專利名稱:光電裝置的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于一種用照射光束在光盤的記錄表面上記錄和(或)讀取所記錄信息的光電裝置。光盤的記錄表面是一層透明平面膜。光電裝置包括機(jī)架;安放轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)盤支承座，該轉(zhuǎn)盤可繞其軸轉(zhuǎn)動，安放具有固定光軸物鏡的物鏡座，光盤物鏡系統(tǒng)包括將照射光束會聚成照射光點(diǎn)的聚焦透鏡系統(tǒng);能沿光軸移動物鏡的調(diào)焦器;機(jī)械導(dǎo)向裝置，該導(dǎo)向裝置至少為物鏡座和轉(zhuǎn)盤座中的一個(gè)而設(shè)置且沿光盤徑向、在第一位置和第二位置之間使物鏡和轉(zhuǎn)盤相對移動，第一位置，物鏡和轉(zhuǎn)盤相距較近，第二位置，兩者相距較遠(yuǎn);角度校正裝置，當(dāng)光盤在記錄和/或讀取記錄信息時(shí)，如果光盤表面位置傾斜，該角度校正裝置能減小光盤表面和物鏡光軸相交部分法線與物鏡光軸的交角。
這個(gè)光電裝置已在荷蘭專利申請第8105072(PHN.10.183)號中敘述過。由此參考并可具體應(yīng)用在如影象光盤播放機(jī)、錄音光盤播放機(jī)和光盤存儲器中。照射光束由激光器產(chǎn)生并由物鏡會聚成一非常小直徑的光點(diǎn)。光點(diǎn)的最小直徑由光源的波長和透鏡系統(tǒng)的數(shù)值孔徑?jīng)Q定。光點(diǎn)中心部分較亮、周圍有一同心的顯著暗的圓環(huán)。當(dāng)光點(diǎn)的中心照射到記錄信息軌道上時(shí)，部分光也同時(shí)射到鄰近的信息軌道上。因此，反射光不僅包含希望所取的記錄信息軌道上的信息，而且還包含鄰近信息軌道上的信息。為獲得對應(yīng)于反射光中所需信息的電信號，反射光由光盤播放機(jī)上的光電靈敏器件接受和檢測。相鄰記錄信息軌道間信號串?dāng)_程度主要取決于光盤記錄表面上光點(diǎn)的光強(qiáng)分布。光點(diǎn)的光強(qiáng)分布不僅受用來會聚光點(diǎn)的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)質(zhì)量和光源本身質(zhì)量的影響，而且還受任何光盤表面朝任何方向傾斜的影響。這種光盤表面傾斜主要增大了慧差，并在光點(diǎn)中心位置的一邊，也就是光盤傾斜方位一邊，增大了光強(qiáng)。這樣，如果光盤表面在光盤半徑方向傾斜，就會導(dǎo)致用光點(diǎn)掃描所需記錄信息軌道和鄰近記錄信息軌道之間信號串?dāng)_的增加。實(shí)驗(yàn)表明在供一般家庭娛樂用的光盤錄像機(jī)上，如果使用氦氖激光器，光盤的傾斜不應(yīng)超過1°?？墒?，如果使用體積顯著小、價(jià)格更便宜的砷鎵鋁(AlGaAs)激光器，光盤傾斜度應(yīng)小于0.5°。在使用砷鎵鋁(AlGaAs)激光器的情況下，光盤允許傾斜度的減小確切說明了為了有同樣的光學(xué)帶寬，這種情況下的物鏡數(shù)值孔徑要大于使用氦氖激光器情況下的物鏡數(shù)值孔徑。此外，還發(fā)現(xiàn)由于光盤傾斜而產(chǎn)生的慧差正比于物鏡數(shù)值孔徑的三次方。所以，在光盤傾斜的情況下，使用砷鎵鋁(AlGaAs)激光器會顯著增加鄰近記錄信息軌道間信號的相互串?dāng)_。
光盤的傾斜取決于好幾種因素，如光盤和光盤機(jī)的制造公差。光盤在其徑向傾斜顯著影響記錄信息軌道間信號的串?dāng)_。而這種傾斜主要是由光盤自身重量而造成的光盤表面平面性偏差所引起。此外，在多層膜光盤上的材料應(yīng)力引起的拋物面形狀表面形變，也會引起光盤徑向傾斜。
前述光電裝置有一個(gè)自動校正裝置，在光盤記錄和/或讀取記錄信息時(shí)，由于光盤表面傾斜使光盤表面與物鏡光軸相交部分的法線有一個(gè)交角，該校正裝置連續(xù)自動地通過使物鏡繞一垂直于物鏡光軸心軸轉(zhuǎn)動一相應(yīng)的角度，以此來校正物鏡的中心位置，使光盤表面和物鏡光軸相交部分的法線與物鏡光軸的夾角減小。物鏡傾斜-校正角度，該校正角度與上述光軸與光盤表面交點(diǎn)處的光盤表面法線方向有關(guān)，可連續(xù)、自動地校正光軸中線位置的校正裝置。在這個(gè)光電裝置中，光盤的傾斜雖然沒有變，但它所引起的相鄰記錄軌道信號串?dāng)_的影響通過校正物鏡相對于光盤表面的位置而減小了。
在原有的光電裝置中，物鏡座包括一個(gè)安裝在機(jī)架上的固定支承座和裝有物鏡并可相對前一個(gè)固定支承座移動的可動支承座。為了把照射光點(diǎn)聚焦在光盤記錄表面上，該光電裝置還有一個(gè)電子調(diào)焦器，用來相對于固定物鏡座沿光軸從物鏡的中間位置上下移動物鏡以便把照射光點(diǎn)聚焦在記錄表面上。鑒于所用物鏡的焦深非常小，在光盤機(jī)上使用調(diào)焦器是普遍的。焦深只有幾個(gè)微米的數(shù)量級，這樣光盤記錄表面無法避免的位置變化可以由調(diào)焦系統(tǒng)來跟蹤。
在光盤上記錄和(或)讀取記錄信息軌跡時(shí)，調(diào)焦器沿物鏡光軸往返移動物鏡，而原有的光電裝置的物鏡座可確保在物鏡的調(diào)焦移動中，物鏡的傾斜取決于物鏡座的位置。為了使光盤表面徑向傾斜能夠被跟蹤，在該光電裝置中，物鏡要能沿其光軸相對于固定支承座，從中間位置有較大位移。此外，為能使光盤記錄表面盤面位置局部的不規(guī)則能被跟蹤，物鏡還應(yīng)能快速和經(jīng)常地沿其光軸作微小移動，用適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ圃煲粋€(gè)具有上面所說的既能使物鏡能有大位移又能有小位移的調(diào)焦器是一個(gè)困難的技術(shù)問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種本文開頭第一段所說明過的光電裝置。其中的光盤傾斜校正裝置在記錄和(或)讀取記錄信息軌道時(shí)，從原理上說不再需要使用能使物鏡的位置適應(yīng)上述光盤傾斜的聚焦器了。
本發(fā)明的最主要特征在于校正裝置由一用于傾斜的可傾校正裝置組成。在記錄和(或)讀取光盤信息軌跡時(shí)，至少物鏡座和轉(zhuǎn)盤座中的一個(gè)能繞轉(zhuǎn)動心軸、相對于中間位置傾斜-角度。該角度與該光盤前面表面已敘述過的法線方向有關(guān)。轉(zhuǎn)動樞軸至少大體上橫穿由光軸和旋轉(zhuǎn)軸所確定的平面。而且至少在物鏡和轉(zhuǎn)盤處在第二位置時(shí)，轉(zhuǎn)動樞軸位于光軸和轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸之間。
按照本發(fā)明制作的光電裝置可通過校正帶有物鏡支承座相對于光盤表面的位置或通過校正帶有轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)盤支承座使光盤本身的傾斜改變，也可用這兩種方法的組合使相鄰記錄軌道間信號串?dāng)_減小。
可傾裝置是可控制的。例如，用接有檢測光盤傾斜角位移檢測器的電控系統(tǒng)，就能在物鏡座和(或)轉(zhuǎn)盤座所須傾斜的角度，與物鏡光軸和光盤的特定位置法線夾角，這兩個(gè)角度之間建立直接的控制關(guān)系。
當(dāng)記錄和(或)讀出光盤上的記錄信息軌道時(shí)，由光盤反射的光束一般要受到干擾。這種干擾由光盤表面和記錄表面上偏差的寬頻譜引起。這個(gè)偏差是光盤表面的傾斜和光盤記錄表面不可避免的不均勻結(jié)果。粗略地說，該偏差可分為兩類。第一類與光盤記錄信息軌道位置的表面法線方向有關(guān)，可認(rèn)為是角度偏差。第二類與光盤記錄信息軌道所處位置的高低有關(guān)，可認(rèn)為高度偏差。這兩類偏差均可在高頻和低頻的情況下出現(xiàn)。當(dāng)光電裝置在非專用光盤播放機(jī)上使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)通過校正低頻角度偏差和低、高頻高度偏差，可令人滿意地消除反射光束中的干擾。如果使用根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的光電裝置，通過至少傾斜物鏡座和轉(zhuǎn)盤座中的一個(gè)，就能至少校正低頻角度偏差和低頻高度偏差。這樣聚焦器僅需校正高頻高度偏差。顯然該發(fā)明也至少部分地與校正上述的高頻偏差有關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的光電裝置，其中調(diào)焦器能比公知光電裝置中的調(diào)焦器更小。至少在軸向可能有較小的外形尺寸，因?yàn)檎{(diào)焦器僅需能將物鏡沿光軸移動一有限距離，一個(gè)較小、較平的聚焦器具有較輕的重量，因此有更高效率的優(yōu)點(diǎn)。一臺使用根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的光電裝置的光盤機(jī)能比類似已有的光盤機(jī)重量更輕。此外，上述物鏡有限移動的另一個(gè)有利結(jié)果是光盤機(jī)中根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)光盤播放機(jī)，其光電裝置的結(jié)構(gòu)，由于物鏡有限的移動距離，其結(jié)構(gòu)尺寸可作到當(dāng)保持物鏡和光盤表面之間通常的工作距不變時(shí)，能夠保證在發(fā)生光盤機(jī)電子控制系統(tǒng)故障時(shí)，物鏡不會碰到光盤。
本發(fā)明的一個(gè)相應(yīng)實(shí)施例，物鏡座裝在物鏡架上，其特征在于物鏡架可相對于光電裝置的機(jī)架繞中心軸轉(zhuǎn)動并構(gòu)成前述可傾裝置部件。裝有物鏡、物鏡座和調(diào)焦器的物鏡架組合體能有比較小的質(zhì)量，因?yàn)槠渌鈱W(xué)件，象激光器、檢測器、光柵、轉(zhuǎn)換器件等等，不需裝在可繞中心軸轉(zhuǎn)動的物鏡架上。這樣僅需一有限的功率就能傾斜上述的物鏡架組合體。
本發(fā)明另一相應(yīng)實(shí)施例，其特征在于至少物鏡座和轉(zhuǎn)盤座中的一個(gè)安裝在可傾部件上。前面所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)由一以轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸為準(zhǔn)，徑向放置的導(dǎo)軌組成，用來徑向移動可傾部件?？蓛A部件可相對上述的導(dǎo)軌裝置繞中心軸轉(zhuǎn)動，并構(gòu)成和執(zhí)行機(jī)構(gòu)配合控制可傾部件的可傾裝置部件。在本實(shí)施例中，中心軸與安裝在可傾部件上的支座相距一固定距離。通過移動可傾部件，例如將可傾部件安裝在滑動架上，就可以保證在記錄和(或)讀取那些位于光盤外邊緣上的記錄信息軌道時(shí)，中心軸位于光軸和轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸之間。這至少能保證當(dāng)物鏡對著光盤表面傾斜比較大的部分時(shí)，也能進(jìn)行光盤的傾斜校正。上述傾斜較大的部分是環(huán)狀的、靠近光盤的外圓部分。其寬度大體上等于光盤半徑的三分之一?？蓛A部件的尺寸相對于機(jī)架的尺寸可做得較小，這樣就不需很大的功率去驅(qū)動可傾部件徑向移動和繞中心軸轉(zhuǎn)動。
為完整起見，需提到由帶有傾斜物鏡機(jī)構(gòu)的光電裝置組成的已有光盤機(jī)，這種已有光電裝置和根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的光電裝置的根本區(qū)別在于可傾件轉(zhuǎn)動中心軸的位置不同。在已知的光電裝置中，可傾部件的轉(zhuǎn)動中心軸和物鏡的光軸位于同一平面內(nèi)。通過傾斜下支架，就能對光盤的傾斜獲得一定的校正，也就是減小光盤上物鏡光軸和光盤表面交點(diǎn)處的法線和物鏡光軸之間的夾角。但不能通過傾斜部件繞中心軸的轉(zhuǎn)動來獲得物鏡支承座和上述光軸和光盤表面交點(diǎn)之間距離的調(diào)整，所以這種公知的裝置就有缺點(diǎn)，即為了保特物鏡和光盤表面之工作距離的矩定，這種光電裝置需要有調(diào)焦器，該調(diào)焦器能將物鏡沿其光軸移動一較大的距離能力。所以本發(fā)明的目的不能在已有光電光電裝置上實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明一個(gè)很有益的實(shí)施例，其特征在于至少物鏡座和轉(zhuǎn)盤座中的一個(gè)安裝在一個(gè)滑座上。上述的機(jī)械導(dǎo)軌裝置由一以轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸為基準(zhǔn)徑向放置的平行導(dǎo)軌組成，用來沿轉(zhuǎn)盤徑向移動滑座。導(dǎo)軌裝在下支架上。下支架可相對于機(jī)架繞一固定的轉(zhuǎn)動中心軸轉(zhuǎn)動并構(gòu)成可傾裝置的一部分。在這個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動中心軸相對于機(jī)架，處在一固定的位置上。這樣易于較正光盤的傾斜。原則上，只要使用一個(gè)很短距離的調(diào)焦器，就能在光盤整個(gè)表上獲得最佳校正。在這方面令人感興趣的實(shí)施例，其特征在于下支架有兩個(gè)徑向相對端位，轉(zhuǎn)動中心軸靠其中的一個(gè)端位，可傾部件和用于傾斜導(dǎo)軌的驅(qū)動裝置相連接地靠近另一端位。
另一實(shí)施例，其特征在于在物鏡和轉(zhuǎn)盤處在第二位置時(shí)，轉(zhuǎn)動中心軸到該光盤表面的距離小于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸和光軸之間的距離。支座的轉(zhuǎn)動效果隨轉(zhuǎn)動中心軸和光盤之間垂直距離的減小而增大這是因?yàn)橹ё膹较蛭灰谱鳛槔@中心軸轉(zhuǎn)動的結(jié)果在這時(shí)變得較小。當(dāng)轉(zhuǎn)動中心軸位于該光盤表面時(shí)，能獲得最好的情況。能夠非常簡便地獲得這種最佳狀態(tài)的實(shí)施例，其特征在于傾斜裝置包括下支架，裝在機(jī)架和下支架之間的鉸接機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)架和可傾裝置上的連桿上。可傾裝置和機(jī)架一起構(gòu)成了一個(gè)類似于四連桿機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)。下支架和機(jī)架構(gòu)成四連桿系統(tǒng)對應(yīng)的兩邊，而鉸接結(jié)構(gòu)和連桿互成一銳角。
計(jì)算表明，且實(shí)驗(yàn)也證明應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，能得到極好的結(jié)果。該實(shí)施例的特征在于轉(zhuǎn)動中心軸距轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸有一定距離，在物鏡和轉(zhuǎn)盤的第二位置上測量，該距離至少大體上對應(yīng)于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸和光軸之間距離的三分之一。
一個(gè)特別適用于在前壁有光盤裝載口并包括能自動將光盤裝到轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)上的光盤機(jī)的實(shí)施例，其特征在于當(dāng)光盤用裝載機(jī)構(gòu)裝到轉(zhuǎn)盤上或從轉(zhuǎn)盤上取出時(shí)，可傾裝置至少能將物鏡支座和轉(zhuǎn)盤支座中的一個(gè)轉(zhuǎn)過一附加的角度。
無論如何，現(xiàn)提出的可傾裝置可以以優(yōu)越的方式把光盤片安裝在轉(zhuǎn)盤上或從轉(zhuǎn)盤上將光盤片取下。舉例來說，與通常的裝取光盤方法截然相反當(dāng)把光盤裝到轉(zhuǎn)盤上或從轉(zhuǎn)盤上取下時(shí)，由于不再需要垂直移動光盤，這能使裝取機(jī)構(gòu)簡化。并且，外形高度小的光盤播放機(jī)也能利用這個(gè)方法實(shí)施。
下面用舉例的方法，參照附圖，更詳細(xì)地說明本發(fā)明的一些實(shí)施例。
圖1是表示第一個(gè)實(shí)施例的部分剖視立體圖。
圖2是表示在第一個(gè)實(shí)施例中所用物鏡的放大局部剖視圖。
圖3是表示第二個(gè)實(shí)施例的分解圖。
圖4是表示第三個(gè)實(shí)施例的部分剖視立體圖。
圖5是光盤機(jī)的立體圖。
圖6是第四個(gè)實(shí)施例的部分分解圖。
圖1表示的根據(jù)實(shí)施例設(shè)計(jì)的光電裝置，能用照射光束1(可看圖2)掃描錄像光盤5的反射記錄表面3上的記錄信息軌道。照射光束由激光器發(fā)出，如氦氖激光器或砷鎵鋁激光器。為此，光盤記錄表面3上有一層反射膜7，記錄表面3下面是透明涂層9和平面11。照射光束1經(jīng)透射膜9形成光點(diǎn)13。所以需要有由透鏡系統(tǒng)組成的物鏡系統(tǒng)15，該透鏡系統(tǒng)包括透鏡17A和透鏡17B。物鏡15把入射光束會聚成光點(diǎn)入射到光盤表面11上，接著穿過透明膜層9，并由記錄表面3反射，接著沿相同路徑穿過透明膜層9折回物鏡15。
裝在鏡筒19上的物鏡可以調(diào)節(jié)，鏡筒19還裝在滑動筒套21中。鏡筒19和筒套21一起構(gòu)成了物鏡15的透鏡座。物鏡15的物鏡座包括筒形支承套筒23和上述的滑動套筒21。滑動套筒21與支承套筒23是軸向精密滑動配合的。支承套筒23構(gòu)成調(diào)焦器24的一部分。用來移動物鏡的調(diào)焦器還包括電磁部件和筒狀線圈25。電磁部件由一軸向極化的筒狀永久磁鐵29、裝在永久磁鐵29中間的筒狀帶有斜凸緣31A的軟鐵磁芯31以及磁通導(dǎo)板33組成。在磁芯31和磁通導(dǎo)板33之間有一環(huán)狀空氣間隙，放置線圈25。線圈25固定在滑動筒套21的下突緣21A上?；瑒油蔡?1本身通過下突緣21A與一彈性元件37相連，該彈性元件37固定在調(diào)節(jié)器24的基座27上。隨后給線圈25通電，滑動筒套21就能沿物鏡15的光軸39軸向向上移動一有限距離。塑料環(huán)41裝在底板27上以緩沖滑動套筒21的運(yùn)動。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的光電裝置具有機(jī)架43，該機(jī)架43上裝有帶電機(jī)軸47的電機(jī)45。為此，電機(jī)45有突緣49，通過U形彈簧51固緊在機(jī)架上。彈簧51用鉤子連接在機(jī)架凸塊53的后面。電機(jī)軸47帶動裝設(shè)光盤5的轉(zhuǎn)盤55。電機(jī)45用來繞旋轉(zhuǎn)軸57旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤55，并起轉(zhuǎn)盤55的支座作用。
該光電裝置還包括下支架63和滑座65?；?5能相對下支架63平移，并載有裝設(shè)著物鏡15的調(diào)焦器24。滑座65設(shè)光盤5的徑向移動物鏡15，光盤5本身繞軸57轉(zhuǎn)動。所以具有為滑座65設(shè)置的平行導(dǎo)軌，它包括導(dǎo)桿71和下支架63另一邊上的平導(dǎo)軌73。導(dǎo)桿71用零件67和螺銓69固定?；?5具有用于與導(dǎo)桿71聯(lián)合作用的滑動軸承以及一些和平導(dǎo)軌73聯(lián)合作用的接觸。導(dǎo)輪(圖中未畫出)這樣一個(gè)平行導(dǎo)軌裝置可從歐洲書0045537(PHN，9807)號中查到，并由此參考而具體應(yīng)用?；?5由電機(jī)77拖動。電機(jī)通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)79與驅(qū)動輪81相連。驅(qū)動輪81軸頸連接在下支架63上并和封閉齒形皮帶83聯(lián)接。皮帶83平行于導(dǎo)桿71并從一軸頸裝在軸架87上的皮帶輪85上輾過。軸架87裝在下支架63上，這樣可使皮帶83平行于導(dǎo)桿71運(yùn)動。裝在軸架87和下支架63之間的壓簧繃緊了皮帶83。為把皮帶83連接到滑座65上，滑座65有兩個(gè)皮帶導(dǎo)向塊91A和91B，在它們之間有一帶齒的凸出塊92。以這樣一種方式，皮帶83被卡在導(dǎo)向塊91A和91B之間，凸出塊92連接了滑座63，使皮帶83不能脫落。用上面這種結(jié)構(gòu)，電機(jī)77最好是步進(jìn)電機(jī)，該電機(jī)能夠非常精確地在第一位置和第二位置之間移動滑架65。在第一位置，滑架65靠近轉(zhuǎn)盤55一邊下支架63的第一端位63A處。在第二位置，滑架65遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)盤55，靠近下支架63的第二端位63B處。用檢測器，如圖1中表示的光學(xué)檢測器91，就能精確調(diào)整滑架65的第一位置和第二位置。為完整起見，應(yīng)指出在滑架65的第一位置，也就是物鏡15的起始位置，物鏡15的光軸39對準(zhǔn)光盤5的起始記錄信息軌道。類似地，滑架65的第二位置對應(yīng)光盤5的最后記錄信息軌道。
為獲得對光盤5表面11的傾斜進(jìn)行校正，例如由于光盤本身重量引起下垂的傾斜，下支架63是可繞中心軸轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架43上的。為此中心軸93裝在下支架63相對的兩邊，各有一段長度由下支架63的滑動軸承套95和機(jī)架43的滑動軸承套97支承。兩根中心軸93位于同一直線上，并能使下支架63相對機(jī)架43繞中心軸中心線99傾斜。中心軸的中心線橫穿由光軸39和旋轉(zhuǎn)軸57所確定的平面。中心軸中心線99到旋轉(zhuǎn)軸57的垂直距離大體上等于旋轉(zhuǎn)軸57和光軸39之間最大距離的三分之一。此外，從中心軸中心線99到光盤5的距離已達(dá)最小值。
下支架63由驅(qū)動裝置101推動而繞上述的中心軸99俯仰運(yùn)動。驅(qū)動裝置101用托架103安裝在機(jī)架43上。它包括帶有皮帶輪107的電機(jī)105，與蝸桿111嚙合的蝸輪109，和蝸桿111相連的皮帶輪113，張緊在皮帶輪107和皮帶輪113上的U形皮帶115。零件117偏心且能繞中心軸轉(zhuǎn)動地裝在蝸輪109上，并有一卡口使機(jī)架63上的小凸出塊119能卡住地相連。當(dāng)電機(jī)105開動時(shí)，帶有零件107的蝸輪109也轉(zhuǎn)動，這樣偏心件117和小凸出塊119相連的結(jié)果就是使下支架63能相對機(jī)架43，繞中心軸中心線99傾斜。
在滑座65上安有角位檢測器121。該檢測器能根據(jù)在光盤5的表面11上與光軸交點(diǎn)處的法線和物鏡15的光軸39之間的夾角給出誤差信號，接受該角位置誤差信號的控制裝置控制著電機(jī)105。例如，能夠使用象在荷蘭專利申請8004960(PHN.9817)中所敘述的角位檢測器和控制裝置。
由于滑座65是在下支座73的平行導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上滑動，調(diào)焦器24的物鏡支承套21、23是安裝在滑座65上的，因此通過俯仰來調(diào)整下支座73。這就能保證在整個(gè)光盤5的記錄面積上，物鏡15的位置能調(diào)到適合光盤5的任何傾斜位置，并使光軸39的方向與光盤5上要讀或?qū)懙挠涗浶畔④壍捞幍姆ň€方向一致。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)的光電裝置。用本發(fā)明提出的方法俯仰物鏡座，來校正光盤的傾斜。這個(gè)實(shí)施例裝有帶轉(zhuǎn)盤座的機(jī)架243，轉(zhuǎn)盤255裝在轉(zhuǎn)盤座上可繞旋轉(zhuǎn)軸257旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)盤255可由電機(jī)拖動。
為記錄和(或)讀取光盤信息軌道，本光電裝置包括具有光軸239的物鏡215，該物鏡裝在調(diào)焦器224內(nèi)，并由調(diào)焦器224驅(qū)動。這也是圖2所表示的一種類型。調(diào)焦器224裝在有一轉(zhuǎn)動中心軸299的可傾座264上，可傾座264裝在滑架266上，滑架266能相對轉(zhuǎn)盤255的旋轉(zhuǎn)軸257在機(jī)架243上徑向移動。為保證滑架266的滑向直線運(yùn)動，機(jī)架243有導(dǎo)桿272和導(dǎo)軌274。導(dǎo)桿272由滑架266的滑動軸承支承，并用壓板268和螺銓270固定在機(jī)架243上。為移動滑架266，在機(jī)架243上還裝有電機(jī)278，通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)280和齒輪282相連。齒輪282和滑架266邊上的齒條相嚙合。
可傾座264有兩個(gè)臂286。每個(gè)臂的外側(cè)都有一個(gè)凸出的耳軸294。兩個(gè)耳軸294都位于中心軸中心線299上，并裝入滑動軸承298內(nèi)，滑動軸承298用螺銓296固定在滑架266上。這個(gè)結(jié)構(gòu)能使載有調(diào)焦器224、當(dāng)然也就是載有物鏡座和物鏡215的可傾座相對于滑架266和載有滑架266的機(jī)架243繞中心軸中心線299傾斜。中心軸中心線299和光軸239不相交?？蓛A座264能由裝在滑架266上的驅(qū)動裝置301傾斜。該驅(qū)動裝置包括電機(jī)306、通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)315與上述電機(jī)相連的蝸桿311以及和該蝸桿相嚙合的蝸輪309。蝸輪309裝在有局部螺紋的軸310上，軸310的軸頸連入滑架266的底部，而上端與可傾座264上的內(nèi)螺紋螺母312螺紋連接。還要指出角位檢測器221也可裝在可傾座264上。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)的光電裝置。這個(gè)裝置有一轉(zhuǎn)盤455。轉(zhuǎn)盤455固定在電機(jī)445的電機(jī)軸套447上。電機(jī)軸套447可繞旋轉(zhuǎn)軸線457旋轉(zhuǎn)，并以普通方式與電機(jī)445相連，例如，用滑動軸承和止推軸承連接。這些軸承在支承著電機(jī)軸套447的同時(shí)，也支承著轉(zhuǎn)盤。該裝置還具有帶機(jī)械導(dǎo)軌裝置的機(jī)架443，用來相對于轉(zhuǎn)盤455徑向移動載有物鏡座的物鏡架414，具有光軸439的物鏡415裝在物鏡座內(nèi)。機(jī)械導(dǎo)軌裝置包括裝在機(jī)架443上的導(dǎo)桿472和裝在機(jī)架443另一邊壁上的導(dǎo)軌474。物鏡架414的一邊帶有導(dǎo)輪476，用于和導(dǎo)軌474接合。在另一邊有軸承476用于和導(dǎo)桿472接合。
機(jī)架443上裝有用來傾斜帶有轉(zhuǎn)盤455的轉(zhuǎn)盤座的可傾裝置、該可傾裝置有一可繞中心軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤架463，帶有安裝在電機(jī)軸套447上的轉(zhuǎn)盤455的電機(jī)445應(yīng)用小平板451和螺銓453固定在該轉(zhuǎn)盤架463上。用兩個(gè)小樞軸493，轉(zhuǎn)盤架463被裝在機(jī)架443兩邊的平板443A和443B上。轉(zhuǎn)盤架463由驅(qū)動系統(tǒng)501推動。驅(qū)動系統(tǒng)501包括裝在機(jī)架443安裝平板443C上的電機(jī)505和通過皮帶515與該電機(jī)相連的蝸桿511。蝸桿511和蝸輪509相嚙合，蝸輪509裝在絲桿510上，絲杠510穿過可繞中心軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤架463上的凸出部分512、和該部分的內(nèi)螺孔螺紋連接。和前面的實(shí)施例一樣，本實(shí)施例也可以帶有給出角位誤差信號的角位檢測器421和接收該誤差信號去控制電機(jī)505的控制裝置。這樣通過傾斜轉(zhuǎn)盤455就可校正測出的傾斜量。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的光電裝置非常適用于圖5所示的光盤機(jī)。這樣的光盤機(jī)由具有前開口603的機(jī)箱601構(gòu)成。通過其開口，光盤裝載機(jī)構(gòu)的傳送屜605，例如象荷蘭專利申請8302129(PHN.10.702)中所敘述的裝置(由此參考具體應(yīng)用)，能夠送進(jìn)和取出，以便在機(jī)箱601內(nèi)將光盤裝到光電裝置的轉(zhuǎn)盤上或從轉(zhuǎn)盤上取出。傳送屜605有一放置光盤的傳送盤607。在公知的光盤機(jī)中，傳送盤607可垂直移動，當(dāng)傳送屜完全在光盤放置位置時(shí)，能將光盤裝到轉(zhuǎn)盤上或從轉(zhuǎn)盤上取下。
當(dāng)圖4表示的實(shí)施例在圖5表示的光盤機(jī)中應(yīng)用時(shí)，在傳送屜機(jī)箱內(nèi)，傳送盤607的垂直位移可顯著減小，甚至能將傳送盤607不動地裝在傳送屜605上。由驅(qū)動裝置501的作用，可傾裝置463(也見圖4)能使轉(zhuǎn)盤455向下移動到當(dāng)傳送屜605能夠滑入或滑出時(shí)，傳送屜605上的光盤能從轉(zhuǎn)盤455上越過而不碰到轉(zhuǎn)盤455的位置。在傳送屜605的機(jī)內(nèi)位置，通過向上方傾斜轉(zhuǎn)盤455，轉(zhuǎn)盤455很易處于正確位置，這樣光盤自動地離開傳送盤607且置于轉(zhuǎn)盤455上。
圖6表示構(gòu)成本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的光電裝置。這個(gè)裝置有機(jī)架743，上面裝有帶電機(jī)軸747的電機(jī)745。電機(jī)軸747上載有安放錄音光盤的轉(zhuǎn)盤755，轉(zhuǎn)盤755可加一轉(zhuǎn)換盤756使其適合于放置錄像光盤。光盤壓蓋758用于軸向?qū)浺艄獗P或錄像光盤壓緊在轉(zhuǎn)盤上。電機(jī)745既用來旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤755又支承轉(zhuǎn)盤755。
該裝置還有下支架763和滑座765?；?65上裝有帶物鏡715的調(diào)焦器734，并能相對下支架763移動。使用滑座765，物鏡715能相對繞旋轉(zhuǎn)軸757旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤755徑向移動。為此，滑座765在一平行導(dǎo)軌裝置上移動。該導(dǎo)軌裝置至少包括下支架763上的一個(gè)平導(dǎo)軌773和用適當(dāng)零件可轉(zhuǎn)動地安裝在下支架763上的絲杠764。最好滑座765相對于下支架763略微傾斜，并在重力的作用下緊壓在導(dǎo)軌773A上。導(dǎo)軌773A平行于導(dǎo)軌773。絲杠764通過蝸輪781和蝸桿783機(jī)械地和電機(jī)777相連，電機(jī)777裝在機(jī)架763上。該結(jié)構(gòu)能使滑座765在第一位置和第二位置之間精密移動，滑座765用圖中未表示出來的元件與絲杠764相連。在第一位置，滑座765靠近轉(zhuǎn)盤。在第二位置，滑座靠近下支架763的一端763A處。
為能校正裝在轉(zhuǎn)盤755上光盤的位置傾斜，下支架763可繞中心軸轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)架743上。為此在下支架763的兩邊外側(cè)有鉸接機(jī)構(gòu)793。該鉸接機(jī)構(gòu)分別用螺銓794和795裝在機(jī)架743和下支架763上。該鉸接機(jī)構(gòu)793由兩塊小板796和787構(gòu)成，在小板之間裝有帶兩個(gè)軸心的連桿798。此外，在機(jī)架743和下支架763之間還裝有操縱桿802。操縱桿802能繞中心軸轉(zhuǎn)動地裝在機(jī)架743上，并有兩個(gè)平行的操縱臂802A，操縱臂802A與下支架763上的凹槽804相連。操縱桿802通過圖中未表示的心軸穿過操縱臂802A的孔806和下支架763上的槽808，鉸接到下支架763上。
代替上述的穿過孔806和808的心軸，可將操縱臂802A的自由端和孔804的連接邊緣部位做成這樣的形狀通過該自由端和該連接部位的配合，操縱桿802能繞樞軸轉(zhuǎn)動地和下支架763相連。
為了傾斜下支架763，使用一個(gè)用夾座803固定在機(jī)架743上的驅(qū)動系統(tǒng)801。驅(qū)動系統(tǒng)801包括電機(jī)805、和電機(jī)805相連的蝸桿807以及與蝸桿807相嚙合的蝸輪809。蝸輪809裝在夾座803內(nèi)轉(zhuǎn)動，并在其上裝有第二根蝸桿810。該第二根蝸桿810和裝在絲杠812上的蝸輪811相嚙合。通過絲杠812的轉(zhuǎn)動使與操縱桿802相配合的部件813在垂直方向上移動。當(dāng)電機(jī)805轉(zhuǎn)動時(shí)，操縱桿802能繞其心軸802B轉(zhuǎn)動，從而使下支架763傾斜。
在該實(shí)施例中，下支座763，可繞軸轉(zhuǎn)的操縱桿802和鉸接機(jī)構(gòu)793構(gòu)成了一個(gè)用于傾斜物鏡座的特殊可傾裝置。該裝置能在記錄和(或)讀取光盤的信息軌道時(shí)，傾斜一個(gè)同光盤與光軸相交在有關(guān)平面內(nèi)法線方向相應(yīng)的角度。該可傾裝置和機(jī)架743構(gòu)成了一個(gè)類似于四連桿機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)。機(jī)架743和下支架763組成這個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)的相對兩邊;而操縱桿802-即操縱臂802A，和鉸接機(jī)構(gòu)-即雙鉸連桿798，構(gòu)成該四連桿機(jī)構(gòu)的另外兩邊。操縱臂802A和雙鉸軸798以成雙的形式裝在滑座765的相對兩邊，這樣一個(gè)彼此相關(guān)的位置，能使它們的延長線相交并相互構(gòu)成銳角。這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)下支架763傾斜時(shí)，這個(gè)下支架也會朝向或遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)盤755移動。這能使由于下支架763的傾斜運(yùn)動引起的物鏡715的徑向位移用機(jī)械件自動地補(bǔ)償，從而確保物鏡位置和要記錄或讀取的光盤信息軌道處有一更好的對應(yīng)關(guān)系。這樣，在短時(shí)間內(nèi)迅速確定光盤上某點(diǎn)的位置導(dǎo)致了讀取時(shí)間的縮短。
不同于本發(fā)明這些圖上表示的實(shí)施例也是可能的。例如，不需象圖4表示的那樣，轉(zhuǎn)盤座繞一固定軸轉(zhuǎn)動?？蓛A裝置上的轉(zhuǎn)動中心軸相對于機(jī)架不固定也是可能的。特別是用裝載機(jī)構(gòu)將光盤裝到轉(zhuǎn)盤上或取出轉(zhuǎn)盤需傾斜一個(gè)附加角度時(shí)，一個(gè)類似于四連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是非常適用的。顯然本發(fā)明的實(shí)施例不僅僅用在錄像光盤機(jī)上，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的光電裝置也適用于錄音光盤機(jī)和簡易盒式光盤機(jī)。
權(quán)利要求
1.一個(gè)用照射光束在光盤的記錄表面記錄和(或)讀取記錄信息軌道的光電裝置，光盤的記錄表面是一個(gè)平面，其上有一層透明涂層，光電裝置包括機(jī)架，安裝轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)盤座，轉(zhuǎn)盤可繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，安裝物鏡的物鏡座，物鏡由將照射光束會聚成照射光點(diǎn)的透鏡系統(tǒng)組成，它有一個(gè)固定的光軸，一個(gè)能沿光軸移動物鏡的調(diào)焦器，至少為物鏡支承座和轉(zhuǎn)盤支承座中的一個(gè)設(shè)置的機(jī)械導(dǎo)軌裝置，使物鏡和轉(zhuǎn)盤在第一位置和第二位置之間彼此能徑向相對移動，在第一位置，物鏡和轉(zhuǎn)盤相距較近，在第二位置，兩者相距較遠(yuǎn)。校正裝置用來在記錄和(或)讀取光盤的記錄軌道上的信息且該光盤表面的位置傾斜時(shí)，減小光盤表面與物鏡光軸相交處的法線與光軸之間的夾角；其特征在于校正裝置由一可傾裝置組成，該可傾裝置在光電裝置記錄和(或)讀取光盤記錄信息軌道時(shí)，至少可相對一中間位置且繞轉(zhuǎn)動中心軸來傾斜兩個(gè)支座(物鏡座和轉(zhuǎn)盤座)中的一個(gè)；轉(zhuǎn)動中心軸至少大致垂直于由光軸和轉(zhuǎn)盤軸所確定的平面，并且至少當(dāng)物鏡和轉(zhuǎn)盤處在第二位置時(shí)位于旋轉(zhuǎn)軸和光軸之間；可傾裝置傾斜的角度與光盤的上述表面的上述法線方向有關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所要求的光電裝置，其中物鏡座裝在物鏡架上，其特征在于物鏡架相對于裝置的機(jī)架可繞中心軸轉(zhuǎn)動并構(gòu)成上述可傾裝置的一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所要求的光電裝置，其特征在于至少兩個(gè)支座(物鏡座和轉(zhuǎn)鏡座)中的一個(gè)安裝在可傾部件上，上述的機(jī)械導(dǎo)軌裝置由相對于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸徑向放置的導(dǎo)軌構(gòu)成，能徑向移動該可傾部件;該可傾部件能相對于導(dǎo)軌裝置和機(jī)架繞中心軸轉(zhuǎn)動，并和傾斜它的驅(qū)動裝置相連，以便進(jìn)行傾斜調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所要求的光電裝置，其特征在于至少兩個(gè)支座(物鏡座和轉(zhuǎn)盤座)中的一個(gè)安裝在滑架上;上述的導(dǎo)軌裝置由相對于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸徑向放置的平行導(dǎo)軌構(gòu)成，以使能徑向移動滑座;導(dǎo)軌裝置在下支架上，下支架能相對于裝置的機(jī)架繞一固定的中心軸轉(zhuǎn)動，并構(gòu)成可傾裝置的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所要求的光電裝置，其特征在于下支架有兩個(gè)徑向相對的端部，轉(zhuǎn)動中心軸靠近其中的一個(gè)端部，而在靠近另一端部處，可傾部件與傾斜導(dǎo)軌的驅(qū)動裝置相連，以進(jìn)行傾斜調(diào)整。
6.根據(jù)上面權(quán)利要求
中的任何一個(gè)所要求的光電裝置其特征在于從轉(zhuǎn)動中心軸到上述光盤表面之間的距離小于物鏡和轉(zhuǎn)動工作臺在第二位置時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸和光軸之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所要求的光電裝置，其特征在于可傾裝置由以下部件組成可繞中心軸轉(zhuǎn)動的下支架;安裝在機(jī)架和下支架之間的鉸接機(jī)構(gòu)，裝在機(jī)架上的可繞中心軸轉(zhuǎn)動操縱桿;同時(shí)可傾裝置和機(jī)架一起構(gòu)成一個(gè)類似于四連桿機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)，下支架和機(jī)架構(gòu)成該四連桿機(jī)構(gòu)的相對兩邊，鉸接機(jī)構(gòu)和操縱桿互成一銳角。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的任何一個(gè)所要求的光電裝置，其特征在于在物鏡和轉(zhuǎn)盤處在第二位置時(shí)，轉(zhuǎn)動中心軸至轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸的距離至少大致相當(dāng)于此時(shí)光軸和旋轉(zhuǎn)軸之間距離的三分之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所要求的光電裝置，其特征在于當(dāng)用光盤裝載機(jī)構(gòu)將光盤從轉(zhuǎn)盤上取下或裝上時(shí)，可傾裝置至少可繞中心軸轉(zhuǎn)動兩個(gè)支座(物鏡座和轉(zhuǎn)盤座)中的一個(gè)，使之轉(zhuǎn)過一個(gè)附加角度。
專利摘要
這是一種用于掃描光盤的光電裝置。包括轉(zhuǎn)盤55的支座45，回轉(zhuǎn)中心57；物鏡15的支座，光軸39；調(diào)焦器24，能徑向移動物鏡和(或)轉(zhuǎn)盤的導(dǎo)軌裝置，以及能減小光盤上與光軸相交處的法線和光軸之間夾角的校正裝置。校正裝置是一能繞軸99傾斜轉(zhuǎn)盤座和(或)物鏡座的裝置。軸99橫穿由光軸和旋轉(zhuǎn)軸所確定的平面，并至少當(dāng)物鏡和轉(zhuǎn)盤彼此相距較遠(yuǎn)時(shí)，位于旋轉(zhuǎn)軸和光軸之間。
文檔編號G11B17/32GK86102216SQ86102216
公開日1986年9月3日 申請日期1986年3月1日
發(fā)明者威廉穆斯·安德里安納斯·亨里克斯, 杰勒德·埃杜亞德·范羅斯馬倫 申請人:菲利浦光燈制造公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan