DE102006056955A1 - Swing arm actuator with damping for a scanner - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Schwingarm-Aktuator mit Dämpfung für eine Abtasteinrichtung, der einen Schwingarm (1) aufweist, der einem plattenförmigen Datenträger zugeordnet ist und an einem Träger (3) um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist mittels eines Schwenklagers (12). Das Schwenklager (12) weist einen Lagerzapfen (10), der an dem Träger (3) befestigt ist, und eine Lagerbuchse (2), die an dem Schwingarm befestigt ist, auf für eine Trackingbewegung und eine Fokusbewegung des Schwingarms. Der Schwingarm trägt an einem Ende einen Sensor, insbesondere einen optischen Kopf mit einer Fokuslinse, und weist an dem anderen Ende Komponenten für einen Magnetantrieb zur Schwenkung des Sensors auf. Die Erfindung löst die Aufgabe, einen derartigen Schwingarm-Aktuator so zu gestalten, dass dieser eine geringere Neigung zu mechanischen Resonanzen hat und aufwandsreduziert ist, indem in wenigstens einem Teilbereich zwischen dem Lagerzapfen (10) und der Lagerbuchse (2) eine Dämpfungsmasse (11) angeordnet ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt der Lagerzapfen (10) an der Lagerbuchse (2) konzentrisch in einem Bereich, der kürzer als die Dicke des Schwingarmes (1) ist, und der Teilbereich, in dem die Dämpfungsmasse (11) angeordnet ist, ist auf der dem Träger (3) zugewandten Seite angeordnet.The invention relates to a swing arm actuator with damping for a scanning device having a swing arm (1), which is associated with a disc-shaped data carrier and on a support (3) pivotally mounted about a pivot axis by means of a pivot bearing (12). The pivot bearing (12) has a journal (10) which is fixed to the carrier (3), and a bearing bush (2) which is fixed to the swing arm, for a tracking movement and a focus movement of the swing arm. The swing arm carries at one end a sensor, in particular an optical head with a focus lens, and has at the other end components for a magnetic drive for pivoting the sensor. The invention solves the problem of designing such a swing arm actuator so that it has a lower tendency to mechanical resonances and is reduced in cost by a damping mass (11) in at least a portion between the bearing pin (10) and the bearing bush (2). is arranged. In a preferred embodiment, the bearing pin (10) on the bearing bush (2) concentrically in a region which is shorter than the thickness of the swing arm (1), and the portion in which the damping mass (11) is arranged, is located on the the carrier (3) facing side arranged.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schwingarm-Aktuator mit Dämpfung für eine Abtasteinrichtung mit einem Sensor, insbesondere einen eine Fokuslinse aufweisenden optischen Kopf, zur Anordnung in einem Gerät zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Informationen.The The invention relates to a swing arm actuator with damping for a scanning device with a sensor, in particular having a focus lens optical head, for placement in a device for recording and / or Playback of information.
Ein in einer derartigen Abtasteinrichtung angeordneter Schwingarm ist üblicherweise in der Art eines Hebels gestaltet und ist in seinem Schwerpunkt zwischen zwei Hebelarmen mit einem Lager versehen, das an einem Träger angeordnet ist, um dem Schwingarm eine Bewegung zumindest um eine Achse zu ermöglichen. An einem Ende des Schwingarms ist beispielsweise ein optischer Kopf mit einer Fokuslinse angeordnet, der der Emission eines Lichtstrahls, insbesondere Laserstrahls, auf eine als Informationsträger ausgebildeten optische Platte und dem Empfang des von dieser reflektierten Strahls dient. Die Platte wird dabei von einer Trägervorrichtung gehalten und zu einer Rotationsbewegung angetrieben. Das Ende des Schwingarmes mit dem optischen Kopf ist in Form eines Bogens in einer zur Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte parallelen Ebene (Tracking) und senkrecht zu dieser Ebene (Focusing) bewegbar, wozu der Schwingarm mit Magnetantrieben versehen ist, von denen wenigsten der für die Trackingbewegung dem anderen Ende des Schwingarmes zugeordnet ist. Mit einem derartigen Schwingarm sind kurze Zugriffszeiten auf unterschiedliche Orte des Aufzeichnungsträgers zu erreichen.One Arranged in such a scanning device is usually designed in the manner of a lever and is in its center of gravity between two lever arms provided with a bearing, which is arranged on a support is to the swing arm to move at least about an axis enable. For example, at one end of the swing arm is an optical head arranged with a focus lens, the emission of a light beam, In particular laser beam, trained on an information carrier optical disk and the reception of the beam reflected by this serves. The plate is held by a support device and driven to a rotational movement. The end of the swing arm with the optical head is in the form of an arc in a recording surface of the optical disk parallel plane (tracking) and perpendicular to this Level (Focusing) movable, including the swing arm with magnetic drives is provided, of which the least for the tracking movement associated with the other end of the swing arm. With such a Swing arm are short access times to different places of the record carrier to reach.
Derartige
Schwingarm-Aktuatoren sind beispielsweise in der
Es hat sich gezeigt, dass der den Sensor tragende Schwingarm mit seinem freien Ende bei einer Bewegung über die Oberfläche der optischen Platte zu mechanischen Schwingungen neigt. Insbesondere treten die Schwingungen in der Fokusierungsrichtung auf und erzeugen Resonanzen bei relativ niedrigen Eigenfrequenzen des Schwingarmes. Die ersten Eigenschwingungen haben eine Frequenz von etwa 100–200 Hz und hängen von der Masse und der Gestalt des kopfseitigen Armes ab. Diese Resonanzen sind für die Servoregelung nachteilig und erfordern einen erhöhten Energieverbrauch.It has been shown that the oscillating arm carrying the sensor with his free end when moving over the surface the optical disk tends to mechanical vibration. Especially the vibrations occur in the focusing direction and generate Resonances at relatively low natural frequencies of the swing arm. The first natural oscillations have a frequency of about 100-200 Hz and hang from the mass and shape of the head-side arm. These resonances are for the Servo control disadvantageous and require increased energy consumption.
Bei
Schwingarm-Aktuatoren, die in der
Ferner
ist in der
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schwingarm-Aktuator mit Schwingungsdämpfung für eine optische Abtasteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass dieser eine geringere Neigung zu mechanischen Resonanzen hat und aufwandsreduziert ist.It Object of the invention, a swing arm actuator with vibration damping for an optical Scanning device according to the preamble of claim 1 to be designed so that this has a lower tendency to mechanical resonance and is reduced.
Diese Aufgabe wird bei einem Schwingarm-Aktuator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.These Task is in a swing arm actuator according to the preamble of claim 1 solved by the characterizing features. advantageous Embodiments are listed in the subclaims.
Die Erfindung besteht in einem Schwingarm-Aktuator für eine Abtasteinrichtung, der einem plattenförmigen Datenträger zugeordnet und in bekannter Weise an einem Träger abgestützt und in der Art eines Hebels ausgeführt ist, wobei die Abstützung zugleich ein Lager mit einer Schwenkachse zur Schwenkung des Schwingarmes parallel zur Oberfläche der optischen Platte bildet. Ein Hebelarm des Hebels trägt dabei endseitig einen Sensor, beispielsweise einen optischen Kopf mit einer Fokuslinse, und der andere Hebelarm weist Komponenten für jeweils einen Magnetantrieb zur Schwenkung des den Sensor tragenden Hebelarmes um die Schwenkachse (Tracking) und in einer Richtung senkrecht zu dieser Richtung auf (Fokusing). Nach der Erfindung ist das Schwenklager derart gestaltet, dass wenigstens in einem Teilbereich zwischen einem Lagerzapfen und einer Lagerbuchse des Schwenklagers eine Dämpfungsmasse angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Dämpfungsmasse eine geleeartige Silikonmasse.The invention consists in a swing arm actuator for a scanning device associated with a plate-shaped disk and supported in a known manner on a support and executed in the manner of a lever, wherein the support at the same time a bearing with a pivot axis for pivoting the swing arm parallel to the surface the optical disk forms. A lever arm of the lever carries at one end a sensor, for example an optical head with a focus lens, and the other lever arm has components for each of a magnetic drive for pivoting the sensor arm supporting the arm about the pivot axis (tracking) and in a direction perpendicular to this Direction to (Focusing). According to the invention, the pivot bearing is designed such that at least in a partial area between a bearing journal and a bearing bush of the pivot bearing a damping mass is arranged. Preferably, the damping mass is a jelly-like silicone composition.
In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist
das Schwenklager einen Lagerzapfen, der an dem Träger befestigt
ist, und eine Lagerbuchse, an der der Schwingarm befestigt ist,
auf, und der Lagerzapfen liegt konzentrisch an der Lagerbuchse in
einem Bereich, der kürzer
als die Dicke des Schwingarmes ist, an für eine Trackingbewegung und
eine Fokusbewegung mittels des Schwenklagers (
Die Anordnung des Dämpfungsmittels führt nicht zu einer schädlichen Bewegungseinschränkung des Schwingarmes, gestattet also sowohl eine Schwenkbewegung desselben um die Schwenkachse (Tracking) als auch eine ausreichende Nickbewegung desselben senkrecht zur Schwenkebene, durch die der optische Kopf fokussiert werden kann (Fokusing). Das Dämpfungsmittel absorbiert mechanische Energie und führt zu einer erheblichen Verbesserung des Resonanzverhaltens beim kopfseitigen Hebelarm im Sinne einer geringeren Neigung zu mechanischen Resonanzen, insbesondere bei der Fokus-Servoregelung. Die Amplituden der Eigenfrequenzen sind kleiner und die Eigenfrequenzen liegen in einem höheren Bereich. Damit wiederum wird der erforderliche Energieverbrauch reduziert. Zudem ist die Ausbildung des Schwenklagers aufwandsreduziert.The Arrangement of the damping means does not lead to a harmful Movement restriction of the Schwingarmes, so allows both a pivoting movement of the same around the swivel axis (tracking) as well as a sufficient pitching motion the same perpendicular to the pivot plane through which the optical head can be focused (focusing). The damping agent absorbs mechanical energy and leads to a considerable improvement of the resonance behavior at the head end Lever arm in the sense of a lower tendency to mechanical resonance, especially with the focus servo control. The amplitudes of the natural frequencies are smaller and the natural frequencies are in a higher range. This in turn reduces the required energy consumption. In addition, the design of the pivot bearing is reduced.
Aus technologischen Gründen, aber auch aus Verschleißgründen kann es von Vorteil sein, wenn die Lagerbuchse trägerseitig an ihrer Innenfläche eine im Wesentlichen ovale Öffnung aufweist, mit der sie am Lagerzapfen anliegt zur Stabilisierung der Trackingbewegung. Hierbei ist die ovale Öffnung mit ihrer größeren lichten Weite in Richtung der Längserstreckung des Schwingarmes angeordnet, und der Lagerzapfen liegt im Bereich der geringeren lichten Weite der Öffnung an den gegenüberliegenden Innenflächen jeweils entlang einer schwenkachsparallelen Linie an. Hierdurch wird die Trackingbewegung stabilisiert, ohne die Fokusbewegung zu behindern.Out technological reasons, but also for reasons of wear can It may be advantageous if the bearing bush on the carrier side on its inner surface a essentially oval opening has, with which it rests on the journal for stabilization the tracking movement. Here is the oval opening with its larger clear Width in the direction of the longitudinal extent arranged the swing arm, and the bearing pin is in the range the smaller clear width of the opening to the opposite inner surfaces each along a schwenkachsparallelen line. hereby The tracking motion is stabilized without the focus movement hinder.
Der an sich biege- und torsionssteife Schwingarm ist insbesondere mit seiner Schwenkachse in seinem Schwerpunkt gelagert, damit der Schwingarm weitgehend stoßfest ist.Of the in itself flexurally and torsionally rigid swing arm is in particular with its pivot axis stored in its center of gravity, thus the swing arm largely shockproof is.
Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The Invention will be explained below with reference to several embodiments. In the associated Drawings show:
Der
in den
In
den
Da
das Schwenklager
Ein
weiteres Ausführungsbeispiel,
in den
Das
Gelenk
Der
Außendurchmesser
des Lagerzapfens
Die
Dämpfungsmasse
Die
in den
- 11
- Schwingarmswing arm
- 22
- Lagerbuchsebearing bush
- 33
- Trägercarrier
- 44
- optischer Kopfoptical head
- 55
- SpuleKitchen sink
- 66
- SpuleKitchen sink
- 77
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 88th
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 99
- Ringwulsttorus
- 1010
- Lagerzapfenpivot
- 1111
- Dämpfungsmassedamping mass
- 1212
- Schwenklagerpivot bearing
- 1313
- unteres Endelower The End
- 1414
- Innenflächepalm
- 1515
- Öffnung opening
- 1616
- Schwenklagerpivot bearing
- 1717
- Lagerzapfenpivot
- 1818
- Gelenkjoint
- 1919
- beweglicher HebelarmPortable lever arm
- 2020
- Lagerbuchsebearing bush
- 2121
- HauptteilBulk
- 2222
- Lagerteilbearing part
- 2323
- Spaltgap
- 2424
- Dämpfungsmassedamping mass
- 2525
- Schwenklagerpivot bearing
- II
- Hebelarmlever arm
- IIII
- Hebelarmlever arm
- ff
- Fokusrichtungfocus direction
- LL
- Anlagelinieconditioning line
- M1M1
- Magnetanordnungmagnet assembly
- M2M2
- Magnetanordnungmagnet assembly
- OPoperating room
- optische Platteoptical plate
- SASA
- Schwenkachseswivel axis
- tt
- Trackingrichtungtracking direction
Claims (13)
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