CN1971728A - 用于光学记录介质的物镜驱动装置和具有该装置的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于光学记录介质的拾取装置，其具有用于聚焦和寻道控制的致动器，在该致动器中，通过增宽在宽的磁体部分(53′、55′)邻近的分隔线(13、13′、13″)附近的中性区(54″)，故意减小在磁体的宽的部分(53′、55′)的磁通量，以避免当面对线圈(121、122、123)的磁体(51、53′、55′、57)是非对称时不需要的力矩成分产生。

Description

用于光学记录介质的物镜驱动装置和具有该装置的装置

技术领域

本发明涉及用于光学记录介质的拾取装置和用于访问光学记录介质的具有拾取装置的装置，特别是，涉及其机械布局。

背景技术

在具有信息轨道的光学记录介质的读取或写入装置中，采用拾取装置来访问记录介质的位置。对于下列信息轨道，介质和拾取装置相对于彼此移动。一般，在拾取装置中，产生的一束或更多束光束都被聚焦到介质内的层上的目标点，当读取介质时，来自目标点的一束或更多束读出光束(readout beam)投射到光电检测器上，其中它们被转换成电信号，用于进一步的计算。

安装在装置中并且相对拾取装置移动的介质具有位置误差，其中目标点相对其正常位置或在其正常位置周围变化。这种位置误差出现在至少基本上对角线或垂直于信息轨方向的层内，它通常称为寻道误差(tracking error)，对应的方向称为寻道方向(tracking direction)；它还出现在至少基本上垂直于所述层的方向，通常称为聚焦误差，对应的方向称为聚焦方向；或者它以介质相对拾取装置的方向偏离正常方向的形式出现，这种形式京城称为倾斜误差。垂直于寻道方向以及聚焦方向的方向在下面称为信息方向，因为它是在目标点于信息桂东相切的方向。

为了保持在目标点聚焦的光束和保持在光电检测器上的读出光束，光学介质拾取装置一般具有所谓的致动器或取景驱动装置。致动器一般具有传送透镜的可移动部分，并且通过磁体与施加电流的线圈相互作用定位。所谓的寻道伺服回路沿寻道方向控制可移动部分的位置，对于有些拾取装置，所谓的倾斜伺服回路控制读出光束的角度，读出光束的角度反过来影响读出光束到光电检测器上的入射。

寻道方向和聚焦方向都在发生聚焦、寻道和倾斜移动的移动面上。致动器的可移动部分一般用弹性悬挂装置(如平行定向的线)悬挂，并且在信息方向(即，垂直于移动平面)。

通常，致动器在其可移动部分承载一个或多个聚焦线圈、一个或多个寻道线圈、和任选的一个或多个倾斜线圈。这些线圈可以作为印刷线圈或缠绕在线轴的传统线圈来实现。在每一种情况下，至少部分线圈面对磁体，磁体的表面一般定向在移动面中。这些磁体(既使具有多个磁极)可以由单体(即，适当磁化磁材料的单片)组成，或者磁体可以是复合磁体结构，包括但不限于一个或多个物理上明显不同的磁极和零片或多片间隔材料。以下所有的描述，“磁体”总是意味着表示这两种形式。

为了用在移动平面定向的封闭回路寻道线圈产生强的寻道力(trackingforce)，磁体具有一部分，在该部分处，相反极性的磁极沿着在聚焦方向上定向的分隔线邻近。为了使具有沿一个方向电流的寻道线圈的上支路和具有沿相反方向回流的寻道线圈的下支路面对相反极性的磁场，从而产生都是沿相同方向洛伦兹力，需要这种设置或等同设置。根据相同的原理，对于强聚焦力(tracking force)，磁体具有另一部分，在该另一部分处，相反极性的磁极沿着在寻道方向上定向的分隔线邻近。不同方向的两根分隔线联系在一起，拾取装置磁体在其表面经常具有相反磁极的一个或多个边界(boundary)或分隔线(separation line)，其为L形、C形或别的非直线、皱折或弯曲的。由这样的边界或分隔线限制的磁极经常具有不等的宽度。

在面对非直线周界的磁极的线圈中，产生线圈支路的力(也称为线圈的操作部分)可以是面对不同宽度磁极的部分。结果，由支路产生的力在支路上或支路之间不均匀地分布，使得相等的力或力的撞击合成点偏离支路或支路包括的几何中心和质心。当理想地针对纯推力时，这又反过来导致产生作为不需要的副产品的力矩。

US2005/0185530 A1公开了在可移动单元上的线圈面对具有两极或更多极的磁体的物镜驱动装置，其中，在面对线圈的磁体的一部分两个相反磁极沿着第一分隔线邻近，第一分隔线具有第一线部分，在该第一线部分处至少相邻磁极之一在第一分隔线的横向具有比在第一分隔线的第二线部分处更宽的外形特性。在其它相反磁极之间的L形分隔线也被公开。在整个装置中它公开，示出具有两个侧悬挂的可移动单元。为了抵消不需要的力矩，US2005/0185530 A1提出以这样一种方式设置聚焦线圈，它们的中心在寻道方向上偏离一点，在该点处，在L形边界或分隔线处邻近的磁极中的较小一个具有最大磁通量密度。用这种配置，当可移动单元偏离寻道方向时，由两个聚焦线圈产生的力不等，从而产生抵消力矩。

发明内容

可以看出现有技术具有这样的缺陷：可移动单元具有机械的复杂悬挂，当同时存在聚焦偏离和寻道偏离时，出现只有那些不需要的力矩被抵消，通过所公开的设计，线圈磁体故意地设置在线圈磁体相互作用的灵敏度次佳的位置。本发明的目的是提供具有在这方面被改进的致动器的拾取装置。

根据本发明，提供物镜驱动装置或致动器，其中在磁极之间形成未磁化的中性区，其在磁极较宽的相反磁极之间的分隔线部分的附近比在磁极较窄的分隔线部分的附近宽。

根据本发明的物镜驱动装置或致动器具有承载面对固定的多极磁体的线圈的可移动单元或可移动部分。在磁体中，相反磁极沿着具有第一线部分的第一分隔线邻近，在该第一线部分处相邻磁极中的一个或两个的宽度大于其在第一分隔线的第二线部分处的宽度。那么，本发明教导磁体具有未磁化的中性区，其在第一分隔线的第一线部分附近比在第二线部分附近宽。这样，根据磁极较宽部分的较大面积，故意稍微降低磁通量，降低到产生的力是邻近第二分隔线的磁极的较窄部分产生的力同样大小的程度。这样的一个优点是，面对在第一分隔线处邻近的磁极而与第一分隔线正交的聚焦线圈可以自由定位，例如，有利地定位在磁通量最大的位置。另一个优点是，可以与具有一侧悬挂的致动器一起实现该方案。

在物镜驱动装置中，磁极的在第一线部分较宽的特性可归因于磁极沿至少部分不平行于第一分隔线的第二分隔线邻近第三磁极，以及磁极由第一分隔线和第二分隔线限定。特别是，第二分隔线可以是具有平行于第一分隔线的第一线段和垂直于第一分隔线的第二线段的L形形状。

可替换地，磁极的在第一线部分处宽于在第二线部分处的特性可归因于磁极因为一个或多个其它阻塞设备元件(obstructing apparatus elements)而具有减小的空间。根据如拾取装置尺寸、可制造性或寿命的设计标准和根据由此产生的特定拾取装置设计，可以缩小或限制致动器中用于磁极的空间。根据所有阻塞设备元件的材料，磁极不仅避开这些元件，而且与其保持一定距离或间隙，这样进一步减小设置磁极的空间。因为阻塞元件的空间限制不必相对于磁极几何形状是对称的，因此，磁极可沿其邻近相反磁极的分隔线的不同的线部分具有不同宽度。

可替换地，在第一和第二线部分之间，在未磁化区的不同宽度之间的过渡形成阶梯、线性增加、或规则变化、或这些的组合的形式。优点是可以考虑用于产生磁极的所有磁化设备的特性。

除了第一分隔线之外，具有另一种L形分隔线，其中磁极邻近另一磁极(第三磁极)，不同宽度的未磁化中性区的部分之间的过渡有利地位于L形分隔线具有角或弯折的附近。这样，在磁极和线圈之间产生相互作用力的面积宽度在第一分隔线的长度上基本上保持不变。

同样，未磁化中性区的较宽部分的宽度有利地这样确定尺寸，即，线圈与磁极的较宽部分相互作用面积基本上等于线圈与磁极的较窄部分相互作用面积。那样，装置产生的洛伦兹力将均匀分布。

根据本发明用于访问光学记录介质的装置是用于从这种介质读取或向这种介质写入或用于读和写这种介质的装置，其采用上述根据本发明的物镜驱动装置或致动器。

在附图中图示并且在以下描述中更详细地解释本发明的示例性实施例。它们涉及光盘的记录介质和反射光束的读出光束。尽管如此，本发明可以采用在层中具有信息轨道的任何种类的光学记录介质，诸如卡或带形式的光学记录介质，这对本领域的普通技术人员来说是显而易见的；无论读出原理是反射型的还是磁放大型的。

附图说明

在附图中，相同的部分用相同的附图标记表示。

图1表示用于光盘的拾取装置的透视图；

图2表示现有技术的致动器的组件透视图，该组件包括承载印刷线圈的印刷电路板和面对它的磁体；

图3表示现有技术的致动器的磁体轮廓和线圈轮廓重叠的平面图；

图4表示根据本发明的致动器的磁体轮廓和线圈轮廓重叠的平面图。

具体实施方式

图1表示用于光盘的拾取装置1的透视图，光盘是普通类型的光学记录介质。在光盘介质中，信息轨道成形为螺旋或同心圆。在用于光盘的拾取装置中，介质相对拾取装置的移动是这样来实现的：例如通过所谓的主轴电机使光盘介质旋转，以及例如通过步进电机或丝杆或本领域的等同线性定位装置沿径向相对盘中心移动拾取装置。在具有光盘的拾取装置中，寻道方向对应于径向，聚焦方向对应于平行于盘转轴的轴向。在以下描述中，假定是反射光盘，其中读出光束对应于入射光束被光盘的外表面或内表面或层反射得到的反射光束。

图1的拾取装置1具有基板2，其中基板2具有承载多极磁体5的两个垂直磁轭3，和固定悬线7的悬线座6。在这个图中，在它们的另一端，弹性悬线7固定到可移动部件8上，该可移动部件8保持透镜9和具有印刷线圈的印刷线路板10。印刷电路板10定向在由聚焦方向Y和寻道方向X生成的移动平面，悬线定向在信息方向z。

图2表示用于现有技术的致动器的组件的透视图，在这个图中，该组件包括承载印刷线圈的印刷线路板10和面对它的多极磁体5。在磁体5的相反磁极之间，以夸大的宽度示出中性区52、54、56。只要磁材料被磁化成具有如磁体5中所示的邻近的相反磁极，就会产生小的中性区52、54、56并且是不可避免的。附图中还示出，在相反磁极51和53之间的中性区52和在相反磁极55和57之间的中性区56是L形的形状或非直线形，在相反磁极53和55之间的中性区54具有第一部分54″，相邻磁极53、55在第一部分54″处的宽度大于其在第二部分54′处的宽度。

图3表示现有技术致动器的磁体轮廓51、53、55、57和线圈轮廓121、122、123重叠的平面图。线圈轮廓121的线圈是第一聚焦或倾斜线圈，在该线圈轮廓121的线圈中，上水平支路1211与磁体51的磁通量相互作用，下水平支路1212与磁体53的下部的磁通量相互作用。线圈轮廓122的线圈是寻道线圈，在该线圈轮廓122的线圈中，左垂直支路1221与磁体53的磁通量相互作用，右垂直支路1222与磁体55的磁通量相互作用。线圈轮廓123的线圈是第二聚焦或倾斜线圈，在该线圈轮廓123的线圈中，上水平支路1231与磁体57的磁通量相互作用，下水平支路1232与磁体55下部的磁通量相互作用。

可以看出：面对线圈轮廓122的线圈的左垂直支路1221顶部的磁体53的部分窄于面对其底部的磁体53的部分；面对线圈轮廓122的线圈的右垂直支路1222顶部的磁体55的部分窄于面对其底部的磁体55的部分。这样的结果是，在现有技术的致动器中，线圈轮廓122的线圈的垂直支路1221、1222的底部将产生力，其稍微大于对应的顶部产生的力。这进而导致不需要的力矩产生，当不采取对抗手段时，这将绕信息方向z的轴线旋转(即，倾斜)可移动部件。任何倾斜将劣化来自盘的读出信号。同样，请注意盘是旋转的，寻道和聚焦力是高度动态的，因此这样的力矩和旋转容易造成可移动部件的机械振荡，并且容易使致动器和它的伺服控制不稳定。

图4表示根据本发明的致动器的磁体轮廓51、53′、55′、57和线圈轮廓121、122、123重叠的平面图。这里示出：在由磁极51、53′、55′、57组成的磁体中，在第一分隔线13的第一下线部分13′附近，相邻磁极53′和55′的宽度大于其在第一分隔线13的顶线性部分13″处的宽度。还示出：相反磁极51和53′沿着非直线(在这个示例中是L形)的第二分隔线14邻近，相反磁极55′和57沿着非直线的L形第二分隔线15附近。还示出：该磁体具有在第一分隔线13附近和在相邻磁极53′和55′中间的未磁化中性区54″，该未磁化中性区54″在第一下部13′的附近的宽度大于其在第一分隔线13的上部13″的附近的宽度。

使中性区54的尺寸变宽，使得在磁极的较宽部分产生的力等于在较窄部分产生的力，从而不产生力矩，这是机械设计的事情。作为第一近似法，尺寸是这样，即，线圈122面对第一线部分13′附近的磁极53′、55′的面积基本上等于线圈122面对第二线部分13″附近的面积。

还发现如果在未磁化区54的较窄部分54′和较宽部分54″之间的过渡540成形为斜坡形式542，那么会产生这样的优点：使作为所产生的寻道力的不需要的副产物出现的所有不需要的聚焦力最小化。

换句话说，本发明涉及用于光学记录介质的拾取装置1，该拾取装置1具有用于聚焦和寻道控制的致动器8，在该致动器8中，为了避免在面对线圈121、122、123的磁体5不对称时所产生不需要的力矩成分，通过增宽在宽的磁体部分53′、55′邻近的分隔线13附近的中性区54，故意减小在磁体53′、55′宽的部分的磁通量。

Claims (8)

1.一种物镜驱动装置(1)，其具有承载线圈(121、122、123)的可移动单元(8)，所述线圈(121、122、123)面对具有两个或更多磁极(51、53′、55′、57)的固定磁体结构(5)，其中在面对线圈之一(122)的部分磁体结构(5)中，两个相反磁极(53′、55′)沿着具有围绕它的未磁化中性区(54)的第一分隔线(13)邻近，所述第一分隔线(13)具有第一线部分(13′)，在该第一分隔线(13)的横向，相邻的所述磁极(53′、55′)中的至少一个具有其在该第一线部分(13′)处的宽度大于其在第一分隔线(13)的第二线部分(13″)处的外形特性，所述装置的特征在于：在第一分隔线(13)的第一线部分(13′)附近，所述未磁化的中性区(54)具有第一区域部分(54″)，该第一区域部分(54″)具有大于在第一分隔线(13)的第二线部分(13″)附近的第二区域部分(54′)的第二宽度的第一宽度。

2.如权利要求1所述的物镜驱动装置，其特征还在于：所述相反磁极(53′、55′)中的至少一个沿着第二分隔线(14、15)邻近第三磁极(51、57)，第二分隔线(14)至少部分不平行于所述第一分隔线(13)，并且所述外形特性由通过所述第一和第二分隔线(13、14、15)限定的磁极(53′、55′)产生。

3.如权利要求2所述的物镜驱动装置，其特征还在于：所述第二分隔线(14、15)是具有平行于所述第一分隔线(13)的第一线段和垂直于所述第一分隔线(13)的第二线段的L形。

4.如权利要求1所述的物镜驱动装置，其特征还在于：所述外形特性由因为一个或更多其它的阻塞设备元件而具有减小的空间的所述至少一个相邻的磁极(53′、55′)产生，。

5.如前述权利要求之一的物镜驱动装置，其特征还在于：在所述第一区域部分(54″)和第二区域部分(54′)之间存在所述未磁化的中性区(54)的第一宽度和第二宽度之间的过渡(540)，该过渡(540)是台阶(541)、线性增加(542)、有规则变化(543)或这些的组合之一。

6.如权利要求3所述的物镜驱动装置，其特征还在于：所述第一区域部分(54″)和第二区域部分(54′)之间的过渡位于所述第一线段和所述第二线段相交处附近。

7.如权利要求1所述的物镜驱动装置，其特征还在于：所述第一宽度是这样确定尺寸，即，所述线圈(122)在所述第一线部分(13′)附近面对所述磁体(5)的面积基本上等于所述线圈(122)在所述第二线部分(13″)附近面对所述磁体(5)的面积。

8.一种用于访问光学记录介质的装置，所述装置的特征在于：它设有根据前述权利要求中任一项的物镜驱动装置(1)。

Images