ЛЕНТОКОПИРОВАЛЬНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОПТИЧЕСКОЙ ЛЕНТЫ Российский патент 2000 года по МПК G03B27/10 

Изобретение относится к устройству для записи на оптическую ленту. В настоящее время существуют два основных типа устройств для записи на оптическую ленту, которые отличаются способом перемещения головки записи поперек оптической ленты. Первый тип головки записи на оптическую ленту представляет собой вращающуюся головку, которая осуществляет наклонно-строчную запись на ленту. Вращающаяся головка обычно включает по меньшей мере два записывающих элемента, так что при каждом обороте вращающейся головки на ленте записывается несколько дорожек. Примерами вращающихся головок записи на оптическую ленту могут служить устройства, описанные в патентах США N 5239528, 4815067, 4807213 и 4661941.

Другой тип устройства записи на оптическую ленту использует оптическую головку записи, которая перемещается поперек ленты линейно. Линейное перемещение головки записи происходит в поперечном направлении относительно перемещения самой ленты. Головки записи с линейным перемещением используют либо один записывающий элемент, либо решетку записывающих элементов. Типичные головки линейной оптической записи описаны в патентах США N 5177724 и 4567585. Однако оба этих типа устройств записи сравнительно медленно осуществляют запись на оптическую ленту. Невысокая скорость записи является препятствием для замены магнитной ленты на оптическую в качестве носителя для записи и воспроизведения кинофильмов и других изображений. Другим препятствием является отсутствие подходящей кассеты для оптической ленты. Целью изобретения является создание лентокопировального аппарата для оптической ленты, который может осуществить запись на оптическую ленту с повышенной скоростью и иметь такую стоимость, которые удовлетворяют требованиям потребительского рынка.

В дальнейшем настоящее изобретение поясняется конкретным вариантом его воплощения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает схему лентокопировального аппарата для оптической ленты, согласно изобретению;
фиг. 2 изображает схему оптического пути, который проходит пучок лучистой энергии в процессе работы лентокопировального аппарата для оптической ленты, согласно изобретению;
фиг. 3 изображает в разобранном виде узел, включающий прозрачный ремень, главную ленту с первичной записью (видеофонограмму), оптическую ленту для записи и опорный ремень, согласно изобретению;
фиг. 4 изображает оптическую ленту записи, согласно изобретению.

Ниже подробно описаны варианты воплощения изобретения. Должно быть понятно, что эти варианты являются просто примерами настоящего изобретения. Конкретные представленные конструктивные и функциональные детали нельзя интерпретировать в качестве ограничения, а следует рассматривать как основу для формулы изобретения. Поэтому некоторые детали не показаны, но надо понимать, что они должны присутствовать, например опорные рамы, двигатели, ведущие валы, ролики, устройства управления натяжением, электронные схемы и т. д.

На фиг. 1 показана схема предпочтительного варианта воплощения изобретения. Теперь, со ссылками на фигуры 1-4, лентокопировальный аппарат 1 размножает информацию 36, содержащуюся на бесконечной ленте 2 с первичной записью в виде отпечатка 35 на оптической ленте 3. Оптическая лента 3 имеет записывающую поверхность 33, которая является чувствительной к пучку лучистой энергии 4. Лента 2 с первичной записью находится в тесном контакте с оптической лентой 3. Находясь в тесном контакте, лента 2 с первичной записью и оптическая лента 3 одновременно проходят через зону записи 5 и подвергаются воздействию пучка лучистой энергии 4. При облучении ленты 2 и оптической ленты 3 пучком лучистой энергии 4 информация 38, находящаяся на ленте 2, записывается на рабочую поверхность 33 оптической ленты 3 в виде отпечатка 35. Этот процесс записи повторяется до тех пор, пока оптическая лента 3 не закончится.

Оптическая лента 3 подается с подающего диска 6 до записи и наматывается на принимающий диск 7 после осуществления записи. Оптическая лента 3 намотана вокруг шпинделя 9, закрепленного в центре подающего диска 6. Аналогично, оптическая лента 3 с записью наматывается вокруг шпинделя 10, закрепленного в центре диска 7 после осуществления записи. Конфигурация оптической ленты 3 с диском 6 или 7 известна в технике записи как "pancake" (блин) из-за своей формы. Как подающий диск 6, так и принимающий диск 7 установлены с возможностью вращения на раме (не показана).

Предпочтительно, чтобы оба диска 6 и 7 были установлены на раме таким образом, чтобы лента 3 двигалась в горизонтальном направлении. Альтернативно, диски 6 и 7 могут быть заменены бобинами (не показаны) с боковыми опорами, которые дают возможность вертикальной установки бобин на раме. Однако горизонтально установленные диски 6 и 7 предпочтительнее вертикально установленных бобин из-за того, что диски 6 и 7 распределяют вес полностью намотанной оптической ленты 3 более равномерно, чем это делали бы вертикально установленные бобины, и сами по себе проще для установки на раме.

Лентокопировальный аппарат 1 (фиг. 1) включает зажимное устройство 11 для удержания ленты 2 и оптической ленты 3 в тесном контакте друг с другом при пропускании через зону записи 5. Зажимное устройство 11 включает верхний зажимной механизм 12 и нижний зажимной механизм 13. Верхний зажимной механизм 12 включает прозрачный ремень 14, проходящий вокруг роликов 15, 16, 17 и 18, и обычно имеет форму четырехстороннего многоугольника. Ролики 15, 16, 17 и 18 установлены с возможностью вращения в одной и той же вертикальной плоскости. Каждый из роликов 15, 16, 17 и 18 имеет ось вращения, расположенную перпендикулярно вертикальной плоскости, в которой они находятся. Ролики 15 и 16 пространственно разнесены в горизонтальном направлении, и ролики 17 и 18 обычно расположены выше роликов 15 и 16 и также разнесены в горизонтальном направлении.

Лента 2 с первичной записью частично расположена около нижней части верхнего зажимного устройства 11. В частности, лента 2 входит в тесный контакт с прозрачным ремнем 14 в точке, находящейся между роликами 17 и 15. В тесном контакте с прозрачным ремнем 14 лента 2 следует за прозрачным ремнем 14 вниз вокруг ролика 15, вдоль нижней поверхности верхнего зажимного механизма 12, образованного прозрачным ремнем 14, и вверх вокруг ролика 16 до точки разрыва тесного контакта с прозрачным ремнем 14, находящейся между роликами 16 и 18.

Нижний зажимной механизм 13 содержит опорный ремень 19, проходящий вокруг роликов 20 и 21. Ролики 20 и 21 пространственно разнесены в горизонтальном направлении и также установлены с возможностью вращения в той же вертикальной плоскости, в которой находятся ролики 15, 16, 17 и 18. Ролики 20 и 21 также имеют оси вращения, расположенные перпендикулярно вертикальной плоскости, в которой они находятся. Оптическая лента 3 входит в тесный контакт с опорным ремнем 19 в точке, обычно находящейся выше ролика 20. Оптическая лента 3 находится в тесном контакте с верхней поверхностью нижнего зажимного механизма 13, образованного опорным ремнем 19, до тех пор, пока не происходит разрыв тесного контакта с опорным ремнем 19 в точке, обычно находящейся выше ролика 21. Ролики 20 и 21 расположены вблизи роликов 15 и 16, соответственно, под ними, так что опорный ремень 18 и прозрачный ремень 14 оказывают зажимающее действие для удержания ленты 2 и оптической ленты 3 в тесном контакте друг с другом при прохождении через зону записи 5 в процессе записи.

Предпочтительно, чтобы нижний зажимной механизм 13 мог перемещаться в вертикальном направлении, когда копировальный аппарат 1 не осуществляет запись, для облегчения установки и удаления ленты 2 и оптической ленты 3.

Как утверждалось ранее, лента 2 является бесконечной лентой, частично расположенной вокруг нижней части верхнего зажимного механизма 12. Большая часть бесконечной ленты 2 находится в петлевой камере 22. Петлевая камера 22 представляет собой закрытый прямоугольный кожух с двумя отверстиями 23 и 24 для ленты. Лента 2 выходит из петлевой камеры 22 через отверстие 23, проходит вокруг нижней части верхнего зажимного механизма 12 и снова входит в камеру 22 через отверстие 24. Ширина петлевой камеры 22 немного превышает ширину главной ленты 2. Петлевая камера 22 должна быть достаточно большой для обеспечения возможности свободного колебания большей части ленты 2 внутри камеры в процессе работы. Это способствует предотвращению перекручивания, изгиба или возникновению других неприятностей в процессе работы. Обеспечение возможности колебания ленты 2 в петлевой камере 22 также позволяет осуществлять быстрый и свободный выход и вход ее в петлевую камеру в процессе работы. Внутри петлевой камеры 22 может постоянно поддерживаться разрежение для облегчения входа главной ленты 2 в петлевую камеру 22 через отверстие 24 после того, как главная лента 2 покидает зажимное устройство 11.

Следует отметить, что может использоваться любая петлевая камера, известная специалистам в данной области техники, например петлевая камера, описанная в патенте США N 3854817.

Ведущий вал 25 установлен с возможностью вращения на раме между подающим диском 6 и зажимным устройством 11. Ось вращения ведущего вала 25 проходит в вертикальном направлении. Ведущий вал 25 закреплен в той же вертикальной плоскости, что и зажимное устройство 11. Ведущий вал 25 удерживает оптическую ленту 3, выровненную соответствующим образом для подачи в зажимное устройство 11 после разматывания оптической ленты 3 с диска 6. Оптическая лента 3 поворачивается на 90^o между ведущим валом 25 и зажимным устройством 11, поскольку зажимное устройство 11 поворачивает вверх рабочую поверхность 33 оптической ленты 3 в горизонтальной плоскости при вхождении в тесный контакт с лентой 2 для осуществления записи.

Аналогично, ведущий вал 26 установлен на раме с возможностью вращения между зажимным устройством 11 и принимающим диском 7. Ось вращения ведущего вала 26 проходит в вертикальном направлении. Ведущий вал 26 установлен практически в той же вертикальной плоскости, в которой находится зажимное устройство 11. Ведущий вал 26 соответствующим образом выравнивает оптическую ленту 3 после выхода из зажимного устройства 11 и перед намоткой оптической ленты 3 на диск 7. Оптическая лента 3 поворачивается на 90^o между зажимным устройством 11 и ведущим валом 26, поскольку оптическая лента 3 выходит из зажимного устройства 11, находясь в горизонтальной плоскости, а ведущий вал 26 располагает полотно ленты 3 в вертикальной плоскости для намотки на диске 7.

Источник 27 излучения (см. фигуры 1-4) излучает пучок лучистой энергии 4 через увеличивающую линзу 28, формирующую увеличенное изображение пучка лучистой энергии 4, которое коллимируется коллиматорной линзой 29 и отражается под прямым углом зеркалом 30. Зеркало 30 расположено под углом 45^o, так что пучок лучистой энергии 4 отражается вниз через прозрачный ремень 14 и ленту 2 с первичной записью и попадает на оптическую ленту 3, так что информация 36, содержащаяся на ленте 2, записывается в виде отпечатка 35 на оптической ленте 3. Коллиматорная линза 29 и зеркало 30 имеет размер, достаточный для того, чтобы отраженный пучок лучистой энергии 4 покрывал оптическую ленту 3 на всю ширину в процессе записи. Источник 27 излучения может быть любым, подходящим для записи на оптические диски или оптические ленты, включая лазерные диоды, лазерные лучи и источники света.

Прозрачный ремень 14 изготовлен из подходящего прозрачного материала, так что пучок лучистой энергии 4 проходит через прозрачный ремень 14 и ленту с первичной записью 2 для образования отпечатка 35 на оптической ленте 3. Прозрачный ремень 14 должен изготовляться из материала, трудно поддающегося разрушению или царапанью, и он не должен иметь поверхностных дефектов, которые могли бы отрицательно влиять на процесс записи. Опорный ремень 19 не обязательно должен быть прозрачным, он может быть выполнен из любого материала, подходящего для этих целей.

В качестве оптической ленты 3 может использоваться любая оптическая лента, пригодная для осуществления записи при воздействии на нее пучком лучистой энергии 4. Способ записи на оптическую ленту 3 предпочтительно термический или аблативный. Подходящая оптическая лента 3 описана в патентах США N 5215808 и 5077724.

Альтернативно, способ записи может быть магнитооптическим с добавлением к лентокопировальному аппарату 1 магнитов или электромагнитов (не показаны). Пример магнитооптической ленты описан в патенте США N 5215808.

В процессе работы прозрачный ремень 14 и опорный ремень 19 жестко удерживают в тесном контакте ленту 2 с оптической лентой 3 в зоне записи 5. Двигатель (не показан) вращает диск 7 в направлении против часовой стрелки, так что оптическая лента 3 разматывается с диска 6 и наматывается на диск 7.

Оптическая лента 3 разматывается с диска 6 при нахождении полотна ленты 3 в вертикальной плоскости и входит в контакт с ведущим валом 25, который свободно вращается вследствие перемещения оптической ленты 3. Зажимное устройство 11 вызывает закручивание оптической ленты 3 на 90^o после прохождения ведущего вала 25 и входе в зажимное устройство 11 путем удержания ленты 2 и оптической ленты 3 в тесном контакте друг с другом в горизонтальной плоскости.

Лента 2, прозрачный ремень 14 и опорный ремень 19 свободно вращаются при протягивании оптической ленты 3 через зажимное устройство 11. Опорный ремень 19 свободно вращается вокруг роликов 20 и 21, прозрачный ремень 14 свободно вращается вокруг роликов 15, 16, 17 и 18, и лента 2 свободно вращается вокруг нижней части верхнего зажимного механизма 12, входит внутрь и выходит из петлевой камеры 22.

Источник 27 излучения излучает пучок лучистой энергии 4 через увеличивающую линзу 28, формирующую увеличенное изображение пучка лучистой энергии 4, которое коллимируется коллиматорной линзой 29 и отражается зеркалом 30 под прямым углом. Зеркало 30 расположено под углом 45^o и отражает пучок лучистой энергии 4 к ленте 2 и оптической ленте 3. Пучок лучистой энергии 4 проходит через прозрачный ремень 14, пропускающую часть 32 ленты 2 и попадает на оптическую ленту 3, так что информация, содержащаяся на ленте 2, записывается на оптической ленте 3 в виде отпечатка 35. В частности, пучок лучистой энергии 4 проходит через пропускающие участки ленты 2, образуя отпечаток 35 на оптической ленте 3 в месте, в котором оптическая лента 3 подвергается воздействию пучка лучистой энергии 4. Максимальная скорость, с которой оптическая лента 3 может проходить через зону записи 5 и при этом будет осуществляться запись информации 36, прямо пропорциональна интенсивности пучка лучистой энергии 4, подаваемой источником излучения 27.

Оптическая лента 3 закручивается на 90^o после выхода из зажимного устройства 11 после записи и входит в контакт с ведущим валом 26. Оптическая лента 3 вызывает свободное вращение ведущего вала 26 при перемещении ее вдоль ведущего вала 26 и наматывании на диск 7. Процесс записи повторяется до тех пор, пока оптическая лента 3 не закончится. Лента 2 может изготовляться из любого тонкого гибкого материала, который также является упругим в отношении продольного растяжения. Лента 2, по существу, является шаблоном, имеющим пропускающие части 32 и непропускающие части 31, которые представляют информацию 36. Пропускающие части 32 являются прозрачными по отношению к пучку лучистой энергии 4, в то время как непропускающие части 31 являются непрозрачными по отношению к пучку лучистой энергии 4. Одним из преимуществ использования ленты 2 с первичной записью для записи на оптическую ленту 3 является то, что лента 2 может быть легко приспособлена для осуществления записи на оптической ленте, что требует определенного формата записи. Например, путем установки соответствующей ленты 2 оптическая лента 3 может быть записана в формате, который может считываться плеером оптической записи, который использует вращающуюся головку воспроизведения. Путем простой замены лент 2 оптическая лента 3 может быть записана в формате, который может считываться проигрывателем (плеером) оптической записи, который использует линейно перемещающуюся головку воспроизведения.

При прохождении через зону записи 5 в процессе записи должно поддерживаться боковое совмещение ленты 2 с первичной записью и оптической ленты 3. Боковое совмещение достигается посредством выреза 34 в опорном ремне 19 для приема оптической ленты 3 и ленты 2. Оптическая лента 3 располагается на дне выреза 34, находясь таким образом в тесном контакте с опорным ремнем 19. Лента 2 находится в вырезе 34 сверху оптической ленты 3. Вырез 34 должен иметь такую глубину, чтобы внутренняя поверхность ленты 2 находилась заподлицо с внешней поверхностью опорного ремня 19. Вырез 34 должен иметь ширину, обеспечивающую практически полное боковое совмещение ленты 2 и оптической ленты 3, а также обеспечить возможность свободного отделения ленты 2 и оптической ленты 3 от опорного ремня 19 после выхода из зажимного устройства 11. Прозрачный ремень 14 имеет такую же ширину, как и опорный ремень 19, и удерживает ленту 2 и оптическую ленту 3 плотно прилегающими в вырезе 34. Должно быть понятно, что может использоваться любой известный вариант для выполнения обеспечения бокового совмещения.

Как указывалось, что пучок лучистой энергии 4 проходит через прозрачный ремень 14. Возможен вариант, когда прозрачный ремень 14 и ролики 17 и 18 могут быть удалены, а ролики 15 и 16 заменены подходящими роликами, служащими для удержания ленты 2 в тесном контакте с оптической лентой 3 в процессе записи. Это дает возможность пучку лучистой энергии 4 непосредственно воздействовать на ленту 2 при перезаписи информации 36 на оптическую ленту 3.

Еще один альтернативный вариант - замена прозрачного ремня 14 и роликов 15, 16, 17 и 18 двумя наборами из ремня и роликов, аналогичными опорному ремню 19 и роликам 20 и 21. Эти два набора помещаются с двух сторон от зоны записи 5 и удерживают ленту 2 в тесном контакте с оптической лентой 3. Это дает возможность непосредственно воздействовать пучком лучистой энергии 4 на ленту 2 при перезаписи на оптическую ленту 3.

В описываемом варианте петлевая камера 22 (на фиг. 1) расположена над зажимным устройством 11, однако должно быть понятно, что она может быть размещена в любом месте, обеспечивающем возможность свободного выхода и входа ленты 2 в петлевую камеру 22, и в то же время обеспечивать тесный контакт с оптической лентой 3 в зажимном устройстве 11 в процессе записи. Поэтому в качестве варианта возможно размещение петлевой камеры 22 под зажимным устройством 11 и использование ряда роликов, ведущих валов и направляющих для подачи ленты 2 внутрь и из петлевой камеры 22.

В описанном варианте лента 2 представлена в виде бесконечной ленты. В альтернативном варианте может использоваться лента определенной длины, которая протягивается от подающей бобины к принимающей.

Возможен вариант, когда зеркало 30, изменяющее направление пучка лучистой энергии на 90^o, заменяется призмой (не показана) для отражения пучка лучистой энергии 4. В еще одном варианте изобретения (не показан) зеркало 30 удаляется, а источник излучения 27, увеличивающая линза 28 и коллиматорная линза 29 располагаются таким образом, что пучок лучистой энергии 4 направляется непосредственно в зону записи 5 без отражения.

Наконец, в дополнение к вышесказанному, источник излучения 27 может также представлять собой или монолитную решетку лазерных диодов, описанную, например, в патенте США N 4520472, или решетку из дискретных лазерных диодов, описанную, например, в патенте США N 4743091. В зависимости от размеров используемой решетки лазерных диодов могут потребоваться или не потребоваться увеличивающая линза 28 и коллиматорная линза 29 для получения пучка, имеющего достаточный размер в сечении для покрытия оптической ленты 3 на всю ширину записи.

Использование: в технике накопления информации. Сущность изобретения: лентокопировальный аппарат для оптической ленты содержит источник излучения для создания пучка лучистой энергии в зону записи, оптическую ленту, имеющую рабочую поверхность для записи, чувствительную к пучку лучистой энергии, ленту с первичной записью, имеющую первые участки, пропускающие пучок лучистой энергии, и вторые участки, не пропускающие пучок лучистой энергии, подающий диск, принимающий диск и зажимное устройство. Имеется средство для вращения принимающего диска и перемещения ленты с первичной записью, находящейся в тесном контакте с оптической лентой, через зону записи со скоростью, прямо пропорциональной интенсивности пучка лучистой энергии при записи на оптическую ленту. Зажимное устройство включают в себя прозрачный ремень, размещенный вокруг первого ряда роликов, и опорный ремень, размещенный вокруг второго ряда роликов, который имеет вырез для приема оптической ленты и ленты с первичной записью для поддержания их бокового совмещения. Лента с первичной записью может быть выполнена бесконечной. Благодаря такому техническому решению обеспечивается запись на оптическую ленту с повышенной скоростью при приемлемой для потребительского рынка стоимости. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Лентокопировальный аппарат для оптической ленты, содержащий источник излучения для создания пучка лучистой энергии в зону записи, оптическую ленту, имеющую рабочую поверхность для записи, чувствительную к пучку лучистой энергии, ленту с первичной записью, имеющую первые участки, пропускающие пучок лучистой энергии, и вторые участки, не пропускающие пучок лучистой энергии, подающий диск для подачи оптической ленты, принимающий диск для приема оптической ленты, и зажимное устройство для удержания ленты с первичной записью в тесном контакте с оптической лентой в зоне записи, с обеспечением возможности прохождения пучка лучистой энергии через первые участки ленты с первичной записью для осуществления записи на оптической ленте в виде отпечатка в месте, в котором ее рабочая поверхность для записи была подвергнута воздействию пучка лучистой энергии, средство для вращения принимающего диска и перемещения ленты с первичной записью, находящейся в тесном контакте с оптической лентой, через зону записи, со скоростью, прямо пропорциональной интенсивности пучка лучистой энергии при записи на оптическую ленту, при этом зажимное устройство включает в себя прозрачный ремень, размещенный вокруг первого ряда роликов, опорный ремень, размещенный вокруг второго ряда роликов и имеющий вырез для приема оптической ленты и ленты с первичной записью для поддержания их бокового совмещения, причем глубина выреза выполнена такой, чтобы внутренняя поверхность ленты с первичной записью находилась заподлицо с внешней поверхностью опорного ремня, ширина выреза выполнена такой, чтобы обеспечивалось полное боковое совмещение ленты с первичной записью и оптической ленты с возможностью свободного отделения ленты с первичной записью и оптической ленты от опорного ремня после их выхода из зажимного устройства, при этом прозрачный ремень выполнен такой же шириной, как и опорный ремень, для удержания ленты с первичной записью и оптической ленты, плотно прилегающими в вырезе в опорном ремне, прозрачный ремень в зоне записи находится в тесном контакте с лентой с первичной записью, которая располагается в вырезе сверху оптической ленты, а оптическая лента в зоне записи находится в тесном контакте с опорным ремнем и располагается на дне выреза. 2. Лентокопировальный аппарат по п.1, отличающийся тем, что лента с первичной записью является бесконечной.