专利名称：圆盘读出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于读出诸如光盘只读存储器(CD-ROM)、可记录光盘(CD-R)、数字视频光盘只读存储器(DVD-ROM)、数字视频光盘随机存取存储器(DVD-RAM)等等的圆盘的装置，在这些圆盘中，已经将数字数据记录在螺旋形轨迹中，并且更具体地涉及当由于圆盘的重心偏心而产生振动时用来降低圆盘旋转速度的圆盘读出装置。
在用于从CD-ROM读出数据的圆盘读出装置中，为了缩短读出数据所用的时间，以高于正常转速的转速、例如8倍转速、16倍转速等等旋转圆盘来读出数据。另一方面，关于CD-ROM重心偏心的技术指标被设置为这样的值、即、在以正常转速旋转CD-ROM的情况下读出数据时这种偏心值不会引起问题。因此，当以高于正常转速的转速旋转CD-ROM时，可能有这样的情况这时，偏心的重心变成有很强的影响、增加了振动的量、从而导致数据读出的困难。因此，在以高的转速旋转CD-ROM时，要探测是否产生振动以便在探测到振动时降低转速来读出数据。
为此，按照传统的方法，未经审查的日本专利公开第Hei-4-143928号已经提出一种技术，其中，在圆盘旋转时探测是否产生振动。就是说，在这种技术中，借助于传感器来探测转动圆盘用的旋转驱动部分的机械振动。把传感器的输出信号输入到带通滤波器，同时，把带通滤波器的传输频率设置为对应于圆盘转速的频率。因此，从带通滤波器仅仅输出对应于圆盘转速的频率分量。把从带通滤波器输出的信号输入到窗口比较器，在窗口比较器中，所述信号被二值化并且以异常探测信号的形式输送到外面部分。
但是，当采用上述配置时，会产生以下问题。就是说，当阅读器受到外部冲击时，在所述读出装置中产生强烈的振动。所述传感器探测到这种强烈的振动。另一方面，所述带通滤波器的衰减性能是比较弱的，在简化的电路的情况下是大约6dB／oct。因此，当探测由冲击引起的振动的传感器的输出信号中包含接近所述带通滤波器的传输频率的频率分量时，就输出由冲击引起的异常探测信号。因此，在人体的某部分等等碰撞其上放置读出装置的台子的情况下，就输出异常探测信号。因此，虽然具有以高的旋转速度读出的能力，但是，圆盘以低的旋转速度被读出、使得读出速度被降低。
因此，为了解决上述问题，本发明的第一个目的是提供一种圆盘读出装置，其中探测二值化的信号的周期，并且，当探测到的周期对应于圆盘的旋转速度时，断定偏心的重心产生了振动，因此，有可能避免在判断由偏心的重心引起的振动方面出现错误的结论。
此外，本发明的第二个目的是提供一种圆盘读出装置，其中有可能简化所述二值化电路的配置，其中只有与圆盘旋转速度对应的频率分量才可以通过。
为了到达本发明的第一个目的，提供一种用于读出记录在圆盘介质中的数据的圆盘读出装置，所述装置包括用于转动圆盘的电动机；振动传感器部分，用于探测在圆盘读出装置内部产生的振动、并且用于把所述振动转换成信号；二值化信号产生部分，用于从由所述振动传感器部分输出的信号中仅仅抽取对应于圆盘介质的旋转速度的频率分量、并且用于输出进行了二值化的信号；振动判断部分，用于测量从所述二值化信号产生部分输出的二值化信号的周期、并且用于当所述二值化信号的周期对应于圆盘介质的旋转速度时输出振动探测信号；以及旋转控制部分，用于当输入振动探测信号时降低圆盘介质的旋转速度。
就是说，二值化信号产生部分仅仅从振动传感器部分的输出信号中抽取对应于圆盘旋转速度的频率分量。二值化信号产生部分将抽取的分量二值化。因此，当由外部冲击引起的振动的频率分量包括接近对应于圆盘旋转速度的频率的分量时，与由外部冲击引起的振动一致地从所述二值化信号产生部分输出二值化输出信号。另一方面，当二值化输出信号的周期对应于圆盘的旋转速度时，所述振动判断部分输出振动探测输出信号。这意味着，当所述二值化输出信号的周期接近对应于圆盘旋转速度的周期时，不输出振动探测输出信号。因此，当外部冲击产生振动时，不输出振动探测输出信号。
另外，根据本发明，所述二值化信号产生部分包括放大来自振动传感器部分的输出信号的放大电路；将所述放大电路的输出信号二值化的晶体管；连接在所述放大电路分输出端和所述晶体管的基极之间、并且由串联的电容和电阻构成的高通滤波器；以及由连接在所述晶体管集电极和正电源之间的负载电阻和连接在所述集电极和地电位之间的集成电容构成的低通滤波器；并且，其中，使由所述高通滤波器和低通滤波器形成的带通特性曲线的中心频率是对应于圆盘介质的转速的频率。
就是说，连接在所述放大电路的输出端和基极之间的电阻以及连接在所述集电极和正电源之间的负载电阻是使连接在所述放大电路的输出端的晶体管进行二值化过程的必需的元件。另一方面，所述高通滤波器连接在所述放大器的输出端和所述基极之间、并且由串联的电容和电阻构成。所述低通滤波器由连接在集电极和正电源之间的负载电阻和连接在集电极和地电位之间的集成电容构成。就是说，所述高通滤波器和低通滤波器是由作为不可缺少的元件的电阻和与这些电阻组合的电容构成的。就是说，通过仅仅把两个电容加到所述不可缺少的电阻上，就能够获得所需要的带通特性。
附图中
图1是举例说明根据本发明的圆盘读出装置的一个实施例的电气配置的方框图；图2是详细地说明二值化信号产生部分的电气连接的电路图；图3是说明所述实施例中主信号的波形的时序图。
下面将参考附图详细地给出本发明的一个最佳实施例。
图1是举例说明根据本发明的圆盘读出装置的一个实施例的电气配置的方框图。
图1中，圆盘1是数字数据已经被沿着螺旋形轨迹记录在其中的圆盘。具体地说，圆盘1可以是CD-ROM。
主轴电动机2是用于转动圆盘1的电动机，并且其转速受控于旋转控制部分6。
传感器部分3预定在圆盘1被主轴电动机转动时探测由圆盘1的偏心的重心产生的振动，并且把探测信号以输出信号31的形式输送到二值化信号产生部分4。传感器部分3和构成二值化信号产生部分4、振动判断部分5等等的各分立元件、集成电路等等一起安装在设置于装置壳体内部的基片上。
二值化信号产生部分4预定从来自传感器部分3的输出信号31中仅仅抽取对应于圆盘1的转速的频率分量，并且将抽取的分量二值化。二值化而得的二值化输出信号32提供给振动判断部分5。
振动判断部分5预定探测从二值化信号产生部分4输送的二值化输出信号32，并且当探测的周期对应于圆盘1的旋转速度时把振动探测输出信号输送到旋转控制部分6。
旋转控制部分6预定控制主轴电动机2的转速。就是说，旋转控制部分6控制主轴电动机2、使它以等于正常转速的16倍的转速(约83转／秒)转动。此外，如果在主轴电动机2以所述16倍转速转动时从振动判断部分5输出振动探测输出信号，则旋转控制部分6控制主轴电动机2降低转速、使得主轴电动机2以等于正常转速4倍的转速旋转。另一方面，如果在主轴电动机2以所述16倍转速转动时从振动判断部分5没有输出振动探测输出信号，则旋转控制部分6控制主轴电动机2、以便使主轴电动机2以所述16倍转速旋转。
振动判断部分5和旋转控制部分6的主要部分由微型计算机构成。
图2是详细地说明二值化信号产生部分4的电气连接的电路图。
粗略地说，二值化信号产生部分4由以下各部分构成用来放大传感器部分3的输出信号31的放大电路7；用来将放大电路7的输出信号二值化的晶体管Q1；连接在放大电路7的输出端33和晶体管Q1的基极之间高通滤波器8；以及连接到晶体管Q1的集电极的低通滤波器9。由高通滤波器8和低通滤波器9形成的带通特性曲线的中心频率设定为对应于圆盘1的转速(约每秒83圈)的83赫兹(Hz)。
下面将详细地描述所述各个部分。
传感器部分3的输出信号31之一被输送到放大器11的正输入端。传感器部分3的输出信号31中的另一个被连接到参考电压源REF。放大器11的正输入端通过电阻R1连接到参考电压源REF。放大器11的负输入端和输出端彼此连接。就是说，放大器11以缓冲器的形式工作、用于将传感器部分3的输出信号31转换成低阻抗信号。
放大器11的输出端通过电阻R2连接到放大器12的正输入端。放大器12的负输入端通过电阻R4连接到参考电压源REF。电阻R3和电容C1连接在放大器12的正输入端和参考电压源REF之间。另一方面，电阻R5和电容C2连接在放大器12的负输入端和输出端之间。电阻R3、电阻R5、电容C1和电容C2是防止放大器12寄生振荡的元件。这样设定电阻R4的阻值和电阻R5的阻值的比值，使得放大器12的增益因子是大约500。
高通滤波器8由电容C3和电阻R6的串联电路构成。因此，电容C3的一端连接到放大器7的输出端33，而电容C3的另一端连接到电阻R6的一端。电阻R6的另一端连接到晶体管Q1的基极。电阻R7连接在晶体管Q1的基极和地电位之间，以便避免所述基极开路。晶体管Q1的发射极连接到地电位。
低通滤波器9由负载电阻R8和集成电容C4构成。因此，负载电阻R8的一端连接到正电源P，而负载电阻R8的另一端连接到晶体管Q1的集电极。集成电容C4的一端连接到晶体管Q1的集电极，而集成电容C4的另一端连接到地电位。晶体管Q1的集电极处的输出信号以二值化输出信号32的形式输送到振动判断部分5。
构成高通滤波器8的电阻R6还用作限制晶体管Q1的基极电流的元件。构成低通滤波器9的电阻R8还用作晶体管Q1的集电极的负载电阻。就是说，根据这种结构，通过仅仅添加两个电容C3和C4就能够获得预定的带通特性。
参考电压源REF产生等于正电压源P的电压的一半的电压。虽然未示出，但是，放大器11和12连接到单个电源，就是说，连接到正电源P，并且利用正电源P工作。
图3是说明各主要信号的波形的时序图。下面将描述本实施例的操作，必要时参考图3。图3中用标号51表示的两种类型的信号波形表示由于圆盘1的偏心的重心而产生振动的情况下的波形。另一方面，用标号52表示的两种类型的信号波形表示所述装置壳体受到外部冲击的情况下的波形。
旋转控制部分6控制主轴电动机2、使它以等于正常转速的16倍的转速旋转，以便以高的速度从圆盘1读出数据。这时，如果圆盘1重心的偏心量大，则主轴电动机2的转轴振动。主轴电动机2的转轴的振动通过装置的壳体传到所述基片，并由传感器部分3检测。在以下的描述中，参考用标号51表示的波形。
图3中用33表示的波形出现在用于放大传感器部分3的输出信号31的放大电路7的输出端33。就是说，出现这样的波形，其中，由圆盘1的偏心的重心引起的振动(具有大的振辐和长的周期的振动)被加到由主轴电动机2本身产生的机械振动等等上(具有小的振辐和短的周期的振动)。除了晶体管Q1的二值化的影响之外，按照高通滤波器8和低通滤波器9形成的带通特性，仅仅从用33表示的复合波形中、以脉冲的形式提取对应于圆盘1的转速的83Hz的频率分量，就是说，出现二值化输出信号32的形式的脉冲32，它以输出端33的电位成为高电位的周期呈现低电位(L-level)。由于圆盘1的转速是大约每秒83圈，所以，所述脉冲的周期t1，t2，t3，…是大约12毫秒。
振动判断部分5测量出现在二值化输出信号32上的脉冲周期t1，t2，t3，…。这时所述脉冲周期t1，t2，t3，…是大约12毫秒，与圆盘1的转速对应。因此，振动判断部分5断定圆盘1的重心的偏心量已经如此大、以致产生给读出造成困难的振动，并且，振动判断部分5向旋转控制部分6输送振动探测输出信号。一旦接收到所述振动输出信号，旋转控制部分6立即降低主轴电动机2的转速。就是说，旋转控制部分6控制主轴电动机2、使它以等于正常转速的4倍的转速旋转。因此，此后，在圆盘1以4倍于正常转速的转速旋转的情况下读出数据。
如果当圆盘1以所述16倍转速旋转时圆盘的重心的偏心量是小的、因而所述振动很小，则输出端33的波形具有小的振辐。因此，晶体管Q1停留在截止状态，使得二值化输出信号32中不出现低电位脉冲。当二值化输出信号32中不出现低电位脉冲时，振动判断部分5不输出所述振动探测信号。如果振动判断部分5不输出所述振动探测信号，则旋转控制部分6继续控制主轴电动机2、使它以所述16倍转速旋转。因此，此后，在圆盘1以所述16倍转速旋转的情况下读出数据。
下面将参考图3中用标号52表示的波形描述所述壳体受到外部冲击的情况下的操作。
假定圆盘1以16倍转速旋转，并且振动判断部分5判断圆盘1是否在振动。然后假定，在判断期间的时刻T1出现某种偶然事件，例如，人体碰撞台子等等，使得所述装置壳体受到外部冲击。因此，施加在装置壳体上的冲击在装置壳体中产生振动。传感器部分3探测到在装置壳体中产生的这种振动。传感器部分3的输出信号31被放大电路7放大。假定出现在放大电路7的输出端33的信号波形采取图3中用标号33表示的波形，后者仅仅显示所述带通滤波器从所述冲击产生的复杂波形中提取的接近83Hz的频率分量。
按照所述带通滤波器的中心频率83Hz附近的信号分量，在二值化输出信号32中出现具有周期t5，…的低电位脉冲。具有周期t5，…的低电位脉冲被引导到振动判断部分5。振动判断部分5测量出现在二值化输出信号中的脉冲的周期t5，…。这时获得的周期t5采取长于12毫秒的值。因此，虽然所述脉冲出现在二值化输出信号32中，但是，振动判断部分5仍然判断所出现的脉冲不是由圆盘1的重心的大的偏心量所产生的脉冲。因此，振动判断部分5不输出振动探测输出信号。相应地，旋转控制部分6继续控制圆盘1、使它以所述16倍转速旋转。因此，此后，在圆盘1以所述16倍转速旋转的情况下读出数据。
在本发明的精神和范围内，本发明不限于上述实施例。虽然描述的关于圆盘1是CD-ROM的情况，但是，本发明也和上述同样地适用于缩写名称为DVD的圆盘、缩写名称为MD(磁盘)的磁盘等等。
正如在这之前所讨论的，根据本发明，圆盘读出装置包括用于转动圆盘介质的电动机；传感器，用于探测在圆盘读出装置内部产生的振动、并且用于把所述振动转换成信号；二值化信号产生部分，用于从由所述传感器输出的信号中仅仅抽取对应于圆盘的旋转速度的频率分量、并且用于输出进行了二值化的信号；振动判断部分，用于测量从所述二值化信号产生部分输出的二值化信号的周期、并且用于当所述二值化信号的周期对应于圆盘介质的旋转速度时输出振动探测信号；以及旋转控制部分，用于当输入振动探测信号时降低圆盘的旋转速度。
就是说，从传感器的输出信号仅仅抽取对应于圆盘的转速的频率分量，并且将所抽取的频率分量二值化。此外，当二值化后的输出信号的周期变成对应于圆盘的转速的值时，就判断圆盘的偏心的重心产生了振动。因此，有可能避免关于偏心的重心产生的振动的错误的判断。
此外，根据本发明，二值化信号产生部分包括放大来自振动传感器部分的输出信号的放大电路；将所述放大电路的输出信号二值化的晶体管；连接在所述放大电路分输出端和所述晶体管的基极之间、并且由串联的电容和电阻构成的高通滤波器；以及由连接在所述晶体管集电极和正电源之间的负载电阻和连接在所述集电极和地电位之间的集成电容构成的低通滤波器；并且，其中，使由所述高通滤波器和低通滤波器形成的带通特性曲线的中心频率是对应于圆盘介质的转速的频率。
就是说，通过把必不可少的电阻和电容组合来构成高通滤波器和低通滤波器。就是说，由于通过仅仅添加两个电容就能够获得所需要的带通特性，所以，有可能简化二值化电路的配置，在所述二值化电路中，通过仅仅使对应于圆盘转速的频率分量通过而进行二值化。
权利要求
1．一种用于读出记录在圆盘介质中的圆盘读出装置，其特征在于包括用于转动圆盘介质的电动机；振动传感器部分，用于探测在圆盘读出装置内部产生的振动、并且用于把所述振动转换成信号；二值化信号产生部分，用于从由所述振动传感器部分输出的信号中仅仅抽取对应于圆盘介质的旋转速度的频率分量、并且用于输出进行了二值化的信号；振动判断部分，用于测量从所述二值化信号产生部分输出的二值化信号的周期、并且用于当所述二值化信号的周期对应于圆盘介质的旋转速度时输出振动探测信号；以及旋转控制部分，用于当输入所述振动探测信号时降低圆盘介质的旋转速度。
2．权利要求1的圆盘读出装置，其特征在于所述二值化信号产生部分包括放大来自振动传感器部分的输出信号的放大电路；将所述放大电路的输出信号二值化的晶体管；连接在所述放大电路输出端和所述晶体管的基极之间、并且由串联的电容和电阻构成的高通滤波器；以及由连接在所述晶体管集电极和正电源之间的负载电阻和连接在所述集电极和地电位之间的集成电容构成的低通滤波器；其中，使由所述高通滤波器和低通滤波器形成的带通特性曲线的中心频率对应于圆盘介质的转速的频率。
3．权利要求1的圆盘读出装置，其特征在于当所述圆盘介质旋转时的周期一旦基本上与二值化信号的周期相同时，所述振动判断部分输出振动探测信号。
4．一种在读出记录在圆盘介质中的数据时避免对振动的产生作出错误判断的方法，其特征在于包括以下步骤探测在圆盘读出装置内部产生的振动，并且将所述振动转换成信号；通过从所述信号中仅仅抽取对应于所述圆盘介质转速的频率分量并且对所述信号进行二值化而产生二值化信号；测量所述二值化信号的周期，并且当所述二值化信号的周期对应于所述圆盘介质的转速时，降低所述圆盘介质的转速。
5．权利要求4的在读出记录在圆盘介质中的数据时避免对振动的产生作出错误判断的方法，其特征在于实现产生二值化信号的所述步骤的装置和方法是放大所述转换后的信号的放大电路；将所述放大电路的输出信号二值化的晶体管；连接在所述放大电路的输出端和所述晶体管的基极之间、并且由串联的电容和电阻构成的高通滤波器；以及由连接在所述晶体管的集电极和正电源之间的负载电阻和连接在所述集电极和地电位之间的集成电容构成的低通滤波器；并且其中，使由所述高通滤波器和低通滤波器形成的带通特性曲线的中心频率对应于圆盘介质的转速的频率。
6．权利要求4的在读出记录在圆盘介质中的数据时避免对振动的产生作出错误判断的方法，其特征在于一旦所述圆盘介质旋转时的周期基本上与二值化信号的周期相同，就进行所述降低圆盘介质的转速的步骤。
全文摘要
圆盘读出装置包括:转动圆盘的电动机;振动传感器部分,它探测在圆盘读出装置内产生的振动并把振动转换成信号;二值化信号产生部分,它从由振动传感器部分输出的信号中仅仅抽取对应于圆盘介质的旋转速度的频率分量并输出进行了二值化的信号;振动判断部分,它测量从二值化信号产生部分输出的二值化信号的周期并且当二值化信号的周期对应于圆盘介质的旋转速度时输出振动探测信号;以及旋转控制部分,用于当输入振动探测信号时降低圆盘介质的旋转速度。
文档编号G11B19/26GK1205509SQ9811634
公开日1999年1月20日 申请日期1998年7月16日 优先权日1997年7月16日
发明者末国正人 申请人:船井电机株式会社