專利名稱：光盤唱機透鏡驅動裝置及其印刷電路板線圈的制作方法
技術領域：
本發明涉及在激光唱片、光盤或諸如此類的盤形記錄介質上光學寫入或讀取信息的光盤唱機中所用的透鏡驅動裝置。
如

圖1A至1C所示，迄今為止，已知有一種拾取裝置1用于再現記錄在CD、DVD或諸如此類的光盤上的信息。在拾取裝置1中，為了精確地讀取記錄在光盤上的信息，需要對光盤的扭曲或振蕩實施聚焦控制，用以控制光盤的信息記錄表面與物鏡之間的距離，還要實施跟蹤控制，用以對物鏡進行跟蹤控制，從而解決光盤信息磁道的偏心問題。
拾取裝置1包括一個板形致動器基座4，其上安置著一個面對著致動器基座4的磁軛3，磁軛上固定著一對磁體2；一個活動部分7，其被四根支承線材或連接器6a至6d活動支承或連接在一個支承座5上，支承座通過螺釘或類似物(未示出)固定在致動器基座4的側表面上；一個致動器蓋14，其頂部形成了一個用于安裝物鏡8的開孔13，致動器蓋用于保護活動部分7并由金屬或樹脂成型為箱形；以及一個拾取體(未示出)，其用于封閉光源、準直透鏡、分束管和諸如此類的光學零件。
物鏡8是為活動部分7準備的。活動部分7包括一個透鏡架10，其帶有四個沿跟蹤方向伸出的固定臂9并具有例如大致長方體形狀。一個聚焦線圈11纏繞在透鏡架10的本體上。四個D形跟蹤線圈12固定在透鏡架10上的與磁體2面對的表面上。透鏡架10的四個固定臂9是為支承座5準備的并固定在四根支承線材6a至6d上，以使活動部分7被致動器基座4活動支承著。
四根支承線材6a至6d用于活動支承活動部分7，并且用作連接線材而向聚焦線圈11和四個跟蹤線圈12供應激勵電流。出于這種目的，這些線材或連接器由高導電率彈性材料制成。
聚焦線圈11的一個纏繞在透鏡架10本體上的端部連接著例如支承線材6a，另一端部連接著支承線材6b。通過向支承座5的兩根支承線材6a和6b供應聚焦激勵電流，可以將活動部分7沿聚焦方向驅動。
固定在透鏡架10兩側表面的四個跟蹤線圈12通過兩根支撐線材6c和6d以及導線(未示出)串聯著。也就是說，一根支撐線材6c連接著固定在透鏡架10一側表面并且串聯著的兩個跟蹤線圈12中的每個的一端。另一根支撐線材6d連接著固定在透鏡架10另一側表面并且串聯著的兩個跟蹤線圈12中的每個的一端。利用導線將各個跟蹤線圈12的另一端連接起來，四個跟蹤線圈被串聯到兩根支撐線材6c和6d上。這樣，通過向兩根支撐線材6c和6d供應跟蹤激勵電流，可以將活動部分7沿跟蹤方向驅動。
構成活動部分7的透鏡架10的重心幾乎位于透鏡架10的中心處，即使是如圖2A所示在聚焦線圈11纏繞在本體上的狀態下。當物鏡8被內置于透鏡架10中時，透鏡架重心轉移到圖中以Gn表示的接近透鏡架10頂表面的位置上。固定在透鏡架10兩側表面上的跟蹤線圈12的重心位于圖中以Gt表示的位置上，Gt位于連接著兩個跟蹤線圈中心的操作線DL的中心，如圖2B所示。在跟蹤線圈12固定在透鏡架10的側表面上的情況下，活動部分7的重心位于圖2C中Gp所示位置上，即位于高于跟蹤線圈12操作點的位置上。
當活動部分7的重心位于操作點上方位置時，盡管跟蹤線圈12所產生的驅動力環繞著位于中心的操作點，但活動部分7仍會產生一個在圖中以M表示的轉動力矩。為了使活動部分7的重心與操作點重合，迄今為止需要將一個配重15附加到透鏡架10上。也就是說，通過利用配重15的重量將活動部分7的重心位置降低到操作點位置上，可以防止產生轉動力矩。
盡管配重15有上述抑制轉動力矩的作用，但存在一個問題，即由于配重15的重量導致活動部分7的總體重量增加，因此致動器的靈敏性受損。
本發明是為了解決上述問題而研制的，而且其目的是提供一種用于光盤唱機的透鏡驅動裝置，其可以抑制轉動力矩的產生而又不必使用配重，并且提供光盤唱機透鏡驅動裝置的印刷電路板線圈。
為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種光盤唱機透鏡驅動裝置，其具有磁通施加裝置，用于活動支承著一個透鏡架，透鏡架上固定著一個物鏡、一個聚焦線圈和一對跟蹤線圈，磁通施加裝置還用于向聚焦線圈和跟蹤線圈施加磁通，其中聚焦線圈被這樣固定，從而使得聚焦線圈的重心位置沿聚焦方向低于一個包含跟蹤線圈所產生跟蹤驅動力的分布中心線的平面。
根據本發明光盤唱機透鏡驅動裝置的第二個方面，聚焦線圈和跟蹤線圈是通過將線圈印刷到單一電路板上而形成的印刷電路板線圈，而且印刷電路板線圈的重心沿聚焦方向相對于跟蹤驅動力操作線位于物鏡的相反側。
根據本發明光盤唱機透鏡驅動裝置的另一個方面，裝置具有印刷電路板線圈，它們固定在透鏡架上，從而使得線圈的一部分從透鏡架下緣沿著聚焦方向背離物鏡伸出。
根據本發明光盤唱機透鏡驅動裝置的又一個方面，裝置具有印刷電路板線圈，它們是通過印刷一對沿跟蹤方向布置在電路板上的跟蹤線圈和一個沿聚焦方向比跟蹤線圈離開物鏡更遠的聚焦線圈而形成的，而且電路板位于一對跟蹤線圈之間的區域帶有切口。
根據本發明的另一個方面，提供了一種透鏡驅動裝置印刷電路板線圈，其中有線圈被固定在一個透鏡架上，而且至少一個單一聚焦線圈和若干跟蹤線圈印刷在一個電路板上，一對跟蹤線圈沿跟蹤方向布置并被印刷，聚焦線圈被印刷從而使得它的中心線位于一個與連接著一對跟蹤線圈中心軸的直線不同的位置上，電路板位于跟蹤線圈之間的區域帶有一個切口部分，而且裝置的總體重心位置與上述直線不同。
圖1A至1C是一種普通拾取裝置的分解透視圖；圖2A至2D是普通拾取裝置的分解側視圖；圖3是本發明的一個實施例中的拾取裝置的透視圖；圖4是本發明實施例中的拾取裝置的俯視圖5是本發明實施例中的拾取裝置的內周邊側側視圖；圖6是包括在圖3至5所示拾取裝置中的致動器部分的透視圖；圖7A和7B是構成圖3至5所示拾取裝置活動部分的透鏡架和致動器基座的透視圖；圖8是包括在圖3至5所示拾取裝置活動部分中的印刷電路板A線圈的結構圖；圖9是包括在圖3至5所示拾取裝置活動部分中的印刷電路板B線圈的結構圖；圖10是圖3至5所示拾取裝置活動部分中所用上懸架的俯視圖；圖11是圖3至5所示拾取裝置活動部分中所用下懸架的俯視圖；圖12是用于成形本發明懸掛單元的模具的主體部分橫截面圖；圖13是兩張組件的透視圖，每個組件分別由相連的多個懸掛單元構成；圖14是由透鏡架和懸掛基座整體模塑成型出的上懸架的俯視圖；圖15是由透鏡架和懸掛基座整體模塑成型出的下懸架的俯視圖；圖16是在將印刷電路線圈連接到懸掛單元上時的活動部分和致動器部分的分解透視圖17A至17C是將致動器部分組裝到懸掛基座上的過程的分解透視圖；圖18A和18B是帶止動件的活動部分的俯視圖和橫截面圖；圖19是活動部分的另一個實例的透視圖；圖20是活動部分的俯視圖，用以解釋轉動力矩的抑制；圖21是活動部分的橫截面圖，用以解釋轉動力矩的抑制；圖22是活動部分的支承部分的一個部位的橫截面圖，用以解釋轉動力矩的抑制；圖23是活動部分的一個部位的橫截面圖；圖24是印刷電路板線圈的重心位置圖；圖25是印刷電路板線圈的重心位置圖；圖26是印刷電路板線圈的另一種結構的視圖；圖27是用于解釋印刷電路板線圈產生的聚焦驅動力和跟蹤驅動力的視圖。
圖3是作為本發明一個實施例的拾取裝置200的主體部分透視圖。圖4是拾取裝置200的俯視圖。圖5是拾取單元200從主軸電機180一側看時的側視圖。下面參照圖3至5描述拾取裝置200的構造。
本發明的拾取裝置200包括一個透鏡架30，其內部帶有一個物鏡37。一個活動部分130包括透鏡架30；以及分別固定在透鏡架30側表面上的印刷電路板A線圈50和印刷電路板B線圈60。一個致動器部分140用于通過四個直線彈性件74、94、80和104將活動部分130支承在懸掛基座40上，并且活動支承著活動部分130。設置了一對磁軛152，每個磁軛上分別固定著一對多極磁化磁體151。磁體151分別由一個I形N極面和一個U形S極面構成，兩個極面被布置得彼此面對并疊加著活動部分130。一個致動器基座150包括一對直立部分153a和153b，二者被布置得彼此面對并沿跟蹤方向(圖中以箭頭T表示)環繞著活動部分130的側表面。一個拾取體170由壓鑄鋁或類似材料制成，以便封閉光源、準直透鏡、分束管和諸如此類的光學零件(未示出)。拾取體具有半圓形凹面171，該凹面形成在鄰近于主軸電機180的側表面上。在圖中箭頭Si和So分別表示被主軸電機180帶動著旋轉的光盤(未示出)的內周邊方向和外周邊方向。
致動器部分140通過一個帶彈簧螺釘(未示出)和一個固定螺釘(未示出)固定在一個致動器基座150上，兩個螺釘分別插入懸掛基座40的兩個安裝孔41和42中。致動器部分140被一個凸出槽44和凸出板155以這樣的方式固定著，即沿圖3中的箭頭R1所示方向的位置已經被調節，凸出槽具有一個形成在懸掛基座40底表面上的V形底表面，每個凸出板分別具有一個形成在致動器基座150上的M形凹入頂點表面。致動器部分140被帶到與一個立柱173咬合處，其中一個彈簧穿過形成在致動器部分一端中的通孔而固定在拾取體170上。致動器部分的另一端通過固定螺釘174固定在拾取體170上。致動器基座150通過形成在左右側直立部分153a和153b上的凸出部分158以及拾取體170上的M形夾持部分172而以這樣的形式固定在拾取體170上，即沿圖3中的箭頭R2所示方向的位置已經被調節。
通過將半圓形凹面171形成在拾取體170上的沿內周邊方向Si的側表面上，根據本發明的拾取裝置200可以容易地接近主軸電機180。如圖4所示，在拾取裝置200中，從支承著活動部分130的每個直線彈性件80和104至物鏡37的光學中心線(包括物鏡37的一根光軸，并且是一根垂直于跟蹤方向且以字母Oc表示的直線)的距離Ti短于從每個直線彈性件74和94至物鏡37的光學中心線Oc的距離To。支承著活動部分130的直線彈性件74和94以及直線彈性件80和104提供在相對于物鏡37的光學中心線Oc的不對稱位置上，以使拾取裝置200的物鏡37更接近于光盤的內周邊側。
根據如前所述的本發明拾取裝置200，半圓形凹面171形成在拾取體170上，而且支承著活動部分130的四個直線彈性件74、94、80和104相對于物鏡37的光學中心線Oc不對稱設置，從而使得拾取裝置200更接近于主軸電機180和光盤內周邊側。
以參考號碼d1至d4表示的阻尼器附著在直線彈性件74、80、94和104的中央點上，用于抑制因每個彈性件的扭曲而可能導致的振動。
盡管如前所述構造的活動部分130會產生轉動力矩，但是通過設計出不會產生轉動力矩的致動器部分140的結構，可以將根據本發明實施例的拾取裝置200構造得小型和輕質。接下來將參照圖6描述用在本發明實施例中的拾取裝置200中的致動器部分140的整個結構，而且構成致動器部分140的各個元件的結構將在下面詳細描述。
如圖6所示，根據致動器部分140，活動部分130具有一個印刷電路板A線圈50，該線圈固定在裝有物鏡37的透鏡架30的沿向前方向(圖中以箭頭Sf表示)的側表面上。印刷電路板B線圈60固定在透鏡架30的沿向后方向(圖中以箭頭Sb表示)的側表面上。活動部分130被固定在懸掛基座40上的四個直線彈性件74、80、94和104活動支承著。在利用樹脂模塑成型透鏡架30和懸掛基座40時，構成致動器部分140的四個直線彈性件74、80、94和104被整體成型出來。
包括在致動器部分140中的透鏡架30和懸掛基座40具有圖7A和7B所示結構。圖7A是透鏡架30的透視圖。圖7B是懸掛基座40的透視圖。
透鏡架30包括一個大致矩形的部件，該部件具有一個樹脂模塑成型的整體中空結構。一個用于安裝物鏡37的開窗32形成在頂表面31的大致中心上。透鏡架30包括一對作為彈性件固定部分的固定臂34a和34b，它們位于透鏡架30的后方Sb側并分別從頂表面31和底表面33沿內周邊方向Si水平伸出，底表面沿聚焦方向(圖中以F表示)位于與頂表面相隔的位置上；一對作為其他彈性件的固定部分的固定臂35a和35b，它們位于透鏡架30的后方Sb側并分別從頂表面31和底表面33沿外周邊方向So水平伸出；以及一對凸出部分36a和36b，它們位于透鏡架30的前方Sf側并分別從頂表面31和底表面33沿外周邊方向So水平伸出。
懸掛基座40由例如樹脂制成。如圖7B所示，懸掛基座40由樹脂整體模塑成型出并具有大致矩形形狀，其上包括兩個安裝孔41和42，用以將懸掛基座40固定到致動器基座150上；槽43a和43b，其中有四個直線彈性件74、80、94和104沿縱向整體成形在兩側；以及凸出槽44，其具有形成在底部用于位置調節的V形底表面。
下面參照圖8和9詳細描述用于激勵線圈并包括在活動部分130中的印刷電路板A線圈50和印刷電路板B線圈60。由于圖8所示的印刷電路板A線圈50要固定在透鏡架30的前方Sf側表面上，因此將在后文解釋的線圈和端子形成在透鏡架30側。為了更容易理解這種狀態，一個電路板51在投影圖中示出。也就是說，線圈和端子形成在電路板后側所在的相同平面上。由于印刷電路板B線圈60要固定在透鏡架30的后方Sb側表面上，因此線圈和端子形成在紙頁前側相同平面上的狀態被顯示出來。
利用鍍銅模板成型將一個線圈、一根接線或類似物形成在平板形電路板51上，可以將印刷電路板A線圈50構造出來，如圖8所示。一個跟蹤A線圈52a、一個跟蹤B線圈52b、一個聚焦A線圈53以及四個由銅箔形成的端子，即跟蹤A輸入端子54、跟蹤A輸出端子55、聚焦A輸入端子56、聚焦A輸出端子57，形成在相同平面上。跟蹤A線圈52a和跟蹤B線圈52b布置在電路板51的上部并成型為相同形狀，從而相對于一根光軸La對稱分布在左右側。聚焦A線圈53的中心位于光軸La的投影線(包含光軸La并垂直于電路板51的平面的交線)上，而線圈53形成在連接著跟蹤A線圈52a和跟蹤B線圈52b的線圈中心的操作線DL下方。電路板51包括一個帶切口部分58的上部和一個凸出部分59，凸出部分具有一個凸出下部，用以保持活動部分130的配重，如后文中解釋。
下面描述印刷電路板A線圈50的連線方法。連接著跟蹤A輸入端子54的跟蹤A線圈52a通過一個通孔和銅箔(未示出)沿逆時針方向從內周邊至外周邊成型出來并連接到跟蹤B線圈52b。跟蹤B線圈52b沿順時針方向從外周邊至內周邊成型出來并連接到跟蹤A輸出端子55。這樣，跟蹤A線圈52a和跟蹤B線圈52b串聯在跟蹤A輸入端子54和跟蹤A輸出端子55之間。
連接著聚焦A輸入端子56的聚焦A線圈53通過一個通孔和銅箔沿順時針方向從外周邊至內周邊成型出來并連接到聚焦A輸出端子57。
圖9中所示的印刷電路板D線圈60以類似于印刷電路板C線圈50的方式形成，即利用鍍銅模板成型而將一個線圈、一根接線或類似物形成在平板形電路板61上。一個跟蹤C線圈62a、一個跟蹤D線圈62b、一個聚焦B線圈63以及四個由銅箔形成的端子，即跟蹤B輸入端子64、跟蹤B輸出端子65、聚焦B輸入端子66、聚焦B輸出端子67，形成在相同平面上。跟蹤C線圈62a和跟蹤D線圈62b布置在電路板61的上部并成型為相同形狀，從而相對于光軸La的投影線對稱分布在左右側。聚焦B線圈63的中心位于一個包含光軸La的平面上。聚焦B線圈63形成在連接著跟蹤C線圈62a和跟蹤D線圈62b的線圈中心的操作線DL下方，即位于一個包含跟蹤驅動力分布線的平面下方。與電路板51類似，電路板61包括一個帶切口部分68的上部和一個下部凸出的凸出部分69。
下面描述印刷電路板B線圈60的連線方法。連接著跟蹤B輸入端子64的跟蹤C線圈62a通過一個通孔和銅箔(未示出)沿順時針方向從外周邊至內周邊成型出來并連接到跟蹤D線圈62b。跟蹤D線圈62b沿逆時針方向從內周邊至外周邊成型出來并連接到跟蹤B輸出端子65。這樣，跟蹤C線圈62a和跟蹤D線圈62b串聯在跟蹤B輸入端子64和跟蹤B輸出端子65之間。
連接著聚焦B輸入端子66的聚焦B線圈63通過一個通孔和銅箔沿順時針方向從外周邊至內周邊成型出來并連接到聚焦B輸出端子67。
下面參照圖10和11描述在利用樹脂模塑成型透鏡架30和懸掛基座40時通過鑲嵌模塑出的四個直線彈性件74、80、94和104的結構。圖10是一個上懸架70的俯視圖，其中的兩個直線彈性件74和80以及它們每個的連接部分是通過沖壓操作或類似操作以沖掉金屬平板上的多余部分而形成的。圖11是一個下懸架90的俯視圖，其中的兩個直線彈性件94和104以及它們每個的連接部分是通過沖壓操作或類似操作以沖掉金屬平板上的多余部分而形成的。
在被整體模塑成型到透鏡架30中時，上懸架70安置在透鏡架30的頂表面31側并保持著將在后文解釋的跟蹤輸入端子72和跟蹤輸出端子78。在被整體模塑成型到透鏡架30中時，下懸架90安置在透鏡架30的底表面33側并保持著將在后文解釋的聚焦輸入端子92和聚焦輸出端子102。
由于上懸架70和下懸架90具有懸掛功能和用于向印刷電路板線圈50和60供應激勵電流的接線功能，因此它們由金屬板71和91構成，金屬板的板厚較小(例如大約0.1mm)并且由鈦銅、磷青銅、鈹青銅或諸如此類的具有彈性和良好導電性的材料制成。每個金屬板71和91分別由細長環狀材料制成，并且利用模具沖壓出多個保持件76，以將四個直線彈性件74、80、94和104、連接部分和類似物連接到一個框架件77上，從而形成了所述金屬板。對于金屬板71和91，考慮到制造這些板時的加工步驟，多個板以預定間距成型出來。
如圖10所示，在上懸架70中，將要鑲嵌膜塑到懸掛基座40中的跟蹤輸入端子72和將要鑲嵌膜塑到透鏡架30中的跟蹤A輸入連接部分73通過直線彈性件(外周邊A線材)74和A互連部分75相互連接起來并通過保持件76保持在框架件77上。將要鑲嵌膜塑到上懸架70中的跟蹤輸出端子78和將要鑲嵌膜塑到透鏡架30中的跟蹤B輸出連接部分79通過直線彈性件(內周邊A線材)80相互連接起來并通過保持件76保持在框架件77上。多個固定孔81形成在上懸架70的框架件77中，以便將上述部件精確固定在模具中的預定位置上，如后文詳細解釋。
如圖11所示，在下懸架90中，將要鑲嵌膜塑到懸掛基座40中的聚焦輸入端子92和將要鑲嵌膜塑到透鏡架30中的聚焦A輸入連接部分93通過直線彈性件(外周邊B線材)94和B互連部分95相互連接起來。輸入端子92和彈性件94通過保持件96保持在框架件97上。通過C互聯部分98與外周邊B線材94相連的聚焦B輸入連接部分99還通過D互聯部分100與聚焦A輸出連接部分101相連。
將要鑲嵌膜塑到懸掛基座40中的聚焦輸出端子102和將要鑲嵌膜塑到透鏡架30中的聚焦B輸出連接部分103通過直線彈性件即內周邊B線材104相互連接起來。端子102和103通過保持件96保持在框架件97上。內周邊B線材104通過E互聯部分105與跟蹤A輸出連接部分106相連。跟蹤B輸入連接部分108通過F互聯部分107與跟蹤A輸出連接部分106相連。多個固定孔109形成在下懸架90的框架件97中，類似于上懸架70中的形式。
由金屬板71和91形成的上懸架70和下懸架90具有相同的板厚(H)。上懸架70的外周邊A線材74和下懸架90的外周邊B線材94相對于框架件77和97形成在相同位置上，從而具有相同的板寬(Wo)。上懸架70的內周邊A線材80和下懸架90的內周邊B線材104相對于框架件77和97形成在相同位置上，從而具有相同的板寬(Wi)。如后文中詳細解釋，上懸架70的外周邊A線材74和下懸架90的外周邊B線材94各自的板寬(Wo)小于上懸架70的內周邊A線材80和下懸架90的內周邊B線材104各自的板寬(Wi)。以上描述了構成致動器部分140的每個部件的結構。
下面參照圖12至17C描述致動器部分140的制造步驟。首先將參照圖12描述用于利用上懸架70和下懸架90整體模塑成型透鏡架30和懸掛基座40的模具的結構和樹脂成型過程。盡管模具是由透鏡架30和懸掛基座40的整體成型樹脂空間構成的，但為了便于解釋，圖12中的模具主要部分結構圖只顯示了透鏡架30部分，其他細節部分被略去。
模具包括四個模子一個下側固定模110、由左側活動模111和右側活動模112構成的一對模子、以及一個上側活動模113。一個用于注射樹脂的注射孔114形成在上側活動模113中。下懸架90首先被固定在模具中。
下懸架90固定在模具的下側固定模110中的預定位置上。由于有定位銷(未示出)形成在下側固定模110上，因此通過將定位銷插入下懸架90的固定孔109中，可以將下懸架90精確定位在下側固定模110上。隨后，左側活動模111和右側活動模112被安置到下側固定模110的預定位置上，從而疊加著下懸架90。上懸架70被固定到左側活動模111和右側活動模112的預定位置上。與下側固定模110類似，由于有定位銷(未示出)形成在左側活動模111或右側活動模112上，因此通過將定位銷插入上懸架70的固定孔81中，可以將上懸架70精確定位在左側活動模111和右側活動模112上。最后，上側活動模113被安置到左側活動模111和右側活動模112上，從而疊加著上懸架70。通過這種方式可以實現將上懸架70和下懸架90封閉在模具中。一個用于構成透鏡架30的樹脂空間就環繞著上懸架70和下懸架90形成了。上述過程講述的是第一步。
接下來，樹脂通過注射孔114注入樹脂空間115中。當樹脂固化而且透鏡架30和懸掛基座40的成型完成后，要通過與模具組裝過程相反的過程將模具拆開。此時，左側活動模111和右側活動模112分別通過向左右側滑動而被卸下。左側活動模111和右側活動模112被固定到它們向左右移動的位置上。在紫外線固化樹脂阻尼材料被涂敷到形成在懸掛基座40兩側表面上的槽43a和43b中后，模子111和112被卸下。圖13示出了模子111和112從模具中拆走后的狀態。透鏡架30和懸掛基座40整體模塑在上懸架70和下懸架90中，從而完成構成梯子形的多個懸掛單元120。上述過程講述的是第二步。
在用于將印刷電路板A線圈50和印刷電路板B線圈60(以下簡化稱作兩個印刷電路板線圈50和60)與固定在透鏡架30和連接部分上的四個直線彈性件74、80、94和104連接起來的第三步之前，提供了一個切割上懸架70和下懸架90的相鄰框架件77和97并切割多余部件的步驟。這個步驟將參照圖14和15進行描述。
圖14是透鏡架30和懸掛基座40整體模塑在上懸架70中的狀態的俯視圖。對于透鏡架30，一對形成在頂表面31側的左右固定臂34a和35a以及凸出部分36a被顯示出。如圖14所示，外周邊A線材74、內周邊A線材80、連接件上的部位以及諸如此類被樹脂封閉著并以這樣的狀態固定著，即每個連接部分的前緣部分從樹脂中暴露出來。圖15是透鏡架30和懸掛基座40整體模塑在下懸架90中的狀態的俯視圖。對于透鏡架30，一對形成在底表面33側的左右固定臂34a和35a以及凸出部分36b被顯示出。如圖15所示，外周邊B線材94、內周邊B線材104、連接件上的部位以及諸如此類被樹脂封閉著并以這樣的狀態固定著，即每個連接部分的前緣部分從樹脂中暴露出來。
通過將上懸架70和下懸架90上的在圖中以虛線框表示的部分去除，框架70和90可以以這樣的狀態從框架件77和97上拆下，即透鏡架30和懸掛基座40連接著四個直線彈性件74、80、94和104，從而獲得懸掛單元120。
上懸架70上的在圖中以虛線框a和b表示的部分通過激光切割或沖壓操作而去除，如圖14所示。與整體模塑在懸掛基座40上并從框架件77上拆下的跟蹤輸入端子72相連的外周邊A線材74因此而從框架件77上拆下并固定在透鏡架30的固定臂35a上。與A互連部分75相連的跟蹤A輸入連接部分73以這樣的狀態固定在凸出部分36a上，即暴露在透鏡架30的前側表面上。與整體模塑在懸掛基座40上并從框架件77上拆下的跟蹤輸出端子76相連的內周邊A線材80因此而從框架件77上拆下并固定在透鏡架30的固定臂34a上。與內周邊A線材80相連的跟蹤B輸出連接部分79以這樣的狀態固定著，即暴露在透鏡架30的后側表面上。
對于下懸架90，圖中以虛線框p至r顯示的五個部分通過類似方法去除，如圖15所示。與整體模塑在懸掛基座40上并從框架件97上拆下的聚焦輸入端子92相連的外周邊B線材94因此而從框架件97上拆下并固定在透鏡架30的固定臂35b上。與B互連部分95相連的聚焦A輸入連接部分93以這樣的狀態固定在凸出部分36b上，即暴露在透鏡架30的前側表面上。從外周邊B線材94上拆下的聚焦B輸入連接部分99以這樣的狀態固定著，即暴露在透鏡架30的后側表面上。通過D互聯部分100與聚焦A輸出連接部分101相連的聚焦B輸入連接部分99以這樣的狀態固定著，即暴露在透鏡架30的前側表面上。
與整體模塑在懸掛基座40上并從框架件97上拆下的聚焦輸出端子102相連的內周邊B線材104因此而從框架件97上拆下并固定在透鏡架30的固定臂34b上。與內周邊B線材104相連的聚焦B輸出連接部分103以這樣的狀態固定著，即暴露在透鏡架30的后側表面上。從框架件97上拆下的跟蹤B輸入連接部分108以這樣的狀態固定著，即暴露在透鏡架30的后側表面上。通過F互聯部分107與跟蹤B輸入連接部分108相連的跟蹤A輸出連接部分106以這樣的狀態固定著，即暴露在透鏡架30的前側表面上。
下面參照圖16描述作為前面所述第三步的將透鏡架30連接到兩個印刷電路板線圈50和60上的方法。為了使焊接部分更容易理解，圖16示出了這樣的狀態，即印刷電路板A線圈50和印刷電路板B線圈60安置在從透鏡架30兩側表面離開的位置上，而且整體模塑到透鏡架30上的每個連接部分被示意性地加長了(圖中以虛線表示的部分)。
裝有物鏡37的透鏡架30上的每個連接部分以位置相關的方式形成，以便接觸形成在印刷電路板A線圈50和印刷電路板B線圈60上的每個端子，從而將印刷電路板A線圈50和印刷電路板B線圈60固定在透鏡架30的預定位置上。
具體地講，如圖16所示，印刷電路板A線圈50的四個端子部分，即跟蹤A輸入端子54、跟蹤A輸出端子55、聚焦A輸入端子56和聚焦A輸出端子57以位置相關的方式形成，即能夠接觸到所形成的四個端子部分的端面，以便暴露給透鏡架30的前側表面，即跟蹤A輸入連接部分73、聚焦A輸入連接部分93、聚焦A輸出連接部分101和跟蹤A輸出連接部分106，從而使每個端子固定在透鏡架30前側表面上的預定位置上。印刷電路板B線圈60的四個端子部分，即跟蹤B輸入端子64、跟蹤B輸出端子65、聚焦B輸入端子66和聚焦B輸出端子67以位置相關的方式形成，即能夠接觸到所形成的四個端子部分的端面，以便暴露給透鏡架30的后側表面，即跟蹤B輸出連接部分79、聚焦B輸入連接部分99、聚焦B輸出連接部分103和跟蹤B輸入連接部分108。這樣，可以通過焊接而形成致動器部分40，如下所述。
與跟蹤輸入端子72相連的外周邊A線材74通過A互連部分75連接著跟蹤A輸入端子54。跟蹤A輸入連接部分73焊接在印刷電路板A線圈50的跟蹤A輸入端子54上。印刷電路板A線圈50的跟蹤A輸出端子55焊接在透鏡架30的跟蹤A輸出連接部分106上。通過將F互聯部分107焊接到印刷電路板B線圈60的跟蹤B輸入端子64上，透鏡架30的跟蹤B輸入連接部分108被連接到跟蹤A輸出連接部分106上。與跟蹤輸出端子78相連的內周邊A線材80連接到跟蹤B輸出連接部分79上。跟蹤B輸出連接部分79焊接到印刷電路板B線圈60的跟蹤B輸出端子65上。
由于印刷電路板A線圈50的跟蹤A線圈52a和跟蹤B線圈52b串聯在跟蹤A輸入端子54和跟蹤A輸出端子55之間，而印刷電路板B線圈60的跟蹤C線圈62a和跟蹤D線圈62b串聯在跟蹤B輸入端子64和跟蹤B輸出端子65之間，如前所述，因此四個線圈52a、52b、62a和62b串聯在跟蹤輸入端子72與跟蹤輸出端子78之間。
與聚焦輸入端子92相連的外周邊B線材94通過B互連部分95連接到聚焦A輸入連接部分93上。聚焦A輸入連接部分93焊接到印刷電路板A線圈50的聚焦A輸入端子56上。印刷電路板A線圈50的聚焦A輸出端子57焊接在透鏡架30的聚焦A輸出連接部分101上。透鏡架30上的通過D互聯部分100與聚焦A輸出連接部分101相連的聚焦B輸入連接部分99焊接在印刷電路板B線圈60的聚焦B輸入端子66上。與聚焦輸出端子102相連的內周邊B線材104連接到聚焦B輸出連接部分103上。聚焦B輸出連接部分103焊接到印刷電路板B線圈60的聚焦B輸出端子67上。
由于印刷電路板A線圈50的聚焦A線圈53連接在聚焦A輸入端子56和聚焦A輸出端子57之間，而印刷電路板B線圈60的聚焦B線圈63連接在聚焦B輸入端子66和聚焦B輸出端子67之間，如前所述，因此聚焦A線圈53和聚焦B線圈63串聯在外周邊B線材94與內周邊B線材104之間。上述過程講述的是第三步。
如前所述，在用于根據本發明實施例拾取裝置200中的致動器部分140中，由于四個直線彈性件74、80、94和104與透鏡架30和致動器基座40整體模塑成型在一起，而且用于連接印刷電路板A線圈50和印刷電路板B線圈60的每個互連部分是整體模塑成型出的，不需要利用接線材料從外界連接這些元件。因此，工作步驟可以簡化，而且可以獲得高可靠性的致動器部分140。
下面參照圖17A至17C描述將致動器部分140組裝到致動器基座150上的過程。圖17A是致動器部分140的透視圖。圖17B是止動件157的透視圖。圖17C是致動器基座150的透視圖。
如前所述，對于致動器部分140，具有V形底表面的凸出槽44被放置在兩個凸出板155上，每個凸出板分別具有一個形成在懸掛基座150上的M形凹入頂點表面，凸出槽與凸出板之間的相對位置可以通過一個帶彈簧的螺釘45和一個固定螺釘46調節，之后，致動器部分140被固定。這樣，活動部分130被活動支承在一對磁體151之間。此后，止動件157被插入一對直立部分153a和153b的插孔154a和154b中，所述直立部分形成在懸掛基座150上以便環繞著活動部分130。
止動件157是彎曲成大致C形的線性彈性件，如圖17B所示。向著直立部分153a和153b內側即向著活動部分130側伸出的夾持部分158a和158b形成在C形止動件的邊緣。止動件157插入直立部分153a和153b的插孔154a和154b中，而且夾持部分158a和158b二者的邊緣是從直立部分153a和153b的外側插入的。止動件157由具有彈簧效應的彈性件制成。
對于防止在懸掛基座150上的致動器部分140，活動部分130沿跟蹤方向的移動范圍受到一對環繞著活動部分130的直立部分153a和153b的限制，而沿聚焦方向的移動范圍受到止動件157的限制。
具體地講，下面將參照圖18A和18B進行解釋。圖18A是用于顯示致動器部分140與懸掛基座150上的直立部分153a和153b和止動件157之間位置關系的俯視圖。圖18B是用于顯示裝有物鏡37的透鏡架30、直立部分153a和153b、止動件157之間位置關系的側視圖。
如圖18A和18B所示，當止動件157插入直立部分153a和153b的插孔154a和154b中時，止動件157的一個夾持部分158a幾乎安置在形成于透鏡架30上并且沿聚焦方向彼此相隔的固定臂34a和34b的中央。止動件157的另一個夾持部分158b幾乎安置在形成于透鏡架30上并且沿聚焦方向彼此相隔的固定臂35a和35b的中央。這樣，當活動部分130被沿向上的聚焦方向驅動時，它的移動范圍被限制在一個特定距離M2內，直至形成在透鏡架30的底表面33側的左右固定臂34b和35b接觸到夾持部分158a和158b。當活動部分130被沿向下的聚焦方向驅動時，它的移動范圍被限制在一個特定距離M1內，直至形成在透鏡架30的頂表面31側的左右固定臂34a和35a接觸到夾持部分158a和158b。由于作為彈性件固定單元的固定臂35a和35b被用作限制聚焦方向移動范圍的機構，因此成本可以降低。
對于形成在直立部分153a和153b中的插孔154a和154b，可以形成一對確定出多個插入位置的插孔156a和156b，如圖19所示。對于這種結構，活動部分130的向上移動范圍和向下移動范圍可以確定在不同的移動范圍內，從而增強懸掛基座150的使用范圍和總體適用性。
如前所述，在致動器部分140固定到懸掛基座150上后，止動件157插入直立部分153a和153b的插孔154a和154b中。在將懸掛基座150固定到拾取體170上后，本發明實施例中的拾取裝置200就完成了。
如前所述，根據構成本發明實施例拾取裝置200的活動部分130，沿跟蹤方向的移動范圍受到致動器基座150的直立部分153a和153b的限制，沿聚焦方向的移動范圍受到止動件157的限制。本發明實施例中的拾取裝置200不需要致動器蓋。因此可以將拾取裝置200構造得小型和輕質。
下面參照圖20和21描述支承著活動部分130的四個直線彈性件74、94、80和104的結構和用于防止活動部分130滾動的操作。盡管活動部分130實際上是被四個直線彈性件74、94、80和104支承著，但為了避免導致解釋復雜，只顯示出外周邊A線材74和內周邊A線材80。以下只對線材74和80進行討論，其它線材在操作中沒有差別。圖20是致動器部分140的俯視圖。圖21是用于解釋活動部分130的轉動力矩的示意圖。
如前所述，根據本發明實施例中的拾取裝置200，如圖20所示，從支承著活動部分130的內周邊A線材80至物鏡37的光學中心線Oc的距離Ti被設置得短于從外周邊A線材74至物鏡37的光學中心線Oc的距離To。與此相關的是，盡管內周邊A線材80和外周邊A線材74被形成得具有相同板厚H，但內周邊A線材80的板寬Wi被設置得寬于外周邊A線材74的板寬Wo(Wi＞Wo)。
內周邊A線材80的彈簧常數以下面的公式(1)表達Ki∝Ti3H (1)與此類似，外周邊A線材74的彈簧常數以下面的公式(2)表達Ko∝To3H (2)由于具有上述關系Wi＞Wo，因此內周邊A線材80的彈簧常數Ki大于外周邊A線材74的彈簧常數Ko(Ki＞Ko)。
在活動部分130因受到驅動力Fd而偏離的情況下，內周邊A線材80和外周邊A線材74出現沿聚焦方向的偏移量(在下面的方程(3)中假定為x)，如圖21所示，內周邊A線材80中的回復力Fi可以表示為下面的方程(3)Fi=Ki·x (3)外周邊A線材74中的回復力Fo可以表示為下面的方程(4)Fo=Ko·x (4)從關系Ki＞Ko可以得出，內周邊A線材80中的回復力Fi大于外周邊A線材74中的回復力Fo(Fi＞Fo)。
活動部分130的轉動力矩是通過從活動部分130的重心Gt(聚焦驅動力的操作點，而且活動部分130的重心Gt位于光軸La上)至內周邊A線材80和外周邊A線材74中每個的距離與作用在內周邊A線材80和外周邊A線材74中每個的固定位置上的回復力相乘而獲得的。如果因施加到內周邊A線材80上的回復力Fi所導致的轉動力矩與因施加到外周邊A線材74上的回復力Fo所導致的轉動力矩相平衡，則轉動力矩等于0，而活動部分130不會轉動。
從上述原理可以得出，內周邊A線材80的板寬Wi與外周邊A線材74的板寬Wo被設置為下面方程(5)所示關系Fi·Ti=Fo·To(5)如前所述，根據本發明的拾取裝置200，從支承著活動部分130的內周邊線材80和104至物鏡37的光學中心線Oc的距離Ti被設置得短于從外周邊線材74和94至物鏡37的光學中心線Oc的距離To，而且每個內周邊線材80和104的板寬Wi被設置得寬于每個外周邊線材74和94的板寬Wo，因此不會因活動部分130的轉動力矩產生滾動運動。致動器部分140的內周邊側即主軸電機180側可以構造的小于外周邊側，從而確保物鏡能接近光盤的內周邊側。
如前所述對四個直線彈性件74、94、80和104的設置或使得它們的彈簧系數不同的方法并不僅僅局限于內周邊側和外周邊側，此外沿聚焦方向位于上側的直線彈性件74和80與位于下側的直線彈性件94和104的彈簧常數也可以不同。也就是說，如圖22所示，在從活動部分130的重心Gt至每個上側直線彈性件74和80的距離Ti與從重心Gt至每個下側直線彈性件94和104的距離To不同而且重心Gt被驅動力Ft驅動著沿跟蹤方向移動的情況下，為了抑制因彈簧回復力而引起的轉動力矩，只要適宜地將上側直線彈性件74和80的彈簧常數和下側直線彈性件94和104的彈簧常數設置得滿足方程(5)就足夠了。
在設置彈簧常數時，并不總是需要滿足方程(5)。只要是將彈簧常數設置得彼此不同而且同所有彈簧常數均相等的情況相比能夠降低施加到活動部分上的轉動力矩即可，這樣的構造就能夠有助于抑制滾動運動。
下面參照圖23至26描述活動部分130的重心。在活動部分130中，盡管印刷電路板A線圈50和印刷電路板B線圈60實際上是固定著的，但由于印刷電路板A線圈50和印刷電路板B線圈60的電路板51和61被成型為相同的形狀，因此可以認為它們的重量分布相同。為了避免導致解釋復雜，在圖23至26中只顯示出印刷電路板A線圈50。圖23是物鏡37內置于透鏡架30中時的重心視圖。圖24是印刷電路板A線圈50的重心視圖。圖25是活動部分130的重心視圖。圖26是聚焦A線圈53裝于更靠下位置時的實例。
透鏡架30是一個大致矩形的樹脂模塑成型中空結構部件并且具有一個頂表面31，如前所述，透鏡架30的重心位于圖中的位置Gb處，該位置同透鏡架30的中心相比距離頂表面31略微更近一些，如圖23所示。當物鏡37附裝到透鏡架30中后，透鏡架30的重心轉移到圖中以Gn表示的位置上，該位置更接近于頂表面31側。
對于印刷電路板A線圈50，如圖24所示，在跟蹤A線圈52a和跟蹤B線圈52b之間的區域內，凹入切口部分58形成在電路板51的上部，而凸出部分59形成在電路板底部。對于印刷電路板A線圈50，跟蹤A線圈52a和跟蹤B線圈52b相對于光軸La的投影線對稱分布在左右側。因此跟蹤A線圈52a和跟蹤B線圈52b的重心位于圖中以Gt表示的位置處，該位置對應于連接著兩個跟蹤線圈52a和52b中心點的跟蹤驅動力操作線D1與光軸La的投影線的交點。聚焦A線圈53的重心位于圖中以Gf表示的位置處，該位置在聚焦A線圈53的中心與光軸La的投影線相交。因此，印刷電路板A線圈50的重心位于圖中以Gp表示的位置處，該位置低于兩個跟蹤線圈52a和52b的重心Gt但高于聚焦A線圈53的重心Gf。
圖25示出了印刷電路板A線圈50固定在透鏡架30上時的狀態。當印刷電路板A線圈50固定在這樣的位置時，即透鏡架30的頂表面31和電路板51的頂表面位于一條直線上時，印刷電路板A線圈50的凸出部分59以這樣的狀態固定，即它從一個低于透鏡架30的表面33的位置上伸出。
在印刷電路板A線圈50固定在保持著物鏡37的透鏡架30上的狀態下，如果從保持著物鏡37的透鏡架30的重心Gn至跟蹤驅動力操作線DL的距離N1等于印刷電路板A線圈50的重心Gp至跟蹤驅動力操作線DL的距離N2，則活動部分130的重心Gm形成在物鏡37的光軸La投影線和跟蹤驅動力操作線DL上。
因此，對于印刷電路板A線圈50，在設計電路板51時，通過設置切口部分58的尺寸和凸出部分59的尺寸，以使從保持著物鏡37的透鏡架30的重心Gn至連接著兩個跟蹤線圈52a和52b中心點的直線即跟蹤驅動力操作線DL的距離N1等于印刷電路板A線圈50的重心Gp至操作線DL的距離N2，活動部分130的重心可以設置在跟蹤驅動力操作線DL與光軸La投影線的交點上。當活動部分130被沿著跟蹤方向驅動時，可以防止產生轉動力矩。在這個實施例中，由于聚焦線圈53的重量可以被用作配重，因此同使用專門配重時的情況相比，活動部分130的重量不會增加。從而可以避免轉動力矩引起的負面影響。
形成在電路板51上部的切口部分58使得印刷電路板A線圈50的中心被降低，而且兩個跟蹤線圈52a和52b的操作線DL與印刷電路板A線圈50的重心Gp之間的距離N2可以增大。因此可以進一步增強用作配重的重量的作用。也就是說，通過在電路板51上提供切口部分58，用作配重的重量可以增加，而又不必提高活動部分130的增體重量。因此，物鏡37的許可重量可以增加，而且裝置的總體適用性可以提高。
在印刷電路板A線圈50中，聚焦A線圈53可以被構造得位于進一步降低的位置上，如圖26所示。通過將它如上所述構造，由于聚焦A線圈53的重心Gf的位置低于圖24所示實例，因此印刷電路板A線圈50的重心Gp也會轉移到更低的位置上。然而，如果它被如上所述構造，電路板51的重量將增大到一個大于圖24所示實例中的值，而且電路板51的凸出部分59的尺寸會增大，從而限制了活動部分130沿向下聚焦方向的移動范圍。因此印刷電路板A線圈50的形狀應根據保持著物鏡37的透鏡架30的重心位置而設置。
下面參照圖27描述根據本發明的拾取裝置200中的活動部分的操作。圖27是一個解釋性視圖，示出了當活動部分130位于原位時印刷電路板A線圈50和磁體151的相對關系。
磁體151是多極磁化磁體，其中，例如一個N極以大致矩形的形狀磁化在中央，一個大致U形的S極被磁化得從三個部位環繞著N極。N極磁化區域產生一束垂直于圖面從后側指向前側的磁通。S極磁化區域產生一束垂直于圖面從前側指向后側的磁通。如圖27所示，線圈被這樣安置，從而使得形成在印刷電路板A線圈50上的每個線圈的中心位于磁體151的N極和S極的邊界線上。
當跟蹤激勵電流被供應到跟蹤A輸入端子54和跟蹤A輸出端子55之間而且一個電流沿圖中箭頭所示方向在跟蹤A線圈52a和跟蹤B線圈52b內的區域中流動時，會產生一個在圖中以箭頭T表示的向左的跟蹤驅動力。當跟蹤驅動電流沿上述相反的方向供應時，會產生一個與圖中箭頭T相反的向右的跟蹤驅動力。
當聚焦激勵電流被供應到聚焦A輸入端子56和聚焦A輸出端子57而且一個電流沿圖中箭頭所示方向在聚焦A線圈53中流動時，會產生一個在圖中以箭頭F表示的向上的聚焦驅動力。當聚焦驅動電流沿上述相反的方向供應時，會產生一個與圖中箭頭F相反的向下的聚焦驅動力。
根據本發明，可以提供出能避免活動部分滾動而又不必增加致動器活動部分重量的光盤唱機透鏡驅動裝置以及透鏡驅動裝置中所用的印刷電路板線圈。
權利要求
1．一種光盤唱機透鏡驅動裝置，其具有磁通施加裝置，用于活動支承著一個透鏡架，透鏡架上固定著一個物鏡、一個聚焦線圈和一對跟蹤線圈，磁通施加裝置還用于向所述聚焦線圈和所述跟蹤線圈施加磁通，其中，所述聚焦線圈被這樣固定，從而使得所述聚焦線圈的重心位置沿聚焦方向低于一個包含所述跟蹤線圈所產生跟蹤驅動力的分布中心線的平面。
2．根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述聚焦線圈和所述跟蹤線圈是印刷在電路板上的印刷電路板線圈。
3．根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述聚焦線圈固定在所述透鏡架上，從而使得聚焦線圈的一部分從透鏡架下緣沿聚焦方向向著下側伸出。
4．根據權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述印刷電路板線圈是通過將一對沿所述跟蹤方向布置的跟蹤線圈和一個沿聚焦方向安置得低于所述一對跟蹤線圈的聚焦線圈印刷到所述電路板上而形成的，以及所述電路板上的位于所述一對跟蹤線圈之間區域中的一段帶有切口。
5．根據權利要求2至4中任一所述的裝置，其特征在于，所述電路板是平板。
6．一種光盤唱機透鏡驅動裝置，其具有一個印刷電路板，該印刷電路板要被固定到一個透鏡架上并承載著至少一個單一聚焦線圈和一對跟蹤線圈，其中，所述一對跟蹤線圈沿跟蹤方向布置并且被印刷到所述電路板上，所述聚焦線圈被印刷到所述電路板上，從而使得所述聚焦線圈的中心線位于一個與連接著所述一對跟蹤線圈中心軸的直線不同的位置上，所述電路板的一個切口部分位于所述跟蹤線圈之間的區域內，以及所述透鏡驅動裝置的重心位置與所述直線不同。
全文摘要
本發明提供了一種能避免活動部分滾動而又不必增加致動器活動部分重量的光盤唱機透鏡驅動裝置以及透鏡驅動裝置中所用的印刷電路板線圈。聚焦線圈的重心位置沿聚焦方向低于一個包含所述跟蹤線圈所產生跟蹤驅動力的分布中心線的平面。
文檔編號G11B7/09GK1315726SQ0110369
公開日2001年10月3日 申請日期2001年2月9日 優先權日2000年2月9日
發明者鈴木純, 石井克美 申請人:先鋒株式會社