光盘驱动器 本申请是申请日为2001年8月14日、申请号为01125537.4、发明名称为″光盘驱动器″的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种光盘驱动器，特别是涉及一种具有改进结构的光盘驱动器，使细长光盘驱动器成为可能。
背景技术
通常，光盘驱动器，如CD播放器或DVD播放器，通过将光发射到作为记录介质的盘片上而记录信息，或者通过从盘片上读取信息而再现信息。如图1所示，光盘驱动器包括：主框架10；具有第一接收表面41以用于容纳120毫米直径的盘片1并具有第二接收表面42以用于容纳80毫米直径的盘片(未示出)的托盘10，并且该托盘在承载盘片时从主框架10中进出；附属框架20，其安置在主框架10上，能够枢转；以及被支撑在附属框架20上的底盘30。
在底盘30上，安放有转台32，在转台32上设置有承载盘片1的托盘40，还设置有光学拾取头31，用于当其运动过盘片1时，在盘片1上记录信息或者从盘片1上再现信息。附图标记11表示装载电机，用于通过预定装载单元驱动托盘40从主框架10缩回或者从主框架10上弹出。附图标记12表示凸轮件，其具有凸轮沟槽(未示出)，附属框架20的凸轮突起21可以插入该凸轮沟槽中，以用于根据装载电机11的转动而上下移动凸轮突起21。因此，随着凸轮件12转动，凸轮突起21下降、上升，并同时沿凸轮沟槽的轨迹移动。因而，附属框架20围绕由主框架10支撑的枢转轴22枢转。
在上述结构中，当其上安放盘片1的托盘40进入主框架10中时，凸轮件12转动而且附属框架枢转，以使得盘片1安放在转台32上。接着，转台32转动，且光学拾取头31再现记录在盘片1上的信息或者在盘片1上记录新的信息。
然而，在上述传统光盘驱动器中，由于设置在附属框架20上的凸轮突起21直接插入凸轮件12中，借此附属框架20因凸轮突起21和凸轮件12之间的凸轮运动而上下移动，凸轮件12被要求定位在低于最低位置地位置处，在最低位置内凸轮突起21定位在附属框架20枢转的范围之内。就是说，如图2所示，为了根据附属框架20的枢转而确保转台32的升高高度，凸轮件12必然占据了附属框架20的枢转范围(h)外下部位置(h+h′)下方的空间。因此，考虑了产品轻量化化和细长化的流行趋势，认为高度上占据光盘驱动器大量空间的该枢转结构是不合适的结构。
将光盘驱动器制造得较细长的另一个问题是：当80毫米的盘片通过安放在托盘40的第二接收表面42上而被承载时，该盘片由转台32的隆起32a卡住，从而托盘32不能移动，例如，当防止在转台32上的80毫米盘片取出时，附属框架20下降并转动而将盘片安放在托盘40的第二接收表面42上，从而托盘40从主框架10上弹出。当转台32的下降高度太小以使光盘驱动器细长，盘片可能会被转台32的隆起32a卡住，从而托盘40不能良好地从主框架10中弹出。当转台32的下降高度太大时，则难于使光盘驱动器细长。因此，需要防止在下降高度太小的同时盘片被隆起32a卡住。
同时，具有一种结构，其中转台或光盘拾取器直接安置在托盘上，以实现了用于笔记本电脑的细长光盘驱动器。然而，多数情况下，托盘如进入主框架中或从主框架中弹出的运动是由操作者手动完成的，这对于使用者来说很不方便。因此，需要一种具有能解决上述问题的结构的光盘驱动器。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种具有改进的结构的光盘驱动器，以实现自动托盘加载，并有可能使光盘驱动器细小。
于是，为了实现上述目的，本发明提供了一种光盘驱动器，其包括主框架；被安装以能够缩回到主框架中或从主框架中弹出；安装在主框架上以能够枢转的底盘，底盘上安装有用于容放光盘的转台和用于在光盘上记录或从光盘中再现信息的光拾取头；用于使托盘缩回到主框架内的托盘加载单元；用于通过与托盘加载单元接合并转动底盘而将由托盘携带的盘片放置在转台上的底盘加载单元；以及安装在底盘上用于在转台上所放置的盘片的径向移动光拾取头的进给单元，其中底盘加载单元包括安装在主框架上以能够通过与托盘加载单元接合并在其一侧上提供有预定的凸轮沟槽的凸轮件，以及安装在主框架上以能够枢转的附属底盘，其具有与底盘的自由端部连接的自由端部，并在其一侧具有凸轮凸起以插入到凸轮件的凸轮沟槽中，以便附属底盘根据凸轮件的运动而枢转，且底盘的自由端部上下移动。
为了达到上述目的，本发明提供了一种光盘驱动器，其具有主框架和承载盘片的托盘，其中托盘设置成能够相对于主框架缩回和弹出，其中托盘包括外表面，形成为从外表面上凹陷的第一光盘接收表面用于容纳具有较大直径的光盘，形成为从第一光盘接收表面进一步凹陷的第二光盘接收表面用于容纳具有较小直径的光盘，其中第二光盘接收表面倾斜成第二光盘接收表面的深度在托盘缩回主框架中的方向上减小。
附图说明
本发明的上述目的和优点通过参照附图通过对其优选实施例的详细描述将更加显而易见，附图中：
图1是示出了传统光盘驱动器的内部结构的透视图；
图2是图1中光盘驱动器的附属框架的枢转结构的视图；
图3A是示出了根据本发明的光盘驱动器的透视图；
图3B是图3A的主要部分的被圈起来那部分的放大视图；
图4是沿图3A线IV-IV截取的剖面图；
图5是示出了图3A中光盘驱动器的底盘枢转结构的视图；
图6是图3A所示转台和主轴电机的横断面图；
图7是图3A中托盘的横断面图；
图8是图3A中托盘的底表面的透视图；
图9是用于说明在图3A所示的转动水平面位置不同时盘片装载不方便的透视图；
图10A和10B是用于说明在图3A所示的转动水平面位置改变时所产生的盘片偏心问题的视图；
图11至13是示出装载过程各步骤的视图。
具体实施方式
参照图3A和3B，在根据本发明的光盘驱动器中，承载盘片1的托盘300设置成能够进入主框架100并从主框架100中弹出，底盘200安置在主框架100上而能够枢转。其上防止盘片1的转台231和光学拾取头220安装在底盘200上，光学拾取头220是用于在其被安装在底盘200上的进给单元移动而经过安放在转台231上的盘片1的同时，在盘片1上记录或再现信息。附图标记201表示缓冲器，其连接主框架100和底盘200，并同时起到底盘200的枢转轴的作用。
设置有用于使托盘300缩回到主框架100中的托盘装载单元，以及用于使底盘200枢转的底盘装载单元，使得安放在托盘300上的盘片1位于转台231上。在本发明中，这些装载单元是在考虑了制造细长盘片驱动器而构造成。参照附图，该托盘装载单元包括装载电机110和装载齿轮120，其中装载齿轮用于随着装载电机110转动装载齿轮120，使托盘300缩回进主框架100中以及从主框架100中弹出，装载齿轮120与设置在托盘300下表面内侧壁上的齿轮轨道(gear rail)301配合。由于装载齿轮120和齿轮轨道301不是上下配合的，而是通过利用托盘300之下的空间横向配合，因此，装载齿轮120和齿轮轨道301没有占据高度空间。附图标记130表示凸轮装置，该凸轮装置由设置在托盘300上的接合突起302推动而转动，并且在托盘300缩回到主框架100中时与装载齿轮120配合。凸轮装置130可选择地将装载电机110的动力传送到底盘装载单元上。
用于枢转底盘200的底盘装载单元包括凸轮件140和附属底盘210。该凸轮件140通过与凸轮装置130啮合而根据凸轮装置130的转动而滑过主框架100，并且凸轮件140具有安置在一侧的凸轮沟槽141用于底盘200的升高运动。附属底盘210安装在主框架上，以能够枢转，并且具有一自由端部210a，该自由端部210a经由缓冲器201弹性地连接到底盘200的自由端部200a上(见图4)，该缓冲器202置于两个自由端部200a和210a与插入凸轮沟槽141a中的凸轮突起211之间。因此，当凸轮件140由凸轮装置130的转动而移动时，凸轮突起211沿着凸轮沟槽141a滑动，以使附属底盘210枢转。于是，底盘200的自由端部200a下降，使安放在托盘300上的盘片1由转台231支撑。上述操作将在下文说明。
在此，底盘200不是直接连接到凸轮件140上的，而是经由附属底盘210连接而得到细长的光盘驱动器。例如，如图2所示，如果凸轮突起从底盘200的自由端部200a伸出并直接连接到凸轮件140的凸轮沟槽141a上，则凸轮件140必须定位在低于底盘200自由端部200a的最低位置的位置处。然而，如图5所示，当底盘200的自由端部200a连接到附属底盘210的自由端部上，且凸轮突起211形成在附属底盘210上时，则凸轮件140可以定位在高于底盘200的自由端部200a的最低位置的位置处。因此，由于凸轮件140可以定位在底盘的枢转范围之内，则在高度上不需要额外的空间，从而在制造细长光盘驱动器中是有利的。
另外，当盘片1安放在转台231上时，进给单元在盘片1的径向上移动光学拾取头220，以使光学拾取头220可以在盘片1上记录信息及从盘片1上再现信息。该进给单元包括：用于引导光学拾取头220的运动的导轨240，与导轨240平行布置的丝杠(1ead screw)250，设置在光学拾取头220上并与丝杠250啮合的齿轮部分221，以及用来驱动丝杠250的电机260。从而，随着丝杠250由电机260驱动而转动时，经由齿轮部分221连接到丝杠250上的该光学拾取头220沿着导轨240移动并且发射光到盘片1上。
如图6所示，转台231利用主轴电机230的转子231。就是说，插入在盘片1的中心孔1a中的隆起231a形成在由与定子232电相互作用而转动的转子231上，从而转子231还可以用作转台231。这在减少光盘驱动器的厚度方面也是有利的。
托盘300包括外表面310和盘片接收表面320。盘片接收表面320是通过从外表面310上形成凹陷而形成，从而盘片1可以安放在其上，盘片接收表面320包括用于容纳120毫米直径盘片的第一盘片接收表面321和用于容纳80毫米直径盘片的第二盘片接收表面332。第二盘片接收表面332是进一步从第一盘片接收表面321凹陷并倾斜成在托盘300缩回的方向上具有较高的高度(在图7中由箭头A1指示的方向)。由于光盘驱动器做得细长，转台231下降的高度做得较小。当托盘300弹出时，在底盘200彻底下降时，80毫米盘片可能会被转台231的隆起231a卡住。为了防止上述问题发生，如图7所示，第二盘片接收表面322形成为以预定角度θ倾斜，以在托盘300缩回的方向上逐渐升高。于是，当盘片1′形成倾斜时，由于托盘300在箭头A2指示的方向上弹出，转台231稍微下降可以防止盘片1′被隆起231a卡住。
盘片防脱离装置设置在托盘300上，从而在盘片驱动器直立设置时，安放在第一盘片接收表面321上的盘片1受到支撑并且防止了盘片1a脱离。盘片防脱离装置通过在径向上朝着外表面310和第一盘片接收表面321之间的台阶部分315下压安放在第一盘片接收表面321上的盘片1的边缘部分，而防止了盘片1的脱离。如图3A和8所示，盘片防脱离装置包括旋转地安装在外表面310上的转杆(rotary lever)351，以及用于在下压沟槽351a下压盘片1边缘部分的方向上，弹性偏压转杆351的扭力弹簧352。因此，由于盘片1紧紧接触台阶部分315的相对侧，可以防止安放在第一盘片接收表面321上的盘片1脱离。在本发明优选实施例中，转杆321安置在外表面310上靠近主框架100，从而盘片1压靠在背离主框架100设置的台阶部分315上。
转杆351下压盘片1的方向优选地便于装载盘片1。如图9所示，如果转杆351安置在背离主框架100的外表面310上，以将盘片1压向主框架100，当盘片1安放在第一盘片接收表面321上时，盘片1必须通过在箭头B指示的方向上下压转杆351而被装载。在此，当盘片1在方向B上被装载时，使用者持有盘片1的手接触光盘驱动器的主体400，这在工作中是不方便的。相反，当转杆351如本实施例一样配置时，就是说，盘片1在朝向主框架100的方向装载在第一盘片接收表面321上，就不会产生上述的不便利状况。
上述的转杆351下压盘片1的方向优点在于当盘片1安放在转台231上时，转台231的旋转中心匹配盘片1的中心。如果盘片1在图9所示的方向B上装载时，盘片1通过如箭头C所指示的托盘300缩回的方向上朝向主框架100内部偏离而安放在第一盘片接收表面321上。然而，由于转台231在如图10A所示枢转同时抬高盘片1，当盘片1朝向主框架100偏离时，转台在偏离盘片1中心的点在背离主框架100的方向上抬高盘片1。因此，产生了相当于距离d的偏心距。然而，在本发明的结构中，如图10B所示，由于盘片1在箭头D指示的方向上偏离，即在图10A相反的方向上偏离，当转台231枢转以抬高盘片1时，则转台231和盘片1的中心较好地匹配。因此，当下压转杆351的方向如上所述设定时，则盘片装载就较为方便而且盘片的偏心距减小。
同样，转杆351的厚度优选地小于台阶部分315的高度，这样利于制造细长光盘驱动器。当托盘300几乎缩回进主框架100中时，转杆351的一端部351b通过被设置在主框架处的止块101卡住而返回，该止块101设置在主框架上，从而不再有对盘片1的下压。附图标记330表示锁定突起，用于防止由转杆351压靠在台阶部分315上的盘片1被推过外表面310。
多个接收垫片340安置在第一盘片接收表面321和第二盘片接收表面322之间的边缘部分。这些接收垫片340支持120毫米盘片的底表面，同时支持80毫米盘片的侧边部分，从而盘片不能从第二盘片接收表面322上脱离。由于接收垫片340相对120毫米盘片向内设置，则盘片1的外边缘部分具有用于稍微上下移动的余地。当具有用于盘片1的边缘部分移动的余地时，在将盘片1的边缘部分装配到转杆351的下压沟槽351a中的同时，装载盘片1就变得较为容易。
从接合突起302延伸出来的弯曲钩件303设置在托盘300的底表面上。钩件303与设置在凸轮装置130水平表面上的干预件(interference piece)131一起作用为用于防止托盘300脱离的锁定装置。就是说，随着托盘300缩回进主框架100中时，凸轮装置130转动，而且干预件131移动到阻挡钩件303返回路径的位置上，使得托盘300不能从主框架100中脱离。
附图标记S1和S2分别用于表示用于感知托盘300的装载和卸载动作的第一开关和第二开关。第一开关S1和S2由旋钮300b和设置在托盘300上的开关突起300b操纵。当托盘300完全缩回进主框架100中时，第一开关S1被设置成能够接触旋钮300a(见图13)。因此，当旋钮300a在该状态下受压时，第一开关S1内部受压并被操纵，从而发出用于在托盘300弹出的方向上驱动装载电机110的信号。当托盘300完全从主框架100中弹出时，开关突起300b接触第二开关S2。在该状态下，当托盘300稍微推进主框架100中时，开关突起300b与第二开关S2断开(参照图11)，它将作用为用于驱动装载电机1100以使托盘300缩回主框架100中的信号。因此，托盘300因下压旋钮300a而卸载，托盘300因被稍微推动而装载。
具有本发明上述结构的光盘驱动器的盘片装载操作如下进行。假设使用的是120毫米直径的盘片。
首先，要用的盘片1安放在托盘300的第一盘片接收表面321上。在此，盘片1的边缘安放成配装在转杆351的下压沟槽351a中。接着，盘片1由扭力弹簧352产生的转杆351的下压力而牢牢支持在第一盘片接收表面321上。
在该状态下，当托盘300被稍微推进主框架100中时，开关突起300b与第二开关S2断开，使装载电机110驱动。如图11所示，当与齿轮轨道301啮合的装载齿轮120转动时，托盘300缩回进主框架100中。
当托盘几乎插入主框架100中时，如图12所示，托盘300底表面上的接合突起302推动凸轮装置130的突起部分132，从而稍微向上推动托盘300。于是，凸轮装置130与装载齿轮120啮合，并且随着装载齿轮120转动凸轮装置130也转动，从而凸轮件140滑动。此时，由于转杆351的一端部351b被止块101卡住并且托盘300缩回，因此，转杆351转动。从而，对于盘片1不再有下压力。
当凸轮件140移动时，附属底盘210由凸轮沟槽141a和凸轮突起211的凸轮运动而枢转。同时，具有连接到附属底盘210的自由端部210a上的自由端部200a的底盘200枢转。结果，如图13所示，随着底盘200下降，盘片1安放在转台231上。
此时，凸轮装置130的干预件131返回到托盘300的钩件303的返回路径被阻挡的位置上。此后，当进给单元移动光学拾取头220时，进行在盘片1上记录信息以及从盘片1上再现信息。当通过下压旋钮300a操纵第一开关S1时，以相反的顺序完成卸载动作。因此，装载和卸载动作可以在细长光盘驱动器中自动进行。
如上所述，在根据本发明的光盘驱动器中，在实现了托盘的自动装载和卸载同时，通过改变底盘的枢转结构而减少了用于枢转的空间，从而可以减小光盘驱动器的整体厚度。