专利名称：拾取器的致动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种拾取器的致动机构，它被用于光学装置中以利用光学器件将信息记录于光盘上，或从其上重放信息。
将信息记录于诸如光盘等信息记录媒体上，或从其上重放该信息的光学器件的领域，作为未来年代的新技术，已成为人们注意的中心。特别是拾取器致动机构被看作是光学装置的重要组元，因为它决定着记录/重放信息的速度。这种拾取器致动机构大致包括基座部件、透镜支架和透镜支架驱动机构。所述透镜支架关于基座部件被可动地配置。透镜支架上装有物镜。物镜将光束投射于光盘的可记录侧面，以读取光信号，或将信息记录于光盘上。透镜支架驱动机构向着聚焦和循迹的方向驱动透镜支架。
图1至3示出这种拾取器致动机构的一个实例。
图1是表示普通拾取器致动机构的分解透视图，图2是表示组装好的该拾取器致动机构的透视图，图3是表示图2所示拾取器致动机构主要部分的断面图。
参考标号10是基座部件。如图1-3所示，基座部件10由主体部分12和支架支承部分14组成。主体部分12上部安装一对轭铁20和20′，它们彼此相对，并且其间有预定的间距。利用多个螺栓16a和16b使支架支承部分14装附于一对轭铁20和20′中轭铁20′的外侧面。
另外，将一对磁铁30和30′装附于轭铁20和20′的内侧面。磁铁30和30′构成磁路。轭铁20和20′的作用在于使磁通量密度在所需方向最大且集中。
参考标号40为透镜支架。此透镜支架40被安装于磁铁30和30′之间，它们被布置在基座部件10上。物镜42装在透镜支架40上。借助两对金属丝弹簧44a和44b使透镜支架40悬吊在基座部件10的支架支承部分14处，使透镜支架40为可动的。金属丝弹簧44a和44b的一端被连到透镜支架40的两个侧面，而它们的另一端穿过被确定于支架支承部分14内部的间隔14a后连到支架支承部分14。
另外，驱动线圈50与磁铁30和30′一起被装于透镜支架40上，构成透镜支架驱动装置。
驱动线圈50有一对聚焦线圈52a、52b和循迹线圈54。聚焦线圈52a和52b被缠绕在透镜支架40两个侧面周围，而循迹线圈54被缠绕成关于聚焦线圈52a、52b垂直的形状。聚焦线圈52a、52b和循迹线圈54与磁铁30及30′合作，朝着聚焦和循迹的方向移动透镜支架40。
在有如上述那样构成的普通拾取器致动机构中，通过磁铁30和30′、聚焦线圈52a和52b以及循迹线圈54实现物镜42的聚焦和循迹。
不过，上述普通拾取器致动机构具有如下缺陷。由于透镜支架40是通过金属丝弹簧44a和44b被悬吊在支架支承部分14处，所以在物镜42的聚焦和循迹过程中，大量的时间被用于物镜42到达规定的停止处，并被稳定于该处。
以下将参照图4更为详细地描述上面的情况。如图4所示，x轴(“S”)是使物镜42受到支承，以移至拟被稳定于规定的停止处的距离，y轴(“t”)是物镜42到达规定之停止处，并被稳定于该处的时间。
图4中的“Ga”是表示物镜42的理想移动线。在这种情况下，取“0”秒物镜42到达规定的停止处“T”，并被稳定于该处。但由于要使物镜42移到“T”处，必须使其速度刹那间达到无穷大值，所以这几乎是不可能的。
图4中的“Gb”是表示物镜42的实际移动线。在这种情况下，取“tb”物镜42到达规定的停止处“T”，并被稳定于该处。
如果物镜42按较大的速度移动，以缩短时间“tb”，则可使时间缩短到“tc”，但在使物镜42稳定于“T”处之前，不可避免地要发生物镜42的振动。
正如所述者，移动物镜42的速度越大，物镜42的振动就越大。因此，如果使振动被有效地衰减，就能使物镜42更快地被稳定于“T”处。
以往曾提出将凝胶态阻尼器60插入支架支承部分14内部，用以减震。由于阻尼器60的存在，使通过金属丝弹簧44a和44b传送的振动很快被阻止。(见图4中的“Gd”线)不过，尽管有阻尼器60，由于只有在通过金属丝弹簧44a和44b把振动传送到阻尼器60之后，才能由阻尼器60阻止透镜支架40处发生的振动，所以物镜42的聚焦和循迹速度的增加也有限制。
特别是当把光学装置用于带有强烈外部振动的车辆时，或者当把物理振颤加于光学装置上时，不能快速地使发生于透镜支架40的振动被阻止，就会发生光学装置不起作用。
另外，必须从侧面使阻尼器60插入支架支承部分14内限定的内部空间14a中。因此，阻尼器60本身的插入是一复杂过程，也使光学拾象装置的生产率下降。
此外，插入阻尼器60之后，必须通过以紫外线照射其上，使阻尼器60固化到一定程度。于是，就使光学拾象装置的制作变得愈加复杂，因此也使制作成本增加。
本发明用于克服上述问题，因而，本发明的目的在于提供一种拾取器致动机构，它能在物镜的聚焦及循迹操作过程中，通过快速阻止透镜支架处发生的振动，使物镜快速移动到规定的停止处。
本发明的另一目的在于提供一种拾取器致动机构，它能通过快速阻止因外部振动或颤动致使透镜支架处发生的振动，防止光学装置可能失去作用。
本发明的再一目的在于提供一种无需阻尼器粘接注入过程的拾取器致动机构，从而具有简单的制作过程，以及较低的制作成本。
上述目的将由本发明的拾取器致动机构得以实现，它包括基座部件和关于基座部件受到支承的透镜支架。透镜支架的侧面由两对金属丝弹簧悬吊，使透镜支架可沿聚焦和循迹方向移动。透镜支架上装有物镜。由一透镜支架驱动机构使透镜支架在基座部件上向着聚焦和循迹的方向受到驱动。在透镜支架驱动机构与两对金属丝弹簧之间加有阻尼液体，用以阻止当透镜支架受到驱动时，在透镜支架处发生的振动。
这里，所述阻尼液体的粘滞性最好在大约27℃时为从1000cP至2000cP，并在3～4kOe磁场条件下被磁化至100～200G。
按照本发明的第一优选实施例，拾取器致动机构包括基座部件；一对位于该基座部件上的轭铁，它们彼此间隔一预定的距离；一对磁铁，分别装附于所述轭铁的内侧面；以及透镜支架，它由两对金属丝弹簧悬吊着，以便在磁铁间限定的空间内朝聚焦和追踪方向移动。透镜支架上装有物镜。还有一个位于透镜支架处的驱动线圈，用于与磁铁一起向着聚焦和追踪方向驱动透镜支架。一对支承平板以靠近磁铁的方式位于金属丝弹簧上。在支承平板与磁铁的两侧部分之间加有阻尼液体，用以阻尼透镜支架受到驱动时，在透镜支架处产生的振动。
按照本发明的第二优选实施例，拾取器致动机构包括基座部件，位于该基座部件上表面的第一和第二轭铁，它们彼此间隔一预定的距离，第一和第二磁铁分别装附于所述轭铁内侧面，还包括透镜支架，它被布置成在所述第一和第二磁铁间限定的空间内朝聚焦和循迹方向移动。透镜支架上装有物镜。还有一个位于透镜支架处的驱动线圈，用于与磁铁一起向着聚焦和循迹方向驱动透镜支架。透镜支架被布置于基座部件上，由两对金属丝弹簧悬吊着。一对支承平板以靠近第一和第二磁铁的方式位于金属丝弹簧上。在支承平板与第一磁铁之间有磁性液体，用以阻尼透镜支架受到驱动时，在透镜支架处产生的振动。同时，一对第二金属丝弹簧被布置于所述透镜支架处，关于第一金属丝弹簧成对称关系延伸。一对第二支承平板位于第二金属丝弹簧上。在这对第二支承平板与第二磁铁之间加有磁性液体。
按照本发明的拾取器致动机构，在透镜支架处发生振动时，该振动直接受到位于各磁场及支承秀镜支架的金属丝弹簧之间的阻尼液体的阻止。从而使得物镜能快速到达规定的停止处。
另外，由于无需阻尼器插入支架支承部分内部，所以使制作光学拾取器的过程变得简单，并因此而使其制作成本降低。
通过参照附图详细描述各优选实施例，将使上述目的和优点变得愈为清晰，其中图1是表示普通拾取器致动机构的分解透射图；图2是表示组装起来的图1拾取器致动机构的透射图；图3是表示图2拾取器致动机构主要部分的剖面图；图4是说明由常规阻尼器所得阻尼效果的曲线；图5是表示本发明第一优选实施例拾取器致动机构的透射图；图6是表示图5拾取器致动机构的平面图；图7是说明由本发明阻尼液体所得阻尼效果的曲线；图8是表示本发明第二优选实施例拾取器致动机构的透射图；图9是表示图8拾取器致动机构的平面图。
图5是表示本发明第一优选实施例的拾取器致动机构。图6是表示图5拾取器致动机构的平面图，而图7是说明由本发明阻尼液体所得阻尼效果的曲线。
应当理解，同类部件将由与上述相同的参考标号给出。因此，图中的参考标号10是基座部件，标号20和20′为轭铁，30和30′为磁铁，40是透镜支架，50是驱动线圈。此外，70和70′是支承平板，80是阻尼液体(damping fluid)。
如图5和6所示，基座部件10包括主体部分12和支架支承部分14。
轭铁20和20′被置于基本部件10的主体部分12处，它们彼此间隔一预定的间距。利用多个螺栓16a和16b使支架支承部分14装附于一对轭铁20和20′中卡座20′的外侧面。
另外，磁铁30和30′分别被装附于20和20′的内侧面。磁铁30和30′构成磁路。轭铁20和20′的作用在于使磁通量密度在所需方向集中。
透镜支架40被安装于磁铁30和30′之间，它们被布置在基座部件10上。物镜42装在透镜支架40上，接近透镜支架40的中部。借助两对金属丝弹簧44a和44b使透镜支架40悬吊在基座部件10的支架支承部分14处，使透镜支架40为可动的。金属丝弹簧44a和44b的一端被连到透镜支架40的两个侧面，而它们的另一端穿过被确定于支架支承部分14两个侧面处的每个间隔14a后分别连到支架支承部分14。
驱动线圈50被布置于透镜支架40处，与磁铁30和30′一起构成透镜支架驱动装置。驱动线圈50有一对聚焦线圈52a、52b和循迹线圈54。聚焦线圈52a和52b被缠绕在透镜支架40两个侧面的周围，而循迹线圈54被缠绕成关于聚焦线圈52a、52b垂直的形状。这里，聚焦线圈52a、52b和循迹线圈54与磁铁30及30′合作，朝着聚焦和循迹的方向移动透镜支架40。
支承平板70和70′分别被布置于支承透镜支架40的两对金属丝弹簧44a和44b上。支承平板70和70′也位于邻近磁铁30′的侧面部分。以这样一种方式使支承平板70和70′被布置于金属丝弹簧44a和44b上，即使金属丝弹簧44a和44b被附在一对钩状物70a和7b0上，这对钩状物一体地形成于支承平板70和70′的各侧面上。每个钩状物70a和70b互相间隔预定的间距。不过，支承平板70和70′的这种结构并不限于这里所举的实例，而是可以按许多方式变化。金属丝弹簧44a和44b最好并非以固定的方式装附于钩状物70a和70b上。
虽然已表示将支承平板70和70′布置在两对金属丝弹簧44a和44b之间，但可将所述金属丝弹簧44a和44b布置在支承平板70和70′之间。
由于为了功能的意义，必须使支承平板70和70′与磁铁30′间隔开，所以最好用非磁性材料制成支承平板70和70′，用塑料制成尤好。
将阻尼液体80加于支承平板70和70′与被靠近支承平板70和70′定位的磁铁30及30′之间。阻尼液体80的作用在于，当使透镜支架40朝着聚焦和循迹方向移动时，阻止透镜支架40的振动。于是，使得当透镜支架40朝着聚焦和循迹方向移动时发生并被传送到金属丝弹簧44a和44b的振动更有效地受到阻止。
阻尼液体80是磁性液体，即使把高强度的离心力或磁场作用于液体80上，它的磁性粒子并不从液体80从分离出来。特别是该磁性液体处于胶体状态，其中磁性粒子被稳定地分散开。这里，可将Fe3O4用作这种磁性粒子。
阻尼液体80的粘滞性最好在27℃时为从1000cP至2000cP。另外，最好使阻尼液体80在3～4kOe磁场条件下被磁化至100G～200G。
因此。由于其粘滞性，阻尼液体80阻止透镜支架40的振动。另外，阻尼液体80不因重力而流下，而是因其磁性而很好地停留在磁铁30及30′与透镜支架40之间。
美国公司Ferrofluidics揭示了这种阻尼液体80，即磁性液体的一个首选例。按照有关的数据，所揭示的磁性液体包含4～6％的Fe3O4、16～20％的油溶分散质、73～80％的载液，以及0～1％的芳香族胺。
在有如上述构成的本发明拾取器致动机构中，利用磁铁30和30′以及聚焦和循迹线圈52a、52b和54之间的电磁作用使透镜支架40朝着聚焦及循迹方向移动，从而实现物镜42的聚焦及循迹操作。
有如现有技术中所描述的那样，在这样的情况下会发生振动。这种振动通过金属丝弹簧44a和44b被传送，并直接受到位于其上悬挂有金属丝弹44a和44b的支承平板70和70′与磁铁30及30′之间的阻尼液体80的阻尼。
因此，有如图7中的“Ge”线所表示的那样，为使物镜22到达规定之停止处“T”并被稳定于该处所取的时间“Te”明显地比由常规阻尼器所用的这种时间(见图7中的“Gd”线)缩短。
图8和9分别是表示本发明第二优选实施例拾取器致动机构的透视图和平面图。
如图所示，本发明第二优选实施例拾取器致动机构附带还具有采用阻尼液体的第二阻尼机构。除第二阻尼机构外，本发明第二优选实施例拾取致动机构的结构与本发明第一优选实施例的结构相同。
第二阻尼机构具有两对第二金属丝弹簧44′a和44′b、一对第二支承平板90和90′，以及第二阻尼液体80′。第二金属丝弹簧44′a和44′b以关于第一金属丝弹簧44a和44b对称的关系伸展。第二支承平板90和90′分别位于靠近磁铁30的侧面部分。第二阻尼液体80′被加于第二支承平板90和90′与磁铁30的侧面部分之间，用以阻止驱动透镜支架40时所产生的振动。
如该二图所示，本发明第二优选实施例拾取器致动机构的第二阻尼机构被做成与第一阻尼机构相同，因此，将省略对第二阻尼机构的进一步描述。
本发明第二优选实施例拾取器致动机构中的振动阻尼过程也与本发明第一优选实施例描述的过程相同。第二优选实施例的特有性质是所述振动受到加于支承平板70、70′、90及90′与磁铁30及30′之间的第一和第二尼阻液体80和80′的阻尼，其中支承平板70、70′、90′及90′被置于第一和第二金属丝弹簧44a、44b、44′a及44′b上，这些金属丝弹簧以彼此对称的关系布置。
正如所述，按照本发明的拾取器致动机构，即使当透镜架支向着聚焦和循迹方向移动时在透镜支架处发生振动，所述振动会直接被加于位在各金属丝弹簧上的支承平板与各磁铁之间的阻尼液体阻止。于是，物镜会更快地到达规定之停止处，并被稳定地该处。
按照本发明的拾取器致动机构，特别是当在透镜支架处发生由外部振动和振颤所引起的振动时，有如上述那样，透镜支架的这种振动被有效地阻止。因此，本发明的拾取器致动机构具有较高的透应能力，以致它能被用于具有高强度振动的场合，如车辆等的光学装置。
另外，按照本发明的拾取器致动机构，由于无需阻尼器插入支架支承部分内部，所以使制作光学拾取器的过程变得简单，并因此而使其制作成本降低。
同时，本发明所用的阻尼液体可与常规阻尼器一起使用，还能保证明显的阻尼效果。
尽管在本发明的叙述中提出以磁性液体作为阻尼液体，但不仅限于磁性液体，而可为任何材料，只要其实现本发明说明书中所述的功能。
与本发明已被特别表示并参照其优选实施例所描述的同时，应能为那些熟悉本领域的人员所理解的是，形式上的各种变化和细节改变都是可行的，而不致脱离由所附权利要求规定之本发明的精髓和范围。
权利要求
1.一种光学装置的拾取器致动机构，包括基座部件；被布置在所述基座部件上的透镜支架，透镜支架由两对金属丝弹簧悬吊，使透镜支架可沿聚焦和循迹方向移动，并且其上安装有物镜；透镜支架驱动机构，用于向着聚焦和循迹的方向驱动透镜支架；阻尼液体，被加在透镜支架驱动机构与所述金属丝弹簧之间，并阻止当透镜支架受到驱动时在透镜支架处发生的振动。
2.如权利要求1所述的拾取器致动机构，其中所述透镜支架驱动机构包括一对被置于所述基座部件上的磁铁，它们彼此间隔预定的间距；驱动线圈被置于所述透镜支架上，并以电磁方式与磁铁相互作用。
3.如权利要求2所述的拾取器致动机构，还包括一对轭铁，用于使磁通量密度在所需方向最大且集中，其中所述轭铁在所述基座部件上彼此间隔预定的距离，彼此相对，并且所述磁铁分别被附于所述轭铁的内侧面。
4.如权利要求2所述的拾取器致动机构，其中所述阻尼液体的粘滞性在大约27℃时为从1000cP至2000cP范围。
5.如权利要求4所述的拾取器致动机构，其中所述阻尼液体是磁性液体，它在磁场中具有磁性。
6.如权利要求5所述的拾取器致动机构，其中所述尼液体在3～4kOe磁场条件下被磁化至100G～200G。
7.如权利要求6所述的拾取器致动机构，其中所述磁性液体处于胶体状态，其中磁性粒子被稳定地分散开。
8.如权利要求7所述的拾取器致动机构，其中所述磁性粒子包括Fe3O4。
9.一种拾取器致动机构，包括基座部件；一对轭铁，位于所述基轭铁部件上，它们彼此间隔预定的间距；一对磁铁，分别被附于所述轭铁的内侧面；透镜支架，由两对金属丝弹簧悬吊，使之可在磁铁间确定的空间内向着聚焦和追踪方向移动，并且其上按装有物镜；驱动线圈，它被置于所述透镜支架上，通过与磁铁以电磁方式相互作用向着聚焦和循迹方向驱动所述透镜支架；一对支承平板，位于支承所述透镜支架的金属丝弹簧上，与所述磁铁的侧面部分有预定的间隙；阻尼液体被加在所述支承平板与磁铁的两个侧面部分之间，阻止当透镜支架受到驱动时在透镜支架处发生的振动。
10.如权利要求9所述的拾取器致动机构，其中所述支承平板位于所述金属丝弹簧之间，与每个金属丝弹簧接触。
11.如权利要求10所述的拾取器致动机构，其中所述支承平板由非磁性材料制成。
12.如权利要求11所述的拾取器致动机构，其中所述非磁性材料为塑料。
13.如权利要求9所述的拾取器致动机构，其中所述金属丝弹簧被置于所述支承平板之间，与每个支承平板接触。
14.如权利要求13所述的拾取器致动机构，其中所述支承平板由非磁性材料制成。
15.如权利要求14所述的拾取器致动机构，其中所述非磁性材料为塑料。
16.如权利要求9所述的拾取器致动机构，其中所述阻尼液体的粘滞性在大约27℃时为从1000cP至2000cP范围。
17.如权利要求16所述的拾取器致动机构，其中所述阻尼液体是磁性液体，它在磁场中具有磁性。
18.如权利要求17所述的拾取器致动机构，其中所述磁性液体在3～4kOe磁场条件下被磁化至100G～200G.。
19.如权利要求18所述的拾取器致动机构，其中所述磁性液体处于胶体状态，其中磁性粒子被稳定地分散开。
20.如权利要求19所述的拾取器致动机构，其中所述磁性粒子包括Fe3O4。
21.如权利要求9所述的拾取器致动机构，还包括一对第二金属丝弹簧，以关于第一金属丝弹簧对称关系的方式从所述透镜支架两侧延伸；一对第二支承平板，分别位于第二金属丝弹簧上，它们与所述磁铁的侧面部分间隔预定的间距；第二阻尼液体被加于所述第二支承平板对与靠近第二支承平板的磁铁的侧面部分之间，用以阻止驱动透镜40时所产生的振动。
22.如权利要求21所述的拾取器致动机构，其中所述第二支承平板位于所述金属丝弹簧之间，与每个金属丝弹簧接触。
23.如权利要求22所述的拾取器致动机构，其中所述第二支承平板由非磁性材料制成。
24.如权利要求23所述的拾取器致动机构，其中所述非磁性材料为塑料。
25.如权利要求21所述的拾取器致动机构，其中所述金属丝弹簧被置于所述第二支承平板之间，与每个第二支承平板接触。
26.如权利要求25所述的拾取器致动机构，其中所述第二支承平板由非磁性材料制成。
27.如权利要求26所述的拾取器致动机构，其中所述非磁性材料为塑料。
28.如权利要求21所述的拾取器致动机构，其中所述第二阻尼液体的粘滞性在大约27℃时为从1000cP至2000cP范围。
29.如权利要求28所述的拾取器致动机构，其中所述第二阻尼液体是磁性液体，它在磁场中具有磁性。
30.如权利要求29所述的拾取器致动机构，其中所述磁性液体在3～4kOe磁场条件下被磁化至100G～200G。
31.如权利要求30所述的拾取器致动机构，其中所述磁性液体处于胶体状态，其中磁性粒子被稳定地分散开。
32.如权利要求31所述的拾取器致动机构，其中所述磁性粒子包括Fe3O4。
33.一种拾取器致动机构，包括基座部件；第一和第二轭铁，它们位于所述基座部件的上表面，彼此间隔预定的间距；第一和第二磁铁，分别被附于所述轭铁的内侧面；透镜支架，由第一金属丝弹簧悬吊，使之可在所述第一和第二磁铁间向着聚焦和循迹方向移动，并且其上安装有物镜；驱动线圈，它被置于所述透镜支架上，通过与所述第一和第二磁铁以电磁方式相互作用向着聚焦和循迹方向驱动所述透镜支架；一对第一支承平板，位于支承所述透镜支架的第一金属丝弹簧上，与所述第一磁铁的侧面部分有预定的间隙；两对第二金属丝弹簧，以关于第一金属丝弹簧对称关系延伸；一对第二支承平板，它们分别位于第二金属丝弹簧上，与所述第二磁铁的侧面部分有预定的间隙；磁性液体被加在所述第一支承平板与所述第一磁铁侧面部分之间及第二支承平板与所述第二磁铁侧面部分之间，阻止当透镜支架受到驱动时在透镜支架处发生的振动。
全文摘要
一种光学装置的拾取器致动机构,包括:基座部件,被布置在所述基座部件上的透镜支架,透镜支架由两对金属丝弹簧悬吊,使透镜支架可沿聚焦和循迹方向移动,并且其上安装有物镜;透镜支架驱动机构用于向着聚焦和循迹的方向驱动透镜支架;阻尼液体被加在透镜支架驱动机构与所述金属丝弹簧之间,并阻止当透镜支架受到驱动时在透镜支架处发生的振动。
文档编号G11B7/09GK1252594SQ98126588
公开日2000年5月10日 申请日期1998年11月10日 优先权日1998年10月28日
发明者宋明钟, 金永喆 申请人:三星电子株式会社