光盘盒装入装置和方法

xiaoxiao2020-8-1  2

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专利名称:光盘盒装入装置和方法
技术领域
本发明涉及数据存储装置,这类装置包括一壳体,该壳体有一接纳一可卸下的光盘盒的开口,信息记录介质即装在该盒中,从而受到保护。本发明特别涉及光盘盒装入装置,它能把一可卸下的光盘盒装到一磁吸附心轴界面上,从而相对于读-写磁头转动,并把该光盘盒从其上卸下。
随着数据处理系统和个人电脑的广泛使用,对于大容量数据存储的需求越来越大。光数据存储系统因符合这种广泛需求而日益受到人们欢迎。这些光数据存储系统成本较低,容量大,存取迅速。
在光盘系统中,编码视频信号、音频信号或其它信息信号以光盘一面或正反两面上的信息轨迹型式记录在该光盘上。光存储系统的中央处至少有一个激光光源(或其它光源)。在第一种工作方式下,该激光产生高强度激光光束而聚焦到转动存储光盘的信息轨迹上的一小点上。该高强度激光光束把记录材料表面的温度提高到其居里点以上,此时该材料的失去磁性而被光盘置于其中的磁场磁化。这样,通过控制或偏置这一周围磁场并在受控磁环境中把光盘冷却到居里点以下,就可把记录介质上“凹坑”型式的信息记录到光盘上。
其后,当操作员要复制或读出先前记录的信息时,激光进入第二种工作方式。在此工作方式下,激光产生重新聚焦在转动光盘的轨迹上的低强度激光光束。该低强度激光光束并不把光盘加热到其居里点之上。但是,由于存在有先前形成的凹坑,该激光光束在光盘表面发生反射而显示出先前记录的信息并从而复制先前记录的信息。由于激光光束极细,因此这类信息处理系统的记录密度极高,所记录信息的复制极精确。
典型的光存储系统的部件中包括一壳体,该壳体有一插口,供用户把记录介质插入驱动器中。该壳体内除了其它部件外,还装有用来装卸、读写光盘的机械和电气部件。这些机械部件和电气部件的运行一般都受与驱动器连接的数据处理系统的控制。
在使用光盘盒的现有光存储系统的该壳体中,一供光盘在其上转动的转盘一般装在该系统的底板上。该转盘包括一心轴,心轴上有一块供光盘盘心安装其上的磁铁。该磁铁吸住光盘盘心,从而使光盘托住在所要求位置上而作转动。
在光盘系统中,如上所述,在写入操作时需要对光盘作磁偏置处理,为此,在写入操作(记录或擦除)时把所要求磁场加到光盘的至少是由激光加热的部分。因此,必需安装一磁场偏置装置,它在心轴上的磁铁使光盘就位时可方便地放置到光盘表面近旁。
当前有多种介质或光盘使用在存储数字信息的光数据存储系统中。例如,标准光盘系统使使用51/4英寸的光盘,这些光盘可装在保护盒中,也可不装在保护盒中。若光盘不是固定地装入在保护盒中,操作员就可用于把光盘从保护盒中取出。然后操作员把光盘装到装入机构上,同时小心不要损坏记录表面。
或者,为方便和保护起见,可把光盘装在一盒中,而该盒又插入驱动器的插口中并随后传送到预定位置。在计算机技术中这些光盘盒是众所周知的。光盘盒有一壳体,内装一其上记录有数据的光盘。
当该盒不在驱动器中时,为了保护光盘,光盘盒一般包括至少一通常是关着的门或盖。盒盖上可有一个或多个与之相联的锁舌。相应的光盘驱动器包括一在光盘盒推入该装置时打开该盒上的该门或该盖的机构。这类机构可包括一与锁舌接触的门杆,从而打开盒盖的锁。当该盒进一步插入驱动器时,该盖打开而部分地露出装在盒内的信息记录介质,从而使光盘盘心装到一电动机的心轴上或其它驱动机构上,并使读写磁头和偏置磁体进入该护盒中。驱动机构转动时,读写磁头便可存取光盘介质中的所有信息。
为了节省光存储装置中的空间,希望在心轴上装卸光盘的装置的尺寸尽可能小。现有装卸装置视所使用的光盘类型而定,使用光盘盒的现有装卸装置一般能自动地把光盘盒从插口运送到心轴上。当不再需要该光盘时,现有装卸装置自动把光盘从心轴上卸下。进行光盘装卸的装入装置一般结构作成在装光盘时(即光盘从弹出位置移入机子后装到心轴上),光盘与底板和转盘平行地移向转盘。当光盘位于转盘上方时,光盘与转盘面垂直地向下放到心轴上。一旦放到转盘上,心盘磁铁吸住固定在介质中央的光盘盘心,从而可转动地吸定光盘作读写操作。
操作员用完该光盘后,开始弹出操作。把盒或光盘从心轴上弹出的最常用方法是在大多数日本驱动机中所使用的那种方法。在这种光盘卸下装置中,光盘盒外的一方盒的各边处有四个销钉,这些销钉安放在一邻近的金属片导引件的轨道中。在光盘弹出时,该方盒笔直上举光盘使之脱离心轴。该装置然后把光盘与底板和转盘平行地水平移向机子前部的光盘插口。在卸下操作过程中如此把光盘向上举离心轴时,在盒上必须产生足够的上举力以便克服把光盘盘心固定在心轴磁铁上的磁吸附力。可用手操作一弹出杆或开动电弹出装置来获得克服该磁吸附力所需的最大上举力。
在光盘盒卸下装置上举光盘盒而切断心轴磁铁与光盘盘心之间的磁力的现有电弹出装置中,电弹出电动机必须产生一很大负载以便移动光盘盒。因此,当操作员选定使用电弹出装置时,需要具有大转矩的大电动机来产生足够大的上举力。该装置的壳体中必须留出安装这一大电动机的空间,从而盒装入装置的壳体的整个尺寸增大。此外,大电动机需消耗较大量的电力。
因此人们希望减小激光机的复杂性,同时又减小该机子的整个尺寸,以利于驱动机可方便地使用于计算机中。为了能装入51/4英寸的光盘盒而又小到足够方便地通用于个人电脑,光盘驱动器的机械部件和电气部件必须紧凑并作巧妙安排。
为此,须减小弹出电动机的尺寸。这减小这一尺寸,一种方法是减小切断光盘盘心与心轴磁铁之间的磁吸附力所需的力的大小。若该力减小,就可在机子中使用较小的弹出电动机。因此,在一种更优越的光盘装入装置设计中,不是把光盘向上举离心轴磁铁,而是把光盘从该磁铁上剥离下来。
旨在实现这一剥离动作的一种现有方法是使转盘和心轴向下摆离光盘。在授予Marvin Davis并转让给Laser Magnetic StorageInternational的美国专利No.4,791,511中讨论了这一方法。但设计一种把光盘从心轴磁铁上剥离下来的驱动器仍是有利的。
因此,本发明的总目的是提供一种经改进的在驱动器心轴上装卸数据存储光盘的光记录介质安装装置,该装置考虑并减轻了上述问题和缺点。
本发明的另一个目的是提供一种能减少光盘弹出机构所需负载的光盘装卸装置。
为了实现本发明的上述和其它目的,提供了一种可用于装卸光盘盒的光盘盒装卸装置,它包括一对滑板和一舵杆,该舵杆有两个端部,其中之一可摆动地连接到第一滑板的前端上,而另一端可摆动地连接到第二滑板的前端上,舵杆围绕舵杆轴向第一方向转动时,即把第一滑板驱向驱动器的光盘盒装入端,同时把第二滑板驱向驱动器的远离该装入端的一端;而舵杆围绕舵杆轴在第二方向上的转动,可把第一滑板驱向驱动器的远离光盘盒装入端的一端;同时把第二滑板驱向驱动器的光盘盒装入端。当第一和第二滑板在舵杆的作用下以相反方向移动时,滑板上的S形槽就作用在与光盘盒容器相联的突销上,从而上举或降下光盘盒容器。
从下述说明和附图中,熟悉本技术领域的人士会更清楚地看出本发明的其它目的、优点和特征。附图中

图1为一光盘驱动器的主体图,示出一光盘盒即将插入其中;图2为图1光盘驱动器的分解立体图,示出该光盘驱动器的主要部件;图3A-3B为图2所示底板的立体图;图4为图1驱动器的俯视图,其中未示出某些部件,以便更清楚地示出舵杆、舵杆驱动齿轮、驱动这些齿轮的电动机以及这些部件之间的工作关系;图5A-5F为舵杆的各向视图和立体图6A-6C为左滑板的各向视图和立体图;图7A-7E为右滑板的各向视图和立体图;图8A-8C为停靠臂的各向视图和立体图;图9A为图1驱动器的底部立体图,特别示出微调组件滑架;此滑架支撑用来把激光光束聚焦到光盘的数据轨迹上的光学器件;图9B为微调组件滑架停靠臂在两种位置上的俯视图,一种位置用虚线表示,表示驱动器停转时该停靠臂把该滑架停靠在驱动器的后部;图10A-10B为光盘盒容器的立体图;图11A为一光盘盒插入过程中的图1光盘驱动器的俯视图,其中未示出某些零件,以便更清楚地示出右门杆上的脱扣舌、闩件以及它们之间的工作关系;图11B为该光盘盒进一步插入时的图1光盘驱动器的俯视图,其中,光盘盒盖被左门杆局部打开而露出数据存储光盘的表面;图12A-12B为把光盘盒容器保持在上方位置上的一闩件的立体图;图13为偏置线圈组件夹具的立体图;图14为偏置线圈组件的立体图;图15为构成偏置线圈组件的主要部件的分解立体图;图16为可转动地支撑偏置线圈组件的枢轴杆的立体图;图17为偏轩线圈组件的挠曲件,该偏置线圈组件装在该挠曲件上,而该挠曲件又装在图16所示的枢轴杆上;图18为光盘弹出周期即将开始前的光盘盒容器和光盘盒的右视图,示出光盘处于心轴上的工作位置;
图19为光盘弹出周期中的光盘盒容器和光盘盒的右视图,示出光盘盒倾斜而从心轴上剥离;以及图20为光盘弹出周期中的光盘盒容器和光盘盒的右视图,示出光盘盒装入装置处于上方位置,光盘开始从光盘驱动器中弹出。
从下述结合附图的说明中可进一步理解本发明,首先参看图1,该图示出总体上用10表示的一磁盘存储装置。图1示出一位于可插入光盘驱动器10的位置上的可更换光盘盒13,该光盘驱动器内装光盘盒装卸装置。该光盘驱动器10包括底部壳体16和面板19。该面板19包括光盘插口122、驱动器工作状态指示灯25和弹出钮28。
请继续参看图1,普通型光盘盒13包括下列主要部件。其外壳包括上平面31和下平面32(例如如图20所示)。该光盘盒还有一面朝前的贴标签端面34。在优选实施例中,光盘盒13插入在光盘驱动器10中时用户仍能看到光盘盒13的面朝前的贴标签端面34。上、下平面31、32之间伸展有侧壁,例如侧壁37,该光盘盒还包括伸展在上、下平面31和32之间、与面朝前的贴标签端面34平行的后壁38(例如如图19所示),侧壁37在靠近贴标签端面34处具有容放位于底板46上的光盘盒定位销43(图3A-3B)的槽道40。
光盘盒13还包括一光盘盒门或光盘盒盖49,该盖49被弹顶在关闭位置(图1、2和11A)。盖49打开时位于上平面31的凹座部52中。由于优选实施例的光盘驱动器10可读出两面型光盘盒13,因此下平面32上有一同样的盖和凹座部,但图中未示出这些零件。该盖一般在光盘盒13的后壁38上有一盖闩55(未示出)。
被保护在光盘盒13中的是一光盘14(图18-20),它有一金属制光盘盘心15。从相关技术中可知,该光盘14由其上涂有磁材料涂层的刚性基片构成。磁材料涂层刻有同心环或螺旋环型式的轨迹,刚性基片的任一表面或两个表面上可涂有磁涂层,该涂层使数据可由一般称为磁头的磁变换器磁记录在光盘14上。刚性基片的中央处为金属制光盘盘心15。
接着请参看图2,下述为本发明光盘驱动器10内的主要组件。有一底部壳体16。其中装有一底板46。在图2中,心轴电动机61装在底46上。心轴电动机61包括一心轴磁铁63,它在光盘盒13装入光盘驱动器10中时吸引光盘14的金属制光盘盘心15。本发明的弹出机构总体上用67表示。该弹出机构67包括一左滑板70、一右滑板73和一舵杆76。该弹出机构下文详细说明。图2中还示出一位于左滑板上方的停靠臂79。光盘盒容器总体上表为82。图2中还示出左门杆85、右门杆88和容器门91,它们都用枢轴装在光盘盒容器82上。驱动器面板19示出在光盘盒容器82的前方。最后,可转动的磁偏置线圈组件94装在偏置线圈臂97上,偏置线圈夹具100位于偏置线圈臂上方。下面详述所有这些主要部件。
从图2中可看到,底部壳体16包括侧壁103和后壁106。底部壳体16的内部底面上有四个供底板46牢固安装其上的安装柱头109,底部壳体16中还装有控制电子器件,但图中未示出。
请参见图3A和3B,下面详述底板46的结构。底板46安装在底部壳体16的四个安装柱头109(图2)上。底板46有许多零件,它们模制嵌入、连接或联接在该底板46上。这些零件用“胶”模制、嵌入、连接或联接在该底板46上的。本发明的许多零件是用“胶”粘在一起并使它们相互作用的。沿着底板46的周边有一前壁112、一左侧外壁115、一左侧内壁118、一右侧外壁121、一右侧内壁124和一后直立壁127。左、右侧外壁115、121上分别有竖向狭槽130、133。左侧竖向狭槽130在光盘盒容器82套在底板46上时容放光盘盒容器82上的左侧突销136(图10A)。右侧竖向狭槽133同样可容放光盘盒容器82的右侧突销139(图10B)。
光盘盒的两定位销43分别位于左、右侧外壁115、121的前端旁。这些定位销43用来啮合光盘盒槽道40(图1)。当销43位于槽道40中时,销43固定住光盘盒13,防止它沿横向(即向两边)和沿纵向(即前后)移动。
心轴电动机安装座142模制在底板46的底部中。心轴电动机61(图2)可用比方说装在中间肋条145上的夹簧(未画出)固定在心轴电动机安装座142上。
底板46有各种轴和安装销与之相联。例如,舵杆枢轴148安装在底板46上靠近心轴电动机安装座142处。舵杆弹簧销151固定在底板46底面上靠近前壁112处(图3A)。装在底板46底面上靠近前壁112处的其它销用作弹出齿轮链中后齿轮的枢轴。
底板46还包括左滑板槽道154和右滑板槽道157。滑板槽道154、157伸展在底板46的两侧。左滑板槽道154形成在左侧外壁115与左侧内壁118之间。装好的左滑板70夹在左侧内壁118与左侧外壁115之间而插入在左滑板槽道154中(参见例如图4、9B和11A-B)。同样,右滑板槽道157形成在右侧外壁121与右侧内壁124之间。装好的右滑板73夹在右侧内壁124与右侧外壁121之间而插入右滑板槽道157中。左、右滑板70、73可以借助于比方说把心轴电动机61固定就位在心轴电动机安装座142上的夹簧(未画出)上面的“夹头”,分别夹持在其相应的槽道154、157中。
在右滑板槽道157端部靠近后直立壁127处,底板46上有一插口160。右侧内壁124的后部与右侧外壁121的后部在此交汇。该插口160可容放光盘盒容器闩件166的枢销163(图12B和12A)。光盘盒容器闩件166有一竖向面169(图12B),一固定在右门杆88上的闩件脱扣舌172(图2和11A-B)冲撞该竖向面而使光盘盒容器闩件166脱扣。
底板46在后直立壁127上有一孔175。位于后直立壁后方,在左角柱178与右角柱181之间的激光二极管(未画出)的光线穿过孔175而照入微调组件滑架184,此滑架内装把激光光束聚焦在光盘14上的信息轨迹上的光学器件(图4、9A-B和11A-B)。滑架184下文详述。
底板46还有一模制而成的孔187(图3A),可容放定位臂79的枢轴190。该孔187模制得与左侧内壁118连成一体。图4表示装好的停靠臂79的枢轴190插入在孔187中。
下面参看图8A-8C进一步说明停靠臂的零件。除了枢轴190,停靠臂79还包括一压紧端193。信靠臂79远离压紧端193的一端上有一叉口196。叉口196有一长边199和一短边202。当停靠臂79安装到位时,叉口196横跨在左滑板70的凸耳205上(图6C)。装好的停靠臂79,其叉196横跨在左滑板70的凸耳205上,从图4、9B和11A-B中可看得最清楚。因此停靠臂79的位置取决于左滑板70在左滑板槽道154中的位置。
图9A示出支撑微调组件和把激光光束聚焦到光盘表面的信息轨迹上的有关光学器件的滑架184。微调组件滑架184具体地说是在本发明受让人MOST公司出售的OMA光驱动器中所使用的那种滑架。正如熟悉本技术领域的人士所了解的,滑架184包括一45。镜(未示出),它把由光模件189产生的激光光束向上反射穿过一由微调电动机驱动的聚焦透镜(未画出)而照到光盘表面。在图9A的立体图中,局部示出了供滑架184安放其上的支撑导轨208。
从图9B可看得最清楚,停靠臂79使微调组件滑架184定位,滑架184可聚焦从光模件穿过底板46的后直立壁127上的孔175而来的激光光束。确切地说,该滑架把激光光束定位在包含有待读取数据的数据轨迹的中央上方。该滑架184安放在支撑导轨208上。用普通的磁装置沿着导轨208驱动滑架184。
当光盘盒容器82处于上方位置时,由左滑板70驱动的停靠臂79把滑架184推向驱动器的后部。这一状态表示在图4、图11A-B以及图9B中,在图9B中,停靠臂79此时用实线表示。当光盘盒13弹出过程中舵杆76向前驱动左滑板70时,紧靠叉口196的短边202的凸耳205转动停靠臂79,直到停靠臂79的紧压端195把滑架184推向光盘驱动器10的后部为止,当光盘盒空器82处于下方位置时,舵杆76已把左滑板70驱向光盘驱动器10的后部。此时,与左滑板70一起被向后驱动的凸耳205已把停靠臂79转动到光盘驱动器10的前部,如图9B中虚线所示。当左滑架70和停靠臂79处于这些位置上时,滑架184不受停靠臂79的压紧端193的作用而在光盘驱动器10中的光盘14上方自由移动。
从图2和图4中可看得最清楚的弹出机构67包括下列主要零件。弹出电动机20B为该弹出机构提供动力。特别是,该弹出电动机208驱动一齿轮链,该齿轮链驱动输出凸轮,该输出凸轮转而返使舵杆以第一方向(图4中的逆时针方向)转动,从而把光盘盒13弹出光盘驱动器10。当用户开始该弹出过程时,电动机208驱动蜗轮211。该蜗轮211固定在弹出电动机208的中心轴上。该蜗轮211驱动围绕着第一轴217的第一大齿轮214。第一大齿轮214的转动使固定在第一大齿轮214底面上随其一起围绕第一齿轴217转动的第一小齿轮220转动,第一小齿轮220驱动围绕着第二齿轴226的第二大齿轮223。第二小齿轮229固定在第二大齿轮的顶面上而可随其一起围绕第二齿轴226转动,第二小齿轮229转而驱动第三大齿轮232围绕第三齿轴235转动。第三大齿轮驱动齿轮238,该凸轮238迫使舵杆76围绕舵杆轴148转动。
下面参照图5A-5F和图4说明舵杆76。舵杆76以舵杆轴198作为枢轴装在底板46上。舵杆弹簧钩238模制在舵杆76的细长部上,舵杆弹簧241(图4)装在舵杆弹簧钩238与舵杆弹簧销151之间。舵杆弹簧241使舵杆76围绕舵杆轴198向第二方向(图4中的顺时针方向)偏置。第一方向为光盘盒装入方向,这样可向前驱动右滑板73而前后驱动左滑板70,从而把光盘盒13置于心轴电动机61上。
该舵杆还包括舵杆裙部或腹部244,该裙部244位于舵杆齿轮链顶部上,从而有助于各弹出齿轮套在各自的齿轴上而不致脱落。舵杆靠近舵杆裙部244的一端有一U形叉口247,舵杆远离裙部244的一端有一U形叉口250。U形叉口247可转动地套在左滑板73(图6C)的连接圆柱上。同样,舵杆76的U形叉口250可转动地套在右滑板73的连接圆柱256(图7E)上,因此舵杆76可枢转地连接于左右滑板70、73的两前端。此外,由于左右滑板70、73被同时使心轴电动机61就位的夹簧(未画出)夹持在各自的滑槽154、157中,因此U形叉口147、150与连接圆柱153、156之间共同作用而把舵杆76套定在舵杆轴148上。
当舵杆76向第一方向(图4中逆时针方向)转动时,向前驱动左滑板槽道154中的左滑板70并同时向后驱动右滑板槽道157中的右滑板73。因此,舵杆76沿第一方向(图4中逆时针方向)的转动上举光盘盒容器82而使光盘盒13可弹出或装入光盘驱动器10。另一方向,当舵杆76沿第二方向(图4中顺时针方向)转动时,向后驱动左滑板槽道154中的左滑板70而同时向前驱动右滑板槽道157中的右滑板73。舵板76在该方向上的转动放低光盘盒容器82,从而把光盘放到心轴电动机上。下面进一步讨论用舵杆76的转动来上举或放低光盘盒容器82。
如上所述,在舵杆76的驱动下左滑板70在左滑板槽道154中滑动,而右滑板73在右滑板槽道157中滑动。下面详述滑板70、73。
请参看图6A-6C,左滑板70的零件如下。左滑板的前端有-连接圆柱253。第一凹部259上有停靠臂突耳205。停靠臂79在凸耳205驱动下沿左滑板70的第一凹部259滑动。左滑板70中有一S形狭槽162。当左滑板70装定在左滑板槽道154中时,S形狭槽162的开口在紧靠左侧竖向狭槽130的后方而朝右侧外壁。当光盘盒容器82套定在底板46上时,光盘盒容器82的左侧突销136(图10A)插入底板46的左侧竖向狭槽130中。该左侧突销的长度大于外侧外壁115的厚度。因此,左侧突销136穿过左侧竖向狭槽130而插入左滑板70的S形狭槽262中。
当光盘盒容器82以其左侧突销136插入竖向狭槽130和S形狭槽262而如此套定在底板46上时,光盘盒容器82的前后运动就受到限制而只可上下运动。竖向槽130使光盘盒容器82无法前后移动,而左滑板70上的S形狭槽262限定了光盘盒容器在垂直方向上的位置。换言之,根据某一时刻S形狭槽262的那一部位位于竖向槽道133之后,光盘盒容器82可处于其最高位置、其最低位置或其最高和最低位置间的某一位置上。
左滑板70的顶面上有第二凹部265。一装在底板46上的水平销(未画出)可在第二凹部265上滑动。该水平销(未画出)限定了左滑板的最前方位置和最后方位置。因为该销一到达左滑板的该两个极端位置之一时,就会抵靠住第二凹部265的边缘。
从图6B和图2中可看得最清楚,左滑板70的最后端有一凹口268。该凹口268位于左滑板70的一错开段272上。该凹口268可接纳偏转线圈臂97的连杆臂275,该连杆臂275取决于左滑板70的位置而特别是凹口的位置变动而转动偏置线圈臂97。左滑板70的错开段272插入在底板46的左侧外壁115的凹座278(图3B)中。
下面参照图7A-7E说明右滑板73的各零件。如上所述,舵杆76通过连接圆柱256与右滑板73连接。右滑板73中有一S形狭槽281。从图2中可看得最清楚,该S形狭槽281为左滑板70的S形狭槽262的倒转件。从图2中显然可见,当左右滑动与舵杆76连接时,S形狭槽262、281互成倒转镜象。由于滑板70、73在舵杆76驱动下以相反方向移动,因此必需作出这一布置。右滑板73上的S形狭槽281的开口在右滑板73在右滑板槽道117中处于工作位置上时也面向右侧外壁。
与上述关于左滑板70的情况相同,当光盘盒容器82套定在底板46上时,右侧突销139(图10B)插入右侧竖向狭槽133(图3B)中。由于右侧突销139的长度大于右侧外壁121的厚度,因此右侧突销139在右侧竖向狭槽133中穿过右侧外壁121而插入右滑板73的S形狭槽281中。右侧竖向狭槽133使右侧突销139无法在与底板46的纵轴线平行的方向上(即与一垂直穿过前壁112和后直立壁127的直线相平行的方向上)移动。由于右侧突销139插入在S形狭槽281中,因此光盘盒容器82的垂直高度决定于右侧突销139在S形狭槽281中的位置。右滑板73的S形狭槽281在右侧竖向狭槽133后方以与左滑板70的S形狭槽262在左侧竖向狭槽130后方移动的同一速率移动,但方向相反。但是,S形狭槽262、281的互为倒转镜象的设计确保左右突销136、139在任何时刻都大致位于底板46底面上方的同一垂直高度上。
仍参看图7A-7E。右滑板还包括如下零件。右滑板73的顶面上有一凹部284。一销(未画出)可水平地横装在右滑板槽道157中而可在凹部284上滑动。在凹座284上滑动的该水平销可用来限定右滑板73的最前和最后位置,因为当右滑板73移动到这两个极端位置时该水平销会抵靠住凹部284的两边缘。右滑板73还有一凹口区287用来扣接光盘盒容器闩件166的钩爪290(图12A和12B)。右滑板73的后端上有一高起部293。
当舵杆76沿第一方向(比方说图9B中逆时针方向)转动而驱动右滑板73在右滑板槽道157中向后滑动时,光盘盒容器闩件166的钩爪290与右滑板73的高起部293之间会发生扣接。特别是,位于钩爪290上的第一滑动面296(图12A)在右滑板73高起部293的第二滑动面299(图7C和7E)上滑动,当滑动面296、269互相滑过时,在图12A箭头所示方向上被弹顶的钩爪290扣入右滑板73的凹口区287,从而把右滑板73固定在后部位置上,并从而使光盘盒容器82固定在其最高位置上。当光盘盒容器处于该位置上时,驱动器10中的光盘盒13会被弹出,或者光盘盒13可装入光盘驱动器10中。
左右滑板70、73的S形狭槽262、281在把光盘盒装到心轴电动机上或将它从其上卸下时对于本发明实现的剥离动作起着重大的作用。下面说明S形狭槽262、281在便于本发明所改进的剥离动作中的作用。
下面参见图10A和10B说明光盘盒容器及其零件。光盘盒容器82为单件式注塑成型塑料件,其上装有左门杆85(图2)和右门杆88。当光盘驱动器10装配完毕时,光盘盒容器82就套在底板46的左右侧外壁115、121的外部。随着突销136、139在其各自S形狭槽262、281中上下移动,光盘盒容器82上下移动。光盘盒容器82还围绕一穿过左右突销136、139的假想横轴上下稍稍倾斜。正是这一稍稍倾斜运动与上下运动相结合而产生本发明所实现的有利的剥离动作。若卸去光盘驱动器10的盖子,光盘盒容器82就会向上弹离该机构的其余部分。
光盘盒容器82中有左侧光盘盒插入槽道305和右侧光盘盒插入槽道308。右侧光盘盒插入槽道308后部有一止挡311以便防止光盘盒13的错误插入。从图1和图2中可看到,光盘盒13有一对模制在侧壁37上的狭槽314,若光盘盒13正确插入,即以其后壁38先插入光盘插口22,光盘盒13上的狭槽314之一将纳入止挡311从而允许光盘盒13全部插入驱动器10。另一方面,若用户插入光盘盒13时首先把前面标签端34插入光盘插口72,止挡311就会挡住光盘盒13的标签端34,从而光盘盒13无法全部插入光盘驱动器10中。
光盘盒容器82的后壁317上有一凹口区320。该凹口区使得固定在右门杆88上的闩件脱扣舌172(图11A-B)可碰撞光盘盒容器166的直立面169(图12B),由于左右门杆85、88在光盘盒13插入光盘盒容器82中时分别向光盘驱动器10的后部转动,因此当光盘盒13接近全部插入位置时,脱扣舌172通过紧压直立面169而转动光盘盒容器闩件166,从而使它脱扣。光盘盒容器闩件166的这一转动使钩爪290脱离其套住右滑板73的高起部293的扣入位置,当光盘盒容器闩件166如此脱扣时,光盘盒容器182就可下降,从而把光盘盒13置于心轴电动机61上的工作位置。
下面参照图2、10A-B和11A-B说明左门杆85和右门杆88与光盘盒容器82的连接。左右门杆85、88装在光盘盒容器82的靠近后壁317的后部两转角处。确切地说,左右门杆85在第一枢轴点323处可转动地装到光盘盒容器82上,右门杆88在第二枢轴点326处可转动地装到光盘盒容器82上。一弹簧(未画出)把门杆85、88向光盘驱动器10的面板19偏置。
工作时,门杆85、88之一在光盘盒13插入驱动器10时解开光盘盒盖的锁并打开光盘盒盖49。是左门杆85还是右门杆88打开光盘盒盖49,取决于光盘盒13插入驱动器10时光盘盒13的哪一面朝上。若光盘盒13以第一面朝上插入,则右门杆88操纵盖闩并打开盖49。若光盘盒13以另一面朝上插入,则左门杆85操纵盖闩并打开盖49。若驱动器10中没有光盘盒13,则门杆85、88抵靠在与光盘盒容器82制成一体的门杆止挡329上。这些门杆止挡329确保门杆85、88的自由端处于正确位置上,以便当光盘盒13插入驱动器10时使盖闩脱扣并打开盖49。
图11B表示光盘盒13插入驱动器10中一深度处,在该深度处门杆85的自由端332开始打开盖49而露出光盘14表面。
下面参照图14-17详述可转动的磁偏置线圈组件94。磁偏置线圈94使用于光盘驱动器10的写入和擦除操作。偏置线圈组件94包括一包在一线圈338中的钢条335。从图18可看得最清楚,当把偏置线圈组件94放置到光盘14上方时,它伸展在光盘14的整个半径上,从而能在光盘14的一从心轴62旁(图18-20)伸展到光盘14边缘的径向狭条上产生一强磁场。当心轴电动机61使光盘14在偏置线圈组件94下面转动时,就可在光盘14的整个表面上产生一磁场,从而使用户可把信息写入光盘14的从其最里端轨迹到其最外端轨迹的所有部分上。一偏置线圈壳体顶部341把线圈338和钢条335盖住。而该顶部341装到一偏置线圈壳体底部344上。
偏置线圈组件94装到偏置线圈挠性件347(图17)上,该挠性件转而装到偏置线圈臂97(图16)上。偏置线圈臂97横跨在底板46的宽度上并由一对偏置线圈夹具100(图13)可转动地夹持到底板46的两转角立柱178、181(图3A和3B)上。偏置线圈夹具100从而用作轴承座,偏置线圈臂97可在其下转动。偏置线圈夹具100包括一止动凸缘350,它在弹出操作时限定光盘盒容器82的向上运动,这一点下文参照图18-20详述。如前所述,偏置线圈臂97包括一杆臂275,它与左滑板70后端上的一凹口268联动而上举或降下偏置线圈组件94。由于该杆臂275与左滑板70上的凹口368啮合,因此左滑板70控制着偏置线圈组件97何时转到光盘盒13上,何时转离光盘盒13。
偏置线圈组件94可围绕其中心旁的一点353偏斜或转动,并且它被向下顶弹。这样,偏置线圈组件94在下方位置(即图18所示位置,此时光盘盒13全部装入)和上方位置(即图20所示位置,此时光盘盒13卸下)时可与光盘盒13保持平行。由于偏置线圈组件94在上方位置时能与光盘盒13保持平行,从而为驱动器10能完成光盘弹出操作提供必需的间隙,为一点下文说明。当偏置线圈组件94在下方的装入光盘盒13中的位置上时,它以三处抵靠光盘盒13。
下面参照图18-20说明光盘盒13弹出光盘驱动器10。图18示出光盘盘心15完全装到心轴电动机61的心轴62上时的一光盘盒13。在该图中,偏置线圈组件94通过打开的盖49装入光盘盒13中。当光盘盒13如此全部装好时,左滑板70已由舵杆76滑动到其最靠后位置。偏置线圈臂97的杆擘275已转到光盘驱动器10的后部。正是杆臂275的这一转动把偏置线圈组件94装入了光盘盒13中。如图18所示,当舵杆76把左滑板70驱动到光盘驱动器10的后部时,由于竖向狭槽130、133(图3A和3B)使得光盘盒容器82的突销136、139只能上下移动,因此光盘盒容器82通过其突销133、136被驱动到S形狭槽262、281中的最低点。
下面参照图19说明弹出周期的中间阶段。用户开始光盘驱动器10的弹出后,弹出电动机208(图4)以第一方向(图4中逆时针方向)转动舵杆76。如图19所示,舵杆的这一转动把左滑板70拉向驱动器10的前部。当左滑板70向前滑动时,凹头268向前转动杆臂275,从而把偏置线圈组件94举出光盘盒13。从图19中还可看到,由于舵杆76的转动,S形狭槽262、281用力上举固定在光盘盒容器82上的突销136、139。由于突销136、139在光盘盒容器上的位置定在这样一点上,在该点上穿过突销136、139的横向轴线并不同时穿过心轴62,因此在举起光盘盒容器82时产生一“剥离”动作而使光盘盘心15从心轴磁铁64上移开。换言之,如图19所示,光盘14在弹出周期中并非从心轴62上垂直举起。而是由于突销136、139在光盘盒容器82上的上述位置,当突销136、139依其S形狭槽262、281移动时,光盘盒13的后部先于前部举起。该剥离动作降低了把光盘盘心15移离心轴电动机61的磁铁夹具64所需的最大力。
从图19还可清楚看到,光盘盒容器82由于滑板70、73的滑动而被举起一定量后,光盘盒容器82后壁317上的突唇356(图10A)碰到偏置线圈夹具100上的止动凸缘350(图13)的底面。止动凸缘350的底面与突唇346的顶面的这一接触加上舵杆76继续转动以及所造成的滑板70、73的纵向滑动,使得光盘盒容器82随着突销136、1 39继续上举该容器而在图19中大致围绕止动凸缘350与突唇356的接触点稍稍向上倾斜。光盘盒容器82的这一稍稍倾斜运动完成了上述的“剥离”动作。
图20示出光盘盒容器82完成向上稍稍倾斜运动且光盘盒容器82碰到光盘插口22旁的止挡后的光盘驱动器13。此时,左滑板70已达到其最前端位置并把杆臂275拉到其最靠前位置,从而把偏置线圈组件94转动出光盘盒13。从而偏置线圈组件大致抵靠光盘驱动器10顶部表面内侧或大致抵靠位置靠近光盘驱动器10顶部表面内侧的印刷电路板而平行地停靠在光盘盒13的上方。偏置线圈组件94从其装入在光盘盒13中的位置到上述抬起位置垂直移动约9mm。
当光盘盒容器82被上举到其最高位置(在其最低位置上方约5mm)时,如上所述,光盘盒容器闩件166(用12A和12B)把右滑板73(图7A-7E)闩住在其最后端位置上。当光盘盒容器82位于图20所示上方位置时,它与底板46平行以便光盘盒13弹出。如前所述把门杆85、90向光盘驱动器10前端偏置的弹力以及把光盘盒盖49向最上位置偏置的弹力使光盘盒13从光盘驱动器10中弹出,如图20所示。
光盘装入过程与上述弹出过程大致相反,因此光盘插入过程不再赘述。
在本发明中,由于光盘盘心15是从心轴磁铁64上剥离下来,因此所需弹出力因为光盘14从装入位置移到卸下位置的这种剥离方式而大为减小。通过使用本发明的“剥离”动作,移动光盘盘心15所需的力比现有的垂直上举装置小。此外,本设计减小了驱动器的整个高度。上述设计用一机构实现了把光盘盘心15从心轴磁铁64上剥离下来,而该机构充分利用了驱动器10两边的空间,而不需要横跨在底板46宽度上的部件把光盘盒容器82两边的运动联系在一起从而需要增加驱动器的高度。本设计的另一个有利特征是,大多数所需尺寸并不要求很严的这种性质。
而且,可把偏置线圈组件装入光盘盒13的偏置线圈驱动机构很简单,且几乎无磨损部位。整个设计便于装配,而且大部分可用制造简易的部件予以实现。
虽然通过一优选实施例说明了本发明,但熟悉本技术领域的人士显然可知,只要不背离本发明的精神或范围,可作出种种改动。例如,本发明可用于不需偏置线圈组件94的介质装置(即相变装置或一次性写入装置),从而可省略用来操作偏置线圈臂97的部件。此外,虽然在本优选实施例中存储介质为51/4英寸光-磁盒式磁盘,但本发明可应用于所有类型介质和所有大小的驱动器。应当指出,上述说明或附图所示的所有内容应看作只是例示性的而非限制性的。因此,本发明只受后附权利要求书的限定。
权利要求
1.一种与光盘驱动器联动的光盘盒装卸机构,该驱动器包括一底板和一光盘盒装入端以及与该端远离的另一端,所述机构包括(a)第一滑板,包括靠近该驱动器的光盘盒装入端的前端和靠近驱动所述另一端的后端;(b)第二滑板,包括靠近该驱动器的光盘盒装入端的前端和靠近驱动器所述另一端的后端;(c)一舵杆,包括第一端和第二端,其中,所述舵杆的所述第一端可摆动地与所述第一滑板的所述前端相联,所述舵杆的所述第二端可摆动地与所述第二滑板的所述前端相联,从而所述舵杆围绕一舵杆轴在第一方向上的第一转动在把所述第二滑板驱向驱动器的另一端的同时把所述第一滑板驱向驱动器的光盘盒装入端;并且,所述舵杆围绕所述舵杆轴在第二方向上的第二转动在把所述第二滑板驱向驱动器的光盘盒装入端的同时把所述第一滑板驱向驱动器的另一端。
2.根据权利要求1所述的机构,还包括一与所述第一滑板和所述第二滑板相联的手动操作弹出钮。
3.根据权利要求1所述的机构,还包括一与所述舵杆联动的电弹出装置,其中,所述电气弹出装置的运行可转动所述舵杆而把光盘盒从驱动器中弹出。
4.根据权利要求1所述的机构,进一步包括一停靠臂,它在卸下所述光盘盒时使一滑架定住。
5.根据权利要求4所述的机构,其中,所述停靠臂与所述第一和第二滑板之一联动,从而所述联动的滑动的运行可操作所述停靠臂。
6.根据权利要求5所述的机构,其中,所述停靠臂还包括一插入在底板上一孔中的枢轴,以及横跨在与所述第一和第二滑板相联的一停靠臂凸耳上的一叉口,从而当所述滑板卸下光盘盒时,所述停靠臂使该滑架停靠在底板的后部。
7.根据权利要求6所述的机构,其中,当光盘盒装入驱动器中时仍能看到光盘盒的标签端。
8.一种光盘驱动装置,包括倾斜地把一光盘装到一心轴磁铁上或倾斜地把该光盘从该心轴磁铁上卸下的光盘装卸机构,该装置有一光盘装入端和与该端远离的另一端,所述装置包括(a)、第一滑板,包括靠近该装置的光盘装入端的前端和靠近该装置所述另一端的后端,其特征在于,所述第一滑板中有第一S形狭槽;(b)、第二滑板,包括靠近该装置的光盘装入端的前端和靠近该装置所述另一端的后端,其特征在于,所述第二滑板中有第二S形狭槽;(c)、一包括第一端和第二端的舵杆,其中,所述舵杆的所述第一端可摆动地与所述第一滑板的所述前端相联,所述舵杆的所述第二端可摆动地与所述第二滑板的所述前端相联;所述舵杆圈绕一舵杆轴在第一方向上的第一转动在把所述第二滑板驱向该装置的另一端的同时把所述第一滑板驱向该装置的光盘盒装入端;并且,所述舵杆围绕所述舵杆轴在第二方向上的第二转动在把所述第二滑板驱向该装置的光盘盒装入端的同时把所述第一滑板驱向该装置的另一端;(d)、一光盘盒容器,包括与该容器相联的第一突销和第二突销,其中,所述第一突销可滑动地插入在所述第一S形狭槽中,所述第二突销可滑动地插入在所述第二S形狭槽中;并且,所述两突销并不位于一与该装置两端平行且与底板垂直且大致穿过心轴磁铁中心的平面内,从而所述舵杆在第一方向上的转动把光盘倾斜地从心轴磁铁上卸下,而所述舵杆在第二方向上的转动把光盘倾斜地装到心轴磁铁上。
9.根据权利要求8所述的光盘驱动装置,还包括第一门杆和第二门杆,每一门杆包括邻接驱动器所述另一端的一端以及一自由端,其特征在于,所述第一门杆向该装置的光盘装入端偏置而抵靠第一门杆止挡;并且,第二门杆向该装置的光盘装入端偏置而抵靠第二门杆止挡;并且,所述第一门杆和所述第二门杆之一在光盘盒插入该装置中时动作而打开一光盘盖。
10.根据权利要求9所述的光盘驱动器装置,还包括一可转动地与该装置相联的偏转线圈臂,它在光盘装入时把一偏置线圈组件支撑在邻近光盘上平面的第一位置上,或者在装卸操作时把该偏置线圈组件支撑在远离光盘盒所经路径的第二位置上。
11.根据权利要求10所述的光盘驱动装置,还包括一停靠臂,它在卸下光盘盒时使一滑架停靠在底板后部,其特征在于,所述停靠臂与所述第一滑板联动,从而所述第一滑板的运行可操纵所述停靠臂。
12.一种把一光盘装到一光盘驱动器装置的一磁吸附心轴界面上或将它从其上卸下的方法,该装置有一前端和一后端,其中,该光盘驱动器装置还包括其第一边上和第二边上装有两个突销的光盘盒容器;第一滑板和第二滑板,该第一滑板可滑动地装在第一滑板槽道中,该第二滑板可滑动地装在第二滑板槽道中,并且,两滑板在一可摆动地装到该两滑板上的舵杆的驱动下互相以相反方向在各自的滑板槽道中滑动,该舵杆也以一舵杆轴可转动地装到该光盘驱动装置上,并且,该舵杆轴并不相对该光盘驱动装置运动,并且,所述两滑板都包括一供所述两突销啮合的狭槽,所述方法包括下列步骤(a)、使光盘盒容器沿第一方向从光盘驱动装置的前端到后端的移动最小,同时该光盘盒容器可大致垂直于所述第一方向并围绕两突销倾斜地移动;以及(b)、两滑板可互相相对地并相对于光盘盒容器移动,从而强迫两突销沿着两滑板中的狭槽移动而交替上举和降下该光盘盒容器。
13.根据权利要求12所述的方法,还包括下列步骤,把两突销这样安装到光盘盒容器的第一和第二面上当两滑板的滑动迫使两突销沿着两滑板中的狭槽移动而交替上举和降下光盘盒容器时,该光盘盒容器倾斜地上举和下降。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述步骤包括把一光盘盒插入光盘盒容器中,直到光盘盒的后端使一防止两滑板滑动的光盘盒容器闩件脱扣。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,在所述把光盘盒插入光盘盒容器中的步骤中,一门杆打开该光盘盒上的一盖而露出该光盘。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,该方法还包括转动地降下一偏置线圈组件而穿过该打开的盖进入光盘露出表面上方位置,并把数据写入该光盘。
17.根据权利要求13所述的方法,其中,所述把光盘从光盘驱动装置的磁吸附心轴界面上卸下还包括迫使舵杆转动,迫使滑板驱动两突销沿狭槽移动,从而倾斜地上举光盘盒容器。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述的舵杆是用于迫使其转动,从而倾斜地上举光盘盒容器而卸下光盘。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,所述的舵杆是用一电动机迫使其转动,从而倾斜地上举光盘盒容器而卸下光盘。
20.一种制造一与一驱动器联动的光盘盒装卸机构的方法,该驱动器包括一壳体,该壳体有一光盘盒装入端和一与该端远离另一端,所述方法包括(a)、把第一滑板放在该壳体中,使得第一滑板的前端邻近该壳体的光盘盒装入端,而第一滑板的后端邻近该壳体的所述另一端;(b)、把第二滑板放在该壳体中,使得第二滑板的前端邻近该壳体的光盘盒装入端,而第二滑板的后端邻近该壳体的所述另一端;以及(c)、把一舵杆的第一端可摆动地连接到第一滑板上,把该舵杆的第二端可摆动地连接到第二滑板上,从而舵杆围绕一舵杆轴在第一方向上的转动在把第二滑板驱向该壳体的所述另一端的同时把第一滑板驱向该壳体的光盘盒装入端,而舵杆围绕该舵杆轴在第二方向上的转动在把第二滑板驱向该壳体的光盘盒装入端的同时把第一滑板驱向该壳体的所述另一端。
全文摘要
装卸光盘盒的机构,使用两滑板(一底板的一边一个),它们在一舵杆的驱动下以相反方向滑动。每一滑板有一容纳设在光盘盒容器上的两突销之一的狭槽。滑板的滑动可驱动两突销沿着两狭槽移动,从而按照舵杆转动方向上举或降下光盘盒容器。这样,啮合在S形狭槽中的突销的滑动把一光盘从驱动器心轴上卸下或把它装到其上。当突销沿其狭槽滑动时,光盘的上举和降下以把光盘盘心从心轴磁铁上剥离下来的方式而并非垂直举离心轴的方式进行。
文档编号G11B17/028GK1139271SQ9511664
公开日1997年1月1日 申请日期1995年8月25日 优先权日1994年8月25日
发明者马文·B·戴维斯, 肯特·墨菲 申请人:Dva公司

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