专利名称：装有振动抑制机构的光盘驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光盘驱动装置，该驱动装置通过将振动抑制机构组装进去可进行稳定的记录、及/或再现，该振动抑制机构用于抑制CD-ROM驱动装置或CD-R驱动装置等媒体即光盘因不平衡而引起的自身振动。
背景技术：
近年来，用于对例如CD-ROM驱动装置或CD-R驱动装置等的数据进行记录以及/或使其再现的光盘驱动装置，其数据传送速度迅速向高速化发展。为了高速传送数据，必须使光盘高速回转。
一般，因光盘的厚度不匀等原因往往产生质量不均匀的不平衡光盘，使这种光盘高速回转时会产生下述不良情况。即，光盘的不平衡力作用会产生自身振动，该振动传送到整个装置上，就不能进行稳定的数据再现，或因振动而产生噪音，或缩短电机寿命。另外，在计算机内装有光盘驱动装置时，振动传送到其他的周边设备上，可能会产生不良影响。
因此，在通过光盘高速回转来使数据传送高速化中，需要抑制因光盘不平衡而引起的自身振动，例如，如日本专利申请特开平10-83622号公报所揭示那样，为消除光盘不平衡而采用了各种手段。
下面，就现有的具有消除不平衡的功能的光盘驱动装置进行说明。
图5为装有平衡装置的现有光盘驱动装置的立体图，该平衡装置用于消除光盘回转时的离心力引起的不平衡，图6为该装置的主要部位的侧剖面图，图7为从上面看平衡装置的作用状态的剖面图。
图5中，下述各构成部件依次配置在光盘驱动装置的主基座8上，以便进行下述动作。光盘1通过主轴电机2进行回转。光拾波器(pick-up)3读出记录在光盘1上的数据，或向光盘1读入数据。光拾波器驱动系统5由齿条和小齿轮构成。该驱动系统5将光拾波器驱动用电机4的回转运动变成拾波器3的直线运动。这时，驱动系统5使拾波器3在光盘1的半径方向上移动。在副基座6上，安装有上述电机2、电机4及驱动系统5。
绝缘体7由弹性体构成，使从装置外部传递到副基座6上的振动和冲击衰减。副基座6通过该绝缘体7而被安装在主基座8上。光盘1高速回转时因绝缘体7的变形而引起副基座6振动的共振频率，设定得比光盘1高速回转时的回转频率低。这样，从装置外部传到副基座6上的振动和冲击便通过绝缘体7而衰减。
图6中，强磁性体的轭11固定在转台9上，同主轴电机2一起回转。磁铁271装在嵌位器10内。光盘1，通过磁铁271与轭11之间的磁吸引力而被夹持在转台9与嵌位器10之间，和转台9一起回转。
通常，为了制造方法上的简便和单一的用途，磁铁271的磁化面28如图7所示，进行2极磁化(N极和S极一对磁化)。磁铁271的非磁化面29上设有由强磁性体构成的背轭15。该背轭15的作用是隔断来自磁化面28以外的泄漏磁通，有效地确保从磁化面28通到轭11的磁通。这样，便可加强磁铁271与轭11之间的吸引力，结果光盘1可更加牢固地被夹持在嵌位器10与转台9之间。
多个磁性体构成的球体13(131、132等)可转动地收存在嵌位器10的中空环状部14内。球体131表示高速回转时的球体位置，由于离心力的作用边推压中空环状部14的外壁20、边回转。球体132表示低速回转时的球体位置，由于磁铁271的吸引力作用而被吸在中空环状部14的内壁即磁铁271的外壁上。由上述嵌位器10、球体13、磁铁271及后轭15构成平衡装置。该平衡装置通过光盘1、转台9及电机2而搭载在副基座6上。该副基座6通过绝缘体7与主基座8连接。如上所述，光盘1高速回转时因绝缘体7变形而引起副基座6振动的共振频率，设定得比光盘1高速回转时的回转频率低。
图7是从上面看嵌位器10的剖面图，表示通过收存于嵌位器10内的球体13的动作，消除光盘1高速回转时不平衡的状态。
参考图6和图7，对以低速使存在着不平衡问题的光盘1回转时的球体13的状态、和消除以高速使其回转时的不平衡情况进行说明。
通常，CD-ROM驱动装置，阅读数据时为了使其传送速度快，而使光盘高速(在8倍速度模式下，最高约为4200rpm)回转。在音频工作(audioplay)等时以标准速度(约200～500rpm)回转。这样，数据阅读等高速回转区域和音频工作等低频回转区域混合存在。
使存在着不平衡现象的光盘1以高速进行回转时，离心力即不平衡力18作用在光盘1的重心17上，其作用方向同光盘1一同回转。该不平衡力18使绝缘体7变形，副基座6以光盘1的回转频率振摆回转。如上所述，副基座6振动的共振频率设定得比光盘1的回转频率低，故副基座6的位移方向与不平衡力18的方向总是相反。因此，离心力19和球体13推压的壁20的抗力21的合力即移动力22便作用在可滚动地收存在嵌位器10内的多个球体13上。这样，球体13便向离开振摆回转中心23的方向移动，朝着与不平衡力18的方向正相反的方向集中，最终，由于集中起来的处于高速回转时的球体位置131处的多个球体13的总质量，而消除了光盘1的不平衡量。
在标准速度等低速回转区域，球体13的离心力19减小，球体13不被推压在壁20上，于是球体13的位置不稳定。这样，就会产生球体13的滚动声、球体13与嵌位器10的内壁之间的滑动声及球体13之间的撞击声等杂音。
在低速回转区域，即使在不平衡力非常小、小到可以忽略的状态下，当球体13因离心力的作用而被推压在壁20上时，离心力作用于球体13，故不平衡力增大。
为了防止出现这种情况，球体13采用磁性体，利用磁铁271的泄漏磁通24、以及从磁化面28通向背轭15的磁通25，球体13被磁铁271的外壁26或背轭15吸住，使其所在位置稳定在低速回转时的球体位置132处，故可防止噪音的发生。
但是，在上述现有的构造中，在光盘1的回转从高速急速地降到低速的情况下，可能会产生下述问题。
一般，在装于CD-ROM驱动装置上的光盘上，往往在一张光盘中混合存在着普通数据和音频数据。在再现这种光盘时会产生如下的模式，以高速读取普通数字，然后转速马上就降到标准速度，以再现音频数字。也就是说，往往必须在光盘高速回转中立即转变为低速回转，然后马上进行音频工作。
如上所述，高速回转时，球体13边推压中空环状部14的壁20、边与嵌位器10一起回转，以消除光盘1的不平衡现象。但是，当转速降到规定转速时，作用于球体13的离心力减小，由于从磁铁271的泄漏磁通24和磁化面28通到背轭15上的磁通的作用，球体13被磁铁271的外壁26和背轭15吸住。可是，磁铁271的磁化面28被磁化为两极，在这两极磁化的情况下，具有泄漏磁通24大、磁通25的磁通密度小的特性。因此，光盘1从低速向高速转变时球体13不容易离开磁铁271的外壁26。相反，从高速向低速转变时，由于作用于球体13的离心力19不减到很小，球体就不离开壁20，故不容易被磁铁271的外壁26吸住。
这样，在以高速回转读取普通数字后、立即转变到音频工作的情况下，由于球体13的难以离开该壁20、难以被壁26吸住的特性，开始读取音频数据后，球体13被壁26吸住，吸住时的冲击传递到光盘1上，可能成为引起读取错误的主要原因。
另外，在光盘开始回转时，即旋转加快时，由于大的泄漏磁通24的作用而使球体13难以离开壁26。当转速升到足够高以后，球体13离开壁26、对壁20进行冲击，则变成高速的那部分冲击便加大，有可能成为引起超过旋转加快时间(spin up time over)等不良情况的主要原因。
发明的概述本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种光盘驱动装置，这种驱动装置在光盘不平衡成为问题的高速回转时，可以利用球体的离心力有效地消除这种不平衡，在音频工作等低速回转时，可使球体位置稳定，防止产生杂音。当光盘的转速从高速急剧地变成低速时、或旋转加快时，读取错误很少。
为了解决上述课题，本发明光盘驱动装置具有下述结构。
本发明光盘驱动装置包括具有中空环状部的与光盘一起回转的平衡装置；收放在中空环状部内的磁性体；通过电磁转换，产生与磁性体相结合的磁通的磁发生器；控制磁发生器输出的控制器。
根据这种结构，控制器可根据需要控制磁场强度，该磁场用于吸引、保持磁性体，可更精细地控制光盘的平衡。因此，可以减小磁性体对中空环状部的壁的冲击，特别是可大大减少光盘转速变化时的读取错误。
通过控制器可使磁发生器断续地动作，通过这种结构，例如使转速从低速向高速转变时，转变后使转速稳定之后，可消除吸引保持磁性体用的磁场，从而减少读出错误，同时节省磁发生器的耗电量。
附图的简单说明如下
图1是本发明实施例1的光盘驱动装置的主要部分的侧剖面图；图2是本发明实施例2的光盘驱动装置的主要部分的侧剖面图；图3是包括控制本发明的实施例1及实施例2的光盘驱动装置的电磁铁的控制器结构的方框图；图4A及图4B是表示光盘的转速随着时间而变化、以及与此相对应的施加在电磁铁上的脉冲的电压波形随着时间而变化的情况；图5是现有的光盘驱动装置的立体图；图6是现有的具有平衡器的光盘驱动装置的主要部分的侧剖面图；图7是从上面看平衡器的状态的剖面图。
实施本发明的最佳形态以下，用附图对本发明的实施例进行说明。
(实施例1)图1是本发明实施例1的光盘驱动装置主要部分的侧剖面图，是将电磁铁配置在主轴电机的固定部分上的例子。
具有和上述现有例子类似功能的部件，采用同一符号。
在本实施例1中，与图6所示的现有例的光盘驱动装置不同之处如下。
磁铁271比现有的小，设在转台上。在嵌位器10上设有轭11，隔着空隙使该轭11与磁铁271相向。利用磁铁271与轭11之间的吸引力，将光盘1夹持在嵌位器10与转台9之间。另外，使电磁铁272动作，消除光盘1的不平衡，该电磁铁作为电磁转换的磁发生器使用。光盘1的转速变化时，通过减小该光盘1自身振动的产生，来抑制球体13与中空环状部14的壁的冲击声和读取错误。
用图1对本实施例1的构造进一步加以说明。
在图1中，主轴电机具有将转子33配置在定子32外侧的所谓外转子型结构。转子33及电机轴34使光盘1随同转台9、嵌位器10一起回转。电磁铁272呈中空圆柱形，固定在连接于定子32上的支柱12上。电磁铁272的电源，由电机的电源部通过电磁铁用的导线35供给。
在本实施例1中，对消除光盘1回转时的不平衡情况加以说明。
光盘1高速回转时，若使存在着不平衡问题的光盘1回转，则来自图7所示的振摆中心23的离心力19便作用在球体13上。这样，球体13便被推向嵌位器10的中空环状部14的外壁20(球体131的状态)，边滚动、边移动，朝着与光盘1的不平衡方向18正好相反的方向集中，在与不平衡力相平衡的位置上停止。球体13同嵌位器10形成一体而回转，从而消除光盘1的不平衡现象。另外，光盘1从高速向音频工作时等低速变化时，由于作用于球体13上的离心力19减小，故球体13离开壁20而被中空环状部14的内壁吸住(球体132的状态)。
图3是包括控制该实施例的光盘驱动装置的电磁铁的控制器构造的方框图。
图3中，控制器例如由CPU42、控制电路43及电流放大电路44构成。FG脉冲发生器41对主轴电机2的转速进行计数。CPU42根据脉冲发生器41的输出判定电机2的转速状态。控制电路43从CPU42输入控制信号，向电流放大电路44输出ON·OF占空(duty)(脉冲宽度调制)可变的脉冲电压。电流放大电路44从控制电路43输入脉冲电压，向电磁铁272输出与其ON·OF占空相对应的电流。这样，向电磁铁272输送与电机2的转速相对应的电力。
根据这种结构，光盘1的转速从低速变为高速之后，若CPU42检测出该转速是稳定的，则控制电路43便指令停止向电磁铁272供电，这样，便可减少电磁铁272的耗电量。此外，即使在高速回转时，在使用不平衡力小的光盘时，往往也想停止向电磁铁272供电。这种情况下，将加速度传感器(未图示)等粘贴在副基座6或定子32等上，根据该传感器的检测结果，在比规定的振动小时也可停止向电磁铁272供电。
在该实施例1中，根据上述结构，电磁铁272配设在转台9下方的电机侧，故在电机的电源部向电机供电的同时，可向电磁铁272供电。因此，可用短配线与电磁铁272进行电连接，很理想。
另外，将有重量的平衡器与电机轴34的前端连接，还可取得减小轴34的偏心影响的效果。
(实施例2)图2是本发明实施例2的光盘驱动装置的主要部分侧剖面图，是将电磁铁设在嵌位器保护板上的例子。
图4A是表示光盘从低速向高速变化时光盘转速随着时间而变化的图，以及表示与此相对应的施加在电磁铁上的脉冲占空随着时间而变化的脉冲波形图，图4B是表示光盘从高速向低速变化时光盘转速随着时间而变化的图、以及表示与此相对应的施加在电磁铁上的脉冲占空随着时间而变化的脉冲波形。
图2中，嵌位器保护板31配设在嵌位器10的上部。圆柱状电磁铁272用小螺钉等(未图示)固定在嵌位器保护板31的下面。这种情况下，向电磁铁272供电的电磁铁用导线35，从向主轴电机、或向装置供电的电源部，对外装上部的顶板部30、嵌位器保护板31的内部或外部进行配线。并具有这样的优点，即现有的主轴电机和转台的驱动部分可以不改造而直接使用具有通用性的部件。
本实施例2与上述实施例1的不同之处如下。
光盘的转速变化时，施加在电磁铁272上的脉冲的ON·OF占空也与该转速成比例地变化，对施加在球体13上的离心力19进行抑制。这样，便可缓和或防止球体13对中空环状部14的内壁或外壁的冲击，还可进一步有效地防止因冲击而引起的读出错误。
图3中，CPU42收到FG脉冲发生器41的输出后，判断是否在低速回转中，是否从低速向高速转变，或者是否从高速向低速转变。根据该判断结果，控制电路43对施加在电磁铁271上的脉冲的ON·OF占空进行控制。
即，如图4A所示，CPU42接收脉冲发生器41的输出之后，在判断为从低速向高速转变的情况下，使向电磁铁271施加的脉冲的ON期间与电机2转速的增加成比例地渐渐变宽。这样，球体13就不会产生与中空环状部14的壁面的碰撞声，可顺利地向中空环状部的外壁移动。
相反，如图4B所示，从高速向低速转变的情况下，也同样与电机2的转速成比例地使施加在电磁铁271上的脉冲的ON期间渐渐变窄。这样，球体13就不会产生与中空环状部的壁面的碰撞声，可顺利地向中空环状部14的内壁侧移动，并被吸住而稳定下来。
于是，在实施例2中，当光盘的转速变化时，可缓和磁性体在中空环状部的内壁和外壁之间移动时的冲击力。
众所周知，球体13使用的磁性体是由Fe、Ni、Co及含有这些元素的合金或氧化物构成的强磁性体，但只要是具有磁吸引力特性的材料就可以使用。磁性体的形状不局限于球体，只要是具有曲面的形状，均可抑制磁性体移动时的滚动声、与嵌位器的碰撞声、滑动声等杂音或冲击声，还可大大减少引起读出错误或伺服系统(servo)脱离等错误的主要原因。
如上所述，根据本发明光盘驱动装置，即使是存在着不平衡问题的光盘，也可从高速到低速进行稳定的数据再现及/或记录。而且，在音频工作等低速回转时，可抑制杂音的产生。另外，还可制造这样一种光盘驱动装置，这种驱动装置可消除转速剧变时球体对中空环状部的内壁或外壁的碰撞而引起的冲击，从而可防止产生读出错误、或超过旋转加快时间等错误。
产业上利用的可能性本发明可用于光盘驱动装置，该驱动装置可在CD-ROM驱动装置或CD-R驱动装置等媒体即光盘上进行记录及/或再现。
本光盘驱动装置包括具有中空环状部、同光盘一起回转的平衡装置；收放在中空环状部内的磁性体；磁发生器，它通过电磁转换而产生与磁性体结合的磁通；控制磁发生器输出的控制器。装入这种振动抑制机构，便可消除光盘回转时的不平衡现象，同时还可抑制速度切换时、或旋转加快时的读出错误的发生。
权利要求
1．一种光盘驱动装置，包括具有中空环状部、与光盘一起回转的平衡装置；收放在所述中空环状部内的磁性体；通过电磁转换，产生与所述磁性体相结合的磁通的磁发生器；控制所述磁发生器的输出的控制器。
2．如权利要求1所述的光盘驱动装置，由所述控制器对所述磁发生器进行断、续控制。
3．如权利要求1所述的光盘驱动装置，所述控制器根据光盘的转速变化来改变向所述磁发生器的电输入，这样来控制磁输出即控制对所述磁性体的吸引力。
4．如权利要求1、2或3所述的光盘驱动装置，所述平衡装置包括具有中空环状部、与光盘一起回转的嵌位器；收放在所述中空环状部内的具有曲面的磁性体。
5．如权利要求4所述的光盘驱动装置，将所述磁发生器安装在配设于所述嵌位器上方的嵌位器的保护板上。
6．如权利要求1、2或3所述的光盘驱动装置，还包括转台；使所述转台、所述光盘及所述平衡装置一起回转的电机，所述磁发生器配设在所述电机上。
全文摘要
一种光盘驱动装置,该光盘驱动装置包括:具有收放磁性体(13)的中空环状部(14)的平衡装置;同光盘(1)一起回转的嵌位器(10);通过电磁转换,产生与磁性体(13)相结合的磁通的磁发生器(272);控制磁发生器(272)的输出的控制器。装上这种振动抑制机构,可消除光盘回转时的不平衡现象,同时还可抑制速度转变时或旋转加快时的读出错误的发生。
文档编号H02K29/00GK1297564SQ00800362
公开日2001年5月30日 申请日期2000年3月15日 优先权日1999年3月18日
发明者神户真一 申请人:松下电器产业株式会社