专利名称：用于在盘上重放和/或录制信息的录放头的定位机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种为具有从盘上重放和/或录制信息的录放头的装置定位用的机构，该机构特别适用于被称为CD(小型盘)的光盘读出系统。
所述盘包括一个由区间的首部和尾部限定的重放和/或录制区，区间的首部被安装在盘上最靠近中心的位置，同时还包括一个记录在重放和/或录制区中信道中内容目录和它们持续时间的表。
本发明特别涉及一种双卡的重放装置，其中用户将第一个盘放在第一抽屉中的第一水平托盘上，而第二个盘则放在第二个抽屉的第二水平托盘上。
在具有抽屉的重放装置的场合，水平托盘构成了上述抽屉的下表面，它可以通过水平运动从重放装置中移出。
一旦盘又就位且抽屉回到重放装置的内部，盘的管理单元就使第一旋转托盘开始旋转，成为转盘，从而使第一个盘位于其管理之下。其后该单元控制导向机构将重放装置的重放和/或录制录放头定位于第一个盘目录表的下方，使该头可以读出其中所存的信息。
该录放头装于和重放装置框架为一体的导向机构上，根据授权可在第一和第二盘之间运动。
当管理单元完成了对第一盘目录表中内容的记忆，它将指示导向机构去执行对第二盘目录表中内容的读出，即要求第二旋转托盘作为转盘旋转，然后将重放和/或录制头定位于第二盘的目录表之下。
该定位作用必须尽可能快以使用户可在最短时间内从另一个被重放的盘找到其盘上他们所搜索的信道。
因为录放头工作在高速之下，当其在导向机构的端部利用止动机构制停时将产生非常大的应力，从而可能引起导向机构和录放头的损坏，引起重放装置特别依赖于录放头的定位精度的性能的明显下降。
目前已知的装置中，假如用户在收听第一盘时希望改听第二盘上所选信道的内容时，首先需将录放头定位于第二盘重放区的首部，然后再去搜索所选的信道，此时要求高速读取位于该信道之前的所有信道的内容。当所选信道的序号大于重放区信道总数的一半时录放头的定位(或访问时间)将很长。因此使用上不太方便。
本发明的目的就是改进上述所有的缺陷。
本发明的目的是提供一种本说明书开始时所限定的那种机构，该机构包括装于底架上的桥测机构，其用于导向机构指出，录放头正通过至少第一和第二通过点，它们分别与录放头基本面对区间尾部和每个盘的重放和/或录制区首部和尾部之间的中间区域的定位相关的检测机构。此处，导向机构按通过点发出的检测信号和盘管理单元的指令来改变录放头的位移速度。
这使得导向机构可以从重放和/或录制一个盘上某一信道上的信息转向另一个盘的另一信道所需的时间变得最小。
一旦管理单元记忆下每个盘目录表中的内容，它就可以在不移动录放头在某一定位置处的位置的条件下去搜索上述选定的页面而不必回到重放和/或录制区的首部。这样访问某一信道所需的时间就被显著地减少了。
不仅如此，在某些应用场合，例如当管理机构不知道第二盘目录表的内容时，当检测到录放头通过某一个通过点的前方，特别是第二个通过点的前方时，可以降低录放头位移的速度，以便在录放头以高速运行时避免借助止动机构使其突然停止。
根据本发明的检测机构最好具有第三个通过点，该点的位置相应于录放头位于每个盘的中间区和重放和/或录制区的首部之间。
该中间区最好位于距离旋转托盘中心34到44mm之间的位置。
采用上述方法就可以在重放装置中利用本发明的装置重放至少两种规格的盘，比如直径为80mm的与120mm的两种。
由于采用了对录放头通过第一通过点(12cm规格的盘的重放和/或录制区的终点)的检测，或假如需要的话对其他通过点的检测本发明同样可以用于其他尺寸的盘。
本发明的另一个特点是检测机构由多个位置传感器构成，传感器平行于导向机构排成一条直线，其配置方法使其至少对应一个通过点，且至少有一个驱动机构与位置传感器相配合，以检测录放头在通过点的前方通过。
检测机构既可以是机械的，也可以是发射-接收式的或二者混合式的。例如以机械方式检测而以电或无线电信号的形式送出。
检测机构最好还包括复数个电路，每个电路的一端与连接在导向机构上的检测机构相连，另一侧则与位置传感器相连。
这样传感器得到的通过信号就可转换为电流或电压形式的电信号。该信号经相应的电路传送到检测机构，该机构再通知导向机构使其产生相应的动作。
在一个最佳实施例中，位置传感器为包括第一和第二两个端面的摇臂，每个摇臂构成各自相应电路的一个开关，摇臂围绕枢轴转动形成两个位置，一个无效位置，此时摇臂静止而电路被开路，一个有效位置，此时摇臂的第二臂面电路的接头电连接，该电路被闭合，而其驱动机构为一个与录放头的下表面和侧面为一体平行于导向机构的突出的销子，借助该销子与摇臂第一端面的机械作用使摇臂由无效位置转换到有效位置，或支之亦然。
在该实施例中，检测是借助于检测机构通过销子的中介作用和摇臂型的开关的共同作用以机构方式实现的。从而当摇臂位于有效状态时，使相应的电路闭合，引起其中电流的流动或者电压的变化从而被检测机构检出。
有利的是各摇臂可围绕直接或间接装于底架上的轴自由旋转，且每个均在回位机构的作用下受到向无效位置的推力。
因此由有效位置到无效位置的回位作用是自动的，从而允许瞬时进行新的检测。
本发明的另一个特别是当除正在读出的盘之外已知每个盘上信道的数量和在给定盘上所选定的信道的序号，盘管理单元即向导向机构发出指令，命令其移动磁头并在通过给定盘的第二通过点之后立刻停止运动。
此时，两个盘上的目录表已知，重放磁头将停在第二通过点(接近于12cm盘的中心)的位置。用户所选信道的搜索即可以从第二通过点开始。
此时录放头停在给定盘的第二通过点，导向机构根据比较面向录放头的第二盘信道的总数和所选信道的序号所得到的关系，根据录放头的位置就可以知道录放头的移动方向，从而控制录放头的位移。
本发明的又一个特点是在当已知给定盘上所选定的信道的序号，而不知该盘上信道总数的条件下，盘管理机构向导向机构发出的指令包括第一在装有给定盘的旋转托盘在通过第二通过点的前方时降低录放头移动的速度，第二在检测到录放头通过装有给定盘的第三个通过点之前时即停止运动。
在第二种场合第一个盘正在重放的过程中而第二个盘的目录表内容不知。因此不得不将录放头移到第二个旋转托盘的第三通过点，该点相应于重放头位于区域的首部的位置，从而可以对目录表读出。此后就可以搜索所选的信道。
除此之外可在录放头到达导向机构端部止动机构之前降低其移动速度，使得它可以避免突然被制停。从而消除了为尽可能精确地对录放头定位而在装置上引起大的应力。
本发明的其他特性和优点将通过随后的详细描述，借助实施例和附图
而变得更加明显，附图为具有部分剖面图的采用本发明的定位机构的重放机构的一个最佳实施例的示意图。
在图中部分示出的小型盘重放装置包括一个底架1在其下表面固定有两个导轨2a和2b。该两导轨相互平行且起着光头3的导向机构的作用。
光头3包括一重放头4用来重放小型光盘5的下表面5a中存储的信息。
重放装置以已知方式，包括第一(6-1)和第二(6-2)两个托板在其上可以手动地放置欲读出的第一(5-1)和第二(5-2)两个光盘。每个光盘的垂直轴借助于例如托板6-i上的定心机构与垂直轴7-i同轴。每个托板6-i属于例如一个抽屉。该抽屉可借助于平移移出重放装置，以手动放置或取出光盘，也可以在装有光盘的情况下移回重放装置，占据如图所示的位置。
当抽屉整个移入重放装置的内部时，旋转托盘8-i，和抽屉一起构成转盘，取出置于托板6-i上的光盘5-i。转盘8-i具有一个径向向外伸出的水平板9-i，并借助与光盘5-i的下表面5a-i的一部分接触来支承光盘5-i。
每个转盘8-1和8-2各安装在轨道2a和2b两端的一端，且位于其中间。安装于上述轨道上的光头3可以以平移的方式在其上根据光头在任一时刻的位置由第一转盘8-1向第二转盘8-2水平运动或反向运动。
托板6-1和6-2安装在导轨2a和2b之上且具有一中心孔12-5该孔直径大于转盘8-i的水平板9-5的直径，且借助边缘平行于两个导轨2a和2b的径向的缺口14-i与托板6-i的独立边缘13-i相连。
光头3可水平安装于导轨2a和2b上使得重放头4面对光盘5-i的下表面5a-i，且对准该盘的某一区间。
这种在导轨上水平的平移是借助和光头3组成一体的齿条10和由马达(图中没有示出)驱动的齿轮实现的。
光头3的侧面15包括一个平行于导轨2的凸出的销子16，用来驱动后面将要讨论的摇臂。
其实该销也可置于其他表面，如位于光头3的下表面。
如前指出，本发明的机构包括第一(18-i)和第二(17-i)两对摇臂，各自装于与底架1为一体并位于导轨2的平面上和距两个光盘的中心相等距离处的中心线两侧的轴20-i之上，摇臂可以自由转动。
这样相应于第一光盘5-1具有两个摇臂17-1和18-1，而相应于第二光盘5-2则有两个摇臂7-2和18-2(图中没有示出)。
自然，在另一个实施例中，上述摇臂构成与底架为一体的箱体的一部分。
摇臂在螺旋弹簧型的回位机构21的作用下绕其转轴20转动到静止位置，该位置被称为无效的位置，此时摇臂轴线的中心部分垂直于导轨2a和2b。
每个摇臂包括一个两端分别为第一(22)端面和第二(25)端面的中心部分。第一端面22面对具有销子16的侧面15，且与后者一起作用。
每个第一摇臂18-i的安装使其同时面对光头3的重放头4的定位用的，分别对应于读出区FZ尾部和读出区ZL的中间区RI的第一(47-i)和第二(48-i)两个通过点。
光盘的中间区R1位于距支承光盘的转盘中心34到44mm处，最好为36mm，它相应于接近直径为120mm的小型光盘重放区2L的中心，或接近80mm直径的小型光盘重放区的尾部。
上述第一摇臂包摇垂直于其中心部分的第一端面22-a，该端面在静止位置平行于销子16的运动路径，且具有延长的和圆弧的形状从而在分隔第一通过点(47)和第二通过点(48)的整个距离中和侧面15的销子16共同作用。这样当销子16从第一通过点47进第二通过点48移动时，它使面对其运动的第一摇臂的第一端面旋转，它将引起所述摇臂从无效状态过渡到此后将定义的有效状态。第一摇臂18-i其后将在光头于第一(47)和第二(48)两个参考点之间运动的整个期间维持在有效状态。当光头移过第二参考点时即相应于由区域ZF的尾部移到区域DZ的首部时将引起第一摇臂18-i回到其无效位置，而当由区域DZ的首部移向区域FZ的尾部时反向移动使摇臂18-i进入其有效位置。
当然，假如销子安装于光头3的下表面，第一摇臂18-i的第一端面22a装于导轨2之间并位于其下方，且大体上与后者平行。
以同样的方式其他的各实施例，假定允许前述的协同动作的话，可采用类似第一端面22-a的方法。
每个第二摇臂17-i置于相应于为面对重放区DZ的首部的光头3的重放头4定位的通过点49的位置。
该第二摇臂17-i在其中心部分的一端包括一个在静止位置位于销子16的运动路径的线上的第一端面22-b，以与销子一起作用。
这样，当销子16到达通过点49时，它使第二摇臂17-i面对其的第一端面22-b旋转，从而导致第二摇臂由其无效位置向此后将说明的有效位置转换。
该第二摇臂17-i可以制成简单的灵活的导电的叶片状的开关型式。
当所有的第一和第二摇臂均位于无效位置时，各自的第一端面22大体排列在平行于导轨2a和2b的直线上，且位于与齿条10相反的一面。
每个摇臂经其中心部位通过第一电缆23的中介与检测机构24相连，而每个摇臂的第二端面25在摇臂被销子16驱动时将与第二电缆17的两端26中的一端构成电连接。
检测机构，即两根电缆和摇臂一起构成的具有两种状态的电路，一种，称为有效的，此时电路闭合，相应于摇臂被驱动，而称为无效的情况，对应于摇臂没有被驱动(或说在静止位置)。
这样，任何一种从无效状态到有效状态的转换允许在电路中有电流通过。电流的流动，或在摇臂连接的电路的端电压的变化被检测机构24检出并向与之相连的控制机构40发出，光头3通过在其之前的通过点，该点与瞬间位于有效位置的摇臂相关。
与之相同，当摇臂18-i由有效状态转换到无效状态时，同检测机构发出光头刚刚由第二通过点48前方通过的信息。
这样和每个摇臂17-i和18-i相应具有一个包括第一(23)和第二(27)电缆的电路37i和38i。
利用接于每个电缆27的两个端部的机构可以检测到光头3的通过，而不论其在导轨2上的运动方向。
控制机构40也同样方式相连，其一端连接到齿轮11的驱动马达，使得可以对光头3的位移速度进行控制，而另一端接到光盘控制机构41。
该管理机构41用来记忆包括在两个盘区域DZ的首部的各自的目录表中的信息。
上述目录表通常包括在光盘上信息光道的数目，其各自的长度，和需要全部重放每个盘所需的总时间。
管理机构41进一步用来在一方面指示控制单元将重放头4放在光盘给定光道的反面，而在另一方面记忆被重放装置的用户所选定的光道的排列顺序。
控制单元40，检测机构24和管理机构41装在重放装置中。上述三个机构最好用电子器件构成，这些器件工艺方面有技术的人可以大量找到。
本发明的装置以下述方式工作。
当重放装置读取光盘，例如位于第一转盘8-1上的第一光盘5-1中的某个光道中，用户希望听在第二光盘5-2上的另一新光道，管理机构41访问存在每个装载的光盘5-1和/或5-2目录表中内容的内存。
其后出现两种可能的情况。
a)第一种情况，此时管理机构41的内存中有效地包括第一和第二光盘5-1和5-2目录表的内容。
此时，管理机构41向控制机构40发出指令，命令它在由检测机构24检出光头3通过包括要读取的新磁道的光盘托盘的第二通过点48之前时使光头3停住。该指令包括由用户选择的上述光道的序号。
当接到上述指令指出需要，例如，从在第一盘5-1上正在被读出的磁道转到在第二个盘5-2上选定的页面，控制单元40控制光头3在第二盘5-2的方向上产生所需的位移。
销16通过第一通过点47-2的前方将导致第一摇臂18-2的旋转由此使电路38-2从断开状态转为接通状态。其后，当销16通过第二通过点48的前方时，使得第一摇臂18-2回到其静止位置，并使得电路38-2由接通状态转换到断开状态。一旦检测机构24检测到后一转换，它将通知控制单元40，该单元随后立刻命令光头3停止而该头将停止在刚刚通过第二通过点48的位置。
一旦光头3停止对用户所选光道的搜索就开始。
重放头4首先搜索它所在的光道的序号，然后将该号选至控制单元40该单元将对该序号和用户所选的光道的序号进行比较以确定光头3运动的方向。
一旦找到所选的光道控制单元40就停住光头3，这时就可以开始重放用户所选光道上的信息。
在采用直径为80mm的光盘时，仅第二与第三摇臂对应而对重放区的重放头的位置，第一摇臂不被利用。作为其结果，在此特殊情况下，光头被定位于面对第二通过点48的位置而搜索用户所选光道的工作自动地沿所涉及光盘的中心的方向进行。因此不需要进行减法来确定光头位移的方向。
b)存在第二种情况，即管理单元41不知道第二光盘5-2的目录表的内容，它可能起因于当重放装置在重放第一光盘5-1的过程中第二光盘被插入装置。这时就需要在搜索用户所选的光道之前读出第二光盘5-2目录表的内容。该读出过程涉及到将光头移到光盘第三通过点49的位置。
为了进行上述操作，管理单元41须访问控制单元的指令，其中包括两个命令和用户所选光道的序号。
第一个命令是在检测光头通过装有第二光盘5-2的第二转盘8-2的第二通过点48之前时出的光头3减速命令。第二个命令是在检测到光头3通过第二旋转托盘8-2的第三通过点49-2之前时发出的光头停止命令。
上述两个命令使光头3在达到导轨2a和2b的端部之前已被显著地降速，在该端部装有一止动机构(图中没有显示)它将使得光头3突然停止。这样，光头3在停在第二光盘5-2的重放区DZ的首部时不会承受严重的应力。
当接到指令须从第一光盘5-1处于重放过程中的光道转到用户所选位于第二光盘的光道时，控制单元40命令光头在向第二光盘5-2的方向移动，一旦检测机构24检测到光头3通过第二摇臂17-2的前方(电路38-2从接通状态转到断开状态)，它将通知控制单元40，该单元命令齿轮11的马达降低转速，使得在命令下光头3的位移速度降低。其后，当检测机构24检测到光头3通过第二摇臂18-2的前方(电路37-2由断开转到接通状态)，它再次通知控制单元40，该单元命令光头3在刚经过第二摇臂17-2时停止，以使后者回到其无效状态。
第二摇臂17-I起着控制单元电源开关的作用。
重放头4此时位于重放区DZ的首部，此时它可以读出第二光盘5-2目录表的内容。在读出内容表后，就可以开始对户所选光道的搜索程序。该程序是以所有商用的重放装置同样的方式作用，它包括将光头缓慢地沿径向由光盘的内部移向外部，直到重放头搜索到用户所选光道的首部。
其他实施例，在其后权利要求书的框架内，可能注重检测机构的设计，例如利用当检测到光头的通过时可以在控制单元的方向发出电磁波形式的信号的位置检测器。这可以免去在每个检测器和控制单元之间的电连接线路。
此外也可采用发送接收型的位置传感器。这样每个传感器发出的波该波被装有适当的波形反射器的记录和/或重放头反射。
以这种方式，每个传感器可以分为两个部分分别按装面对光头相对的侧面的位置。发射部分，按装在面对控制单元处，将发出波，而该波将被安装于控制单元另一侧的面对发射部分的接收器所接收。当光头通过时，其中一个波将被遮断，或为送往控制单元的信号。
最后，本发明的装置可以用于其他读出器，例如CD-ROM或视频音频光盘重放装置，它可以至少用于三种不同规格光盘的读取。
可以利用对每个转盘采用两个摇臂以取代一个第一摇臂，但这将要求对上述和例子中给出的程序进行修改。此时通过第二通过点之前可以借助相应电路从断开状态转为接通状态来检测。不仅如此，在此种实施例中，用来取代上述第一摇臂的两个摇臂将不需要有延长的弧形的第一端面。如前所述的第二摇臂式的销子结构作为局部变换的检测已是足够了。
权利要求
1.一种用于装有光盘(5)上信息的重放和/或录制头(4)的光头(3)的定位机构，包括-与底架(1)连为一体的导向机构(12)，用以使得光头(3)可以在第一光盘(5-1)和第二光盘(5-2)之间运动，上述每个光盘包括一个由首部(DZ)和尾部(FZ)限定的分别位于第一(8-1)和第二(8-2)旋转托盘中心的录制和/或重放区，-控制单元(40)，其用于根据从光盘管理单元(41)得到的指令使上述光头(3)在导向机构(2)上位移，其特征在于它包括装于底架(1)上的检测机构(16-18，23，24，27，37，38)，其用于至少可通知控制单元(40)，光头(3)正通过分别与基本面对每个光盘的区域的尾部(FZ)和重放和/或录制区(ZL)的中间区域(RI)的重放和/或录制头(4)的定位相关的至少第一通过点(47-i)和第二通过点(48-i)，控制单元(40)用来根据检测到的通过点和从盘管理单元(41)得到的指令改变光头(3)的位移速度，它使得控制单元最大限度的缩小重放和/或录制头从一个光盘上的信道转到另一个光盘的信道所需的时间。
2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于检测机构(16-18，23，24，27，37，38)用来指示光头通过与重放头(4)在每个盘中间区(RI)和重放和/或录制区(DZ)的首部之间的区域的前方的定位相关的第三通过点(49-I)。
3.根据权利要求2所述的机构，其特征在于中间区(RI)距旋转托盘(8-1)中心34mm到44mm之间。
4.根据权利要求2和3之一所述的机构，其特征在于与第三通过点(49-i)相关的区域是光盘(5-i)的录制和/或重放区(DZ)的首部。
5.根据权利要求1至4之一所述的机构，其特征在于检测机构(16-18，23，24，27，37，38)包括多个位置传感器(17-i，18-i)大体排列在与导向机构(2)平行的一条直线上且各自朝向至少一个通过点，并且至少有一个驱动机构(16)，其用于与位置传感器一起工作以检测光头(3)由通过点的前方通过。
6.根据权利要求5所述的机构，其特征在于检测机构(16-18，23，24，27，37，38)还包括多个电路(37-i，38-i)，每个一端与本身和控制单元(40)相连的检测机构(24)相连，另一端则与位置传感器(17-i，18-i)之一相连。
7.根据权利要求6所述的机构，其特征在于位置传感器(17-i，18-i)是包括第一端面(22)和第二端面(25)的摇臂，每个摇臂分别构成电路(37-i，38-i)的开关，且用来在两个位置之间转动，其中一个为无效位置，在该位置时上述摇臂位于静止状态，相应的电路开路，而另一为有效位置，在该位置时摇臂的第二端面(25)与电路中的电接点相连，使上述电路闭合，并且驱动机构(16)为一个突出的销子，该销子和光头(3)的下表面和侧面(15)构成一体，并大体与导向机构(2)平行，用来借助其与摇臂的第一端面(22)的机械接触使得摇臂由无效位置转向有效位置，反之亦然。
8.根据权利要求7所述的机构，其特征在于摇臂(17-i，18-i)各自安装在直接或间接与底架(1)组成一体的轴(20-i)上并可绕之自由转动，且各自在回位机构(21)的作用下被推向无效位置。
9.根据前述权利要求之一所述的机构，其特征在于盘管理单元(41)用来当知道每个盘(5-i)上信道的数目和在在除了正在进行重放的盘外的，给定盘上选中的信道的序号时，向控制单元(40)发出指令通知其移动光头且当其通过给定光盘的第二通过点(48-i)后即停止。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于当光头刚通过给定盘的第二通过点(48-i)而停止时，控制单元(40)用来根据给定盘上面对录制和/或重放头(4)的信道序号和所选信道的序号的比较控制光头(3)位移的方向，这样光头的移动方面可以根据面对所选信道的重放和/或录制头的位置来确定。
11.根据权利要求1至8之一所述的机构，其特征在于盘管理单元(41)用来当知道给定盘上选定重放的信道的信息，而不知道上给定盘上信道数量时，向控制单元(40)发出指令，其中第一条指令为在检测到光头(3)通过装有给定盘的旋转托盘(8-i)的所述第二通过点(48-i)的前方后对光头减速，第二条指令是当检测到光头(3)通过装有给定盘的旋转托架的第三通过点(49-i)的前方时使光头(3)停止。
12.根据权利要求11所述的机构，其特征在于所输送的指令还包括在盘上所选信道的序号。
全文摘要
一种包括控制单元(40)用来根据由盘管理单元(41)得到的指令使具有重放和/或录制头(4)的光头和导向机构(2)上的两个盘，其中每个盘具有由首部(DZ)和尾部(FZ)划定的重放和/或录制区(ZL)，之间移动的重放装置，该装置同时包括检测机构(16-18，23，24，27，37，38)用来向控制单元(40)指示光头(3)通过至少两个定位点(47-i，48-i)，该定位点分别对应于录放头(4)面对区域尾部(FZ)和每个盘重放和/或录制区(ZL)的中间区(RI)的位置。控制单元(40)用来根据检测到的通过点的信息和收到的指令改变光头(3)的移动速度，使得光头从一个光盘的信道移到另一个光盘上的另一信道的时间变得尽可能短。
文档编号G11B7/085GK1150686SQ96111169
公开日1997年5月28日 申请日期1996年8月29日 优先权日1995年9月1日
发明者高桥宏 申请人:翡利有限公司