專利名稱：用于移動(dòng)透鏡座的致動(dòng)器中的懸掛系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種致動(dòng)器，用于移動(dòng)具有光軸的透鏡系統(tǒng)，該致動(dòng)器包括靜止部、具有透鏡系統(tǒng)的可動(dòng)部、以及用于驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部的電氣驅(qū)動(dòng)裝置，其中可動(dòng)部被兩個(gè)由至少三根長(zhǎng)部件構(gòu)成的懸掛組從靜止部懸掛下來(lái)，該三根長(zhǎng)部件各自的一個(gè)端部固定于靜止部而另一端部借助于機(jī)械連接固定于可動(dòng)部，其中一組在光軸的一側(cè)延伸而另一組在光軸的另一相對(duì)側(cè)延伸。
US2003/0156529A公開(kāi)了一種用于移動(dòng)透鏡座的致動(dòng)器，該透鏡座帶有如CD系統(tǒng)和DVD系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)中所用的那種物鏡。透鏡座由線性懸掛系支承從而可相對(duì)于固定于房子的固定部件移動(dòng)。懸掛系由懸掛線系統(tǒng)形成，該懸掛線的一端固定于固定部件而另一端固定于透鏡座。懸掛線系統(tǒng)由兩組構(gòu)成，每組有三根線，透鏡座在兩組之間延伸。已知的致動(dòng)器包括提供在透鏡座中的跟蹤線圈、聚焦線圈、傾斜線圈，以及固定于房子的磁鐵組件。物鏡的運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁鐵組件與由所述線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)之間的相互作用受控。
這種六線型致動(dòng)器在光學(xué)拾取裝置特別是應(yīng)用于高數(shù)據(jù)密度光學(xué)系統(tǒng)中的裝置中變得越來(lái)越普遍，用來(lái)控制透鏡座的跟蹤、聚焦和傾斜運(yùn)動(dòng)，旨在獲得透鏡在使用期間的每個(gè)瞬間相對(duì)于被掃描光盤信息層的精確位置和方位。
已經(jīng)注意到，三根懸掛線組的使用會(huì)引起關(guān)于透鏡座的聚焦和/或跟蹤特性的問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提高具有兩個(gè)由至少三根線性懸掛件構(gòu)成的組的致動(dòng)器的機(jī)械特性。
本發(fā)明的這一目的通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器獲得，該致動(dòng)器包括靜止部、具有透鏡系統(tǒng)的可動(dòng)部、以及用于驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部的電氣驅(qū)動(dòng)裝置，其中可動(dòng)部被兩個(gè)由至少三根長(zhǎng)部件構(gòu)成的懸掛組從靜止部懸掛下來(lái)，該三根長(zhǎng)部件各自的一個(gè)端部固定于靜止部而另一端部借助于機(jī)械連接固定于可動(dòng)部，其中一組在光軸的一側(cè)延伸而另一組在光軸的另一相對(duì)側(cè)延伸，其中固定每組的至少兩根長(zhǎng)部件所需的機(jī)械連接是剛性連接，而固定每組的每另一根長(zhǎng)部件所需的至少一種機(jī)械連接是柔性連接。
應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器中的手段可防止由于移動(dòng)期間特別是在可動(dòng)部的聚焦和/或跟蹤方向內(nèi)的移動(dòng)期間懸掛組長(zhǎng)部件互不相同的長(zhǎng)度和/或錯(cuò)誤對(duì)準(zhǔn)而導(dǎo)致巨大的軸向力產(chǎn)生在長(zhǎng)部件中。長(zhǎng)部件中巨大的軸向力導(dǎo)致懸浮系硬度的增加，導(dǎo)致能量消耗的顯著增加。此外，長(zhǎng)部件中變化的軸向力危害致動(dòng)器的壽命。得益于本申請(qǐng)的柔性連接，根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器通常不會(huì)遇到這些問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的可行實(shí)施例具有一個(gè)特征，即每個(gè)支撐組的長(zhǎng)部件數(shù)目是三根。每組的兩根部件被認(rèn)為是懸掛部件，即實(shí)質(zhì)上用于懸掛可動(dòng)部的部件，而每組中的第三根部件被認(rèn)為是輔助部件，它主要用于其它目的，例如傳導(dǎo)信號(hào)?？傮w而言，兩個(gè)懸掛組中的所有長(zhǎng)部件是導(dǎo)電性的。以上確定的懸掛部件剛性固定于靜止部和可動(dòng)部。以上確定的輔助部件柔性固定于至少一個(gè)上述部，因此輔助部件的一個(gè)連接可以是剛性連接。
出于制造技術(shù)的考慮，柔性連接最好提供在靜止部上。柔性連接最好包括彈性元件，例如標(biāo)簽、凸舌或類似物。剛性連接通常包括堅(jiān)硬元件，例如雙頭螺栓、突出部或類似物。長(zhǎng)部件分別借助于例如UV固化膠的適當(dāng)粘結(jié)或借助于釬焊或其它適當(dāng)?shù)募夹g(shù)附接于彈性元件和堅(jiān)硬元件。
應(yīng)當(dāng)注意，JP2001-154986A公開(kāi)了一種光學(xué)頭裝置，帶有借助于四個(gè)線簧從固定塊懸掛下來(lái)的物鏡座。該透鏡座還具有兩個(gè)線簧，每個(gè)線簧在固定塊附近具有自由端。所有的線簧都是導(dǎo)電的，用于給線圈傳遞電氣信號(hào)從而控制透鏡座的跟蹤、聚焦和傾斜運(yùn)動(dòng)。只有一個(gè)固定端的線簧的動(dòng)態(tài)特性不同于具有兩個(gè)固定端的線簧的動(dòng)態(tài)特性。因此用在已知光學(xué)頭裝置中的線簧配置為裝置的伺服控制系統(tǒng)帶來(lái)額外的負(fù)載。線簧的配置還導(dǎo)致制造問(wèn)題，因?yàn)檠b配工藝受到兩個(gè)可用自由線簧的自由端即非安裝端的不利影響。
本發(fā)明還涉及一種用于掃描光學(xué)記錄載體的光學(xué)裝置，該裝置具有帶有根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的光學(xué)掃描組件。根據(jù)本發(fā)明的裝置還可具有用于移動(dòng)光學(xué)記錄載體特別是轉(zhuǎn)動(dòng)記錄載體的電氣驅(qū)動(dòng)。這種裝置適于掃描光盤，例如CD、DVD、其變異體或其它任何種光盤。
參考權(quán)利要求，應(yīng)當(dāng)注意到，限定在不同權(quán)利要求中的各種特征可結(jié)合存在。
本發(fā)明的上述和其它方面將參考下述實(shí)施例而變得顯而易見(jiàn)，并將借助于非限定性實(shí)例參考下述實(shí)施例進(jìn)行闡述。
附圖中

圖1圖解顯示了根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)裝置的實(shí)施例，圖2圖解顯示了圖1中光學(xué)播放器中所用的光學(xué)掃描裝置，圖3是根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的實(shí)施例一部分的透視圖，圖4是圖3所示致動(dòng)器的該部分的另一透視圖，并且圖5是根據(jù)圖3的致動(dòng)器的透視圖。
應(yīng)當(dāng)注意，各圖應(yīng)被認(rèn)為是草圖而非比例圖。此外，各圖中大致等同的部件由相同的參考標(biāo)記表示。
圖1圖解顯示了根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)裝置，以下也表示光學(xué)播放器。該光學(xué)播放器包括可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸3旋轉(zhuǎn)并可被電機(jī)5驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)1，該電機(jī)固定于框架7。該轉(zhuǎn)臺(tái)固定于電機(jī)5的電機(jī)軸5a。光學(xué)記錄載體，即例如CD或DVD的可光學(xué)掃描的信息載體，可被置于轉(zhuǎn)臺(tái)1上。載體9具有盤形基底11，具有信息軌道的信息層13存在其上。信息層13覆蓋著透明保護(hù)層14。光學(xué)播放器還包括光學(xué)掃描組件15，用于對(duì)存在于信息載體9的信息層13上的信息軌道進(jìn)行光學(xué)掃描。掃描組件15可借助于光學(xué)播放器的位移組件17相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線3主要在兩個(gè)相對(duì)徑向Y內(nèi)移動(dòng)。出于這一目的，掃描組件15固定于位移組件17的滑塊19，并且該位移組件17具有直線導(dǎo)軌21，滑塊19可移動(dòng)地在其上被引導(dǎo)。直線導(dǎo)軌21提供在框架7上并沿Y向延伸，且位移組件17還具有電機(jī)23，滑塊19可借助于該電機(jī)在導(dǎo)軌21上移動(dòng)。在操作中，電機(jī)5和23的控制由附圖中未示出的光學(xué)播放器的電氣控制組件執(zhí)行，其結(jié)果是，信息載體9繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線3的旋轉(zhuǎn)以及同時(shí)掃描組件15沿Y向的移動(dòng)被執(zhí)行，從而存在于信息載體9的信息層13上的信息軌道由掃描組件15進(jìn)行掃描。在掃描期間，存在于信息軌道上的信息可由掃描組件15讀出或者信息可由該組件15寫在該信息軌道上。代替轉(zhuǎn)臺(tái)的利用，可選地，可能將光學(xué)記錄載體直接固定于電機(jī)5的軸5a。還可能將滑塊19和導(dǎo)軌21替換為已知的所謂搖臂裝置。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)播放器中所用的光學(xué)掃描組件15的例子圖解顯示在圖2中。該掃描組件15具有例如半導(dǎo)體激光的射線源25，后者具有射束軸27。掃描組件15包括射線束分束器29，該分束器具有相對(duì)于射線源25的軸線27成45°角設(shè)置的透明板31并具有面向射線源25的反射面33。掃描組件15還包括具有光軸41的準(zhǔn)直透鏡組件35和光學(xué)透鏡系統(tǒng)39，該準(zhǔn)直透鏡組件35設(shè)置在射線束分束器29和透鏡系統(tǒng)39之間。在所示例子中，準(zhǔn)直透鏡組件35包括單個(gè)準(zhǔn)直透鏡43，而透鏡系統(tǒng)39包括單個(gè)物鏡45。在本例中物鏡45和準(zhǔn)直透鏡43具有相同的光軸41。光軸41與射線源25的光束軸線27成90°角。掃描組件15還包括采用公知常用類型的光學(xué)檢測(cè)器49，并且相對(duì)于準(zhǔn)直透鏡組件35設(shè)置在射線束分束器29的后面。操作中，射線源25產(chǎn)生射線束51，后者由射線束分束器29的反射面33反射并由透鏡系統(tǒng)39聚焦為信息載體9的信息層13上的掃描光點(diǎn)53。射線束51由信息層13反射從而形成反射射線束55，后者通過(guò)透鏡系統(tǒng)39、準(zhǔn)直透鏡組件35以及射線束分束器29聚焦在光學(xué)檢測(cè)器49上。為了讀取存在于信息載體9上的信息，射線源25產(chǎn)生連續(xù)射線束51，并且光學(xué)檢測(cè)器49提供對(duì)應(yīng)于信息載體9的信息軌道上的一系列基本信息特征的檢測(cè)信號(hào)，該基本信息特征依次存在于掃描光點(diǎn)53。為了將信息寫在信息載體9上，射線源25產(chǎn)生射線束51，對(duì)應(yīng)于要被寫入的信息，一系列基本信息特征被產(chǎn)生在信息載體9的信息軌道上的掃描光點(diǎn)53中。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明還涵蓋光學(xué)掃描裝置，其中射線源25、準(zhǔn)直透鏡組件35和透鏡系統(tǒng)39相對(duì)于彼此以不同方式接合。例如，本發(fā)明還涉及包括這樣的實(shí)施例，其中準(zhǔn)直透鏡組件35的光軸和透鏡系統(tǒng)39的光軸成90°角，并且其中附加鏡設(shè)置在準(zhǔn)直透鏡組件35和透鏡系統(tǒng)39之間。本發(fā)明例如還包括這樣的實(shí)施例，其中射線源和準(zhǔn)直透鏡組件并非設(shè)置在滑塊上而是處于相對(duì)于框架固定的位置，并且其中準(zhǔn)直透鏡組件的光軸被指向?yàn)槠叫杏趶较験延伸。在這種實(shí)施例中，僅有透鏡系統(tǒng)39和附加鏡可提供在滑塊19上，從而滑塊的可移動(dòng)質(zhì)量減小。
如圖2還示出的，光學(xué)掃描組件15包括根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器100，它將在以下做更為詳細(xì)的描述，借助于該致動(dòng)器100，透鏡系統(tǒng)39，尤其是透鏡45，可相對(duì)于固定于滑塊19的掃描裝置15的靜止部件59在平行于光軸41的第一方向X1內(nèi)移過(guò)較小距離，并且在垂直于第一方向X1并平行于Y向的第二方向X2內(nèi)移過(guò)較小距離。借助于致動(dòng)器100在第一方向X1內(nèi)移動(dòng)透鏡系統(tǒng)39能夠以理想的精度在信息載體9的信息層13上聚焦該掃描光點(diǎn)53。借助于致動(dòng)器100在第二方向X2中移動(dòng)透鏡系統(tǒng)39能夠以理想精度將掃描光點(diǎn)保持在要遵循的信息軌道上。透鏡系統(tǒng)39還能執(zhí)行傾斜運(yùn)動(dòng)，這將在以下做進(jìn)一步解釋。致動(dòng)器100受到光學(xué)播放器控制組件的控制，它從光學(xué)檢測(cè)器49接收聚焦錯(cuò)誤信號(hào)和跟蹤錯(cuò)誤信號(hào)。
圖3、4和5中所示的致動(dòng)器具有靜止部102，它固定于掃描組件15的靜止部件59。致動(dòng)器100還具有承載帶有物鏡45的透鏡系統(tǒng)39的可動(dòng)部104。此外，致動(dòng)器100具有電氣驅(qū)動(dòng)組件尤其是電磁驅(qū)動(dòng)組件110，借助于此，可動(dòng)部102以及繼而透鏡系統(tǒng)39和透鏡45可相對(duì)于靜止部102移動(dòng)?？蓜?dòng)部104借助于兩個(gè)懸掛組106和108從靜止部102懸掛下來(lái)。這些組106和108每個(gè)都分別包括三根懸掛線106a、106b、106c以及108a、108b、108c。在本例中，所有的懸掛線是導(dǎo)電的。懸掛組106在光軸41的一側(cè)即在可動(dòng)部104的第一橫向側(cè)104a附近延伸，而另一懸掛組108在光軸41的另一相對(duì)側(cè)即在可動(dòng)部104的第二橫向側(cè)104b附近延伸。驅(qū)動(dòng)組件110包括電氣線圈系統(tǒng)和磁路系統(tǒng)，這兩個(gè)系統(tǒng)都用于在致動(dòng)器100使用期間穿過(guò)一個(gè)氣隙彼此協(xié)同工作。在本例中，線圈系統(tǒng)包括兩個(gè)均由跟蹤線圈112t形成的線圈，以及一對(duì)聚焦線圈即線圈112f1、112f2，該跟蹤線圈用于校正透鏡系統(tǒng)39在垂直于要掃描記錄載體上的信息軌道的方向內(nèi)的位置，該聚焦線圈用于校正透鏡系統(tǒng)39沿光軸41的位置。每組跟蹤線圈112t和聚焦線圈112f1、112f2附接于可動(dòng)部104并在大致垂直于懸掛線被引導(dǎo)的狹窄地帶內(nèi)大致延伸。附接于靜止部102的磁路系統(tǒng)包括兩個(gè)磁路組件，每個(gè)磁路組件都具有相對(duì)于線圈組之一定位的永磁體114，可動(dòng)部104在線圈組之間延伸。
線圈系統(tǒng)和磁路系統(tǒng)的配置能夠使可動(dòng)部104依靠施加于線圈系統(tǒng)線圈的電流的控制而傾斜。電流對(duì)線圈112t、112f1、112f2的單獨(dú)控制用于產(chǎn)生可動(dòng)部104以及繼而透鏡系統(tǒng)39和物鏡45在平行于光軸41的方向X1內(nèi)以及垂直于光軸41的方向X2內(nèi)的移動(dòng)，以及可動(dòng)部102以及繼而透鏡系統(tǒng)39和物鏡45繞X1向和/或X2向軸線的傾斜。方向X1和X2顯示在圖2中。為了實(shí)現(xiàn)電流的所述控制，兩懸掛組106和108的所有線用作導(dǎo)體。
這里對(duì)WO03102929A2進(jìn)行參考，其中可發(fā)現(xiàn)關(guān)于存在線圈系統(tǒng)和磁路系統(tǒng)之一的配置的詳細(xì)信息。
在根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器中，每個(gè)懸掛組106、108中的兩根線充當(dāng)懸掛線。這些線分別是106a、106c和108a、108c。這些線的端部106a1、106c1、108a1、108c1和106a2、106c2、108a2、108c2分別剛性固定于靜止部102和可動(dòng)部104。這種固定已經(jīng)借助于剛性機(jī)械連接實(shí)現(xiàn)，該機(jī)械連接包括靜止部102和可動(dòng)部104各自的固體部分，所述端部借助于粘合劑103附接于該固體部分。該固體部分分別由102P和104P指示。
另一根線106b和108b具有端部106b1、106b2和108b1、108b2。在本例中，端部106b1和108b1借助于柔性機(jī)械連接柔性連接于靜止部102，該柔性機(jī)械連接的形式為固定于靜止部102并形成靜止部102一部分的柔性金屬片114的彈性對(duì)接板114s。端部106b和108b借助于釬焊點(diǎn)105附接于該對(duì)接板114s。
另一端部106b2和108b2以與線106a、106c、108a、108c的端部被附接的方式相同的方式剛性附接于可動(dòng)部104，即分別固定于固體部分102P和104P。
所公開(kāi)實(shí)施例的幾種變形在本發(fā)明的范圍之內(nèi)也是可能的。例如，可能用片簧代替線作為長(zhǎng)懸掛元件。
權(quán)利要求
1.一種致動(dòng)器，用于移動(dòng)具有光軸的透鏡系統(tǒng)，該致動(dòng)器包括靜止部、具有透鏡系統(tǒng)的可動(dòng)部、以及用于驅(qū)動(dòng)可動(dòng)部的電氣驅(qū)動(dòng)裝置，其中可動(dòng)部被兩個(gè)由至少三根長(zhǎng)部件構(gòu)成的懸掛組從靜止部懸掛下來(lái)，該長(zhǎng)部件各自的一個(gè)端部固定于靜止部而另一端部借助于機(jī)械連接固定于可動(dòng)部，其中一組在光軸的一側(cè)延伸而另一組在光軸的另一相對(duì)側(cè)延伸，其中，固定每組中的至少兩根長(zhǎng)部件所需的機(jī)械連接是剛性連接，而固定每組中每另一根長(zhǎng)部件所需的至少一種機(jī)械連接是柔性連接。
2.如權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器，其中每組中的長(zhǎng)部件數(shù)目是三根，每根部件是導(dǎo)電的，且其中每組中僅有一根長(zhǎng)部件借助于柔性連接而固定。
3.如權(quán)利要求1或2所述的致動(dòng)器，其中柔性連接提供在可動(dòng)部上。
4.如權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器，其中每個(gè)柔性連接包括彈性元件。
5.用于掃描光學(xué)記錄載體的光學(xué)裝置，具有光學(xué)掃描組件和如在先權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的致動(dòng)器。
全文摘要
一種致動(dòng)器，用于移動(dòng)具有光軸(41)的透鏡，該致動(dòng)器包括靜止部(102)、具有透鏡(45)的可動(dòng)部(104)、以及用于驅(qū)動(dòng)該可動(dòng)部的電氣驅(qū)動(dòng)裝置?？蓜?dòng)部被兩個(gè)由至少三根長(zhǎng)部件構(gòu)成的懸掛組從靜止部懸掛下來(lái)，該三根長(zhǎng)部件各自的一個(gè)端部固定于靜止部而另一端部借助于機(jī)械連接固定于可動(dòng)部。其中一組在光軸的一側(cè)(104a)延伸而另一組在光軸的相對(duì)側(cè)(104b)延伸。為了提高致動(dòng)器的機(jī)械特性，固定每組中至少兩根長(zhǎng)部件所需的機(jī)械連接是剛性連接，而固定每組中每另一根長(zhǎng)部件(106a、106c；108a、108c)所需的至少一種機(jī)械連接是柔性連接。
文檔編號(hào)G11B7/095GK1922665SQ200580005476
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2005年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者C·M·沃特斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司