ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Российский патент 2001 года по МПК G11B7/00 G02B21/00 

Настоящее изобретение относится к оптическому преобразователю для освещения световым пучком носителя записи при записи информации на носитель записи и при считывании информации с носителя записи.

Вообще оптическое устройство для записи/воспроизведения, такое как проигрыватель компакт-дисков, для записи информации на носитель записи, такой как оптический диск, и воспроизведения с него информации содержит оптический преобразователь для считывания информации с помощью светового пучка, которым освещается оптический диск и который затем отражается от него. В традиционном оптическом преобразователе, как показано на фиг. 1 и 2, опорная пластина 21 устанавливается на закрепленном неподвижно основании 20, и бобина 23, в которой смонтирована линза объектива 19, закрепляется подвижно проволочным соединением 28 в закрепленном неподвижно блоке 22, расположенном на опорной пластине 21. Также на бобине 23 установлены фокусирующие катушки 26 для регулировки фокуса светового пятна, сформированного на оптическом диске 30, и катушки трекинга 27 для бокового перемещения линзы объектива 19 так, что световое пятно, сформированное на оптическом диске 30, точно прослеживает дорожки (не показаны) оптического диска 30. Бобина 23 перемещается под действием электромагнитной силы за счет взаимодействия между током, протекающим через фокусирующую катушку 26 и катушку трекинга 27, и магнитным полем, создаваемым магнитом 25 и станиной магнита 24, установленной на опорной пластине 21. Отражающее зеркало 18 для изменения оптического пути и закрепленная неподвижно оптическая система 10 для освещения световым пучком с помощью отражающего зеркала 18 оптического диска 30 и приема света, отраженного оптическим диском 30, расположены ниже линзы объектива 19. Как показано на фиг. 1, закрепленная неподвижно оптическая система 10 включает источник света 11, светоделитель 13, коллимирующую линзу 14, детектирующую линзу 15 и фотодетектор 12. Также каждое полусферическое основание закрепленного неподвижно основания 20 и опорной пластины 21 контактируют друг с другом и соединяются с помощью множества регулировочных винтов 41, 42 и 43 так, что наклон опорной пластины 21 по отношению к закрепленному неподвижно основанию 20 может быть отрегулирован за счет подтягивания множества регулировочных винтов 41, 42 и 43. Эта система является удобной при корректировке ошибки путем регулировки степени затяжки регулировочных винтов 41, 42 и 43 в ходе процесса монтажа в случае, когда оптическая ось С светового пучка, падающего на оптический диск 30 через линзу объектива 19, перпендикулярную оптическому диску, наклонена, т.е. когда световой пучок падает наклонно, неперпендикулярно, на оптический диск 30. Числовое обозначение 50 относится к блоку управления для управления операциями фокусировки и трекинга, и буквенное обозначение S относится к пружине сжатия.

Однако оптический диск 30 может быть наклонен за счет вибрации в ходе операции записи/воспроизведения, так же как и в ходе процесса монтажа, и оптический диск 30 может быть не выровнен из-за мгновенных деформаций самого оптического диска 30. Однако традиционный оптический диск не может справиться с такой проблемой. Другими словами, даже когда наклон оптической оси С в ходе монтажа может быть скорректирован, наклон оптической оси С в ходе операции записи/воспроизведения после процесса монтажа не может быть скорректирован. В результате этого интенсивность светового пучка, сформированного на оптическом диске, не является весьма достаточной для записи, и воспроизведение сигнала ухудшается, вот почему становится трудно воспроизводить информацию.

Целью настоящего изобретения является создание оптического преобразователя, имеющего усовершенствованную систему, в которой наклон оптической оси светового пучка, падающего на оптический диск и отраженного от оптического диска с помощью отражающего зеркала и линзы объектива, регулируется так, что световой пучок падает на носитель записи и отражается от него все время перпендикулярно.

В соответствии с одним аспектом цели изобретения создается оптический преобразователь, содержащий: закрепленное неподвижно основание; опорную пластину, установленную с возможностью вращения по отношению к закрепленному неподвижно основанию; бобину, установленную на опорной пластине, закрепленную подвижно с помощью заранее установленного проволочного соединения; линзу объектива для фокусировки падающего пучка и формирования светового пятна на носителе записи, причем линза объектива установлена на бобине; фокусирующие катушки, служащие в качестве пути электрического тока для операции фокусировки, причем фокусирующие катушки установлены в бобине; первые магниты и первые станины магнитов для создания магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через фокусирующую катушку, для получения электромагнитной силы, управляющей бобиной, причем первые магниты и первые станины магнитов установлены на опорной пластине; закрепленную неподвижно оптическую систему для освещения световым пучком носителя записи и приема светового пучка, отраженного носителем записи, и затем прошедшего через линзу объектива; отражающее зеркало для изменения пути прохождения падающего светового пучка, причем отражающее зеркало располагается между линзой объектива и закрепленной неподвижно оптической системой, которая прикреплена неподвижно к опорной пластине; опорный рычаг, имеющий один конец, прикрепленный неподвижно к неподвижно закрепленному основанию, и другой конец, поддерживающий отражающее зеркало так, что оно может вращаться, служащий в качестве оси вращения опорной пластины, к которой неподвижно прикрепляется отражающее зеркало; и устройство обеспечения наклона для вращения опорной пластины, использующее опорный рычаг как ось вращения, для регулировки наклона оптической оси, проходящей через линзу объектива и отражающее зеркало.

В соответствии с другим аспектом цели изобретения создается оптический преобразователь, содержащий: закрепленное неподвижно основание; опорную пластину, установленную с возможностью вращения по отношению к закрепленному неподвижно основанию; полую втулку, сформированную для того, чтобы она выступала на опорную пластину; бобину, подсоединяемую к втулке с возможностью перемещения в вертикальном направлении; линзы объектива для фокусировки падающего светового пучка и формирования светового пятна на носителе записи, причем линза объектива смонтирована на бобине; фокусирующие катушки, служащие в качестве пути электрического тока для операции фокусировки, причем фокусирующие катушки установлены на бобине; первые магниты и первые станины магнитов для создания магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через фокусирующие катушки для получения электромагнитной силы, управляющей бобиной, причем первые магниты и первые станины магнитов устанавливаются на опорной пластине; закрепленную неподвижно оптическую систему для освещения световым пучком носителя записи и приема светового пучка, отраженного носителем записи, и затем прошедшего через линзу объектива; отражающее зеркало для изменения пути прохождения падающего светового пучка, причем отражающее зеркало расположено между линзой объектива и закрепленной неподвижно оптической системой, прикрепленной неподвижно к опорной пластине; опорный рычаг, имеющий один конец, прикрепленный неподвижно к закрепленному неподвижно основанию, и другой конец, поддерживающий отражающее зеркало так, что оно может вращаться, служащий в качестве оси вращения опорной пластины, к которой неподвижно прикреплено отражающее зеркало; и устройство обеспечения наклона для вращения опорной пластины, использующей опорный рычаг как стержень вращения, для регулировки наклона оптической оси, проходящей через линзу объектива и отражающее зеркало.

В соответствии с еще одним аспектом цели изобретения представлен оптический преобразователь, содержащий: закрепленное неподвижно основание; опорную пластину на закрепленном неподвижно основании, которая поддерживается пружинами, чтобы она могла вращаться; бобину, установленную на опорной пластине, поддерживаемую заранее установленным проволочным соединением так, чтобы она была подвижной, линзу объектива для фокусировки падающего светового пучка и формирования светового пятна на носителе записи, причем линза объектива смонтирована на бобине; фокусирующую катушку и катушки трекинга, служащие в качестве пути электрического тока для операций фокусировки и трекинга, причем фокусирующая катушка и катушки трекинга установлены на бобине; первые магниты и первые станины магнитов для создания магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через фокусирующую катушку и катушки трекинга для создания электромагнитной силы, управляющей бобиной, причем первые магниты и первые станины магнитов установлены на опорной пластине; закрепленную неподвижно оптическую систему для освещения световым пучком носителя записи и приема светового пучка, отраженного носителем записи и затем прошедшего через линзу объектива; отражающее зеркало для изменения пути прохождения падающего светового пучка, причем отражающее зеркало расположено между линзой объектива и закрепленной неподвижно оптической системой, прикрепленной неподвижно к опорной пластине; и устройство обеспечения наклона для упругого вращения опорной пластины, упруго поддерживаемой пружинами, для регулировки наклона оптической оси, проходящей через линзу объектива и отражающее зеркало.

В соответствии с еще одним аспектом цели изобретения создается оптический преобразователь, содержащий: закрепленное неподвижно основание; блок вращения, установленный на закрепленном неподвижно основании так, чтобы он мог вращаться; держатель, полностью подсоединенный к блоку вращения; бобину, поддерживаемую заранее установленным проволочным соединением держателя для того, чтобы она была подвижной; опорную пластину, прикрепленную неподвижно к закрепленному неподвижно основанию и расположенную между блоком вращения и бобиной; линзу объектива для фокусировки падающего светового пучка и формирования светового пятна на носителе записи, причем линза объектива смонтирована на бобине; фокусирующую катушку и катушки трекинга, служащие в качестве пути электрического тока для операций фокусировки и трекинга, причем фокусирующая катушка и катушки трекинга, установлены на бобине; первые магниты и первые внутренние и внешние станины магнитов для создания магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через фокусирующую катушку и катушки трекинга для создания электромагнитной силы, управляющей бобиной, причем первые магниты и первые внутренние и внешние станины магнитов, установленные на опорной пластине, являются обращенными к фокусирующей катушке и катушкам трекинга; неподвижно закрепленную оптическую систему для освещения световым пучком носителя записи и приема светового пучка, отраженного носителем записи, и затем прошедшего через линзу объектива; отражающее зеркало для изменения пути прохождения падающего светового пучка, причем отражающее зеркало установлено в блоке вращения так, что оно располагается между линзой объектива и закрепленной неподвижно оптической системой; и устройство обеспечения наклона для вращения блока вращения для регулировки наклона оптической оси, проходящей через линзу объектива и отражающее зеркало.

Описанная выше цель и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными за счет подробного описания предпочтительных вариантов его реализации со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 представляет собой сечение, показывающее структуру традиционного оптического преобразователя;
фиг. 2 представляет собой вид сверху традиционного оптического преобразователя, показанного на фиг. 1;
фиг. 3 представляет собой сечение, показывающее структуру оптического преобразователя в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения;
фиг. 4 представляет собой вид сверху оптического преобразователя, показанного на фиг. 3;
фиг. 5 представляет собой вид в перспективе, показывающий главные элементы оптического преобразователя, показанного на фиг. 3;
фиг. 6 и 7 представляют собой схемы, иллюстрирующие принцип операции обеспечения наклона оптического преобразователя, показанного на фиг. 3;
фиг. с 8 по 10 представляют собой схемы, иллюстрирующие операцию настройки оптического преобразователя, показанного на фиг. 3, которая проводится для компенсации наклона оптического диска;
фиг. 11 представляет собой вид в перспективе, показывающий структуру оптического преобразователя в соответствии со вторым вариантом реализации настоящего изобретения;
фиг. 12 представляет собой сечение оптического преобразователя, показанного на фиг. 11;
фиг. 13 представляет собой вид сверху оптического преобразователя, показанного на фиг. 11;
фиг. 14 и 15 представляют собой схемы, иллюстрирующие операцию фокусировки оптического преобразователя, показанного на фиг. 11;
фиг. 16 и 17 представляют собой схемы, иллюстрирующие операцию настройки оптического преобразователя, показанного на фиг. 11, для компенсации наклона оптического диска;
фиг. 18 представляет собой сечение, показывающее структуру оптического преобразователя в соответствии с третьим вариантом реализации настоящего изобретения;
фиг. 19 представляет собой вид сверху оптического преобразователя, показанного на фиг. 18;
фиг. 20 представляет собой вид в перспективе, показывающий главные элементы оптического преобразователя, показанного на фиг. 18;
фиг. с 21 по 23 представляют собой схемы, иллюстрирующие принцип операции обеспечения наклона оптического преобразователя, показанного на фиг. 18;
фиг. с 24 по 26 представляют собой схемы, иллюстрирующие операцию настройки оптического преобразователя, показанного на фиг. 18, для компенсации наклона оптического диска;
фиг. 27 представляет собой перспективное изображение с пространственным разделением деталей оптического преобразователя в соответствии с четвертым вариантом реализации настоящего изобретения;
фиг. 28 представляет собой вид в перспективе смонтированного оптического преобразователя, показанного на фиг. 18; и
фиг. 29 представляет собой схему, иллюстрирующую операцию настройки оптического преобразователя, показанного на фиг. 27 для компенсации наклона оптического диска.

Оптический преобразователь в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения, в котором бобина поддерживается проволочным соединением, будет описан со ссылкой на фиг. с 3 по 10.

Со ссылкой на фиг. с 3 по 5, опорная пластина 210 располагается на закрепленном неподвижно основании 200, и бобина 230 поддерживается так, что она может быть подвижной, за счет проволочного соединения 280, подсоединенного к закрепленному неподвижно блоку 220 над опорой пластиной 210. Также линза объектива 190 для фокусировки падающего светового пучка и формирования светового пятна на носителе записи, таком как оптический диск 300, монтируется на бобине 230, и устанавливаются фокусирующие катушки 260, служащие в качестве пути электрического тока для операции фокусировки. Также на опорной пластине 210 устанавливаются первые магниты 250 и первые станины магнитов 240 для создания магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через фокусирующие катушки 260 для создания электромагнитной силы для управления бобиной 230. Также оптический преобразователь в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения содержит закрепленную неподвижно оптическую систему 100 для освещения световым пучком оптического диска 300 и приема светового пучка, отраженного оптическим диском 300. Закрепленная неподвижно оптическая система 100 сконструирована из источника света 110, светоделителя 130, коллимирующей линзы 140, детектирующей линзы 150 и фотодетектора 120. Также отражающее зеркало 180 для изменения пути прохождения падающего светового пучка располагается между линзой объектива 190 и закрепленной неподвижно оптической системой 100. Отражающее зеркало 180 неподвижно прикрепляется к паре рычагов 211, идущих от опорной пластины 210 так, чтобы быть полностью подвижными вместе с опорной пластиной 210. Также один из рычагов 210, который защищает основание отражающего зеркала 180, имеет заранее установленную соединительную тягу 181, и соединительная тяга 181 подсоединяется так, что она может вращаться, к опорному рычагу 182, прикрепленному неподвижно к закрепленному неподвижно основанию 200. Таким образом, опорный рычаг 182 поддерживает всю опорную пластину 210, включая отражающее зеркало 180, около закрепленного неподвижно основания 200 и одновременно служит осью вращения опорной пластины 210 за счет того, что поддерживает отражающее зеркало 181 так, что оно может вращаться.

Также существует устройство обеспечения наклона для регулировки наклона оптической оси С, проходящей через линзу объектива 190 и отражающее зеркало 180, за счет вращения опорной пластины 210. Устройство обеспечения наклона содержит катушки обеспечения наклона 430, прикрепленные к каждой внешней стенке первых станин магнитов 240 для обеспечения пути электрического тока, и вторые магниты 420 и вторые станины магнитов 410, установленные на закрепленном неподвижно основании 200, для создания магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через катушки обеспечения наклона 430, тем самым формируется электромагнитная сила, способная вращать опорную пластину 210. Здесь пара катушек обеспечения наклона 430 размещается симметрично с центрированием вокруг бобины 230 так, что она обращена к каждому второму магниту 420. Также, как показано на фиг. 6 и 7, катушки обеспечения наклона 430 располагаются так, что только их внутренние вертикальные части перекрывают вторые магниты 420. В этом состоянии перекрытия ток I течет через пару катушек обеспечения наклона 420 в направлении, отмеченном стрелками, как показано на фиг. 6, действием тока, текущего в горизонтальном направлении через катушки обеспечения наклона 420, является смещение, и благодаря взаимодействию между током I, который течет в вертикальном направлении, и магнитными полями В, создаваемыми вторыми магнитами 420, создается электромагнитная сила в направлении F так, что опорная пластина 210 вращается по часовой стрелке на опорном рычаге 182, соединенном с соединительной тягой 181. В противоположность этому, когда ток I течет через катушки обеспечения наклона 430 в направлении, отмеченном стрелками, как показано на фиг. 7, благодаря взаимодействию с магнитным полем В, за счет вторых магнитов 420, создается электромагнитная сила в направлении F так, что опорная пластина 210 вращается против часовой стрелки. Таким образом, направление вращения опорной пластины 210 может регулироваться за счет регулировки направления протекания тока через катушки обеспечения наклона 430. Числовое обозначение 500 относится к блоку управления для управления током, текущим через катушки обеспечения наклона 430 и через фокусирующие катушки 260.

В оптическом преобразователе, сконструированном, как описано выше, когда оптический диск 300 для записи/воспроизведения данных выравнивается, как показано на фиг. 8, ток не течет через катушки обеспечения наклона 430, и соответственно опорная пластина 210 поддерживает выровненное состояние без вращения. В этом состоянии также осуществляется операция фокусировки с помощью фокусирующих катушек 260, первых магнитов 250 и первых станин магнитов 240.

Также, когда оптический диск 300 наклоняется вправо, как показано на фиг. 9, блок управления 500 позволяет току протекать через катушки обеспечения наклона 430 в направлении, обозначенном на фиг. 6, для вращения опорной пластины 210 по часовой стрелке таким образом, что оптическая ось С, проходящая через линзу объектива 190 и отражающее зеркало 180, является расположенной перпендикулярно по отношению к оптическому диску 300, т.е. опорная пластина 210 приводится во вращение, будучи наклоненной в той же степени, что и оптический диск, так, что оптическая ось С является перпендикулярной оптическому диску 300.

Между тем, когда оптический диск 300 наклоняется влево, как показано на фиг. 10, блок управления 500 позволяет току протекать через катушки обеспечения наклона 430 в направлении, обозначенном на фиг. 7, для вращения опорной пластины 210 против часовой стрелки.

Наклон оптической оси С, проходящей через линзу объектива 190 и отражающее зеркало 180, может динамически смещаться за счет вращения опорной пластины 210 в соответствии с наклоном оптического диска 300.

Также оптический преобразователь, в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения, может осуществлять операцию трекинга за счет использования описанного выше устройства обеспечения наклона. То есть при вращении опорной пластины 210 и использовании электромагнитной силы, создаваемой катушками обеспечения наклона 430 и вторыми магнитами 420, оптическая ось С микроскопически перемещается для трекинга. Таким образом, оптическая ось С макроскопически настраивается в соответствии с наклоном оптического диска 300 при операции обеспечения наклона, и затем опорная пластина 210 микроскопически вращается так, что трекинг осуществляется вдоль дорожек оптического диска 300. В общем оптическая ось вращается в диапазоне приблизительно ±1^o в ходе операции обеспечения наклона и вращается в микроскопическом диапазоне приблизительно ±0,25^o в ходе трекинга. Таким образом, операция трекинга может осуществляться без дополнительных катушек и магнитов для трекинга.

Оптический преобразователь в соответствии со вторым вариантом реализации настоящего изобретения будет описан со ссылкой на фиг. с 11 по 17, где бобина не поддерживается проволочным соединением, в отличие от оптического преобразователя в соответствии с первым вариантом реализации, и бобина вставляется в заранее установленную втулку для того, чтобы ее можно было плавно перемещать в направлении оптической оси.

Со ссылкой на фиг. с 11 по 13, заранее установленная опорная пластина 210A устанавливается так, чтобы ее можно было вращать на закрепленном неподвижно основании 200A. Такая опорная структура, которую можно вращать, описана далее. Также бобина 230A, в которой смонтирована линза объектива 190A, подсоединяется к полой втулке 201, размещенной на опорной пластине 210A. Бобина 230A может подниматься за счет соединения со втулкой 201A, однако это движение ограничивается в горизонтальном направлении. Таким образом, необходимо сдвигать всю опорную пластину 210a для перемещения бобины 230a в горизонтальном направлении. Также на опорной пластине 210a установлены первые магниты 250a и первые станины магнитов 240a для создания электромагнитных сил, способных управлять бобиной 230a за счет формирования магнитных полей, перпендикулярных направлению тока, протекающего через фокусирующие катушки 260a. Числовое обозначение 261a относится к стальным сердечникам для концентрации магнитного потока. Также первые магниты 250a и фокусирующие катушки 260a располагаются так, что они обращены друг к другу и перекрываются друг с другом, как показано на фиг. 14 и 15. Также два первых магнита 250a, имеющие противоположную полярность, располагаются в вертикальном направлении для создания магнитных полей противоположных направлений. Когда ток I течет через фокусирующую катушку 260a, как показано на фиг. 14, электромагнитная сила действует в направлении вверх в соответствии с законом Флеминга, тем самым поднимая бобину 230a за счет электромагнитной силы. Напротив, когда ток I течет через фокусирующую катушку 260a, как показано на фиг. 15, электромагнитная сила действует вниз, тем самым опуская бобину 230a.

Также, как показано на фиг. 12, оптический преобразователь в соответствии со вторым вариантом реализации настоящего изобретения содержит закрепленную неподвижно оптическую систему 100a для освещения световым пучком оптического диска 300a и приема светового пучка, отраженного оптическим диском 300a. Закрепленная неподвижно оптическая система 100a содержит источник счета 110a, светоделитель 130a, коллимирующую линзу 140a, детектирующую линзу 150a и фотодетектор 120a. Также отражающее зеркало 180a для изменения пути прохождения падающего светового пучка устанавливается между линзой объектива 190a и закрепленной неподвижно оптической системой 100a. Отражающее зеркало 180a прикреплено неподвижно к паре рычагов 211а, идущих от опорной пластины 210a для того, чтобы быть полностью подвижными с опорной пластиной 210a. Также один из рычагов 211a, защищающий основание отражающего зеркала 180a, имеет заранее установленную соединительную тягу 181a, и соединительная тяга 181a присоединяется с возможностью вращения к опорному рычагу 182a, прикрепленному неподвижно к закрепленному неподвижно основанию 200a. Таким образом, опорный рычаг 182a поддерживает всю опорную пластину 210 в дополнение к отражающему зеркалу 180а около закрепленного неподвижно основания 200a, и одновременно служит как ось вращения опорной пластины 210a за счет установки с возможностью вращения отражающего зеркала 180a.

Также существует устройство обеспечения наклона для регулирования наклона оптической оси С, проходящей через линзу объектива 190а и отражающее зеркало 180a за счет вращения опорной пластины 210a. Устройство обеспечения наклона содержит катушку обеспечения наклона 430a, прикрепленную к внешней стенке бобины 230a, вторые магниты 420a и вторые станины магнитов 410a, установленные на закрепленном неподвижно основании 200a, для формирования магнитных полей, перпендикулярных току, текущему через катушки обеспечения наклона 430a для создания электромагнитной силы, способной вращать опорную пластину 210а. Здесь пара катушек обеспечения наклона 430a располагается симметрично с центрированием вокруг бобины 230a так, что они обращены к каждому второму магниту 420a. Также, как показано на фиг. 16 и 17, катушки обеспечения наклона 430a расположены так, что только их внутренние вертикальные части перекрывают вторые магниты 420a. Числовое обозначение 500a относится к блоку управления для управления током, протекающим через катушки обеспечения наклона 430a и фокусирующие катушки 260a.

В оптическом преобразователе, сконструированном, как описано выше, когда оптический диск 300a выравнивается, ток не течет через катушки обеспечения наклона 430a и соответственно опорная пластина 210a поддерживает выровненное состояние без вращения. В этом состоянии также осуществляется операция фокусировки с помощью фокусирующих катушек 260a, первых магнитов 250a и первых станин магнитов 240a.

Также, когда оптический диск 300a наклоняется вправо, как показано на фиг. 16, блок управления 500a позволяет току протекать через катушки обеспечения наклона 430a в направлении, обозначенном на фиг. 16. Здесь действием тока, текущего в горизонтальном направлении через катушки обеспечения наклона 430a, является смещение, и электромагнитная сила формируется в направлении F благодаря взаимодействию между током I, который течет в вертикальном направлении, и магнитными полями В, создаваемыми вторыми магнитами 420a, так что опорная пластина 210a вращается по часовой стрелке на опорном рычаге 182a, подсоединенном к соединительной тяге 181a. То есть опорная пластина 210a приводится во вращение, будучи наклоненной в той же степени, что и оптический диск 300a, так, что оптическая ось С является перпендикулярной оптическому диску 300a.

С другой стороны, когда оптический диск наклоняется влево, как показано на фиг. 17, блок управления 500a дает возможность току протекать через катушки обеспечения наклона 430a в направлении, обозначенном на фиг. 17. Соответственно электромагнитная сила создается в направлении F благодаря взаимодействию с магнитными полями В, создаваемыми вторыми магнитами 420a, так, что опорная пластина 210a вращается против часовой стрелки. Таким образом, направление вращения опорной пластины 210a может регулироваться путем регулировки направления течения тока через катушки обеспечения наклона 430a. Таким образом, наклон оптической оси С, проходящей через линзы объектива 190a и отражающее зеркало 180a, может динамически смещаться за счет вращения опорной пластины 210a.

Также оптический преобразователь в соответствии со вторым вариантом реализации настоящего изобретения может осуществлять операцию трекинга за счет использования описанного выше устройства обеспечения наклона. То есть при вращении опорной пластины 210a и использовании электромагнитной силы, создаваемой катушками обеспечения наклона 430a и вторыми магнитами 420a, оптическая ось С микроскопически перемещается для трекинга. Таким образом, оптическая ось С макроскопически регулируется в соответствии с наклоном оптического диска 300a при операции обеспечения наклона, и затем опорная пластина 210a микроскопически вращается так, что операция трекинга осуществляется вдоль дорожек оптического диска 300a. Таким образом, в этом варианте реализации изобретения операция трекинга может осуществляться без дополнительных катушек и магнитов для трекинга.

Оптический преобразователь в соответствии с третьим вариантом реализации настоящего изобретения будет описан со ссылкой на фиг. с 16 по 26, которые содержат катушки для трекинга и катушки обеспечения наклона по отдельности.

Со ссылкой на фиг. 18 и 20, опорная пластина 210b устанавливается на закрепленном неподвижно основании 200b, причем опорная пластина 210b поддерживается пружинами 440b для обеспечения наклона под заданным углом, и бобина 230b поддерживается с возможностью перемещения проволочным соединением 280b, подсоединенным к закрепленному неподвижно блоку 220b над опорной пластиной 210b. Также линзы объектива 190b для фокусировки падающего светового пучка и формирования светового пятна на носителе записи таком, как оптический диск 300b, монтируется на бобине 230, и устанавливаются фокусирующие катушки 260b и катушки трекинга 270b, служащие в качестве пути электрического тока для операций фокусировки и трекинга. Также на опорной пластине 210b устанавливаются первые магниты 250b и первые станины магнитов 240b для формирования магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через фокусирующие катушки 260b и катушки трекинга 270b для создания электромагнитной силы для управления бобиной 230b. Также оптический преобразователь в соответствии с третьим вариантом реализации настоящего изобретения содержит закрепленную неподвижно оптическую систему 100b для освещения световым пучком оптического диска 300b и приема светового пучка, отраженного оптическим диском 300b. Закрепленная неподвижно оптическая система 100b сконструирована из источника света 110b, светоделителя 130b, коллимирующей линзы 140b, детектирующей линзы 150b и фотодетектора 120b. Также отражающее зеркало 180b для изменения пути прохождения падающего светового пучка размещается между линзой объектива 190b и закрепленной неподвижно оптической системой 100b. Отражающее зеркало 180b неподвижно прикрепляется к паре рычагов 211b, идущих от опорной пластины 210b так, чтобы быть полностью подвижными вместе с опорной пластиной 210b. Также существует устройство обеспечения наклона для регулировки наклона оптической оси С, проходящей через линзу объектива 190b и отражающее зеркало 180b, за счет вращения опорной пластины 210b. Устройство обеспечения наклона содержит катушки обеспечения наклона 430b, прикрепленные к каждой внешней стенке первых станин магнитов 240b для обеспечения пути электрического тока, и вторые магниты 420b и вторые станины магнитов 410b, установленные на закрепленном неподвижно основании 200b, для создания магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через катушки обеспечения наклона 430b, тем самым обеспечивается электромагнитная сила, способная вращать опорную пластину 210b. Здесь пара катушек обеспечения наклона 430b размещается симметрично с центрированием вокруг бобины 230b, так что она обращена к каждому второму магниту 420b. Также, как показано на фиг. с 21 по 23, катушки обеспечения наклона 430b и второй магнит 420b размещаются так, что только верхние части катушек обеспечения наклона 430b перекрывают второй магнит 420b. В этом состоянии перекрытия ток I течет через пару катушек обеспечения наклона 420b в направлении, отмеченном стрелками, как показано на фиг. 21, действием тока, текущего в вертикальном направлении через катушки обеспечения наклона 420b, является смещение, и благодаря взаимодействию между током I, который течет в горизонтальном направлении и магнитными полями В, создаваемыми вторыми магнитами 420b, создается электромагнитная сила в направлении F так, что опорная пластина 210b вращается по часовой стрелке. В противоположность этому, когда ток I течет через катушки обеспечения наклона 430b в направлении, обозначенном стрелками, как показано на фиг. 22, благодаря взаимодействию с магнитным полем В за счет вторых магнитов 420b создается электромагнитная сила в направлении F так, что опорная пластина 210b вращается против часовой стрелки. Также, как показано на фиг. 23, когда ток I течет через пару катушек обеспечения наклона 430b, установленных на одной стороне бобины 230b, на эту сторону действует сила, направленная вниз. В этом состоянии, когда ток течет через пару катушек обеспечения наклона 430b, установленных на другой стороне бобины 230b, на другую сторону действует сила, направленная вверх. В результате этого опорная пластина 210b вращается в направлении А, обозначенном стрелкой. Таким образом, направление вращения опорной пластины 210b может регулироваться за счет регулировки направления протекания тока через катушки наклона 430b. Числовое обозначение 500b относится к блоку управления для управления током, текущим через катушки обеспечения наклона 430b и через фокусирующие катушки 260b и катушки трекинга 270b.

В оптическом преобразователе, выполненном, как описано выше, когда оптический диск 300b для записи/воспроизведения данных выравнивается, как показано на фиг. 24, ток не течет через катушки обеспечения наклона 430b и соответственно опорная пластина 210b поддерживает выровненное состояние без вращения. В этом состоянии также осуществляется операция фокусировки с помощью фокусирующих катушек 260b, катушек трекинга 270b, первых магнитов 250b и первых станин магнитов 240b.

Также, когда оптический диск 300b наклоняется вправо, как показано на фиг. 25, блок управления 500b позволяет току протекать через катушки обеспечения наклона 430b в направлении, обозначенном на фиг. 21, для вращения опорной пластины 210b по часовой стрелке таким образом, что оптическая ось С, проходящая через линзу объектива 190b и отражающее зеркало 180b, является расположенной перпендикулярно по отношению к оптическому диску 300b. То есть опорная пластина 210b приводится во вращение, будучи наклоненной в той же степени, что и оптический диск 300b так, что оптическая ось С является перпендикулярной оптическому диску 300b.

Между тем, когда оптический диск 300b наклоняется влево, как показано на фиг. 26, блок управления 500b позволяет току протекать через катушки обеспечения наклона 430b в направлении, обозначенном на фиг. 22, для вращения опорной пластины 210b против часовой стрелки.

Наклон оптической оси С, проходящей через линзу объектива 190b и отражающее зеркало 180b, может динамически смещаться вращением опорной пластины 210b в соответствии с наклоном оптического диска 300b.

Также вторые магниты 420b размещаются с перекрытием только верхних частей катушек обеспечения наклона 430b. Однако электромагнитная сила, как упомянуто выше, может быть получена, когда вторые магниты 420b перекрывают нижние части катушек обеспечения наклона 430b.

Оптический преобразователь в соответствии с четвертым вариантом реализации настоящего изобретения, который также содержит по отдельности дополнительные катушки трекинга и обеспечения наклона, будет описан со ссылкой на фиг. с 27 по 29.

Со ссылкой на фиг. 27 и 28 опорная пластина 700 подсоединяется винтом S к закрепленному неподвижно основанию 500, на котором установлена закрепленная неподвижно оптическая система 900. Закрепленная неподвижно оптическая система 900 содержит такие же элементы, как в первом, втором и третьем вариантах реализации изобретения. Также на опорной пластине 700 устанавливаются первые магниты 730 и первые внутренние и внешние станины магнитов 710 и 720 для создания электромагнитной силы, способной управлять бобиной 800 за счет взаимодействия с фокусирующей катушкой 820 и катушками трекинга 830. Первые магниты 730 и первые внутренние и внешние станины магнитов 710 и 720 являются закрепленными неподвижно все время, потому что опорная пластина 700 подсоединяется к закрепленному неподвижно основанию 500 с помощью винта S. Между тем блок вращения 600, в котором монтируется отражающее зеркало 610, устанавливается с возможностью вращения на закрепленном неподвижно основании 500. То есть выступы блока вращения 601 и 602, сформированные на передней и задней поверхностях блока вращения 600, вставляются в соединительные отверстия 501 и 502, сформированные на закрепленном неподвижно основании 500 таким образом, что блок вращения 600 поддерживается закрепленным неподвижно основанием 500 так, что он может вращаться. В частности, выступ блока вращения 601, сформированный на передней поверхности блока вращения 601, имеет отверстие 601a, через которое световой пучок, излучаемый неподвижно закрепленной оптической системой 900, попадает на отражающее зеркало 610. Также пара катушек обеспечения наклона 621 и 622, пара вторых магнитов 630 и вторых внутренних и внешних станин магнитов 650 и 640 устанавливаются в качестве устройства обеспечения наклона на обеих сторонах блока вращения 600. Устройство обеспечения наклона формирует электромагнитную силу для вращения блока вращения 600, центрированного вокруг оси вращения С, показанной на фиг. 28. Как показано на фиг. 29, катушки обеспечения наклона 621 и 622 размещаются так, что центральные части катушек наклона 621 и 622 перекрывают вторые магниты 630. Числовые обозначения 623 и 624 относятся к стальным сердечникам, вокруг которых наматываются катушки обеспечения наклона 621 и 622 для притяжения ко вторым магнитам 630, которые вносят вклад в полный баланс линий магнитного поля со вторыми магнитами 630, так, что блок вращения 600 является выровненным. Таким образом, стальные сердечники 623 и 624 располагаются так, чтобы быть симметричными в вертикальном направлении по отношению к магнитной силе второго магнита 630. Также на блоке вращения 600 монтируется держатель 850 с проволочным соединением 640, поддерживающим бобину 800. То есть соединительные выступы 851, сформированные в нижней части держателя 850, вставляются в соединительные отверстия 603, сформированные в верхней части блока вращения 600, так, что держатель 850 прикреплен неподвижно к блоку вращения 600. Таким образом, по мере того, как блок вращения 600 вращается, держатель 850 и бобина 800, поддерживаемая держателем 850, также вместе вращаются. Также линза объектива 810, фокусирующая катушка 820 и катушки трекинга 830 устанавливаются на бобине 800. Когда держатель 850 подсоединяется к блоку вращения 600, фокусирующая катушка 820 и катушки трекинга 830 размещаются между первыми магнитами 730, прикрепленными к первым внешним станинам магнитов 720 и первым внутренним станинам магнитов 710. Таким образом, бобина 800 перемещается и при этом поддерживается проволочным соединением 840 благодаря току, текущему через фокусирующую катушку 820 и катушки трекинга 830, и линиями магнитного поля, благодаря первым магнитам 730 и первым внутренним и внешним станинам магнитов 710 и 720. Соответственно, линза объектива 810 может осуществлять операции фокусировки и трекинга.

В оптическом преобразователе, имеющем описанную выше структуру, устройство обеспечения наклона вращает блок вращения 600 так, что оптическая ось, проходящая через линзу объектива 810, является направленной перпендикулярно к оптическому диску (не показано). То есть когда ток I течет через катушки обеспечения наклона 621 и 622, размещенные на одной стороне блока вращения 600, в направлении вверх создается электромагнитная сила F благодаря взаимодействию с линиями магнитного поля В за счет вторых магнитов 630. Также когда ток I течет в противоположном направлении через катушки обеспечения наклона 621 и 622, размещенные на другой стороне, создается магнитная сила, действующая в направлении вниз. В результате этого блок вращения 600 вращается так, что он центрирован вокруг оси вращения X. Когда ток течет через катушки обеспечения наклона 621 и 622 в направлении, противоположном направлению, описанному выше, блок вращения 600 вращается в противоположном направлении.

В оптическом преобразователе в соответствии с четвертым вариантом реализации настоящего изобретения блок вращения 600, который полностью подвижен с держателем 850 бобины 800, вращается в соответствии с наклоном оптического диска так, что наклон оптической оси, проходящей через линзу объектива 810 и отражающее зеркало 610, может быть динамически скомпенсирован.

Кроме того, в оптическом преобразователе, имеющем описанную выше структуру, в соответствии с четвертым вариантом реализации изобретения первые магниты 730 и первые внутренние и внешние станины магнитов 710 и 720 для операций трекинга и фокусировки прикреплены неподвижно к опорной пластине 700, соединенной с закрепленным неподвижно основанием 500, вес первых магнитов 730 и первых внутренних и внешних станин магнитов 710 и 720 совсем не влияет на операции вращения для регулировки наклона. То есть, так как для обеспечения операции наклона вращаются только блок вращения 600 и бобина и держатель 850, полностью подсоединенные к блоку вращения 600, вес объектов, которые вращаются для осуществления операции наклона, становится меньше по сравнению с весом в первом, втором и третьем вариантах реализации изобретения. Таким образом, инерционный момент массы для операции осуществления наклона уменьшается, вот почему улучшается чувствительность управления, и настройка наклона может осуществляться с низким управляющим током.

Как описано выше, в оптических преобразователях, в соответствии с настоящим изобретением, наклон оптической оси светового пучка, падающего на оптический диск и отраженного от него с помощью отражающего зеркала и линзы объектива, может быть подобран в соответствии с наклоном носителя записи так, что световой пучок падает на носитель записи и отражается от него все время перпендикулярно.

Изобретение относится к средствам записи информации на оптический носитель и считывания. Преобразователь содержит блок вращения, установленный на закрепленном неподвижно основании с возможностью вращения, держатель, подсоединенный к блоку вращения, бобину, поддерживаемую так, чтобы она была подвижной, опорную пластину, прикрепленную неподвижно к основанию и расположенную между блоком вращения и бобиной, линзу объектива, фокусирующую катушку и катушки трекинга, установленные на бобине, первые магниты для создания магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через фокусирующую катушку и катушки трекинга для получения электромагнитной силы для управления бобиной, систему для освещения носителя записи и приема света, отраженного носителем записи и прошедшего линзу. Отражающее зеркало установлено на блоке вращения между линзой и оптической системой. Вторые магниты установлены так, что они обращены к катушкам обеспечения наклона. Технический результат заключается в том, что наклон светового пучка, падающего на оптический диск и отраженного от оптического диска через отражающее зеркало и линзу объектива, может быть отрегулирован в соответствии с наклоном носителя записи так, что световой пучок падает на носитель записи и отражается от него все время перпендикулярно. 4 с. и 5 з.п.ф-лы, 29 ил.

1. Оптический преобразователь, содержащий закрепленное неподвижно основание, опорную пластину, установленную с возможностью вращения по отношению к закрепленному неподвижно основанию, бобину, установленную на опорной пластине, которая поддерживается с помощью заранее установленного проволочного соединения так, что она может перемещаться, линзу объектива для фокусировки падающего светового пучка и формирования светового пятна на носителе записи, причем линза объектива размещена на бобине, фокусирующие катушки, служащие в качестве пути электрического тока для операций фокусировки, причем фокусирующие катушки устанавливаются на бобине, первые магниты и первые станины магнитов для формирования магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через фокусирующую катушку, для получения электромагнитной силы, управляющей бобиной, причем первые магниты и первые станины магнитов устанавливаются на опорной пластине, закрепленную неподвижно оптическую систему для освещения световым пучком носителя записи и приема светового пучка, отраженного носителем записи и затем прошедшего через линзу объектива; отражающее зеркало для изменения пути прохождения падающего светового пучка, причем отражающее зеркало размещается между линзой объектива и закрепленной неподвижно оптической системой, прикрепленной неподвижно к опорной пластине, опорный рычаг, имеющий один конец, прикрепленный неподвижно к закрепленному неподвижно основанию, и другой конец, поддерживающий отражающее зеркало так, что оно может вращаться, служащий в качестве оси вращения опорной пластины, к которой отражающее зеркало прикреплено неподвижно, и устройство обеспечения наклона для вращения опорной пластины, использующее опорный рычаг как ось вращения, для регулировки наклона оптической оси, проходящей через линзу объектива и отражающее зеркало. 2. Оптический преобразователь по п.1, отличающийся тем, что устройство обеспечения наклона содержит катушки обеспечения наклона, служащие в качестве пути электрического тока, причем катушки наклона прикрепляются к первым станинам магнитов, и вторые магниты и вторые станины магнитов для создания магнитного поля, перпендикулярного току, протекающему через катушки обеспечения наклона, для получения электромагнитной силы, вращающей опорную пластину, причем вторые магниты и вторые станины магнитов устанавливаются на закрепленном неподвижно основании. 3. Оптический преобразователь, содержащий закрепленное неподвижно основание, опорную пластину, установленную с возможностью вращения по отношению к закрепленному неподвижно основанию, полую втулку, выполненную так, чтобы она выступала над опорной пластиной, бобину, подсоединенную к втулке так, чтобы она могла перемещаться в вертикальном направлении, линзу объектива для фокусировки падающего светового пучка и формирования светового пятна на носителе записи, причем линза объектива размещена на бобине, фокусирующие катушки, установленные на бобине и служащие в качестве пути электрического тока для операций фокусировки, первые магниты и первые станины магнитов для создания магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через фокусирующие катушки, для получения электромагнитной силы для управления бобиной, причем первые магниты и первые станины магнитов устанавливаются на опорной пластине, закрепленную неподвижно оптическую систему для освещения световым пучком носителя записи и приема светового пучка, отраженного носителем записи и затем прошедшего через линзу объектива, отражающее зеркало для изменения пути прохождения падающего светового пучка, причем отражающее зеркало размещается между линзой объектива и закрепленной неподвижно оптической системой, прикрепленной неподвижно к опорной пластине, опорный рычаг, имеющий один конец, прикрепленный неподвижно к закрепленному неподвижно основанию, и другой конец, поддерживающий отражающее зеркало так, что оно может вращаться, служащий в качестве оси вращения опорной пластины, к которой отражающее зеркало прикреплено неподвижно, и устройство обеспечения наклона для вращения опорной пластины, использующее опорный рычаг как ось вращения, для регулировки наклона оптической оси, проходящей через линзу объектива и отражающее зеркало. 4. Оптический преобразователь по п.3, отличающийся тем, что устройство обеспечения наклона содержит катушки обеспечения наклона, прикрепленные к бобине и служащие в качестве пути электрического тока, вторые магниты и вторые станины магнитов для создания магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через катушки обеспечения наклона, для получения электромагнитной силы, вращающей опорную пластину, подсоединенную к бобине, причем вторые магниты и вторые станины магнитов установлены на закрепленном неподвижно основании. 5. Оптический преобразователь, содержащий закрепленное неподвижно основание, опорную пластину на закрепленном неподвижно основании, поддерживаемую пружинами так, чтобы она могла вращаться, бобину, установленную на опорной пластине, поддерживаемую заранее установленным проволочным соединением так, чтобы она могла перемещаться, линзу объектива для фокусировки падающего светового пучка и формирования светового пятна на носителе записи, причем линза объектива размещена на бобине, фокусирующую катушку и катушки трекинга, установленные на бобине и служащие в качестве пути электрического тока для операций фокусировки и трекинга, первые магниты и первые станины магнитов, установленные на опорной пластине и формирующие магнитные поля, перпендикулярные току, протекающему через фокусирующую катушку и катушки трекинга, для получения электромагнитной силы для управления бобиной, закрепленную неподвижно оптическую систему для освещения световым пучком носителя записи и приема светового пучка, отраженного носителем записи и затем прошедшего через линзу объектива, отражающее зеркало для изменения пути прохождения падающего светового пучка, причем отражающее зеркало размещается между линзой объектива и закрепленной неподвижно оптической системой, прикрепленной неподвижно к опорной пластине, и устройство обеспечения наклона для упругого вращения опорной пластины, упругоподдерживаемой пружинами, для регулировки наклона оптической оси, проходящей через линзу объектива и отражающее зеркало. 6. Оптический преобразователь по п.5, отличающийся тем, что устройство обеспечения наклона содержит катушки обеспечения наклона, прикрепленные к первым станинам магнитов и служащие в качестве пути электрического тока, и вторые магниты и вторые станины магнитов, установленные на закрепленном неподвижно основании и формирующие магнитное поле, перпендикулярное току, протекающему через катушки обеспечения наклона, для получения электромагнитной силы для вращения опорной пластины. 7. Оптический преобразователь, содержащий закрепленное неподвижно основание, блок вращения, установленный на закрепленном неподвижно основании с возможностью вращения, держатель, полностью соединенный с блоком вращения, бобину, поддерживаемую заранее установленным проволочным соединением держателя для того, чтобы она могла быть подвижной, опорную пластину, прикрепленную неподвижно к закрепленному неподвижно основанию и расположенную между блоком вращения и бобиной, линзу объектива для фокусировки падающего светового пучка и формирования светового пятна на носителе записи, причем линза объектива размещена на бобине, фокусирующую катушку и катушки трекинга, установленные на бобине и служащие в качестве пути электрического тока для операций фокусировки и трекинга, первые магниты и первые внутренние и внешние станины магнитов для создания магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через фокусирующую катушку и катушки трекинга, для получения электромагнитной силы для управления бобиной, причем первые магниты и первые внутренние и внешние станины магнитов устанавливаются на опорной пластине так, что они обращены к фокусирующей катушке и катушкам трекинга, закрепленную неподвижно оптическую систему для освещения световым пучком носителя записи и приема светового пучка, отраженного носителем записи и затем прошедшего через линзу объектива, отражающее зеркало для изменения пути прохождения падающего светового пучка, причем отражающее зеркало устанавливается в блоке вращения так, чтобы оно располагалось между линзой объектива и закрепленной неподвижно оптической системой, и устройство обеспечения наклона для вращения блока вращения для регулировки наклона оптической оси, проходящей через линзу объектива и отражающее зеркало. 8. Оптический преобразователь по п.7, отличающийся тем, что устройство обеспечения наклона содержит катушки обеспечения наклона, установленные на обеих сторонах блока вращения и служащие в качестве пути электрического тока; вторые магниты и вторые внутренние и внешние станины магнитов для создания магнитных полей, перпендикулярных току, протекающему через катушки обеспечения наклона для получения электромагнитной силы для вращения блока вращения, причем вторые магниты и вторые внутренние и внешние станины магнитов устанавливаются так, что они обращены к катушкам обеспечения наклона. 9. Оптический преобразователь по п.8, отличающийся тем, что множество стальных сердечников устанавливается на обеих сторонах блока вращения так, чтобы они являлись симметричными в вертикальном направлении так, что блок вращения поддерживает выровненное состояние благодаря магнитной силе между вторыми магнитами и вторыми внутренними и внешними станинами магнитов.

Приоритет по пунктам:
09.06.1998. по пп.1 - 4;
21.05.1998. по пп.5 и 6;
02.12.1998. по пп.7 - 9.