CN1202519C - 防止近场记录的光头被污染的装置 - Google Patents

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Abstract

一种近场记录光头的防止污染装置，包括：浮动块，它由在机匣上的悬挂装置支撑，具有供光源竖直穿过的会聚孔；会聚透镜，安装在浮动块的会聚孔的下部，会聚从光源产生的光并在记录介质上表面上形成光点；和一个透镜的污染物除去单元，除去粘着到会聚透镜上的外来物。在近场记录或再现中，与记录介质表面相互作用当中，安装在浮动块上的会聚透镜的表面受到污染物污染时，能够容易地清洁透镜表面，以便及时除去透镜表面的污染。

Description

防止近场记录的光头被污染的装置
发明领域
本发明涉及使用近场光学系统的高密度光盘驱动器的光头；特别涉及一种防止近场记录光头被污染的装置，其通过具有一个防止污染的单元，防止浮动块的聚光透镜被外来物污染。
现有技术
随着信息技术和网络的快速发展，计算机的硬盘或辅助存储单元的记录容量正在不断增加。记录容量的增加是由于需要记录大容量的图象信息或数据信息的装置。
对于硬盘的情况，与前一年相比它的记录容量每年增加60％。对于计算机辅助存储单元的光盘驱动器的情况，它具有从几个GB到几十GB的信息存储容量。
但是从技术发展的观光点来看，当前的信息存储单元的存储容量可能是有限的。
近来，作为下一代的信息存储单元出现的近场记录(NFR)，能够容纳巨大量的数据信息，并且预计能够满足未来信息存储需要。
实现近场信息记录技术的近场光学系统克服了应用到光盘的远场光学系统的衍射极限，并通过使用光纤或新的聚光透镜(即均质浸没透镜(Solid immersion lens))允许高密度记录和再现。
图1是具有近场光头的光盘驱动器示意透视图。
见图1，驱动装置包括：在内安装光盘的驱动器10；一个主轴电动机12，用于旋转安装在驱动器10内的所述盘(D)；一个悬挂装置15，通过连接驱动器10内的VC电动机(VCM)被旋转；一个光头20，安装在悬挂装置5的一个端部上，在盘(D)上记录或从盘再现信息；和一个着落板17，安装在驱动器10的一侧，在不安装盘(D)时放置光头20。
光头包括两个透镜，它们安装在竖直穿过的聚光孔上，使得当随着VC电动机的运转，悬挂装置15被向盘(D)上方旋转时，根据气动浮力，处于接近盘(D)的位置状态的光头20将信息记录到盘(D)中或将在盘(D)中记录的信息再现。
详细地说，如图2所示，光头20包括：一个浮动块21，它具有可透过光线的竖直方向的聚光孔21a，安装在悬挂装置15的端部；一个物镜23，安装在浮动块21的聚光孔21a的上侧并折射光线；和一个聚光透镜25，安装在浮动块21的聚光孔21a的下侧，将透过物镜23的光会聚，在盘(D)表面上形成光点。
在这样的光头20中，当由于气动浮力而使浮动块21位于盘(D)的上表面时，入射光在通过物镜23和会聚透镜25时被折射，并且在盘上形成一个直径在衍射极限下的光点，使得能够实现高密度的记录和再现。
但是，在如上所述的这样的近场光头中，在浮动块21在盘上运行进行盘上的信息记录/再现时，由于盘的摩擦产生的粉末或空气中的灰尘等外来物，随着盘的旋转会被带到浮动块21的下表面上。
因此，在会聚透镜在延长的时间内在盘上运行时，外来物27粘着在浮动块21的会聚透镜25的表面上，污染会聚透镜25。
在会聚透镜25被污染时，通过会聚透镜25产生的光变弱，引起记录/再现信息中的问题。
特别是，与现有技术的远场光学系统比较，在近场光学系统中，通过会聚透镜25形成的光点具有在光的衍射极限下的直径，会聚透镜25的污染对光点形成具有显著的影响。
另外，因为在记录/再现中使用渐消失波，所以，如果在光运动路径上存在外来物，则对光能的传递有很坏的影响。
即，在记录信息时不能正确地形成通过会聚透镜的光点，同时在再现信息时，在检测记录标志时出现误差，这是在记录/再现信息中的致命的缺陷。
本发明概述
因此，本发明的目的是提供一种近场记录光头的防止污染的装置，它能够防止在盘上记录/再现信息时，浮动块的会聚透镜的污染，从而提高近场光记录装置的记录/再现性能。
本发明的另一个目的是提供一个简单的防止污染的装置，以提高近场光记录装置的生产率。
如具体和广义而言的，为达到上述目的，根据本发明提供了一种近场记录光头的防止污染装置，所述装置包括：一个浮动块，它由在机匣上的一个悬挂装置支撑，具有供光源竖直穿过的会聚孔；和一个会聚透镜，安装在浮动块的会聚孔的下部，会聚从光源产生的光并在记录介质的记录表面上形成光点；其中所述装置还包括一个透镜污染物去除单元，用于除去粘着到会聚透镜上的外来物。
除了会聚透镜外，上述近场记录的光头的防止污染装置可以另外包括一个物镜，它安装在会聚孔的上侧，折射入射光。
在本发明近场记录光头的防止污染装置中，会聚透镜包括能够允许近场光学磁相互作用的任何透镜，并且特别包括均质浸没透镜。
为了上述目的，还提供一种近场记录装置，它包括：一个透镜，使得光入射到记录介质上，并透过反射光；一个光头浮动块，安装所述透镜；一个悬挂臂，连接所述光头浮动块；一个拾取单元，支撑所述悬挂臂；一个驱动单元，连接所述拾取单元，使得光头浮动块能够旋转；和一个机匣，将每个元件与外部隔绝。
在本发明的近场记录的光头的防止污染装置中，使用超声波振动器、除尘电极和透镜清洁器作为透镜污染物去除单元。
为了达到上述目的，还提供一种近场记录光头的防止污染装置，它包括：一个浮动块，由机匣中的悬挂装置支撑，具有供光源竖直穿过的会聚孔；一个会聚透镜，安装在浮动块的会聚孔的下侧，会聚透过物镜的光并在盘的上表面形成光点；和一个防止污染单元，以高频共振所述浮动块，防止外来物粘着到会聚透镜上。
为达到上述目的，还提供一种近场记录光头的防止污染装置，它包括：一个浮动块，由机匣中的悬挂装置支撑，具有供光源竖直穿过的会聚孔；一个会聚透镜，安装在浮动块的会聚孔的下侧，会聚透过物镜的光并在盘的上表面形成光点；一个除尘电极，收集浮动块周围的外来物，以防止外来物对会聚透镜的污染。
为了达到上述目的，还提供一种近场记录光头的防止污染装置，它包括：一个浮动块，由机匣中的悬挂装置支撑，具有供光源竖直穿过的会聚孔；一个会聚透镜，安装在浮动块的会聚孔的下侧，会聚透过物镜的光并在盘的上表面形成光点；和透镜的清洁器，安装在机匣中，以防止外来物对会聚透镜的污染。
参照附图的以下详细说明将使得本发明的上述和其他目的、特点、方面和优点更明了。
附图简要说明
下面的附图是为了进一步理解本发明，构成本说明的一部分，示出本发明的实施例，与文字说明一起解释本发明的原理。
图1是现有技术的具有近场记录的光头的盘驱动器的示意透视图；
图2是现有技术的近场记录的光头的剖视图；
图3是外来物如何粘着到现有技术近场记录光头的会聚透镜上的剖示图；
图4是本发明优选实施例的近场记录光头的防止污染装置的透视图；
图5是本发明第一实施例的近场记录光头的防止污染装置的剖视图；
图6是本发明第二实施例的近场记录光头的防止污染装置的剖视图；
图7是本发明第三实施例的近场记录光头的防止污染装置的剖视图；
图8是光头浮动块的透视图；和
图9是本发明优选实施例的透镜清洁操作的示意图。
优选实施例的详细说明
下面说明附图示出的本发明优选实施例。
图4是透视图，示出本发明优选实施例的近场记录光头的防止污染装置。图5是剖视图，示出本发明第一实施例的近场记录光头的防止污染装置。
见图4和5，本发明的近场记录光头的防止污染装置包括：一个近场记录光头，它包括：一个浮动块53，由在驱动器中的悬挂装置51支撑，具有供光源竖直穿过的会聚孔53a；一个物镜55，安装在浮动块53的会聚孔53d上侧，折射入射光；一个会聚透镜57，安装在浮动块53的会聚孔53a的下侧，会聚透过物镜55的光并在盘(D)的上表面形成光点；和一个防止污染单元，以高频共振所述浮动块53，防止外来物粘着到会聚透镜57上。
防止污染单元是一个超声波振荡器59，它安装在悬挂装置51上并产生超声波振动，从而高频共振浮动块53。
超声波振荡器59也可以安装在浮动块53上，而不是安装在悬挂装置51上。
作为超声波振荡器59，使用压电陶瓷晶体较好，它在接收电压时产生超声波振动。
本发明的浮动块包括会聚透镜和物镜，但可以仅安装会聚透镜，而不要物镜。
下面说明上述结构的近场记录光头防止污染装置的工作。
首先，在盘(D)上进行了信息记录/再现的预定时间后，诸如盘(D)的摩擦粉末或灰尘等的外来物粘着到会浮动块53的会聚透镜57上，污染了会聚透镜57。
在会聚透镜57被污染时，向安装悬挂装置51上的超声波振荡器59施加电压，产生数十千赫的超声波振动，使得浮动块53以高频共振。
在浮动块53高频共振时，防止了外来物粘着到会聚透镜57的表面上，并使已经粘着到会聚透镜57表面的外来物掉下来。因此，防止了会聚透镜57被污染。
图6是本发明第二实施例的近场记录光头的防止污染装置的剖视图。
如图6所示，本发明第二实施例的近场记录光头包括：一个浮动块63，由在驱动器中的悬挂装置61支撑，具有供光源竖直穿过的会聚孔63a；一个物镜65，安装在浮动块63的会聚孔53d上侧，折射入射光；一个会聚透镜67，安装在浮动块63的会聚孔63a的下侧，会聚透过物镜65的光并在盘(D)的上表面形成光点；和一个外来物收集单元，收集在浮动块63周围的外来物，以防止会聚透镜67被外来物污染。
外来物收集单元是一个集尘电极69，它安装在浮动块上，带有静电，以除去浮动块周围的外来物。
所述集尘电极也可以安装悬挂装置61上，而不是在浮动块63上。另外，虽然本发明中的会聚透镜和物镜都安装在浮动块上，但是也可以仅安装会聚透镜，而不安装物镜。
在上述结构的近场记录光头的防止污染的装置中，当浮动块63在盘(D)上运行进行盘上的信息记录/再现时，浮动块63周围的外来物被带有静电的集尘电极69收集。
即，当浮动块63在盘(D)上运行时，随着盘的旋转，其中混合有由盘的磨损产生的粉末等外来物的空气被引到浮动块63的表面上，空气中的外来物被集尘电极69收集除去。
通过这样做，防止了会聚透镜67被外来物污染，并且在预定时间过后，被集尘电极69收集的外来物被摇动以便被一个除尘器除去。
根据本发明的第三实施例近场光学记录装置包括：一个会聚透镜，使得光入射到记录介质上，并透过反射光；一个光头浮动块，安装所述会聚透镜；一个悬挂臂，连接所述光头浮动块；一个拾取单元，支撑所述悬挂臂；一个驱动单元，连接所述拾取单元，使得所述光头浮动块能够旋转；和一个机匣，将每个元件与外部隔绝；和一个透镜清洁单元，安装在机匣中。
透镜清洁单元固定在机匣的内壁的一侧，并且一个辊形的清洁器由一个从机匣的内壁伸出来的支撑单元连接。
透镜清洁单元也可以连接到驱动单元并被往复移动。
图7是本发明第三实施例的近场光头的防止污染装置的剖视图。
如图7所示，盘72和记录装置安装在机匣71中。记录装置包括一个拾取单元74，它能够由VC电动机(即驱动单元)在预定角度内旋转；悬挂装置76和固定臂77从拾取单元伸出到盘的一定部分。
在固定臂的一端上安装一个改变光路径的棱镜(未示出)，并且在悬挂臂的一端上安装一个用于安装透镜的光头浮动块。
同时，机匣的内壁的一侧上安装一个透镜清洁器。所述清洁器可以形成各种形式，但是在本发明中，它包括一个支撑单元78，固定在机匣的内壁上；和一个辊形的清洁器80，它由所述支撑单元固定并能够旋转。
在清洁器上涂覆清洁物或贴附无纺纤维，通过与透镜摩擦，所述清洁器除去在透镜表面上粘着的污染物。
图8是光头浮动块的一个例子的透视图。
如图8所示，与记录介质相邻的会聚透镜82，靠近记录介质的会聚透镜82安装在浮动块81的一侧。其上安装了物镜84的支架83安装在浮动块的上部。
一个光头浮动块安装在图7所示的悬挂臂78的一端上，并且当它随着固定在悬挂臂另一端的拾取单元的旋转而在记录介质的表面上浮动时，以预定角度旋转。所述光头浮动块产生相对于记录介质的光学相互作用。
安装在浮动块下部的透镜的下表面由本发明的透镜清洁器自动地或手动地清洁。
下面参照图9说明进行的清洁操作。
图9是本发明优选实施例的透镜清洁操作的示意图。
如图9所示，清洁器85设置在盘外侧上的浮动块的轨迹上。
在使用者自动地或定间隔地进行清洁时，图7的VC电动机75被驱动，使得浮动块81定位在清洁器的上表面上。然后，VC电动机以等间隔往复运动，使得浮动块能够在清洁器的上部上往复运动。
根据这个操作，安装在浮动块下表面上的会聚透镜82的下表面被清洁器接触并被清洁。利用图7所示的悬挂臂76的弹力，在浮动块和清洁器之间的接触保持一定的摩擦力。
通过附加的污染测定单元(例如微机)可以控制透镜的清洁操作。
即，当安装在浮动块上的会聚透镜的表面被污染并在记录再现信号中出现误差时，微机测定该误差是否是由透镜污染引起的。如果该误差是由透镜污染引起的，则微机进行清洁操作。
当给出清洁操作的指令时，将VC驱动的浮动块取到盘外，并移动到安装清洁器的位置。在浮动块移动到清洁器上以后，以预定的角度旋转VC电动机，使得会聚透镜的下表面能够接触(看不清)清洁器表面。
在清洁操作后，VC电动机回到盘上表面的原来位置。
如上所述，清洁器(即透镜清洁单元)固定在机匣的内壁上，但是可以将一个驱动单元连接到清洁器，使得清洁器本身能够往复运动。在这样的情况，浮动块可以位于在记录介质外的一定区域上，并且清洁器在浮动块的下表面往复运动，从而能够进行清洁。
如上所述，本发明的近场记录光头的防止污染装置具有下述的优点。
即，在近场光学记录或再现过程中，当安装在浮动块上的会聚透镜的表面在与记录介质的表面相互作用当中暴露到污染物中时，能够容易地清洁透镜表面，以便及时除去透镜表面的污染物。
不偏离本发明范围和本质可以有各种方式实施本发明。上述的实施例不限于上述说明的细节，除非另外说明，在权利要求的范围内应广泛理解。本发明权利要求涵盖了本发明范围内的各种修改和变换。

Claims (15)

1.一种近场记录光头的防止污染装置，它包括：
浮动块，它由机匣中的悬挂装置支撑，并具有供光源竖直穿过的会聚孔；和
会聚透镜，安装在浮动块的会聚孔的下部，会聚由光源产生的光并在记录介质的记录表面上形成光点；
其特征在于，还包括透镜污染物去除装置，用于除去粘着到会聚透镜上的外来物。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，还包括一个物镜，它安装在浮动块的会聚孔的上部并折射入射光。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述会聚透镜是均质浸没透镜。
4.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述透镜污染物去除装置是使浮动块以高频共振的超声波振荡器。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于，所述超声波振荡器安装在所述悬挂装置上。
6.根据权利要求4的装置，其特征在于，所述超声波振荡器安装在所述浮动块上。
7.根据权利要求4的装置，其特征在于，所述超声波振荡器是压电陶瓷晶体。
8.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述透镜污染物去除装置是带有静电的集尘电极，以收集浮动块周围的外来物。
9.根据权利要求8的装置，其特征在于，所述集尘电极安装在所述浮动块上。
10.根据权利要求8的装置，其特征在于，所述集尘电极安装在所述悬挂装置上。
11.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述透镜污染物去除装置是安装在机匣中的透镜清洁器，所述透镜清洁器包括：
支撑装置，固定到机匣内壁；和
辊型清洁器，连接到所述支撑装置。
12.根据权利要求11的装置，其特征在于，所述透镜清洁器还包括驱动装置，使得透镜清洁器能够往复运动。
13.一种近场记录光头的防止污染装置，其特征在于，它包括：
会聚透镜，使得光入射在记录介质上，并透过反射光；
浮动块，用于安装所述会聚透镜；
拾取装置，具有光源和光调制装置；
悬挂臂，用于支撑所述浮动块并将浮动块连接到所述拾取装置；
驱动装置，安装在所述拾取装置上，使得光头浮动块能够旋转；
机匣，将每个元件与外部隔绝；和
透镜污染物去除装置，用于除去粘着到会聚透镜上的外来物。
14.根据权利要求13的装置，其特征在于，还包括一个物镜，它安装在所述浮动块的会聚孔的上部并折射入射光。
15.根据权利要求13的装置，其特征在于，所述会聚透镜是均质浸没透镜。
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