拾光器执行机构的制作方法

文档序号:6772010
专利名称:拾光器执行机构的制作方法
技术领域
本发明涉及所述用从DVD等的高密度光盘、微型光盘等低密度光盘再生信息或将信息记录在这些光盘上的光盘装置和搭载在用于光盘装置的拾光器上的拾光器执行机构(以下记为执行机构),另外还涉及使用本发明拾光器执行机构的光盘装置。
背景技术
下面对现有的用于由高密度光盘、微型光盘等低密度光盘再生信息或将信息记录在这些光盘上的光盘装置的拾光器进行说明。图11是现有的拾光器的正面图,图12是现有的拾光器的剖面图,图13是现有执行机构的正面图,图14是现有执行机构的剖面图。
对现有的拾波器中驱动物镜55的执行机构进行说明。在图11~图14中物镜55通过粘接等固定在物镜保持筒59上。往聚焦方向驱动物镜55的聚焦线圈62和往跟踪方向驱动物镜55的跟踪线圈63用粘接等方法固定在物镜保持筒59上。
用控制在磁铁60和聚焦线圈62及跟踪线圈63中流动的电流的大小和方向可以使物镜55经常在相对光盘1的聚焦方向和跟踪方向随动。
供给聚焦线圈62和跟踪线圈63电功率的中继基板64同时也用于用悬挂钢丝65和悬挂架66使物镜保持筒59保持在中立位置。悬挂架66用粘接或软焊等固定在托架67上。
托架67具有可以在支持轴68和导向柱69上、在光盘1的内周和外周之间移动的构成。
现在,从光盘1的读取和写入已向高速化迈进,记录密度也正从微型光盘向DVD和高密度化进步。但是现有的拾光器中执行机构只能对应聚焦方向和跟踪方向的两个轴向控制,因此存在对高倍速化、高密度化进步的状态下光盘的翘曲等不能适应、不能记录、再生等问题。
在半高型(驱动厚度约45mm)拾光器中开发出能在径向控制倾斜的执行机构,并已批量生产。但这不是能搭载在笔记本电脑等上的设计的厚度,因而人们渴望能适应高密度光盘、能控制径向倾斜、超薄、小型且精度高的执行机构。
一般对高密度光盘那样的倾斜佘量非常窄的光盘用移动线圈(MC)型的执行机构控制径向倾斜时,由透镜移动产生的径向倾斜损害MC型执行机构的线性,但是为了对这样的光盘高精度地进行倾斜控制,必须处理发生该透镜移动时产生的径向倾斜。
作为处理径向倾斜技术的一例,在特开平9-231595号公报中被公告。在上述公报中,在物镜架的一面或两面配备角形线圈,在角形线圈的对边上施加磁性相反的磁场,通过在物镜架的两侧产生的相反方向的驱动力使透镜倾斜。但是在上述的现有技术中存在必须要有处理倾斜的专用线圈、磁铁,从而增大了执行机构的尺寸和重量等问题。

发明内容
因此本发明的目的是提供一种执行机构,其在径向能控制倾斜,进行三轴控制,而且能使因线圈偏移对磁回路特性的损害抑制在最小限度,从而具有超薄型、小型且高精度和在控制特性上线性程度高。同时,提供一种光盘装置,该光盘装置由于使用本发明的执行机构能搭载在薄型笔记本电脑上,并且具有高精度的控制特性,当记录再生时有高可靠性。
本发明的执行机构是一种拾光器执行机构。备置有可动部,包括物镜、物镜保持筒、聚焦线圈和跟踪线圈,由驱动聚焦线圈的聚焦磁铁和磁轭构成的第一磁回路和由驱动跟踪线圈的跟踪磁铁和所述磁轭构成的第二磁回路及支持可动部的弹性部件。在第一磁回路上配设有相对物镜大致对称地配置的一对聚焦线圈和一对跟踪磁铁,同时在第二磁回路上配设有相对物镜大致对称地配置的一对跟踪线圈和一对聚焦磁铁。一对聚焦磁铁和一对跟踪磁铁各自由结合多个磁铁的分割磁铁构成。
根据本发明的结构,可以得到一种能在径向控制倾斜、进行三轴控制,能使因线圈移动对磁回路特性的损害抑制在最小限度,超薄、小型且高精度的、在控制特性上线性程度高的执行机构。
而且能提供一种由于使用本发明的执行机构能搭载在薄型笔记本电脑上、而且具有高精度的控制特性、当记录再生时有高可靠性的光盘装置。


图1是搭载本发明实施例1中的执行机构的拾光器组件(以下记为组件)的正面图;图2图1的拾光器组件的详细正面图;图3是图1的拾光器组件的剖面图;图4是本发明实施例1中的执行机构的放大的正面图;图5是图4的V-V剖面图;图6A是没有进行跟踪方向的透镜移动的状态的图4的执行机构部的W-W向视图;图6B是图4的部分的放大图;图6C是没有进行跟踪方向的透镜移动的状态的图4的执行机构部的Y-Y向视图;图7A是透镜移动到盘内周侧的状态的图4的执行机构部的W-W向视图;图7B是透镜移动到盘内周侧的状态的图4的执行机构部的部分放大图;图7C是透镜移动到盘内周侧后的状态的图4的执行机构部的Y-Y向视图;图8A是透镜移动到盘外周侧后的状态的图4的执行机构部的W-W向视图;图8B是透镜移动到盘外周侧后的状态的图4的执行机构部的部分放大图;图8C透镜移动到盘外周侧后的状态的图4的执行机构部的Y-Y向视图;图9A是表示本发明的执行机构部的聚焦和跟踪驱动方向的斜视图;图9B是表示本发明的执行机构部的聚焦和跟踪驱动方向的斜视图;图10A表示本发明的执行机构部的倾斜驱动方向的斜视图;图10B是表示本发明的执行机构部的倾斜驱动方向的斜视图;图11是图4的Z-Z剖面图;图12是现有的拾光器的正面图;
图13是现有的拾光器的剖面图;图14是现有的执行机构的正面图;图15是现有的执行机构的剖面图。
具体实施例方式
本发明的执行机构包括具有物镜、保持所述物镜的物镜保持筒、聚焦线圈和跟踪线圈的可动部;分别面对聚焦线圈和跟踪线圈配置的聚焦磁铁和跟踪磁铁,设置聚焦磁铁和跟踪磁铁并保持悬挂架的磁轭;固定在悬挂架上并支持可动部的弹性部件。在该执行机构中在由聚焦磁铁和磁轭构成的第一磁回路中仅配设一对聚焦线圈,同时在由跟踪磁铁和磁轭构成的第二磁回路中仅配设一对所述跟踪线圈。第一磁回路和第二磁回路磁独立地配置在物镜周围。
备置有物镜、保持物镜的物镜保持筒、驱动物镜到聚焦方向的聚焦线圈及驱动到跟踪方向的跟踪线圈的可动部;分别面对聚焦线圈和跟踪线圈配置的聚焦磁铁和跟踪磁铁,设置聚焦磁铁和跟踪磁铁,保持悬挂架的磁轭;固定在悬挂架上,支持可动部的弹性部件。在该执行机构中在由聚焦磁铁和磁轭构成的第一磁回路上仅配设了一对聚焦线圈。同时在由跟踪磁铁和磁轭构成的第二磁回路上仅配设了一对跟踪线圈。
按照本发明的构成,能够各自独立地进行聚焦方向的控制和跟踪方向的控制。另外跟踪方向的倾斜控制能够通过对相对物镜对称配置的一对聚焦线圈逆向通电控制进行。
本发明的执行机构在磁轭上配设两个聚焦磁铁形成一对第一磁回路。同时分别配设该第一磁回路的聚焦线圈,且一对第一磁回路相对物镜中心大致对称地配置。借助对称的力对物镜的作用,使聚焦动作成为稳定的动作。即使在跟踪控制时进行聚焦控制时,也能够与跟踪控制无关地控制,使倾斜控制成为可能。
本发明的执行机构在磁轭上配设两个跟踪磁铁形成一对第二磁回路,同时分别配设第二磁回路的跟踪线圈,且一对第二磁回路相对物镜中心大致对称地配置。
本发明的执行机构的特征是聚焦磁铁的跟踪方向的宽度比聚焦线圈小。由于进行跟踪动作后在聚焦磁铁和聚焦线圈的中心位置上产生偏移,而产生静的径向倾斜。该状态造成磁的不均衡,因聚焦磁铁处在某个位置而能产生聚焦方向力的差别。
安装本发明的执行机构,以使聚焦磁铁的安装位置相对聚焦线圈中心盘内周侧的第一磁回路靠内周附近,而使盘外周侧的第一磁回路靠外周附近。根据该结构进行跟踪动作,在聚焦磁铁和聚焦线圈的中心位置上产生偏移时,移动到盘内周侧的场合,在外周侧的第一磁回路中产生的磁场力比在内周侧的第一磁回路中产生的磁场力的量变小,移动到盘外周侧的场合,在内周侧的第一磁回路中产生的磁场力比在外周侧的第一磁回路中产生的磁场力的量变小。由此,随着跟踪和聚焦控制能产生抵消倾斜的磁场力,能够成为控制特性线性程度高、高精度的倾斜控制。
本发明的执行机构的聚焦磁铁和跟踪磁铁由使多个磁铁胶合起来的分开磁铁构成。以前使用的多极着磁磁铁时,在磁极间形成中性区。在本发明的执行机构中,由于使用多个胶合磁铁的分割磁铁,不产生中性区,因此控制特性方面的线性程度高。
本发明的执行机构的特征是磁轭成U字形,在物镜保持筒内的物镜安装位置的两侧配置磁轭的端部,该端部分别独立配设第一磁回路和第二磁回路。按照该结构,由于在磁轭的两端分别配置第一磁回路和第二磁回路,而能够在物镜的周围大致均等地配设磁回路,可以实现紧凑的、超薄型的小型执行机构。
靠使用本发明的执行机构的拾光器,由于控制精度提高,能够正确地、高可靠性地进行再生或记录操作。另外,靠使用本发明的小型化、轻量化的执行机构的拾光器,可以提供小型、耗电量低而且正确、有高可靠性的拾光器。
靠使用本发明的执行机构的拾光器和使用其光盘装置,能够正确地、高可靠性地进行再生或记录操作,并能提供一种在移动型个人电脑上也能搭载的薄型、小型、耗电量低且可靠性高的光盘装置。
下面参照

具体的实施例。
具体实施方案实施例1图1是搭载本发明实施例1中的执行机构的拾光器组件的正面图,图2是图1的拾光器组件的详细正面图,图3是图1的拾光器组件的剖面图,图4是本发明实施例1中的执行机构的放大的正面图,图5是图4的V-V剖面图,图6表示没有进行跟踪方向的透镜移动的状态的图4的执行机构部,图6A是其W-W向视图,图6B是其部分放大图,图6C是其Y-Y向视图。
在图1中收纳数字数据的光盘1依靠主轴电动机2旋转,在图1中用实线表示光盘1。在主轴电动机2上设置有保持光盘1的卡紧部,拾光器3将数字数据从光盘1上读取、再生,或记录在光盘1上。
用纵向进给摇臂电动机4、减速齿轮5、螺旋轴6、齿条7、支持轴8、导轨轴9从光盘1的内周在外周范围内移动拾光器3。在螺旋轴6上形成螺旋槽,固定在拾光器3上的齿条7的齿与螺旋槽啮合。往复电动机4用减速齿轮5向螺旋轴6传递旋转力。
拾光器3可滑动地支持在支持轴8和导轨轴9上,螺旋轴6的旋转力能够介助齿条7使拾光器3移动,按往复电动机4的正转或逆转的转动方向,使拾光器3在光盘1的内外周的范围内往复移动。在拾光器组件基座10上搭载着主轴电动机2,往复电动机4和拾光器3等。
在图2、图3中,在台架11上搭载着支持轴8、在导轨轴9上的执行机构12和光学系统。
激光部13发射波长780nm和波长635-650nm两种波长的激光15,受光元件部14接收来自光盘1的光信号,还设置有能监控激光15输出的监控器。作为分光手段的棱镜16,一方面透过激光15,将反射光导向受光元件部14。在棱镜16上设置了用于监控激光15的衍射光栅(图中未表示出),同时在导向受光元件部14侧的位置上又设置有分割波长780nm的衍射光栅(图中未表示出)。另外在棱镜16的激光部13侧作成形成三条光束的衍射光栅,使得一个激光波长不受来自其它波长的影响。
分割波长635-650nm的光的衍射光栅17具有对该波长的光之外的激光15影响很小的构成。结合部件18是决定激光部13和受光元件部14位置的部件。在受光元件部14上搭载着弹性基板(图中未表示出),用焊接等方法结合在激光片(フレキ)19上。准直透镜20把从激光部13发射出的发散光大致成平行光。光束分裂器21把波长780nm和波长635-650nm的激光15分离和结合。
如图2所示,光束分离器21反射波长780nm的激光15,透过波长635-650nm的激光15透过,反射镜22反射透过光束分离器21的波长635-650nm的波长。
在图3中,平面镜23能够调整对物镜24的反射角和位置。反射镜22被粘接固定在光学调整部件25上,具有能在球面等形状上转动的构成,以便能相对移位部件26进行摇动调整。
移动部件26嵌合在滑动轴27上,能相对台架滑动。调整位移的螺丝29插通在台架11上形成的通孔后,与设在位移部件26上的内螺纹螺合,用旋转位移调整螺丝29使移位部件20相对台架11滑动。
此时配置在移位部件26和台架11间的移位弹簧28使两者保持在弹发状态。移位调整螺丝29和台架11的接触面形成锥状。由此就能吸收滑动轴27和移位部件26之间的间隙。波束成形棱镜30将波长635-650nm的激光15在径向形成波束。
在图5中数值孔径滤光器31具有针对与激光不同的波长决定不同的数值孔径数的波长选择机能和使激光15的直线偏振光和圆偏振光转换的λ/4板的机能。在物镜保持筒32上物镜24用粘接剂等固定。
在图6A和图6C中聚焦线圈33、34分别制成大致为环型的线圈,跟踪线圈35、36也同样分别制成大致为环型的线圈。这些聚焦线圈33、34和跟踪线圈35、36也用粘接剂等固定在物镜保持筒32上。弹簧基板37、38分别由具有导电性的悬挂钢丝39(本实施例的弹性部件)供电,还被用作与物镜保持筒32接合的中继板。
悬挂钢丝39的一端用焊接等方法接合在弹簧基板37和弹簧基板38上,聚焦线圈33、34和跟踪线圈35、36也在弹簧基板37、38上用焊接等方法固定在悬挂钢丝39上。为了在悬挂架40上用焊接等方法固定悬挂钢丝39的另一端,弹性基板被粘接固定。
而且弹簧基板37和弹簧基板38相对物镜保持筒32用粘接剂固定。悬挂钢丝39至少6圆钢丝或弹簧板构成,分别对与聚焦线圈33、34串联连接的跟踪线圈35、36供电。
聚焦磁铁41、42的在跟踪方向的宽度比聚焦线圈33、34小,而且如图4所示,聚焦磁铁41、42各自的中心与聚焦线圈33、34各自的中心偏离配置。即聚焦磁铁41配置在比聚焦线圈33更靠盘内周侧,聚焦磁铁42配置在比聚焦线圈34更靠盘外周侧。
聚焦磁铁41、42面对聚焦线圈33、34配置,跟踪磁铁43、44面对跟踪线圈配置。即在图4、图6A~图6C中缠绕聚焦线圈33、34的线圈形成的缠绕面与聚焦方向和跟踪方向大致平行,线圈的缠绕轴(缠绕面的垂线)形成相对聚焦方向大致垂直、与切线方向大致平行的配置。而且由聚焦线圈33和聚焦磁铁41构成的第一聚焦磁回路和由聚焦线圈34和聚焦磁铁42构成的第二聚焦磁回路相对于物镜24的中心成点对称配置。
而且跟踪线圈35、36缠绕线圈形成的缠绕面与聚焦方向和跟踪方向也大致平行,线圈的缠绕轴(缠绕面的垂线)成相对聚焦方向大致垂直、与切线方向也大致平行配置。而且由跟踪线圈35和跟踪磁铁41构成的第一跟踪磁回路和由跟踪线圈36和跟踪磁铁42构成的第二跟踪磁回路对于物镜24的中心成点对称配置。
由于象以上那样使第一聚焦磁回路与第二聚焦磁回路相对物镜中心点对称配置,并且使第一跟踪磁回路与第二跟踪磁回路相对物镜24的中心点对称配置,所以能够通过电磁力使驱动力的中心与物镜24的中心一致,因而能实现正确的聚焦控制和跟踪控制。
图9表示本发明的执行机构部的聚焦及跟踪的驱动方向,图9A和图9B是分别从不同角度看的斜视图,图10表示本发明的执行机构部的倾斜的驱动方向的图,图10A和图10B是分别从不同角度看的斜视图。在本实施例中,如图9A、图9B所示,聚焦磁铁41、42在聚焦方向上分开充磁,跟踪磁铁43、44在跟踪方向上分开充磁。
而且,如在图9A、图9B中用极性N、S表示那样,面向聚焦线圈33、34一侧的磁力线的磁铁41、42的磁极与面对聚焦线圈33、34另一侧的磁力线的磁铁41、42的磁极互为相反地配置。同样,面向跟踪线圈35、36一方侧的磁力线的磁铁43、44的磁极与面对跟踪线圈35、36另一侧的磁力线的磁铁43、44的磁极互为相反地配置。
这时聚焦磁铁41、42和磁轭45构成聚焦磁回路(本发明的第一磁回路),跟踪磁铁43、44和磁轭45构成跟踪磁回路(本发明的第二磁回路)。在聚焦磁回路中能实现配设有一对聚焦线圈33、34的结构,在跟踪磁回路中能实现配设有一对跟踪线圈35、36的结构。另外如图4所示,第一磁回路和第二磁回路在物镜24周围互相交叉配置。这样与现有的在物镜四角的拐角处分别配置四个线圈的结构相比,能用一半数量的线圈实现相同的功能,可以实现小型化和轻量化。
按照该结构,能够通过在聚焦线圈33、34上分别独立通电,进行聚焦控制和倾斜控制。虽然在本实施例中独立控制聚焦线圈33、34,但也可以将聚焦线圈33、34,跟踪线圈35、36全部独立控制。这种情况悬挂钢丝39必须为8根。而在已完成控制任何一对,例如聚焦线圈33、34的情况下,用6根悬挂钢丝39就可以解决。
聚焦磁铁41、42和跟踪磁铁43、44是分别在聚焦方向和跟踪方向分割,使N、S极对置贴合的部件。靠该结构能够抑制在极间产生的中性区,能把伴随各线圈位移产生的磁回路特性的下降抑制在最小限度。为了对倾斜佘量窄的高密度光盘进行倾斜控制,而通过将这样的磁铁贴合,调整中性区,可以实现高精度的控制。
在图4和图9中,磁轭45与聚焦磁铁41、42和跟踪磁铁43、44形成磁回路。这时使从磁轭45分支出的U字状的分支轭45a、45b在与聚焦线圈33和跟踪线圈36之间及聚焦线圈34和跟踪线圈35之间分别延伸出设置。于是构成聚焦磁回路(第一磁回路)的磁通集中在分支轭45a中,构成跟踪磁回路(第二磁回路)的磁通集中在分支轭45b中。
即由于使用分支轭45a、45b,可以使聚焦磁回路(第一磁回路)与跟踪磁回路(第二磁回路)互相独立。所以由于磁回路和线圈的通电控制在所有的聚焦控制系统和跟踪控制系统中独立,能够实现正确的聚焦控制和跟踪控制,再加上形成分别分割聚焦磁铁41、42及跟踪磁铁43、44的磁极配置,与抑制在极间产生的中性区一起使分支轭45a、45b之间的磁通集中,可以实现精度更高的控制。
为了使悬挂钢丝39小型化并降低悬挂钢丝39在聚焦方向和跟踪方向的共振而通过形成为倒八字(使执行机构12侧幅度宽,使悬挂架40侧幅度窄)后施加张力。磁轭45从磁的观点看完成了聚焦磁铁41、42及跟踪磁铁43、44的轭的任务。从结构的观点看,磁轭45承担了保持悬挂架40并固定的机能,用粘接剂等固定在悬挂架40上。
在由轭45和悬挂架40形成的盒46(更确切地说是盒空间)中,悬挂钢丝39的一部分贯通,填充进行减振的减振凝胶。减振凝胶使用用紫外线照射等变成凝胶状的材料。
下面将由物镜保持筒32、聚焦线圈33、34、跟踪线圈35、36、弹性基板37、38、物镜24和孔径滤光器31构成的部分总称为执行机构可动部(本发明的可动部)。
如图2所示激光驱动器47为使内藏在激光部13中的波长780nm和波长635-650nm的半导体激光器发光而进行工作,还进一步具有为降低噪声而对各波长进行高频调制的功能。另外激光驱动器47配置在台架11的下面侧,保持在与配置于台架11最下面的金属罩板(图中未表示出)之间,由于台架11和金属罩板处在接触状态,所以能有效地进行屏蔽和散热。
下面对本实施例的拾光器的光学结构进行说明。
从激光部13发射的波长780nm的激光15通过形成三个光束的衍射光栅,介助分离光束的棱镜16经准直镜20变成大致平行,经光束分离器21改变方向,通过平面镜23、孔径滤光器31,由物镜24集光,在光盘1上形成光点。从光盘1返回的激光15逆向通过去肘的光路,被棱镜16内的波长选择膜分离,通过与受光元件部14之间构成的衍射光栅导向受光元件部14内的光检测器。
接着由激光部13发射的波长635-650nm的激光15通过形成三个光束的衍射光栅,经过分离光束的棱镜16由准直镜20变成大致平行。透过光束分离器21后,由反射镜22反射,通过波束成形镜30在径向侧进行光束成形。接着再一次透过光束分离器21后,透过平面镜23、孔径滤光器31,由物镜24集光,在光盘1上形成光点。从光盘1返回的激光15逆向通过去时的光路,用位于棱镜16上部的衍射光栅17经棱镜16导向受光元件部内的光检测器。该衍射光栅17是分割波长635-650nm的光的衍射光栅,以对波长780nm的激光15几乎没有影响的方式形成该衍射光栅。
下面用图4、图9A和图9B对本实施例的执行机构的可动部的动作进行说明。
用图中没有表示出的电源通过安装在悬挂架40上的弹性基板、与该基板连接的悬挂钢丝39、和弹簧基板37、38向聚焦线圈33、34、跟踪线圈35、36供电。悬挂钢丝39至少设置六根以上。其中两根被串联在跟踪线圈35、36上,其余四根中的两根接在聚焦线圈33上,剩下的两根接在聚焦线圈34上。由此聚焦线圈33、34能各自独立地进行通电控制。
在图9A和图9B中,当在聚焦线圈33和聚焦线圈34中都在正方向(或负方向)上流过电流时,根据聚焦线圈33、34和聚焦磁铁41、42的配置关系和分成两份的磁极的极性关系形成能在聚焦方向上可动的聚焦磁回路,可以按照电流的流动方向电流的大小控制聚焦方向。
其次,当在跟踪线圈35、36中都在正方向(或负方向)上流过电流时,根据跟踪线圈35、36和跟踪磁铁43、44的配置关系和分成两份的磁极的极性关系形成能在跟踪方向上可动的跟踪磁回路,能进行跟踪方向的控制。
但是在本实施例中能够在上述的聚焦线圈33和聚焦线圈34中各自独立、流过电流,因而如图10A和10B所示,一旦一个线圈中流过的电流的方向反转,则在聚焦线圈33上作用靠近光盘1方向的力,而在聚焦线圈34上作用远离光盘1方向的力。其结果作用相反的力在执行机构可动部上产生径向转矩,一直倾斜到与作用在六根悬挂钢丝39上的扭矩力平衡的位置。根据在该聚焦线圈33、聚焦线圈34上的流动方向和电流大小能够控制径向的倾斜。
完全相同,在能够在跟踪线圈35和跟踪线圈36中各自独立、流过电流的场合,一旦一个线圈中流过的电流的方向反转,在执行机构可动部上产生径向转矩,可以一直倾斜到与作用在六根悬挂钢丝39上的扭矩的力平衡的位置。可以倾斜到均衡位置,能够控制径向的倾斜。这样,又可以用聚焦线圈33、34和跟踪线圈35、36双方控制倾斜,又可以只用任何一方控制倾斜下面对抵消由透镜移动引起的执行机构部的倾斜的自抵消动作进行说明。所述的图6表示本发明实施例1中没有进行跟踪方向的透镜移动(中性的)状态的执行机构。聚焦线圈33、34的斜线区域是表示存在在聚焦方向产生驱动力的聚焦磁回路的磁通的区域。在没进行透镜移动的场合,如图6A、图6C所示,由于聚焦线圈33、聚焦线圈34产生聚焦方向的力的斜面线区域相同,在该状态下进行聚焦动作时不发生径向倾斜。
图7表示在盘内周侧透镜移动状态的执行机构部,图7A是该状态下图4的W-W向视图,图7B是局部放大图,图7C是该状态下图4的Y-Y向视图。图中图7A、图7C中所示的斜线区域表示存在在聚焦方向产生驱动力的聚焦磁回路的磁通的区域。
可是,作为MC型的拾光器执行机构的问题,在图7B所示的在跟踪方向作透镜移动、进行聚焦动作的场合,由于磁铁的位置不变,聚焦驱动点移动到与透镜移动方向相反的位置,物镜24中心位置产生偏移。在该状态下,在物镜24侧进行聚焦动作时,在MC型执行机构的场合发生图7A、图7C中虚线箭头方向的径向倾斜。
可是,在本实施例的执行机构中,如图7A、图7C那样构成聚焦磁铁41、42,使得其比聚焦线圈33、34在跟踪方向的宽度窄。而且配置聚焦磁铁的安装位置相对聚焦线圈33、聚焦磁铁41在盘的内周侧,相对聚焦线圈34、聚焦磁铁42在盘的外周侧。由此图7B所示的在内周侧透镜移动的场合,聚焦线圈33的聚焦方向产生驱动力的区域比聚焦线圈31的要宽。由此在物镜24侧作聚焦动作时产生实线箭头方向的径向倾斜,抵消虚线箭头方向的径向倾斜。作逆向聚焦动作时,所有逆向的径向倾斜的发生都抵消倾斜。而且调整聚焦磁铁41、42的跟踪方向的宽度和上述区域的设定、各安装位置,使得径向倾斜和转矩平衡。
相反,图8表示在盘外周侧进行透镜移动后的状态的执行机构部。图8A是该状态下图4的W-W向视图,图8B是部分放大图,图8C是该状态下图4的Y-Y向视图。图中图8A、图8B的斜线区域表示在聚焦方向上产生驱动力的区域,如图8B中所示的使MC型执行机构在盘外周侧作透镜移动,进行聚焦动作的场合,由于磁铁的位置不变,聚焦驱动点移动到与进行透镜移动的方向相反的位置,从物镜24中心位置产生偏移。在该状态下,在物镜24侧做聚焦动作时,如果是MC型执行机构,产生虚线箭头方向的径向倾斜。
但是在本实施例的执行机构中,比聚焦线圈33、34在跟踪方向的幅度小地构成聚焦磁铁41、42。而且由于将聚焦磁铁的安装位置对聚焦线圈33、聚焦磁铁41配置在盘的内周侧,对聚焦线圈34,聚焦磁铁42配置在盘的外周侧。所以如图8所示,在外周侧进行透镜移动的场合,聚焦线圈34的聚焦方向上产生驱动力的区域比聚焦线圈33的要宽。由此在物镜24侧作聚焦动作时发生实线箭头方向的径向倾斜,抵消虚线箭头方向的径向倾斜。逆向作聚焦动作的场合,所有逆向的径向倾斜发生都抵消倾斜。而且调整聚焦磁铁41、42的跟踪方向的幅度和上述区域的设定及各安装位置,使得径向倾斜和转矩平衡。
如以上说明,根据本发明的执行机构,在使物镜24作跟踪位移、聚焦位移的场合(广义地统称为透镜移动)中,能自抵消引起的执行机构部的倾斜。因而能提高作为原来的控制目的的聚焦、跟踪及倾斜的各种控制的精度,并且根据使用本发明的执行机构的拾光器,靠提高控制精度可以正确地、高可靠性地进行再生或记录动作。这样根据使用本发明的执行机构的拾光器和使用其的光盘装置能正确地高可靠性地进行再生或记录动作。。
可是在执行机构中,除以上说明的控制动作外,对各部件也有重力作用,该重力产生可动部重心周围的转动。根据图11对此进行详细说明。图11是图4的Z-Z剖面图。
悬挂钢丝39a、39b、39c以夹着物镜24、且成对地的方式设置了三对,钢丝的弹性系数各自为K1、K2、K3,钢丝39a、39b、39c以钢丝39a的聚焦方向的位置(高度)为基准,在从钢丝39a到执行机构可动部的重心位置12a的距离为X1,从钢丝39a到钢丝39b的距离为X2、从钢丝39a到钢丝39c的距离为X3的位置上配设。线39d是钢丝39a和钢丝39c的中心线。
在本实施例中,设置跟踪线圈35、36的驱动中心,使得其与执行机构的可动部的重心位置12a一致。
由跟踪线圈35、36的驱动力引起的转矩作用在径向面内的转矩上。
即由于跟踪线圈35、36的驱动力作用在物镜保持筒32上形成为分力支持钢丝39a、39b、39c,所以只要由该分力在重心位置12a周围引起的转矩平衡就行。
由于钢丝39a、39b、39c的伸长相等,所以重心12a周围的转矩平衡的条件式为X1·K1+(X1-X2)·K2=(X3-X1)·K3满足上述条件的第一种方法由于钢丝39a、39b、39c的距离X1、X2、X3在设计上被预先设定,只要选择各钢丝的弹性系数K1、K2、K3,使其满足X1·K1+(X1-X2)·K2=(X3-X1)·K3就可以。这种方法是为了使执行机构小型化而把距离X1、X2、X3设小时的有效方法。
满足上述条件的第二种方法在钢丝39a、39b、39c的弹性系数K1、K2、K3在材料设计等方面预先设定时,只要设计距离X1、X2、X3,使得其满足X1·K1+(X1-X2)·K2=(X3-X1)·K3就可以。这种方法也能实现消去重心12a周围的转矩。在钢丝39a、39b、39c的材料已经确定时,是能实现消去转矩的简单方法。
如上所述,根据本发明,第一磁回路和第二磁回路以在物镜24周围互相交叉的方式配置。由此可以使配置的线圈数量减少一半,能实现小型化、轻量化。
而且由于第一聚焦回路和第二聚焦回路对于物镜的中心成点对称地配置,再加上第一跟踪磁回路和第二跟踪磁回路对于物镜的中心成点对称地配置,所以可以使电磁力产生的驱动力的中心与物镜24的中心一致,因而能够实现正确的聚焦控制和跟踪控制。
而且能适应倾斜范围非常窄的高密度盘的径向倾斜控制可以实现可能的三轴执行机构。由于能使可动部轻量化,随之可以实现高灵敏度的拾光器执行机构,能够提供一种耗电量更低的拾光器执行机构。
特别是通过为不使磁铁的充磁变成为多极充磁而作成分离贴合式的磁铁,能抑制极间产生的中性区,并能把伴随各线圈的位移产生的磁回路特性的下降抑制到最小限度。据此可以提供一种线性程度高的执行机构。
而且通过恰当地配置线圈和磁铁可以自抵消由透镜移动引起的径向倾斜。于是能自抵消由透镜移动引起的执行机构部的倾斜。因而能够提高作为原来的控制目的的聚焦、跟踪和倾斜各种控制的精度。
特别是根据本发明,由于设定悬挂钢丝39a、39b、39c的弹性系数K1、K2、K3和距离X1、X2、X3满足X1·K1+(X1-X2)·K2=(X3-X1)·K3。
所以可动部驱动中心周围的转矩经常为零,不会产生不需要的倾斜。因此不必附加现在必须的大平衡块等,可以谋求拾光器执行机构可动部的轻量化。
而且根据使用本发明的执行机构的拾光器,由于控制精度提高,可以进行正确的可靠性高的再生或记录动作。另外根据使用本发明的小型、轻量化的执行机构的拾光器,能够提供一种小型、低耗电而且具有正确和高可靠性的拾光器。
于是根据使用本发明执行机构拾光器及使用拾光器的光盘装置可以正确地、可靠性高地进行再生或记录动作,而且能提供一种能装在***型电脑上的薄型、小型、耗电量低且可靠性高的光盘装置。
权利要求
1.一种拾光器执行机构,包括具有物镜、保持所述物镜的物镜保持筒、聚焦线圈和跟踪线圈的可动部;具有驱动所述聚焦线圈的聚焦磁铁和磁轭的第一磁回路;具有驱动所述跟踪线圈的跟踪磁铁和所述磁轭的第二磁回路;支持所述可动部的弹性部件;其特征在于在所述第一磁回路中配设相对所述物镜大致对称地配置的一对所述聚焦线圈和一对所述聚焦磁铁,同时在所述第二磁回路中配设相对所述物镜大致对称地配置的一对所述跟踪线圈和一对所述跟踪磁铁。
2.如权利要求1所述的拾光器执行机构,其特征在于所述一对聚焦磁铁和所述一对跟踪磁铁各自由结合多个磁铁的分割磁铁构成。
3.如权利要求1所述的拾光器执行机构,其特征在于所述一对聚焦磁铁为出现与聚焦方向相反的磁极而分割;所述一对跟踪磁铁为出现与跟踪方向相反的磁极而分割,各自的磁铁通过相反磁极相连接形成为一个磁铁。
4.如权利要求1所述的拾光器执行机构,其特征在于所述各聚焦磁铁的跟踪方向的宽度比所述聚焦线圈的跟踪方向的宽度小。
5.如权利要求1所述的拾光器执行机构,其特征在于所述一对聚焦磁铁的跟踪方向的宽度的中心与所述一对聚焦线圈的跟踪方向的宽度的中心离开配置。
6.如权利要求1所述的拾光器执行机构,其特征在于能分别对所述一对聚焦线圈独立供电。
7.如权利要求1所述的拾光器执行机构,其特征在于能分别对所述一对跟踪线圈独立供电。
8.如权利要求6所述的拾光器执行机构,所述供电由支持所述可动部的至少六根弹性部件进行。
9.如权利要求7所述的拾光器执行机构,所述供电由支持所述可动部的至少六根弹性部件进行。
10.如权利要求1所述的拾光器执行机构,其特征在于所述聚焦线圈是大致为环状的线圈。
11.如权利要求1所述的拾光器执行机构,其特征在于所述跟踪线圈是大致为环状的线圈。
12.如权利要求3所述的拾光器执行机构,其特征在于面对所述聚焦线圈一侧的磁力线的所述聚焦磁铁的极是与面对所述聚焦线圈另一侧的磁力线的所述聚焦磁铁的极相反的极。
13.如权利要求3所述的拾光器执行机构,其特征在于面对所述跟踪线圈一侧的磁力线的所述跟踪磁铁的极是与面对所述跟踪线圈另一侧的磁力线的所述跟踪磁铁的极相反的极。
14.如权利要求1所述的拾光器执行机构,其特征在于所述弹性部件夹着物镜以成对的方式在聚焦方向上设置多对,同时所述弹性部件每一对具有不同的弹性系数。
15.如权利要求1所述的拾光器执行机构,其特征在于所述弹性部件由三对弹性部件组成,设各对弹性部件的弹性系数从光盘侧依次为K1、K2、K3,以弹性系数为K1的弹性部件的聚焦方向的位置为基准,到所述可动部的重心位置的距离为X1,到弹性系数为K2的弹性部件的距离为X2,到弹性系数为K3的弹性部件的距离为X3时,则满足X1·K1+(X1-X2)·K2=(X3-X1)·K3。
16.一种光盘装置,其特征在于使用了如权利要求1中所记载的拾光器执行机构。
17.一种拾光器执行机构,包括能随着多个具有导电性的弹性部件可移动支持的可动部,所述可动部具有物镜、保持所述物镜的物镜保持筒、聚焦线圈和跟踪线圈;具有驱动所述聚焦线圈的聚焦磁铁和磁轭的第一磁回路;具有驱动所述跟踪线圈的跟踪磁铁和所述磁轭第二磁回路;所述弹性部件,其特征在于在所述第一磁回路中有相对所述物镜中心点对称配置的一对所述聚焦线圈和一对所述聚焦磁铁,在所述第二磁回路中有相对所述物镜中心点对称配置的一对所述跟踪线圈和一对所述跟踪磁铁。
18.如权利要求17所述的拾光器执行机构,其特征在于所述一对聚焦磁铁为出现与聚焦方向相反的磁极而分割;所述一对跟踪磁铁为出现与跟踪方向相反的磁极而分割。各自的分割后的磁铁通过相反磁极相互连接形成为一个磁铁。
19.如权利要求17所述的拾光器执行机构,其特征在于所述各聚焦磁铁的跟踪方向的宽度比所述聚焦线圈的跟踪方向的宽度形成得小,所述一对聚焦磁铁的跟踪方向的宽度的中心离开所述一对聚焦线圈的跟踪方向的宽度的中心配置。
20.如权利要求17所述的拾光器执行机构,其特征在于有至少六根所述弹性部件分别对所述一对聚焦线圈独立供电。
21.如权利要求17所述的拾光器执行机构,其特征在于有至少六根所述弹性部件分别对所述一对跟踪线圈独立供电。
22.如权利要求17所述的拾光器执行机构,其特征在于所述聚焦线圈大致缠绕成环状,缠绕形成的缠绕面与聚焦方向大致平行配置。
23.如权利要求17所述的拾光器执行机构,其特征在于所述跟踪线圈大致缠绕成环状,缠绕形成的缠绕面与聚焦方向大致平行配置。
24.如权利要求17所述的拾光器执行机构,其特征在于配置所述聚焦线圈,以使缠绕面与聚焦方向大致平行,并且以使所述缠绕面与为了出现与聚焦方向相反的磁极而分割通过使互相相反的极相连形成为一体的所述聚焦磁铁相对置。
25.如权利要求24所述的拾光器执行机构,其特征在于面对所述聚焦线圈的一侧的磁力线的所述聚焦磁铁的极与面对所述聚焦线圈的另一侧的磁力线的所述聚焦磁铁的极是相反的极。
26.如权利要求17所述的拾光器执行机构,其特征在于配置所述跟踪线圈,以使缠绕面与聚焦方向大致平行,并且以使所述缠绕面与为出现与跟踪方向相反的磁极而分割并通过使互相相反的极相连形成为一体的所述跟踪磁铁相对置。
27.如权利要求26所述的拾光器执行机构,其特征在于面对所述跟踪线圈的一侧的磁力线的所述跟踪磁铁的极与面对所述跟踪线圈的另一侧的磁力线的所述跟踪磁铁的极是相反的极。
28.如权利要求17所述的拾光器执行机构,其特征在于所述弹性部件夹着物镜以成对的方式在聚焦方向上设置多对,同时所述弹性部件每一对具有不同的弹性系数。
29.如权利要求17所述的拾光器执行机构,其特征在于所述弹性部件由三对弹性部件组成,设各对弹性部件的弹性系数从光盘侧依次为K1、K2、K3,以弹性系数为K1的弹性部件的聚焦方向的位置为基准,到所述可动部的重心位置的距离为X1,到弹性系数为K2的弹性部件的距离为X2,到弹性系数为K3的弹性部件的距离为X3时,则满足X1·K1+(X1-X2)·K2=(X3-X1)·K3。
30.一种光盘装置,其特征在于使用了如权利要求17中所记载的拾光器执行机构。
31.一种拾光器执行机构,包括能随着多个具有导电性的弹性部件可移动支持的可动部,所述可动部具有物镜、保持所述物镜的物镜保持筒、聚焦线圈和跟踪线圈;具有驱动所述聚焦线圈的聚焦磁铁和磁轭的第一磁回路;具有驱动所述跟踪线圈的跟踪磁铁和所述磁轭第二磁回路;所述弹性部件,其特征在于在所述第一磁回路中有相对所述物镜中心点对称配置的一对所述聚焦线圈和一对所述聚焦磁铁,在所述第二磁回路中有相对所述物镜中心点对称配置的一对所述跟踪线圈和一对所述跟踪磁铁;所述第一磁回路和所述第二磁回路在物镜周围互相交叉配置。
32.如权利要求31所述的拾光器执行机构,其特征在于所述一对聚焦磁铁为出现与聚焦方向相反的磁极而分割;所述一对跟踪磁铁出现与跟踪方向相反的磁极而分割。各自的分割后的磁铁通过连接互相相反的磁极形成为一个磁铁。
33.如权利要求31所述的拾光器执行机构,其特征在于所述各聚焦磁铁的跟踪方向的宽度比所述聚焦线圈的跟踪方向的宽度形成得小,所述一对聚焦磁铁的跟踪方向的宽度的中心离开所述一对聚焦线圈的跟踪方向的宽度的中心配置。
34.如权利要求31所述的拾光器执行机构,其特征在于所述磁轭具有在所述聚焦线圈和所述跟踪线圈之间延伸出的分支轭,使所述第一磁回路与所述第二磁回路相互独立。
35.如权利要求31所述的拾光器执行机构,其特征在于有至少六根所述弹性部件分别对所述一对聚焦线圈独立供电。
36.如权利要求31所述的拾光器执行机构,其特征在于有至少六根所述弹性部件分别对所述一对跟踪线圈独立供电。
37.如权利要求31所述的拾光器执行机构,其特征在于所述聚焦线圈大致缠绕成环状,配置所述聚焦线圈,以使缠绕形成的缠绕面与聚焦方向大致平行,并使缠绕轴相对聚焦方向大致垂直,同时以使所述缠绕面与为出现与聚焦相反的磁极而分割并通过使互相相反的极相接形成为一体的所述聚焦磁铁相对置。
38.如权利要求37所述的拾光器执行机构,其特征在于面对所述聚焦线圈的一侧的磁力线的所述聚焦磁铁的极与面对所述聚焦线圈的另一侧的磁力线的所述聚焦磁铁的极是相反的极。
39.如权利要求31所述的拾光器执行机构,其特征在于所述跟踪线圈大致缠绕成环状,配置述跟踪线圈,以使缠绕形成的缠绕面与聚焦方向大致平行,并使缠绕轴相对聚焦方向大致垂直,同时以使所述缠绕面与为出现与跟踪相反的磁极而分割并使互相相反的极相接形成为一体的所述跟踪磁铁相对置。
40.如权利要求39所述的拾光器执行机构,其特征在于面对所述跟踪线圈的一侧的磁力线的所述跟踪磁铁的极与面对所述跟踪线圈的另一侧的磁力线的所述跟踪磁铁的极是相反的极。
41.如权利要求31所述的拾光器执行机构,其特征在于所述弹性部件夹着所述物镜以成对的方式在聚焦方向上设置多对,同时所述弹性部件每一对具有不同的弹性系数。
42.如权利要求31所述的拾光器执行机构,其特征在于所述弹性部件由三对弹性部件组成,设各对弹性部件的弹性系数从光盘侧依次为K1、K2、K3,以弹性系数为K1的弹性部件的聚焦方向的位置为基准,到所述可动部的重心位置的距离为X1,到弹性系数为K2的弹性部件的距离为X2,到弹性系数为K3的弹性部件的距离为X3时,则满足X1·K1+(X1-X2)·K2=(X3-X1)·K3。
43.一种光盘装置,其特征在于使用了如权利要求31中所记载的拾光器执行机构。
全文摘要
本发明的执行机构包括具有物镜、保持所述物镜的物镜保持筒、聚焦线圈和跟踪线圈的可动部;具有驱动所述聚焦线圈的聚焦磁铁和磁轭的第一磁回路;具有驱动所述跟踪线圈的跟踪磁铁和所述磁轭的第二磁回路;支持所述可动部的弹性部件;在所述第一磁回路中配设相对所述物镜大致对称地配置的一对所述聚焦线圈和一对所述聚焦磁铁,同时在所述第二磁回路中配设相对所述物镜大致对称地配置的一对所述跟踪线圈和一对所述跟踪磁铁。第一磁回路的一对聚焦磁铁和第二磁回路的一对跟踪磁铁各自由把多个磁铁结合的分割的磁铁构成。
文档编号G11B7/09GK1397941SQ0212619
公开日2003年2月19日 申请日期2002年7月18日 优先权日2001年7月18日
发明者春口隆, 麻生淳也 申请人:松下电器产业株式会社
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