專利名稱:物鏡驅(qū)動(dòng)裝置和使用該物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的光學(xué)傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是關(guān)于一種物鏡驅(qū)動(dòng)裝置和光學(xué)傳感器。具體地講,它是關(guān)于一種用于在平行于物鏡光軸的方向和/或垂直于物鏡光軸的方向上移動(dòng)物鏡的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置。
在傳統(tǒng)的利用光盤作為記錄媒質(zhì)的光盤記錄和/或重放裝置中,提供一個(gè)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,使物鏡在平行于其光軸的方向和/或垂直于光軸的方向上運(yùn)動(dòng),物鏡用于將由光源例如半導(dǎo)體激光器,發(fā)出的光,會(huì)聚到光盤上。
依據(jù)聚焦誤差和跟蹤誤差信號(hào),在物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的作用下,物鏡在平行于物鏡的方向上,即在聚焦方向上,和在垂直于聚焦方向上,即在跟蹤方向上移動(dòng),目的是由物鏡將來自光源的光束聚焦到由光盤旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置作用下的旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的光盤的信號(hào)記錄表面上,并讓光束跟蹤光盤的信號(hào)記錄表面的記錄軌跡。
作為用于光盤記錄和/或重放裝置的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,
圖1和圖2所示出的得以廣泛使用。
物鏡驅(qū)動(dòng)裝置在其一端有一個(gè)裝有一個(gè)物鏡1的線圈架2,用四個(gè)直支承件,例如導(dǎo)線,將線圈架2以懸臂的方式支承在一個(gè)安裝于磁路部分4的磁扼5上的支承件6上。
裝有物鏡1的線圈架2,在平行于物鏡1的光軸的方向上有一橫斷線圈架2的中心通孔7。內(nèi)部中空的棱形聚焦線圈8安置在通孔7中。由一對(duì)相互并列的平矩形線圈9a,9b組成的跟蹤線圈9安置在聚焦線圈8的一個(gè)外側(cè)面上。
一個(gè)印刷線板安裝在線圈架2的各相對(duì)側(cè)面上,用于分別和從聚焦線圈8和聚焦線圈9引出的接線端8a,9a相連結(jié)。在印刷線板10上,起饋電作用的導(dǎo)電彈性支承件3,使其一端通過導(dǎo)電粘劑,如焊錫,與印刷線板10上提供的連接端實(shí)現(xiàn)機(jī)械和電相連。
這樣一對(duì)用各自一端3a支承線圈架2的彈性支承件3,互相平行地形成于線圈架2的每一側(cè)面,并且使其相反一端3b穿過在固定在磁軛5上的固定支承板6的各個(gè)角上的通孔11,以便由固定支承板6相支承。彈性支承件3的3b端經(jīng)彈性支承件3的通孔11伸出去,作為聯(lián)結(jié)端與形成驅(qū)動(dòng)物鏡1的驅(qū)動(dòng)控制電路實(shí)現(xiàn)電聯(lián)結(jié)。
這樣安裝在線圈架2上的物鏡1,通過每一側(cè)的兩個(gè)彈性支承件3以懸臂式支承在固定支承板6上,與起偏轉(zhuǎn)作用部分的彈性支承件3一起,分別在平行于光軸的方向和垂直于光軸的方向上移動(dòng),如圖1中的箭頭F和T所示。
在裝有固定支承板6的磁軛5上,形成一對(duì)彼此相對(duì)的豎直片12,13。構(gòu)成磁路單元4的一塊磁鐵14安置在豎直片12的內(nèi)表面上。
通過多個(gè)彈性支承件3裝有線圈架2的固定支承板6,固定在磁軛5的相對(duì)端的上表面上,以構(gòu)成物鏡驅(qū)動(dòng)裝置。此時(shí),豎直片12,13引入到聚焦線圈8和跟蹤線圈9的任何一邊線圈架2的通孔7中,如圖1所示。聚焦線圈8和跟蹤線圈9安置在與從磁鐵14發(fā)出的到豎直片13的磁通量相交連的位置上。
根據(jù)上述的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的安置,如果通過導(dǎo)電彈性支承件3將聚焦誤差信號(hào)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電流從驅(qū)動(dòng)控制電路加到聚焦線圈8上,將產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)力,與磁路部分4的磁通量一起,起到在平行于物鏡1的光軸方向上使線圈架2移動(dòng)的作用。當(dāng)彈性支承件3發(fā)生彈性彎曲時(shí),線圈架2在聚焦方向上移動(dòng),即在平行于物鏡1的光軸方向上移動(dòng),如圖1中的箭頭F所示。當(dāng)線圈架2以這種方式移動(dòng)時(shí),安裝在線圈架2上的物鏡1在同樣的方向上移動(dòng),以進(jìn)行聚焦調(diào)節(jié)。
如果由跟蹤誤差信號(hào)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電流,通過導(dǎo)電彈性支承件3從驅(qū)動(dòng)控制電路加到聚焦線圈8上,將產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)力,與磁路部分4的磁通量一起,起在垂直于物鏡1的光軸方向上使線圈架2移動(dòng)的作用。當(dāng)彈性支承件3發(fā)生彈性彎曲時(shí),線圈架2在聚焦方向上移動(dòng),即在平行于物鏡1的光軸方向上移動(dòng),如圖1中的箭頭T所示。當(dāng)線圈架2以這樣的方式移動(dòng)時(shí),安裝在線圈架上的物鏡1在同樣的方向上移動(dòng),以進(jìn)行跟蹤調(diào)節(jié)。
在上述的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中,在線圈架2的每一側(cè)面提供用作接線用的印刷線板10,且聚焦線圈8和跟蹤線圈9的線圈端子8a,9a,以及彈性支承件3的一端,與印刷線板10相連。驅(qū)動(dòng)電流通過導(dǎo)電彈性支承件3提供給聚焦線圈8和跟蹤線圈架9。也可由一個(gè)靈活的的印刷電路板16提供控制電流取代如圖1和2所示的裝置。
在這種物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中,與線圈架2的上表面連接的靈活的印刷電路板16的一端與線圈架2的上端面相連,并且聚焦線圈8和跟蹤線圈9的線圈端子8a,9a與形成在印刷電路板16的一端的聯(lián)結(jié)端相連,如圖3所示。使用靈活的印刷電路板16,彈性支承件3沒有必要由導(dǎo)電材料構(gòu)成,因此彈性支承件3可以由具有所需要特性的材料構(gòu)成,例如彈性材料。
如果使用靈活的印刷電路板16,沒有必要在線圈架2上提供用作連線用的印刷線板10,因此彈性支承件3可以直接由在線圈架2的兩邊上提供的固定支承部分17支承,如圖3所示。
同時(shí),在上述的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中所使用的聚焦線圈8和跟蹤線圈9,由線狀材料繞制而成。通過將一單線狀材料繞到一個(gè)中空的棱形件上形成聚焦線圈8,并且在上端和下端引出線圈連接端子8a,如圖2所示。跟蹤線圈9通過繞制一單線狀材料,以提供兩個(gè)并列的矩形線圈9b,9c,并從線圈9b,9c的一側(cè)邊引出連接線圈端子,如圖2所示。跟蹤線圈9與中空棱形聚焦線圈8的側(cè)面相連并成為一體,如圖2所示。通過把聚焦線圈8與跟蹤線圈9相連邊的相對(duì)邊和通孔7內(nèi)壁連接在一起,裝有跟蹤線圈9的聚焦線圈8,被直接固定在線圈架2上,如圖7所示。
從聚焦線圈8和跟蹤線圈9的引出的線圈端子8a,9a,通過導(dǎo)電粘劑,如焊錫,與印刷線板相連,或與靈活的的印刷電路板16相連。因此,在安裝物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的過程中,電連接線圈端子8a,9a成為一種必需的操作,從而降低了安裝效率。
在連接線圈端子8a,9a的期間,線圈端子8a,9a在線圈架上不應(yīng)松動(dòng)。如果在線圈端子8a,9a上有任何松動(dòng),在物鏡1的運(yùn)動(dòng)過程中,線圈端子8a,9a勢(shì)必會(huì)振動(dòng)或移動(dòng),從而不能正確地響應(yīng)于控制電流去驅(qū)動(dòng)物鏡1。
為了良好地響應(yīng)加到聚焦線圈8和跟蹤線圈9的驅(qū)動(dòng)電流,使物鏡1在平行于光軸的方向上和垂直于光軸的方向上移動(dòng),裝有物鏡1、作為移動(dòng)部分的線圈架2的重心P需正確地與驅(qū)動(dòng)線圈架2的驅(qū)動(dòng)力的作用中心一致。
在上述的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中,在聚焦方向上,即在平行于物鏡1的光軸的方向的驅(qū)動(dòng)物鏡1的驅(qū)動(dòng)力,由流入線圈部分8b的控制電流和磁鐵14發(fā)出的從豎直片12到相對(duì)豎直片13的,從而與線圈部分8b相交連磁通量產(chǎn)生。線圈部分8b是聚焦線圈8在垂直于物鏡1的光軸的方向的繞線部分。在跟蹤方向上,即在垂直于物鏡1的光軸的方向上驅(qū)動(dòng)物鏡1的驅(qū)動(dòng)力,由流入線性部分19a,19b的控制電流和磁鐵14發(fā)出的磁通量產(chǎn)生,磁通量從豎直片12到相反豎直片14,從而與線性部分19a,19b相交連,如圖1和圖4所示。這些線性部分19a,19b是安裝在聚焦線圈8側(cè)邊跟蹤線圈9的線圈9b,9c部分,插在延伸平行于物鏡1光軸的豎直片12,13之間。
跟蹤線圈9的線圈部分9b,9c連接在一起,因此電流以相同的方向流入插入豎直片12,13的線性部分19a,19b。
為了在平行于物鏡1的光軸方向上正確地對(duì)其產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)作用,插在豎直片12,13之間聚焦線圈8的線圈部分8b需與在豎直片12,13之間形成的磁力區(qū)的中心線Y-Y′相一致,如圖4所示,同時(shí),流入線圈部分8b的控制電流需與輻射到豎直片12,13之間的空間部分的磁通量以適當(dāng)?shù)慕嵌确浅?zhǔn)確地相交鏈。為了在垂直于物鏡1的光軸方向上正確地對(duì)其產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)作用,跟蹤線圈9的矩形線圈9b,9c的線性部分19a,19b之間的中心需與位于豎直片12,13的寬邊方向的中心的線X-X′相一致,同時(shí),流入矩形線圈9b,9c的線性部分19a,19b的控制電流需與輻射在豎直片12,13之間的磁通量十分精確地交鏈。為了在平行和垂直于其光軸的每一方向均勻地產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力,在圖5中平行于物鏡1光軸的中心線Z-Z′,或聚焦線圈8的線圈部分8b和跟蹤線圈9的線性部分19a,19b的高度方向的中心,需與磁鐵14的高度方向中心一致。
通過相對(duì)于磁路部分4安置聚焦線圈8和跟蹤線圈9,由加到聚焦線圈8和跟蹤線圈9上的控制電流以及由磁鐵14輻射的磁通量產(chǎn)生的用來驅(qū)動(dòng)物鏡1在平行于光軸和垂直于光軸的方向上移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的作用中心位于圖4中的線Y-Y′,線X-X′和圖5中的線Z-Z′的相交點(diǎn)上。
作為可移動(dòng)部分,裝有物鏡1的線圈架2的重心P,與圖4中的線Y-Y′,線X-X′和圖5中的線Z-Z′的相交點(diǎn)一致。因此,線圈架2可以用比較良好的響應(yīng)在平行于物鏡1的光軸方向上和垂直于物鏡1的光軸方向進(jìn)行移動(dòng),而不產(chǎn)生任何和平行于和垂直于物鏡1的光軸方向上的驅(qū)動(dòng)力相反的偏轉(zhuǎn)作用力,例如,扭曲。因此安裝在線圈架2的物鏡1響應(yīng)于加到聚焦線圈8和跟蹤線圈9的控制電流,在平行于和垂直于物鏡1的光軸方向上正確地移動(dòng)。
物鏡1安裝在線圈架2上,從而使得其光軸位于圖4中的線X-X′上,并平行于圖5中的線Z-Z′。
同時(shí),在物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中使用的聚焦線圈8和跟蹤線圈9,如先前所解釋的,通過將一線狀材料繞在一個(gè)管狀或中空棱形件上得到一個(gè)三維結(jié)構(gòu)。因此,要使在不同的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中所使用的聚焦線圈8和跟蹤線圈9保持一個(gè)均勻不變的尺寸是極端困難的。這樣,如果不同尺寸的聚焦線圈8和跟蹤線圈9安裝在線圈架2上,裝有物鏡1的線圈架2的重心P不可能是不變的。特別是,如果聚焦線圈8和跟蹤線圈9受形狀和尺寸上變化的影響,安裝在離開重心P的點(diǎn)上,包含有物鏡1的線圈架2的重心P將受到嚴(yán)重的影響。
由于在其側(cè)表面上裝有跟蹤線圈9的聚焦線圈8直接固定在線圈架2中的通孔里,例如用一種粘劑,不可能沒有困難地將其安裝在線圈架2上,同時(shí),也不可能沒有困難地將聚焦線圈安裝在正確的安裝位置上。結(jié)果,包含物鏡1的線圈架2的重心P將因物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的不同而不同。即,不可能不費(fèi)力地高精度地設(shè)置重心P。
線圈架2是由合成樹脂塑制而成,而聚焦線圈8和跟蹤線圈9由銅導(dǎo)線構(gòu)成。線圈架2的合成樹脂的比重近似為2,而聚焦線圈8和跟蹤線圈9的銅導(dǎo)線的比重是8.9。因而,如果聚焦線圈8和跟蹤線圈9的形狀和尺寸以及相對(duì)于線圈架2的安裝位置發(fā)生變化時(shí),從一個(gè)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置到另一個(gè)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,要精確地設(shè)置包含物鏡1、作為可移動(dòng)部分的線圈架2的重心P的中心位置是不可能的。
如果對(duì)不同物鏡驅(qū)動(dòng)裝置而言,可移動(dòng)部分重心P位置不是不變的,一方面由聚焦線圈8和跟蹤線圈9和另一方面由磁路部分4之間相互作用產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的作用中心,與可移動(dòng)部分重心P位置將不一致,因此,物鏡1在平行于和垂直于光軸的方向上移動(dòng)時(shí)不可能不產(chǎn)生偏差作用力,例如變形。因此不能精確地控制輻射到光盤的信號(hào)記錄表面上的光束以便聚焦和跟蹤,因此不能以較好地記錄和/或重放性能記錄和/重放信息信號(hào)。
安裝物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,使得在以中空棱形形狀繞制的聚焦線圈8的一邊的線圈部分8b,插入在構(gòu)成磁軛5的豎直片12,13之間形成的空間里,如圖1和圖6所示。因此在聚焦線圈8的線圈部分8b的相對(duì)邊上的線圈8c,也面對(duì)著裝有磁鐵14的豎直片12。如果流入聚焦線圈8的控制電流,不僅由輻射在豎直片12,13和線圈部分8b之間的空間的有效磁通量Bg間互相交鏈而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力f1,而且由磁鐵14輻射向豎直片12的背面和線圈部分8b的雜散磁通量Bg′之間互相交鏈而產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)力f2。由與雜散磁通量Bg′相交連的線圈部分8b作用產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力f2和由與雜散磁通量Bg相交連的相對(duì)線圈部分8b作用產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力f1是相反的,并且作用來抵消沿光軸驅(qū)動(dòng)物鏡1的驅(qū)動(dòng)力,因此,不可能利用驅(qū)動(dòng)力使物鏡1在沿光軸方向上運(yùn)動(dòng)。
在物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中,用屏蔽裝置,例如用屏蔽板,用來屏蔽雜散磁通量以減少雜散磁通量??商娲氖侄问窃黾泳劢咕€圈8的尺寸。如果提供屏蔽裝置或增大線圈8的尺寸,也增加了物鏡1本身的尺寸。
物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的聚焦線圈8與從磁鐵產(chǎn)生磁通量一起作用以產(chǎn)生沿光軸驅(qū)動(dòng)物鏡1的驅(qū)動(dòng)力的部分僅是一小部分,如圖7中的陰影所示,即,插在豎直片12,13之間并面對(duì)磁鐵14的線圈部分8b的一部分。物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的跟蹤線圈9與由磁鐵14產(chǎn)生磁通量一起作用以產(chǎn)生沿垂直于光軸的方向上驅(qū)動(dòng)物鏡1的驅(qū)動(dòng)力的部分僅是一小部分,如圖8中的陰影所示,即是對(duì)著磁鐵14的線圈部分9b,9c的線性部分19a,19b。即,聚焦線圈8和跟蹤線圈9用來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)物鏡1的驅(qū)動(dòng)力的部分合起來僅占線圈8和線圈9整個(gè)部分的四分之一,即線圈8和線圈9的利用效率是極低的,因?yàn)榫劢咕€圈8和跟蹤線圈9的利用效率較低,用來驅(qū)動(dòng)物鏡1所需電流要增加。因此,由物鏡驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的熱量也要增加。熱量放出勢(shì)必影響作為光源、組成光記錄裝置的半導(dǎo)體激光器的工作,因而破壞穩(wěn)定光束產(chǎn)生。
因?yàn)槲镧R驅(qū)動(dòng)裝置中利用的聚焦線圈8是以中空的棱形形狀繞制而成,它的自電感勢(shì)必會(huì)增加。此外,由于構(gòu)成磁路部分4的磁軛5的豎直片12,用于插在中空棱形的聚焦線圈8中,豎直片12作為鐵芯,進(jìn)一步增加了聚焦線圈8的自電感。當(dāng)聚焦線圈8的自電感以這種方式增加時(shí),如果與聚焦誤差信號(hào)相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流通過驅(qū)動(dòng)控制電路加到聚焦線圈8上來驅(qū)動(dòng)物鏡1,相位旋轉(zhuǎn)以聚焦誤差信號(hào)的高頻率快速增加超過180度,因此將不可能獲得響應(yīng)于聚焦誤差信號(hào)的聚焦控制。為了能進(jìn)行聚焦控制,用來檢測(cè)聚焦誤差信號(hào),將控制電流加到聚焦線圈8上的控制電路應(yīng)設(shè)計(jì)成能實(shí)施電相位校準(zhǔn)。如果這種相位校準(zhǔn)量增加,加到聚焦線圈8上的驅(qū)動(dòng)電流的諧波分量將正比于相位校準(zhǔn)量增加,因而增加了功率消耗。如果功率消耗增加,組成光記錄裝置的半導(dǎo)體激光器的工作因熱量放出將變得不穩(wěn)定。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種解決上述缺陷的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提出一種解決上述缺陷的光學(xué)傳感器。
根據(jù)本發(fā)明,將提供一種物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,包括一個(gè)物鏡,一個(gè)線圈架,一個(gè)支承機(jī)械裝置,至少一個(gè)線圈和一個(gè)磁路。物鏡安裝在線圈架上。支承裝置至少在平行于物鏡的光軸的第一方向上和在垂直于物鏡的光軸的第二方向上支承線圈架。線圈安裝在線圈架上,使至少一個(gè)線圈邊平行于第一方向或第二方向。磁路在第一方向或第二方向驅(qū)動(dòng)線圈和物鏡。磁路有一對(duì)彼此相對(duì)、之間預(yù)設(shè)一間隔的磁鐵。線圈大致安置在間隔的中心線上,且至少包含一個(gè)物鏡和線圈架的可活動(dòng)部分的重力中心與由線圈和磁路產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)相吻合。
根據(jù)本發(fā)明,也將提供一種物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,包括一個(gè)物鏡,一個(gè)安裝物鏡的線圈架,一個(gè)支承機(jī)械裝置,初級(jí)和次級(jí)線圈和一個(gè)磁路。支承裝置至少在平行于物鏡的光軸的第一方向上和在垂直于物鏡的光軸的第二方向上支承線圈架。初級(jí)線圈在安裝在線圈架上,使得至少一個(gè)線圈邊垂直于第一方向。次級(jí)線圈安裝在線圈架上,使得至少一個(gè)線圈邊大致平行于第一方向。磁路在第一方向或第二方向驅(qū)動(dòng)線圈和物鏡。磁路有一對(duì)彼此相對(duì)、之間有預(yù)設(shè)一間隔的磁鐵。初級(jí)和次級(jí)線圈安置在間隔中,并相對(duì)于間隔的中心線平面對(duì)稱。
根據(jù)本發(fā)明,也將給出一種物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,包括一個(gè)物鏡,一個(gè)線圈架,一個(gè)支承機(jī)械裝置,初級(jí)和次級(jí)線圈和一個(gè)磁路。物鏡安裝在線圈架的一端,并且線圈架在其中間部分開孔。支承裝置在平行于物鏡的光軸的第一方向上和在垂直于物鏡的光軸的第二方向上支承線圈架。初級(jí)線圈至少有一個(gè)提供在線圈架上的平的力板形線圈部分。安裝初級(jí)線圈,使其至少一個(gè)線圈邊大致平行于第一方向。次級(jí)線圈至少有一個(gè)提供在線圈架上的平的方板形線圈部分。安裝次級(jí)線圈,使其至少一個(gè)線圈邊大致平行于第一方向。磁路在第一方向或第二方向移動(dòng)第一和第二線圈及物鏡。磁路有一對(duì)彼此相對(duì)、之間有預(yù)設(shè)一間隔的磁鐵。磁鐵插在所述的線圈架上的開孔中。初級(jí)和次級(jí)線圈安置在間隔中,線圈部分對(duì)著磁鐵,其延伸部分大致平行于第一方向。以間隔的中心線平面對(duì)稱來安裝初級(jí)和次級(jí)線圈。
根據(jù)本發(fā)明,也將提供一個(gè)光學(xué)傳感器,包括一個(gè)光源,一個(gè)物鏡,一個(gè)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)和一個(gè)光檢測(cè)器。物鏡將由光源發(fā)射的光束會(huì)聚到光軸上的一個(gè)點(diǎn)。物鏡驅(qū)動(dòng)裝置至少在平行于物鏡的光軸的一個(gè)方向上和在垂直于物鏡的光軸的一個(gè)方向上驅(qū)動(dòng)物鏡。光學(xué)系統(tǒng)將光源發(fā)射的光束導(dǎo)引到物鏡,并且把光源發(fā)射的光束和通過物鏡入射的光束分離開。光檢測(cè)器接收由光學(xué)系統(tǒng)分離的光束。物鏡驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)物鏡固定于其上面的線圈架,一個(gè)支承機(jī)械裝置,初級(jí)和次級(jí)線圈和一個(gè)磁路。支承裝置至少在平行于物鏡的光軸的第一方向上和在垂直于物鏡的光軸的第二方向上支承線圈架。初級(jí)線圈安裝在線圈架上,使其至少一個(gè)線圈邊垂直于第一方向。次級(jí)線圈安裝在線圈架上,使其至少一個(gè)線圈邊大致平行于第一方向。磁路在第一方向或第二方向驅(qū)動(dòng)線圈和物鏡。磁路有一對(duì)彼此相對(duì)、之間有預(yù)先設(shè)定的間隔的磁鐵。初級(jí)和次級(jí)線圈安置在間隔中,并關(guān)于間隔的中心線平面對(duì)稱。
圖1是說明一種傳統(tǒng)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的透視圖,圖2是說明一種傳統(tǒng)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的部件展示透視圖,圖3是說明另外一種傳統(tǒng)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的透視圖,圖4是說明傳統(tǒng)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中的聚焦線圈和跟蹤線圈相對(duì)安置的平面圖,圖5是說明傳統(tǒng)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中的聚焦線圈和跟蹤線圈相對(duì)安置的橫截面圖,圖6是說明在傳統(tǒng)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中的磁路和聚焦線圈中的磁通量情況的平面圖,圖7是說明傳統(tǒng)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中的磁鐵和聚焦線圈相對(duì)位置的前視圖,圖8是說明傳統(tǒng)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中的磁鐵和聚焦線圈相對(duì)位置的側(cè)視圖,圖9是說明一種根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,移動(dòng)線圈型物鏡驅(qū)動(dòng)裝置透視圖,圖10是說明圖9所示的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的部件展示透視圖,圖11是說明構(gòu)成圖9所示的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的聚焦線圈和磁鐵的安置的前視圖,圖12是說明構(gòu)成圖9所示的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的跟蹤線圈和磁鐵的安置的前視圖,圖13是說明磁路部分和與聚焦線圈及跟蹤線圈相固定的線圈固定基片的側(cè)視圖,
圖14是說明構(gòu)成圖9所示的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的磁路部分的改進(jìn)透視圖,圖15是說明圖14中聚焦線圈和磁路部分之間的安置關(guān)系的前視圖,圖16是說明圖14中跟蹤線圈和磁路部分之間的安置關(guān)系的前視圖,圖17是說明構(gòu)成圖9所示的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中的線圈固定基片和改進(jìn)磁路部分之間的安置關(guān)系的側(cè)視圖,圖18是說明構(gòu)成圖9所示的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中的線圈固定基片和改進(jìn)磁路部分之間的安置關(guān)系的側(cè)視圖,圖19是說明構(gòu)成圖9所示的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中的線圈固定基片和改進(jìn)磁路部分之間的安置關(guān)系的平面圖,圖20是說明圖18和圖19所示的裝在線圈固定基片上的聚焦線圈和改進(jìn)磁路部分之間的安置關(guān)系的前視圖,圖21是說明圖18和圖19所示的裝在線圈固定基片上的跟蹤線圈和改進(jìn)磁路部分之間的安置關(guān)系的前視圖,圖22是說明線圈固定基片和具有兩個(gè)磁極的磁鐵之間的安置關(guān)系的側(cè)視圖,圖23是說明聚焦線圈和具有兩個(gè)磁極的磁鐵之間的安置關(guān)系的側(cè)視圖,圖24是說明跟蹤線圈和具有兩個(gè)磁極的磁鐵之間的安置關(guān)系的側(cè)視圖,圖25是說明線圈固定基片和使用多個(gè)單磁極磁鐵的磁路的安置關(guān)系的側(cè)視圖,圖26是說明聚焦線圈和使用多個(gè)單磁極磁鐵的磁路的安置關(guān)系的前視圖,圖27是說明跟蹤線圈和使用多個(gè)單磁極磁鐵的磁路的安置關(guān)系的前視圖,
圖28是說明磁路、聚焦線圈和跟蹤線圈的安裝關(guān)系的平面圖,圖29是說明磁路、聚焦線圈和跟蹤線圈的安裝關(guān)系的橫截面圖,圖30是說明聚焦線圈和跟蹤線圈的安裝的示意圖,圖31是說明聚焦線圈和跟蹤線圈的安裝的簡(jiǎn)略截面圖,圖32是說明磁路、聚焦線圈和跟蹤線圈之間安裝關(guān)系的側(cè)面圖,圖33是說明磁路、聚焦線圈和跟蹤線圈之間安裝關(guān)系的側(cè)面圖,圖34是說明磁路、聚焦線圈和跟蹤線圈之間安裝關(guān)系的側(cè)面圖,圖35是說明磁路、聚焦線圈和跟蹤線圈之間安裝關(guān)系的側(cè)面圖,圖36是說明磁路的磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)能量分布的簡(jiǎn)略平面圖,圖37是說明磁路的磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)能量分布的簡(jiǎn)略側(cè)視圖,圖38是說明磁路的磁軛部分的平面圖,圖39是說明磁路的磁軛部分的側(cè)視圖,圖40圖說明磁路的磁軛部分的前視圖,圖41是說明磁路的磁軛部分的平面圖,圖42是說明磁路部分的磁軛部分的另外一個(gè)側(cè)視圖,圖43是說明磁路部分的磁軛部分的另外一個(gè)前視圖,圖44是說明利用多個(gè)具有兩個(gè)磁極的磁鐵的磁路的磁軛部分平面圖,圖45是說明利用多個(gè)具有兩個(gè)磁極的磁鐵的磁路的磁軛部分側(cè)視圖,圖46是說明利用多個(gè)具有兩個(gè)磁極的磁鐵的磁路的磁軛部分平面圖,圖47是說明構(gòu)成如圖9的實(shí)施例所示的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中的線圈固定基片的另外一例的前視圖,圖48是說明構(gòu)成如圖9的實(shí)施例所示的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中的線圈固定基片和線圈固定基片所用的彈性支承件的進(jìn)一步例子的前視圖,
圖49是說明如圖42所示的線圈固定基片所用的彈性支承件的前視圖,圖50是說明與在如圖47所示的線圈固定基片上的彈性支承件相連接的固定槽的平面圖,圖51是說明與在如圖48所示的線圈固定基片上的彈性支承件相連接的固定槽的側(cè)視圖,圖52是說明利用靈活的印刷電路板用于聚焦和跟蹤線圈之間連接的一種物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的透視圖,圖53是說明另外一種構(gòu)成如圖52所示的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中的線圈架的透視圖,圖54是說明直接用彈性支承件支承線圈架的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的透視圖,圖55是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的光學(xué)傳感器的透視圖,圖56是說明在圖55中所示的光學(xué)傳感器所用的光發(fā)射/接收復(fù)合單元的透視57是說明光發(fā)射/接收復(fù)合單元和反射鏡的安置的側(cè)視圖,圖58是說明光發(fā)射/接收復(fù)合單元和物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中所提供的物鏡的安置側(cè)視圖,圖59是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的一種改進(jìn)的光學(xué)傳感器的透視圖,圖60是說明利用全息圖和反射鏡的光發(fā)射/接收復(fù)合單元的安置的側(cè)視圖,圖61是說明利用全息圖的光發(fā)射/接收復(fù)合單元的光盤的回波檢測(cè)情況的透視圖。
參照附圖,對(duì)本發(fā)明的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置和光學(xué)傳感器詳細(xì)說明。
首先說明物鏡驅(qū)動(dòng)裝置20。物鏡驅(qū)動(dòng)裝置20包括一個(gè)物鏡21和一個(gè)線圈架,如圖9所示。物鏡21將作為光源的半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光束會(huì)聚到光盤的信號(hào)記錄表面上并且接收從光盤反射回來的光。物鏡21安裝在線圈架22一端。物鏡21和線圈架22構(gòu)成活動(dòng)單元。
線圈架22由合成樹脂,如聚苯乙烯,塑制而成。線圈架22有一個(gè)在其中部具有方形開空23的主線圈架部分24,和如圖9和圖10所示的從主線圈架部分24的上邊凸出的物鏡安裝部分25。物鏡21安裝于在物鏡安裝部分25中部形成的固定插槽26中。用于透射由半導(dǎo)體激光器入射到物鏡21的光束和通過物鏡21傳播的從光盤反射回來的光的光透射孔形成安裝槽26的底面。
在主線圈架部分24的兩個(gè)相對(duì)的邊的中心部分形成橫截開孔23的線圈固定插槽27,27。當(dāng)凹槽平行于安裝在物鏡安裝盤25上的物鏡21的光軸從主線圈部分24的上端面向下端面延伸時(shí),形成這些線圈固定插槽27,27,如圖10所示。
通過線圈插槽27,27,一個(gè)由平板形的矩形線圈安裝盤28固定在線圈架22上。線圈安裝盤28是一個(gè)玻璃環(huán)氧樹脂或合成樹脂形成的板。線圈安裝盤28是以長(zhǎng)矩形板的形式形成,制成一定的尺寸,使得當(dāng)盤28通過插在線圈固定盤插槽27,27而固定在線圈架22上時(shí),它能從主線圈架部分24的兩邊伸出到兩邊28a,28b,如圖9所示。
在線圈安裝盤28的一側(cè),固定著一個(gè)由一對(duì)平矩形線圈部分29,30形成的聚焦線圈31,而在板28的相反一側(cè),固定著一個(gè)由一對(duì)平矩形線圈部分32,33形成的跟蹤線圈34,如圖12所示。即,通過腐蝕沉積在線圈安裝盤28上的銅箔,以矩形線圈的形式,由線圈部分29,30組成的聚焦線圈31和由線圈部分32,33組成的跟蹤線圈34形成在玻璃環(huán)氧樹脂線圈安裝盤28上。由線圈部分29,30組成的聚焦線圈31和由線圈部分32,33組成的跟蹤線圈34在線圈安裝盤28上安裝成平板形線圈。
不用腐蝕的方式形成線圈,由線圈部分29,30形成的聚焦線圈31和由線圈部分32,33形成的跟蹤線圈34,只要是矩形平板形就可因此可以將做線圈用的線狀材料繞成矩形而制成。線圈部分29,30,31,32,如果是由做線圈用的線狀料繞成,用一種粘劑將其連接到線圈安裝盤28的一邊和相反的一邊。
這樣裝有聚焦線圈31和跟蹤線圈34的線圈安裝盤28,插在線圈固定盤插槽27,27中。線圈安裝盤28在固定于其裝有聚焦線圈31和跟蹤線圈34的線圈表面平行于固定在線圈架22的物鏡21光軸的線圈架22上的位置。為了將線圈安裝盤28固定在線圈架22上,將粘劑預(yù)先涂在線圈固定盤插槽27,27上。
若不借助于粘劑進(jìn)行固定,可以通過事先將合成樹脂線圈安裝盤28放在用于塑制線圈架22的金屬模具中,通過注入澆鑄的辦法,將線圈安裝盤28同時(shí)與線圈架22固定。
為了防止在將線圈安裝盤28固定在線圈架22時(shí),物鏡21受到損壞,將線圈安裝盤28固定在線圈架22上后,再將物鏡21裝在物鏡安裝部分25上。
此時(shí)裝有線圈安裝盤28和物鏡21的線圈架22,以懸臂式由多個(gè)直的彈性支持件35形成的支承器39支承,例如導(dǎo)線。支承器39固定在形成在組成磁路部分36的磁軛37上的支承器固定部分38上。此時(shí),線圈架22的兩邊都由支承器39的一對(duì)彈性支持桿35支承著。結(jié)果是線圈架22與作為彈性偏轉(zhuǎn)部分的彈性支承件35一起,可在平行于物鏡21的光軸方向上移動(dòng),如圖9中所示的箭頭F,即在所謂的聚焦方向上,并且可以在垂直于物鏡21的光軸的方向上移動(dòng),如圖9中所示的箭頭T,即在所謂的跟蹤方向上。
彈性支承件35可以由直金屬導(dǎo)線或?qū)щ姴牧现瞥?,如金屬簧片。為了由四個(gè)彈性支承件支承線圈架22,在整體固定在線圈架22上的線圈安裝盤28的主線圈部分24的兩個(gè)側(cè)邊形成兩個(gè)端柄28a,28b,四個(gè)四個(gè)彈性支承件的一端插在插孔19中。在靠近線圈安裝盤28端柄28a,28b角上,互相并列地形成兩個(gè)彈性支承件插槽。從聚焦線圈31和跟蹤線圈34的線圈端引出的連接端部分40,形成在彈性支承件插孔19的附近。彈性支承件35的一端35a插在彈性支承件插孔19中,并由焊錫將其固定在線圈安裝盤28上的連接端40上。焊錫可以確保連接端40和由導(dǎo)電材料制成的彈性支承件35的電連接。
因?yàn)槿绻?dāng)彈性支承件與連接端40電連接時(shí),彈性支承件被固定在線圈安裝盤28上是足夠牢固的,可以用導(dǎo)電膠取代焊錫41。
如上所述,通過線圈安裝盤28其一端裝有線圈架22的四個(gè)彈性支承件35的另一端35b,由支承器39牢固地支承著。支承器39在兩端都有固定孔42,在每一固定孔放置由粘質(zhì)彈性材料組成的減振器43,用來阻止或減輕振動(dòng),如圖9所示。彈性支承件35的相反端35b插入減振器中,以便由支承器39可靠地支承。因此彈性支承件35的相反端35b通過減振器43由支承器39固定和支承。結(jié)果是,當(dāng)物鏡21移動(dòng)時(shí),可以通過抑制共振,使彈性支承件的引起的不必要振動(dòng)快速地衰減,同時(shí),物鏡21可以良好地響應(yīng)聚焦和跟蹤誤差信號(hào)而進(jìn)行動(dòng)作。
由支承器39通過減振器43牢固地支承的彈性支承件35的相反端35b,與靈活的易印刷電路板44相連接,印刷電路板44與物鏡驅(qū)動(dòng)控制電路依次相連,圖未示出。印刷電路板44安裝在支承器39的背面,與裝有線圈架的一邊相對(duì)。為了實(shí)現(xiàn)彈性支承件35與印刷電路板44的電連結(jié),彈性支承件35的相反一端插在形成于印刷電路板44連接端的通孔中,而且通過焊錫或類似地導(dǎo)電粘劑,將彈性支承件35的相反一端與印刷電路板44連接端連接在一起。
彈性支承件35的端35a,35b插入在線圈安裝盤28上開孔19和左印刷電路板44上通孔44a,以便與印刷電路板44電連接,結(jié)果是彈性支承件35和彈性支承件35及印刷電路板44的電和機(jī)械連接可以得到可靠地提高。
線圈安裝盤28上的通孔19和靈活的印刷電路板44上的通孔44a在外形上都是圓的。當(dāng)彈性支承件35通過焊錫41或?qū)щ娬硠┡c印刷電路板44連接時(shí),在一個(gè)彈性支承件35和彈性支承件插孔19之間和通孔44a和彈性支承件35之間的產(chǎn)生一個(gè)不允許焊錫41或?qū)щ娬硠┣秩氲拈g隙。彈性支承件35的端35a,35b插入在線圈安裝盤28上打的開孔19和在靈活的印刷電路板44上打的通孔44a后,使用焊錫41或?qū)щ娬硠?,使彈性支承?5的端35a,35b與印刷電路板44上的連接端相連。通過使用焊錫41或?qū)щ娬硠椥灾С屑?5的端35a,35b連接到印刷電路板44和作為支承裝置的線圈安裝盤28上,有可能將每一彈性支承件35的長(zhǎng)度正確地設(shè)置為L(zhǎng)1,因?yàn)榭梢砸跃€圈安裝盤28的外表面和印刷電路板44為參照,正確地設(shè)置每一彈性支承件35的長(zhǎng)度L1。
磁軛37構(gòu)成磁路部分36,磁軛37包括裝有由多個(gè)彈性支承件35支承線圈架22的支承器39的支承器固定部分38。磁軛37在其中部有一對(duì)豎直片45,46,如圖10所示。豎直片45,46的相對(duì)面分別與磁鐵47,48固定在一起。這些磁鐵47,48與裝在線圈安裝基片26上的聚焦線圈31和跟蹤線圈34一起作用,產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)物鏡21在平行于和垂直于物鏡21的光軸的方向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。
設(shè)計(jì)用來固定磁鐵47,48的支承器部分38豎直地形成在磁軛37的背面,并平行于豎直片45,46。支承器39通過將在其兩邊形成的安裝固定部分39a,39b固定到支承器安裝部分38的兩個(gè)側(cè)邊而安裝到磁軛37上。當(dāng)支承器39以這種方式安裝在磁軛35上時(shí),裝有磁鐵47,48的豎直片45,46進(jìn)入形成在線圈架37上的通孔23中。線圈安裝盤28安置在豎直片45,46和聚焦線圈31之間,而跟蹤線圈34安置在磁鐵47,48之間的磁力區(qū)中,如圖13所示。這就實(shí)現(xiàn)了如圖9所示的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置。
下面說明提供在線圈安裝盤28上的聚焦線圈31和跟蹤線圈34的安裝和裝有與聚焦線圈31相對(duì)的磁鐵47,48的磁軛37和跟蹤線圈34和裝有磁鐵47,48的豎直片45,46的安裝。
以矩形平板的形狀形成構(gòu)成聚焦線圈31的每一線圈29,30,如圖11所示。矩形平板的長(zhǎng)邊由水平部分29a,29b或30a,30b構(gòu)成,延伸平行于線圈安裝盤28的軸向,這個(gè)方向垂直于安裝在線圈架22的物鏡21的光軸,而其短邊由垂直部分29c,29d,30c,30d構(gòu)成,延伸平行物鏡21的光軸并平行于線圈安裝基片28的延伸平行于物鏡21的光軸的短邊。線圈部分29,30以彼此相反的方向繞制而成。線圈部分29,30彼此靠近并列安裝在線圈安裝基片28的側(cè)邊上,之間有一小空隙。線圈部分29,30是各有一長(zhǎng)度的矩形形狀。因此,當(dāng)物鏡21在垂直于光軸的跟蹤方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),垂直部分29c,29d,30c,30d不對(duì)著由磁鐵47,48形成的磁力區(qū)G1的內(nèi)部。即,垂直部分29c,29d和30c,30d之間的距離W1設(shè)置成至少應(yīng)等于磁鐵47,48的寬度W2乘以物鏡1在跟蹤方向上的移動(dòng)量的長(zhǎng)度。原因是,如果垂直部分29c,29d,30c,30位于由磁鐵47,48形成的磁力區(qū)G1內(nèi)時(shí),由加到聚焦線圈29,30上的驅(qū)動(dòng)電流產(chǎn)生一個(gè)不需要的驅(qū)動(dòng)力,而不是用于在平行于物鏡1的光軸方向驅(qū)動(dòng)物鏡的驅(qū)動(dòng)力。
組成跟蹤線圈34的線圈部分32,33以矩形平板的方式形成,有作為矩形板的長(zhǎng)邊的垂直部分32a,32b,33a,33b,也有作為矩形板的短邊的水平部分32c,32d,33c,33d,如圖12所示。垂直部分32a,32b,33a,33b平行于線圈安裝盤28的短邊,線圈安裝盤28的短邊平行于安裝在線圈架22的物鏡21的光軸,而水平部分32c,32d,33c,33d平行于線圈安裝盤28的長(zhǎng)邊,線圈安裝盤28的長(zhǎng)邊垂直于安裝在線圈架22的物鏡21的光軸。以多個(gè)相反繞制方向繞成線圈部分32,33。線圈部分32,33并列安裝在線圈安裝基片的相對(duì)側(cè)面上,在相臨垂直部分32a,33a之間有一小的間隔,如圖12所示。線圈部分32,33以矩形平板的方式形成,各有一長(zhǎng)度,因此,當(dāng)物鏡21在垂直于光軸的跟蹤方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),水平部分32c,32d,33c,33d沒有對(duì)著由磁鐵47,48形成的磁力區(qū)G1的內(nèi)部。即,安置組成跟蹤線圈34的線圈部分32,33,使水平部分32c,32d和水平部分33c,33d之間的距離W3至少應(yīng)等于磁鐵47或48的高度H1乘以物鏡1在跟蹤方向上的移動(dòng)量。線圈部分32,33固定在線圈基片28上,因此互相靠近的垂直部分32a,33a成層放置在互相靠近的聚焦線圈31的水平部分29a,30a的中部。
如上所述的裝有跟蹤線圈34的線圈固定基片28,固定在如上所述的線圈架22上,而線圈架22通過支承器39固定在磁路部分36上。彼此接近的聚焦線圈31的線圈部分29,30的水平部分29a,30a和彼此接近的跟蹤線圈34的線圈部分32,33的垂直部分32a,33a位于由磁鐵47,48所形成的磁力區(qū)G1內(nèi)的公共磁通量Bg中,如圖11和12所示。
磁鐵47,48沿厚度方向被磁化成單性磁極。對(duì)磁鐵47,48進(jìn)行磁化,使其彼此相對(duì)的兩邊被磁化成相反極性,如圖13所示。
對(duì)應(yīng)于聚焦誤差信號(hào)的控制電流通過導(dǎo)電彈性支承稈35加到組成聚焦線圈31的線圈部分29,30上。流入彼此接近的線圈部分29的水平部分29a,30a的電流I1或I2和由磁鐵47,48輻射到磁力區(qū)G1中的磁通量Bg相互作用,產(chǎn)生一個(gè)在平行于物鏡21的光軸的方向上驅(qū)動(dòng)線圈架22的驅(qū)動(dòng)力。在這個(gè)驅(qū)動(dòng)力作用下,移動(dòng)線圈架22,連同作為彈性偏轉(zhuǎn)部分的彈性支承稈35一起在平行于物鏡21的光軸的方向上移動(dòng)。這樣物鏡21在平行于其光軸的方向上移動(dòng),如圖9的箭頭F所示,由物鏡21對(duì)來自光源的光束實(shí)現(xiàn)聚焦控制。
以多個(gè)相反繞制方向繞成組成聚焦線圈31的線圈部分29,30。如以相同方向流入的驅(qū)動(dòng)電流I1或I2,加到這些線圈部分29,30上,電流以相同方向流入水平部分29a,30a。
對(duì)應(yīng)于跟蹤誤差信號(hào)的控制電流通過導(dǎo)電彈性支承稈35加到組成跟蹤線圈34的線圈部分29,30上。流入互相接近的線圈部分32的垂直部分32a,33a的電流I1或I2和由磁鐵47,48輻射到磁力區(qū)G1中的磁通量相互作用,產(chǎn)生一個(gè)在垂直于物鏡21的光軸的方向上驅(qū)動(dòng)線圈架22的驅(qū)動(dòng)力。這使線圈架22在垂直于物鏡21的光軸的方向上移動(dòng),這樣,物鏡21在和如圖9的箭頭T相同的方向移動(dòng),用來由物鏡21對(duì)來自光源的光束完成跟蹤控制。
與組成聚焦線圈31的線圈部分29,30相似,組成跟蹤線圈34的線圈部分32,33以多個(gè)相反繞制方向繞成。如果以相同方向流入的驅(qū)動(dòng)電流I1或I2,加到這些線圈部分32,33上,電流以相同方向流入水平部分32a,33a。
在線圈安裝盤28的低邊和磁軛37的上表面之間,有一個(gè)與最大沖程1s相等的間隔,如圖13所示。沖程1s是這樣的一個(gè)沖程聚焦線圈31在圖9所示的箭頭F方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),不破壞物鏡21在圖9所示的F方向上的運(yùn)動(dòng)。
由平板形線圈部分29,30形成的聚焦線圈31和由平板形線圈部分32,33形成的跟蹤線圈34被固定在線圈固定基片28上,線圈固定基片28依次固定在線圈架22上。結(jié)果是,聚焦線圈31和跟蹤線圈34在整體上可能位于面對(duì)著磁鐵47,48的磁路部分36的邊上,因此,不會(huì)有由磁路36雜亂磁力線產(chǎn)生不需要驅(qū)動(dòng)力的危險(xiǎn)。聚焦線圈31和跟蹤線圈34可以容易地相對(duì)于線圈架22精確安裝,使得線圈架22的重力的中心可以正確地設(shè)置,以實(shí)現(xiàn)物鏡21的穩(wěn)定驅(qū)使運(yùn)動(dòng)。
在上面所述的磁路部分36中,豎直片45,46安裝在磁軛37上,以便互相平行,并且被磁化成單性磁極的磁鐵47,48安裝在豎直片45,46外端的正對(duì)面上。這樣與聚焦線圈31和跟蹤線圈34一起作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的有效磁通Bg,僅是輻射在由磁鐵47,48形成的磁力區(qū)的磁通量。與有效磁通Bg一起作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的聚焦線圈31和跟蹤線圈34的唯一部分僅是位于磁力區(qū)G1中的線圈部分32,33的垂直部分32a,33a和臨近的線圈部分32,33的水平部分29a,30a的一邊。
為了提高至少用來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的聚焦線圈31的利用效率,在裝有磁鐵47,48的磁軛的豎直片45,46的表面的低端形成凸出部分45a,45b和凸出部分46a,46b,因此這些凸出部分對(duì)著不與磁鐵47,48面對(duì)的聚焦線圈31的線圈部分29,30的相反水平部分29a,30a,如圖14和15所示。這些凸出部分45a,45b以大致等于磁鐵47,48的高度W4的寬度彎曲。凸出部分45a,46a間的間隔和凸出部分45b,46b之間的間隔在線圈部分29,30的相對(duì)水平部分29a,30a的區(qū)域形成了磁力區(qū)G2,G3,如圖17和18所示。這些磁力區(qū)G2,G3大致等于由磁鐵47,48形成的磁力區(qū)G1。在磁力區(qū)G2,G3之間,由磁鐵47,48產(chǎn)生的磁通量比較密集,因此產(chǎn)生作用于線圈部分29,30的相反水平部分29a,30a的磁通量Bg1,Bg2。由凸出部分45a,45b和凸出部分46a,46b確定的磁力區(qū)G2,G3之間的磁通量Bg1,Bg2和流入位于磁力區(qū)G2,G3的線圈部分29,30的相對(duì)水平部分29a,30a的電流的相互作用,產(chǎn)生在平行于物鏡21的光軸方向上使線圈架22移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力,從而,提高了用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的聚焦線圈31的利用效率。
輻射到由凸出部分45a,45b和凸出部分46a,46b確定的磁力區(qū)G2,G3的磁通量Bg1,Bg2和輻射在磁47,48間的磁通量Bg在方向上相反。雖然如此,當(dāng)單向驅(qū)動(dòng)電流加到組成聚焦線圈31的線圈部分29,30上時(shí),流入矩形線圈部分29,30的相對(duì)水平部分29b,30b的電流和和流入水平方向部分29a,30a的電流的方向也相反,如圖15所示。由磁力區(qū)G2,G3磁通量Bg1,Bg2和流入位于磁力區(qū)G2,G3的相對(duì)水平部分29b,30b的電流相互作用產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力和由流入水平方向29a,30a的電流與輻射在磁47,48間的間隔中的磁通量Bg相互作用,在同一方向上產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力。因此,增加了所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力和加到聚焦線圈31上的驅(qū)動(dòng)電流的比值,從而可實(shí)現(xiàn)了物鏡驅(qū)動(dòng)裝置的功率節(jié)省。
如果這樣設(shè)計(jì)磁軛37使相對(duì)著組成聚焦線圈31的線圈部分29,30的相對(duì)水平部分29b,30b的凸出部分45a,45b和凸出部分46a,46b安裝在豎直片45,46上,用來確定作用于水平部分32c,32d的相對(duì)水平部分29b,30b上磁通量Bg1,Bg2的磁力區(qū)G2,G3,那么,組成安裝于線圈安裝基板28上的跟蹤線圈34的線圈32,33的水平部分32c,32d,33c,33d的一部分位于磁力區(qū)G2,G3內(nèi),其中聚焦線圈31成層放置在線圈安裝基板28上。通過流入線圈部分32,33的水平部分32c,32d和水平部分33c,33d的電流的相互作用,在平行于物鏡21的光軸方向上產(chǎn)生使線圈架22移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。然而,由于組成跟蹤線圈34的線圈部分32,33以多個(gè)相反繞制方向繞成,當(dāng)單電流加到線圈部分32,33上時(shí),流入水平部分32c,32d和水平部分33c,33d的電流的方向相反,如圖16所示。因此,由流入線圈部分32,33的水平部分32c,32d和水平部分33c,33d的驅(qū)動(dòng)電流和磁力區(qū)G2,G3內(nèi)的磁通量Bg1,Bg2相互作用產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力在相反的方向上作用,從而互相對(duì)消。這樣,由流入聚焦線圈31的線圈部分29,30驅(qū)動(dòng)電流和磁路36的磁通量Bg1,Bg2相互作用產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力不會(huì)受到明顯的影響。
選擇磁路部分36的聚焦線圈31和跟蹤線圈34的布置,以提高聚焦線圈31,40的利用效率。為提高跟蹤線圈34的利用效率和加到聚焦線圈31和跟蹤線圈34的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)效率,聚焦線圈31和跟蹤線圈34安置和磁路36的安置可設(shè)計(jì)成如圖19和20所示。
下面說明磁路36的安置。磁路36的在裝有磁鐵47,48的豎直片45,46的表面的上端和下端,有緊臨相對(duì)的水平凸出部分45a,45b和46a,46b,如圖15所示,用來形成如圖20所示的磁力區(qū)G2,G3。在裝有磁鐵47,48的豎直片45,46的表面的兩邊形成互相相對(duì)垂直凸出部分45e,45f和46e,46f,如圖20所示。凸出部分45e,45f和凸出46e,46f分別形成磁力區(qū)G4和G5。
在線圈安裝基片28的一側(cè)邊和其相對(duì)側(cè)邊上,形成一對(duì)組成聚焦線圈31的線圈部分29,30和另外一對(duì)組成跟蹤線圈34的線圈部分32,33。組成聚焦線圈31的線圈部分29,30以矩形平板的方式繞制而成,有一對(duì)平行于線圈安裝盤28板的軸向的水平部分29a,29b,30a,30b和一對(duì)平行于線圈安裝盤28板短邊的垂直部分32c,32d,33c,33d,如圖20所示。線圈部分29,30安置于線圈安裝盤28板的一側(cè),水平部分29a,30a臨靠在一起。線圈部分29,30設(shè)計(jì)成一定的尺寸,使緊臨的水平部分29a,30a位于由磁鐵47,48形成的磁力區(qū)G1的中部,同時(shí),線圈29的相對(duì)一邊29b位于由垂直凸出部分45a和46a形成的磁力區(qū)G2中,而線圈30的相對(duì)一邊30b位于由相對(duì)水平凸出部分45b和46b形成的磁力區(qū)G3中。
線圈部分29,30以一定的寬度W4形成,使得當(dāng)物鏡21在垂直于光軸的跟蹤方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),即在垂直于光軸的方向,垂直部分29c,29d或30c,30d不對(duì)著由凸出部分45e,45f和46e,46f形成的磁力區(qū)G4和G5中。
在線圈安裝基片28的一側(cè)邊,形成一對(duì)組成跟蹤線圈34的線圈部分32,33繞成平板形狀,有一對(duì)垂直部分32a,32b,33a,33b和一對(duì)水平部分32c,32d,33c,33d,如圖21所示。垂直部分32a,32b,33a,33b平行于垂直于軸向的線圈安裝基片盤28的短邊,而水平部分32c,32d,33c,33d平行于線圈安裝基片盤28的軸向。線圈部分32,33安置在線圈安裝基片盤28的相對(duì)表面上,垂直水平部分32a,33a相臨在一起。組成跟蹤線圈34的線圈部分32,33設(shè)計(jì)成一定的尺寸,使緊臨的垂直部分32a,33a位于由磁鐵47,48形成的磁力區(qū)G1的中部,同時(shí),線圈32的相反垂直部分32b位于由垂直凸出部分45e和46e形成的磁力區(qū)G4中,而相對(duì)線圈33的相對(duì)垂直一邊33b位于由相對(duì)垂直凸出部分45f和46f形成的磁力區(qū)G5中。
組成跟蹤線圈34的線圈部分32,33以一定的高度H2形成,使得當(dāng)物鏡21在聚焦方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),即在平行于其光軸的方向上,水平部分32c,32d,33c,33d不至于面對(duì)著由水平凸出部分45a,45b,46a和46b形成的磁力區(qū)G2和G3中,如圖21所示。
通過如上所述的方式來安裝聚焦線圈31,跟蹤線圈34和磁路部分36,使得組成聚焦線圈31的線圈部分29,30對(duì)著磁通量Bg,Bg1和Bg2集中的磁力區(qū)G1,G2和G3的內(nèi)部。也使得組成跟蹤線圈34的線圈部分32,33的垂直部分32a,32b,33a,33b對(duì)著磁通量Bg,Bg3和Bg4集中的磁力區(qū)G1,G4和G5的內(nèi)部。
因此,可以提高組成聚焦線圈31的線圈部分29,30和組成跟蹤線圈34的線圈部分32,33的垂直部分32a,32b,33a,33b的利用效率,同時(shí),也增大了根據(jù)加到聚焦線圈31和跟蹤線圈34上的電流而產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力。
上述的磁路部分36采用了被磁化成單磁極的磁鐵47,48,然而,聚焦線圈31的利用效率至少可以通過采用磁化成雙磁極的磁鐵147,148而得到提高。
參照?qǐng)D22,將說明用磁化成雙磁極的磁鐵147,148組成磁路部分36的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。為簡(jiǎn)單起見,和磁路共有的,用同一數(shù)字和說明表示的部分和器件就省略了。磁鐵147,148被磁化成雙磁極,其磁化方向在平行于物鏡21的軸向的高的中心部分相反。這些磁鐵147,148在高的方向上具有不同方向和并列放置的第一磁化部分147a、148a和第二磁化部分147b,148b,如圖22所示。磁鐵147,148彼此相對(duì)被安裝在一對(duì)組成磁軛37的相互正對(duì)的豎直片47,48的內(nèi)側(cè)邊上,磁鐵147,148的第一磁化部分147a、148a形成第一磁力區(qū)G10,磁鐵147,148的第二磁化部分形成第二磁力區(qū)G20。由于第一磁化部分147a、148a和第二磁化方向147b,148b以相反的方向被磁化,方向分別相反的磁通量Bg1和磁通量Bg2輻射到第一磁力區(qū)G10和第二磁力區(qū)G20中。
用于磁路36的聚焦線圈131是由單一矩形平板形成的單線圈部分51形成。即,聚焦線圈131的線圈部分51以矩形平板的方式繞制而成,有一對(duì)平行于線圈安裝盤28的軸向的水平部分51a,51b和一對(duì)平行于線圈安裝盤28板短邊的垂直部分51c,51d。線圈部分51提供在安裝盤28板的一側(cè)。線圈部分51設(shè)計(jì)成一定的尺寸,使其水平部分51a放置于由第一磁化部分147a、148a形成的第一磁力區(qū)G10的內(nèi),而其相對(duì)水平部分51b放置于由第二磁化部分147b、148b形成的第二磁力區(qū)G20內(nèi)。
線圈部分51以一定的寬度形成,使得當(dāng)物鏡21在垂直于其光軸的聚焦方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),垂直部分51c,51d不位于第一磁力區(qū)G10和第二磁力區(qū)G20內(nèi)。特別是,選擇垂直部分51c和51d件的寬度W4,使之等于磁鐵47,48的寬度W20乘以物鏡21在跟蹤方向上的移動(dòng)量。
當(dāng)單向電流I10,I20加到組成線圈131的線圈部分51上時(shí),流入水平部分51a,51b的電流的反向。然而,由于第一磁化部分和第二磁化部分147a,147b,148a,148b是沿其高在不同的方向上磁化的,在第一磁力區(qū)和第二磁力區(qū)內(nèi)的磁通量Bg1,Bg2也相互反向。因此,驅(qū)動(dòng)電流加到線圈部分51上時(shí),利用線圈部分51的兩個(gè)水平部分51a,51b,在聚焦方向上,即在平行于物鏡21的光軸的方向上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。
跟蹤線圈134由一對(duì)面對(duì)磁鐵147,148的第一磁化部分147a,148a而安置的線圈部分52,53和一對(duì)面對(duì)磁鐵147,148的第二磁化部分147b,148b而安置的線圈部分54,55組成,如圖24所示。這些線圈部分52,53,54和55以平板形繞制而成,并由幾對(duì)平行于和線圈安裝基片28的軸向相垂直的短邊垂直部分52a,52b,53a,53b,54a,54b,55a,55b,和平行于線圈安裝基片28的軸向的幾對(duì)水平部分52c,52d,53c,53d,54c,54d,55c,55d,如圖24所示。面對(duì)第一磁化部分147a,148a而安置的線圈部分52,53和面對(duì)第二磁化部分147b,148b而安置的線圈部分54,55,固定在線圈安裝基片28的相反一邊上,垂直部分52a,53a,54a,55a互相靠在一起。形成跟蹤線圈134的線圈對(duì)52,53,54,55被設(shè)計(jì)成一定的尺寸,使得互相鄰近的垂直部分52a,53a,54a,55a位于由第一磁化部分147a,148a和第二磁化部148a,148b形成的第一和第二磁力區(qū)G10,G20內(nèi),而相對(duì)部分52b,53b,54b,55b位于第一和第二磁力區(qū)G10,G20外。
在圖22-24所示的實(shí)施例中,具有不同極化方向的兩個(gè)磁化部分安裝在單磁鐵147,148上。在圖22-24所示的實(shí)施例的改進(jìn)方案中,如圖25-27所示,和圖22-24所示的相同的部分用同一數(shù)字來表示。也有可能和第一磁化部分247a,248a及第二磁化部147a,148b一起配置分別被磁化成同一極性的磁鐵247,248,249和250。在這種情況下,磁鐵247,248,249和250被磁化成如圖25所示的不同磁化方向。和如圖22-24所示的實(shí)施例同樣的方式,產(chǎn)生在聚焦方向和跟蹤方向上使物鏡21移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。
作為簡(jiǎn)易實(shí)施例的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置必不可缺少的一部分,磁路部分有一套安置在磁軛37的互相面對(duì)豎直片46,47上的磁鐵47,48的磁力區(qū)中,交迭線圈安裝基片28,28,如圖28和29所示。其每邊裝有聚焦線圈31和跟蹤線圈34線圈的線圈安裝基片28,28由裝有跟蹤線圈的邊通過非導(dǎo)電粘合劑重疊粘接在一起。為簡(jiǎn)單起見,在圖28和29中沒有示出安裝基片28,28。
在磁路部分36的磁鐵47,48的磁力區(qū)中,有互相連在一起重迭的跟蹤線圈34,34,聚焦線圈31,31放置在跟蹤線圈34,34的兩邊。
這些聚焦線圈31,31和跟蹤線圈34,34的排列成四層的結(jié)構(gòu),其中聚焦線圈31,31和跟蹤線圈34,34關(guān)于跟蹤線圈34,34的重疊表面面對(duì)稱。聚焦線圈31,31和跟蹤線圈34,34的設(shè)置成相同的匝數(shù)。
參照?qǐng)D28,29和31,在下面詳細(xì)說明由具有聚焦線圈31,31和跟蹤線圈34,34的磁路部分36的聚焦線圈31,31產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力FFCS和由跟蹤線圈34,34產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力FTRK。
軸X-X’,Y-Y’Z-Z’通過磁力區(qū)G1的中心并互相正交。在這些軸的交點(diǎn)上,有相互重疊且攜帶著聚焦線圈31,31和跟蹤線圈34,34的線圈安裝基片28,28的一個(gè)重心P。在圖31中,各個(gè)X-X’,Y-Y’軸位于為1/2Lg磁力區(qū)長(zhǎng)度處,Lg為由磁鐵47,48形成的磁力區(qū)的長(zhǎng)度。
在圖31中,斷線表示由磁鐵47,48產(chǎn)生的磁通量Bg的密度。面向著磁鐵47,48時(shí),磁通量Bg變強(qiáng),而接近磁力區(qū)G1的中心時(shí),磁通量Bg變?nèi)?。因此,在磁力區(qū)G1中,以軸X-X’,Y-Y’Z-Z’為中心,對(duì)稱地形成由磁鐵47,48產(chǎn)生的磁場(chǎng)的密度。
在圖31中,從側(cè)端看,具有四層結(jié)構(gòu)的聚焦線圈31,31和跟蹤線圈34,34分別相當(dāng)于第一層到第四層。由這些線圈產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力表示為FFCS(1〕,F(xiàn)FCS(2),F(xiàn)FCS(3),F(xiàn)FCS(4)。
如果從聚焦線圈31,31到Z-Z’軸的距離表示為ΔXFCS(1)ΔXFCS(2),ΔXFCS(1)=ΔXFCS(4)。
因?yàn)橛纱盆F47,48產(chǎn)生的磁通量Bg的密度對(duì)稱于作為中心的Z-Z’軸,與在磁力區(qū)G1中聚焦線圈31,31相交的磁通量的幅度是相同的。線圈匝數(shù)相同的聚焦線圈31,31,被饋入相同密度的電流。因而,F(xiàn)FCS(1)=FFCS(4)由聚焦線圈31,31產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力FFCS是FFCS(1)和FFCS(4)的合成力,表示為FFCS=FFCS(1)+FFCS(4)因此,聚焦線圈31,31產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力FFCS一齊作用在重心P。
如果跟蹤線圈34,34到Z-Z’軸的距離表示為ΔXTRK(2)ΔXTRK(3),ΔXTRK(2)=ΔXTRK(3)。
因?yàn)橛纱盆F47,48產(chǎn)生的磁通量Bg的密度對(duì)稱于作為中心的Y-Y’軸,與在磁力區(qū)G1中跟蹤線圈34,34相交的磁通量的密度是相同的。跟蹤線圈34,34有相同線圈匝數(shù),因此它們被加上相同的電流密度。
因此,F(xiàn)TRK(2)=FTRK(3)由跟蹤線圈34,34產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力FTRK是FTRK(2)和FTRK(3)的合力,表示為
FTRK=FTRK(2)+FTRK(3)因此,跟蹤線圈34,34產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力FTRK一齊作用在重心P。
根據(jù)上面所述的磁路部分36,其中聚焦線圈31,31和跟蹤線圈34,34以Z-Z’軸對(duì)稱安裝,驅(qū)動(dòng)力FFCS和驅(qū)動(dòng)力FTRK一齊作用在重心P。因此,根據(jù)磁路部分36,可以減少物鏡21運(yùn)動(dòng)時(shí)在彈性支承棒35上產(chǎn)生失真或扭曲的擾動(dòng)作用力,結(jié)果,由于磁路部分36,可以減少物鏡21運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的諧振。
如圖32所示的上述實(shí)施例,是一個(gè)四層結(jié)構(gòu),其中跟蹤線圈34,34疊放在一起,而聚焦線圈31,31疊放在跟蹤線圈34,34的外邊,不過,四層結(jié)構(gòu)也可如此排列,聚焦圈31,31疊放在一起,跟蹤線圈34,34疊放在聚焦線圈31,31的外邊,如圖33所示。
在上述實(shí)施例中,四層結(jié)構(gòu)由聚焦線圈31,31和跟蹤線圈34,34構(gòu)成。然而,一個(gè)單跟蹤線圈34可以放置在重心P,因此與Z-Z’軸重合,而兩個(gè)聚焦線圈31,31放置在跟蹤線圈34的兩邊,對(duì)稱于Z-Z’軸,如圖34所示。
可以修正上述的實(shí)施例,使得一個(gè)單聚焦線圈31放置在重心P,因此與Z-Z’軸重合,兩個(gè)跟蹤線圈34,34放置在聚焦線圈31的兩邊,而兩個(gè)聚焦線圈31,31放置在跟蹤線圈34,34的兩邊,由此形成一個(gè)五層結(jié)構(gòu)。聚焦線圈31,31和跟蹤線圈34,34以對(duì)稱于Z-Z’軸安置。
因?yàn)橛纱盆F產(chǎn)生的磁場(chǎng)密度反比于到磁鐵距離的平方,在安裝在相鄰磁鐵的外邊的線圈上產(chǎn)生的電磁力變得大于位于內(nèi)部或面對(duì)著重心P的線圈所產(chǎn)生的電磁力。
即,通過把線圈靠近磁鐵放置,有可能產(chǎn)生一個(gè)大于把線圈安裝在內(nèi)部而產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力,因此能使操作靈敏度得到提高。因而,根據(jù)上述的實(shí)施例,聚焦線圈31或跟蹤線圈34的其中一個(gè)靠近磁鐵47,48安置,并且各自線圈的線圈匝數(shù)可隨意選擇。
一般地,由磁鐵41產(chǎn)生的磁能的分布,即所謂的磁通量密度,在磁鐵41的中心部分最大,而在磁鐵41的外圍逐漸變小,如圖36,37所示。因?yàn)榫劢咕€圈31,31和跟蹤線圈34,34在磁力區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng),它們沒有必要安置在對(duì)著磁鐵41的中部的位置上。
因此,由于當(dāng)聚焦線圈31,31和跟蹤線圈34,34在磁力區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),聚焦線圈31,31和跟蹤線圈34,34和磁通量Bg相交連的狀態(tài)劇烈變化,可能產(chǎn)生諧振,同時(shí),功耗勢(shì)必劇烈地增加或降低,或有可能降低操作控制。
參照?qǐng)D38,39和40,現(xiàn)在說明一個(gè)擺脫了上述不便之處的磁路部分136。在該磁路部分136中,一個(gè)磁鐵447安裝在磁軛137的彼此相互相對(duì)的豎直片145,146的一片146的內(nèi)表面上。
磁軛137具有彼此相對(duì)的磁阻抗部分和磁鐵447的中部。這些磁阻抗部分由穿通豎直片145,146的預(yù)先設(shè)定尺寸的通孔137H1,137H2形成。
因此,形成在磁軛137的豎直片145,146上的通孔137H1,137H2組成了磁路部分136。由于這增加了磁鐵47中部的阻抗,由磁路部分136的磁鐵447產(chǎn)生的磁場(chǎng)變?yōu)榫鶆虻?,如圖38和39所示。
參照?qǐng)D41-43,說明一個(gè)優(yōu)于上面所描述的磁路部分36的磁路236。根據(jù)該磁路部分236,磁鐵47,48裝在彼此相對(duì)形成磁軛37的豎直片245,246的內(nèi)邊上。
對(duì)齊于彼此相對(duì)的磁阻抗的磁鐵47,48的中部,安裝磁軛37的豎直邊245,246。這些磁阻抗部分由沿寬邊以適當(dāng)角度延伸到豎直片245,246,預(yù)先設(shè)定尺寸的細(xì)長(zhǎng)通孔237J1,237J2組成。磁路部分236的磁軛237的豎直片245,246由細(xì)長(zhǎng)通孔237J1,237J2形成,以增加磁鐵47,48的中部的磁阻抗。
根據(jù)上述的磁路部分236,由于磁軛237上的細(xì)長(zhǎng)通孔,磁鐵47,48的磁力區(qū)內(nèi)的磁通量密度認(rèn)為是均勻的,如圖41和42所示。因此,由于磁路部分236,在物鏡21運(yùn)動(dòng)期間,有可能防止諧振或操作靈敏度的變化。
根據(jù)磁路部分236,依磁鐵47,48的長(zhǎng)度和寬度,可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置組成磁阻抗部分的通孔的形狀和尺寸任意設(shè)置由磁鐵47,48產(chǎn)生的磁能分布。
根據(jù)圖44-46解釋一個(gè)使用磁化成兩個(gè)磁極的磁鐵的磁路部分336。在該磁路部分336中,磁鐵347,348和磁鐵349,350被安裝在彼此相對(duì)形成磁軛337的豎直片345,346的內(nèi)邊上。
磁軛337的豎置片345,346具有與磁鐵347,349的中部對(duì)齊的相互彼此相對(duì)的磁阻抗部分。這些磁阻抗部分由以適當(dāng)角度延伸到豎直片345,346的預(yù)先設(shè)定尺寸的細(xì)長(zhǎng)通孔337K1,337K2組成。因此,在磁路部分336中,由于形成在磁軛337的豎直片345,346上的通孔337K1,337K2,增加了磁鐵347,349的中部的磁阻抗。
磁軛337的相對(duì)豎直片346具有與磁鐵348,350的中部對(duì)齊的彼此相對(duì)的磁阻抗部分。這些磁阻抗部分由以適當(dāng)角度延伸到豎直片345,346的預(yù)先設(shè)定尺寸的細(xì)長(zhǎng)通孔371L1,371L2組成。即,在磁路部分336中,由于形成在磁軛337的豎直片345,346上的通孔337L1,337L2,增加了磁鐵348,350的中部的磁阻抗。
根據(jù)上述的磁路部分336,由于磁軛337的豎直片345,346的通孔337K1,337K2,337L1和337L2,磁鐵347,348和磁鐵349,350形成的磁力區(qū)內(nèi)的磁通量密度認(rèn)為是均勻的。因此,由于磁路部分336,有可能防止諧振或操作靈敏度的變化。也有可能通過磁路部分336緩和磁鐵347,348,349和350鄰近磁場(chǎng)在密度上的變化。磁路部分236,237的磁阻抗部分可以由非磁性材料來提供,如合成樹脂,嵌在磁軛237的豎直片245,246和磁軛337的豎直片345,346中。
同時(shí),支承與物鏡21固定在一起以形成物鏡驅(qū)動(dòng)裝置20的線圈架22的彈性支承件35,通過具有由線圈安裝基片23用導(dǎo)電粘劑,如焊錫41,固定支承的端部35a,可移動(dòng)地支承線圈架22。彈性支承件35的端35a插在開孔于安裝在線圈架22的各角上的連接端部分40上的彈性支承件插孔19中,連接端部分40安裝在線圈架22上的線圈安裝基片28的各個(gè)角上。
通過在線圈安裝基片28上開彈性支承插孔19,和將端35a插在通孔19a中以用來支承彈性支承件35,粘合劑,例如,焊錫41,覆蓋在彈性支承件35的外圍,因此,保證了彈性支承件35和連接端40之間可靠的電傳導(dǎo),以及與線圈安裝基片28連接的足夠牢固。
在這種情況下,彈性支承件35的端35a需插在彈性支承件插孔19中,因此就有彈性支承件35不可能容易地固定在線圈安裝基片28上的危險(xiǎn)。
因此,提供開在線圈安裝基片28的縱邊的許多凹槽71,以代替連接端40上的通孔19,如圖47所示。彈性支承件35可以通過把端35a固定在固定凹槽上安裝在線圈安裝基片28上,彈性支承件35的軸向邊以適當(dāng)?shù)慕嵌任挥诰€圈安裝基片28的一邊,這樣,保證彈性支承件35容易地安裝在線圈安裝基片28上。
在這種情況下,因?yàn)楫?dāng)彈性支承件35與線圈安裝基片28進(jìn)行電連接,彈性支承件在固定凹槽71內(nèi)活動(dòng),彈性支承件35由導(dǎo)電粘合劑牢固地固定,例如沉積在連接端40上的焊錫41。
也可在線圈安裝基片28垂直于長(zhǎng)邊的短邊上開槽形成固定凹槽71,如圖48所示。通過以這種方式形成固定凹槽71,一對(duì)彈性支承件35,35可以支承在線圈安裝基片28上,通過連接單元72,72將在線圈架22兩端的彈性支承件35,35的端35a,35a和端35b,35b互聯(lián),如圖49所示。通過由連接單元72,72使彈性支承件35,35互連,彈性支承件35,35可以以維持彈性支承件35,35間的平行性的方式安裝在線圈安裝基片28上。連接單元72,72由絕緣材料形成,例如合成樹脂,以保證導(dǎo)電彈性支承件35,35的絕緣。
在上述的實(shí)施例中,由于彈性支承件35由導(dǎo)電材料來固定,例如沉積在形成于線圈安裝基片28的平面上的連接部分40上的焊錫,由彈性支承件35固定的線圈架22的重力平衡中心的狀態(tài)可能受到線圈安裝基片28的平板高度變化的影響,線圈安裝基片28裝有聚焦線圈31和跟蹤線圈34。
在固定凹槽71的內(nèi)表面形成一個(gè)連接端部分73,并且通過填充在固定凹槽71的導(dǎo)電材料,例如焊錫,實(shí)現(xiàn)彈性支承件35和連接端部分73之間的電和機(jī)械連接,如圖50和51所示。通過將彈性支承件35固定在線圈安裝基片28的平高度之內(nèi),可使支承線圈架22而在線圈安裝基片28不產(chǎn)生板高度嚴(yán)重變化時(shí)受到支承。
在上述的實(shí)施例中,支承線圈架22的彈性支承件35由導(dǎo)電材料形成,而且通過這個(gè)彈性支承件35向裝在線圈安裝基片28上的聚焦線圈31和跟蹤線圈34加電。另一方面,起饋電線作用的一個(gè)靈活的印刷線板74可以安裝在線圈安裝基片28上,因此可通過靈活的印刷線板74向聚焦線圈31和跟蹤線圈34加電,如圖52所示。在這種情況下,沒有形成導(dǎo)電材料的彈性支承件35的必要。因此,彈性支承件35可以由自由選擇具有一定合適特性的材料形成,例如彈性材料,用來移動(dòng)支承包括線圈架22的活動(dòng)部分。例如,彈性支承件35可有由弱電氣性能的金屬簧板或一種絕緣合成樹脂或橡膠來形成。
至于線圈安裝基片28,其短邊具有固定凹槽71的這樣一個(gè)線圈安裝基片,如圖48所示,用來將彈性支承件35線固定于安裝基片28上,安裝基片28上已安裝了向聚焦線圈31和跟蹤線圈34饋電的靈活的印刷線板74。
如果靈活印刷線板74被用來將電流饋到聚焦線圈31和跟蹤線圈34上,沒有必要提供具有用來實(shí)現(xiàn)與導(dǎo)電彈性支承件35電連接的連接端部分40的安裝基片28。另外,沒有必要提供具有用來將彈性支承件35的端35b和外部驅(qū)動(dòng)電流連接的靈活印刷線板74的固定器39。在這種情況下,彈性支承件35的端35b直接由固定器39支承或安裝在支承器39上的固定板39a,由其牢固地支承。
同時(shí),在上述的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中,由于線圈板安裝插孔27,27以凹槽的形式在線圈架22兩邊開槽形成,在使用粘合劑來固定的過程之前,用支承固定結(jié)構(gòu)不可避免地影響相對(duì)于線圈架22線圈安裝板的縱向位置定位。即,為了設(shè)置安裝在線圈安裝基片28上的聚焦線圈31和跟蹤線圈34和形成磁路部分36的磁鐵47,48間的相對(duì)位置,不可避免地影響相對(duì)于線圈架22的線圈安裝基片28的縱向位置定位。
因此,如圖53所示,在線圈架22的兩邊形成側(cè)向延伸的折片76并且線圈安裝基片插槽27,27一直開到折片76,76的中部,以截?cái)鄠?cè)端27a,27b。利用這些側(cè)端27a,27b作為相對(duì)于線圈架22的線圈安裝基片28的縱向位置定位,線圈安裝基片28可以不利用支承結(jié)構(gòu)安裝在相對(duì)于線圈架28上的位置上。
如果靈活的印刷線板74被用來將電流饋到聚焦線圈31和跟蹤線圈34上,由彈性支承件35將電流加到安裝在線圈固定基板上的聚焦線圈31和跟蹤線圈34就變得沒有必要。因此,可以將線圈架22直接支承在彈性支承件35的端35a上,支承件35的端35b由支承器39支承。
在這種情況下,和線圈架一體形成的一個(gè)彈性支承件35,可以安裝在由合成樹脂形成的線圈架22的側(cè)邊上,如圖54所示,因此,彈性支承件35使其一端35a插在形成于彈性支承件75上的通孔中,并由其支承。
上述的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置20包括線圈架22,裝有聚焦線圈31和跟蹤線圈34的線圈安裝基片28安裝在其上,和安裝在線圈架22上的線圈安裝基片28,線圈架22由多個(gè)彈性支承件35支承以提供一個(gè)移動(dòng)線圈型結(jié)構(gòu)。但是,帶有磁鐵47、48的磁軛37可裝在線圈架22上,而裝有基片28的線圈可安排在一個(gè)支承基片78上,該支承基片構(gòu)成為一靜止部分,以提供一移動(dòng)磁鐵型結(jié)構(gòu)。
上述的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置20,120被安裝在一個(gè)裝有用來發(fā)射光束的光源和用來檢測(cè)來自光盤的回光的光接收單元的基座上,以形成一個(gè)光記錄裝置。
下面解釋由上述移動(dòng)線圈型物鏡驅(qū)動(dòng)裝置20組成的光學(xué)傳感器。
光記錄單元包括一個(gè)具有支承軸插入部分93的大致平板形基座95和在其側(cè)邊上的支承軸結(jié)合部分94,如圖55所示。支承軸插入部分93和支承軸結(jié)合部分94起支承部分的作用,相互平行的一個(gè)滑動(dòng)支承參考軸91和一個(gè)滑動(dòng)支承軸92插在或嚙合在其中,形成安置在光盤記錄/或重放裝置上的平行支承裝置。由通孔93a形成提供在基座95兩邊的支承軸插入部分93,滑動(dòng)支承參考軸91插在通孔93a中。以U形交叉形形成滑動(dòng)支承軸嚙合部分94。
物鏡20安裝在居于滑動(dòng)支承參考軸91和滑動(dòng)支承軸92中間的基座95上,使得活動(dòng)支承裝有物鏡21的線圈架20的彈性支承件35的延伸方向平行于滑動(dòng)支承參考軸91和滑動(dòng)支承軸92的軸向,如圖55所示。特別是,由線圈架22的一端支承的物鏡21的光軸位于居于滑動(dòng)支承參考軸91和滑動(dòng)支承軸92之間的中點(diǎn)。
物鏡驅(qū)動(dòng)裝置20安裝由形成磁路部分36的磁軛37固定在在基座95上,例如用固定螺絲。
光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96安裝在裝有物鏡驅(qū)動(dòng)裝置21的基座95上,復(fù)合裝置96由作為激光源的半導(dǎo)體激光器件、用于接收來自光盤的反射回光的光接收單元和把從反射回的激光和來自半導(dǎo)體激光器的發(fā)出的光束分開的分離單元組成。
光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96安裝在固定于基座95上的封裝盒中。通過將使包含一個(gè)半導(dǎo)體基座98的多個(gè)半導(dǎo)體層成層,光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96形成一個(gè)半導(dǎo)體激光器件99,如圖56所示。一個(gè)面對(duì)半導(dǎo)體激光器件99的光束輻射面99a的光束分離器安裝在半導(dǎo)體基座98上,用以把從反射回的激光和來自半導(dǎo)體激光器件的光束分開。這個(gè)光束分離器通過粘合劑101固定在半導(dǎo)體基座98上。
光束分離器100使其表面面對(duì)著半導(dǎo)體激光器件99的光束發(fā)射面99a。這個(gè)表面相對(duì)于半導(dǎo)體激光器件99發(fā)射的光束Ls的光軸傾斜,如圖56和57所示。具體地,這個(gè)傾斜表面相對(duì)于半導(dǎo)體激光器件99發(fā)射的光束Ls的光軸傾斜45度。一個(gè)具有反射半導(dǎo)體激光器件99發(fā)射的光束Ls和透過反射光Lb的作用的半透半反膜101形成在這個(gè)傾斜面上。通過在棱鏡100的這個(gè)傾斜面上形成半透半反膜101,半導(dǎo)體激光器件99發(fā)射的光束Ls在其光軸被半透半反膜101偏轉(zhuǎn)90度的情況下發(fā)出。
為由光束分離棱鏡100透射,半透半反膜101透射從光盤反射回來的光。經(jīng)半透半反膜101透射的反射回來的光在分離棱鏡100內(nèi)反射時(shí)發(fā)出。
第一和第二分束檢測(cè)器102,103形成在裝有光束分離棱鏡100的半導(dǎo)體基座98的下面,分束檢測(cè)器起到光接收單元的作用,用于接收當(dāng)在分離棱鏡100內(nèi)反射時(shí)發(fā)出的從光盤反射回來的光。第一和第二分束檢測(cè)器102,103由多個(gè)形成分離光盤102,103的光接收單元檢測(cè)反射回來的光,以讀出并輸出記錄在光盤上的信息信號(hào),例如聚焦誤差和跟蹤誤差。
包括如上所述的半導(dǎo)體激光器件99和在公共半導(dǎo)體基座98上的第一和第二分束檢測(cè)器的102,103的光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96,安裝在基座95上,因此從半導(dǎo)體激光器件99輻射的光束Ls的光輻射方向平行于提供在物鏡驅(qū)動(dòng)裝置上的物鏡21光軸,如圖57所示。即,半導(dǎo)體基座98安裝在基座95上,因此含有半導(dǎo)體激光器件99和第一和第二分離檢測(cè)器的102,103的面平行于物鏡21的光軸。
光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96容納在封裝盒97內(nèi),其中固定著裝有半導(dǎo)體激光單元99和第一和第二分離檢測(cè)器的102,103的半導(dǎo)體基座98。通過使封裝盒97固定于形成在基座95上的一對(duì)復(fù)合單元安裝部分105,105之間,光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96放裝在基座95上。裝有光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96的復(fù)合單元安裝部分105,105,豎直安置在基座95的表面,以便平行于物鏡21的光軸。
即,光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96被安裝在基座95上,使得將從半導(dǎo)體激光器件99發(fā)出的光束Ls的光路偏轉(zhuǎn)90度的半透半反膜101對(duì)著復(fù)合單元安裝部分105,105間的空隙,因此封裝盒97的兩邊由復(fù)合單元安裝部分105,105支承。
通過將光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96安裝在基座95上,使含有半導(dǎo)體激光單元99和第一和第二分束檢測(cè)器的102,103的半導(dǎo)體基座98的表面平行于物鏡21的光軸并且光束分離棱鏡100的半透半反膜101面對(duì)在復(fù)合單元安裝部分105,105間形成的空隙,從半導(dǎo)體激光單元99來的光束在平行于物鏡1的光軸方向上發(fā)射。通過由半透半反膜101將光束Ls的光路偏轉(zhuǎn)90度,光束Ls在垂直于物鏡21的光軸的方向上發(fā)出,即在平行于基座95的表面方向。
光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96安置在傾斜于物鏡21的光軸大約45度的位置上,即在由安裝在基座95上的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置20的一端所安置的物鏡21的側(cè)面傾斜位置上,如圖58所示。光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96安裝在基座95上,使得其光路由半透半反膜101偏轉(zhuǎn)90度的發(fā)出光束Ls的光路,大致相對(duì)于用來以懸臂式支承裝有物鏡21的線圈架的彈性支承件35的延伸方向傾斜45度。
在基座95和安裝在基座95上的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置20的物鏡21的正下面,提供一個(gè)反射鏡106,用于在光束落在物鏡21上之前,將由半導(dǎo)體激光器件99輻射的激光束由分離棱鏡100的半透半反膜101偏轉(zhuǎn)90度,如圖57所示。反射鏡106使其表面106a相對(duì)于物鏡21的光軸傾斜45度,如圖57所示。以大約相對(duì)于物鏡21的光軸傾斜45度將反射鏡106裝在基座95上,因此反射面106a直接對(duì)著經(jīng)半透半反膜101偏轉(zhuǎn)90度的發(fā)出光束Ls。即,相對(duì)于設(shè)計(jì)用來支承裝有物鏡21的線圈架22的彈性支承件35的延伸方向X1約45度,將反射鏡106安裝在基座95上。
面對(duì)著安裝在基座95上的反射鏡106的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置20的線圈架22的側(cè)邊一端的下表面,形成一個(gè)切口107,如圖8和55所示。切口107形成在裝在線圈架22的主線圈架桿24的一端、用于支承物鏡21的物鏡安裝部分25的下表面的邊緣。通過形成這樣的切口107,反射鏡106能夠進(jìn)一步靠近光學(xué)傳感器,以減少記錄/重放裝置的高度。
使所使用的光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96成為一定的形體結(jié)構(gòu),因此,半導(dǎo)體激光單元99和第一和第二分束檢測(cè)器的102,103安置在半導(dǎo)體基座98上,光束分離棱鏡放置在封裝盒內(nèi),如上所述。因?yàn)橥ㄟ^構(gòu)成基座95,所以沒有必要把入射到光盤上的光束光路和由光盤反射回來的光束光路分開,因此可以減小光傳感器和記錄/重放裝置本身的尺寸。
由于自光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96的半導(dǎo)體激光器99發(fā)射的光束Ls平行于基座表面發(fā)出,可以進(jìn)一步減小光傳感器的尺寸。
此外,由于光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96安置在和物鏡21的光軸傾斜45度的位置上,可以使光傳感器在跟蹤方向的寬度上得到減小。
光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96,作為一個(gè)把由半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光束和由光盤反射回來的光分開的分離單元,由裝有形成半導(dǎo)體激光器99的半導(dǎo)體基座98上的光束分離棱鏡100和第一及第二分束光檢測(cè)器102,103組成。此外光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96可以由一個(gè)全息圖象元件110組成,如圖59和60所示。
采用全息圖象元件110的光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置111,包括并列安置在公共基片112上的一個(gè)半導(dǎo)體激光器件113和一個(gè)五段檢測(cè)器114組成,如圖60所示。裝有一個(gè)半導(dǎo)體激光器件113和一個(gè)五段檢測(cè)器114的公共基片112固定在封裝盒115上。全息圖象元件110安置在由半導(dǎo)體激光器件113發(fā)射的光束Ls的光路上,并且用粘合劑或相似的東西,將其固定在封裝盒115的前邊。
半導(dǎo)體激光器件113和全息圖象元件110之間裝有一個(gè)光柵116。
采用全息圖象元件110的光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置111使半導(dǎo)體激光器件113和五段檢測(cè)器114容納在一起,并且通過使由提供在基座95上的全息圖象元件安裝部分117支承住裝有全息圖象元件110的封裝盒115,將其固定在基座95上,如圖9所示。
類似于光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置96,使用全息圖象元件110的光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置111安裝在基座95上,因此帶有半導(dǎo)體激光器件113和一個(gè)五段檢測(cè)器114的基片112的表面平行于物鏡21的光軸。由半導(dǎo)體激光器件113發(fā)射的將光束Ls在垂直于基片112和平行于基座表面的方向上發(fā)射。
光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置111安置在和安裝在基座95上的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置20的一端所安置的物鏡21的光軸傾斜大約45度的位置上。光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置111安裝在基座95上,因此,由半導(dǎo)體激光器件113發(fā)射的光束Ls相對(duì)于以懸臂的方式支承帶有物鏡21的線圈架22的彈性支承件35成45度角。
由采用全息圖象元件110的光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置111的半導(dǎo)體激光器件113發(fā)射的光束Ls,被光柵116分成兩個(gè)用于跟蹤的輔助光束和一個(gè)用于信息信號(hào)讀出的主光束。被分離成這三個(gè)光束的光束Ls,通過全息圖象元件110落在安置在基座95上的反射鏡106上,以便由反射鏡106將其在光路上偏轉(zhuǎn)90度。然后,光束落在物鏡21上,以便由物鏡將其發(fā)射到光盤Ds上。
由光盤Ds反射回來的光Lb,通過物鏡21入射到反射鏡106上,通過反射鏡106其光路被偏轉(zhuǎn)90度。然后,反射回來的光Lb入射到全息圖象元件110上,并被衍射。因此由全息圖象元件110被衍射的反射回來的光,被引導(dǎo)到五段檢測(cè)器114上。
全息圖象元件110有兩個(gè)不同光柵周期的區(qū)域,因此源于由光柵116分離的主光束并且照射到上面區(qū)域中之一區(qū)域光盤反射回來的光Lb部分,會(huì)聚在組成五段檢測(cè)器的光檢測(cè)器D2和D3之間的分隔線上。入射到其余區(qū)域的反射回來的光部分會(huì)聚到光檢測(cè)器D4上。源于輔助光束的反射光Lb,會(huì)聚到光檢測(cè)器D1和D5上?;诠鈾z測(cè)器D1-D5產(chǎn)生的檢測(cè)輸出S1-S5產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)、跟蹤誤差信號(hào)和信息信號(hào)讀出信號(hào)。即,由檢測(cè)源于主光束的反射光的光檢測(cè)器D2、D3的檢測(cè)輸出S2、S3之間的差產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào),而由檢測(cè)源于輔助光束的反射光的光檢測(cè)器D1、D5的檢測(cè)輸出S1、S5之間的差產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)。信息信號(hào)讀出信號(hào)來自于檢測(cè)源于主光束的反射光的光檢測(cè)器D2、D3和D4的檢測(cè)輸出S2、S3和S5的和。
在本光傳感器中,其中采用全息圖象元件110的光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置111被安裝在基座95上,半導(dǎo)體激光器113和五段檢測(cè)器被安裝在基片112上,且全息圖象元件與單元111成為一體,通過構(gòu)成基座95,使得沒有把入射到光盤上的光束光路和由光盤反射回來的光束光路分開的必要。因此,可以減小光傳感器和記錄/重放裝置本身的尺寸。
由于自光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置111的半導(dǎo)體激光器113發(fā)射的光束Ls平行于基座表面發(fā)出,可以在高度上減少光傳感器的尺寸。
由于光發(fā)射/光接收復(fù)合裝置111安置在和物鏡21的光軸傾斜45度的位置上,有可能在沿物鏡21垂直于其光軸的平面運(yùn)動(dòng)方向上減少光傳感器的寬度。
根據(jù)本發(fā)明的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置和光學(xué)傳感器可以由上面所描述的安置在本發(fā)明范圍內(nèi)進(jìn)行改進(jìn)。例如,雖然物鏡驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)的線圈架上的線圈產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力,在平行和垂直于其光軸的方向上驅(qū)動(dòng)物鏡,且磁鐵安裝在作為靜止部分的磁軛上,本發(fā)明可以應(yīng)用到磁鐵和磁軛安裝在線圈架,相應(yīng)的線圈架安裝在靜止部分上這種類型的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置上。這種情況下,相應(yīng)的線圈在上述的實(shí)施例中以平板形狀形成,且磁軛以U形交叉的形狀形成,同時(shí),磁鐵被固定在一對(duì)豎直臂部分。在這種情況下,磁軛固定在線圈架上。在這種情況下,帶有磁鐵的磁軛固定在線圈架上,因此平板形線圈置于由一對(duì)磁鐵形成的間隙的中心線上,所以形成線圈架的活動(dòng)部分的重心和由線圈和一對(duì)磁鐵產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)吻合。
在上述的實(shí)施例中,組成物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,使得線圈由彈性支承件支承。然而,線圈支承裝置可以是其他任何結(jié)構(gòu),假如由所謂的懸臂式結(jié)構(gòu),例如結(jié)合上述的實(shí)施例說明的結(jié)構(gòu),線圈和靜止部分彼此連接在一起。雖然在上述的實(shí)施例中線圈架由四個(gè)彈性桿支承,但是,線圈架也可從兩邊用兩組彈性件支承。
權(quán)利要求
1.一個(gè)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,包括一個(gè)物鏡;一個(gè)其上固定有所述物鏡的線圈架;至少在平行于物鏡光軸的第一方向上和在垂直于物鏡光軸的第二方向之一上支承所述線圈架的支承裝置;至少一個(gè)線圈安裝在所述的線圈架上,所述線圈安裝在所述線圈架上,使得至少一個(gè)線圈邊平行于第一和第二方向至少之一;和一個(gè)用于在所述的第一或第二方向上驅(qū)動(dòng)所述的線圈和所述的物鏡的磁路,所述的磁路具有一對(duì)彼此相對(duì)的磁鐵,在之間有一預(yù)先設(shè)定的間隙;其中所述的線圈大致安裝于所述間隙的中心線上,且至少包括物鏡和線圈架的活動(dòng)部分的重心與由線圈和磁路產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)吻合。
2.如權(quán)利要求1中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,進(jìn)一步包括至少一個(gè)用來在所述的第一方向上驅(qū)動(dòng)物鏡的第一線圈和至少一個(gè)用來在所述的第二方向上驅(qū)動(dòng)物鏡的第二線圈,且關(guān)于所述的間隙的中心線平面對(duì)稱安裝所述第一線圈和第二線圈。
3.如權(quán)利要求2中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的第一和第二線圈,以平方形板的形狀繞成,安裝第一線圈使其至少側(cè)邊大致垂直于所述的第一方向延伸和安裝第二線圈使其至少側(cè)邊大致平行于所述的第一方向延伸。
4.如權(quán)利要求3中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的磁鐵制成一定的尺寸,使得當(dāng)所述的物鏡在第一方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),所述的磁鐵面對(duì)第一線圈,而當(dāng)所述的物鏡在第二方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),所述的磁鐵面對(duì)第二線圈。
5.如權(quán)利要求3中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中進(jìn)一步包括攜帶所述的第一線圈和第二線圈的平板形板,其中所述的平板形板安裝在所述的線圈架上,因此平板形板的主要表面大致平行于第一方向。
6.如權(quán)利要求1中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的磁鐵包括在位于多個(gè)相對(duì)的位置上的磁阻抗部分。
7.如權(quán)利要求6中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的磁阻抗部分是形成在磁鐵上的開口。
8.一個(gè)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,包括一個(gè)物鏡;一個(gè)其上固定有所述物鏡的線圈架;至少在平行于物鏡光軸的第一方向上和在垂直于物鏡光軸的第二方向之一上支承所述線圈架的支承裝置;一個(gè)安裝在所述的線圈架上的第一線圈,所述的第一線圈安裝在所述的線圈架上,使得其至少一個(gè)線圈邊垂直于所述的第一方向;一個(gè)安裝在所述的線圈架上的第二線圈,所述的第二線圈安裝在所述的線圈架上,使得其至少一個(gè)線圈邊大致平行于所述的第一方向;和一個(gè)用于在所述的第一或第二方向上移動(dòng)所述第一和第二線圈及所述的物鏡的磁路,所述的磁路具有一對(duì)彼此相對(duì)的磁鐵,在之間有一預(yù)先設(shè)定的間隙;其中所述的第一和第二線圈關(guān)于所述的間隙的中心線平面對(duì)稱安裝。
9.如權(quán)利要求8中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中至少包括物鏡和線圈架的活動(dòng)部分的重心和由線圈和一對(duì)磁路產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)吻合。
10.如權(quán)利要求9中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的第一和第二線圈,以平方形板的形狀繞成,安裝第一線圈使其至少邊側(cè)大致垂直于所述的第一方向延伸和安裝第二線圈使其至少側(cè)邊大致平行于所述的第一方向延伸。
11.如權(quán)利要求8中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的磁鐵制成一定的尺寸,使得當(dāng)所述的物鏡在第一方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),所述的磁鐵面對(duì)所述的第一線圈,而當(dāng)所述的物鏡在第二方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),所述的磁鐵面對(duì)所述的第二線圈。
12.如權(quán)利要求8中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中進(jìn)一步包括攜帶所述的第一線圈和第二線圈的平板形板,其中所述的平板形板安裝在所述的線圈架上,因此平板形板的主要表面大致平行于第一方向。
13.如權(quán)利要求8中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的磁鐵包括位于在多個(gè)相對(duì)的位置上的磁阻抗部分。
14.如權(quán)利要求12中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的磁阻抗部分是形成在磁鐵上的開口。
15.一個(gè)物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,包括一個(gè)物鏡;所述的物鏡固定于其一端,并在其中心部分開口的一個(gè)線圈架;在平行于物鏡的光軸的第一方向上和在垂直于物鏡的光軸的第二方向上支承所述線圈架以移動(dòng)該線圈架的支承裝置;一個(gè)安裝在所述的線圈架上,至少有一個(gè)平板形線圈部分的第一線圈,安裝所述第一線圈,使得其至少一個(gè)線圈邊大致平行于所述的第一方向;一個(gè)安裝在所述的線圈架上,至少有一個(gè)平板形線圈部分的第二線圈,安裝所述的第二線圈,使得其至少一個(gè)線圈邊大致平行于所述的第一方向;和一個(gè)用于在所述的第一或第二方向上移動(dòng)所述的第一和第二線圈及所述的物鏡的磁路,所述的磁路具有一對(duì)彼此相對(duì)的磁鐵,在之間有一預(yù)先設(shè)定的間隙,所述的磁鐵插在所述的線圈架的開口中;其中所述的第一和第二線圈安裝在所述的間隙中,使線圈部分面對(duì)磁鐵并大致平行于所述的第一方向運(yùn)行,所述的第一和第二線圈關(guān)于所述的間隙的中心線平面對(duì)稱安裝。
16.如權(quán)利要求15中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中至少包括物鏡和線圈架的活動(dòng)部分的重心和由線圈和一對(duì)磁路產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)吻合。
17.如權(quán)利要求16中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的第一線圈安置在所述的間隙中,使其側(cè)邊大致垂直于所述的第一方向延伸和其中所述的第二線圈安置在所述的間隙中,使其側(cè)邊大致平行于所述的第一方向延伸。
18.如權(quán)利要求17中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中進(jìn)一步包括具有所述的第一線圈和第二線圈的平板形板,其中所述的平板形板安裝在所述的線圈架上,因此平板形板大致平行于第一方向。
19.如權(quán)利要求18中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的支承裝置包括多個(gè)在垂直于所述的第一方向上安置的彈性支承件,其中每一個(gè)彈性支承件的一端固定在所述的平板形板上,另一端固定在一個(gè)靜止部分上。
20.如權(quán)利要求16中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的磁鐵制成一定的尺寸,使得當(dāng)所述的物鏡在第一方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),所述的磁鐵面對(duì)所述的第一線圈,而當(dāng)所述的物鏡在第二方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),所述的磁鐵面對(duì)所述的第二線圈。
21.如權(quán)利要求16中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的磁鐵包括位于多個(gè)相對(duì)的位置上的磁阻抗部分。
22.如權(quán)利要求21中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置中,其中所述的磁阻抗部分是形成在磁鐵上的開口。
23.一個(gè)光學(xué)傳感器,包括一個(gè)光源;一個(gè)用于將由所述的光源發(fā)射的光束會(huì)聚到光軸上一個(gè)點(diǎn)的物鏡;一個(gè)用于至少在平行于物鏡的光軸的一個(gè)方向上和在垂直于所述光軸的的一個(gè)方向上移動(dòng)物鏡的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置;一個(gè)用于將由所述的光源發(fā)射的光束導(dǎo)引到所述的物鏡并用于把所述的光源發(fā)射的光束和通過所述物鏡入射的光束分離開的光學(xué)系統(tǒng);和用于接收由所述的光學(xué)系統(tǒng)分離的光束的光檢測(cè)器裝置;其中所述的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)所述的物鏡固定于上面的線圈架,支承至少在平行于物鏡的光軸的第一方向上和在垂直于所述物鏡的光軸的第二方向上運(yùn)動(dòng)的線圈架的支承裝置,一個(gè)安裝在所述的線圈架上、使得至少有一個(gè)線圈邊垂直于所述的第一方向的第一線圈,一個(gè)安裝在所述的線圈架上、使得至少有一個(gè)線圈邊大致平行于所述的第一方向的第二線圈,和一個(gè)用于在所述的第一或第二方向使所述的第一線圈、第二線圈和所述的物鏡移動(dòng)的磁路,所述的磁路具有一對(duì)彼此相對(duì)的磁鐵,在之間有一預(yù)先設(shè)定的間隙,所述的第一和第二線圈關(guān)于所述的間隙的中心線平面對(duì)稱安裝。
24.如權(quán)利要求23中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中至少包括物鏡和線圈架的活動(dòng)部分的重心和由線圈和由第一、第二線圈及磁路產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的作用點(diǎn)吻合。
25.如權(quán)利要求24中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置其中所述的第一和第二線圈以平方形板的形狀繞成,安裝第一線圈使其至少側(cè)邊大致垂直于所述的第一方向延伸和安裝第二線圈使其至少側(cè)邊大致平行于所述的第一方向延伸。
26.如權(quán)利要求25中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的磁鐵制成一定的尺寸,使得當(dāng)所述的物鏡在第一方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),所述的磁鐵面對(duì)所述的第一線圈,而當(dāng)所述的物鏡在第二方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),所述的磁鐵面對(duì)所述的第二線圈。
27.如權(quán)利要求25中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中進(jìn)一步包括具有所述的第一線圈和第二線圈的平板形板,其中所述的平板形板安裝在所述的線圈架上,因此平板形板的主表面大致平行于第一方向。
28.如權(quán)利要求25中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的磁鐵包括位于多個(gè)相對(duì)的位置上的磁阻抗部分。
29.如權(quán)利要求28中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的磁阻抗部分是形成在磁鐵上的開口。
30.如權(quán)利要求24中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的光學(xué)系統(tǒng)有一個(gè)使由所述的光源發(fā)射的光束的光路偏轉(zhuǎn)的光路偏轉(zhuǎn)單元,用于將光束導(dǎo)向所述的物鏡。
31.如權(quán)利要求24中的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,其中所述的光學(xué)系統(tǒng)有一個(gè)包括用于把由所述的光源發(fā)射的光束和通過所述物鏡入射的光束分離開的全息圖象元件的光學(xué)單元。
全文摘要
用于光記錄媒質(zhì)的記錄和/或光重放裝置的物鏡驅(qū)動(dòng)裝置,包括物鏡固定于其上的線圈架、支承裝置、第一、第二線圈和一磁路。支承裝置至少在平行和垂直物鏡光軸的第一和第二方向之一上支承線圈架。第一線圈裝在線圈架上,使其至少一個(gè)線圈邊大致垂直于第一方向。第二線圈裝在線圈架上,使其至少一個(gè)線圈邊大致平行于第一方向。磁路具有一對(duì)彼此相對(duì)、之間有一預(yù)定間隔的磁鐵。第一和第二線圈置于間隙中。并相對(duì)其中心線平面對(duì)稱。
文檔編號(hào)G11B7/09GK1142660SQ96105978
公開日1997年2月12日 申請(qǐng)日期1996年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月20日
發(fā)明者井塚隆志 申請(qǐng)人:索尼公司