光学头力矩器、光学头、光学读写系统及数据读写方法技术方案

本申请涉及光学技术领域，具体涉及一种光学头力矩器、光学头、光学读写系统及数据读写方法。其中，光学头力矩器包括：驱动单元、物镜架和安装于物镜架的多个物镜；驱动单元用于驱动物镜架移动，以使多个物镜将激光束聚焦到盘片上；多个物镜包括沿悬线方向并列排布的主光束物镜和伺服光束物镜悬线方向是平行于盘片的切向的方向，主光束物镜用于将主光束聚焦到盘片上，伺服光束物镜用于将伺服光束聚焦到盘片上。本申请的力矩器可以增加光学头的有效读写面积，提升光学头的数据读写效果，实现高质量的读写。量的读写。量的读写。

【技术实现步骤摘要】
光学头力矩器、光学头、光学读写系统及数据读写方法


[0001]本申请涉及光学
，特别涉及一种光学头力矩器、光学头、光学读写系统及数据读写方法。

技术介绍

[0002]伴随着移动端设备的发展，人们在生活中产生的数据也在爆炸性增长。1998年的图灵奖获得者杰姆
·
格雷则提出了新摩尔定律，即全球范围内全人类的计算设备所产生的数据量会以每18个月等于有史以来人类所有信息量总和的速度增长。其中，绝大一部分数据信息为不常用的冷数据。因此，低能耗、长寿命、大容量的冷数据存储技术发展迫在眉睫。传统光存储凭借低成本、低能耗、长寿命等优点成为冷数据存储的重要手段，近几年新兴的多层高密度光盘可以解决传统光存储容量低的问题，多层高密度光盘光学读取头的力矩器是其核心技术之一。
[0003]在光盘系统中，力矩器是光学头伺服动作的实际执行部件。其作用在于，根据光学头在光盘读取过程中获取的误差信号(例如聚焦误差信号和循迹误差信号)，实时地驱动物镜运动，使得聚焦光斑能够克服光盘的起伏振动带来的光斑在盘片上的偏移(例如在聚焦方向和循迹方向上的偏移)，从而精确地落在光盘的信息轨道上。但，现有的光学头的两个物镜是沿循迹方向排布，这导致光学头的数据读写效果不佳。

技术实现思路

[0004]本申请的实施例提供一种光学头力矩器，可以增加光学头的有效读写面积，提升光学头的数据读写效果。
[0005]为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本申请提供了一种光学头力矩器，包括：驱动单元、物镜架和安装于物镜架的多个物镜。其中，所述驱动单元用于驱动物镜架移动，以使多个物镜将激光束聚焦到盘片上；所述多个物镜包括沿悬线方向并列排布的主光束物镜和伺服光束物镜，所述悬线方向是平行于盘片的切向的方向，所述主光束物镜用于将主光束聚焦到盘片上，所述伺服光束物镜用于将伺服光束聚焦到盘片上。
[0007]根据本申请的实施方式提供的光学头力矩器，由于主光束物镜和伺服光束物镜沿悬线方向并列排布，悬线方向是垂直于光学头力矩器的循迹方向，从而伺服光束物镜的伺服光束和主光束物镜的主光束能够同时聚焦在盘片的同一个可读写轨迹圆周上。而现有技术中的光学头力矩器，其伺服光束物镜的伺服光束和主光束物镜的主光束不会同时聚焦在盘片的同一个可读写轨迹圆周上，因此，相对于现有技术的光学头力矩器，本申请提供的光学头力矩器，在一些可能的实施方式中，伺服光束对应的聚焦光斑和主光束对应的聚焦光斑能够同时沿循迹方向移动到盘片的边缘，即，伺服光束对应的聚焦光斑和主光束对应的聚焦光斑能够同时位于盘片的边缘(对应盘片的最大可读写轨迹圆周)。从而，主光束物镜的主光束可以在盘片上的所有区域进行读写工作，这大大提升了光学头在盘片上的有效读
写面积，实现高质量读写。
[0008]在上述第一方面的一种可能实现中，主光束物镜和伺服光束物镜的排布位置满足：主光束和伺服光束能够同时聚焦在盘片的最大可读写轨迹圆周，其中，最大可读写轨迹圆周的半径和盘片的半径相等。这样设置后，主光束和伺服光束能够同时聚焦在盘片的最大可读写轨迹圆周R1，可以大大提升盘片的有效读写面积。
[0009]在上述第一方面的一种可能实现中，驱动单元用于驱动物镜架沿聚焦方向、循迹方向和倾斜方向移动，其中，聚焦方向是垂直于盘片的表面的方向，循迹方向是沿平行盘片的径向的方向，倾斜方向是围绕平行于盘片的切向的方向旋转的方向。相当于，本申请的光学头力矩器是三维力矩器。
[0010]在上述第一方面的一种可能实现中，驱动单元包括：
[0011]倾斜驱动磁路，用于提供驱动物镜架沿倾斜方向运动的洛伦兹力；
[0012]聚焦驱动磁路，用于提供驱动物镜架沿聚焦方向运动的洛伦兹力；
[0013]循迹驱动磁路，用于提供驱动物镜架沿循迹方向运动的洛伦兹力。
[0014]在上述第一方面的一种可能实现中，倾斜驱动磁路包括：第一倾斜线圈和第二倾斜线圈；
[0015]物镜架包括沿循迹方向设于多个物镜的两侧的第一槽和第二槽，第一槽和第二槽分别沿聚焦方向贯穿物镜架，第一倾斜线圈设于第一槽内，第二倾斜线圈设于第二槽内。
[0016]在上述第一方面的一种可能实现中，第一倾斜线圈设于第一槽的面向多个物镜的槽壁上，第二倾斜线圈设于第二槽的面向多个物镜的槽壁上。这样设置后，第一倾斜线圈和第二倾斜线圈分布于光学头力矩器沿盘片径向的两侧，这是考虑光学头力矩器倾斜灵敏度、整体体积和质量的合适距离。
[0017]在上述第一方面的一种可能实现中，倾斜驱动磁路还包括：
[0018]第一轭铁，第一轭铁的一部分沿聚焦方向延伸并插入第一槽内，第一轭铁的一部分沿循迹方向与第一倾斜线圈间隔设置；
[0019]第二轭铁，第二轭铁的一部分沿聚焦方向延伸并插入第二槽内，第二轭铁的一部分沿循迹方向与第二倾斜线圈间隔设置。
[0020]在上述第一方面的一种可能实现中，倾斜驱动磁路还包括：
[0021]第一侧磁和第二侧磁，每个侧磁的N极和S极沿聚焦方向设置，第一侧磁设于第一轭铁的一部分面向第一倾斜线圈的表面，第二侧磁设于第二轭铁的一部分面向第二倾斜线圈的表面。
[0022]在上述第一方面的一种可能实现中，聚焦驱动磁路包括：第一聚焦线圈和第二聚焦线圈；
[0023]物镜架还包括沿悬线方向设于物镜的两侧的第三槽和第四槽，第三槽和第四槽分别沿聚焦方向贯穿物镜架，第一聚焦线圈设于第三槽内，第二聚焦线圈设于第四槽内。
[0024]在上述第一方面的一种可能实现中，聚焦驱动磁路还包括：
[0025]第三轭铁，第三轭铁的第一部分沿聚焦方向延伸并插入第三槽内，第一聚焦线圈环绕第三轭铁的第一部分设置；
[0026]第四轭铁，第四轭铁的第一部分沿聚焦方向延伸并插入第四槽内，第二聚焦线圈环绕第四轭铁的第一部分设置。
[0027]在上述第一方面的一种可能实现中，第三轭铁还包括位于物镜架的外侧的第二部分，第三轭铁的第二部分沿聚焦方向延伸，并与第三轭铁的第一部分沿悬线方向间隔设置；
[0028]第四轭铁还包括位于物镜架的外侧的第二部分，第四轭铁的第二部分沿聚焦方向延伸，并与第四轭铁的第一部分沿悬线方向间隔设置；
[0029]聚焦驱动磁路还包括：第一主磁和第二主磁，每个主磁的N极和S极沿悬线方向设置，第一主磁设于第三轭铁的第二部分面向物镜架的表面，第二主磁设于第四轭铁的第二部分面向物镜架的表面。
[0030]在上述第一方面的一种可能实现中，物镜架分别面向第三轭铁和第四轭铁的表面设有沿悬线方向贯穿表面的第一安装槽和第二安装槽，第一安装槽供第一聚焦线圈穿过以设于第三槽内，第二安装槽供第二聚焦线圈穿过以设于第四槽内。
[0031]在上述第一方面的一种可能实现中，循迹驱动磁路包括：
[0032]两对位于物镜架外表面的循迹线圈，其中一对循迹线圈设于物镜架的面向第一主磁的外表面，另外一对循迹线圈设于物镜架的面向第二主磁的外表面。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学头力矩器(10)，其特征在于，包括：驱动单元(12)、物镜架(11)和安装于所述物镜架(11)的多个物镜；其中，所述驱动单元(12)用于驱动所述物镜架(11)移动，以使所述多个物镜将激光束聚焦到盘片(20)上；所述多个物镜包括沿悬线方向并列排布的主光束物镜(111)和伺服光束物镜(112)，所述悬线方向是平行于所述盘片(20)的切向的方向，所述主光束物镜(111)用于将主光束聚焦到盘片(20)上，所述伺服光束物镜(112)用于将伺服光束聚焦到所述盘片(20)上。2.如权利要求1所述的光学头力矩器(10)，其特征在于，所述主光束物镜(111)和所述伺服光束物镜(112)的排布位置满足：所述主光束和所述伺服光束能够同时聚焦在所述盘片(20)的最大可读写轨迹圆周(R1)，其中，所述最大可读写轨迹圆周(R1)的半径和所述盘片(20)的半径相等。3.如权利要求1或2所述的光学头力矩器(10)，其特征在于，所述驱动单元(12)用于驱动所述物镜架(11)沿聚焦方向、循迹方向和倾斜方向移动，其中，所述聚焦方向是垂直于所述盘片(20)的表面的方向，所述循迹方向是沿平行所述盘片(20)的径向的方向，所述倾斜方向是围绕平行于所述盘片(20)的切向的方向旋转的方向。4.如权利要求3所述的光学头力矩器(10)，其特征在于，所述驱动单元(12)包括：倾斜驱动磁路，用于提供驱动所述物镜架(11)沿所述倾斜方向运动的洛伦兹力；聚焦驱动磁路，用于提供驱动所述物镜架(11)沿所述聚焦方向运动的洛伦兹力；循迹驱动磁路，用于提供驱动所述物镜架(11)沿所述循迹方向运动的洛伦兹力。5.如权利要求4所述的光学头力矩器(10)，其特征在于，所述倾斜驱动磁路包括：第一倾斜线圈(121)和第二倾斜线圈(122)；所述物镜架(11)包括沿所述循迹方向设于所述多个物镜的两侧的第一槽(113)和第二槽(114)，所述第一槽(113)和所述第二槽(114)分别沿所述聚焦方向贯穿所述物镜架(11)，所述第一倾斜线圈(121)设于所述第一槽(113)内，所述第二倾斜线圈(122)设于所述第二槽(114)内。6.如权利要求5所述的光学头力矩器(10)，其特征在于，所述第一倾斜线圈(121)设于所述第一槽(113)的面向所述多个物镜的槽壁(1131)上，所述第二倾斜线圈(122)设于所述第二槽(114)的面向所述多个物镜的槽壁(1141)上。7.如权利要求5或6所述的光学头力矩器(10)，其特征在于，所述倾斜驱动磁路还包括：第一轭铁(127)，所述第一轭铁(127)的一部分(1271)沿所述聚焦方向延伸并插入所述第一槽(113)内，所述第一轭铁(127)的所述一部分(1271)沿所述循迹方向与所述第一倾斜线圈(121)间隔设置；第二轭铁(129)，所述第二轭铁(129)的一部分(1291)沿所述聚焦方向延伸并插入所述第二槽(114)内，所述第二轭铁(129)的所述一部分(1291)沿所述循迹方向与所述第二倾斜线圈(122)间隔设置。8.如权利要求7所述的光学头力矩器(10)，其特征在于，所述倾斜驱动磁路还包括：第一侧磁(131)和第二侧磁(132)，每个侧磁的N极和S极沿所述聚焦方向设置，所述第一侧磁(131)设于所述第一轭铁(127)的所述一部分(1271)面向所述第一倾斜线圈(121)的表面，所述第二侧磁(132)设于所述第二轭铁(129)的所述一部分(1291)面向所述第二倾斜
线圈(122)的表面。9.如权利要求4所述的光学头力矩器(10)，其特征在于，所述聚焦驱动磁路包括：第一聚焦线圈(124)和第二聚焦线圈(123)；所述物镜架(11)还包括沿所述悬线方向设于所述物镜的两侧的第三槽(115)和第四槽(116)，所述第三槽(115)和所述第四槽(116)分别沿所述聚焦方向贯穿所述物镜架(11)，所述第一聚焦线圈(124)设于所述第三槽(115)内，所述第二聚焦线圈(123)设于所述第四槽(116)内。10.如权利要求9所述的光学头力矩器(10)，其特征在于，所述聚焦驱动磁路还包括：第三轭铁(128)，所述第三轭铁(128)的第一部分(1281)沿所述聚焦方向延伸并插入所述第三槽(115)内，所述第一聚焦线圈(124)环绕所述第三轭铁(128)的所述第一部分(1281)设置；第四轭铁(130)，所述第四轭铁(130)的第一部分(1301)沿所述聚焦方向延伸并插入所述第四槽(116)内，所述第二聚焦线圈(123)环绕所述第四轭铁(130)的所述第一部分(1301)设置。11.如权利要求10所述的光学头力矩器(10)，其特征在于，所述第三轭铁(128)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明源，邢田，马建设，侯博文，邹宇豪，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：