專利名稱：光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，尤其涉及光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中用以驅(qū)動(dòng)光學(xué)讀取頭沿著光盤(pán)片徑向來(lái)回移動(dòng)以存取數(shù)據(jù)的傳動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
由于高分辨率及大數(shù)據(jù)量?jī)?chǔ)存的需求，光盤(pán)片的記憶容量由數(shù)十MB的CD光盤(pán)片飆升至約5GB的DVD光盤(pán)片，甚至進(jìn)入奈米級(jí)50GB籃光新世代，由于光盤(pán)片的密集度快速增加，相對(duì)地光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器也隨著輕薄短小的流行趨勢(shì)走向小型化，因此需要高精密度的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器才能在光盤(pán)片上精確且有效地存取數(shù)據(jù)。
請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器機(jī)芯10的后視圖。在光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器機(jī)芯10的背面上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)光盤(pán)片的主軸馬達(dá)11(Spindle Motor)，沿主軸馬達(dá)徑向兩側(cè)設(shè)有一對(duì)平行的主導(dǎo)桿12及副導(dǎo)桿13，光學(xué)讀取頭14(Optical Pick-up Head)的兩端可自由滑動(dòng)地跨置于主導(dǎo)桿12及副導(dǎo)桿13上，靠近主導(dǎo)桿12的一側(cè)，設(shè)有傳動(dòng)馬達(dá)15(Feeding Motor)，該馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)一組齒輪組16以旋轉(zhuǎn)螺桿17，從而驅(qū)動(dòng)與螺桿17結(jié)合的光學(xué)讀取頭14，使光學(xué)讀取頭14在主導(dǎo)桿12及副導(dǎo)桿13上來(lái)回移動(dòng)，以存取數(shù)據(jù)。
由于傳動(dòng)馬達(dá)15為電磁轉(zhuǎn)動(dòng)形式，不僅耗電，且因轉(zhuǎn)動(dòng)慣性不能立即停止定位。同時(shí)，利用機(jī)械式傳動(dòng)的齒輪組16及螺桿17還存在傳動(dòng)噪音及制造誤差，再加上層層傳動(dòng)所累積的組合誤差，使光學(xué)讀取頭14不能正確定位，尤其對(duì)于高密集度的光盤(pán)片更難以精確定位，常需藉助循軌及聚焦等伺服方法加以彌補(bǔ)，這樣一來(lái)，將降低光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的整體效能。雖然有些光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器借助于傳動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪直接帶動(dòng)齒條，以取代前述的螺桿17并簡(jiǎn)化齒輪組16，但傳動(dòng)馬達(dá)15在電磁轉(zhuǎn)動(dòng)特性、機(jī)械式齒輪傳動(dòng)噪音、制造精密度等方面仍不能滿足光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器存取高密集度光盤(pán)片精密度的要求。因此，也有人提出以壓電馬達(dá)傳動(dòng)光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的光學(xué)讀取頭，但碟形的壓電馬達(dá)被裝設(shè)于盒體中，其體積大、構(gòu)造復(fù)雜且成本高，不符合輕薄短小的流行趨勢(shì)，尤其不利于狹小空間的薄型光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，此外，密閉式壓電馬達(dá)不易散熱，高頻振動(dòng)容易使溫度上升，影響對(duì)溫度敏感的壓電馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)精密性。因此，極待對(duì)現(xiàn)有的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器光學(xué)讀取頭的傳動(dòng)裝置進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，借助于簡(jiǎn)化傳動(dòng)裝置的壓電結(jié)構(gòu)有利于小型化并可降低成本。
本發(fā)明另一目的在于提供一種光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其利用高頻率傳動(dòng)裝置的壓電單元可增加傳動(dòng)速度、減小噪音并提高定位的精確性。
本發(fā)明再一目的在于提供一種光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其具有為傳動(dòng)裝置的壓電單元充分散熱的結(jié)構(gòu)，從而可提高穩(wěn)定性。
為了達(dá)到所述發(fā)明目的，本發(fā)明的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置包括與滑動(dòng)地設(shè)于機(jī)芯上的光學(xué)讀取頭連接的推動(dòng)桿；作為撥桿的壓電單元，其一端頂于推動(dòng)桿的粗糙面，另一端形成一圓環(huán)，內(nèi)設(shè)一壓電件，該壓電單元采取開(kāi)放性架構(gòu)，設(shè)于圓環(huán)下側(cè)，依據(jù)撥桿的方向，壓電件橫過(guò)圓環(huán)分別固定于圓環(huán)兩端，圓環(huán)連接一彈性體，彈性體形成一固定環(huán)，該環(huán)被固定于機(jī)芯凸設(shè)的固定塊上；在機(jī)芯中挖設(shè)一通孔的散熱結(jié)構(gòu)，壓電單元橫置于通孔上，并順著壓電單元機(jī)芯的側(cè)緣彎起一道導(dǎo)風(fēng)墻，以引導(dǎo)氣流冷卻壓電單元。
本發(fā)明所提供的壓電單元以撥桿步進(jìn)方式向前或向后推動(dòng)推動(dòng)桿，反應(yīng)相當(dāng)快，脈沖電壓一停止就能立即停止動(dòng)作，故可精確定位。所提供的壓電結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單且體積小、耗電量小、有利于光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器小型化及降低成本，尤其適用于薄型光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。


圖1為現(xiàn)有光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器機(jī)芯的后視圖；圖2為本發(fā)明光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器機(jī)芯的背面立體圖；圖3為本發(fā)明傳動(dòng)裝置的局部放大圖；圖4為本發(fā)明壓電單元的立體圖；圖5為本發(fā)明壓電單元的動(dòng)作示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
20 機(jī)芯21 主軸馬達(dá)22 主導(dǎo)桿 23 副導(dǎo)桿24 光學(xué)讀取頭 25 固定塊26 傳動(dòng)裝置27 推動(dòng)桿271粗糙面 28 通孔29 壓電單元291 撥桿292壓電件 293 彈性體294固定環(huán) 295 圓環(huán)296螺旋彈簧30 導(dǎo)風(fēng)墻31 開(kāi)口A 前推行程B 后推行程具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，通過(guò)這些說(shuō)明可以更加清楚地理解本發(fā)明的所述目的、所采用的技術(shù)方案及其功效。
請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器機(jī)芯20的背面立體圖。如圖所示，本發(fā)明傳動(dòng)裝置所在的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器機(jī)芯20包括主軸馬達(dá)21、主導(dǎo)桿22、副導(dǎo)桿23、光學(xué)讀取頭24，固定塊25及傳動(dòng)裝置26。在機(jī)芯20上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)光盤(pán)片的主軸馬達(dá)21，沿著主軸馬達(dá)21徑向兩側(cè)設(shè)有一對(duì)平行的主導(dǎo)桿22及副導(dǎo)桿23，光學(xué)讀取頭24的兩端自由滑動(dòng)地跨置于主導(dǎo)桿22及副導(dǎo)桿23上，并在靠近主導(dǎo)桿22的一側(cè)機(jī)芯20凸設(shè)有固定塊25用以固定傳動(dòng)裝置26，傳動(dòng)裝置26驅(qū)動(dòng)光學(xué)讀取頭24在主導(dǎo)桿22及副導(dǎo)桿23上來(lái)回移動(dòng)，以存取數(shù)據(jù)。
如圖3所示，傳動(dòng)裝置26主要包括推動(dòng)桿27及壓電單元29。推動(dòng)桿27連接在光學(xué)讀取頭24套置于主導(dǎo)桿22的一端，推動(dòng)桿27的外側(cè)具有經(jīng)過(guò)硬度強(qiáng)化的粗糙面271，并具有足夠的長(zhǎng)度，帶動(dòng)光學(xué)讀取頭24在主導(dǎo)桿22上從頭至尾來(lái)回移動(dòng)。機(jī)芯20在靠近推動(dòng)桿27處凸設(shè)有固定塊25，固定塊25的附近挖設(shè)通孔28，壓電單元29的一端被固定在固定塊25上，另一端則頂于推動(dòng)桿27的粗糙面271，壓電單元29近中間的主要部位則橫置于通孔28上。此外，機(jī)芯20在靠近推動(dòng)桿27的側(cè)緣處順著壓電單元29彎起一道導(dǎo)風(fēng)墻30，并在靠近壓電單元29的后側(cè)形成開(kāi)口31。
如圖4所示，本發(fā)明的壓電單元29主要包括撥桿291、壓電件292、彈性體293及固定環(huán)294。其中，撥桿291的一端為桿狀，另一端則形成圓環(huán)295，撥桿291在圓環(huán)295的后端緣另固定有彈性體293，彈性體293部分形成螺旋彈簧296，以加強(qiáng)彈力，并形成固定環(huán)294，以作為壓電單元29固定之用。長(zhǎng)條形壓電件292被設(shè)于撥桿291的圓環(huán)下側(cè)，依據(jù)撥桿291桿狀的方向，壓電件292橫過(guò)圓環(huán)分別固定于圓環(huán)兩端，壓電件292例如由陶瓷壓電材料制成，施加電壓時(shí)，壓電件292將發(fā)生形狀變化，借以壓縮圓環(huán)，而導(dǎo)致?lián)軛U291振動(dòng)。因此，本發(fā)明壓電單元29的壓電結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單且體積小、耗電量小、有利于光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器小型化及降低成本，尤其適用于薄型光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
請(qǐng)?jiān)倥浜蠀⒖紙D3，壓電單元29利用螺釘穿過(guò)撥桿291的固定環(huán)294而被固定在固定塊25上，使得撥桿291的桿狀端利用彈性體293彈力頂于推動(dòng)桿27的粗糙面271上。向壓電件292施加電壓時(shí)，如圖5所示，壓電件292將發(fā)生形狀變化而改變長(zhǎng)度，電壓消失時(shí)則恢復(fù)原來(lái)的長(zhǎng)度，使撥桿291的桿狀端產(chǎn)生往復(fù)推拉的行程。所述形狀的變化還隨電壓相位的不同而使推拉行程的方向有所變化，產(chǎn)生前推行程A及后推行程B，此種壓電材料通電壓后所發(fā)生的形狀變化特性是公知的，在此僅用來(lái)對(duì)本發(fā)明運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明，并非是本發(fā)明的區(qū)別特征，因此不予贅述。據(jù)此，只要適當(dāng)控制電壓的脈沖頻率及相位就可有效地控制壓電單元29前推或后推推動(dòng)桿27的次數(shù)，從而可精確地控制推動(dòng)推動(dòng)桿27前進(jìn)或后退的距離。
此外，本發(fā)明壓電單元29的頻率可達(dá)數(shù)萬(wàn)赫茲的超聲波，可快速推動(dòng)推動(dòng)桿27，以驅(qū)動(dòng)光學(xué)讀取頭24在主導(dǎo)桿22及副導(dǎo)桿23上滑動(dòng)至定位，而且此種超高頻率已超過(guò)人耳所能聽(tīng)到的大約在20赫茲至20千赫茲間的聲音頻率，因此，本發(fā)明的壓電單元29可安靜地進(jìn)行傳動(dòng)而無(wú)噪音。另外，對(duì)于傳統(tǒng)磁電式馬達(dá)而言，其轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，不能立即停止定位，而本發(fā)明的壓電單元29是以撥桿步進(jìn)方式向前或向后推動(dòng)推動(dòng)桿27，推動(dòng)桿27不存在慣性，反應(yīng)相當(dāng)快，可在脈沖電壓一停止就立即停止動(dòng)作，所以可達(dá)到精確定位。
然而，壓電單元29所用的壓電材料對(duì)溫度的敏感性相當(dāng)高，溫度的變化可能改變壓電材料的性能，導(dǎo)致影響傳動(dòng)的精確性，而以高頻變化形狀的壓電單元29本身就容易使溫度上升。為維持壓電單元29工作時(shí)對(duì)溫度的穩(wěn)定性，本發(fā)明的壓電單元29采取開(kāi)放性架構(gòu)，直接暴露壓電件292，并利用通孔28及導(dǎo)風(fēng)墻30等散熱結(jié)構(gòu)加以散熱。其中，將壓電件292懸設(shè)于通孔28上，如圖3中箭頭所示，引導(dǎo)光盤(pán)片旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的氣流通過(guò)壓電單元29，同時(shí)借助于機(jī)芯20邊緣的導(dǎo)風(fēng)墻30引導(dǎo)主軸馬達(dá)21轉(zhuǎn)動(dòng)光盤(pán)片的氣流，使之順著導(dǎo)風(fēng)墻30流過(guò)壓電單元29，再由開(kāi)口31流出，從而使壓電單元29充分散熱，以加強(qiáng)精確傳動(dòng)的穩(wěn)定性。
上面對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的描述僅起說(shuō)明的作用，顯然，本發(fā)明不限于這些優(yōu)選實(shí)施方式，在不超出本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的前提下，對(duì)本發(fā)明作出的任何變換均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求所請(qǐng)求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)于機(jī)芯上的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其包括滑動(dòng)地設(shè)于機(jī)芯上的一光學(xué)讀取頭；連接于所述光學(xué)讀取頭的一推動(dòng)桿；一壓電單元，其一端頂于所述推動(dòng)桿，另一端固定于所述機(jī)芯上；及設(shè)于所述機(jī)芯上、引導(dǎo)氣流冷卻所述壓電單元的一散熱結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其中，所述推動(dòng)桿設(shè)有與壓電單元接觸的硬度強(qiáng)化的一粗糙面，該推動(dòng)桿的長(zhǎng)度可帶動(dòng)所述光學(xué)讀取頭來(lái)回移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其中，所述機(jī)芯在接近所述推動(dòng)桿處凸設(shè)有一固定塊，以固定所述壓電單元。
4.如權(quán)利要求1所述的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其中，所述壓電單元包括一撥桿，其一端頂于所述推動(dòng)桿，另一端形成一圓環(huán)，內(nèi)設(shè)一壓電件，所述圓環(huán)連接一彈性體，該彈性體固定于所述機(jī)芯上。
5.如權(quán)利要求4所述的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其中，所述彈性體部分形成一螺旋彈簧。
6.如權(quán)利要求4所述的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其中，所述彈性體形成一固定環(huán)，以將所述壓電單元固定于所述機(jī)芯中。
7.如權(quán)利要求4所述的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其中，所述壓電件為長(zhǎng)條形壓電材料，其設(shè)于所述圓環(huán)下側(cè)，依據(jù)所述撥桿的方向，所述壓電件橫過(guò)所述圓環(huán)分別被固定于所述圓環(huán)兩端。
8.如權(quán)利要求4所述的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其中，所述壓電單元采取開(kāi)放性架構(gòu)，以直接暴露所述壓電件。
9.如權(quán)利要求1所述的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其中，所述散熱結(jié)構(gòu)是在所述機(jī)芯上挖設(shè)的通孔，所述壓電單元橫置于該通孔上。
10.如權(quán)利要求1所述的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其中，所述散熱結(jié)構(gòu)是所述機(jī)芯的側(cè)緣在靠近所述推動(dòng)桿處順著所述壓電單元彎起的一道導(dǎo)風(fēng)墻。
11.如權(quán)利要求10所述的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其中，所述導(dǎo)風(fēng)墻在接近所述壓電單元的后側(cè)形成一開(kāi)口。
全文摘要
一種光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器傳動(dòng)裝置，其包括與滑動(dòng)地設(shè)于機(jī)芯上的光學(xué)讀取頭連接的推動(dòng)桿；作為撥桿的壓電單元，其一端頂于推動(dòng)桿的粗糙面，另一端形成圓環(huán)，內(nèi)設(shè)壓電件，該壓電單元采取開(kāi)放性架構(gòu)，設(shè)于圓環(huán)下側(cè)，沿?fù)軛U方向壓電件橫過(guò)圓環(huán)分別固定于圓環(huán)兩端，圓環(huán)連接彈性體，彈性體形成固定于機(jī)芯凸設(shè)的固定塊上的固定環(huán)；在機(jī)芯上挖設(shè)通孔作為散熱結(jié)構(gòu)，壓電單元橫置于通孔上，并順著壓電單元在機(jī)芯的側(cè)緣彎起一道導(dǎo)風(fēng)墻，以引導(dǎo)氣流冷卻壓電單元。本壓電單元以撥桿步進(jìn)方式向前或向后推動(dòng)推動(dòng)桿，反應(yīng)相當(dāng)快，脈沖電壓一停止就能立即停止動(dòng)作，故可精確定位。壓電結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且體積小、耗電量小、有利于光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器小型化及降低成本，尤其適用于薄型光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
文檔編號(hào)G11B19/20GK101051495SQ20061007400
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者吳仁琛, 郭耀庭 申請(qǐng)人:廣明光電股份有限公司