专利名称：倾角自动调整系统及其方法
技术领域：
本发明是有关于一种倾角自动调整系统及其方法，且特别是有关于一种可自我学习(Self Learning)的倾角自动调整系统及其方法。
背景技术：
旋转托盘(Turn Table)与光学读取头(Optical Pickup Head)的倾角(Tilt)调整是光驱在组装过程中最重要的一个步骤。一般来说，倾角的调整是以人工方式进行。请参照图1，其示出传统光驱的倾角调整示意图。如图1所示，光驱的光学读取头110以可滑动方式架设在第一滑轨112以及第二滑轨114之间。因此，借由锁入或放松设置在第一滑轨112以及第二滑轨114的螺丝A、B及C，可改变第一滑轨112及第二滑轨114的倾斜角度，进而将第一滑轨112及第二滑轨114以及旋转托盘120三者调整至一共同平面上。如此一来，便可消除旋转托盘120光轴K1与光学读取头110光轴K2的倾角θ。
然而，由于人工调整倾角θ的方式往往需要耗费相当长的时间，不仅降低倾角调整的效率，而且难以达到较高的准确度。另一方面，倾角调整后光驱的数据读写质量也因人而异。有时候甚至会因为人为的疏忽，而造成光驱内部光学或机械组件的损坏。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种倾角自动调整系统及其方法。在旋转托盘与第一滑轨及第二滑轨上分别设置三片反射片，且利用准直仪投射平行光束至三片反射片，并感测由各反射片反射并聚焦的反射光，据此来旋转第一滑轨及第二滑轨的调整螺丝，以将三束反射光的聚焦位置调整到同一点上，进而消除旋转托盘与光学读取头的倾角误差。由于不需要使用人工方式调整，有效提高倾角调整的效率以及质量。
根据本发明的目的，提出一种倾角自动调整系统，使用于光驱。光驱包括旋转托盘以及光学读取头，该光学读取头可滑动式地设置在第一滑轨及第二滑轨上。第一滑轨具有第一螺丝，且第二滑轨具有第二螺丝以及第三螺丝。倾角自动调整系统包括第一反射片、第二反射片、第三反射片、准直单元、影像处理单元以及倾角调整单元。第一反射片架设在第一滑轨以及第二滑轨上，且第一反射片之用以承靠在第一滑轨上。第二反射片架设在第一滑轨以及第二滑轨上，且第二反射片的第二棱角部用以承靠在该第二滑轨上。第三反射片设置在旋转托盘上。准直单元用以提供平行光束至第一反射片、第二反射片以及第三反射片，并根据自第一反射片、第二反射片以及第三反射片反射的第一反射光、第二反射光以及第三反射光，输出第一感测讯号、第二感测讯号以及第三感测讯号。影像处理单元用以根据第一感测讯号、第二感测讯号以及第三感测讯号，输出第一控制讯号、第二控制讯号以及第三控制讯号。倾角调整单元用以根据第一控制讯号、第二控制讯号以及第三控制讯号，对应地旋转第一螺丝、第二螺丝以及第三螺丝，以调整旋转托盘与光学读取头的光轴倾角。
根据本发明的目的，提出一种倾角自动调整方法，使用于光驱。倾角自动调整方法包括在第一滑轨以及第二滑轨上架设第一反射片以及第二反射片，并在旋转托盘上设置第三反射片，其中第一反射片的第一棱角部承靠在第一滑轨上，且第二反射片的第二棱角部承靠在第二滑轨上；提供平行光束至第一反射片、第二反射片以及第三反射片，并根据自第一反射片、第二反射片以及第三反射片反射的第一反射光、第二反射光以及第三反射光，提供对应的第一感测讯号、第二感测讯号以及第三感测讯号；以及根据第一感测讯号、第二感测讯号以及第三感测讯号，旋转第一螺丝、第二螺丝以及第三螺丝，以调整旋转托盘与光学读取头的光轴倾角。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下
图1示出传统光驱的倾角调整示意图。
图2A示出依照本发明一优选实施例的一种使用于光驱的倾角自动调整系统结构方块图。
图2B示出图2A使用于光驱的倾角自动调整系统部分结构示意图。
图2C示出依照本发明一优选实施例在显示屏幕上显示感测点的示意图。
图3示出依照本发明优选实施例的光驱倾角自动调整方法流程图。
图4示出依照本发明一优选实施例提供平行光至各反射片、聚焦各反射光并在显示屏幕形成感测点的示意图。
主要组件符号说明110、220光学读取头112、222第一滑轨114、224第二滑轨120、212旋转托盘200光驱210主轴电机221、223、225螺丝230倾角自动调整系统232第一反射片232a、234a顶角部232b、234b斜边部233准直单元234第二反射片236第三反射片238准直镜239CCD240影像处理单元242显示屏幕244储存单元250倾角调整单元具体实施方式
请同时参照图2A以及图2B，其分别示出依照本发明一优选实施例的一种使用于光驱的倾角自动调整系统结构方块图以及部分结构示意图。光驱200，例如是光盘刻录机，其包括主轴电机210以及光学读取头220。主轴电机(Spindle Motor)210用以驱动光盘片(未显示在图中)旋转，且主轴电机210包括旋转托盘212，用以置放光盘片。光学读取头220系可滑动式地设置在第一滑轨222以及第二滑轨224上。第一滑轨222具有第一螺丝221，且第二滑轨224具有第二螺丝223以及第三螺丝225，以锁入或松出方式调整第一滑轨222以及第二滑轨224的倾斜角度，并决定光学读取头的光轴K2方向。
倾角自动调整系统230包括第一反射片232、第二反射片234、第三反射片236、准直单元233、影像处理单元240以及倾角调整单元250。第一反射片232，例如是三角形反射镜片，架设在第一滑轨222以及第二滑轨224上，其中第一反射片232的顶角部232a承靠在第一滑轨222上，且第一反射片232相对顶角部232a的斜边部232b承靠在第二滑轨224上。第二反射片234，例如是三角形反射镜片，架设在第一滑轨222以及第二滑轨224上，其中第二反射片234的顶角部234a承靠在第二滑轨上，且第二反射片234相对顶角部234a的斜边部234b承靠在第一滑轨222上。第一反射片232与第二反射片234的平行与否基本上决定了第一滑轨222与第二滑轨224是否在同一平面上。
另外，第三反射片236，例如是圆形反射镜片，平置在旋转托盘212上。第三反射片236的表面方向基本上代表实际置入旋转托盘212的光盘片方向。因此，当第一反射片232、第二反射片234以及第三反射片236三者共平面时，即代表旋转托盘212的光轴K1与光学读取头220的光轴K2一致，使得光学读取头220可正确地读取光盘片的数据。
如图2A所示，准直单元233，例如是一种可调式色彩双光轴自准直仪，利用点光源提供一光束La，并经由准直镜238，形成平行的面光源Lf，再入射至第一反射片232、第二反射片234以及第三反射片236。自反射片232、234以及236所反射的反射光Lr，会再经由准直镜238聚焦在CCD 239上形成对应的聚焦点P。CCD 239设置在透镜238的焦平面上，用以感测聚焦的反射光Lr，并据以输出对应的感测讯号Sd。影像处理单元240，例如是个人计算机(PC)，用以根据感测讯号Sd输出控制讯号Sc1/Sc2，控制倾角调整单元250，旋转螺丝221、223以及225，以调整旋转托盘212光轴K1与光学读取头220光轴K2的倾角θ。其中倾角调整单元250例如是电机。
如图2A所示，影像处理单元240还包括显示屏幕242，用以根据感测讯号Sd，显示对应反射片232、234及236的感测点I、O及W，如图2C所示。由于旋转托盘212并非在同一平面旋转而是摆动式(Wobble)旋转，因此感测点W并非一点而是具有一个影像范围，不过感测点W的中心仍然是对应至自旋转托盘212中心反射的反射光Lr。因此，只要能够将感测点I以及O调整到尽可能接近感测点W，就表示由反射片232、234及236反射的反射光Lr在CCD 239上聚焦在同一点，也就是说，反射片232、234及236位于同一平面上。因此，影像处理单元240可根据感测点I及O与感测点W的相对位置，输出控制讯号Sc2，控制倾角调整单元250，旋转螺丝221、223及225，以便将感测点I及O调到感测点W的位置。
另外，影像处理单元240还包括储存单元244，用以记录将感测点I及O调整到感测点W的位置所需旋转螺丝221、223及225的旋转角度φ1、φ2以及φ3。因此，影像处理单元240每进行一次倾角调整操作后，即可将对应感测点I的位置Ai、感测点O的位置Ao及感测点W的位置Aw所需调整螺丝221、223及225的旋转角度φ1、φ2以及φ3记录起来作为下次倾角调整的参考调整数据，达到倾角调整的自我学习目的。影像处理单元240可根据储存单元244储存的调整数据，输出控制讯号Sc1，控制倾角调整单元250，直接旋转螺丝221、223及225到所需的旋转角度φ1、φ2以及φ3，以快速完成倾角的调整。
请参照图3，其示出依照本发明优选实施例的光驱倾角自动调整方法流程图。首先，在步骤300，在第一滑轨222以及第二滑轨224上架设第一反射片232以及第二反射片234，并于旋转托盘234上设置第三反射片236，如图2B所示。第一反射片232的顶角部232a承靠在第一滑轨222上，且第一反射片232的斜边部232b承靠在第二滑轨224上。第二反射片234的顶角部234a承靠在第二滑轨224上，且第二反射片234的斜边部234b承靠在第一滑轨222上。接着，在步骤310，使用上述的准直单元233，利用点光源经由准直镜238以提供面光源的平行光束Lp至第一反射片232、第二反射片234以及第三反射片236，并利用准直单元233的准直镜238聚焦自第一反射片232、第二反射片234以及第三反射片236反射的第一反射光Lr1、第二反射光Lr2以及第三反射光Lr3，以产生第一聚焦点P1、第二聚焦点P2以及第三聚焦点P3，如图4所示。
在步骤320，使用CCD 239感测分别汇聚在聚焦点P1、P2及P3的光束Lr1、Lr2及Lr3，以输出感测讯号S1、S2及S3。然后，在步骤330，使用影像处理单元240根据感测讯号S1、S2及S3，在显示屏幕242上显示对应聚焦点P1、P2及P3的第一感测点I、第二感测点O以及第三感测点W。显示屏幕242上例如是画分为100个坐标方格，以定义感测点I、O及W的位置Ai、Ao及Aw，如图4所示。
接着，在步骤340，判断储存单元244中是否储存对应此时感测点I、O及W的位置Ai、Ao及Aw所需旋转螺丝221、223及225的旋转角度φ1、φ2以及φ3。若有记录，则进行步骤350，由影像处理单元240根据储存单元244所记录的调整数据(Ai，Ao，Aw，φ1，φ2，φ3)，输出控制讯号Sc1，直接控制倾角调整单元250，分别旋转螺丝221、223及225，可将感测点I及O快速调整至接近感测点W的中心位置，以将第一反射片232、234及236调整至同一平面上，进而消除旋转托盘212与光学读取头220的倾角θ。
若没有记录，则进行步骤360，影像处理单元240输出控制讯号Sc2控制倾角调整单元250，依顺序调整螺丝221、223以及225，并以正转及反转方式来旋转螺丝221、223及225，以将感测点I及O调整至感测点W的位置。每旋转一次螺丝221、223或225，影像处理单元240根据感测点I及O与感测点W的相对位置(Ai-Aw)及(Ao-Aw)，来判断感测点I及O是否更接近感测点W。若是以正转方式旋转一次螺丝221(223或225)，结果感测点I及O更接近感测点W，则继续朝同一方向(正转)来旋转螺丝221(223或225)。若感测点I及O并未更接近感测点W，则改以另一方向(反转)来旋转螺丝221(223或225)。如此一直调整到正转或反转螺丝221(223或225)时，感测点I及O并未更接近感测点W，再继续调整下一颗螺丝223(225或221)。如此一来，便可将感测点I及O逐渐调整到接近感测点W的位置。
最后，在步骤370，影像处理单元240将感测点I的位置Ai、感测点O的位置Ao、感测点W的位置Aw，以及将感测点I及感测点O调整到感测点W位置，所需旋转螺丝221、223以及225的总旋转角度φ1、φ2及φ3记录在储存单元250中作为下次调整倾角θ的参考调整数据(Ai，Ao，Aw，φ1，φ2，φ3)。随着调整倾角θ的次数增加，倾角自动调整系统230会愈来愈聪明。因为储存单元244所记录的参考调整数据愈来愈多，于是倾角调整效率也会随之增加，因而达到倾角自动调整系统230自我学习的目的。
如上所述，本发明虽以影像处理单元240根据准直单元233输出的感测讯号Sd在显示屏幕242上显示感测点I、O及W为例来说明倾角自动调整方式，然本发明的倾角自动调整系统230也可以由影像处理单元240直接根据感测讯号Sd所对应的聚焦点位置P1、P2及P3数据，控制倾角调整单元250来旋转螺丝221、223及225。只要能将聚焦点P1及P2调整到尽量接近聚焦点P3，即可将反射片232、234及236调到同一平面，达到消除旋转托盘与光学读取头的倾角误差的目的，因此亦不脱离本发明的技术范围。
本发明上述实施例所公开的倾角自动调整系统及其方法的优点借由影像分析处理及自动控制方式，将旋转托盘、第一滑轨及第二滑轨调整到同一平面上，可避免人工调整方式降低倾角调整质量以及造成光驱的重大损坏。同时，倾角自动调整系统具有自我学习机制，以依经验法则将先前倾角调整后所记录的参考数据作为下次倾角调整的依据，因此可大大提高倾角自动调整的效率。
综上所述，虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何业内人士，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种倾角自动调整方法，使用于一光驱，该光驱包括一旋转托盘以及一光学读取头，该光学读取头可滑动式地设置在一第一滑轨及一第二滑轨上，该第一滑轨具有一第一螺丝，该第二滑轨具有一第二螺丝以及一第三螺丝，该倾角自动调整方法包括在该第一滑轨以及该第二滑轨上架设一第一反射片以及一第二反射片，并在该旋转托盘上设置一第三反射片，其中该第一反射片的一第一棱角部承靠在该第一滑轨上，且该第二反射片的一第二棱角部承靠在该第二滑轨上；提供一平行光束至该第一反射片、该第二反射片以及该第三反射片，并根据自该第一反射片、该第二反射片以及该第三反射片反射的一第一反射光、一第二反射光以及一第三反射光，提供对应的一第一感测讯号、一第二感测讯号以及一第三感测讯号；以及根据该第一感测讯号、该第二感测讯号以及该第三感测讯号，旋转该第一螺丝、该第二螺丝以及该第三螺丝，以调整该旋转托盘与该光学读取头的一光轴倾角。
2.根据权利要求1的倾角自动调整方法，其特征在于，其中该第一反射片为一三角形反射镜片，且该第一棱角部为该第一反射片的一顶角部。
3.根据权利要求2所述的倾角自动调整方法，其特征在于，其中该第二反射片为一三角形反射镜片，且该第二棱角部为该第二反射片的一顶角部。
4.根据权利要求3所述的倾角自动调整方法，其特征在于，其中该第三反射片为一圆形反射镜片。
5.根据权利要求1所述的倾角自动调整方法，其特征在于，其中根据该第一反射光、该第二反射光以及该第三反射光提供该第一感测讯号、该第二感测讯号以及该第三感测讯号的步骤包括聚焦该第一反射光、该第二反射光以及该第三反射光，以产生一第一聚焦点、一第二聚焦点以及一第三聚焦点；以及感测位于该第一聚焦点、该第二聚焦点以及该第三聚焦点的该第一反射光、该第二反射光以及该第三反射光，以提供该第一感测讯号、该第二感测讯号以及该第三感测讯号。
6.根据权利要求5所述的倾角自动调整方法，其特征在于，其中根据该第一感测讯号、该第二感测讯号以及该第三感测讯号旋转该第一螺丝、该第二螺丝以及该第三螺丝的该步骤包括根据该第一感测讯号、该第二感测讯号以及该第三感测讯号，在一显示屏幕上显示对应的一第一感测点、一第二感测点以及一第三感测点；判断是否记录有对应该第一感测点位置、该第二感测点位置以及该第三感测点位置的一调整数据，若有记录，则根据该调整资料，调整该第一螺丝、该第二螺丝以及该第三螺丝；以及根据该第一感测点及该第二感测点与该第三感测点的相对位置，旋转该第一螺丝、该第二螺丝以及该第三螺丝，以调整该旋转托盘与该光学读取头的该光轴倾角。
7.根据权利要求6所述的倾角自动调整方法，其特征在于，其中该显示屏幕包括多个坐标方格，以定义该第一感测点、该第二感测点以及该第二感测点的位置。
8.根据权利要求6所述的倾角自动调整方法，其特征在于，其中根据该第一感测点及该第二感测点与该第三感测点的相对位置旋转该第一螺丝、该第二螺丝以及该第三螺丝的步骤包括依顺序以正转或反转方式旋转该第一螺丝、该第二螺丝及该第三螺丝，每旋转各该些螺丝一次即判断该第一感测点及该第二感测点是否更接近该第三感测点，若更接近，则沿同一方向继续旋转各该些螺丝，若未更接近，则改以另一方向旋转各该些螺丝，直到正转及反转各该些螺丝时该第一感测点及该第二感测点均未接近该第三感测点为止。
9.根据权利要求6所述的倾角自动调整方法，其特征在于，其中在根据该第一感测点及该第二感测点与该第三感测点的相对位置旋转该第一螺丝、该第二螺丝以及该第三螺丝的该步骤之后还包括记录该第一感测点位置、该第二感测点位置、该第三感测点位置，以及将该第一感测点及该第二感测点调整到该第三感测点位置，所需旋转该第一螺丝、该第二螺丝以及该第三螺丝的一第一旋转角度、一第二旋转角度以及一第三旋转角度。
全文摘要
一种倾角自动调整系统，包括第一反射片、第二反射片、第三反射片、准直单元、影像处理单元以及倾角调整单元。第一反射片及第二反射片架设在第一滑轨以及第二滑轨上。第三反射片设置在旋转托盘上。准直单元用以提供平行光束至各反射片，并根据自各反射片反射的反射光，输出对应的感测讯号。影像处理单元用以根据各感测讯号，输出对应的控制讯号。倾角调整单元用以根据各控制讯号，对应地旋转第一滑轨及第二滑轨的螺丝，以调整旋转托盘与光学读取头的光轴倾角。
文档编号G11B21/24GK1913010SQ200510089768
公开日2007年2月14日 申请日期2005年8月9日 优先权日2005年8月9日
发明者刘兴华, 柳至崇 申请人:明基电通股份有限公司