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Die
Erfindung betrifft eine Plattenlaufwerkseinheit für eine Platte.
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Plattenlaufwerkseinheiten
dieser Art sind in vielen Ausführungsformen
bekannt und umfassen im Allgemeinen eine Grundplatte, eine Spindelmotorbaugruppe,
eine Abtasteinheit zum Lesen und/oder Schreiben von Daten von der
bzw. auf die Platte sowie einen Schlittenmechanismus, der eingerichtet
ist, um die Abtasteinheit entlang der Oberfläche der Platte zwischen einer
Ausgangsposition und einer Lese- und/oder Schreibposition zu bewegen.
Im Allgemeinen wird der Schlitten durch eine Kraftübertragungsbaugruppe
bewegt, die eine Zahnstange umfasst, die betriebsfähig mit
dem Schlitten gekoppelt ist und im Eingriff mit einem Zahnrad steht,
das durch einen Gleichstrommotor angetrieben wird. Um die Ausgangsposition
der Abtasteinheit zu erkennen, umfassen Plattenlaufwerkseinheiten
dieser Art im Allgemeinen einen zusätzlichen Endschalter, der eingerichtet
ist, um den Gleichstrommotor zu stoppen, wenn die Ausgangsposition
erreicht ist. Jedoch hat die Verwendung eines Endschalters in einer
Plattenlaufwerkseinheit eine zusätzliche
Baugruppe und Materialkosten zur Folge, die im Allgemeinen die Kosten
für einen
Schalter, einige Widerstände
und Steckverbinder, einen E/A-Anschluss und zusätzlichen Platz auf der Leiterplatte
umfassen.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Plattenlaufwerkseinheit für eine Platte
zu schaffen, bei der der oben erwähnte zusätzliche Endschalter nicht benötigt wird.
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Um
dieses Ziel zu erreichen, umfasst die erfindungsgemäße Plattenlaufwerkseinheit
eine Abtasteinheit, die auf einem Schlitten eines Schlittenmechanismus
befestigt ist, wobei der Schlittenmechanismus eingerichtet ist,
um die Abtasteinheit entlang der Platte zwischen einer Ausgangsposition
und einer Lese- und/oder Schreibposition zu bewegen, wobei der Schlittenmechanismus
ein angetriebenes erstes Kraftübertragungselement
umfasst, das betriebsfähig
mit dem Schlitten verbunden ist, um den Schlitten zu bewegen, sowie
ein antreibendes zweites Kraftübertragungselement,
das nur im Eingriff mit dem ersten Kraftübertragungselement steht, wenn sich
die Abtasteinheit in der Lese- und/oder Schreibposition befindet,
und wobei die Abtasteinheit und das zweite Kraftübertragungs element Eingriffselemente
umfassen, die eingerichtet sind, um zumindest dann in Eingriff zu
kommen, wenn das zweite Kraftübertragungselement
nicht im Eingriff mit dem ersten Kraftübertragungselement steht, sodass
die Abtasteinheit aus der Ausgangsposition bewegt wird, wobei die
Bewegung bewirkt, dass das erste und zweite Kraftübertragungselement
in Eingriff gebracht werden.
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In
der Plattenlaufwerkseinheit gemäß der Erfindung
wird der Eingriff zwischen dem ersten und dem zweiten Kraftübertragungselement
gelöst,
wenn die Abtasteinheit ihre Ausgangsposition erreicht, wodurch die
Bewegung der Abtasteinheit gestoppt wird. Mit anderen Worten ist
die Kraftübertragungsbaugruppe
der Plattenlaufwerkseinheit eingerichtet, um die Bewegung des Schlittens
zu stoppen, wenn die Abtasteinheit ihre Ausgangsposition erreicht,
sodass ein Endschalter zum Erkennen der Ausgangsposition der Abtasteinheit
nicht mehr notwendig ist, was kostengünstig ist. Um das erste und
das zweite Kraftübertragungselement
wieder in Eingriff zu bringen, schafft die Erfindung Eingriffselemente
am zweiten Kraftübertragungselement
und an der Abtasteinheit.
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Die
in Anspruch 2 definierten Merkmale haben den Vorteil, dass die Eingriffselemente
der Abtasteinheit und des zweiten Kraftübertragungselements die Bewegung
der Abtasteinheit nicht stören, wenn
diese zu ihrer Ausgangsposition bewegt wird.
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Das
in Anspruch 3 definierte Merkmal hat den Vorteil, dass ein Nocken
ein sehr einfaches und kostengünstiges
Mittel zum Auslösen
des Eingriffs der Eingriffselemente der Abtasteinheit und des zweiten
Kraftübertragungselements
ist. Da bei Plattenlaufwerkseinheiten im Allgemeinen eine mit dem
Aktuator der Abtasteinheit gekoppelte bewegliche Lagerplatte verwendet
wird, ist die Hinzufügung
des Nockens die einzige Änderung,
die an der Lagerplatte vorgenommen werden muss, um die Plattenlaufwerkseinheit
gemäß der Erfindung
zu erhalten, was kostengünstig
ist.
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Die
in den Ansprüchen
4 bis 6 definierten Merkmale haben den Vorteil, dass eine Zahnstange und
ein Zahnrad mit einem Vorsprung leicht herzustellen sind.
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Die
in den Ansprüchen
7 und 8 definierten Merkmale haben den Vorteil, dass die Bewegung
der Abtasteinheit aus ihrer Ausgangsposition durch eine Steuereinheit
gesteuert wird, die bereits in der Plattenlaufwerkseinheit vorhanden
ist.
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Die
in den Ansprüchen
9 bis 11 definierten Merkmale haben den Vorteil, dass der Eingriff
des ersten und des zweiten Kraftübertragungselements durch
die Erkennung der Oberfläche
der Platte erkannt wird, sodass keine zusätzlichen Erkennungselemen te
zum Erkennen des Eingriffs der Kraftübertragungselemente notwendig
sind, was kostengünstig ist.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
eine Einrichtung zum Lesen und/oder Schreiben von Informationen,
wie z. B. Daten, von einer/auf eine optische Platte. Die Einrichtung
gemäß der Erfindung
ist mit der Plattenlaufwerkseinheit gemäß der Erfindung versehen.
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Diese
und weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden anhand der
nachfolgenden Beschreibung und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erläutert
und verständlich.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform
der Plattenlaufwerkseinheit gemäß der Erfindung;
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2 eine
perspektivische Unteransicht der Plattenlaufwerkseinheit aus 1;
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3 eine
perspektivische Ansicht des ersten Kraftübertragungselements der in 2 gezeigten
Plattenlaufwerkseinheit in einem größeren Maßstab und
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4 eine
perspektivische Ansicht des zweiten Kraftübertragungselements der in 2 gezeigten
Plattenlaufwerkseinheit in einem größeren Maßstab.
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Die
Zeichnungen zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Plattenlaufwerkseinheit
gemäß der Erfindung.
Die Plattenlaufwerkseinheit 1 kann in einer Einrichtung
zum Lesen und/oder Schreiben von Daten von einer/auf eine Platte,
wie z. B. einem Compact-Disc-Player, verwendet werden, der zum Lesen und/oder
Beschreiben von Compact Discs für
Audio/Video mit Hilfe eines optischen oder magnetischen Lese- und/oder
Schreibelements eingerichtet ist.
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Unter
Bezug auf die 1 und 2 umfasst
die bevorzugte Ausführungsform
der Plattenlaufwerkseinheit eine Grundplatte 2 und eine
Spindelmotorbaugruppe 3 auf der Grundplatte, die eingerichtet
ist, um eine Platte zu halten und zu drehen, wenn die Platte auf
der Spindelmotorbaugruppe 3 positioniert ist. Um Daten
von der Platte zu lesen und/oder auf diese zu schreiben, ist eine
Abtasteinheit 4 vorgesehen, die eine Laserbaugruppe 5 umfasst.
Im Betrieb wird die Platte gedreht und die Laserbaugruppe 5 wird
entlang der Platte in einer in Bezug auf die Platte radialen Richtung
verschoben. Das Fokussieren der Laserbaugruppe 5 in einer
in Bezug auf die Platte senkrechten Richtung wird durch einen (nicht
gezeigten) Brennpunktaktuatormechanismus in der Laserbaugruppe durchgeführt. Die
Bewegung der Laserbaugruppe in radialer Richtung entlang und in
Bezug auf die Platte wird durch einen Schlittenmechanismus 6,
der die Abtasteinheit in Bezug auf die Platte grob positioniert,
und durch einen Positioniermechanismus 7 der Abtasteinheit 4 durchgeführt, der die
Feinpositionierung der Laserbaugruppe 5 durchführt.
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Unter
Bezug auf 2 umfasst der Schlittenmechanismus 6 der
bevorzugten Ausführungsform der
Plattenlaufwerkseinheit 1 einen Schlitten 8 und die
Abtasteinheit 4 ist auf dem Schlitten 8 befestigt. Der
Positioniermechanismus 7 der Abtasteinheit 4 umfasst
eine Lagerplatte 9, die mit Hilfe eines Schwenkzapfens 10 schwenkbar
am Schlitten 8 befestigt ist. Der Positioniermechanismus 7 umfasst
ferner einen Aktuator 11, der betriebsfähig mit der Lagerplatte 9 und
dem Schlitten 8 verbunden ist. Der Aktuator 11 ist
eingerichtet, um die Lagerplatte 9 in Bezug auf den Schlitten 8 um
den Schwenkzapfen 10 zu drehen. Die Laserbaugruppe 5 ist
an der Lagerplatte 9 in einem Abstand vom Schwenkzapfen 10 so befestigt,
dass die Laserbaugruppe 5 aufgrund der Drehung der Lagerplatte 9 geringfügig entlang
der Platte bewegt wird.
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Der
Schlittenmechanismus 6 der bevorzugten Ausführungsform
der Plattenlaufwerkseinheit 1 ist eingerichtet, um die
Abtasteinheit 4 in eine Ausgangsposition zu bewegen, die
sich nahe der in den 1 und 2 gezeigten
Spindelmotorbaugruppe 3 befindet, und in eine Betriebsposition,
in der die Laserbaugruppe 5 der Abtasteinheit 4 aktiviert
ist, um die Daten von der Platte zu lesen und/oder auf diese zu
schreiben. Die Ausgangsposition der Abtasteinheit 4 ist
der Ausgangspunkt, von dem aus eine Lese- und/oder Schreibsequenz
auf der Platte ausgelöst wird.
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Unter
Bezug auf 2 umfasst der Schlittenmechanismus 6 ein
erstes und ein zweites Kraftübertragungselement,
wobei das erste Kraftübertragungselement
eine am Schlitten 8 befestigte Zahnstange 12 und
das zweite Kraftübertragungselement ein
Zahnrad 13 ist, das auf der Grundplatte 2 drehbar befestigt
ist. Die Zahnstange 12 ist eingerichtet, um mit dem Zahnrad 13 in
Eingriff zu kommen. Greifen das Zahnrad 13 und die Zahnstange 12 ineinander, führt die
Drehung des Zahnrads 13 zu einer Verlagerung des Schlittens 8.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die bevorzugte Ausführungsform
der Plattenlaufwerkseinheit 1 einen Gleichstrommotor 14,
der eingerichtet ist, um das Zahnrad 13 mit Hilfe einer
Reihe von Zahnrädern 15 zu
drehen.
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Die
Zahnstange 12 der bevorzugten Ausführungsform der Plattenlaufwerkseinheit 1 ist
in 3 detaillierter gezeigt. Wie dargestellt, ist
die Zahnstange 12 auf einem Befestigungselement 16 ausgebildet,
um am Schlitten 8 befestigt zu werden. Das Befestigungselement 16 umfasst
ferner einen Freilaufabschnitt 17, der an einem Ende des
Befestigungselements 16 vorgesehen ist. Die Zahnstange 12 ist
am Befestigungselement 16 so positioniert, dass das Zahnrad 13 im
Eingriff mit der Zahnstange 12 steht, wenn sich die Abtasteinheit
in ihrer Lese- und/oder Schreibposition befindet, und dass das Zahnrad 13 im
Freilaufabschnitt 17 positioniert ist, wenn sich die Abtasteinheit 4 in
ihrer Ausgangsposition befindet. Zur ordnungsgemäßen Funktion des Schlittenmechanismus 6 ist
der Freilaufabschnitt 17 nicht grundsätzlich erforderlich und der
Teil, der den Freilaufabschnitt enthält, kann daher weggelassen
werden, sodass die Zahnstange noch kürzer ist. Der Schlittenmechanismus 6 funktioniert
ordnungsgemäß, wenn das
Zahnrad 13 und die Zahnstange 12 nicht in Eingriff
sind und sich die Abtasteinheit 4 in ihrer Ausgangsposition
befindet, aufgrund der begrenzten Länge und der Position der Zahnstange 12 in
Bezug auf den Schlitten 8 und das Zahnrad 13.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst die Lagerplatte 9 der
Abtasteinheit 4 der bevorzugten Ausführungsform der Plattenlaufwerkseinheit 1 einen
Nocken 18 als Eingriffselement. Da die Lagerplatte 9 aufgrund
der Aktion des Aktuators 11 der Abtasteinheit 4 drehbar
ist, ist der Nocken 18 ebenfalls aufgrund der Aktion des
Aktuators 11 beweglich.
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Wie
in den 2 und 4 gezeigt, ist das Zahnrad 13 der
bevorzugten Ausführungsform
der Plattenlaufwerkseinheit 1 mit einem Vorsprung 19 als Eingriffselement
versehen. Der Vorsprung 19 ist so positioniert, dass er
nur in Eingriff mit dem Nocken 18 der Abtasteinheit 4 kommen
kann, wenn der Aktuator 11 den Nocken 18 durch
Drehen der Lagerplatte 9 zum Zahnrad 13 bewegt
hat. Demzufolge stören
der Nocken 18 und der Vorsprung 19 die Bewegungen der
Abtasteinheit 4 nicht, wenn die Abtasteinheit 4 zu ihrer
Ausgangsposition bewegt wird.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der Plattenlaufwerkseinheit 1 umfasst ferner eine (nicht
gezeigte) Steuereinheit, die (mit Hilfe nicht gezeigter elektrischer
Leiter) mit der Spindelmotorbaugruppe 3, der Laserbaugruppe 5,
dem Aktuator 11 und dem Gleichstrommotor 14 verbunden
ist. Die Steuereinheit ist eingerichtet, um zumindest die oben erwähnten elektrischen
Elemente anzutreiben und zu steuern.
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Unter
Bezug auf 2 funktioniert der Schlittenmechanismus 6 der
bevorzugten Ausführungsform
der Plattenlaufwerkseinheit wie folgt:
Nach dem Lesen und/oder
Schreiben der Daten von der bzw. auf die Platte legt die Steuereinheit
während einer
festen Zeitdauer eine konstante Spannung an den Gleichstrommotor 14 des
Schlittenmechanismus 6 an. Die Spannung ist so vorgesehen,
dass das Zahnrad 13 in der durch den Pfeil 20 angezeigten Richtung
gedreht wird. Da die Zahnstange 12 und das Zahnrad 13 im
Eingriff stehen, wird die auf dem Schlitten 8 befestigte
Abtasteinheit 4 in Richtung ihrer Ausgangsposition verschoben.
Wenn die Ausgangsposition erreicht ist, wird der Eingriff der Zahnstange 12 und
des Zahnrads 13 aufgrund der begrenzten Länge und
der Position der Zahnstange 12 in Bezug auf den Schlitten 8 und
das Zahnrad 13 gelöst,
wodurch die Bewegung der Abtasteinheit 4 gestoppt wird
und sich das Zahnrad 13 an der Position des Freilaufabschnitts 17 am
Befestigungselement 16 frei um seine Achse drehen kann.
Die feste Zeitdauer der an den Gleichstrommotor 14 des
Schlittenmechanismus 6 angelegten Spannung beruht auf der
Zeit, die zum Bewegen der Abtasteinheit 4 von ihrer äußersten
Position zu ihrer Ausgangsposition benötigt wird. Da die Zahnstange 12 und
das Zahnrad 13 nicht im Eingriff stehen, wenn die Abtasteinheit 4 ihre
Ausgangsposition erreicht, haben restliche Umdrehungen des Zahnrads 13,
wenn die Abtasteinheit 4 nicht aus ihrer äußersten
Position bewegt wurde, keine Auswirkung auf den Schlittenmechanismus 6.
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Eine
Startprozedur wird ausgelöst,
wenn die feste Zeitdauer abgelaufen ist und eine neue Lese- und/oder
Schreibsequenz gewünscht
wird. Diese Startprozedur ist notwendig, um die Zahnstange 12 und
das Zahnrad 13 wieder in Eingriff zu bringen, damit die
Laserbaugruppe 5 der Abtasteinheit 4 die Daten
von der Platte lesen und/oder auf diese schreiben kann.
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Bei
der Startprozedur treibt die Steuereinheit den Aktuator 11 der
Abtasteinheit 4 an, sodass der Nocken 18 der Abtasteinheit 4 in
eine Position gebracht wird, in der er in Eingriff mit dem Vorsprung 19 am
Zahnrad 13 kommen kann.
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Bei
der Startprozedur bewirkt die Steuereinheit außerdem, dass eine Serie von
Spannungsimpulsen an den Gleichstrommotor 14 des Schlittenmechanismus 6 angelegt
wird, sodass sich das Zahnrad 13 schrittweise in einer
dem Pfeil 20 entgegengesetzten Richtung dreht. Die Dauer
eines jeden Spannungsimpulses ist so bemessen, dass das Zahnrad 13 etwa
eine halbe Umdrehung pro Spannungsimpuls ausführt. Dadurch stößt, wenn
das Zahnrad 13 gedreht wird, der Vorsprung 19 am
Zahnrad 13 an den Nocken 18 der Abtasteinheit 4,
wodurch die Abtasteinheit 4 aus ihrer Ausgangsposition
bewegt wird. Diese Bewegung der Abtasteinheit 4 bewirkt,
dass die Zahnstange 12 und das Zahnrad 13 in Eingriff kommen.
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Während der
Startprozedur startet die Steuereinheit auch das Fokussieren der
Laserbaugruppe 5. Während
des Fokussierens, das auch während des
Lesens und/oder Schreibens von Daten von der bzw. auf die Platte
durchgeführt
wird, wird die Laserbaugruppe 5 eingeschaltet, um den Informationsbereich
der Platte zu erkennen. Nach jedem Spannungsimpuls, der an den Gleichstrommotor 14 des Schlittenmechanismus 6 angelegt
wird, bestimmt die Steuereinheit, ob die Laserbaugruppe 5 den
Informationsbereich der Platte erkannt hat. Wenn der Informationsbereich
der Platte von der Laserbaugruppe 5 während der Startprozedur erkannt
wurde, müssen die
Zahnstange 12 und das Zahnrad 13 ordnungsgemäß in Eingriff
gebracht werden und die Startprozedur wird gestoppt. Im Allgemeinen
kommen die Zahnstange 12 und das Zahnrad 13 innerhalb
von zwei oder drei halben Umdrehungen des Zahnrads 13 in Eingriff.
Um eine zeitraubende Startprozedur zu verhindern, wenn keine Platte
in der Plattenlaufwerkseinheit eingelegt ist oder wenn die Laserbaugruppe 5 keinen
Informationsbereich auf der Platte erkennen kann, ist die Sequenz
angelegter Spannungsimpulse begrenzt, vorzugsweise auf sechs Impulse.
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Wie
aus der obigen Beschreibung klar hervorgeht, wird der Eingriff der
Zahnstange 12 und des Zahnrads 13 durch die Laserbaugruppe 5 der
Abtasteinheit 4 erkannt, sodass die Abtasteinheit 4 als Erkennungselement
fungieren kann, ohne dass eine zusätzliche Komponente benötigt wird.
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Es
versteht sich aus der obigen Beschreibung, dass die Bewegung der
Abtasteinheit 4 aufgrund der begrenzten Länge und
der Position der Zahnstange 12 in Bezug auf den Schlitten 8 und
das Zahnrad 13 vorteilhaft an ihrer Ausgangsposition gestoppt
wird, und dass die Abtasteinheit 4 durch den Nocken 18 an
der Abtasteinheit 4 und den Vorsprung 19 am Zahnrad 13 und
durch die Aktion des Aktuators 11 der Abtasteinheit 4 aus
ihrer Ausgangsposition bewegt wird, wobei die Steuereinheit während all dieser
Vorgänge
die Drehung des Zahnrads 13 und die Aktion des Aktuators 11 antreibt
und steuert. Demzufolge ist ein Endschalter zur Erkennung der Ausgangsposition
der Abtasteinheit 4 nicht erforderlich, was zu einer Einsparung
bei den Herstellungskosten der Plattenlaufwerkseinheit 1 führt.
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Da
die Zahnstange 12, das mit dem Vorsprung 19 versehene
Zahnrad 13 und der Nocken 18, die an der Abtasteinheit 4 vorgesehen
sind, sehr einfach hergestellt werden können, sind die Herstellungskosten
dieser Mittel relativ niedrig.
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Die
Erfindung ist nicht auf die obigen, in der Zeichnung gezeigten Beispiele
beschränkt,
die auf mehrere Arten variiert werden können, ohne vom Anwendungsbereich
der Erfindung abzuweichen.
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Beispielsweise
versteht es sich, dass das Eingriffselement der Abtasteinheit nicht
auf einen Nocken beschränkt
ist und dass das Eingriffselement des zweiten Kraftübertragungselements
nicht auf einen am zweiten Kraftübertragungselement
vorgesehenen Vorsprung beschränkt
ist. Die Eingriffselemente können
jede beliebige Art zusammenwirkender Elemente sein, wie z. B. Bürsten oder Ähnliches,
solange die Abtasteinheit durch die Bewegung des zweiten Kraftübertragungselements
aus ihrer Ausgangsposition geschoben wird.
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Als
weiteres Beispiel versteht es sich, dass das erste und das zweite
Kraftübertragungselement nicht
auf ein Zahnrad und eine Zahnstange beschränkt sind. Jede beliebige Gruppe
von Kraftübertragungselementen
kann vorgesehen sein, wie z. B. eine von einem Rad oder von Zahnrädern angetriebene
Lauffläche,
die freilaufende Abschnitte umfasst und die betriebsfähig mit
der Abtasteinheit verbunden ist, um die Abtasteinheit zu bewegen.
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Allgemein
ist anzumerken, dass in dieser Anmeldung der Ausdruck „umfasst/umfassen" andere Elemente
nicht ausschließt
und der Ausdruck "ein/eine" eine Vielzahl nicht
ausschließt.
Ein einzelner Prozessor oder eine einzelne Einheit können die
Funktion mehrerer Elemente in den beigefügten Ansprüchen erfüllen. Bezugszeichen in den
Ansprüchen sind
nicht als Beschränkung
des Schutzumfangs der Ansprüche
zu verstehen.