DE602004011369T2

DE602004011369T2 - Laufwerk für einen scheibenförmigen optischen datenträger

Info

Publication number: DE602004011369T2
Application number: DE602004011369T
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Eberdorfer
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2004-08-24
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2024-08-25
Also published as: US20060221801A1; ATE384326T1; EP1661127A1; DE602004011369D1; JP2007503668A; CN1842849A; WO2005020218A1; EP1661127B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufwerk für einen scheibenförmigen optischen Datenträger mit einer Hauptplatine, auf der elektronische Komponenten zum Steuern von Laufwerkfunktionen angeordnet sind, und einem Datenträger-Antriebsmotor, um den Datenträger rotierend anzutreiben, sowie einer optischen Abtasteinheit zum Abtasten des Datenträgers.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Consumer-Electronic-Gerät (CE-Gerät) mit einem Laufwerk gemäß der im ersten Absatz dargestellten Art.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Tragen, Führen und Verlagern einer optischen Abtasteinheit in einem Laufwerk für einen scheibenförmigen optischen Datenträger, wobei das Laufwerk eine Hauptplatine, auf der elektronische Komponenten zum Steuern von Laufwerkfunktionen angeordnet sind, und einen Datenträger-Antriebsmotor zum rotierenden Antreiben des Datenträgers sowie die optische Abtasteinheit zum Abtasten des Datenträgers umfasst.
Herkömmliche Laufwerke für einen scheibenförmigen optischen Datenträger wie etwa CD, CD-ROM oder DVD enthalten einen Rahmen und eine Antriebseinrichtung und eine Abtasteinrichtung für den Datenträger und mindestens eine Hauptplatine, auf der sich elektronische Elemente und elektronische Komponenten zum Steuern des Laufwerks befinden. Diese Hauptplatine wird häufig auch als Leiterplatte und Trägerplatte oder Halteplatte bezeichnet. Die Abtasteinrichtung für den scheibenförmigen Datenträger umfasst eine optische Abtasteinheit, die in technischen Kreisen häufig auch als „Optical Pick-up Unit" (OPU) bezeichnet wird und ein optisches System zum Abtasten des Datenträgers enthält. Die optische Abtasteinrichtung wird beweglich auf einem Schlitten getragen, der beweglich am Rahmen gehalten wird. Der Rahmen dient außerdem zum Anbringen verschiedener elektromechanischer Komponenten zum Antreiben und Verlagern des Schlittens. Außerdem ist ein Datenträger-Antriebsmotor der Antriebseinrichtung zum rotierenden Antreiben des scheibenförmigen Datenträgers am Rahmen angeordnet. Die optische Abtasteinheit trägt alle erforderlichen Komponenten zum Abtasten des optischen Datenträgers wie etwa eine Quelle für Laserstrahlenbündel, verschiedene Spiegel und Linsen, einen Fotodetektor, Aktuatoren zum Fokussieren des Laserstrahlenbündels auf die Datenspur des Datenträgers und zum Nachführen des Laserstrahlenbündels längs der Datenspur. Gewöhnlich sind in der optischen Abtasteinrichtung auch eine Antriebsschaltung für den Laser und ein Signalprozessor für den Fotodetektor untergebracht. Diese elektrischen Komponenten sind im Allgemeinen auf einer ebenen Folie angeordnet, die als eine flexible gedruckte Leiterplatte dient und gleichzeitig eine flexible Verbindung mit der Steuerelektronik erzeugt, die außerhalb der optischen Abtasteinrichtung angeordnet ist. Die gesamte Anordnung aus Rahmen und Abtasteinrichtung wird von technischen Spezialisten als CD/DVD-Mechanismus bezeichnet, für welchen – wie auch in der vorliegenden Beschreibung – die Abkürzung CDM/DVDM verwendet wird. Der CDM/DVDM bildet gemeinsam mit einer Schublade, die als Transportmittel vorgesehen ist, welches zum Halten eines Datenträgers und zum Transportieren des Datenträgers in das Laufwerk hinein und aus dem Laufwerk heraus vorgesehen ist, und dem Mechanismus, der zum Antreiben der Schublade vorgesehen ist, und einer Hauptplatine (Mainboard) das oben erwähnte Laufwerk, das auch als „Basismaschine" bezeichnet wird. Auf der Hauptplatine befinden sich eine Steuereinheit für die grundlegenden Steuerfunktionen der „Basismaschine", einige Antriebsschaltungen für Servomotoren und Aktuatoren, ein DVD/CD-Decodierer und eine Fehlerkorrektur-Logikschaltung und im Falle eines Laufwerks, das zum Schreiben auf den Datenträger geeignet ist, in Abhängigkeit vom Typ des beschreibbaren Datenträgers Schaltungen zum Codieren eines ankommenden Datenstroms in ein zum Schreiben geeignetes Datensignal.
Ein Laufwerk dieser Art ist aus dem Dokument US 2001/0030926 A1 bekannt, das den Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche wiedergibt. Ein Nachteil des bekannten Laufwerks besteht darin, dass es wegen der vielen Einzelteile schwierig ist, eine Einrichtung mit einer geringen Gesamthöhe zu konstruieren. Die große Anzahl von Einzelteilen ist außerdem während der Herstellung problematisch, da neben den eigentlichen Montageschritten außerdem zahlreiche Einstellungsschritte ausgeführt werden müssen, um die einzelnen Teile aufeinander auszurichten. Die Verdrahtung der verschiedenen Module untereinander verursacht des Weiteren Probleme sowohl in Bezug auf den benötigten Raum als auch in Bezug auf die elektrische Zuverlässigkeit der Verdrahtung, da mehrere der Module, die miteinander verdrahtet werden, während des Betriebs relativ zueinander bewegt werden.
Ähnliche Plattenlaufwerke sind aus den Dokumenten US 2001/030931 A1 und US 6151284 A bekannt.
Es sei erwähnt, dass die Konstruktion eines DVD/CD-Players/Recorders als eine selbstständige Einheit zusätzlich zu der „Basismaschine" weitere Komponenten erfordert wie etwa eine Stromversorgungseinheit, eine Eingabe/Ausgabeplatine (E/A-Platine) mit Audio-Digital-Analog-Umsetzern und ein Tuner für eine Aufzeichnungsfunktion. Des Weiteren ist ein sogenanntes „Backend" oder eine digitale Hauptplatine (Platine) erforderlich, die die Schaltungen zum Codieren und Decodieren des gesamten digitalen Datenstroms enthält. Schließlich ist auch eine Frontplatte vorzusehen, die die Steuereinrichtungen und Anzeigen trägt. Es ist verständlich, dass die erhöhte Anzahl von Modulen das Problem des erforderlichen Raums und der teuren Montage und Verdrahtung verstärkt.
Die Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, ein Laufwerk für einen scheibenförmigen optischen Datenträger gemäß der eingangs im ersten Absatz dargestellten Art, ein Consumer-Electronic-Gerät (CE-Gerät) gemäß der im zweiten Absatz dargestellten Art und ein Verfahren zum Tragen, Führen und Verlagern einer optischen Abtasteinheit in einem Laufwerk für einen scheibenförmigen optischen Datenträger gemäß der im dritten Absatz dargestellten Art zu erzeugen, bei denen die oben erwähnten Nachteile vermieden werden.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, werden in einem erfindungsgemäßen Laufwerk Merkmale gemäß der Erfindung geschaffen, sodass ein erfindungsgemäßes Laufwerk in der folgenden Weise wie folgt charakterisiert werden kann:
Laufwerk für einen scheibenförmigen optischen Datenträger mit einer Hauptplatine, auf der elektronische Hauptplatinenkomponenten zum Steuern von Laufwerkfunktionen angeordnet sind, und mit einem Datenträger-Antriebsmotor, um den Datenträger rotierend anzutreiben, und mit einer optischen Abtasteinheit zum Abtasten des Datenträgers, wobei die Hauptplatine zum Tragen der optischen Abtasteinheit vorgesehen ist und wobei die optische Abtasteinheit einstellbar auf der Hauptplatine gehalten wird.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, ist ein erfindungsgemäßes Laufwerk in einem Consumer-Electronic-Gerät dieser Art vorgesehen.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, werden in einem erfindungsgemäßen Verfahren Merkmale gemäß der Erfindung geschaffen, sodass ein erfindungsgemäßes Verfahren wie folgt charakterisiert werden kann:
Verfahren zum Tragen, Führen und Verlagern einer optischen Abtasteinheit in einem Laufwerk für einen scheibenförmigen optischen Datenträger in ein Laufwerk für den optischen Datenträger, wobei das Laufwerk eine Hauptplatine, auf der elektronische Hauptplatinenkomponenten zum Steuern von Laufwerkfunktionen angeordnet sind, und einen Datenträger-Antriebsmotor zum rotierenden Antreiben des Datenträgers sowie die optische Abtasteinheit zum Abtasten des Datenträgers umfasst, wobei bei dem Verfahren die optische Abtasteinheit von der Hauptplatine getragen wird und die optische Abtasteinheit auf der Hauptplatine eingestellt und bei der Einstellungsbewegung durch die Hauptplatine geführt wird.
Als Folge der Merkmale gemäß der Erfindung ist die Anzahl von Komponenten in Bezug auf herkömmliche Geräte verringert. Insbesondere ist die Anzahl von benötigten Verbindungsmitteln verringert, was zur Gewichtverminderung und einer höheren Betriebssicherheit beiträgt. Des Weiteren sind weniger mechanische Teile erforderlich als in Geräten nach dem Stand der Technik und die Montage des gesamten Laufwerks kann unter Verwendung von Robotern automatisiert werden. Schließlich ist es als Folge der Merkmale gemäß der Erfindung möglich, eine geringere Gesamthöhe des Laufwerks als bei bekannten Laufwerken zu erreichen.
Gemäß den Maßnahmen in den Ansprüchen 2 und 14 wird der Vorteil erreicht, dass die erforderliche Anzahl von Komponenten minimiert wird und verhältnismäßig wenige Einstellungsschritte ausgeführt werden müssen. Die Bildung der Aussparung oder Öffnung kann auf der Herstellungsstufe der Hauptplatine automatisiert und mit einem hohen Genauigkeitsgrad ausgeführt werden.
Gemäß den Maßnahmen der Ansprüche 3 und 15 wird der Vorteil erreicht, dass die Kanten der Hauptplatine nicht abgenutzt werden und ein konstanter geringer Gleitwiderstand vorhanden ist.
Gemäß den Maßnahmen von Anspruch 4 wird der Vorteil erreicht, dass der Kantenschutz verhältnismäßig einfach herzustellen ist und mit der Hauptplatine auf verhältnismäßig unkomplizierte Weise verbunden werden kann.
Gemäß den Maßnahmen der Ansprüche 5 und 16 wird der Vorteil erreicht, dass die optische Abtasteinheit mit einer verhältnismäßig großen Genauigkeit geführt werden kann.
Gemäß den Maßnahmen von Anspruch 6 wird der Vorteil erreicht, dass die Lagerung oder die Position der optischen Abtasteinheit einstellbar ist.
Gemäß den Maßnahmen von Anspruch 7 wird der Vorteil erreicht, dass eine verhältnismäßig hohe Betriebssicherheit in Bezug auf flexible elektrische Verbindungen erreicht wird.
Gemäß den Maßnahmen der Ansprüche 8 und 17 wird der Vorteil erreicht, dass eine verhältnismäßig kompakte und außerdem robuste Konstruktion der Abtasteinheit erreicht wird.
Gemäß den Maßnahmen der Ansprüche 9 und 18 wird der Vorteil erreicht, dass die auf diese Weise erzeugte elektrische Verbindung zwischen der optischen Abtasteinheit und der Hauptplatine für eine elektrische Versorgung der optischen Abtasteinheit verwendet werden kann. Die gute elektrische Verbindung zwischen der optischen Abtasteinheit und der Hauptplatine kann außerdem einer besseren Erdung der optischen Abtasteinheit an einer Erdungsfläche der Hauptplatine dienen und dadurch helfen, EMC-, EMI- und ESD-Probleme zu verringern. Die gute thermische Verbindung zwischen der optischen Abtasteinheit und der Hauptplatine dient außerdem zum Ableiten von Wärme von der optischen Abtasteinheit zur Hauptplatine, indem z. B. eine Erdungsfläche, die einen großen Bereich überdeckt, an der Oberseite und/oder an der Unterseite der Hauptplatine vorgesehen wird, sodass die Hauptplatine als eine Wärmesenke für die optische Abtasteinheit wirkt.
Gemäß den Maßnahmen der Ansprüche 10 und 19 wird der Vorteil einer einfacheren Herstellung des Laufwerks und einer weiteren Verringerung der Anzahl von Komponenten erreicht.
Gemäß den Maßnahmen der Ansprüche 11 und 20 wird der Vorteil erreicht, dass im Vergleich mit herkömmlichen Geräten ein Motor eingespart werden kann, was eine verhältnismäßig große Einsparung bei den Materialkosten darstellt.
Es ist zu erwähnen, dass auch im Fall eines CE-Geräts gemäß Anspruch 12 die Maßnahmen, die in Verbindung mit dem Laufwerk dargelegt wurden, gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11 vorgesehen sind und demzufolge die Vorteile, die beim Laufwerk dargelegt wurden, für ein derartiges CE-Gerät ebenfalls von Nutzen sind.
Diese sowie weitere Aspekte der Erfindung werden aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen deutlich und unter Bezugnahme auf diese erläutert.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf drei Ausführungsformen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, beschrieben, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Es zeigen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Laufwerks gemäß der Erfindung, wobei ein scheibenförmiger optischer Datenträger in das Laufwerk gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung hinein transportiert wird.
2 in ähnlicher Weise wie 1 das Laufwerk gemäß 1, wobei ein scheibenförmiger optischer Datenträger aus dem Laufwerk heraus transportiert wird.
3 in ähnlicher Weise wie 1 Einzelheiten des Laufwerks, die für die Erfindung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung relevant sind.
4 in ähnlicher Weise wie 4 Einzelheiten des Laufwerks, die für die Erfindung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung relevant sind.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Laufwerk 20A für einen scheibenförmigen optischen Datenträger 10, wobei das Laufwerk 20A in der vorliegenden Ausführungsform in einen CD/DVD-Player/Recorder 20 eingebaut ist. Der CD/DVD-Player/Recorder 20 enthält Hauptplatinen für elektronische und elektrische Elemente und Komponenten, wobei die Hauptplatinen im Folgenden als Platinen bezeichnet werden. Eine E/A-Platine 1 ist vorgesehen, auf der Folgendes vorhanden ist (nicht im Detail gezeigt): Eingangs-/Ausgangsanschlüsse, Audio-Digital-Analog-Umsetzer und ein Tuner für eine Aufzeichnungsfunktion. Die E/A-Platine 1 ist in einem Gehäuse 4 befestigt. Die E/A-Platine 1 steht über ein Flachkabel 2 mit einem Mainboard 14 in Verbindung, das sowohl die Schaltungen herkömmlicher „Backend"-Platinen, d. h. Schaltungen für das Codieren und Decodieren des gesamten digitalen Datenstroms, als auch die elektronischen Module der „Basismaschine", wie etwa eine Steuereinheit für die grundlegenden Steuerfunktionen der „Basismaschine", Treiberschaltungen für Servomotoren und Aktuatoren, einen DVD/CD-Decodierer und eine Fehlerkorrektur-Logikschaltung sowie für die Aufzeichnungsfunktion Schaltungen zum Codieren eines ankommenden Datenstroms in ein geeignetes Schreibsignal zum Schreiben auf den Datenträger 10 umfasst. Mit Hilfe des Mainboards 14 werden Transportmittel erreicht, die zum Halten des Datenträgers 10 und zum Transportieren des Datenträgers 10 in das Laufwerk 20A hinein und für seinen Transport aus dem Datenträger 20A heraus entworfen wurden. Demzufolge wird die in herkömmlichen Geräten bekannte Funktion einer Schublade zum Tragen oder Halten des Datenträgers 10 und zum Transportieren des Daten trägers 10 mit Hilfe des Mainboards 14 ausgeführt. Für diesen Zweck besitzt das Mainboard 14 eine Gleitunterstützung im Gehäuse 4, sodass es aus dem Gehäuse 4 heraus und wieder in das Gehäuse 4 hinein bewegt werden kann. Die Gleitunterstützung zum Führen des Mainboards 14 bei seiner translatorischen Bewegung zum Einführen oder Auswerfen des optischen Datenträgers 10 wird durch Gleitlagerblöcke 17, die mit einer Längskante 14a des Mainboards in Eingriff gelangen oder diese umgeben, und eine Führungsschiene 7, in der die gegenüberliegende Längskante 14b des Mainboards 14 geführt wird, bereitgestellt. Die Führungsschiene 7 umfasst eine feststehende Zahnstange 7a, die mit einem Ritzel in Eingriff gelangt, das an der Antriebswelle eines Platten-Antriebsmotors 8 angebracht ist. Es sollte erwähnt werden, dass es an diesem Punkt außerdem möglich ist, anstelle der Gleitlagerblöcke 17 Rollen oder Räder als Unterstützungsmittel vorzusehen, zwischen denen die Hauptplatine 14 oder das Mainboard 14 geführt wird. Lager mit einer magnetischen Wirkung sind ebenfalls vorstellbar.
Der Platten-Antriebsmotor 8 ist an dem Mainboard 14 direkt befestigt und an dessen Verbindungsanschlüsse angelötet, sodass keine getrennten Verbindungsleitungen für den Platten-Antriebsmotor 8 erforderlich sind. Wenn der Platten-Antriebsmotor 8 arbeitet, gleitet das Mainboard 14 in Abhängigkeit von seiner Drehrichtung aus dem Gehäuse 4 heraus oder wieder in das Gehäuse 4 zurück. Als eine Alternative zu einem Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus kann der Antriebsmotor 8 das Mainboard 14 außerdem mittels eines Schneckengetriebe-Mechanismus antreiben. Es sollte erwähnt werden, dass es außerdem möglich ist, einen Riemenantrieb oder einen Mechanismus vorzusehen, der dann, wenn sich das Mainboard 14 aus dem Gerät 20 bewegt, die Rückstellkraft einer Feder, die auf das Mainboard 14 wirkt, überwindet. Nachdem das Mainboard 14 als eine mehrlagige Platine mit typischerweise vier bis sechs Lagen aufgebaut ist, da zahlreiche hochintegrierte elektronische Komponenten auf ihr angeordnet sind, wobei jede Lage in der Regel aus einer Kupferfolie besteht, die durch einen Epoxyharzträger getragen wird, und alle Lagen zusammenlaminiert sind, besitzt das Mainboard 14 eine ausgezeichnete Biege- und Torsionsfestigkeit und ist aufgrund dieser ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften als Transportmittel zum Halten und Transportieren des optischen Datenträgers 10 hervorragend geeignet. Durch Verwendung des Mainboards 14 als Transportmittel ist es nicht erforderlich, ein getrenntes Transportmittel und dessen Lagerung vorzusehen, sodass im Vergleich mit bekannten Geräten eine verhältnismäßig starke Verringerung der Materialkosten und Montagekosten erreicht werden kann.
Es sollte erwähnt werden, dass die Länge des Flachkabels 2 zwischen der E/A-Platine 1 und dem Mainboard 14 so dimensioniert ist, dass das Flachkabel 2 keine Einschränkung der Bewegung des Mainboards 14 bewirken kann.
Obwohl es theoretisch möglich wäre, die Komponenten der E/A-Platine 1 ebenfalls auf dem Mainboard 14 anzuordnen, ist dies aus Kostengründen nicht zu bevorzugen. Da das Mainboard 14 viele hochintegrierte Schaltungen (LSI-Schaltungen) enthält, deren elektrische Verbindungen nur mit einer mehrlagigen Platine erreicht werden können, ist der Preis pro Flächeneinheit dieses Mainboards 14 verhältnismäßig hoch. Großflächige Komponenten wie z. B. Stecker oder Buchsen werden dagegen auf der E/A-Platine 1 angeordnet, sie weisen jedoch wenige Verbindungszweige auf, sodass eine kostengünstige einlagige Platine für ihre Verdrahtung ausreichend ist. Das vermeidet jedoch trotzdem nicht das Befestigen von Buchsen usw. am Gehäuse, was mittels der E/A-Platine 1 leicht erfolgen kann.
An einer Seite des Mainboards 14, die zur Vorderseite des CD/DVD-Players/Recorders 20 gewandt ist, ist eine vertikale Anzeige 11 starr an das Mainboard 14 gelötet. Diese Anzeige 11 dient zum Anzeigen der wesentlichen Funktionen des CD/DVD-Players/Recorders 20 und umfasst im Allgemeinen eine integrierte Anzeigesteuereinheit zum Steuern der Anzeige. Das Anlöten der Anzeige 11 direkt an das Mainboard 14 spart wiederum elektrische Verbindungsmittel wie etwa einen Kantenverbinder oder ein Flachkabel ein, die möglicherweise in herkömmlichen Geräten erforderlich sind, bei denen die Anzeige an der Vordertafel des CD/DVD-Players/Recorders angebracht ist und mit einem Mainboard über diese Verbindungsmittel kommuniziert. In ähnlicher Weise können in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung Betätigungselemente, wie etwa Drucktasten und Schalter, direkt an das Mainboard 14 gelötet oder in die Anzeige integriert werden. Um die Anzeige 11 und allgemein das Innere des CD/DVD-Players/Recorders vor Manipulationen und Verschmutzung zu schützen, ist am Mainboard 14 vor der Anzeige 11 eine Vorderseitenabdeckung 12 befestigt.
Das Mainboard 14 trägt außerdem einen Datenträger-Antriebsmotor 9, dessen Antriebswelle eine Klemmeinrichtung zum Festklemmen und Drehen des scheibenförmigen optischen Datenträgers 10 trägt. Der Datenträger-Antriebsmotor 9 ist direkt auf dem Mainboard 14 angelötet, sodass wiederum keine Notwendigkeit einer Verbindungsleitung besteht.
Eine Aussparung oder eine schlitzförmige Öffnung 18, die durch Innenkanten (siehe Bezugszeichen 14c und 14d) des Mainboards 14 definiert ist, wird im Mainboard 14 ausgebildet. Eine optische Abtasteinrichtung 15, die im technischen Sprachgebrauch als „Optical Pick-up Unit" (OPU) bezeichnet wird und deren unterer Abschnitt als ein Schlitten gebildet ist, gleitet in der Öffnung 18. Die OPU 15 wird vom Mainboard 14 getragen und kann sich gleichzeitig mit einer translatorischen Bewegung auf dem Mainboard 14 bewegen. Von dieser OPU 15 ist in der Zeichnung eine Linse 3 für das Laserstrahlenbündel zu sehen. Die restlichen Abschnitte der OPU 15 sind im Gehäuse der OPU 15 enthalten und in der Zeichnung nicht zu sehen. Die OPU 15 weist links und rechts Gleitschienen 16 auf, die mit den diesen Gleitschienen gegenüberliegenden Innenkanten 14c des Mainboards 14 in Eingriff gelangen oder diese umgeben und entlang dieser Innenkanten 14c gleiten und dadurch die OPU 15 führen. Für eine gute elektrische und/oder thermische Verbindung zwischen der OPU 15 und dem Mainboard 14 werden die Gleitschienen 16 aus einem Material mit einer guten elektrischen und/oder thermischen Leitfähigkeit hergestellt und sind für einen maximalen Kontakt mit dem Mainboard 14 ausgelegt. Die elektrische Verbindung zwischen der OPU 15 und dem Mainboard 14 über die Gleitschienen 16 dient zusätzlich der elektrischen Versorgung der OPU 15. Die gute elektrische Verbindung zwischen der OPU 15 und dem Mainboard 14 über die Gleitschienen 17 dient außerdem einer verbesserten Erdung der OPU 15 an einer Erdungsfläche des Mainboards 14 und hilft somit, EMC-, EMI- und ESD-Probleme zu verringern. Die gute thermische Verbindung zwischen der OPU 15 und dem Mainboard 14 dient außerdem zum Ableiten von Wärme von der OPU 15 zum Mainboard 14, und zu diesem Zweck ist eine sogenannte Erdungsfläche, die einen großen Bereich überdeckt, z. B. an der Oberseite und/oder der Unterseite des Mainboards 14 vorgesehen und mit einem elektrischen Referenzpotential verbunden. In diesem Fall wirkt das Mainboard 14 außerdem als eine Wärmesenke für die OPU 15. Die Steuerung der OPU 15 erfolgt über eine Flachfilmverbindung 13 durch elektronische Komponenten, die auf dem Mainboard 14 angebracht sind.
Die OPU 15 wird in der Öffnung 18 im Mainboard 14 in der Weise geführt, dass sich die OPU 15 und insbesondere die Linse 3 für das Laserstrahlenbündel relativ zu dem scheibenförmigen optischen Datenträger 10 radial bewegen und eine Auslesezone des Datenträgers 10 vollständig radial abtasten können. Für eine translatorische Bewegung der OPU 15 ist diese mit einer Zahnstange 5 mit geeigneter Länge versehen, die mit dem Schlittenmotor 6 in Eingriff gelangt, der am Mainboard 14 angelötet ist. Es wäre natürlich ebenfalls möglich, die Zahnstange 5 auf dem Mainboard 14 und den Schlittenmotor 6 auf der OPU 15 anzuordnen, jedoch hat diese Variante den Nachteil eines großen Gesamtgewichts der OPU 15 und der Notwendigkeit eines Verbindungskabels zwischen Mainboard 14 und Schlittenmotor 6.
Es sollte erwähnt werden, dass es außerdem möglich ist, Räder oder Rollen oder andere Lager, die ein Gleiten ermöglichen, z. B. Lager mit einer magnetischen Wirkung, vorzusehen, um ein Gleiten der OPU 15 zu ermöglichen.
Es ist zu erwähnen, dass der Schlittenmotor 6 und der Schubladenantriebsmotor 8 in einem einzigen Motor kombiniert sein können, der wahlweise entweder die OPU 15 oder das Mainboard 14 über einen internen Getriebemechanismus oder einen internen Schaltmechanismus antreiben kann. Da die OPU 15 und das Mainboard 14 des CD/DVD-Players/Recorders während des Betriebs niemals gleichzeitig bewegt werden dürfen, ist für diese Zwecke ein einziger Motor ausreichend. Es sind lediglich einige mechanische Umschaltkomponenten erforderlich, um entweder die Zahnstange der OPU 15 oder die Zahnstange 7 des Mainboards mit dem einzigen Motor zu koppeln. Das Umschalten der Kopplung kann durch einen einfachen Elektromagneten oder einen anderen Aktuator bewirkt werden.
Der Schlittenmotor 6 und der Platten-Antriebsmotor 8 werden als herkömmliche Motoren hergestellt. Sie können jedoch außerdem durch äußerst flache, scheibenförmige Motoren gebildet werden, bei denen die Statorspule und ihre Ansteuerung und die Verbindungsschaltungen direkt auf die Platine gelötet sind.
Das Mainboard 14 ersetzt somit den Rahmen zum Führen der OPU 15, der in Geräten nach dem Stand der Technik verwendet wird, wodurch sich eine bedeutende Einsparung an Material und Kosten ergibt. Aufgrund seines Entwurfs als mehrlagige Platine besitzt das Mainboard 14 die erforderliche Biege- und Torsionsfestigkeit, um die OPU innerhalb der festgelegten Toleranzen führen und tragen zu können. Bei Bedarf wird das Mainboard 14 am Gehäuse 4 über schwingungsdampfende Elemente unterstützt und die Gleitlagerblöcke 16 und die Führungsschienen 7 haben z. B. eine schwingungsdampfende Konstruktion oder können ihrerseits schwingungsdämpfende Lager aufweisen.
2 zeigt das Laufwerk 20A gemeinsam mit dem eingesetzten scheibenförmigen optischen Datenträger 10 in seiner ausgeworfenen Position. Da die Komponenten des Laufwerks 20A und ihre Funktionen bereits unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurden, ist keine weitere Erläuterung notwendig. Durch Vergleichen von 1 und 2 kann jedoch die Funktion des Mainboards 14 als Transportmittel zum Einführen und Auswerfen des optischen Datenträgers 10 deutlich erkannt werden.
Um die Genauigkeit der Führung des Mainboards 14 in den Gleitlagern (Gleitlagerblöcke 17, Gleitschiene 16) und der OPU 15 auf dem Mainboard 14 zu verbessern, können verschiedene zusätzliche Maßnahmen getroffen werden. Diese Maßnahmen umfassen einerseits das Vorsehen eines Kantenschutzes an den Außenkanten 14a, 14b und/oder den Innenkanten 14c, 14d des Mainboards 14, wobei dieser Kantenschutz gleichzeitig als Gleit- und Führungsmittel dient. Der Kantenschutz kann z. B., wie in 3 gezeigt, als ein Metallblech 21, 22, 23 und 24 mit U-Profil, das die entsprechende Kante der Platine 14a und 14b oder 14c und 14d umgibt, vorgesehen sein. Als eine Alternative hierzu wird das Mainboard 14 nicht direkt in einem Gleitlager 17 geführt und/oder die OPU 15 wird nicht direkt an den Kanten des Mainboards 14 geführt, in jedem Fall sind jedoch Führungsmittel vorgesehen, die genau bearbeitete Metallelemente, z. B. Führungsstreifen oder wie in 4 gezeigt Führungsstäbe 25 bis 28 enthalten. Diese Führungsmittel können am Mainboard 14 durch Einpressen, Einschnappen, Kleben, Schrauben, Löten oder auf eine andere geeignete Weise befestigt sein. Wenn Führungsstäbe 25 bis 28 oder Führungsstreifen für die Gleitlagerung der OPU 15 auf dem Mainboard 14 verwendet werden, kann die Öffnung 18 im Mainboard 14 weggelassen werden und die OPU 15 kann über den auf dem Mainboard 14 angeordneten Modulen bewegt werden. Dies hat den Vorteil, dass der gesamte Bereich des Mainboards für die Anordnung von Modulen verwendet werden kann und das Mainboard 14 insgesamt steifer wird. Führungsstreifen oder Führungsstäbe 25 bis 28 können darüber hinaus mit Einstellmitteln 29 bis 31 oder 32 bis 35 für eine präzise Ausrichtung oder Positionierung oder Orientierung in Bezug auf das Mainboard 14 versehen sein, wobei die Einstellmittel 29 bis 35 auf dem Mainboard 14 befestigt sind. Dies gewährleistet eine präzise parallele Führung des Mainboards 14 und/oder der OPU 15.
Zu erwähnen ist, dass das CE-Gerät 20 außerdem in Form eines tragbaren Players oder Recorders vorliegen kann.
Ferner ist zu erwähnen, dass ein Gerät mit einem Laufwerk gemäß der Erfindung außerdem in Form eines Tischcomputers oder eines tragbaren Computers vorliegen kann und das Laufwerk in Form eines Datenlaufwerks oder eines multimediafähigen Laufwerks oder einer Kombination dieser beiden Laufwerke vorliegen kann.
Es sollte ferner erwähnt werden, dass in einem erfindungsgemäßen Laufwerk die Hauptplatine nicht nur zum Transportieren lediglich eines Datenträgers entworfen sein muss, sondern auch für das gleichzeitige Transportieren von zwei oder drei oder mehr Datenträgern vorgesehen und entworfen sein kann.

Claims

Laufwerk (20A) für einen scheibenförmigen optischen Datenträger (10) mit einer Hauptplatine (14), auf der elektronische Komponenten für die Steuerung von Laufwerkfunktionen angeordnet sind, und einem Datenträger-Antriebsmotor (9) zum rotierenden Antreiben des Datenträgers (10) sowie mit einer optischen Abtasteinheit (15) zum Abtasten des Datenträgers (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptplatine (14) vorgesehen ist, um die optische Abtasteinheit (15) zu tragen, wobei die optische Abtasteinheit (15) auf der Hauptplatine (14) einstellbar unterstützt wird.
Laufwerk (20A) nach Anspruch 1, bei dem die Hauptplatine (14) eine Aussparung oder Öffnung (18) aufweist und die optische Abtasteinheit (15) für eine gleitende Wechselwirkung mit gegenüberliegenden Platinenkanten (14c, 14d), die die Aussparung oder Öffnung definieren, entworfen ist, wodurch die Kanten der optischen Abtasteinheit (15) bei ihrer Einstellbewegung geführt werden.
Laufwerk (20A) nach Anspruch 2, bei dem die Kanten der Platine (14c, 14d), die die optische Abtasteinheit (15) führen, mit Kantenschutzmitteln versehen sind, wobei die Kantenschutzmittel vorzugsweise einen niedrigeren Gleitwiderstand als die Platinenkanten (14c, 14d) selbst haben.
Laufwerk (20A) nach Anspruch 3, bei dem die Kantenschutzmittel in Form von Metallblech (23, 24), vorzugsweise in Form eines U-Profils vorliegen und an den Platinenkanten (14c, 14d) in Eingriff sind oder diese umgeben.
Laufwerk (20A) nach Anspruch 1, bei dem die optische Abtasteinheit (15) durch an der Hauptplatine (14) befestigte Führungsstäbe (27, 28) oder Führungsschienen mit der Möglichkeit zu gleiten angebracht ist.
Laufwerk (20A) nach Anspruch 5, bei dem die Führungsstäbe (27, 28) oder Führungsschienen an der Hauptplatine (14) mit der Möglichkeit des Einstellens von Neigung und/oder Ausrichtung befestigt sind.
Laufwerk (20A) nach Anspruch 1, bei dem die Abtasteinheit (15) über ein flexibles Kabel oder eine flexible Flachfolie (13), die mit elektrischen Leiterbahnen versehen ist, mit der Hauptplatine (14) verbunden ist.
Laufwerk (20A) nach Anspruch 1, bei dem die Abtasteinheit (15) als ein Schlitten mit Führungselementen (16) entworfen ist.
Laufwerk (20A) nach Anspruch 8, bei dem die Führungselemente (16) der optischen Abtasteinheit (15) und die damit verbundenen Elemente der Hauptplatine (14) aus einem Material mit einer guten thermischen und/oder elektrischen Leitfähigkeit hergestellt sind.
Laufwerk (20A) nach Anspruch 1, bei dem die optische Abtasteinheit (15) mit Antriebsmitteln versehen ist, die mit einem auf der Hauptplatine (14) angeordneten Schlittenmotor (6) in Wechselwirkung treten, um die optische Abtasteinheit (15) zu verlagern.
Laufwerk (20A) nach Anspruch 10, bei dem der Schlittenmotor (6) wahlweise als ein Platten-Antriebsmotor (7) zum Einführen/Auswerfen des Datenträgers (10) verwendet werden kann.
Consumer-Electronic-Gerät (CE-Gerät) (20), vorzugsweise ein CD/DVD-Player/Recorder, wobei das Gerät (20) ein Laufwerk (20A) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 enthält.
Verfahren zum Tragen, Führen und Verlagern einer optischen Abtasteinheit (15) in einem Laufwerk (20A) für einen scheibenförmigen optischen Datenträger (10), wobei das Laufwerk (20A) eine Hauptplatine (14), auf der elektronische Komponenten zum Steuern von Laufwerkfunktionen angeordnet sind, und einen Datenträger-Antriebsmotor (9) zum rotierenden Antreiben des Datenträgers (10) sowie die optische Abtasteinheit (15) zum Abtasten des Datenträgers (10) umfasst, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die optische Abtasteinheit (15) mittels der Hauptplatine (14) getragen wird und die optische Abtasteinheit (15) auf der Hauptplatine (14) eingestellt und bei ihrer Einstellbewegung mittels der Hauptplatine (14) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die optische Abtasteinheit (15) entlang von Platinenkanten (14c, 14d), die einander gegenüberliegen und eine Aussparung oder Öffnung (18) in der Hauptplatine (14) definieren, geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die optische Abtasteinheit (15) auf den Platinenkanten (14c, 14d) gleitet, die sie über einen Kantenschutz führen, der vorzugsweise einen niedrigeren Gleitwiderstand als die Platinenkanten (14c, 14d) selbst hat.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die optische Abtasteinheit (15) entlang von an der Hauptplatine (14) befestigten Führungsstäben (27, 28) oder Führungsschienen gleitet.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die optische Abtasteinheit (15) mit Hilfe zugehöriger schlittenähnlicher Führungselemente (16) geführt oder getragen wird.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem Wärme von der optischen Abtasteinheit (15) über Elemente der Hauptplatine (14), die mit den Führungselementen (16) verbunden sind, abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die optische Abtasteinheit (15) dadurch bewegt wird, dass darauf ausgebildete Antriebsmittel durch einen auf der Hauptplatine (14) angeordneten Schlittenmotor (6) angetrieben werden.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Schlittenmotor (6) wahlweise als ein Platten-Antriebsmotor (7) zum Einführen/Auswerfen des Datenträgers (10) verwendet werden kann.