CN1154103C - 在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的装置和方法。组合齿轮(40)包括多个齿轮。根据各齿轮的旋转，夹持光盘，并装载托盘(12)。即，当组合齿轮(40)转动时，它们与一个第一齿轮单元(50)啮合以装载托盘(12)。如果组合齿轮(40)进一步转动，那么组合齿轮(40)的一个突出部件(48)与一个滑块凸轮(37)啮合，以启动夹持装置。在夹持着光盘的状态中，如果要装载托盘(12)，组合齿轮(40)与一个第二齿轮单元啮合。

Description

在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的方法和装置

本发明涉及一种在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的装置和方法。更具体地讲，本发明涉及一种在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的装置和方法，其中以可以在夹持过程中更换光盘，并且通过把一个驱动装置的旋转运动转变为直线运动可以把光盘夹到一个旋转台上的方式驱动托盘。

此外，本发明涉及一种在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的装置和方法，其中与现有的具有复杂的驱动路径的传动装置相比，其传动装置的组件的数量减少了。

另外，本发明涉及一种在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的装置和方法，其中把一周旋转划分为多个位移角，并且通过与相应的位移角对应进行夹持和托盘的驱动同时在一个位移角中进行装置的驱动，因而能够保证装置的精确地运作，和防止装置的失调和误操作。

光盘装置一般包括小型光盘驱动器(mini-disk driver(MDD))，致密盘播放机(CDP)，致密盘ROM播放机(CD ROMplayer)，等等。在这些光盘装置中，提供了一个通过将光束照射在光记录介质上以便向光记录介质写入，或从中读取信息的光读取装置。为此目的，还提供了光盘驱动装置及方法。

在光盘装置中，光盘播放机是一种用来把信息记录在光盘上，或以图像和声音形式从光盘重放信息的装置。光盘播放机已经从容纳一个光盘的装置发展到可以容纳各种不同大小的光盘的光盘播放机，并进一步发展为可以同时容纳多个光盘的装置，因而可以便利地读取各种信息。

可以同时容纳多个光盘的光盘播放机包括：一个用于装载或卸载用来容纳接收多个光盘的转盘的托盘的装载装置；和一个用于把转盘的光盘放置到光读取装置的夹持装置。

但是，在现有的光盘播放机中，装载装置和夹持装置是分别独立于驱动装置设置的。另外，其动力传动路径十分复杂，并且组件的数量很多。因此，制造成本高，并且经常发生失调和误操作。

因此，为同时地装载和夹持光盘提出了各种机构。第5,463,611号美国专利中公开的装载装置是其中的一个例子。

本发明的意图是克服现有技术的上述缺点。

因此，本发明的一个目的是要提供一种在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的装置和方法，其中可以用一个单一的驱动装置进行装载和夹持。

本发明的另一个目的是要提供一种在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的装置和方法，其中组件的数量减少了，因而与现有的利用许多齿轮传送动力的装置相比节约了成本。

本发明的又一个目的是要提供一种在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的装置和方法，其中把一周旋转划分为多个位移角，并且夹持和托盘的驱动是对应于每个位移角进行的，因而保证了装置的安全运作，和防止了失调及误操作。

本发明的再一个目的是要提供一种在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的装置和方法，其中在每个位移角内的装置的驱动是同时进行的，因而简化了驱动电机的控制。

为实现上述目的，根据本发明的在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的装置包括：一个用于容纳多个光盘的转盘；一个用于安装转盘的托盘；一个用于装载运动中的托盘，并且其上安装着一个用于夹持光盘的卡具的第一送盘机构；一个其上安装着一个用于夹持光盘的旋转台，并且安装着一个用于从光盘读取数据的光读取装置的第二送盘机构；通过从传动装置接收动力而转动的组合齿轮；一个用于通过根据组合齿轮的旋转把第二送盘机构移动一定距离而夹持一个光盘的夹持装置；一个用于在一定角度范围内与组合齿轮啮合，并且在光盘夹持之前驱动托盘的第一齿轮单元；一个用于在一定角度范围内与组合齿轮啮合，在第一齿轮单元与组合齿轮之间啮合期间不与组合齿轮啮合，并且在光盘夹持之后驱动托盘的第二齿轮单元；一个安装在托盘下面，用于响应第一齿轮单元移动托盘的第一齿条；和一个安装在托盘下面，用于响应第二齿轮单元移动托盘的第二齿条。

最好把组合齿轮的旋转角度划分为：一个用于启动/释放夹持装置的第一位移角；一个用于与第一齿轮单元啮合的第二位移角；和一个用于与第二齿轮单元啮合的第三位移角。可以在位移角之间设置额外的角。组合齿轮最好一直与传动装置啮合。组合齿轮最好包括：一个用于在下齿轮部分的整个圆周与传动装置啮合的下齿轮部分；一个安装在下齿轮部分上方的，用于在第二位移角中与第一齿轮单元啮合的中间齿轮部分；和一个安装在中间齿轮上方的，用于在第三位移角中与第二齿轮单元啮合的上齿轮部分。此外，组合齿轮可以有一个启动夹持装置的凸起部件。

第一和第二齿轮单元可转动地安装在第一送盘机构上，并且与下齿轮(其与组合齿轮啮合)同轴安装，使得上齿轮可以有选择地与第一齿条或第二齿条啮合。此外，这些齿轮单元最好应当是扣合连接于第一送盘机构。

夹持装置最好包括：一个从第二送盘机构的一侧突出的支撑杆；一个具有一个为支撑杆导向的槽，并且在第一位移角范围与组合齿轮啮合，以便将组合齿轮的旋转运动转变为直线运动的滑块凸轮；和一个用于把第二送盘机构固定在第一送盘机构，以便根据支撑杆的运动使第二送盘机构转动，从而使第二送盘机构的旋转台和第一送盘机构的卡具夹持光盘的铰接销。

滑块凸轮可以带有与组合齿轮的突出部分啮合的凹槽。滑块凸轮使组合齿轮的旋转运动转变为直线运动，而通过直线运动夹持光盘。

为了把滑块凸轮保持在移动的位置，可以将一个受拉构件固定在第一送盘机构上。

根据本发明的在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的方法包括步骤：从传动装置向组合齿轮提供动力；把组合齿轮与夹持装置结合在一起，并且根据组合齿轮启动/释放夹持装置(第一位移步骤)；使第一齿轮单元与组合齿轮相互啮合，以在光盘夹持之前驱动其上安装着转盘的托盘(第二位移步骤)；和使第二齿轮单元与组合齿轮相互啮合，以在光盘夹持之后驱动其上安装着转盘的托盘(第三位移步骤)。

第一位移步骤包括分步骤：使组合齿轮与滑块结合在一起，以根据组合齿轮的旋转移动滑块；和移动由滑块的槽导向的第二送盘机构的支撑杆，以便使旋转台夹持一个光盘或释放之，第二送盘机构包括一个用于读取数据的光读取装置，和一个用于夹持光盘的旋转台。

通过参考附图对本发明优选实施例的详细说明将使本发明的上述目的和其它优点更加显而易见，其中：

图1是根据本发明的光盘播放机的示意图；

图2是根据本发明的光盘播放机的分解透视图；

图3示出在本发明的一个实施例中装载托盘之前的状态的示意图；

图4示出在本发明的一个实施例中装载托盘之后的状态的示意图；

图5示出在本发明的一个实施例中第二送盘机构被夹持之后的状态的示意图；

图6示出在本发明的一个实施例中第二送盘机构被夹持之后卸载托盘的过程的示意图；

图7示出根据本发明的组合齿轮的位移角的划分的平面图；

图8示出根据本发明的组合齿轮与第一和第二齿轮单元之间的结合关系的示意图；

图9示出光盘没有被夹持的状态的平面示意图；

图10示出光盘没有被夹持的状态的侧视示意图；

图11示出光盘被夹持的状态的平面示意图；

图12示出光盘被夹持的状态的侧视示意图。

以下将参考附图对本发明的优选实施例进行说明，但本发明并不受附图的限制。

图1是根据本发明的光盘播放机的示意图。根据本发明的光盘播放机1包括：一个具有其上安装着一张光盘的转盘10的托盘12；一个其上安装着托盘12和一个卡具的第一送盘机构14，和一个其上安装着一个光读取装置及一个旋转台的第二送盘机构18。在本发明的优选实施例中，根据本发明的转盘10可以装载三个光盘，并且形成同轴圆形凹陷部分，因而可以装载多个光盘。

图2是根据本发明的光盘播放机的分解透视图。在本图中，卡具被分离出来。附图示出了一个光读取装置86，一个旋转台84和一个第二送盘机构18。

图3示出在本发明的一个实施例中装载托盘之前的状态的示意图。本发明的光盘夹持和托盘驱动装置安装在托盘12和第一送盘机构14之间。

来自驱动电机的动力经过皮带24传递到皮带轮26。皮带轮26的动力通过第一传动齿轮28，第二传动齿轮30和第三传动齿轮32传递到组合齿轮40。如图中所示，根据它们的高度，组合齿轮40可以与一个特定的齿轮啮合。在组合齿轮40的最下层有一个从第三传动齿轮32接受动力的下齿轮部分46。在它之上有一个在一定角度范围内与第一齿轮单元50的下齿轮52啮合的中间齿轮部分44。在中间齿轮部分44之上有一个上齿轮部分42，在中间齿轮部分44的表面上形成有一个突出部件48。组合齿轮40的构造使得第一齿轮单元50和第二齿轮单元60不能同时转动。第一齿条70和第二齿条72整体地形成在托盘12上。因此，如果第一齿轮单元50的上齿轮54或第二齿轮单元60的上齿轮64转动，那么托盘12以相应的方向运动。齿轮单元是扣合连接的，不使用螺钉。

图4示出组合齿轮40已经转离图3的状态，因而装载了第一送盘机构14的状态。在图3和4的状态之间，只有第一齿轮单元50转动，而第二齿轮单元60不转动。

在图4和5的状态之间，第一和第二齿轮单元50和60都不转动，但只是启动了光盘夹持装置，如图9和11所示。

因此，由于在图3的状态和图5的状态之间的运动，装载了托盘，并且光盘被夹持装置夹持。以后将解释夹持装置的启动。

在光盘被旋转台31和卡具32夹持的状态中，如果要取下转盘10上的光盘以替换光盘，组合齿轮40从图5的状态旋转到图6的状态。在这种条件下，由于组合齿轮40的旋转，第二齿轮单元顺时针转动以卸载托盘。

图7是用于进行上述启动的组合齿轮40的平面图。如图中所示，如果假设突出部件48形成在6点钟的位置，那么下齿轮部分46形成于整个组合齿轮40上，中间齿轮部分44形成于右面部分，而上齿轮部分42形成于左下部。为了防止各齿轮部分同时转动，中间齿轮部分44与上齿轮部分42之间的重叠角应当大于各齿轮部分的旋转中心点相对于组合齿轮40中心之间的夹角。

图8示出组合齿轮40，第一齿轮单元50和第二齿轮单元60之间的关系。组合齿轮40的中间齿轮部分44啮合于第二齿轮单元的下齿轮62，而组合齿轮的上齿轮部分42与第一齿轮单元的下齿轮52啮合。如图3至6中所示，齿条设置在第一与第二齿轮单元的上齿轮部分之间。

图9示出根据本发明的夹持装置。滑块凸轮37在第一送盘机构的导轨槽34和35之间移动。第二送盘机构18的支撑杆76插入滑块凸轮37的滑块槽80中，并且随滑块槽80运动。在滑块凸轮37的一端形成有一个凹槽部分23A，当组合齿轮旋转一定的角度时，啮合于突出部件48的凹槽部分23A直线地移动滑块凸轮37。第一送盘机构带有一个受拉构件82，用于通过与其配合来固定滑块凸轮37。因此，在夹持前或夹持后滑块凸轮37被牢固地固定。组合齿轮与传动装置的关系如上所述。

图10是图9的侧视图。如果滑块凸轮37水平移动，滑块槽80轴向移动。由于铰接销74而使第二送盘机构18不能沿第一送盘机构14的轴向移动，而是垂直地转动。因此，如果滑块槽80移动，支撑杆76垂直地沿第一送盘机构14的一个垂直槽78运动。从而第二送盘机构垂直地转动以便通过与旋转台的相互作用夹持光盘。

图11示出在本发明中夹持完成的状态。如图中可见，滑块凸轮已经移动到左侧。受拉构件30的棘爪边缘30A进入滑块凸轮37的棘槽中。

图12是图11的侧视图。如图在12中所见，支撑杆76位于滑块槽80的最上方的位置。

现在说明本发明的启动顺序。

参考图3，如果在未装载的状态驱动驱动电机20，动力通过传动装置传递到组合齿轮40。接着，第一齿轮单元转动，从而装载了其上安装着转盘10的托盘12。图4中示出了装载完成的状态。从图4至图5的启动顺序与图9和图11的相同。在图9中，滑块凸轮37移动以启动夹持装置，以便夹持光盘。在光盘被夹持的状态中，如果要卸载托盘12，那么组合齿轮40必须从图5的状态转动到图6的状态。因而使第二齿轮单元顺时针旋转，和卸载托盘12。在使用者更换了光盘之后，如果要再次装载托盘12，那么组合齿轮40返回到图5的状态。为了释放夹持，组合齿轮40顺时针旋转。然后，滑块凸轮37与突出部件48啮合以把滑块凸轮37推向右面，以便返回到图4的状态。在夹持释放的状态中，如果要再次卸载托盘12，组合齿轮40必须顺时针旋转。因此，第一齿轮单元逆时针转动，以向下推动第一齿条70。

根据如上所述的本发明，可以用一个单一的驱动装置装载和夹持。此外，提供了一个多级凸轮，使得与现有装置相比可以减少组件的数量。凸轮的旋转被划分为多个位移角，从而可以根据凸轮的向前和反向旋转同时启动夹持和托盘驱动装置。结果简化了驱动电机的控制，并保证了装置的安全启动。因此，也可以防止失调和误操作。

Claims (6)

1.一种用于在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的装置，包括：

转盘，用于容纳多个光盘；

托盘，用于安装所述转盘；

第一送盘机构，用于装载运动托盘，并且带有一个安装在其上的用于夹持光盘的卡具；

第二送盘机构，带有一个安装在其上的用于夹持光盘的旋转台，并且带有一个安装在其上的用于从光盘读取数据的光读取装置；

组合齿轮，其中把所述组合齿轮的一周旋转划分为：第一位移角；第二位移角；第三位移角；和在所述位移角之间的额外角，所述组合齿轮包括：第一齿轮部分，在第一齿轮部分的整个圆周上与所述传动装置啮合；第二齿轮部分；第三齿轮部分；突出部件，在上述齿轮之一上；

夹持光盘的夹持装置，所述夹持装置包括：支撑杆，从所述第二送盘机构的一侧突出；滑块凸轮，具有一个用于为所述支撑杆导向的槽和一个凹槽部分，所述凹槽部分在组合齿轮的第一位移角的范围中与所述组合齿轮的突出部件啮合以把所述组合齿轮的旋转运动转变为直线运动；和铰接销，用于把所述第二送盘机构固定于所述第一送盘机构以使所述第二送盘机构根据所述支撑杆的移动而转动，以便使所述第二送盘机构的所述旋转台和所述第一送盘机构的所述卡具夹持光盘；

第一齿轮单元，在所述组合齿轮的第二位移角的范围中与所述组合齿轮的第二齿轮部分啮合，从而在夹持光盘之前驱动所述托盘；

第二齿轮单元，在所述组合齿轮的第三位移角的范围中与所述组合齿轮的第三齿轮部分啮合，从而在夹持光盘之后驱动所述托盘；

第一齿条，安装在所述托盘下面，用于响应所述第一齿轮单元移动所述托盘；和

第二齿条，安装在所述托盘下面，用于响应所述第二齿轮单元移动所述托盘。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述组合齿轮的第二齿轮部分在第一齿轮部分之上，第三齿轮部分在第二齿轮部分之上。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述第一和第二齿轮单元的每一个包括：

下齿轮，可转动地安装在所述第一送盘机构上，用于与所述组合齿轮啮合；和

上齿轮，与所述下齿轮同轴安装的，用于与所述第一或第二齿条啮合。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述第一和第二齿轮单元扣合连接于所述第一送盘机构。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述第一送盘机构包括一个固定的受拉构件以把所述滑块凸轮保持在一个移动的位置。

6.一种用于在光盘播放机中夹持光盘和驱动托盘的方法，包括步骤：

从传动装置向组合齿轮提供动力；

第一位移步骤：使一个第一齿轮单元与所述组合齿轮相互啮合，以在光盘夹持之前驱动其上安装着一个转盘的托盘；

第二位移步骤：使所述组合齿轮与一个夹持装置结合在一起，并根据所述组合齿轮启动/释放所述夹持装置；和

第三位移步骤：使一个第二齿轮单元与所述组合齿轮相互啮合，以在光盘夹持之后驱动其上安装着所述转盘的托盘，

其中第二位移步骤包括分步骤：

使所述组合齿轮与所述滑块凸轮结合在一起，以便根据所述组合齿轮的旋转移动所述滑块；和

移动由所述滑块的槽导向的第二送盘机构的一个支撑杆，以便使所述旋转台夹持光盘或释放之，所述第二送盘机构包括一个用于读取数据的光读取装置，和一个用于夹持光盘的旋转台。

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