DE60319013T2 - Optischer plattenspieler, verfahren zur einstellung der position einer optischen abtastvorrichtung und verfahren zur detektion der innersten position der optischen abtastvorrichtung - Google Patents

Optischer plattenspieler, verfahren zur einstellung der position einer optischen abtastvorrichtung und verfahren zur detektion der innersten position der optischen abtastvorrichtung Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung betrifft ein optisches Plattenlaufwerksgerät mit einem Plattentellerkörper zum Drehen einer Datenplatte, einer optischen Abtasteinheit (optical pickup unit, OPU), Mitteln zum Bewegen der optischen Abtasteinheit, um eine Datenplatte zu lesen, während die Platte gedreht wird, und Mitteln, um eine innerste Position der optischen Abtasteinheit entsprechend zu bestimmen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Steuern der Position einer optischen Abtasteinheit in einem optischen Plattenlaufwerksgerät mit einem Plattentellerkörper. Diese Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erkennen einer innersten Position eines optischen Abtastkopfes in einem optischen Plattenlaufwerksgerät mit einem Plattentellerkörper. Beispiele optischer Plattenlaufwerksgeräte sind CD-Laufwerksgeräte (Compact Disc), MD-Laufwerksgeräte (Mini Disc) und DVD-Laufwerksgeräte (Digital Versatile Disc).
  • Ausführungsformen eines eingangs beschriebenen optischen Plattenlaufwerksgerätes und eines eingangs beschriebenen Verfahrens sind aus dem US-Patent US 6,320,824 B1 bekannt. Die Einrichtung nach dem Stand der Technik umfasst eine optische Abtasteinheit. Wird eine Datenplatte in die Einrichtung eingelegt, beginnt die optische Abtasteinheit, Informationen von der Platte auszulesen. Die Einrichtung nach dem Stand der Technik umfasst einen Schalter für die innerste Position, der mit einem Mikrocomputer verbunden ist. Wenn der optische Abtastkopf seine innerste Position erreicht, trifft das Gehäuse des Kopfes auf einen Steuerarm des Schalters für die innerste Position und bringt den Schalter in den EIN-Zustand. In diesem Fall wird ein Mikrocomputer darüber informiert, dass der Schalter für die innerste Position in den EIN-Zustand gebracht wurde. Das Umschalten des Schalters für die innerste Position in den EIN-Zustand zeigt an, dass die optische Abtasteinheit ihre innerste Position erreicht hat. Als Reaktion auf das Umschalten des Schalters für die innerste Position in den EIN-Zustand kehrt der Mikrocomputer die Bewegung der Abtasteinheit um. Dementsprechend wird die Bewegung umgekehrt, wenn die optische Abtasteinheit ihre innerste Position erreicht, sodass die optische Abtasteinheit stoppt und danach beginnt, sich zurück in Richtung ihrer äußersten Position zu bewegen.
  • Diese herkömmliche Einrichtung und dieses herkömmliche Verfahren erfordern jedoch viele Bauteile wie z. B. einen Schalter, Steckverbinder, Schrauben usw.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Einrichtung und ein einfaches Verfahren zur Steuerung der Position einer optischen Abtasteinheit sowie ein einfaches Erkennungsverfahren zu schaffen.
  • Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung Mittel zum Drehen eines Plattentellerkörpers mit einer Drehzahl unterhalb der Betriebsdrehzahl, Mittel zum Bewegen der optischen Abtasteinheit in Richtung einer innersten Position, Mittel zum Erfassen einer Drehzahländerung, wenn die optische Abtasteinheit den Plattentellerkörper berührt, und Mittel zum Erzeugen eines Anzeigesignals als Reaktion auf das Erfassen der Änderung umfasst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Plattentellerkörper mit einer Drehzahl unterhalb der Betriebsdrehzahl gedreht wird, die optische Abtasteinheit in Richtung einer innersten Position bewegt wird, eine Drehzahländerung erfasst wird, wenn die optische Abtasteinheit den Plattentellerkörper berührt, und ein Anzeigesignal als Reaktion auf das Erfassen der Änderung erzeugt wird.
  • Die Erfindung beruht auf dem folgenden Grundprinzip:
    Vor dem Lesen der Datenplatte wird der Plattentellerkörper mit einer relativ niedrigen Drehzahl gedreht und die optische Abtasteinheit wird in Richtung einer innersten Position bewegt. Wenn die optische Abtasteinheit den Plattentellerkörper berührt, tritt eine Erhöhung der Reibung des Plattentellers ein, die den Plattenteller abbremst. Die Einrichtung ist mit Mitteln versehen, z. B. mit einer Elektronik im oder nahe des Plattentellers oder mit einem Computerprogramm, mit denen das Abbremsen z. B. im Tachosignal gemessen werden kann. Die Einrichtung hat Mittel, die ein Anzeigesignal erzeugen, das anzeigt, dass sich die optische Abtasteinheit an der innersten Position befindet. Anschließend wird die Bewegung der optischen Abtasteinheit umgekehrt und die optische Abtasteinheit wird nach außen bewegt. Wie bei herkömmlichen Einrichtungen und Verfahren kann das Inhaltsverzeichnis (table of contents, TOC) gelesen werden und der Servo kann den Vorgang unterbrechen, um das Steuersystem zu übernehmen. Durch die Erfindung werden die Bauteile und die Elektronik für den Schalter und alle mit dem Schalter im Zusammenhang stehenden Montageprozesse und -bauteile vermieden.
  • Vorzugsweise umfasst die optische Abtasteinheit einen Reibungsbelag, um Reibung zwischen der optischen Abtasteinheit und dem Plattentellerkörper zu schaffen. Ein solcher Reibungsbelag verbessert die Effizienz der Einrichtung und des Verfahrens.
  • Vorzugsweise wird das Anzeigesignal aus dem Tachosignal abgeleitet. Die Elektronik von Standard-Plattentellerkörpern liefert ein Tachosignal (ein Signal, das die Drehzahl des Plattentellerkörpers anzeigt). Durch Reibung wird die Drehzahl des Plattentellerkörpers und dadurch das Tachosignal geändert, das als Anzeige für die Berührung und somit der Tatsache genommen werden kann, dass die optische Abtasteinheit die innerste Position erreicht hat. Wegen ihrer Einfachheit ist die Erfindung mit nur geringen Anpassungen auf vorhandene Ausgestaltungen anwendbar.
  • Außerdem kann der Reibungsbelag dazu beitragen, die Gesamtauslaufzeit bei denjenigen Ausführungsformen zu reduzieren, bei denen ein Reibungsbelag verwendet wird.
  • Im Konzept der Erfindung sind „Mittel zum Drehen", „Mittel zum Bewegen" sowie „Mittel zum Erfassen", „Mittel zum Erzeugen" im weitesten Sinne zu verstehen und umfassen z. B. beliebige Hardware (wie Drehvorrichtung, Motor, Sensor), beliebige Schaltungen oder Teilschaltungen zum Ausführen oder Unterstützen einer Drehung, Bewegung, Erfassung, Signalerzeugung wie beschrieben, beliebige Software (Computerprogramm oder Unterprogramm oder eine Gruppe von Computerprogrammen, oder Programmcode(s)), die dafür vorgesehen oder programmiert sind, eine Aktion gemäß der Erfindung durchzuführen, sowie beliebige Kombinationen aus Hardware und Software, die einzeln oder in Kombination als solche fungieren, ohne auf die im Folgenden beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt zu sein. In Ausführungsformen können mehrere Mittel zu einer Hardware oder Software kombiniert sein.
  • 1 ist eine schematische Zeichnung eines Teils eines CD-Players nach dem Stand der Technik.
  • 2 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung nach dem Stand der Technik.
  • 3 ist eine schematische Draufsicht einer Einrichtung gemäß der Erfindung.
  • 4 veranschaulicht schematisch ein Messschema für ein Tachosignal.
  • Die Figuren sind nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Im Allgemeinen sind identische Bauteile in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Zum besseren Verständnis dieser Erfindung wird im Folgenden eine Einrichtung nach dem Stand der Technik beschrieben. 1 zeigt einen Teil des CD-Players nach dem Stand der Technik, der eine optische Abtasteinheit 1, einen Motor 2, eine Gewindespindel 3 und eine Führungswelle 4 umfasst.
  • Der optische Abtastkopf 1 kann sich in einer Richtung, die durch den Pfeil mit den zwei Pfeilspitzen angezeigt ist und im Folgenden auch als Verfahrrichtung bezeichnet wird, zwischen einer innersten Position und einer äußersten Position in Bezug auf eine Platte (eine Datenplatte, z. B. eine Compact Disc, d. h. eine CD) bewegen, die in die Einrichtung eingelegt ist. Die Führungswelle 4 erstreckt sich entlang der Verfahrrichtung. Der optische Abtastkopf 1 hat einen Abschnitt, der in die Führungswelle 4 eingreift. Der optische Abtastkopf 1 wird während seiner Bewegung in der Verfahrrichtung durch die Führungswelle 4 geführt.
  • Der optische Abtastkopf 1 umfasst einen Eingriffsabschnitt 1a mit einer Gewindebohrung, durch die sich die Gewindespindel 3 erstreckt.
  • Der Eingriffsabschnitt 1a steht mit der Gewindespindel 3 im Eingriff. Die Gewindespindel 3 ist über ein Zahnradpaar mit einer Abtriebswelle des Verfahrmotors 2 gekoppelt, sodass die Gewindespindel 3 durch den Verfahrmotor 2 gedreht werden kann. Während sich die Gewindespindel 3 dreht, bewegt sich der optische Abtastkopf 1 in der Verfahrrichtung.
  • Im Betrieb wird eine Platte auf einem Plattentellerkörper 5 in Position gehalten. Dann wird der optische Abtastkopf 1 zu seiner innersten Position bewegt.
  • Der CD-Player nach dem Stand der Technik aus 1 umfasst nahe eines Endes der Führungswelle 4 einen Druckschalter 6 für die innerste Position. Wenn der optische Abtastkopf 1 seine innerste Position erreicht, trifft das Gehäuse des Kopfes 1 auf einen Steuerarm des Schalters 6 für die innerste Position und bringt den Schalter 6 in den EIN-Zustand. Dementsprechend zeigt das Umschalten des Schalters 6 für die innerste Position in den EIN-Zustand an, dass der optische Abtastkopf 1 seine innerste Position erreicht hat. Der Schalter 6 für die innerste Position umfasst eine Rückholfeder, die auf den Steuerarm wirkt. Die Rückholfeder bewirkt, dass sich der Schalter 6 für die innerste Position normalerweise im AUS-Zustand befindet.
  • Der Schalter 6 für die innerste Position hat ein Paar fester Kontakte und einen beweglichen Kontakt. Der bewegliche Kontakt wird in Übereinstimmung mit der Bewegung des Steuerarms des Schalters 6 mit einem festen Kontakt verbunden und von diesem gelöst. Wenn der optische Abtastkopf 1 seine innerste Position einnimmt, wird das Gehäuse des Kopfes 1 in Eingriff mit dem Steuerarm des Schalters 6 für die innerste Position gebracht, sodass der bewegliche Kontakt des Schalters 6 einen von dessen festen Kontakten berührt. Dementsprechend wird der Schalter 6 für die innerste Position in diesem Fall in den EIN-Zustand gebracht. Wenn sich der optische Abtastkopf 1 aus seiner innersten Position herausbewegt, wird das Gehäuse des Kopfes 1 vom Steuerarm des Schalters 6 für die innerste Position getrennt, sodass der bewegliche Kontakt des Schalters 6 von dessen festem Kontakt gelöst wird. Dementsprechend wird der Schalter 6 für die innerste Position in den AUS-Zustand gebracht.
  • Der CD-Player nach dem Stand der Technik umfasst eine Steuerschaltung 7. Der Schalter 6 für die innerste Position ist mit der Steuerschaltung 7 verbunden. Die Steuerschaltung 7 ist mit dem Motor 2 verbunden. Die Steuerschaltung 7 regelt, dass die Bewegung umgekehrt wird, wenn die optische Abtasteinheit ihre innerste Position erreicht, sodass die optische Abtasteinheit stoppt und dann beginnt, sich zurück in Richtung ihrer äußersten Position zu bewegen. Diese herkömmliche Einrichtung und dieses herkömmliche Verfahren erfordern jedoch viele Bauteile wie z. B. einen Schalter, Steckverbinder, Schrauben usw.
  • 2 veranschaulicht ein zweites Beispiel einer Einrichtung nach dem Stand der Technik. In dieser Figur sind der Laser L und die Platte D gekennzeichnet. In diesem Beispiel befindet sich der Schalter unterhalb der optischen Abtasteinheit. Obwohl es einige Unterschiede zwischen den in den 1 und 2 gezeigten Ausgestaltungen gibt, erfordern beide Ausgestaltungen viele Bauteile wie z. B. einen Schalter, Steckverbinder, Schrauben usw.
  • 3 veranschaulicht eine Einrichtung gemäß der Erfindung. Die Steuerschaltung 7 umfasst eine Schaltung oder ein Programm zum Drehen des Plattentellerkörpers 5 mit niedriger Drehzahl, während die optische Abtasteinheit in Richtung der innersten Position bewegt wird. Die Berührung zwischen der optischen Abtasteinheit und der Plattentellereinheit, die bei dieser bevorzugten Ausführungsform über einen Reibungsbelag 8 an der optischen Abtasteinheit erfolgt, bewirkt, dass die Drehzahl des Plattentellerkörpers 5 abnimmt, wodurch das Tachosignal geändert wird. Die Änderung des Tachosignals wird von der Steuerschaltung erkannt und es wird ein Signal Iindic erzeugt, das anzeigt, dass sich die optische Abtasteinheit an der innersten Position befindet. Dieses Signal kann in der Steuerschaltung erzeugt werden, wobei die Steuereinheit dann die Bewegung des Motors 2 steuert oder, wie in diesem Beispiel, das Signal Iindic an die Elektronik im oder nahe des Motors 2 gesendet wird, die auf dieses Signal reagiert. Die Bewegung der optischen Abtasteinheit wird umgekehrt und die optische Abtasteinheit wird nach außen bewegt. Wie bei herkömmlichen Einrichtungen und Verfahren kann das Inhaltsverzeichnis (TOC) gelesen werden und der Servo kann den Vorgang unterbrechen, um das Steuersystem zu übernehmen. Durch die Erfindung werden die Bauteile und die Elektronik für den Schalter und alle mit dem Schalter im Zusammenhang stehenden Montageprozesse und -bauteile vermieden.
  • 4 veranschaulicht schematisch ein Messschema zum Messen des Tachosignals und Regeln der Drehzahl des Motors 5. Der Motor 5 wird von einem Motortreiber 41 gesteuert. Ein Tachosensor S ist vorgesehen, um die Drehzahl des Motors (oder eine entsprechende physikalische Größe) zu messen. Der Tachosensor liefert ein Tachosignal 42. Dieses Signal 42 wird im Komparator C mit einem Solldrehzahlsignal 43 verglichen, wodurch die tatsächliche Drehzahl mit einer Solldrehzahl verglichen wird. Das Differenzsignal wird in der Verstärkungsstufe G verstärkt und an einen Modulator MOD gesendet, der ein Signal an den Motortreiber 41 sendet. Auf diese Weise wird die Drehzahl des Motors geregelt, sodass sie der Solldrehzahl entspricht. In diesem Beispiel wird das Tachodrehzahlsignal 42 an einen Mikrocontroller 44 gesendet. Wenn der Mikrocontroller 44 eine Abnahme der Tachodrehzahl erfasst, während die Berührung zwischen der optischen Abtasteinheit und dem Plattentellerkörper erfolgt, wird ein Anzeigesignal Iindic erzeugt. Der Mikrocontroller kann eine solche Abnahme beispielsweise durch Vergleichen des Tachodrehzahlsignals 42 mit einem Richtdrehzahlsignal erfassen, das z. B. etwas niedriger als das Solldrehzahlsignal ist. Die Abnahme kann außerdem gemessen werden, indem das Differenzial des Tachosignals gemessen wird. Ein relativ großes Differenzial d(Tachodrehzahl)/dt tritt bei Berührung auf. Bei Ausführungsformen kann das vom Komparator C gelieferte Differenzsignal auch verwendet werden, um eine plötzliche Änderung der Tachodrehzahl zu erfassen. Das Anzeigesignal Iindic wird bei solchen Ausführungsformen beispielsweise erzeugt, wenn das Differenzsignal größer als ein bestimmter Wert ist, wodurch eine plötzliche Abnahme der Drehzahl des Plattentellerkörpers angezeigt wird.
  • Die Erfindung kann kurz gesagt wie folgt beschrieben werden:
    Ein optisches Plattenlaufwerksgerät umfasst einen Plattentellerkörper (5) zum Drehen einer Datenplatte, eine optische Abtasteinheit (1), einen Motor (2) zum Bewegen der optischen Abtasteinheit und Mittel zum Bestimmen einer innersten Position der optischen Abtasteinheit. Der Plattentellerkörper wird mit einer Drehzahl unterhalb der Betriebsdrehzahl gedreht, wenn die optische Abtasteinheit in Richtung einer innersten Position bewegt wird. Wenn die optische Abtasteinheit (1) den Plattentellerkörper (5) berührt, wird eine Drehzahländerung gemessen und als Reaktion auf die Änderung wird ein Anzeigesignal (Iindic) erzeugt. Das Anzeigesignal wird verwendet, um die Bewegung der optischen Abtasteinheit umzukehren.
  • Dem Fachmann wird bewusst sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das beschränkt ist, was oben im Einzelnen gezeigt und beschrieben ist. Beispielsweise sind in den Zeichnungen Einrichtungen gezeigt, bei denen die optische Abtasteinheit entlang von Wellen bewegt wird. Bei anderen Ausführungsformen kann die optische Abtasteinheit auf einem Schwenkarm vorgesehen sein. Die Erfindung ist dann gleichermaßen anwendbar. Bei solchen Ausführungsformen umfassen die Mittel zum Bewegen der optischen Abtasteinheit den Schwenkarm.
  • Die Erfindung liegt in jedem einzelnen neuartigen charakteristischen Merkmal und jeder einzelnen Kombination von charakteristischen Merkmalen. Bezugszeichen in den Ansprüchen begrenzen deren Schutzumfang nicht. Die Verwendung des Verbs „umfassen" und seiner Konjugationsformen schließt das Vorhandensein von anderen als in den Ansprüchen erwähnten Elementen nicht aus. Die Verwendung des Artikels „ein" bzw. „eine", der einem Element vorangeht, schließt das Vorhandensein einer Vielzahl derartiger Elemente nicht aus.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf spezielle Ausführungsformen beschrieben, die die Erfindung veranschaulichen und nicht als Einschränkung zu verstehen sind. Die Erfindung kann in Hardware, Firmware oder Software oder in Kombinationen davon implementiert sein. Weitere Ausführungsformen fallen in den Anwendungsbereich der folgenden Ansprüche.

Claims (5)

  1. Optisches Plattenlaufwerksgerät mit einem Plattentellerkörper (5) zum Drehen einer Datenplatte, einer optischen Abtasteinheit (1), Mitteln (2) zum Bewegen der optischen Abtasteinheit, um eine Datenplatte zu lesen, während die Platte gedreht wird, und Mitteln, um die innerste Position der optischen Abtasteinheit entsprechend zu bestimmen. dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung Mittel (5, 7) zum Drehen eines Plattentellerkörpers mit einer Drehzahl unterhalb der Betriebsdrehzahl, Mittel (2) zum Bewegen der optischen Abtasteinheit in Richtung einer innersten Position, Mittel zum Erfassen einer Drehzahländerung, wenn die optische Abtasteinheit (1) den Plattentellerkörper (5) berührt, und Mittel zum Erzeugen eines Anzeigesignals (Iindic) als Reaktion auf das Erfassen der Änderung umfasst.
  2. Optisches Plattenlaufwerksgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Abtasteinheit (1) einen Reibungsbelag (8) umfasst.
  3. Verfahren zum Steuern der Position einer optischen Abtasteinheit (1) in einem optischen Plattenlaufwerksgerät mit einem Plattentellerkörper (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Plattentellerkörper (5) mit einer Drehzahl unterhalb der Betriebsdrehzahl gedreht wird, die optische Abtasteinheit (1) in Richtung einer innersten Position bewegt wird, eine Drehzahländerung erfasst wird, wenn die optische Abtasteinheit (1) den Plattentellerkörper (5) berührt, und ein Anzeigesignal (Iindic) als Reaktion auf das Erfassen der Änderung erzeugt wird.
  4. Verfahren zum Erkennen einer innersten Position eines optischen Abtastkopfes (1) in einem optischen Plattenlaufwerksgerät (5) mit einem Plattentellerkörper dadurch gekennzeichnet, dass der Plattentellerkörper (5) mit einer Drehzahl unterhalb der Betriebsdrehzahl gedreht wird, die optische Abtasteinheit (1) in Richtung einer innersten Position bewegt wird, eine Drehzahländerung erfasst wird, wenn die optische Abtasteinheit (1) den Plattentellerkörper (5) berührt, und ein Anzeigesignal (Iindic) als Reaktion auf das Erfassen der Änderung erzeugt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührung zwischen der optischen Abtasteinheit (1) und dem Plattentellerkörper (5) über einen Reibungsbelag (8) erfolgt.
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