CN1447317A - 光盘驱动装置 - Google Patents

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CN1447317A
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Abstract

本发明公开了一种光盘驱动装置，能够对于各种类型的光盘实现高精度偏斜控制。该光盘驱动装置包括装载光盘的转盘、能够转动所述转盘而使所述光盘旋转的心轴电机、能够向着装载在所述转盘上的光盘发射光束的光学头以及偏斜控制机构。偏斜控制机构调整所述心轴电机的倾斜，控制所述光学头上设置的物镜和装载在所述转盘上的光盘之间的相对倾斜。其中，所述心轴电机围绕一对旋转枢轴进行旋转，这对旋转枢轴设置在通过所述心轴电机驱动轴轴线的平面的两侧，在所述心轴电机旋转时控制其倾斜。

Description

光盘驱动装置
本申请是索尼公司1996年提交的发明名称为“光盘驱动装置”、申请号为96192025.4的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种光盘驱动装置，特别是涉及一种可以选择使用设计格式，如记录容量等不同的多种光盘。
背景技术
迄今能够用光束记录和/或再现信息信号的光盘已得到应用。在使用的这种光盘中，有具备预先记录的音乐数据或由计算机处理的信息数据的只读密纹盘(CD)和CD-ROM盘。
已经计划推出一种高密度(HD)光盘或高密度(HD)-CD-ROM盘，它们的记录密度为标准密度的CD或CD-ROM盘密度的二至三倍。
还计划推出一种用作光盘的数字通用光盘/数字视盘(DVD)，其大小与CD或CD-ROM盘相同，但密度为CD盘或CD-ROM的7至8倍。
在使用中还有一种记录/再现的磁性光盘，它与CD或CD-ROM一样大小并能再记录数据信号。
将上述光盘作为记录媒体的光盘驱动装置具有一被心轴电机旋转运行的转盘，在此转盘中光盘被置于水平位置。这样光盘被旋转，光盘的信号记录表面由内缘到外缘被光学头辐射的光束扫描，从光盘记录/再现数据。由光学头辐射的光束被垂直辐射并同时聚焦在光盘的信号记录面上。
为了获得满意的记录/再现特性，从光盘上记录和/或再现数据时希望由光学头辐射的光束垂直入射在光盘的信号记录面上。由于光束垂直入射到光盘信号记录面上，被物镜聚焦的光束入射到光盘信号记录面上形成正圆形的光斑，使光斑能正确地扫描光盘信号记录面上形成的记录光道，以好的记录/再现特性记录和/或再现数据。
同时，考虑到光盘的翘曲和心轴电机或光学头的安装精度，在使用光盘作为记录媒体的光盘驱动装置中，对于光盘信号记录面和在光盘上聚焦和辐射光束的物镜光轴之间的相对倾斜，标准规定了预定的允差。
例如，在使用直径为12cm CD或CD-ROM盘作为记录媒体的光盘驱动装置中，光盘和物镜的光轴之间的相对倾斜允差规定为不大于1.2°。即，相对应于垂直光盘信号记录面的物镜光轴来说，允许光盘光轴与物镜光轴有不大于1.2°的相对倾斜。具体地说，物镜倾斜允差不大于0.6°，而装置上的心轴电机或物镜倾斜允差不大于0.6°。
另一方面，如用具有比CD或CD-ROM标准记录密度更高密度的光盘，如HD-CD或HD-CD-ROM盘，不仅数据记录的光道宽度减小，而且光道间距也减小以提高单位面积的记录密度，从而提高记录密度。
使用这种高记录密度光盘作为记录媒体的光盘驱动装置，必须使物镜相对于光盘的垂直度具有较高的精确度。如果用高记录密度的光盘作为记录媒体时，物镜相对于光盘的垂直度没有保持在高精度，那么入射到信号记录面上的光点变形并宽度变窄，以致窄间距的记录光道不能被正确扫描。例如，会发生单个的光点同时照在相邻的记录光道上，使射在预定记录光道上的光束能量密度减小，使数据的记录/再现不能正确进行。
即，用具有标准记录密度的CD或CD-ROM盘的光盘机不能在高记录密度的光盘上记录数据，或从高记录密度的光盘上再现数据。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种光盘驱动装置，能够对于各种类型的光盘实现高精度偏斜调整。
为实现上述目的，本发明提供了一种光盘驱动装置，该装置包括：转盘，光盘装载在该转盘上；心轴电机，能够转动所述转盘而使所述光盘旋转；光学头，能够向着装载在所述转盘上的光盘发射光束；以及偏斜控制机构，调整所述心轴电机的倾斜，以控制所述光学头上设置的物镜和装载在所述转盘上的光盘之间的相对倾斜。
优选地，所述心轴电机围绕一对旋转枢轴进行旋转，这对旋转枢轴设置在通过所述心轴电机驱动轴轴线的平面的两侧，在所述心轴电机旋转时控制其倾斜。
更优选地，所述心轴电机倾斜控制的方向与所述光学头移动的方向是平行的。
优选地，在进行偏斜控制的过程中以及在停止所述偏斜操作的过程中，所述偏斜控制机构改变所述心轴电机的高度位置，以改变所述光盘和物镜之间的距离。
附图说明
图1是本发明第一实施例光盘驱动装置透视图，所示状态是光盘的托盘已被拉出到可放上/可取下光盘的位置；
图2是光盘驱动器透视图，所示为光盘已装入的状态，其中托盘已被拉入到装置主体之内；
图3是光盘托盘和光盘夹紧装置之间关系的透视图；
图4是装置的提升架和驱动机构平面图；
图5是光学头和提升架透视图；
图6是装盘驱动机构和底盘的分解透视图；
图7是推出光盘托盘状态的侧视剖面图；
图8是光盘装上时光盘驱动装置侧视剖面图；
图9是沿图11中IX-IX线的剖面图，示出光盘驱动装置的偏斜控制机构；
图10是沿图11中X-X线的剖面图，示出偏斜控制机构的主要部分；
图11是偏斜控制机构平面图；
图12是偏斜控制机构的仰视图；
图13是偏斜控制机构中一滑动凸轮的放大侧视图；
图14是偏斜控制机构分解透视图；
图15是偏斜控制机构透视图；
图16是偏斜控制机构的旋转支点侧视剖面图；
图17是旋转支点另一实施例的侧视剖面图；
图18是旋转支点再一实施例的侧视剖面图；
图19是光盘驱动装置控制线路部分的框图；
图20是光盘驱动装置一个工作过程的流程图；
图21是光盘装置的控制流程图；
图22是根据本发明第二实施例光盘装置外观的透视图；
图23是托盘和光盘驱动装置的透视图；
图24是光盘驱动单元处于开始状态的光盘装置平面图；
图25是光盘驱动单元处于开始状态的光盘装置正视图；
图26是托盘被拉到装盘位置的光盘驱动装置平面图；
图27是托盘被拉到装盘位置的光盘驱动装置正视图；
图28是装有光盘旋转装置的第一支撑架和支撑光学头的第二支撑架的分解透视图；
图29是第二支撑架转动后进行偏斜调整时的示意侧视图；
图30是本发明第二实施例光盘驱动装置控制线路部分的框图；
图31是光盘驱动装置的控制流程图；
图32是当盘没有记录光盘类型鉴别数据而被装到光盘驱动装置上时特定程序的流程图。
具体实施方式
现参照图详细说明根据本发明的光盘驱动装置第一实施例。
本光盘驱动装置的构成是用于选择地再现具有标准记录密度的12cm直径第一光盘1a，如CD或CD-ROM盘，或具有较高记录密度的12cm直径第二种盘1b，如HD-CD或HD-CD-ROM盘。
本光盘装置具有一可水平跨过装置主体内和外移动的托盘，用这个光盘托盘装入第一或第二光盘1a和1b。
另外，本光盘驱动装置用作计算机的外存储装置。
先说明本实施例光盘驱动装置的轮廓。
如图1所示，光盘驱动装置具有一可水平跨过装置主体部分内部和外部移动的光盘托盘2。光盘托盘2在其上表面上有碟状盘托3。可由本光盘驱动装置再现的光盘1a或1b被装在光盘托盘2的盘托3的底面上。如图1所示，当光盘托盘2被拉出装置的主体部5，盘托3面向装置主体部5的外面，以便可以插入和取出第一或第二光盘1a、1b。
为了装第一或第二光盘1a、1b，将光盘托盘2拉出装置主体5之外，将要再现的第一或第二光盘1a、1b放在盘托3上。如果沿图1箭头A1指示的方向推动被拉出装置主体5的光盘托盘2的前侧面2a，托盘3作用于装在装置主体5内的一未示出的装入开关上。在装入开关的驱动之下，如图2所示，光盘托盘2被稍后说明的装入驱动机构，沿图1箭头A1所示的方向经由在装置主体5前板5a中形成的托盘入口/出口水平地拉向主体5的内部。当如图2所示，光盘托盘2完全处在装置于主体5之内时，盘托3上的第一或第二光盘1a、1b被自动地装到由心轴电机驱动旋转的光盘转盘上。
在第一或第二光盘1a、1b装入以后，如果从主计算机输入一个播放的命令信号，心轴电机开始启动，使盘托3上的第一或第二光盘1a、1b以固定的线速度(CLV)或固定的角速度(CAV)旋转。随着第一或第二光盘1a、1b开始旋转，光学头开始被驱动。当由光源，如半导体激光器辐射的光扫描第一或第二光盘1a、1b的信号记录区时，光学头便读出在第一或第二光盘1a、1b上记录的数据。
在第一或第二光盘1a、1b上记录的数据按需要再现之后，如果从主计算机输入一个推出的命令信号，光盘托盘2便沿图1箭头A2所示的方向运动，按照弹出方向从托盘入口/出口4弹出到主体5外部。当盘托3如图1所示被拉出装置主体5，这个推出操作便结束。
下面说明装入第一或第二光盘1a、1b的装入机构。
如图1所示，装入机构包括一光盘托盘2，它跨过装置主体5内外部运送被光盘驱动装置再现的第一或第二光盘1a、1b。合成树脂材料模制而成的光盘托盘2具有一细长的底部开口8，如图3所示，它从盘托3的中心沿着托盘中心线P1一直延伸到位于主体内的托盘后端2b处。在平行于运动方向的光盘托盘2的横向两侧，平行于托盘中心线P1形成左侧和右侧导向轨9。如图4所示，在光盘托盘2底面的一侧形成一齿条10和一齿条槽11，它们平行于光盘托盘2的运动方向延伸。齿条10和齿条槽11整体上成“J”形，在前侧面2a构成一半圆弧形部分。即，齿条10和齿条槽11由平行于托盘中心线P1延伸的直线部分10a、11a和弧形部分10b、11b构成，弧形部分10b、11b分别形成在直线部分10a、11a上向着前侧2a的端部上。
在主体部5的内部设置有如图4所示的矩形浅盒状的底盘14，是由例如合成树脂制成。光盘托盘2是由其左右侧导轨9支撑，左右侧导轨9被多个托盘导向件15支撑，这些导向件是与底盘14整体形成在盘左右侧板14a、14a的内侧面上，托盘由这些托盘导向件15沿图1箭头A1和A2所示的主体5内外之间的方向上导向。
如图4所示，在底盘14的底面14b上安装一提升架16，它是由合成树脂材料模制成的。如图4所示，提升架16具有左右侧绝缘体安装部分17，17，和中心绝缘体安装部分18。绝缘体安装部分17，17朝向着在主体5内侧的后端16a，而中心安装部分18是形成在主体前侧的前端16b。通过这些绝缘体安装部分17、18，安装三个绝缘体19、19、20，它们是由弹性材料，如橡胶制成的。安装在提升架16的后端16a上的左右侧绝缘体19、19，如图4、7和8所示，由插入到它中心的定位螺丝21安装到底盘14的底面14b上。安装在提升架16前端16b上的绝缘体20，如图4、7和8所示，由插入到它中心部的定位螺丝22安装在提升驱动杠杆23的最前部。如图4所示，提升驱动杠杆23与托盘中心线P1成直角。提升驱动杠杆23，经由左右水平支撑销24安装在底盘14的底部14b以便于在与垂直方向上沿图6箭头B1和B2所示的方向旋转，支撑销24是在邻近部分的两侧上突出形成的。当提升驱动杠杆23沿图6箭头B1或B2表示的方向旋转时，提升架16以后端16a上左右绝缘体19，19为支点，通过沿图7箭头C1所示或图8箭头C2所示方向在垂直方向的旋转上升或下降。
提升架16的上表面形成一碟形光盘驱动装置安装部25。
用以移动光盘托盘2和提升提升架16的装入驱动机构27，如图4和6所示，安装在向着提升架16前端16b的横侧面上底盘14的底部14b上。装入驱动机构27包括一装入电机28和被所装入电机28前后方向旋转的小齿轮29。装入驱动机构27还包括：一齿条31，它沿图6箭头D1和D2所示方向上在水平面围绕垂直延伸的支撑轴30摆动小齿轮29的中心轴29a；和一凸轮杆34，它由齿条31通过一对扇形齿轮围绕垂直延伸的支撑轴33沿图6箭头E1和E2所示方向驱动。装入驱动机构27同样包括一垂直带阶梯的凸轮槽35，它围绕凸轮杆34的支撑轴33成弧形；和一凸轮随动销36，此凸轮随动销36与提升驱动杆23最前横侧面成一体，使其松驰地装入到凸轮槽35中。小齿轮29与光盘托盘2的齿条10啮合，此时小齿轮29的中心轴松驰地装到导向槽11中。
与装入驱动装置27一起，小齿轮29的中心轴29a在光盘托盘2中形成的J形导向槽内被导向，使小齿轮沿光盘托盘2的J形齿条10运动。
即，当装入光盘托盘2时，齿轮10的直线部分10a被小齿轮29从托盘2的后端2b向前端2a直线驱动，以图4箭头A1所指的方向向主体内水平拉光盘托盘2，小齿轮29是由装入电机28在向前面后方向驱动。
如果装入电机28使小齿轮29继续向前旋转，小齿轮29在齿条10的弧形路线上沿图4箭头D1示的方向摆动，变速杆31通过一对扇形齿轮32使凸轮杆34沿图4箭头E1所示方向旋转。如果凸轮杆34沿图4箭头E1所示方向旋转，提升驱动杆23的凸轮随动销36便被凸轮杆34上形成的凸轮槽35沿图8箭头B1方向向上提升，这使提升驱动架1 6以左右绝缘体19，19为中心沿图8箭头C1所示方向上，通过绝缘体20从图7所示的向下倾斜的下位提升到图8所示的水平升起位置。
进行与装入相反向的操作，托盘便被推出。即，当装入电机28反向运行使小齿轮29旋转，小齿轮29在齿条10的弧线10b上沿图4箭头D2所示方向摆动，凸轮杆34沿图4箭头E2所示方向旋转，在凸轮杆34上形成的凸轮槽35沿图7箭头B2所示方向向下移动凸轮随动销36，提升架16便由提升驱动杆36，经由绝缘体20，以左右绝缘体19、19为中心，沿图7箭头C2所示方向，从图8所示的上位下降到图7所示下位。
装入电机28继续反向旋转小齿轮29，齿条10的直线部分10a被小齿轮29从托盘2的前侧2a向后端2b直线驱动，将托盘2沿图4箭头A2所示方向拉出主体外。
下面介绍再现通过上述装入机构装入的第一或第二光盘1a、1b的光盘驱动单元。
光盘驱动单元主要包括；一心轴电机39，它使装上的第一或第二光盘1a、1b旋转；一光学头41，它读出被心轴电机39旋转的第一或第二光盘1a、1b上记录的数据；和一光盘夹紧件53，它将装在被心轴电机39旋转的转盘40上的第一或第二光盘1a、1b夹紧，与转盘40一起转动。
参看图4、7和8，心轴电机39是直立地装在提升架16的光盘驱动单元安装部25内，在向着前端16b的偏移位置上。光盘转盘40水平安装，与心轴电机39的轴39a的上端是一体的。光盘转盘40的上中心部与一中心构件40a结合一体，它接合到第一或第二光盘的中心孔中。
在提升架16的光盘驱动单元安装部25内，在心轴电机39之后水平安装光学头41。如图5所示，光学头41具有一台架44，在其内直立安装一物镜42和一反射型偏斜传感器43。光束入射到物镜42上，其反射光线入射到光学组件45上，光学组件45整体安装在台架44的横侧面上。
如图5所示，提升架上安装有一台架运动机构47。台架运动机构47可沿图4箭头A1和A2所示方向在左右导向轴46，46上线性移动台架44，台架运动机构47包括一小齿轮50，它被台架驱动电机48通过齿轮系49在前后方向旋转驱动；和一齿条51，它装在台架44的横侧面上，被小齿轮50沿直线驱动。
心轴电机39和物镜42是被设置在托盘中心线P1上，而物镜42是设置在光学头41上，以便沿托盘中心线P1，在图4箭头A1和A2所示的方向上运动。
光盘夹紧件支撑板52跨底盘14的左右侧板14a的上端水平安装，横穿光盘托盘2的上部。如图3所示，在光盘夹紧件支撑板52上正对转盘40上方的位置处固定有夹紧件53。光盘夹紧件53固定在转盘40的中心部，以便在预定的限度内上下左右前后地移动。
如图8所示，第一或第二光盘1a、1b被托盘2拉入装置主体5的内部，并被装在光盘转盘40上，提升架16被提升到上水平位置，光盘转盘40从托盘2上形成的底孔8向上突出，中心构件40a由下面与第一或光盘1a或1b的中心孔1c接合。转盘40使第一或第二光盘1a、1b在托盘2的盘托3内向上浮动，同时光盘夹紧件53将光盘1a或1b在转盘上水平夹紧，这便完成了装入光盘的操作。
在第一或第二光盘1a或1b被装载到位后，由主计算机向光盘驱动装置输入一个播放命令信号，心轴电机39开始被驱动，以致第一或第二光盘1a、1b以CLV或CAV高速旋转。随着心轴电机39驱动的开始，光学头41的台架被台架运动机构47沿图4箭头A1或A2所示方向移动，物镜42沿托盘中心线P1在同一方向被移动。
此时物镜42沿托盘中心线P1在箭头A1或A2所示方向上移动，通过图9中点划线和双点划线所示最内部ID和最外部OD之间的记录区RA。
由光学组件45辐射的光束被物镜42引导到第一或第二光盘1a、1b的信号记录面上，同时，由信号记录面反射的返回光落到光学组件45上，以便由装在光学头41中的光电检测器进行信号检测，读出被记录在第一或第二光盘1a、1b上的数据。
同时，通过台架驱动电机48经齿轮系49前后旋转小齿轮使齿条51直线运动，台架运动机构47使台架44沿左右导向轴46，46，在图9箭头A1或A2所示方向上移动。
在播放完希望播放的光盘1a或1b上记录的数据后，从主计算机向光盘装置输入一推出命令信号，提升架16在图7箭头C2所示方向下降到下面的位置，以致光盘转盘40向下离开第一或第二光盘1a、1b。然后，第一或第二光盘被水平置于光盘托盘2的盘托3内，并将托盘拉出主体5，完成了推出操作。
现说明控制光学头41和第一或第二光盘之间相对倾斜的偏斜控制机构61。
参看图9，偏斜控制机构61的结构是，围绕心轴电机39左右侧的左右旋转枢轴62沿托盘中心线P1在图9箭头F1和F2所示方向上调节心轴电机39的倾斜，如图10所示，该左右侧的旋转轴62是设置在穿过心轴电机39的轴线P2并与托盘中心线P1成直角延伸的水平参考线P3上。
如图11所示，心轴电机39设置在提升架16前端16b中形成的圆柱形开口63内。如图10所示，起左右旋转枢轴62作用的一对球64垂直向下被左右球托65固定在开口63的左右侧。
如图10和14所示，起压力固定装置作用的第一弹簧板66水平设置在心轴电机39底板39b下面，与参考线P3平行，第一弹簧板66左右端从下面由在提升架16下表面上设置的右侧定位螺丝67固定。如图14所示，在左右球64的正下方在弹簧板66上冲压形成左右凸起66a。这些凸起66a，如图10所示，强力推压心轴电机39的底板39b的水平面39c，以从下面强力推压参考线P3的两点，使其顶着左右球64。参考线P3的这两点位于底板39b上表面形成的水平参考面39d的左右侧上。
如图14所示，在心轴电机39底板39d的左右侧上形成左右导向槽68，该槽沿参考线P3延伸，在开口63左右侧面，面对在水平位置的提升架16，左右导向销69松驰地装在这些左右导向槽66中。
因此，心轴电机被左右导向槽控制相对于提升架16可在图9箭头A1和A2所示方向并在与箭头A1和A2相垂直的左右方向运动，该电机被安装后，以左右枢轴点62为旋转中心，相对于提升架16，在图9箭头F1和F2所示方向旋转。
参看图10，偏斜控制机构61中的偏斜驱动机构71，如图14和15所示，具有：一滑动凸轮74，它水平地安装在提升架16的下表面上，在多个导向销72和导向通孔73的导向之下平行于参考线P3滑动；和一凸轮随动辊75，它作为凸轮随动件水平安装在心轴电机39的底板39b上以压靠在滑动凸轮74上。偏斜驱动机构71还包括一安装在提升架16上的偏斜电机76和一小齿轮，该小齿轮由偏斜电机76驱动在前后方向旋转。偏斜驱动机构进一步包括：齿条78，它与滑动凸轮形成为一体，在图11和14的箭头G1和G2所示方向被直线驱动；和一个第二弹簧板79，它是加压装置，它从下面向凸轮随动辊75加压靠紧滑动凸轮74。
第二弹簧板79与第一弹簧板66平行设置，如图9所示，第二弹簧板79的左右横侧端部被左右定位螺丝80固定到提升架16的下表面。在第二弹簧板79的中部通过冲压形成向上的凸起79a。如图9所示，通过心轴电机底板39b的下表面39c，使突起79a从下面强力推压凸轮随动辊75邻近处，第二弹簧板79便从下面将凸轮随动辊75强力推压到滑动凸轮74上。
凸轮随动辊75，如图9和12所示，可旋转地安装在高度调节板81上。见图12，高度调节板81由定位螺丝82固定到底板39b，以便在安装板83上调节安装高度。
参看图13，滑动凸轮74有一偏斜调整凸轮面85，它的长度是L，沿表示其滑动方向的箭头G1和G2方向平滑倾斜；和工作间距扩大凸轮面86，它是长度为L2的水平升起部，形成在箭头G1表示的方向上的偏斜调整凸轮面85的端部。滑动凸轮74也包括一连接偏斜调整凸轮面85和工作间距扩大凸轮面86的倾斜面87。在偏斜调整凸轮面85的两端间形成台阶差Y1，其中偏斜调整凸轮面85和工作间距扩大凸轮面86之间形成台阶差Y2。
如图12所示，依靠滑动凸轮74的滑动位置测定当前位置是否是偏斜初始位置的偏斜初始位置传感器88由定位螺丝89安装在提升架16的下表面上。
如稍后将说明的，高密度第二光盘装入本光盘驱动装置时，用上述偏斜控制机构61进行偏斜调整操作，即，如图9和10所示，当第二光盘1b被光盘夹紧装置53夹紧在光盘转盘40上并由心轴电机39驱动旋转时，进行偏斜调整的操作。
当心轴电机39在播放方式下启动，旋转驱动第二光盘1b时，由光反射型偏斜传感器43测定第二光盘1b相对于物镜42的倾斜。
偏斜控制机构61控制光盘1相对于物镜42的倾斜，使由物镜42辐射到光盘1的光束光轴Fo将与光盘1垂直(90°)。
即，小齿轮77，由偏斜驱动机构71的偏斜电机76在前后方向驱动旋转，根据偏斜传感器43的检测输出驱动齿条78，使得在图12和15箭头G1和G2所示方向上调节滑动凸轮74的滑动。
这引起滑动凸轮74的偏斜调节凸轮85在图9箭头H1或H2所示的垂直的方向上，以小的行程提升或下降凸轮随动辊75，以便以左右旋转枢轴点62为中心，在图9箭头F1和F2所示方向上调节心轴电机39的倾斜。
水平夹紧在转盘40上的第二光盘1b，如图9所示，在垂直方向上，按箭头I1和I2所示方向调节相对于水平参考面P11的倾斜。
通过第二光盘1b的倾斜调整，光盘1的径向偏斜被控制，以致光盘1将与物镜42的光束光轴Fo垂直(90°)。
特别地，根据倾斜传感器42的测定输出，如果第二光盘1b与物镜42之间倾斜发生在图9中箭头I1所指的，点划线标出的相对于水平参考平面P11的“+”向，则进行径向偏斜控制，使第二光盘1b的倾斜在向着相对于水平参考面P11的“-”向的箭头I2方向被校正。相反地，如果第二光盘1b与物镜42之间的倾斜发生在图9箭头I2所指的，相对于点划线标出的水平参考平面P11的“-”向，则进行径向偏斜控制，使第二光盘的倾斜被在相对水平参考平面P11的“+”向沿箭头I1方向上校正。
其结果，进行数据再现的整个时间内第二光盘1b保持与物镜42的光轴Fo垂直(90°)，使得能够进行高密度高精度的数据再现。
在上述偏斜控制机构61中，第二光盘1b在箭头I1或I2所示方向进行的径向偏斜调整是通过心轴电机39在图9箭头F1和F2所示方向上的倾斜调整完成的，该偏斜控制机构61结构简单，比传统机构消耗能量少，在传统机构中，控制光学头41整体倾斜，因此本发明实现了节能的小型低成本光盘驱动装置5。
而且，在偏斜控制机构61中，心轴电机39底板39b的参考面39d的左右侧点，被弹簧板66从下面施加压力抵靠在左右球64，左右球64构成左右旋转枢轴点62，以图9中箭头F1或F2所示方向绕左右旋转枢轴点62进行心轴电机倾斜调节，因此该倾斜控制机构可以在箭头I1和I2所示方向上平稳调节相对于物镜42的第二光盘的倾斜。而且，因为在图9箭头F1和F2所示方向上控制心轴电机39的倾斜只需要少量能量，偏斜电机76可以减小尺寸，使占用的空间小，节省了能耗。
另外，偏斜控制机构61的结构是，滑动凸轮74在图15箭头G1和G2所示方向上被滑动电机76滑动，并且凸轮随动辊75被滑动凸轮74的倾斜控制凸轮面85在垂直方向沿图13的H1和H2方向上升或下降，以在图9F1和F2方向上调节心轴电机39的角度。这使得用极小的驱动能量足以驱动滑动凸轮75，减少占用空间，并因为倾斜电机76的尺寸减小而节省能耗。
另外，因为光盘驱动装置具有装入和推出光盘1的托盘2和在主体5内于图8箭头C1和C2所示方向上被提升和下降的提升架16，并在提升架16上装有心轴电机39、光学头41和偏斜控制机构61，因此可以在该托盘型光盘驱动装置中控制第二光盘1b相对于物镜42的倾斜。
下面说明构成偏斜控制机构61的旋转枢轴的一个示例。如图16所示，旋转枢轴包括：一球托65，它由一主体构件65a和一帽65b组成；一个安装在球托65下端部可旋转的约5mm直径的大球64和在大球64的内上侧约100个约0.5mm直径超小型球。
球托65，如图10所示，由螺丝65c从下面固定到提升架16上，螺丝65c与主体构件65a的上中部是一体的，以致，在图10箭头H1方向的压力下被固定的心轴电机39的底39b的参考面39d压靠在旋转枢轴62上，旋转枢轴62构成以旋转枢轴62等中心在图16中F1和F2箭头方向控制心轴电机39倾斜的大球64的顶点。
因此，由于装有上述的旋转枢轴，大球64可由于约100个超小型球64a确保的球轴承作用，低磨擦稳定地旋转，保证上述径向偏斜调整可平稳高精度地进行。
图17中所示的旋转枢轴具有：一由主体构件65a和帽65b组成的金属薄板的球托65；可旋转地安装在球托65下端上约5mm直径的一个大球64；和可旋转地安装在大球下端约3mm直径的一个小球64b，大球64与小球64b的中心P21和P22之间有G0的小偏离。球托65有一大致圆锥形的锥面65d，该面65d沿大球64和小球64b外同表面延伸。同时，在锥度表面65d和小球64b之间的接触部分最好有润滑剂涂层，如钼。
球托65例如由压紧配合安装在提升架16上形成的安装孔97中，以致，心轴电机39的电机底板39b的参考面39d从箭头H所示方向安装压紧，以便以该旋转枢轴为中心，在图17箭头F1和F2所示方向调节中心轴电机39的倾斜。
因此，使用本发明旋转枢轴机构，仅用两个球便足够了，而球托65是由两个组件组成，即容易由金属薄板制造的主体构件65a和帽65b。此外，球托易于安装到电机底板39b的安装孔97中，如用压配方法，因此使结构简化，制造简化，制造成本低。
而且，大球64和小球64b由于相对滚动以低摩擦旋转，并且相对有G0偏移的大球64和小球64b被沿箭头H1方向施加到旋转枢轴点62的底板39b的压力分力压靠在球托65锥面65d的相反侧面，大小球64和64b可以无振动地稳定旋转。如果锥面65b有润滑剂涂层，如钼，大小球64和64b可更加平滑地稳定旋转。因此，上述的径向倾斜控制可以高精确度平滑地进行。
在图18所示的旋转枢轴中，图17所示的小球64b被小辊64c代替。在其他方面，图18的结构与图17的结构相同。因此，图18所示的旋转枢轴的结构和效果与图17的是相同的。
但是，构成图18旋转枢轴的金属薄板球托65的主体构件65a在大小球64和64b之间沿偏移G0方向的两侧上有大致V型槽状的锥面65d，而在与主体构件65a的偏移G0的方向相垂直的方向上没有形成锥面65d。在此情况中，同样最好至少在锥度面65d与小辊64c相接触的部分施敷润滑剂，如钼。
如果本实施例光盘驱动的装置被设定在如上所述的播放方式，通过径向偏斜调整，凸轮随动辊75如图13实线所示被偏斜控制机构61的滑动凸轮74的偏斜调整凸轮面85在箭头H1和H2方向提升或下降，控制心轴电机39的倾斜，以使装在心轴电机上的第一或第二光盘1a、1b的倾斜得以控制。
因此，在播放方式，如图9所示，装在转盘40上的第一光盘1a或第二光盘1b主表面和物镜42之间的工作间距WD1可大大减少到大约为1.2mm。
当图13中所示的构成上述偏斜控制机构61的滑动凸轮74被偏斜电机76由图13的实线所示的径向偏斜工作位置滑动到图13点划线所示的开始位置时，凸轮随动辊75便由偏斜调整凸轮面85到达滑动凸轮74的倾斜面87上，以便在箭头H1方向被提升到工作间距扩大凸轮面86。
心轴电机39沿图9箭头F1所示方向被旋转到开始位置，以致装在转盘40上的第一或第二光盘1a、1b在图9箭头I1所示方向上被提升到图9点划线所示的开始位置P12。这使第一光盘1a或第二光盘1b和物镜42之间的工作间距，从大约为2.0mm的大值WD2减小到在播放方式的大约1.2mm的小值WD1，传统光盘驱动装置的作用间距为2.0mm。
本实施例的光盘驱动装置具有图19所示的控制电路90。这个控制电路90通过一个微型计算机CPU91控制的伺服电路92来控制心轴电机39的旋转，同时通过光学头41控制第一光盘1a或第二光盘1b的再现，并控制偏斜控制机构61的偏斜电机76的旋转。从控制电路90到CPU91的输入/输出信号，或由播放电路94来的播放信号的输出信号暂时存储在RAM电路95中，并通过外部接口93与连接本光盘驱动装置的主计算机进行信号交换。
当光盘驱动装置设定在播放方式，控制电路90工作，图9所示的第一光盘1a或第二光盘1b和光学头之间相对距离，即工作间距减少为小的值WD1，约为1.2mm，并当关掉电源时，此工作间距自动增到较大的值WD2，约为2.0mm。
因此，参看流程图20，如果光盘驱动装置被设定在播放方式，在步骤S1，CPU91判断是否通过外部接口93从主计算机接收到停止命令。在步骤S1，如果收到了停止命令，在步骤S2，CPU91使心轴电机1停止。在心轴电机39停止的下一步S3，CPU控制伺服电路92，以便驱动偏斜电机76在箭头G1所示方向使滑动凸轮74滑到图9点划线的开始位置，以便在图9箭头I1所示方向将第一或第二光盘提升到图9点划线所示的开始位置P12。
如果光盘驱动装置被设定到播放方式，并且如果在没有主计算机的停止命令情况下关闭电源，如供电中断，而第一或第二光盘1a、1b在重现过程中时，在步骤5，利用心轴电机39的反电动势力驱动偏斜电机76，将滑动凸轮74在箭头G1所示方向上滑动到图13点划线所示的开始位置，将第一或第二光盘1a、1b提升到图9点划线的开始位置P12。
当在播放方式中接通电源，但不再继续再现第一或第一光盘1a、1b，或当第一或第二光盘1a、1b装在转盘40上而供电突然断开，如供电中断时，上述工作间距扩大的过程同样进行。
在前者情况下，偏斜电机76被驱动旋转，使滑动凸轮74在箭头G1所示方向滑动到图19点划线所示的开始位置。在后者的情况下，偏斜电机76被心轴电机39的反电动势力驱动，在箭头G1所示方向将滑动凸轮滑动到图13点划线所示的开始位置，在箭头I1所示方向提升第一或第二光盘1a、1b到图13点划线所示的开始位置。
由于这种设置中在播放方式下工作间距被减小到对于播放方式的小值WD1，当断电时增加到较大的值WD2，即使光盘驱动装置受到过大的外部振动，在转盘40上的第一或第二光盘1a、1b也不会与物镜42相碰，使抗冲击能力大为提高。
而且，因为播放方式的工作间距可以从传统光盘驱动装置的约2.0mm减小到1.2mm，使装置本身减小了厚度。
通过构成本实施例光盘驱动装置的控制电路90对唯一的偏斜控制机构61进行控制，控制了转盘40上的第一或第二光盘1a、1b相对于物镜42的径向偏斜，并将第一光盘1a或第二光盘1b移动到开始位置P12，从而将工作间距从小值WD1扩大到较大值WD2，即这唯一的偏斜控制机构61可同时用于径向偏斜控制和扩大工作间距，使结构简化，降低成本。
因为控制径向偏斜和扩大工作间距可以通过以旋转枢轴62为旋转中心，在箭头F1和F2方向旋转心轴电机来进行，径向偏斜和扩大工作间距可以容易地平稳进行。
由于工作间距扩大凸轮面86与滑动凸轮74的偏斜调整凸轮面85是一体的，径向偏斜调整和工作间距扩大的过程由唯一的滑动凸轮74进行，使结构简化，而且工作可靠。
用本实施例光盘驱动装置，具有标准记录密度的12cm直径第一光盘1a，如CD或CD-ROM，或者具有高记录密度的12cm直径的第二光盘1b，如HD-CD或HD-CD-ROM，可以选择地被重现。
具有高记录密度的第二光盘1b，如HD-CD或HD-CD-ROM要求具有高的尺寸精度，而标准密度的第一光盘1a，如CD或CD-ROM，不要求有第二光盘那样高的精度。
但是，如果用本实施例光盘驱动装置的偏斜控制机构61，在不要求高的尺寸精度的第一光盘1a上进行径向偏斜控制，该径向偏斜控制范围，即与图9所示装在转盘40上的第一光盘1a或第二光盘1b上下方向相应的，图9箭头I1和I2所示方向上的倾斜控制范围，必须设定到一较大范围，以致在进行径向偏斜调整时，主体厚度方向上必须设置一较大空间。另外，偏斜控制机构61中的滑动凸轮74的滑动方向长度，即图13中箭头G1和G2所示的方向上的长度，必须增加，因此偏斜控制机构本身的尺寸增加。
其结果是，如果希望对不要求高精度的第一光盘进行径向偏斜控制，必须增加光盘驱动装置主体部本身的厚度，因此不可避免地增加了光盘驱动装置的尺寸。
鉴于此，本发明光盘驱动装置设置成选择地重现第一光盘1a而不要求高精度尺寸或第二光盘1b，需要高精度尺寸，对第一光盘1a或第二光盘1b两类盘加以区别。当第一光盘1a装入时，停止径向偏斜控制，仅当装入第二光盘1b时，进行径向偏斜控制，以便减小光盘驱动装置的厚度。
下面参照图9所示光盘驱动装置的结构图和图21所示的流程图说明工作过程。
首先打开光盘装置的电源，将第一或第二光盘1a、1b放到从主体5拉出的托盘2的盘托3上，并进行将光盘托盘2移入到主体5内部的装入操作。
进行托盘2的装入操作后，在步骤S11，CPU91检测到光盘托盘2已进入到装入位置，并输出一检测信号。
当测定到托盘2已装入，在步骤S12，CPU91用偏斜传感器43判断检测信号的检测输出是否小于预设定电平。如果偏斜传感器43的检测信号的检测输出高于预定电平，在步骤S13，台架驱动电机48启动，将光学头41移动到装在转盘40上的第一或第二光盘1a、1b的径向最里边的位置。
如果偏斜传感器43发出的检测信号的检测输出不高于预设定电平，在步骤S14，判定出第一光盘1a和第二光盘1b都未装在转盘40上，并不进行任何处理。
如果在步骤S13，光学头41被移动到光盘1a或1b的最里边的位置ID；在步骤S15，根据由CPU91来的控制信号，伺服电路92初始化偏斜状态。即，CPU91根据安装在，如图12所示，提升架16上的偏斜开始位置传感器来的输出信号进行控制，将滑动凸轮74移动到偏斜开始位置。偏斜开始位置是这样一个偏斜位置，其中，图10所示的心轴电机的轴P2是处于基本上零设计值的状态中(即基本上是垂直位置)。
偏斜初始位置的控制这样进行，如果图12所示的偏斜初始位置传感器受滑动凸轮74作用而接通，滑动凸轮74在图15箭头G2所示方向滑动，直到偏斜初始位置传感器88断开，并且如果偏斜初始位置传感器未被滑动凸轮74作用而断开，滑动凸轮74便在图15箭头G1所示方向滑动，直到偏斜初始位置传感器接通。
当设定完偏斜初始位置时，在步骤S16，CPU91把偏斜伺服装置接通。然后，在步骤S17，CPU91驱动心轴电机39，旋转光盘1a或1b。
然后，在步骤S18，CPU91打开光学头41的光源半导体激光器，发射光束。
在步骤S19，CPU91通过光学头41读出记录在第一光盘1a或第二光盘1b径向最内部位置ID上的光盘类型辨别数据。被光学头41读出的光盘类型辨别数据进入到图19所示的数据处理电路96，由此输入到CPU91。
在步骤S20，CPU20根据由数据处理电路96输入的光盘类型辨别数据，判断被装入到转盘40上的光盘是第一光盘1a，还是第二光盘1b。
如果判定装在转盘40上的光盘是标准记录密度的第一光盘，在步骤S21，CPU91将偏斜伺服装置设置在断开状态，停止对光盘1a进行径向偏斜控制。
在这步骤，不管装入的盘是标准密度的第一光盘还是高记录密度第二光盘1a、1b的判定，CPU91再现数据。
如果，在步骤S20，判定装在转盘40上的光盘是高记录密度的第二光盘，CPU91把表明装入的光盘是高密度的第二光盘的数据存储在RAM95中，并在此同时，在步骤S22，CPU91打开偏斜伺服装置。
在步骤S23，CPU91使装到转盘40上的与光盘类型一致的数据被再现。如果装到转盘40上的光盘是第一光盘1a，数据的再现是在径向偏斜控制被停止的状态下进行的。
如果装在转盘40上的光盘是第二光盘1b，表明装入的光盘是第二光盘1b的数据进入CPU91，这样，数据的再现是在第二光盘1b的径向偏斜被CPU91控制的情况下进行。
同时，被光学头41读出的数据进入数据处理电路96，在此电路中将它与控制数据等分离，以便作为播放数据输出。
当录在装到转盘40的第一光盘1a或第二光盘的希望要的数据重现结束时，在步骤S23，装在转盘40上的第一光盘或第二光盘被推出。
在步骤S24，CPU91使第一或第二光盘1a，1b被推出。在步骤S25，CPU初始化偏斜控制机构61，完成播放工作。
在光盘种类型辨别数据已记录在第一或第二光盘1a、1b的径向最内部位置ID上的情况之下，对示例性工作过程作了上述说明。如果这种数据没有记录在第一光盘1a或第二光盘1b上，由于每一光盘信号记录面上记录密度不同，通过检测反射中的差别或检测物镜42的焦距，测定焦距差也可以辨别光盘种类。
用本实施例的光盘驱动装置，用同一装置可以选择地再现具有不同记录密度的第一和第二光盘1a、1b。
用本光盘装置，具有小的数据单位面积的高记录密度光盘可以通过径向偏斜控制，被高密度高精度地再现。
因为在再现标准记录密度第一光盘时，不要求高尺寸精度，可不进行径向偏斜控制，所以驱动装置本身可以减小厚度。
使用本光盘驱动装置，光学头41读出装在转盘40上的光盘最内部位置ID上的数据，判别该装入的光盘是第一光盘1a还是第二光盘1b，不需要使用判别光盘种类的特殊装置，使结构简化、降低成本。
现参考附图详细说明本发明第二实施例光盘装置。
用本实施例光盘驱动装置，直径为12cm标准记录密度的第一光盘，如CD或CD-ROM或直径为12cm高记录密度第二光盘，如HD-CD或HD-CD-ROM可以选择地再现。
先说明本实施例光盘驱动装置轮廓。
本光盘装置包括一光盘托盘102，如图22和23所示，它跨过装置主体105的内侧和外侧水平移动。托盘102具有一碟状盘托103。被本光盘驱动装置再现的第一光盘101a或第二光盘101b装在盘托103的底面上。当托盘102已被拉出主体105，盘托103面向主体105的外部，如图23所示，可以装上/取下第一、二光盘101a、101b。
如图23所示，当要装入第一或第二光盘101a、101b时，托盘102被拉出主体105，将希望再现的第一或第二光盘101a、101b放在盘托103上。当被拉出主体105的托盘102的前侧102a被推向主体105的内部，托盘103作用到一个设在主体105内的图未示出的装入开关上。如果该开关被作用，托盘102被装入驱动机构106经过在主体105前板107上的入口/出口104水平拉入主体105的内部。如图21所示，当托盘102完全装在主体505之内，被盘托103固定的第一或第二光盘101a、101b被自动装到转盘上，转盘由心轴电机驱动旋转，这将在下面说明。
在装入第一或第二光盘101a，101b以后，如果从主机输入一个播放命令信号，心轴电机被启动并以CLV(固定线速度)或CAL(固定角速度)使放在转盘上的第一或第二光盘旋转。与第一或第二光盘101a，101b开始旋转的同时，光学头开始工作。光学头通过由一光源，如半导体激光器辐射的光束扫描第一或第二光盘101a、101b的信号记录面，读出在光盘上记录的数据。
记录在第一或第二光盘1O1a、101b的所需数据被再现后，如果由主计算机输入一个推出的命令信号，或按下前板10设置的按钮，光盘移动机构被启动，将托盘从托盘入口/出口104沿推出方向将托盘102移动向主体105的外部。当盘托103被拉出主体105，如图23所示，推出操作结束。
下面说明将托盘102跨过主体105内外侧移动的托盘装入驱动机构和托盘102。跨过主体105内外侧移动的托盘102是由合成树脂模制的，如图23所示，具有一长的底部开口108，此开口从盘托103中部向着被置于主体105内侧的其后端延伸。当托盘102被移动到主体105内的播放位置，底开口108面对组成光盘驱动装置的转盘和光学头。
在平行于托盘102运动方向的托盘相对横侧面上形成左右侧导轨109。托盘102的底侧一横向表面上形成齿条108，它与装入驱动机构106的进给齿轮110啮合。
在主体105内设置一底盘114，它是由薄金属板冲压卷成的。托盘102左右侧导轨109由多个合成树脂托盘导向件115支撑，托盘导向件115形成在底盘114左右面对的侧板114a、114b的内侧上，如图14所示，以致，如图23所示，通过这些托盘导向件115的导向，托盘跨主体105内外部移动。
如图23和24所示，跨主体105内外部移动托盘102的装入驱动机构106被设置在主体内底盘114的向着托盘入口/出口104的前侧上。装入驱动机构106包括一装入电机116，它安装在底盘前侧的底面上，和一托盘进给齿轮118，它与安装在装入电机驱动轴上的传动齿轮117啮合。从而被装入电机116旋转。传动齿轮117与第一耦合齿轮118a啮合，齿轮118a与托盘进给齿轮118是一体的，以便将装入电机116的驱动力传送到托盘进给齿轮116。托盘进给齿轮118具有一个一体的第二耦合齿轮118b，它有最大直径，与齿条108啮合，从而与托盘102连接。因此，当装入齿轮116被驱动时，经过托盘进给齿轮118托盘102被跨着主体105的内外部移动。
装入驱动机构106具有一摆动齿轮122，它使提升板121运动，将构成光盘驱动装置120的心轴电机上升或下降，光盘驱动装置120安装在底盘114上，这将在下面说明。摆动齿轮可旋转地安装在摆动杆124的端部，摆动杆124的中心部被托盘进给齿轮118的支撑轴119支撑，以便以支撑轴119为中心进行旋转。摆动齿轮122通过一个小耦合齿轮124耦接到托盘进给齿轮118上，小的耦合齿轮124与托盘进给齿轮118一体的第三耦合齿轮18c啮合。小的耦合齿轮124与摆动齿轮122是一体的，当装入电机116被启动，托盘进给齿轮118便旋转，摆动齿轮122根据托盘进给齿轮118的旋转方向围绕托盘进给齿轮118外周旋转；使摆动杆124以托盘进给齿轮118的支撑轴119为旋转中心在图24箭头R1或R2所示方向上旋转。在摆动杆123的中部一侧上形成一扇形齿轮，它与齿条14啮合，齿条14形成在提升板121近端的横侧面上。因此，当摆动齿轮123在图24箭头R1或R2所示方向被旋转，提升板121根据摆动齿轮123的旋转方向在图24箭头S1或S2所示方向移动。
如图25所示，在提升板121的底盘114的底面上形成一个直立的构件121a，在它上面有一倾斜的凸轮槽126。一个形成在光盘驱动装置120上的提升销127接合到这个倾斜的凸轮槽126中。因此，当提升板121在图24箭头S1所示方向上运动，提升销127便沿倾斜凸轮槽126运动。在光盘驱动装置120上的心轴电机沿上、下方向向着或离开在底盘114上运动的托盘运动。
同时，在光盘驱动装置120上的心轴电机是在托盘102容纳在主体105之内的状态中被提升和下降。即，当托盘102运动时，心轴电机向托盘102移动，以避免心轴电机与托盘相碰。为此目的，移动提升板121的摆动杆123进行受托盘102运动位置控制的旋转运动。摆动杆123的旋转被一锁杆128控制，锁杆128被托盘102旋转。如图24所示，此锁杆128支撑在直立的支撑轴129上，支撑轴形成在底盘114上，此锁杆以轴129为旋转中心旋转。锁杆128由一拉伸弹簧圈130向一方向偏压进入旋转运动，在此方向上，端锁部分128a与杆123的相反侧面上形成的滞留部123a接合，拉伸弹簧圈130是缠绕在支撑轴129上，并且它的一个臂是被固定在锁杆125和底盘114之间。
当托盘102在主体105内向装入位置移动时，如图26所示，锁杆128近端的止推销被托盘102底部前侧形成的止推部128b推动。这使锁杆克服拉伸弹簧130的偏压旋转，将接合在摆动杆123滞留部123a中的锁部128a脱开。
当托盘102移进主体105内，从被锁杆128锁住的状态脱开，摆动杆123由托盘进给齿轮118的转动而旋转；移动提升盘121。当提升板这样运动，提升销127沿在图25所示下面位置与图27所示上面位置之间的提升凸轮槽126运动。
在底盘114上安装一个装入检测开关133，检测托盘102已移动到主体5内的装入位置并使装入电机停止驱动，在底盘114上还装有一提升板检测开关134，检测提升板121的移动位置。
现在说明光盘驱动单元140，该装置固定在上述光盘托盘102上并具有为已记录的数据而装在其上的第一或第二光盘101a、101b。
如图23所示，光盘驱动单元140支撑在底盘114上，设置在主体105内。参看图23和26，光盘驱动单元140包括：一个光盘旋转驱动装置141，在其上装着由托盘102送到主体105内的第一或第二光盘101a、101b；和一光学头142，该光学头被光盘旋转驱动装置141驱动旋转，用光束扫描光盘101a、101b，读出记录在第一或第二光盘101a、101b上的数据。光盘驱动单元140还包括一光盘夹紧件143，将放在光盘旋转驱动装置141的转盘143上的第一或第二光盘夹紧，使之与转盘143一起旋转。
如图28所示，光盘旋转驱动单元141和光学头142分别安装在分开的第一和第二支撑架144、145上。
如图28所示，第一支撑架144，其中装有光盘旋转单元141，是由冲压薄金属板制成，在边缘上翘曲成矩形。第一支撑架144在中心部具有大致矩形开口146；面向安装在第二支撑架145上的光学头142。光盘旋转驱动单元141安装在第一支撑架144的前面，即，当第一支撑架144被支撑在底盘114上并安置在主体105内时，在向着托盘入口/出口104定位的第一支撑架144的侧面上。
同时，光盘旋转驱动单元141由心轴电机147和转盘149组成，转盘149在心轴电机147驱动轴148的远端上结合一体安装。转盘148的上端中间形成一个沿驱动轴148轴线来回移动的中心构件150。中心构件可以接合到转盘上装的第一或第二光盘101a、101b的中心开口101c中。
光盘驱动装置141装有一安装板151，它位于固定到第一支撑架144上的心轴电机147的外周，驱动轴148与第一支撑架144成直角延伸。
在第一支撑架144的一横侧面上，设置光学头进给机构152，其沿放在转盘149上的第一或第二光盘101a、101b的径向进给安装在第二支撑架145上的光学头142。这个光学头进给机构152具有一光学头电机153和第一到第三互连的由电机153驱动的传动齿轮154、155、156。第一传动齿轮154连接到进给电机153驱动轴上装的传动齿轮157上，第三传动齿轮156连接到在光学头142上的齿条158上。
如图28所示，偏斜控制机构160安装在第一支撑架144上与装有光盘旋转驱动单元141的前侧相对的后端上，偏斜控制机构可使第二支撑架145旋转以便控制光学头相对于在第一支撑架144上的第一或第二光盘的倾斜。偏斜控制机构160具有偏斜控制电机161和由偏斜控制电机161驱动旋转的凸轮齿轮162。偏斜控制电机161和凸轮齿轮162通过一直立安装在第一支撑架144后端的安装板163安装起来。即，偏斜控制电机161安装在安装板163上，这样驱动轴164与心轴电机147的驱动轴148垂直，即驱动轴164与第一、第二物镜165、166组成的光学头142的光轴垂直。经过安装在安装板163上的直立支撑轴167还安装有凸轮齿轮162，使其旋转平面与第一和第二物镜165、166组成的光学头142的光轴垂直。
在凸轮齿轮162的主表面形成一弧形凸轮槽168。该凸轮槽168为以凸轮齿轮162的旋转中心为中心的螺旋形，使凸轮齿轮的半径从一端到相对一端是不同的。在凸轮槽168中形成一提升销127，它接合到倾斜的凸轮槽126中，凸轮槽126形成在提升板121中，提升板121设置在底盘114上。
在第一支撑架144后端的两个端上安装绝缘体安装部171、172，其中安装由弹性材料，如橡胶制成的绝缘体173、174。第一支撑架144通过它的两个绝缘体173、174被支撑轴173a、174a支撑，而被支撑在底盘114上，支撑轴173a、174a是在底盘114中直立设置的。
第一支撑架144的两个横向后端被一对弹性的绝缘体173、174支撑在底盘114上，它的前侧提升销127插入并接合到在提升板121形成的倾斜凸轮槽126中，第一支撑架144以成对的绝缘体173、174为中心，通过提升板121在图24箭头S1、S2所示方向运动，提升销127在倾斜凸轮槽126中上下运动而被转动。第一支撑架144以安装在后侧成对绝缘体173、174为支点旋转，使得安装在前侧上的光盘转盘驱动装置141相对于托盘102上升和下降。
与第一支撑架144同样，装着光学头142的第二支撑架145，如图28所示，是由冲压薄金属板使边缘弯曲形成的矩形。在第二支撑架145中形成一大体矩形中心开口175，在其中安置光学头142。
安装在第二支撑架145上的光学头142被安装在容纳着光学元件的光学组件176的横向侧面上。如图28所示，在中心开口175的一侧安装一支撑光学头142并导向运动方向的导向轴176。与装着导向轴176的侧面相对的光学组件176的侧面安装一具有U形截面的导向支撑架177，它与开口175的横向边缘接合。光学头142安装在第二支撑架145上，由于导向支撑架177与开口175横向边缘相接合，导向轴177两端被形成在第二支撑架145上的支撑件179、180支撑，以导向轴177为基准，在平行于导向轴177的方向上运动。在装着导向轴177的光学头142的外横侧面上安装一齿条158。当第二支撑架145被第一支撑架144支撑时，齿条158与光学头进给机构152的第三传动齿轮156啮合。
因此，当光学头进给机构152的驱动电机172被驱动，驱动力经过第一、第二和第三传动齿轮154、155和156传到齿条158，使光学头在图28箭头T1和T2所示方向运动。即，当第二支撑架145支撑在第一支撑架144上，光学头沿装在转盘149上的第一或第二光盘101a，101b的半径方向，即向着和离开光盘旋转机构141的方向运动。
同时，因为本实施例是使光盘驱动装置能够分别地再现带有标准记录密度的第一光盘101a或带有高记录密度，如DVD的第二光盘101b，因此在本装置中使用的光学头142包括第一光学头装置181和第二光学头装置182。第一光学头装置181具有对于第一光盘101a优化的一个光学系统作为激光光源，而第二光学头182是与第一光学头装置181分开的，并具有对第二光盘101b优化的一个光学系统作为激光光源。如图24和28所示将从激光光源的光束聚集并辐射在第一或第二光盘101a，101b上的第一和第二物镜165，166分别设置在光学头装置181、182上。
同时，在光学头142中，第二物镜166位于与光学头142的运动方向平行的直线上，而第一物镜165相对于第二物镜166的位置有一预设定的角度偏移。在这种方式中，由第二物镜166辐射的扫描光盘的光束可以较高精确度扫描记录光道。
在光学头142的光学组件176的上表面装有光学头142和偏斜传感器183，它包括检测光学头142和装在转盘149上的第二光盘101b之间相对倾斜的光发射元件和光接收元件。偏斜传感器测定由光发射元件辐射的光被装在转盘149上的第二光盘反射并被检测偏斜状态的光接收元件接收所经过的时间。
如图28所示，在平行于光学头142运动方向的第二支撑架145的相对横侧面上的中部突出形成一对支撑销184、185。使支撑销184、185通过第一支撑架相对侧壁部186、187中形成的通孔188，189，并使后端面上的接合销170接合在偏斜控制机构160的凸轮齿轮162中形成的凸轮槽168中，第二支撑架便支撑在第一支撑架144上。这样，凸轮齿轮162被偏斜控制电机161旋转，并且，根据凸轮槽168的偏移量，接合销170在图29箭头Y1Y2所示的上下方向中移动，使第一支撑架144支撑的第二支撑架145以支撑销184，185为旋转中心在图29箭头X1，X2所示方向旋转。通过进行径向偏斜控制，如图29所示，光学头142相对于水平参考平面P21在箭头Y1和Y2所示的上下方向上运动，对第二物镜166的光轴D1在箭头Q1或Q2所示方向相对于转盘149上放置的第二光盘101b的主面进行倾斜控制，光学头142第二物镜166的光轴与第二光盘101b的信号记录面垂直。
根据偏斜传感器183得到的检测输出进行径向偏斜控制。
但是，仅在第二光盘101b装入到位的情况下偏斜控制机构才进行径向偏斜控制。
构成第二支撑架145旋转枢轴点的一对支撑销184，185，大致设置在装于转盘149上的光盘101b半径R1的中心处。由于在这样的位置上设置支撑销184，185，相对光盘101b的光学头142的径向偏斜控制可以在减少第二支撑架145旋转量的情况下实现，这便减小了光盘驱动单元140的厚度，因此光盘驱动装置的厚度也小。
光盘驱动单元140具有将放置在转盘149上的第一或第二光盘101a，101b夹紧使其与转盘149一起转动的夹紧件143。如图23所示，该夹紧件143安装在光盘夹紧件支撑板191上，该板191跨过底盘114的左右侧壁部114a、114b的上端水平安装。
现在参照图30所示的本实施例光盘驱动装置的框图和图31所示的流程图，说明用上述第二实施例光盘驱动装置再现第一或第二光盘101a、101b的操作。
第一光盘101a是直径为12cm的具有标准记录密度的光盘，如CD或CD-ROM，而第二光盘101b同样是直径为12cm的，但具有高的记录密度，如DVD。
为了再现上述第一或第二光盘101a、101b，打开光盘驱动装置的电源，托盘102被拉出主体105。然后将第一或第二光盘101a、101b固定在盘托3上，通过装入操作，托盘102被移动进入主体105内侧。
当托盘102已被移动进入主体105内部，装入开关133检测到托盘已被移动到装入位置，装入电机116暂时停止工作。
当测出托盘102运动到装入位置而装入电机116暂停工作后，装入电机被反向驱动。此时锁杆128在设于托盘102上的止推部132的作用下克服弹簧圈130的偏压旋转，因此使摆动杆123脱开。当提升板121被这样移动时，光盘驱动单元140中第一支撑架145上设置的提升销127，由如图25所示的倾斜凸轮槽126上面位置被移动到图27所示的上面位置。第一支撑架145以绝缘体173、174为旋转中心向托盘102提升，使在托盘102上保持的第一或第二光盘101a、101b被置于转盘149上，在此同时，光盘夹紧件143向转盘149压紧第一或第二光盘，使光盘101a或101b与转盘149一致地转动。当提升板121将第一支撑架145移动到在转盘149上将第一或第二光盘101a，101b夹紧的提升位置，提升板检测开关134被启动，并且装入电机116停止工作而检测装入完成否。当提升板检测开关134检测到装入已完成，光盘旋转驱动机构141的心轴电机147开始旋转，同时偏斜传感器183被接通。
使用上述的光盘驱动装置，检查被再现的光盘是具有标准记录密度的第一光盘101a或者具有高密度的第二光盘101b并在与光盘类型相适应的状态下进行数据再现，即，在第一光盘101a的第一光学头装置181和高记录密度第二光盘101b的第二光学头装置182之间切换并将偏斜伺服打开/关闭。
第一光盘101a是CD或CD-ROM，而第二光盘101b是DVD。
现参照框图30和流程图31说明本实施例光盘驱动装置的再现过程。
首先在图31中的步骤S1，系统控制器30接收一个上述装入检测开关133已测定到托盘102运动到装入位置的信号，系统控制器启动伺服处理器231。
在步骤S2，伺服处理器231根据偏斜传感器183的输出信号的信号电平判定光盘是否已装在托盘102上。特别是如上所述，偏斜传感器183检测远到光盘记录表面的距离并输出一个电平与被测定的距离成反比例的测定信号。如果在托盘102上没装光盘，测定信号的电平低。伺服处理器231检测偏斜传感器183的测定信号是否小于一预先设定值，以便确定光盘是否装上。如果结果是“是”，伺服处理器231便转到步骤S4。否则伺服处理器231转到步骤S3。
在步骤S3，说明未装光盘的数据被伺服处理器231送到系统控制器230，然后它全面控制光盘驱动装置不进行进一步运行，并将这一情况通告主计算机。
在步骤S4，伺服处理器231向光学头进给机构152的进给电机驱动单元217发出将光学头142移动到光盘径向最内位置的信号。进给电机驱动单元217将这一信号放大以驱动进给电机153。因此，光学头142被定位在光盘径向最内位置上。
在步骤S5，伺服处理器231初始化偏斜状态。即，伺服处理器231向偏斜调节机构的偏斜驱动单元216发出一将光学头142置于水平位置的信号。偏斜驱动单元216放大这个信号以便驱动偏斜控制电机，从而将光学头142置于水平位置。
在步骤S6，伺服处理器231将偏斜伺服接通。即，根据由偏斜传感器183来的测定信号，伺服处理器231向偏斜驱动单元216发出一个设定该测定信号的固定电平的信号。
大致在同时，在步骤S7，伺服处理器231向心轴电机驱动单元219发出一信号，使心轴电机以与CD光盘驱动装置标准的转速相一致的速度旋转。心轴电机驱动单元219将该信号放大以驱动心轴电机147，从而使光盘旋转。此时，心轴电机147的转速被用一未示出的转速检测机构检测进行伺服控制，确保固定的线速度。
在步骤S8，系统控制器230控制转换开关222到224，将转换接点TCD连接到电路中。伺服处理器231向激光二极管驱动单元220a发送一使CD181a的激光二极管发射光的信号。激光器二极管驱动单元220a放大该信号，使发出的光在适于再现的能级上，并驱动CD181a的激光二极管。从CD181a激光二极管发射的激光被物镜165聚焦，入射到光盘记录面上，并被该面反射。反射光，即返回光，根据，例如，在光盘记录面上是否存在预先制成的凹坑，其电平发生变化。返回光被分束器分开，而入射到光电检测器上。在图中未示出分束器的元件。光电检测器根据返回光的光量输出一射频(RF)信号。如此，光学头142相应于在光盘上记录的信息(数据)输出射频(RF)信号。
同时，除了射频信号以外，通过，如所谓的象散法或差分放大法，光学头142还输出聚焦误差信号或循迹误差信号。
在步骤S9，因为光学头142已被移动到光盘径向最内位置，即节目表(TOC)记录位置，光学头相应于TOC输出射频信号。一个射频信号放大器221a将该射频信号进行波形均衡和放大，并经过转换开关222将产生的信号送到双电平电路225，同时将聚焦误差信号和循迹信号送到伺服处理器231，双电平电路225判断射频信号，再现EFM调制后数据，将再现的数据输送到解码器226。解码器226将调制的数据解码并向系统控制器230送出产生的再现数据。因为再现的数据是与TOC相应的数据，其中包含有辨别光盘类型的光盘类型数据。如果稍后说明的光盘的辨别结束，并且进行了正常的播放，被再现的数据便被输出到主计算机。
在步骤S11，系统控制器230根据从解码器226提供的类型辨别数据判断被装在托盘102上的光盘是否是高密的光盘101b，即DVD。如果是“是”，系统控制器30进行步骤S12，否则，便进行步骤S11。
在步骤S11，系统控制器230向伺服处理器231发送数据，说明装在托盘102上的光盘是第一光盘101a，即CD或CD-ROM，然后它便停止，即断开，偏斜伺服，也就是不管由偏斜传感器183来的检测信号的值如何，向偏斜驱动单元216发送一0值信号(即，不发信号)。
另一方面，在步骤S12，系统控制器230向伺服处理器231发出说明装上的光盘是第二光盘的数据，伺服处理器231便将偏斜伺服保持打开的状态，并且同时向心轴电机驱动单元219发出一个信号，使心轴电机147以DVD的标准转速旋转。系统控制器230也控制转换开关222-224，将转换接点TDV连接到电路上。
在步骤S13，根据光盘类型进行光盘的数据再现。即，如果装上的光盘是第二光盘101b，伺服处理器231经过转换开关223向激光二极管驱动单元220b发送一个信号，使激光二极管182a向第二光盘101b发射光线，然后激光二极管驱动单元或将此信号放大，使输出的光具有适于再现的能级以驱动激光二极管182a。
如果装上的光盘是CD，即第一光盘101a，伺服处理器231运行上述的步骤S8。不再详述。应注意到，伺服处理器231根据聚焦误差信号和由转换开关222提供的聚焦误差信号经由转换开关224向双轴驱动单元218a、218b发出控制信号，以致这些信号成为零。
在步骤S14，如果使用者进行终止数据再现的操作，并且托盘102被拉出，系统控制器230收到装入检测开关230检测的托盘离开装入位置的信号，并使伺服处理器231等的播放操作停止。
在步骤S15，伺服处理器231进行上述步骤S5的操作初始化起始偏斜。
在上述工作过程介绍中，是假设在光盘上预先记录了光盘类型的辨别数据。现在参照流程图32说明在光盘上没有记录光盘类型辨别数据时的示例性工作过程。
在步骤S21，系统控制器230控制伺服处理器231和转换开关222到224，在CD方式下运行光盘驱动装置。特别是，伺服处理器231使心轴电机147以与CD相同的转速旋转。伺服处理器231使激光二极管181a发射光线，同时将转换开关222到224连接到电路中，并将跟循迹伺服接通。
在步骤S22，系统控制器230向伺服处理器231发出检测物镜165焦距的指令，伺服处理器231经由转换开关224向双轴驱动单元218a发出一个使物镜165逐渐接近光盘或离开光盘的电平线性变化电平的信号。伺服处理器231也监控经由转换器222提供的聚焦误差信号，并当聚焦误差信号变成零时，检测向双轴驱动单元218a提供的信号电平。伺服处理器231向系统控制器230发出表明这个电平的数据，即，表明物镜165与光盘记录面之间焦距的数据。
在步骤S23，系统控制器230检查由伺服处理器提供的距离数据是否比预设定的大。如果结果是“是”，系统控制器进行步骤S24，否则，进行步骤S26。
在步骤S24，伺服处理器231发出表明为了使光学头142线性进给而向电机驱动单元217发出的信号电平的信号，即表明光道间距的数据。系统控制器230判断该数据是否不小于预定值，如果结果是“是”，则系统控制器230进行步骤S25，否则进行步骤S26。
在步骤S25，系统控制器230确定在托盘102上装的是CD盘，即第一光盘101a，因此进行步骤S13，跟着的步骤在图31中示出。
在另一方面，在步骤S26，系统控制器230控制伺服处理器231和转换开关222到224，使光盘驱动装置在DVD方式运行。特别是，伺服处理器231使心轴电机147在DVD方式下运行。特别是，伺服处理器231使心轴电机以与第二光盘101b，即DVD盘相同的速度旋转，同时使激光二极管182a发射光线。另外，伺服处理器231将循迹伺服接通的同时，将转换端子TVD接入回路。
在步骤S27，系统控制器230向伺服处理器231发出检测物镜166焦距的指令，伺服处理器231然后通过转换开关224向双轴驱动单元218a发送一个使物镜166向光盘逐渐接近或从光盘逐渐离开的电平线性变化的信号。伺服处理器231也监控经由转换开关222提供的聚焦误差信号，并当聚焦误差信号变到为零时检测向双轴驱动单元218b提供的信号电平。伺服处理器231向系统控制器230发出表明这一电平的数据，即表明物镜166与光盘记录面的焦距的数据。
在步骤S28，系统控制器230检查由伺服处理器提供这一焦距数据是否在预定范围内。如果结果是“是”，则系统控制器230进行步骤S29，否则进行步骤S31。
在步骤S29，伺服处理器231发送数据，表明为使光学头142线性进给向电机驱动单元217而发出的信号电平，即表明光道间距的数据。系统控制器230判断此数据是否不小于预定值。如果是“是”，系统进行步骤S30，否则，进行步骤S31。
在步骤S30，系统控制器230确定装在托盘102上的光盘是DVD盘，即第二光盘101b，并且因而进行步骤S13，随后的步骤如图30所示。
在步骤S31，系统控制器230认为在托盘102上未装盘，或装上的不是CD或DVD盘，并控制整个光盘驱动装置不继续运行，同时将此情况通告主计算机。
在根据本发明的光盘驱动装置中，记录的媒体也可以是由盒和内装的光盘组成的光盘盒。
虽然上述实施例说明的是专用于将记录在光盘上的数据进行再现的装置，但本发明也可用于具有数据记录装置的记录/再现装置。
用根据本发明上述光盘驱动装置和记录/再现方法，因为对装上的光盘类型进行辨别，具有标准记录密度的第一光盘和具有高密度的第二光盘可以选择地用于记录和/或再现数据，仅当在具有高记录密度的第二光盘记录/再现数据时才启动偏斜控制装置，调节物镜和第二光盘之间的相对倾斜，因此，可以使第二光盘和物镜之间垂直，高精度地在高记录密度的第二光盘记录和/或再现数据，取得好的记录/再现特性。
另外，如果在具有标准记录密度的第一光盘记录和/或再现数据，因为物镜和光盘之间的相对倾斜不控制，偏斜控制机构对物镜倾斜的控制范围可以被压缩在一个较小值，使光盘驱动装置的尺寸减小。

Claims (4)

1.一种光盘驱动装置，该装置包括：
转盘，光盘装载在该转盘上；
心轴电机，能够转动所述转盘而使所述光盘旋转；
光学头，能够向着装载在所述转盘上的光盘发射光束；以及
偏斜控制机构，调整所述心轴电机的倾斜，以控制所述光学头上设置的物镜和装载在所述转盘上的光盘之间的相对倾斜。
2.如权利要求1所述的光盘驱动装置，其中，所述心轴电机围绕一对旋转枢轴进行旋转，这对旋转枢轴设置在通过所述心轴电机驱动轴轴线的平面的两侧，在所述心轴电机旋转时控制其倾斜。
3.根据权利要求2所述的光盘驱动装置，其中，所述心轴电机倾斜控制的方向与所述光学头移动的方向是平行的。
4.根据权利要求1所述的光盘驱动装置，其中，在进行偏斜控制的过程中以及在停止所述偏斜操作的过程中，所述偏斜控制机构改变所述心轴电机的高度位置，以改变所述光盘和物镜之间的距离。
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