CN100557698C - 光拾取单元馈送装置、光盘驱动器及移动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种通过旋转具有螺旋槽的引导丝杠而在光盘驱动器中移动光拾取单元的光拾取单元馈送装置，包括：和光拾取单元结合的引导件，包括一个或多个接触部分，该部分和形成在引导丝杠上的螺旋槽啮合并根据引导丝杠的旋转给光拾取单元施加作用力，其中，该作用力移动光拾取单元；以及弹性件，包括使接触部分和螺旋槽弹性啮合的第一弹性部分和迫使接触部分不从螺旋槽脱离的第二弹性部分，其中，第二弹性部分的弹性系数大于第二弹性部分的弹性系数。
Description
技术领域
本发明涉及一种光盘驱动器，更具体地，涉及一种用于光盘驱动器的光拾取单元馈送装置，其用于沿着光盘的径向馈送光拾取单元。
背景技术
通常，光盘驱动器在盘形介质上记录数据并从所述介质上再现数据，所述盘形介质诸如CDs、DVDs等。光盘驱动器包括光拾取单元馈送装置，当相对光盘记录或再现数据时，该馈送装置在光盘的径向上馈送光拾取单元。
通常，光拾取单元馈送装置被旋转电机致动。但是，由于光拾取单元必须沿直线从光盘的一侧移动到光盘的另一侧，电机的旋转运动必须转变为线性运动。通过使用齿条齿轮和小齿轮或引导丝杠执行将旋转运动转变为直线运动的过程。
图1是使用引导丝杠的光拾取单元馈送装置的简要俯视图。参照图1，其上形成有螺旋槽21的引导丝杠20旋转并同时连接到驱动电机50上。引导件30和光拾取单元10结合并包括接触部分31，所述接触部分和引导丝杠20的螺旋槽21结合。卷簧40沿着接触部分31和螺旋槽21结合的方向对引导件30施加弹性力。
根据上述结构，当引导丝杠20旋转时，接触部分31沿着螺旋槽21移动，并因此沿着引导轴60滑动光拾取单元10。
图2示出弹性力和卷簧40的变形位移之间的关系。参照图2，由于弹性力正比于变形位移而增加，所以弹性系数k1、即弹性力的斜率是恒定的。
当卷簧40的变形位移为X1时，弹性力F1被首先施加在接触部分31上。由于旋转引导丝杠20的、驱动电机50的旋转力和电能消耗随着施加到接触部分31上的弹性力F1的增加而增加，所以最好使弹性力F1很小。接下来，当引导丝杠20开始旋转时，接触部分31开始移动并同时和螺旋槽21啮合。此处，当由于光拾取单元10的惯性和光拾取单元10和引导轴60之间的摩擦而产生的反作用力大于弹性力F1时，接触部分31被向光拾取单元10推动。
如果光拾取单元馈送装置已经被使用了很长一段时间，则引导轴60和光拾取单元10之间的接触面被磨损，或者灰尘积累在引导轴60上。这增加了引导轴60和光拾取单元10之间的摩擦，从而进一步增大了接触部分31的反作用力，并且，当反作用力大于预定值F2时，接触部分31和螺旋槽21分开。所以，尽管引导丝杠20旋转，光拾取单元10不能移动预定距离。该现象被称为误馈送(mis-feeding)现象。
反作用力的最大值变为F2＝F1+k1×d，该力维持接触部分31和螺旋槽21之间的啮合，其中，d指代螺旋槽21的深度。因此，弹性力F1的增加可以防止误馈送现象的发生。但是，如上所述的，驱动电机50的电能消耗随着弹力F1的增大而增大。
此外，发生在驱动电机50的旋转过程中的噪声和振动经过引导丝杠20传播给接触部分31。由于卷簧40的吸振能力较弱，卷簧40将噪声和振动向上传送给光拾取单元10，这样会对光盘驱动器的记录/再现性能产生不良的影响。而且，噪声和振动可以劣化光盘驱动器的质量。
发明内容
因此，本发明提供一种光拾取单元馈送装置，其能够防止驱动电机旋转过程中产生的振动和噪声传送给光拾取器并能够减小驱动电机旋转引导丝杠的电能消耗，本发明还提供一种使用该装置的光盘驱动器。
本发明的其他方面和/或优点将部分在随后的说明中提出，并部分地从说明中显然可得或者通过对本发明的实践习得。
根据本发明的第一方面，提供一种光拾取单元馈送装置，其通过旋转具有螺旋槽的引导丝杠而使光拾取单元在光盘驱动器中运动。该光拾取单元馈送装置包括引导件和弹性件。该引导件和光拾取单元结合并包括一个或多个和形成在引导丝杠上的螺旋槽啮合并根据引导丝杠的旋转给光拾取单元施加力的接触部分，其中，所述力移动光拾取单元。弹性件具有和使接触部分和螺旋槽弹性啮合的第一弹性部分和迫使接触部分不从螺旋槽脱离的第二弹性部分。第二弹性部分的弹性系数大于第一弹性部分的弹性系数。
根据本发明的另一方面，提供一种光拾取单元馈送装置，其通过旋转具有螺旋槽的引导丝杠而使光拾取单元在光盘驱动器中运动。该光拾取单元馈送装置包括引导件和弹性件。该引导件和光拾取单元结合并包括一个或多个和形成在引导丝杠上的螺旋槽啮合并根据引导丝杠的旋转给光拾取单元施加力的接触部分，其中，所述力移动光拾取单元。弹性件向螺旋槽推动接触部分。该弹性件为具有良好阻尼特性的粘弹性材料。
根据本发明的又一方面，提供一种包括光拾取单元和光拾取单元馈送装置的光盘驱动器。该光拾取单元靠近并访问旋转的光盘。光拾取单元馈送装置通过旋转具有螺旋槽的引导丝杠而沿着光盘的径向移动光拾取单元。光拾取单元馈送装置包括引导件和弹性件。该引导件和光拾取单元结合并包括一个或多个和形成在引导丝杠上的螺旋槽啮合并根据引导丝杠的旋转给光拾取单元施加力的接触部分，其中，所述力移动光拾取单元。弹性件具有使接触部分和螺旋槽弹性啮合的第一弹性部分和迫使接触部分不从螺旋槽脱离的第二弹性部分。第二弹性部分的弹性系数大于第一弹性部分的弹性系数。
根据本发明的又一方面，提供一种包括光拾取单元和光拾取单元馈送装置的光盘驱动器。该光拾取单元靠近并访问旋转的光盘。光拾取单元馈送装置通过旋转具有螺旋槽的引导丝杠而沿着光盘的径向移动光拾取单元。该光拾取单元馈送装置包括引导件和弹性件。该引导件和光拾取单元结合并包括一个或多个和形成在引导丝杠上的螺旋槽啮合并根据引导丝杠的旋转给光拾取单元施加力的接触部分，其中，所述力移动光拾取单元。弹性件向螺旋槽推动接触部分。该弹性件为具有良好阻尼特性的粘弹性材料。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明优选实施例的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将变得明了和易于理解，附图中：
图1是使用引导丝杠的、根据现有技术的光拾取单元馈送装置的简要俯视图；
图2是示出图1所示卷簧的变形位移和弹性力之间的关系的图表；
图3是根据本发明一个实施例的光盘驱动器的俯视图；
图4是沿着图3中I-I’截取的透视图；
图5是示出图3中的弹性件的变形位移和弹性力之间关系的图表；
图6是图2和图5的比较图表；
图7示出由于图3所示弹性件而产生的对振动和噪声的阻尼效果；
图8是根据本发明另一实施例的弹性件的透视图；
图9是示出图8中的弹性件的变形位移和弹性力之间关系的图表；以及
图10是根据本发明的又一个实施例的弹性件的剖视图。
具体实施方式
现在参照附图详细说明本发明的优选实施例，其示例在附图中示出，其中相似的附图标记通篇指代相似的元件。对实施例的描述是为了参照附图解释本发明。
图3是根据本发明一实施例的光盘驱动器的俯视图，图4是沿着图3中的I-I’线截取的剖视图。参照图3，主轴电机120和光拾取单元130安装在主基110上。主轴电机120旋转光盘。转台121和主轴电机120的旋转轴结合，转台上安置光盘。光拾取单元130沿着旋转光盘的径向移动并包括光学头基140和光学头150，所述光学头150安装在拾取器基140上并将数据记录到光盘的记录面或从该记录面再现数据。
该光拾取单元馈送装置包括引导轴210、引导丝杠220、驱动电机250、引导件230和弹性件240。该引导轴210沿着光盘的径向安装在主基110上并支承光学头基140，以便沿着引导轴210滑动光拾取单元130。引导丝杠220和引导轴210平行，并且在引导丝杠220的外周形成螺旋槽221。驱动电机250旋转引导丝杠220。
引导件230包括：结合部分231，其通过螺钉安装到光学头基140上；至少一个或多个接触部分233，其和引导丝杠220的螺旋槽221啮合；以及，连接部分232，其和结合部分231、接触部分233相连，从而使得接触部分233在光学头基140和引导丝杠220之间移动。本实施例中，接触部分233的数目为两个，以便和引导丝杠220稳定地啮合。优选地，接触部分233倾斜，以便对应于螺旋槽221的倾斜。在具有多于两个接触部分的情况下，优选地，接触部分彼此隔开的距离等于引导丝杠220的螺旋槽221的节距。在本实施例中，连接部分232和结合部分231、接触部分233一起形成单个整体。如图4所示，由于连接部分232从结合部分231延伸，连接部分232的厚度被减小。所以，当接触部分233沿着箭头A移动时，连接部分232柔性弯曲，可采取不同的形状。此处，优选地，引导件230由柔性塑性材料制成。
弹性件240允许接触部分233和螺旋槽221啮合，还迫使接触部分233不能从螺旋槽221分离。例如，弹性件240可以由粘弹性材料制成，例如橡胶。弹性件240包括：体241，其接触光学头基140；以及，至少一个突起242，其从体241伸出并接触接触部分233的后面。在本实施例中，突起242为球面形。但是，可以形成具有不同形状的多个突起，以便调整施加到接触部分233上的弹性力。突起242形成第一弹性部分，对接触部分233施加弹性力，从而使接触部分233和螺旋槽221弹性啮合。体241形成第二弹性部分，提供力以便使接触部分233不从螺旋槽221脱离。
现在描述具有上述结构的弹性件240的操作和效果。
图5是示出图3和图4所示的弹性件240的弹性力和变形位移之间的关系的图表。参照图5，突起242弹性变形的第一弹性部分对应于从零到X3的变形位移值。体241弹性变形的第二弹性部分对应于X3之后的变形位移值。第一弹性部分的弹性系数是K2，且小于第二弹性部分的弹性系数K3。
当完整装配光拾取单元馈送装置时，弹性件240给接触部分233施加弹性力F3。为了减小驱动电机250的电能消耗，优选地，使接触部分233和螺旋槽221啮合的力很小。所以，优选地，突起242弹性变形，变形位移接近或者稍小于X3。
在这种状态下，当驱动电机250旋转引导丝杠220时，接触部分233开始沿着螺旋槽221纵向移动，因此，光拾取单元130开始沿着光盘的径向滑动。
如果光拾取单元馈送装置已经使用了很长时间，引导轴210和光学头基140之间的接触面磨损，或者灰尘积累在引导轴210上，这样会导致引导轴210和光学头基140之间的摩擦增大。这还会进一步增加接触部分233的反作用力。如果反作用力大于弹性力F3，接触部分233被向着光学头基140推动。鉴于此，当变形位移大于X3时，体241开始变形。然后，由弹性件240的第二弹性部分产生的弹力作用在接触部分233上。由于第二弹性部分的弹性系数大于第一弹性部分的弹性系数，当第一和第二弹性部分中发生相同的变形位移时，第二弹性部分产生的弹性力大于第一弹性部分产生的弹性力。参照图5，当变形位移为X4时，如果第二弹性部分不存在，则第一弹性部分延伸到变形位移X4，弹性力应该为F5，该力小于第二弹性部分产生的弹性力F4。所以，通过使第二弹性部分的弹性系数大于第一弹性部分的弹性系数，可以有效地防止接触部分233从螺旋槽221脱离。
图6是图2和5的比较图表。参照图6，当变形位移为X3时，具有弹性系数k1的图1所示的卷簧40的弹力F1大于根据本实施例的弹性件240的弹力F3。而且，当变形位移为X4时，卷簧40的弹性力F2小于弹性件240的弹性力F4。即，根据本实施例的光拾取单元馈送装置的第一弹性部分，驱动电机250所受载荷比传统的光拾取单元馈送装置的小，第二弹性部分给接触部分233施加更大的弹性力，从而防止接触部分233从螺旋槽221脱离。
因此，在该实施例中，如果弹性件240的第一弹性部分的弹性系数较小，第二弹性部分的弹性系数大于第一部分的弹性系数，就可以减小驱动电机250的电能消耗，并且可以有效地防止接触部分233从螺旋槽221脱离。
由于本实施例的弹性件240可以由粘弹性材料制成，因此，弹性件240具有很高的阻尼性能。参照图7，由驱动电机250产生的振动和噪声被弹性件240阻尼，从C1变为C2。所以，可以使光拾取单元130上的振动效果最小化，可以以稳定的方式记录/再现数据。此外，由于噪声减小，光盘驱动器的质量得以提高。
图4中，所述至少一个突起可以不形成在本发明的另一个实施例中，所述体可以向引导丝杠推动接触部分。在这种情况下，通过使用弹性件中的仅一个部分就可以减小振动和噪声，所述弹性件由具有良好阻尼性能的粘弹性材料制成。
图8是本发明另一实施例的弹性件的透视图，图9是示出图8中弹性件的弹性力和变形位移之间的关系的图表。
参照图8，弹性件280由粘弹性材料制成并包括体241和至少一个突起242，该突起从体241突出并接触接触部分233的背面。形成贯通体241的空腔243。通道243形成第三弹性部分，当弹性件280的变形位移达到使接触部分233从螺旋槽221脱离的程度时该通道剧烈变形并除去施加给接触部分233的弹性力。在电机250继续旋转的情况下，尽管光拾取单元130达到引导轴210的两端，由于电机误差，如果接触部分233保持和螺旋槽221啮合，驱动电机250可能过载，或者接触部分233被损坏。因此，在这种情况下，可以通过使用第三弹性部分暂时减小或者除去推动接触部分233的弹性力，以便使接触部分233暂时从螺旋槽221脱开，从而防止接触部分233的损坏和电机250的过热。
在上述实施例中，弹性件由粘弹性材料制成。但是，根据本发明的光拾取单元馈送装置并不限于此。
图10是根据本发明又一个实施例的弹性件的剖视图。参照图10，卷簧300用作弹性件。卷簧300的一端被光学头基140支承，另一端被接触部分233的背面支承。卷簧300具有直径分别为D1和D2的第一部分310和第二部分320。卷簧300的弹性系数和其直径成反比。所以，如果直径D1大于直径D2，第一弹性部分310的弹性系数小于第二弹性部分320的弹性系数。在这种结构中，可以得到图5所示的弹簧的弹力和变形位移之间的关系。所以，在初始变形位移X3阶段，第一弹性部分310在变形时给接触部分233施加一个很小的力，这样，驱动电机250的负载很小，减小了驱动电机250的电能消耗。此外，如果变形位移超过X3，第二弹性部分320在变形时给接触部分233施加一个较大的力，从而有效地防止接触部分233从螺旋槽221脱离。
如上所述，根据本发明实施例的光拾取单元馈送装置以及使用该装置的光盘驱动器可以实现以下效果：
由于通过使用第一弹性部分给接触部分施加很小的力，可以减小驱动电机的电能消耗。
而且，由于第二弹性部分的弹性系数大于第一弹性部分的弹性系数，可以有效地防止接触部分从螺旋槽脱离。
此外，当由于控制误差而使光拾取单元异常工作时，施加给接触部分的弹性力可以被减小或者除去。所以，可以防止驱动电机的过热和接触部分的损坏。
再有，通过使用粘弹性材料作为弹性件，可以阻尼或者除去由于驱动电机而产生的振动。所以，可以使光拾取单元上的振动效果最小化，从而提高光盘驱动器的质量。
尽管示出并且描述了本发明的若干实施例，但是本领域技术人员应该认识到，在不背离本发明的精神与范围的前提下，可以对所述实施例进行各种改变和变形，本发明的保护范围由权利要求书及其等价物界定。
Claims (17)
1、一种通过旋转具有螺旋槽的引导丝杠而在光盘驱动器中移动光拾取单元的光拾取单元馈送装置，包括：
和光拾取单元结合的引导件，包括：
一个或多个接触部分，该部分和形成在引导丝杠上的螺旋槽啮合并根据引导丝杠的旋转给光拾取单元施加作用力，其中，该作用力移动光拾取单元；以及
弹性件，包括使接触部分和螺旋槽弹性啮合的第一弹性部分和迫使接触部分不从螺旋槽脱离的第二弹性部分，所述第二弹性部分支撑所述第一弹性部分，
其中，第二弹性部分的弹性系数大于第一弹性部分的弹性系数。
2、如权利要求1所述的光拾取单元馈送装置，其中，所述弹性件包括：
形成第二弹性部分的体；以及
至少一个形成第一弹性部分的、从上述体突出的突起。
3、如权利要求2所述的光拾取单元馈送装置，其中，所述弹性件由具有阻尼性能的粘弹性材料制成。
4、如权利要求1所述的光拾取单元馈送装置，其中，所述弹性件还包括第三弹性部分，该第三弹性部分支撑所述第二弹性部分；
其中，当弹性件第二弹性部分中的变形位移使接触部分从螺旋槽脱离时，弹性力被减小。
5、如权利要求4所述的光拾取单元馈送装置，其中，所述弹性件包括：
形成第二弹性部分的体；
至少一个形成第一弹性部分的、从上述体突出的突起；以及
至少一个在体中形成第三弹性部分的空腔。
6、如权利要求5所述的光拾取单元馈送装置，其中，所述弹性件为具有阻尼性能的粘弹性材料。
7、如权利要求1所述的光拾取单元馈送装置，其中，所述弹性件为卷簧，第一和第二弹性部分具有不同的直径，且卷簧的弹性系数和其直径成反比。
8、如权利要求7所述的光拾取单元馈送装置，其中，所述第一弹性部分的直径大于第二弹性部分的直径。
9、一种通过旋转具有螺旋槽的引导丝杠而在光盘驱动器中移动光拾取单元的光拾取单元馈送装置，包括：
和光拾取单元结合的引导件，包括：
一个或多个接触部分，该部分和形成在引导丝杠上的螺旋槽啮合并根据引导丝杠的旋转给光拾取单元施加作用力，其中，该作用力移动光拾取单元；以及
向螺旋槽推动接触部分的弹性件，
其中，该弹性件为具有良好阻尼性能的粘弹性材料。
10、一种光盘驱动器，包括：
可以靠近并访问旋转光盘的光拾取单元；以及
通过旋转具有螺旋槽的引导丝杠而沿着光盘径向移动光拾取单元的光拾取单元馈送装置，其中，该光拾取单元馈送装置包括：
和光拾取单元结合的引导件，包括：
一个或多个接触部分，该部分和形成在引导丝杠上的螺旋槽啮合并根据引导丝杠的旋转给光拾取单元施加作用力，其中，该作用力移动光拾取单元；以及
弹性件，包括使接触部分和螺旋槽弹性啮合的第一弹性部分和迫使接触部分不从螺旋槽脱离的第二弹性部分，所述第二弹性部分支撑所述第一弹性部分，
其中，第二弹性部分的弹性系数大于第一弹性部分的弹性系数。
11、如权利要求10所述的光盘驱动器，其中，所述弹性件包括：
形成第二弹性部分的体；以及
至少一个形成第一弹性部分的、从上述体突出的突起。
12、如权利要求11所述的光盘驱动器，其中，所述弹性件为具有良好阻尼性能的粘弹性材料。
13、如权利要求10所述的光盘驱动器，其中，所述弹性件还包括第三弹性部分，该第三弹性部分支撑所述第二弹性部分，当弹性件的第二弹性部分中的变形位移使接触部分从螺旋槽脱离时，弹性力被减小。
14、如权利要求13所述的光盘驱动器，其中，所述弹性件包括：
形成第二弹性部分的体；
至少一个形成第一弹性部分、从上述体突出的突起；以及
至少一个在上述体中形成第三弹性部分的空腔。
15、如权利要求14所述的光盘驱动器，其中，所述弹性件为具有良好阻尼性能的粘弹性材料。
16、一种光盘驱动器，包括：
可以靠近并访问旋转光盘的光拾取单元；以及
通过旋转具有螺旋槽的引导丝杠而沿着光盘径向移动光拾取单元的光拾取单元馈送装置，其中，该光拾取单元馈送装置包括：
和光拾取单元结合的引导件，包括：
一个或多个接触部分，该部分和形成在引导丝杠上的螺旋槽啮合并根据引导丝杠的旋转给光拾取单元施加作用力，其中，该作用力移动光拾取单元；以及
向螺旋槽推动接触部分的弹性件，
其中，该弹性件由具有良好阻尼性能的粘弹性材料制成。
17、一种通过旋转具有螺旋槽的圆柱形件而在光盘驱动器中移动光拾取单元的方法，该方法包括：
在一个或多个与形成在圆柱形件上的螺旋槽啮合的接触部分上施加弹性力；以及
在相反方向上旋转圆柱形件；
其中，通过包括第一弹性部分和第二弹性部分的弹性件提供弹性力，第一弹性部分使接触部分和螺旋槽弹性啮合，而第二弹性部分迫使接触部分不从螺旋槽脱离，第二弹性部分支撑第一弹性部分，第二弹性部分的弹性系数大于第一弹性部分的弹性系数。
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