CN1067131A - 记录和/或阅读回转资料载体用的装置 - Google Patents

Abstract

本装置包括：携带回转工作台(3)的机架(1)，回 转工作台用于支承资料载体，可绕回转轴(3A)转动； 一个可在其两终端位置间移动的滑板(9)，它具有一 扫描组件、导向杆(5、7)和一个驱动滑板用的直线马 达组件(19、17)；以及一个可通电激励的压紧组件 (21)。不激励时，压紧组件将滑板压紧于其轨道上的 任一停止装置，在激励时，它不压紧滑板。在滑板要 移动时，控制组件至少要同时将第一、第二激励电流 分别通入马达组件和压紧组件。

Description

本发明涉及到一种记录和/或阅读回转的、盘形资料载体的装置。这种装置有一个携带用于支承回转载体的转动工作台的机架，工作台可以绕回转轴线转动;一个可在两终端位置间移动的滑板，它承载一个扫描组件，特别是一个光学扫描组件;一个用于滑板的导向机构，特别是安置在机架上的直线运动导向机构;一个线性马达组件，它具有一个固定安装在机架上的定子部分和一个固定安装在滑板上的转子部分;以及一个将滑板保持在以机架为基准的一个终端位置上的保持机构。

上述的装置已由EPAO，328，002公开了。这个公知装置有一个可转动地支承在一个机架上的、支承一个光学的可供阅读的记录载体的转动工作台;一个承载有一个起动器和一个物镜的滑板;一个具有一固定在机架上的永久磁体和一个固定在滑板上的激励线圈的线性马达;以及一个由锁销结构组成的、用于滑板的保持机构，它有一个电磁线圈和一个可转动的钩形锁销元件。锁销结构能将滑板锁定在滑板的一个唯一位置即最靠近转动工作台的位置上。钩状锁销元件与滑板锁销配合作用。销销结构用作传送期间对物镜的保护装置。

在上述公知的装置中，在每次扫描或扫描过程中止之后线性马达应该激励，以便将滑板从任何位置移动到滑板的靠近可转动工作台的锁定位置上。这种方式是个缺点，更大的缺陷是在不期望的动力故障时出现的不足。例如，在电池驱动机构中的电池用尽时，滑板不能被送移到它的锁定位置，其结果是滑板会产生失控的移动，这会引起严重的损伤，在便携式设备中更为突出。

本发明的一个目的就是提供一种叫作the  opening  paragraph型的装置，这种装置没有上述缺陷，而且操作期间它的动力消耗低。

为了实现发明目的，本发明的装置的结构特征是，其保持机构具有一个电激励的压紧组件，在不激励时压紧组件将滑板压紧，在滑板的沿着其导轨的任一位置上线性马达的电枢部分固定安装于滑板上。在激励状态下，压板不压紧滑板，（在其上还固定有一个电枢）。还配备有一个控制组件，在装置操作期间，控制组件至少基本上立即将第一个激励电流通到马达组件上，并在滑板沿导向组件开始移动时将第二个激励电流通到压板组件上;在（滑板）移动结束（终点）时，控制组件立即同时切断第一及第二激励电流。

本发明的装置的优点在于，在任一个静止位置上，无论是在操作时还是在停机时，保持机构均能自动地保持滑板相对机架的位置，其结果是在操作和不操作时均有一个高的抗冲击性。此外，在不作业状态时，无需附加将滑板移动到一个指定的锁定位置的组件就能获得对带有物镜的滑板的有效、可靠的保护。如果希望，压板组件可以当一个闸用。

本发明的另一个优点是，由于有了具有压板组件和控制组件的保持机构，马达组件，尤其是线性马达组件只是在滑板移动期间才由控制组件供能，这样就大大减少了动力的消耗。这在电池驱动时是特别重要的。此外，如果本装置在运转作业期间处于倾斜状态，也不需要为克服重力影响而连续消耗动力。此外，本发明的装置在不设控制环节的结构时，对附加谐振也不敏感。在搜索过程中，当用物镜寻找所期望的位置时，可由滑板完成一个相当大的移动量。

本发明的装置十分适用于供记录和/或复制声频、视频或数字资料的光学或磁光学记录设备中。这种资料以数字形式贮存于盘形资料载体的圆形或类圆形的记录道中。根据ISO标准，资料载体可以是一个CD或类似的园盘，如重写盘或只读盘。读取借助于一个聚焦的射线束来实现。

为了给滑板提供一个最佳运动条件，本发明的一个实施例的特征在于，控制组件在第一个激励电流提供之前，先接通第二个激励电流。

使用现代电子装置的一个实施例特征在于，光学组件具有根据装置的控制系统发出的信号来决定接近和关断上述激励电流的多个元件。控制组件最好是控制系统的一个组成部分。控制系统还具有用于扫描组件的2D或3D起动器的控制器。控制组件与分别属于滑板和保持机构的2个大功率放大器间有电联系。2D起动器具有一个承载物镜的可动部分，一个静止部分和一个电磁驱动组件。可动部分可相对静止部分在聚焦方向和记录道方向上移动。

一个技术上简便但有效的操作方法实施例的特征在于，压板组件具有一个安装在机架上的、并有一个可动的促动元件的电磁线圈;一个安装在机架上、并与促动元件配合作用的板簧;一个安装在滑板上、并在电磁线圈和板簧之间、与滑板轨道平行的板条。在电磁线圈没有激励时，板条压紧在板簧与电磁线圈或机架的一部分之间;在电磁线圈激励时，板条就不与板簧、电磁线圈和机架接触。为了在压紧板条时不使滑板承受不希望有的横向力，这板条最好是由如 弹簧钢那样的柔性材料制作。

另一个能有效工作的实施例的特征在于，压板组件具有一个固定在机架上、具有一个促动机构和一个细长的压紧元件的电磁线圈。细长的压紧元件弹性地支承在机架上，沿与滑板轨道平行的方向延伸，并与促动机构配合动作。压紧元件在电磁线圈不激励时靠压在滑板的一个接触部分上，在电磁线圈激励时，此压紧元件与该接触部分分离。为了增大在电磁线圈不激励时此压紧元件与滑板的接触部分之间的摩擦力，在压紧元件的面向该接触部分的一面上贴附有如橡胶层那样的一个衬垫。

在一个特定的变型中，上述的实施例的特征在于，促动机构具有一个可绕一个安装在机架上的轴转动的杠杆，在电磁线圈激励时，此杠杆与压紧元件的中央部分接触。

另一个卓有成效的实施例的特征在于，压紧组件有一个磁路，它具有一个带有两个相互平行并平行于滑板轨道方向延伸的细长软磁部分的永久磁体的第一部分磁路;和一个具有一个线圈的第二部分磁路，此线圈置于软磁体部分之间，且具有一个芯子，两个部分磁路中的一个安装在机架上，另一个安装在滑板上，而且，至少软磁体部分中的一个在此线圈没有激励时，由于磁力吸引而压靠在芯子的端面上，在线圈激励后，两个软磁体部分均与芯子分离。在这个实施例中，由磁力吸引而产生的摩擦力将滑板保持在静止状态。在线圈激励时，由磁力吸引而产生的摩擦力被抵消，从而使第一磁路部分的机械元件和第二磁路部分的机械元件之间可进行无摩擦力的相对运动。

在一个特定的改型中，在上一段中提到的这个实施例的特征在于，至少软磁体部分中的一个是柔性条带。这些软磁带部分在一端借助于一个非磁性连接件互相连结在一起。为了增大摩擦力，可以在芯子的端面上设置一个衬垫。

另一个很有效的实施例的特征在于，压板组件具有一个有压紧促动器和至少一个压紧件及一个杠杆的压电元子。构件之一安装在机架上，另外的则安装在滑板上。压紧促动器不激励时，杆件由压紧件压紧。在压紧促动器激励时，杆件就不再被压紧件压紧。如果一个电压施加于压电式压紧促动器两端，压紧促动器就产生尺寸大小的变化，从而使滑板释放。

上一个实施例的一特定的改型的特征在于，杆件的截面是园的，压紧件与杆件同轴并具有压紧面。最好，压电元件安装在滑板上，杆件则构成滑板的导向组件的一部分。

另一个行之有效的实施例的特征在于，压板组件有一个电磁线圈，电磁线圈安装在机架上，并具有一个由此线圈驱动的销和一个可转动地支承在机架上的压紧元件，销与压紧元件配合作用。压紧元件可绕平行于滑板导轨的一个转轴转动，在电磁线圈不激励时，压紧元件压靠在滑板的接触面上;在电磁线圈激励时，压紧元件不与该接触面接触。

下面通过例子参考附图对本发明进行详细说明。附图简介如下：

图1是本发明装置的第一实施例的平面图。

图1A是沿图1Ⅰ-Ⅰ线的剖视图。

图1B是沿图1Ⅰ-Ⅰ线剖切视图的局部放大图。

图2是第2个实施例的平面图。

图2A是沿图2Ⅱ-Ⅱ线的剖视图。

图3是第三实施例的略图。

图3A是图3所示实施例的局部剖视图。

图4是第四实施例的压紧元件的略图。

图5是第五实施例的平面图。

图5A是沿图5Ⅴ-Ⅴ线的剖视图。

图6是适用于各图示实施例的控制系统略图。

图1、1A及1B所示的本发明的装置有一个机架1，机架支承一个具有用于光学或磁光学盘形资料载体的支承表面的回转工作台3。工作台3可绕转轴3A转动，并可由没有示出的、固定在机架1上的电动机驱动。通过2个导向杆5和7，滑板9可在机架上作直线移动。导向杆5和7彼此平行设置，其设置方式使得滑板9能在靠近和远离回转工作台的两个位置之间相对回转轴线画出一个径向轨道踪迹R，这两个位置分别对应于资料载体的内记录道和外记录道。滑板9承载一个有物镜11的光学组件和一个驱动物镜11用的电磁促动器13。最好电磁促动器是2D型的，例如，如在荷兰的申请号为9001492的专利申请中所介绍的那种类型（该申请用作本发明的参考文件）。这种促动器由一个在电磁装置作用下可沿回转工作台的回转轴线径向移动的物镜运载部分，电磁装置可以是至少有一个磁体和至少有一个线圈，电磁装置通过一个空气间隙与磁线结合。物镜11用于将来自一个未示出的射线源，特别是激光源的射线束聚光，以便在资料载体的资料面上形成一个或一簇射线亮点。为此，这物镜运载部分沿聚焦方向即沿物镜的光轴方向是可动的。促动器13可以使物镜沿光轴11A并沿转轴3A的径向移动。在本实施例中，射线源安装在滑板9上，并构成光测光栅组件15的一部分。光束通过镜头组件送达物镜（镜头组未示出）。

滑板9相对的两端分别装有直线马达17和19。彼此连接构成一个用于滑板的马达组件的马达17和19具有安装在机架上的定子部分和固定安装在滑板上的电枢部分。定子部分有一个具有芯子17A、19A连结部分17B、19B以及永磁体17M、19M的软磁轭架电枢部分有线圈17C、19C线圈围绕着芯子17A、19A，此外，还具有将线圈安装在滑板9上的线圈夹持架17D、19D。

图1、1A及1B所示的装置还具有带有一压紧组件和一控制组件的保持机构，在后面会结合附图6进行介绍。压紧组件21有一个线圈即电磁线圈23，一个由线圈23、一个板簧27及一个条板29驱动的促动件25。线圈绕在线圈架31上，而且是包容在安装于机架上的磁体轭架33中。电磁线圈由压源激励时，所产生的磁力使促动元件沿箭头A所示方向完成一个轴向移动，可调整地安装在机架上的板簧27的一自由端就被移动一小段距离。

线圈23没有激励时，安装在滑板上的条板29就弹性地压紧在板簧27和机架1的一部分1A之间。但在线圈23激励时，板簧27的自由端部27A就远离机架部分1A，从而使条板自由地耽在板簧27与机架1之间。在这种条件下，滑板9就可在导向杆5和7上移动。因为条板29是沿与导向杆5和7平行的方向延伸的，而且还具有同滑板的最大行程相适应的长度，故条板29可以将滑板9压紧在任何位置上。为了能实现最佳压紧，端27A和机架部分1A最好分别配设一个具有高摩擦力的衬里。

图2和2A所示的本发明的装置有一个机架201，其上装有可由安装在机架上的电马达204转动的回转工作台203。两根安装在机架201上的导向轴使滑板209在两个终端位置间沿直线导向。滑板上承装着一个扫描组件210。扫描组件特别包括一个物镜以及一个驱动物镜用的2D和3D促动器。安装在机架上的一个激光源产生一个射线束，由此而使安装在回转工作台上的光学资料载体可以以公知的方式被扫描。

图2和2A所示的装置还具有用于驱动滑板209的直线马达217及一个可以将滑板209保持在它的两终端位置之间的任一位置上的保持机构。直线马达有一个安装在机架201上并具有一个由软磁性材料制作的双芯217A、两个永磁体217M及两个连结板217B。直线马达217还有一个安装在滑板209上的电枢，电枢具有一个在芯217A及磁体217M间延伸的线圈217C。保持机构有一个具有电磁线圈223的压紧组件221，此电磁线圈安装在201机架上，并具有一个销225和一个压紧件227。压紧件227安装于机架201以便使之借助于铰链结构能够转动。铰链结构可以有多个铰链，或者如在本实施例中那样，有两个与机架上的槽缝230配合的销228。线圈没有激励时，压紧件227持续地借助如一个压簧232提供的弹性力压向209滑板上的接触面209A，由此而制止滑板的移动。为了增大摩擦力，可在压紧件227上配备一个合适的衬垫227A。当电磁线圈223激励时，销225移出此线圈，由此对于两个销228产生枢轴运动，也就是对于导向杆205和207的平行线。从而压紧件227与接触面209脱离接触，使滑板可以移动。

图3和图3A所示的本发明的装置有一个机架301，它支承光学盘形资料载体319转动的回转工作台303。本装置还具有一个带一个物镜311和一个促动器的滑板309。滑板309与激励时可提供滑板所期望的运动的直线马达317有机械式连接。在不作业时，保持机构滑板309持续地压住，并在作业状态无需移动时，仍然将滑板压住。保持机构326有一个呈压电元件样并安装在滑板309上的压紧组件327。压紧组件有一个压紧促动器327A和一个压紧件327B，以及导向轴中的一个即导向轴307。压紧件307B有三个与导向轴307的圆周面配合作用的压紧面327B₁。压紧促动器327A没激励时，压紧件327B紧压在导向轴307上，因而使滑板不能移动。

压紧促动器327A激励时，促动器327A的长度发生变化，这就使压紧件327B变形而释放导向轴，从而使得滑板能自动移动。

图4所示的压紧组件421是一种在本说明书中其它地方介绍过的压紧组件的替换方案，压紧组件有一个磁路，此磁路由具有一个永久磁体422和2个平行的、软磁材料制成的柔性板条424组成的第一磁路。一个非磁体件426与磁体422相对设置。第2个磁路由具有放置在板条424之间的一个线圈403的芯子428组成。

在使用压紧组件421时，两个磁路部分中的一个安装在机架上，另一个磁路部分如带有线圈430的芯子428就安装在滑板上。条板424的安装定位方式使它们的长轴沿与滑板轨道平行的方向伸延，线圈430没激励时，磁力将条板424压靠在芯子428的端面428A上，428A端面最好配置衬垫432。如果条板有合适的长度，在滑板的任何位置上均可做到上述情况。线圈430激励时，就形成一个有足够强度的增强磁场而使芯子428和条板424之间产生一个空气隙。

图5和5A所示的本发明装置有一个其上装有一个回转马达504的机架501，马达501带有装载回转工作台503的一根轴，回转工作台上有用于能光学或磁光学记录和光学阅读的园形盘形资料载体514的一个安装面。此装置还具有由导向杆505和507组成，用于给滑板509导向的导向组件。滑板特别承载一促动器513和一个物镜511。物镜511构成一个光学系统的一部分，并可由促动器513驱动。机架501载有一激光组件512，在运转作业中，激光组件朝滑板发射一激光束。在作业时，直线性马达517使滑板一步步地在直线导向组件上移动。直线马达517具有一个安装在机架501上的定子部分，定子部分具有2个永久磁体517M、一个软磁体芯517A及连结板517B。一个电枢部分固定安装在滑板509上，电枢部分有一激励线圈517C。

图5及5A所示的实施例还有一个可将滑板509保持在导向组件的任一位置上的保持机构。保持机构有一个具有安装在机架501上的一个电磁线圈523，一个由此电磁线圈驱动的促动轴525，一个压紧件527及一个杠杆528的压紧组件，板条形压紧件527借助于二个弹簧，最好是板簧530从机架上沿平行于导向杆505和507的方向悬伸。杠杆528在杆端528A处可转动地连接于机架501，并在另一端528B与促动轴525配合作用。杠杆528的中央部分528C压靠着压紧件527的中央部分528B，这样就排除了能延缓滑板释放的压紧元件的不允许的变形。

电磁线圈523不激励时，压紧件527由弹簧530产生的弹性力与滑板509的接触面509A压靠着。压紧件527可以配设衬垫或涂层。电磁线圈523激励时，促动杆525就伸出电磁线圈，其结果是使杠杆528绕轴532转动，这样压紧件就完成一个相对滑板509，逆着弹簧503作用力的方向的横向移动，从而取消了压紧作用使滑板509可自由移动。

对用于上述各结构的一个控制系统结合附图6说明如下：控制系 统有一个具有计算装置的控制组件Ⅰ，计算装置带有存贮器（可以是一个微信息处理机）用于接通和切断连到滑板上的直线马达的第一个激励电流i₁;还用于接通和切断通向压紧件的第二个激励电流i₂。在图6上，滑板、马达组件和压紧组件分别以符号S、M和B来表示。控制组件Ⅰ具有两个功率放大器Ⅰ₁和Ⅰ₂。

在作业期间，射线点的位置a可以由马达组件M驱动的滑板S的位置和相对滑板可动的、2D和3D促动器（在图6中为A）的物镜承载部分的位置来检测。相应于位置a的信号A传送到电光学组件Ⅱ，电光学组件Ⅱ还接收一个相应于资料载体记录道的下一个位置b的信号。组件Ⅱ从两个位置a和D的差值得出一个测量信号，这个信号以电压u的形式，借助于控制器Ⅲ对促动器A进行目标跟踪的精密控制。

在目标跟踪期间，一个没有示出的移动传感器发出一个信号C，信号C与促动器A相对一个标准值的径向偏移量有关，并且将这个信号C输送到微信息处理机UP。微处理机将信号C与事先标定的阈值进行比较之后就发出控制信号给放大器I₁和I₂。这就意味着电流i₁和i₂只是在跟踪期间短暂地接通，即只是在超过阈值时才接通。因此，本发明装置不需要太多的动力消耗。

控制组件Ⅰ的调定方式最好在滑板移动开始的瞬间能使第二激励电流i₂刚好在第一个激励电流i₁通入马达组件M之前通入压紧组件B。这一时间差值可以只是千分之几秒。在移动结束瞬间最好在第二个激励电流切断之前先切断第一个激励电流。

由于微信息处理机能够把控制组的功能与装置的扫描功能协调结合，所以在记录和/或阅读期间，防止滑板出现意外移动是可能的。这就是说，可以使滑板获得对额外促动力，例如对由振动引起 的附加力的最佳防卫。

应能注意到，本发明的装置并不需要包括马达组件M、滑板S、机架和资料载体在内的一个闭环控制。这一方式的优点是在装置结构中的任何寄生谐振均不能在目标跟踪期间产生不稳定现象。

还应该说明的是，在扫描点从记录载体的一个记录道移动到另一个特定的记录道的搜索作业期间，压紧组件很显然是处于激励状态的，因而滑板可以自动移动。

最后还应该说明的是，本发明不只局限于在说明书中作为例子说明的这几个实施例。很显然，在本发明的范围内还可以有更多的别的实施方案。

Claims (18)

1、一种用于记录和/或阅读一园盘形资料载体装置，它具有

一个有用于携带回转工作台的机架，回转工作台支承资料载体并可绕一回转轴线转动；

一个可在其两个终端位置间移动、并承载有一个扫描组件尤其是一个光学扫描组件的滑板；

一个安装在机架上的、用于滑板的导向组件，最好是一个直线导向组件；

一个具有一个固定安装在机架上的定子部分和一个固定安装在滑板上的电枢部分；

及一个将滑板相对机架保持在一个终端位置上的保持机构；

其特征在于，保持机构具有一个通电激励的压紧组件，在不激励时，压紧组件将其上固定有直线马达组件电枢部分的滑板压紧在滑板轨道的任一位置上，在激励时，不压紧此滑板；配置有一个控制组件，在装置作业时，在滑板开始移动瞬间控制组件至少基本同时将第一激励电流通到马达组件上和将第二激励电流通到压紧组件上，并在滑板移动结束的瞬间，至少基本同时切断第一、第二激励电流。

2、一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，控制组件在导通第一激励电流之前就导通第二激励电流。

3、一种如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，控制组件具有多个元件，它们根据来自装置控制系统的信号来决定上述各激励电流的通-断时刻。

4、一种如权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于，控制组件构成一个还具有扫描组件促动器的控制器的控制系统的组成部分。

5、一种如权利要求1或2或3或4所述的装置，其特征在于，压紧组件具有一个安装在机架上的电磁线圈和一个可动促动件，一个安装在机架上并与促动件配合作用的板簧，一个安装在滑板上并沿与滑板导轨的方向在电磁线圈和板簧之间延伸的条板，在电磁线圈不激励时，条板压紧于板簧和电磁线圈或一机架部分之间，在电磁线圈激励时，条板与电磁线圈、机架和板簧脱离接触。

6、一种如权利要求5所述的装置，其特征在于，条板是柔性的。

7、一种如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，在板簧上设置有一个衬垫。

8、一种如权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，压紧组件具有安装在机架上的电磁线圈，电磁线圈有促动结构和弹性地支承在机架上的细长压紧件，压紧件沿平行于滑板轨道的方向延伸并与促动结构配合作用，在此电磁线圈不激励时，压紧件压靠于滑板的一接触部分上，在线圈激励时，压紧件与滑板脱离接触。

9、一种如权利要求8所述的装置，其特征在于，促动件有一个可绕一固定于机架上的轴转动的杠杆，在电磁线圈激励时，杠杆与压紧件的中央部分接触。

10、一种如权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，压紧组件有一个具有第一和第二磁路部分的磁路，第一部分磁路具有2个有相互平行并沿滑板导轨的方向平行沿伸的细长软磁体件，第二部分磁路具有一个放置于那些软磁体件之间并有一个芯子的线圈，两部分磁路之一安装在机架上，另一个就安装在滑板上，而且至少有一软磁体件在此线圈未激励时是由磁力作用压靠在芯子的端面上的，但在此线圈激励时就与芯子脱离接触。

11、一种如权利要求10所述的装置，其特征在于，软磁体件之一是一个柔性板条。

12、一种如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，两软磁体件在其一个端部用一个非磁材料将它们连接在一起。

13、一种如权利要求10-12之一所述的装置，其特征在于，在芯子的端部设置一个衬垫。

14、一种如权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，压紧组件具有一个有一个压紧促动件和至少一个压紧件;一个杠杆的压电元件，这些构件中至少有一个安装在机架上，另一个则安装在滑板上，在压紧促动器不激励时，杆件由压紧件压紧，在压紧促动器激励时，杆件就不被压紧件压紧。

15、一种如权利要求14所述的装置，其特征在于，杆件的截面是圆形的，压紧件与杆件同轴，其上还制有压紧面。

16、一种如权利要求15所述的装置，其特征在于，压电元件安装于滑板上，杆件构成滑板的导向组件。

17、一种如权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，压紧组件有一个电磁线圈，电磁线圈安装于机架上，而且具有一个由此线圈驱动的销和一个可转动地支承在机架上且与销配合作用的压紧件，压紧件可绕一根平行于滑板导轨方向的转轴转动，在此线圈没激励时，压紧件压靠在与滑板的一个接触面上，在线圈激励时，压紧件与滑板的接触面脱离开。

18、一种如权利要求8或17所述的装置，其特征在于，在压紧件与滑板的接触面面对的一个面上配置一个衬垫。

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