制造信息存储装置的方法和设备的制作方法

文档序号:6747261阅读:255来源:国知局
专利名称:制造信息存储装置的方法和设备的制作方法
本申请是下列专利申请的分案申请申请号为96112133.5,申请日为1996年7月25日,名称制造信息存储装置的方法和设备。
本发明涉及信息存储装置的制造,特别是涉及磁-光盘驱动器的制造,但是并不限于后述的按照最佳实施方案的具体实施例。
过去,信息存储装置的装配和制造要花费大量的时间,而且容易发生质量管理问题,最新的光学存储装置的这些问题更加严重。对更快的存取时间和更高的可靠性的一般性要求已经转化成要求更好的制造设备和制造方法,例如,最新的磁-光驱动器就把良好的可调节的光学系统置于极为重要的地位,这些驱动器是按照克耳效应工作的,如果光学系统不被精细地调整,那么该驱动器就将失灵。
确保高质量的信息存储装置的一条途径是花费更多的劳力,并加强质量管理。投入更多的劳力能够把更多的时间用于每台驱动器的校准和调节。加强质量管理则能够减少次品。但是这条途径的缺点是成本显著地增加,由于不成功而把零件和不合格的装置废弃。较好的策略是以最高的质量和效率来制造存储装置。
例如,对于较低存取时间的要求已经增大了对一个光学驱动器的运行内应力,典型地,在运行期间,由一个线性马达要横越两条导轨驱动光学支座。在检索信息期间,这种系统要承受剧烈的加速和减速,当然,在制造时所要求的公差就必须增大。客户已经退回了支撑光学头的轴承有故障的以及线性马达中所用的线圈有故障的驱动器,这些典型的故障使信息存储装置完全不能动作。
按照本发明的一个方案,使用轴承插入方法和在此所描述的设备能够把多个轴承精确地压入配合到光学支座上。过去,用手一次只插入一个轴承,使用垫圈来帮助装配工把轴承更好地定位。本发明通过多个轴承的精确插入而节省了时间。
用于线性马达的线圈(也称为粗加工线圈)承受极大的应力,但是它又必须保持很严格的公差,粗加工线圈的松散会引起故障。在过去,粗加工线圈是用手来定位和粘接。技术人员用手工把一个线圈对正,并在粘接时力图把它稳定住,然后技术人员再装配另一个匹配的线圈。按照本发明,同时粘接两个线圈就提高了效率和精度。
如上所述,零件和劳力是信息存储装置的最昂贵的部分,特别是在光学信息存储装置中带有光学元件时更是如此。在过去,光学元件是用手来定位,一个装配工要把光学元件定位并粘住,然后进行质量检查,确定该光学元件是否定位合适。这种方法的问题是在装配错位的情况下额外的劳动就白白加到了无用的驱动器上。典型的例子是任何修理的企图都会破坏粘接好的零件,而且会增加劳动成本。在本发明中,在装配中或刚装配好时要检查光学系统,使用外部激光器的直接的光反馈、局部组装的播放机光学系统或一个检查摄像机就能让有问题的零件立即返工。例如物镜是所有类型的光学信息存储装置中的通用元件,按照本发明,在安装过程期间,摄像机被用来检查镜头的安装。镜头被粘好或被固定之后,用光学装置如自动准直仪来测量该粘好的组件的性能。
在装置的光学系统内装接分束器是本发明所提供的另一种改进,按照本发明,在三维空间中把分束器固定并定位,而外部激光器用局部装配的装置模拟实际的工作条件,直接光反馈能让操作者调节分束器的位置和装设。因为分束器是用实际的光学系统来检测的,所以能够保证其功能。
从下面结合附图对本发明的优选实施例的详细描述将会更加清楚本发明进一步的目的以及由此而提供的附加特点和优点。
附图简要说明

图1A-1J是详细描述制造支座组件的方法的相互连接的流程图;图1K表示的是图1A-1J的关系;图1L是图1A-1J内所采用的图标的定义表;图2A-2J是详细描述制造基板组件的方法的相互连接的流程图;图2K表示的是图2A-2J的关系;图2L类似于图1L,是图2A-2J内所采用的图标的定义表;图3A-3M是详细的光学模块装配的相互连接的流程图;图4A类似于图1L和图2L,是图3A-3M内所采用的图标的定义表;图4B表示的是图3A-3M的关系;图5是悬浮磁铁和磁极片的等轴装配图6是于装配图5的悬浮磁铁和磁极片的磁铁和磁极片装配工具的剖面透视图;图7是单轴承插入工具和支座主体的等轴装配图;图8是双轴承插入工具和支座主体的装配图;图9是图8的双轴承插入工具和支座主体的第2实施例的装配图;图10是单轴承插入工具和第四轴承座的装配图;图11是带有已经用图8中所示的工具装配了的轴承的支座剖视图;图12是表示用弹簧磁铁插入弹簧以及预负荷轴承的最后装配的支座的剖视图;图13是预负荷轴承装配工具的等轴装配图;图14是预负荷测量装置的装配图;图15是双极片插入工具的等轴装配图,该工具上装有支座主体;图16是在极片上被对准的磁铁组件的透视图;图17是所采用的带有图16的磁铁组件的双极片插入工具的剖视图;图18是具有两个用图15-17所示的设备装配的磁铁的支座主体;图19是一个五棱镜插入工具;图20是描绘五棱镜和支座主体的沿图12的20-20线切开的剖视图;图21是按照图1所示的方法装配的质量配重和支座软引头的装配图;图22是质量配重装接工具的顶视图;图23是图22所示的质量配重装接工具以及设置在其上的支座的详图;图24是涉及支座、质量配重和软引头的图22所示的质量配重装接工具以及设置在其上的支座的详图;图25是表示粗加工线装接工具;图26是表示具有用图25所示的工具装配成的装接好的粗加工线圈的支座基板;图27是表示按照图1所示的方法装配成的带有聚焦线圈和径向线圈的模制的致动器;图28是图27所示带有聚焦线圈和径向线圈的模制的致动器的剖视图;图29是沿图28的线29-29剖切的剖视图;图30是一个多脚架工具和致动器组件的透视图;图31是衔铁组件透视图32是衔铁装配工具透视图;图33是镜头安置台的透视图;图34是镜头装接工具的透视图;图35表示的是按照现有技术用自动准直光源照射的物镜;图36A是表示合格产品的全程倾斜侧试图;图36B是表示不合格产品的全程倾斜测试图;图37是对正工具的透视图;图38是带有一个位置检测器的能够用图37所示的工具对正的衔铁组件的透视图;图39是主轴到轨道测量台的透视图;图40是常量和传动测试台的透视图;图41是用图39所示的测试台来实现的主轴到轨道角测量的示图;图42是带有光学模块的基板的透视图;图43是光学模块对正工具的透视图;图44是激光器对正测试的流程图;图45是表示按照图44所示的流程图测试的光学模块;图46是伺服校准台的透视图;图47是DFTR夹具的透视图;图48是图47所示的DFTR夹具的详细透视图;图49表示的是对应于按照图44所描述的方法进行的光学模块的测试的发射通道和反射通道的示波器输出;图50表示的是按照图44所示的方法的聚焦S曲线;图51是伺服校准测试的流程图;图52是聚焦S曲线测试台的测量头的透视图;图53是用图52所示的测试台获得的聚焦信号的轨迹;图54是S曲线测量的流程图;图55是读出信道对正台;图56是采用图55所示的对正台的读出信道检测器对正步骤的流程图;图57是激光二极管组件的剖视图;图58是分束器插入工具的平面图;图59是准直和激光器定位工具的平面图60是微棱镜插入台的透视图;图61A-61C表示的是本发明第2实施例中详细的光学器件装配的相互连接的流程图;图61 D是图61A-61C的关系图;图62是用来把偏置线圈安装到基板上的手压冲孔机的透视图;图63是按照图61所示的步骤装配的光学头的局部示意平面图;图64是图63所示的装置的分解视图,用来描述其上的光学元件;图65是类似于图63的示意图,示意性地说明按照图61所描述的实施例的对准和准直的步骤;图66是带有支座组件和安装在其上的光学头组件对准和准直台的透视图;图67是图66中所示的对准和准直台的支座支撑模块的视图;图68是按照图61的实施例的伺服校准台的透视图;图69是按照图61的实施例用来确定马达常量和传动函数测试台的透视图,该测试台具有沿水平方向安装在其上的基板;图70是图69所示的测试台的透视图,该测试台具有沿垂直方向安装在其上的基板;图71是按照图61的实施例用来测定光学头组件的测试台的透视图;图72是图71所示的测试台的致动器模块的底视透视图;图73是带有基板而取掉致动器模块的图71所示的测试台的透视图;图74是按照图61的实施例的数据校准台的透视图;图75是把光学头相对于基板上的支座组件对正的工作台的透视图;图76是按照图61中所描绘的本发明的实施例所构成的光盘驱动器的等轴视图;图77是图76的除去了驱动器外壳的光盘驱动器的顶视图;图78是图76的光盘驱动器沿图76的78-78线的示意性剖视图;图79示意性地表示了按照图61的方法中所采用的镜头对正工具;图80是从图76所示的光盘驱动器取下来的支座组件和所结合的驱动器的透视图;图81是图80所示的支座组件的局部分解图;图82是类似于图76的说明支座承载组件的光盘驱动器的底面正视图83是示意性地表示了本发明的一个方案的侧视图,表示处在关闭位置的夹具组件;图84是示意性地表示了本发明的一个方案的侧视图,表示处在开启位置的图83的夹具组件;图85是按照本发明的塔式组件的剖视图,包括相应的分析组件的实施例;图86是按照本发明的真空吸盘和显微镜物镜组件的横载面图;图87是显微镜物镜对正组件图;图88是致动器镜头倾斜组件的侧视图;图89是致动器镜头倾斜组件的前视图;图90是一个对正致动器;图91是本发明的托架组件的一个实施例的顶视图;图92是托架组件实施例的沿图91的92-92线切开的横截面图;图93是处在开启位置的真空夹的一个实施例沿图91的线92-92切开的横截面图;图94是处在关闭位置的真空夹的一个实施例沿图91的线92-92切开的横截面图;图95是基板组件的平面图。
本发明的一个目的是改进信息存储装置的制造精度。
本发明的另一个目的是提供信息存储装置的高效率的装配方法。
本发明提供了装配支座的沿导轨运动的装配部件,这种装配是这样来进行的,即把多个轴承对准通过夹持多个轴承的多个供料管。支座有多个轴承座,并被安置在具有多个轴承轴芯间隙槽的支座支撑结构上,在支座支撑结构上提供有用来支撑轴承座的支撑面。在确保轴承座和轴承轴芯间隙槽被对正之后,被对准的轴承同时被压配到轴承座中。按照这种技术,多个轴承可以被同时压配。
按照本发明的一个方案,提供一个轴承插入工具,它包括适宜接受并固定支座的支座支撑结构,其中,该支座具有至少两个轴承座。至少两个供料管适宜把几个轴承夹持在对正的位置上,而且,支座支撑结构具有至少两个轴承轴芯间隙槽,把轴承与轴承座和轴承轴芯间隙槽对正,就能把多个轴承压配到支座上。
本发明提供一种粘接工具,包括一个用来把支座定位在其上的座,并有一个适宜于磁吸引的部分,如磁铁。一个上磁铁用来接受要被粘接到支座上的零件,在粘胶固化期间,座部分和上磁铁足以把零件吸在它们之间。
按照本发明的另一个方案,通过把多个支座定位到对应的多个底座上来实现粘接,每一个底座都有用作磁吸引的第1部分。提供有多个夹持工具,每一个夹持工具用来接受要被粘接到支座上并被磁性附着在第1部分上的零件。然后用多个夹持工具把这些零件粘接到对应的多个支座上。
本发明还提供用来测量预负荷轴承的应力的测量工具,该工具包括至少一条用来接受具有无预负荷轴承的支座的导轨。该导轨与预负荷轴承以及无预负荷轴承接触。一个接片与轴承电气接触。该测量工具包括能够检测接片、支座、无预负荷轴承和导轨之间的电气接触的电路。移动测力传感器来测量加到支座上的力,当导轨和预负荷轴承之间的电气接触被破坏时,该电路具有检测到作用在测力传感器上的力的能力。
本发明还提供测量作用的预负荷轴承上的应力的方法,该方法包括如下步骤形成无预负荷轴承与导轨之间的电气接触;推动具有预负荷轴承的支座;以及当无预负荷轴承和导轨之间的电气接触被破坏时,用测力传感器测量压力。
本发明包括一个极片粘接组件,它具有夹持支座的XY夹具和用来夹持支座的Z夹具。该XY夹具和Z夹具的作用是在三维空间中固定支座,底座具有接触支座的顶极片,并用来接受支座。该顶极片用来配合、啮合并精确定位要被粘接的极片。
按照本发明的一个方案,精确地把下极片粘接到支座上的方法包括步骤把下极片定位到用来配合并固定下极片的上极片上,其中把粘胶涂在下极片上,支座被装载到底座上,并且在粘胶固化时,把该支座夹持一段预定的时间。
本发明提供一种装接并检查光学元件的工具,该工具包括用来接纳并固定支座的导轨和用来夹持光学元件的真空吸盘。移动该真空吸盘以便挪动光学元件,并且把该光学元件稳定在与支座相对的位置上,以便让粘接剂固化。检查激光器发射激光穿过该光学元件,检查摄影机观察通过该光学元件的光。
本发明还提供一种装接并检查光学元件的方法,该方法包括步骤把支座定位在一个固定的位置上;把光学元件装在夹持装置上;用激光检查装置检查该光学元件;以及用夹持装置把该光学元件粘接到支座以便在粘胶固化时稳定住光学元件。在粘接后用激光检查装置再次检查该光学元件。
本发明进一步提供一种粗加工线圈装接工具,该工具包括具有至少一条用来定位支座的导轨以及至少两个用来定位并夹持粗加工线圈的线圈臂的主体。该线圈臂可动地被装接在该主体上,以便在第1位置和第2位置之间移动,其中第1位置是装载位置,在该位置上,可以接近线圈臂,第2位置是一个装接位置。该线圈臂精确地定位并连接线圈,以便给线性马达形成一个适当的间隙。
本发明进一步还提供一种把线圈装接到光盘驱动器的支座上的方法,该方法包括步骤把至少两个线圈安装到粗加工线圈装接工具上;把支座安装到粗加工线圈装接工具上;把一厚层粘接剂涂到支座主体上;以及把线圈架定位在粗加工线圈装接工具上并与粘接剂接触,以便把线圈连接到支座上。除掉多余的粘接剂,并把留在支座主体上的粘接剂固化。该粘接剂形成一个可调整的间隙,以适应各个线圈尺寸的差异。
按照本发明提供一种用来装配致动器、聚焦线圈和径向线圈的装配工具。该工具包括具有用来装接并夹持致动器的装置的主体以及连接到该主体上的多个夹具。每个夹具都是独立可调的,并且用来夹持线圈部分,这样就能把多个线圈精确地定位并连接到致动器上。该工具被用来把聚焦线圈和致动器装载到夹具上,其中夹具设置在装配工具上。径向线圈用设置在装配工具上的多个夹具来装载,这些夹具用来把致动器、聚焦线圈和径向线圈夹持在一起,该夹具被部分地松开,以便调整径向线圈。
本发明进一步提供一种镜头装接工具,该工具包括具有一个连接的用来检测物镜的可视检查装置(如摄影机)的主体,以及一个可移动地连接到装接工具的主体的真空吸盘,该真空吸盘用来在装接镜头期间夹持并定位物镜。
按照本发明的一个方案是按下面的步骤来装接镜头用真空吸盘这样的夹具夹住镜头;在用夹具夹持住镜头的情况下,把要连接到致动器上的镜头定位;以及在镜头仍然用夹具夹持住的情况下把它连接到致动器上。该镜头可以用粘胶粘接到致动器上,并在粘接之前进行检查。
本发明还提供一种检查连接到支座组件上的物镜的方法,其中支座组件被用来和信息存储装置相结合,在把该支座组件结合到信息存储装置中之前,要照亮镜头,并通过聚焦和跟踪运动来驱动镜头。用自动准直仪来检测光,以便在聚焦和跟踪运动期间确定镜头的性能。
本发明还提供一种基板组件的测试台,它包括一个能使该基板组件倾斜运动的可转动的基座、能够在盘驱动器中按照其功能驱动基板组件的驱动器电子系统以及一个控制驱动器电子系统和基板组件的计算机,该计算机连接到合适的传感器,其中传感器能够检测马达噪声、加速度常数和搜索能力。按照本发明的另一个方案,提供一种与该测试台有关的测试基板组件的方法。该方法包括步骤把基板组件连接到驱动器电子系统;通过高频和低频检索来驱动该组件;以及检测基板组件的马达噪声、加速能力、搜索能力和动态稳定性。
本发明还提供一种用来对准包含在与基板组件接触的光学模块内的激光器的设备。该设备包括能够夹持在光学模块上的定位工具。该定位工具是可动的,以便把该光学模块对准基板组件。它还包括激发激光器以便使激光射入和射出基板组件的装置以及用来在激光射出基板组件时检测激光状态的光电检测器。按照本发明的另一个方案,提供一种与对正激光器的设备有关的方法,该方法包括步骤夹持住光学组件;激发激光器,其中被激发的激光器发射激光穿过基板组件。该方法还包括步骤检测从基板组件射出的激光以及调节光学组件使所射出的激光达到最大值。
本发明还提供一种对准棱镜和包含在光学驱动器内的光电检测器组件的方法,该方法包括步骤用光学驱动器读取一张盘,并从所反射的光束产生读取信号;移动光电检测器使读出信号达到最大;以及转动棱镜和光电检测器组件,以便把棱镜按相位对准所反射的光束。
本发明还提供一种把棱镜连接到基片上的设备,其中包括对操作者显示基片和棱镜的轮廓的显微镜。该设备还包括用基片轮廓对正基片的装置、用棱镜轮廓对正棱镜的装置以及在连接棱镜和基片期间夹持棱镜的装置。
本发明还提供一种制造光盘驱动器的方法,该光盘驱动器有一个用来承载致动器的可动支座,该致动器装有一个用来辐射能量束(如激光)聚焦在例如光盘那样的存储介质上的物镜,该盘驱动器包括辐射能量束通过的光学头组件。能量通道延伸在辐射能源和光盘之间,在把物镜装到致动器内之前,在支座上设置一个光折射器,用来把光束折射到致动器上。支座和致动器被定位在最接近光学头组件的地方,且辐射能量束通过光学头组件打在折射器上,其中折射器折射光束通过致动器可以这样来进行,即贴近激光器设置一个准直仪;把辐射能源放置在光学头组件内,并把辐射能量的发射指向准直仪。然后在光束通道上放置一个垂直于光学头组件前表面的自动准直仪,并在致动器的外面放置一个干涉仪来调节光束通道使光学头组件和折射器的光学像差达到最小。操作者操纵辐射能量源和准直仪,使准直效果最佳,并使光学像差最小。一旦确定支座和致动器的光束准直符合预定的标准,就把物镜插入到致动器内。
按照本发明的一个实施例,为提供该折射器,在该致动器中安装了一个五棱镜。在另一个实施例中,在基板上设置有一个导向器,如一对平行导轨,并且把支座安装在该导向器上,该导向器用来把线性马达的支座相对于基板导向。把物镜插入到致动器内之后,该物镜的光轴就相对于基板而被对准。
本发明还提供一种制造光盘驱动器的方法,该方法包括装配支座组件和磁驱动器的步骤,其中支座组件包括一个线性致动器和悬挂在其中的最初无镜头的物镜组件。对正线性致动器内的五棱镜,以便使入射光束指向物镜组件。在把激光器安装在具有准直仪的光学传感头组件的过程中,在支座组件和无镜头物镜组件上进行全程倾斜测试。该光学头组件被安置在光学头支撑模块上,而偏置线圈被安装在基板上。光学头组件中安装有一个读检测器,支座组件被设置在贴近光学头组件的支座支撑模块上。来自激光器的辐射能量束被指向通过光学头组件和五棱镜,以便使其预先对准。该光束被预先对准,以便使光学头组件和五棱镜的光学像差最小。在完成预对准之后,把光学头组件和支座组件安装在基板上,然后把物镜插入在被安装的无镜头物镜组件内,其光轴就会对准基板。
按照本发明的一个方案,激光器是通过压配安装的,在本发明的另一方案中,支座支撑模块包括一个可滑动地把支座组件承受在其上的导轨。
按照本发明的另一个方案,按照如下步骤进行辐射能量束预对准,即垂直于光学头的前表面设置一自动准直仪;把干涉仪安置在光束通道中的支座组件的后面;然后参照自动准直仪和干涉仪来调整激光器和准直仪,直到对准为止。
按照本发明的另一个方案,全程倾斜测试是这样来进行的,即在无镜头物镜组件中插入一个临时的光学元件,并且把光束通过该临时的光学元件;在物镜沿聚焦方向上下运动时,自动准直仪监测该辐射能量束。
本发明还提供一种确定聚焦误差信号的方法,其中支座组件包括一个聚焦马达,该方法是这样来进行的,即把辐射能源的激光束通过物镜而到达存储介质上;从存储介质上移去物镜组件;并在移动的过程中测量系统的聚焦误差信号。
按照本发明的另一个实施例,其中用于支座组件的磁驱动器由支座跟踪马达、聚焦马达和粗定位马达构成,基板被水平地安装在可转动的工作台上。在水平地安装基板时,测量支座跟踪马达、聚焦马达和粗定位马达的传动曲线。按照该方法的这种方案,基板被垂直地安装在可转动的工作台上,在垂直地安装基板时,测量支座跟踪马达、聚焦马达和粗定位马达的加速常数。
按照本发明的另一个方案,按照下面的步骤来测定读出检测器,即把光盘放置在基板上;驱动激光器照射光盘,从光盘返回的光射到读出检测器上;当激光器被驱动时,把读出检测器位移到其上产生最佳输出信号的位置上;此后,驱动偏置线圈组件,并用被激发的激光器把信息写入到光盘上;然后把被写入的信息在读取操作中读出;在正在进行读出时,转动读出检测器,用以进一步使输出信号最佳;然后把该读出检测器固定在光学头组件的位置上。
制造信息存储装置的方法和设备的第1实施例如按照三个分单元组件所讨论的那样,来讨论信息存储装置的制造方法和设备将有助于理解本发明。本发明人在美国已经秘密地实施了这种方法,但迄今为止并没有公开披露。图1A-1J表示信息存储装置的一个主要的分单元光学支座的装配,图2A-2J表示的是基板的装配,图3A-3J所表示的是光学模块的装配,基板和光学模块都是信息存储装置的主要分单元。
图61A-61C表示生产信息存储装置的制造方法和设备的一个优选的实施例,按照本发明,其主要的部分是生产支座、光学头、光学装载器和最后的整体驱动器,第2个实施例的方法其步骤有别于用鲜明的轮廓线表示的通常实施例的相应步骤。
图1A-3M和图61A-61C是制造流程图,所表示的是制造信息存储装置的全部组织过程,这些流程图与整个附图有关,这些附图表示了图1A-3M和图61A-61C所示的设备和方法的细节,图1A-3M和图61A-61C仅表示一个所想象的生产存储装置的方案,而具体单个的方法的步骤可以重新安排,能得到同样的结果。因此,如在此所披露的那样,可能出现许多图1A-3M和图61A-61C所示的次序上的变化,但都在本发明的范畴内。
支座的生产参照图1A-1J,表示的是生产支座的流程图,支座是信息存储装置的可动部分,该信息存储装置也称之为驱动器或记录器。通常支座在盘表面上滑动并检索信息,支座在一个光盘驱动器中是重要的分单元组件,但是它也能适用于磁、光/磁和其他类型的驱动器和记录器,图25和26表示了一个局部装配的支座915。
一个典型光学支座是在精密的轴承上沿两条导轨运动的,轴承、磁性组件、弹簧、光学系统以及电子系统都属于一个支座的元件,按照本发明,上述的一些或全部元件都可以是单独的,这取决于要制造的支座的类型和复杂程度。
为了生产图5所示的磁性组件902,用图6所示的磁铁和极片装配工具组件908装配图5所示的悬浮磁铁904和极片906,磁铁和极片装配工具组件908有用来把磁极对准并适当定向到悬浮磁铁904上的永久磁铁910,按照这种方式,就能够把悬浮磁铁904适当地定位并磁性定向在磁性组件902上,切开区域912被用作悬浮磁铁904的插入空间,磁极片906被精确粘接到悬浮磁铁904上,而留出一个最好为0.5±0.1mm的间隙G。在优选实施例中,极片906的一个极靴914较厚,并被粘接到悬浮磁铁904的北极面上,磁性组件902被用作音频线圈组的一个部分,以便在聚焦和跟踪过程中使光学读取镜头移动。
参照图1A,步骤10-32被用来生产图5所示的磁性组件902,图1A-3M可以进一步地按如下方式来理解三角形是引入零件或材料步骤;圆圈是一个操作步骤;矩形是一个完成了的组件。图1L、2L和4A分别表示对图1A-1J、2A-2J和3A-3M的这些应用的注解,例如步骤10和12要求引入悬浮磁铁904和极片906,步骤14-30具体表示清洗、粘接和装载磁极片,步骤32表示磁性组件902完成。底漆(primer)“N”是一种粘接加速剂,用来减少相配合的粘接剂的固化时间。粘接剂“326”是一种结构粘接剂,这些都能用合适的替代物来替换,例如热固性粘胶、普通的粘接剂和紫外线固化粘接剂等,都不作限定。
参照图1C,7,8和9,其所描述的是把5个轴承插入到支座的步骤和工具,除单独描述的第6个轴承之外,这5个轴承能使一个光学支座在图11所示的两条导轨952上滑动。导轨952形成一条预定的运行线路,轴承936能使光学支座915在导轨952上平稳地滑动,轴承936是许多种支座中的重要而又普遍的特征。
轴承插入的一个重要特征是在某些情况下两个轴承可以同时被插入,这就提高了产量并增强了质量控制,参照图1C,为了压配轴承48,插入带轴芯的轴承38和插入支座主体40包含插入5个轴承,如图7所示,第1类工具922被用来把单个的轴承插入到第2轴承座918中,其余的4个轴承分两次被同时插入,如图8和9所示。
详细地参照图7,单个轴承插入工具922适宜于接受支座915,第2轴承座918必须紧贴轴承支撑结构926的表面927,该表面927用来支撑第2轴承座918的背面,以便使包含在轴承支撑座和供料管934内的轴承936能被压入配合。剩余的支座由具有支座间隙开口932的支座支撑结构930来支撑,当轴芯通过第2轴承座918被压入时,轴承轴芯间隙槽928就容纳轴芯。
现在参照图8,支座915被装载到双轴承插入工具924。该支座915配合在支座支撑结构938上,并由支座保持夹子940夹持定位,作为双轴承插入工具924的一体部分的轴承支撑座和供料管934夹持住轴承936以便进行压入配合,按照这种方式,轴承936就牢固地压靠在第3轴承座920上,并压到轴承轴芯间隙槽942内,同时轴芯延伸通过第三轴承座920。在图11中,装配好的轴承936和支座915是以与导轨952相结合的形式被表示的。
参照图9,该图表示了双轴承轴芯插入工具924的第2半部分,双轴承插入工具924可以用来把轴承插入到几种类型的安装座中,另外,不同的安装座可以在分离的工具上被压入配合。支座915用支座保持夹子950可释放地连接到支座支撑结构946上,第1轴承座916被牢固地压靠在轴承轴芯间隙槽948的前表面上,该轴承(未示出)被压在第1轴承座916中,轴承轴芯延伸到轴承间隙槽948中,按照这种方式,两个轴承就被同时插入到支座915内。
通常,图7-9所示的轴承插入采用两步处理,第1步要求把支座装在轴承插入工具922和924中,第2步要求把轴承单插入到牢固地被夹持在轴承间隙槽的轴承座内。
参照图1C和10,其描述第6轴承的插入,单轴承插入工具922用来把轴承(未示出)插入到第4轴承座954中,如图10所示,第4轴承座954被安置在插入工具922中,并保持在轴承座止挡块956上。轴承座止动辊958帮助把第4轴承座954保持在该位置上,轴承轴芯(未示出)被压入配合到第4轴承座954中,并延伸到轴承轴芯间隙组960中。
步骤36-40、44和48表示把轴承压配到支座内的合适的有序步骤。
图12的弹簧安装工具962被用来把预负荷弹簧968连接到支座915上,这样,第4轴承座就可以被加到支座上,该弹簧安装工具由两块磁铁构成,即磁铁964和弹簧夹持磁铁966,这两块磁铁可以吸引并把力加到安装工具上。一个底座或支座夹持器(未示出)可以用来夹持两块磁铁之中的一块磁铁,适当地固定支座,该底座类似于图17中的底座994,另外,两块磁铁的任一个可以由任何能被磁铁吸引或机械固定的金属来替代。
结合图1C参照图12,清洗弹簧968并加上少量的粘胶,用溶剂如丙酮清洗支座915,以便使粘胶牢固地粘敷于两个表面。吸在底部磁铁964上的弹簧夹持磁铁966把弹簧968夹持和固定住,见图1C中的步骤42和54。可以代替夹持磁铁的其他类型的夹持系统包括例如气动和手动夹子,但并不限于此。
为了把第4个座954装接到按照本发明的弹簧968上,采用了图13所示的预负荷支承工具970,把图12的局部装配了的支座915放置在预负荷支承工具970的导轨952上,导轨952用来模拟一个实际的播放机,并被用来调整预负荷轴承972。图12的预负荷轴承972由第4个轴承座954、弹簧968和轴承936构成。预负荷轴承972和导轨952的定位对于任何播放机的长期运行来说,都是非常关键的。轴承936必须合适地对正,以把扭矩减到最小并保证长期可靠性。用确保导轨上的支座稳定性的支座夹子976把支座91 5夹持定位。对准块974被夹持在至少一条导轨952上。顶部夹子978用来通过响应于连杆982的移动来对准预负荷轴承,这样,对准表面980的顶部夹子就把第4轴承座954抓牢并强行把它与导轨952对正,图1C的步骤56包括作为装配过程一部分的预负荷支承工具970。
图14所示的预负荷测量工具984被用作质量保证检查和确保弹簧968合适的张力,如果弹簧张力太松,就可能出现差错,因为预负荷轴承968会滑动而不是滚动。如果预负荷太紧,轴承会过早地磨损,预负荷测量工具984有两条导轨952。支座915被装载到导轨952上,传感器986或测力计被用来向上顶压支座915并且进行预负荷轴承972的负荷测量,连杆988被用来促使传感器986运动。在接片990与轴承920之间形成电接触。无预负荷轴承920设置在可动的预负荷轴承972的对面。传感器986向上顶压在支座915上,直到轴承920不与导轨952进行电气和物理接触为止。在这一点上,测量加在传感器上的力,这种测量根据预定的标准来决定支座915是否合格。
关于预负荷弹簧安装和质量保证的上述的操作都包括在图1C的步骤54中。
参照图1B和15-17,其所描绘的是把双极片906插入到光学支座主体915内的步骤和设备。
在步骤62-74中,把底漆N和粘接剂涂到极片906上。在步骤76把两个极片906装载到双极片插入工具992中,这两个极片906配合到底座994上,也可以在这时把粘接剂涂到极片906上;在步骤78,把支座主体915装载到支座凹槽996中。驱动XY定位夹具和Z定位夹具,并把支座主体915夹持在极片906上,夹持一段预定的时间之后松开。
机器使用图16所示的有效的极片906来固定和协助组装图18所示的支座主体。
插入五棱镜参照图12、19和20,把五棱镜1002装配到支座主体915上,五棱镜1002被装载到五棱镜插入工具1001中。用真空吸盘1006来抓住五棱镜1002,用五棱镜公差轨1016来对该五棱镜的物理尺寸进行质量控制,公差轨1016确保五棱镜不致太大,棱镜1002太大会与支座主体配合太紧,在发生热变化时,该五棱镜就会经受状态劣化(phase degradation)。移动平台1008把真空吸盘1006上的五棱镜提升到被固持在导轨952上的支座主体(未示出)上,图19和20表示五棱镜质量保证激光器1004,该激光器1004帮助确保入射和出射光束之间的出射角1018在公差范围内。支座主体915由支座主体夹具夹持住。支座主体、五棱镜和夹具的对正就能保证把五棱镜1002适当地粘接到支座主体915上。如图12所示,填料粘胶1012和连接粘胶1014把五棱镜1002固定就位,对于允许有热变化和保证光学系统能够在大的热变化范围内的运行来说,这种粘接方案是重要的。在图12和图20中,填料粘胶1012比连接粘胶1014覆盖更大的面积,连接粘胶有两个作用,即允许热膨胀,又能保持机械刚性。
在图1C中,步骤58描述的是五棱镜装接到座上的过程。
质量配重的连接参照图1D和图21,在步骤82中引入了支座软引头1030,同时在步骤84中引入了质量配重,在步骤86中采用了胶带(在图21中未示出)。如步骤88所述,用双面胶带把支座软引头1030连接到质量配重1028上。被装配的质量配重、软引头1030和支座主体915应该按照步骤90-94来连接。
如图22-24所示,质量配重装接工具1020把质量配重组件1032和支座915夹持住,质量配重装接工具1020包括一个牢固地夹持光学支座的支座凹槽1022。如图23所示,质量配重装接夹具1024有质量配重对正销1026,该对正销适合用来与质量配重1032配合在支座915和质量配重之间进行对正,在图22所示的实施例中,有四个同样的工作台来装接质量配重组件和支座。
粗加工线圈装接工具及方法参照图25和26,分别表示粗加工线圈装接工具1034和已经连接有粗加工线圈1038的支座915。线圈臂1036用来保持并固定粗加工线圈1038,使用导轨952把支座主体915定位在粗加工线圈装接工具1034上。如图26所示,线圈臂1036可以绕轴摆动,以便制作带有连接的粗加工线圈1038的支座主体915。
粗加工线圈的位置是很重要的,因为这些线圈必须通过线性极片1042。单个线圈的物理尺寸都会有些变化,考虑到这些变化,粗加工线圈装接工具1034把粗加工线圈的内尺寸相对于导轨952定位。
如图26所示,粗加工线圈1038被粘接到质量配重1032和支座主体915上,线圈和支撑结构之间的粘胶及空间量1040是不同的,而且允许在公差范围内留有空隙1044,回转的线圈1036臂靠在挡块(未示出)上,以便保持它们与导轨952的合适关系,这个位置就是粘接位置。
按照步骤96-102(未示出),粗加工线圈1038有涂在两面的环氧树脂。环氧树脂要涂很厚一层,并把多余的擦掉。另外,粘接剂也可以涂在支座915上。带有线圈1038的作好了的支座组件915在规定的温度下规定的时间内烘干,在该实施例中,HARD MAN环氧树脂在70℃下烘干1小时。
装接聚焦和径向线圈参照图1E,表示的是按照步骤104-120形成带有线圈的模制致动器组件1052的方法,图27上表示了制好了的模制致动器组件1052,聚焦线圈1050和径向线圈1048必须粘接到塑料模制致动器1046,为了保证质量和适当的寿命,该模制致动器1051必须被精确地夹紧和粘接。
参照图30,表示了多脚架工具1058,多脚架工具的部分优点是保证径向线圈和聚焦线圈定位的一致性,另一个优点是可以缩短装配时间。图30上表示了不带聚焦线圈1050和径向线圈1048的模制致动器1046,图30表示在其规定位置上带有夹具1060、1062和1064的多脚架工具1058,图28表示带有径向线圈1048和聚焦线圈1050的模制致动器组件1052。在把模制致动器1046装配在多脚架工具1058上之前,必须把径向线圈1048弯曲,这是按照标准线圈弯制步骤进行的,另外,在聚焦线圈被装配到多脚架工具1058上之前,必须把它安置在模制致动器1046内。
该模制致动器1046、聚焦线圈1050和径向线圈1048被安置并被夹持在多脚架工具1058内。参照图30,宽边夹具1062和窄边夹具1064容纳模制致动器组件1052的结构,窄边夹具1064避免接头1068在进出径向线圈时被卡住。第1步是把热固性粘胶涂在该线圈上,在这一步把致动器组件1052夹持在多脚架工具内,操作者可以用手松开任一个夹具,以便再次调节该线圈来进行细调,在这样的细调之后,或在第2步,将模制致动器和多脚架工具放在一个烘干炉内烘干。另外,可以把每个夹具松开一点用手对所有的线圈进行细调,然后用普通的粘接剂把线圈定位,臂1065被倾斜地安装在夹具1064上,以便更好地调整要被夹住的径向线圈。
参照图28和29,为结构的整体性,再涂上附加的粘胶,加上粘胶镶条1054以便把聚焦细圈1050粘接到模制致动器1046上,并把聚焦线圈1050粘接到径向线圈1048上。同样对径向线圈1048加上粘胶镶条1056,以便在径向线圈1048和模制致动器1046之间提供结构支撑。
衔铁装配参照图31,该图表示一个衔铁组件1070,该衔铁组件1070由挠性支撑件1072、挠性件1074和模制致动器组件1052构成。衔铁组件1070的目的是用线圈来弯曲该挠性件驱动组件的移动,而使模制致动器组件1052能上下移动并从一边到另一边。该挠性件1074由三层金属制成,上下两层是铜铍合金,中间层是缓冲材料,黏弹性缓冲材料是用作这种挠性件的合适的材料。
参照图32,所表示的是衔铁装配工具1078,底挠性件1074(未示出)带有后来被切掉的支撑材料,在这一步,这些挠性件看起来像单张冲压片,而不是两张分离的片,一片该冲压挠性件有对正孔(未示出),该对正孔与对正销1086配合。然后把粘胶涂在致动器组件1052的挠性件支撑1072的底上,用对正糟1084把挠性支撑件1072定位到挠性件上。该致动器组件与对正销1086配合,并被夹具1080夹持住,从而不使它绕其主轴转动。在把粘胶涂到致动器组件1052和挠性支撑件1072的顶上,顶挠性件组件1074被对正在对正销1086上。
参照图1E和1G,步骤122 144对应于衔铁组件1070的制作过程,用结构粘接剂由手工把衔铁组件1070装配到支座主体915上。用更多的结构粘接剂粘接顶极片,然后通过焊接把挠性件1074连接到软引头上,完成衔铁组件的最后电气连接是把图31的LED 1076焊接在软引线上,这些步骤与步骤144-172是一致的。
物镜的附设和质量控制图33和34表示镜头装配台1088,镜头装配台1088用来帮助插入物镜,并在插入后对其进行检查,这两步是在紧靠的两个类似的工作台上进行的,镜头装接工具1092就是镜头被定位和被粘接的地方。物镜1100是用真空吸盘1098固持的,物镜1100被插入到用支座夹具1102夹持并用导轨952来支撑住的支座915内,把粘胶涂在镜头上,并用UV光固化粘胶,图1I的步骤174-184用于镜头的装接。
镜头检查工具1106是镜头装配台1088的一部分。检查工具1106包含一个自动准直仪1094,它产生具有测量物镜全程倾斜的平行光束的光源,计算机系统1096将驱动经软引头1104供电的组件。检查工具1106通过驱动支座致动器上下左右的聚焦和跟踪移动并停在每一个位置上,让操作者读取自动准直仪来测试光学支座。自动准直仪向下发送一束光到物镜上的法兰盘上,并把该光束反射回自动准直仪由操作者读取,从而来测定光学支座的质量。如果支座物镜在上下移动时倾斜,就被检测出来。如果整个行程倾斜大于规定的公差,计算机系统1096就通知操作者这是一个坏的单元。
按照本发明的另一个实施例,自动准直光经物镜被衍射并从一个类似盘形的镜面反射,该束光经物镜返回来,并由自动系统测量,在这个实施例中,不必使用具有带平面反射表面的园环形法兰盘的物镜,在这两个实施例中都是使用一个带法兰盘的镜头。
按照图35,表示一个具有按照现有技术的法兰盘1108的物镜1100,如图35所示,来自自动准直仪的光束从该法兰盘上反射回来,并被测量。
参照图36A,表示了按照本发明的方法所得到的实际测试结果,全程倾斜测试表示为合格。参照图36B,表示了一个不合格的全程倾斜测试结果。该自动准直仪的一个特征是它包含一个像CCD摄影机那样的光学传感器件,为了记录从中心凸透镜的偏离,采用凸透镜瞄准式光栅来测量被返回来的光。例如一个合格测试的单元可以有0.3微弧度的公差范围内的返回来的光,每个0.3微弧度的返回光对应于来自凸透镜的一个环,来自凸透镜中心的两个环对应于0.6微弧度,一个超出公差范围(如0.9微弧度)的不可允许的镜头会显示亮点3个或更多的光环偏离。为了利于操作者观察,该光环系统被表示在计算机的显示器上。在一个优质的光学支座组件中,该返回的光会射在凸透镜上,并经聚焦和跟踪运行都保留在该凸镜上,然而,实际上会看到一些全程倾斜,如果观察到不允许的全程倾斜量,就要把该单元废弃,并去掉该镜头。
参照图36A,表示一个合格的单元,点A是标定位置处的镜头角,该位置表示为了克服重力已经加上了电压,从而把致动器置于标定位置上,点B对应于聚焦顶部的镜头角,点C是底部聚焦处的镜头角,点D是偏离轴芯的镜头角,点E是朝向轴芯的镜头角。然后切断电源,在静止位置的镜头角是点F。一个不合格的单元被定义为在自动准直仪上测量所得到的结果是该镜头角大于10个光环,当所有的点都落在10个光环的极限之内,就表示合格。
图1I的步骤185是全程倾斜测试,步骤186-190表示手工粘接图37所示的保护盖1118的步骤。如后面将要详细描述的那样,图37还表示有一个按照本发明的位置传感器校准工具。
位置传感器校准参照图38,表示一个带有位置传感器1116的衔铁组件1070。LED1076、带有用来通过光束的切槽的接头1068以及位置传感器1116被用来确定衔铁组件1070的位置,该位置传感器1116包括在图37上的软引头1030上,并需要精确地粘接到支座主体915上。
在图37上,包括在导轨952上的光学支座用来进行位置传感器校准,操作臂1112夹持位置传感器1116,用调节旋钮1114来进行细调,直到把位置传感器1116、带切槽的接头1068以及LED1076完全校准为止,如图38所示。标准的电子电路被用来驱动LED和进行位置传感器的读出测量,位置传感器1116是一个四象限光敏二极管。
该位置传感器1116被粘接并在粘胶固化时在规定的位置被固持几分钟的时间,图1I和1J表示上述的步骤。
现在参照图39,一台公知的导轨-主轴马达测试台1124被用来检测坐落在主轴上的光盘的平面与导轨952的平面之间的夹角,这两个平面间的任何倾角都会导致在运行期间光学头过于远离该光盘或过于靠近该光盘,因此,导轨952和该光盘(未示出)之间不应有任何角度。然而,有时在基板的制造和供货中会引入一个小的角度,在安装和固定镜头时能够补偿这种角度。导轨-主轴马达测试台1124包括一个供自动准直仪1094用的自动准直仪光源1120,计算机系统1096被用来监视测试结果,测量平台1122固持住基板组件(未示出)。一个圆形的镜面1134平贴地横置在主轴马达凸台上,在该位置上,自动准直仪被置零,一个度量块被横置于导轨的外径(看起来好象有一张光盘)和内径上,该外径和内径对应于离开主轴马达的最远点和最近点,该自动准直仪1094将接收反射光并记录任何角度偏差。
图41表示导轨偏离2个光环即在A点由0.6微弧度偏离的取样测试,B点表示角偏离0.9微弧度或3个光环,在图1J中,表示按照步骤201的导轨-主轴马达角测量。
常量和传动系数测试台图40表示常量和传动系数测试台1126,这个测试台联结有一个可转动的基座1138,该可转动基座1138能够以不同的方式来定位基板组件1128,例如水平或垂直方式。下面将给出基板组件的制造细节说明,测试台1126用来模拟各种不同的工作位置,接口电路1130通过各种测试来驱动主轴马达1130、支座915和衔铁组件,一个光学模块1132安装在测试台1126中,并用X-Y操纵器对正,以便平衡由组件1128产生的伺服信号。
为了进行测试,把基板1128安装在测试台1126的可转动的基座1138上,并实现对基板、电路1130以及分析计算机(未示出)的电连接。然后确定包括基板的跟踪马达、聚焦马达和粗加工线圈定位马达的常量在内的支座动态特性。更具体地讲,就是测定每个马达对驱动电流的灵敏度。对于每个马达确定其传动曲线,例如低高频聚焦传动曲线,低高频跟踪传动曲线以及粗加工线圈定位马达的传动曲线。马达灵敏度是这样来确定的,首先在水平位置得到第一测量值然后在基底1128被置于第一个垂直方向后,再测一次,为了确定跟踪马达需要多大驱动电流来把支座固持在规定的位置上,把基板1128转动180度达到第2垂直方向之后,再作进一步分析。这样在支座运行的两个方向上确定跟踪马达的灵敏度时就考虑到了重力的全部影响,同样,用在第1水平方向和基板1128转动180度之后的第2方向上得到的测量来评价聚焦马达。
如下的测试是在测试常量部分期间内进行的1)马达测试;2)加速度常数测试;3)搜索测试;4)位置传感器坡度测量;以及5)标称聚焦电流测量。
在低频和高频上运行多种传动功能,以便检查基板组件的致动器组件的动态稳定性,以下是几种特殊测试1)低频聚焦;2)高频聚焦;3)高频细调;4)粗调;5)低频径向扫描。
基板装配和测试过程参照图2A-2E,步骤208-302包括用普通技术手工装配基板组件的下列元件主轴马达、支座组件、两条导轨、两个带由磁铁的外极片以及一个内焊接件,这些主要的零件基本上都用螺钉相互连接的,这些螺钉都是用普通的标准扳手按照一般的装配操作拧紧的。
激光器校准和测试台参照图42和图43,带有一个光学模块1132的基板组件1128被装配在激光器校准台1140上,该基板组件1128被容纳在一个基板固定件1144中,该基板固体件1144是一个可以用于全部基板装配和测试步骤的各种实施例中的通用的硬件,定位工具1142上夹持着光学模块1132,用千分测微器1143使该定位工具1142移动,激光器校准台1140的作用是把光学模块与基板对准,激发该光学模块中的激光器并在支座915处检测其输出的就能进行这种校准,用定位工具1142上的千分测微器进行微调使通过基板组件1128的发射激光达到最大,使用固定在支座915上方的固定件(未示出)中的标准光检测器来进行激光功率检测。
图44描绘了运行激光测试的步骤,参照图44和第1个步骤1146,操作者输入单元的系列号,这个序列号用来跟踪该单元以及来自该操作中合格/不合格数据的输出。如果在操作步骤1148检查输入来看是否数字格式正确;如果不正确,就重复步骤1146。在步骤1150,操作者检查电路是否全部被连接以及电源是否被接通,如果电源被接通,该步骤继续进行,否则通过计算机检查所有的连接。在步骤1152,操作者把光传感器置于检测激光器输出的位置上(未示出)。在步骤1154,操作者开始进行校准测试,来把光学模块输出光束对准支座上的物镜的中心,这个步骤1156一旦完成,由操作者取下光敏二极管并装上功率校准头,该功率校准头(未示出)是一个标准的功率检测器,用来在激光器被激发时测量激光器IP曲线。一个固定件在支座固定销上把一个功率检测器固持在支座物镜上以便测量激光二极管的输出功率。该功率检测器用导线和电路连接到模拟测试盒及计算机系统,以便反馈信号。一旦功率校准头装到了单元上,如步骤1158所示,就进行功率校准测试。该测试用射频(RF)驱动激光器,以便使其处于接通和断开RF状态,该功率校准测试执行一个标准的激光器IP曲线。也测试不同的单元参数,包括1)通过功率曲线随着RF通断的激光功率增长情况;2)RF通和RF断之间的百分比变化;以及3)。前向检测功率和电流量的前向检测功率校准腹点。(loops)。上述的检测结果对操作者来说表示该单元是合格还是不合格,然后,如步骤1160所示,操作者断开电路,如步骤1162所示,取下该单元,并废弃或使该单元通过。
在图2E和2F中,步骤304-312说明上述的激光器校准台的使用。
图2G和2H的步骤314-332表示把两个圆柱形镜头以光学方法粘接到聚焦和发射反射棱镜上。把镜头用丙酮擦试干净,以保证清洁的粘接表面,光学透明的UV粘接剂被用来把透镜粘接到棱镜上。
伺服校准参照图45-48,差分受抑全内反射棱镜(以下称“DFTR”)1164被安装在DFTR夹具1172内,DFTR夹具1172又被安装在定位座1174中,该定位座用来牢固地固定该夹具,并且能绕其纵轴转动。定位座1174和夹具1172形成伺服校准工具1167的整体部分,伺服校准工具1167用来定位并用千分测微器来操纵DFTR1164和伺服检测器1166。基板组件1128和光学模块1132被安装在标准基板夹具1144上,检测器控制器1168被用来控制伺服检测器1166,伺服校准工具1167有一个模拟实际读/写状态的盘1170,按照这种方式,就能把三个由DFTR1164和两个伺服检测器1166构成的光学单元按光学要求对正。
参照图45和49,伺服检测器1166把发射信号1176和一个反射信号1178分别发送到示波器,操作者将用检测器控制器1168来平衡图49所示的发射信号和反射信号。
在图2I和2H中,步骤334-348说明的是差分受抑全内反射棱镜(DFTR)和伺服检测器的校准。
一旦反射信号和发射信号平衡了,操作者就会见到如图50所示的一个S曲线聚焦信号1180。显示在示波器上的该S曲线1180是一个实际的测试结果,用来决定DFTR1164和伺服检测器1166最终结构是否可接受,如果这些零件是最终校准是可被接受的,那么,操作者就把零件粘接并固化,图2I和2J的步骤348-358表示这些传感器的最后的粘接过程。
伺服校准测试软件和过程以下是图51及其所包含的步骤1182-1200的说明,第1步1182要求操作者输入要被检测的单元的序列号码或条码号,如果输入格式是错误的,如步骤1184所示,系统将拒绝操作者,回到步骤1182请求重新输入,如方块1186所示。一旦计算机系统接受该序列号码输入,计算机软件程序就会要求操作者把电子系统联机,并把系统接通电源,如方块1188所示。系统用电子线路中的测试信号进行校验以确认该单元正确地联机并接通电源。如果该单元未接通电源,就告诉操作者把电源关掉,检查测试台的连接并重复步骤1186和1188,一旦该程序已经确定电源和连接都是正确的,程序就使主轴旋转并锁定聚焦,这个步骤表示在步骤1190中。如图49所示,该程序把聚焦和跟踪信号送到示波器,供操作者观察发送的信号(步骤1176)和反射的信号1178,然后该程序等待操作者检查这些信号,并用DFTR棱镜(用标号1164表示)和四象限光检测器(用标号1166表示)来平衡各零件,这表示在方块1192中。如方块1194所示,一旦操作者已经完成这些任何,该操作者就输入程序开始系统自检。
在伺服校准台上对一个单元来进行如下测试对比度、散射光、暗电流、RPP数据和搜索,以下将说明每一种测试结果。
对比度测试对比度测试被用来测量差分伺服信道的对比度比值,这种测试测量差分四象限和,该四象限和是在一个不转的盘上5个不同的时间点测量的,并且这5个测量结果的每一个都必须相互差别在10%以内,这样就能消除由于在盘的开头部分进行读取而造成的误差。通过提取所发射的四象限和的电流的方法来测量,该电流用图49的发送信号1176和反射信号1178来表示,这两个信号之间的百分差值就是被量化了的对比度。
散射光测试通过确定出现在光学模块中的不需要的光量来测量散射光,设定激光功率并移去盘来进行测量,移去盘之后所剩下的电流就是散射光电流。把盘移去就不再有发回到光学模块的反射信号,总的散射光就是总的差分四象限和散射光信号减掉总的差分四象限和暗电流信号(参照紧接的描述)。
暗电流测试暗电流测试是在伺服检测器上进行的,简单地把激光器关掉,并观察不再有从盘上反射回来的光之后在每一个检测器上有多大的电流。
RPP信号测试径向推挽信号(RPP信号)幅度是这样来测量的,即以75mm/s的恒定速率搜索2000条轨迹,并测量进入搜索25ms的RPP信号的幅度。横越大约3条轨迹的方向来测量RPP信号的幅度,并依据所反射的与所发射的差分四象限和以及聚焦串扰来测量该幅度。该RPP信号测试测量在搜索条件下的伺服信号的性能。
搜索测试该搜索测试进行随机搜索来用加速度常数和减速度常数测试整个伺服系统。在该测试完成之后,软件程序(如图51的步骤1198所示)把结果输出给操作者,表明该单元的所有测试是否合格。在该程序中的最后的步骤1200告诉操作者关掉电子线路并输出数据文件。
S曲线聚焦测试参照图52-54,S曲线聚焦测试被用来决定光学系统和检测器的功能,这种测试不包括衔铁组件的移动,原因是这种测试包括定量的测量,而位置传感器不适宜于把衔铁的移动量化。另外,测量工具1204响应于聚焦信号而运动,该工具1204能够检测并记录它的移动,而衔铁则不能。
在图52中,有一个用来测量聚焦S曲线1180的测量工具,测量工具1204有一个用来调节反射镜(未示出)适当高度的调节旋钮1202,还有一个电接触器1208和反射镜盒1206。
参照图53,该图表示了一条S曲线1180,它是由伺服检测器1166产生的。通过反射镜相对于位置检测器的移动来定量地给出该信号,因此,为了测试,测量工具1204就代替了一个盘。
参照图53和54,连同测试台一起使用的软件的描述如下步骤1216请求操作者输入该单元的序列号码;步骤1218驱使该软件程序检查该输入是否被正确地格式化,如果格式化不正确,软件就请求操作者重新输入号码。步骤1220告诉操作者联接上该单元并接通电源;步骤1222检查电气连接,如果连接正确,就开始测试软件,如果不正确,就提示操作者断掉电源检查连接情况;在步骤1124,进行S曲线测试。几种测量都是在图53所示的聚焦S曲线上做的。
被检查的第1个参数是聚焦陡度,如图53所示,聚焦陡度是在零交叉点1210测量的;在步骤1224进行的下一个测量是S曲线穿过零点时的线性度;另一个测量是零交叉点之间的宽度。这可以在图53中看到,即XW;另外,测量用Ga和Gb表示的值,把所测出的这些值与存储在程序内的设定值相比较。
在步骤1226中,把代表如图53所示的典型的一条聚焦S曲线的数据显示给操作者;在步骤1228决定该单元是合格或是不合格;然后在步骤1230由操作者关掉电源,并把该单元取下,输出测试结果。
图2I中,表示了按照步骤362-364进行的S曲线测量。
读出信道校准参照图45和55,所表示的是读出信道校准台1234,校准台1234有一个用来使四象限光检测器1240移动的操纵器1236,在这个校准台1238上,操作者用操纵器1236使对操作者定量地显示在示波器(未示出)上的读出信号达到最大;得到最大的信号之后,操作者转动四象限光检测器1240以便平衡MO信号。这就把微棱镜1242相对要被读出的MO信号的相位做了校准。
参照图56,步骤1244要求来自操作者的输入,该输入是要被测试的单元号码。软件在步骤1244中检查来自操作者的输入的精确度;在步骤1248,要求操作者连接电子线路并接通电源;在步骤1250,软件程序检查电气连接情况,如果连接正确,程序继续进行,如果不正确,就返回到步骤1248;在步骤1252,该软件程序启动主轴马达使介质旋转并锁定聚焦进行跟踪;步骤1254要求用图55所示的操纵器1236调节读出检测器,一旦用调节旋钮1236把信号调到最大,操作者就切换到MO模式,并转动数据检测器来使信号平衡;然后操作者把该检测器粘接到规定的位置,提示该软件开始测试该单元。
按照步骤1254进行如下的测试;1)马达速度测试;2)载波噪声比;3)邻近轨迹窜扰;4)激光器噪声;5)光盘噪声;6)电路噪声;以及7)载波噪声比聚焦偏离。这些测量都是在用来自主轴马达的转速表输出监测马达速度时进行的。使用频谱分析仪在8MHz频率下来测量载波噪声比;在光盘上写入一条轨迹,然后读出相邻轨迹,从而测出含近轨迹窜扰比。相邻的轨迹应该是空白的,以便使所检测到的噪声可归因于邻近轨迹窜扰。激光器噪声、光盘噪声和电路噪声都是用频谱分析仪来测量,并用标准噪声测量技术来进行,以便测量系统中的不同成分的噪声电平。载波噪声比聚焦偏离的测量是把镜头的聚焦偏离开,用频谱分析仪来测量系统中的载波噪声比。
再参照图56,按步骤1256把结果显示给操作者;在步骤1258,软件通过测量值与所选择的标准值的比较来决定该单元是否合格;在步骤1260,操作者关掉电源,并把该单元取下来。
上面是与读出信道一起说明了图2I和2J的步骤366-386。
激光二极管装配参照图3A,3B和57,所表示的是图57的激光二极管1264和包含在激光二极管组件1260内的激光二极管安装块1262。图3A和3B的步骤400-422是用来常造该组件的,激光二极管要特别用丙酮清洗,并且要带有很短的管脚(未示出)以防止静电,激光二极管安装块1262也要用丙酮来清洗,并用手工把它装载到夹具(未示出)内。在步骤418,把该组件放置在烘箱内,直到准备好最后的组件为止。
图3B的步骤424-434详细说明用螺钉和垫圈把激光二极管组件1260固定到光学模块上。
图3C和3D的步骤436-456详细说明了一个镜头(未示出)手工粘接到准直仪镜头筒(未示出)内的步骤。镜头靠在固定于该镜头筒内的架子(未示出)上,并靠重力放平,一根细杆被用作把镜头夹持定位的工具,把粘胶涂在镜头的外圆周以固定它。
参照图3E,3F和45,步骤458-484按操作顺序准备光学模块,先用丙酮清洗,再如图45所示的那样粘接读出镜头1266,最后粘接塑料孔径(未示出),再清洗该光学模块以便以后能插入光学元件。
分束器插入现在参照图58,所表示的是分束器插入工具1270,对平板分束器1268的物理位移的要求是很苛刻的,必须十分小心地把平分束器1268定位并粘接到光学模块1132上,该插入工具允许操作者在接收来自内部激光器1280的光反馈时固持并定位平板分束器1268。最初,没有该平板分束器1268的光学模块被气动夹具1278夹住,合适的对正结构如孔、槽或脊都能用来把该光学模块1132精确地对正在分束器插入工具1270上。用真空吸盘1272来固持住平板分束器1268,操作者可以控制调节旋钮1274以便在x、y和z方向上对正并转动平板分束器1268,一个对中销1276配合到激光器孔中,与插入工具1280成一体的激光器射出一束光,这束光由镜面1286反射经平板分束器到检测器1284上,这用射线轨迹1282示意性地表示出来,操作者可以通过对检测器上的信号的分析来使光束强度达到最大。对中销1276有一个能使入射和反射光束通过的孔,在图3F和3G中,步骤486-502详细地描述了平板分束器1268的插入方法,再参照图3F,步骤504-506是用图3B的步骤424-434中所述的螺钉把准直镜头筒和激光器安置在光学模块上。
瞄准和准直结合步骤510(图3I)和图59来说明瞄准和准直,通常以1288来表示一个瞄准和准直测试台,该过程的任务是把设置在激光器组件1260中的激光器在所要求的与光学模块1132中的光学元件有关的方向上瞄准,并沿该激光器的光轴移动准直镜头筒1306(图45),以使象散达到最小。最初,操作者用两个定位销1276、1276把要对准的光学模块1132安装在安装块1296上,并进一步用孔定位器1301对准,孔定位器中有一个用来进一步把光学模块1132定位的园管(未示出)。然后把该孔定位器1301取下来,再用旋钮1309把操纵台1307夹持在规定的位置上。激光器调节器1290把激光器组件1260夹持在规定位置上,并把准直调节臂1302向下按,使之插入到激光器组件1260的准直镜头筒1306内。电源线1292被插入到一个合适的电源(未示出)中,并驱动激光器。激光通过光学模块1132出来之后,射到分束器1298上,该分束器把该光束分成为到达自动准直仪1300的第1分支光束和到达干涉仪1304的第2分支光束。操作者用自动准直仪测定激光束的方向,操纵瞄准旋钮1305实现准直,并且还操纵带有旋扭1303的准直镜头筒1306把象散调到最小。用干涉仪1304来检查光波波前。完成准直之后,把紧固激光器的螺钉1308拧紧。松开旋钮1309,取下激光器工作台1307,并把该工作台滑回去。最好再次检查准直和瞄准,如果合适,就把粘胶注入到准直镜头筒1306内,把它固定到规定的位置上,固化之后,把准直操纵器臂取下来,并再次用干涉仪1304检查滤前,关掉光学模块的电源,拆下电源线1392,安装接地插头(未示出),并把该光学模块1132从工作台1288上取下来。
微棱镜插入参照图60,表示的是微棱镜插入工作台1310,该微棱镜1312要被连接到四象限检测器1328。这两个光学元件的准直是重要的,软引头1322有构成一体的检测器1328,四象限检测器被安放在对正槽1330内,并用抽空管1318固持在规定位置,调旋钮1320对准并调节真空吸盘1321,真空吸盘1321可以沿其主平面对正。摆动夹具1324用来确保把四象限检测器1328可靠地安装在对正槽1330中。镊子1314可调地接到显微镜1326上,镊子1314夹住微棱镜,显微镜1326具有能使装配器保持四象限二极管1328与微棱镜1312之间的合适的关系的轮廓。操作者用显微镜观察并把这两个零件对正,并调节这两个零件使它们配合在该轮廓之内。由于安置于对正槽1330内并已经用镊子适当调节的四象限检测器的可重复性,就免除了不必要的对正调节。
制造信息存储器件的方法和设备的第2实施例以下所披露的是本发明的第2实施例,替换实施例的某些元件与第1实施例的对应的元件基本上是一致的,为简化起见,不再重复描述。现在参照图61A-61C,所表示的是制造过程的方框图,以标号3300标注,其中有别于第1实施例的相应步骤的那些步骤被重点指出,如图61C中的步骤衔铁-支座3309。
现在参照图76-78,简要地讨论能按照图61A-61C构成的产品,参照图76,所表示的是光盘驱动器2710,光盘驱动器2710在被装入到可取下的盘盒2712中的光盘(未示出)上进行播放和/或记录,另外,光盘可以容纳在光盘驱动器2710的盒2714中。
参照图77和78,其表示的是驱动器2710的顶视图,取下了盒2714,以便展示出驱动器2710的某些重要的机械、电气和光学元件。图78是沿图76中的箭头78-78的方向切开的驱动器2710的剖视图,在图77中,表示了基板2716、主轴2717、线性致动器组件2720、物镜组件2722、光学模块2724、驱动器电路板2726以及挠性电路连接器2728。图78表示主电路板2730、主轴马达2718、光学模块电路板2727以及驱动器电路板2726。
简单地说,基板2716起到驱动器2710的其他零件的基板的作用,把零件相互定位并对准。基板2716最好用低成本的铸钢制成。
线性致动器组件2720包括一对线性致动器2723,每个致动器2723由一条刚性连接到基板2716的导轨2734构成,两条导轨2734基本上是平行的。环绕每条导轨2212,2214(图80)的一部分的是致动器线圈2723,每个致动器线圈2723被连接到物镜组件2722的相对的部分,这样,当线圈2723被适当激励时,物镜组件2722就沿导轨2212,2214(图80)移动。致动器线圈2723由来自驱动器电路板2726的信号来驱动,这就导致物镜组件2722的相对于光学模块2724以及插入到驱动器2710中的光盘(未示出)做线性运动,按照这种方式,线性致动器组件2722就能对光盘进行粗跟踪。
光学模块2724和物镜组件2722一起相当于驱动器2710的主要光学系统。光学模块2724被刚性地连接到基板2716上,并包含激光器、各种传感器和光学元件(未示出)。在运行时,激光器把来自光学模块2724的光束(未示出)指向物镜组件2722,并且光学模块2724本身又接收来自物镜组件2722的返回光束(未示出)。如上所述,物镜组件2722可动地用线圈2723连接到线性致动器组件2720上。物镜组件2722包含一个五棱镜(未示出)、一个物镜(图80)、用来聚焦物镜的伺服马达(未示出)和一个细调节伺服马达(未示出),该细调伺服马达用来微调物镜相对于线性致动器组件2720和所插入的光盘的位置,并能够微调光盘的跟踪。在物镜组件2722与主电路板2730及驱动器电路板2726之间借助于挠性电路连接器2728来传输电气信息和控制信号。
光学模块电路板2727包含一个激光器驱动器和一个前置放大器(未示出),驱动器电路板2728控制马达2718、线性致动器组件2720的线性致动器2723以及物镜组件2722的伺服马达。驱动器电路板2728受主电路板2730的控制,主电路板2730包括大部分电子元件,各种设计考虑(如降噪、EMI和功耗等)都不要求把这些电子元件安置到物镜组件2722、光学模块电路板2727或驱动器电路板2726上。马达2718被刚性地连接到基板2716上,马达2718直接驱动使光盘旋转的主轴2717。
支座装配按照图61A和61B的步骤支座分组件3301、棱镜插入3305和对支座的质量配重3306,把图77的支座组件2220的零件装配到一起,这些零件有跟踪线圈和用于支座组件2220粗定位的粗加工线圈,提供一种专用工具(未示出)有助于按照棱镜插入3305步骤把五棱镜2216(图65)插入到支座组件2220中。
在衔铁-支座3309步骤中,按照与第1实施例中相同的方法把软引头2250(图80)连接到支座2220。然而,软引头2250在结构上有些不同。在装配期间,手动操纵五棱镜2216对正,而软引头2250暂时缩回去,并把支座组件2220固定到规定的位置上,然后涂上环氧树脂加固剂,并用烘箱固化。
参照图61C和80,按照与第1实施例相同的方法进行角度测量3310步骤。但是,当物镜2260还没有被安装时,必须在它的位置上插入一个模拟镜头或镜子(未示出);然后电气连接到衔铁线圈2270和在聚焦方向上被驱动的衔铁;然后按照第1实施例的方法进行全程倾斜测试。在最后单元的装配中,安装物镜2260之前校验支座组件2220的对正性能和全程性能是经济的,因为能及时检测到有故障的支座组件,而有故障的支座组件就不再进行镜头安装了。
光学头装配参照图61A、63和64,用标号2100来表示光学头组件,在激光器压入3315步骤中,激光光源2116被安装在安装板2124上,该安装板是用压配合的方法设置在机架2110上,而不像第1实施例中使用粘接的方法,采用这种方法的目的是节约时间,为了确保足够的对正精度,最好从具有不同尺寸的座孔的激光器安装板中来选择安装板2124。
在准直粘接步骤3316中,准直仪镜头2118被安装在不锈钢盒2112内,使用一个自动准直仪(未示出)来控制该镜头的精确对正,然后用合适的粘胶或固定剂如UV环氧树脂胶粘接。
参照图65-69来讨论瞄准准直步骤3320,其中瞄准和准直台2200包括两个主要的模块,一个光学头支撑模块2230(图66)用来支撑光学头组件2100(图65),这个模块设置有准真仪2118和激光器用的操纵器,该模块基本上与第1实施例描述的模块一样。支座支撑模块2210紧贴光学头支撑模块2230,其上设置有用来可滑动地接受支座组件2220的两条导轨2212、2214。
当装有光学头组件2100的光学头支撑模块2230与支座支撑模块2210对正合适时,激光器2116的激发会产生光束2222,该光束射出光学头支撑模块2230,并入射到设置在支座组件2220内的五棱镜2216上。然后该光束2222沿垂直于由导轨2212、2214限定的平面方向向上反射,在其上方射出支座组件2220。必须注意到,支座组件2220还没有安装会改变光束2222的特性的物镜。
在运行中,自动准直仪2224(图65)设置在光学头支撑模块2230和支座支撑模块2210中间,其中一部分光束2222被反射并被分析。该自动准直仪2224被对正在垂直于光学头组件2100的前表面。干涉仪2228接收从支座组件2220向上射出的光束2222,设置一个反射镜2226以便能方便地安置干涉仪2228,操作者按照第1实施例所述的方法来操纵激光器2116和准直仪2118,直到实现光束的瞄准和准直为止。在瞄准准直步骤3320中,其优点就是由于这时使用干涉仪2228,使五棱镜或其他光学元件引起的任何象差都达到最小。
图61A的微棱镜步骤3322是把微棱镜2135(图63)安装到也装在软引头2250(图80)上的读出检测器2140上。除五棱镜的结构在外形上有些变化以及操纵工具对应地有些改变之外,该步骤类似于前一个实施例的对应步骤,五棱镜2135的对正是按照图61B的步骤数据调整3334来进行的,下面将做详细的描述。
软引头连接步骤3323是把软引头2250固定到光学头组件2100的主体上,用螺钉来固定,除软引头2250的构形有些变化之外,该步骤非常类似于前一个实施例的对应步骤。
在粗加工磁铁步骤3324中,图80的粗加工磁铁2282、2284用图77中的橡胶环垫2786来安装,该橡胶环垫用作磁铁2282、2284的机械隔离。这个包括粗加工磁铁2282、2284的二级组件进一步用4个弹簧夹(未示出)固定在基板2310上。
在参照图63,65和75说明的模块安置步骤3326中,光学头组件2100被连接到基板2310(图68)上,在这一点上,基板2310有一个安装好的支座组件2220(图67),但是没有在规定位置上的物镜,也没有对正好的位置传感器2275(图81)。支座的顶部也还没有用保护罩盖起来。基板2310被安装在模块安装工作台2600的台面605上,并进行适宜的电气连接。该光学头组件2100被夹持在夹具2610中,并能用微操纵器2620来使它移动,该微操纵器2620被预加载,以便使光学头组件顶靠基板2310的安装表面,从而保持与基板2310成直角对正。光学头组件2100内的激光器2116被激发并产生激光束,该光束通过支座组件2220的五棱镜2216(图65))。模块安置3326步骤的目的是使通过光学头组件2100的光束对中,此后,就把支座组件永久性地固定于基板2310上。在出射光束的路径上,光学头组件的上方设置一个通常的CCD摄影机(未示出),用来完成光学头组件2100的对正。一个执行其附录1中公开的软件程序的计算机来决定支座组件2220内的孔径2278(图81)的外轮廓。然后移动光学头组件2100,使光束的“热点”于计算机显示器上显示的孔径2278内居中,一旦对正完成,就拧紧它的安装螺钉(未示出),把该光学头组件固定在基板2310上的规定位置。
物镜插入用图79所示的专用的插入和对正工具2650,在镜头对正步骤3327来进行支座组件2220(图77)内的物镜2260的插入。目前,镜头对正步骤3327在过程3300中是劳动强度高且成品率有限的一个步骤。工具2650把物镜的光轴相对于基板组件上的固定的特征对正,特别是相对于存储介质所处的平面对准。使用对正工具2650的微操纵机构的计算机控制,并采用常规的机械化伺服机构,对与对正工具2650的微操纵机构的计算机控制,并采用常规的机械化伺服机构,对与对正工具2650联合运行的分析计算机2652的运行软件做适当的修改,就能容易地实现镜头对正过程的自动化,但是在本实施例中还没有进行这种过程的自动化。
参照图83-95更完整地来说明工具2650,参照图83和84,按照本发明的一个方案,该设备包括一个塔式组件3001、一个夹紧组件3002和一个托架组件3003。塔式组件3001固定安装在支架3004上,该塔式组件3001限定一个塔轴。夹紧组件3002固定安装在连杆组件3005上,该连杆组件可转动地安装于支架3004上。托架组件3003安装在支架3004上,至少有一维运动的自由度。塔式组件3001和托架组件3003之间的一条线被参照为组件轴。如图83所示,在关闭的位置上,夹紧组件3002沿组件轴处在塔式组件3001和托架组件3003之间。在开启的位置上,如图84所示,夹紧组件3002不在组件轴上。
参照图85,该图更详细地表示塔式组件3001的横截面,塔式组件3001包括一个塔式放大镜3006和一个带有摄影机镜头3008的视频摄影机3007。视频摄影机3007的摄影机镜头3008和塔式放大镜3006的光轴是同一个光轴,统一用塔式光轴来表示。从视频摄影机3007输出的信号被接到分析组件3009,该分析组件3009可以是任何一种适合于分析辐射束能量特性的组件,在图85所示的实施例中,分析组件3009包括处理器3010和监视器3011。
继续参照图86-89,夹紧组件3002包括一个真空吸盘3012、一个显微镜物镜组件3013、一个显微镜物镜对正组件3014以及一个致动器镜头倾斜组件3015。图86是真空吸盘3012和显微镜物镜组件3013的一个实施例的剖视图。图87是显微镜物镜对正组件3014的一个实施例的视图,图88和89是致动器镜头倾斜组件3015的两个图。
参照图86,真空吸盘3012包括外壳3016、风箱结构3017和一个致动器镜头接收孔3018。压气管(未示出)连接到外壳3016上。在运行时,致动器镜头(未示出)被安置在致动器镜头接收孔3018内,这样,致动器镜头接收孔3018就被完全盖了起来,该致动器镜头可以是一个物镜。然后通过压气管(未示出)把空气从外壳3016中抽空,以便在外壳3016的内部和外部之间产生压力差。在夹紧组件3002移动时,这个压力差就把致动器镜头吸靠在致动器镜头接收孔3018上。外壳3016包括一个风箱结构3017,在维持压力差的情况下,该机构能允许外壳3016弯曲。
显微镜物镜组件3013包括显微镜物镜3019和基片3020,运行时,辐射能量束通过致动器镜头接收孔3018和致动器镜头(如果有的话)射入外壳3016。该光束将通过基片3020,并通过显微镜物镜3019,然后该光束通过外壳3016进入塔式组件3001,在塔式组件处,光束通过塔式放大镜3006被视频摄影机3007接收。同时,显微镜物镜3019和塔式放大镜3006把光束放大并把光束聚焦在视频摄影机3007中。该塔式放大镜3006可以是一个管形镜头,基片3020模拟信息承载光盘的光学特性以及这些特性对光束的影响,基片3020是这样安装的,即当夹紧组件3002处在关闭位置时,该基片3020垂直于塔式光轴。
参照图87,显微镜物镜对正组件3014包括X轴横向对正致动器3021、Y轴横向对正致动器3022和聚焦致动器3023,图86和87上还表示了参考坐标系3024,该参考坐标系3024仅被用做解释的目的,显然,本领域的普通技术人员在不背离本发明的构思的情况下可以选用任何合适的坐标系。
在图87所示的特定实施例中,具有延伸支架3028的显微镜支撑架3025用支撑簧板3026来支撑外壳3016,该支撑簧板3026使外壳3016顶靠固定在外壳3016和延伸支架3028之间的滚柱轴承3027上。聚焦致动器3023被安装在延伸支架3028上,并保持在延伸支架3028和显微镜支撑架3025之间沿Z轴(如参考坐标系3024所示)一段距离,外壳3016沿Z轴的运动调节同塔式放大镜3006结合在一起的显微镜物镜3019的聚焦。
显微镜支撑架3025被安装在Y轴横向对正支架3029上,这样,显微镜支撑架3025就可以沿Y轴(如参考坐标系3024所示)相对于Y轴横向对正支架3029滑动。Y轴横向对正致动器3022被安装在显微镜支撑架3025上,并将驱动沿Y轴的相对滑动。
Y轴横向对正支架3029被安装在X轴横向对正支架3030上,这样,Y轴横向对正支架3029就可以沿X轴(如参考坐标系3024所示)相对于X轴横向对正支架3030而滑动。X轴横向对正致动器3021被安装在Y轴横向对正支架3029上,并将驱动沿X轴的相对滑动。
X轴横向对正支架3030被安装在一个横向对正组件支架3031上,该横向对正组件支架3031被安装在连杆组件3005上。显然,本领域的普通技术人员在不背离本发明构思的情况下可以从上面的描述中重新配置显微镜支撑架3025、Y轴横向对正支架3029、X轴横向对正支架3030和横向对正组件支架3031之间的安装。
参照图88和89,这两个图是致动器镜头倾斜组件3015的视图。图88是按照本发明的一个方案的致动器镜头倾斜组件3015的左侧视图,图89表示同一个致动器镜头倾斜组件3015的前视图。致动器镜头倾斜组件3015包括一个X轴倾斜致动器3032、一个Y轴倾斜致动器3033和一个挠性组件3034。X轴倾斜致动器3032被安装在连杆组件3005上,并靠着X轴连杆3035。X轴连杆3035在最接近于X轴倾斜致动器3032一端顶靠在连杆组件3005上,而另一端被安装在挠性组件3034上。Y轴倾斜致动器3033被安装在连杆组件3005上,并靠着Y轴连杆3036。Y轴连杆3036在最接近于Y轴倾斜致动器3033的一端弹性顶靠在连杆组件3005上,而另一端被安装在挠性组件3034上。
挠性组件3034包括多个挠性板3037-1、3037-2、3037-3、3037-4、一个挠性支撑环3038和多个挠性支撑板3039。挠性板3037-1在其一端安装到挠性支撑环3038上,其另一端安装到X轴连杆3035和外壳3016上。挠性板3037-3对着挠性板3037-1被安装到挠性支撑环3038和外壳3016上。挠性板3037-4在其一端安装到Y轴连杆3035和挠性支撑环3038上,其另一端安装到挠性支撑板3039。在离挠性板3037-1和挠性板3037-3都有90度间隔的位置上安装挠性板3037-4。挠性板3037-2对着挠性板3037-2被安装到挠性支撑环3038上,并安装到挠性支撑环3039上。挠性支撑环3039被安装到连杆组件3005上。
每一个挠性板3037-1、3037-2、3037-3、3037-4都处于分离的平面上。挠性板3037-1和3037-3所处的平面相交于通过交点3040的一条线,挠性板3037-2和3037-4所得的平面相交于通过交点3040的一条线,这两条线可以相互垂直。
按照被传给倾斜致动器、X轴倾斜致动器3032和Y轴倾斜致动器3033的每一个的向下的运动来描述致动器镜头倾斜组件3015的运行。
X轴倾斜致动器3032的向下运动把向下的力传给X轴连杆3035,这种向下的力在挠性板3037-1上产生绕挠性板3037-1安装到挠性支撑环3038上的点转动的逆时针转动力,该向下的力还转换成作用到挠性板3037-3上的绕挠性板3037-3安装到挠性支撑环3038上的点转动的逆时针转动力。这两个转动力导致绕挠性板3037-1、3037-3所处的两个平面的交线的转动,这条交线通过交点3040。
Y轴倾斜致动器3033的向下运动把向下的力传给Y轴连杆3036。这种向下的力在挠性板3037-4上产生绕挠性板3037-4安装到挠性支撑环3039上的点转动的顺时针转动力。由于挠性支撑环3038的刚性,这种转动力转换成为作用到挠性板3037-2上的绕挠性板3037-2安装到挠性支撑环3039上的点转动的顺时针转动力,这两个转动力导致绕挠性板3037-2、3037-4所处的两个平面的交线的转动,这条线通过交点3040。
参照图90,该图表示对正致动器3041的一个实施例,如上说述,该对正致动器3041可以是一个倾斜致动器或是一个横向对正致动器。对正致动器3041包括一个把手3042和一条丝扛3043,该丝扛3043被安装成可螺旋地通过固定表面3044并顶靠可动表面3045。该可动表面3045用弹簧3046或其他合适的偏置装置压向固定表面3044。该可动表面3045的安装决定由对正致动器3041产生的力或由弹簧3046产生的偏置力是否产生横向的或旋转的力。对正致动器3041可以包括一个通常称之为千分尺台的部件。
参照图91,这是托架组件3003的顶视图,而图92是托架组件3003的对应的剖视图。托架组件3003包括一个具有表面3048和侧面3049的托架3047、多个真空夹具3050和一个基板对正组件(未示出)。托架包括用来把基板组件(未示出)固定在托架3047中的侧壁3502和底壁3053。在图91和92所示的实施例中,基板对正组件(未示出)包括能量辐射源3054、Y轴源横向致动器3055、Z轴源横向致动器3056、X轴托架组件倾斜致动器3057、Y轴托架组件倾斜致动器3058、镜面3059和对正分析器3060。在另一个实施例中,基板对正组件(未示出)包括辐射能量源3054、X轴托架组件倾斜致动器3057、Y轴托架组件倾斜致动器3058、镜面3059和对正分析器3060。在这两个实施例中,镜面3059都是对正在托架3047的表面3048内的孔3061的下方,另外,能量辐射源3054和对正分析器3060可以结合在自动准直仪或自动准直仪/望远镜内。
参照图93,该图是在开启位置下的真空夹具3050的剖视图,图94表示在关闭位置下的真空夹具3050的剖视图。托架3047的表面3048横向延伸并超过托架3047的侧面3049。具有U形截面的真空夹具3050被安置在托架3047的延伸部分的上方,该延伸部分的每一个侧面上带有一个U形的腿。一个轴销3062穿过每个U形腿及托架3047的延伸部分。在开启的位置上,基板组件可以被安置在该托架3047上。一旦达到规定位置,压气管(未示出)就把真空夹具3050偏置于关闭位置,把基板固定不动。
在运行中,提供一个图95所示的基板组件3063,在申请号为No.08/376,882和No.08/408,252的待批美国专利申请中描述了该基板组件的结构。该基板组件3063包括用来使信息承载光盘旋转的一个主轴3064的主轴马达3065,以及一个控制主轴马达的速度的主轴伺服机构。该基板组件进一步包括一个光学模块3066,还包括用来把来自光学模块的辐射能量束指向信息承载光盘上的位置的一个支座马达3067和支座组件3068,以及控制支座组件的位置的支座控制伺服机构。最初,支座组件3068并不包含用来把辐射能量束聚焦在信息承载光盘上的致动器镜头,该支座组件可以用支座止挡板保持在相对于主轴的规定位置上。
该基板组件3063被安置在托架3047的表面3048上,并用真空夹具3050固定住。然后把玻璃或其他合适材料的测试盘(未示出)安置在基板组件的主轴上,再把夹紧组件3002降到关闭位置。
辐射能量源3054向镜面3059发射两条托架对正辐射能量束。第1个托架对正辐射能量束从镜面3059反射回来,然后通过托架3047上的孔3061,并通过基板组件。第1个托架对正辐射能量束反射离开测试盘,并由对正分析器3060所接收。第2个托架对正辐射能量束从镜面3059反射回来,然后通过托架3047上的孔3061,并通过基板组件。第2个托架对正辐射能量束反射离开基片3020,并由对正分析器3060所接收。通过对第1和第2托架对正辐射能量束的相对位置的分析,对正分析器3060就决定测试盘相对于基片3020的倾斜度。镜面3059可以包括两片平行的镜面,每一片反射托架对正辐射能量束中的一束。
按照如下的方法来矫正测试盘与镜面3020之间的倾斜。X轴托架组件倾斜致动器3057使托架组件3003绕X轴倾斜。Y轴托架组件倾斜致动器3058托架组件3003绕Y轴倾斜。两者同时动作,托架组件倾斜致动器3057、3058就使包括测试盘的托架组件3003相对于基片3020倾斜。因此基片3020垂直于塔式光轴,所以这个动作使托架组件3003相对于塔式光轴倾斜。如图90所示,致动器3057、3058的每一个可以是对正致动器3041。
在一个实施例中,托架组件3003相对于塔式光轴的横向对正可以机械方式来进行,并且不被检测或测量。在另一个实施例中,如果对正分析器3060没有接收到托架对正辐射能量束或对正分析器3060接收时该辐射能量束偏离中心,就可以用Y轴源横向致动器3055和Z轴源横向致动器3056来移动辐射能量源3054的位置。如图91所示,把镜面3059就位,这样就能在托架对正辐射能量束被对正分析器3060接收时,把辐射能量源3054的位置沿Y轴的变化转换为托架对正辐射能量束位置沿Y轴的变化,Y轴源横向致动器3055实现这种位置变化。同样,在托架对正辐射能量束被对正分析器3060接收时,把辐射能量源3054的位置沿Z轴的变化转换为托架对正辐射能量束位置沿Z轴的变化,Z轴源横向致动器3055实现这种位置变化。如图90所示,致动器3055、3056的每一个可以是对正致动器3041。
在以下特别描述的实施例中,所有的参考坐标系都按照图87所示的参考坐标系。选择这样的参考坐标系仅是为了解释的目的。而且,本领域的普通技术人员在不背离本发明的宗旨的范畴的情况下,可以选择任何适宜的坐标系。
一旦调好对正,就把辐射能量源3054关掉,并取下测试盘。如果预先没有对正,就移动基板组件的支座组件使它与组件轴大致对正,并且,把致动器镜头放在基板组件的支座组件内,使它呈以自然安置的位置,连杆组件3005被降低到关闭位置。
然后在真空吸盘3012和大气之间产生一个压力差,该压力差就把致动器镜头吸在真空吸盘3012上,并保持致动器镜头的方向。另外,致动器镜头的光学中心被保持在交点3040上,该光学中心也可以大体上处在致动器镜头的质量中心。
把一个可调功率源连接到光学模块组件内的辐射能量源上,该辐射能量源把镜头对正辐射能量束发射到支座组件中,在该支座组件内,镜头对正辐射能量束通过五棱镜,并通过致动器镜头。然后,镜头对正辐射能量束通过基片3020,再通过显微镜物镜3019,并达到塔式组件3001中,在这里,镜头对正辐射能量束通过塔式放大镜3006,并由视频摄影机3007接收,然后分析组件3009显示分析镜头对正辐射能量束的束点轮廓。
如果镜头对正辐射能量束未被视频摄影机3007收到而进到分析组件3009,就用X轴横向对正致动器3021和Y轴横向对正致动器3022把显微镜物镜3019相对于塔式组件3001来移动,如图90所示,X轴横向对正致动器3021和Y轴横向对正致动器3022可以是对正致动器3041。
如果镜头对正辐射能量束未被合适地聚焦在视频摄影机3007和分析组件3009中,就用聚焦致动器3023把显微镜物镜3019朝塔式组件3001移动或使其离开该塔式组件,直到把镜头对正辐射能量束在视频摄影机3007和分析组件3009中聚焦合适为止。如图90所示,该聚焦致动器3023可以是对正致动器3041。
一旦聚焦合适,如果托架对正辐射能量束预先被分析过,分析组件3009就分析辐射能量束的轮廓,确定其慧差和象散。如果发生这些象差,致动器镜头倾斜组件3015就通过调整致动器镜头来使这些象差达到最小。如上所述,X轴倾斜致动器3032使致动器镜头绕X轴转动,同样,Y轴倾斜致动器3033使动器镜头绕Y轴转动,两者一起动作,致动器镜头倾斜组件3015就能使致动器镜头沿相对于镜头对正辐射能量束的任何方向转动而保持致动器镜头的光学中心或质量中心处在交点3040上。
一旦把对正偏离矫正到可允许的公差范围内,包括真空吸盘3012和致动器镜头的夹紧组件3002就被提升到开启位置。把加固剂涂到支座组件的支架上,并再次把夹紧组件3002降到关闭位置,致动器镜头用加固剂固定到支座组件上,而不使由致动器镜头倾斜组件3015所确立的致动器镜头的方向发生变化。加固剂可以是选择性固化粘接剂,例如紫外线固化粘接剂。
当固化剂已经固化后,测试致动器镜头的对正。如上所述,射出的镜头对正辐射能量束通过致动器镜头、基片3020、显微镜物镜3019、塔式放大镜3006并进到视频摄影机3007。然后分析器组件3009分析镜头对正辐射能量束的束点轮廓,为了进行这个测试步骤,上述的每次对正都必须进行调节。根据其不同的构形,真空吸盘3012可能必须收回或移开,以避免接触并损坏支座组件。
按照本发明的另一个实施例,托架组件3003可以包括多个托架3047、多个真空夹3050以及一个基板对正组件(未示出)。托架3047可以相对于塔式组件3001而移动,并且既可有用于每个托架3047的基板对正组件(未示出)也可以有仅仅用来把现有的处在相对于塔式组件3001规定位置上的托架3047对正的单个基板对正组件(未示出)。另外,可以有一个单个的辐射能量源3054和一组致动器3055、3056、3057、3058而不管托架3047的数目,每个托架3047都与一个镜面3059相关。
按照这个实施例,如上所述,可以有一个与第1塔式组件3001一致的第2塔式组件,另外,如上所述,还可以有一个与第2塔式组件3001相结合的第2夹紧组件3002,第2夹紧组件3002将不包含真空吸盘3012。
在运行时,第1塔式组件3001和第1夹紧组件3002像前面的实施例所示的那样运行。在用加固剂把致动器镜头紧固到支座组件上之后,把包含基板组件的托架3047移动到第2塔式组件3001和第2夹紧组件3002的下方。再次用光学模块组件通过第2塔式组件3001和第2夹紧组件3002内的与第1塔式组件3001和第1夹紧组件3002内相同的路径发射一束镜头对正辐射能量束;在致动器镜头被紧固到基板组件上之后,与第2塔式组件结合的分析组件3009分析该镜头辐射能量束的束点轮廓。显然,本领域的普通技术人员知道真空吸盘3012是可移开或可收回的,因此第1塔式组件3001和第1夹紧组件3002就能分别起到第2塔式组件3001和第2夹紧组件3002的作用。
光学机械承载器参照图63和68来讨论图61A的伺服校准步骤3329。图68所描绘的是一个伺服校准台2300。伺服校准步骤3329的目的是把伺服检测器2145、2147对正,并把差分受抑全内反射棱镜(DFTR)2150插入到光学头组件2100中。最初,光学头组件2100被连接到安装在工作台2305上的基板2310上,DFTR棱镜2150被插入到支架2148中,然后提升支架以便使棱镜2150与光学头组件2100接触。用适当的夹具(未示出)把伺服检测器2145、2147夹紧,该夹具能提供用来实现与伺服检测器2145、2147的输出引线电接触的弹簧插针(pogo pins)。再进行其他的电气连接和电源连接,并驱动激光器2116。当监测伺服检测器2145、2147的输出信号时,检测器处在来自DFTR棱镜2150的光束中央,并转动DFTR棱镜2150直到输出信号达平衡,并且交错窜扰达到最小为止。然后用UN粘接剂或其它合适的加固剂把DFTR棱镜固定在规定的位置,并移动支架2148。同时,也可以把伺服检测器2145、2147固定在规定的位置。在对正过程中,用计算机(未示出)来分析伺服检测器输出信号,并决定该系统的某些电气特性,例如伺服通道偏离、聚焦偏离、跟踪偏离、跟踪幅度、峰值幅度和每个检测器的暗电流。还决定杂散光效应以及伺服通道间的交错窜扰,决定这些特性都是为了保证该单元能在预定的指标内运行,在附录2中将讨论为实现这些确定由计算机执行的软件。
参照图61、80和81,在类似于伺服校准台2300的工作台上进行位置传感器步骤3328(图61C)。把基板组件2310和连接的光学头组件2100安装到该工作台上,再进行适当的电气连接。用一个操纵器(未示出)夹住位置传感器2275,并沿一个轴移动以便使位置传感器偏离达到最小。一旦到了合适的位置,就用UN粘胶或其他合适的加固剂把位置传感器2275固定在规定位置,并松开操纵器。一个功率监测器(未示出)被安置在物镜2250的上方,然后在执行以下的附录如附录1所述的软件程序的数据巡测仪部分的计算机(未示出)的控制下绘制该组件的功率校准曲线。
接下来,在伺服校准步骤3329之后,在测试台2350上进行的是常量和传动步骤3330,把基板2310安装在测试台2350的转动台2355上,并且电气连接到基板、电路板2365、2370以及执行下面包括在附录3内的分析程序的分析计算机(未示出)上。该工作台2350可绕点划线2360所示的轴充分转动。确定包括基板的跟踪马达、聚焦马达以及粗定位马达的常数在内的支座的动态特性,具体地说,是测定每个马达的驱动电流灵敏度。对这些马达的每一个确定其传动曲线,例如低高频聚焦传动曲线、低高频跟踪传动曲线以及粗定位马达的传动曲线。用在水平位置上(图69)再在安装基板2310之后在第1垂直方向(图70)上第1次获得的测量来决定马达灵敏度。为了决定跟踪马达需要多大驱动电流把支座定在规定位置上,在把基板转动180度达到第2垂直位置(未示出)之后进一步进行分析。这样,在决定跟踪马达支座运行的两个方向上的灵敏度时,就充分地考虑到了重力的影响。类似地,第1水平方向(图69)和把基板2310转动180度后的第2水平方向(未示出)上获得的测量来测算聚焦马达。
可以参照图63和71-73来理解图61A的S曲线步骤3331。在工作台2400上测定装配好的光学头组件2100的聚焦误差信号。在装配时,工作台2400包括设置在基座2420上的台面2405、致动器模块2430和设置在其间的基板2310。基板2310有一个安置其中的完成了的光学头组件2100。致动器模块2430包含一个可垂直运动的图72所示的光学介质2425。该致动器2420预先被校准过,这样就知道了使光学介质2425移动特定的距离所需要的驱动电流。在测定期间,致动器2420和光学介质2425以微米量级进行垂直位移,并读出光学介质。每次位移都测量聚焦误差信号,并标绘出来产生一条“S曲线”,这是为了把单元部件配合在指定的外壳内,否则该单元就被废弃。测算是在计算机(未示出)控制下进行的,该计算机执行下面附录4所述的软件程序。
如参照图62所说明的那样,在图61A的偏置线圈步骤3332,把磁铁线圈基板2015安置在手压冲孔机2010工作台上,并把偏置线圈2020适当对正地放在磁铁线圈基板2015上,然后用手压冲孔机2010冲出多个小孔2025(最好是4个),以便把该基板2015和偏置线圈2020固定在组件内。
在图61B的支座接收步骤3333,安装塑料外壳(未示出)和支座承载组件2280(图82),无须专用工具就能把这些零件装配在一起。
参照图63和74可以解释图61B的数据校准步骤3334,其中,所表示是数据校准台2500和安装在台面2510上的基板2310。在基板、电子线路2565和分析计算机2590之间进行电气连接,该计算机是在附录5A和5B中描述的程序的控制下运行的。特别是,用设置有弹簧插针的夹具来夹紧图63的读出检测器2140以便可得到读出检测器的输出信号,然后把光盘(未示出)安置在基板上。来自盘头的信号被显示在示波器(未示出)上,并用手动使读出检测器2140位移来使信号效果最佳,此后,用该单元把一个轨迹写到盘上,并再读出来。现有用手动转动来把读出检测器2140的校准达到最佳,然后用UN粘胶或其他合适的加固剂把读出检测器2140固定在规定位置,然后执行测试程序,该程序包括以2、4和8MHz的频率在盘上进行写操作,以便校验在盘上的预定位置上出现的记录轨迹,在图61B的数据对正步骤3334的读出和写入操作采用步骤S曲线3331内确定的校准信息。
最后的装配在图61B的构成步骤中,把完全装好了的光学机械组件放置在机架(未示出)内,并把用来固定基板2310于机架上的图78中所示的防震座2760拧紧,把图78所示的电子线路板2726安装到基板顶部的上方。在整体化TIA步骤3342,用已知的方法把紧固件向下装载到电子线路板2726上,然后在装配好的单元上进行基本功能测试,在SCSI老化步骤3343,在SCSI控制下进行老化。然后在附加湿度和在烘箱内的热循环条件下对该单元进行附加环境试验,在环境试验期间在热循环中在关键点下进行读出和写入操作。此后,完成最后的功能测试并在装箱发运步骤3344为发运进行装箱。
涉及到本发明各方案的执行软件的附录1,2,3,4,5A和5B将在下面以参考文件的形式提供。
权利要求
1.一种在光盘系统的制造过程中插入轴承的方法,所述方法包括下列步骤将相应数目的轴承提供给至少两个供料管的每一个供料管,每一个供料管能夹持多个轴承使对正;将具有至少两个轴承座的一支座安置到具有至少两个轴承轴芯间隙槽的一支座支撑结构上;在所述支座支撑结构上提供一支撑面,以支撑所述轴承座;和将所对正的轴承压配到所述支座的所述轴承座中,以使多个数目的轴承可以被基本上同时压配。
2.如权利要求1所述的方法,还包括步骤将所述支座的所述轴承座和所述支座支撑结构的所述轴承轴芯间隙槽对正。
3.一种光盘驱动器,包括具有至少两个轴承座的支座,该轴承座带有按照权利要求1或2中任一项权利要求所述的方法插入其中的轴承。
4.一种多轴承插入装置,用在光盘系统的制造过程中,所述装置包括一支座支撑结构,适用于承收和安置具有至少两个轴承座的相应支座;至少两个供料管,适用于夹持处于对正位置的数个轴承;用于所述至少两个供料管的每一个供料管的相应的轴承轴芯间隙槽,每一个所述间隙槽形成于所述支座支撑结构中;一对正组件,将所述轴承与所述轴承座和所述轴承轴芯间隙槽对正;和一压配构件,用于把多个数目的轴承压入相应的支座。
5.一种多轴承插入装置,用在光盘系统的制造过程中,所述装置包括支座支撑装置,适用于承收和安置具有至少两个轴承座的相应支座;夹持装置,用于夹持处于对正位置的数个轴承;与所述用于夹持的装置关联的间隙槽装置,所述间隙槽装置形成于所述支座支撑装置中;对正装置,用于将所述轴承与所述轴承座和所述间隙槽装置对正;和压配装置,用于将多个数目的轴承压入相应的支座。
6.一种光盘驱动器,包括一个具有至少两个轴承座的支座,该轴承座中带有利用权利要求4或5中所述的装置对正的轴承。
7.一种粘接装置,用在光盘系统的制造过程中,所述装置包括一定位座,适用于定位一支座,所述定位座具有适宜于磁吸引的一部分;和一上磁铁,适用于接受要被粘接到所述支座上的相应零件,在粘胶固化期间,所述定位座的所述部分和所述上磁铁足以将所述相应零件吸引在它们中间。
8.一种粘接装置,用在光盘系统的制造过程中,所述装置包括;定位装置,适用于定位一支座,所述定位装置具有适宜于磁吸引的一部分;和磁铁装置,适用于接受要被粘接到所述支座上的相应零件,在粘胶固化期间,所述定位装置的所述部分和所述磁铁装置足以将所述相应零件吸引在它们中间。
9.根据权利要求7所述的装置,其中,所述的适宜于磁吸引的支座部分包括一磁铁。
10.一种粘接装置,用在光盘系统的制造过程中,所述装置包括一定位座,适用于定位一支座,所述定位座具有一第一磁铁;一夹持工具,适用于接受要粘接到所述支座上并被磁性吸引在所述第一磁铁上的相应零件,在粘胶固化期间,所述夹持工具和所述第一磁铁足以将所述相应零件吸引在它们中间。
11.一种粘接装置,用在光盘系统的制造过程中,所述装置包括定位座装置,用于定位一支座,所述定位座装置具有第一磁铁装置;和夹持装置,用于夹持要粘接到所述支座上的相应零件,所述夹持装置被磁吸引在所述第一磁铁装置上,在粘胶固化期间,所述夹持装置和所述第一磁铁装置足以将所述相应零件吸引在它们中间。
12.一种光盘驱动器,包括用权利要求7、8、9、10或11中任何一项权利要求所述的装置安装的支座。
13.一种粘接方法,用在光盘系统的制造过程中,所述方法包括下列步骤将多个支座中的每一个支座放置到一相应的定位座中,每一个定位座具有适用于磁吸引的第一部分;提供用于所述多个支座中的每一个支座的相应夹持工具,每一个夹持工具适用于接受要粘接到相应支座上并被磁吸引到所述第一部分的各个零件;和将每个相应零件粘接到其对应的支座,以实现将所述多个支座同时装配。
14.一种光盘驱动器,包括根据权利要求13所述的粘接方法装配的支座。
15.一种在光盘系统的制造过程中测量预负荷轴承的应力的装置,所述装置包括至少一条导轨,用来接受具有无预负荷轴承的支座,安置所述导轨与所述预负荷轴承和所述无预负荷轴承接触;一接片,与所述支座电气接触;一检测电路,能够检测所述接片、所述支座、所述无预负荷轴承和所述导轨之间的电气接触;和一测力传感器,用于测量加到所述支座上的力,当所述导轨和所述无预负荷轴承之间的电气接触被破坏时,所述检测电路能够检测作用在所述测力传感器上的力。
16.一种在光盘系统的制造过程中测量预负荷轴承的应力的装置,所述装置包括导引装置,用来接受具有无预负荷轴承的支座,安置所述导引装置与所述预负荷轴承和所述无预负荷轴承接触;与所述支座电气接触的装置;检测装置,用于检测所述进行电气接触的装置、所述支座、所述无预负荷轴承和所述导引装置之间的电气接触;和测量装置,用于测量加到所述支座上的力,当所述导引装置和所述无预负荷轴承之间的电气接触被破坏时,所述检测装置能够检测作用在所述测量装置上的力。
17.根据权利要求16所述的装置,其中,所述导引装置包括至少一条导轨。
18.根据权利要求16所述的装置,其中,所述进行电气接触的装置包括一接片。
19.根据权利要求16所述的装置,其中,所述用于检测电气接触的检测装置包括一电子电路组件。
20.根据权利要求16所述的装置,其中,所述用于测力的测量装置包括一测力传感器。
21.根据权利要求15或20所述的装置,其中,所述测力传感器相对于所述支座可移动。
22.一种包括支座的光盘驱动器,该支座具有用权利要求15、16、17、18、19、20或21中任何一项权利要求所述的装置测量的无预负荷轴承上的应力。
23.一种在光盘制造过程中测量预负荷轴承上的应力的方法,所述方法包括下列步骤形成无预负荷轴承和导轨之间的电气接触;相对于所述导轨安置具有预负荷轴承的一相应支座;对所述各个相应支座施加推动力;和当所述无预负荷轴承和所述导轨之间的电气接触被破坏时,利用一测力传感器测量所述推动力。
24.一种包括支座的光盘驱动器,该支座具有根据权利要求23所述的方法测量的无预负荷轴承上的应力。
25.一种用在光盘系统制造过程中的极片粘接组件,所述组件包括一XY夹具,用于夹持一支座;一Z夹具,用来夹持所述支座,所述XY夹具和Z夹具的作用是在三维空间中固定所述支座;和具有装接于其上的底极片的一底座,所述底座适用于接受所述支座,所述底极片适用于配合、啮合并精确定位要粘接的各个极片。
26.一种用在光盘系统制造过程中的极片粘接组件,所述组件包括第一装置,用于相对于一XY参考轴夹持一支座;第二装置,用于相对于一Z轴夹持所述支座,所述第一装置和所述第二装置作用是在三维空间中固定所述支座;和定位装置,用于装接底极片,所述定位装置适用于接受所述支座,而所述底极片适用于配合、啮合并精确定位要粘接的各个极片。
27.根据权利要求26所述的组件,其中,所述第一装置包括一XY夹具。
28.根据权利要求26所述的组件,其中,所述第二装置包括一Z夹具。
29.根据权利要求26所述的组件,其中,所述定位装置包括一座构件。
30.一种包括支座的光盘驱动器,该支座具有用权利要求25、26、27、28或29中任何一项权利要求所述的极片粘接组件固定的极片。
31.一种在光盘系统的制造过程中精确地将上极片粘接到支座上的方法,所述方法包括下列步骤将上极片放置到适于配合和定位上极片的底极片上;将粘胶涂在所述上极片上;将支座装载到一定位座上;和在粘胶固化时,将所述支座夹持一段预定的时间。
32.一种包括支座的光盘驱动器,该支座具有用权利要求31所述的方法固定的极片。
33.一种在光盘系统的制造过程中装接和检查光学元件的装置,所述装置包括一导轨,用于接纳并定位一支座;一真空吸盘,用于把持相应的光学元件,所述真空吸盘可移动,用来定位所述光学元件并把所述光学元件稳定在与所述支座相对的位置上,从而让粘接剂固化;一检查激光器,用于让光通过所述光学元件;和一检查摄影机,用于观察通过所述光学元件之后的光。
34.一种在光盘系统的制造过程中装接和检查光学元件的装置,所述装置包括用于接纳并定位一支座的装置;用于定位所述光学元件并将所述光学元件稳定在与所述支座相对的位置上从而让粘接剂固化,并用于检查的装置;用于让光通过所述光学元件的装置;和用于检测通过所述光学元件的光。
35.如权利要求34所述的装置,其中所述用于接纳的装置包括一导轨。
36.如权利要求34所述的装置,其中所述用于定位和稳定的装置包括一真空吸盘。
37.如权利要求34所述的装置,其中所述用于让光通过的装置包括一检查光源。
38.如权利要求34所述的装置,其中所述用于检测的装置包括一检查摄影机。
39.一种包括支座的光盘驱动器,该支座具有用权利要求33、34、35、36、37或38中任何一项权利要求所述的装置装接和检查的光学元件。
40.一种在光盘系统的制造过程中装接和检查光学元件的方法,所述方法包括步骤将一支座安置在固定位置;将相应的光学元件装载到一夹持构件;利用一激光检查装置检查所述光学元件;和利用所述夹持构件将所述光学元件粘接到所述支座,以便在粘胶固化时稳定所述光学元件。
41.根据权利要求40所述的方法,还包括步骤在所述粘接步骤完成后,用所述激光检查装置再次检查所述光学元件。
42.一种包括支座的光盘驱动器,该支座具有根据权利要求40或41中任何一项权利要求所述的方法装接和检查的光学元件。
43.一种粗加工线圈装接装置,用在光盘系统的制造过程中,所述装置包括一主体构件,其具有至少一条导轨,用于定位一支座;和至少两个线圈臂,适于定位和夹持所述粗加工线圈,所述线圈臂可动地装接在所述主体构件上,以便在第一位置和第二位置之间移动,所述第一位置是装载位置,在该装载位置上可以接近线圈臂,而所述第二位置是粗加工线圈装接位置。
44.如权利要求43所述的装置,其中,所述线圈臂精确定位和装接所述粗加工线圈,以便给线性马达的极片建立适当的间隙。
45.一种粗加工线圈装接装置,用在光盘系统的制造过程中,所述装置包括用于定位支座的装置;和用于安置和夹持粗加工线圈的装置,所述用于安置和夹持的装置可动地装接到所述用于定位的装置,以便在第一位置和第二位置之间移动,所述第一位置是装载位置,在该装载位置上可以接近线圈臂,而所述第二位置是粗加工线圈装接位置。
46.根据权利要求45所述的装置,其中,所述用于定位的装置包括一具有至少一条导轨的主体构件。
47.根据权利要求45所述的装置,其中,所述用于安置和夹持的装置包括至少一个线圈臂。
48.一种包括支座的光盘驱动器,该支座具有至少一个用权利要求43、44、45、46或47中任何一项权利要求所述的装置装接的线圈。
49.一种在光盘系统的制造过程中将线圈装接到支座的方法,所述方法包括下列步骤将至少两个线圈安装到一粗加工线圈装接工具上;将一相应支座安装到所述粗加工线圈装接工具上;将一层粘接剂涂到支座主体上;将线圈架安置在所述粗加工线圈装接工具上,以便把线圈连接到所述支座上;除掉多余的粘接剂;和让粘接剂固化,以使所述粘接剂形成一个可调整间隙,以适应各个线圈尺寸。
50.一种在光盘系统的制造过程中将线圈装接到支座上的方法,所述方法包括下列步骤将至少两个线圈安装到一粗加工线圈装接工具上;将一相应支座安装到所述粗加工线圈装接工具上;将一层粘接剂涂到所述线圈上;将线圈架安置在所述粗加工线圈装接工具上,以便把线圈连接到所述支座上;除掉多余的粘接剂;和让粘接剂固化,以使所述粘接剂形成一个可调整间隙,以适应各个线圈尺寸。
51.一种包括支座的光盘驱动器,该支座具有至少一个根据权利要求49或50中任何一项权利要求所述的装置装接的线圈。
52.一种在光盘系统的制造过程中装配致动器、聚焦线圈和径向线圈的装置,所述装置包括一主体,具有用来装接和夹持一致动器的构件;和多个夹具,连接到所述主体上,每个夹具都是独立可调的,并用来夹钳相应线圈部分,这样就使多个线圈能够精确定位并被装接到一相应致动器上。
53.一种在光盘系统的制造过程中装配致动器、聚焦线圈和径向线圈的装置,所述装置包括用于装接和夹持一致动器的装置;和夹钳装置,连接到所述用于装接和夹持的装置上,所述夹钳装置用来夹持相应线圈部分,这样就使多个线圈能够精确定位并被装接到一相应致动器上。
54.根据权利要求53所述的装置,其中,所述用于装接和夹持的装置包括一具有一构件的主体。
55.根据权利要求53所述的装置,其中,所述夹钳装置包括多个夹具,每一个夹具都是独立可调的。
56.一种光盘驱动器,包括用权利要求52、53、54或55中任何一项权利要求所述的装置装配的致动器、聚焦线圈和径向线圈。
57.一种在光盘系统的制造过程中装配致动器和线圈组件的方法,所述方法包括提供一装配工具,用于装配致动器、聚焦线圈和至少两个径向线圈;将所述聚焦线圈和致动器装载到设置于所述装配工具上的一夹持构件上;利用设置在所述装配工具上的至少两个夹具,装载所述径向线圈,以便将所述致动器、聚焦线圈和径向线圈夹持在一起;和部分松开至少一个夹具,以调整所述径向线圈。
58.一种光盘驱动器,包括根据权利要求57所述的方法装配的致动器和线圈组件。
59.一种镜头装接装置,用在光盘系统的制造过程中,所述装置包括一主体构件,其被牢固设置,用于装配目的;一可视检查构件,装接于所述主体构件上,用于检查物镜;和一真空吸盘,可移动地连接到所述主体构件,所述真空吸盘适于在装接物镜期间夹持和定位相应物镜到物镜组件。
60.根据权利要求59所述的装置,其中,所述可视检查构件是一摄影机。
61.一种镜头装接装置,用在光盘系统的制造过程中,所述装置包括被设置用于装配目的的装置;用于检查物镜的装置;和装配装置,可移动地连接到所述被设置用于装配的装置,所述装配装置适于在装接物镜期间夹持和定位相应物镜到物镜组件。
62.根据权利要求61所述的装置,其中,所述被设置用于装配目的的装置包括一主体构件。
63.根据权利要求61所述的装置,其中,所述用于检查的装置包括一装接于所述被设置用于装配的装置的可视检查构件。
64.根据权利要求63所述的装置,其中,所述可视检查构件是一摄影机。
65.根据权利要求61所述的装置,其中,所述装配装置包括一真空吸盘。
66.一种包括物镜组件的光盘驱动器,该物镜组件具有用权利要求59、60、61、62、63、64或65中任何一项权利要求所述的装置装接的物镜。
67.一种在光盘系统的制造过程中装接镜头的方法,所述方法包括下列步骤用一夹持构件夹持一相应镜头;在用所述夹持构件夹持所述镜头的同时,将定位所述镜头以便装接到一致动器中;和在用所述夹持构件夹持所述镜头的同时,将所述镜头装接到所述致动器。
68.根据权利要求67所述的方法,其中所述夹持构件是一真空吸盘,而所述装接步骤是用粘胶进行的。
69.根据权利要求67所述的方法,还包括下列步骤在装接之前检查镜头。
70.一种包括致动器的光盘驱动器,该致动器具有根据权利要求67、68或69中任何一项权利要求所述的方法装接的镜头。
71.一种在光盘系统的制造过程中检查装接到支座组件的物镜的方法,所述方法包括下列步骤在将所述支座组件结合到一信息存储装置中之前,进行检查各个物镜和所述支座组件,所述检查包括用光照亮镜头;通过聚焦和跟踪运动来驱动镜头;和在聚焦和跟踪运动期间检测所述光,以确定镜头性能。
72.根据权利要求71所述的方法,其中所述照亮步骤是用自动准直仪进行的。
73.一种包括支座的光盘驱动器,该支座具有根据权利要求71或72中任何一项权利要求所述的方法检查的物镜。
74.一种测试台装置,用在具有基板组件的光盘系统的制造过程中,所述装置包括一可转动基座,能使相应基板组件倾斜;驱动电子线路,能够驱动所述基板组件;和一处理器,用于控制所述驱动电子线路和基板组件,所述处理器能够检测马达噪声、加速度常数和搜索能力。
75.一种测试台装置,用在具有基板组件的光盘系统的制造过程中,所述装置包括用于倾斜相应基板组件的装置;用于驱动所述基板组件的装置;和用于控制所述用于驱动的装置和相应基板组件的装置,所述用于控制的装置能够检测马达噪声、加速度常数和搜索能力。
76.根据权利要求75所述的装置,其中,所述用于倾斜的装置包括一可转动基座构件。
77.根据权利要求75所述的装置,其中,所述用于驱动的装置包括驱动电子线路。
78.根据权利要求75所述的装置,其中,所述用于控制的装置包括一处理器。
79.一种光盘驱动器,包括用权利要求74、75、76、77或78中任何一项权利要求所述的装置测试的基板组件。
80.一种在光盘系统的制造过程中测试基板组件的方法,所述方法包括下列步骤将一相应基板组件连接到驱动电子线路;通过高频和低频搜索驱动所述基板组件;和检测所述基板组件的马达噪声、加速度常数、搜索能力和动态稳定性。
81.一种包括基板组件的光盘驱动器,该基板组件具有根据权利要求80所述的方法测试的马达噪声、加速度常数、搜索能力和动态稳定性。
82.一种在光盘系统的制造过程中对准包含在光学模块中的激光器的设备,所述设备包括一定位工具,能够夹持在一相应光学模块上,所述定位工具是可动的,以便对准所述光学模块和一基板组件;一电路组件,用于激发激光器,以便使激光射入和射出所述基板组件;和一光电检测器,用于在激光射出所述基板组件时检测所述激光的状态。
83.一种在光盘系统的制造过程中对准包含在光学模块中的激光器的设备,所述设备包括用于夹持在一相应光学模块上的装置,所述用于夹持的装置是可动的,以便对准所述光学模块和一基板组件;用于激发激光器,以便使激光射入和射出所述基板组件的装置;和用于在激光射出所述基板组件时检测所述激光的状态的装置。
84.根据权利要求83所述的设备,其中,所述用于夹持的装置包括一定位工具。
85.根据权利要求83所述的设备,其中,所述用于激发的装置包括一电路组件。
86.根据权利要求83所述的设备,其中,所述用于检测的装置包括一光电检测器。
87.一种包括光学模块的光盘驱动器,该光学模块具有用权利要求82、83、84、85或86中任何一项权利要求所述的设备对准的激光器。
88.一种在光学系统的制造过程中对准包含在光学模块内的激光器的方法,所述方法包括下列步骤相对于一基板组件,夹持住一相应光学模块;激发所述激光器发射激光,所激发的激光穿过所述光学模块和所述基板组件;检测从所述基板组件射出的激光;和调节所述光学模块,以使在所述检测步骤中测得的激光量达到最大值。
89.一种包括光学模块的光盘驱动器,该光学模块具有根据权利要求88所述的方法对准的激光器。
90.一种在光盘系统的制造过程中对准棱镜和光电检测器组件的方法,所述方法包括下列步骤用光盘驱动器的读取光束对一信息存储盘进行读取;从自盘反射的光束中产生一读取信号;移动一相应光电检测器组件,以优化所述读取信号;和调节一相应棱镜和光电检测器组件,以便从相位上对准所述棱镜和所述反射的光束。
91.一种光盘驱动器,包括根据权利要求90所述的方法对准的棱镜和光电检测器组件。
92.一种在光盘系统的制造过程中将棱镜装接到基片上的设备,所述设备包括具有基片和棱镜的轮廓图像的光学装置;用所述基片对准所述基片轮廓的装置;用所述棱镜对准所述棱镜轮廓的装置;和在将所述棱镜装接到所述基片的期间夹持所述棱镜的装置。
93.一种在光盘系统的制造过程中将棱镜装接到基片上的设备,所述设备包括一显微镜,具有基片和棱镜的轮廓图像;第一对准构件,用所述基片对准所述基片轮廓;第二对准构件,用所述棱镜对准所述棱镜轮廓;和夹持构件,在将所述棱镜装接到所述基片的期间定位所述棱镜。
94.一种光盘驱动器,包括用权利要求92或93所述的设备装接到基片上的棱镜。
全文摘要
一种制造信息存储装置的方法和设备,该设备和方法涉及轴承插入装置、镜头插入装置、粗加工线圈粘接工具、弹性粘接工具、用来粘接极片的装置、五棱镜插入及检查工具、常量和传动曲线测试装置、光学模块对正装置、光劈、微棱镜和分束器插入装置、读出信道校准测试、质量配重装接装置、位置传感器对正工具、装接聚焦和径向线圈的装置、在插入物镜之前测试光学存储装置的质量控制测试装置以及伺服系统测试装置。
文档编号G11B11/105GK1234581SQ9811706
公开日1999年11月10日 申请日期1998年12月10日 优先权日1996年2月6日
发明者霍伦·A·兹德耐克, 肯特·T·墨菲, 拉塞尔·A·迈耶, 罗伯特·G·拉塞尔, 克里斯托弗·J·蒙森, 查尔斯·德普伊, 赫伯特·E·希顿, 道格拉斯·E·胡佛, 克里斯托弗·A·诺尔, 加里·安德森, 戴维·L·帕皮尔尼克, 霍利斯·奥尼尔·霍尔Ⅱ, 詹姆斯·L·路易, 威廉·泰勒, 伦纳德斯·J·格拉森斯 申请人:迪维安公司
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