CN1270691A - 光盘重放装置 - Google Patents

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Abstract

可以通过在光盘转动的同时监视来自光学头的输出信号调节物镜光轴的倾斜角度和位置。通过安装在重放单元底盘(1)上的驱动机构线性地输送光学头(2)向和从由旋转台(23)夹持的光盘(3)记录和重放数据的光盘重放装置,所述重放单元底盘支撑光盘电机(4)且旋转台固定在光盘电机的旋转轴上。重放单元底盘经过托架(6)支撑光盘电机,通过转动托架,使旋转台的旋转中心轴与光学头的物镜(2a)的光轴运动轨迹的延长线对准。

Description

光盘重放装置
本发明涉及诸如压缩光盘重放装置一类的光盘重放装置，更具体地讲，涉及用于调节光学头物镜的光轴的倾角和把物镜光轴的运动轨迹与光盘中心对准的装置。
在一种已知类型的光盘重放装置中，物镜把激光束聚焦在光盘的记录轨道上，并且物镜把从光盘反射的光聚焦在一个光检测器上，以重放记录在光盘上的信息。在这样的光盘重放装置中，需要使物镜的光轴垂直于光盘的记录表面，以便把光盘反射的光引导到光检测器的正确位置。
此外，如果光盘重放装置通过三光束法执行跟踪控制，或如果它是同时从记录轨道上的多个光点读取信号的多光束型的，那么需要物镜光轴的运动轨迹对准光盘中心。
图4示出了从中读取信号的多光点的运动状态。一个光束经过衍射并在光盘上聚焦为七个光点。在这些平行排列的光点读取了每一记录轨道一圈中的记录后，它们跳转到从第五轨道开始的轨道。存储从平行光点读取的信号，并且以后组合。为了防止在光点跳转时读取丢失，从倒数第二轨道再次开始读取信号。
光盘径向上的光点间距设置为等于记录轨道之间的间距，并通过利用中心主光点执行跟踪控制。但是，如果物镜光轴的运动轨迹没有与光盘中心对准，除了主光点以外的其它分光点就会偏离轨道中心。
图5示出了光轴运动轨迹与光盘旋转中心之间的位移关系。用Δy代表光盘旋转中心从光轴运动轨迹的位移，在半径r1的沿切向的倾斜角度θ1和在半径r2的沿切向的倾斜角度θ2由θ1＝Δy/r1和θ2＝Δy/r2给出。它们的差Δθ由Δθ＝θ1-θ2＝Δy(1/r1-1/r2)给出。
尽管由单一物镜聚焦的多个光点是平行于光学头输送方向运动的，但在半径r1和r2的光点的沿光盘切向的倾斜角度具有差Δθ。因此，光点之间的间距和记录轨道之间的间距随在光盘上位置的不同而不同，因而使得所有光点不能对准记录轨道。这种位置不对准被称为R相关位移(displacement by R dependence)。
因此，需要调节光学头物镜光轴的倾斜角度，并使物镜光轴的运动轨迹与光盘中心对准。迄今已经提出了多种调节机构。在日本第61-153122号实用新型申请公开公报中提出了一种光学头装置，一个光学头单元固定于一个安装板，通过利用三个螺钉并旋入安装板中调节相对于一个活动基座的安装板的相对位置和倾斜角度。在这种光学头装置中，利用每个螺钉精细地改变安装板相对于活动基座的相对位置和倾斜角度，因此需要多次地进行螺钉调节。像下面将要说明的，如果通过在光盘旋转时监视来自光学头的输出执行调节，可以有效地调节光轴。但是，利用这种光学头装置，这样的调节是不可能的。
在第6-168455号日本专利申请公开公报提出的一个光学头的光轴调节机构中，一个光学头支座安装在一个进行线性往复运动的基座上，并且光学头安装在这个光学头支座上。光学头支座由一个平行于基座运动方向的枢轴可旋转地支撑，并且通过一个旋入基座的第一螺钉调节绕枢轴的旋转角度，因而调节了沿切向的光轴的倾斜角度。
光学头由光学头支座可绕枢轴和第二螺钉可转动地支撑。绕第二螺钉的旋转角度是通过第三螺钉调节的，因而调节了光轴相对于物镜运动轨迹的位置。旋入光学头支座的第二螺钉调节绕枢轴的旋转角度，因而调节了光轴沿径向的倾斜角度。
利用这种光学头的光轴调节机构，一般可以相互独立地调节光轴沿切线和半径方向的倾斜角度和光轴相对于物镜运动轨迹的位置。但是，这种机构也与不能通过在光盘旋转的同时监视来自光学头的输出执行调节的问题有关。
本发明是考虑到上述情况而做出的。本发明的一个目的是要提供能够在光盘旋转的同时调节物镜光轴的光盘重放装置，其中光轴相对于物镜运动轨迹的位置的调节不影响光轴的倾斜角度。
根据本发明的一个方面，在光盘重放装置中，通过安装在重放单元底盘上的驱动机构线性地输送光学头向和从由旋转台夹持的光盘记录和重放数据，所述重放单元底盘支撑光盘电机且旋转台固定在光盘电机的旋转轴上，光盘电机由重放单元底盘经过托架支撑，通过转动托架，使旋转台的旋转中心轴与光学头物镜光轴的运动轨迹延长线对准。
根据本发明的另一个方面，在光盘重放装置中，通过安装在重放单元底盘上的驱动机构线性地输送光学头向和从由旋转台夹持的光盘记录和重放数据，所述重放单元底盘支撑光盘电机且旋转台固定在光盘电机的旋转轴上，其中光盘电机由重放单元底盘经过弹性元件支撑，通过弹性元件变形来调节光学头物镜光轴相对于旋转台夹持的光盘的倾斜角度。
根据本发明的再一个方面，在光盘重放装置中，通过安装在重放单元底盘上的驱动机构线性地输送光学头向和从由旋转台夹持的光盘记录和重放数据，所述重放单元底盘支撑光盘电机且旋转台固定在光盘电机的旋转轴上，其中重放单元底盘可旋转地支撑着托架，弹性元件固定于托架上，光盘电机固定于弹性元件上，通过转动托架使旋转台的旋转中心轴与光学头物镜光轴运动轨迹的延长线对准，并通过使弹性元件变形来调节光学头物镜的光轴相对于旋转台夹持的光盘的倾斜角度。
在上述的光盘重放装置中，托架的旋转中心与物镜光轴运动轨迹的延长线对准。
图1是根据本发明的一个实施例的光盘重放装置的俯视图；
图2是图1中所示光盘重放装置的主视图；
图3是图1中所示光盘重放装置的主要组件的分解立体图；
图4利用多光点的跟踪控制的示意图；
图5是说明在光盘中心位移和在光盘不同半径位置上的光盘重放装置的光轴运动轨迹位移的示意图。
下面参考附图说明根据本发明一个实施例的多光束型光盘重放装置。图1是根据本发明的一个实施例的光盘重放装置的俯视图，图2是光盘重放装置的主视图，图3是光盘重放装置主要组件的分解立体图。标号1代表一个用一个未示出的主底盘经过一弹性元件支撑的重放单元底盘。一个未示出的驱动机构使重放单元底盘上下移动。
主轴支座10和20紧固于重放单元底盘1上，固定一个主轴14并可旋转地支撑一个推动螺杆13。紧固于重放单元底盘1的副轴支座21和21固定副轴22。主轴14和副轴22插在一个具有物镜2a的光学头2中，因而使后者能够被重放单元底盘1支撑而直线运动。片簧12和树脂齿条15由共用螺钉紧固于光学头2。片簧12给齿条15施力，使其与推动螺杆13啮合。
紧固于重放单元底盘1的片簧18给推动螺杆13施力，以消除推动螺杆13在其轴向上的运动。固定于光学头驱动电机16的旋转轴的小齿轮17与固定于推动螺杆13的齿轮19啮合。当光学头驱动电机16旋转时，以图1中所示的上/下方向输送光学头2。
更具体地讲，在实线指示的原始位置和双点划线指示的位置之间输送光学头2。当片簧12的弯曲部分进入遮光器11区域中时，固定于重放单元底盘1的遮光器11检测原始位置。
如以后将参考图3详细说明的那样，光盘电机4是由重放单元底盘1经过托架6和电机底座板5支撑的。一个从托架6下表面伸出的轴6a配合在重放单元底盘1的一个孔中。插在托架6的长孔中并且旋入重放单元底盘1中的螺钉26和26使托架6的平的下表面借助于压缩螺旋弹簧27和27紧靠在重放单元底盘1的上表面上。因此，托架6可以绕轴6a转动，而不会有任何上/下方向的反冲击。
伸展在托架6和主支座10之间的拉伸螺旋弹簧9给托架6施加如图1下方所示的逆时针方向的力。拧在托架6的螺钉孔6c中的调节螺钉8的前端紧靠在重放单元底盘1的一个弯曲部分1a上。通过调节调节螺钉8，可以设定托架6绕轴6a的旋转位置。
形成在托架6上的四个凸台上形成有螺钉孔6b，6b，6b和6b。由片簧构成的电机底座板5在对应于螺钉孔的位置上形成有孔5a，5a，5a和5a。螺钉24，24，…(图3中仅示出了一个螺钉)经过孔5a，5a，…拧在螺钉孔6b，6b，…中，因而使得电机底座板5固定在托架6上。托架6左面的凸台略高于右面的凸台，使得在自然状态时电机底座板5的左侧较高。
电机底座板5的中央条形元件5d经过两个桥与其周围元件结合。光盘电机4通过插在孔5b和5b中的螺钉25和25(图3中仅示出了一个螺钉)固定在电机底座板5上。光盘电机4的旋转轴4a向上从电机底座板5的一个孔中伸出，并且使旋转台23与旋转轴压力接触。
插在托架8的孔6d中的调节螺钉拧入到电机底座板5的螺钉孔5c中。通过调节调节螺钉7，使电机底座板5的条形元件5d位移，因而可以调节光盘电机4旋转轴的倾斜角度。
一个未示出的夹持器底盘固定于主底盘上，并且一个未示的夹持器安装在夹持器底盘上。一个未示出的光盘托盘可活动地安装在主底盘上。光盘托盘在装置外部与旋转台23的上部位置之间输送压缩光盘3。
当把压缩光盘3输送到旋转台23的上部位置后使重放单元底盘1向上转动时，旋转台23从光盘托盘提升压缩光盘3，并且用磁力吸引夹持器，从而将压缩光盘1夹持在旋转台23和夹持器之间。在这种状态中，光盘电机转动压缩光盘3，并且沿径向输送光学头2，从压缩光盘3读取信号。
这种光盘重放装置是参考图4说明的多光束型重放装置，因而可以在短时间内从压缩光盘3读取信号。七个从激光二极管衍射的光束在压缩光盘3的记录表面上聚焦成七个光点。
跟踪和聚焦控制是通过从跟踪误差信号和聚焦误差信号产生的跟踪控制信号和聚焦控制信号执行的，跟踪误差信号和聚焦误差信号是从中心主光点反射并且输送到物镜2a的驱动线圈的光获得的。在这种情况下，需要进行把物镜2a的光轴运动轨迹与压缩光盘3的旋转中心对准的光轴位置调节，以便使七个光点与压缩光盘3的整个记录区中的记录轨道对准。
也需要调节倾斜角度，以使物镜2a的光轴垂直于压缩光盘3的记录表面，由此将从压缩光盘3反射的光引导到光检测器的正确位置。
如前面说明过的，为了光轴位置调节，通过调节调节螺钉8使托架6绕轴6a转动。托架6在图1中所示的角度调节范围A中转动。在这种情况下，由于轴6a定位在物镜2a光轴运动轨迹的延长线上，压缩光盘3的中心在垂直于光轴运动轨迹的方向上移动一个很小的距离。由于托架6和重放单元底盘1之间的连接区很宽，光轴位置调节将不会使托架6相对于重放单元底盘1倾斜，并且将不会改变物镜2a的光轴相对于压缩光盘3和旋转台23的倾斜角度。
如前面说明过的，沿切线方向的光轴的倾斜角度是通过调节调节螺钉7使电机底座板5位移而调节的。电机底座板5位移了图2中所示的角度调节范围B。在这种情况下，由于电机底座板5在一个方向上从其自然状态发生弹性变形，在调节过程中不会发生任何反向冲击，因此可以精确地执行调节。对于沿径向的光轴倾斜角度的调节，使用了一个未示出的调节螺钉，该调节螺钉是从光学头2侧面，重放单元底盘1的底侧操作的。
在根据需要执行了沿径向和切向的光轴调节之后，执行光轴位置调节。这种调节可以通过在压缩光盘3旋转的同时监视来自光学头的信号执行。
可以检测光轴位置的位移，例如，用下面的方式。光学头上光点之间的间距等于记录轨道之间的间距。因此，如果使光点横跨记录轨道而不跟踪控制，来自两个相邻光点的信号具有360°的相位差，并且它的利萨如图形(Lissajous’s figure)是一条具有相对于横轴45°角的直线。但是，如果光轴位置发生位移，利萨如图形成为椭圆形。以这种方式，可以知道光轴位置位移。
可以通过，例如，检测光学头的光检测器最大输出信号调节沿径向和切向的光轴倾斜角度。
实施例是如上述构造的。本发明不仅仅限于这个实施例。例如可以用两个调节螺钉使电机底座板5位移，以便调节沿径向和切向的倾斜角度。
沿径向的倾斜角度可以通过调节物镜光轴相对于插在光学头中的主轴方向的角度在光学头侧面调节。
在多光束型光盘重放装置中，把物镜光轴的运动轨迹与光盘旋转中心对准以便使每个光点与一个记录轨道对准并且不产生信号读取错误是十分重要的。在本发明的光盘重放装置中，光盘电机是由重放单元底盘经过托架支撑的，并转动托架可以很容易且精确地执行调节。
由于在旋转光盘的同时监视来自光学头的输出信号，所以也可以容易地执行物镜光轴的倾斜角度和位置的调节。
此外，由于光轴的位置调节不影响光轴的倾斜角度，所以调节不需要重复许多次。

Claims (11)

1.光盘重放装置，包括用于转动旋转台(23)的光盘电机(4)和用于对所述旋转台上的光盘(3)执行记录或重放的光学头(2)，所述光学头可在所述光盘的径向移动地支撑在重放单元底盘(1)上，
其特征在于，所述旋转台经过支撑元件(6)支撑在所述重放单元底盘，
所述支撑元件可旋转地支撑在设置在所述重放单元底盘上的轴(6a)上，并且包括用于绕所述轴旋转地定位所述支撑元件的装置(8)。
2.根据权利要求1所述的光盘重放装置，其中所述所述支撑元件由所述定位装置转动，因而使所述旋转台的旋转中心与所述光学头的物镜光轴的运动轨迹延长线对准。
3.根据权利要求1所述的光盘重放装置，其中所述定位装置包括设置在所述支撑元件的螺钉，螺钉一端紧靠在所述重放单元底盘的一个突起(1a)上，并且所述支撑元件是根据所述螺钉的旋入量转动的。
4.根据权利要求1所述的光盘重放装置，其中由螺旋弹簧(9)给所述支撑元件施加绕所述轴的力。
5.根据权利要求1所述的光盘重放装置，其中所述支撑元件的旋转中心在所述光学头的光轴运动轨迹的延长线上。
6.光盘重放装置，包括其旋转轴(4a)上固定有旋转台(23)、用于转动该旋转台的光盘电机(4)和用于执行对旋转台上的光盘(3)记录或重放的光学头(2)，所述光学头可在光盘的径向移动地支撑在重放单元底盘(1)上，
其特征在于，弹性元件(5)连接到所述光盘电机，所述光盘电机经过支撑元件(6)由所述弹性元件支撑于所述重放单元底盘，所述弹性元件在其一端有一个相对于所述支撑元件的预定高度，并且所述支撑元件具有用于在所述高度方向上位移和定位所述弹性元件一端的装置(7)。
7.根据权利要求6所述的光盘重放装置，其中所述弹性元件包括片簧元件。
8.根据权利要求6所述的光盘重放装置，其中所述弹性元件是由所述定位装置位移的，以便调节所述光学头物镜的光轴相对于夹持在所述旋转台上的光盘的倾斜角度。
9.根据权利要求6所述的光盘重放装置，其中所述定位装置包括设置在所述支撑元件的螺钉(7)。
10.根据权利要求6所述的光盘重放装置，其中所述支撑元件的旋转中心在所述光学头光轴运动轨迹的延长线上。
11.光盘重放装置，包括其旋转轴(4a)上固定有旋转台(23)、用于转动该旋转台的光盘电机(4)和用于执行对所述旋转台上的光盘(3)记录或重放的光学头(2)，所述光学头可在光盘的径向移动地支撑在重放单元底盘(1)上，
其中所述重放单元底盘具有轴(6a)和可绕所述轴转动地支撑的支撑元件(6)，
所述光盘电机经过弹性元件连接到所述支撑元件，
所述弹性元件在其一端具有一个相对于支撑元件的预定高度，
所述支撑元件具有用于在所述高度方向上位移和定位所述弹性元件的装置(7)和用于绕所述轴可转动地定位所述支撑元件的装置(8)。
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