致动器磁体、致动器以及磁化装置 【技术领域】
本发明涉及光盘播放器的拾光头，用于把信息记录在光盘上并从光盘复制信息，特别地涉及在物镜的致动器中使用的磁体。
背景技术
用于把信息记录在光盘上以及把信息从其复制的拾光头装置一般包括一物镜和驱动物镜的致动器(物镜驱动装置)。致动器沿聚焦方向和跟踪方向移动物镜，以校正物镜的相对光盘的信息记录表面和在信息记录表面上形成的轨迹的相对位置关系。即，致动器根据聚焦错误信号调整物镜和光盘信息记录表面之间的距离，从而在光盘信息记录表面上形成预定尺寸的光点。而且，致动器还根据轨迹错误信号沿光盘径向方向调整物镜的位置，从而在光盘信息记录表面的轨迹上正确地定位光点。
根据已有的致动器，物镜沿聚焦方向和跟踪方向的位置控制是由在印刷电路板上形成的线圈中流动的控制电流产生的电磁力以及与线圈相邻的磁体执行的。
设置有聚焦线圈和两跟踪线圈地线圈基板安装在物镜保持架上，用于支撑物镜，该物镜保持架被放置在磁体产生的磁场内。当控制电流流过聚焦线圈和跟踪线圈时，产生物镜保持架的驱动力，并把物镜保持架沿聚焦方向和跟踪方向移动。通过控制施加于聚焦线圈和导向线圈的控制电流的极性和量，可把物镜放置在相对于信息记录表面和光盘记录轨道的右侧位置。
用磁化装置提前把磁体磁化至预定图案。例如，在传统致动器的情形下，为了向聚焦线圈和两跟踪线圈提供合适的磁场，用U型磁芯磁化磁体。
然而，在用上述U型磁芯磁化该磁体时，因为在放置成与磁体相邻并与U型磁芯的角部相应的线圈基板位置上不能避免磁通密度的减少，从而不能在线圈基板位置上产生理想图案的磁场。因此，就有一种问题，即致动器的灵敏度劣化，或者导致滚动特性的不利影响。
【发明内容】
考虑到上述问题，已实现了本发明，其目的是提供一致动器，其显示出有通过磁化图案磁化磁体的优选的驱动特点，在线圈基板放置的位置提供理想的磁通密度分布。而且，本发明的另一目的是，提供此种磁化装置来获得该磁体。
根据本发明的一个方面，提供一个致动器，其有一个包括两彼此相邻的不同极性区的磁化图案，其中在由两极性区的边界线限定的角部上，该角部内侧的极性区具有一个沿角部外侧的极性区的方向突出的凸起区。
根据上述磁体，由两个在彼此相邻的磁体上形成的极性区形成磁化图案，例如，该磁体为N极和S极。极性区的边界除去直线部分外有角部，这样内侧极性区在角部处突出至外侧极性区。因此，由于有突出区的存在，在角部位置，特别是在靠近角顶的点处，即在印刷线圈基板被放置得离开磁体预定距离处的位置上，改进了磁通密度的不足，还能向在印刷线圈基板上形成的跟踪线圈提供所需的磁场。
在一实施例中，凸起区可有一弧形平面形状。这样，就有利于在磁体中产生用于形成磁化图案的磁芯。而且，由于具有周围缠绕磁芯的角部是弯曲的，可以避免磁化线圈的断裂等。
可把弧形中心设置在另一弧形角部的外侧，该弧形角部是把形成带弧角部的两直线连接限定的。
根据这个特点，由于可把角部设置成足够合适的弧形形状，且磁芯的角部可形成圆形，所以与形成复杂的弯曲形状相比，其设计和形状特别有利。
凸起区可形成为多边平面形状。因为可把磁芯角部成型为预定的多边形， 所以与形成复杂弯曲形状相比，其设计和生产特别有利。
在放置凸起区的角部处，可这样形成磁化图案，即与磁体隔开预定距离的磁通密度分布的边界线基本上和限定角部的两极性区的边界线的两直线的交叉形状一致。
根据这个特点，由于在实际上被与磁体放置成隔开预定距离的印刷线圈基板上产生的磁通密度分布提供了角部的理想边界，所以可获得该磁体的理想磁化特点。
根据本发明的另一方面，提供一拾光头的致动器，其包括两上述磁体，一有物镜的镜片支承架和两安装在其侧表面的线圈基板，以及一把镜头保持架可移动地保持在磁体之间以使两线圈基板面向两磁体的每一个的保持装置。
根据上述致动器，运用有所需磁化图案的磁体以及安装在镜头保持架上的线圈基板的功能，可以改善致动器的特点。
线圈基板可有一个聚焦线圈和两跟踪线圈，两极性区的边界线可有三直线部和两由三直线部限定的角部，使得镜头保持架由保持装置保持以便三直线部之一面向聚焦线圈，而三直线部的另两个面向两个跟踪线圈的每一个。
根据这个特点，因为在聚焦线圈和跟踪线圈位置中由磁体产生所需磁场，所以可以实现精确聚焦和跟踪控制。
仍根据本发明的另一方面，提供一磁化装置，用于以预定图案磁化磁性物质，包括两以预定间隔放置的磁芯，其中每个磁芯有不同的磁极，从而与磁化图案相应的磁芯的横剖面形状有一凸起区，其中在由两磁芯部的边界线限定的角部，在角部内侧的芯部沿角部外侧的芯部的方向突出。
根据上述磁化装置，通过把磁性物质放置在用于磁化该磁性物质两磁芯之间，从而可获得一磁体。在此，每个磁芯都有两个有不同磁极的不同芯部，从而内侧的芯部在其边界的角部沿外侧芯部方向具有突出的形状。因此，可以改进角部的磁化特点，从而在印刷线圈基板的位置提供所需的磁场。
在一实施例中，凸起区有一弧形形状，磁化装置还可包括一缠绕在每个芯部周围的磁化线圈以及一激励磁化线圈的磁化动力源。
根据这一特点，磁性物质还可以这样磁化，即为磁化线圈从磁化动力源提供一高电压。在此，由于磁芯的凸起区有一弧形形状，在其周围缠绕的磁化线圈上的机械应力可被减轻，从而磁芯的耐用性可被提高，因此磁化装置的本身的耐用性也被提高。
结合附图，并参阅本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员会明确地理解本发明的属性、实用性以及特点。
【附图说明】
图1是一透视图，其示出根据本发明的实施例的致动器的结构；
图2是一平面图，其示出用于图1的致动器的印刷线圈基板；
图3一示意图，其示出用于图1的致动器的磁体的磁化图案；
图4A-4D是示意图，其示出磁体的磁化图案以及印刷线圈基板线圈的相对位置关系；
图5A和5B是透视图，其示出用于磁化图3的磁体的磁化装置；
图6是一横剖视图，其示出图5A的磁轭的结构；以及
图7A-7C是示意图，其示出磁体的磁化图案的变型。
【具体实施方式】
在此结合附图说明本发明的优选实施例。
【1】致动器
图1示出根据本发明实施例的致动器100的构形。该致动器是用于信息记录和复制装置的拾光头的，该记录和复制装置用于把信息记录在各种类型的光盘上，如CD(压缩型磁盘)、CD-R(可记录CD)、DVD、DVD-R(可记录DVD)、DVD-RW(可重写DVD)或者从光盘复制信息。
如图1所示，致动器100包括一镜头保持架2、一致动器磁轭基座10以及一基座8。物镜1固定在镜头保持架2上。物镜1积聚从设置在致动器100下面的光源(未示)发出的光，并把该光引至光盘的信息记录表面。物镜1也传递从光盘的信息记录表面反射的光，并把该反射的光导向一光学系统，如分束器。因此，镜头保持架2设置有其中无部件的空间，以允许传递物镜1下面的发射的光和反射的光。
而且，一对印刷线圈基板3用粘结和/或焊接固定在镜头保持架2的侧表面上。如图2所示，该印刷线圈基板3有一聚焦线圈4和一对跟踪线圈5、6。下面详述印刷线圈基板3。
把其上固定有物镜1和印刷线圈基板3的镜头保持架2用许多吊线7与基座8连接。吊线7有柔性，以便能经由许多悬臂形式的吊线7由基座8可移动地支撑镜头保持架2。另外可把吊线7设计成起为聚焦线圈4和跟踪线圈5、6供应驱动电流的动力线的附带作用。
磁性物质制成的一对磁体11用粘结方法固定在致动器磁轭基座10上。该对磁体11被下述磁化装置初步地磁化成预定磁化图案，然后固定在致动器磁轭基座10上成彼此面向。从而可在与磁体11的磁化图案相应的磁体11的附近产生预定的磁场。
经由吊线7由基座8可移动地支撑的镜头保持架2放置在该对磁体11之间。由于印刷线圈基板3固定在镜头保持架2的侧表面上，可以通过把预定极性和大小的驱动电流加到设置在位于由磁体11产生的磁场内的印刷线圈基板3上的聚焦线圈4和跟踪线圈5、6上，沿图1的聚焦方向F和跟踪方向T移动镜头保持架2。
也即，使电流通过磁体11产生的磁场内的聚焦线圈4，在聚焦方向2上产生镜头保持架2的驱动力，即把物镜1移向或移离光盘信息记录表面的方向。从而，完成聚焦控制。然后使预定方向和大小的电流通过磁场中的跟踪线圈5、6，在跟踪方向T产生驱动力。从而完成跟踪控制。
接下来，参考附图2描述印刷线圈基板3。如图所示，印刷线圈基板3包括聚焦线圈4和一对相同形状的跟踪线圈6、5。而且，线圈端点3a印制在印刷线圈基板3的部分上，而不是线圈的部分上。在印刷线圈基板3上，把聚焦线圈和跟踪线圈放置得彼此靠近，以把致动器的重量最小化和减小。
把聚焦线圈4和跟踪线圈5、6相对聚焦方向中心线4a、5a、6a沿左右方向设置成平坦对称形状。两跟踪线圈5和6沿图1的跟踪方向T对准。
线圈端点3a与吊线7相连，用于向聚焦线圈4和跟踪线圈5、6提供驱动电流。四个线圈端点3a分别起的作用为；聚焦驱动电流的输入端点、聚焦驱动电流的输出端点、跟踪驱动电流的输入端点、以及跟踪驱动电流的输出端点。尽管把聚焦线圈4和跟踪线圈5、6与线圈端点3a相连的连接线是印制在印刷线圈基板3上，但它们在图2中是看不见的。
接下来，参阅图3，描述磁体11的磁化图案。用下述磁化装置把诸如铁等预定尺寸的金属件磁化来获得磁体11。图3示出磁体11在磁化之后的磁化图案。磁体的表面和内侧的磁化图案与下述磁芯的横剖面形状相同，而且在放置有印刷线圈基板3的磁体11附近的位置处形成与磁体磁化图案相应的磁通密度分布。
在图3中，磁体11有一S极性区11a、一N极性区11b、一在它们边界的边界区11c。S极性区11a有一以大体U型的形状从三个方向围绕N极性区11b的形状。然而，N极性区11b在图3的下部的两角部11d沿右向下和左向下方向突出。通过把磁体11磁化成该形状，被放置在磁体11附近的印刷线圈基板3的位置处的磁通密度在U型形状的左右向下角部有一优选的接近直角的分布。在图1中，印刷线圈基板3对着磁体11放置有一几毫米的间隔(例如为0.3毫米)。
参阅附图4A-4D进行详细描述。图4A示出根据本发明的磁体11的磁化图案，其中N极性区11b的两角部11d有一向外突出的形状。图4A中的点划线12示意地示出，在放置于磁体11附近的印刷线圈基板3的位置处形成的磁通密度分布中的N极性区和S极性区的边界线。图4B示意地示出印刷线圈基板3上的磁通密度分布的边界线12，和在磁体11与印刷线圈基板3放置成如图1所示彼此邻近时的聚焦线圈4、跟踪线圈5、6之间的相对位置关系。
如图4A所示，通过在下端(参阅图11d)的左右角部突出的形状中形成磁体11的磁化图案，形成在印刷线圈基板3上的磁通密度分布的边界线可以在两角部处具有大体的直角。因此，如图4b所示，把致动器100中的磁通密度分布的边界线12设置成定位在聚焦线圈4和跟踪线圈5、6的大体的中心处。于是，镜头保持架2沿聚焦方向F由设置在跟踪线圈5、6中的驱动电流产生的驱动力的矢量在两跟踪线圈5、6之间偏移，从而镜头保持架2由跟踪线圈5、6驱动准确地只能沿跟踪方向T。
作为对照，图4C示出在磁体11的磁化图案本身设置为简单的U型形状时在印刷线圈基板3的位置处产生的磁通密度分布的边界线13。即，在磁体被磁化成包括一矩形N极性区13b、一大体U型形状的S极性区13a、以及一位于其之间的边界区13c的磁化图案时，在放置于磁体附近的印刷线圈基板位置处产生的磁通密度分布的边界线，在点划线14所示的下部的两角部不能形成直角，而形成凹向N极性区13b内部的形状。这是因为，一般地，不规则性在角部产生在分布于磁芯中的磁通密度中因此磁通密度降低。因此，在磁体本身的磁化图案形成为图4C的U型形状时，在放置成与磁体间隔几毫米的印刷线圈基板上的磁通密度分布，在U型形状的下角部没有足够的磁通密度，即在如边界线14所示的弯曲角部处。尽管必须瞬时地施加高电压以使磁通密度在该部分中接近直角，然而如果施加过高的电压，则在磁化线圈上会有特别高的载荷，可能造成线圈图案的断裂。于是，在印刷线圈基板的位置处，难以用图4C的磁化图案产生接近直角的磁通密度分布。
图4D示出在图4C的磁化图案的磁体在印刷线圈基板位置处产生的磁通密度分布的边界线14，和聚焦线圈4、跟踪线圈5、6之间的相对位置关系。在该情形下，在两跟踪线圈5、6的下端部附近的磁通密度的边界线14弯曲向内(见箭头15所示部分)，沿在两跟踪线圈中产生的驱动力上部方向和下部方向的分力彼此不能偏离，从而可在镜头保持架2中产生旋转力。结果由于致动器的倾斜产生灵敏度和滚动特性的劣变。
根据本发明，因为用磁体11的磁芯把磁化图案设置成在角部向外突出，在放置于磁体附近的印刷线圈基板位置处产生的磁通密度分布的边界线可以在两下端部形成基本理想的直角，从而可以向形成在印刷线圈基板上的跟踪线圈提供正确的磁场。于是，可以防止向镜头保持架等施加旋转力的问题。
此外，根据本发明的优选实施例，向外突出的区域11d形成为弧形。从而，可以按如下所述有利于使磁芯成型，而且可以防止磁化线圈等的断裂。
【2】磁化装置
接下来，参阅附图5A、5B和图6，描述磁化装置。图5A示出根据本发明的磁化装置20。磁化装置20具有两个彼此面向的磁轭22以及一插在其之间的刃型件21。把一磁芯24安装在每个磁轭22的内侧。
把刃型件21插入两彼此面向的磁轭22之间的狭缝中。在刃型件21中形成有一凹部27，用于容纳磁体11(具体而言，因为这在磁化之前，其是磁性物质11，如铁件)。刃型件21设置成可沿图5A的箭头方向Y可移动地滑动。把刃型件21沿箭头Y方向滑动和移动以把磁性物质11放置在磁芯24位置，并向磁芯24施加高的电压，使磁性物质11磁化。
图5B示出磁芯24。根据本发明的磁芯24设置成为N极磁芯24a和S极磁芯24b的结合体。N极磁芯24a是用于产生图3所示磁体11的N极性区11b，而S极磁芯24b是用于产生图3所示磁体11的S极性区11a。因此，图5B的N极磁芯24a的竖向横剖面形状与图3所示的N极性区11b形状一致，而图5B的S极磁芯24b的竖向横剖面形状与图3所示的S极性区11a形状一致。
在磁芯24a和24b周围，缠绕有几圈磁化线圈25a和25b。磁化线圈25a、25b串联连接，并与磁化动力源28相连。磁芯24a周围的磁化线圈25a缠绕方向和磁芯24b周围的磁化线圈25b的缠绕方向相反。从而，磁芯24a、24b具有不同的极性(N极和S极)。在短时间内把磁化动力源28的高压动力加到线圈上，在磁芯24a、24b中产生磁通以磁化磁体11。因为在磁化线圈24a、24b之间设置有缠绕磁芯25a、25b的间隙，于是在该区域不能磁化磁性物质11，从而能在磁体11的磁化图案中形成图3的边界区11c。
根据本发明的磁芯24的结构还能提供改进磁芯缠绕在磁芯24a上的耐用性的效果。如上所述，在本发明中，磁芯24a具有这样的形状，即下端的两角部弯曲成弧形向外突出。换言之，在磁芯24a的角部，在通常成直角的角部由有90度中心角的弧构成的情形下，凸起部的弧形中心放置在弧形的中心的外侧。因此，线圈25a缠绕在凸起部的弯曲表面上周围。
在磁芯的角部形成为直角或锐角时，由于机械应力集中在缠绕在其周围的磁化线圈的角部，磁化线圈常常在加高压时断裂。与此相反，由于本发明的磁芯24a的下端两角部有弧形弯曲横剖面形状，可以减轻作用在待缠绕的磁化线圈上的机械应力集中，从而减低了磁化线圈断裂的可能性。而且，通过把磁化线圈24a的两角部形成为弧形，与把其形成为弯曲而不是弧形的情形相比，在可以有利地使磁芯本身成型。
图6示出磁化装置20在图5A的X-X′线处的横剖面。把两磁轭22相对刃型件21对称地放置。如图6所示，磁轭22具有磁芯24a、24b用螺钉26a、26b连接到中空金属如黄铜的内壁上的结构。还如图5A所示，磁化线圈25a、25b缠绕在磁芯24a、24b周围，并把组成磁化线圈的电线取出磁轭22的外面以与磁化动力源28相连。而且，在磁轭22内侧的部分29中而不是与磁芯24固定的部分中，注入环氧树脂等并使其硬化以防止磁芯24移动。
接下来，描述用图5A的磁化装置20磁化磁体(磁性物质)的过程。首先，把待处理的磁性物质11插入刃型件21的凹部27。再把刃型件21沿箭头Y方向移动预定距离，同时在把磁性物质11放置在彼此面向的两磁轭22中的两磁芯24之间时刃型件21的运动停止。
因此，在确定磁性物质11的位置时，用磁化动力源28向线圈25a、25b通短时间的高压。在高压作用下，在磁芯24a、24b中产生磁通，该磁通把磁性物质磁化，变成磁体。如图3所示，磁体11的磁化图案与磁芯24a、24b的横剖面形状相同。
在以这种方法产生磁体11后，沿与箭头Y相反的方向移动刃型件21直至刃型件21的凹部走出磁轭22之间的狭缝，然后把磁体11取出凹部27。
这样，把高压加到有图5所示形状的、放置成彼此面向的且其中放有磁体11的磁芯24的线圈24a、24b上，可以获得根据本磁芯24磁化的磁体11。
【改型实施例】
尽管磁体的磁化图案，即磁芯的横剖面形状，在上述实施例中提供，在下端两角部11d中设置成有以弧形向外倾斜地突出的N极性区的结构，本发明的应用也不局限于该实施例。例如，如图7A和7B所示，角部11d可设置成向外突出多边形的形状而不是弧形。从而，可把放置在磁体附近的印刷线圈基板上的磁通密度分布的边界线，在角部11d处设置成接近直角的优选形状，类似图4A的边界线12。
在把角部设置成图7A的方形时，作用在磁化线圈上的机械应力相对地比较大，如上所述。然而，由于多边形的顶角可以通过把角部设置成六边形或八边形来扩大，如图7B所示，所以角部11d的形状接近弧形，以减轻作用在磁化线圈上的机械应力。
而且，在上述实施例中，尽管内侧极性区在U型图案的两角部11d处向外突出，本发明的这一方法可应用于磁化图案的任何角部。例如，还是在磁体中，用图3的磁化图案的右侧和左侧之一形成“L”型或倒“L”型的磁化图案、或者有四个如图7C的角部的O型磁化图案的情形下，通过提供在四个角部有向外突出的内侧极性区的形状，可以在磁体的每个角部理想地获得实际的磁通密度分布。因此，可以根据各种致动器中聚焦线圈和跟踪线圈的结构采用本发明的方法。
如上所述，根据本发明，由于磁体的磁化图案的形状设置成在角部有向外突出的内侧极性区，在放置于磁体附近的印刷线圈基板上产生的实际磁通密度分布基本上是在角部的理想的分布。因此，可以改进致动器的特点。
而且，通过把磁化装置的磁芯角部设置成弧形弯曲形状，可以降低磁化线圈等的断裂，因此可以改进磁化装置的耐用性。
可以各种形式实施本发明而不超出其精神或主要特点。在各个方面考虑到的本实施例是示意性的而不是限制性的，本发明的范围由后附的权利要求限定而不是前述的说明书，各种修改都落入权利要求等同物的范围内。
在此把2001年7月31日申请的日本申请No.2001-232824的说明书、权利要求书、附图以及概述的整个公开内容结合于此作为参考。