专利名称：含行程限制器的读写装置及装有此类装置的光盘驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在光盘上读和/或写数据的读写装置，它包含一个行程限制器，以限制该读写装置内活动部件任何运动的行程。
背景技术：
这类读写装置的问题之一是读写装置内活动部件的行程是如此之大，以致此活动部件可能碰到活动部件附近的零件或光盘，这可能损伤盘或读写装置的光学或机械元件。
EP1124223A中已知读写装置的一个实施例试图解决这个问题。
EP1124223A给出的读写装置中活动部件被安置在底座上，使得活动部件在跟踪方向上的任何运动的行程被底座上的两个包围活动部件的直立壁所限制。该活动部件在聚焦方向的运动范围由限位元件限制。因此，此读写装置提供的是限制行程的机械系统。
还有一些别的读写装置，它们试图解决活动部件行程过大的问题，方法是利用读写装置光路和电路信号把过大的行程检测出来并给致动机构提供信号，以在活动部件上施加抵抗力令其返回中心位置。
本发明的一个目的是提供具有新型行程限制器的读写装置。
发明内容
为达此目的，本发明的读写装置包含如权利要求1所述的特征。
在按权利要求1的读写装置中，行程限制器包含一个电触点，它有效地和致动机构相连，当触点闭合时，致动机构使活动部件运动或让它朝中心位置运动。此系统的优点在于，该行程限制器能使读写装置快速动作，因为活动部件被致动机构或至少一个弹性支持元件迅速带回到其正常运动范围。因此，读写装置的运作迅速连贯，从而防止光盘驱动装置运行的任何干扰。但是，按本发明的系统与光盘驱动装置的光学系统或与此光学系统相配的光盘的存在无关。
虽然本发明可用来限制活动部件在一个方向的运动，但最好采用权利要求2的实施例，因为它使读写装置和光盘损坏的风险最小。
根据本发明的拾波装置的优选实施例在权利要求3中限定。
按照此实施例，机械和电气限位被联合起来，使得读写装置的活动部件既可机械限位也可以被带回到它的运行范围。优选地把机械限位和电气触点相联合以简化行程限制器结构。
按本发明的行程限制器的简单实施例由权利要求4界定，虽然最好是把它与权利要求5的特征相结合，这样电气和机械接触都由对立元件来实现。
如果把权利要求6的特征用到此读写装置中，行程限制器将可调节以按特定的读写装置被准确调节。用这种方法可以补偿公差。
权利要求7界定一个很简单的实施例。在这个实施例中，读写装置的现有元件被用作行程限制器的一个零件，故只需要一个额外的对立元件。
在这个实施例中利用权利要求8的特性很有利，因为弹性支持元件在许多读写装置中总是导电的。
本发明的行程限制器不需作很多修改就可以结合到现有读写装置中。在新的设计中，最好利用权利要求12的特性，因为这将把触点带到更接近于读写装置活动部件的质心。这样更有利于在行程限制器动作时吸收力。这将改善行程限制器的精确度。对权利要求13的实施例也是这样。
权利要求14界定电路的一种优选实施例。在此实施例中，活动部件将被弹性支持元件的弹力带回到它的中心位置。这种布置不仅提供对该装置的机械保护，而且还提供电气保护。倘若软件故障导致透镜支架被连续故障信号推到极限位置，则消除线圈的电势将防止它被烧坏并可用来使该软件复原。另外或者替代地，活动部件被受处理部件控制的致动机构主动返回到其中心位置。
本发明还涉及包含上述读写装置的光盘驱动装置。
本发明的这些和其它方面及优点将从下面结合附图的说明中了解到。
图1是本发明的光盘驱动装置读写装置一种优选实施例的简化透视图。
图2是从另一面看到的图1读写装置的透视图。
图3是图1中细节III的放大图。
图4是与图3相当的视图，但表示本发明读写装置另一实施例。
图5是包含本发明读写装置的光盘驱动装置的较小比例尺草图。
图6表示一种用于图1-5的读写装置的非常示意性的电路，它可以使此读写装置的活动部件返回到中心位置。
具体实施例方式
附图表示本发明的读写装置1的优选实施例。此读写装置可用于把数据读和/或写在盘上的装置，如光盘播放器，它利用光、磁等读和/或写元件把声音、图象、和/或数据读和/或写在光盘上。
图5表示这样一个光盘驱动装置，它包括电动机20和主轴21及光学系统22，后者包括读写装置1，用来从盘D上读或向其写数据。在图5中，盘D是装在一个插在此驱动装置内的可选盘盒C中。盘D有一个被电动机20的主轴21啮合的卡接区以被驱动。读写装置1的透镜位置很接近插入时的盘D。
用在这个光盘驱动装置中的(光)盘中，数据在盘中的一个或多个层中编码。已知各种原理，每种变形适于结合本发明使用。数据以数字形式排置在一个或几个磁道内。沿数据道(光)特性的改变包含记录在盘上的数据。为了在盘上读和/或写数据，利用光盘驱动装置电动机使盘旋转。通过读写装置检测沿数据道(光)特性的改变而读和/或写盘。在本发明现在这个优选实施例中，是利用从读写装置发射并反射回去的激光来检测这种变化。
参考图1-4，读写装置1的优选实施例包括一个透镜(将安装在孔2内)，它作为读和/或写元件安装在活动部件上，在此例中是透镜支架3上。此透镜支架3用四个直钢丝元件5与读写装置1的底座4相连，这些元件由弹性且最好是导电的材料制成，如铜，铁，或合金。这样钢丝元件5形成弹性支持元件，当没有外力作用在透镜支架3上时，将它悬挂在一个稳定的(偏置前)位置，且当有力加到透镜支架3上时可以让它相对于底座4稍微运动。
读写装置1作为一个整体可通过滑动机构(未示出)相对于盘在跟踪方向y运动。提供在透镜支架3和底座4之间的致动机构6，7，8(见图4，在图1-3中被略去)可让读写装置1的透镜2相对于盘和底座4在跟踪方向y和聚焦方向z运动，而且可使它绕切向轴x倾斜。
在读写装置1的优选实施例中，致动机构6，7，8包括一些与底座4相连的永磁体9和与透镜支架3相连的线圈10(位于相关永磁体9的对面)，在线圈10内通上电流则线圈10和永磁体9对透镜支架3施力。透镜支架3相对于底座4和盘的运动被用来把激光聚焦到盘内数据磁道的准确点上，同时让透镜支架3相对于盘定位，使得激光总是局部垂直于盘面，而不论盘面是否由于其平面度的偏差而倾斜。
为准确控制本读写装置1优选实施例中透镜支架3的位置和方位，通过线圈10的电流由控制电路(未示出)提供。为了确定透镜支架3相对于盘的实际位置，控制电路可利用例如由读写装置1接收的激光强度参数等。此控制部件不是本发明的一部分，而且已知为此目的有很多可能的控制电路方案，因此这里不再对它作进一步说明。
带透镜2的透镜支架3适合于安装在很靠近盘面的一个很小的工作距离(典型为0.15至1mm)处，而且很靠近永磁体9。读取装置内突然的大幅度运动或振动可能引起透镜支架3撞击光盘或磁体，这可能导致透镜支架3、透镜2、和/或盘的损坏。
按照本发明，提供了一个行程限制器11，在此情况下包括行程限制器板12，它在靠近透镜支架3处固定在底座4上。此限制器板基本垂直于钢丝支持元件5延伸，后者穿过限制器板12中的孔13延伸。这些孔13的尺寸/直径选成围绕钢丝元件5有自由空间即间隙，它决定钢丝元件5在限制器板12位置处的运动自由度(也可见图3)。这决定了透镜支架3在各方向的自由行程。孔13的尺寸应选成使透镜支架不可能碰到磁体10，同时在聚焦方向也受到限制，以排除或降低碰上盘的风险。限制器板12或某个其它行程限制器元件可以调节，以补偿透镜支架3和底座4之间的公差。孔13可以是方形，矩形，圆形或其它任何形状，只要能在所需方向按要求限制透镜支架的行程。这些孔可以完全或仅部分包围钢丝元件。实际上在所示实施例中，限制器板12各角落可以除掉而形成凹口或凹槽，使孔13只有两面与相应的钢丝元件5相邻。各孔在不同方向限制相应的钢丝元件5的运动，使各孔13彼此互补并共同限制透镜支架3在所有方向的运动。
钢丝元件5是导电的，并利用此性能来接触行程限制器。对立元件(本例中为限制器板12)也至少是部分导电的，并连接成使一个或几个钢丝元件5与限制器板12的接触将造成短路或反向电流或复位信号等，从而让致动机构6，7，8停止致动或者进行致动而对透镜支架3施加回复力使它回到其中心位置，或至少是它的工作范围之内。这将把透镜支架很快带回到其工作“聚焦”范围内，以便在读写装置工作时它能很快地重新正常运行。
图6是一个简单的电路，用来保证当触点闭合时透镜支架3将返回其中心位置。电路中包含线圈10’和10”，用来在聚焦方向和跟踪方向驱动透镜支架3。相应的引线23’和23”通过钢丝元件5并经相应放大器24’和24”连至处理器部件。限制器板12用作接地触点，同时至少一个钢丝元件5在接触限制器板12时用作短路开关25。在那种情况下，线圈10’，10”上的电势被消除，使得透镜支架3上不再有任何作用力。因而透镜支架3将在钢丝元件5施加于其上的弹力作用下返回其中心位置。作为附加措施，可以把处理器部件的软件编制成在短路(它可由处理器部分检测出)之后加一个主动控制信号到线圈10’，10”上，把透镜支架3推到其中心位置。
这种布置不仅提供对该装置的机械保护，而且还提供电气保护。倘若软件故障导致透镜支架3被连续故障信号推到极限位置，则消除线圈10’，10”的电势将防止它们被烧坏并可用来使该软件复原。
图4表示另一个实施例，其中限制器板11包含与透镜支架3上伸出的销15协同工作的另一个孔14。这些协同工作的销和孔至少在两个方向用作行程限制器，而倾斜运动由钢丝元件5和孔13间的协同工作限制。销15最好基本通过透镜支架3的质心，以便当透镜支架的运动被限制器板12限制时，限制透镜支架上的惯性矩。最理想是行程限制器的有效接合点恰好在透镜支架的质心。
根据以上所述可推断，本发明的读写装置1为光盘驱动装置读写装置提供一种简单而有效的行程限制器。
本发明不限于上面附图所述的实施例，它可以从几方面改变而不背离本发明的范围。
例如，弹性支持元件在其安装位置之间可以是任何类型的形状，且其中每一个可有不同的弯曲刚度，只要钢丝元件的刚度中心与透镜支架的质心重合即可。弹性支持元件的数量也不限于4；比方说，读写装置可以设置6个弹性支持元件，布置成两个协同支持元件组而不是两个协同支持元件对。
作为另一个例子，在透镜支架和底座上每对协同弹性支持元件的安装位置在任意方向的同一方向上可隔开相等距离，以得到如上所述的透镜支架运动的(动态)特性。
在另一个变型中，弹性支持元件可对在聚焦方向和切线方向上通过透镜的平面成一个小角度。
必须指出，在本说明和权利要求书中使用“一个”或“一种”并不排斥有多个该物项，同时“包含”一词不排除额外的元件或步骤。权利要求书内的参考符号不能认为是对它的范围的限制。单个处理器或部件可以完成权利要求书中几个元件的功能。
在现在的优选实施例中，盘是光学数据盘。但应指出，本发明也可用于所有其它类型的盘，如铁电、磁、磁光、近场、有源电荷储存盘，或利用这些技术的组合或别的读和/写技术的其它盘。在这些情况下，透镜将被某种别的读/写元件所代替。
本发明不限于上面附图所述的实施例，而可以在所附权利要求书的范围内按不同方式改变。例如，行程限制器可包括一个装在底座上的凸起和安装在透镜支架上的对立元件。在各实施例中，行程限制器的零件可以是完全导电的或是包括触点和导体，以在行程限制器内的触点闭合时激发所需的信号或电流。
若弹性支持元件固定在活动部件的凸起部分上，它们可用一些延伸物伸到凸起部分之外。这些延伸物可以和对立元件相协作，并因而起行程限制器的作用，其位置更接近读写装置活动部件的质心。
权利要求
1.一种在光盘上读和/或写数据的读写装置(1)，包括一个活动部件(3)，它用至少一个弹性支持元件(5)连接到读写装置(1)的底座(4)上，此活动部件(3)可通过作用在活动部件和底座间的致动机构(6，7，8)的作用下弯曲此至少一个弹性支持元件(5)，而相对于底座(4)在活动部件的聚焦方向(z)上朝着或背离盘运动，此读写装置还包括一个处于底座和活动部件之间的行程限制器(11)，用以至少在聚焦方向上限制活动部件相对于底座的行程，该行程限制器包括与致动机构(6，7，8)有效地相连的电触点(5，12，13；15，12，14)，使致动机构在触点闭合时能让活动部件朝中心位置运动。
2.如权利要求1所述的读写装置，其中行程限制器(11)被构造为限制活动部件(3)几乎所有可能运动的行程。
3.如权利要求1或2所述的读写装置，其中行程限制器(11)为电-机械型，除电触点外包括一个机械限位器。
4.如权利要求3所述的读写装置，其中机械限位器包括至少一个凸出元件(5；15)和对立元件(12)，后者开有孔(13；14)，此孔至少部分带间隙地包围该凸出元件，该间隙界定活动部件的行程。
5.如权利要求4所述的读写装置，其中凸出元件(5；15)和对立元件(12)是导电的，以形成该电触点。
6.如权利要求4或5所述的读写装置，其中凸出元件(5；15)和对立元件(12)中至少一个是可调节的。
7.如权利要求4至6中任一条所述的读写装置，其中凸出元件(5)是由穿过邻近活动部件(3)的孔的弹性支持元件形成的。
8.如权利要求7所述的读写装置，其中至少一个弹性支持元件(5)是用导电材料做的，并用作行程限制器(11)电触点的一部分。
9.如上述权利要求中任一条所述的读写装置，包括多个弹性支持元件(5)，优选是4个弹性支持元件。
10.如权利要求9所述的读写装置，其中弹性支持元件(5)是钢丝元件。
11.如权利要求4至10中任一条所述的读写装置，其中对立元件(12)是板元件，它安装在底座(4)上并与凸出元件(5；15)协作。
12.如权利要求9至11中任一条所述的读写装置，其中弹性支持元件(5)固定在活动部件(3)的伸出部分上，并通过相应的延伸件伸到该伸出部分以外，此延伸件与对立元件协作。
13.如上述权利要求中任一条所述的读写装置，其中凸出元件(15)是与至少一个支持元件(5)分开的元件，且优选定位成基本沿通过活动部件(3)质心的方向伸展。
14.如上述权利要求中任一条所述的读写装置，其中电触点(5，12，13；15，12，14)用作接地触点，以使致动机构(6，7，8)停止致动并允许至少一个弹性支持元件(5)使活动部件(3)返回到中心位置。
15.如上述权利要求中任一条所述的读写装置，其中电触点(5，12，13；15，12，14)和处理器部件构造成这样，使当触点闭合时，致动机构(6，7，8)从处理器部件接收信号而让活动部件(3)向中心部分运动。
16.一种包括上述权利要求中任一条所述的读写装置的光盘驱动装置。
全文摘要
一种在光盘上读和/或写数据的读写装置(1)，包括一个透镜支架(3)，它用至少一个弹性支持元件(5)连接到读写装置(1)的底座(4)上。此透镜支架(3)可通过作用在透镜支架和底座间的致动机构(6，7，8)的作用下弯曲此至少一个弹性支持元件(5)而相对于底座(4)运动。在底座和透镜支架之间提供一个行程限制器(11)，用以限制透镜支架相对于底座的行程。该行程限制器(11)是电－机械型，除电触点外还包括一个机械限位器。电触点(5，12，13；15，12，14)与致动机构(6，7，8)有效地相连，使得致动机构在触点闭合时让透镜支架朝中心位置运动。
文档编号G11B7/12GK1922666SQ200580005896
公开日2007年2月28日 申请日期2005年2月18日 优先权日2004年2月26日
发明者W·C·J·比尔霍夫, F·M·A·M·范加尔 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司