CN1685404A - 光盘装置 - Google Patents
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Abstract
光盘装置(1)，包括支承组件(7)；具有磁性马达定子(17)的主轴马达(9)；扫描安装在主轴马达的主轴上的光盘的信息表面的光学装置；并包括具有可运动聚焦透镜的聚焦透镜组件(29)；摆动臂组件(41)，该组件包括在自由端(41)附近安装所述聚焦透镜组件的大致细长的摆动臂结构(43)，设置在摆动臂组件处以便围绕摆动轴线(47)驱动所述摆动臂组件从而扫描盘信息表面的可运动磁性扫描装置，以及与支承组件相关并包括磁性扫描定子芯(59)的固定磁性扫描装置，定子芯靠近摆动臂组件的自由端设置并与其隔开，以便在布置在弯曲平面内的气隙上和所述可运动磁性扫描装置磁性协作。固定磁性扫描装置与磁性马达定子刚性相关。
Description
一种用于在可转动光盘的信息表面上记录信息和/或复制信息的光盘装置，包括：
支承组件；
与支承组件相关以便围绕主轴轴线转动光盘的马达，马达具有在中间气隙上相互协作的磁性转子和磁性马达定子；
与支承组件相关以便扫描所述光盘的信息表面的光学装置，光学装置包括：聚焦透镜组件，该组件包括具有聚焦轴线的可运动聚焦透镜，所述聚焦透镜组件在沿着所述聚焦轴线在轴向上运动以便将光束聚焦在所述光盘5的所述信息表面上；
摆动臂组件，该组件包括靠近自由端安装所述聚焦透镜组件的大致细长的摆动臂结构，摆动臂组件围绕远离所述自由端、大致垂直于摆动臂结构并大致平行于所述主轴轴线和所述聚焦轴线指向的摆动轴线枢转运动，使得摆动臂组件可转动地掠过大致平行于安装的光盘的所述信息表面的扫描平面，摆动臂组件由此造成所述聚焦透镜组件在安装的光盘的信息表面上扫描，
可转动的枢转装置，该装置用于摆动臂组件进行所述转动扫描运动，并包括与支承组件相关的固定枢转装置和与摆动臂结构相关并与固定枢转装置枢转协作的可运动枢转装置，
可运动磁性扫描装置设置在摆动臂组件的自由端上，以便围绕所述摆动轴线可转动地驱动所述摆动臂组件；
固定磁性扫描装置与支承组件相关，并包括靠近摆动臂组件的自由端设置并与其隔开的磁性扫描定子芯，以便在布置在弯曲平面内的至少一个中间气隙上与所述可运动磁性扫描装置磁性协作。
这种光盘装置的实施例从美国专利号4794586中得知，该专利披露一种摆动臂组件，其中可运动的磁性聚焦装置和可运动的磁性扫描装置包括布置在摆动臂组件的自由端上的两个声音线圈，线圈绕组交叉以便与固定永久磁性定子装置协作来提供聚焦和扫描运动。摆动臂组件可围绕摆动轴线枢转运动，摆动轴线作为固定枢轴的中央轴线。为了使得聚焦透镜聚焦，臂组件通过设置在臂组件的自由端上的声音线圈产生的磁性聚焦力整体柔曲。
对于现有技术的此类型光盘装置来说，摆动臂组件相对于放置在设置在马达主轴上的盘支承件上的光盘的信息表面的扫描运动的准确性取决于例如马达主轴、用于摆动臂组件的转动枢转装置的相对位置和固定磁性定子装置的位置及其角度相对取向的许多位置和角度误差。马达单元、摆动臂组件和固定磁性定子装置都必须通过适当装置相对于例如底板或框架的支承组件单独定位和固定。在信息和通讯工业中通常由于小型化的不变趋势，光盘装置变得越来越小。因此，将部件定位在支承组件上的所述误差也必须变得更小，因此增加单个部件制造的复杂性以及部件组装的复杂性。
因此本发明的目的在于提供一种新型和有用的所述类型的光盘装置，该装置更加容易制造和组装，并适用于小型化的光盘装置，并适用于多种有利和有意的实施例。针对此目的，本发明提供一种所述类型的光盘装置，其具有固定磁性扫描装置与磁性马达定子刚性相关的新颖特征。
因此消除了单独定位在支承组件上而造成的固定磁性扫描装置和马达定子的位置的不准确性。固定磁性装置相对于马达定子装置的准确定位通过马达制造商在马达的生产过程中在准确控制的条件下进行。
最好是使用本发明的实施例，其中马达定子和扫描定子芯集成在组合式固定单元中。因此马达定子和扫描定子芯可通过马达制造商作为整体单元制造，消除了将单独扫描定子芯固定和定位在主轴马达上的需要。
最好是使用本发明的另一实施例，其中固定枢转装置还与磁性马达定子刚性相关。这消除固定枢转装置的固定和定位。
使用本发明的另一实施例，其中马达定子、扫描定子芯和固定枢转装置集成在组合式固定单元内。
有利的是，使用一个实施例，其中光盘装置还包括：
使得聚焦透镜组件沿着所述聚焦轴线进行轴向聚焦运动的聚焦引导装置；
设置在摆动臂组件的自由端上的可运动磁性聚焦装置，以便沿着所述聚焦轴线轴向驱动所述聚焦透镜组件，从而在盘信息表面上聚焦光束；
与支承组件相关的固定磁性聚焦装置，该装置包括设置在摆动臂组件的自由端处并与其隔开的磁性聚焦定子芯，以便在布置在弯曲平面内的至少一个中间气隙上与所述可运动磁性聚焦装置协作，其中固定磁性聚焦装置与磁性马达定子刚性相关。
本发明的一个实施例是优选的，其中马达定子、扫描定子芯、固定枢转装置和聚焦定子芯都集成在单个组合式固定单元内。因此，可以消除通常使得扫描定子芯、固定枢转装置和聚焦定子芯相互之间以及和主轴马达之间的固定和定位所需的所有固定和定位工作。
在许多情况下，用于现代小尺寸光盘装置的主轴马达设置一种主轴马达，其包括插入例如底板的支承装置内的固定马达主轴、在主轴上组装的永久磁体转子。马达定子作为单独相互隔离的定子板的层叠组件进行组装，定子板进行切断以便在通过特殊机器进行缠绕的定子线圈的内侧上提供定子齿。定子放置在马达转子上并通过设置在支承装置上的对中装置相对于转子对中。
本发明的实施例可以有利地使用这种或类似的主轴马达，其中组合式固定单元包括由可磁化的单独定子叠片组装的扫描定子组。在此实施例中，以马达定子部分和扫描定子部分作为一个部件的方式切断单独定子板。
本发明的另一重要实施例采用这种或类似马达定子是特别有利的，其中：
可运动磁性扫描装置包括永久磁体可转动运动扫描装置；
固定磁性扫描装置包括沿着可运动永久磁体扫描装置的转动扫描路径以串联配置布置在定子芯上的多个单独定子线圈；
电子转换装置设置成有选择地接通和断开定子线圈；
扫描传感器装置设置成用于检测，并且扫描控制装置设置成通过控制每个定子线圈内电流幅值和方向来控制臂结构的转动位置，定子线圈有选择地接通以便控制可转动臂的位置和运动。
在此实施例中，使用将马达定子芯设置在马达定子上的相同机器，将扫描定子线圈设置在扫描定子芯上，因此消除将扫描定子线圈组装在扫描定子芯上的组装操作。
本发明另一有利的实施例的特征在于：
可运动磁性聚焦装置包括永久磁体轴向运动聚焦装置；以及
固定磁性扫描装置和固定磁性聚焦装置包括沿着可运动永久磁体扫描装置的转动扫描路径以串联配置布置在定子芯上并分布在两个轴向隔开的高度上的多个单独定子线圈，
聚焦传感器装置设置成用来检测，并且扫描控制装置设置成通过控制每个定子线圈内电流幅值和方向来控制轴向聚焦透镜的位置，定子线圈有选择地接通以便控制轴向聚焦透镜的位置和运动。
采用此实施例，可运动磁性扫描装置以及可运动磁性聚焦装置是永久磁性装置。这具有的明显优点在于电线圈不需要设置在摆动臂结构上，因此消除提供到枢转转动的摆动臂结构上的任何线圈所需的电连接线。用于扫描以及聚焦的所有线圈位于与马达定子相关或整体形成的固定单元上，并且可以通过马达制造商提供。
后一类型的光盘装置的有利操作的实施例的特征在于：
两个高度的每个高度上的定子线圈沿着可运动磁性扫描装置和可运动磁性聚焦装置转动掠过的路径在定子芯上以恒定间距隔开；
两个高度上的定子线圈布置在平行于扫描臂结构的扫描平面的平面内，以及
位于一个高度上的定子线圈定位在位于另一个高度上的定子线圈之间。
通过适当控制有选择接通的定子芯上线圈内的电流，可以控制聚焦透镜组件的扫描方向和聚焦方向，以便利用从聚焦透镜发射的激光点跟随转动光盘的信息表面上的轨道。适当控制转换装置还可进一步提供从信息盘上的一个区域到隔开一定距离的另一区域的更大幅度的扫描运动。
在可运动扫描和/或聚焦装置是永久磁体装置的情况下，可以使用另一有利的实施例，其中偏置装置设置成偏置可运动永久磁体扫描和/或聚焦装置和马达定子之间形成的吸引磁力，由此在扫描臂结构最靠近主轴马达的转动极限位置上防止扫描臂结构磁性粘接到马达定子上。这将防止扫描臂结构磁性粘接到马达定子上，它太强以至于通过扫描定子线圈难以克服。
提供所述偏置装置而不添加任何单独部件到光盘装置上的有利实施例的特征在于：
定子芯设置定子齿；
定子线圈缠绕在定子齿上；以及
偏置装置通过所述定子芯上的一个或多个定子齿来设置，其定位方式是在扫描臂结构的所述极限转动位置上，所述一个或多个定子齿的转动磁性拉力超过马达定子的转动磁性拉力。
同样提供本发明的另一有利的实施例，其中：
可运动磁性扫描装置包括柱形扫描线圈，该线圈具有大致矩形形状的截面并具有中央开口，两对平行外侧表面和两对内侧表面以及在线圈轴向隔开端部上的面向外的轴向端表面；
可运动聚焦装置包括两个柱形聚焦线圈，该线圈具有大致矩形形状的截面并具有中央开口，两对平行外侧表面和两对内侧表面以及在线圈轴向隔开端部上的面向外的轴向端表面；
在其中央轴线大致平行于摆动臂的扫描运动的位置上，扫描线圈以其一个外侧表面贴靠摆动臂结构的自由端的方式进行粘接；
每个聚焦线圈以其中央开口一侧上在其一个面向外轴向端表面的一部分处贴靠远离摆动臂结构的扫描线圈的外侧表面方式进行粘接，两个聚焦线圈布置成使其面向外的端表面相互靠近、相互平行并大致平行于摆动臂的扫描运动；
组合式固定磁性装置包括面向可运动聚焦线圈并与聚焦线圈隔开一个气隙的细长永久磁体装置，并还包括支承永磁性装置并具有以一定间隙穿过扫描线圈的中央开口的定子部分的可透磁定子，永久磁体装置在径向上相对于摆动臂组件的摆动轴线磁性极化，并且该配置使得在所述气隙上设置大致径向指向的永久磁场。
采用此实施例，固定扫描装置和聚焦装置是永久磁性的，这在某些情况下是优选的。单个组合式永久磁体固定磁性装置设置在与所述马达定子集成的可透磁定子上，并包括所述单独定子板的层叠组件等。在用于扫描和聚焦的可运动臂结构上设置非常有效的重量轻的线圈配置。
通过参考附图给出的以下优选实施例的非限定描述，本发明的目的和特征将变得更加清楚，附图中：
图1是具有小型化尺寸的光盘装置的示意平面图；
图2是图1光盘装置的示意局部透视图；
图3-5是图1-2光盘装置的组合式马达和聚焦/扫描定子的单个定子叠片的平面图；
图6是图3-5单独示出的定子叠片的层叠组件的侧视图；
图7是图6层叠的定子叠片的透视图；
图8是表示用于磁性偏置摆动臂结构离开主轴马达定子的可选择偏置装置的局部平面图；
图9是用于粗略和精细控制刚性摆动臂聚焦和扫描位置的流程图；
图10是与图2类似的光盘装置可选择实施例的示意透视图；以及
图11是用于控制图10光盘装置的刚性摆动臂扫描和聚焦运动的电线圈配置的分解透视图。
参考附图的图1和2，光盘装置1表示用于在可转动光盘5的信息表面3上记录信息和/或从该信息表面复制信息。光盘装置1具有小型化的尺寸，并在图1中以大致真实比例表示。光盘具有23毫米级的直径。
光盘装置1包括在所示实施例中作为测量值为大约30×40毫米的印刷电路板的支承组件7。主轴马达9与支承组件7相关并具有主轴11，主轴具有主轴轴线13，以便围绕主轴轴线13转动安装在主轴11上的光盘5。主轴马达9包括在中间气隙19上相互磁性协作的永久磁性转子15和磁性马达定子17。
光学装置与支承组件7相关以便扫描安装在主轴11上的光盘1的信息表面3。光学装置包括二极管激光单元21、分束器23、准直透镜25、90°反射元件、包括透镜安装件31和具有聚焦轴线35的可运动聚焦透镜33的聚焦透镜组件29，聚焦透镜组件29可在轴向上沿着聚焦轴线35运动。光学装置还包括所谓的随动透镜37和光敏阵列39。所有这些元件对于光盘装置领域的普通技术人员来说是公知的，并且将不在这里详细描述。光电二极管激光单元21发射通过分束器33分开的激光束42。光束一部分指向90°反射元件27并通过准直透镜成形。激光束通过90°反射元件反射并经由聚焦透镜22投射到光盘5的信息表面3上。通过转动光盘5内存在的数据调制并通过信息表面3反射且经由聚焦透镜返回的光束通过90°反射元件反射，穿过准直透镜25，并至少部分通过分束器23，并冲击在光敏阵列29上。光敏阵列29的输出信号输出到电子电路以便获得表示从光盘5的信息表面3中读取数据的数据信号，并获取控制光学组件相对于光盘5的信息表面3的位置和运动所需的误差信号。
所述的光学组件21-39设置在摆动臂41内，摆动臂包括靠近自由端45安装所述聚焦透镜组件31-33的大致细长的摆动臂结构43，摆动臂组件41可围绕摆动轴线47枢转运动，摆动轴线远离所述自由端45，并大致垂直于摆动臂结构42且大致平行于所述主轴轴线13和所述聚焦轴线35，使得摆动臂组件41可转动地掠过大致平行于安装的光盘5的所述信息表面3的扫描平面，摆动臂组件由此造成所述聚焦透镜组件31-33在安装的光盘5的信息表面3上扫描。
可转动的枢转装置49-53设置成使得摆动臂组件41进行所述可转动扫描运动，该装置包括与支承组件7相关的固定枢转装置49和与摆动臂结构43相关并与固定枢转装置49协作的可运动枢转装置51。在此实施例中，固定枢转装置49和转动枢转装置51通过可拆卸的片簧53永久地相互连接，使得摆动臂组件41只在平行于光盘5的信息表面的扫描方向上枢转运动。
可运动磁性扫描装置55-57设置在摆动臂组件41的自由端上，以便围绕其摆动轴线47可转动地驱动摆动臂组件。在此实施例中，可运动磁性扫描装置包括通过例如粘合剂的适当装置固定在摆动臂结构43的自由端上的两个相邻的永久磁体55和57。永久磁体55、57沿着平行于摆动臂组件41的总体长度的磁性轴线基本上在平行相反的方向(图2箭头所示)上磁化。
设置与支承组件7相关的固定磁性扫描装置，该装置包括靠近摆动臂组件41的自由端并与其隔开的磁性扫描定子芯59，以便在布置在弯曲平面63内的中间气隙61上和可运动磁性扫描装置55、57磁性协作(更特别地参考图3，将在下面描述)。
图1-2所示的本发明实施例是如下的类型，其中用于摆动臂组件进行扫描运动的所述枢转装置49-51是第二枢转装置，第一枢转装置设置成使得所述聚焦透镜组件29进行聚焦运动。这些第一枢转装置与所述第二枢转装置类似之处在于它们包括在一侧固定在摆动臂结构43的端部67上以及固定在可运动枢转装置51上的片簧65。可运动枢转装置51因此在两个片簧53和65之间形成中间元件。片簧65进行取向，使其允许摆动臂结构41运动，由此聚焦透镜33可只沿着聚焦轴线35运动。
可运动磁性扫描装置55-57还作为靠近摆动臂组件41的所述自由端45设置的可运动磁性聚焦装置操作，以便沿着聚焦轴线35驱动聚焦透镜33，从而在光盘信息表面3上聚焦光束42，并由此形成组合式磁性聚焦/扫描装置55-57。设置与支承组件7相关的固定磁性聚焦装置，以便在中间气隙61上和所述组合式可运动磁性聚焦/扫描装置55-57磁性协作，从而产生磁力矢量，该磁力矢量具有平行于聚焦轴线35的矢量分量F，以便沿着聚焦轴线35驱动透镜组件29。这些固定磁性聚焦装置和固定磁性扫描装置相结合，并将在下面结合图2-8说明。
摆动臂结构43从自由端45到至少靠近摆动轴线47处是刚性的，并且第一枢转装置51、65、67设置在第二枢转装置49、51、53处或附近。摆动臂结构43特别在图2中表示成容纳光学装置21-33的盒状结构，透镜安装件31是刚性连接到摆动臂结构43上的固定元件。但是，本领域的普通技术人员可以理解可选择的解决方法。摆动臂结构可例如成形为在外侧承载光学装置21-33的刚性型面的梁件。光学装置的一部分可定位在摆动臂结构的外侧并经由光学、电子或其它连接装置与位于摆动臂结构上部或内部的其它装置通讯。图1-2所示的光盘装置1的摆动臂结构具有2×2×16毫米级的非常小的尺寸。
作为共同审查中的PHNL020897(申请人标示号)的主题，该申请具有与本发明相同的优先权日并结合于此作为参考，图1-2所示实施例的特征在于固定磁性扫描装置或磁性扫描定子芯59与磁性马达定子17刚性相关。实际上，在图1-2的实施例中，马达定子17、扫描定子芯59和固定枢转装置49都集成在组合式固定单元内。如图1-2实施例所述，固定磁性聚焦装置和固定磁性扫描装置相结合，使得在图1-2中，马达定子、扫描定子芯、固定枢转装置和聚焦定子芯都集成在组合式固定单元内。
现在更特别参考图3-6，组合式固定单元包括由69、71和73分别标示的三个不同类型的可磁化单独定子叠片组装的定子组件。在图1-2的本发明实施例中，可运动磁性扫描装置包括永久磁性的可转动运动扫描装置55-57，并且固定磁性扫描装置包括以串联配置沿着可运动永久磁性扫描装置55、57的转动扫描路径布置在定子芯59上的多个单独的定子线圈75(六个线圈)。电子换向装置(下面描述)设置成有选择地接通和断开单独的定子线圈75，扫描传感器装置79(五个传感器)设置用来检测并扫描控制装置(下面描述)，控制装置设置成通过控制每个定子线圈内电流幅值和方向来控制臂结构43的转动位置，定子线圈有选择地接通以便控制转动臂位置和运动。
在图1-2的本发明实施例中，可运动磁性聚焦装置包括通过永久磁体55、57形成的永久磁性的轴向可运动聚焦装置、固定磁性扫描装置和固定磁性聚焦装置，固定磁性聚焦装置包括沿着可运动永久磁性扫描装置55、57的转动扫描路径以串联配置布置在定子线圈上的多个单独定子线圈75(六个线圈)和77(六个线圈)并分布在两个轴向隔开的高度上。聚焦传感器装置设置在光敏阵列39中以便以通用方式检测聚焦透镜33的聚焦位置。聚焦控制装置和扫描控制装置(将在下面说明)设置成通过控制每个定子线圈75、77内的电流幅值和方向来分别控制轴向聚焦透镜33位置和摆动臂组件41的角度位置，定子线圈有选择地接通以便控制轴向聚焦透镜位置和运动。两个高度上的每个高度上的定子线圈75、77沿着可运动磁性扫描装置和可运动磁性聚焦装置55、57转动地掠过的路径以恒定间距在定子芯59上隔开。两个高度上的定子线圈75、77布置在平行于扫描臂结构的扫描平面的平面内，并且位于一个高度上的定子线圈75定位在另一高度上的定子线圈77之间。
图3-6表示如何通过单独定子叠片69、71和73组装主轴马达9的马达定子芯17和固定磁性扫描/聚焦装置的扫描定子芯59。通常，定子叠片包括由软铁板材冲压的单独部件，在其两侧覆盖电绝缘涂层或薄膜以便防止涡电流在单独叠片之间流动。每个叠片69-73设置环形部分81，环形部分设置向内伸出并在角度方向上均匀隔开的齿。定子板69设置从环形部分81延伸并与其形成整体的弯曲部分85，弯曲部分85设置相互均匀隔开的齿87。定子板73类似地构造有弯曲部分89，弯曲部分89在与齿87偏置、但具有相同间隔或间距的位置上具有齿91。
定子板73设置与弯曲部分85和89类似构造、但没有齿的弯曲部分93。组合式心轴马达/扫描定子通过如下方式组装而成，即将六个叠片69叠置在六个叠片73上的三个叠片71上，齿83、87和91因此对于八个马达定子线圈97来说形成八个定子齿95，以及对于扫描定子芯59的六个线圈75形成六个齿，对于线圈77来说形成六个齿。通过中间叠片93使得两排线圈75、77轴向隔开。
通过小的永久磁体形成的偏置装置99设置成偏置在可运动永久磁体扫描/聚焦装置55、57和马达定子17之间产生的磁性吸引力，由此可以在最靠近主轴马达9的扫描臂结构43的转动极限位置上防止扫描臂结构43磁性粘接到马达定子17上。永久磁体99的磁场和永久磁体55、57的磁场以排斥方式相互作用，由此防止扫描臂结构43磁性粘接到主轴马达9上。
在图1-2实施例的光盘装置1中，马达定子17、扫描/聚焦定子芯59以及固定枢转装置49都集成到组合式固定单元内。现在特别参考图3-7，叠片71为此在弯曲部分93的自由端处并相对于弯曲部分93成适当角度(例如90°)设置另一延伸部101。叠片71的层叠延伸部101形成支承梁，而层叠的叠片69和73分别形成扫描定子芯59的相互偏置的定子齿105和107。在支承梁103的自由端处，在摆动臂结构43和转动枢转装置51之间以及枢转装置51和固定枢转装置49之间固定片簧53和65的方法分别示意地表示在图1-2中。片簧可通过本领域普通技术人员公知的任何多种方法来固定，例如粘合剂装置、激光焊接、点焊、机械夹紧、采用螺钉或铆钉等。
图8表示与图1-7的实施例相比略微变型的本发明的实施例。将只说明此变型实施例中典型的那些细节。在此变型实施例中不再需要偏置装置90。相反，偏置装置通过扫描定子芯59上的一个或多个定子齿105、107来设置，其定位成使得在扫描臂结构43的所述极限转动位置上，施加在转动的永久磁性扫描装置55、57上的所述一个或多个定子齿105、107的转动磁性拉力超过马达定子17的转动磁性拉力。这通过变宽马达定子17附近的定子齿55、57和转动永久磁性扫描装置55、57之间的气隙61来实现。因此，在摆动臂结构43的任何位置上，通过定子齿55、57施加的磁性拉力P将超过马达定子17的磁性拉力。
现在参考图9的流程图，将简略描述刚性摆动臂角度和聚焦位置的电子粗略和细微控制。例如霍尔传感器或任何其它适当类型的传感器的五个磁场传感器79检测可运动永久磁性扫描/聚焦装置55、57的磁场并产生表示磁场强度和检测方向的电磁场信号109。五个信号109输入到磁场信号处理单元111，在该处理单元中确定摆动臂角度和聚焦位置。从该单元输出输入到线圈选择和极性单元115的摆动臂信号。同样输入到线圈选择和极性单元的是聚焦控制和跟踪控制信号119。这些信号通过连接到大部分可以是传统的光敏阵列39上的控制回路(未示出)来提供。聚焦控制和跟踪控制信号用来细微调节由聚焦透镜33产生的激光光束点相对于光盘装置1的光盘5的信息表面3的轨道的位置。线圈选择和极性单元115具有十二个输出口121，每个输出口连接到固定磁性扫描装置的十二个线圈75、77的各自一个线圈上。在光盘装置1正常操作期间线圈选择和极性单元的操作使得只有选择下面这样的线圈，即这些线圈需要用来针对相对于通过磁场传感器79检测的光盘的信息表面3上的轨道的摆动臂标定当前位置来细微控制摆动臂位置。在任何这种标定当前位置上只有所选择的几个输出口121接通。这些输出的幅值和极性通过线圈选择和极性单元以适于实现所需细微聚焦和跟踪控制的方式来控制。来自线圈选择和极性单元的十二个输出口121连接到设置在线圈驱动单元123内的十二个线圈驱动回路的十二个相应输入口上，线圈驱动回路将线圈选择和极性单元的输出信号放大到适用于在当前臂位置上受到激励的每个所选择线圈75、77中产生所需磁场的程度。
不同的实施例可用于本发明。现在参考图10，将要描述的实施例包括其光盘具有信息表面129的光盘装置125并还包括支承组件131。其尺寸与图1-7那些类似，而构成部件的数量也类似，并且将不详细描述。主轴马达133设置成转动光盘127。摆动臂组件135包括摆动臂结构137，该结构具有多个光学部件，例如图2的摆动臂组件41，其中聚焦透镜139安装在透镜安装件141上。聚焦透镜139可沿着聚焦轴线143运动，并且摆动臂组件可围绕平行于聚焦轴线143的摆动轴线145枢转。片簧147和149设置成使得整体刚性的摆动臂结构137分别相对于中间部件151和固定枢转装置153进行枢转聚焦和扫描运动。可运动磁性扫描装置包括具有大致矩形截面的柱形扫描线圈155，该线圈具有中央开口157、两对平行外侧表面159、161和163、165、两对内侧表面167、169和171、173以及在线圈的轴向隔开端部上的面向外的轴向端表面175、177。可运动聚焦装置包括具有大致矩形截面的两个大致相同的柱形聚焦线圈179A、179B，该线圈具有中央开口181、两对平行外侧表面183、185和187、189、两对内侧表面191、193和195、197以及在线圈的轴向隔开端部上的面向外的轴向端表面199、201。扫描线圈155通过例如粘合剂装置的适当装置以其外侧表面159贴靠摆动臂结构的自由端203的方式进行粘接在其中央轴线205大致平行于摆动臂组件135的扫描运动的位置上。每个聚焦线圈179A、179B通过例如粘合剂装置的适当装置在其中央开口181的一侧上以其面向外的轴向端表面199贴靠远离摆动臂结构137的扫描线圈155的外侧表面161方式进行粘接，两个聚焦线圈179A、179B布置成，使其面向外的轴向端表面199的所述部分相互靠近、相互平行并大致平行于摆动臂组件135的扫描运动。组合式固定磁性装置包括面向可运动聚焦线圈179A、179B并与聚焦线圈179A、179B隔开一个气隙的细长永久磁体装置207，并还包括造成永久磁体装置207并具有以一定间隙穿过扫描线圈155的中央开口157的定子部分211的可透磁定子209，永久磁体装置207在径向上相对于摆动臂组件135的摆动轴线145磁性极化，并且该配置使得在扫描线圈和定子部分211之间以及在聚焦线圈179A、179B的所述部分和定子209之间存在的气隙上设置大致径向指向的永久磁场。按照本发明，固定磁性扫描装置207-211与主轴马达133的磁性马达定子刚性相关。按照本发明的另一特征，主轴马达133的马达定子、扫描定子芯部分211、固定枢转装置153和聚焦定子芯209集成在组合式固定单元内。该固定单元由例如软铁的适当透磁材料制成并包括临时可拆卸部分(部分211)，以便插入扫描线圈155的中央开口157。固定单元设置支承梁部分，该梁部分具有与在其自由端承载枢转装置153的固定单元209、211、213的其它部分相同的厚度并可以由定子叠片的层叠组件形成，定子叠片可与主轴马达133的主轴定子集成。
因此按照撰写此说明书时申请人认为是实施本发明的最佳模式，描述了两个光盘装置1和125。本领域普通技术人员将理解到本发明不局限于以上的特定描述和说明。可以进行许多变型而不偏离本发明的概念。摆动臂结构43不需要在其整个长度上是刚性的，并且聚焦透镜组件可弹性安装在摆动臂结构的刚性部分上，弹性安装允许聚焦运动。扫描枢转装置可以是传递支点类型。聚焦透镜组件可包括多个部件组件，该组件包括一个或多个相对运动的光学元件。枢转装置可包括万向节形式的旋转装置，以便提供扫描和聚焦运动。分开的扫描和聚焦结构可设置成与主轴马达相关。光学装置可部分设置在支承结构上，同时与聚焦透镜组件等光学和/或电气连接。所有这些和其它实施例可与本发明的主要特征相结合，即具有固定磁性扫描装置并还具有固定磁性聚焦装置和/或与磁性马达定子刚性相关的固定枢转装置。
Claims (13)
1.一种用于在可转动光盘(5、127)的信息表面(3、129)上记录信息和/或复制信息的光盘装置(1、125)，包括：
支承组件(7、131)；
与支承组件(7、131)相关以便围绕主轴轴线(13、134)转动光盘(5、127)的马达(9、133)，马达具有在中间气隙(19)上相互协作的磁性转子(15)和磁性马达定子(17)；
与支承组件(7、131)相关以便扫描所述光盘(5、127)的信息表面(3、129)的光学装置，光学装置包括聚焦透镜组件(29、33、1239、141)，该组件包括具有聚焦轴线(35、143)的可运动聚焦透镜(29、139)，所述聚焦透镜组件(29、33、139、141)在沿着所述聚焦轴线(35、143)在轴向上运动以便将光束(42)聚焦在所述光盘(5、127)的所述信息表面(3、129)上；
摆动臂组件(41、135)，该组件包括在自由端(45、203)附近安装所述聚焦透镜组件(29、33、139、141)的大致细长的摆动臂结构(43、137)，摆动臂组件围绕远离所述自由端(45、203)、大致垂直于摆动臂结构(43、137)并大致平行于所述主轴轴线(13、134)和所述聚焦轴线(35、143)指向的摆动轴线(47、145)枢转运动，使得摆动臂组件(41、135)可转动地掠过大致平行于安装的光盘(5、127)的所述信息表面(3、129)的扫描平面，摆动臂组件由此造成所述聚焦透镜组件(29、33、139、141)在安装的光盘(5、127)的信息表面(3、129)上扫描，
转动的枢转装置(49、51、53、149、151、153)，该装置用于摆动臂组件(41、135)进行所述转动扫描运动，并包括与支承组件(7、131)相关的固定枢转装置(49、153)和与摆动臂结构相关并与固定枢转装置(49、153)枢转协作的可运动枢转装置(51、53、149、151)，
可运动磁性扫描装置(55、57、155)设置在摆动臂组件(41、135)的自由端(45、203)上，以便围绕所述摆动轴线(47、145)可转动地驱动所述摆动臂组件(41、135)；
固定磁性扫描装置(59、75、77、207、209、211)与支承组件(7、131)相关，并包括靠近摆动臂组件(41、135)的自由端(45、203)设置并与其隔开的磁性扫描定子芯(59、207)，以便在布置在弯曲平面(63)内的至少一个中间气隙(61)上与所述可运动磁性扫描装置(55、57、157)磁性协作；
其中固定磁性扫描装置(59、75、77、207、209、211)与磁性马达定子(17、133)刚性相关。
2.如权利要求1所述的光盘装置(1、125)，其特征在于，马达定子(17、133)和扫描定子芯(59、209)集成在组合式固定单元(17、59、133、209)中。
3.如权利要求1或2所述的光盘装置(1、125)，其特征在于，固定枢转装置(49、153)也与磁性马达定子(17、133)刚性相关。
4.如权利要求2和3所述的光盘装置(1、125)，其特征在于，马达定子(17、133)、扫描定子芯(59、209)和固定枢转装置(49、153)集成到组合式固定单元(17、49、59、133、209)中。
5.如权利要求1-4任一项所述的光盘装置(1、125)，其特征在于，光盘装置还包括：
使得聚焦透镜组件(29、33、139、144)沿着所述聚焦轴线(35、143)进行轴向聚焦运动的聚焦引导装置；
设置在摆动臂组件(41、135)的自由端(45、203)上的可运动磁性聚焦装置(55、57、179A、179B)，以便沿着所述聚焦轴线轴向驱动所述聚焦透镜组件(29、33、139、141)，从而在盘信息表面(3、129)上聚焦光束；
与支承组件(7、131)相关的固定磁性聚焦装置(75、77、207)，该装置包括设置在摆动臂组件(41、135)的自由端(45、203)附近并与其隔开的磁性聚焦定子芯(59、209)，以便在布置在弯曲平面(63)内的至少一个中间气隙(61)上与所述可运动磁性聚焦装置(55、57、179A、179B)协作；
其中固定磁性聚焦装置(75、77、207)与磁性马达定子(17、133)刚性相关。
6.如权利要求4和5所述的光盘装置(1、125)，其特征在于，马达定子(17、133)和扫描定子芯(59、209)、固定枢转装置(49、153)和聚焦定子芯(59、209)集成在组合式固定单元(17、49、59、133、153、209)中。
7.如权利要求2-4或6任一项所述的光盘装置(1、125)，其特征在于，组合式固定单元(17、49、59、133、、153、209)包括有可磁化的单独定子叠片(69、71、73)组装的定子层叠组件。
8.如权利要求7所述的光盘装置(1)，其特征在于，
可运动磁性扫描装置包括永久磁性可转动运动扫描装置(55、57)；
固定磁性扫描装置包括沿着可运动永久磁性扫描装置(55、57)的转动扫描路径(63)以串联配置布置在定子芯(59)上的多个单独定子线圈(75、77)；
电子转换装置(115)设置成有选择地接通和断开定子线圈(75、77)；
扫描传感器装置(79)设置成用于检测，并且扫描控制装置设置成通过控制每个定子线圈(75、77)内电流幅值和方向来控制臂结构(43)的转动位置，定子线圈有选择地接通以便控制可转动臂的位置和运动。
9.如权利要求8所述的光盘装置(1)，其特征在于，
可运动磁性聚焦装置包括永久磁性轴向运动聚焦装置(55、57)；以及
固定磁性扫描装置和固定磁性聚焦装置包括沿着可运动永久磁性扫描装置(55、57)的可转动扫描路径(63)以串联配置布置在定子芯(59)上并分布在两个轴向隔开的高度上的多个单独定子线圈(75、77)，
聚焦传感器装置设置成用来检测，并且扫描控制装置设置成通过控制每个定子线圈(75、77)内电流幅值和方向来控制轴向聚焦透镜的位置，定子线圈有选择地接通以便控制轴向聚焦透镜(33)的位置和运动。
10.如权利要求9所述的光盘装置(1)，其特征在于，
两个高度的每个高度上的定子线圈(75、77)沿着可运动磁性扫描装置(55、57)和可运动磁性聚焦装置(55、57)转动掠过的路径(63)在定子芯(59)上以恒定间距隔开；
两个高度上的定子线圈(75、77)布置在平行于扫描臂结构(43)的扫描平面的平面内，以及
位于一个高度上的定子线圈(75)定位在位于另一个高度上的定子线圈(77)之间。
11.如权利要求8-10任一项所述的光盘装置(1)，其特征在于，偏置装置(99、55、57、05、107)设置成偏置可运动永久磁体扫描和/或聚焦装置(55、57)和马达定子(17)之间形成的吸引磁力，在扫描臂结构(43)的最靠近主轴马达的转动极限位置上防止扫描臂结构(43)磁性粘接到马达定子(17)上。
12.如权利要求11所述的光盘装置(1)，其特征在于，
定子芯(59)设置定子齿；
定子线圈(75、77)缠绕在定子齿(105、107)上；以及
偏置装置通过所述定子芯(59)上的一个或多个定子齿(105、107)来设置，其定位方式是在扫描臂结构的所述极限转动位置上，所述一个或多个定子齿(105、107)的转动磁性拉力(P)超过马达定子(17)的转动磁性拉力。
13.如权利要求1-7任一项所述的光盘装置(125)，其特征在于，
可运动磁性扫描装置包括柱形扫描线圈(155)，该线圈具有大致矩形形状的截面并具有中央开口(157)，两对平行外侧表面(159、161-163、165)和两对内侧表面(167、169-171、173)以及在线圈(155)轴向隔开端部上的面向外的轴向端表面(199、201)；
可运动聚焦装置包括两个柱形聚焦线圈(179A、179B)，该线圈具有大致矩形形状的截面并具有中央开口(181)，两对平行外侧表面(183、185-187、189)和两对内侧表面(191、193-195、197)以及在线圈(179A、179B)轴向隔开端部上的面向外的轴向端表面(199、201)；
在其中央轴线(205)大致平行于摆动臂的扫描运动的位置上，扫描线圈(155)以其一个外侧表面贴靠摆动臂结构(137)的自由端(203)的方式进行粘接；
每个聚焦线圈(179A、179B)以其中央开口(181)一侧上在其一个面向外轴向端表面(199)的一部分处贴靠远离摆动臂结构(137)的扫描线圈(155)的外侧表面(161)的方式进行粘接，两个聚焦线圈(179A、179B)布置成使其面向外的端表面(159)相互靠近、相互平行并大致平行于摆动臂的扫描运动；
组合式固定磁性装置包括面向可运动聚焦线圈(179A、179B)并与聚焦线圈(179A、179B)隔开所述气隙的细长永久磁体装置(207)，并还包括支承永磁体装置(207)并具有以一定间隙穿过扫描线圈(155)的中央开口(157)的定子部分(211)的可透磁定子(209)，永久磁体装置(207)在径向上相对于摆动臂组件(135)的摆动轴线(145)磁性极化，并且该配置使得在所述气隙上设置大致径向指向的永久磁场。
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