CN1534634A - 磁路和使用磁路的光拾取致动器及光记录和/或重放装置 - Google Patents
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Abstract
一种磁路，使用该磁路的光拾取致动器和光记录和/或重放装置。磁路包括磁体、跟踪线圈、和第一聚焦/倾斜线圈。磁体包括第一、第二、第三、和第四磁体部分，第一和第二磁体部分相互接近设置，并且磁极相反，第三和第四磁体部分分别与第一和第二磁体部分邻近，以使至少其两侧由第一和第二磁体部分包围，并且磁极分别与第一和第二磁体部分相反。跟踪线圈与第一和第二磁体部分相互作用，以便跟踪运动。第一聚焦/倾斜线圈与第一和第三磁体部分相互作用，和第二聚焦/倾斜线圈与第二和第四磁体部分相互作用，用于在聚焦方向和包括聚焦方向的倾斜方向中的至少一个方向上运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有效跟踪驱动性能的改进的和细长结构的磁路，和一种使用它们的光拾取致动器以及光记录和/或重放装置。
背景技术
一般地，光拾取器用于光记录和/或重放装置中，用以以非接触方式当沿光盘的径向移动时在例如光盘的记录介质上记录信息，和/或从记录介质上重放信息。
光拾取器包括用于在跟踪方向、聚焦方向和/或倾斜方向驱动物镜的光拾取致动器，以便利用从光源发射的光束在光盘的特定轨道上形成光斑。跟踪运动在光盘的径向上调节物镜，使光斑形成在光盘轨道的中心。
光拾取致动器包括可移动地安装在底座上的绕线管，在底座上移动地支撑绕线管的悬线，和位于绕线管和底座对面的磁路。这种光拾取致动器进行跟踪和聚焦运动，即二轴运动。
通常在市场上理想的是光记录和/或重放装置小型化和低重量同时具有高记录密度。
为了达到高记录密度的需要，光拾取致动器除了基本的二轴运动外，必须是三轴或者四轴运动，包括倾斜运动。为了达到高记录密度的需要，要加大物镜的数值孔径且要缩短光源的波长，并因此要降低光拾取致动器的倾斜幅度。这样，需要三轴或四轴运动的光拾取致动器除了存在的二轴运动外，能够完成倾斜。三轴运动包括聚焦运动、跟踪运动、和径向倾斜运动。四轴运动包括聚焦运动、跟踪运动、径向倾斜运动、和切向倾斜运动。光拾取致动器的二轴、三轴或者四轴运动的能力取决于致动器的磁路的结构。
同样，为了最小化光拾取致动器，需要降低高度。
图1示出了在允许三轴运动的传统光拾取致动器中使用的磁路的一个例子。
参照图1，传统的磁路包括分布在N极和S极中分成4个极化表面的4磁极磁体1、分别为第一和第二聚焦线圈3和5、以及分别是第一和第二跟踪线圈7和9。
第一和第二聚焦线圈3和5、及第一和第二跟踪线圈7和9分别位于光拾取致动器即绕线管的可移动单元的侧表面上。4磁极磁体1位于底座上，以便面对第一和第二聚焦线圈3和5以及第一和第二跟踪线圈7和9。
如图1所示，在y-z坐标平面上，分别与第一到第四象限相对应的磁体1的第一到第四磁极1a、1b、1c、和1d分别是N极、S极、N极、和S极。第一聚焦线圈3与第一和第四磁极1a和1d相互作用，和第二聚焦线圈5与第二和第三磁极1b和1c相互作用。第一跟踪线圈7与第一和第二磁极1a和1b相互作用，和第二跟踪线圈9与第三和第四磁极1c和1d相互作用。
在具有上述结构的传统磁路中，光拾取致动器的可移动单元能够在聚焦方向、跟踪方向和倾斜方向上移动。
当电流在第一和第二聚焦线圈3和5中分别沿逆时针和顺时针方向流动时，力作用在正聚焦方向(z轴方向)。当电流在第一和第二聚焦线圈3和5中的流动方向相反时，力作用在负聚焦方向(-z轴方向)。因此，在光拾取单元的可移动单元中安装的物镜可在聚焦方向移动。
当电流以相同的方向(顺时针方向)供给到第一和第二聚焦线圈3和5中时，力以正聚焦方向(z轴方向)作用在第一聚焦线圈3上，并且力以负聚焦方向(-z轴方向)作用在第二聚焦线圈5上。相反，当施加给第一和第二聚焦线圈3和5的电流方向相反时，力以负聚焦方向(-z轴方向)作用在第一聚焦线圈3上，并且力以正聚焦方向(z轴方向)作用在第二聚焦线圈5上。因此，能够在例如以径向倾斜方向中的倾斜方向上驱动光拾取致动器的可移动单元，以便能够调节位于可移动单元上的物镜的倾斜。
当电流在第一和第二跟踪线圈7和9中分别沿顺时针和逆时针方向流动时，力以负y轴方向作用在第一和第二跟踪线圈7和9上。当电流在第一和第二跟踪线圈7和9中的流动方向相反时，力以正y轴方向作用在第一和第二跟踪线圈7和9上。因此，光拾取致动器的可移动单元可以在跟踪方向上移动，以控制位于可移动单元上的物镜来正确地跟随轨道。
因此，当具有上述结构的成对磁路安装在光拾取致动器的可移动单元的两侧上时，可移动单元能够在聚焦、跟踪和径向倾斜的方向上移动，即在三轴方向移动。
可是，由于三轴运动所需要的磁体1的磁极的设置，使得具有上述结构的传统磁路在聚焦方向上设置了第一和第二跟踪线圈7和9，并且第一和第二跟踪线圈7和9不得不相互分离。因为第一和第二跟踪线圈只有部分是有效的，例如，在图1中用斜线标记的部分有助于跟踪运动，所以难以使传统的磁路变细长(降低其高度)。当传统磁路是细长的时，跟踪效率相当低。
发明内容
本发明提供一种具有有效跟踪的已改进的和已变细长的结构的磁路，以及使用它们的光拾取致动器和光记录和/或重放装置。
根据本发明的一个方面，磁路包括磁体、跟踪线圈、和第一聚焦/倾斜线圈。磁体包括第一、第二、第三和第四磁体部分，第一和第二磁体部分相互接近设置，并且磁极相反，第三和第四磁体部分分别与第一和第二磁体部分邻近，以使至少其两侧由第一和第二磁体部分所包围，并且其磁极分别与第一和第二磁体部分相反。跟踪线圈与第一和第二磁体部分相互作用，以便在跟踪方向上进行驱动。第一聚焦/倾斜线圈与第一和第三磁体部分相互作用和第二聚焦/倾斜线圈与第二和第四磁体部分相互作用，以便在聚焦方向以及聚焦和倾斜方向中的至少一个上进行驱动。
第一和第二磁体部分具有类似“”的形状，例如，实质上(substantially)是长方形，并且是对称的，以使当驱动中心需要沿向上方向定位时，能够使用该磁路。
第一和第二磁体部分具有类似“”的形状，例如，实质上(substantially)是长方形，并且是对称的，以使当驱动中心需要沿向下方向定位时，能够使用该磁路。
根据本发明的一个方面，沿聚焦方向调节第一和第三磁体部分之间的中性区的位置及第二和第四磁体部分之间的中性区的位置，以便最优化跟踪灵敏度。
磁体包括4磁极表面极化磁体或者一对2磁极表面极化磁体。对于二轴、三轴、或者四轴运动，可以通过控制施加在第一和第二聚焦/倾斜线圈上的电流的方向来选择使用磁路。根据本发明的一方面，第一和第二聚焦/倾斜线圈与跟踪线圈中的至少一个是精细图案线圈。
根据本发明的另一方面，光拾取致动器包括绕线管、支撑、和一对磁路。物镜安装在绕线管上。支撑的一端与位于底座一侧的保持器固定连接，其另一端与绕线管的一侧面固定连接，以使绕线管在底座上可移动。该对磁路安装在绕线管的侧面和底座上，使其相互对置。磁路包括磁体、跟踪线圈、和第一聚焦/倾斜线圈。磁体包括第一、第二、第三和第四磁体部分，第一和第二磁体部分相互接近设置，并且磁极相反，第三和第四磁体部分分别与第一和第二磁体部分邻近，以使至少其两侧由第一和第二磁体部分包围，并且磁极分别与第一和第二磁体部分相反。跟踪线圈与第一和第二磁体部分相互作用，用于在跟踪方向驱动物镜。第一聚焦/倾斜线圈与第一和第三磁体部分相互作用，和第二聚焦/倾斜线圈与第二和第四磁体部分相互作用，用于至少在聚焦方向及倾斜和聚焦方向中的一个上驱动物镜。
支撑固定在侧面上，该侧面不同于设置绕线管的磁路的侧面。
第一和第二聚焦/倾斜线圈和跟踪线圈，或者磁体位于绕线管的侧面，其它部分位于底座上。
根据本发明的再一方面，光记录和/或重放装置包括光拾取器和控制单元。光拾取器包括用于驱动物镜的致动器并可移动地沿光盘的径向安装，以便在光盘上记录信息和/或重放光盘上所记录的信息。控制单元控制光拾取器的聚焦伺服机构和跟踪伺服机构。致动器包括绕线管、支撑、和一对磁路。物镜安装在绕线管上。支撑的一端与位于底座一侧的保持器固定连接，其另一端与绕线管的一侧面固定连接，以使绕线管在底座上可移动。该对磁路位于底座上的绕线管的侧面上，使其相互对置。磁路包括磁体、跟踪线圈、和第一聚焦/倾斜线圈。磁体包括第一、第二、第三和第四磁体部分，第一和第二磁体部分相互接近设置，并且磁极相反，第三和第四磁体部分分别与第一和第二磁体部分邻近，以使至少其两侧由第一和第二磁体部分所包围，并且磁极分别与第一和第二磁体部分相反。跟踪线圈与第一和第二磁体部分相互作用，用于在跟踪方向上驱动物镜。第一聚焦/倾斜线圈与第一和第三磁体部分相互作用，和第二聚焦/倾斜线圈与第二和第四磁体部分相互作用，用于在聚焦方向及包括聚焦方向的倾斜方向的至少一个方向上驱动物镜。
根据本发明的另一方面，用于光盘的光拾取器包括聚焦从光源发射的光束的物镜，和通过控制施加在第一和第二聚焦/倾斜线圈上的电流的方向进行二轴、三轴、或者四轴运动的光拾取致动器。
本发明的其它方面和/或优点部分地将在下面的描述中显示，部分地将从描述或者由本发明实践的教导而清楚明白。
附图说明
通过参照附图详细地描述实施例，本发明的上述和其它方面和优点将变得更明显和容易理解，其中：
图1表示在使用传统光拾取致动器中使用的磁路的一个实例；
图2是使用根据本发明的一个方面的磁路的光拾取致动器的局部透视图；
图3表示根据本发明的一个方面的磁路的示意图；
图4是图3的磁路中的磁体的平面视图；
图5表示图4所示的磁体中根据在聚焦方向中极化线的位置中的变化，影响跟踪控制的磁通量分布的变化；
图6表示根据本发明的另一实施例的磁路的示意图；
图7是图6的磁路中的磁体的平面视图；
图8A和8B是解释使用根据本发明一方面的磁路在跟踪方向上移动光拾取致动器的可移动单元的原理的视图；
图9A和9B是解释使用根据本发明一方面的磁路在聚焦方向上移动光拾取致动器的可移动单元的原理的视图；
图10A和10B是解释使用根据本发明一方面的磁路在径向倾斜方向上移动光拾取致动器的可移动单元的原理的视图；
图11表示使用本发明一方面的光拾取致动器的光记录和/或重放装置的结构的示意图。
具体实施方式
参照附图将详细描述本发明的实施例，其中全文中相同参考标记表示相同元件。下面参照附图描述实施例来解释本发明。
图2是使用根据本发明的一方面的磁路的光拾取致动器的局部透视图。在图2中F、T、Tr、和Tt分别表示聚焦方向、跟踪方向(根据盘形记录介质的半径方向)、径向倾斜方向、和切向倾斜方向。
参照图2，根据本发明一方面的光拾取致动器包括绕线管15、支撑16、和一对磁路。绕线管15可移动地安装在底座10上，并且绕线管15有安装在其上的物镜14。每一支撑16的一端与保持器12(未示出)固定连接，和每一支撑的另一端与绕线管15的侧面15c和15d固定连接，以使绕线管15能够可移动地支撑在底座10上。保持器12位于底座10上。磁路位于在绕线管15的两侧面15a和15b上，使其相互对置。
另外，根据本发明一方面的光拾取致动器，如图2所示，可进一步包括外磁轭21和/或内磁轭23，以引导由磁体31产生的磁通量。支撑16固定在绕线管15的侧面15c和15d上，而不是在设有磁路的绕线管15的侧面15a和15b上。支撑可以是导线或者板簧。
在图2中，根据本发明的一方面的光拾取致动器包括6根导线作为支撑16。可选择少的导线的数量，例如4根导线可以作为支撑16。
上述磁路能够进行二轴、三轴、或者四轴运动。在光拾取致动器中所包括的导线的数量取决于是否需要致动器的二轴、三轴、或者四轴运动。
每一对磁路包括跟踪线圈32、第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35、以及磁体31(或者图6和7中所示的磁体131)。跟踪线圈32在跟踪方向上移动绕线管15。第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35在聚焦方向、或者倾斜和聚焦方向上移动绕线管15。定位磁体131使其面对第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35以及跟踪线圈32。
根据本发明一方面的如图3和4所示的磁路可被用作图2所示的光拾取致动器的磁路。另外，根据本发明的另一方面的如图6和7所示的磁路可被用作图2所示的光拾取致动器的磁路。即图2所示的光拾取致动器可包括图7所示的磁体131，用来代替图4所示的磁体31。
在光记录和/或重放装置中，倾斜产生慧形像差，以使RF信号变劣。在高记录密度中，由于使用具有高数值孔径的物镜和具有短波长的光源，光拾取致动器的倾斜幅度是低的。结果，产生慧形像差，因此，RF信号变劣且存取时间减少。特别是，所产生的慧形像差能够降低光输出能量，使其低于在高速度和高密度记录装置中特别是，高速度CD-RW为可靠地记录所需要的水平，并因此记录质量低于理想的水平。这样，需要在高密度重放装置中及高速度和高密度记录装置中增加对相应倾斜特别是径向倾斜的AC分量(滚动)进行补偿。
因此，在高速度和高密度记录和/或重放装置中，光拾取致动器必须具有高灵敏度并且光拾取致动器的滚动必须被降低。
根据本发明的一方面的光拾取致动器能够利用磁路的不对称特征被最小化，如下面所述，且具有极好的跟踪灵敏度。另外，由于通过使用根据本发明的一方面的磁路的磁体31或磁体131能够降低光拾取致动器的滚动，所以光拾取致动器可以同高速度和高密度器件使用。下面将描述为何通过选择地使用根据本发明的一方面的磁路来降低滚动的理由。
磁体31或磁体131具有极化的结构，以便同聚焦/倾斜线圈33和35与跟踪线圈32相互作用，并且在聚焦方向、倾斜和聚焦方向、和跟踪方向中的至少一个方向上移动绕线管15。
参照图3和4，在根据本发明的一方面的磁路中，磁体31具有极化结构，包括第一和第二磁体部分31a和31b，与第三和第四磁体部分31c和31d。第一和第二磁体部分31a和31b相互接近设置，并且磁极相反，第三和第四磁体部分31c和31d分别与第一和第二磁体部分31a和31b邻近，且第三和第四磁体部分31c和31d的至少两侧分别由第一和第二磁体部分31a和31b所包围。同时，第三和第四磁体部分31c和31d的磁极分别与第一磁体部分31a和第二磁体部分31b相反。在图3中，F和T分别表示聚焦方向和跟踪方向。
如图4所示，在磁体31中，第三和第四磁体部分31c和31d的每个的两侧由第一和第二磁体部分31a和31b所包围。第一和第二磁体部分31a和31b具有“”形状，并且实质上是对称的。
在图4中，IB表示在第二磁体部分31b中影响跟踪控制的磁通量的分布。在第一磁体部分31a中磁通量的分布基本上与第二磁体部分31b的磁通量分布对称。第一和第二磁体部分31a和31b磁通量的方向相互相反。
当磁体31具有如图4所示的极化结构时，跟踪线圈32与第一和第二磁体部分31a和31b相互作用。同时，第一聚焦/倾斜线圈33与第一和第三磁体部分31a和31c相互作用，且第二聚焦/倾斜线圈35与第二和第四磁体部分31b和31d相互作用。
根据本发明的一方面，聚焦/倾斜线圈33和35及跟踪线圈32中至少一个是精细图案线圈。因为由通过将线圈形状形成在薄膜上而制成的精细图案线圈是细长的，所以精细图案线圈能够有助于大大减小光拾取致动器的可移动单元的尺寸和重量。图2示出第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35及跟踪线圈32形成为精细图案线圈的一个例子。第一和第二聚焦/倾斜线圈及跟踪线圈可以在单一薄膜上形成为精细图案线圈。
另外，由缠绕铜线制成的大型线圈可以提供作为聚焦/倾斜线圈33和35和/或跟踪线圈32。
根据本发明的一方面，具有如图4所示的极化结构的磁体31的磁路可以与光拾取致动器一同使用，其中驱动中心必须位于向上方向，以改善滚动特性。
因为根据本发明一方面的磁路其每一侧包括单个跟踪线圈32，所以和传统的在聚焦方向上设置两个跟踪线圈的结构相比，有助于跟踪运动的跟踪线圈32的有效线圈长度较长。因此，能够获得具有光拾取致动器的高度降低的细长的光拾取致动器的有效的跟踪性能。
根据本发明一方面的磁路，由于磁体31的极化结构，利用不对称的磁通量强度分布，能够进一步改进跟踪的灵敏度。
尤其是，因为磁体31具有如图4所示的极化结构，所以在根据本发明一方面的磁路中，为了通过改变影响跟踪控制的磁通量强度分布IB来改进跟踪灵敏度，可以沿聚焦方向，改变第一和第三磁体部分31a和31c之间中性区nz的位置，以及改变第二和第四磁体部分31b和31d之间中性区nz的位置以得到所希望的线性裕度。
如图5所示，在根据本发明一方面的磁路中，在聚焦方向上的磁通量强度分布IB具有不对称形状。当中性区nz的位置变化时，磁通量强度分布IB的形状变化。因此，通过改变中性区nz的位置可以使磁通量的强度增加或者减小。这是第一和第二磁体部分31a和31b具有“”形状，及具有分别与第一和第二磁体部分31a和31b相反磁极的第三和第四磁体部分31c和31d被设置成与第一和第二磁体部分31a和31b相邻的原因。
在图5中，IB0表示当中性区nz在聚焦方向。位于第一和第二磁体部分31a和31b的宽度中心时，磁通量的强度分布。IB+表示当中性区nz在聚焦方向基本上位于第一和第二磁体部分31a和31b的宽度中心下面时，磁通量的强度分布。在这种情况下，与中性区nz位于宽度中心时的情况相比有助于跟踪控制的磁通量的强度比增加了。IB-表示当中性区nz在聚焦方向位于第一和第二磁体部分31a和31b的宽度中心上面时，磁通量的强度分布。在这种情况下，与中性区nz位于宽度中心下面时的情况相比有助于跟踪控制的磁通量的强度比减小。
如上所述，影响跟踪控制的磁通量的强度能够通过中性区nz位置的变化改变。
如上所述，跟踪灵敏度能够通过中性区nz的位置变化、以将影响跟踪控制的磁通量强度优化或者最大化在理想线性的令人满意的范围内，而得到改善。
在根据本发明一方面的磁路中，中性区nz的位置根据所使用的光拾取致动器来确定，以获得最佳跟踪灵敏度。中性区nz位置的变化意味着第一到第四磁体部分31a、31b、31c和31d的边缘的长度，形状和面积沿聚焦和跟踪方向变化。
根据本发明一方面的磁路具有最佳线性度。
如图2所示，如果线圈32、33和35安装在光拾取致动器的可移动单元中，那么磁体31面对线圈32、33和35安装并基本上垂直于底座10。如果光拾取致动器为了聚焦控制和/或跟踪控制而移动，则线圈32、33和35也相对磁体31在聚焦方向和/或跟踪方向移动。因为磁体31具有分别在聚焦方向和跟踪方向上分开的两个分开的结构，所以磁体31有宽的线性区域，它能够相应于同一驱动电流而移动预定距离，并因此具有最佳线性度。
参照图6和7，根据本发明一方面的磁路具有如前所述的相同的线圈结构，但是磁体的磁极结构不同。在图6和7中，使用相同的参考标记表示如图3到5中的相同的元件，这些元件的描述不再重复。
根据本发明的一方面，磁体131有包括第一和第二磁体部分131a和131b及第三和第四磁体部分131c和131d的结构。第一和第二磁体部分131a和131b相互接近设置，并且磁极相反，第三和第四磁体部分131c和131d分别与第一和第二磁体部分131a和131b邻近，且第三和第四磁体部分131c和131d的至少两侧分别由第一和第二磁体部分131a和131b包围。同时，第三和第四磁体部分131c和131d的磁极分别与第一磁体部分131a和第二磁体部分131b相反。
如图7所示，在磁体131中，每个第三和第四磁体部分131c和131d的两侧由第一和第二磁体部分131a和131b包围。第一和第二磁体部分131a和131b具有“”形状。磁体131包括具有类似“”形状的第一和第二磁体部分131a和131b。
当磁体131具有如图7所示的磁极结构时，跟踪线圈32与第一和第二磁体部分131a和131b相互作用。同时，第一聚焦/倾斜线圈33与第一和第三磁体部分131a和131c相互作用，第二聚焦/倾斜线圈35与第二和第四磁体部分131b和131d相互作用。
根据本发明另一方面的磁路，其具有如图7所示的极化结构的磁体131，能够用于光拾取致动器，其中驱动中心必须定位于向下方向。
根据本发明一方面的磁路具有极好的跟踪灵敏度和极好的线性度。可是，根据本发明另一方面的磁路有不同的驱动中心。为了改善跟踪灵敏度，可沿聚焦方向，使第一和第三磁体部分131a和131c之间及在第二和第四磁体部分131b和131d之间的中性区nz的位置变化，在相对聚焦控制使理想的线性度在令人满意的范围内改变。因为从上述根据本发明另一方面的磁路的操作影响的描述中可以充分理解根据本发明的该方面的磁路的操作影响，所以省略该描述。
如图3到7所示，磁体31和131的第一到第四磁体部分31a和131a、31b和131b、31c和131c、及31d和131d分别有N极、S极、S极、和N极。第一到第四磁体部分31a和131a、31b和131b、31c和131c、及31d和131d的底表面分别具有与图3到7中所示磁极相反的磁极。
在根据本发明一方面的磁路中，具有图4和7所示结构的4磁极表面极化磁体用作磁体31和131。
另外，磁路的磁体31和131，根据本发明的一方面可以通过设置的一对2磁极表面极化磁体而构成。例如，具有第一和第三磁体部分31a和31c的2磁极表面极化磁体与具有第二和第四磁体部分31b和31d的2磁极表面极化磁体组合，制成磁体31。
如果表面极化磁体被用作如上所述的磁体31和131，那么，改进了气隙磁通量密度，从而也改进了磁体31和131的效率。
另外，通过设置以如图4和7所示的极化结构制造的磁体可以获得磁体31和131。
尽管磁体31和131的第一到第四磁体部分在图2到7中相互相邻设置，但是这只是可能布置的例子。另外，磁体31和131的第一到第四磁体部分可以设置成相互间隔预定距离。
因为具有如图4所示极化结构的磁体31和具有如图7所示的极化结构的磁体131在磁通量强度分布上具有相反的不对称，所以磁体31和131的驱动中心互不相同。因此，具有如图4所示极化结构的磁体31，或具有如图7所示的极化结构的磁体131根据光拾取致动器被选择地使用，从而改变了磁体31和131的驱动中心，和减小了光拾取致动器的滚动。
因此，根据本发明一方面的光拾取致动器通过使用根据本发明不同方面的不同磁路减小了滚动。当使用高密度和高速度记录介质时，滚动应被减小。根据本发明一方面，能够通过如下面解释的驱动中心的变化而减小滚动。
安装物镜的光拾取致动器的可移动单元的重心、支撑中心和驱动中心之间的相互关系影响了滚动。
绕线管本身、物镜、焊接、安装在绕线管中的线圈元件、PCB、和另外安装在可移动单元上的光学元件等都是影响构成重心的部分。用作支撑的导线的数量、导线直径、和导线长度是支撑中心的影响因素。
在成批生产之前，为了优化其设计光学致动器经历几个修改过程。为了减小光拾取致动器的滚动可以改变重心和/或支撑中心。可是，当改变影响重心和支撑中心的部分的设计值时，还影响致动器操作性能的其它相关设计，难以改变重心和/或支撑中心以减小滚动。
即，在制造光拾取致动器时，在修改过程中，难以指定改变规定的重心和/或支撑中心的改变以减小滚动。
根据本发明一个实施例的磁路驱动中心向上地定位，并且根据本发明另一方面的磁路驱动中心向下地定位。
因为能够容易地变化，可以通过选择的使用根据本发明的一方面的磁路很容易地将磁路的驱动中心改变成向上或者向下定位，所以可以通过考虑光拾取致动器的总条件恰当地选择磁路制造减小滚动的光拾取致动器。
例如在可兼容的光记录和/或重放装置中所使用的光拾取致动器，该装置能够以高速度用于DVD的重放和CD的记录和重放，因为物镜大，所以光拾取致动器的重心向上定位。因此，在这种情况下，通过使用根据本发明另一方面的磁路，磁路驱动中心位于重心的下面，因此将光拾取致动器的滚动减小到允许的范围内。
在可兼容的光记录和/或重放装置中所使用光拾取致动器中，该装置能够以高速度用于DVD的重放和CD的记录和重放并且能够控制倾斜，因为使用6根导线，支撑中心与无倾斜控制的支撑中心相比向下定位，并且重心位于支撑中心的下部。同时，在DVD-CD兼容的光记录和/或重放装置中所使用的光拾取致动器中，该装置能够用于记录和/或重放其上例如DVD-RAM上的信息，重心向下定位。因此，在这种情况下，磁路的驱动中心由使用根据本发明的一方面的磁路向上定位，因此，将光拾取致动器的滚动在允许范围内减小。
如上所述，根据本发明的一方面，驱动中心根据光拾取致动器的类型，通过选择使用具有如图4所示的磁极结构的磁体或者具有如图7所示的磁极结构的磁体而改变，因此，减小了光拾取致动器的滚动。
下文，为了解释根据本发明光拾取致动器的操作，将说明利用参照图3到5描述的根据本发明一方面的磁路的光拾取致动器的实例，图8A到10B表示一个实例，其中磁体31的第一到第四磁体部分31a、31b、31c、及31d在T-F(跟踪方向-聚焦方向)坐标平面上分别为N极、S极、S极、和N极，跟踪线圈32与第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35安装在光拾取致动器的可移动单元上。
如图8A到10B所示，根据本发明的光拾取致动器在跟踪、聚焦、和倾斜方向上驱动安装在可移动单元的绕线管15中的物镜14。即，根据本发明的光拾取致动器执行安装在可移动单元的绕线管15中的物镜14的二轴、三轴的、和四轴运动。
图8A和8B是用于解释光拾取致动器的可移动单元在跟踪方向移动原理的图示。
如图8A所示，当电流通过跟踪线圈32以逆时针方向流动时，磁力Ft以右方向(+T方向)作用在跟踪线圈32上。相反，如图8B所示，当电流通过跟踪线圈32以顺时针方向流动时，磁力Ft以左方向(-T方向)作用在跟踪线圈32上。
如上所述，依照施加给跟踪线圈32的电流方向，磁力根据本发明的一方面以右或左方向作用在光拾取致动器的可移动单元上。结果，可移动单元在跟踪方向上移动。因此，通过适当控制施加给跟踪线圈32的电流方向，安装在可移动单元中的物镜14能够进行寻迹(轨迹的中心)
因为根据本发明光拾取致动器的磁路在每一磁体侧面包括单独的跟踪线圈32，所以有助于跟踪运动的跟踪线圈32的有效线圈长度，如图8A和8B中的斜线所示，比在每一侧设置两个跟踪线圈的传统结构在聚焦方向上要长。因此，制造细长的光拾取致动器同时保证理想的跟踪性能是可能的。
图9A和9B是用于解释光拾取致动器的可移动单元在聚焦方向移动原理的图示。
如图9A所示，当电流通过第一聚焦/倾斜线圈33以顺时针方向流动时，和当电流通过第二聚焦/倾斜线圈35流动时，磁力Ft向下作用在第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35上。同时，如图9B所示，当电流以与图9A所示方向的相反方向通过第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35流动时，磁力Ft向上作用在第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35上。
如上所述，根据施加给第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35的电流方向，磁力以向上或向下方向作用，即在光拾取致动器的可移动单元的+聚焦方向或者-聚焦方向。结果，可移动单元在聚焦方向上移动。因此，通过适当控制施加给第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35的电流方向，安装在可移动单元中的物镜14的位置能够在聚焦方向变化。
图10A和10B是用于解释光拾取致动器的可移动单元在径向倾斜方向移动原理的图示。当可移动单元在径向倾斜方向移动时，异步信号输入给磁路的第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35。
如图10A所示，当电流通过第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35以顺时针方向流动时，磁力Frt向下作用在第一聚焦/倾斜线圈33上，且磁力Frt向上作用在第二聚焦/倾斜线圈35上。同时，如图10B所示，当电流以与图10A所示方向的相反方向通过第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35流动时，磁力Frt向上作用在第一聚焦/倾斜线圈33上且磁力Frt向下作用在第二聚焦/倾斜线圈35上。
如上所述，根据施加给第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35的电流方向，磁力Frt向上作用在光拾取致动器的可移动单元的一侧，且以径向倾斜方向向下作用在另一侧。结果，可移动单元在径向倾斜方向上移动。因此，通过适当控制施加给第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35的电流的方向，可以调节安装在可移动单元中的物镜14的径向倾斜。
在图9A、9B、10A和10B中，第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35的阴影部分表示有助于产生磁力的有效线圈部分。
如上所述，在具有根据本发明一方面磁路的光拾取致动器中，可移动单元可以二轴地移动，即在聚焦和跟踪方向移动。
另外，当给每一磁路的第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35输入异步信号时，由于可移动单元能够在径向倾斜方向调节，所以可移动单元能够进行三轴运动。在这种情况下，需要6根导线。
如上所述，具有根据本发明的一方面的磁路的光拾取致动器的可移动单元也可以二轴或者三轴地移动。
因为光拾取致动器包括该对磁路，所以异步信号输入给该对磁路，以使磁力向下作用在设在绕线管15的一侧15a的磁路上，如参照图9A所述，且磁力向上作用在设在绕线管15的另一侧15b的磁路上，如参照图9B所述。结果，可移动单元能够在切向倾斜方向移动。
因此，当如上所述控制施加给该对磁路的第一和第二聚焦/倾斜线圈33和35的电流时，根据本发明一方面的光拾取致动器的可移动单元能够四轴地移动。
在如图2所示的光拾取致动器中，磁路的线圈安装在可移动单元上，即绕线管15，并且磁路的磁体安装在底座10上。可是，这仅仅是一个示例，磁路的线圈和磁体的位置可以是相反的。根据本发明一方面的光拾取致动器不受图2所示结构的限制，并且可进行各种变化。
如上所述，本发明一方面提供一种光拾取致动器即使在因为光拾取器的光学系统所需要的高度限制而使高度受到限制时，该光拾取致动器能够进行倾斜运动而没有大的灵敏度(尤其是跟踪灵敏度)损失。这种根据本发明一方面的光拾取致动器能够用于记录和/或重放装置中，所述记录和/或重放装置记录和/或重放在DVD-RAM-系列的记录介质或者DVD-RAM和CD系列的记录介质上的信息。
本发明的一方面还提供一个不能进行倾斜运动且高度受到限制的光拾取致动器。这种光拾取致动器能够用于可兼容的CD-DVD类型的记录和/或重放装置中，或者用于记录和/或重放在CD-RW、DVD-ROM等上的信息的记录和/或重放装置中。
图11示意性地表示使用根据本发明的一方面的光拾取致动器的光记录和/或重放装置的结构。
参照图11，光记录和/或重放装置包括用于旋转例如光盘D的光信息存储介质的主轴电动机55、在光盘D的径向可移动地安装并记录和/或重放光盘上信息的光拾取器50、用于驱动主轴电动机55和光拾取器50的驱动单元57、和用于控制光拾取器50的聚焦伺服机构、跟踪伺服机构和/或倾斜伺服机构的控制单元59。参考标号52表示转盘台，参考标号53表示用于卡紧光盘D的夹板。
光拾取器50包括具有物镜14的光学系统，所述物镜将从光源发射的光束聚焦在光盘D上；和用于进行物镜14的二轴、三轴，或四轴运动的光拾取致动器。光拾取致动器使用根据本发明上述方面的光拾取致动器。
从光盘D反射的光束由在光拾取器50中设置的光电探测器检测，并且转换成电信号。电信号通过驱动单元57输入到控制单元59中。驱动单元57控制主轴电动机55的旋转速度，放大输入的电信号，驱动光拾取器50。控制单元59再次向驱动单元发送根据从驱动单元57输入的电信号被调节过的聚焦伺服指令，跟踪伺服指令和/或倾斜伺服指令，以进行光拾取器50的聚焦操作、跟踪操作和/或倾斜操作。
如上所述，本发明的一方面提供一种具有理想跟踪效率的细长的光拾取致动器，和一种使用所述光拾取致动器的光记录和/或重放装置，它们利用一对包括具有改进极化结构的磁体、每一侧的单独跟踪线圈、和每一侧的两个聚焦/倾斜线圈的磁路。
沿聚焦方向的中性区的位置用磁通量强度分布的不对称来调节，以改进跟踪灵敏度。依照光拾取致动器的需要使用根据本发明一方面磁路的变型。改变光拾取致动器的驱动中心以减小滚动。
根据本发明的一方面，通过控制输入给磁路的信号能够进行二轴、三轴、或四轴运动。根据本发明一方面的光拾取致动器具有极好的线性度。
根据本发明一方面的光拾取致动器可以用在光拾取致动器的高度受到限制的光学系统中。另外，因为根据本发明一方面的光拾取致动器能够完成倾斜而没有大灵敏度的损失，所以光拾取致动器能够应用在DVD-RAM、DVD±RM、CD-RM和CD-DVD兼容的光拾取器中。
另外，根据本发明一方面的光拾取致动器可以应用在致动器必须细长但不需要倾斜的CD-RM、DVD-ROM和CD-DVD兼容的光拾取器中。
另外，根据本发明一方面的光拾取致动器可以应用在没有大跟踪效率损失的细长的光拾取致动器中。
虽然已经示出和描述了本发明的几个实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的原理和精神附加权利要求的范围的条件下，本领域的技术人员可以对实施例进行各种改进。
本申请要求以下优先权：在韩国知识产权局中的韩国专利申请序列号2002-70655，申请日：2002年11月14日，引用其公开内容作为参考。
Claims (57)
1.一种磁路，包括：
磁体，其包括第一、第二、第三和第四磁体部分，第一和第二磁体部分相互接近设置，并且磁极相反，第三和第四磁体部分分别与第一和第二磁体部分邻近，以使至少其两侧由第一和第二磁体部分包围，并且磁极分别与第一和第二磁体部分相反；
跟踪线圈，其与第一和第二磁体部分相互作用，在跟踪方向上产生驱动力；和
第一聚焦/倾斜线圈，其与第一和第三磁体部分相互作用，以及第二聚焦/倾斜线圈，其与第二和第四磁体部分相互作用，以便在聚焦方向和包括聚焦方向的倾斜方向中的至少一个方向上产生驱动力。
2.根据权利要求1所述的磁路，其中第一和第二磁体部分实质上为“”形状，并且是对称的。
3.根据权利要求2所述的磁路，其中第一和第二磁体部分实质上为“”形状，并且是对称的，以使当驱动中心需要向上定位时使用所述磁路。
4.根据权利要求1所述的磁路，其中第一和第二磁体部分实质上为“”形状，并且是对称的。
5.根据权利要求4所述的磁路，其中第一和第二磁体部分基本上为“”形状，并且是对称的，以使当驱动中心需要向上定位时使用磁路。
6.根据权利要求1到5所述的任一磁路，其中沿聚焦方向，在第一和第三磁体部分之间中性区的位置以及在第二和第四磁体部分之间中性区的位置是可变化的。
7.根据权利要求6所述的磁路，其中为了优化跟踪灵敏度，沿聚焦方向，在第一和第三磁体部分之间中性区的位置以及在第二和第四磁体部分之间中性区的位置是可变化的。
8.根据权利要求1或6所述的磁路，其中磁体包括4磁极表面极化磁体或者一对2磁极表面极化磁体。
9.根据权利要求1到5所述的任一磁路，其中磁路可选择地用于二轴、三轴、或四轴运动。
10.根据权利要求9所述的磁路，其中通过控制施加到第一和第二聚焦/倾斜线圈上的电流方向，磁路可选择地用于二轴、三轴、或四轴运动。
11.根据权利要求1到5所述的任一磁路，其中第一和第二聚焦/倾斜线圈和跟踪线圈中的至少一个是精细图案线圈。
12.一种用于物镜的光拾取致动器，包括：
底座；
保持物镜的绕线管；
支撑，其一端与位于底座一侧的保持器相固定，其另一端与绕线管的侧面相固定，并且可移动地支撑绕线管；和
一对磁路，该对中的每一个都位于绕线管的不同侧表面上，并且相互对置，
其中磁路包括：
磁体，其包括第一、第二、第三和第四磁体部分，第一和第二磁体部分相互接近设置，并且磁极相反，第三和第四磁体部分分别与第一和第二磁体部分邻近，以使至少其两侧由第一和第二磁体部分包围，并且磁极分别与第一和第二磁体部分相反；
跟踪线圈，其与第一和第二磁体部分相互作用，在跟踪方向上产生驱动力；和
第一聚焦/倾斜线圈，其与第一和第三磁体部分相互作用，和第二聚焦/倾斜线圈，其与第二和第四磁体部分相互作用，以便在聚焦方向和包括聚焦方向的倾斜方向中的至少一个方向上进行驱动。
13.根据权利要求12所述的光拾取致动器，其中第一和第二磁体部分实质上为“”形状，并且是对称的。
14.根据权利要求13所述的光拾取致动器，其中第一和第二磁体部分实质上为“”形状，并且是对称的，以使当驱动中心需要向上定位时使用磁路。
15.根据权利要求12所述的光拾取致动器，其中第一和第二磁体部分实质上为“”形状，并且是对称的。
16.根据权利要求15所述的光拾取致动器，其中第一和第二磁体部分基本上为“”形状，并且是对称的，以使当驱动中心需要向下定位时使用磁路。
17.根据权利要求12到16所述的任一种光拾取致动器，其中沿聚焦方向，在第一和第三磁体部分之间中性区的位置以及在第二和第四磁体部分之间中性区的位置是可变化的。
18.根据权利要求17所述的光拾取致动器，其中为了优化跟踪灵敏度，沿聚焦方向，在第一和第三磁体部分之间中性区的位置以及在第二和第四磁体部分之间中性区的位置是可变化的。
19.根据权利要求12或17所述的光拾取致动器，其中磁体包括4磁极表面极化磁体或者一对2磁极表面极化磁体。
20.根据权利要求12到16所述的任一光拾取致动器，其中磁路能可选择地用于二轴、三轴、或四轴运动。
21.根据权利要求20所述的光拾取致动器，其中通过控制施加到第一和第二聚焦/倾斜线圈上的电流方向，磁路可选择地用于二轴，三轴，或四轴运动。
22.根据权利要求12到16所述的任一光拾取致动器，其中第一和第二聚焦/倾斜线圈和跟踪线圈中的至少一个是精细图案线圈。
23.根据权利要求12所述的光拾取致动器，其中支撑的一端与不同于其上设置有磁路的侧表面的侧表面相固定。
24.根据权利要求12到16所述的任一光拾取致动器，其中第一和第二聚焦/倾斜线圈及跟踪线圈中的一个或者磁体被定位于绕线管的侧表面上，并且另一个被安装在底座上。
25一种用于光盘的光记录和/或重放装置，包括：
光拾取器，包括：
用于驱动物镜的光拾取致动器被可移动地沿光盘的径向安装，以便在光盘上记录信息和/或重放光盘上记录的信息；
聚焦伺服机构和跟踪伺服机构；和
控制单元，用于控制聚焦伺服机构和跟踪伺服机构的，
其中光拾取致动器包括：
底座；
绕线管，用于保持物镜；
支撑，其一端固定到位于底座一侧的保持器上，其另一端固定到绕线管的侧面上，并且可移动地支撑绕线管；和
一对磁路，该对中的每一个都位于绕线管的不同侧表面上，并且相互对置，
其中磁路包括：
磁体，其包括第一、第二、第三和第四磁体部分，第一和第二磁体部分相互接近设置，并且磁极相反，第三和第四磁体部分分别与第一和第二磁体部分邻近，以使至少其两侧由第一和第二磁体部分所包围，并且磁极分别与第一和第二磁体部分相反；
跟踪线圈，其与第一和第二磁体部分相互作用，以便在跟踪方向上产生驱动力；和
第一聚焦/倾斜线圈，其与第一和第三磁体部分相互作用，和第二聚焦/倾斜线圈，其与第二和第四磁体部分相互作用，以便在聚焦方向和包括聚焦方向的倾斜方向中的至少一个上产生驱动力。
26.根据权利要求25所述的光记录和/或重放装置，其中第一和第二磁体部分实质上为“”形状，并且是对称的。
27.根据权利要求26所述的光记录和/或重放装置，其中第一和第二磁体部分实质上为“”形状，并且是对称的，以使当驱动中心需要向上定位时使用磁路。
28.根据权利要求25所述的光记录和/或重放装置，其中第一和第二磁体部分实质上为“”形状，并且是对称的。
29.根据权利要求28所述的光记录和/或重放装置，其中第一和第二磁体部分实质上为“”形状，并且是对称的，以使当驱动中心需要向下定位时使用磁路。
30.根据权利要求25到29所述的任一光记录和/或重放装置，其中沿聚焦方向，在第一和第三磁体部分之间中性区的位置以及在第二和第四磁体部分之间中性区的位置是可变化的。
31.根据权利要求30所述的光记录和/或重放装置，其中为了优化跟踪灵敏度，沿聚焦方向，在第一和第三磁体部分之间中性区的位置以及在第二和第四磁体部分之间中性区的位置是可变化的。
32.根据权利要求25到29所述的任一光记录和/或重放装置，其中磁体包括4磁极表面极化磁体或者一对2磁极表面极化磁体。
33.根据权利要求25到29所述的任一光记录和/或重放装置，其中磁路能有选择地用于二轴，三轴，或四轴运动。
34.根据权利要求33所述的光记录和/或重放装置，其中通过控制施加在磁路对的第一和第二聚焦/倾斜线圈上的电流的方向，磁路能有选择地用于二轴、三轴、或四轴运动。
35.根据权利要求25到29所述的任一光记录和/或重放装置，其中第一和第二聚焦/倾斜线圈和跟踪线圈中的至少一个是精细图案线圈。
36.一种底座上的磁路，包括：
第一磁体和第二磁体，具有相反磁极并且相互接近设在底座上；
第三磁体，部分地由第一磁体包围并具有与第一磁体相反的磁极；
第四磁体，部分地由第二磁体包围并具有与第二磁体相反的磁极；
跟踪线圈，其与第一和第二磁体相互作用；
第一聚焦/倾斜线圈，其与第一和第三磁体相互作用；
第二聚焦/倾斜线圈，其与第二和第四磁体相互作用；
37.根据权利要求36所述的磁路，其中跟踪线圈在跟踪方向上产生驱动力，第一和第二聚焦/倾斜线圈在聚焦方向和包括聚焦方向的倾斜方向中的至少一个上产生驱动力。
38.根据权利要求37所述的磁路，其中第一和第二磁体实质上为“”形状，并且是对称的。
39.根据权利要求37所述的磁路，其中沿聚焦方向，在第一和第三磁体之间中性区的位置以及在第二和第四磁体之间中性区的位置是可变化的。
40.根据权利要求39所述的磁路，其中为了优化跟踪灵敏度，沿聚焦方向，在第一和第三磁体之间中性区的位置以及在第二和第四磁体之间中性区的位置是可变化的。
41.根据权利要求37所述的磁路，其中第一、第二、第三、和第四磁体是4磁极表面极化磁体或者一对2磁极表面极化磁体之一的一部分。
42.根据权利要求37所述的磁路，其中通过控制施加到第一和第二聚焦/倾斜线圈上的电流的方向，磁路可选择地用于二轴、三轴、或四轴运动。
43.根据权利要求37所述的磁路，其中第一和第二聚焦/倾斜线圈和跟踪线圈中的至少一个是精细图案线圈。
44.一种用于物镜的光拾取致动器，包括：
底座；
绕线管，用于保持物镜；
支撑，每一个都具有固定到位于底座一侧上的保持器上的一端以及每一个都具有固定到绕线管的侧面上的另一端，并且可移动地支撑绕线管；和
一对磁路，该对中的每一个都位于绕线管的不同侧表面上，并且相互对置，
其中磁路包括：
第一磁体和第二磁体，具有相反磁极并且相互接近设在底座上；
第三磁体，部分地由第一磁体包围并具有与第一磁体相反的磁极；
第四磁体，部分地由第二磁体包围并具有与第二磁体相反的磁极；
跟踪线圈，其与第一和第二磁体相互作用；
第一聚焦/倾斜线圈，其与第一和第三磁体相互作用；
第二聚焦/倾斜线圈，其与第二和第四磁体相互作用；
45.根据权利要求44所述的光拾取致动器，其中跟踪线圈在跟踪方向上产生驱动力，以及第一和第二聚焦/倾斜线圈在聚焦方向和包括聚焦方向的倾斜方向中的至少一个上产生驱动力。
46.根据权利要求44所述的光拾取致动器，其中第一和第二磁体实质上为“”形状，并且是对称的。
47.根据权利要求44所述的光拾取致动器，其中沿聚焦方向，在第一和第三磁体之间中性区的位置以及在第二和第四磁体之间中性区的位置是可变化的。
48.根据权利要求47所述的光拾取致动器，其中为了优化跟踪灵敏度，沿聚焦方向，在第一和第三磁体之间中性区的位置以及在第二和第四磁体之间中性区的位置是可变化的。
49.根据权利要求44所述的光拾取致动器，其中第一、第二、第三、和第四磁体是4磁极表面极化磁体或者一对2磁极表面极化磁体之一的一部分。
50.根据权利要求44所述的光拾取致动器，其中通过控制施加到第一和第二聚焦/倾斜线圈上的电流方向，磁路可选择地用于二轴、三轴、或四轴运动。
51.根据权利要求44所述的光拾取致动器，其中第一和第二聚焦/倾斜线圈和跟踪线圈中的至少一个是精细图案线圈。
52.根据权利要求44所述的光拾取致动器，其中所述致动器可用于CD-ROM、DVD-ROM、和CD-DVD兼容的光拾取器中。
53.根据权利要求44所述的光拾取致动器，其中所述支撑是导线或者板簧。
54.根据权利要求44所述的光拾取致动器，其中支撑的数量是4个或者6个。
55.根据权利要求44所述的光拾取致动器，其中跟踪线圈和第一和第二聚焦/倾斜线圈的形状基本上是长方形。
56.一种用于光盘的光拾取器，包括：
物镜，聚焦从光源发射的光束；和
光拾取致动器，通过控制施加在第一和第二聚焦/倾斜线圈上的电流的方向，进行二轴、三轴、或四轴运动。
57.根据权利要求56所述的光拾取致动器，其中光拾取致动器包括权利要求44到55中的任意一个光拾取器。
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