專利名稱：光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置和方法，特別是涉及光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)和使用流體定心機(jī)制裝配光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方法。
2.背景技術(shù)傳統(tǒng)的光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常包括將光束的光點(diǎn)聚焦對(duì)準(zhǔn)光盤(pán)信號(hào)軌道中心的光學(xué)鏡頭。光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行以使光學(xué)鏡頭執(zhí)行聚焦和跟蹤功能。聚焦功能包括上下移動(dòng)光學(xué)鏡頭以使光學(xué)鏡頭光束的光點(diǎn)位于光盤(pán)信號(hào)軌道上焦深的范圍內(nèi)。跟蹤功能包括左右移動(dòng)光學(xué)鏡頭以使光學(xué)鏡頭光束的光點(diǎn)跟隨信號(hào)軌道的中心。因此，通過(guò)上/下和左/右移動(dòng)光學(xué)鏡頭，光讀取執(zhí)行機(jī)構(gòu)可跟隨光盤(pán)信號(hào)軌道的中心。
為了實(shí)現(xiàn)這種上/下和左/右運(yùn)動(dòng)，傳統(tǒng)的光碟讀頭單元使用流經(jīng)磁體間線圈和磁場(chǎng)的電流。通常，光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有底座單元和彈性連接到底座單元的鏡頭支架。鏡頭支架包括安裝其上的物鏡、在鏡頭支架上的至少一個(gè)開(kāi)口、一端連接到鏡頭支架對(duì)邊且另一端連接到底座單元的彈性支撐構(gòu)件、連接到鏡頭支架并平行于鏡頭支架平面纏繞的聚焦線圈、以及垂直于聚焦線圈的跟蹤線圈。一對(duì)磁體和磁軛連接到底座單元，其緊密靠近聚焦線圈和跟蹤線圈以在磁體與鏡頭支架之間產(chǎn)生磁隙。使用磁軛是為了防止從磁體的后面產(chǎn)生磁通泄漏?？刂屏鬟^(guò)聚焦和跟蹤線圈的電流使光支架按要求上/下和左/右運(yùn)動(dòng)以適當(dāng)?shù)鼐劢辜す馐透櫣獗P(pán)。
正如與大多數(shù)電子元件一樣，光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的趨勢(shì)是光碟讀頭系統(tǒng)越來(lái)越薄、越來(lái)越小。為了實(shí)現(xiàn)光碟讀頭系統(tǒng)大小的改進(jìn)，人們已經(jīng)提出了多種結(jié)構(gòu)變形。例如，光學(xué)鏡頭和鏡頭設(shè)計(jì)的方案被重新設(shè)計(jì)以使光學(xué)鏡頭從鏡頭支架的中心位置移到突出部分并使聚焦和跟蹤線圈及磁體從鏡頭支架外圍移到鏡頭支架中心。但是，這種構(gòu)造導(dǎo)致彈性構(gòu)件的固定點(diǎn)與包含光學(xué)鏡頭的突出部分分隔開(kāi)。因此，在高速模式下會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)。因?yàn)楣鈱W(xué)鏡頭放置于遠(yuǎn)離鏡頭支架中心的鏡頭支架突出部分，所以光學(xué)鏡頭更容易產(chǎn)生共振和振動(dòng)。
在減小體積的同時(shí)也在不斷要求提高光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的精度，因此用傳統(tǒng)裝配方法不可能達(dá)到前述構(gòu)造的光學(xué)傾斜允許誤差要求。一種解決方法是提供能以聚焦和跟蹤運(yùn)動(dòng)執(zhí)行徑向傾斜運(yùn)動(dòng)的光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這一功能通過(guò)在鏡頭支架的中心部分放置聚焦/傾斜磁路和在鏡頭支架左右部分放置跟蹤磁路實(shí)現(xiàn)。美國(guó)專利6,744,722(2004年授予Choi)是這類(lèi)設(shè)備的實(shí)例之一。
其他現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備已經(jīng)試圖通過(guò)使用阻尼材料解決振動(dòng)問(wèn)題。美國(guó)專利6,330,120(2001年授予Shibusaka等)公開(kāi)了用于物鏡的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其包括在鏡頭支架和底座構(gòu)件之間的彈性支撐構(gòu)件以相對(duì)于底座構(gòu)件有彈力地支撐鏡頭支架。一對(duì)輔助阻尼構(gòu)件沿彈性支撐構(gòu)件的長(zhǎng)度方向延伸。在兩個(gè)輔助阻尼構(gòu)件之間有粘彈性的材料片以使二者相互連接。
美國(guó)專利6,091,553(2000年授予Song等)公開(kāi)了一種讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)。該讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有底座構(gòu)件、一對(duì)放置在底座構(gòu)件上并以預(yù)定的距離相互隔開(kāi)的磁軛、一對(duì)分別連接到磁軛內(nèi)側(cè)表面的磁體、由兩對(duì)金屬絲彈簧懸掛的鏡頭支架以使其朝向磁體之間確定的空間內(nèi)的聚焦和跟蹤方向移動(dòng)、安裝于鏡頭支架上的物鏡、放置在鏡頭支架上用于通過(guò)與磁體的電磁相互作用而驅(qū)動(dòng)鏡頭支架朝向聚焦與跟蹤方向的驅(qū)動(dòng)線圈、一對(duì)布置在靠近磁體之一的兩對(duì)邊的金屬絲彈簧上的支撐板、施加在一對(duì)支撐板和磁體兩對(duì)邊部分之間的阻尼液。
日本專利3,059,141(2000年授予Shin Kyung-sik)公開(kāi)了一種讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其使用高粘性磁性流體作為底座構(gòu)件和鏡頭支架之間的阻尼液。
光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制造商也關(guān)心提高設(shè)備性能。一個(gè)提高讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)性能的因素是減小聚焦及跟蹤線圈和磁體之間的磁隙。但是，目前的制造技術(shù)限制了磁隙的尺寸，也就是磁隙能做得多么窄。這是由于鏡頭支架本身結(jié)構(gòu)的原因即使使用定心固定設(shè)備也難于恰當(dāng)使鏡頭支架居中。
因此，所需要的是能夠在制造期間容易使鏡頭支架居中并懸掛的裝配方法。還需要降低裝配過(guò)程廢品率的裝配方法。還需要使用上廉價(jià)的裝配方法。此外，還需要改進(jìn)光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)減震的裝配方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)和實(shí)施起來(lái)廉價(jià)的光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)制造方法。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)制造方法，其在裝配光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的過(guò)程中定位并使光學(xué)鏡頭支架及其電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)補(bǔ)充電磁元件與底座單元的補(bǔ)充電磁元件恰當(dāng)?shù)胤指糸_(kāi)。本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種系統(tǒng)以提高光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的減震。本發(fā)明還有一個(gè)目標(biāo)是提供來(lái)自光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的聚焦和跟蹤線圈的經(jīng)改善的熱傳導(dǎo)能力。
本發(fā)明通過(guò)提供一種簡(jiǎn)單方法和機(jī)制實(shí)現(xiàn)這些和其他一些目標(biāo)，其在裝配過(guò)程中定位與恰當(dāng)?shù)厥构鈱W(xué)鏡頭支架的電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)補(bǔ)充元件與電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的底座單元補(bǔ)充元件分隔開(kāi)。該方法包括步驟向光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)補(bǔ)充元件之間的磁隙添加預(yù)定數(shù)量的磁性流體。在一實(shí)施例中，如果鏡頭支架的電磁補(bǔ)充元件是聚焦和跟蹤線圈，在裝配過(guò)程中磁性流體定位并恰當(dāng)?shù)厥圭R頭支架和聚焦/跟蹤線圈在磁隙中相對(duì)于磁體分隔開(kāi)，磁體是底座單元上的補(bǔ)充電磁元件。連接到鏡頭支架一端的彈性支撐構(gòu)件接著被固定到底座單元。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可具有固定到鏡頭支架的磁體和固定在底座單元上的聚焦/跟蹤線圈。
磁性流體可以是揮發(fā)性磁性流體或低粘度油基磁性流體。用于本申請(qǐng)的兩種類(lèi)型磁性流體都是膠體，其包含直徑大約10納米的極細(xì)磁粒、修改磁粒表面的至少一表面活性劑、以及作為主要成分的分散介質(zhì)。磁性流體是流體但具有磁力，且不需容器即可置放并保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 在使用揮發(fā)性磁性流體的實(shí)施例中，揮發(fā)性磁性流體僅在裝配過(guò)程中使用。一旦鏡頭支架和彈性支撐構(gòu)件固定到光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的底座單元或支撐結(jié)構(gòu)，磁性流體中的揮發(fā)部分被蒸發(fā)從而在光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的聚焦/跟蹤線圈和磁體/磁軛之間留下氣隙。通過(guò)蒸發(fā)揮發(fā)性載液，磁性粒子沉積在磁體/磁軛和聚焦/跟蹤線圈的表面上。可以選擇在揮發(fā)性磁性流體中加入潤(rùn)滑油。在優(yōu)選實(shí)施例中，潤(rùn)滑油在蒸發(fā)揮發(fā)性載液之后仍與磁性粒子一起從而在磁體、磁軛和線圈的表面上形成磁性流體薄層。
可接受的揮發(fā)性磁性流體是一種含有相當(dāng)少量潤(rùn)滑油的、具有相當(dāng)揮發(fā)性載體基液的磁性流體。典型的揮發(fā)性載液是在室溫下或稍高的溫度下能夠蒸發(fā)的揮發(fā)性液體。例如，有用的揮發(fā)性液體有水和脂肪族烴溶劑如辛烷、庚烷和己烷。潤(rùn)滑油的類(lèi)型和數(shù)量使得蒸發(fā)揮發(fā)性載液之后留下的磁性粒子和潤(rùn)滑油可沿磁體、磁軛和聚焦/跟蹤線圈形成油基磁性流體薄膜或?qū)?。?yōu)選在100℃具有4cST(厘沲)或更低粘度的輕質(zhì)潤(rùn)滑油。能被作為輕質(zhì)潤(rùn)滑油使用的這一類(lèi)油有，例如，烴、酯、醚、全氟化碳和硅酮。不像油基載液磁性流體，本發(fā)明中留下的磁性流體不要求高溫性能。這是因?yàn)楸景l(fā)明的聚焦/跟蹤線圈不長(zhǎng)期接觸磁性流體。
通常，對(duì)于所給光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，鏡頭支架和聚焦/跟蹤線圈定位機(jī)構(gòu)的飽和磁化度要盡可能的小，這樣就不會(huì)在磁性表面形成較厚的磁性粒子和潤(rùn)滑油殘留層。此外，用在揮發(fā)性磁性流體中的潤(rùn)滑油的體積百分比與蒸發(fā)揮發(fā)性載液后留下的流體的飽和磁化度成反比。這是因?yàn)闈?rùn)滑油對(duì)揮發(fā)性磁性流體加潤(rùn)滑油的總量的體積百分比越低，磁性粒子相對(duì)蒸發(fā)揮發(fā)性載液后留下的潤(rùn)滑油的體積的濃度越高。揮發(fā)性磁性流體的初始飽和磁化范圍和潤(rùn)滑油的使用量是根據(jù)應(yīng)用情況而定的。換句話說(shuō)，它取決于光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類(lèi)型、磁隙的大小和聚焦/跟蹤線圈的大小。
在使用低粘度油基磁性流體的實(shí)施例中，該磁性流體通常使用低揮發(fā)性、相對(duì)高分子量、油基載液如酯基油。這些油基磁性流體用于維持裝配期間在磁隙內(nèi)均勻間隔鏡頭支架和聚焦/跟蹤線圈及在光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)期間作為減振和/或散熱流體。磁性流體是油基磁性流體的原因是可阻止磁性流體在裝配期間、裝配后及光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用期間在室溫或較高溫度蒸發(fā)。在光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)中使用油基磁性流體的基本要求是油基磁性流體停留在聚焦/跟蹤線圈與磁軛及磁體之間的空間內(nèi)并充滿該空間，也就是徑向間隙。如果油基磁性流體蒸發(fā)，磁性流體將會(huì)凝結(jié)并導(dǎo)致光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障。
油基載液磁性流體要求高溫性能因?yàn)榱鹘?jīng)包含磁性流體的磁隙中的聚焦/跟蹤線圈的電流是發(fā)熱源。雖然本發(fā)明的低粘度油基磁性流體要求高溫性能，但優(yōu)選使用在27℃時(shí)粘度低于1000cP的磁性流體，500cP或更低則更好，最好為300cP或更低。低粘度油基磁性流體施加在傳統(tǒng)光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的磁隙中，磁隙是在讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的磁體和線圈之間、在磁軛和線圈之間、或在其間有線圈的磁體和磁軛之間。足夠量的低粘度油基磁性流體被用于接觸線圈，但也不會(huì)過(guò)多致使磁性流體由于施加在光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)上述位置的沖擊或振動(dòng)操作而四處飛濺。磁性流體的最佳填充量取決于讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。
使用低粘度油基磁性流體還為聚焦和跟蹤期間鏡頭支架的運(yùn)動(dòng)提供附加的減振作用。由聚焦和跟蹤功能引起的鏡頭支架中的振動(dòng)被磁隙中的油基磁性流體衰減。
散熱也是一個(gè)受關(guān)注的地方，使用低粘度油基磁性流體比不使用磁性流體能夠更有效地從線圈去除熱量。這是因?yàn)榇判粤黧w的導(dǎo)熱性是空氣的六倍。因此通過(guò)磁性流體從線圈向磁體和/或磁軛導(dǎo)熱比傳統(tǒng)光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)磁隙中的空氣更有效。固定磁體和磁軛的底座單元使用導(dǎo)熱材料可進(jìn)一步提高散熱性能。磁軛也可以設(shè)計(jì)用作底座單元。
而且，不像在先技術(shù)中使用高粘性油基磁性流體，由于本發(fā)明使用低粘度油基磁性流體，所以本發(fā)明中使用低粘度油基磁性流體的光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靈敏度在低溫使用時(shí)不受影響。
本發(fā)明的優(yōu)選方法包括獲取揮發(fā)性磁性流體和向揮發(fā)性磁性流體中添加預(yù)定量的潤(rùn)滑油。揮發(fā)性磁性流體和潤(rùn)滑油的混合物再添加到光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的磁隙。使用分配器或通過(guò)在磁性流體內(nèi)浸入實(shí)心針桿或空心管(即毛細(xì)管)并使實(shí)心針桿、空心管或分配器靠近磁隙可添加揮發(fā)性磁性流體。鐵磁流體的潤(rùn)濕能力和磁體、磁軛及線圈的磁力場(chǎng)使揮發(fā)性磁性流體充滿光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的磁隙。光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的鏡頭支架接著相對(duì)于磁體和磁軛進(jìn)行定位，使得鏡頭支架的線圈與磁體和/或磁軛間隔開(kāi)以產(chǎn)生磁隙。揮發(fā)性磁性流體將被布置在聚焦/跟蹤線圈與磁體/磁軛之間以使鏡頭支架將被定位，其使得所產(chǎn)生的磁隙在線圈和磁體/磁軛之間被平均分隔。
從鏡頭支架延伸的彈性支撐構(gòu)件繼而可被固定到位。一旦被固緊，揮發(fā)性磁性流體被蒸發(fā)從而留下包含磁性粒子的潤(rùn)滑油的薄膜/薄層，其關(guān)于磁體和磁軛及磁隙內(nèi)聚焦/跟蹤線圈的表面分布。殘留的潤(rùn)滑油和磁性粒子的混合物本身是一種低粘度油基磁性流體。其具有這樣的特征，由于磁力場(chǎng)其可沿磁體和磁軛的表面形成薄膜或?qū)?，其還足以使磁性粒子保持懸浮在磁性流體薄膜內(nèi)。


圖1是光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)造之一的簡(jiǎn)化示意頂視圖。
圖2是圖1所示光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)在磁隙內(nèi)帶有揮發(fā)性磁性流體時(shí)沿A-A的簡(jiǎn)化剖面圖。
圖3是圖2所示裝配好的光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)在磁隙內(nèi)的揮發(fā)性磁性流體蒸發(fā)后的簡(jiǎn)化剖面圖。
圖4是另一結(jié)構(gòu)的光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化示意頂視圖。
圖5是圖4所示光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)在磁隙內(nèi)的揮發(fā)性磁性流體蒸發(fā)后沿B-B的簡(jiǎn)化剖面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例如圖1-5所示。應(yīng)該理解的是，為使更容易理解本發(fā)明不同元件間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，所示元件間的尺寸和間距被放大并不合比例。
圖1所示是光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)一實(shí)施例10的簡(jiǎn)化示意頂視圖。光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)10包括鏡頭支架組件20、底座單元10(未示出)、電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50。鏡頭支架組件20與底座單元具有電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)50的補(bǔ)充電磁元件52。在本實(shí)施例中，底座單元的補(bǔ)充電磁元件是磁性組件60。鏡頭支架組件20包括鏡頭支架22、由鏡頭支架22支撐的光學(xué)鏡頭24和補(bǔ)充電磁元件52，補(bǔ)充電磁元件52包括放置在鏡頭支架22外部的跟蹤線圈26和纏繞在鏡頭支架22周?chē)木劢咕€圈28以使聚焦線圈與跟蹤線圈26正交。磁性組件60包括兩個(gè)分別放置在鏡頭支架組件前面和后面的磁體62，及放置在磁體62的后面的磁軛64，其阻止從磁體62的后面產(chǎn)生磁通泄漏。注意，補(bǔ)充電磁元件，即聚焦線圈28、跟蹤線圈26和磁性組件60可被安排成使磁性組件60成為鏡頭支架組件20的一部分，使線圈26、28是底座單元或提供光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)10所要求的聚焦和跟蹤功能的某些組合的一部分。
圖1中，光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)10通過(guò)在由磁體62和磁軛64形成的磁場(chǎng)或磁隙80內(nèi)放置跟蹤線圈26和聚焦線圈28和以弗萊明(Fleming)左手定律的洛侖茲力使光學(xué)鏡頭24上下和左右移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)聚焦運(yùn)動(dòng)和跟蹤運(yùn)動(dòng)。光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)10還包括彈性支撐構(gòu)件70和印刷電路板(未示出)，印刷電路板通過(guò)在鏡頭支架組件22的左右側(cè)具有固定點(diǎn)72而在機(jī)械上連接到底座單元的固定元件(未示出)。
跟蹤線圈26、聚焦線圈28、磁體62和磁軛64在不同表面具有殘留層95，殘留層由在安裝光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)10時(shí)使用的揮發(fā)性磁性流體的揮發(fā)性基礎(chǔ)載液的蒸發(fā)形成。殘留層95由蒸發(fā)后留下的揮發(fā)性磁性流體中的大量磁性粒子組成。
本發(fā)明提供了用于相對(duì)于磁性組件60固定和定位鏡頭支架組件22從而在裝配過(guò)程中產(chǎn)生磁隙80的方法。本發(fā)明方法的實(shí)施例包括使用揮發(fā)性磁性流體。揮發(fā)性磁性流體通常包含揮發(fā)性載液或基液、大量磁性粒子和用于將大量磁性粒子分散在揮發(fā)性載液中的分散劑。一些有用的載液是水和脂肪族烴如己烷、庚烷和辛烷。任何傳統(tǒng)的以揮發(fā)性液體作為載液的磁性流體都可被使用，這類(lèi)揮發(fā)性磁性流體的配方是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的。雖然芳烴和其他極性溶劑可以被用作基礎(chǔ)載液，但是假設(shè)使用這些類(lèi)型的液體會(huì)影響光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的粘合劑(如果有)的完整性。
每單位體積的磁性流體中的磁性粒子的數(shù)量是由磁性流體的飽和磁化度代表，且其以高斯(mT)為單位測(cè)量。低飽和磁化度的流體會(huì)比具有較高飽和磁化度的磁性流體留下更薄的磁性粒子殘留層。但是，使用哪種磁性流體將取決于使用哪種制造過(guò)程。使用具有低飽和磁化度的磁性流體要考慮到用流體填充磁隙以定位鏡頭支架組件22。
使用具有較高飽和磁化度的磁性流體要考慮不完全填充磁隙，以使磁隙具有空氣通路，且提供較強(qiáng)的磁性居中調(diào)整力。最好，本發(fā)明使用的飽和磁化度范圍保持適當(dāng)?shù)牡鸵栽诰劢购透櫨€圈26、28和/或磁體62和/或磁軛64上不會(huì)形成比較厚的磁性粒子殘留層。應(yīng)該理解的是，對(duì)于給定揮發(fā)性磁性流體混合物，其適當(dāng)?shù)娘柡痛呕葘⑷Q于許多因素，包括揮發(fā)性磁性流體中用作基礎(chǔ)揮發(fā)液的載液類(lèi)型、光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸、徑向間隙的尺寸等。
為了降低任何磁性粒子因從線圈26、28、磁體62或磁軛64移去時(shí)作為殘?jiān)粝碌臋C(jī)會(huì)，可以有選擇地在揮發(fā)性磁性流體中加入潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑油的類(lèi)型和數(shù)量滿足這樣的條件，當(dāng)蒸發(fā)揮發(fā)性載液后，留下的磁性粒子和潤(rùn)滑油將沿磁體、磁軛和聚焦/跟蹤線圈的表面形成油基磁性流體薄膜或?qū)?。可用在本發(fā)明中的潤(rùn)滑油如烴、酯、醚、碳氟化合物和硅酮。優(yōu)選油是包含石油和合成烴的烴油。在這些烴中，芳烴比脂肪族烴更易與光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)中使用的其他材料反應(yīng)。鏈烷、環(huán)烷和聚α烯烴更適合。聚α烯烴由于其低流點(diǎn)、低粘度、低揮發(fā)性和惰性特性而是最合適的選擇。此外，傳統(tǒng)磁性流體中用于減震和導(dǎo)熱目的聚α烯烴在100℃具有6cSt或更高的黏性，在本發(fā)明中最好使用更低分子量(低于6cSt)的聚α烯烴，最好是4cSt或更低。這是因?yàn)楦叻肿恿康木郐料N在磁性粒子上額外需要大量分散劑以使磁性粒子分散在較高分子量的聚α烯烴內(nèi)。不優(yōu)先選擇較高分子量聚α烯烴是因?yàn)榇罅款~外的分散劑將產(chǎn)生大量的殘留粒子，其在揮發(fā)性載液蒸發(fā)后留下較厚的殘留層。
本發(fā)明中揮發(fā)性載液蒸發(fā)后留下的殘留磁性流體層應(yīng)該盡可能的薄。因此，基于溶劑的磁性流體中潤(rùn)滑油的含量不應(yīng)超過(guò)初始溶劑基磁性流體加潤(rùn)滑油的總體積百分比的百分之五十(50vol.％)。潤(rùn)滑油的體積百分比越小，殘留層越薄。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，低粘度油基磁性流體代替揮發(fā)性磁性流體。在這種情況下，低粘度油基鐵磁流體在光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)10的生命周期中一直保留于其中。與揮發(fā)性磁粒體相同，低粘度油基磁性流體被用于定位鏡頭支架組件20相對(duì)于磁體和磁軛62、64的位置。使用低粘度油基磁性流體還有另外的優(yōu)點(diǎn)，其中包括，例如，鏡頭支架的聚焦和跟蹤運(yùn)動(dòng)或外部沖擊引起的振動(dòng)的減震、散熱等。使用低粘度油基磁性流體從線圈散熱比不使用磁性流體更有效。這是因?yàn)榇判粤黧w的導(dǎo)熱性是空氣的六倍。因此，通過(guò)磁性流體從線圈向磁體和/或磁軛傳熱比傳統(tǒng)光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)磁隙中的空氣傳熱更有效。固定磁體和磁軛的底座單元使用導(dǎo)熱材料會(huì)進(jìn)一步提高散熱性能。優(yōu)選的低粘度油是酯類(lèi)油。
圖2和圖3示出了與圖1所示光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)有關(guān)的本發(fā)明的方法。應(yīng)該理解的是，本方法能與大多數(shù)傳統(tǒng)的光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同使用。圖2為圖1所示讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)中線圈/磁體/磁軛位置的剖面圖。在這個(gè)特殊示例中，底座單元(未示出)包括由框式支架或磁軛64和磁體62構(gòu)成的磁性組件60。磁軛64呈U形并具有固定到磁軛64支柱之一內(nèi)側(cè)的磁體62。磁軛64的另一支柱位于聚焦線圈28和鏡頭支架22之間的開(kāi)口中。
添加預(yù)定量的揮發(fā)性磁性流體90到磁隙80中。添加磁性流體90可通過(guò)使用分配器、將分配器靠近磁隙80放置、及將預(yù)定量的揮發(fā)性磁性流體傳送到磁隙80中進(jìn)行。值得注意的是，大小合適的毛細(xì)管可以代替針桿。由于磁體62和磁軛64建立的磁力場(chǎng)，揮發(fā)性磁性流體90使鏡頭支架22相對(duì)于磁體和磁軛62、64按均勻分隔且磁平衡的定位進(jìn)行固定和置放，以便在固緊彈性支撐構(gòu)件70之前合適地定位鏡頭支架組件20。鏡頭支架組件20被固定到底座單元(未示出)的適當(dāng)位置。
鏡頭支架組件20固定到位后，揮發(fā)性磁性流體90從光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)10蒸發(fā)，如圖3所示。雖然揮發(fā)性基礎(chǔ)載液蒸發(fā)了，但是殘留層95留在磁隙80的表面。在優(yōu)選實(shí)施例中，殘留層95包含大量因揮發(fā)性磁性流體蒸發(fā)而分散在潤(rùn)滑油中的磁性粒子。
如果本發(fā)明選擇低粘度油基磁性流體代替揮發(fā)性磁性流體，低粘度油基磁性流體將保留在如圖2所示的相似位置中的磁隙80內(nèi)。
圖4示出了另一光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)100的簡(jiǎn)化示意頂視圖，其中建立了磁路以避免光源的光路。光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)100包括鏡頭支架組件120和磁性組件160。鏡頭支架組件120包括鏡頭支架122、由鏡頭支架122在突出部分123支撐的光學(xué)鏡頭124、纏繞在鏡頭支架122的鏡頭支架開(kāi)口125內(nèi)側(cè)部分的聚焦線圈128、以及安裝在鏡頭支架122的鏡頭支架開(kāi)口125內(nèi)的跟蹤線圈126，跟蹤線圈126與聚焦線圈128正交。磁性組件160包括放置在鏡頭支架開(kāi)口125內(nèi)的兩個(gè)磁體162，使得一個(gè)磁體位于由聚焦線圈128限定的開(kāi)口內(nèi)，另一個(gè)磁體位于與跟蹤線圈126分隔的開(kāi)口內(nèi)，還包括放置在每個(gè)磁體162后面以阻止從每個(gè)磁體162后面產(chǎn)生磁通泄漏的磁軛164。
在圖4中，光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)100通過(guò)使跟蹤線圈126和聚焦線圈128位于與磁體162和磁軛164形成的磁場(chǎng)或磁隙180內(nèi)并上下和左右移動(dòng)光學(xué)鏡頭124而執(zhí)行聚焦運(yùn)動(dòng)和跟蹤運(yùn)動(dòng)。光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)100還包括彈性支撐構(gòu)件170和通過(guò)在鏡頭支架組件122的左右側(cè)具有固定點(diǎn)172而在機(jī)械上連接到底座單元固定元件(未示出)的印刷電路板(未示出)。
跟蹤線圈126、聚焦線圈128、磁體162和磁軛164在因光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)100組裝中使用的揮發(fā)性磁性流體的揮發(fā)性基礎(chǔ)載液的蒸發(fā)而產(chǎn)生的各個(gè)表面上具有殘留層195。
圖5所示是與圖4所示光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)有關(guān)的本發(fā)明的方法。圖5所示是圖4中讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)線圈/磁體/磁軛位置的剖面圖。在這一特殊示例中，底座單元(未示出)包含由框式支架或磁軛164和磁體162形成的磁性組件160。磁軛164為U形并具有固定到磁軛164的每一支柱內(nèi)側(cè)的磁體162。
如上所述，在磁隙180中添加預(yù)定量的揮發(fā)性磁性流體或低粘度油基磁性流體。由于磁體162和磁軛164建立的磁力場(chǎng)，磁性流體190使鏡頭支架122相對(duì)于磁體和磁軛162、164按均勻分隔和磁平衡的定位進(jìn)行固定和置放，以便在固緊彈性支撐構(gòu)件170之前合適地定位鏡頭支架組件120。鏡頭支架組件120被固定到底座單元(未示出)的適當(dāng)位置。
值得注意的是，本發(fā)明可以與在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不包含磁軛的讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)配合使用，或用在磁性組件被裝配成鏡頭支架組件的一部分且聚焦與跟蹤線圈被固定到底座單元或提供鏡頭支架的聚焦和跟蹤運(yùn)動(dòng)的組合的讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)中。
雖然在這里已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是上述描述僅僅是示意性的。各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)對(duì)在此公開(kāi)的本發(fā)明進(jìn)行修改，且所有這樣的修改將被視為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.將鏡頭支架組件裝配到讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的底座單元的方法，其中所述鏡頭支架組件和所述底座單元各自包括補(bǔ)充電磁元件，補(bǔ)充電磁元件共同形成電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以控制所述鏡頭支架組件相對(duì)于所述底座單元的聚焦和跟蹤運(yùn)動(dòng)，所述電磁元件包括跟蹤線圈、垂直于所述跟蹤線圈的聚焦線圈和磁系統(tǒng)，其中裝配時(shí)在所述鏡頭支架組件的所述電磁元件和所述底座單元的所述電磁元件之間形成磁隙，所述方法包括相互裝配所述鏡頭支架組件和所述底座單元形成所述磁隙；在所述磁隙中布置預(yù)定量的包含揮發(fā)基礎(chǔ)載液的揮發(fā)性磁性流體；將彈性支撐構(gòu)件固定在所述鏡頭支架組件和所述底座單元之間；及從所述揮發(fā)性磁性流體蒸發(fā)所述揮發(fā)性基礎(chǔ)載液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括配制所述揮發(fā)性磁性流體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述配制步驟進(jìn)一步包括獲取大量磁性粒子，將所述大量磁性粒子懸浮在所述揮發(fā)性基礎(chǔ)載液中，以及在所述揮發(fā)性基礎(chǔ)載液中添加足夠量的分散劑以在將所述大量磁性粒子分散在所述載液中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述配制步驟進(jìn)一步包括添加預(yù)定量的潤(rùn)滑油。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括從所述載液去除多余的分散劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中添加所述潤(rùn)滑油的所述步驟包括添加一定量的潤(rùn)滑油，其中所述一定量少于或等于所述揮發(fā)性磁性流體體積百分比的百分之五十。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中添加所述潤(rùn)滑油的所述步驟進(jìn)一步包括添加烴、酯、醚、全氟化碳或硅酮潤(rùn)滑油中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中添加所述潤(rùn)滑油的所述步驟進(jìn)一步包括添加在100℃粘度低于6厘沲的潤(rùn)滑油。
9.將鏡頭支架組件裝配到讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的底座單元的方法，其中所述鏡頭支架組件和所述底座單元各自包括補(bǔ)充電磁元件，補(bǔ)充電磁元件共同形成電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以控制所述鏡頭支架組件相對(duì)于所述底座單元的聚焦和跟蹤運(yùn)動(dòng)，所述電磁元件包括跟蹤線圈、垂直于所述跟蹤線圈的聚焦線圈和磁系統(tǒng)，其中裝配時(shí)在所述鏡頭支架組件的所述電磁元件和所述底座單元的所述電磁元件之間形成磁隙，所述方法包括相互裝配所述鏡頭支架組件和所述底座單元形成所述磁隙；在所述磁隙中布置預(yù)定量的在27℃時(shí)粘度低于1000cP的低粘度油基磁性流體；及將彈性支撐構(gòu)件固定在所述鏡頭支架組件和底座單元之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述磁性流體在27℃時(shí)粘度低于500cP。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述磁性流體在27℃時(shí)粘度低于300cP。
12.光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括底座單元；鏡頭支架組件；及將所述鏡頭支架組件連接到所述底座單元的彈性支撐構(gòu)件，其中所述鏡頭支架組件和所述底座單元各自包含補(bǔ)充電磁元件，補(bǔ)充電磁元件共同形成電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以控制所述鏡頭支架組件相對(duì)于所述底座單元的聚焦和跟蹤運(yùn)動(dòng)，所述電磁元件包括跟蹤線圈、垂直于所述跟蹤線圈的聚焦線圈和磁系統(tǒng)，其中在所述鏡頭支架組件的所述電磁元件和所述底座單元的所述電磁元件之間形成磁隙；及布置在所述磁隙區(qū)域中一個(gè)或多個(gè)所述電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的表面上的殘留磁層，所述殘留磁層包括大量磁性粒子。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述殘留磁層是通過(guò)蒸發(fā)揮發(fā)性磁性流體的揮發(fā)性基礎(chǔ)載液形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述殘留磁層包括大量分散在潤(rùn)滑油中的磁性粒子。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述殘留磁層是通過(guò)蒸發(fā)包含預(yù)定量潤(rùn)滑油的揮發(fā)性磁性流體的揮發(fā)性基礎(chǔ)載液形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述潤(rùn)滑油在100℃粘度低于6厘沲。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述潤(rùn)滑油是烴、酯、醚、全氟化碳或硅酮油中的一種。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述殘留磁性流體層的飽和磁化強(qiáng)度是1000高斯或更低。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述磁系統(tǒng)包括磁體或磁體及磁軛。
20.光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括底座單元；鏡頭支架組件；及將所述鏡頭支架組件連接到所述底座單元的彈性支撐構(gòu)件，其中所述鏡頭支架組件和所述底座單元各自包含補(bǔ)充電磁元件，補(bǔ)充電磁元件共同形成電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以控制所述鏡頭支架組件相對(duì)于所述底座單元的聚焦和跟蹤運(yùn)動(dòng)，所述電磁元件包括跟蹤線圈、垂直于所述跟蹤線圈的聚焦線圈和磁系統(tǒng)，其中在所述鏡頭支架組件的所述電磁元件和所述底座單元的所述電磁元件之間形成磁隙；及布置在所述磁隙內(nèi)的低粘度油基磁性流體，其中所述磁性流體在27℃時(shí)粘度低于1000cP。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述磁性流體在27℃時(shí)粘度低于500cP。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述磁性流體在27℃時(shí)粘度低于300cP。
23.光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括底座單元；鏡頭支架組件；及將所述鏡頭支架組件連接到所述底座單元的彈性支撐構(gòu)件，其中所述鏡頭支架組件和所述底座單元各自包含補(bǔ)充電磁元件，補(bǔ)充電磁元件共同形成電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以控制所述鏡頭支架組件相對(duì)于所述底座單元的聚焦和跟蹤運(yùn)動(dòng)，所述電磁元件包括跟蹤線圈、垂直于所述跟蹤線圈的聚焦線圈和磁系統(tǒng)，其中在所述鏡頭支架組件的所述電磁元件和所述底座單元的所述電磁元件之間形成磁隙；及臨時(shí)布置在所述磁隙中的揮發(fā)性磁性流體，所述揮發(fā)性磁性流體含有揮發(fā)性載液。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述揮發(fā)性磁性流體包含預(yù)定量的潤(rùn)滑油。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述揮發(fā)性載液是水、脂肪族烴、芳烴和其他極性溶劑中的一種或多種。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述脂肪族烴從包含己烷、庚烷和辛烷的組中選取。
27.根據(jù)權(quán)利24所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中包含所述預(yù)定量潤(rùn)滑油的所述揮發(fā)性磁性流體包括揮發(fā)性載液、大量磁性粒子和足夠量的分散劑以在將所述大量磁性粒子分散在所述揮發(fā)性載液中。
28.根據(jù)權(quán)利24所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述揮發(fā)性磁性流體具有足夠低的飽和磁化度，以使在去除所述揮發(fā)性載液后，在所述磁隙內(nèi)的表面上、包含所述大量磁性粒子和所述潤(rùn)滑油的殘留磁性流體的量最小。
29.根據(jù)權(quán)利24所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中在向所述揮發(fā)性磁性流體加入所述潤(rùn)滑油之前，所述潤(rùn)滑油在100℃粘度低于6厘沲。
30.根據(jù)權(quán)利24所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述潤(rùn)滑油是烴、酯、醚、全氟化碳或硅酮油中的一種。
31.根據(jù)權(quán)利24所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中所述潤(rùn)滑油的濃度是所述揮發(fā)性磁性流體體積百分比的百分之五十或更低。
全文摘要
裝配光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方法包括向底座單元裝配鏡頭支架組件，從而在鏡頭支架組件和底座單元的補(bǔ)充電磁元件之間產(chǎn)生磁隙，向在鏡頭支架組件和底座單元的補(bǔ)充電磁元件之間產(chǎn)生的磁隙布置一定量的揮發(fā)性磁性流體或低粘度油基磁性流體，在鏡頭支架組件和底座單元之間固定彈性支撐構(gòu)件。光碟讀頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括鏡頭支架組件、底座單元、連接鏡頭支架組件和底座單元的彈性支撐構(gòu)件、電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和揮發(fā)性磁性流體或低粘度油基磁性流體。
文檔編號(hào)H01F1/44GK1806280SQ200480016583
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2004年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月16日
發(fā)明者津田思郎 申請(qǐng)人:磁性流體技術(shù)株式會(huì)社