专利名称：光碟机碟片自动平衡系统的控制方法
技术领域：
本发明有关一种光碟机碟片自动平衡系统的控制方法，尤指一种可使摩擦阻力对平衡质量运动的影响程度降到最低，进而确保最佳平衡效果的控制方法。
随着光数据信息存取媒体技术的进步，应用于电脑外围(computerperipheral)的光碟机(optical disk drive)的读取速度也呈现快速的发展。时至今日，主轴电机(spindle motor)转速超过一万转(10,000RPM)以上的光碟机(CD-ROM)已经渐渐成为市场上的主流产品。
当主轴电机以高转速运转时，因碟片不平衡量所产生的离心偏摆力也随之增大，从而导致振动及噪音等问题。在光碟机的实际应用上，过大的振动量会造成光学头读片能力的不稳定，使得光碟机无法维持在最高转速读取数据；另外，就光碟机的使用者而言，光碟机高速运转时的噪音也造成使用上的不适与困扰。因此，如何有效抑制振动，以确保光碟机能在最高倍速平顺且正确无误地读取光碟片上的数据，便是所有光碟机制造厂商所必需克服的困难之一。
传统上，光碟机制造厂为降低光碟机在高速运转时因碟片不平衡量所造成的振动方法有三种(1)直接增加读取机构的重量以减低振动，(2)应用振动理论上的动态减振系统(dynamic absorber)来减振，(3)以自动平衡系统(auto-balancing system)来减振。以上所述的三种方法都能降低光碟机的振动量，但理论上以自动平衡系统的效果最佳。因为其利用加入平衡质量的方式，直接减低振动的激发力量。
现在光碟机制造厂一般使用的自动平衡系统是在主轴电机的上方(或下方)加入一自动平衡系统，其结构包括平衡质量(通常为一定个数的钢珠)及承载平衡质量的旋转体(housing)(通常为圆形)。应用旋转机械(rotor dynamics)的理论当主轴电机旋转速度高于临界速度(critical speed)时，额外加入质量的位置会处于原碟片不平衡向量反相的位置，藉此，碟片不平衡量可受到抵消，而光碟机的振动量也随之降低。然而，在实际应用上，因其受到一些制造上的限制，例如真圆度、同心度及表面粗糙度等的影响，而使其实施的平衡效果并不如理论上所预测的完美。而在这些因素中，与表面粗糙度相关的摩擦阻力更直接影响着平衡质量由其初始位置向理想位置运动的效果。所以，由上述可知，上述传统的光碟机碟片自动平衡系统，在实际使用上，显然具有若干缺陷存在，而有待加以改善。
本发明的目的是提供一种出一种设计合理且有效改善上述缺陷的光碟机碟片自动平衡系统的控制方法，该控制方法应用于自动平衡系统中，其目的是以一有效且稳定可靠的方式降低光碟机运转时，因碟片不平衡量所造成的振动，以完成高速正确读取数据及平顺运转的目标。
本发明的光碟机碟片自动平衡系统的控制方法是这样实现的其包括下列步骤(a)在主轴电机转速未高于临界速度前，在电机加速的命令信号中加入一高频低振幅的扰动信号，以减低摩擦力，使平衡质量顺利地在加速过程中向碟片不平衡向量反相的位置移动；(b)在主轴电机转速高于临界速度后，将扰动信号去除，并继续对主轴电机加速至最高转速。
该控制方法适用于单轨或多轨的自动平衡系统。
其中该自动平衡系统是设在主轴电机上方或下方，包括一可与该主轴电机同步转动的旋转体，该旋转体上设有至少一个以该旋转体的旋转轴为圆心的圆形轨道，该轨道中设有至少一个钢珠作为平衡质量。
本发明的光碟机碟片自动平衡系统的控制方法也可以是这样实现的其包括下列步骤(a)在光机模组的适当位置加入一微小振动电机，在主轴电机转速未高于临界速度前，施加一高频低振幅的命令信号于此一微小振动电机，以产生一额外的激振力量而减低摩擦力，使平衡质量顺利地在加速过程中向碟片不平衡向量反相的位置移动；(b)在主轴电机转速高放临界速度后，关闭微小振动电机的运转，并继续对主轴电机加速至最高转速。
该控制方法适用于单轨或多轨的自动平衡系统。
该自动平衡系统是设在主轴电机上方或下方，包括一可与该主轴电机同步转动的旋转体，该旋转体上设有至少一个以该旋转体的旋转轴为圆心的圆形轨道，该轨道中设有至少一个钢珠作为平衡质量。
本发明是一种光碟机碟片自动平衡系统的控制方法，为了达到降低平衡质量所受的摩擦阻力的目标，本发明利用一外加的力量使平衡质量在主轴电机加速的过程中，在旋转速度未高于临界速度之前，使平衡质量处于受扰动的状态；藉此，可降低摩擦阻力而使平衡质量顺利地向碟片不平衡向量反相的位置移动，在主轴电机转速高于临界速度后，将此扰动力量移除，并继续对电机加速至最高转速。
下面结合实施例和附图详细说明本发明的控制方法、特征及内容
图1是本发明实施于单轨的自动平衡系统的示意图。
图2是本发明实施于多轨的自动平衡系统的示意图。
图3是本发明控制方法的流程图。
图4是本发明另一实施例控制方法的流程图。
图5是本发明另一实施例控制机构的示意图。
本发明提供一种光碟机碟片自动平衡系统的控制方法，尤指一种将外力施加于自动平衡系统中平衡质量的方式，适用于单轨及多轨的自动平衡系统。如图1所示，一般使用的自动平衡系统是设在主轴电机10上方(或下方)，其结构包括一可与该主轴电机10同步转动的旋转体11，该旋转体11上设有一个以该旋转体11的旋转轴为圆心的圆形轨道12，该轨道12呈一圆环形凹糟状，另在该轨道1 2中设置有至少一个钢珠(平衡质量)13，藉以构成一单轨的自动平衡系统。该旋转体11上也可设置有多个轨道12(如图2所示)，藉以构成一多轨的自动平衡系统。
本发明是利用一外加的力量来降低磨擦阻力的方式，在此特提出以下两种方法作为具体的实施例。
实施例一本实施例是使用电气的方式，该控制方法包括下列步骤(请同时参阅图1、图2及图3)(a)在主轴电机10转速未高于临界速度前，在电机10加速的命令信号中加入一高频低振幅的扰动信号(dither signal)，则平衡质量(钢珠13)可藉此扰动信号处于高频微小振幅的跳动状态中，从而减低摩擦力，并顺利地在加速过程中向碟片不平衡向量反相的位置移动；(b)在主轴电机10转速高于临界速度后，将扰动信号去除，并继续对主轴电机10加速至最高转速。
实施例二本实施例是使用机械的方式，该控制方法包括下列步骤(请同时参阅图4及图5)(a)在光机模组的适当位置加入一微小振动电机14，在主轴电机10转速未高于临界速度前，施加一高频低振幅的命令信号给此一微小振动电机14，以产生一额外的激振力量，则平衡质量(钢珠13)可藉此激振力量而处于高频微小振幅的跳动状态中，从而减低摩擦力，并顺利地在加速过程中向碟片不平衡向量反相的位置移动；(b)在主轴电机10转速高于临界速度后，关闭微小振动电机14的运转，并继续对主轴电机10加速至最高转速。
本发明提出一种新的控制方法应用于单轨或多轨的自动平衡系统中，以一有效且稳定可靠的方式降低光碟机运转时，因碟片不平衡量所造成的振动，以达成高速正确地读取数据及平顺运转的目标。
权利要求
1.一种光碟机碟片自动平衡系统的控制方法，其特征在于该控制方法包括下列步骤(a)在主轴电机转速未高于临界速度前，在电机加速的命令信号中加入一高频低振幅的扰动信号，以减低摩擦力，使平衡质量顺利地在加速过程中向碟片不平衡向量反相的位置移动；(b)在主轴电机转速高于临界速度后，将扰动信号去除，并继续对主轴电机加速至最高转速。
2.如权利要求1所述的光碟机碟片自动平衡系统的控制方法，其特征在于该控制方法适用于单轨或多轨的自动平衡系统。
3.如权利要求1所述的光碟机碟片自动平衡系统的控制方法，其特征在于其中该自动平衡系统是设在主轴电机上方或下方，包括一可与该主轴电机同步转动的旋转体，该旋转体上设有至少一个以该旋转体的旋转轴为圆心的圆形轨道，该轨道中设有至少一个钢珠作为平衡质量。
4.一种光碟机碟片自动平衡系统的控制方法，其特征在于该控制方法包括下列步骤(a)在光机模组的适当位置加入一微小振动电机，在主轴电机转速未高于临界速度前，施加一高频低振幅的命令信号于此一微小振动电机，以产生一额外的激振力量而减低摩擦力，使平衡质量顺利地在加速过程中向碟片不平衡向量反相的位置移动；(b)在主轴电机转速高放临界速度后，关闭微小振动电机的运转，并继续对主轴电机加速至最高转速。
5.如权利要求4所述的光碟机碟片自动平衡系统的控制方法，其特征在于该控制方法适用于单轨或多轨的自动平衡系统。
6.如权利要求4所述的光碟机碟片自动平衡系统的控制方法(二)，其特征在于该自动平衡系统是设在主轴电机上方或下方，包括一可与该主轴电机同步转动的旋转体，该旋转体上设有至少一个以该旋转体的旋转轴为圆心的圆形轨道，该轨道中设有至少一个钢珠作为平衡质量。
全文摘要
一种光碟机碟片自动平衡系统的控制方法,其是利用一外加的力量使平衡质量在主轴电机加速的过程中,在旋转速度未高于放临界速度之前,使平衡质量处于受扰动的状态,藉此,可降低摩擦阻力而使平衡质量顺利向碟片不平衡向量反相的位置移动,在主轴电机转速高于临界速度后,将此扰动力量移除,并继续对电机加速至最高转速。
文档编号F16F15/10GK1325116SQ0010768
公开日2001年12月5日 申请日期2000年5月23日 优先权日2000年5月23日
发明者廖正尧, 黄清河, 陈子南, 郭立华 申请人:建兴电子科技股份有限公司