CN1182936A - 光盘驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种光盘驱动装置,包括:一电机;一安装于电机转轴上包括若干附着在一起的光盘碟片的转盘,该转盘用于安装一光盘附着组并将其驱动旋转;和一光盘固定机构,包括一固定部,其高度使要安装于转盘上的光盘附着组的只有一个特定光盘碟片与固定部相接触,和一活动部,可在转盘的径向运动,与该特定光盘碟片相接触。结果,借助具有简单外形的可低成本制造的一定心机构,即使对一光盘附着组,亦可高精度地以转盘的中心定心。

Description

光盘驱动装置

本发明涉及一种光盘驱动装置，用以驱动一光盘旋转。

在习用光盘驱动装置，用于对一具有圆盘形的光盘，例如一高密度光盘(CD)，一高密度光盘只读存储器(CD-ROM)或一光磁盘(MO)，进行存取，为从圆盘形光盘(下文中仅指光盘)中读出或写入信息，必须保持光盘和用于高精度地完成读出和写入信息的一光拾取器之间的位置关系。如果在光盘和光拾取器之间发生了位置变化，将很难高精度地读写信息，产生的问题是，例如在一读出操作中，一复制的音频信号的音量和一复制的视频信号的图象退化。

具体地说，由于上述光盘通常由合成树脂制成，可观察到在光盘的中心，便利光盘在转盘上的安装的孔的直径有相对大的误差，这样，必须有一种抵消这些误差的措施，从而抑制位置变换。

一种防范措施的例子是一种光盘定心机构，以始终将光盘安装在转盘上的一个正确位置。

图5和6表示一种具有定心机构的一种光盘读出装置的例子。图5为一习用的光盘读出装置的基本部件的粗略侧视图，而图6为图5所示的习用光盘读出装置的粗略的平面图。

如图5和6所示，用于从CD中读出信息的光盘装置1包括一主轴电机2，一转盘3和一夹具4。

主轴电机2包括一转子2a和通过螺丝2d安装于底盘2c上的一定子板2b。

底盘2c通过由橡胶制成的绝缘体2e安装于光盘装置1的主体框架上，以防止振动由主轴电机2传到光盘上。应指出，图中未表示主体框架本身。

转盘3同心地固定于主轴电机2的转轴2f的上端。一光盘5可安装于转盘3上并自由地取下。

在转盘3的中心，有一圆形突起3a，用作水平方向的参照物，将圆盘形的光盘5安装于转盘3上。光盘5穿过其中心钻有一个圆孔5a。将突起3a嵌入孔5a，光盘5即安装在转盘3上。

夹具4在水平方向为圆形。在夹具4的下表面中心，形成有一适应转盘3的突起3a的圆形凹坑。夹具4设置于转盘3和光盘5之上。

在上述夹具4的凹坑的内部，安装有一磁体4a。磁体4a被转盘3的突起3a的上表面吸引，从而夹具4的圆周的下表面压紧光盘5正对着圆周的部分。以此方式，光盘5被牢牢地夹在夹具4和转盘3之间，固定在转盘3上。

另外，如图6所示，用于从光盘5中读出和写入信息的一光拾取器6，沿着装设在底盘2c上的导向轴7a，滑动地安装于光盘5的径向。光拾取器通过一滑轨齿轮7c被一滑轨电机7b驱动，在径向上或滑动运动。

用于光盘5的定心机构位于转盘3的突起3a上。定心机构外形如图7和8所示。图7表示图5中用于光盘读出装置的转盘3中心的突起3a的横剖面，为一放大状态，图8则具体表示，在一放大状态下，转盘3上的光盘5的定心机构。

如图7和8所示，转盘3中心的突起3a包括一基座8a，一卡箍8b，一盘簧8c和一标记轭8d。

基座8a在转盘3的中心围起一压紧主轴电机2的转轴2f的轴承。基座8a与此轴承结合并固定。盘簧8c与基座8a相结合，卡箍8b与盘簧8c在该盘簧8c上方的位置相结合。

在基座8a的上边缘，具有一环形的标记轭8d用于吸引夹具4的磁体4a。在附图所示的实施例中，标记轭8d与基座8a形成为一体。

标记轭8d的内径小于卡箍8b的外径，且沿其整个圆周，圆周边缘向下弯折。

卡箍8b的内径做得略大于基座8a的外径，通过这个差异，卡箍8b可相对于基座8a上下移动，卡箍8b的内圆周表面在基座8a的外圆周表面滑动，相对于基座8a无反冲。

卡箍8b的外表面沿其径向，在外侧向下倾斜。即，卡箍8b具有一锥形，分别在其顶面和底面有最小直径和最大直径。

另外，卡箍8b在顶面和底面之间的中部的外径做得约等于穿过光盘5的中心用于安装的圆孔5a的直径。

在卡箍8b的下表面，在圆周方向有一环形连续槽。盘簧8c的上端插入该槽。

这样，使盘簧8c的上端与槽的内部相接触，卡箍8b被盘簧8c顶向上方。

这里，当卡箍8b的上表面与标记轭8d的弯折圆周的下表面相接触，就确定了卡箍8b位置的上限。当未安装光盘5时，卡箍8b被盘簧8c的弹力保持在位置上限。

当一光盘5安装于具有一定心机构的转盘3上，该定心机构有这样的外形，首先，光盘5的孔5a的下边缘与卡箍8b的圆周部，在靠近卡箍8b的上下圆周表面之间的中部相接触。抵消了盘簧8c的弹力，卡箍8b被光盘的重力拉下。

下面，如上所述，由于夹具4与转盘3的突起3a相结合，夹具4的磁体4a被标记轭8d吸引。以此方式，光盘5与卡箍8b一道被标记轭8d产生的压力拉向下方。结果，光盘5的下表面与转盘3的上表面相接触，被牢牢地固定在转盘3上。

以此方式，通过提供一外表面为锥形，可在盘簧8c产生的弹力的压力下上下滑动的卡箍8b，当光盘5安装于转盘3上时，穿过光盘5中心的孔5a的直径的误差可通过卡箍8b的上下运动而吸收，从而可高度可靠地防止光盘5以一种偏心状态安装在转盘3上。

但在具有一上述外形的定心机构的转盘3中，需要一在卡箍8b和基座8a之间的间隙余量，以使卡箍8b相对于基座8a上下滑动。遗憾地是，在卡箍8b和基座8a的中心之间不注意地引起了变换，即，在光盘5和转盘3的中心之间。中心之间的变换成为通过光传感器6读写信息操作的精度和品质退化的一个原因。

另外，由于需要一个允许卡箍8b上下滑动的空间，作为一整体，转盘3的高度增加。由这样的事实引起一个问题，转盘3的高度的增加妨碍了使整个光盘装置紧凑和薄巧的努力。

进而，由于安装在转盘3上的光盘5，总是通过卡箍8b被盘簧8c的弹力在上方压位，磁体4a的吸引力被减弱。这样，为了避免在光盘5和转盘3之间的滑动，必须采用一个强磁体4a。结果，磁体4a自身体积变大，成本昂贵，不利于使整个光盘装置体积减小，降低成本。

并且，由于光盘5的定心机构中需要卡箍8b和盘簧8c，增加了部件的数目，提高了部件和组装数目，还延长了组装部件的时间。结果，这样一种定心机构变成了降低生产效率的一个原因。

还有，近年来，高密度记录用途的光盘篷勃发展，例如图9所示的相互附着的光盘。图9表示组成一光盘附着组的主部件的横剖面。作为举例，下面将说明一种DVD(一种通用数字光盘)。

如图9所示的例子，两个光盘碟片9a和9b由粘附而相互附着，形成一磁盘附着组。如图所示，相互重叠的光盘碟片9a和9b分别穿过其中心钻有孔9a1和9b1。孔9a1和9b1有-15mm的标准直径。

按DVD的规格，作为一张单独的光盘碟片，光盘碟片9a和9b的内径的允许变动范围是+0.15mm到-0mm。但是它们相互附着之后，孔的内径必须至少是15mm。这样，在最差的情形，光盘附着组9有如图所示规格允许的最大变动。图10表示按一最大允许距离相互错开的光盘附着组的光盘碟片的横剖面。如图所示，分别具有孔9a1和9b1的光盘碟片9a和9b，内径均为15.15mm，它们相互附着，光盘碟片9a和9b相互按相对方向错开。

这样，在实际产生的光盘附着组9中，通常，如图11所示，光盘碟片9a和9b的孔9a1和9b1相互略微错开。图11表示按一标准距离相互错开的光盘附着组的光盘碟片的横剖面。当上述定心机构应用于这样一个光盘附着组，每张都作为定心标准的光盘碟片9a和9b的孔9a1和9b1相互错开，导致无法高精度地完成定心。

为解决上述问题，本发明的目的之一是提供一种光盘驱动装置，具有低成本的简单外形，并且即使用于一光盘附着组，也可高精度地完成定心。

为达上述目的，本发明提供一光盘驱动装置，包括：

-电机；

-转盘，安装在所述电机的转轴上，所述转盘用于安装包括若干相互附着的光盘碟片的光盘附着组并驱动其旋转；以及

-光盘固定机构，包括一固定部，其高度使将要安装于所述转盘上的所述光盘附着组的只有一个特定光盘碟片与所述固定部相接触，和一活动部，可在所述转盘的径向移动，与所述的特定光盘碟片相接触。

根据上述的外形，当一光盘附着组安装于转盘时，光盘的孔的内边缘与固定部和活动部相接触，而且当抵消活动部的弹力时，活动部在径向被向心推动，使光盘附着组与转盘的上表面相接触。

此时，固定部和活动部关于转盘的中心，位于相对的侧面，与光盘相结合；构成光盘附着组的一个光盘碟片被活动部所施加的弹力按离心方向推向远离转盘中心，使光盘碟片与固定部的外圆周表面相接触。

结果，光盘附着组高精度地以光盘碟片作为参照物，以转盘中心定心。

简要图面说明

下面将参照下面的附图，详细描述根据本发明的一个实施例。其中：

图1表示由本发明提供的一光盘驱动装置的实施例；

图2为一放大示图，表示图1中的用于光盘驱动装置的转盘中心的一个突起的横剖面；

图3表示图2中的转盘的突起的平面图；

图4为一局部放大示图，表示光盘被拉向图2所示转盘前后的活动部的横剖面；

图5粗略地表示习用高密度光盘读出装置的基本部件的侧视图；

图6粗略地表示图5中的习用高密度光盘读出装置的基本部件的平面图；

图7为一放大示图，表示图5中的高密度光盘读出装置所用的转盘中心的突起的横剖面；

图8为一局部放大示图，表示图7中的转盘3上的光盘定心机构；

图9表示构成一光盘附着组的主要部件的横剖面；

图10表示按一最大允许距离相互错开的光盘附着组的光盘碟片的横剖面；

图11表示按一标准距离相互错开的光盘附着组的光盘碟片的横剖面。

通过研究下述的较佳实施例的详细描述，并参照附图1至4，对本发明将更加清楚。

应指出，由于下面的描述仅仅是解释本发明的一个较佳实施例，而本发明还可施加各种所希望的技术上的限制，该描述不能看作为限定。也就是说，本发明的范围不局限于较佳实施例，在下面的描述中亦没有特别地局限本发明范围的声明。

图1表示本发明提供的一种光盘驱动装置10的实施例。

光盘驱动装置10为一种光盘读出装置，用于从一典型的光盘附着组中再现一信号。如图所示，光盘驱动装置10包括一主轴电机11，一转盘12和一夹具13。

主轴电机11有一公知的外形，例如图5中的主轴电机2的外形。

一主轴电机11的底盘11a，通过由橡胶制成的绝缘体11b安装于光盘装置10的主体框架10a上，以防止振动由主轴电机11传到光盘上。

转盘12同心地固定于主轴电机11的转轴11d的上端，一光盘14可安装到转盘3上并可自由地取下。

一圆形突起15位于转盘12的中心，作为一水平方向的参照物，将一圆盘形的光盘14安装于转盘3。光盘14穿过其中心钻有一圆孔14a。突起15嵌入孔14a，将光盘14安装到转盘12上。

夹具13有一公知的结构，如同图5中的夹具4。

如同夹具4，在夹具13的凹坑的内部，安装有一磁体13a。该磁体13a被转盘12的突起15的上表面所吸引，使夹具13的圆周下表面压紧光盘14对着圆周的部分。以此方式，光盘14夹在夹具13和转盘12之间，固定在转盘12上。

另外，用于从光盘14中读写信息的光拾取器，沿光盘14的径向滑动安装在底盘11a中。应指出，图中未画出光拾取器本身。光拾取器由一图中未表示的驱动机构沿径向驱动而滑动运动。

用于光盘14的一定心机构位于转盘12的突起15上。该定心机构的外形见图2和图3所示。图2为一放大示图，表示图1中的光盘读出装置中的转盘12中心的突起15的横剖面；图3是转盘12的突起15的平面图。

如图2和3所示，在转盘12中心的突起15包括一基座16，固定部17，活动部18和一标记轭19。

基座16的形状很象一个圆柱体，直接或间接地，稳固在主轴电机11的转轴11d上。在图1的实施例中，基座16通过转盘12间接地固设于转轴11d上。

标记轭19位于基座16的上端，以使夹具13中的磁体13a的吸力可有效地用于吸引突起15的上端。

如图3所示，在转盘12的上表面中心，按相同的角度间隔，至少安排有三个固定部17，在转盘12中心之上形成一个环，对着标准构造直径为15mm的孔14a的内圆周。应指出，如上所述，孔14a是穿过光盘14的中心，一光盘附着组包括两个将要安装于转盘12的光盘碟片14b和14c。在图3所示的例子中，共有7个固定部17。

另外，见图2的左端，每个固定部17有一个阶梯17a，其上表面与光盘碟片14b，光盘附着组14的下层光盘碟片，大约位于同一平面。在此方式，即使光盘附着组如图10那样带有最大错动的情况，固定部17亦仅与下层光盘碟片14b相接触。

进而，固定部17的上边缘在其外侧沿径向向下倾斜。

另一方面，如图3所示，活动部18在转盘12的中心，与固定部17相对设置。每个活动部18由基座16的圆周上端突伸出来，可在径向弹性变形。

如同固定部17一样，即使光盘碟片14b和14c相互附着，其构成如同图10所示的情形，孔14a的最大内径错开到其上限，活动部18也能仅与下层光盘碟片14b相接触，而不会与光盘附着组14的上层光盘碟片14c相接触，如图2右端所示。

如同固定部17一样，活动部18的上边缘在其外侧沿径向倾斜向下。最好是活动部18形成两段锥形角，易于嵌入光盘14的孔14a，如图4所示。图4为一局部放大示图，表示光盘18拉向转盘12前后的活动部18的横剖面。选择这样一个靠近边缘的圆锥角θ₂，使光盘14安装于转盘12上，圆锥角θ₂可设置为，例如，20度。

光盘驱动装置由具有上述外形的本发明的实施例来完成，其中，当一光盘附着组14安装到转盘12上时，首先，附着光盘14的孔14a的下边缘与突起15的固定部17和突起15的活动部18的圆锥部相接触，随后，光盘附着组14被光盘附着组14自身的重力拉向下，抵消活动部18的弹力。

下面，如上所述，由于夹具13与转盘12的突起15相结合，夹具13的磁体13a被标记轭19吸引。在此方式，光盘14被由标记轭19产生的压力进一步拉向下方。结果，光盘14的下表面与转盘12上表面相接触，被稳固于转盘12上。

此时，光盘附着组14的下层光盘碟片14b的孔14a，使活动部18在径向向转盘12的中心发生形变。当活动部18在离心方向的弹力被抵消时，下层光盘碟片14b的孔14a与外侧圆周表面相接触，固定部17关于转盘12的中心与活动部18相对设置。

在此方式，光盘附着组14的下层光盘碟片14b，以其孔14a作为参照物，在转盘12上定心，当光盘附着组14安装到转盘12上时，即使光盘附着组14的孔14a的直径存在一些误差，当上下光盘碟片14b和14c相互附着时造成位置的错动，光盘附着组14亦以下层光盘碟片14b的孔14a作为参照物定心。这是因为这些误差被活动部18的形变所吸收，高度可靠地防止了光盘附着组14的偏心状态安装于转盘12上。

另外，由于定心机构，即，固定部17和活动部18，不包括一个象习用定心机构所用的弹簧8b一样上下移动的部件，不需要一个上下运动的空间。这样，转盘12的高度作为一个整体可减小，易于使整个光盘驱动装置体积变小变薄。

还有，由于光盘14的定心部件固定部17和活动部18，可与转盘12的基座16形成为一体，完成定心功能所需的部件数目少。结果，部件和组装成本可减小，同时，可缩短组装部件的时间，提高生产效率。

应指出，参照附图所解释的本发明的较佳实施例中，固定部17和活动部18的数目均为7个，但该描述不应看作为限制。固定部和活动部的数目可设置为等于或多于3个的任何数目，只要固定部和活动部关于转盘12的中心，互相按相对位置形成一对。

如上所述，根据本发明的实施例，当一光盘附着组14安装到转盘12上时，首先，光盘附着组14的孔14a的下边缘与突起15的固定部17和突起15的活动部18的锥形部相接触，并且当在离心方向抵消活动部18的弹力时，下层光盘碟片14b的孔14a使活动部18在径向向转盘12的中心发生形变。结果，光盘14的下表面与转盘12的上表面相接触。

此时，固定部17和活动部18相互关于转盘12的中心位于相对位置，与穿过光盘附着组14中心的孔14a相结合，构成光盘附着组14的下层光盘碟片14b的孔14a的内壁，被活动部18所施加的弹力按离心方向推得远离转盘12的中心，使下层光盘碟片14b的孔14a的内壁与外圆周表面相接触，固定部17与活动部18关于转盘12的中心相对。

结果，即使孔径有误差，光盘附着组14亦可高精度地以其下层光盘碟片的孔为参照物，关于转盘12的旋转中心而定心。

如上所述，根据本发明，可提供一种光盘驱动装置，可不仅以光盘，而且通过一可低成本制造的简单外形的装置，高精度地以光盘附着组定心。

Claims (2)

1.一种光盘驱动装置，其特征在于包括：

-电机；

-转盘，安装在所述电机的转轴上，所述转盘用于安装包括若干相互附着的光盘碟片的光盘附着组并驱动其旋转；

-光盘固定机构，包括一固定部分，其高度使将要安装于所述转盘上的所述光盘附着组的只有一个特定光盘碟片与所述固定部相接触，和一活动部，可在所述转盘的径向移动，与所述特定光盘碟片相接触。

2.根据权利要求1所述的一种光盘驱动装置，其特征在于：所述固定部和活动部均有一锥形角，在所述转盘的所述径向的边缘离心地向下倾斜。

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