CN1130703C - 带有扫描器驱动系统的记录/再现信息的装置 - Google Patents

带有扫描器驱动系统的记录/再现信息的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带有扫描器驱动系统的记录/再现信息的装置，用来在记录介质的一个或多个磁道上记录/再现信息。本发明的目的是提供一种扫描器驱动系统，其成本低，能满足高定位精度、短存取时间和自锁方面的要求。本发明的目的是通过一个包括齿条Z、直齿齿轮ZR和蜗杆S的驱动系统达到的，不需要螺旋形齿蜗轮。为了与所述直齿齿轮ZR啮合，所述蜗轮S设置成与齿轮ZR的轴成一个角度，该角度对应于所述蜗杆的导引角。本发明的应用领域涉及到带有扫描器驱动系统的记录/再现信息的装置，用于在记录介质的一个或多个磁道记录/再现信息。所述记录介质如CD、DVD、可擦写的CD或DVD，或磁光记录介质。

Description

带有扫描器驱动系统的 记录/再现信息的装置
技术领域
本发明涉及一种带有扫描器驱动系统记录/再现信息的装置，该装置由齿条装置形成，通过特殊的蜗轮-蜗杆机构驱动。为了记录信息，为一个装置提供所述的驱动系统或为了再现信息为一个装置提供所述的驱动系统，这种系统采用扫描器在记录介质的一个或多个磁道上读取或存储信息或数据。所述记录介质例如可以是一个小型盘，如已知的CD，一个数字通用盘，如已知的DVD，一个CD-ROM或DVD-ROM或一个可擦写的CD或VCD或者一个磁光记录介质或其它记录介质。
背景技术
在记录介质的一个或多个磁道上记录/再现信息或数据的装置通常是已知的。数据或信息通过扫描器从记录介质上读取或记录在记录介质上，所述扫描器也被称之为“光学头”，并且设置在一个台架上，所述台架可相对于记录介质的记录磁道倾斜或垂直地移动。为了能够以高精度、快速地用短的存取时间访问记录介质上的不同点，通常在带有扫描器的台架上提供一个齿条装置，该齿条装置由一个电机通过齿轮机构驱动。为了补偿齿的空程，所述齿条装置包括两根齿条，它们借助弹簧相对于彼此被拉牢，在电机轴上提供或者一个小齿轮或者一个蜗轮来驱动所述齿轮机构。当停止驱动或关闭电机时为了防止改变扫描器的位置，将所述齿轮传动装置设计成自锁状态。按照定位精度、速度和自锁而言的扫描器驱动装置的要求，使用由小齿轮驱动并借助许多齿轮或蜗轮-蜗杆机构的高传动比的齿轮机构，所述蜗轮-蜗杆机构包括一个蜗杆和一个蜗轮，所述蜗轮设计为一个螺旋齿正齿轮，并与驱动齿条装置的齿轮设置在同一轴上。所述齿条装置和驱动齿条装置的齿轮设置成直齿，以便在循道或磁道突变期间和改变驱动方向的情况下，防止扫描器沿记录介质方向如聚焦方向(在使用光记录介质的情况下)的位移。为此，齿条装置不能直接由一个蜗杆驱动。已知的扫描器蜗轮-蜗杆传动装置因此原则上使用一个由蜗杆驱动的蜗轮和驱动齿条装置的齿轮。与齿轮相反，蜗轮是螺旋齿，所述蜗杆和蜗轮轴相互垂直设置。这种类型的驱动装置仅仅在不很多的情况下满足短存取时间、低费用和高定位精度的要求，这是因为弹性拉牢的齿条装置仅仅在低速的情况下才能够保持可靠的定位。传动方向的改变增加了存取时间。许多齿轮以及特殊传动齿轮，例如，在尽可能没有空程的蜗轮-蜗杆机构情况下，需要高的费用，可是蜗轮-蜗杆机构的优点在于能够以相对较少数量的齿轮达到自锁。
发明内容
本发明的目的是提供一种扫描器驱动系统，它需要的费用低，并且满足高定位精度、短存取时间和自锁的要求。
本发明的目的是通过独立权利要求中的特征确定的本发明的技术方案来实现的。在从属权利要求中进一步限定本发明的优选方案。
按照本发明的一个方面，所提供的一种扫描器驱动系统，以较低的费用，就能够保证在访问记录介质不同点以及驱动系统自锁过程中的高定位精度和高速运行。
这些要求是借助一个驱动系统来满足的，所述驱动系统仅仅由一根齿条形成，并且即使在没有提供蜗轮或螺旋齿齿轮的情况下，具有良好的蜗轮-蜗杆机构性能。
在记录/再现信息装置中的扫描器驱动系统以这种方式构成，即，所述齿条装置和蜗杆设置成只与一个齿轮啮合。所述齿轮是一个直齿中间齿轮，通过所述齿轮驱动所述齿条装置的蜗杆相对于所述齿轮成一个角度设置，该角度对应于所述蜗杆的导引角。由于蜗杆的倾斜定位，一个直齿轮有利地与所述蜗杆啮合，结果保存了蜗轮-蜗杆机构的有益性能并且去除了螺旋齿轮。所述蜗杆优选为一个多头蜗杆，其设置在一个沿轴向具有反向支承的轴上，以便保证扫描器立即跟随沿驱动方向的变化。
最后，第一反向支承优选地由一个驱动电机形成，第二反向支承由一个限制装置形成，所述限制装置限制所述电机轴的轴向空程。所述蜗杆设置在电机轴上。带有蜗杆的电机轴优选地平行于齿条装置设置，并且相对于齿轮和齿条装置有一个角度，该角度对应于蜗杆的导引角。结果，齿轮与齿条装置的第一啮合和齿轮与蜗杆的第二啮合彼此相对设置。结果，驱动齿条装置的齿轮被所述蜗杆支撑靠在齿条装置上，由此，防止齿轮被强制离开所述齿条并且避免相应的滑动。与有正齿轮驱动的齿条装置相比，带有作为中间齿轮而提供的齿轮的本发明的驱动系统具有改进的稳定性和较小的空程。所述较小的空程也尤其是由于驱动系统齿轮数量的减少，和能够使用由一根齿条形成的齿条装置，由此，进一步减小了在驱动方向改变时的空程，并且缩短了在记录介质上的不同点的存取时间。
利用蜗杆与齿轮的啮合，所述齿轮被设置为一个中间齿轮，且对着所述齿条设置，所述齿空程被减小，而能只使用一根齿条。因此，不需要补偿齿空程的另外的装置，例如一个包括弹性拉牢齿条的齿条装置。这特别归因于所述齿条不是由一个正齿轮驱动的，而是由一个中间齿轮驱动的。该中间齿轮除了被支承在其本身所固连的轴上之外，还由电机轴上的蜗杆来支承。所述电机轴一方面被安装在电机上，另一方面在一个限制装置内，该限制装置同时限制相对于齿条的齿的空程和蜗杆的轴向空程。只使用一个齿条具有这样的优点，特别地，即使在改变方向的情况下，由于不出现基于弹性拉牢齿条的延迟，所以在高速情况下也能够达到高的定位精度。所述驱动系统是自锁的。自锁被理解为意味着在齿轮传动装置中的摩擦阻力足以使得蜗杆不能够被蜗轮驱动，所述蜗轮在这种情况下是由中间齿轮形成的。
由于齿轮数量的减少，所述驱动系统需要少的费用，并且依赖于高定位精度和高速运行，使得在一个短存取时间内能够访问记录介质上不同的点。
附图说明
下面结合附图利用本发明的一个示范性实施例对本发明进行更详细的解释。
图1表示记录/再现信息装置中的扫描器驱动系统的图解示意图；
图2表示记录/再现信息装置中的扫描器驱动系统的透视示意图；
图3表示通过记录/再现信息装置中的扫描器驱动系统的截面侧视图；
图4表示记录/再现信息装置中的扫描器驱动系统的平面图。
参考标记号在整个附图中是一致的。
具体实施方式
图1所示的记录/再现信息装置中的扫描器驱动系统的图解示意图表示出一个齿条装置Z和一个蜗杆S，所述蜗杆与一个齿轮ZR啮合设置。所述齿轮ZR是一个直齿中间齿轮，由电机EM驱动的所述蜗杆S与齿轮ZR成一角度设置，该角度对应于所述蜗杆的导引角。所述蜗杆S以与齿轮ZR成一个角度的这种设置有利于使用与所述蜗杆S相互作用的直齿齿轮ZR，所述角度与所述蜗杆的导引角对应，结果驱动所述齿条装置Z仅仅需要一个齿轮ZR。所述齿条装置Z是一个台架的一部分，所述台架在导杆F1和F2上被导引并且载有一个扫描器AE，所述扫描器用于扫描光学记录介质。该扫描器有一个物镜OL，其用于聚焦一光束或一激光束，以便在一种光学记录介质(未描述)上记录/再现信息或数据。所述信息或数据的记录/再现需要扫描器以高速沿着记录介质的一条或多条轨道循道运行。在这种情况下，可在一个小范围内通过采用一个微动传动装置(未示出)移动物镜OL来达到高速。然而，从扫描器AE的光轴移动物镜OL降低了扫描质量，并且仅仅在小范围内是可能的，结果使得对扫描器AE的驱动系统(这也指粗糙驱动)在准确性和速度方面有高要求。能够准确移动到记录介质上一个位置的速度决定记录介质的信息或数据的存取时间。在这种情况下，在改变传动方向的情况下所述存取时间也是很大的。特别地，由于弹性齿空程，由相互之间通过一个弹簧拉牢的两个齿条形成的齿条装置具有这样的缺点，即改变传动方向时，所述存取时间被大大延长。在图中描述的传动系统具有由一根齿条形成的齿条装置Z。然而原则上，所述传动系统也可由采用两根齿条的齿条装置构成。根据如图所示的传动系统结构能够使用由一根齿条形成的齿条装置Z。这种结构在于所述蜗杆S对着齿条装置Z设置。驱动齿条装置Z的齿轮ZR由此被夹紧在所述蜗杆S和所述齿条装置Z之间。齿轮ZR通过蜗杆S被支撑靠压在所述齿条装置Z上，如图2所示，所述蜗杆S由一个保持装置HM通过电机EM和在基板G上的限制装置BM固定。因此，由齿条装置Z作用在齿轮ZR上的力不会使得该齿轮ZR远离齿条装置Z，总的结果是出现较小的驱动空程，这使得能够使用由一根齿条组成的齿条装置Z。结果，存取时间在改变传动方向的情况下也能够被减少。
图2也表示一个盘转台PT，其接收由扫描器AE扫描的记录介质(未示出)。为了能够对在扫描器AE上旋转的记录介质进行读取，所述扫描器AE与驱动系统一起沿导杆F1、F2径向向着盘转台PT移动。在电机EM轴上设置的蜗杆S位于基板G的一个开口内，并且相对于该基板G平面倾斜设置，结果其穿过所述基板G延伸。所述电机EM被基板G上的一个保持装置HM固定，并且具有相对于基板G倾斜的位置，该倾斜位置对应于蜗杆S或其轴。为了减小或排除蜗杆S的任何轴向空程，在与电机EM相对、带有蜗杆S的轴端设置有一个限制装置BM。蜗杆S与限制装置BM和保持装置HM在轴向和径向对准。所述齿轮ZR和齿条Z设置在基板G的下方，结果在图2中仅仅能识别出齿轮ZR的齿轮轴ZRA的插孔。为了便于在一直齿齿轮ZR中啮合蜗杆，由蜗杆S的导引角确定的相对于基板G平面的电机EM和蜗杆的倾斜位置特别在图3中清楚地表示出来。所述齿轮ZR(在这一图中看不到)位于蜗杆S之后。蜗杆S在齿轮ZR中的啮合和齿轮ZR在齿条装置Z内的啮合设置在平行于基板G的一个平面内。图3也揭示出与具有在基板G下面设置的电机的装置相比，有利于减小所需要的装置的结构高度。所述盘转台马达被直接设置在所述盘转台PT下方，并且类似地被固定在所述基板G上。
从图4所述的信息记录/再现装置中的扫描器驱动系统的平面图中看，很清楚，平行于齿轮ZR轴运转的蜗杆S的范围啮合于所述齿轮ZR中，结果可有利地采用直齿齿轮ZR作为蜗轮。
为了在短存取时间下实现扫描器AE的高驱动速度和自锁，所述蜗杆S优选为一种多头蜗杆S，例如三头蜗杆S这样的多头蜗杆。自锁作用是通过驱动系统的强度而得到加强的，这是显然的，由于所述驱动系统没有正齿轮。所以，所述驱动系统也可有益地用于其扫描器AE有相对较大重量的装置中，例如在扫描器AE对于不同记录介质有切换性能的情况下。
与已知的驱动系统相比，本发明的驱动系统存取时间能够缩短约50％。
根据这样的事实，即，在蜗杆S和齿条装置Z之间仅仅需要一个直齿中间轮，所述驱动系统的生产成本低。
由于传动链减少了至少一个齿轮并且避免使用正齿轮，所以保证了高的定位精度。
本发明的示范性实施例描述了本发明的一个优选结构。然而，本发明并不仅仅局限于这一示范性实施例，而是也包括本领域技术人员所熟悉的修改。

Claims (10)

1.一种带有扫描器(AE)驱动系统的记录/再现信息的装置，所述驱动系统由通过一个蜗轮-蜗杆机构经一个齿轮装置驱动的齿条装置(Z)形成，其特征在于，所述齿条装置(Z)和蜗杆(S)被设置成与单一的一个齿轮(ZR)啮合，该齿轮(Z)同时与所述齿条装置(Z)和蜗杆(S)啮合。
2.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮(ZR)是一个直齿中间齿轮。
3.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述蜗杆(S)设置成与所述齿轮(ZR)成一个角度，该角度对应于所述蜗杆的导引角。
4.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述蜗杆(S)是一个多头蜗杆。
5.一种如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述直齿中间齿轮用作蜗轮。
6.一种如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述蜗杆(S)设置在沿轴向具有反向支承的一根轴上。
7.一种如权利要求6所述的装置，其特征在于，第一反向支承由一个驱动电机(EM)形成，第二反向支承由一个限定轴向空程的限定装置(BM)形成。
8.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述蜗杆(S)以一个对应蜗杆(S)导引角的角度平行于所述齿条装置(Z)设置。
9.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮(ZR)夹置在所述齿条装置(Z)和所述蜗杆之间。
10.一种如权利要求1、8或9所述的装置，其特征在于，所述齿条装置(Z)是一根齿条。
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