专利名称：用于从光学记录介质读出和/或向该介质写入的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于从光学记录介质上读出和/或向该介质上写入的装置，该光学记录介质具有一个可以插入光束路径的附加的光学元件。
例如，在美国专利US-A-5148421中就公开了一种这种类型的装置。这种装置适合于从其记录层设置有不同厚度的保护层的光学记录介质上读出和/或向这种光学记录介质上写入。为了使这种装置与不同的光学记录介质相匹配，将一张光盘插入扫描该光学记录介质的光束的光路中。为此，使用了一种移动装置，该移动装置响应来自确定光学记录介质的类型的传感器的信号插入光盘或将光盘从光束路径中取出。
在这种已有的装置中，移动装置必须主动地随着由传感器发射的信号的变化将光盘移入光束路径或从光束路径中移出，这可以被认为是一些缺点。这需要一种有源电器件，例如电动机。电动机需要相应的物理空间、电源线(如果是适用的，电源线必须具有弹性结构，以便适合于在传感器和移动装置之间作相对移动)，如果是适用的，还需要一个齿轮机构和一个传动轮系。更进一步讲，有源电器件产生废热并消耗能量。为方便起见，必须可以在光盘的插入位置和取出位置之间迅速变换，这需要强有力的驱动。然而，因为这种类型的变化通常是难得出现的，所以这种移动装置构成了一种很少需要但要求高额费用的构件。通常，假定使用最适合于该装置的那种类型的光学记录介质，而只有在一些例外的情况下使用需要插入或取出光盘的光学记录介质。
因此，本发明的任务是提供一种用于从一种具有一个可以插入光束路径中的附加的光学元件的光学记录介质中读出和/或写入该介质的简单的、费用经济的、紧凑并且可靠的装置。
本发明规定移动装置是由一个机械驱动构件构成的。这样做的优点是移动装置容易实现，以及它们不需要大的空间。使用加有压缩负荷的机械止动器或者加有张力负荷的机械止动器作为无源器件是有利的，但也可以使用其它的止动器，例如利用磁斥力或引力做成的止动器作为无源器件也是有利的。这些无源器件进一步的优点是不必使用专用的驱动器，例如电动机或电磁线圈。这样，用于从光学记录介质上读取和/或向该介质写入的本发明的装置可以以简单的方式与具有不同厚度的保护层的光学记录介质相匹配，这种保护层覆盖了该记录层。然而，为了一些厚度匹配以外的原因还可以插入附加的光学元件。一般地说，该光学元件用于使该装置和光学记录介质在若干相应的光学性质方面彼此匹配。例如，这种附加元件可以是一个面平行的圆盘、一个透镜、一个滤光器、一个全息照相元件或其它适合的光学元件。
如果相对于两个端部位置之间的光学记录介质可移动地设置聚焦装置，那么将驱动构件设置在这些端部位置是有利的。因为通常可以借助于一个粗调驱动器在相对于光学记录介质的径向移动聚焦装置，所以根据本发明的驱动构件可以设置在所述聚焦装置的端部位置而无需花费很高的费用。即使已经装配好的装置也可以利用根据本发明的驱动构件作这样的改进而不必花费很高的费用，因此，它可以以经济的成本转换为使用不同类型的光学记录介质来运行。这种改进的另一个优点是可以额外地利用该装置在任何情况下都存在的粗调驱动器来移动附加光学元件而不必使粗调驱动马达在结构上适应新的任务。
本发明还规定将该附加光学元件设置在其一部分上具有一个止动构件的承载构件上。这种办法的一个优点就是可以独立于该附加光学元件单独设计该止动构件并因此可以使它与该装置的条件相匹配。该承载构件还进一步用于准确安装并引导该附加光学元件。
承载构件安装得可以做线性移动是有利的，但是本发明的一个特别简单的改进在于承载构件安装得可以转动。在这种情况下，承载构件被紧固在一个枢轴上，形成一个可以围绕转动轴转动的并且其上设置了附加光学构件的杠杆臂。附加光学元件设置在杠杆臂的外端是比较有利的，这允许以小转动角作较高程度的移动。在这里同样可以按照这样的方式设置止动构件，即使得它们可以优化利用杠杆作用可以根据能够使用的可能的力将它们设置得更靠近旋转轴或更远离旋转轴。当将止动构件和附加光学元件设置在旋转轴的同一侧时便获得一种对承载构件的特别紧凑的改进。然而，同样可以将止动构件设置在转动轴的远离附加光学元件的相面对的一侧，如果这出于设计的需要看起来更实际的话。
根据本发明的另一个方面，规定承载构件具有若干用于将附加光学元件保持在插入位置或取出位置的夹持构件。这样做所具有的优点是附加光学元件被可靠地固定在相应的位置上，这提高了运行的可靠性，尤其是在装置或装置的一部分可能发生振动的情况下。在这里采取措施例如利用锁定连接将夹持构件紧固在相对于附加光学元件的位移运动保持静止的部件上。
凭借夹持构件与配属于聚焦装置的一个或多个磁体相互作用这样的事实获得了极好地利用在任何情况下在该装置中都存在的那些部件的优点。这种磁体是如下这样的永久磁体是有利的，这种永久磁体是用于聚焦或用于物镜的微调驱动并在其上用均匀的力保持着带有磁体或由磁性金属构成的夹持构件。夹持构件只有在克服了一个最小力的时候才可以松脱，这实际上拒绝了非人为的松脱，例如由于振动而出现的松脱。该磁体也可以是电磁体，其吸力可以解除，以便使夹持构件松脱开。
根据本发明的另一个解决办法是仅仅将磁体设置在夹持构件上并使它们与相应的静止的对应体、磁性金属或电磁体相互作用。这样做所提供的好处是这些磁体的吸力可以与所要保持的承载构件和附加光学元件的质量相匹配。因此，这可以避免将其夹持力设计得过大或太小，从而不会使聚焦装置发生结构变化。
本发明的又一个方面是提供一种控制装置，该控制装置控制将附加光学元件插入光束路径或从光束路径中取下该附加光学元件。在这里特别有利的是在正常情况下将附加光学元件放置在光束路径之外并且只有在必要时，例如在检测一种相应的光学记录介质时或者使用者的操作说明书需要这种附加光学元件时才插入它。这可以凭借以下这样的事实得到保证，这就是在启动运行后或关闭运行前，以及在插入一种新的光学记录介质之后将粗调驱动器移动到相应的位置。十分有利的是无论何时，在任何情况下在读出或写入操作出现暂停时都可以进行这样的标准位置的自动设定，结果，使用者不会觉察到任何时间损失。此外，监测这种较频繁地设定的情况，如认为必要，可使夹持构件变得多余或限制它们的所需要夹持强度。
显然，所详细说明过的那些单独的技术措施，也包括它们彼此之间的组合，构成了本发明的有益的改进。即它们不仅可以单独应用，而且还可以彼此组合使用，这是很有利的。
同时，本发明的概念不限于所引用的这些典型的实施例，而且还扩展到本领域的普通技术人员所熟悉的对所描述的本发明的简单的发展。一些其它的优点在以下一些典型的实施例中加以说明。在附图中
图1示出了具有一个驱动单元和一个读出/写入单元的根据本发明的装置的三维视图；图2示出了根据本发明的装置的读出/写入单元的图解三维视图；以及图3示出了对具有用于附加光学元件的根据本发明的移动装置的聚焦装置的分解说明。
图1示出了根据本发明的装置的三维视图。回转机构15被设置在支撑板40上，用于接受光学记录介质16，在此时该光学记录介质只作了局部显示。回转机构15由驱动单元17驱动。聚焦装置18安装得可以相对于支撑板40作线性移动；聚焦装置18的线性移动对应于相对于光学记录介质16的径向移动。粗调驱动马达19用于驱动聚焦装置18。提供了具有齿轮和齿形和/或螺旋形齿条的齿轮机构22，用于将力传递给聚焦装置18。
聚焦装置18具有一个传动板6，在该传动板上，特别设置了物镜7和附加光学元件1。附加光学元件1被安装得可以借助于设计成杠杆的承载构件2使它转动。现在说明在其上附加光学元件1从光束路径中被取下的附加光学元件1的位置。为了将附加光学元件1移至另外的插入光束路径的位置，利用了承载构件2的止动边缘23，该止动边缘在聚焦装置18被移动超过图1中所说明的位置到达用虚线表示的其径向最外(相对于光学记录介质16而言)端位置25时与支撑板14的凸出部分20相互作用。在该过程中，承载构件2按照这样一种方式围绕它的转动轴转动，使得附加光学元件1被置于光束路径中。
如果传动板6被移至它的径向内部(相对于光学记录介质16而言)端部位置26(在这里该位置同样用虚线示出)，那么承载构件2的止动边缘24(在这里未示出)与支撑板14的突出部分21相互作用，以便将附加光学元件1移出光束路径。在这种情况下的端部位置25和26分别位于外侧和内侧，即分别位于径向外端和径向内端和开始位置，这些位置适合读出在光学记录介质16上的信息。因此，移动端部位置25和26只是为了将附加光学元件1转动进入光束路径或离开光束路径。为了将附加光学元件1固定到它的相应的所要求的位置上，被设计成翼片12和13的夹持构件被设置在承载构件2上并与磁体10相互作用。
图2示出根据本发明的装置的读出/写入单元的图解式三维视图。产生激光束28的激光二极管27被用作光源。所述激光束穿过光学光栅29、光束分离器30、准直透镜31和方波或λ/4板32，被镜33折射并穿过附加光学元件1以及物镜7，该物镜将所述光束聚集到光学记录介质16的信息层上。激光束28从那里被反射回来并在相反的方向上穿过所述这些构件，直至激光束被光束分离器30折射为止，并且在穿过一个光学装置34之后投射到检测器35上。按照一种已知的方式检测器35包括一系列检测区，这些检测区的输出信号36直接被传导给控制单元37，或已经经过预处理，例如放大。除去其它控制信号之外，所述控制单元还发射移动附加光学元件1的控制信号，这个附加光学元件1在这个典型的实施例中是一个透镜。附加光学元件1′用它从光束路径上取下的位置上的点划线来说明。可以在箭头39的方向上沿直线移动的承载构件2′在这里用虚线表示，作为在图1中被设计为杠杆的承载构件2的替换物。所述承载构件2′也具有止动边缘23′、24′，这些止动边缘与支撑板的相应的传动构件(在这里没有示出)一起使用，以便将附加光学元件1插入光束路径或从光束路径中取出。
图3示出了对聚焦装置18的分解说明。附加光学元件1被紧固在承载构件2上，该承载构件被设计成为一个杠杆，具有一个其上安装有衬套4的孔3。衬套4在传动板6中的孔5里与承载构件2紧固在一起。可以以特别经济的方式以铆接形式实现这种连接。装在传动板6上的是一个物镜7，该物镜由聚焦线圈8、跟踪线圈9(用作微调驱动器)和带有其返回路径叠层11的磁体10控制。两个翼片12、13被设置在承载构件2上，这些翼片构成了夹持构件并可靠地将承载构件2按照磁体10上的相应的止动位置固定在相应的位置上。为了将承载构件2移至相应的其它位置，首先要克服翼片12或13与磁体10之间的夹持力。
为了能将数字视频信号存储在光学记录介质上，进一步发展了音频CD标准，以便提供DVD(数字视频光盘)。与常规的CD相比，在DVD中的信息载体层距表面0.6mm，而在常规的CD中信息载体层从表面计盘厚度距离为1.2mm。按照这种方式可以在两面预先对光学记录介质进行录制，在一种DVD重放装置中，应该可以重放普通的CD以及DVD。于是，将激光束28聚焦在信息载体层上就有困难，因为信息载体层偏离0.6mm。因此，为了重放CD，规定将一个附加光学元件1(在这个典型的实施例中是一个透镜)插入光束路径中，以便使与DVD格式的记录介质相匹配的读出/写入单元的光学系统与CD改变了的层厚度和记录容量相匹配。在图1中，附加光学元件1被旋转离开光束路径，该装置准备按DVD格式在光学记录介质16上进行放和/或录。如果此时插入CD格式的光学记录介质，激光束28就不能聚焦在信息载体层上。在这种情况下，聚焦装置18移动超过适合读出和/或录入的最外位置(该位置在图1中已作说明)至端部位置25。借助于支撑板14的凸出部分20转动附加光学元件1。在重放CD之后，在从装置上取下CD后，或在其它适合的时刻，聚焦装置18移动超过适合读出和/或录入的最里位置至径向内端位置26，在这种情况下凸出部分21碰撞承载构件2的止动边缘24，止动边缘24围绕它的转动轴40转动，于是将附加光学元件1旋转到光束路径之外。
本发明推荐了一种用于从光学记录介质上读出和/或向其上写入的、具有可以插入光束路径或从光束路径中取下的附加光学元件的、简单的、成体经济但可靠的装置。为此，设置了机械止动构件20和21，它们分别与载有附加光学元件1的承载构件2的相应的止动边缘23和24相互作用。本发明的应用范围包括适合于从具有不同结构的光学记录介质(例如数字式视频光盘((DVD)和常规的音频CD(CD))上读出和/或向其上写入的装置。
权利要求
1.一种用于从光学记录介质(16)上读出或向其上写入的装置，该装置包括一个用于产生用于从光学记录介质(16)上读出或向其上写入的光束(28)的光源(27)，包括一个用于将光束(28)聚焦在光学记录介质(16)的记录层上的聚焦装置(18)，包括一个可以插入光束路径的附加光学元件(1)，以及包括一个用于将附加光学元件(1)插入光束路径或从光束路径上取下附加光学元件(1)的移动装置，其特征在于所述移动装置是由设置在为从光学记录介质(16)上读出或向其上写入而提供的区域的外侧的机械传动构件(20，21)构成的。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于聚焦装置(18)可以相对于两个端部位置(25，26)之间的光学记录介质(16)移动，还在于传动构件(20，21)被设置在端部位置(25，26)上。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于附加光学元件(1)被设置在具有止动构件(23，24，23′，24′)的承载构件(2，2′)上。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于承载构件(2)是以可转动的方式安装的。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于承载构件(2)具有用于将附加光学元件(1)保持在插入或取下位置上的夹持构件(12，13)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于夹持构件(12，13)与为聚焦装置(18)配备的一个或多个磁体(10)相互作用。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于提供控制装置(37)用于控制向光束路径中插入附加光学元件(1)或从光束路径中取出附加光学元件(1)。
全文摘要
本发明的任务是提供一种用于从光学记录介质中读出和/或向其中写入的、具有可插入光束路径或从中取出的附加光学元件(1)的简单的、成本经济但可靠的装置。这个任务是借助于与载有附加光学元件(1)的承载构件(2)的相应的止动边缘(23和24)相互作用的机械止动构件(20和21)实现的。本发明的应用范围包括适合于从具有不同结构的光学记录介质(例如数字式视频光盘(DVD)和常规的音频CD(CD))上读出或向其中写入的装置。
文档编号G11B7/135GK1161536SQ97102588
公开日1997年10月8日 申请日期1997年3月7日 优先权日1996年3月26日
发明者海因茨-乔尔格·施罗德, 迪特玛·尤德, 弗里茨·韦瑟 申请人:德国汤姆逊-布朗特公司