光轴调整方法

文档序号:6763708阅读:729来源:国知局

专利名称::光轴调整方法
技术领域
:本发明有关一种光轴调整方法,且特别有关一种可以自动对于个别光驱的光轴偏差进行调整的光轴调整方法。
背景技术
:一般而言,光驱在读取光盘片数据时,光学读写头传回的射频(RF)信号抖动(jitter)的大小与读取错误率(errorrate)成正比,当抖动量大时,错误率也随之增大,严重时甚至会导致读取失败。如果激光光经光盘片反射回光学读写头的光学品质越佳,则射频信号抖动亦可随之抑制,而提升光学品质的其中一项手段即为使光学读写头的光轴(读写投射出的激光光路)尽量垂直于光盘片表面,使得激光光在反射过程中减少散射及折射损失。因此,光驱中常有光轴调整机构的设计,个别对每台机台调整光盘片旋转盘(turntable)或导杆(guidebar)所形成的平面,以补偿机构组合误差及光学读写头的光轴偏差;特别是对DVD光驱而言,光轴误差对射频信号抖动的影响,较一般CD光驱更加明显,故光轴调整机构几乎成为DVD光驱的标准配备之一。一种现有的光轴调整机制是利用两个分别置于旋转盘与导杆的反射块来进行相关量测作业。其中,置放于导杆上的反射块是用来仿真光学读写头的光轴偏移量。然而,由于光学读写头分别定位于最近与最远离旋转盘的内圈与外圈位置时的光轴偏移量可能不尽相同,因此,若依据现有技术仅利用两个反射块来对于光轴进行调整,将无法精确地仿真光学读取头于最内与最外位置的情况,亦无法达成精确与最佳的光轴调整效果。此外,现有的光轴调整机构皆为以人工方式来进行调整,故常会因作业人员的调整疏失而造成光驱调整不良。再者,现有的光轴调整机构仅能就光驱机构尺寸进行调整,而无法就光驱的整体真实状况进行调整,故同样会造成光驱调整不良。
发明内容有鉴于此,本发明的主要目的为提供一种可以自动对于个别光驱的光轴偏差进行调整的光轴调整方法,从而增进光驱的读片率。为了达成本发明的上述目的,可借由本发明所提供的光轴调整方法来达成。依据本发明的光轴调整方法是适用于一光驱。光驱具有包括一光学读写头、一旋转盘以及一导杆组的一进给组件总成,其中光学读写头是滑动于导杆组之上并定位于一第一位置与一第二位置之间。首先,提供一第一反射块,设置于进给组件总成的导杆组之上,是用以仿真光学读写头定位于第一位置上的光轴偏移量、提供一第二反射块,设置于进给组件总成的导杆组之上,用以仿真光学读写头定位于第二位置上的光轴偏移量、且提供一第三反射块,设置于进给组件总成的旋转盘之上,用以模拟旋转盘承载并转动一光盘片时,光盘片对于光学读写头的光轴偏移量。然后,分别输出光线至第一反射块、第二反射块以及第三反射块之上,并分别接收自第一反射块、第二反射块与第三反射块反射的光线,以得到分别相应第一反射块、第二反射块与第三反射块的光轴偏移信息。之后,依据相应第一反射块、第二反射块与第三反射块的光轴偏移信息计算光驱的光轴偏移量,且依据光轴偏移量自动调整导杆组对于光学读写头的相对水平位置。本发明方法还包括通过一条形码扫描仪接收光学读写头的一原始光轴偏移量,且依据原始光轴偏移量与相应第一反射块、第二反射块与第三反射块的光轴偏移信息计算光驱的光轴偏移量。其中,第一位置是位于进给组件总成中远离旋转盘处,且第二位置是位于进给组件总成中邻接旋转盘处。为使本发明之上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图进行详细说明。图1是显示一光驱的进给组件总成的平面示意图;图2是显示本发明的光轴调整系统的平面示意图;图3是显示本发明的光轴调整系统的承载座及固定座承载及固定光驱的进给组件总成的示意图;图4是显示本发明的光轴调整系统的承载座及固定座的侧视示意图;图5A是显示本发明的光轴调整系统的第一反射块的俯视示意图;图5B是显示根据图5A的侧视示意图;图6A是显示本发明的光轴调整系统的第二反射块的俯视示意图;图6B是显示根据图6A的侧视示意图;图7A是显示本发明的光轴调整系统的第三反射块的俯视示意图;图7B是显示根据图7A的A-A剖面示意图;图8是显示本发明的光轴调整系统的第一反射块定位于进给组件总成中的示意图;图9是显示本发明的光轴调整系统的第二反射块定位于进给组件总成中的示意图;图10是显示本发明的光轴调整系统的第三反射块定位于光驱的进给组件总成的旋转盘上的示意图;图11为一流程图是显示依据本发明的光轴调整方法的操作流程;以及图12显示一机构状态示意图,用以说明反射块的平面法向量。具体实施例方式请参阅图1,一光驱的进给组件总成1主要是由一光学读写头11、一旋转盘12、一导杆组13以及三个调整螺丝14a、14b、14c所构成,其中,导杆组13又可包含一主导杆13a以及一副导杆13b,并且主导杆13a是相对于副导杆13b。旋转盘12是用来承载并转动一光盘片。如图1所示,光学读写头11同时滑动于主导杆13a以及副导杆13b之上,并且是定位于一第一位置I与一第二位置II之间,以读取光盘片上的数据。更详细的来说,第一位置I是位于进给组件总成1中远离旋转盘12处,而第二位置II则是位于进给组件总成1中邻接旋转盘12处。至于调整螺丝14a、14b、14c则是用来调整导杆组13(主导杆13a以及副导杆13b)对于光学读写头11的相对水平位置。请参阅图2,光轴调整系统100包括有一承载座110、一固定座120、一光学组件130、一影像分析装置140、一自动调整装置150、一显示器160、一计算机170以及一条形码扫描仪180。光轴调整系统100可用以实施本发明的光轴调整方法,其操作将于后说明。请配合参阅图3及图4,承载座110是用来承载进给组件总成1,而固定座120是设置于承载座110及进给组件总成1之上,以将进给组件总成1固定于承载座110之上。此外,在固定座120之上还具有复数个固定杆121,固定杆121是用来抵接固定进给组件总成1。仍如图2所示,光学组件130是设置于承载座110及固定座120之上方,并且其主要是由一激光光源(未显示)以及一CCD(电荷耦合装置,未显示)所组成。光学组件130是借由其激光光源来输出光线,并以其CCD来接收光线或影像。仍如图2所示,影像分析装置140电性连接于光学组件130,显示器160电性连接于影像分析装置140,以及计算机170电性连接于影像分析装置140与自动调整装置150。此外,自动调整装置150还包括有三个步进马达151以及三个抵推杆152(在图2中仅能显示两个步进马达151以及两个抵推杆152),并且每一个步进马达151皆是连接于每一个对应的抵推杆152。至于条形码扫描仪180则是电性连接于计算机170。特别是,本发明的光轴调整系统100还包括有一第一反射块210、一第二反射块220以及一第三反射块230。同时,第一反射块210、第二反射块220以及第三反射块230分别具有至少一镜面的表面。如图1、图5A、图5B以及图8所示,第一反射块210是设置于进给组件总成1的导杆组13之上,其用来仿真光学读写头11定位于第一位置I上的光轴偏移量。更具体说,第一反射块210具有一第一端211、一第二端212以及一第三端213,当第一反射块210仿真光学读写头11定位于第一位置I上时,其第一端211以及第二端212是位于进给组件总成1的主导杆13a之上,而其第三端213是位于进给组件总成1的副导杆13b之上。特别是,第一反射块210的第一端211与第三端213是位于进给组件总成1中的第一位置I上,而其第二端212是位于第二位置II上。如图1、图6A、图6B以及图9所示,第二反射块220设置于进给组件总成1的导杆组13之上,其是用来仿真光学读写头11定位于第二位置II上的光轴偏移量。更具体说,第二反射块220具有一第四端221、一第五端222以及一第六端223,当第二反射块220仿真光学读写头11定位于第二位置II上时,其第四端221以及第五端222是位于进给组件总成1的主导杆13a之上,而其第六端223是位于进给组件总成1的副导杆13b之上。特别是,第二反射块220的第四端221是位于进给组件总成1中的第一位置I上,而其第五端222与第六端223是位于第二位置II上。如图1、图7A、图7B以及图10所示,第三反射块230具有一圆形的形状,其设置于进给组件总成1的旋转盘12上,第三反射块230可用来模拟旋转盘12承载并转动一光盘片时,该光盘片对于光学读写头11的光轴偏移量。接下来将说明本发明的光轴调整系统100调整光驱光轴偏差的方式。图11为一流程图,是显示依据本发明的光轴调整方法的操作流程。在进行光驱的调整之前,先将光驱的进给组件总成1放置于承载座110之上,然后再将固定座120设置于进给组件总成1之上,接着,再以固定座120上的固定杆121来抵接进给组件总成1的导杆组13(主导杆13a以及副导杆13b),使得进给组件总成1固定于承载座110之上。此外,自动调整装置150的三个抵推杆152是抵接于进给组件总成1的调整螺丝14a、14b、14c(或主导杆13a及副导杆13b)。接着,如步骤S111,以条形码扫描仪180来扫描读取进给组件总成1的光学读写头11的原始光轴偏移量,并将其原始光轴偏移量数据传送至计算机170中。值得注意的是,每个光学读写头11在制造时都会具有一个别的原始光轴偏移量,且制造商都可以提供此信息,在本实施例中原始光轴偏移量可以通过条形码扫描仪180来扫描事先建立的条形码来接收,但并不限定于此,原始光轴偏移量亦可事先建立于计算机170中。接着,如步骤S112,将第一反射块210设置于进给组件总成1的导杆组13之上,此时,第一反射块210的镜面表面是朝向光学组件130(如图2所示),并以光学组件130的激光光源输出光线至第一反射块210的镜面表面上,再以光学组件130的CCD接收自第一反射块210的镜面表面所反射的光线(光学影像),以得到相应的光轴偏移信息。接着,经由影像分析装置140的分析与计算,即可得到仿真的光学读写头11定位于第一位置I上的光轴偏移量,同时,影像分析装置140会将所分析得到的光轴偏移量数据传送至计算机170中以及显示器160上。接着,如步骤S113,将第二反射块220设置于进给组件总成1的导杆组13之上,此时,第二反射块220的镜面表面是朝向光学组件130(如图2所示)。同样地,以光学组件130的激光光源输出光线至第二反射块220的镜面表面上,再以光学组件130的CCD接收自第二反射块220的镜面表面所反射的光线(光学影像),以得到相应的光轴偏移信息。接着,经由影像分析装置140的分析与计算,即可得到仿真的光学读写头11定位于第二位置II上的光轴偏移量,同时,影像分析装置140会将所分析得到的光轴偏移量数据传送至计算机170中以及显示器160上。接着,如步骤S114,将第三反射块230设置于进给组件总成1的旋转盘12之上,并通电使旋转盘12产生旋转。然后,以光学组件130的激光光源输出光线至转动的第三反射块230的镜面表面上,再以光学组件130的CCD接收自转动的第三反射块230的镜面表面所反射的光线(光学影像),以得到相应的光轴偏移信息。接着,经由影像分析装置140的分析与计算,即可得到模拟的旋转盘12承载并转动一光盘片时,该光盘片对于光学读写头11的光轴偏移量,同时,影像分析装置140会将所分析得到的光轴偏移量数据传送至计算机170中以及显示器160上。之后,如步骤S115,依据相应第一反射块210、第二反射块220与第三反射块230的光轴偏移量与光学读写头11的原始光轴偏移量,即可判断出进给组件总成1的导杆组13(主导杆13a以及副导杆13b)对于光学读写头11的相对水平位置,进而可决定其相对水平位置的调整值,以期使光学读写头11所发射出的激光光能与光盘片表面垂直。当计算出调整值之后,计算机170可输出一信号至自动调整装置150中,以驱使其步进马达151运转一特定步数或角度,此时,连接于步进马达151的抵推杆152即会随之上升或下降,而可转动进给组件总成1的调整螺丝14a、14b或14c,进而达成进给组件总成1的光轴调整目的。值得注意的是,上述的计算机170亦可输出信号来同时驱使三个步进马达151各自运转一特定步数或角度,以使三个抵推杆152同时转动调整螺丝14a、14b及14c来达成进给组件总成1的光轴调整目的。图12显示一机构状态示意图,用以说明反射块的平面法向量。如图所示,A、B、C三点为光学读写头11的平面决定点,其构成之平面法向量为n→=s→1×s→2.]]>其中,s→1=(-l2,l3,b),]]>s→2=(-l1,0,a),]]>且a为A、B点的高度;b为C点的高度。因此,n→=s→1×s→2=i→j→k→-l2l3b-l10a]]>=(al3)i→+(al2-bl1)j→+(l1l3)k→]]>=(al1)i→+(al2-bl1l1l3)j→+k→]]>假设由垂直仪读出帽盖之平面法向量为(仿真盘片)n→d=(Xd)i→+(Yd)j→+(Zd)k→,Zd=1,]]>且光学读取头之原始光轴偏移量为n→p=(Xp)i→+(Yp)j→+(Zp)k→,Zp=1.]]>由于光驱的最佳化条件为光学读取头发射之雷射光与盘片垂直,因此,所需调整之法向量等于帽盖的平面法向量减去光学读取头机构平面法向量与光学读取头之原始光轴偏移量,如下公式(1)所示。(Xd-al1-Xp)i→+(Yd-al2-bl1l1l3-Yp)j→+k→---(1)]]>因此,本发明可以依据公式(1)决定所需调整之法向量。此外,在本发明实施例中由于系使用3个调整点进行调整,其分别相应步进马达所需之调整步数如下iM1step=((pAo-pTarget_X)×(pL1/pTrm))/pTD2S;iM2step=(pBui-((pBuo-pBui)/(pL2o-pL2i))×pLio)/pTD2S;以及iM3step=(pBuo-((pBuo-pBui)/(pL2o-pL2i))×pLoo)/pTD2S;其中,pBui=(pAm-pTarget_X)×(pL2i/pTrm)+(pTarget_Y-pBm)×(pL3/pTrm)pBuo=(pAo-pTarget_X)×(pL2o/pTrm)+(pTarget_Y-pBo)×(pL3/pTrm)其中,iM1step为主轴调整点调整步数、iM2step为副轴内圈调整点调整步数、iM3step为副轴外圈调整点调整步数,且pTarget_X为X轴帽盖反射点减原始光轴偏移量、pTarget_Y为Y轴帽盖反射点减原始光轴偏移量、pAm为内图反射块反射点X轴坐标、pBm为内圈反射块反射点Y轴坐标、pAo为外圈反射块反射点X轴坐标、pBo为外圈反射块反射点Y轴坐标,且pTD2S与pTrm为转换常数,pTD2S=(0.45/5000);pTrm=(180×60)/3.1415916,pL1,pL2i,pL2o,pL3,pLio,pLoo为常数,pL1=62.3,pL2i=14.72,pL2o=50.70,pL3=45.00,pLio=5.38,pLoo=6.20。值得注意的是,上述常数仅是一实例,对于不同的构件尺寸亦可进行相应的调整。另一方面,为了避免调整时造成螺丝的损坏,因此,本发明方法可以内定一既定步数,且光轴偏移量大于此既定步数时,则先将导杆组对于光学读写头的相对水平位置调整此既定步数,再重复步骤S112至S115的操作。此外,必须注意的是,本发明方法亦可当步骤S112至S115的操作重复一既定次数之后且光轴调整并未完成时,停止光轴调整的行为,避免多次的调整造成相关构件的损坏。因此,借由本发明所提供的光轴调整方法,可以依据于不同位置的反射信息综合判断整体光轴的偏移情况,进而自动调整光轴,从而增进光驱的读片率。本发明的方法与系统,或特定型态或其部份,可以以程序代码的型态包含于实体媒体,如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其它机器可读取(如计算机可读取)储存媒体,其中,当程序代码被机器,如计算机加载且执行时,此机器变成用以参与本发明的装置。本发明的方法与装置也可以以程序代码型态通过一些传送媒体,如电线或电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送,其中,当程序代码被机器,如计算机接收、加载且执行时,此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理器实作时,程序代码结合处理器提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而其并非用以限定本发明,任何熟悉本技术的人员在不脱离本发明的精神和范围内,当可作出种种的等效的改变或替换,因此本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。权利要求1.一种光轴调整方法,用于一光驱,其中该光驱具有至少包括一光学读写头、一旋转盘以及一导杆组的一进给组件总成,其中该光学读写头是滑动于该导杆组之上并定位于一第一位置与一第二位置之间,该方法包括下列步骤(a)提供一第一反射块,设置于该进给组件总成的该导杆组之上,用以仿真该光学读写头定位于该第一位置上的光轴偏移量;(b)提供一第二反射块,设置于该进给组件总成的该导杆组之上,用以仿真该光学读写头定位于该第二位置上的光轴偏移量;(c)提供一第三反射块,设置于该进给组件总成的该旋转盘之上,用以模拟该旋转盘承载并转动一光盘片时,该光盘片对于该光学读写头的光轴偏移量;(d)分别输出光线至该第一反射块、该第二反射块以及该第三反射块之上,并分别接收自该第一反射块、该第二反射块与该第三反射块反射的光线,以得到分别相应该第一反射块、该第二反射块与该第三反射块的光轴偏移信息;(e)依据相应该第一反射块、该第二反射块与该第三反射块的光轴偏移信息分别计算相应的光轴偏移量;以及(f)依据该光轴偏移量计算一调整值,并依据该调整值自动调整该导杆组对于该光学读写头的相对水平位置。2.如权利要求1所述的光轴调整方法,其特征在于还包括接收该光学读写头的一原始光轴偏移量。3.如权利要求2所述的光轴调整方法,其特征在于还包括依据该原始光轴偏移量与相应该第一反射块、该第二反射块与该第三反射块的光轴偏移信息计算该光驱的光轴偏移量。4.如权利要求2所述的光轴调整方法,其特征在于该原始光轴偏移量是通过一条形码扫描仪读取。5.如权利要求1所述的光轴调整方法,其特征在于该第一位置是位于该进给组件总成中远离该旋转盘处,且该第二位置是位于该进给组件,总成中邻接该旋转盘处。6.如权利要求5所述的光轴调整方法,其特征在于该导杆组还具有一主导杆以及一副导杆,该主导杆是相对于该副导杆,该光学读写头是滑动于该主导杆以及该副导杆之上,以及该自动调整装置是同时抵接于该主导杆以及该副导杆。7.如权利要求6所述的光轴调整方法,其特征在于该第一反射块还具有一第一端、一第二端以及一第三端,当该第一反射块仿真该光学读写头定位于该第一位置上时,该第一端以及该第二端是位于该主导杆之上,该第三端是位于该副导杆之上,该第一端与该第三端是位于该第一位置上,以及该第二端是位于该第二位置上。8.如权利要求6所述的光轴调整方法,其特征在于,该第二反射块还具有一第四端、一第五端以及一第六端,当该第二反射块仿真该光学读写头定位于该第二位置上时,该第四端以及该第五端是位于该主导杆之上,该第六端是位于该副导杆之上,该第四端是位于该第一位置上,以及该第五端与该第六端是位于该第二位置上。9.如权利要求1所述的光轴调整方法,其特征在于还包括通过一步进马达与至少一抵推杆依据该光轴偏移量自动调整该导杆组对于该光学读写头的相对水平位置,其中该步进马达是连接于该抵推杆,该抵推杆是抵接于该进给组件总成的该导杆组,且该导杆组具有至少一调整螺丝,该抵推杆抵接于该调整螺丝。10.如权利要求9所述的光轴调整方法,其特征在于还包括当该光轴偏移量大于一既定步数时,则先依据该既定步数调整该导杆组对于该光学读写头的相对水平位置,以及重复(d)-(f)的操作。全文摘要一种光轴调整方法,首先,分别输出光线至第一反射块、第二反射块以及第三反射块之上,并分别接收相应反射的光线,以得到分别相应的光轴偏移信息,其中,第一反射块、第二反射块与第三反射块是分别仿真光学读写头定位于外圈、内圈与旋转盘承载的光轴偏移量。之后,依据光轴偏移信息计算光驱的光轴偏移量,且依据光轴偏移量自动调整导杆组对于光学读写头的相对水平位置。文档编号G11B7/09GK1737920SQ20041006422公开日2006年2月22日申请日期2004年8月18日优先权日2004年8月18日发明者欧德权,郭国龙,黄导文,李懿杰申请人:华硕电脑股份有限公司
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