薄型光學拾取調節器的製作方法
2023-05-28 12:25:11
專利名稱：薄型光學拾取調節器的製作方法
技術領域：
本發明是針對薄型光學拾取調節器而言的，特別是關於可進行多軸驅動的薄型光學拾取調節器的。
背景技術：
所謂光碟驅動器是指用於再生光碟上所儲存的記錄信號的機器。這種光碟驅動器是由物鏡驅動裝置和光學拾取裝置共同構成的，其中物鏡驅動裝置負責使光點追蹤光碟信號軌跡的中心，以此最大限度地減少在光碟旋轉時光碟表面振動及偏心等給從物鏡集光的光束造成的影響。這種物鏡驅動裝置被稱為光學拾取調節器，它能使安裝有物鏡的運轉部(以下稱為透鏡座)進行上下左右方向的移動，對集光到光碟信息記錄面上的光束進行聚焦和跟蹤等伺服。
參照圖1，現有的光學拾取調節器100在透鏡座102的一側前端搭載有突出形狀的物鏡101。在上述透鏡座102的中央，沿著第1收容槽112a設置的變壓器骨架(Bobbin)110的外周面纏繞著聚焦線圈103。在上述聚焦線圈103的一側左右兩面纏繞著跟蹤線圈104。
從軛板106上突出的U字形磁軛106a的一面(對向面)分別附著磁鐵105，上述磁鐵105和磁軛106a分別突出出第1和第2收容槽112a、112b，相互對向。
上述軛板106、框架(Frame)109及框架背面所附著的基板108被螺絲120緊固從軛板106上突出的支撐部106b上。
而且，上述透鏡座102其兩側面中心部位所固定的基板111和框架109之間連接並彈性支撐著一對(兒)電線懸架107。
在這裡，透鏡102的內部第1和第2收容槽112a、112b被加工成單一的槽，並依據纏繞有聚焦線圈103和跟蹤線圈104的變壓器骨架110來區分，上述變壓器骨架110固定在上述透鏡座102上。
在這種結構下，如果上述聚焦線圈103和跟蹤線圈104上接通電流的話，上述聚焦線圈103和跟蹤線圈104產生電磁力，上述線圈因電磁力的相互作用受力，隨之啟動上述透鏡座。上述聚焦線圈103和跟蹤線圈104受力方向遵照弗林明左手法則(Fleming’s left hand rule)。
因此，如果上述聚焦線圈103、跟蹤線圈104與磁鐵105相互作用產生的電磁力作用在線圈上，那麼變壓器骨架110則向聚焦方向Z或跟蹤方向Y運動，透鏡座102也隨著上述變壓器骨架110啟動，同時，物鏡101移動，從而開始調節光點(Optical spot)聚集在光碟(未圖示)的位置。
這種光學拾取調節器應適應互換型光拾取器，而互換型光拾取器則應該為適應高密度光碟而滿足減少的傾斜餘量(tilt margin)和各種光學條件。
即，當大小相同的光碟上的儲存容量增加時，磁跡間距(Track pitch)的間隔變窄，同時雷射光束的光點尺寸也隨之變窄。因此，為了補償由於數值孔徑(Numerical aperture)高和波長窄而必然造成的光學象差，傾斜餘量(TiltMargin)將進一步減少。為了解決這個問題，需要一種驅動伺服器，以便在驅動時補償除聚焦和跟蹤之外的傾斜餘量。因此，光學拾取調節器需要除聚焦和跟蹤以外還具有傾斜方向自由度(Degree of freedom)的驅動結構。
發明內容本項發明就是為解決上述問題而研究出來的，目的在於提供一種薄型光學拾取調節器，即由多個具有規定間隔的單極磁鐵及與此對向設置的聚焦線圈、跟蹤線圈、傾斜線圈組成，可進行3軸驅動的薄型光學拾取調節器。
本項發明目的還在於提供以下兩種內容的光學拾取調節器採用新型激勵器技術(Fine Pattern Coil新型線圈)，可彌補因超薄型光學拾取調節器所要求的高度極限造成跟蹤線圈的跟蹤靈敏度下降的缺陷。
在透鏡座運轉範圍內能夠配置可進行多軸驅動的磁電路。為了實現上述目的，本項發明的薄型光學拾取調節器包括以下幾個部分一側搭載有物鏡，進行跟蹤、聚焦、徑向傾斜方向運轉的透鏡座；
從軛板(Yoke Plate)上互相相向著突出的第1和第2內部磁軛；附著在第1內部磁軛的內面，具有不同極性的多個單極磁鐵；位於透鏡座的收容槽內，多個串聯連接，分別與上述單極磁鐵的極性對向固定，其內側插入第2內部磁軛的聚焦線圈(Focusing Coil)；位於上述聚焦線圈的前面，與磁鐵的極性界線對向附著的跟蹤線圈(Tracking Coil)與上述多個磁鐵對向，並安裝在上述多個聚焦線圈上面的單個傾斜線圈(Tilt Coil)。
上述線圈最好是固定在透鏡座的內部，與極性互不相同的單極磁鐵對向設置。
上述跟蹤線圈最好是至少3個線圈以上，設置成新型線圈(Fine PatternCoil)。
本項發明中其他實施例所指的薄型光學拾取調節器包括以下幾個部分在一側搭載有物鏡，並進行跟蹤、聚焦、徑向傾斜方向運轉的透鏡座；從軛板(YokePlate)上互相相向著突出的第1和第2內部磁軛；附著在第1內部磁軛內面的多極導磁(MAGNETIC)磁鐵；分別與上述磁鐵對向設置，其內側分別插入第2內部磁軛，進行串聯連接的多個聚焦線圈(Focusing Coil)在上述聚焦線圈之間，對向附著在磁鐵極性界線位置的跟蹤線圈(Tracking Coil)；在上述聚焦線圈之間及跟蹤線圈的一側，對向設置在上述磁鐵極性界線上傾斜線圈(Tilt Coil)。
綜上所示，本項發明所指的薄型光學拾取調節器可起到以下效果能夠將單極或者二極導磁的磁鐵、新型線圈、纏繞型線圈混合在一起，在限定的高度空間內進行多軸方向的驅動。
另外，取代四極磁鐵，只使用導磁容易且單價低廉的單極或者二極導磁磁鐵，進行3軸驅動，故而可減少費用支出。
另外，為解決跟蹤靈敏度低下的問題，跟蹤線圈採用了新型線圈，從而不僅能夠確保有效線圈長度及運轉範圍，而且能夠提高線圈的效率。
另外，將傾斜線圈與聚焦線圈配置在同一平面上，能夠使聚焦線圈靠前配置在氣隙處，從而能夠彌補因超薄型的高度極限造成聚焦靈敏度低下的缺陷。
圖1是現有薄型光學拾調節器的構造斜視圖；圖2是本發明第1實施例中的薄型光學拾取調節器的構造斜視圖；圖3是本發明第1實施例所指的磁電路構成圖；圖4是圖3的平面圖和側面圖；圖5是本發明第1實施例所指的聚焦線圈、跟蹤線圈、傾斜線圈示意圖；圖6是本發明第1實施例所指的聚焦、傾斜、跟蹤的驅動狀態示意圖；圖7是本發明第2實施例所指的磁電路構成圖；圖8是圖6的平面圖和側面圖；圖9是本發明第2實施例所指的聚焦線圈、跟蹤線圈、傾斜線圈示意圖；圖10是本發明的第2實施例所指的聚焦、傾斜、跟蹤的驅動狀態示意圖。
具體實施方式
下面將參照附圖進行說明。
第1實施例如圖2至圖6所示，圖2是薄型光學拾取調節器示意圖，圖3是磁電路構成圖。
參照圖2、圖3，薄型光學拾取調節器包括一側上端搭載有突出的物鏡201，且內部設置有收容槽220的透鏡座202；在上述透鏡座202的收容槽220內部，從軛板207上互相對向著突出的第1內部磁軛207a及第2內部磁軛207b；附著在上述第1內部磁軛207a內面左右側的單極磁鐵206206a、206b；第2內部磁軛207b貫通其內部，且與單極磁鐵206對向設置的聚焦線圈203；附著在上述聚焦線圈203前端的跟蹤線圈204；附著在上述聚焦線圈203上面的傾斜線圈205；在左右側分別支撐上述透鏡座202的一對(兒)電線懸架208；支撐著上述電線懸架208，且固定在軛板206背面的框架212；附著在其背面，向上述線圈203、204、205供電的基板211。未說明的符號209是電線懸架固定部，210是用於供電的基板。
在這裡，上述聚焦線圈203為多個，串聯纏繞，每個線圈分別位於與其對向的兩個磁鐵206206a、206b的極性界線上，使用磁鐵206和內部磁軛207a、207b，朝上/下方向驅動氣隙(air gap)方向線圈的線包面。
而且，傾斜線圈205配置在兩個聚焦線圈203上面，可從互不相同的磁鐵上產生一邊的各自反方向力，進行傾斜操作。
下面參照附圖對具有上述構成的本項發明所指的薄型光學拾取調節器進行詳細說明。
第1實施例參照圖3和圖4，光學拾取調節器200構成如下透鏡座202一側上端搭載著物鏡201，在透鏡座202的兩側面和框架212間連接著一對(兒)電線懸架208，以此按規定的自由度支撐著透鏡座。
而且，附著在框架212背面的基板211和附著在透鏡座202兩側面的基板(或接點)210通過電線懸架接電，以此將電流通向線圈203、204、205。
這種透鏡座202內部設置有收容槽220，其收容槽220內配置有磁電路。
為此，如圖2至圖4所示，從軛板207上，第1內部磁軛207a和多個第2內部磁軛207b互相相向著突出出透鏡座202的內部收容槽220。上述第1內部磁軛207a內面左右側分別附著具有相反極性的單極磁鐵206，上述第2內部磁軛207b如圖6所示，分別插入串聯連接的兩個聚焦線圈203內部。
在這裡，如圖4(a)所示，聚焦線圈203由水平方向纏繞的2個線圈串聯構成，用環氧樹脂(Epoxy)固定在透鏡座的內部收容槽內。並與兩個單極磁鐵206分別對向設置，利用單極磁鐵206和第2內部磁軛207b，朝上/下方向驅動氣隙方向線圈的一面(對向面)，進行聚焦操作。
而且，在上述聚焦線圈203的前面附著有與磁鐵對向的跟蹤線圈，上述跟蹤線圈204如圖4(b)所示，由垂直纏繞的三個新型線圈(Fine pattern coil)204a、204b、204c串聯構成，即三個串聯的新型線圈按規定的間隔排列。
在這裡，跟蹤線圈204與單極磁鐵206206a、206b的相反極性(NS)對向，利用自由型(pattern)構成將有效線圈的部分設計得寬一些，將除此之外的部分設計得窄一些。因此，可確保運轉範圍和線性性，以保證上下方向的足夠內徑。另外，薄型調節器能夠克服在其高度方向的空間極限內因跟蹤線圈204有效長度不夠造成靈敏度下降的問題。
上述傾斜線圈205如圖4(c)所示，單一水平纏繞積層在兩個聚焦線圈203上面，從各自不同的磁鐵206極性上產生各自相反方向的力，進行傾斜操作。
下面對這種光學拾取調節器的操作過程進行詳細說明。
如圖2、圖3、圖5(a)所示，如果固定在透鏡座內部收容槽220上的聚焦線圈203接通電流的話，上述聚焦線圈203及與此對向的磁鐵206間將發生電磁力，聚焦線圈203和透鏡座202在該電磁力作用下將朝聚焦方向移動。即，聚焦線圈203將沿著流向兩個聚焦線圈203的電流方向朝上/下方向移動。
此時，設置在兩個單極磁鐵206和聚焦線圈203內部的內部磁軛207b之間存在的聚焦線圈203，其內側線圈面分別與不同極性的磁鐵206a、206b作用，使聚焦線圈朝上/下方向移動。
而且，跟蹤線圈204如圖5(b)所示，由3個新型線圈204a、204b、204c串聯構成，與兩個單極磁鐵206對向設置。此時，新型線圈與兩個單極磁鐵206所具有的互相相反的極性(N、S)對向，如果跟蹤線圈接通電流的話，跟蹤線圈204則以兩個單極磁鐵206206a、206b為基準朝跟蹤方向移動。即，能夠沿著電流通向跟蹤線圈204的方向朝左/右方向移動透鏡座。
另外，跟蹤線圈204由新型線圈204a、204b、204c構成，在高度方向的空間極限內可確保跟蹤線圈204的有效長度，從而能夠提高靈敏度。
同時，傾斜線圈205如圖5(a)所示，單一積層在聚焦線圈的上面，與極性(N、S)互不相同的單極磁鐵206對向。所以，如果上述傾斜線圈205接通電流的話，受極性互不相同的單極磁鐵206的作用，線圈的左側和右側則分別朝上、下方向移動。另外，如果接通了相反方向的電流，傾斜線圈205的左側和右側則分別朝著下、上方向移動，以此進行傾斜操作。這種傾斜操作產生徑向偏斜變化，這樣可補償傾斜。
在上述第1實施例中，為了透鏡座的磁電路，線圈203、204、205中的跟蹤線圈204由新型線圈構成，餘下的線圈203、205由纏繞型線圈構成。而且，單極磁鐵206其互不相同的極性與線圈對向，設置在磁軛的內面。
因此，如果線圈203、204、205接通電流的話，由於兩個單極磁鐵206的極性，對向的兩個聚焦線圈203將朝著聚焦的方向運轉，同時，跟蹤線圈204則朝著跟蹤的方向運轉，而傾斜線圈205則朝著傾斜的方向運轉。
第2實施例圖7是本項發明所指的可進行3軸驅動的薄型光學拾取調節器的第2實施例。第2實施例與第1實施例在磁電路構成上存在差異，下面對這種磁電路的構成及作用進行說明。
參照圖7和圖8，薄型光學拾取調節器包括以下幾個部分從軛板307上相向突出的第1內部磁軛307a和第2內部磁軛307b、附著在上述第1內部磁軛307a前面的多極導磁磁鐵306、在上述磁鐵306的對向位置按規定間隔固定在透鏡座的內部收容槽上，並插入第2內部磁軛207b的聚焦線圈303、在上述聚焦線圈303之間垂直纏繞的跟蹤線圈304、在上述聚焦線圈303之間水平纏繞的傾斜線圈305。
下面參照第2實施例的圖7至圖10對具有上述構成的本項發明進行說明。
首先，如圖7至圖9所示，透鏡座一側的上端搭載著物鏡，在軛板307內形成一體的第1內部磁軛307a和第2內部磁軛307b相互對向地突出出內部收容槽。
上述第1內部磁軛307a的前面附著有多極導磁(NS)的磁鐵306，在與多極導磁的磁鐵306對向的位置纏繞著線圈303、304、305。
聚焦線圈303如圖9所示，由兩個水平纏繞的線圈串聯構成，分別與多極導磁磁鐵306對向，在纏繞的線圈內部插入從軛板307突出出來的第2內部磁軛307b。
如果這種聚焦線圈303接通電流的話，如圖10所示，因聚焦線圈303分別與二極導磁磁鐵306的極性對向，所以將朝聚焦方向移動聚焦線圈303和透鏡座。
而且，跟蹤線圈304如圖9(b)所示，由在聚焦線圈之間垂直纏繞的線圈構成，線圈304的移動中心位於多極導磁磁鐵306的極性界線上。
如果上述跟蹤線圈304接通電流的話，如圖10所示，跟蹤線圈304和二極導磁磁鐵306的極性界線間將產生電磁力，此電磁力使上述跟蹤線圈304和透鏡座朝跟蹤方向運轉。
同時，傾斜線圈305如圖9(c)所示，由水平纏繞的線圈構成，位於兩個聚焦線圈303之間及跟蹤線圈304的背側。該傾斜線圈305位於多極導磁磁鐵306的極性界線上，與跟蹤線圈304設置在同一平面內，且朝著氣隙的方向配置。
如果這種傾斜線圈305接通電流的話，如圖10(a)所示，磁鐵306互不相同的極性與傾斜線圈305之間將產生電磁力，傾斜線圈305和透鏡座將受該電磁力作用朝傾斜方向運轉。
第2實施例與第1實施例不同的是從聚焦線圈303的上面將傾斜線圈305設置在同一平面上，所以不僅能夠縮短聚焦線圈303與磁鐵306間的距離，而且能夠朝高度方向擴大纏繞面。另外，聚焦線圈303與跟蹤線圈304間的氣隙長度相同，互相相向著配置磁鐵。
權利要求
1.薄型光學拾取調節器，由以下幾個部分構成一側搭載有物鏡，進行跟蹤、聚焦、徑向傾斜方向運轉的透鏡座；從軛板上互相相向著突出的第1和第2內部磁軛；附著在第1內部磁軛的內面，具有不同極性的多個單極磁鐵；位於透鏡座的收容槽內，多個串聯連接，分別與上述單極磁鐵的極性對向固定，其內側插入第2內部磁軛的聚焦線圈；位於上述聚焦線圈的前面，與磁鐵的極性界線對向附著的跟蹤線圈；與上述多個磁鐵對向，並安裝在上述多個聚焦線圈上面的單個傾斜線圈。
2.如權利要求項1所述的薄型光學拾取調節器，其特徵在於，上述單極磁鐵具有互不相同的極性，並與上述線圈對向設置。
3.如權利要求項1所述的薄型光學拾取調節器，其特徵在於，上述跟蹤線圈至少為3個線圈，被設置成新型線圈。
4.薄型光學拾取調節器，包括以下幾個部分在一側搭載有物鏡，並進行跟蹤、聚焦、徑向傾斜方向運轉的透鏡座；從軛板上互相相向著突出的第1和第2內部磁軛；附著在第1內部磁軛的內面的多極導磁磁鐵；在透鏡座的收容槽內，多個串聯連接，分別與上述磁鐵極性對向設置，其內側分別插入第2內部磁軛的聚焦線圈；在上述聚焦線圈之間，對向附著在磁鐵極性界線位置的垂直纏繞的跟蹤線圈；在上述聚焦線圈之間及跟蹤線圈的一側，對向設置在上述磁鐵極性界線上的傾斜線圈。
全文摘要
本發明是針對薄型光學拾取調節器而言的，特別是關於可進行多軸驅動的薄型光學拾取調節器的。本發明的薄型光學拾取調節器由以下幾個部分構成一側搭載有物鏡，進行跟蹤、聚焦、徑向傾斜方向運轉的透鏡座；從軛板上互相相向著突出的第1和第2內部磁軛；附著在第1內部磁軛的內面，具有不同極性的多個單極磁鐵；位於透鏡座的收容槽內，多個串聯連接，分別與上述單極磁鐵的極性對向固定，其內側插入第2內部磁軛的聚焦線圈；位於上述聚焦線圈的前面，與磁鐵的極性界線對向附著的跟蹤線圈；與上述多個磁鐵對向，並安裝在上述多個聚焦線圈上面的單個傾斜線圈。
文檔編號G02B7/02GK1783246SQ200410089110
公開日2006年6月7日 申請日期2004年12月3日 優先權日2004年12月3日
發明者金珍阿 申請人:上海樂金廣電電子有限公司