Устройство оптической записи/воспроизведения с приводом типа поворотного рычага

 

Изобретение относится к устройству оптической записи/воспроизведения для записи информации и воспроизведения информации с носителя оптической записи и, в частности, к устройству оптической записи/воспроизведения с приводом типа поворотного рычага. Поворотный узел включает в себя держатель, на котором установлены источник освещения, средство изменения оптического пути и фотоприемник. А также узел содержит множество выступающих из держателя поворотных рычагов, подвеску и установленный на другом конце подвески башмак-ползун, в который вставлен объектив. Между основанием и держателем помещается средство опоры, состоящее из опорного выступа, поворотного подшипника, корпуса опоры, обеспечивающее опору для поворотного узла с центровкой относительно одной точки шарнира на основании. Средство магнитного привода, входящее в состав поворотного узла, служит для обеспечения его возвратно-поступательного вращения, содержит узел катушки, узел ярма магнита, магниты. Данная конструкция позволяет уменьшить время доступа к носителю информации, упростить конструкцию привода, уменьшить оптические потери при записи/воспроизведении. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройству оптической записи/воспроизведения для записи информации и воспроизведения информации с носителя оптической записи и, в частности, к устройству оптической записи/воспроизведения с приводом в виде поворотного рычага.

В устройстве оптической записи/воспроизведения в качестве носителя оптической записи обычно используют оптический диск, на котором информация может быть записана с обеих его сторон, или же для того, чтобы увеличить емкости его памяти, - множество оптических дисков, отделенных друг от друга, у которых соответствующие центры вращения расположены на той же самой оси. Запись и воспроизведение информации осуществляют, используя устройство оптического считывания. В зависимости от типа привода устройства оптической записи/воспроизведения подразделяют на устройства с приводом в виде каретки и устройства с приводом типа поворотного рычага.

В устройстве с приводом типа каретки устройство оптического считывания устанавливают на основании так, чтобы оно имело возможность непосредственно осуществлять передачу оптического пучка. Устройство оптического считывания перемещают в радиальном направлении оптического диска посредством заданного средства привода.

В устройстве с приводом типа поворотного рычага передачу светового пятна, сформированного на оптическом диске, осуществляют при помощи устройства оптического считывания, используя вращение поворотного рычага, установленного на основании так, чтобы он был способен вращаться. Устройство с приводом типа поворотного рычага имеет преимущество по сравнению с устройством с приводом типа каретки, заключающееся в уменьшении времени доступа, осуществляя определение положения светового пятна, сфокусированного на оптическом диске, путем вращения поворотного рычага, имеющего центровку относительно одной точки шарнира. Между тем, в устройстве с приводом типа поворотного рычага большинство оптических элементов устройства оптического считывания установлены неподвижно на основании, а такие оптические элементы, как объектив, служащий для фокусировки света на поверхности носителя записываемой информации, размещают на поворотном рычаге. Таким образом, устройство оптической записи/воспроизведения имеет сложную конструкцию и компоновку, и конструктивно имеет большую оптическую длину пути. Поэтому для привода типа поворотного рычага возникает проблема, заключающаяся в возрастании оптических потерь.

Для решения вышеуказанной проблемы предложено настоящее изобретение, основной задачей которого является создание устройства оптической записи/воспроизведения с приводом типа поворотного рычага, в котором количество оптических узлов уменьшено путем установки всех оптических элементов устройства оптического считывания в поворотном узле, а конструкция опоры усовершенствована таким образом, что поворотный узел легко закрепляется на основании и отсоединяется от него.

Таким образом, для решения вышеуказанной задачи предложено устройство оптической записи/воспроизведения, включающее в себя основание, по крайней мере, один оптический диск, установленный на основании и имеющий возможность вращения, обе стороны которого являются поверхностями носителя записываемой информации, множество устройств оптического считывания, каждое из которых включает в себя источник света, излучающий свет, средство изменения оптического пути, установленное на пути оптического пучка между источником света и каждой поверхностью носителя записываемой информации, для изменения пути прохождения света, объектив, расположенный между средством изменения оптического пути и поверхностью носителя записываемой информации, для фокусировки падающего света на поверхности носителя записываемой информации, и фотоприемник, воспринимающий отраженный от поверхности носителя записываемой информации свет, который попадает на него, пройдя через объектив и средство изменения оптического пути, поворотный узел, включающий в себя держатель, на котором установлены источник освещения, средство изменения оптического пути и фотоприемник, множество выступающих из держателя поворотных рычагов, подвеску, один конец которой закреплен на поверхности, которая у каждого поворотного рычага обращена к поверхности носителя записываемой информации, обеспечивающую упругое смещение другого конца, и установленный на другом конце подвески башмак-ползун, который соприкасается с поверхностью носителя записываемой информации посредством упругого смещения подвески и в который вставлен объектив, средство опоры, размещенное между основанием и держателем, обеспечивающее опору для возвратно-поступательного вращения поворотного узла с центровкой относительно одной точки шарнира на основании, и средство магнитного привода для обеспечения возвратно-поступательного вращения поворотного узла.

Вышеуказанная задача и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными при подробном описании предпочтительного варианта его осуществления со ссылкой на приложенные чертежи, на которых: на фиг. 1 показан вертикальный разрез части устройства оптической записи/воспроизведения с приводом типа поворотного рычага, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения; фиг. 2 представляет собой вид сверху части устройства оптической записи/воспроизведения с приводом типа поворотного рычага согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 3 показан вид в перспективе оптической схемы устройства оптического считывания в устройстве оптической записи/воспроизведения с приводом типа поворотного рычага, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 4 показан вид в разрезе части устройства оптической записи/воспроизведения с приводом типа поворотного рычага согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения; и на фиг. 5 показан вид в разрезе части устройства оптической записи/воспроизведения с приводом типа поворотного рычага согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Со ссылкой на чертежи фиг. 1 - фиг. 3 устройство оптической записи/воспроизведения согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя основание 10, оптический диск 20, который установлен на основании 10 и способен вращаться, и имеет на каждой из своих сторон поверхности 20а и 20b носителя записываемой информации, устройства оптического считывания для записи информации и воспроизведения информации посредством облучения светом поверхностей 20а и 20b носителя записываемой информации, поворотный узел 50, на котором установлены устройства оптического считывания, узел 60 опоры для обеспечения опоры при возвратно-поступательном вращении поворотного узла 50, и устройства 70 магнитного привода для приведения в движение поворотного узла 50.

Оптический диск 20 закреплен на шпинделе двигателя 11, установленного на основании 10, и вращается относительно основания 10.

Устройство оптического считывания включает в себя первое и второе устройства 30 и 40 оптического считывания для записи информации соответственно на поверхности 20а и 20b носителя записываемой информации и воспроизведения информации с них.

Первое устройство оптического считывания 30 включает в себя первый источник 31 света, излучающий первый световой пучок L1, первый блок 33 изменения оптического пути, расположенный на пути оптического пучка между первым источником 31 света и оптическим диском 20, для изменения пути прохождения падающего света, первый объектив 37 для фокусировки первого светового пучка L1 и формирования светового пятна на поверхности 20а носителя записываемой информации, и первый фотоприемник 39 для приема первого светового пучка L1, который падает на него, пройдя через первый объектив 37 и первый блок 33 изменения оптического пути после его отражения поверхностью 20а носителя записываемой информации. Первый блок 33 изменения оптического пути направляет первый световой пучок L1, идущий от первого источника 31 света, на первый объектив 37, а первый световой пучок L1, идущий от первого объектива 37, направляет на первый фотоприемник 39.

В предпочтительном варианте первое устройство 30 оптического считывания дополнительно включает в себя первую коллимирующую линзу 32, расположенную на пути оптического пучка между первым источником 31 света и первым блоком 33 изменения оптического пути, для сужения и коллимации расходящегося пучка света, который излучает первый источник 31 света, и первую конденсорную линзу 38, расположенную на пути оптического пучка между первым блоком 33 изменения оптического пути и первым фотоприемником 39, для сужения падающего пучка света. Первое устройство 20 оптического считывания также включает в себя первое отражающее зеркало 34, расположенное на пути оптического пучка между первым блоком 33 изменения оптического пути и первым объективом 37, изменяющее путь прохождения первого светового пучка L1 таким образом, чтобы он освещал поверхность 20а носителя записываемой информации вертикально.

Второе устройство 40 оптического считывания включает в себя второй источник 41 света, излучающий второй световой пучок L2, второй блок 43 изменения оптического пути, расположенный на пути оптического пучка между вторым источником 41 света и оптическим диском 20, для изменения пути прохождения падающего света, второй объектив 47 для фокусировки второго светового пучка L2 и формирования светового пятна на поверхности носителя записываемой информации 20b оптического диска 20, и второй фотоприемник 49 для приема второго светового пучка L2, который падает на него, пройдя через второй объектив 47 и второй блок 43 изменения оптического пути после его отражения поверхностью 20b носителя записываемой информации.

В предпочтительном варианте второе устройство 40 оптического считывания дополнительно включает в себя вторую коллимирующую линзу 42, расположенную на пути оптического пучка между вторым источником 41 света и вторым блоком 43 изменения оптического пути, для сужения и коллимации расходящегося пучка света, который излучает второй источник 41 света, и вторую конденсорную линзу 48, расположенную на пути оптического пучка между вторым блоком 43 изменения оптического пути и вторым фотоприемником 49, для сужения падающего пучка света.

Здесь первый и второй источники 31 и 41 света, первый и второй блоки 33 и 43 изменения оптического пути, и первый и второй фотоприемники 39 и 49 установлены на одной и той же плоскости. Первый и второй объективы 37 и 47 расположены соответственно на поверхностях 20а и 20b носителя записи информации. С учетом описанного выше, второе, третье и четвертое отражающие зеркала 44, 45 и 46 располагают на пути оптического пучка между вторым блоком 43 изменения оптического пути и вторым объективом 47 так, чтобы изменить путь прохождения второго пучка света L2 таким образом, чтобы излучение было направлено на поверхность 20b носителя записываемой информации под прямым углом.

В этом варианте осуществления настоящего изобретения в качестве первого и второго блоков 33 и 43 изменения оптического пути используют светоделитель в виде куба. Однако в качестве первого и второго блоков 33 и 43 изменения оптического пути могут применяться пленочные светоделители, поляризационные светоделители и голографические оптические элементы (ГОЭ) (НОЕ). В частности, при использовании ГОЭ каждая из пар: первый источник 31 света и первый фотоприемник 39, второй источник света 41 и второй фотоприемник 49 могут быть объединены в одном модуле.

Поворотный узел 50 включает в себя держатель 51, который установлен в узле 60 опоры, и два поворотных рычага: первый и второй 52 и 55, которые являются продолжением держателя 51 и имеют форму выступов, находящихся с обеих сторон оптического диска 20.

Держатель 51 закреплен на узле 60 опоры. Большинство оптических элементов первого и второго устройств 30 и 40 оптического считывания установлены на держателе 51. Например, в держателе 51 устанавливают источники 31 и 41 света, коллимирующие линзы 32 и 42, блоки 33 и 43 изменения оптического пути, конденсорные линзы 38 и 48, и фотоприемники 39 и 49, установленные на держателе 51.

Для того, чтобы минимизировать нагрузку на держателе 51, вызванную конструкцией устройств 30 и 40 оптического считывания, и ухудшение резонансных характеристик, вызванных инерцией вращения, предпочтительным вариантом здесь является размещение устройств 30 и 40 оптического считывания симметрично относительно центра вращения держателя 51 и осевой линии С первого и второго поворотных рычагов 52 и 55.

Первый и второй поворотные рычаги 52 и 55 имеют форму выступов из держателя 51 и обращены соответственно к поверхностям 20а и 20b носителя записываемой информации. В первом и втором поворотных рычагах 52 и 55 установлены отражающие зеркала 34, 44, 45 и 46 с первого по четвертое. Первый и второй поворотные рычаги 52 и 55 имеют отверстия 52а, 52b, 55а и 55b для пропускания света, через которые проходят первый и второй световые пучки L1 и L2, пути которых изменяют отражающими зеркалами 34, 44, 45 и 46 с первого по четвертое. На первом и втором поворотных рычагах 51 и 55 также установлены первое и второе устройства подвески 53 и 56, на которых установлены первый и второй объективы 37 и 47 и первый и второй башмаки-ползуны 54 и 57.

Первая подвеска 53, которая представляет собой плоскую пружину, имеющую заданную силу упругости, соединена с одной из сторон первого поворотного рычага 52. Первый башмак-ползун 54, установленный в конце первой подвески 53, соприкасается с поверхностью 20а носителя записываемой информации вследствие действия силы упругости первой подвески 53. В первый башмак-ползун 54 также вставлен первый объектив 37, отстоящий на заданное расстояние от поверхности 20а носителя записываемой информации. То есть, поскольку первая подвеска 53 осуществляет соприкосновение первого башмака-ползуна 54 с поверхностью 20а носителя записываемой информации, то объектив 37 находится на одинаковом расстоянии от поверхности 20а носителя записываемой информации.

Вторая подвеска 56 соединена с одной из поверхностей второго поворотного рычага 55, а именно с поверхностью, которая обращена к поверхности 20b носителя записываемой информации. В конце второй подвески 56 установлен второй башмак-ползун 57. Вторая подвеска 56 осуществляет соприкосновение второго башмака-ползуна 57 с поверхностью 20b носителя записываемой информации. Во втором башмаке-ползуне 57 установлен второй объектив 47.

Узел 60 опоры, установленный между основанием 10 и держателем 51, обеспечивает опору для возвратно-поступательного вращения поворотного узла 50 с центровкой относительно одной точки шарнира на основании 10. Для этого узел 60 опоры включает в себя опорный выступ 61, который образован в основании и имеет внутри винтовой паз, поворотный подшипник 62, установленный в опорном выступе 61, и корпус 66 опоры, вставленный во внешний барабан 64 поворотного подшипника 62, на котором закрепляют держатель 51 и узел 71 катушки блока 70 магнитного привода, описанного ниже.

Поворотный подшипник 62 имеет внутренний барабан 63 и внешний барабан 64. Внутренняя часть внутреннего барабана 63 объединена с внешним периметром опорного выступа 61. В более низкой части внешнего барабана 64 сформирован фланец 64а, ограничивающий перемещение корпуса 66 опоры вниз. По внешнему периметру опорного выступа 61 установлен поворотный подшипник 62 путем фиксации винта 65 шарнира, имеющего в верхней части фланец 65а, который ограничивает перемещение винта 65 шарнира вверх относительно опорного выступа 61. По внешнему периметру внешнего барабана 64 вставлен корпус 66 опоры. Перемещение корпуса 66 опоры вниз ограничено фланцем 64а. Перемещение корпуса 66 опоры вниз ограничено стопорным кольцом 67, соединенным с верхним концом внешнего барабана 64.

Поворотный узел 50 объединяют с корпусом 66 опоры посредством блока фиксации 68, например, при помощи винта.

Блок 70 магнитного привода, установленный так, что он выступает из узла 60 опоры к основанию 10, обеспечивает движущую силу для возвратно-поступательного вращения поворотного узла 50. Для этого блок 70 магнитного привода включает в себя узел 71 катушки, установленный в узле 60 опоры так, чтобы он имел возможность возвратно-поступательного вращения вместе с поворотным узлом 50, узлы 72 и 73 ярма магнита, установленные на основании 10 и расположенные возле верхней и нижней наружных частей узла 71 катушки, и магниты 74 и 75, установленные в узлах 72 и 73 ярма магнита так, чтобы они были обращены к узлу 71 катушки. Таким образом, блок 70 магнитного привода осуществляет вращение поворотного узла 50 посредством силы электромагнитного взаимодействия с магнитами 74 и 75, которую изменяют, управляя интенсивностью и направлением тока, подаваемого на узел 71 катушки.

Со ссылкой на фиг. 4 устройство оптической записи/воспроизведения по второму варианту осуществления настоящего изобретения, как и устройство оптической записи/воспроизведения по первому варианту осуществления, включает в себя основание 10, оптический диск 20, который установлен на основании 10 и способен вращаться, и имеет на каждой из своих сторон поверхности 20а и 20b носителя записываемой информации, устройства 30 и 40 оптического считывания для записи и воспроизведения информации посредством облучения светом поверхностей 20а и 20b носителя записываемой информации, поворотный узел 150, на котором установлены устройства 30 и 40 оптического считывания, узел 60 опоры для обеспечения опоры при возвратно-поступательном вращении поворотного узла 150, и блок 70 магнитного привода для приведения в движение поворотного узла 150. Конструкция поворотного узла 150 и оптическая схема устройства оптического считывания в устройстве оптической записи/воспроизведения во втором варианте осуществления отличается от устройства оптической записи/воспроизведения в первом варианте осуществления.

Поскольку узлы, имеющие те же номера ссылок, что и в первом варианте осуществления, имеют аналогичные или те же самые функции, что и узлы из первого варианта осуществления, то их подробное пояснение здесь будет пропущено.

Поворотный узел 150 включает в себя первый и второй держатели 151 и 152, и первый и второй поворотные рычаги 155 и 156. Второй держатель 152 установлен в узле 60 опоры. Второй поворотный рычаг 156 является продолжением первого держателя 151 и имеет форму выступа, находящегося на поверхности 20а носителя записываемой информации оптического диска 20. Первый держатель 151 объединен со вторым держателем 152. Первый поворотный рычаг 155 является продолжением первого держателя 151 и имеет форму выступа, находящегося на поверхности 20а носителя записываемой информации. Некоторые элементы первого и второго устройств 30' и 40' оптического считывания установлены соответственно в первом и втором держателях 151 и 152. Второй держатель 152 включает в себя проставку 153, внутри которой находится большинство элементов второго устройства 40' оптического считывания и которая имеет в верхней своей части уступ 153а для того, чтобы на втором держателе 152 легко установить первый держатель 151, обеспечивая достаточное пространство для установки второго устройства 40' оптического считывания. Одну сторону нижней части первого держателя 151 устанавливают на уступ 153а проставки 153 и скрепляют со вторым держателем 152 посредством общего блока фиксации 158. Первый держатель 151 охвачен крышкой 159 для защиты установленного в нем первого устройства 30' оптического считывания.

Устройство оптической записи/воспроизведения, имеющее вышеуказанную конструкцию, может быть использовано для двух или более оптических дисков 20, которые расположены на одной и той же оси и отделены друг от друга на заданное расстояние. Сборка устройства оптической записи/воспроизведения может быть легко осуществлена путем включения в его состав поворотных узлов 50, приведенных со ссылкой на фиг. 4, количество которых равно количеству оптических дисков 20, путем последовательной установки поворотных узлов 50 стопкой в вертикальном направлении и последующей фиксации поворотных узлов 50 друг с другом.

На фиг. 5 показан пример варианта, в котором используют два оптических диска 21 и 23. Как показано на фиг. 5, сборка устройства оптической записи/воспроизведения может быть легко осуществлена путем включения в его состав двух поворотных рычагов 150, каждый из которых включает в себя первый и второй держатели 151 и 152, первый и второй поворотные рычаги 155 и 156, установки поворотных узлов 150 так, чтобы они располагались на поверхностях носителя записываемой информации оптических дисков 21 и 23, и последующей фиксации поворотных узлов 150 друг с другом.

В этом случае для увеличения магнитной движущей силы, создаваемой блоком 70 магнитного привода, блоки магнитного привода, описание которых приведено со ссылкой на чертежи с фиг. 2 по 4, могут быть соединены попарно.

Как описано выше, устройство оптической записи/воспроизведения в соответствии с настоящим изобретением приводит к следующим результатам.

Во-первых, возможно минимизировать ухудшение резонансных характеристик, вызванных инерцией вращения, посредством симметричной установки оптических элементов на поворотном узле с центровкой относительно центра вращения.

Во-вторых, возможно уменьшить времена доступа и определения местоположения, требуемые для смены поверхностей носителя записываемой информации, по сравнению со способом записи/воспроизведения для множества оптических дисков с использованием одного источника света и светоприемного устройства путем включения в его состав устройств оптического считывания, которые имеют источники света, относящиеся к соответствующим поверхностям носителя записываемой информации.

В-третьих, может быть осуществлено одновременное форматирование множества оптических дисков.

В-четвертых, возможно предотвратить задержку времени доступа, вызываемую увеличением нагрузки, приложенной к узлу опоры, так как движущая сила блока магнитного привода может быть легко увеличена тогда, когда в стопку помещено множество оптических дисков.

В-пятых, так как устройство оптического считывания установлено в поворотном узле и оптический путь в течение процесса слежения изменяется слабо, то наклон оптической оси изменяется на небольшую величину, в то время как в устройствах с разделением некоторые оптические системы жестко закреплены на основании.

Формула изобретения

1. Устройство оптической записи/воспроизведения с приводом типа поворотного рычага, включающее в себя основание, по крайней мере, один оптический диск, установленный на основании и имеющий возможность вращения, обе стороны которого являются поверхностями носителя записываемой информации, множество устройств оптического считывания, количество которых равно количеству поверхностей носителя записываемой информации, каждое из которых включает в себя источник света, который излучает свет, средство изменения оптического пути, установленное на оптическом пути между источником света и каждой поверхностью носителя записываемой информации, для изменения пути прохождения света, объектив, расположенный между средством изменения оптического пути и поверхностью носителя записываемой информации, для фокусировки падающего света на поверхности носителя записываемой информации и фотоприемник, воспринимающий отраженный от поверхности носителя записываемой информации свет, который падает на него, пройдя через объектив и средство изменения оптического пути, отличающееся тем, что оно содержит поворотный узел, включающий в себя держатель, на котором установлены источник освещения, средство изменения оптического пути и фотоприемник, множество выступающих из держателя поворотных рычагов, подвеску, один конец которой закреплен на поверхности, которая у каждого поворотного рычага обращена к поверхности носителя записываемой информации, обеспечивающую упругое смещение другого конца, и установленный на другом конце подвески башмак-ползун, который соприкасается с поверхностью носителя записываемой информации посредством упругого смещения подвески и в который вставлен объектив, средство опоры, помещаемое между основанием и держателем, обеспечивающее опору для поворотного узла с центровкой относительно одной точки шарнира на основании, и средство магнитного привода для обеспечения возвратно-поступательного вращения поворотного узла.

2. Устройство по п.1, в котором средство опоры включает в себя: опорный выступ, который сформирован на основании, поворотный подшипник, установленный по внешнему периметру опорного выступа и имеющий внутренний барабан и внешний барабан, который может свободно вращаться относительно внутреннего барабана, и корпус опоры, вставленный во внешний барабан поворотного подшипника и к которому крепят держатель поворотного узла.

3. Устройство по п. 1 или 2, в котором средство магнитного привода включает в себя узел катушки, установленный в поворотном узле, и/или средство опоры, узлы ярма магнита, установленные в основании и расположенные возле верхней и нижней наружных частей катушки, и магниты, которые установлены в ярме магнита так, чтобы они были обращены к узлу катушки, при этом вращение поворотного узла осуществляется посредством управления интенсивностью и направлением тока, подаваемого на узел катушки, и посредством силы электромагнитного взаимодействия с магнитами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5