[发明专利]光学读写头致动器的磁浮装置

说明书

本发明涉及一种光学读写头致动器的磁浮装置，特别是涉及一种使用曲面磁性元件的光学读写头致动器磁浮装置。

由于光学读写头是光学记录/再生装置中重要的构件之一，致动器(Actuator)用以控制光学读写头的动作，可以说是光学读写头的心脏，所以如何在有限的空间内搭配一组高效能的磁场，进而设计出一颗即快又稳的致动器，实为现今重要的课题。目前，市面上的光学读写头所采用的致动器可分为四大类型，分别是四线(4-wire)、旋转(Rotary)、ED臂(EDArm)以及片簧(Leaf-Spring)四种，然而只有4-wire及Rotary两型致动器为设计的主流。

一般而言，4-wire致动器是利用四条相互平行的细铜线作为悬吊装置，用以悬吊物镜承座(Lens Holder)。虽然此种致动器没有摩擦力的干扰，但因光盘机转速不断提高，其悬吊系统已无法克服高频振动所造成的干扰，而且由于其组装上的困难，使得批量生产的效率一直无法提高。因此，必须考虑抗震性高且组装较容易的Rotary致动器。

在Rotary致动器中，物镜承座为可动部分的主体，负责驱动物镜进行聚焦(Focusing)及循轨(Tracking)动作。可动部分是由物镜、聚焦/循轨线圈、磁浮铁片及塑胶本体所组成。物镜承座的动作是由永久磁铁及线圈所组成的音圈马达(Voice Coil Motor,VCM)来驱动，当流经线圈的电流通过音圈马达内的磁场时，所产生的力量会驱使物镜承座进行聚焦或循轨等方向的相对运动。

为使Rotary致动器在运动中具有良好的移动精度，磁浮铁片的设计与选择即成为重要的因素。理论上，磁浮铁片的悬浮位置位于永久磁铁的中央区域，即磁力的最大点，因此，物镜承座内的磁浮铁片会停留在这个位置，达到平衡的稳定状态。但由于磁浮铁片在制造及组装上的误差，会造成不同磁浮铁片间的悬浮力不相等，因而产生一个净力，作用在物镜承座和轴(Shaft)之间，使得两者间的摩擦力增加(与净力成正比)，由于无法避免物镜承座与轴之间的摩擦力，以致影响致动器的动态特性。

在市场上，Sankyo公司采取独特的“工字形”磁浮铁片设计来作为致动器内的磁浮元件；Matsushita公司采取“方形”的磁浮小铁块来作为致动器内的磁浮元件；Hitachi公司所采用的是“十字形”薄板；国内的鸿景科技公司采用“圆形”的薄型铁片，来作为致动器内的磁浮元件。

但是，上述磁浮铁片与永久磁场间的交互作用，都为线接触，而不是点接触，由于磁浮铁片尺寸上的误差，往往会造成两磁浮铁片间悬浮力量的不均等，以致于磁浮位置不够精准。在技术上，虽可减少磁浮薄板的尺寸，或将磁浮薄板边缘改成弧面，以增加磁浮位置的敏感度，但小尺寸的铁片与孤面薄板不但制造困难，且组装精度不易掌握和控制，有时甚至无法达到悬浮的效果，更何况，孤面的设计对磁场来说还是属于线接触。

本发明的目的在于提供一种具有曲面的磁性元件作为光学读写头致动器的磁浮元件，在几何上可以使磁浮元件与磁场之间为点接触，从而精确地控制致动器的磁浮位置，此外，曲面磁性元件制造简单，而且组装定位精准。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种光学读写头致动器的磁浮装置，其中至少包括：一基座；一主轴，配置在该基座上；多个磁铁，配置于该基座的周围；一物镜承座，与该主轴套接，并位于各磁铁之间；多个循轨线圈，装置在该物镜承座中，并分别与各磁铁相对应；多个聚焦线圈，装置在该物镜承座中，并分别与各磁铁相对应；以及多个曲面磁性元件，装置在该物镜承座中，并分别与各磁铁相对应。

本发明还提供一种光学读写头致动器的磁浮装置，其中至少包括：一基座；一主轴，配置在该基座上；多个磁铁，配置于该基座的周围；一塑胶物镜承座，具有一内侧面与一外侧面，该塑胶物镜承座与该主轴套接，并位于各磁铁之间；多个循轨线圈，装置于该内侧面，并分别与各磁铁相对应；多个聚焦线圈，装置于该外侧面，并分别与各磁铁相对应；以及多个曲面磁性元件，装置于该物镜承座中，位于各循轨线圈与各聚焦线圈之间，且分别与各磁铁相对应。

综上所述，本发明所提出的一种光学读写头致动器的磁浮装置，其中光学读写头致动器是由与主轴套接的物镜承座通过磁浮装置悬浮在基座上，磁浮装置包括位于基座周围的磁铁以及与嵌在物镜承座中的曲面磁性元件等。其中曲面磁性元件与位于基座周围的磁铁，是以相互对应的方式进行配置的，由于曲面磁性元件的曲面结构，其与磁铁所产生的磁场之间交互作用为点接触，可提高物镜承座磁浮平衡位置的准确度，并致使物镜承座与主轴之间的摩擦力减小，而且可以改进光学读写头致动器的动态特性。