专利名称：光盘摄录机的制作方法
技术领域：
本发明涉及光盘摄录机，尤其，本发明涉及用于校正在光盘和拾光部件之间由摄像机产生的摇动效应引起的偏移的装置。
主要地，光盘摄录机包含一个摄影部件和一个使用光盘作为记录媒体的记录部件，其转换从摄影部件接收的影像和音频数据到数据信号以便在光盘上记录，然后通过拾光系统记录转换过的数字信号到光盘轨道上。
拾光系统，凝聚从半导体激光器发射激光束，通过中间光学组件和激光发射物镜照射到光盘目标轨道位置上，形成最小的光点，来改变记录面的构成，从而记录数据信号。更进一步地，拾光系统用读光盘的反射光的方法再现数据信号，此反射光通过光电转换元件诸如光敏检波器等等转换成电信号。
用于发射激光束的拾光系统的物镜受控于操作于设置在二轴调节器上的光盘记录面的聚焦控制并受控于搜索控制以便紧缩的光点能够清晰地照射到光盘轨道上。
物镜光轴和光盘记录面之间垂直是一个确定信号记录和再现特性的至关重要的因素。该垂直的偏转被称为＂偏移＂。在任何情况下，如果光盘曾经变形，在物镜的光轴和光盘的记录面之间产生偏移。这反过来在紧缩在光盘上的光点引起包括彗形像差、散光像差、球状像差等等的象差的产生，从而降低信号的记录和再现特性。
图18A和18B是＂偏移＂现象的解释图，其中图18A说明没有偏移出现的情况，图18B说明产生偏移的情况。图18A显示拾光系统2的物镜的光轴C正确地匹配光盘1的法线(垂直于光盘表面的直线)的情况。图18B显示光盘1倾斜以至引起法线P相对于拾光系统2的物镜的光轴C倾斜，因此导致偏移的出现。
图19A和19B用图表说明在信号再现期间根据＂偏移＂的变化的射频抖动成份(高频抖动成份)的变化。＂Rad＂方向图线显示了拾光系统2的搜索方向，即，光盘1的轨道的法线方向。＂Tan＂方向图线显示了光盘1的轨道的切线方向。如同图19A和19B例示，即使在＂Rad＂和＂Tan＂方向产生最小程度的偏移也会引起部件的剧烈抖动。
每当被用于广播站或有关视听业务，要求光盘摄录机尽可能地有较高的画面质量、较高的音频质量和较高的可靠性。
图20A和20B例示这样的一个高性能光盘摄录机的整个结构，其中图20A说明后视图，而图20B是侧视图。同样地，图21A和21B例示事实上使用光盘摄录机摄像操作的姿势，其中图21A说明后视镜，而图21B说明侧视图。
事实上，任何常规光盘摄录机大体上实现了相当于与利用常规录像带作为记录媒体的摄像机结合的磁带录像机的尺寸和重量。依据使用这样的常规光盘摄录机的摄像姿势，如图21A和218所示，当摄影师保持静止，摄像机(即，光盘摄录机)很少受振动的影响。然而，当摄影师移动(例如他自己持续走动)时执行摄像操作，摄像机可能碰到他的头，然后，如图22A和22B所示，振动将作为在方向R上的摇动力。当摄影师用手以小角度支承摄像机进行摄像操作时，与上述情况相似的振动将影响摄像机主体。这被称为摄像机主体的＂摇动现象＂。
一旦在摄像机主体产生摇动现象，摇动效应被传输至在主体之内的基板组件(由拾光系统、拾光系统的搜索装置、主轴电动机卡紧装置和光盘构成的机械块)，因此引起作用于在主体内旋转的光盘8的旋转力矩以导致如图23a和23B所示的光盘8的变形。参考图23A，X指明了通过光盘8中心的摄像机主体4的水平轴，在此，水平轴X和摄像机镜头7的光轴一致，也和拾光系统2的搜索方向一致。另一方面，Y指明了通过光盘8的旋转中心的正交于水平轴X的摄像机主体4的垂直轴。R指明了摇动方向，J指明了旋转力矩产生的方向，D指明了光盘8在方向S转动时被旋转力矩变形的方向。图23B显示如图23A所示的主体4的上表面部分，其中Z指明光盘8旋转的轴。由于光盘8的变形，在拾光系统的物镜光轴和光盘记录面间产生上述偏移，因此导致信号记录和再现特性的降低。
如上所述，任何使用光盘作为记录媒体的常规光盘摄录机都易产生摇动现象从而引起旋转力矩影响光盘转动，更进一步地引起光盘变形，并且，摇动也引起主轴电动机轴连合光盘转动本身招致摇摆运动(或倾斜)。由于光盘的变形，在拾光系统的物镜光轴和光盘记录面间产生偏移(换句话说，垂直的偏转)，从而使信号记录和再现特性降低。并且，主轴电动机轴的摇摆运动偏斜轨道导致搜索性能的降低。
为了对付常规光盘摄录机蒙受的外部施加的振动或震动，用在主体立方体型箱内用弹簧或橡皮阻尼器保护基板组件的方法避免基板组件直接遭受振动和震动的防震结构被采用。
然而，用常规弹簧或橡皮阻尼器不可能完全屏蔽基板组件遭受振动和震动。事实上，一旦在主体箱内发生摇动现象，摇动现象还影响基板组件至随后引起光盘蒙受旋转力矩，因此在拾光系统的物镜光轴和光盘记录面之间产生偏移，也引起产生在主轴电动机轴部分的倾斜(摇摆运动)，以至使信号记录和再现特性以及搜索性能最终遭受损坏。
事实上，任何上述常规光盘摄录机都根据电控制以便拾光系统的物镜和光盘表面间距离能够保持不变(换句话说，在物镜的焦点距离内，更精确地，在焦点深度范围内)，以作为拾光系统执行信号记录和再现不接触光盘的状态。然而，无论何种原因，如果光盘曾经变形，在物镜的光轴和光盘记录面之间正交倾斜引起偏移产生。偏移严重地影响信号记录和再现特性。尤其，已经知道，在光盘摄录机情况下，由于如上描述过的在摄像操作期间产生摇动，旋转力矩不利地影响转动的光盘以至引起光盘变形。
本发明在考虑到上述常规的技术而设计。本发明的目标是提供一种新颖的光盘摄录机使其能避免在摄像机主体内产生的摇动现象被传输到内置的基板组件以及避免主轴电动机轴偏移现象和摇摆运动的出现，因此本发明的目的是更进一步地改善信号记录和再现特性以及搜索性能。
为了达到上述目标，本发明提供新颖的光盘摄录机，其包含装载有光盘的基板组件和容纳基板组件的摄像机主体，在此，基板组件通过水平转动轴和使基板组件重心处于上述水平转动轴下面的重物被可摆动地固定到摄像机主体上。
根据上述结构，水平转动轴被装配在摄像机主体内部和基板组件之间。根据水平转动轴，基板组件被朝消除摇动现象的方向旋转，即，在当光盘摄录机运转时摇动现象主要发生的水平方向上。
另外，即使当摄像机主体产生摇动，上述基板组件独立地维持垂直于地面的静止姿势不变。更准确地说，即使当由于产生摇动影响摄像机主体被旋转，由于转动轴和重心之间的相互关系，基板组件可以用独立地在消除摇动现象的方向在转动轴的周围不利用任何特定的驱动机构转动本身的方法保持与地面垂直的静止姿势。
根据另一个最佳结构的实例，用于需要时固定地固定基板组件到摄像机主体的锁定装置被配备。
根据上述实例，当需要锁定装置时，锁定装置的供应避免了在没有光盘存在于摄像机主体中或在主体内电源关闭状态时基板组件的旋转，例如，因此确信地避免除摄像操作或再现已记录数据情况外基板组件无准备地旋转。
根据另一个最佳结构的实例，制动装置被提供以限制基板组件在旋转轴周围的摇摆操作的范围以及吸收多余的震动。
根据上述实例，即使当发生超过正常角振幅的摇动现象或过度的震动，用利用制动器装置，诸如能够衰减和停止基板组件超过允许其旋转运动的最大角范围的旋转的齿轮阻尼器的方法，基板组件能够被阻止在上述转动轴周围超过特定角转动本身，并且偶然的停止该旋转的震动被吸收。
根据其它最佳结构的实例，为了检测基板组件的旋转加速度的实际数值，加速度传感器被装配于摄像机，并且，旋转驱动机构也被装配，从而可以引起基板组件被强制地在上述转动轴依据加速度传感器的检测值旋转。
根据上述结构的实例，在驱使基板组件在上述转动轴周围旋转本身时可检测加速度(即，角速度)。更进一步地，每当在摄像机主体产生摇动现象，上述旋转驱动机构引起基板组件在不断地消除加速度值至零的方向旋转，以便防止基板组件转动本身加剧摇动现象。由于上述装配，基板组件的姿势被适当地控制以便基板组件能够始终维持相对地面不变的姿势。
本发明更进一步地提供一种新颖的光盘摄录机，其包含一个通过阻尼器控制在摄像机主体内的基板，在基板上有一个光盘转动台、一个用于旋转光盘转动台的主轴电动机、一个拾光系统和一个在其上的拾光寻道操作机构，其中连同上述拾光寻道操作机构，上述拾光系统被安装在可旋转地固定到上述基板的次基底上。与本发明有关系的新颖的光盘摄录机更进一步地包含一个偏移校正机构，其通过使上述次基底相对安装有光盘转动台和主轴电动机的基板旋转来校正偏移。
根据上述结构，为了对付由在光盘摄录机内产生的旋转力矩引起的光盘的变形，拾光系统和它的搜索装置被配备在次基底。上述偏移校正机构执行次基底相对在其上具有固定地旋转光盘的主轴电动机的基板的角控制。这使创造性的光盘摄影放像机能够适当地调整拾光系统的物镜光轴的角，以便光轴将能保持在没有偏移的最佳的状态。
根据其它最佳实例，用于操作偏移校正机构的旋转轴被固定在光盘转动台的末端。
根据上述结构，用于角控制的旋转轴被固定在光盘转动台的末端。结果，在确实地校正偏移来对付由摄像机主体的摇动引起的光盘的变形的情况下，物镜和光盘表面的距离能够保持不变。相应地，在二轴调节器的聚焦冲程范围内物镜和光盘表面间距离保持不变，从而避免物镜错误地聚焦。更进一步地，上述装配避免光盘与物镜或二轴调节器碰撞而被损坏。
更进一步地，由于能够扩大上述偏移校正机构的可移动范围(例如±15度)，每当利用偏移校正机构插入光盘或卡盘至摄像机主体中或从中取出光盘或卡盘，光盘被保持与拾光系统分离，因此避免拾光系统通过接触光盘而被损坏。结果如果不正常的摇动作用于摄像机主体导致光盘相当大的变形，通过允许拾光系统偏离光盘，拾光系统防止遭受损害，否则会由与光盘的不必要的接触而产生损坏。
从下列结合附图对本发明的目前最佳实施例的描述，本发明的上述和其他目标、特征和优点将变得更明显，其中图1是根据本发明的第一个实施例的光盘摄录机的必要部件的侧视图；图2是图1所示的光盘摄录机的必要部件的前视图图3A和3B是分别地说明应付产生自根据本发明第一个实施例的光盘摄录机主体摇动现象基板的自纠正原理视图；图4A和4B是分别解释按照本发明第三个实施例包含油齿轮阻尼器的停止机构的视图；图5A和5B是分别说明根据本发明第一个实施例的旋转锁定装置的操作的视图；图6是根据本发明的第二个实施例的光盘摄录机的必要部件的侧视图；图7是图6所示光盘摄录机的必要部件的前视图；图8A和8B是分别地说明根据本发明第二个实施例的应付光盘摄录机产生的摇动现象的消除器装置的操作的视图；图9A和9B是分别地说明根据本发明第二个实施例的通过用于检测向上和向下的角速度的传感器的发生摇动的正和负方向以及可测量的数值的视图10是根据本发明第二个实施例的通过水平位移运动的传感器输出状态的说明视图；图11是根据本发明的第三个实施例的光盘摄录机的必要部件的侧视图；图12是在图11所示光盘摄录机的上边的必要元件的顶视图；图13A和13B是分别地说明根据本发明第三个实施例的通过偏移校正机构应付光盘变形的拾光系统的操作的视图；图14是根据本发明第三个实施例的与偏移校正机构有关的控制系统的方块图；图15通过一个利用与本发明第三个实施例有关系的实验的光盘移位数量的测量结果的解释图；图16A至16C是分别地说明与本发明第三个实施例有关系的偏移校正机械装置的旋转轴位置的不同引起的变化的视图；图17A和17B是分别地说明在插入光盘或卡盘至与本发明第三个实施例有关系的光盘摄录机中时的操作的视图；图18A和18B是分别地说明发生与不发生偏移现象的状态的视图；图19A和19B是分别地说明相对于偏移现象变化的射频抖动组件的增长的图解；图20A和20B是分别地说明光盘摄录机外部结构的视图；图21A和21B是分别地说明当用摄像机摄制目标时摄影师的姿势的一个实例的视图；图22A和22B是分别地说明摄像机产生的摇动现象的视图；图23A和23B是分别地说明摄像机主体产生的摇动现象的旋转瞬间和一例畸形光盘的视图。
现在参考附图，在下面将描述用于配备本发明的实际结构。
图1是根据本发明第一个实施例的光盘摄录机的侧视图。图2是图1所示光盘摄录机的前视图。
通常，光盘摄录机主体(底盘)101包含一个具有排列在其上的印刷电路板102和另一个具有排列在其上的光盘驱动器部件103的两部分，光盘驱动器部件103经过吸收外部振动和震动的阻尼器104固定至摄像机主体(底盘)101，在那里阻尼器104是固定至次底盘105。一对轴承部件107在主体101的水平方向上被排列至次底盘105的两边，因此使基板组件106可被旋转。
一对支持基板组件106的旋转轴108被分别地排列在基板组件106的两边并被插入排列在次底盘105两边的轴承部件107中。基板组件106本身包含一个常规的光盘驱动部件。基板组件106被安装有一个用于对光盘109执行信号记录和再现的拾光部件113，记录和再现步骤是经过附加有旋转板110的用于平稳地转动光盘109的主轴电动机111而且经过前寻机械装置112。在固定在基板组件106之上的寻向控制轴114指导之下，拾光部件113在光盘109的径向方向经过包含导螺杆115、齿轮阵列116和搜索驱动马达117的前寻机械装置112的操作执行查找操作。
重物118被固定至基板组件106以便整个基板组件106的重心比上述旋转轴108的低。这样，通过这样安排，即使当摄像机主体101已经倾斜，基板组件106始终保持与地面垂直的正直姿势。为了应付光盘摄录机主体101被倾架于超出预先定义的角以及随后在光盘摄录机主体101和基板组件106之间产生一个相当大的角偏转的情况，油轮阻尼器119被固定至基板组件106以实现制动装置的功能。
每当在光盘摄录机主体101和基板组件106之间角偏转量超过±20度时，油轮阻尼器119被安排与固定至次底盘105的制动齿轮120一起工作。
旋转锁定装置121被固定至次底盘105以便在电源保持从光盘摄录机主体101关闭或没有摇动模式限制装置的情况下，实现基板组件106的锁定装置的功能。通过这种安排，以便旋转锁定装置121经过锁定块123、锁定臂124和锁定弹簧125来锁定固定至基板组件106的锁定轴122。这个锁定状态通过操作锁定-解除螺线管126来解除。
图3A和3B分别地指明用于使基板组件106能够不断地维持自己静止与地面垂直姿势，即使当光盘摄录机主体101产生摇动现象的原理。图3A显示由于光盘摄录机主体101的摇动现象，光盘摄录机主体向方向A倾斜的状态；图3B显示其倾斜至方向B的状态。
如同前面描述的，由于重物118被排列在基板组件106的旋转轴108的正下面以便重心不断地保持比旋转轴108的低；由于低重心位置，在方向C产生特殊的力。
由于基板组件106自由地在旋转轴108周围相对于次底盘105旋转本身，每当摄像机主体101向方向A倾斜，基板组件106向与方向A相反的方向相对于次底盘105倾斜，因此使基板组件106总是能够维持自己的与地面垂直的静止姿势，如图3A所示。相同的规则应用于摄像机主体101本身向与方向A相反的方向B倾斜的情况，如图3B所示。由于摇动现象由持续不断产生的在方向A和B上的交替倾斜运动引起，即使当摇动现象产生，由于上述物理作用，独立于物理运动的摄像机主体101、基板组件106总是能够保持自己不变的静止姿势。
切断摄像机主体101的摇动现象传送到内置的基板组件106意味着光盘109被完全地清除旋转瞬间的产生。相应地，光盘109免于承担不需要的力，否则会引起光盘109变形，因此使拾光系统113和光盘109之间的位置的相互关系能够不断地停留于最佳的状态(偏移=0)。
事实上，光盘摄录机主体101产生的摇动现象在正负15度范围内被确定为最高4Hz。当考虑事实上摄像可用的水平，在大多数场合下，摄像机主体101的倾斜被确定在0-5度的范围内。然而，当介绍设计用于独立地保持基于如同本发明已经实现的在基板组件106重心位置和旋转轴位置间相互位置不变的不变姿势的特殊的结构时，完全需要考虑可旋转的范围，换句话说，可维持自纠正的范围。为了实现该目标，本发明提供被固定至基板组件106的油轮阻尼器119和被固定至次底盘105的制动器齿轮120，作为停止相对于基板组件106的底盘的旋转的实际装置。
图4A和4B是分别地说明包含油轮阻尼器119的制动装置的操作的视图。图4A显示由于光盘摄录机主体102的摇动现象，光盘摄录机主体向方向A倾斜的状态；图4B显示其倾斜至方向B的状态。如图4A和4B所示，当摄像机主体101倾斜多于±20度时，换句话说，当在次底盘105和基板组件106之间产生多于±20度的角偏转时，油轮阻尼器119与制动器齿轮120在位置E(如图4A所示)和另一位置F(如图4B所示)相遇。即使当意外的震动被加于摄像机主体101，由于在旋转轴108周围涂满油的油轮阻尼器119的缓冲效果，震动被完全地吸收以便随后不招致其上的震动而停止基板组件106的旋转。事实上，不招致油轮阻尼器119接触制动器齿轮120的范围(±20度内)符合基板组件106能够独立地维持自己静止姿势的特殊的范围。上述结构的配置在实际服务中有效地起到了预防摇动现象装置作用。
图5A和5B是分别地说明用于锁定基板组件106相对于次底盘105的旋转的机件的说明。当电源从摄像机主体101关掉时，基板组件106相对于旋转轴109自由地旋转本身，由于在携带摄像机主体101的途中被加上震动，基板组件106可以招致不必要的损害。当从摄像机主体101插入或弹出光盘(卡盘)109时，若基板组件106被固定在次底盘105，操作的方便性会更好。旋转锁定装置121锁定相对于次底盘105的旋转。在锁定基板组件106(参考图5A)的一种情况中，锁定弹簧125给与的弹力施向方向A，经过锁定臂124使锁定块123在方向B上移动。这样反过来引起装配于基板组件106的锁定轴122被固定，因此锁定基板组件106的旋转。相反地，在开启基板组件106(参考图5B)的旋转的一种情况下，螺线管126给与的弹力在方向C上施向锁定块123使其在方向D上移动，因此释放锁定轴123使基板组件106能够在方向E上旋转。如同关于本发明的第一个实施例的已经被描述的，根据本发明，即使当在光盘摄录机体内产生摇动现象，用使基板组件在摄像机体内经过重心和旋转轴的位置间的相互关系而独立地旋转本身的方法，在主体内摇动现象不被传输，这样光盘保持完全地免于在内产生的旋转力矩。
图6是根据本发明的第二个实施例的光盘摄录机的构造组件的侧视图；图7是如图6所示的光盘摄录机的前视图。
通常，光盘摄录机201的内部包含一个具有排列在其上的印刷电路板202和另一个具有排列在其上的光盘驱动部件203的两部分。经过吸收来自外部源的振动和震动的阻尼器204，光盘驱动部件203被固定到底盘201上。事实上，阻尼器204被固定到两边分别地具有使基板组件206能够在主体201的水平方向上旋转的轴承部件207的次底盘205上。
一对排列在基板组件206两边的旋转轴208各自容纳在排列在次底盘205两边的轴承207中。事实上，基板组件206包含一个常规光盘驱动部件，此常规光盘驱动部件包含一个附加有用于平稳地转动光盘209的转动台210的主轴电动机211以及一个用于经过前寻装置212记录信号到光盘209和从光盘209再现信号的拾光系统213。在固定在基板组件206上的控制轴214的指导之下，拾光系统213在光盘209的径向方向经过前寻装置212执行寻道操作，前寻装置212包含导螺杆215、齿轮阵列216以及搜索驱动马达217。
基板组件206安装有排列在旋转轴208上面的从主轴电动机211延伸的特殊位置的向上角速度(即，加速度)传感器和一个排列在旋转轴208下面的向下角速度(即，加速度)传感器219。向上传感器218和向下传感器219分别测量在旋转轴208周围产生的基板组件206的角速度(加速度)。次底盘205安装有一个摇动消除器装置220。固定到基板组件206的固定齿轮221，由齿轮阵列222推动，此齿轮阵列包含一个平台齿轮、一个蜗轮传动装置和一个经过驱动马达223的蜗轮。
图8A和8B是分别说明上述摇动模型消除器装置220的操作的视图。图8A指定一个光盘摄录机主体201在方向S上倾斜的状态。在基板组件206被固定到没有装备摇动模型消除器装置220的次底盘208的状态中，固定到基板组件206的角速度传感器218和219共同测量在旋转轴208上面部分的方向A上的角速度和在旋转轴208下面部分的方向B上的角速度。当驱动齿轮阵列在方向上旋转时，摇动模型消除器装置220通过旋转轴208使基板组件206在方向D上相对于次底盘208旋转，以便使基板组件206能够保持始终与地面垂直的静止姿势。
图8B说明光盘摄录机201在与如图8A所示的方向S相反的方向T上倾斜的情况。摇动模型说明在方向S和T上连续交替地发生倾斜的现象。然而，由于上述机械配置，即使当光盘摄录机主体201倾斜，基板组件206始终维持不变的(垂直的)姿态。为了使基板组件206能够总是维持垂直姿势，摇动模型消除装置220控制基板组件206的姿势以便角速度传感器218和219始终不测量实际角速度，换句话说，以便角速度传感器218和219不断地显示O值。
图9A和9B分别说明通过上述向上和向下角速度传感器218和219检测到的方向的定义以及在其中显示的正和负码的定义。如图9A所示，定义符合基板组件206相对于旋转轴208顺时针方向旋转的方向为+方向。如图9B所示，每当在光盘摄录机主体201中产生S方向的摇动(倾斜)，向上传感器218测量在方向A上的基板组件的角速度，而向下传感器219测量在方向B上相同的的角速度。相反地，每当在光盘摄录机主体201中产生S方向的摇动(倾斜)，向上传感器218测量在方向A上的基板组件的角速度，而向下传感器219测量在方向B上相同的的角速度。换句话说，每当在光盘摄录机主体201发生摇动现象，向上和向下角速度传感器218和219基于相同的准则(code)测量角速度值。
另一方面，对比上述有姿势控制的摇动模型，图10说明没有装备姿势控制的光盘摄录机主体201的水平方向的运动。在图中，参考代码＂U＂和＂W＂显示在水平方向上主体的运动。在这种情况下，不同于上述摇动消除器操作，向上和向下角速度传感器218和219实测过的值被各自通过彼此相反的正的和负的代码(code)指明。当呈现这个状态时，摇动模型消除装置220不执行基板组件206的姿势控制。
如同上面描述的，根据本发明的实际形式，单独地在光盘摄录机主体201产生摇动的情况下，基于固定在基板组件206上的向上和向下角速度传感器218和219测得的正的或负的值，通过使基板组件206在旋转轴208周围旋转，摇动模型消除装置220通过安排上述传感器218和219不断地输出O值而使基板组件206的姿势能够不断地保持与地面垂直。因此，即使当光盘摄录机主体201产生摇动现象，基板组件204(光盘驱动部件)的姿势被正常地控制在消除摇动现象的方向上。这反过来完全避免在内产生的旋转力矩作用于光盘，这样，光盘免于招致不必要的变形和偏移，否则在物镜的光轴和光盘表面之间产生变形和偏移。
图11是根据本发明的第三个实施例的光盘摄录机的主体的侧视图；图12是显示如图11所示的创造性的光盘摄录机的顶视图的平面图。
通常，光盘摄录机主体301的内部包含一个具有排列在其上的通电电路板302和另一个具有排列在其上的光盘驱动部件303的两部分。经过吸收来自外部源的振动和震动的阻尼器304，光盘驱动部件303被固定到底盘301上。固定有阻尼器304的基板305配备有附加有平稳地旋转光盘306的转动台307的主轴电动机308、按照本发明的有效的偏移校正机构309、拾光系统310、使拾光系统310在光盘306的径向方向执行寻道操作搜索装置311、和容纳固定搜索装置311的次基底组件312的旋转轴的次基底旋转轴承313。
有效的偏移校正机构309包含驱动马达314、具有制成凸形以传动次基底312的内表面的凸轮齿轮部件315以及固定凸轮齿轮部件315到基板305上的支撑底质316。拾光系统310装备有用于测量在物镜的光轴和光盘表面之间产生的偏移的LED反射型偏移传感器317。根据配备在次基底312上的控制轴318的引导，拾光系统310经过搜索装置311执行寻道操作，搜索装置311包含导螺杆319、齿轮阵列320和搜索驱动马达321。起校正偏移作用的次基底旋转轴322在垂直方向上被固定到次基底312。更进一步地，配合偏移校正操作的偏移传动轴323与凸轮齿轮315啮合。基于上述机械装配，通过装配在基板305上的次基底旋转轴承313上的转动，用于校正偏移的角控制由有效的偏移校正机构309执行。
图13A和13B是各自说明有效的偏移校正机构309的操作的视图。一旦光盘摄录机主体产生摇动现象，如图23所示，旋转力矩作用于转动光盘使其变形。为了避免转动光盘不必要的变形，与本发明有关的有效的偏移校正机构控制在物镜的光轴和光盘表面之间产生的偏移量以便它始终保持零值。
图13A说明光盘306在远离拾光系统310的方向P变形的情况。在这种情况下，有效的偏移校正机构309在靠近光盘306的方向推动拾光系统310。相反地，图13B说明光盘306在靠近拾光系统310的方向Q变形的情况。在这种情况下，有效的偏移校正机构309在远离光盘306的方向推动拾光系统310。
通常，光盘摄录机产生的摇动现象的量值范围约从2Hz至最大值4Hz，在此，光盘遭受到相同周期的变形。为了对付这种情况，必须在实时基础上阻止发生偏移以便保持偏移=O状态不变。图14是说明控制偏移校正机构309的驱动操作方法的简化框图。
在拾光系统310和光盘306表面之间产生的偏移量通过固定在接近于拾光系统310的物镜的位置的偏移传感器317来测定。内置的中央处理器计算从偏移传感器317输出的信号的量值作为产生的偏移的实际值。基于计算的偏移量，中央处理器向偏移校正驱动马达314输送特定量的信号以便完全抵销偏移现象(偏移=O)。因此，即使当在光盘摄录机产生摇动现象之后引起在箭头方向P光盘306变形而产生变形量θ，该变形量θ可用经过从偏移校正驱动马达314输出的电压的伺服控制在箭头方向P转动拾光系统310的方法来修正，这样使拾光系统310相对于光盘306的实际角不断地保持偏移=0成为可能。
实现本发明的实际形式的一个特征是偏移校正机构309的旋转轴位置被设置在转动台307的终点。图15说明在事实上可操作的光盘摄录机主体产生大约4Hz/15度摇动现象之后引起的光盘306的偏移量测量的实际结果。根据试验结果，可确定由光盘306的单调移动导致的旋转力矩产生的光盘306在转动台307的末端径向方向上的变形大约为0.8度，光盘306作为支点固定在转动台307上。
图16A至16C是光盘306和物镜之间距离变化的解释图。图16A说明光盘306保持免于变形的情况。图16B说明偏移校正机构309的旋转轴位置被设置在转动台307末端的情况。图16C说明偏移校正机构309的旋转轴位置被设置在转动台307外的中间圆周部分。
在本发明的实际形式中，当设置偏移校正机构309的旋转轴位置至转动台307的终端，即使在使拾光系统310的倾斜角被有效的偏移校正机构309改变成符合光盘306的变形之后，光盘306和物镜之间的距离保持不变。然而，当偏移校正机构309的旋转轴位置被设置为另外的位置，诸如转动台307外侧时，例如，光盘306和物镜之间距离被改变。这反过来增加难题，也就是说，到光盘306的距离超过在延伸距离的方向上用于二轴调节器的容许的使焦点接触到光盘306的表面的焦点冲程范围。难题也出现在它们之间距离缩小的方向上，这一点上光盘306倾向于邻接物镜或二轴调节器。
图17A和17B是分别说明用于通过使用本发明的有效的偏移校正机构309避免拾光系统(尤其是物镜)在向光盘摄录机主体301插入或从其中取出光盘(或卡盘)时接触到卡盘的创造性方法的视图。
在被插入光盘摄录机主体301之后，用于装载卡盘到容纳光盘306的摄像机主体301的操作用于定位光盘306到转动台307之上的操作被卡盘装载装置(图中未示)连续地执行。由于邻接物镜和光盘表面306之间距离(即工作距离)只有2.2mm，在装载操作期间有引起光盘306或卡盘330接触到拾光系统310以及被被损坏的潜在危险。
为了避免这种情况发生，如同图17A中箭G说明的，在装载或弹出卡盘330期间，拾光系统310被有效的偏移校正机构309拉离光盘306。则，如图17B所示，在固定光盘306至转动台307上之后，用推动拾光系统310至偏移能够完全被消除(偏移=O)的位置的方法，如同箭头H.显示，上述危险被阻止发生。注意箭头K说明用于定位光盘306至转动台307上的处理动作。
如同上面描述的，本发明提供在下面概述的显著的实际效果(1)按照本发明，即使当本发明提议的光盘摄录机主体产生摇动现象，安装在摄像机主体的基板组件(即，光盘驱动部件)始终维持与地面垂直的不变姿势，这样，光盘保持不产生旋转力矩。结果，拾光系统的物镜光轴和光盘表面之间的位置关系变成在光盘摄录机不产生摇动现象的状态，尽管在其中事实上产生摇动，因此有可能使内置的基板组件不断维持最佳相互位置(在此偏移=0)以便使本发明的光盘摄录机能够不断获得最佳的记录和再现信号。结果，本发明的光盘摄录机避免图象和音频信号的质量退化，否则会有不规则的和漏码的数据信号被记录或再现。
(2)本发明装配有用于使安装在光盘摄录机主体的基板组件能够保持与地面垂直不变的姿势的使用驱动马达的特定的驱动系统。这样反过来导致整体系统的简单化结构以使其可能避免齿轮和马达装置招致不必要的麻烦，并且，它也通过减少使用元件数目导致成本的减少。
(3)当光盘摄录机在正常服务期间易产生反常的大于预期摇动现象的振幅时，光盘摄录机驱动机构能够通过由油轮阻尼器构成的制动装置的作用防止冲撞内部的立方体型箱。这反过来避免光盘摄录机的内部部件蒙受损害，即使在错误的使用状态中。相应地可减少由对设备的粗心的操作引起的不必要的修理费用。结果，本发明提供从用户的观点看来值得的高可靠性的高质量光盘摄录机。
(4)由于附加到摇动现象预防装置的锁定装置的作用，当内部电源保持关闭时，在携带光盘摄录机主体的途中，可动的元件(即，基板组件)能够完全地被保护。更进一步地，锁定装置的功能使用户能够平滑地插入光盘卡盘到光盘摄录机主体或从其中弹出光盘卡盘，因此使操作变得方便。
(5)即使在光盘摄录机内产生摇动，基板组件的姿势，换句话说，光盘驱动装置本身，被不断地控制在消除摇动现象的方向上。换句话说，用不断地保持静止姿势与地面垂直的方法，光盘始终保持不受旋转力矩影响。结果，尽管在光盘摄录机主体内事实上产生了摇动现象，在光盘摄录机主体之内保持实际的内部状态一致于没有摇动效应的状态。因此，光盘免于变形，并且，拾光系统物镜的光轴和光盘表面间相互位置始终保持最佳的状态(偏移=O)。这反过来使本发明的光盘摄录机有可能不断地获得用于记录和再现数据信号的最佳的特性。结果，在记录和再现时，由数据信号的参差不齐和漏码引起的图象和音频信号的退化的麻烦被避免。
(6)在光盘摄录机主体内产生摇动现象，完全防止旋转力矩的出现也可防止光盘变形，这样促进光盘的耐久性从而导致记录数据信号的长的保存期限。
(7)由于上述装配，有可能减少通过在光盘产生的旋转力矩对主轴电动机的轴和它的轴承造成不利影响，因此减少用于维护服务的费用。
(8)即使在光盘摄录机主体内产生摇动现象引起光盘在旋转力矩的影响下变形，用积极控制拾光系统相对光盘的姿势以便在拾光系统的物镜光轴和光盘表面之间产生的偏移总是保持为零的方法，有可能不断地获得记录和再现数据信号的最佳的特性。相应地，也有可能避免不必要的麻烦诸如图象或音频信号参差不齐和漏码，否则在执行拾像(即记录)操作或记录数据的再现期间，由这样的数据的记录和再现引起超出误差校正能力。
(9)由于在转动台末端提供用于控制拾光系统的姿势的旋转轴，即使当与光盘的变形相一致的拾光系统的姿势改变，物镜和光盘的表面距离始终保持不变。由于此种装配，同时可避免焦点遗失和避免光盘表面与物镜碰撞，并且，也避免当执行图象和音频信号的记录或再现时不必要的麻烦，诸如图象和音频信号的参差不齐或停止现象的出现。
(10)在插入装载光盘的卡盘到光盘摄录机主体或从其中弹出光盘期间，用使拾光系统远离光盘表面方法，可无疑地避免物镜接触到卡盘，因此获得整个系统的高可靠性。
虽然本发明已经在它的最佳形式中被一定程度地详细描述，明显地，在其中可作许多改变和变化。因此，在没有偏离本发明精神和范围内，其可以有不同于在此处特定描述的实践。
权利要求
1．一种光盘摄录机，包含在内装载有光盘的基板组件和容纳所述基板组件的摄录机主体，其中通过水平方向的旋转轴，所述基板组件被可摆动地固定至所述摄录机主体，以及所述基板组件装备有重物以便所述基板组件的重心被设置在所述旋转轴下面。
2．根据权利要求1的光盘摄录机，更进一步地包含一个在需要时用于固定所述基板组件至所述光盘摄录机主体的锁定装置。
3．根据权利要求要求1的光盘摄录机，更进一步地包含用于限制所述基板组件在所述旋转轴周围的摇摆运动范围以及吸收震动的制动装置
4．一种光盘摄录机，包含在内装载有光盘的基板组件和容纳所述基板组件的摄录机主体，其中通过水平方向的旋转轴，所述基板组件被可摆动地固定至所述摄录机主体；以及所述基板组件装备有一个用于检测所述基板组件的加速度的加速度传感器和一个用于使所述基板组件根据加速度传感器检测到的值在所述旋转轴周围强制地旋转的旋转驱动机构。
5．光盘摄录机包含一个通过阻尼器被固定在所述摄录机主体之内和安装有用于转动光盘的转动台的基板、一个用于转动所述转动台的主轴电动机、一个拾光系统、以及一个装配于所述拾光系统的寻道操作装置，其中所述拾光系统和所述寻道操作装置被安装在次基底，用旋转轴可旋转地固定至所述基板；以及所述光盘更进一步地装备有一个用于检测偏移的偏移传感器和一个用于在消除偏移的方向上根据偏移传感器的输出旋转次基底的偏移校正机构。
6．根据权利要求5的光盘摄录机，更进一步地包含一个用于校正所述转动台末端的偏移的旋转轴。
7．根据权利要求5的光盘摄录机，其中所述偏移校正机构控制所述拾光系统的位置以便不接触到光盘。
全文摘要
本发明提供一个改良记录和再现特性以及改良追踪摄影性能的光盘摄录机,其避免了在摄像机部件中产生的摇动被传输到基板组件内部并且避免了产生主轴电动机轴的偏移和振动。在包含一个装载有光盘的基板组件和一个容纳该基板组件的摄录机主体的光盘摄录机中,基板组件通过水平的转动轴被可摆动地装置到摄录机主体。
文档编号H04N5/225GK1300074SQ00134708
公开日2001年6月20日 申请日期2000年9月29日 优先权日1999年9月29日
发明者井上直树, 手塚贤, 小池重明 申请人:索尼公司