專利名稱：帶有掃描器驅(qū)動系統(tǒng)的記錄/再現(xiàn)信息的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有掃描器驅(qū)動系統(tǒng)記錄/再現(xiàn)信息的裝置，該裝置由齒條裝置形成，通過特殊的蝸輪-蝸桿機構(gòu)驅(qū)動。為了記錄信息，為一個裝置提供所述的驅(qū)動系統(tǒng)或為了再現(xiàn)信息為一個裝置提供所述的驅(qū)動系統(tǒng)，這種系統(tǒng)采用掃描器在記錄介質(zhì)的一個或多個磁道上讀取或存儲信息或數(shù)據(jù)。所述記錄介質(zhì)例如可以是一個小型盤，如已知的CD，一個數(shù)字通用盤，如已知的DVD，一個CD-ROM或DVD-ROM或一個可擦寫的CD或VCD或者一個磁光記錄介質(zhì)或其它記錄介質(zhì)。
在記錄介質(zhì)的一個或多個磁道上記錄/再現(xiàn)信息或數(shù)據(jù)的裝置通常是已知的。數(shù)據(jù)或信息通過掃描器從記錄介質(zhì)上讀取或記錄在記錄介質(zhì)上，所述掃描器也被稱之為“光學(xué)頭”，并且設(shè)置在一個臺架上，所述臺架可相對于記錄介質(zhì)的記錄磁道傾斜或垂直地移動。為了能夠以高精度、快速地用短的存取時間訪問記錄介質(zhì)上的不同點，通常在帶有掃描器的臺架上提供一個齒條裝置，該齒條裝置由一個電機通過齒輪機構(gòu)驅(qū)動。為了補償齒的空程，所述齒條裝置包括兩根齒條，它們借助彈簧相對于彼此被拉牢，在電機軸上提供或者一個小齒輪或者一個蝸輪來驅(qū)動所述齒輪機構(gòu)。當(dāng)停止驅(qū)動或關(guān)閉電機時為了防止改變掃描器的位置，將所述齒輪傳動裝置設(shè)計成自鎖狀態(tài)。按照定位精度、速度和自鎖而言的掃描器驅(qū)動裝置的要求，使用由小齒輪驅(qū)動并借助許多齒輪或蝸輪-蝸桿機構(gòu)的高傳動比的齒輪機構(gòu)，所述蝸輪-蝸桿機構(gòu)包括一個蝸桿和一個蝸輪，所述蝸輪設(shè)計為一個螺旋齒正齒輪，并與驅(qū)動齒條裝置的齒輪設(shè)置在同一軸上。所述齒條裝置和驅(qū)動齒條裝置的齒輪設(shè)置成直齒，以便在循道或磁道突變期間和改變驅(qū)動方向的情況下，防止掃描器沿記錄介質(zhì)方向如聚焦方向(在使用光記錄介質(zhì)的情況下)的位移。為此，齒條裝置不能直接由一個蝸桿驅(qū)動。已知的掃描器蝸輪-蝸桿傳動裝置因此原則上使用一個由蝸桿驅(qū)動的蝸輪和驅(qū)動齒條裝置的齒輪。與齒輪相反，蝸輪是螺旋齒，所述蝸桿和蝸輪軸相互垂直設(shè)置。這種類型的驅(qū)動裝置僅僅在不很多的情況下滿足短存取時間、低費用和高定位精度的要求，這是因為彈性拉牢的齒條裝置僅僅在低速的情況下才能夠保持可靠的定位。傳動方向的改變增加了存取時間。許多齒輪以及特殊傳動齒輪，例如，在盡可能沒有空程的蝸輪-蝸桿機構(gòu)情況下，需要高的費用，可是蝸輪-蝸桿機構(gòu)的優(yōu)點在于能夠以相對較少數(shù)量的齒輪達到自鎖。
本發(fā)明的目的是提供一種掃描器驅(qū)動系統(tǒng)，它需要的費用低，并且滿足高定位精度、短存取時間和自鎖的要求。
本發(fā)明的目的是通過獨立權(quán)利要求中的特征確定的本發(fā)明的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。在從屬權(quán)利要求中進一步限定本發(fā)明的優(yōu)選方案。
按照本發(fā)明的一個方面，所提供的一種掃描器驅(qū)動系統(tǒng)，以較低的費用，就能夠保證在訪問記錄介質(zhì)不同點以及驅(qū)動系統(tǒng)自鎖過程中的高定位精度和高速運行。
這種些要求是借助一個驅(qū)動系統(tǒng)來滿足的，所述驅(qū)動系統(tǒng)僅僅由一根齒條形成，并且即使在沒有提供蝸輪或螺旋齒齒輪的情況下，具有良好的蝸輪-蝸桿機構(gòu)性能。
在記錄/再現(xiàn)信息裝置中的掃描器驅(qū)動系統(tǒng)以這種方式構(gòu)成，即，所述齒條裝置和蝸桿設(shè)置成只與一個齒輪嚙合。所述齒輪是一個直齒中間齒輪，通過所述齒輪驅(qū)動所述齒條裝置的蝸桿相對于所述齒輪成一個角度設(shè)置，該角度對應(yīng)于所述蝸桿的導(dǎo)引角。由于蝸桿的傾斜定位，一個直齒輪有利地與所述蝸桿嚙合，結(jié)果保存了蝸輪-蝸桿機構(gòu)的有益性能并且去除了螺旋齒輪。所述蝸桿優(yōu)選為一個多頭蝸桿，其設(shè)置在一個沿軸向具有反向支承的軸上，以便保證掃描器立即跟隨沿驅(qū)動方向的變化。
最后，第一反向支承優(yōu)選地由一個驅(qū)動電機形成，第二反向支承由一個限制裝置形成，所述限制裝置限制所述電機軸的軸向空程。所述蝸桿設(shè)置在電機軸上。帶有蝸桿的電機軸優(yōu)選地平行于齒條裝置設(shè)置，并且相對于齒輪和齒條裝置有一個角度，該角度對應(yīng)于蝸桿的導(dǎo)引角。結(jié)果，齒輪與齒條裝置的第一嚙合和齒輪與蝸桿的第二嚙合彼此相對設(shè)置。結(jié)果，驅(qū)動齒條裝置的齒輪被所述蝸桿支撐靠在齒條裝置上，由此，防止齒輪被強制離開所述齒條并且避免相應(yīng)的滑動。與有正齒輪驅(qū)動的齒條裝置相比，帶有作為中間齒輪而提供的齒輪的本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)具有改進的穩(wěn)定性和較小的空程。所述較小的空程也尤其是由于驅(qū)動系統(tǒng)齒輪數(shù)量的減少，和能夠使用由一根齒條形成的齒條裝置，由此，進一步減小了在驅(qū)動方向改變時的空程，并且縮短了在記錄介質(zhì)上的不同點的存取時間。
利用蝸桿與齒輪的嚙合，所述齒輪被設(shè)置為一個中間齒輪，且對著所述齒條設(shè)置，所述齒空程被減小，而能只使用一根齒條。因此，不需要補償齒空程的另外的裝置，例如一個包括彈性拉牢齒條的齒條裝置。這特別歸因于所述齒條不是由一個正齒輪驅(qū)動的，而是由一個中間齒輪驅(qū)動的。該中間齒輪除了被支承在其本身所固連的軸上之外，還由電機軸上的蝸桿來支承。所述電機軸一方面被安裝在電機上，另一方面在一個限制裝置內(nèi)，該限制裝置同時限制相對于齒條的齒的空程和蝸桿的軸向空程。只使用一個齒條具有這樣的優(yōu)點，特別地，即使在改變方向的情況下，由于不出現(xiàn)基于彈性拉牢齒條的延遲，所以在高速情況下也能夠達到高的定位精度。所述驅(qū)動系統(tǒng)是自鎖的。自鎖被理解為意味著在齒輪傳動裝置中的摩擦阻力足以使得蝸桿不能夠被蝸輪驅(qū)動，所述蝸輪在這種情況下是由中間齒輪形成的。
由于齒輪數(shù)量的減少，所述驅(qū)動系統(tǒng)需要少的費用，并且依賴于高定位精度和高速運行，使得在一個短存取時間內(nèi)能夠訪問記錄介質(zhì)上不同的點。
下面結(jié)合附圖利用本發(fā)明的一個示范性實施例對本發(fā)明進行更詳細的解釋。


圖1表示記錄/再現(xiàn)信息裝置中的掃描器驅(qū)動系統(tǒng)的圖解示意圖；圖2表示記錄/再現(xiàn)信息裝置中的掃描器驅(qū)動系統(tǒng)的透視示意圖；圖3表示通過記錄/再現(xiàn)信息裝置中的掃描器驅(qū)動系統(tǒng)的截面?zhèn)纫晥D；圖4表示記錄/再現(xiàn)信息裝置中的掃描器驅(qū)動系統(tǒng)的平面圖。
參考標(biāo)記號在整個附圖中是一致的。
圖1所示的記錄/再現(xiàn)信息裝置中的掃描器驅(qū)動系統(tǒng)的圖解示意圖表示出一個齒條裝置Z和一個蝸桿S，所述蝸桿與一個齒輪ZR嚙合設(shè)置。所述齒輪ZR是一個直齒中間齒輪，由電機EM驅(qū)動的所述蝸桿S與齒輪ZR成一角度設(shè)置，該角度對應(yīng)于所述蝸桿的導(dǎo)引角。所述蝸桿S以與齒輪ZR成一個角度的這種設(shè)置有利于使用與所述蝸桿S相互作用的直齒齒輪ZR，所述角度與所述蝸桿的導(dǎo)引角對應(yīng)，結(jié)果驅(qū)動所述齒條裝置Z僅僅需要一個齒輪ZR。所述齒條裝置Z是一個臺架的一部分，所述臺架在導(dǎo)桿F1和F2上被導(dǎo)引并且載有一個掃描器AE，所述掃描器用于掃描光學(xué)記錄介質(zhì)。該掃描器有一個物鏡OL，其用于聚焦一光束或一激光束，以便在一種光學(xué)記錄介質(zhì)(未描述)上記錄/再現(xiàn)信息或數(shù)據(jù)。所述信息或數(shù)據(jù)的記錄/再現(xiàn)需要掃描器以高速沿著記錄介質(zhì)的一條或多條軌道循道運行。在這種情況下，可在一個小范圍內(nèi)通過采用一個微動傳動裝置(未示出)移動物鏡OL來達到高速。然而，從掃描器AE的光軸移動物鏡OL降低了掃描質(zhì)量，并且僅僅在小范圍內(nèi)是可能的，結(jié)果使得對掃描器AE的驅(qū)動系統(tǒng)(這也指粗糙驅(qū)動)在準(zhǔn)確性和速度方面有高要求。能夠準(zhǔn)確移動到記錄介質(zhì)上一個位置的速度決定記錄介質(zhì)的信息或數(shù)據(jù)的存取時間。在這種情況下，在改變傳動方向的情況下所述存取時間也是很大的。特別地，由于彈性齒空程，由相互之間通過一個彈簧拉牢的兩個齒條形成的齒條裝置具有這樣的缺點，即改變傳動方向時，所述存取時間被大大延長。在圖中描述的傳動系統(tǒng)具有由一根齒條形成的齒條裝置Z。然而原則上，所述傳動系統(tǒng)也可由采用兩根齒條的齒條裝置構(gòu)成。根據(jù)如圖所示的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能夠使用由一根齒條形成的齒條裝置Z。這種結(jié)構(gòu)在于所述蝸桿S對著齒條裝置Z設(shè)置。驅(qū)動齒條裝置Z的齒輪ZR由此被夾緊在所述蝸桿S和所述齒條裝置Z之間。齒輪ZR通過蝸桿S被支撐靠壓在所述齒條裝置Z上，如圖2所示，所述蝸桿S由一個保持裝置HM通過電機EM和在基板G上的限制裝置BM固定。因此，由齒條裝置Z作用在齒輪ZR上的力不會使得該齒輪ZR遠離齒條裝置Z，總的結(jié)果是出現(xiàn)較小的驅(qū)動空程，這使得能夠使用由一根齒條組成的齒條裝置Z。結(jié)果，存取時間在改變傳動方向的情況下也能夠被減少。
圖2也表示一個盤轉(zhuǎn)臺PT，其接收由掃描器AE掃描的記錄介質(zhì)(未示出)。為了能夠?qū)υ趻呙杵鰽E上旋轉(zhuǎn)的記錄介質(zhì)進行讀取，所述掃描器AE與驅(qū)動系統(tǒng)一起沿導(dǎo)桿F1、F2徑向向著盤轉(zhuǎn)臺PT移動。在電機EM軸上設(shè)置的蝸桿S位于基板G的一個開口內(nèi)，并且相對于該基板G平面傾斜設(shè)置，結(jié)果其穿過所述基板G延伸。所述電機EM被基板G上的一個保持裝置HM固定，并且具有相對于基板G傾斜的位置，該傾斜位置對應(yīng)于蝸桿S或其軸。為了減小或排除蝸桿S的任何軸向空程，在與電機EM相對、帶有蝸桿S的軸端設(shè)置有一個限制裝置BM。蝸桿S與限制裝置BM和保持裝置HM在軸向和徑向?qū)?zhǔn)。所述齒輪ZR和齒條Z設(shè)置在基板G的下方，結(jié)果在圖2中僅僅能識別出齒輪ZR的齒輪軸ZRA的插孔。為了便于在一直齒齒輪ZR中嚙合蝸桿，由蝸桿S的導(dǎo)引角確定的相對于基板G平面的電機EM和蝸桿的傾斜位置特別在圖3中清楚地表示出來。所述齒輪ZR(在這一圖中看不到)位于蝸桿S之后。蝸桿S在齒輪ZR中的嚙合和齒輪ZR在齒條裝置Z內(nèi)的嚙合設(shè)置在平行于基板G的一個平面內(nèi)。圖3也揭示出與具有在基板G下面設(shè)置的電機的裝置相比，有利于減小所需要的裝置的結(jié)構(gòu)高度。所述盤轉(zhuǎn)臺馬達被直接設(shè)置在所述盤轉(zhuǎn)臺PT下方，并且類似地被固定在所述基板G上。
從圖4所述的信息記錄/再現(xiàn)裝置中的掃描器驅(qū)動系統(tǒng)的平面圖中看，很清楚，平行于齒輪ZR軸運轉(zhuǎn)的蝸桿S的范圍嚙合于所述齒輪ZR中，結(jié)果可有利地采用直齒齒輪ZR作為蝸輪。
為了在短存取時間下實現(xiàn)掃描器AE的高驅(qū)動速度和自鎖，所述蝸桿S優(yōu)選為一種多頭蝸桿S，例如三頭蝸桿S這樣的多頭蝸桿。自鎖作用是通過驅(qū)動系統(tǒng)的強度而得到加強的，這是顯然的，由于所述驅(qū)動系統(tǒng)沒有正齒輪。所以，所述驅(qū)動系統(tǒng)也可有益地用于其掃描器AE有相對較大重量的裝置中，例如在掃描器AE對于不同記錄介質(zhì)有切換性能的情況下。
與已知的驅(qū)動系統(tǒng)相比，本發(fā)明的驅(qū)動系統(tǒng)存取時間能夠縮短約50％。
根據(jù)這樣的事實，即，在蝸桿S和齒條裝置Z之間僅僅需要一個直齒中間輪，所述驅(qū)動系統(tǒng)的生產(chǎn)成本低。
由于傳動鏈減少了至少一個齒輪并且避免使用正齒輪，所以保證了高的定位精度。
本發(fā)明的示范性實施例描述了本發(fā)明的一個優(yōu)選結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明并不僅僅局限于這一示范性實施例，而是也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的修改。
權(quán)利要求
1．一種帶有掃描器驅(qū)動系統(tǒng)的記錄/再現(xiàn)信息的裝置，所述驅(qū)動系統(tǒng)由一個通過蝸輪-蝸桿機構(gòu)驅(qū)動的齒條裝置(Z)形成，其特征在于，所述齒條裝置(Z)和蝸桿(S)被設(shè)置成與一個齒輪(ZR)嚙合。
2．一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述齒輪(ZR)是一個直齒中間齒輪。
3．一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述蝸桿(S)設(shè)置成與所述齒輪(ZR)成一個角度，該角度對應(yīng)于所述蝸桿的導(dǎo)引角。
4．一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述蝸桿(S)是一個多頭蝸桿。
5．一種如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述直齒中間齒輪用作蝸輪。
6．一種如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述蝸桿(S)設(shè)置在沿軸向具有反向支承的一根軸上。
7．一種如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一反向支承由一個驅(qū)動電機(EM)形成，所述第二反向支承由一個限定軸向空程的限定裝置(BM)形成。
8．一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述蝸桿(S)以一個對應(yīng)蝸桿(S)導(dǎo)引角的角度平行于所述齒條裝置(Z)設(shè)置。
9．一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述齒輪(ZR)與所述齒條裝置(Z)的第一嚙合和所述中間齒輪與所述蝸桿的第二嚙合相對地設(shè)置。
10．一種如權(quán)利要求1、8或9所述的裝置，其特征在于，所述齒條裝置(Z)是一根齒條。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有掃描器驅(qū)動系統(tǒng)的記錄/再現(xiàn)信息的裝置,用來在記錄介質(zhì)的一個或多個磁道上記錄/再現(xiàn)信息。本發(fā)明的目的是提供一種掃描器驅(qū)動系統(tǒng),其成本低,但能滿足高定位精度、短存取時間和自鎖方面的要求。本發(fā)明的目的是通過一個包括齒條Z、直齒齒輪ZR和蝸桿S的驅(qū)動系統(tǒng)達到的,不需要螺旋形齒蝸輪。為了與所述直齒齒輪ZR嚙合,所述蝸輪S設(shè)置成與齒輪ZR的軸成一個角度,該角度對應(yīng)于所述鍋桿的導(dǎo)引角。本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域涉及到帶有掃描器驅(qū)動系統(tǒng)的記錄/再現(xiàn)信息的裝置,用于在記錄介質(zhì)的一個或多個磁道記錄/再現(xiàn)信息。所述記錄介質(zhì)如CD、DVD、可擦寫的CD或DVD,或磁光記錄介質(zhì)。
文檔編號G11B7/085GK1299508SQ99805870
公開日2001年6月13日 申請日期1999年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月9日
發(fā)明者弗里茨·韋瑟 申請人:德國湯姆遜-布朗特公司