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TWI415119B - 光學掃描裝置用之作動器 - Google Patents

光學掃描裝置用之作動器 Download PDF

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TWI415119B
TWI415119B TW095143464A TW95143464A TWI415119B TW I415119 B TWI415119 B TW I415119B TW 095143464 A TW095143464 A TW 095143464A TW 95143464 A TW95143464 A TW 95143464A TW I415119 B TWI415119 B TW I415119B
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Tsuneo Suzuki
Michael Bammert
Rolf Dupper
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Thomson Licensing
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Description

光學掃描裝置用之作動器
本發明係關於一種掃描光碟用光學掃描裝置用之作動器，尤指資訊記錄或複製，或記錄兼複製用之器具。
整合於掃描裝置內之作動器，用來把光束(雷射光束)發射到呈資訊儲存媒體形式之光碟上，並接收從此反射之光束。為此目的，作動器具有聚焦透鏡，利用安裝座附設於光罩，可以調節，亦稱為檢波器，可在導桿上運動，以便使聚焦透鏡可與罩殼之光徑對準。此罩殼因而連同整個掃描裝置可以高速運動，具有高度定位準確性，以一或以上電動馬達加以驅動，確保短時間存取記錄媒體上的不同點。在此情況下，掃描裝置把輻射光束聚焦在光碟上要掃描之磁軌上，以形成輻射點。在記錄或複製之際，輻射點循轉動光碟上之磁軌。此係借助磁軌控制系統為之，容許在相對於光碟的徑向粗略控制滑片狀罩殼和作動器，並得以精細控制作動器。需要此項精細控制，以保持聚焦透鏡和光碟間之距離一定，並確保準確跟蹤投射之光束，由於光碟通常有不可避免的偏心誤差，在操作中導致偶然振盪，本身會導致複製誤差，不用精細控制。
作動器宜利用安裝置附設於光罩，具有聚焦透鏡用之透鏡架、固定於安裝板的透鏡架用阻尼基座，以及與磁鐵配置互動之聚焦線圈、跟蹤線圈，還可能有傾斜線圈，透鏡架是以彈性彈簧方式，經彈力可撓性懸架機構(尤其是金屬線)連接至阻尼基座。為減少作動器質量，使其慣量較少，可以更為靈敏和快速控制，線圈可配置成印刷電路板(線圈印刷電路板)上之線圈，連接至透鏡架。
JP－A－2003－346361號記載一種作動器，具有塑膠透鏡架。在此情況下，磁鐵配置只配置在線圈印刷電路板印有聚焦和跟蹤線圈之一側，因而定位在使線圈位於磁場內。此線圈印刷電路板、透鏡架，以及線圈印刷電路板用的金屬所構成之所謂基體架，彼此鄰接定位，且彼此利用配置在基體架上的大量突部連接，形成作動器之運動組件。意即金屬構成的基體架亦做為運動件之一組件運動。
US－A－2002/0075575號在先前技術的說明中，亦提到具有線圈印刷電路板之作動器。在此情況下，線圈印刷電路板係配置在磁鐵之間，而聚焦透鏡以一部份透鏡架加以定位，連接至線圈印刷電路板，在阻尼基座以及線圈和磁鐵配置間之面積。透鏡架之另一部份在背離聚焦透鏡側，圍繞線圈和磁鐵配置，而連同聚焦透鏡，形成作動器之運動件。因此，透鏡架具有相當的質量，和相對應高的慣量。
本發明之目的，在於設計一種如申請專利範圍第1項前序句內所稱光學掃描裝置用之作動器，因減少質量的結果，而減少慣量。
以申請專利範圍第1項前序句內所稱作動器而言，此目的是由此項申請專利範圍之特徵所達成，有益之精益求精則列在申請專利範圍附屬項內。
以光學掃描裝置用之作動器而言，本發明包含按已知方式，有安裝在透鏡架內的聚焦透鏡，以及牢固連接於安裝座供配置在掃描裝置的光罩之阻尼基座，安裝座上配置有磁鐵配置，並有與磁鐵配置互動之線圈配置，於聚焦透鏡精細定位用之印刷電路板上，印刷電路板係利用配置在線圈配置和作動器縱軸線兩側的彈力可撓性懸架機構連接至阻尼基座，印刷電路板同時是透鏡架之安裝板，一同形成作動器之運動件。如此導致光學掃描裝置之精巧作動器，只有小小運動質量，由印刷電路板和透鏡架所形成，上面配置有聚焦透鏡，導致有益之更高靈敏度和速度，供精細控制聚焦透鏡。此外，作動器為簡單設計，只需少量組件，故其安裝亦簡化，且更為容易。透鏡架本身可設計成很小，因為印刷電路板加以支持，又提供懸架，因為透鏡架不圍繞磁鐵配置。
印刷電路板最好是橫越作動器的縱軸線配置，並且牢固連接(尤其是熔接)於配置在作動器縱軸線兩側的懸架機構。在此情況下，作動器呈對稱，以聚焦透鏡配置在印刷電路板背離阻尼基座的側面，亦即在作動器的前端，而掃描裝置用來掃描光碟時，連同光罩在相對於光碟的徑向，朝向和背向此光碟運動。
印刷電路板必須有平行於磁鐵配置之界定初步位置，補足質量附在印刷電路板，於背離聚焦透鏡和朝向阻尼基座之側面。此有利於一體形成在透鏡架上，同時即安裝在印刷電路板上，因而避免額外的組裝費力。
印刷電路板本身以單層或双層印刷電路板為佳，聚焦和跟蹤線圈可以已知方式配置其上，其在永久磁鐵的磁場內之驅動和激磁，導致印刷電路板以及與聚焦透鏡相連接透鏡架之相對應精細運動。為提高靈敏度，總是在印刷電路板兩側各設有二永久磁鐵。
茲參見附圖所示一具體例說明本發明如下。
如第1圖所示，做為光學掃描裝置(不再詳示)的組件，作動器1具有聚焦透鏡3，安裝在塑膠構成的透鏡架2，以及阻尼基座4。阻尼基座4牢固連接於安裝板5。安裝板5上形成軛6，附設四個永久磁鐵7,7'，呈對稱配置，二永久磁鐵7,7'配置成彼此一段距離，與按作動器縱軸線L平行延伸的對稱軸線也有一段距離。印有聚焦和跟蹤線圈(圖上未示)的線圈印刷電路板8，保持在阻尼基座側和更加遠離阻尼基座4的永久磁鐵7,7'間運動。為此目的，線圈印刷電路板8利用配置在縱軸線L兩側的彈力可撓性懸架線9連接於阻尼基座4，懸架線9係在金屬化洞孔10內熔接於線圈印刷電路板8。在此情況下，線圈印刷電路板8套裝於透鏡架2，定位在作動器1的前端，於更遠離阻尼基座4的二永久磁鐵7,7'間之面積，設有補足質量11，於朝向阻尼基座4的線圈印刷電路板8側面，突入在阻尼基座側的永久磁鐵7,7'間產生的中間空間內。
第2圖表示線圈印刷電路板8，有懸架線9附設於阻尼基座4，而透鏡架2連同聚焦透鏡3插入其內，透鏡架2係連接於線圈印刷電路板8，形成組裝單位12。圖亦表示補足質量11，位於線圈印刷電路板8朝向阻尼基座4之側面，並由透鏡架2上的附件13所形成。組裝單位12是作動器1的運動件，於讀寫過程中，利用線圈和磁鐵配置加以微細定位。
第3和4圖表示透鏡架2的造型，有補足質量11一體形成於其上，並連接至線圈印刷電路板8上。附件13寬度相當於線圈印刷電路板8上的凹部14寬度。透鏡架2上的附件13插入(套入)凹部14內並加以粘結，二接觸肩部15鄰接凹部14，置於線圈印刷電路板8上，因而提供界定之配置位置。合理尺寸的補足質量11可用來確保，包括印刷電路板8和透鏡架2的整個運動件之質量中心(重心)，位在印刷電路板8的同樣平面上，以在其幾乎中心點特佳。在此情況下，力量作用於位在印刷電路板8上之線圈時，不發生不良力矩，不會造成組裝單位12之不良轉動振盪。
如第1至3圖所示作動器1配置之變通具體例，包括印刷電路板8和透鏡架2，配置在其前面或後面中心，而補足質量11使具有聚焦透鏡3之透鏡架2，附設在線圈印刷電路板8之一端，附設於此的懸架線9集群之附近，因而在離作動器1縱軸線L一段側向距離處；而對分開形成之補足質量11，附設於線圈印刷電路板8的另一端，在附設於此的懸架 線9另一集群附近。如此配置有利於使聚焦透鏡3定位在特別靠近要加以掃描的光碟中心。
1‧‧‧作動器
2‧‧‧透鏡架
3‧‧‧聚焦透鏡
4‧‧‧阻尼基座
5‧‧‧安裝板
6‧‧‧軛
7,7'‧‧‧永久磁鐵
8‧‧‧印刷電路板
9‧‧‧彈力可撓性懸架線
10‧‧‧金屬化洞孔
11‧‧‧補足質量
L‧‧‧作動器縱軸線
12‧‧‧組裝單位
13‧‧‧透鏡架上的附件
14‧‧‧印刷電路板的凹部
15‧‧‧接觸肩部
第1圖為作動器之透視圖；第2圖表示作動器之運動件；第3圖表示形成作動器的印刷電路板，以及透鏡架，與第1和2圖相較放大的分解圖；第4圖表示透鏡架之進一步透視圖。
1‧‧‧作動器
2‧‧‧透鏡架
3‧‧‧聚焦透鏡
4‧‧‧阻尼基座
5‧‧‧安裝板
6‧‧‧軛
7,7'‧‧‧永久磁鐵
8‧‧‧印刷電路板
9‧‧‧彈力可撓性懸架線
10‧‧‧金屬化洞孔
11‧‧‧補足質量
L‧‧‧作動器縱軸線

Claims (10)

  1. 一種光學掃描裝置用之作動器(1)，有聚焦透鏡(3)安裝在透鏡架(2)內，並有阻尼基座(4)牢固連接於安裝座(5)，又有磁鐵配置(7,7')配置在安裝座(5)上，還有線圈配置與磁鐵配置(7,7')互動，在印刷電路板(8)上供聚焦透鏡(3)之微細定位，印刷電路板(8)係利用配置在作動器(1)的縱軸線兩側之彈力可撓性懸架機構(9)，連接於阻尼基座(4)，印刷電路板(8)同時為透鏡架(2)之安裝板，而印刷電路板(8)和透鏡架(2)一同形成作動器(1)之運動件(12)，其中磁鐵配置(7,7')包含第一部份磁鐵配置(7)和第二部份磁鐵配置(7')，配置成其間留有區域，而透鏡(3)即配置在此區域者。
  2. 如申請專利範圍第1項之作動器，其中印刷電路板(8)係橫跨作動器(1)的縱軸線(L)配置，並牢固連接(尤其是熔接)於懸架機構(9)者。
  3. 如申請專利範圍第1項之作動器，其中作動器(1)具對稱性，且聚焦透鏡(3)係配置在作動器(1)之前端者。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項之作動器，其中補足質量(11)在背離聚焦透鏡(3)之印刷電路板(8)側面，連接於印刷電路板(8)者。
  5. 如申請專利範圍第4項之作動器，其中補足質量(11)係一體形成於透鏡架(2)上者。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之作動器，其中懸架機構使用三條懸架線(9)，配置成各上下一段距離者。
  7. 如申請專利範圍第1項之作動器，其中磁鐵配置有四個永久磁鐵(7,7')，附設在牢固連接至安裝座(5)之軛(6)者。
  8. 如申請專利範圍第1項之作動器，其中二磁鐵(7,7')配置在印刷電路板(8)朝向阻尼基座(4)之側面，另二磁鐵 (7,7')配置在印刷電路板(8)背離阻尼基座(4)之側面者。
  9. 如前述申請專利範圍第1或2項之作動器，其中作動器(1)連同光罩形成掃描裝置，沿縱軸線(L)運動者。
  10. 一種光學儲存媒體之讀或寫裝置，其特徵為，該裝置具有如前述申請專利範圍第1,2或3項之作動器(1)，以及與作動器(1)形成之掃描裝置者。
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