号FOD就是一聚焦信号。如果该输入信号TLD是一正值，则该OL向于该盘的外边缘倾斜，因此，该输入信号TLD是一倾斜信号。
一般来说，该倾斜信号比该聚焦信号更时常为一低频信号。因此，该聚焦信号和该倾斜信号都可被加载于一单一信号线。在这种情况下，由信号线510流入信号线530的电流和由信号线520流入信号线530的电流几乎相同，并由此，在内与外聚焦线圈之间几乎不会产生串音。并且，该倾斜信号具有一等于或小于盘转动频率的低频，而由此在倾斜信号与聚焦信号之间也几乎不会产生串音。
该跟踪线圈信号产生单元420产生一跟踪信号s14，其传输至一连接于该跟踪线圈630的起始端口的一信号线540；以及一跟踪信号s15，其传输至一连接于该跟踪线圈630的未端端口的一信号线550。
该LC板信号产生单元430接收一LC控制信号并产生信号v1，v2和vc，它们用于驱动该LC板640。
图7是图6的致动器600和根据本发明的第三实施例的产生用于驱动该致动器的一信号的装置400’的方框图。参见图7，该装置400’包括该第一与第二信号发生器412与414和一第三信号发生器418。
一与该输入信号FOD具有相同幅度和相反极性的信号并传输至该内与外聚焦线圈610与620。在该实施例中，用一增益为-1的OP放大器产生一公用基准信号s23。
该内线圈信号s11＝FOD+TLD，该外线圈信号s12＝FOD-TLD，且该公用基准信号s23＝-FOD。该内聚焦线圈610两端的电位差s11-s23是FOD+TLD-(-FOD)＝2×(FOD)+TLD，且该外聚焦线圈620两端的电位差s12-23是FOD-TLD-(-FOD)＝2×FOD-TLD。
当该装置400与400’接收相同的输入信号FOD时，该装置400’提供给该内与外聚焦线圈610与620的电压和电流大小是该装置400所提供的两倍。由此，即使都使用相同的OP放大器，该装置400’可以比装置400提供更大的功率。
图8是图6的致动器600和根据本发明的第四实施例的产生用于驱动该致动器的一信号的装置400”的方框图。参见图8，该致动器驱动信号提供装置400”包括该第一、第二与第三信号发生器412、413与415。
该第一信号发生器411接收一输入信号V11＝FOD+TLD，其中混合了一聚焦信号和一倾斜信号，并输出一驱动信号s31＝V11至连接于该内聚焦线圈610的第一端口的信号线510。
该第二信号发生器413接收一输入信号V12＝FOD-TLD，其中混合了一聚焦信号和一倾斜信号，并输出一驱动信号s32＝V12至连接于该外聚焦线圈620的第一端口的信号线520。
该第三信号发生器415输出一与信号(V11+V12)/2具有相同幅度和相反极性的驱动信号s33至连接于该内聚焦线圈610的第二端口和该外聚焦线圈620的第二端口的信号线530。
该驱动信号s31等于该输入信号V11且其值为FOD+TLD。该驱动信号s32等于该输入信号V12且其值为FOD-TLD。该驱动信号s33为-(V11+V12)/2＝-FOD。该内聚焦线圈610两端的电位差s31-s33是FOD+TLD-(-FOD)＝2×(FOD)+TLD，且该外聚焦线圈620两端的电位差s32-33是FOD-TLD-(-FOD)＝2×FOD-TLD。
当一光盘系统接收一混合了聚焦信号和倾斜信号的信号时，可使用该装置400”。而且，即使都使用相同的OP放大器，该装置400”可以比装置400提供更大的功率。
在根据本发明的实施例的一光盘系统的致动器和产生用于该致动器的驱动信号的装置中，通过一单一连接线将两个信号加载于内与外聚焦线圈。于是便得到了一简单、廉价的8线结构的致动器。在该致动器的操作单元安装一能补偿盘的厚度偏差的LC板，以致该LC板可以很容易的补偿该盘的厚度偏差。
尽管参照其中的实施例特定地显示和描述了本发明，本领域普通技术人员可以理解，在不背离随后的权利要求所定义的本发明的主旨和范围的条件下，可以对其形式和细节作不同的变换。

Claims (18)

1.一种用于光盘系统的致动器，其包括一在光盘面上记录信息或从中再现信息的光源，该致动器包括：
一内聚焦线圈，位于该光盘面的内边缘附近；
一外聚焦线圈，位于该光盘面的外边缘附近；
一连接该内聚焦线圈的第一端口的第一信号线，其传输一内线圈信号；
一连接该外聚焦线圈的第一端口的第二信号线，其传输一外线圈信号；以及
一连接于该内聚焦线圈的第二端口和该外聚焦线圈的第二端口的公用信号线，其传输一公用基准信号。
2.如权利要求1所述的致动器，其中该内线圈信号、外线圈信号和该公用基准信号如此设置，即一聚焦信号与一倾斜信号之和加载于该内聚焦线圈，而将该聚焦信号减去该倾斜信号所得到的信号加载于该外聚焦线圈。
3.如权利要求1所述的致动器，其中该内线圈信号是第一与第二信号之和，且该外线圈信号是第一与第二信号之差。
4.如权利要求3所述的致动器，其中该公用基准信号与第一信号具有相同幅度，但极性相反。
5.如权利要求1所述的致动器，其中该公用基准信号的值为驱动该致动器的电源电压的最大与最小值的平均值。
6.如权利要求1所述的致动器，其中该公用基准信号有一接地电压。
7.如权利要求1所述的致动器，其中该内线圈信号是一第一信号，该外线圈信号是一第二信号，且该公用基准信号与该第一与第二信号的平均值信号具有相同幅度，但极性相反。
8.如权利要求1所述的致动器，还包括一跟踪线圈，其用于沿该光盘表面在径向上移动该致动器。
9.如权利要求1所述的致动器，还包括一液晶板，其用于补偿该光盘表面的厚度偏差。
10.一种产生并提供一用于驱动一致动器的信号的装置，其包括一在光盘面上记录信息或从中再现信息的光源，该装置包括：
一第一信号发生器，其产生一内线圈信号，并传输至该致动器的一内聚焦线圈的一第一端口；
一第二信号发生器，其产生一外线圈信号，并传输至该致动器的一外聚焦线圈的一第一端口；以及
一第三信号发生器，其产生一公用基准信号，并传输至该内聚焦线圈的一第二端口和该外聚焦线圈的一第二端口。
11.如权利要求10所述的装置，其中该内线圈信号、外线圈信号和该公用基准信号如此设置，即一聚焦信号与一倾斜信号之和加载于该内聚焦线圈，而将该聚焦信号减去该倾斜信号所得到的信号加载于该外聚焦线圈。
12.如权利要求10所述的装置，其中该内线圈信号是第一与第二信号之和，且该外线圈信号是第一与第二信号之差。
13.如权利要求12所述的装置，其中该公用基准信号与第一信号具有相同幅度，但极性相反。
14.如权利要求10所述的装置，其中该公用基准信号的值为驱动该致动器的电源电压的最大与最小值的平均值。
15.如权利要求10所述的装置，其中该公用基准信号具有一接地电压。
16.如权利要求10所述的装置，其中该内线圈信号是一第一信号，该外线圈信号是一第二信号，且该公用基准信号与该第一与第二信号的平均值信号具有相同幅度，但极性相反。
17.如权利要求10所述的装置，还包括一跟踪线圈信号发生单元，其产生一跟踪信号并传输至该致动器的一跟踪线圈的端口。
18.如权利要求10所述的装置，还包括一液晶板信号发生单元，其产生一液晶板信号并传输至该致动器的一液晶板的端口。
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