CN1312677C - 光学拾取致动器、光学记录和/或再现装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种光学拾取致动器和一种光学记录和/或再现装置及其方法。光学拾取致动器包括一托板、多个悬架、第一和第二线圈构件、和一磁铁构件。一物镜位于托板的一侧。每个悬架的一端耦合到托板，并且另一端固定到基板一侧的支架上，从而悬架可移动地支持托板。该第一和第二线圈构件被彼此分离地安装在基板上，并且磁铁构件被安装在托板上的该第一和第二线圈构件之间。

Description

光学拾取致动器、光学记录 和/或再现装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种光学拾取致动器，其作为小巧的或者小型化的光学拾取致动器，移动单元性能不会由于加热而降低，和一种光记录和/或再现装置及其方法。

此申请要求于2002年11月26日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.2002-74126的优先权，在此处结合其中所公开的全部内容作为参考。

背景技术

通常，光学拾取器用于光学记录和/或再现装置以便记录和/或再现光盘上的信息而其沿着光盘的径向移动时，不需要接触盘片。光学拾取器包括光学拾取器致动器，用于在对光盘的寻轨和聚焦方向上驱动物镜，以便把光点照射在光盘的预期轨迹上。

在便携式装置例如笔记本计算机中，光学记录和/或再现装置必须小而轻。然而，用于安装便携式装置的整个记录和/或再现系统的可用空间受到限制。因此，要求用于便携式装置中的光学拾取致动器很小。

在便携式装置中，光学拾取器包括一个镜面，用于把入射光反射到物镜。为了减少光学拾取器的物镜和反光镜之间的距离，以便使光学拾取器作的很小，提倡非对称的光学拾取致动器驱动轴与物镜的光轴彼此不同地放置。

图1是表示传统的非对称光学拾取致动器的示意透视图。

参见图1，传统的非对称光学拾取致动器包括其中物镜1放置在一侧的托板2，多个电线6，和磁电路。每一个电线6的一端与托板2耦合，并且另一端被固定到放置在基板9上的支架3，这样包括托板2的移动单元的所有组件能够在关于基板9的聚焦方向F和寻轨跟踪方向T上移动。从而磁路在聚焦方向F和寻轨方向T上驱动移动单元。

磁路包括安装在托板2上的聚焦线圈4和跟踪线圈5、一对磁铁7，通过与在聚焦线圈4和跟踪线圈5中的电流互相作用产生电磁力来驱动移动单元、以及一个轭8。

当电流被用于聚焦线圈4和跟踪线圈5时，由于在聚焦线圈4和跟踪线圈5中的电流与被用于聚焦线圈4和跟踪线圈5的磁铁7的磁通量之间的相互作用，从而产生电磁力在聚焦方向F和跟踪方向T上驱动移动单元。因此被放置在托板2上的物镜1在聚焦方向F和跟踪方向T上移动。

然而，在传统的非对称光学拾取致动器中，由于线圈，特别是聚焦线圈4直接与其中安装有物镜1的托板2接触，所以由于把电流应用到线圈4和5而产生的热量直接被传递到托板2和物镜1，从而降低托板2的刚性。因此，非对称的光学拾取致动器的常规设计的性能退化，导致控制性能改变并且物镜1被损坏。

特别地，因为对应的致动器被放置在光学拾取器内部并且因为合成的光学拾取器的尺寸小于其为非便携式装置设计的非对称光学拾取器的尺寸，所以把热量从小的光学记录和/或再现装置中散发出去是比较困难的。当线圈4和5被安装在托板2中时，由于其直接作为用于移动单元的热源，所以由于便携式装置例如笔记本计算机内部的温度问题，托板2的刚性至少被降低。因此，光学拾取致动器常规设计的性能退化以致于聚焦控制性能。

例如，根据传统的光学拾取致动器结构，在通入电流之前，存在的瞬间共振频率为20kHz左右。然而，在通入电流和产生热量之后，由于托板2刚性的降低，瞬间共振频率变为10kHz左右。

由于如上所述的热量，在控制性能方面的改变解决了产品中的大部分缺陷。

此外，根据这种线圈4和5被安装在移动单元上的此传统的光学拾取致动器的结构，多个元件例如印刷电路板(PCB)10和用于电连接的电线6，除了所要求的另外的焊接处理之外，必须安装在托板2上，以便把电流应用到线圈4和5。

由于小的光学拾取致动器的高度可能大约为4-5mm，所以必须在1mm或更小的厚度范围内进行焊接。

因此，必须人工地执行焊接处理，从而限制了光学拾取致动器大批量生产。此外，由于人工焊接处理，至少导致致动器缺陷率增加，包括在光学拾取致动器装配之间的大偏差。

此外，驱动光学拾取致动器进行在聚焦方向、跟踪方向和半径倾斜方向上的三维移动需要六根电线。然而，光学拾取致动器在空间上受到约束，使得安装所要求的多个电线变得困难。由于电线数目的增加，安装电线的处理变得更加困难，从而增加致动器的错误率。

另外，在传统的光学拾取致动器中，实际上只有聚焦线圈4的总长度的大约1/4被使用来控制致动器。聚焦线圈4的多余部分也阻碍了致动器在尺寸方面的减小，并且增加致动器的不对称性。

发明内容

本发明提供一种光学拾取致动器，当用作小型光学拾取致动器时其移动执行单元的性能不会由于热量被减弱，并且至少由于易于生产而使该光学拾取致动器能够以比传统光学拾取器大大减小的缺陷率实现小型化，本发明还提供一种光学记录和/或再现装置及其方法。

本发明另外的方面和/或优点将在下面的描述中阐明，并且从描述中部分方面和/或优点将会变的更明显，或者可以从本发明的实施例中体会到本发明附加的方面和/或优点。

为了实现上述和/或其它的方面和优点，本发明提供一种光学拾取致动器，包括具有物镜的托板，多个悬架，其中一端耦合到托板并且另一端固定到安装在基板一侧的支架，这样悬架可移动地支撑托板，安装在基板上的彼此分离的第一和第二线圈构件，和安装在托板上、并位于第一和第二线圈构件之间的磁铁构件。

为了实现上述和/或其它的方面和优点，本发明提供一种光学记录和/或再现装置，包括一具有用于驱动物镜的致动器的光学拾取器，其可移动地安装在记录媒体的径向上，并且从记录媒体记录和/或再现信息，和一控制器，控制光学拾取器的聚焦伺服和跟踪伺服，其中光学拾取致动器包括带有物镜的托板，多个悬架，其中一端耦合到托板并且另一端固定到放置在基板一侧的支架，这样悬架可移动地支持托板，安装在基板上的彼此分离的第一和第二线圈构件，和安装在托板上、并位于第一和第二线圈构件之间的磁铁构件。

为了实现上述和/或其它的方面和优点，本发明提供一种光学拾取器驱动方法，包括在跟踪和/或聚焦方向上移动装有透镜的托板，和驱动与托板分离的线圈系统，这样与在托板上磁铁的相互作用控制托板的在跟踪和/或聚焦方向上的移动。

为了实现上述和/或其它的方面和优点，本发明提供一种记录和/或再现方法，包括把表示所存储或者将要存储数据的电信号记录到记录媒体上，和通过上述光学拾取器致动方法控制从记录媒体上记录和/或再现数据，以当执行再现过程时，产生代表存储数据的电信号，或者当执行记录过程时，基于该电信号把数据存储到记录媒体上。

附图说明

以下通过结合附图的说明本发明的具体实施方式，将使本发明的这些和/或其它的方面和优点变得清楚和更加容易理解，其中：

图1是说明传统的非对称光学拾取致动器的透视示意图；

图2是说明根据本发明具体实施方式的光学拾取致动器的部分分解透视示意图；

图3是图2的光学拾取致动器主要部分的平面图；

图4是说明根据本发明另一个具体实施方式的光学拾取致动器的部分分解透视示意图；

图5表示在图4的光学拾取致动器中的仅仅线圈部分；和

图6示意地说明使用根据本发明另一具体实施方式的光学拾取致动器的光学记录和/或再现装置。

具体实施方式

现在详细参考本发明的具体实施方式，其实例将在附图中表示，其中所有相同的参考数字表示相同的部件。以下通过参考附图描述具体实施方式以阐示本发明。

根据本发明一个具体实施方式的光学拾取致动器具有这样的结构，其中磁铁构件被安装在移动单元和线圈中，并且用于把驱动电流通到线圈的电结构被安装在基板上，以致移动单元的结构很简单，热量带来的问题不会发生，并且该光学拾取致动器的制造很容易。

图2是说明根据本发明一个具体实施方式的光学拾取致动器部分分解透视示意图，图3是图2的光学拾取致动器的主要部分的平面图。

参见图2和3，光学拾取致动器包括一托板32，第一和第二线圈构件35和34，一单个磁铁构件37，和多个悬架36。该托板32可移动地安装在基板30上，并且一物镜31位于其中一侧。该第一和第二线圈构件35和34彼此分离地安装在基板30上。该单个的磁铁构件37被安装在托板32上，以便放置在第一和第二线圈构件35和34之间。多个悬架36中的每一个的一端被固定到托板32上，并且另一端被固定到安装于基板30一侧的支架33上，这样托板32能够相对于基板30移动。该多个悬架36相对于基板30可移动地支持托板32。

该光学拾取致动器为非对称类型，其中该光学拾取致动器的驱动轴和物镜31的光轴被彼此相异地放置。物镜31被安装在形成于托板32一侧的安装孔中。一安装部分32a形成于托板32中，以便相对于物镜31安装第一和第二线圈构件35和34以及磁铁构件37。

安装部分32a具有直通型结构，其中磁铁构件37能够通过托板32的安装部分32a安装在第一和第二线圈构件35和34之间，并且第一线圈构件35能够被安装在安装部分32a内部。此外，形成安装部分32a，以致其中一部分使磁铁构件37与第一和第二线圈构件35和34相对定位。

光学拾取致动器包括磁路，其中此磁路包括第一和第二线圈构件35和34以及磁铁构件37。

也就是说，第一和第二线圈构件35和34在基板30上彼此分离，并且磁铁构件37安装在托板32中、该第一和第二线圈构件35和34之间。

第一和第二线圈构件35和34的任何一个可以用作跟踪线圈，并且另外一个可以用作聚焦线圈。例如，在图2和3中，位于物镜31和磁铁构件37之间的第一个线圈构件35被用作跟踪线圈，并且位于托板32之外的第二个线圈构件34被用作聚焦线圈。第一和第二线圈构件34和35在聚焦方向F和跟踪方向T上驱动，以使双轴移动成为可能。此外，如在图2和3中所表示的，第一和第二线圈构件35和34是块状线圈。

图2和3表示能够被用于根据本发明一个具体实施方式的光学拾取致动器的磁路的一个实例。然而，该光学拾取致动器不局限于在图2和3中所示的磁路。在该光学拾取致动器中，根据本发明的具体实施方式，可以修改磁铁构件37的极化结构和类型以及第一和第二线圈构件35和34的驱动方法。

也就是说，磁铁构件37可以采用具有多种极化结构的表面极化磁铁。相对于磁铁构件37的各种磁化结构的具有可变形状和结构的精细构图线圈也可以被用作第一和第二线圈构件35和34。

在图4和5中所表示的根据本发明具体实施方式的光学拾取致动器可以进一步包括一对倾斜驱动线圈构件，以便用于驱动物镜31在聚焦方向F、跟踪方向T、和半径倾斜方向Rtilt进行三维运动。

图4是表示根据本发明另一个具体实施方式的光学拾取致动器的部分分解透视示意图，图5仅仅表示在图4的光学拾取致动器中的线圈。在图4和5中，对于相同的对应构件的参考数字与在图2和图3中相同，此相同构件将不再次描述。

更好的是一对倾斜驱动线圈构件44和45位于第二线圈构件34的下方该线圈可以是聚焦线圈。此时，在第一和第二线圈构件35和34和移动倾斜驱动线圈构件是块状类型的情况下，仅通过改变弯曲轭的形状来安装第二线圈构件34和一对倾斜驱动线圈构件，能够形成光学拾取致动器。

在该光学拾取致动器中，磁铁构件37的磁化结构和线圈构件34和35也可以被修改。

在根据本发明的具体实施方式的光学拾取致动器中，其中磁铁构件37被安装在托板32上的第一和第二线圈构件35和34之间，由于托板32以需要安装图1中所示的传统光学拾取致动器的聚焦线圈4的托板2的后部分被移除，所以托板32能够具有一个简单结构。另外，这种简单结构导致高的瞬间共振频率和减小包括托板32的移动单元的尺寸，从而减小光学拾取致动器的总体尺寸。

悬架36被固定到与其中托板32的磁路所放置一侧不同的侧面上。传统的光学拾取致动器的悬架用于电连接，但是根据本发明的悬架36仅仅可以执行相对于基板30可移动地支持包括托板32在内的移动单元的功能。因此，由于把悬架36附着在托板32上不需要焊接处理，所以制造本发明的光学拾取致动器的过程与传统的光学拾取致动器相比能够大大地简化了。

虽然如图2和4所示根据本发明该具体实施方式的光学拾取致动器包括四个悬架36，但是悬架36的数目可以改变为两个或者六个，或者更多。

根据本发明具体实施方式的光学拾取致动器，磁铁构件37被安装在托板32上，并且第一和第二线圈构件35和34被安装在基板30上，与磁铁构件37的侧面相对，此光学拾取致动器至少具有以下优点。

首先，由于所用的磁铁驱动方法中只有磁路的磁铁构件37安装在托板32中，所以托板32的设计性能不会退化，并且防止物镜31由于热量被损坏。

此外，由于线圈构件34、35、44、和45被安装在基板30中，所以对于移动单元来说，在传统的光学拾取致动器中需要的用于电连接的焊接处理是不必要的。当然，为了在线圈构件34、35、44、和45中应用驱动电流的焊接处理和用于电连接的电线连接工作是需要的。然而，由于线圈构件34、35、44、和45被安装在基板30中，所以在基板30上存在充足的空间来容易地执行上述焊接而不需要手工焊接。焊接的大小和高度等也没有受到很大的限制。因此，焊接处理能够自动进行，来替代传统的手工焊接。换句话说，即使焊接处理被人工地执行，在本发明的具体实施方式中少锡焊接也几乎不会发生。因此，在本发明的光学拾取致动器中，缺陷率能够大大地被减少。此外，能够大大地改善光学拾取器处理。另外，关于移动单元，由于不需要另外的部件或电连接的处理，所以使用整体注入式处理的光学拾取致动器的自动化生产是可行的。因此，在另外的具体实施例方式中，使用整体注入处理能够产生光学拾取致动器。

关于基板30，由于悬架36仅仅执行可移动地支持包含托板32的移动单元的功能，并不用于电连接，所以悬架36需要简单地与托板32耦合。根据本发明具体实施方式的光学拾取致动器的运动能够通过仅仅改变磁铁构件37的磁化结构和/或线圈构件的弯曲模式来简单地转换为双轴移动(在聚焦方向和跟踪方向上的移动)或者三维移动，而不需要改变悬架36的数目。

由于传统的非对称小型光学拾取动器的聚焦线圈构件的不必要部分能够被去除，以致托板32的长度被减小，所以瞬间共振频率也增加。

比线圈构件重的磁铁构件37被安装在托板32中。PCB，例如在传统的光学拾取致动器的移动单元中需要的包括当在倾斜方向不被驱动时至少8个点或者当在倾斜方向被驱动时至少12个点的焊接部分，和用于引导托板的聚焦线圈构件的部分在本发明的具体实施方式中是不需要的。因此，形成的移动单元能够比传统的光学拾取致动器的移动单元轻便。

图6示意地说明使用根据本发明一个具体实施方式的光学拾取致动器的光学记录和/或再现装置。

参见图6，光学记录和/或再现装置包括一主轴电机55，用于旋转光信息存储介质，例如，一光盘D，一光学拾取器50，可移动地安装在光盘D的径向上并且记录和/或再现光盘D中的信息，一驱动单元57，用于驱动该主轴电机55和光学拾取器50，和一控制器59，用于控制光学拾取器50的聚焦伺服、跟踪伺服和/或倾斜伺服。此时，参考数字52表示转盘并且参考数字53表示夹持器，用于夹紧光盘D。

光学拾取器50包括一光学系统，具有一把从光源发出的光聚集到光盘D上的物镜，和一光学拾取致动器，用于执行物镜31的双轴运动或三维运动。该光学拾取致动器使用根据本发明具体实施方式的光学拾取致动器。

光盘D反射的光通过光学拾取器50中的光检测器被检测，被光电转换，并且表示为电信号。电信号通过驱动单元57被输入到控制器59。驱动单元57控制主轴电机55的转速，放大输入的电信号，并且驱动光学拾取器50。控制器59把基于从驱动单元57输入的电信号被调整的聚焦伺服指令、跟踪伺服指令和/或倾斜伺服指令发送到驱动单元57，从而能够执行光学拾取器50的聚焦操作、跟踪操作和/或倾斜操作。

如上所述，由于根据本发明的具体实施方式的光学拾取致动器使用磁铁构件驱动方法，其中用作热量产生单元的线圈构件从移动单元分离开，因此，即使致动器是小型的，移动单元的性能也不会由于热量而减小。

此外，由于磁铁构件的数目从两个减少到一个，并且由于光学拾取致动器非对称结构，需要在传统的聚焦线圈构件中的一部分托板能够被去除，所以托板的长度能够被减小，从而当光学拾取致动器的合成尺寸被减小时，克服了具有减小的瞬间共振频率的传统的系统的弱点。

另外，在传统的光学拾取致动器中，要求把线圈构件和电线安装在移动单元中处理是很困难的。所以为了制造光学拾取致动器需要许多处理，这就导致了缺陷率很高。然而，根据按本发明的具体实施方式，由于用于电连接和电流驱动的构件从移动单元中被移除并安装在基板中，并且在基板中执行用于电连接构件的处理，所以光学拾取致动器的制造是很容易的并且缺陷率能够很大地减小。

因此，根据本发明具体实施方式的光学拾取致动器是非对称类型并且足够小的光学拾取致动器能够被用于小的光学记录和/或再现装置。因为由于热量的问题没有产生，所以光学拾取致动器的性能实质上优于传统的致动器。

当参考其中的具体实施方式已经特别地表示和描述了本发明时，只要不违背以下权利要求和它们的等式所定义的本发明的原则和精神，技术熟练的人可以对形式和细节进行各种改变。

虽然已经通过具体实施方式阐示了本发明，但是，本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离下述权利要求及其等价范围所限定本发明的原则和精神下可以对其做各种形式和细节上的改变。

Claims (6)

1.一种光学拾取致动器，包括：

带有物镜的托板；

多个悬架，其中一端耦合到托板并且另一端固定到在一基板一侧的支架上，从而悬架可移动地支持托板；

安装在基板上的彼此分离的第一和第二线圈构件，第一和第二线圈构件的一个是聚焦线圈构件，另外一个是跟踪线圈构件；

一对倾斜驱动线圈构件，该对倾斜驱动线圈构件被安装在用作聚焦线圈构件的第一和第二线圈构件的其中一个的下面；和

安装在托板上、并位于第一和第二线圈构件之间的磁铁构件。

2.根据权利要求1所述的光学拾取致动器，其中磁铁构件是表面极化的磁铁。

3.根据权利要求1所述的光学拾取致动器，其中第一和第二线圈构件是精细构图线圈。

4.一种光学记录和/或再现装置，包括：

一具有用于驱动物镜的致动器的光学拾取器，其可移动地安装在记录媒体的径向上，并且向/从记录媒体记录和/或再现信息；和

一控制器，控制光学拾取器的聚焦伺服和跟踪伺服，其中光学拾取致动器包括：

带有物镜的托板；

多个悬架，其中，一端耦合到托板并且另一端固定到放置在一基板一侧的支架上，从而悬架可移动地支持托板；

安装在基板上的彼此分离的第一和第二线圈构件，其中第一和第二线圈构件中的一个是聚焦线圈构件，另外一个是跟踪线圈构件；

一对倾斜驱动线圈构件，该对倾斜驱动线圈构件被安装在用作聚焦线圈构件的第一和第二线圈构件的其中一个的下面；和

安装在托板上、并位于第一和第二线圈构件之间的磁铁构件。

5.根据权利要求4所述的光学记录和/或再现装置，其中磁铁构件是表面极化的磁铁。

6.根据权利要求4所述的光学记录和/或再现装置，其中第一和第二线圈构件是精细构图线圈。

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