专利名称：低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法
技术领域：
本发明涉及一种低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法，尤指一种盘片与激光头静止不动，由旋转指针与循迹装置变换读取位置的光盘驱动器资料读取方式。
诸多新技术的采用，使光盘驱动器性能不断提高，但是，由于目前光盘驱动器均采用激光头往复直线运动，盘片高速旋转的方式，盘片质量大，转动惯量大，加上激光头及其附属装置质量大，所以现有的光盘驱动器能耗高，读取过程震动大，产生热能多，限制了光盘驱动器的使用范围，例如现有的光盘驱动器技术无法在个人数字助理(PDA，Personal Digital Assistant)设备上使用，PDA这种手持设备集中了计算、电话、传真和互联网络等多种功能，这些功能都可以通过无线方式实现。PDA的外设要求必须低能耗，不能有过量的热能释放，然而目前的光盘驱动器由于盘片转动惯量大和激光头的质量大的限制，而无法实现低能耗、低热能释放。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法，特别是一种保持激光头和盘片在激光头读写操作时静止不动的读写资料方法。
依据前述，该低惯量光盘驱动装置包括有一旋转指针、光学构件及循迹装置，该光学构件架构于旋转指针上，通过旋转指针的旋转及循迹装置的直线往复运动，传递激光光束往返于盘片与激光头间，该光学构件由一可移动反射镜及一固定反射镜组成读写光路，激光光束先通过固定反射镜反射成水平光束，再经可移动反射镜反射成垂直光束至盘片的一个道上，从光盘盘片反射层反射回来的光束沿原光路返回被激光头所接收，而构成一盘片与激光头静止不动，由旋转指针与循迹装置变换读取位置的光盘驱动器资料读取方式。
依据前述，本发明由于旋转指针的转动惯量小，旋转指针能采用小功率的马达即可驱动，同样因为光学构件质量小，循迹装置亦能采用小功率的伺服马达。如此即能大幅节省能耗，热能、震动及噪声等不利因素。
以下将结合附图对本发明的结构设计与技术原理，作一详细的说明，以便对本发明的特征作更进一步的了解。
图8为图3中固定盘片装置的架构示意图。
图号说明10盘片 43平衡块20激光头50移动板21凸透镜51齿条30旋转指针 52齿条31孔53中空传动件32齿轮 531 上端齿轮33轻质悬浮轮532 下端齿轮34环形限位装置 54伺服马达35旋转驱动装置 541 齿轮351 驱动马达 60盘片固定装置352 齿轮 61盘片安装上压装置40固定反射镜62盘片下支座41可移动反射镜 70控制电路板42聚焦透镜 71资料线本发明所述的盘片10是计算机的文件存储介质，包含ISO-9660，Joliet和Romeo等文件系统。
如
图1所示，本发明所提供的激光头读写资料方法，一种于光盘驱动器进行读写操作时，水平放置的盘片10保持静止状态，竖直放置的激光头20发出的激光光束先通过凸透镜21会聚成平行光束，再经过固定反射镜40反射成水平光束，再通过可移动反射镜41反射成垂直光束，然后通过聚焦透镜42的会聚照射到盘片10的一个道上，从盘片10反射层反射回来的光束沿原光路依次通过聚焦透镜42、可移动反射镜41、固定反射镜40、凸透镜21，被激光头20接收处理。当读写盘片10不同位置的资料时，可移动反射镜41与固定反射镜40保持相对角度不变，以盘片20的中心轴为轴作旋转运动，同时可移动反射镜41同步在盘片10的半径方向上作直线往复运动，读写盘片10不同位置的资料。
如图2所示，前述的聚焦透镜42与可移动反射镜41连成一体，可以在旋转指针30(如后详述)上沿A-B方向移动；固定反射镜40设于旋转指针30上与旋转指针30一起做旋转运动；平衡块43设于可移动反射镜41对侧的旋转指针30上，同样可沿A-B方向移动。旋转指针30以A-B为轴作旋转运动，且带动设于旋转指针30上的聚焦透镜42、可移动反射镜41、固定反射镜40、平衡块43一起做旋转运动。旋转运动的同时，可移动反射镜41、聚焦透镜42及平衡块43亦于C-D轴上做同步且对向直线移动，可移动反射镜41在O-C范围内移动，平衡块43在O-D范围内运动，以保持平衡状态。
如图3所示，为依据本发明所提供的资料读写方法所设计的低惯量光盘驱动装置的较佳具体实施例图；该低惯量光盘驱动装置包括有一旋转指针30(如图4、图5所示)，设于盘片10的读写面下方，其中央设有一孔31，于孔31下方凸设有与旋转指针30连成一体的齿轮32。该齿轮32的中心与旋转指针30的中心重合，可以带动旋转指针30作旋转运动。
该旋转指针30的两端分别各有一个轻质悬浮轮33，该轻质悬浮轮33以旋转指针30的横向中心轴C-D为轴可做连续旋转运动，轻质悬浮轮33在作旋转运动时与环形限位装置34的内壁接触，环形限位装置34保持静止，以防止旋转指针30在高速旋转时过大的抖动，将旋转指针30控制在适合的挠度变形之内。
一旋转驱动装置35，由一结合有齿轮352的驱动马达351所构成，该齿轮352并啮合于前述齿轮32；该驱动马达351直接带动齿轮352旋转，而带动齿轮32转动，使旋转指针30以中心轴A-B为轴作连续旋转运动。
一光学构件，作为激光头20所发射出光束的传递构件，包括有一固定反射镜40，固设于旋转指针30的中央，用以将激光束折射至可移动反射镜41，或折射至激光头20。
一可移动反射镜41，其外适当角度设有一用以聚焦激光光束的聚焦透镜42，用以将自固定反射镜40传递的激光束会聚照射到盘片10，或将盘片10反射回的光束传递至固定反射镜40。
一平衡块43，设于可移动反射镜41的对边，用以保持旋转指针30的平衡。
一循迹装置(如图6、7所示)，包括有二移动板50，作为可移动反射镜41及平衡块43的基座，侧边各延设有一齿条51、52分别置设于可移动反射镜41与平衡块43的侧边；一中空传动件53，设于前述孔31的内缘，上下两端分设有一齿轮531、532；其中上端齿轮531啮合于前述二齿条51、52；一伺服马达54，其结合有一齿轮541，该齿轮541啮合于中空传动件53的下端齿轮532，用以带动可移动反射镜41与平衡块43作直线对向往复移动。
该伺服马达54驱动齿轮541而带动中空传动件53的下端齿轮532旋转，而使中空传动件53的上端齿轮531于齿条51、52移动，使齿条51、52改变为直线对向移动，从而同步驱动可移动反射镜41、聚焦透镜42与平衡块43在C-D方向上做对向直线往返运动，即平衡块43的运动方向与可移动反射镜41相反，以便始终保持旋转指针30的平衡，使旋转指针30作高速旋转时保持整套旋转装置的动平衡状态；而固定反射镜40由于是固设于旋转指针30的中心位置，将只随旋转指针30做高速旋转运动，以保持与可移动反射镜41相对角度不变。
以下作详细说明如前述，盘片10为静止不动，其可由如图8所示的盘片固定装置60予以固定，该盘片固定装置60由一盘片安装上压装置61及一盘片下支座62所组成，盘片10置于盘片下支座62上，其读写面朝下，由盘片安装上压装置61向下压紧盘片10于盘片下支座62，使盘片10被固定，而确保盘片10无法做旋转运动。
当光盘驱动器开始工作后，旋转指针30由旋转驱动装置35带动，使相互啮合的齿轮32与齿轮352得以齿轮32的中心轴A-B为轴做高速旋转运动。在旋转指针30做高速旋转的同时，光学构件与循迹装置将与旋转指针30一起做高速旋转运动；同时，可移动反射镜41与平衡块43可在旋转指针30上左右方向(沿C-D方向)做直线往复运动(可移动反射镜41在O-C范围内移动，平衡块43在O-D范围内运动)，此时整套旋转机构保持平衡状态；固定反射镜40只与旋转指针30作同步高速旋转运动，以保持与可移动反射镜41的相对角度不变，这样激光头20发射的光束先通过固定反射镜40反射至可移动反射镜41，通过聚焦透镜42会聚至盘片10的一个道上，从盘片10反射层反射回来的各条光束又依次通过聚焦透镜42、可移动反射镜41和固定反射镜40后被激光头20接收，即在旋转指针30高速旋转和可移动反射镜41、聚焦透镜42、平衡块43做直线往复运动的时候，激光头20发射的光束入射固定反射镜40的入射角将保持不变，同样经固定反射镜40反射再入射可移动反射镜41的入射角也保持不变，被盘片10反射层反射回来的各条光束也沿不变的光路被激光头20接收，并经数据线71传输至控制电路板70处理。
另外，在齿轮32、352驱动旋转指针30高速旋转的同时，不影响与齿轮32同心安装的中空传动件53，因为齿轮32与齿轮352间隙配合，二者之间的摩擦力足够小，如此，齿轮531驱动可移动反射镜41和平衡块43的时候也不影响齿轮32的旋转。
本发明所述的激光头读写资料方法，利用可移动反射镜41和聚焦透镜42的直线往复运动替代激光头20的直线往复运动，使用旋转指针30的旋转运动替代盘片10的旋转运动，在资料读写过程中保持激光头20和盘片10静止，实现激光头20发射的光束可以经光路照射到高速旋转的盘片10的任意位置，从而实现旋写盘片10任意位置的资料，改变了现有光盘驱动器中激光头20及其附属组件做直线往复运动、盘片10高速旋转的工作方式。而且，控制可移动反射镜41运动的电路采用现有技术中控制激光头20及其附属件直线往复运动的电路，控制旋转指针30旋转运动的电路采用现有技术中控制盘片1旋转的电路，不需要重新开发新的控制电路，大大降低了制造成本。
综上所述，本发明所提供的低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法对于传统光盘驱动装置以驱动盘片旋转、激光头及其附属组件做直线往复运动的资料读写方式所产生惯量大、高耗能、高热量等缺陷提出有效的解决办法及对策，且为前所未有的设计。
唯以上所叙述的技术、图说、程序或控制等方法，仅仅是本发明较佳实施例之一而已；举凡依本发明权利要求范围的技术所作的均等变化或修饰或撷取部分功能的雷同制作，皆仍属本发明权利要求书所涵盖的范围；当不能依此限定本发明的实施的范围。
权利要求
1.一种低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法，为盘片与激光头静止不动，由光学构件传递激光光束及一旋转指针与循迹装置变换资料读写位置，该光学构件包括了设置于旋转指针的固定反射镜及可移动反射镜，读写光路如下a.激光头发出的激光光束经固定反射镜反射成水平光束；b.可移动反射镜将固定反射镜所传递的水平光束反射成垂直光束照射到盘片；c.自盘片反射层反射回来的垂直光束由可移动反射镜反射成的水平光束；d.固定反射镜将可移动反射镜所传递的水平光束反射成垂直光束，由激光头所接收。
2.如权利要求1所述的低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法，其特征在于，该旋转指针带动光学构件作旋转运动，以变换激光光束投射于盘片在同一道上的不同读写位置。
3.如权利要求1所述的低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法，其特征在于，该循迹装置带动光学构件于旋转指针上作直线移动，以变换激光光束投射于盘片的半径范围内不同的道上。
4.如权利要求1所述的低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法，其特征在于，该旋转指针于可移动反射镜的对边可设一平衡块，以维持旋转指针旋转时的动平衡状态。
5.如权利要求1所述的低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法，其特征在于，该平衡块与可移动反射镜作同步对向直线移动。
6.如权利要求1所述的低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法，其特征在于，该可移动反射镜外可结合一聚焦透镜，以将激光光束会聚照射于盘片。
7.如权利要求1所述的低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法，其特征在于，该固定反射镜与旋转指针作同步旋转。
8.如权利要求1所述的低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法，其特征在于，该光路a中，激光头发出的激光光束先通过一凸透镜会聚成平行光束。
9.如权利要求1所述的低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法，其特征在于，该光路a中，激光头发射的光束入射固定反射镜的入射角保持不变。
10.如权利要求1所述的低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法，其特征在于，该光路b中，激光光束经固定反射镜反射再入射可移动反射镜的入射角保持不变。
全文摘要
本发明涉及一种低惯量光盘驱动装置的激光头读写资料方法,该低惯量光盘驱动装置包括有一旋转指针、光学构件及循迹装置,该光学构件架构于旋转指针上,通过旋转指针的旋转及循迹装置的直线往复运动,传递激光光束往返于盘片与激光头间,该光学构件由一可移动反射镜及一固定反射镜组成读写光路,激光光束先通过固定反射镜反射成水平光束,再经可移动反射镜反射成垂直光束至盘片的一个道上,从光盘盘片反射层反射回来的光束沿原光路返回被激光头所接收,而构成一盘片与激光头静止不动,由旋转指针与循迹装置变换读取位置的光盘驱动器资料读取方式。
文档编号G11B7/08GK1383135SQ0211817
公开日2002年12月4日 申请日期2002年4月23日 优先权日2002年4月23日
发明者后健慈 申请人:盖内蒂克瓦尔有限公司