CN2447988Y - 具有磁浮装置的电磁致动器 - Google Patents

Abstract

一种电磁致动器，使物件分别沿轴进行微量移动和微量转动，其包括：磁力线产生装置，包括第一磁极以及第二磁极，它们间以一间隔空间同性相对，因磁性互斥在间隔空间外的***环状区域内产生曲率平缓的第一磁力线、第二磁力线；第一驱动线圈，连接至物件并设在***环状区域中，据其中电流的大小与方向产生带动物件沿轴进行微量移动的感应力；第二驱动线圈，连接至物件并设于***环状区域外侧，据其中电流的大小与方向产生带动物件沿轴进行微量转动的感应力；及磁浮片，连接至物件并设于第一磁力线与第二磁力线的相邻处。

Description

具有磁浮装置的电磁致动器

本实用新型涉及一种电磁致动器，特别是涉及一种物件沿一轴进行微量移动与转动、且具有磁浮装置的电磁致动器，该物件具体是指光学头物镜承载座。

一般来说，信息读写装置是运用如密集盘、MO(磁光盘)等盘状记录媒体进行读写动作。

而光学头是信息读写装置中的一个重要零部件，光学头通过其中一物镜将由磁盘所反射回来的密集光引导至光敏器件以便进行读取。然而，由于磁盘本身不可避免地具有某些程度的弯曲率与偏心率，因此由于弯曲率与偏心率所造成的聚焦偏差与跟踪偏差，信息读写装置必需使其中的物镜分别沿两正交方向(分别为垂直于磁盘表面的聚焦方向F与平行于磁盘表面的跟踪方向T)进行一些微量移动，进而校正上述的偏差。

为了能使物镜分别沿聚焦方向与跟踪方向进行微量移动，就需要物镜驱动单元，如图1A、1B所示的仰视图与剖面图是表示美国第5659525号专利所揭示的物镜驱动单元，其中物镜承载座1在固定轴7上进行跟踪方向转动以及聚焦方向的上下移动。物镜2放置在物镜承载座1上，平衡器8相对于固定轴7设置在物镜2与物镜承载座1的另一边，用以达成整体运动的平衡。而成对的聚焦线圈4和跟踪线圈3则分别连接至物镜承载座1与平衡器8上，根据永久磁铁6所提供的磁力线与聚焦线圈4及跟踪线圈3间产生的电磁感应力，能带动物镜承载座1在固定轴7上进行跟踪方向的转动以及聚焦方向的上下移动。永久磁铁6固定在外轭铁9上，内轭铁5则用以限制物镜承载座1的转动范围。磁性片10(magnetic piece)与永久磁铁6作用，提供物镜承载座1一个二维方向的回复力，进而在聚焦线圈4及跟踪线圈3不作用时，使物镜承载座1可迅速回复至静止中央位置。

图1C、1D分别表示磁性片10与永久磁铁6的详细构造示意图。由图可清楚看出，上述专利所使用的磁性片10必须制作成工字形，而永久磁铁6也需制作成曲面，而且是单面双极性。因此，在制造过程中困难并费时，而且聚焦线圈4及跟踪线圈3的磁路利用效率不佳，如何发展出一制造简易且具有高磁路使用效率的物镜驱动单元结构，是本实用新型的主要目的。

本新型涉及一种电磁致动器，其使一物件分别沿一轴进行微量移动与沿该轴进行微量转动，该电磁致动器包括：一磁力线产生装置，其包括一第一磁极以及一第二磁极，该第一磁极和该第二磁极间以一间隔空间同性相对，进而因磁性互斥而在间隔空间外的一***环状区域内产生曲率平缓的第一磁力线、第二磁力线；一第一驱动线圈连接至物件并设置在***环状区域中，根据其中电流的大小和方向而产生带动物件沿轴进行微量移动的感应力；一第二驱动线圈，连接到物件并设置在***环状区域的外侧，根据其中电流的大小与方向而产生带动物件沿轴进行微量转动的感应力；以及一磁浮片，连接至物件并设置在第一磁力线与第二磁力线的相邻处，借助控制磁极的间隔空间的大小，使磁力线的强度足以提供回复力，进而在驱动线圈未作用时，使物件保持在一静止中央位置。

根据上述，电磁致动器中物件是用以承载一信息读写装置光学头中物镜的物镜承载座，而第一驱动线圈是聚焦线圈，第二驱动线圈是跟踪线圈，该跟踪线圈所构成平面的法向量可与以该轴为圆心的圆的切线平行。

根据上述，电磁致动器中磁力线产生装置可用两永久磁铁的同性磁极以间隔空间紧邻构成。

根据上述，电磁致动器中还可与轴对称设有另一磁力线产生装置、第一驱动线圈、第二驱动线圈以及磁浮片。

本新型的另一方面涉及一种电磁致动器，其使一物件沿一轴进行微量移动，该电磁致动器包括：一磁力线产生装置，其包括一第一磁极与一第二磁极，该磁极以一间隔空间同性相对，进而因磁性互斥而在该间隔空间外的一***环状区域内产生分别产生曲率平缓的一第一磁力线与一第二磁力线；一第一驱动线圈，连接至该物件并设置在***环状区域中，根据其中电流的大小与方向而产生带动物件沿该轴进行微量移动的感应力；一磁浮片，连接至物件并设置在第一磁力线与第二磁力线的相邻处，控制磁极的间隔空间的大小，使磁力线的强度足以在驱动线圈未作用时，使物件保持在一静止中央位置。

根据上述，电磁致动器中物件是用以承载一信息读写装置光学头中物镜的物镜承载座，而第一驱动线圈是一聚焦线圈，磁力线产生装置是用两永久磁铁的同性磁极以间隔空间紧邻构成。

根据上述，电磁致动器中还可与轴对称设有另一磁力线产生装置、第一驱动线圈以及磁浮片。

本新型的又一方面涉及一种电磁致动器，其使一物件沿一轴进行微量移动，该电磁致动器包括：一磁力线产生装置，其包括一第一磁极与一第二磁极，磁极以一间隔空间同性相对，进而因磁性互斥而在间隔空间外的一***环状区域内产生分别产生曲率平缓的一第一磁力线与一第二磁力线；一第二驱动线圈，其连接至该物件并设置在***环状区域的外侧，根据其中电流的大小与方向而产生带动物件沿轴进行微量移动的感应力；一磁浮片，其连接至物件并设置在第一磁力线与第二磁力线的相邻处，控制磁极的间隔空间大小，使磁力线的强度足以在驱动线圈未作用时，使物件保持在静止中央位置。

根据上述，电磁致动器中物件是用以承载一信息读写装置光学头中物镜的一物镜承载座。

根据上述，电磁致动器中第二驱动线圈是一跟踪线圈，该跟踪线圈所构成平面的法向量可与以该轴为圆心的圆的切线平行，磁力线产生装置可用两永久磁铁的同性磁极以该间隔空间紧邻构成。

根据上述，电磁致动器中还可与轴对称设有另一磁力线产生装置、第二驱动线圈以及磁浮片。

本新型的再一方面涉及一种磁浮装置，其提供给物件一回复力，使该物件处于静止中央位置，该装置包括：一磁力线产生装置，其包括一第一磁极与一第二磁极，磁极以一间隔空间同性相对，并分别产生一第一磁力线与一第二磁力线；以及一磁浮片，其连接至物件并设置在第一磁力线与第二磁力线的相邻处，控制磁极的间隔空间的大小，使磁力线的强度足以提供回复力，进而使物件在自然状态时保持静止中央位置。

根据上述，磁浮装置中物件是用以承载一信息读写装置光学头中物镜的一物镜承载座，物镜承载座可沿一轴进行微量移动与转动。

根据上述，磁浮装置中还可与轴对称设有另一磁力线产生装置以及磁浮片。

对照下列附图及详细说明，可更加深入了解本实用新型：

图1A、1B是现有技术中美国第5659525号专利中所揭示的物镜驱动单元的仰视图和剖面图；

图1C、1D是现有技术中美国第5659525号专利中所揭示的磁性片与永久磁铁的详细构造示意图；

图2A、2B、2C、2D是本实用新型的磁浮装置的电磁致动器的一较佳实施例，表示其仰视、剖面及立体构造示意图。

参见图2A、2B、2C、2D，其表示本新型的磁浮装置的电磁致动器的一较佳实施例，尤其适合做为读写速度要求日益提高的信息读写装置的光学头中的物镜驱动单元。

图2A表示物镜驱动单元的仰视图，其中物镜承载座21是承载物镜20，物镜承载座21活动套装在一轴22上，该轴固定设置在轭铁23上，磁力线产生装置241、242由与轴22对称设置的两组同性相对的永久磁铁构成，而固定在物镜承载座21上的第一驱动线圈251、252做为聚焦线圈，固定在物镜承载座21上的第二驱动线圈261、262、263、264用以完成跟踪线圈。

图2B表示物镜驱动单元沿A-A′的剖面图，其中清楚表示出构成该磁力线产生装置211、242的第一磁极2411、第二磁极2412、第三磁极2421以及第四磁极2422，以第一磁极2411与第二磁极2412为例，其以一间隔空间同性相对，因磁性互斥而在间隔空间外的一***环状区域内产生曲率平缓的第一磁力线281和第二磁力线282(见图中的箭头所示)，第三磁极2421和第四磁极2422的状况相同，不再赘述。由上述磁极与驱动线圈进行如图所示的空间配置后(第一驱动线圈设置在***环状区域，第二驱动线圈设置在***环状区域的外侧，第二驱动线圈所构成平面的法向量与以该轴为圆心的圆的切线平行)，第一驱动线圈251、252的磁路利用效率几乎可达100％，而第二驱动线圈261、262、263、264的磁路利用效率也高达70％至80％。第一驱动线圈251、252根据其中电流的大小与方向而产生带动物镜承载座21沿该轴22进行微量移动的感应力(做为聚焦线圈)，第二驱动线圈根据其中电流的大小与方向而产生带动该物件沿该轴进行微量转动的感应力(跟踪线圈)。

连接至物镜承载座21的磁浮片271、272(图中所示为一制作极为简易的硬币状圆形铁片)，其对称于该轴22设置，并将其安排在第一磁力线281与第二磁力线282(见图中的箭头所示)的相邻处，借助控制磁极的间隔空间大小，使磁力线的强度足以提供回复力，进而在驱动线圈未作用时，使物件保持在静止中央位置，达成其磁浮的要求。

参见图2D，其表示本实用新型的较佳实施例的立体构造示意图，其中清楚表示出承载物镜20的物镜承载座21活动套装在轴22上的情况，轴22与磁力线产生装置241、242都固定设置在轭铁23上，而固定设置在物镜承载座21上的第一驱动线圈251、252做为聚焦线圈，固定设置在物镜承载座21上的第二驱动线圈261、262、263、264则以辐射状排列以构成跟踪线圈。

综上所述，本实用新型的较佳实施例提供的磁性片和永久磁铁的制作较为简易，且有效提高驱动线圈的磁路使用效率的物镜驱动单元结构，符合光学头未来发展需求的较佳解决方案，可有效达到本实用新型的主要目的。

Claims (20)

1．一种电磁致动器，其使一物件分别沿一轴进行微量移动与沿所述轴进行微量转动，其特征在于，所述电磁致动器包括：一磁力线产生装置，其包括一第一磁极以及一第二磁极，所述第一磁极与所述第二磁极间以一间隔空间同性相对，进而因磁性互斥而在间隔空间外的一***环状区域内产生曲率平缓的第一磁力线、第二磁力线；一第一驱动线圈，其连接至物件并设置在***环状区域中，根据其中电流的大小和方向产生带动物件沿轴进行微量移动的感应力；一第二驱动线圈，连接至物件并设置在***环状区域的外侧，根据其中电流的大小与方向产生带动物件沿轴进行微量转动的感应力；以及一磁浮片，连接至物件并设置在第一磁力线与第二磁力线的相邻处，借助控制磁极的间隔空间的大小，使磁力线的强度足以提供回复力，进而在驱动线圈未作用时，使物件保持在一静止中央位置。

2．根据权利要求1所述的电磁致动器，其特征在于所述物件是承载一信息读写装置光学头中物镜的物镜承载座。

3．根据权利要求2所述的电磁致动器，其特征在于第一驱动线圈是一聚焦线圈，而第二驱动线圈是一跟踪线圈。

4．根据权利要求3所述的电磁致动器，其特征在于跟踪线圈所构成平面的法向量与以轴为圆心的圆的切线平行。

5．根据权利要求2所述的电磁致动器，其特征在于磁力线产生装置是用两永久磁铁的同性磁极以间隔空间紧邻构成。

6．根据权利要求1所述的电磁致动器，其特征在于与轴对称设有另一磁力线产生装置、第一驱动线圈、第二驱动线圈以及磁浮片。

7．一种电磁致动器，其使一物件沿一轴进行微量移动，其特征在于所述电磁致动器包括：一磁力线产生装置，其包括一第一磁极和一第二磁极，磁极以一间隔空间同性相对，进而因磁性互斥而在间隔空间外的一***环状区域内产生分别产生曲率平缓的第一磁力线和第二磁力线；一第一驱动线圈，连接至物件并设置在***环状区域中，根据其中电流的大小和方向产生带动物件沿轴进行微量移动的感应力；一磁浮片，连接至物件并设置在第一磁力线与第二磁力线的相邻处，借助控制磁极的间隔空间的大小，使磁力线的强度足以在驱动线圈未作用时，使物件保持在一静止中央位置。

8．根据权利要求7所述的电磁致动器，其特征在于物件是承载一信息读写装置光学头中物镜的物镜承载座。

9．根据权利要求8所述的电磁致动器，其特征在于第一驱动线圈是一聚焦线圈。

10．根据权利要求8所述的电磁致动器，其特征在于磁力线产生装置是用两永久磁铁的同性磁极以间隔空间紧邻构成。

11．根据权利要求7所述的电磁致动器，其特征在于与轴对称设有另一磁力线产生装置、第一驱动线圈以及磁浮片。

12．一种电磁致动器，其使一物件沿一轴进行微量移动，其特征在于所述电磁致动器包括：一磁力线产生装置，其包括一第一磁极和一第二磁极，所述磁极以一间隔空间同性相对，进而因磁性互斥而在间隔空间外的一***环状区域内分别产生曲率平缓的一第一磁力线与一第二磁力线；一第二驱动线圈，连接至所述物件并设置在***环状区域的外侧，根据其中电流的大小与方向产生带动物件沿所述轴进行微量移动的感应力；一磁浮片，连接至物件并设置在第一磁力线与第二磁力线的相邻处，借助控制磁极的所述间隔空间的大小，使磁力线的强度足以在驱动线圈未作用时，使物件保持在一静止中央位置。

13．根据权利要求12所述的电磁致动器，其特征在于物件是承载一信息读写装置光学头中物镜的物镜承载座。

14．根据权利要求13所述的电磁致动器，其特征在于第二驱动线圈为一跟踪线圈。

15．根据权利要求14所述的电磁致动器，其特征在于跟踪线圈所构成平面的法向量与以轴为圆心的圆的切线平行。

16．根据权利要求13所述的电磁致动器，其特征在于磁力线产生装置是用两永久磁铁的同性磁极以间隔空间紧邻构成。

17．根据权利要求12所述的电磁致动器，其特征在于与轴对称设有另一磁力线产生装置、第二驱动线圈以及磁浮片。

18．一种磁浮装置，其给一物件提供回复力，使所述物件处于静止中央位置，其特征在于所述装置包括：一磁力线产生装置，其包括一第一磁极和一第二磁极，磁极以一间隔空间同性相对，并分别产生一第一磁力线与一第二磁力线；以及一磁浮片，连接至物件并设置在第一磁力线与第二磁力线的相邻处，借助控制磁极的间隔空间的大小，使磁力线的强度足以提供回复力，进而使物件在自然状态时保持在一静止中央位置。

19．根据权利要求18所述的磁浮装置，其特征在于物件是承载一信息读写装置光学头中物镜的物镜承载座，所述物镜承载座可沿一轴进行微量移动和转动。

20．根据权利要求19所述的磁浮装置，其特征在于与轴对称设有另一磁力线产生装置以及磁浮片。

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