CN1667723A - 光拾取器驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于光拾取器驱动装置，尤其是对于在光盘上记录播放数据的光拾取器驱动装置来说，安装有对物透镜的透镜支架的两侧边的结构，是以与支持所述的透镜支架的铁丝支持架相平行的中心轴为中心，采用互不对称的结构，从而可以实现以中心轴为中心，上述透镜支架的两侧边刚性相互不同。这里，是以与铁丝支持架相平行的中心轴为中心，透镜支架的一侧边采用与中心轴相平行的结构，另一侧边的结构为锯齿形，或者以与上述铁丝支持架相平行的上述透镜支架的中心轴为中心，一侧边和另外一侧边分别设置有具有不同的阶差的凹槽。本发明的透镜支架的不对称结构，可以实现在相互不同的频率带通中产生高频共振，以实现稳定的伺服操作。

Description

光拾取器驱动装置

(1)技术领域

本发明是关于光拾取器驱动装置，尤其是指关于记录播放光盘上的数据时，将高阶共振时产生的高峰值分散为两个低峰值，从而以稳定实现伺服操作的一种光拾取器驱动装置。

(2)背景技术

最近，随着光盘技术的高速发展，用于记录/读取光盘信息的光拾取器也正在多样化开发。光拾取器上安装驱动装置，沿着光盘的半径方向移动对物透镜，使得对物透镜聚集的光斑能够追踪光盘的信号轨迹中心，同时沿着垂直方向移动对物透镜，使得光斑落到信号轨迹面的焦点深度内。即，驱动装置沿着两轴方向移动对物透镜，进行跟踪伺服控制和聚焦伺服控制。该驱动装置是通过磁铁和磁性体形成的磁性空间内设置线圈，然后根据弗莱明的左手法则产生的洛仑兹力(lorentz force)来驱动的。

光拾取器为了能够应用到笔记本电脑等小型/便携式信息装置中，光拾取器正在朝着小型化，超薄化的趋势发展。驱动装置大体上是分为可动部件和固定部件，它通过具有强度和减振特性的连接材料固定到可动部件上，使其具有所需频率的特性。

这里，可动部件需要进行共振运动，并不产生聚焦伺服和跟踪伺服方向的相互垂直的二轴方向的旋转和倾斜等不必要的振动，追踪光盘的信号轨迹的中心。

另外，为了记录读取运用了该记录/播放方式的记录媒体，光盘驱动装置倍速越高，振动和噪音等情况就越严重，所以伺服控制就变得很难，因此高速化就产生了上限。

信息记录媒体作为使用光记录/播放方式的相变化型记录媒体，比之CD，其记录容量，直径为120mm的光盘最大记录容量为4.7GB的DVD-RAM正在被开发普及。作为光磁记录媒体使用磁解调方式，正在开发用于6.1GB记录容量基准的ASMO(Advanced storage magneto optical)。

随着上述此类记录媒体的高密度化，为了追踪驱动装置的位置，而需要使用的信号的频率带通需要不断的提高。为了使从安装在上述驱动装置的对物透镜照射的光斑焦点的深度能够准确的跟踪光盘的数据轨道，需要在进行跟踪伺服操作和聚焦伺服操作后不会发生不必要的振动。尤其是在超薄型驱动装置或者高倍速光拾取器当中更加需要避免此类振动。

图1为现有技术当中光拾取器驱动装置的支持结构的平面图。

如图1所示，其结构包括：透镜支架1(lens holder)，安装有用来折射入射至光盘上的激光并形成光斑的对物透镜3；聚焦伺服线圈7，围绕上述透镜支架1的最外周设置多个线圈；跟踪伺服线圈5，其绕线方向与上述聚焦伺服线圈7的绕线方向相垂直，分别设置在上述聚焦伺服线圈7之上；磁铁8和磁轭9，相互对称置于上述透镜支架1两侧，在上述透镜支架1所在区域形成磁场；铁丝支持架15，支持上述透镜支架1，导入聚焦伺服驱动信号和跟踪伺服驱动信号，其一侧固定到设置在上述透镜支架1两侧边缘的固定部11，另一侧固定在阻尼部10上。

图2为现有技术当中光拾取器驱动装置的支持结构侧面图。

如图2所示，在安装有对物透镜3的透镜支架1的两侧面中心部上设置有固定部11。上述透镜支架1两侧固定部11上分别设置有用来引入跟踪伺服信号的跟踪伺服铁丝支持架15a和用来引入聚焦伺服信号的聚焦伺服铁丝支持架15b。

分别设置在上述透镜支架1两侧，并隔开一定距离的磁铁8和磁轭9在上述聚焦伺服线圈7和跟踪伺服线圈5所在的透镜支架1区域内形成磁场，在导入到上述铁丝支持架15的驱动信号的作用下产生洛仑兹力，利用该力上、下或者左、右移动上述对物透镜3。

照射激光在光盘上记录或者读取数据时，将入射的平行光通过上述对物透镜3转换为光斑形态后，进行跟踪或者聚焦伺服操作，将光斑的焦点准确落在上述光盘的数据轨迹上。

这样，为了能够将光斑的焦点落在上述光盘的数据轨迹上，需要进行跟踪或者聚焦伺服操作，上、下、左、右移动安装有上述对物透镜3的透镜支架1，这是光拾取器装置中重要的控制之一。

主要的跟踪伺服操作是为了能够让光斑焦点准确的追踪光盘的数据轨迹，聚焦伺服操作是上、下移动上述对物透镜，消除由于光盘的制造时的瑕髭而引起的错误，将光斑的焦点准确落在光盘轨迹上。

尤其是，随着数据存储量的大型化，在记录播放数据时也需要很高的速度，因此需要很高频率带通的控制信号来实现左、右、上、下移动对物透镜的跟踪伺服操作和聚焦伺服操作。

但是，现有技术当中的光拾取器驱动装置在更高的频率带通中进行操作，会出现由于共振现象而产生的峰值幅增大的问题。

即，驱动装置的聚焦伺服操作和跟踪伺服操作进行时，各个频率带通的高阶共振引起的高峰值就会造成伺服操作的不稳定。

图3为现有技术当中光拾取器驱动装置的高阶共振现象的曲线图(频率与移动量)。在进行左、右、上、下移动对物透镜的跟踪伺服操作和聚焦伺服操作时，一般会产生高阶共振现象。

上述光拾取器驱动装置的透镜支架1结构可以为正四角形，也可以为透镜突出型结构，在其结构为得到铁丝支持架15支持，并为相互对称结构时，就会在特定的一个频率带通中产生共振现象。

电脑模拟曲线图中，频率在20kHz当中产生具有高峰值的共振现象，造成伺服操作的不稳定，增益容限(gain margin)就会变小。

图4a和图4b为现有技术当中，进行光拾取器驱动装置的跟踪伺服操作和聚焦伺服操作时，透镜支架产生高阶共振的说明图。

如图4a所示，对物透镜3在聚焦伺服线圈7的作用下，随着光盘进行上、下聚焦伺服操作时，透镜支架的表面就会产生振动现象。聚焦伺服操作时，上述透镜支架上升的话，上述透镜支架的上部表面在惯性力的作用下就会产生向下弯曲的振动，上述透镜支架下降的话，上述透镜支架的上部表面就会在惯性力的作用下产生向上弯曲的振动。该振动反复进行的话，就会导致高阶共振造成伺服的不稳定。

同样的道理，如图4b所示，对物透镜3在跟踪伺服线圈5的作用下，随着光盘进行左、右移动时，上述透镜支架让对物透镜3追踪光盘上的数据轨迹进行跟踪伺服操作，上述透镜支架的两侧面也会和进行上述聚焦伺服操作时一样产生振动。

即，进行跟踪伺服操作和聚焦伺服操作时，透镜支架经常会在一定的频率带通当中产生高的高阶共振，从而造成伺服操作的不稳定。

另外，为了防止此类振动，在制造更加坚固的透镜支架时就会产生重量加大，又出现制造单价上升等其它很多问题。

(3)发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，本发明的目的在于提供一种光拾取器驱动装置，在进行光盘上记录播放数据的上、下、左、右移动对物透镜的跟踪伺服操作和聚焦伺服操作时，分散因振动引起的高阶共振现象，从而可以降低高阶共振的峰值，从而可以实现稳定的伺服操作。

为了实现上述目的，本发明的光拾取器驱动装置，尤其是对于在光盘上记录播放数据的光拾取器驱动装置，包括：透镜支架，安装有用来折射入射至光盘上的激光并形成光斑的对物透镜；聚焦伺服线圈，围绕所述的透镜支架的最外周设置多个线圈；跟踪伺服线圈，其绕线方向与所述的聚焦伺服线圈的绕线方向相垂直，分别设置在上述聚焦伺服线圈之上；磁铁和磁轭，相互对称置于所述的透镜支架两侧，在所述的透镜支架所在区域形成磁场；铁丝支持架，支持所述的透镜支架，导入聚焦伺服驱动信号和跟踪伺服驱动信号，其一侧固定到设置在所述的透镜支架两侧边缘的固定部，另一侧固定在阻尼部上，其特征在于：

安装有上述对物透镜的透镜支架的两侧边的结构，是以与上述铁丝支持架相平行的中心轴为中心，采用互不对称的结构，从而可以实现以中心轴为中心，上述透镜支架的两侧边刚性相互不同。

这里，是以与上述铁丝支持架相平行的中心轴为中心，上述透镜支架的一侧边采用与中心轴相平行的结构，上述透镜支架的另一侧边的结构为锯齿形。或者是以与上述铁丝支持架相平行的上述透镜支架的中心轴为中心，一侧边和另外一侧边分别设置有具有不同的阶差的凹槽，从而可以形成不对称结构，两侧具备不同的强度。

同时，是以与上述铁丝支持架相平行的上述透镜支架的中心轴为中心，一侧边设置有具有一定阶差的凹槽，另外一侧边设置锯齿形状的结构，从而可以形成不对称结构。根据透镜支架的不对称结构，上述透镜支架的两侧边会分别在相互不同的频率区域内产生高阶共振，而且侧边不对称的透镜支架产生的共振峰值比侧边对称的透镜支架产生的共振峰值要小，所以能够实现稳定的跟踪伺服操作和聚焦伺服操作。

根据本发明，将高倍速记录读取高密度光盘的光拾取器驱动装置的透镜支架结构设置为左右不对称结构，从而可以实现在相互不同的频率带通中产生高频共振，从而可以实现稳定的伺服操作。

本发明的效果：

具有上述构成并进行如上所述操作的本发明的光拾取器驱动装置，具有很高的实用价值。本发明的光拾取器驱动装置将记录读取高密度光盘的光拾取器驱动装置的透镜支架结构设置为左右不对称结构，从而可以实现在相互不同的频率带通中产生高频共振，从而可以实现稳定的伺服操作。

同时，不对称的透镜支架的优点还在于，能够分散对称型透镜支架在进行跟踪伺服操作和聚焦伺服操作时产生的振动，从而可以降低高阶共振产生的峰值。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

(4)附图说明

图1为现有技术当中光拾取器驱动装置的支持结构的平面图；

图2为现有技术当中光拾取器驱动装置的支持结构侧面图；

图3为现有技术当中光拾取器驱动装置的高阶共振现象的曲线图；

图4a和图4b为现有技术当中，进行光拾取器驱动装置的跟踪伺服操作和聚焦伺服操作时透镜支架产生高阶共振的说明图；

图5为本发明的光拾取器驱动装置的支持结构的平面图；

图6和图7为本发明的另外的实施例的透镜支架的结构图；

图8为本发明的光拾取器驱动装置的高阶共振现象曲线图。

附图中主要部分的符号说明：

21、41、51，透镜支架           23，对物透镜

25，跟踪伺服线圈               27，聚焦伺服线圈

28，磁铁                       29，磁轭

30，阻尼部                     35，铁丝支持架

(5)具体实施方式

下面将参照附图对本发明的光拾取器驱动装置的实施例进行详细说明。

图5为本发明的光拾取器驱动装置的支持结构的平面图。

如图5所示，其结构包括：透镜支架21(lens holder)，安装有用来折射入射至光盘上的激光并形成光斑的对物透镜23，而且其相对侧边的结构互不对称；聚焦伺服线圈27，围绕上述透镜支架21的最外周设置多个线圈；跟踪伺服线圈25，其绕线方向与上述聚焦伺服线圈27的绕线方向相垂直，分别设置在上述聚焦伺服线圈27之上；磁铁28和磁轭29，相互对称置于上述透镜支架21两侧，在上述透镜支架21所在区域形成磁场；铁丝支持架35，支持上述透镜支架21，导入聚焦伺服驱动信号和跟踪伺服驱动信号，其一侧固定到设置在上述透镜支架21两侧边缘的固定部31，另一侧固定在阻尼部30上。

上述透镜支架的结构采取相互不对称结构，是以与上述铁丝支持架35相平行的中心轴为中心，对物透镜的透镜支架的两侧边的结构采用互不对称的结构。

图5所示，上述透镜支架21的一侧边采用与中心轴相平行的结构，上述透镜支架21的另一侧边的结构为锯齿形，从而可以实现以中心轴为中心，上述透镜支架21的刚性相互不同。

具有上述结构的光拾取器驱动装置在对光盘上的数据轨迹进行位置追踪时，从跟踪伺服器和聚焦伺服器得到的高频控制信号会通过上述铁丝支持架35被导入。

在进行上、下、左、右移动上述透镜支架21的跟踪伺服操作和聚焦伺服操作时，上述透镜支架21会振动得很严重，因为是不对称结构，所以会在相互不同的频率带通中产生高阶共振。

这样，不对称型透镜支架21产生的共振峰值比对称型透镜支架产生的共振峰值要小，所以能够实现稳定的跟踪伺服操作和聚焦伺服操作。

本发明在采用透镜支架21为不对称结构时，产生的高阶共振现象可以被分散，因而可以在相互不同的频率带通中产生具有低峰值的高阶共振现象，因此可以实现伺服操作特性的稳定化。

随之，透镜支架21的结构为不对称结构时，对其不对称的具体形状并没有限制，只要是具备常识的人可以表现的形状都是可以的。

图6和图7为本发明的另外实施例的透镜支架的结构图。

如图6所示，安装有对物透镜23的透镜支架41的结构，是以与上述铁丝支持架35相平行的上述透镜支架41的中心轴为中心的一侧边设置有具有小的阶差的凹槽，另外一侧边设置有具有稍大一些阶差的凹槽，从而可以具备不同的强度。

即，以上述透镜支架41的中心轴为中心，一侧的重量稍小，而另一侧的重量稍大，从而可以使两侧具备不同的强度。这样两侧具备不同的强度后，会在相互不同的频率带通中产生高阶共振现象，因此，与透镜支架采用对称结构时不同，各个高阶共振产生的峰值会变低，因而伺服操作的特性会变得稳定。

同样，如图7所示，是以与上述铁丝支持架35相平行的上述透镜支架51的中心轴为中心，上述透镜支架41的一侧边和另外一侧边会具有相互不同的凹凸形状。

通过上述透镜支架51的不对称结构，上述透镜支架51内存在具有相互不同重量的区域，所以在进行光拾取器的跟踪伺服操作和聚焦伺服操作时，会在峰值低的相互不同的带通频率当中产生高阶共振。

图8为本发明的光拾取器驱动装置的高阶共振现象曲线图(频率与移动量)。

如图8所示，光拾取器驱动装置的跟踪伺服操作和聚焦伺服操作时产生的高阶共振现象在电脑当中的示意图。

在20kHz频率带通左右的条件下，发生两个高阶共振，与具有上述现有的对称结构的光拾取器驱动装置的高阶共振(图3所示)相比，具有低的dB的峰值。

即，上述透镜支架21、41、51采用不对称结构以后，跟踪伺服操作和聚焦伺服操作时产生的振动能量能够相互分散。因此相互不同的频率带通当中能够实现稳定的伺服操作，从而能够形成低峰值的高阶共振曲线图，即，透镜支架的两侧边采用互不对称结构所产生的共振峰值比两侧边采用对称结构所产生的共振峰值要小，所以能够实现稳定的跟踪伺服操作和聚焦伺服操作。。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，应理解其中可作各种变化和修改而在广义上没有脱离本发明，所以并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变形都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (6)

1、一种光拾取器驱动装置，是对于在光盘上记录播放数据的光拾取器驱动装置，包括：透镜支架，安装有用来折射入射至光盘上的激光并形成光斑的对物透镜；聚焦伺服线圈，围绕所述的透镜支架的最外周设置多个线圈；跟踪伺服线圈，其绕线方向与所述的聚焦伺服线圈的绕线方向相垂直，分别设置在上述聚焦伺服线圈之上；磁铁和磁轭，相互对称置于所述的透镜支架两侧，在所述的透镜支架所在区域形成磁场；铁丝支持架，支持所述的透镜支架，导入聚焦伺服驱动信号和跟踪伺服驱动信号，其一侧固定到设置在所述的透镜支架两侧边缘的固定部，另一侧固定在阻尼部上，其特征在于：

安装有所述的对物透镜的透镜支架的两侧边的结构，是以与所述的铁丝支持架相平行的中心轴为中心，采用互不对称的结构，从而可以实现以所述的中心轴为中心，所述的透镜支架的两侧边刚性相互不同。

2、如权利要求1所述的光拾取器驱动装置，其特征在于：

以与所述的铁丝支持架相平行的中心轴为中心，所述的透镜支架的一侧边采用与所述的中心轴相平行的结构，所述的透镜支架的另一侧边的结构为锯齿形，从而可以使两侧具备不同的强度。

3、如权利要求1所述的光拾取器驱动装置，其特征在于：

以与所述的铁丝支持架相平行的所述的透镜支架的中心轴为中心，一侧边和另外一侧边分别设置有具有不同的阶差的凹槽，从而可以形成不对称结构，两侧具备不同的强度。

4、如权利要求1所述的光拾取器驱动装置，其特征在于：

以与所述的铁丝支持架相平行的所述的透镜支架的中心轴为中心，一侧边设置有具有一定阶差的凹槽，另外一侧边设置锯齿形状的结构，从而可以形成不对称结构。

5、如权利要求1所述的光拾取器驱动装置，其特征在于：

根据所述的透镜支架的两侧边的结构采用互不对称结构，所述的透镜支架的两侧边会分别在相互不同的频率区域内产生高阶共振。

6、如权利要求1所述的光拾取器驱动装置，其特征在于：

所述的透镜支架的两侧边采用互不对称结构所产生的共振峰值比两侧边采用对称结构所产生的共振峰值要小，所以能够实现稳定的跟踪伺服操作和聚焦伺服操作。

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