CN1813308A - 盘驱动单元的读出单元复位机构 - Google Patents
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Abstract
一种用于盘的盘驱动单元(1)，包括安装板(2)，主轴电动机部件(3)，装有滑动器(8)的滑动器机构(6)，安装在滑动器(8)上的读出单元(4)，与滑动器(8)在操作上相连接的第一传动元件(12)，和第二传动元件(13)，其中第一传动元件(12)处在这样一个位置：当读出单元(4)处于其读和/或写位置时，它与第二传动元件(13)相啮合，而当读出单元(4)处于其起始位置时，第一传动元件(12)与第二传动元件(13)脱离。为使第一和第二传动元件(12，13)啮合，这些传动元件装有啮合元件(18，19)。因此不再需要限位开关部件。
Description
本发明涉及用于盘的盘驱动单元。
这类盘驱动单元有许多实施方案，通常包括安装板，主轴电动机部件，在盘上读和/或写数据的读出单元，和适于使读出单元在起始位置和读和/或写位置间沿盘表面移动的滑动器机构。滑动器通常由传动部件移动，此传动部件包含与滑动器操作上相连的齿条，后者与由直流(DC)电动机驱动的齿轮啮合。为了检测读出单元的起始位置，这类盘驱动单元通常包含附加的限位开关，它适于在达到起始位置时使DC电动机停下来。但是，在盘驱动单元内使用限位开关导致额外组装和材料成本，其大致包括开关、一些电阻器和连接器，I/O端口及电路板上附加空间等的成本。
本发明的一个目的是提供一种不需要上述附加限位开关的盘驱动单元。
为此，本发明的盘驱动单元包含安装在滑动器机构的滑动器上的读出单元，此滑动器机构适于使读出单元沿盘在起始位置和读和/或写位置之间移动，滑动器机构包含被驱动的第一传动元件，它与滑动器操作上相连以使滑架移动，和驱动的第二传动元件，它只在读出单元处于读和/或写位置时与第一传动元件啮合，其中读出单元和第二传动元件包括一些啮合元件，后者适于至少在第二传动元件不与第一传动元件啮合时产生啮合，以使读出单元移出起始位置，而这种移动使得第一和第二传动元件互相啮合。
在本发明的盘驱动单元中，当读出单元达到其起始位置时第一和第二传动元件脱开，从而使读出单元的运动停止。换句话说，盘驱动单元的传动部件适于在读出单元达到其起始位置时使滑动器的运动停下来，因此，不再需要由限位开关来检测读出单元的起始位置，这样就比较经济。为了让第一和第二传动元件重新啮合，本发明提供了第二传动元件和读出单元的啮合元件。
在权利要求2中限定的特征的优点是，当读出单元运动到其起始位置时，读出单元和第二传动元件的啮合元件不会和读出单元的运动发生干扰。
在权利要求3中限定的特征的优点是，为了使读出单元和第二传动元件的啮合元件开始啮合，凸轮是一种很简单而低成本的装置。此外，由于在盘驱动单元中一般使用与读出单元的执行器相连的活动支承板，因而为了得到本发明的盘驱动单元只需要在支承板上加个凸轮，这是很经济的。
在权利要求4至6中限定的特征的优点是，带凸起的齿条和齿轮很容易制造。
在权利要求7和8中限定的特征的优点是，读出单元离开其起始位置的运动是由盘驱动单元中已有的控制单元来控制的。
在权利要求9至11中限定的特征的优点是，第一和第二传动元件的啮合是通过检测盘的表面来检测的，因此不需要附加的检测元件来检测传动元件的啮合，这是很经济的。
本发明还与从/往光盘上读和/或写数据等信息的设备有关。本发明的这种设备配备有本发明的盘驱动单元。
从下面参照附图对本发明的说明中很容易看出本发明的这些和另外一些方面和优点。
图1是本发明盘驱动单元一个优选实施例的顶透视图；
图2是图1所示盘驱动单元的底透视图；
图3是图2所示盘驱动单元第一传动元件的放大透视图；以及
图4是图2所示盘驱动单元第二传动元件的放大透视图。
各附图显示本发明盘驱动单元的一个优选实施例。此盘驱动单元1可用于在盘上读和/或写数据的设备中，如光盘机，其适于通过光或磁读和/或写元件在光盘上作音频和/或视频读和/或写。
参照图1和图2，这个盘驱动单元优选实施例包括安装板2和安装板上的主轴电动机部件3，其适于支承和转动定位在主轴电动机部件3上的盘。为了在盘上读和/或写数据，提供了包含激光部件5的读出单元4。工作时，盘转动，且激光部件5沿着盘相对于盘径向平移。通过激光部件内的聚焦执行机构(未示出)在垂直于盘的方向使激光部件5聚焦。激光部件在径向沿着并相对于盘的运动由使读出单元相对于盘粗略定位的滑动器机构6和使激光部件5精确定位的读出单元4的定位机构7执行。
参照图2，盘驱动单元1的优选实施例的滑动器机构6包括滑动器8，读出单元4安装在此滑动器8上。读出单元4的定位机构7包括支承板9，后者通过枢转销10可枢转地安装在滑动器8上。定位机构7还包括执行器11，它在操作上连到支承板9和滑动器8上。执行器11适于使支承板9相对于滑动器8绕枢销旋转。激光部件5在离枢转销10一定距离处安装在支承板9上，使得激光部件5由于支承板9的旋转而沿盘稍有移动。
本盘驱动单元1的优选实施例中的滑动器机构6适于将读出单元4移至起始位置，此位置离主轴电动机部件3很近，见图1和图2，和工作位置，在此位置读出单元4的激光部件5可以将数据读和/或写到盘上。读出单元4的起始位置是盘从那儿开始读和/或写序列的起始点。
参考图2，滑动器机构6包括第一和第二传动元件，其中第一传动元件是安装在滑动器8上的齿条12，第二传动元件是可转动地安装在安装板2上的齿轮13。齿条12适于与齿轮13相啮合。当齿轮13和齿条12啮合时，齿轮13的旋转导致滑动器8的位移。如图2所示，盘驱动单元1的优选实施例包括DC电动机14，它适于通过一系列齿轮15使齿轮13旋转。
此盘驱动单元1优选实施例的齿条12更详细地示于图3。如图所示，齿条12装在安装元件16上以便安装到滑动器8上。安装元件16还包含设置在其一端的空程段17。齿条12定位在安装元件16上，使当读出单元处于其读和/或写位置时齿轮13与齿条啮合，同时当读出单元4处于其起始位置时齿轮13处在空程段17。对于滑动器机构6的正常工作而言，不一定非要空程段17不可，因而可省去包含空程段17的那部分，使得齿条短一些。由于齿条12相对于滑动器8和齿轮13的有限长度和位置，当读出单元4处在其起始位置且齿轮13和齿条12未啮合时，滑动器机构6将正常工作。
如图2所示，此盘驱动单元1优选实施例的读出单元4的支承板9有用作啮合元件的凸轮18。当支承板9由于读出单元4的执行器11的作用而旋转时，凸轮18也可以由于执行器11的作用而运动。
如图2和4所示，此盘驱动单元1优选实施例的齿轮13有用作啮合元件的凸起19。此凸起19的位置应该这样安置，使它只有当通过旋转支承板9而让执行器11使凸轮18移向齿轮13时，才能与读出单元4的凸轮18相啮合。这样一来，在读出单元4移到其起始位置时，凸轮18和凸起19不会干扰读出单元4的运动。
此盘驱动单元1优选实施例还包括控制单元(未示出)，它连至主轴电动机部件3，激光部件5，执行器11，和DC电动机14(通过一些电导线，未示出)。此控制单元适于对至少是上述电气元件供电并进行控制。
参照图2，此盘驱动单元1优选实施例的滑动器机构6按下面所述工作：
在盘上读和/或写数据后，控制单元在一个固定时段将不变的电压加到滑动器机构6的DC电动机14上。所加电压使齿轮13按箭头20所示方向旋转。当齿条12和齿轮13啮合时，装在滑动器8上的读出单元4平移向其起始位置。当到达起始位置时，由于齿条12相对于滑动器8和齿轮13的有限长度和位置，齿条12和齿轮13脱开。于是读出单元4的运动停下来，同时齿轮13可以在安装元件16上的空程段17的位置绕其轴线自由旋转。加到滑动器机构6的DC电动机14的电压的固定时段决定于将读出单元4从其最外面位置移至起始位置所需的时间。当读出单元4到达其起始位置而齿条12和齿轮13脱离时，若读出单元4还未从其最外面位置移动，则齿轮13任何剩下的旋转对滑动器机构6没有任何影响。
当固定时段已过，且需要新的读和/或写时序时，开始启动过程。为了让齿条12和齿轮13重新啮合需要这个启动过程，以使读出单元4的激光部件5能在盘上读和/或写数据。
在启动过程中，控制单元为读出单元4的执行器11供电，使得将读出单元4的凸轮18带到这样的位置，在那儿它能与齿轮13上的凸起19啮合。
在启动过程中，控制单元还使一系列电压脉冲加到滑动器机构6的DC电动机14上，使齿轮13沿箭头20相反的方向作步进转动。每个电压脉冲的持续时间使齿轮13每个电压脉冲转动半转左右。因此，当齿轮13转动时，齿轮13上的凸起19将与读出单元4的凸轮18相碰，结果读出单元4移出其起始位置。读出单元4的这个运动使得齿条12和齿轮13开始啮合。
在启动过程中，控制单元还使激光部件5开始聚焦。聚焦过程中，在盘上读和/或写数据过程中也进行聚焦，激光部件5被接通以检测盘的信息区。在每个加到滑动器机构6的DC电动机14上的电压脉冲之后，控制单元确定激光部件5是否检测到盘的信息区。当启动过程中激光部件5检测到盘的信息区时，齿条12和齿轮13必须正确啮合，同时启动过程终止。通常齿条12和齿轮13将在齿轮13的两或3个半转内开始啮合。为防止当盘驱动单元未装盘或激光部件5无法检测到盘上任何信息区时仍进行耗时的启动过程，施加电压脉冲的序列是有限的，优选限定为6个脉冲。
根据以上说明我们清楚，齿条12和齿轮13的啮合是由读出单元4的激光部件5检测的，所以读出单元4可以用作检测元件而不需要附加的元件。
从以上所述应当明白，读出单元4的运动最好是停止在其起始位置，由于齿条12相对于滑动器8和齿轮13的有限长度和位置，同时读出单元4是被读出单元4上的凸轮18和齿轮13上的凸起19及读出单元4的执行器11的动作而移离其起始位置，在所有这些过程中控制单元对齿轮13的转动和执行器11的动作供电并进行控制。这样一来，就不需要用限位开关来检测读出单元4的起始位置，从而节省盘驱动单元1的制造成本。
至于齿条12，带凸起19的齿轮13，和装在读出单元4上的凸轮18，其制作很简单，这些装置的制造成本比较低。
本发明不仅局限于上述附图所示的一些例子，它可以在几方面加以改变而不超出本发明的范围。
举例来说，应该理解，读出单元的啮合元件不限于凸轮，第二传动元件的啮合元件不限于装在其上的凸起。啮合元件可以是任何种类的配合元件，例如刷子一类的东西，只要读出单元能被第二传动元件的运动从其起始位置推开即可。
作为另一个例子，应该理解第一和第二传动元件不限于齿轮和齿条。可以采用任何一组传动元件，例如由轮或齿轮驱动的运动表面，它包含一些自由运动段并在操作上连至读出单元以使后者运动。
总之应指出，在本申请中，表述“包括”并不排斥其它的元件，同时“一个”不排斥多个。在下面的权利要求书中，单个处理器或单元可以完成几个元件的功能。权利要求书中的参考符号并不能认为是对其范围的限制。
Claims (13)
1.用于盘的盘驱动单元(1)，它包括安装在滑动器机构(6)的滑动器(8)上的读出单元(4)，此滑动器机构(6)适于使读出单元(4)沿盘在起始位置和读和/或写位置之间移动，该滑动器机构(6)包括被驱动的第一传动元件(12)，它在操作上与滑动器(8)相连以使滑动器(8)移动，和驱动的第二传动元件(13)，它仅在读出单元(4)处于读和/或写位置时与第一传动元件(12)啮合，其中读出单元(4)和第二传动元件(13)包含一些啮合元件(18，19)，它们适于至少在第二传动元件(13)不与第一传动元件(12)相啮合时开始啮合，以将读出单元(4)从起始位置移走，这个移动造成第一和第二传动元件(12，13)相啮合。
2.如权利要求1所述的盘驱动单元(1)，其中读出单元(4)的啮合元件(18)在操作上连至读出单元(4)的执行器(11)，且其中读出单元(4)的啮合元件(18)因读出单元(4)的执行器(11)的动作而适于与第二传动元件(13)的啮合元件(19)啮合。
3.如权利要求2所述的盘驱动单元(1)，其中读出单元的啮合元件是处在读出单元(4)的支承板(9)上的凸轮(18)，此支承板(9)在操作上与读出单元(4)的执行器(11)相连而且可在读出单元(4)的执行器(11)的作用下运动，最好是可绕转动销(10)旋转，以便将凸轮(18)移至能与第二传动元件(13)的啮合元件(19)相啮合的位置。
4.如上述权利要求的任一项所述的盘驱动单元(1)，其中第二传动元件(13)是齿轮(13)。
5.如上述权利要求的任一项所述的盘驱动单元(1)，其中第二传动元件(13)的啮合元件(19)是凸起(19)，它装在第二传动元件(13)上某个位置，以便能够与读出单元(4)的啮合元件(18)相啮合。
6.如权利要求4或5所述的盘驱动单元(1)，其中第一传动元件(12)是齿条(12)，它所处的位置使齿条(12)在读出单元(4)处于其读和/或写位置时与齿轮(13)相啮合，而当读出单元(4)处在其起始位置时齿条(12)与齿轮(13)脱离。
7.如权利要求3至6中任一项所述的盘驱动单元(1)，其中读出单元(4)和第二传动元件(13)的啮合元件(18，19)的啮合是由第二传动元件(13)的运动以及读出单元(4)的啮合元件(18)同时运动至能与第二传动元件(13)的啮合元件(19)相啮合的位置而造成的。
8.如上述权利要求的任一项所述的盘驱动单元(1)，包括编程序的控制单元，它使第二传动元件(13)的驱动包含步进式驱动运动的序列，当第一和第二传动元件(12，13)啮合时，或当达到预定数目的驱动运动时，此序列终止。
9.如上述权利要求的任一项所述的盘驱动单元(1)，其中第一和第二传动元件(12，13)的啮合是由检测元件检测的。
10.如权利要求9所述的盘驱动单元(1)，其中检测元件是由读出单元(4)形成的。
11.如权利要求10所述的盘驱动单元(1)，其中控制单元被编程，使当读出单元(4)经检测放置在盘驱动单元(1)内的盘表面检测第一和第二传动元件(12，13)相啮合时，终止第二传动元件(13)的驱动运动。
12.如上述权利要求的任一项所述的盘驱动单元(1)，其中第二传动元件(13)在操作上与用来驱动第二传动元件(13)的电动机(14)相连。
13.一种从光盘读信息和/或写信息到光盘上的设备，它装有如上述权利要求的任一项所述的盘驱动单元。
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