CN1179332C - 光学读/写系统 - Google Patents

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Abstract

一种光学读/写系统，包括：一个基座；一个旋转安置在基座上的光盘；包括一个物镜的光学头；一个安置在基座上的致动器臂，使得传动装置可以通过音圈电机在光盘的径向上绕枢轴转动；一个由致动器臂支撑的负荷梁，通过外力沿光盘的径向并上、下轻微地移动；一个连接到负荷梁的挠性件，用于支撑滑块，使滑块能够接触到记录表面；和一个安置到致动器臂和负荷梁的自由端的驱动装置，用于在径向对负荷梁的自由端提供驱动力。

Description

光学读/写系统
技术领域
本发明涉及一种从光学记录介质上光学读取信息和写入信息的光学系统。
背景技术
光学读/写系统如近场光学驱动器利用光学头在光学记录介质如光盘上读取和记录信息。光学读/写系统包括一个在光盘上驱动并同时由主轴电机支撑的致动器。采用这种致动器的光学读/写系统的一个例子如图1和2所示。
参见图1和2，驱动致动器臂4的致动器2安装在能使致动器2相对于基座1绕枢轴转动的基座1上。光盘7可旋转地安置在主轴电机6上，光学头安装在致动器2上，能够通过把光束聚焦到光盘7上而在光盘7上读取和写入信息。光学头位于致动器2的转动部分的安装架3上。光学头包括一个发射光的光源10，一个接近滑块9端部的物镜11，和一个安装在安装架3中的光电探测器13。一个柔性负荷梁8连接到致动器臂4，与臂4的下侧分开预定的距离。滑块9安装在负荷梁8的自由端。光盘7旋转期间滑块9根据流体动力在光盘7上悬浮，由此形成所谓的近场。
在读取或写入操作中，致动器臂4通过音圈电机5的驱动力在光盘7的径向A绕枢轴转动。此处，从光源10发出的光束L被安置在致动器臂4端部的反射元件15反射，并入射到物镜11上。物镜11聚焦入射光束，在光盘7的记录表面上形成一个光斑。反过来，光束从光盘7的记录表面反射并通过物镜11和反射元件15。排列在光路上的光路改变元件17将被反射元件15反射回来的光反射到光电探测器13。光电探测器13接收入射光并探测信息。
但是，在具有上述构形的结构中，从光源10发出的光束入射到光盘7的记录表面之后，从记录表面反射的光束经相同的光路但相反的方向被光电探测器13探测。当光束沿光路传播时，光束接触空气，会产生一些损耗。特别是，因为光盘7的记录表面与光电探测器13分开预定的距离，所以光损耗增大，在光盘7上写入或读取信息的可靠性降低。
此外，如今对大存储容量的光盘需求增长，并且光盘的记录密度也正在提高。为此，需要有一种新的机制，能够精确地驱动滑块在记录表面的所需点上形成一个光斑。更精确地说，由音圈电机5的大驱动力驱动的致动器2限制了精确控制固定到柔性负荷梁8的滑块9。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一个具有改进结构的光学读/写系统，该系统能够以较小的驱动力驱动滑块，并能够实现精确寻轨，进而增加光盘的存储容量，本发明的另一个目的是在解决上述技术问题的基础上减小光损耗。
为了实现本发明的一个目的，提供一种光学读/写系统，包括：一个基座；一个旋转安置在基座上的光盘；一个包括把光束聚焦、从而在光盘的记录表面上形成光斑的物镜的光学头；一个安置在基座上的致动器臂，使得传动装置可以通过音圈电机在光盘的径向上绕枢轴转动；其特征在于，该光学读写系统还包括：一个由致动器臂支撑的负荷梁，能够通过外力沿光盘的径向并上、下地轻微地移动；一个连接到负荷梁的挠性件，用于支撑滑块，使滑块能够接触到记录表面；和一个安置到致动器臂和负荷梁的自由端的驱动装置，用于在径向对负荷梁的自由端提供驱动力。
为了实现本发明的另一个目的，提供了一种光学读/写系统，包括：
一个基座；
一个旋转安置在基座上的光盘；
一个安装在基座上能够在光盘的径向绕枢轴转动的致动器组件，用于支撑滑块，使滑块与光盘的记录表面接触，该致动器组件包括：
一个致动器臂，能够通过音圈电机在光盘的径向绕枢轴转动；一个
可弹性形变的负荷梁，其一端固定到致动器臂；和一个连接到负荷梁一端的挠性件；
致动器组件光路改变装置，设置在负荷梁和致动器臂之间，经第一通光孔面对物镜，第一通光孔形成在负荷梁和挠性件上；
和致动器组件光电探测器，装配到致动器臂上的第二通光孔中，经第一通光孔面对致动器组件光路改变装置；和
把光束聚焦、从而在光盘的记录表面上形成光斑的光学头，光学头包括：一个发射光束的光源；一个布置在光源和记录表面之间光路上的光路改变装置，用于改变入射光束的传播路径；一个安置到滑块上的物镜，用于把来自光路改变装置的光束聚焦到记录表面上；一个光电探测器，用于接收从记录表面反射并通过物镜和光路改变装置的光束；和至少一个连接光源和光路改变装置的光纤，用于把会聚的光束传递到光路改变装置，以抑制光源和光路改变装置之间的光损耗。
附图说明
通过下面参考附图对优选实施例的详细描述，本发明的上述目的和优点将变得更加清晰，其中：
图1是普通磁光读/写系统的平面简图；
图2是图1的局部截面图；
图3是根据本发明优选实施例的光学读/写系统的截面图；
图4是图3所示光学读/写系统的透视图；和
图5是图4所示负荷梁通过电磁力发生弹性形变的状态的平面简图。
具体实施方式
参见图3和4，根据本发明在光盘23上读取和/或写入信息的系统的优选实施例包括一个基座21，一个安置到基座21上可以旋转的致动器组件30，一个在光盘23的记录表面23a上聚焦光斑的光学头，和一个驱动装置。
光盘23由一个安置在基座21上的主轴电机22旋转支撑。信息可以记录在光盘23的单面或双面上。
致动器组件30包括一个致动器臂33，一个负荷梁40和一个挠性件50。致动器臂33从安装架31延伸，安装架安置成能使致动器臂33绕基座21的轴21a旋转。安装架31有一个接受光源61的凹槽31a，光源61在后面描述。致动器臂33通过安置在基座21上的音圈电机24在径向A运动。
负荷梁40连接到致动器臂33的连接部分33b。耦接部分33b相对于致动器臂33的底侧呈台阶状，面对记录表面23a。负荷梁40包括一个固定端41，一个自由端43和一个铰接部分45。固定端41通过一种固定方式如铅锡焊接固定到耦接部分33b。从固定端41延伸的自由端43是柔性的，它能够上、下以及沿径向A摆动。铰接部分45放置在固定端41和自由端43之间。特别是，铰接部分45构造成具有一对彼此间隔预定距离的细长部分，细长部分连接固定端41和自由端43的相对边缘。铰接部分45对应于固定端41和自由端43之间的孔40a的周缘。铰接部分45在外力作用下能够沿径向A变形。自由端43可以在径向A相对于固定端41轻微移动。固定端41、自由端43和铰接部分45结合在一起。
挠性件50的一端固定到负荷梁40面对记录表面23a的一侧，挠性件50的另一端自由。挠性件50的自由端支持滑块53，滑块53与光盘23接触。后面将描述的物镜65安装在滑块53中。
在挠性件50和负荷梁40的自由端43分别形成第一通光孔51和43a，它们对应于物镜65。另外，在致动器臂33处形成一个第二通光孔33a，与第一通光孔51和43a对应。在致动器臂33的预定位置处形成一个用于接受光纤69的孔33c。
光学头包括一个光源61，一个光路改变装置63，一个物镜65，一个光电探测器67和光纤69。
光源61位于凹槽31a内并产生光束。光路改变装置63布置在光源61和记录表面23a之间的光路上，并改变光路上光束的传播方向。光路改变装置63最好是一个能够选择分离光束的分束器。特别是，光路改变装置63位于负荷梁40和致动器臂33之间，物镜65与第一通光孔43a和51面对。光路改变装置63固定到负荷梁40的自由端，使光纤通过第二通光孔33a进行安装。
物镜65是一种公知的固体浸没反射镜(SIM)，把通过光路改变装置63的光聚焦到记录表面23a上。光电探测器67装配到致动器臂33的第二通光孔33a中面对光路改变装置63。光电探测器67接受通过第一通光孔51和43a、第二通光孔33a的入射光束，并探测光束传递的信息。
如前所述，光电探测器67与光路改变装置63和物镜65竖直对齐，缩短了光电探测器67和记录表面23a之间的光路，因此减小了经过空气时的光损耗。
光纤69的一端连接到光源61，另一端经过致动器臂33的孔33c连接到光路改变装置63。光源61发出的光束通过光纤69到达光路改变装置69，与常规的经过空气的光传输相比，光损耗减小。
给负荷梁40的自由端43提供驱动力的驱动装置包括一个磁铁71和一对线圈73。磁铁71安置在致动器臂33的自由端34。一对线圈73安置在负荷梁40的自由端43，面对磁铁71。线圈73通过预置电源(未示出)施加的电流来产生电磁力。
在有上述结构的光学读/写系统的操作中，当光盘23以高速旋转以记录和/再现信息时，滑块53由于记录表面23a和滑块53之间存在的流体动力悬浮在记录表面之上，由此在滑块53和记录表面23a之间产生近场。接下来，驱动音圈电机24使致动器臂33在径向A绕枢轴转动。当滑块53放置到光盘23上的预定位置处时，在预定的方向上选择性地给线圈73施加预定量的电流，由此在磁铁71和线圈73之间产生电磁力。如图5所示，负荷梁40的铰接部分45通过产生的电磁力在径向A弹性形变，使得自由端43相对于铰接部分45在径向A移动一个小的量。结果，由自由端43沿挠性件50支撑的滑块53独立于致动器臂33绕枢轴的运动，在径向A轻微地移动，使得能够精确地寻轨，从而能够增大光盘23的存储容量。
另外，因为沿径向A给自由端43提供驱动力的线圈73与铰接部分45分开预定的距离，所以可以以很小的驱动力轻微地移动自由端43。因此，可以减少滑块53轻微移动所需的力量，从而可以实现理想的精确寻轨控制。
当滑块53在记录表面23a上精确地寻轨时，光源61产生一个光束。光源61发出的光束经光纤69传输到光路改变装置63，并通过物镜65聚焦，在记录表面23a上形成一个光斑。接着，光束从记录表面23a反射并经过物镜65和光路改变装置63直接入射到光电探测器67。如前所述，光电探测器67在竖直方向上与物镜65和光路改变装置63对齐。光电探测器67接收入射光束并从入射光束中探测信息。为了上面的操作，光源61和光路改变装置63通过光纤69连接，由此使在经空气进行光传输期间发生的光损耗最小。另外，在向光电探测器67更靠近记录表面23a进行设置，减少了向光电探测器67进行光传输时的光损。这种光损的减少提高了在记录表面23a上记录和再现信息的可靠性。
虽然上面参考优选实施例显示并描述了本发明，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离所附权利要求限定的本发明范围和实质的前提下可以做形式和内容上的各种改变。

Claims (9)

1.一种光学读/写系统，包括：一个基座；一个旋转安置在基座上的光盘；一个包括把光束聚焦、从而在光盘的记录表面上形成光斑的物镜的光学头；一个安置在基座上的致动器臂，使得传动装置可以通过音圈电机在光盘的径向上绕枢轴转动；其特征在于，该光学读写系统还包括：
一个由致动器臂支撑的负荷梁，能够通过外力沿光盘的径向并上、下地轻微地移动，该负荷梁包括：一个固定到致动器臂的固定端；一个从固定端延伸并相对于固定端可变形的自由端；和一个处于固定端和自由端之间的铰接部分，便于自由端在径向的运动；
一个连接到负荷梁的挠性件，用于支撑滑块，使滑块能够接触到记录表面；和
一个安置到致动器臂和负荷梁的自由端的驱动装置，用于在径向对负荷梁的自由端提供驱动力。
2.如权利要求1所述的光学读/写系统，其特征在于铰接部分的结构具有一对彼此间隔预定距离的细长部分，细长部分连接固定端和自由端的相对边缘。
3.如权利要求1所述的光学读/写系统，其特征在于铰接部分围绕一个孔形成，连接固定端和自由端的相对边缘。
4.如权利要求1所述的光学读/写系统，其特征在于固定端、自由端和铰接部分结合在一起。
5.如权利要求1所述的光学读/写系统，其特征在于驱动装置包括一个磁铁和一对线圈，磁铁和线圈分别安置在致动器臂和负荷梁的自由端。
6.一个光学读/写系统，包括：
一个基座；
一个旋转安置在基座上的光盘；
一个安装在基座上能够在光盘的径向绕枢轴转动的致动器组件，用于支撑滑块，使滑块与光盘的记录表面接触，该致动器组件包括：
一个致动器臂，能够通过音圈电机在光盘的径向绕枢轴转动；一个
可弹性形变的负荷梁，其一端固定到致动器臂，能够通过外力沿光盘的
径向并上、下地轻微地移动，该负荷梁包括一个固定到致动器臂的固定端、一个从固定端延伸并相对于固定端可变形的自由端和一个处于固定端和自由端之间的铰接部分，便于自由端在径向的运动；和一个连接到负荷梁一端的挠性件，用于支撑滑块，使滑块能够接触到记录表面；致动器组件光路改变装置，设置在负荷梁和致动器臂之间，经第一通光孔面对物镜，第一通光孔形成在负荷梁和挠性件上；
和致动器组件光电探测器，装配到致动器臂上的第二通光孔中，经第一通光孔面对致动器组件光路改变装置；和
把光束聚焦、从而在光盘的记录表面上形成光斑的光学头，光学头包括：一个发射光束的光源；一个布置在光源和记录表面之间光路上的光路改变装置，用于改变入射光束的传播路径；一个安置到滑块上的物镜，用于把来自光路改变装置的光束聚焦到记录表面上；一个光电探测器，用于接收从记录表面反射并通过物镜和光路改变装置的光束；和至少一个连接光源和光路改变装置的光纤，用于把会聚的光束传递到光路改变装置，以抑制光源和光路改变装置之间的光损耗。
7.如权利要求6所述的光学读/写系统，其特征在于光路改变装置安置在负荷梁上，面对致动器臂并被第二通光孔包围。
8.如权利要求6所述的光学读/写系统，其特征在于物镜、光路改变装置和光电探测器竖直对齐。
9.如权利要求6所述的光学读/写系统，其特征在于致动器组件还包括一个支撑在基座上并具有一个接受光源的凹槽的安装架，致动器臂有一个通过光纤的孔。
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