专利名称：光学读写头及其致动装置的制作方法
技术领域：
本发明光学储存媒体的照射光束有关，特别是关于一种光学读写头的物镜致动装置。
背景技术：
当光盘片(Compact Disc)放置于光驱内时，光驱的光学读写头会沿着导轨移动以读写光盘片数据，再传输至主机端的芯片组进行信号处理。在这个过程中，由于光盘片处于快速旋转状态，加以光盘片本身并非完美的圆盘型态，因此光盘片上的数据轨会出现偏摆的现象，因此光学读写头必须具备一个快速反应的致动器，以快速地移动光学读写头的物镜，以聚焦在预定读写的资料轨上。
为了使物镜能够精准地聚焦于光盘片上预定读写的数据轨上，光学读写头必须产生三种做动模式(一)聚焦精准地控制读取头的物镜与光盘片表面的距离，使激光束聚焦的焦点落在数据轨上；(二)循轨平移物镜，使激光束的焦点落在数据轨的中央，而不会超出数据轨外部，或是落在相邻的数据轨；(三)倾斜由于光盘片变形产生的像差会使激光束的焦点位移，因此必须通过倾斜物镜，改变激光束的入射角度，以调整变形所产生的像差。
图1及图2所示为传统的光学读写头致动器架构，其于承载物镜1a的物镜承座1b的周围设置多个循轨线圈1c及聚焦线圈1d，将物镜承座1b利用铜线1e支撑悬浮于一基座1f上。此一基座1f上更设有二轭铁1g，用来固定二磁铁1h，使物镜承座1b位于二磁铁1h之间。通过铜线1e通电进入循轨线圈1c及聚焦线圈1d，因劳伦斯力(Lorentz Force)，所以可以通过电流方向的改变线圈出力方向，使循轨线圈1c及聚焦线圈1d而带动物镜承座1b进行直线位移的循轨、聚焦动作，或是对物镜承座1b产生一力偶而进行倾斜动作。
然而，此种设计独立设置各线圈，不易进行小型化，同时也不容易进行组装，容易在组装过程中使线圈受损，而影响其制造良率。此外，线圈独立设置的状态下，会降低致动装置的整体刚性，进而使其敏感度、响应频宽受到限制。
为此，许多设计便采取了线圈基板的设置，将各线圈整合于线圈基板的表面上，通过此一线圈基板来提升整体刚性，同时也使得零件数减少较为容易组装。同时磁铁也改成被及化成多个扇区的多极磁铁，如此一来更进一步地减少零件数目。例如美国专利US6493158、US6587284及US6791772等案。于US6791772号专利案中，各线圈需要呈现交错重迭配置，因此使得线圈基板的厚度提升，亦增加线圈基板的制作难度。US6493158及US6587284中，为使各线圈发挥不同作用，使得多极磁铁的扇区分割数多，各扇区之间的划分接口长度短，因而使得线圈的有效作用区缩小，降低线圈效率及出力，因而使得敏感度降低。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种光学读写头及其致动装置，可提高敏感度、结构刚性及响应频宽，并使组装更为简单。
为了达成上述的目的，一种光学读写头及其致动装置，包括有一基座，一平行悬浮装置，设于基座上，用以支撑一物镜承座悬浮于基座上方，此物镜承座用以承载一物镜。
二多极磁铁，设于基座上，各多极磁铁分别具有多个扇区。二线圈基板，固定于物镜承座，且各线圈基板位于二多极磁铁之间，其中各线圈基板分别具有一循轨线圈、一聚焦线圈及一倾斜线圈，与各多极磁铁上的不同扇区重迭，而可被通电后出力，并通过该电流的方向的改变而改变出力方向，推动物镜承座位移或是倾斜。
本发明的线圈基板并不限定于相同形式的对称配置，亦可采与不同形式而形成不对称的配置。多极磁铁亦可采取不同形式的配置，甚至可采取单一多极磁铁同时与二线圈基板同时发生交互作用，以带动物镜承座位移或是倾斜。
此外，二线圈基板并不需要同时具备各种形式线圈，可将不同作用的线圈分配在不同的线圈基板上，例如本发明一实施例中，其中一线圈基板仅具备循轨线圈及聚焦线圈，而于另一线圈基板再设置循轨线圈、聚焦线圈及倾斜线圈。
此外，本发明的聚焦线圈及倾斜线圈具备可交换性，可设置相同的线圈后，通过输入电流的控制，使其成为聚焦线圈或是倾斜线圈，当然亦可通过同一组线圈同时作为聚焦线圈或是倾斜线圈。
本发明的效果在于，将多个线圈包含聚焦线圈、循轨线圈及倾斜线圈设于线圈基板的同一平面上，配合多极磁铁的配置，来进行聚焦、循轨及倾斜等运动。由于各线圈不互相重迭，可使结构更紧密，组装步骤简单，提高光学读写头致动器的敏感度、结构刚性及频宽。且将各线圈不重迭交错的设计，也可以使多极磁铁的扇区分割形式简化，降低多极磁铁的配制成本。同时通过适当的多极磁铁扇区分割，可以提升线圈的有效作用区域大小，使线圈效率及出力提高。
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟悉本领域的普通技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求书及附图，任何熟悉本领域的普通技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的权利要求书更进一步的解释。
图1为公知技术的光学读写头及其致动装置的分解立体图；图2为公知技术的光学读写头及其致动装置的外观立体图；图3为本发明第一实施例所提供的光学读写头及其致动装置的外观立体图；图4为本发明第一实施例的部分组件分解立体图；图5为本发明第一实施例中多极磁铁的扇区划分示意图；图6为本发明第一实施例中线圈基板上的循轨线圈、聚焦线圈及倾斜线圈的划分示意图；图7为本发明第一实施例中多极磁铁的扇区及线圈基板上各线圈互相对应的示意图；图8及图9为本发明第一实施例中循轨线圈与多极磁铁交互作用的示意图；图10及图11为本发明第一实施例中聚焦线圈与多极磁铁交互作用的示意图；
图12及图13为本发明第一实施例中物镜承座、线圈基板及多极磁铁130的侧面示意图，揭示倾斜线圈与多极磁铁的交互作用；图14为本发明第二实施例中多极磁铁的扇区划分示意图；图15为本发明第二实施例中线圈基板上的循轨线圈、聚焦线圈2及倾斜线圈的划分示意图；图16为本发明第二实施例中多极磁铁的扇区及线圈基板上各线圈互相对应的示意图；图17为本发明第三实施例中多极磁铁的扇区划分示意图；图18为本发明第三实施例中线圈基板上的循轨线圈、聚焦线圈及倾斜线圈的划分示意19为本发明第三实施例中多极磁铁的扇区及线圈基板上各线圈互相对应的示意图；图20为本发明第四实施例中多极磁铁的扇区划分示意图；图21为本发明第四实施例中线圈基板上的循轨线圈、聚焦线圈及倾斜线圈的划分示意图；图22为本发明第四实施例中多极磁铁的扇区及线圈基板上各线圈互相对应的示意图；图23为本发明第五实施例的外观立体图；图24为本发明第五实施例的部分组件分解立体图；图25为本发明第五实施例中多极磁铁的扇区划分示意图；图26为本发明第五实施例中第一线圈基板上的二循轨线圈及聚焦线圈的划分示意图；图27为本发明第五实施例中多极磁铁的扇区及第一线圈基板上各线圈互相对应的示意图；图28为本发明第五实施例中第二线圈基板上的二循轨线圈、聚焦线圈及二倾斜线圈的划分示意图；图29为本发明第五实施例中多极磁铁的扇区及第二线圈基板上各线圈互相对应的示意图；图30为本发明第六实施例中第一线圈基板上的循轨线圈、聚焦线圈及二倾斜线圈的划分示意图；
图31为本发明第六实施例中多极磁铁的扇区及第一线圈基板上各线圈互相对应的示意图；图32为本发明第六实施例中第二线圈基板上的二循轨线圈、聚焦线圈及二倾斜线圈的划分示意图；图33为第六实施例中多极磁铁的扇区及第二线圈基板上各线圈互相对应的示意图。
其中，附图标记公知技术1a 物镜 1b 物镜承座1c 循轨线圈 1d 聚焦线圈1e 铜线 1f 基座1g 轭铁 1h 磁铁第一实施例111物镜承座 112物镜120线圈基板 121循轨线圈121a 有效线圈区域 122聚焦线圈122a 有效线圈区域 123倾斜线圈123a 有效线圈区域 130多极磁铁131第一扇区 132第二扇区133第三扇区 140轭铁150平行悬吊装置 151铜线152固定座 160基座F 聚焦方向 T 循轨方向R 基板法线方向 a1 电流a2 电流 a3 电流a4 电流第二实施例220线圈基板221循轨线圈 221a 有效线圈区域222聚焦线圈 223倾斜线圈
230 多极磁铁 231第一扇区232 第二扇区 233第三扇区234 第四扇 F 聚焦方向T 循轨方向第三实施例320 线圈基板 321a 有效线圈区域322a有效线圈区域 323a 有效线圈区域321 循轨线圈 322聚焦线圈323 倾斜线圈 330多极磁铁331 第一扇区 332第二扇区333 第三扇区 F 聚焦方向T 循轨方向第四实施例420 线圈基板 421a 有效线圈区域421 循轨线圈 422聚焦线圈423 倾斜线圈 430多极磁铁431 第一扇区 432第二扇区433 第三扇区 F 聚焦方向T 循轨方向第五实施例511 物镜承座511a容置部 512物镜520 第一线圈基板 521循轨线圈521a有效线圈区域 522聚焦线圈522a有效线圈区域 523倾斜线圈523a有效线圈区域 530第二线圈基板531 循轨线圈 531a 有效线圈区域532 聚焦线圈 532a 有效线圈区域533 倾斜线圈 533a 有效线圈区域540 多极磁铁 541第一扇区
542第二扇区550轭铁560平行悬吊系统561铜线562固定座 570基座F 聚焦方向T 循轨方向R 基板法线方向第六实施例；620第一线圈基板621a 有效线圈区域622a 有效线圈区域623a 有效线圈区域621循轨线圈622聚焦线圈623倾斜线圈630第二线圈基板631循轨线圈631a 有效线圈区域632聚焦线圈632a 有效线圈区域633倾斜线圈633a 有效线圈区域640多极磁铁641第一扇区642第二扇区F 聚焦方向T 循轨方向具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，配合实施例详细说明如下。
图3、图4为本发明第一实施例所提供的光学读写头及其致动装置的外观立体图及部分组件分解立体图。如图所示，此一光学读写头及其致动装置包含有物镜承座111、物镜112、线圈基板120、二多极磁铁130、二轭铁140、平行悬吊装置150及基座160。为方便说明，附图中预先定义出一沿上下方向延伸的聚焦方向F，平行于线圈基板120的循轨方向T，与聚焦方向F及循轨方向T垂直的基板法线方向R。
物镜112以平行于T-R平面的姿态置于物镜承座111上，可随着物镜承座111作动，而产生聚焦、循轨及倾斜等动作。
线圈基板120固定于物镜承座111的二侧，线圈基板120上设有多个平面线圈，分别为循轨线圈121、聚焦线圈122及倾斜线圈123，分别对应于多极磁铁130上的不同扇区。
平行悬吊装置150包含有多个铜线151及一固定座152，其中各铜线151穿过物镜承座111的两侧，使其一端连接固定座152上，用以接收电力输入，而另一端分别与线圈基板120的不同线圈电气导通，将电力传送至线圈，可产生劳伦斯力(Lorentz Force)作用，再利用控制电流方向使循轨线圈121、聚焦线圈122及倾斜线圈123出力方向改变。固定座152设于基座160的一侧，使铜线150可支撑物镜承座111，而平行悬浮于基座160上方。
二轭铁140设于基座160的两侧，各多极磁铁130分别固定于二轭铁140的内侧面，并使物镜承座111及线圈基板120位于二多极磁铁130之间，同时使二线圈基板120分别对应于二多极磁铁130。通过平行悬吊装置150的支撑，将物镜承座111连同线圈基板120及物镜112悬浮于基座160之上。此时只要对线圈基板120上的循轨线圈121、聚焦线圈122及倾斜线圈123输入电流，即可与多极磁铁130的不同扇区交互作用而产生劳伦斯力(Lorentz Force)，而让线圈基板120受到劳伦斯力(Lorentz Force)带动，产生上下、水平及倾斜摆动等位移动作，以带动物镜承座111进行上下、水平及倾斜摆动等位移动作。
图5为多极磁铁130的扇区划分示意图，图6为线圈基板120上的循轨线圈121、聚焦线圈122及倾斜线圈123的划分示意图，图7为多极磁铁130的扇区及线圈基板120上各线圈互相对应的示意图。
如图5、图6及图7所示，循轨线圈121、聚焦线圈122及倾斜线圈123以平行于线圈基板120表面的方向(平行于T-F平面)缠绕，其中循轨线圈121呈现长椭圆形或长矩形，于聚焦方向F的长度大于循轨方向T的长度。聚焦线圈122及倾斜线圈123也是以平行于线圈基板120的方向(平行于T-F平面)缠绕，且聚焦线圈122环绕于倾斜线圈123的外周围。
多极磁铁130具有多个扇区，且相邻二扇区被磁化为不同磁极。多极磁铁130包含有第一扇区131、第二扇区132及第三扇区133，其中第一扇区131呈现长矩形，于聚焦方向F的长度大于循轨方向T的长度，第二扇区132呈现L字形，分别朝聚焦方向F与循轨方向T延伸，其中第一扇区131与第二扇区132于聚焦方向F延伸的部分邻接，且第一扇区131与第二扇区132的划分接口平行于聚焦方向F，分别被磁化为S极及N极。第二扇区132于循轨方向T延伸的部分位于多极磁铁130的上半部，第三扇区133位于此一延伸部分的下方，使划分接口平行于循轨方向T，其中第三扇区133被磁化为S极。
如图7所示，循轨线圈121的有效线圈区域121a与第一扇区131及第二扇区132重迭，通电进入循轨线圈121，即可产生劳伦斯力(Lorentz Force)作用。利用控制电流方向来改变循轨线圈121出力方向，即可利用劳伦斯力(Lorentz Force)作用推动线圈基板120位移。
如图8所示，当循轨线圈121被通入一电流a1时，因劳伦斯力(LorentzForce)作用，因此使循轨线圈121出力带动线圈基板120沿着循轨方向T向右移动，而同时带动物镜承座111及物镜112向右移动。
如图9所示，当循轨线圈121被通入一反向电流a2时，循轨线圈121就会产生反向的劳伦斯力(Lorentz Force)，因而带动线圈基板120沿着循轨方向T向左移动，而同时带动物镜承座111及物镜112向左移动。
如图7所示，聚焦线圈122的有效线圈区域132a与第二扇区132及第三扇区133于循轨方向T邻接的部分重迭，通电进入聚焦线圈122，使其产生劳伦斯力(Lorentz Force)作用。因劳伦斯力(Lorentz Force)的作用，所以控制电流方向可以来改变聚焦线圈122出力的方向，即可利用劳伦斯力(LorentzForce)推动线圈基板120沿着聚焦方向F位移。
如图10所示，当聚焦线圈122被通入一电流a3时，因劳伦斯力(LorentzForce)作用，因此使聚焦线圈122出力，因而带动线圈基板120沿着聚焦方向F向下移动，而同时带动物镜承座111及物镜112向下移动。
如图11所示，当聚焦线圈122被通入一反向电流a4时，因劳伦斯力(Lorentz Force)作用，因此使聚焦线圈122产生反方向出力，因而带动线圈基板120沿着聚焦方向F向上移动，而同时带动物镜承座111及物镜112向上移动。
图12及图13为物镜承座111、线圈基板120及多极磁铁130的侧面示意图。如图所示，进行倾斜动作时，由二线圈基板120互相配合，分别受到向上及向下的外力，即可形成力偶，而带动物镜承座111倾斜。于本实施例中，二多极磁铁130为相同形式，以互相对称的型态设置于物镜承座111的二侧，但上下方向相反，亦即，由侧面观察，一多极磁铁130采取第二扇区132在下、第三扇区133在上的配置，另一多极磁铁130则采取第二扇区132在上、第三扇区133在下的配置。而二线圈基板120亦采取左右对称的型态配置，倾斜线圈123的有效线圈区域与第二扇区132及第三扇区133互相重迭，如此一来，当二倾斜线圈123通入相同方向的电流时，二倾斜线圈123出力方向会分别向上及向下，而带动物镜承座111产生倾斜摆动的位移。实际上，聚焦线圈122及倾斜线圈123可以任意互换改变其作用，通过出力形式的不同，来改变其作用。亦即，当线圈出力方向相同时，就可以使物镜承座111直线位移，而沿着聚焦方向F移动，当位于物镜承座111二侧的线圈出力方向不同时，即可形成力偶作用，而带动物镜承座111倾斜摆动。
如图14、图15及图16所示，为本发明第二实施例所提供的一种光学读写头及其致动装置，揭示另一种多极磁铁及线圈基板对应型态。其中图14为多极磁铁230的扇区划分示意图，图15为线圈基板220上的循轨线圈221、聚焦线圈222及倾斜线圈223的划分示意图，图16为多极磁铁230的扇区及线圈基板220上各线圈互相对应的示意图。
其中多极磁铁230被划分为第一扇区231、第二扇区232、第三扇区233及第四扇区234，其中第一扇区231及第四扇区234位于多极磁铁230的二二边缘，且皆与第二扇区232邻接，第一扇区231与第二扇区232之间的划分接口平行于聚焦方向F，第四扇区234与第二扇区232的划分接口亦平行于聚焦方向F。而第二扇区232呈现开口朝上的U字形，使第三扇区233被第二扇区232半包围，且至少有一划分接口平行于循轨方向T。
线圈基板220具有一循轨线圈221、一聚焦线圈222及二倾斜线圈223，循轨线圈221呈现长椭圆形或是长矩形，于聚焦方向F上的长度大于在循轨方向T上的长度，其位置靠近线圈基板220的一侧边。聚焦线圈222可为矩形、圆形、长矩形或是长椭圆形，位于线圈基板220的中段位置。二倾斜线圈223的位置靠近线圈基板220的另一侧边缘，沿着聚焦方向F上下并列。
循轨线圈221及聚焦线圈222的作动方式大致与第一实施例相同。其中，循轨线圈221的有效线圈区域221a与第一扇区231及第二扇区232重迭，通电进入循轨线圈221，使其产生劳伦斯力推动线圈基板220沿着循轨方向T位移。聚焦线圈222的有效线圈区域222与第二扇区232及第三扇区233重迭，通电进入聚焦线圈222，即可产生出力而推动线圈基板220沿着聚焦方向F位移。
倾斜线圈223的作动方式与第一实施例不同，于本实施例中，各线圈基板220分别具有二倾斜线圈223，皆与第二扇区232及第四扇区234重迭。而作动时，二倾斜线圈223通入不同方向的电流，而使各倾斜线圈223产生不同方向出力的劳伦斯力，，使得倾斜线圈223于聚焦方向F的受力不同，利用二倾斜线圈223产生不同方向的水平出力，而产生一力偶而驱动物镜承座(图未示)产生倾斜摆动。通过二倾斜线圈223的设置，可使物镜承座倾斜角度更大，反应速度更快。
如图17、图18及图19所示，为本发明第三实施例所提供的一种光学读写头及其致动装置，揭示另一种多极磁铁及线圈基板对应型态。其中图17为多极磁铁330的扇区划分示意图，图18为线圈基板320上的循轨线圈321、聚焦线圈322及倾斜线圈323的划分示意图，图19为多极磁铁330的扇区及线圈基板320上各线圈互相对应的示意图。
其中多极磁铁330被划分为第一扇区331、第二扇区332及二第三扇区333，其中第一扇区331的位置靠近多极磁铁330的一侧边缘，且与第二扇区332邻接，使第一扇区331与第二扇区332之间的划分接口平行于聚焦方向F。第二扇区332呈现T字形，具有一沿着循轨方向T延伸的长形区域。二第三扇区333为沿着循轨方向T延伸的长形区域，分别位于第二扇区332沿循轨方向T延伸区域的上方与下方，且第二扇区332与二第三扇区333之间的划分接口平行于循轨方向T。
循轨线圈321大致与第一实施例相同，其有效线圈区域321a与第一扇区331及第二扇区332重迭，通电进入循轨线圈321，可使线圈基板320产生沿着循轨方向T的出力。
本实施例中，各线圈基板320分别设有二聚焦线圈322，二聚焦线圈322其中之一的有效线圈区域332a与第二扇区332及一第三扇区333重迭，另一聚焦线圈322的有效线圈区域322a与第二扇区332及另一第三扇区333重迭，分别对二聚焦线圈322通入不同方向的电流，可与第二扇区332及第三扇区333产生交互作用形成劳伦斯力(Lorentz Force)，由于二聚焦线圈322对应的第二扇区332、第三扇区333的相对位置相反，因此二聚焦线圈322朝向多极磁铁330的极性不同时，会使得二聚焦线圈322产生不同方向的出力，而分别沿着聚焦方向F向上及向下出力。
本实施例中，各线圈基板320分别设有二倾斜线圈323，倾斜线圈323之一的有效线圈323a区域与第二扇区332及一第三扇区333重迭，另一倾斜线圈323的有效线圈区域323a与第二扇区332及另一第三扇区333重迭。进行倾斜摆动时，二倾斜线圈323通入不同方向的电流，由于二倾斜线圈323对应的第二扇区332、第三扇区333的相对位置相反，因此使二倾斜线圈323出力方向相同，而推动线圈基板320沿着聚焦方向F上下位移。此时只要让位于物镜承座(图未示)二侧的线圈基板320承受不同方向的受力，即可对物镜承座产生一力偶作用，而使物镜承座连同物镜(图未示)倾斜摆动。
如图20、图21及图22所示，为本发明第四实施例所提供的一种光学读写头及其致动装置，揭示另一种多极磁铁及线圈基板对应型态。其中图20为多极磁铁430的扇区划分示意图，图21为线圈基板420上的循轨线圈421、聚焦线圈422及倾斜线圈423的划分示意图，图22为多极磁铁430的扇区及线圈基板420上各线圈互相对应的示意图。
其中多极磁铁430被划分为第一扇区431、第二扇区432及四第三扇区433，其中第一扇区431及第二扇区432皆呈现横置的T字形，第一扇区431被磁化为S极，第二扇区432被磁化为N极。第一扇区431具有长形区域，沿着循轨方向T朝左侧延伸，第二扇区432具有一长形区域，沿着循轨方向T朝右侧延伸。第一扇区431与第二扇区432于多极磁铁430的中段区域互相邻接，且第一扇区431与第二扇区432邻接部分，沿着聚焦方向F往上、下延伸，而使得第一扇区431与第二扇区432之间的划分接口平行于聚焦方向F。
第三扇区433分别位于多极磁铁的四个角落，位于附图左侧的二第三扇区433与第一扇区431互相邻接，具有至少一划分接口平行于循轨方向T，且被磁化为N极。位于附图右侧的二第三扇区433则与第二扇区432互相邻接，具有至少一划分接口平行于循轨方向T，而被磁化为S极。
线圈基板420具有一循轨线圈421及四聚焦线圈422，其中循轨线圈421位于线圈基板420的中段，对应于多极磁铁430的中段，使得循轨线圈421的有效线圈区域421a与第一扇区431、第二扇区432重迭。通电进入循轨线圈421，可使循轨线圈421产生劳伦斯力(Lorentz Force)作用，而推动线圈基板420沿着循轨方向T位移。
四聚焦线圈422位于线圈基板420的四个角落，位于附图左侧的二聚焦线圈422，与第一扇区431、第三扇区433的交会区域重迭，位于附图右侧的二聚焦线圈422，与第二扇区432、第三扇区433的交会区域重迭，通过通入电流的安排，可使聚焦线圈422带动线圈基板420沿着聚焦方向F上下位移。当要使物镜承座(图未示)沿着聚焦方向F上下位移时，使位于物镜承座二侧的线圈基板420于聚焦方向F受力方向相同，即可使物镜承座沿着聚焦方向F上下位移。当要使物镜承座倾斜摆动时，使位于物镜承座二侧的线圈基板420于聚焦方向F的受力相反，就可以对物镜承座产生一力偶，而使其倾斜摆动。
于本发明中，聚焦线圈与倾斜线圈可互换，或是通过同一组线圈，配合位于物镜承座两侧的受力方向变化，即可产生直线受力或是力偶。以第四实施例为例，位于二线圈基板的聚焦线圈可以同时承受相同方向的受力，而带动物镜承座于聚焦方向F移动，也可以承受相反方向受力而产生一力偶，使物镜承座倾斜摆动。亦可将四聚焦线圈分组，其二仍作为带动物镜承座进行聚焦，另二聚焦线圈作为倾斜线圈，带动物镜承座倾斜摆动。
前述第一、第二、第三及第四实施例的多极磁铁及平面线圈配置，采与对称的型态，亦即二多极磁铁及平面线圈都是相同的型态。但平面线圈或是多极磁铁亦可为不同型态的组合，而呈现不对称的型态。
如图23及图24所示，为本发明第五实施例所提供的光学读写头及其致动装置，包含有物镜承座511、物镜512、第一线圈基板520、第二线圈基板530、二多极磁铁540、二轭铁550、平行悬吊系统560及基座570。为方便说明，附图中预先定义出一沿上下方向延伸的聚焦方向F，平行于线圈基板的循轨方向T，与聚焦方向F及循轨方向T垂直的基板法线方向R。
物镜512以平行于T-R平面的姿态置于物镜承座511上，可随着物镜承座511作动，而产生聚焦、循轨及倾斜等动作。
物镜承座511具有一中空的容置部511a，第一线圈基板520及第二线圈基板530固定于此一容置部511a中。
第一线圈基板520上设有多个平面线圈，分别为二循轨线圈521及一聚焦线圈522，分别对应于多极磁铁540上的不同扇区。
第二线圈基板530上设有多个平面线圈，分别为二循轨线圈521、一聚焦线圈522及二倾斜线圈523，分别对应于另一多极磁铁540上的不同扇区。
平行悬吊装置560包含有多个铜线561及一固定座562，其中各铜线561穿过物镜承座511的两侧，使其一端连接固定座562上，用以接收电力输入，而另一端分别连接于连接至不同线圈，将电力传送至线圈，以产生磁力线。固定座562设于基座570的一侧，使铜线562可支撑该物镜承座511，而平行悬浮于基座570上方。
二轭铁550设于基座570的顶面的中央，恰可位于该物镜承座511的容置部511a中，各多极磁铁540分别固定于二轭铁550的内侧面，而第一线圈基板520及第二线圈基板530为互相抵靠，同时被夹置于二多极磁铁540之间，而使各线圈对应于二多极磁铁540。由于第一线圈基板520及第二线圈基板530为互相抵靠，因此可仅采用一个多极磁铁540，即可同时对第一线圈基板520及第二线圈基板530产生作用。
通过平行悬吊装置560的支撑，将物镜承座511连同第一线圈基板520、第二线圈基板530及物镜512悬浮于基座570之上。此时只要对第一线圈基板520、第二线圈基板530上的各线圈输入电流，与多极磁铁540的不同扇区产生交互作用而产生劳伦斯力(Lorentz Force)，就可以通过线圈出力方向的配置，让第一线圈基板520、第二线圈基板530受到磁力驱动，产生上下、水平及倾斜摆动等位移动作。
如图25、图26及图27所示，其中图25为多极磁铁540的扇区划分示意图，图26为第一线圈基板520上的二循轨线圈521及聚焦线圈522的划分示意图，图27为多极磁铁540的扇区及第一线圈基板520上各线圈互相对应的示意图。
第一线圈基板520的二循轨线圈521及聚焦线圈522以平行于第一线圈基板520表面的方向(平行于T-F平面)缠绕，可为单层缠绕，亦可为多层缠绕。其中循轨线圈521呈现长椭圆形或长矩形，于聚焦方向F的长度大于循轨方向T的长度，其等位置分别靠近第一线圈基板520的二侧边缘。聚焦线圈522也是以平行于第一线圈基板520的方向(平行于T-F平面)缠绕，其位置大致位于第一线圈基板520的中央。
多极磁铁540具有第一扇区541及第二扇区542，第一扇区541及第二扇区542分别位于多极磁铁540的下半部及上半部，且第一扇区541具有一沿聚焦方向F延伸的长形区域，延伸至第二扇区542的一侧边。第二扇区542亦具有一沿聚焦方向F延伸的长形区域，延伸至第一扇区541的一侧边。使得第一扇区541与第二扇区542之间具有一平行于循轨方向T的划分接口，及二平行于聚焦方向F的划分接口。
如图27所示，第一线圈基板520的循轨线圈521的有效线圈区域521a与第一扇区541及第二扇区542于循轨方向T的划分接口重迭，通电进入循轨线圈521，因劳伦斯力(Lorentz Force)作用，所以可控制电流方向来改变循轨线圈521出力方向，而推动第一线圈基板520位移。
如图27所示，第一线圈基板520的聚焦线圈522的有效线圈区域522a与第二扇区542及第三扇区543于循轨方向T邻接的部分重迭，通电进入聚焦线圈522，产生劳伦斯力(Lorentz Force)作用，使聚焦线圈522出力。利用控制电流方向来改变聚焦线圈52的出力方向，即可推动第一线圈基板520沿着聚焦方向F位移。
如图28及图29所示，其中图29为第二线圈基板530上的二循轨线圈531、聚焦线圈532及二倾斜线圈533的划分示意图，图28为多极磁铁540的扇区及第二线圈基板530上各线圈互相对应的示意图。
第二线圈基板530的二循轨线圈531的位置靠近第二线圈基板530的一侧边缘。聚焦线圈532的位置大致位于第二线圈基板530的中央。二倾斜线圈530的位置则靠近第二线圈基板530的另一侧边。
如图28所示，第二线圈基板530的二循轨线圈531的有效线圈区域531a与第一扇区541及第二扇区542于循轨方向T的划分接口重迭，通电进入循轨线圈541，产生劳伦斯力(Lorentz Force)作用。利用控制电流方向可改变循轨线圈541出力方向，即可以循轨线圈541产生的劳伦斯力(Lorentz Force)推动第二线圈基板530于循轨方向T位移。
如图28所示，第二线圈基板530的聚焦线圈532的有效线圈区域532a与第二扇区542及第三扇区543于循轨方向T邻接的部分重迭，通电进入聚焦线圈532，产生劳伦斯力(Lorentz Force)作用。利用控制电流方向可改变聚焦线圈532的出力方向，即可利用聚焦线圈532的劳伦斯力(Lorentz Force)推动第二线圈基板530沿着聚焦方向F位移。
如图28所示，第二线圈基板530的二倾斜线圈533的有效线圈区域533a与第一扇区541及第二扇区542于循轨方向T的划分接口重迭，通电进入循轨线圈543，产生劳伦斯力(Lorentz Force)作用。利用控制电流方向可改变循轨线圈543的出力方向，即使利用聚焦线圈532的劳伦斯力(Lorentz Force)推动第二线圈基板530于循轨方向T受力。
当要使物镜承座511产生于聚焦方向F的位移时，通电进入第一线圈基板520及第二线圈基板530的聚焦线圈522、532，使二聚焦线圈522、532产生沿聚焦方向F的出力，而使第一线圈基板520及第二线圈基板530于聚焦方向F承受相同方向的受力，而带动物镜承座511于聚焦方向F上下位移。
当要使物镜承座511产生于循轨方向F的位移时，通电进入第一线圈基板520及第二线圈基板530的循轨线圈521、531，使二循轨线圈521、531产生沿循轨方向F的出力，而使第一线圈基板520及第二线圈基板530于循轨方向F承受相同方向的受力，而带动物镜承座于聚焦方向F上下位移。
当要使物镜承座511倾斜摆动时，通入不同方向的电流进入第二线圈基板530的倾斜线圈531中，使二倾斜线圈531于聚焦方向F的出力方向相反，因而产生一力偶转动第二线圈基板530。由于第二线圈基板530的位置大致被固定于物镜承座511的中央，因此可以顺利地带动物镜承座511倾斜摆动。
第一线圈基板与与第二线圈基板可为任意型式的结合，同时可将不同作用的线圈任意配置于各线圈基板上。甚至只需要一个线圈基板，将其位置配置于物镜承座的中心位置，即可通过线圈基板与多极磁铁产生的直线推动力及力偶，来带动物镜承座进行循轨、聚焦及倾斜等动作。
如图30、图31、图32及图33所示，为本发明第六实施例所提供的一种光学读写头及其致动装置，揭示另一种多极磁铁及线圈基板对应型态。其中图30为第一线圈基板620上的循轨线圈621、聚焦线圈622及二倾斜线圈623的划分示意图，图31为多极磁铁640的扇区及第一线圈基板620上各线圈互相对应的示意图，图32为第二线圈基板630上的二循轨线圈631、聚焦线圈632及二倾斜线圈633的划分示意图，图33为多极磁铁640的扇区及第二线圈基板630上各线圈互相对应的示意图。
如图32及图33所示，第二线圈基板630的形式，以及与多极磁铁640各扇区的对应，大致与第五实施例相同，于此不再赘述，以下仅针对第一线圈基板620进行说明。
如图30所示，第一线圈基板620的循轨线圈621呈现长椭圆形或长矩形，于聚焦方向F的长度大于循轨方向T的长度，其位置靠近第一线圈基板620的一侧边缘。聚焦线圈622的位置大致位于第一线圈基板620的中央。二倾斜线圈620的位置则靠近第一线圈基板620的另一侧边。
如图31所示，多极磁铁640具有第一扇区641及第二扇区642，第一扇区641及第二扇区642分别位于多极磁铁640的下半部及上半部，且第一扇区641具有一沿聚焦方向F延伸的长形区域，延伸至第二扇区642的一侧边。第二扇区642亦具有一沿聚焦方向F延伸的长形区域，延伸至第一扇区641的一侧边。使得第一扇区641与第二扇区642之间具有一平行于循轨方向T的划分接口，及二平行于聚焦方向F的划分接口。
如图31所示，第一线圈基板620的循轨线圈621的有效线圈区域621a与第一扇区641及第二扇区642于循轨方向T的划分接口重迭，通电进入循轨线圈631，产生劳伦斯力(Lorentz Force)作用。利用控制电流方向可改变循轨线圈621的出力方向，即可利用循轨线圈621的劳伦斯力(Lorentz Force)，推动第一线圈基板620于循轨方向T位移。
第一线圈基板620的聚焦线圈622的有效线圈区域622a与第二扇区642及第三扇区643于循轨方向T邻接的部分重迭，通电进入聚焦线圈622，产生劳伦斯力(Lorentz Force)作用。利用控制电流方向可改变聚焦线圈622的出力方向，即可利用聚焦线圈622的劳伦斯力(Lorentz Force)，推动第一线圈基板620于聚焦方向F位移。
第一线圈基板620的二倾斜线圈623的有效线圈区域623a与第一扇区641及第二扇区642于循轨方向T的划分接口重迭，通电进入循轨线圈623，产生劳伦斯力(Lorentz Force)作用。通入不同方向的电流进入第一线圈基板620之二倾斜线圈623中，使二倾斜线圈623于循轨方向T的出力方向相反，因而产生一力偶转动第一线圈基板620。由于第一线圈基板620的位置大致被固定于物镜承座(图未示)的中央，因此可以顺利地带动物镜承座倾斜摆动。
第一线圈基板620可单独驱动物镜承座，亦可与第二线圈基板630共同使物镜承座作动，其等之搭配型态并不限定于第五、第六实施例的组合，可为各种型态的线圈基板组合。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种光学读写头及其致动装置，其特征在于，包含有一基座；一物镜承座，悬浮于该基座上方，该物镜承座具有一中空的容置部；一物镜，置于该物镜承座上；至少一多极磁铁，设于该基座上，各该多极磁铁分别具有多个扇区，且该多极磁铁位于该物镜承座的容置部；及二线圈基板，固定于该物镜承座的容置部中，并对应于该多极磁铁之间，其中各该线圈基板分别具有一循轨线圈、一聚焦线圈及一倾斜线圈，与该多极磁铁上的不同扇区重迭，而可被通电后产生出力，并通过该电流的方向的改变而改变出力方向，而推动该物镜承座位移或是倾斜。
2.根据权利要求1所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，更包含有二轭铁，固定于该基座上，该多极磁铁固定于该等轭铁之一的内侧面。
3.根据权利要求1所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，各该线圈基板为互相抵靠。
4.根据权利要求1所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该循轨线圈、该聚焦线圈及该倾斜线圈分别与该多极磁铁上的相邻二扇区重迭。
5.根据权利要求1所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该循轨线圈、该聚焦线圈及该倾斜线圈以平行于线圈基板表面的方向缠绕。
6.根据权利要求1所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该聚焦线圈环绕于该倾斜线圈的外周围。
7.根据权利要求1所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该多极磁铁包含有一第一扇区、一第二扇区及一第三扇区，其中该循轨线圈与该第一扇区与该第二扇区重迭，该聚焦线圈与第二扇区与第三扇区重迭，该倾斜线圈与该第二扇区与该第三扇区重迭。
8.根据权利要求1所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该多极磁铁具有一第一扇区、一第二扇区、一第三扇区及一第四扇区，其中该第一扇区及该第四扇区位于该多极磁铁的二边缘，与该第二扇区邻接；该第三扇区被第二扇区半包围；又该线圈基板具有一循轨线圈、一聚焦线圈及二倾斜线圈，该循轨线圈与第一扇区及第二扇区重迭；该聚焦线圈与第二扇区及第三扇区重迭；各该倾斜线圈皆与该第二扇区及该第四扇区重迭。
9.根据权利要求1所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该多极磁铁具有一第一扇区、一第二扇区及二第三扇区，又，该线圈基板具有一循轨线圈、二聚焦线圈及二倾斜线圈，其中该循轨线圈与该第一扇区及该第二扇区重迭；各该聚焦线圈其中的一该第二扇区及该第三扇区的一重迭，另一该聚焦线圈与第二扇区及另一第三扇区重迭。
10.根据权利要求9所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该第一扇区的位置靠近该多极磁铁的一侧边缘，且与该第二扇区邻接，该第二扇区呈现T字形，具有一延伸的长形区域；该二第三扇区分别位于该第二扇区延伸的长形区域的上方与下方。
11.根据权利要求1所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，各该线圈基板的倾斜线圈可产生不同方向的出力，借以对该物镜承座产生一力偶。
12.根据权利要求1所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，各该线圈基板具有二倾斜线圈，该二倾斜线圈可产生不同方向的出力，借以对该物镜承座产生一力偶。
13.根据权利要求1所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该二多极磁铁具有不同型态的扇区划分型态。
14.根据权利要求1所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该二线圈基板的该循轨线圈、该倾斜线圈及该倾斜线圈具有不同的型态及配置。
15.一种光学读写头及其致动装置，其特征在于，包括有一基座；一物镜承座，悬浮于该基座上方；一物镜，置于该物镜承座上；二多极磁铁，设于该基座上，各该多极磁铁分别具有多个扇区；及二线圈基板，固定于该物镜承座，且各该线圈基板位于该二多极磁铁之间，其中各该线圈基板分别具有至少一循轨线圈及多个倾斜线圈，与各该多极磁铁上的不同扇区重迭，而可被通电后产生出力，并通过该电流的方向的改变而改变出力方向，而推动该物镜承座位移或是倾斜。
16.根据权利要求15所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，更包含有二轭铁，固定于该基座上，各该多极磁铁分别固定于各该轭铁的内侧面。
17.根据权利要求15所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，各该线圈基板固定于该物镜承座的二侧，且该物镜承座及各该线圈基板位于该二多极磁铁之间。
18.根据权利要求15所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该循轨线圈、该聚焦线圈及该倾斜线圈分别与各该多极磁铁上的相邻二扇区重迭。
19.根据权利要求15所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该循轨线圈及各该聚焦线圈以平行于该线圈基板表面的方向缠绕。
20.根据权利要求15所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该多极磁铁相邻的扇区被磁化为不同磁极。
21.根据权利要求15所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，各该聚焦线圈可产生不同方向的出力，借以对物镜承座产生一力偶。
22.根据权利要求15所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，各该线圈基板的聚焦线圈可产生不同方向的出力，借以对该物镜承座产生一力偶。
23.根据权利要求15所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该二多极磁铁具有不同型态的扇区划分型态。
24.根据权利要求15所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该二线圈基板的该循轨线圈及各该倾斜线圈具有不同的型态及配置。
25.根据权利要求15所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，各该多极磁铁具有一第一扇区、一第二扇区及四第三扇区，该循轨线圈与第一扇区及第二扇区重迭；各该聚焦线圈之二与该第一扇区及该第三扇区之二重迭，另二聚焦线圈与该第二扇区及另二该第三扇区重迭。
26.根据权利要求25所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该第一扇区及第二扇区皆呈现横置的T字形，且该第一扇区具有长形区域朝该多极磁铁的一侧延伸，该第二扇区具有一长形区域，朝该多极磁铁的一侧延伸，该第一扇区与该第二扇区于该多极磁铁的中段区域互相邻接；又，各该第三扇区分别位于该多极磁铁的四个角落，分别与第一扇区与第二扇区邻接。
27.一种光学读写头及其致动装置，其特征在于，包括有一基座；一物镜承座，悬浮于该基座上方；一物镜，置于该物镜承座上；至少一多极磁铁，设于该基座上，该多极磁铁具有多个扇区；一第一线圈基板，固定于该物镜承座，具有一循轨线圈及一聚焦线圈，与该多极磁铁上的不同扇区重迭，而可被通电后产生一磁力线与各该扇区产生交互作用，而推动该物镜承座位移；及一第二线圈基板，固定于该物镜承座，具有一循轨线圈及一聚焦线圈及多个倾斜线圈，与该多极磁铁上的不同扇区重迭，而可被通电后产生出力，并通过该电流的方向的改变而改变出力方向，而推动该物镜承座位移或是倾斜。
28.根据权利要求27所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，更包含有二轭铁，固定于该基座上，该多极磁铁固定于各该轭铁其中之一的内侧面。
29.根据权利要求27所述的光学读取装置，其特征在于，各该线圈基板固定于该物镜承座的中段位置。
30.根据权利要求27所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，各该循轨线圈、各该聚焦线圈及各该倾斜线圈分别与该多极磁铁上的相邻二扇区重迭。
31.根据权利要求27所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，各该循轨线圈、各该聚焦线圈及各该倾斜线圈以平行于该线圈基板表面的方向缠绕。
32.根据权利要求27所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该多极磁铁相邻的扇区被磁化为不同磁极。
33.根据权利要求27所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，各该倾斜线圈可产生不同方向的出力，借以对该物镜承座产生一力偶。
34.根据权利要求27所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该多极磁铁具有一第一扇区及一第二扇区，该第一扇区及该第二扇区分别位于该多极磁铁的下半部及上半部，且该第一扇区具有一延伸至该第二扇区一侧边的长形区域，该第二扇区亦具有一延伸至该第一扇区一侧边的长形区域。
35.根据权利要求34所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该第一线圈基板的该聚焦线圈及该循轨线圈与该第一扇区及该第二扇区的不同划分接口重迭。
36.根据权利要求35所述的光学读写头及其致动装置，其特征在于，该第二线圈基板的各该循轨线圈、该聚焦线圈及各该倾斜线圈与该第一扇区及该第二扇区的不同划分接口重迭。
37.根据权利要求27所述的光学读取致动装置，其特征在于，该第二线圈的各该循轨线圈及各该倾斜线圈为可互换。
全文摘要
一种光学读写头及其致动装置，包括有一基座；一物镜承座，悬浮于基座上方；一物镜，置于物镜承座上；二多极磁铁，设于基座上，各多极磁铁分别具有多个扇区；二线圈基板，固定于物镜承座，且各线圈基板位于该二多极磁铁之间，其中各线圈基板分别具有一循轨线圈、一聚焦线圈及一倾斜线圈，与各多极磁铁上的不同扇区重迭，而可被通电后产生劳伦斯力(LorentzForce)，而推动该物镜承座位移或是倾斜。
文档编号G11B7/095GK1992012SQ20051013298
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者黄俊杰, 黄友谦, 朱朝居, 柯朝元, 吴智诚, 黄戴廷 申请人:财团法人工业技术研究院