DE69319938T2

DE69319938T2 - Gerät für optische Platten

Info

Publication number: DE69319938T2
Application number: DE69319938T
Authority: DE
Inventors: Hideaki Hitachi-shi Horie; Hiroshi Hitachi-Shi Kanazawa; Syooichi Hitachi-Shi Kawamata; Nobuyoshi Katsuta-Shi Mutoh; Ryoichi Katsuta-Shi Naganuma; Hideki Hitachiota-shi Nihei; Fumio Taga-Gun Ibaraki-Ken Tajima; Tadashi Hitachi-shi Takahashi; Shunichi Hitachi-Shi Tanae
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-01-30
Filing date: 1993-01-15
Publication date: 1999-01-14
Anticipated expiration: 2013-01-16
Also published as: EP0553664B1; EP0553664A2; EP0553664A3; US5453972A; DE69319938D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Speicherplattenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Der Aufbau von bisher bekannten optischen Speicherplattenvorrichtungen besteht im wesentlichen darin, daß ein Spindelmotor, der eine optische Speicherplatte, die als Mittel zum Speichern von Informationen dient, in Drehbewegung versetzt, unbeweglich angeordnet ist und ein einen optischen Kopf aufweisender Mechanismus oder eine optische Kopfanordnung, die einen optischen Kopf zur Aufzeichnung einer Information auf die optische Speicherplatte und/oder zur Wiedergabe einer Information von der optischen Speicherplatte sowie eine Laserschaltung zum Erzeugen eines für die Funktion des optischen Kopfes erforderlichen Lichtstrahls aufweist, mittels eines Linearaktuators in einer Diametralrichtung der optischen Speicherplatte linear verstellt wird.
Bei der oben erwähnten optischen Speicherplattenvorrichtung tritt jedoch das Problem auf, daß eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Zugriffs der optischen Kopfanordnung auf die optische Speicherplatte auf Grund des hohen Gewichts der Kopfanordnung schwierig ist.
Ein Versuch, dieses Problem zu lösen, ist in der japanischen, ungeprüften, veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 85890/1989 (JP-A-1-185890) beschrieben. Gemäß dem darin beschriebenen Vorschlag ist die optische Kopfanordnung unbeweglich angeordnet, während der dem Drehantrieb der optischen Speicherplatte dienende Spindelmotor relativ zur Kopfanordnung in der Diametralrichtung der Speicherplatte Kopfanordnung in der Diametralrichtung der Speicherplatte mittels eines Linearaktuators linear verstellt wird, der unter Verwendung einer Schwingspule realisiert wird. Der vorbekannten Vorrichtung sind jedoch keine Hinweise zu entnehmen, wie sie in einer Miniaturgröße eines flachen und leichten Aufbaus auszuführen ist, der in der Lage ist, Schwingungen zu widerstehen. So ist die oben erwähnte optische Speicherplattenvorrichtung nicht in der Lage, Nachteile, u. a. bezüglich der Tragbarkeit zu eliminieren.
Ein anderer Nachteil der bisher bekannten optischen Speicherplattenvorrichtung besteht darin, daß sie eine erhebliche Leistungsaufnahme aufweist, da die optische Speicherplatte auch dann vom Spindelmotor angetrieben wird, wenn sich die Vorrichtung im Ruhezustand befindet, in dem weder eine Informationsaufzeichnung auf die optische Speicherplatte noch eine Informationswiedergabe von der optischen Speicherplatte stattfindet.
In den vergangenen Jahren wurden Studien und Entwicklungen mit dem Ziel durchgeführt, eine hohe strukturelle Integrationsdichte und eine hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit von optischen Speicherplattenvorrichtungen zu erreichen, wobei die Drehgeschwindigkeit des darin verwendeten Spindelmotors jedes Jahr gestiegen ist. Dies bedeutet jedoch einen entsprechenden Anstieg der Leistungsaufnahme der Plattenvorrichtung. Unter diesen Umständen existiert der Wunsch, die Leistungsaufnahme der optischen Speicherplattenvorrichtung zu reduzieren, insbesondere derjenigen Vorrichtungen, die von einer Bordbatterie gespeist werden.
Die Dokumente US-A-3 963 863 und US-A-4 375 091 zeigen eine optische Speicherplattenvorrichtung, bei der der Spindelmotor und der Lesekopf auf gegenüberliegenden Seiten einer optischen Speicherplatte angeordnet sind.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Speicherplattenvorrichtung vorzuschlagen, die einen miniaturgroßen und flachen Aufbau geringen Gewichts aufweist, der für Informationsaufzeichnung auf die optische Speicherplatte und/oder Informationswiedergabe von der optischen Speicherplatte vorgesehen ist.
Gemäß der Erfindung soll weiterhin eine optische Speicherplattenvorrichtung vorgeschlagen werden, die weitgehend Schwingungen und externen Störungen widerstehen kann und die eine erhebliche Reduzierung der Leistungsaufnahme gewährleistet.
Im Hinblick auf die obigen Ausführungen und andere Gegenstände, die sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergeben, betrifft die vorliegende Erfindung eine optische Speicherplattenvorrichtung mit einer optischen Speicherplatte zum Speichern von Informationen, die ein Plattensubstrat aufweist, dessen Maximaldurchmesser nicht größer als 3,5 Zoll (Inch) ist, mit einem Spindelmotor zum Drehantrieb der optischen Speicherplatte, mit einer optischen Kopfanordnung, die einen optischen Kopf zum Ausführen mindestens einer von Informationsaufzeichnungs- und -wiedergabeoperationen sowie eine Laserschaltung zum Erzeugen eines für die Funktion des optischen Kopfes erforderlichen Lichtstrahls aufweist, sowie mit einem Grobaktuator zum Verstellen des Spindelmotors in einer Diametralrichtung der optischen Speicherplatte.
Gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ist bei der oben erwähnten optischen Speicherplattenvorrichtung vorgesehen, daß die optische Kopfanordnung an einer Grundplatte der Vor richtung bezüglich der Oberfläche der optischen Speicherplatte auf der gleichen Seite wie der Spindelmotor unbeweglich angeordnet ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der oben erwähnten optischen Speicherplattenvorrichtung wird der Spindelmotor durch einen Rotor zum Drehantrieb der optischen Speicherplatte und einen Stator zum Erzeugen eines Drehmoments zum Drehantrieb des Rotors gebildet, wobei der Stator bezüglich des Rotors vorzugsweise exzentrisch angeordnet sein kann, so daß die Mittelachse des Stators von der des Rotors abweicht. Bei einer solchen Anordnung kann die optische Kopfanordnung an einer Stelle neben dem Stator angebracht sein, an der der Abstand zwischen der Mittelachse des Stators und dem Außenumfang des Stators minimal ist.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der Spindelmotor als ein bürstenloser Motor ausgeführt ist, dessen Rotor durch einen oder mehrere Permanentmagnete gebildet ist, die derart magnetisiert sind, daß die Magnetpole der N- und S-Polarität abwechselnd in und entlang der Umfangsrichtung des Rotors angeordnet sind.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann die optische Speicherplatte auf dem Rotor durch die magnetische Kraft des (der) Permanentmagnete gehalten werden, der (die) den Rotor des bürstenlosen Motors bilden.
Weiter ist bei der erfindungsgemäßen optischen Speicherplattenvorrichtung vorgesehen, daß der Grobaktuator aus einem beweglichen Element besteht, das durch einen oder mehrere Permanentmagnete, die so magnetisiert sind, daß die Magnetpole der N- und S-Polarität in der Bewegungsrichtung des beweglichen Elementes abwechselnd angeordnet sind, und durch ein Paar von Statoren gebildet ist, die in bezug auf das bewegliche Element gegenüberliegend mit Spalten zwischen dem beweglichen Element und den Statoren angeordnet sind, wobei das Statorenpaar mit einem Phasenunterschied von 90º erregt wird und das bewegliche Element mit den Statoren zusammenwirkt, um einen Linearaktuator zum linearen Verstellen des beweglichen Elements zu bilden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, eine Sicherungseinrichtung vorzusehen, die im Ruhezustand der optischen Speicherplattenvorrichtung eine Verstellung des Spindelmotors mechanisch verhindert.
Zum Zweck der Reduzierung der Leistungsaufnahme wird weiter eine optische Speicherplattenvorrichtung vorgeschlagen, die aufweist:
eine optische Speicherplatte zur Aufzeichnung und/oder zur Wiedergabe von Informationen, einen Elektromotor zum Drehantrieb der optischen Speicherplatte,
einen optischen Kopf zur Aufzeichnung und/oder zur Wiedergabe der Informationen auf die und/oder von der optischen Speicherplatte,
eine Nachlaufsteuereinrichtung zur Ermittlung der Position des optischen Kopfes,
eine Grobaktuator-Steuereinrichtung zum Antrieb des optischen Kopfes in Abhängigkeit von einem von der Nachlaufsteuereinrichtung erzeugten Signal,
eine Drehgeschwindigkeit-Steuereinrichtung zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Motors, und
eine Signalverarbeitungseinrichtung zur Einstellung der Drehgeschwindigkeit des Motors auf ein Datenübertragungsgeschwindigkeitsniveau in Reaktion auf eine Aufforderung zum Zugriff auf die optische Speicherplatte, während die Drehgeschwindigkeit des Motors auf ein Bereitschaftsniveau ver ringert wird, wenn in einer voreingestellten Zeit keine Zugriffsaufforderung ausgegeben wird.
Mit dem Aufbau der optischen Speicherplattenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine flache Konstruktion der Speicherplattenvorrichtung realisiert werden, da der Raum zwischen der optischen Speicherplatte und der Grundplatte (Chassis) der Vorrichtung auf Grund der Tatsache effektiv genutzt werden kann, daß die optische Kopfanordnung bezüglich der Oberfläche der optischen Speicherplatte auf der gleichen Seite wie der Spindelmotor zum Drehantrieb der optischen Speicherplatte unbeweglich angeordnet ist. Weiter wird durch die Anordnung des optischen Systems auf der Grundplatte oder dem Chassis der Plattenvorrichtung die Steifigkeit der Plattform zur Befestigung des optischen Kopfes erhöht, wodurch eine Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen Schwingungen sichergestellt werden kann.
Weiter kann auf Grund der bevorzugten Anordnung, bei der der Stator des Spindelmotors gegenüber dem Rotor exzentrisch angeordnet ist und bei der die optische Kopfanordnung neben dem Stator an einer Stelle angebracht ist, an der der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Stators und dessen Umfang minimal ist, erreicht werden, daß der optische Kopf die optische Speicherplatte bis zur innersten Speicherspur oder dem Umfang ihres Aufzeichnungsbereichs abtasten kann, unabhängig von der flachen Konstruktion der optischen Speicherplattenvorrichtung. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß im Falle einer bekannten optischen Speicherplattenvorrichtung, bei der der Stator und der Rotor des Spindelmotors konzentrisch zueinander angeordnet sind, die Dicke des laminierten Statorkernes unbedingt vergrößert werden muß, um ein Abtasten der innersten Speicherspur des Aufzeichnungsbereichs der optischen Speicherplatte durch den optischen Kopf zu ermöglichen, bei dem das gleiche Drehmoment wie beim Spindelmotor gemäß der Erfindung sichergestellt ist. Mit anderen Worten ist es mit der bisher bekannten Konstruktion des Spindelmotors nicht möglich, eine Speicherplattenvorrichtung in flacher Bauweise zu realisieren, ohne das sog. Drehmoment-Volumen-Verhältnis oder die strukturelle Integrationsdichte zu beeinträchtigen.
Wird als Spindelmotor ein bürstenloser Motor verwendet, dessen Rotor durch einen oder mehrere Permanentmagnete gebildet wird, deren N- und S-Pole in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind, so kann ein hohes Drehmoment mit einer niedrigen trägen Masse erzeugt werden. Dies trägt nicht nur zu einer weiteren Miniaturisierung der leichten Speicherplattenvorrichtung, sondern auch zu ihrer hohen Ansprechleistung bei.
Durch das Festhalten der optischen Speicherplatte auf dem Rotor durch Nutzung eines Teils des magnetischen Flusses, der durch den den Rotor des bürstenlosen Motors bildenden Permanentmagneten erzeugt wird, sind jegliche Vorrichtungen zum Halten der optischen Speicherplatte nicht mehr erforderlich, was auch zur weiteren Gewichtsreduzierung der optischen Speicherplattenvorrichtung beiträgt.
Durch den Aufbau der optischen Speicherplattenvorrichtung gemäß dem zweiten kennzeichnenden Erfindungsmerkmal, bei der der Grobaktuator durch einen Linearmotor gebildet ist, der ein durch einen oder mehrere mehrpolige Permanentmagnete gebildetes bewegliches Element aufweist, kann eine erhebliche Erhöhung des Drehmoment-Volumen-Verhältnisses im Vergleich zur bekannten optischen Speicherplattenvorrichtung erreicht werden, bei der der Grobaktuator durch eine Schwingspule gebildet ist. Auf Grund dieses Merkmals kann die Dicke des Grobaktuators und somit der gesamten optischen Speicherplattenvorrichtung reduziert werden.
In der erwähnten optischen Speicherplattenvorrichtung können deren bewegliche Teile mittels eines Verriegelungsmechanismus mechanisch arretiert werden, der die Relativbewegung des Spindelmotors gegenüber der optischen Speicherplatte verhindert, wodurch eine erhebliche Erhöhung der Tragbarkeit sowie der Widerstandsfähigkeit der optischen Speicherplattenvorrichtung gegen Schwingungen erreicht werden kann.
Weiter kann durch Verwendung der Steuereinrichtung die Leistungsaufnahme des Spindelmotors wesentlich reduziert werden, indem die Motorgeschwindigkeit auf ein niedriges Niveau verringert wird, so lange keine Aufforderung zum Zugriff auf die Speicherplatte ausgegeben wird, wodurch die Betriebsdauer der Stromversorgungsbatterie entsprechend verlängert werden kann.
Fig. 1 ist eine Draufsicht, die schematisch den Aufbau einer Ausführung der erfindungsgemäßen optischen Speicherplattenvorrichtung zeigt,
Fig. 2A zeigt die gleiche Speicherplattenvorrichtung in einem vertikalen Schnitt entlang der Schnittlinie a-b nach Fig. 1,
Fig. 2B ist eine Teilansicht, die zur Darstellung der Funktionsweise des Verriegelungsmechanismus den in Fig. 2A mit einem Kreis gekennzeichneten Teil zeigt,
Fig. 3A ist ein Teilschnitt, der schematisch einen integrierten Aufbau eines Grobaktuators sowie einen Stator ei nes Spindelmotors zeigt, die in einer anderen Ausführung der erfindungsgemäßen optischen Speicherplattenvorrichtung Verwendung finden,
Fig. 3B ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die den durch einen Kreis in Fig. 3A gekennzeichneten Teil zeigt,
Fig. 4 ist eine Draufsicht, die schematisch den Aufbau eines bürstenlosen Motors zeigt, der als Spindelmotor bei einer Ausführung der Erfindung verwendet wird,
Fig. 5 zeigt den gleichen Gegenstand in einem vertikalen Schnitt entlang der Schnittlinie a-b nach Fig. 4,
Fig. 6 ist ein Schnitt, der den Aufbau des Spindelmotors bei einer anderen Ausführung der Erfindung zeigt,
Fig. 7A ist eine Draufsicht, die den Aufbau eines bürstenlosen Motors gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung zeigt,
Fig. 7B ist ein Schnitt durch den gleichen Gegenstand entlang der Schnittlinie a-b nach Fig. 7A,
Fig. 8 ist eine Ansicht, die den Aufbau eines bürstenlosen Motors gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung zeigt,
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Schaltung zur Steuerung eines Spindelmotors gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 10 ist eine Draufsicht, die schematisch den Aufbau einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen optischen Speicherplattenvorrichtung zeigt,
Fig. 11 ist eine Draufsicht, die schematisch den Aufbau einer anderen Ausführung der erfindungsgemäßen optischen Speicherplattenvorrichtung zeigt,
Fig. 12 ist eine Draufsicht, die schematisch den Aufbau einer optischen Speicherplattenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung zeigt,
Fig. 13 ist eine Ansicht, die einen Verriegelungsmechanismus zeigt, der bei der optischen Speicherplattenvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann,
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Anordnung einer Steuerschaltung zeigt, die bei der optischen Speicherplattenvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann,
Fig. 15 ist ein Flußdiagramm zur Darstellung der Steuerung zur Geschwinigkeitsänderung eines Spindelmotors in der optischen Speicherplattenvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 16A bis 16C zeigen Wellenformdiagramme zur Darstellung der Geschwindigkeitssteuerung des Spindelmotors gemäß einer Ausführung der Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit vorteilhaften oder beispielhaften Ausführungen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Draufsicht, die allgemein den Aufbau einer mit einer beweglichen Speicherplatte arbeitenden optischen Speicherplattenvorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung zeigt, während Fig. 2 einen Schnitt durch den gleichen Gegenstand entlang der Schnittlinie a-b nach Fig. 1 darstellt. Die Beschreibung bezieht sich zunächst auf den Aufbau der Speicherplattenvorrichtung. Die in Fig. 1 gezeigte, mit einer beweglichen Speicherplatte arbeitende optische Speicherplattenvorrichtung umfaßt einen unbeweglich angeordneten optischen Kopfmechanismus oder eine Kopfanordnung, die eine Laserschaltung 2 zum Erzeugen eines Laserlichtstrahls sowie einen optischen Kopf 1 aufweist, der durch ein optisches Linsensystem und einen zweidimensionalen Aktuator 3 gebildet ist, wobei, wie der Zeichnung zu entnehmen ist, der optische Kopf 1 auf der oberen Fläche der Laserschaltung 2 angeordnet ist, um in an sich bekannter Weise automatische Fokussierungs-/Nachführoperationen auszuführen. Eine in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte optische Speicherplatte 5 wird auf einem Rotor 53 eines Spindelmotors 6 gehalten. Mit dem Spindelmotor 6 sind ein bewegliches Element C3, das den beweglichen Teil des Grobaktuators 7 bildet, sowie Gleitbuchsen 41 verbunden, die bewegliche Teile von linearen Führungsanordnungen 4 bilden, die diametral gegenüberliegend auf beiden Seiten des Spindelmotors 6 parallel zum Grobaktuator 7 angeordnet sind. Auf der anderen Seite bilden Führungen 42 einen unbeweglichen Teil der linearen Führungsanordnung 4, wobei Statorkerne C1 und Spulen C2, die die unbeweglichen Teile des Grobaktuators 7 bilden, auf einer Grundplatte 18 oder einem Chassis (s. Fig. 2) befestigt sind, die den unbeweglichen Grundteil der optischen Speicherplattenvorrichtung darstellt.
Der Spindelmotor 6 besteht aus einem Rotor S3 zum Halten und Drehen der optischen Speicherplatte 5 und einem Stator S1 zum Erzeugen eines Drehmoments zum Drehantrieb des Ro tors S3, wobei die Mittelachse des Stators S1 gegenüber der Mittelachse des Rotors S3 exzentrisch versetzt verläuft. Genauer ausgedrückt weist der Stator S1 bei der dargestellten Ausführung der Speicherplattenvorrichtung einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt, wobei die optische Kopfanordnung (1, 2, 3) an einer Stelle angeordnet ist, wo der Abstand zwischen der Mittelachse des Stators S1 und seinem Außenumfang minimal ist, d. h., an einer Stelle, die sich in der Nähe der äußeren Oberfläche des halbkreisförmigen Statorkernes des Spindelmotors (s. Fig. 1) befindet. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die Einrichtung zum Erzeugen des Drehmoments nicht in dem Bereich des Statorkernes angeordnet ist, in dem der Abstand zwischen der Mittelachse des Rotors S3 und dem Außenumfang des Stators S1 kurz ist, sondern in und entlang eines halbkreis- oder bogenförmigen Statorbereichs, in dem der oben erwähnte Abstand lang ist.
Auf der anderen Seite besteht der Grobaktuator 7 aus einem beweglichen Element C3, das durch einen Permanentmagneten oder ein Feld von Permanentmagneten (im nachfolgenden Text als Permanentmagnet bezeichnet) gebildet ist, der (bzw. die) derart magnetisiert sind, daß mehrere N-Pole und mehrere S-Pole abwechselnd in einem linearen Feld angeordnet sind, sowie aus einem Paar von Statorteilen, das durch je einen U-förmigen Statorkern C1 aus magnetischem Material und je eine Spule C2, die auf dem Statorkern C1 aufgewickelt ist, gebildet ist, wobei beide Statorteile des Grobaktuators 7 gegenüberliegend mit einem Abstand in der Bewegungsrichtung des beweglichen Elementes C3 angeordnet sind, so daß das bewegliche Element C3, wie Fig. 1 zu entnehmen ist, sich durch die zwischen den Armen der U-förmigen Statorkerne C1 begrenzten Räume hindurch erstrecken kann. In diesem Fall wird zwischen den benachbarten Teilen des be weglichen Elementes C3 und jedes der Statorkerne C1 ein kleiner Spalt begrenzt. Weiter weist jeder der Statorkerne C1 auf seiner inneren Oberfläche magnetische Polzähne auf, deren Abstand dem Abstand entspricht, in dem der Permanentmagnet des beweglichen Elementes C3 mit abwechselnder Polarität magnetisiert ist, wie Fig. 2 zu entnehmen ist. Wird der Abstand der abwechselnden Magnetisierung des Permanentmagneten des beweglichen Elementes C3 als 360 Grad elektrischen Winkels definiert, so werden die Statorteile (C1, C2) eines Paares mit einer Phasenverschiebung von 90 Grad elektrischen Winkels zueinander angeordnet, so daß durch Zusammenwirken dieser gepaarten Statorteile (C1, C2) mit dem mehrpoligen Permanentmagneten, der das bewegliche Element C3 bildet, ein Zweiphasen-Linearmotor realisiert wird.
Im Betrieb der optischen Speicherplattenvorrichtung gemäß der dargestellten Ausführung der Erfindung wird die auf dem Rotor S3 des Spindelmotors 6 befestigte optische Speicherplatte 5 durch diesen Motor 6 in Drehbewegung versetzt und gleichzeitig unter der Wirkung der vom Grobaktuator 7 aufgebrachten Schubkraft in Diametralrichtung der Platte 5 relativ zur unbeweglichen Kopfanordnung (1, 2,3) linear bewegt. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß der Spindelmotor 6 eine solche Außenkontur oder -profil aufweist, daß der optische Kopf 1 auf die optische Speicherplatte 5 in ihrem gesamten Aufzeichnungsbereich von der äußersten Speicherspur zur innersten Speicherspur zugreifen kann. Wie vorhin erwähnt, weist der optische Kopf 1 ein Objektivlinsensystem und bewegliche (nicht gezeigte) Permanentmagnete auf, die Teile eines zweidimensionalen Aktuators 3 bilden, wobei das Objektivlinsensystem Schwingbewegungen ausführt, die durch die Wirkung der elektromagnetischen Kraft von Spulen hervorgerufen werden, die am unbeweglichen Teil des zweidimensionalen Aktuators angebracht sind, um die automa tische Fokussierungs-/Nachführungsoperation durchzuführen, wodurch eine mögliche Exzentrizität der optischen Speicherplatte 5 sowie ihre ungleichmäßige Drehbewegung kompensiert werden können.
Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, die die optische Speicherplattenvorrichtung in einer Schnittdarstellung zeigt, ist die optische Kopfanordnung auf der Grundplatte 18 (die einen Teil des Chassis der Vorrichtung bilden kann) unverstellbar montiert, wobei zwischen der Kopfanordnung und der Grundplatte 18 ein Schwingungsisolier- oder -absorptionsmittel 17 vorgesehen ist. Außerdem sind auf der Grundplatte 18 auch noch die Statorkerne C1 des Grobaktuators 7 befestigt, so daß der Spindelmotor 6 mittels des beweglichen Elementes (Permanentmagneten) C3 linear verstellt wird. Infolge dessen kann sich die optische Speicherplatte 5 in ihrer Diametralrichtung linear bewegen, während sie durch den Rotor S3 des Spindelmotors 6 gedreht wird. Der Grobaktuator 7 ist als ein Zweiphasen-Linearmotor ausgeführt, wobei jeder seiner Statorkerne C1, die unbeweglich angeordnet sind, mit Zähnen versehen ist, deren Abstand dem Abstand der Magnetpole des mehrpoligen Permanentmagneten entspricht, der das bewegliche Element C3 des Grobaktuators 7 bildet. Die paarweise angeordneten Statorkerne C1 sind unbeweglich mit einer Phasenverschiebung von 90 Grad elektrischen Winkels der Magnetpole des beweglichen Elementes C3 angeordnet.
Den Fig. 2A und 2B ist zu entnehmen, daß ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen sein kann, der durch einen unbeweglich angeordneten Halte- oder Arretierungsteil 8 sowie mindestens eine im beweglichen Element C3 des Grobaktuators 7 ausgebildete Ausnehmung oder Nut gebildet ist, in die, wie in Fig. 2B gezeigt ist, das Arretierungsteil 8 einführbar ist, wenn sich die optische Speicherplattenvorrichtung im Ruhezustand, d. h., im inaktiven Zustand befindet. Durch diesen Verriegelungsmechanismus kann die optische Speicherplatte vor von außen wirkenden Schwingungen oder Störungen geschützt werden, die durch den Transport oder andere Einflüsse verursacht werden.
Es sollte erwähnt werden, daß statt des Grobaktuators 7 der oben beschriebene Verriegelungsmechanismus in Kombination mit dem Spindelmotor 6 mit der im wesentlichen gleichen Wirkung verwendet werden kann.
Fig. 3A zeigt den Aufbau des Spindelmotors 6 und den Grobaktuator 7 gemäß einer Ausführung der Erfindung. Der Statorkern 51 des Spindelmotors 6 ist durch ein Paket von mehreren Kernblechen oder Lamellen SC1 aus magnetischem Material, wie z. B. Siliziumeisenblech oder dgl., gebildet. Im dargestellten Beispiel ist zumindest ein Kernblech SC1, das im wesentlichen in der Mitte der Dicke des Statorkernpakets S1 so ausgebildet, daß es eine Verlängerung aufweist, die sich in Längsrichtung des Statorkernes S1 erstreckt und deren Form der Form des beweglichen Elementes C3 des Grobaktuators 7 entspricht. Durch Befestigung einzelner mit N- und S-Polarität magnetisierter Permanentmagnetelemente auf der oberen und unteren Fläche der Verlängerung des mittleren Kernblechs oder Kernbleche SC1 in einem Feld mit wechselnder Polarität wird das bewegliche Element C3 des Grobaktuators 7 mit einem Aufbau realisiert, bei dem ein magnetischer Kern (der durch die Verlängerung des Statorkernbleches SC1 gebildet ist) zwischen einem Paar von Permanentmagneten angeordnet ist, die mit wechselnden N- und S- Polaritäten in der Bewegungsrichtung des beweglichen Elementes C3 magnetisiert sind, wie am besten der Fig. 3B zu entnehmen ist. In diesem Falle sollte der Permanentmagnet vorzugsweise in kleinen Abständen in der Größenordnung von 2 mm magnetisiert sein. Als Material des Permanentmagneten können Seltene-Erd-Magnete wie Neodymiummagnet, Ferritmagnet u. ä. genannt werden.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, ist die optische Kopfanordnung gemäß der dargestellten Ausführung der Erfindung bezüglich der Oberfläche der optischen Speicherplatte (im Falle der dargestellten Ausführung die untere Oberfläche) auf der gleichen Seite wie der Spindelmotor zum Drehantrieb der optischen Speicherplatte unbeweglich angeordnet, wodurch der zur Verfügung stehende Raum zwischen der optischen Speicherplatte und der Grundplatte effektiv genutzt werden kann, um eine relative Linearbewegung des Spindelmotors und der Speicherplatte gegenüber der unbeweglichen Kopfanordnung zu ermöglichen. Somit kann eine flache Konstruktion der optischen Speicherplattenvorrichtung realisiert werden. Außerdem kann die Steifigkeit der Plattform zum Anbringen des optischen Kopfes durch Befestigung des optischen Systems auf der Grundplatte (Chassis) der optischen Speicherplattenvorrichtung erhöht werden, wodurch eine Erhöhung der Widerstandsfähigkeit der optischen Speicherplattenvorrichtung gegen Schwingungen erreicht werden kann.
Weiter kann der optische Kopf auf Grund der exzentrischen Anordnung des Stators des Spindelmotors gegenüber dessen Rotor in Kombination mit der Anordnung des optischen Kopfsystems an einer Stelle, an der der Abstand zwischen der Mittelachse des Stators und seinem Außenumfang minimal ist (d. h., an einer Stelle, die im gezeigten Beispiel gegenüber der abgeschnittenen Seite des Stators liegt) die optische Speicherplatte bis zur innersten Speicherspur ihres Aufzeichnungsbereichs abtasten, ohne daß der Vorteil des flachen Aufbaus der optischen Speicherplattenvorrichtung be einträchtigt wird.
Außerdem kann bei dem als Linearmotor ausgeführten Grobaktuator, bei dem als linear bewegliches Element ein mehrpoliger Permanentmagnet vorgesehen ist, im Vergleich mit einem Schwingspulenmotor das Schub-Volumen-Verhältnis erhöht werden, so daß eine weitere Verringerung der Dicke des Grobaktuators und somit der Dicke der gesamten optischen Speicherplattenvorrichtung erreicht werden kann.
Weiter sollte erwähnt werden, daß der Gesamtaufbau des Spindelmotors und des Grobaktuators, der durch Verwendung des Statorkernpakets des Spindelmotors als Kern des beweglichen Elements des Grobaktuators realisiert wird, vorzugsweise von einer Verringerung der Anzahl der Teile der optischen Speicherplattenvorrichtung sowie einer Verringerung der Anzahl der Verfahrenschritte bei dessen Fertigung begleitet wird. Außerdem kann eine Erhöhung der mechanischen Steifigkeit und der Genauigkeit eines Verbindungsteiles zum Verbinden des Grobaktuators mit dem Spindelmotor erreicht werden, die zu einer Verbesserung der Funktionszuverlässigkeit der optischen Speicherplattenvorrichtung beiträgt.
Schließlich kann durch den Verriegelungsmechanismus zum mechanischen Verhindern der Bewegung des Spindelmotors im Ruhezustand der optischen Speicherplattenvorrichtung eine hervorragende Widerstandsfähigkeit der Vorrichtung gewährleistet werden, wodurch die Tragbarkeit der Vorrichtung verbessert wird.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht des Spindelmotors gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung und Fig. 5 zeigt den gleichen Gegenstand in einer Schnittdarstellung entlang der Linie a-b in Fig. 4.
In der Zeichnung ist der Spindelmotor 6 als ein bürstenloser Motor ausgeführt, der einen durch einen ringförmigen, mehrpoligen Permanentmagneten gebildeten Rotor sowie einen Stator aufweist, der mit Dreiphasenspulen zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes ausgestattet ist. Präziser ausgedrückt wird der mit dem Bezugszeichen S3 bezeichnete Rotor durch eine ringförmige Permanentmagnetanordnung AS4 gebildet, die in der Umfangsrichtung im wesentlichen in gleichen Abständen abwechselnd mit N- und S-Polarität magnetisiert ist, wobei zur Bildung des magnetischen Kreises des Rotors ein Rotorjoch S32 vorgesehen ist. Andererseits weist der Stator Dreiphasen-Magnetpolkerne S11 auf, auf denen je eine Spule S2 (S2U, S2V, S2W) aufgewickelt ist, wobei auf dem Außenumfang des Motors ein magnetischer Polkern S13 ohne Spule ausgebildet ist, der der magnetischen Kopplung der magnetischen Polkerne S11 und S12 dient. (In der Beschreibung wird der Statorkern-Sehnenteil des halbkreisförmigen Statorkernes S1, in dem der magnetische Polkern S12 ohne Spule ausgebildet ist, als Kurzschlußjoch S13 bezeichnet.) Die magnetischen Polkerne weisen innere Polschuhe auf, die unter Bildung eines Spaltes dem Rotor S3 gegenüberliegen. Der Rotor S3 ist mittels eines Lagers 12 auf einer Welle drehbar gelagert, die mit einem Statorgehäuse 13 einteilig ausgebildet ist (s. Fig. 5). Beim Bestromen der Spulen S2U, S2V und S2W mit Strömen der U-, V- und W-Phase wird durch Zusammenwirken mit der mehrpoligen Permanentmagnetanordnung AS4 ein Drehmoment erzeugt, das den Rotor S3 in Drehbewegung versetzt.
Ein vorteilhaftes Merkmal des Spindelmotors gemäß der dargestellten Ausführung kann darin gesehen werden, daß die äußere Umfangskonfiguration des Stators derart ausgebildet ist, daß der Abstand der Mittelachse des Rotors zum Außen umfang des Stators sich als Funktion des Winkels in einem vorgegebenen Winkelbereich ändert. Insbesondere weist der Stator bei der dargestellten Ausführung einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt auf, bei dem der vorgegebene Winkelbereich, in dem sich der Abstand der Mittelachse des Rotors zum Außenumfang des Stators als Funktion des Winkels ändert, durch einen flachen Teil der Außenfläche des Stators (d. h., den sog. seitlich abgeschnittenen Teil der Statorfläche) gebildet wird, wie am besten in Fig. 4 dargestellt ist. Der magnetische Polkern S12, der in dem seitlich abgeschnittenen oder Sehnen-Statorteil ausgebildet ist, trägt keine Spule, so daß zwischen dem Kern S12 und dem Rotor S3 kein Drehmoment erzeugt wird. Somit bildet der magnetische Polkern S12, so zu sagen, ein Drehmoment nicht erzeugendes Teil. In diesem Punkt unterscheidet sich der Spindelmotor gemäß der dargestellten Ausführung von den bisher bekannten Motoren und kann nachstehend aufgeführte, vorteilhafte Wirkungen bringen. Erstens kann der magnetische Polkern S12 bei der Reduzierung eines sogenannten Sattelmoments des Rotors eine Rolle spielen, während das Kurzschlußjoch S13 als magnetischer Schirm zum Verhindern von Verlusten des durch den Permanentmagneten des Rotors sowie die Spulen S2U, S2V und S2W erzeugten magnetischen Flusses dient und gleichzeitig den magnetischen Kopf und den Permanentmagnetrotor vor durch Bewegungen des Grobaktuators 7 verursachte Beschädigungen schützt.
Bei einem vorteilhaften modifizierten Beispiel der dargestellten Ausführung kann eine FG-Spule S20 auf dem Statorkern S1 in einer in Fig. 4 dargestellten Art aufgewickelt sein.
Bei dieser Ausführung schneidet der im Statorkern S1 induzierte magnetische Wechselfluß die FG-Spule 20, so daß dar in eine Spannung entsteht, die detektiert wird, um, wie später erläutert wird, die Winkelposition des Rotors indirekt zu erfassen. Aus diesem Zusammenhang ergibt sich, daß die Empfindlichkeit der Erfassung durch Erhöhung der Anzahl der Windungen der FG-Spule 20 erhöht werden kann.
Weiterhin sollte erwähnt werden, daß bei dem Spindelmotor gemäß der dargestellten Ausführung die optische Speicherplatte auf dem Rotor durch die Wirkung des magnetischen Flusses gehalten wird, der aus dem den Hauptteil des Rotors bildenden Permanentmagnetfeld AS4 ausströmt, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Bei einer Änderung der dargestellten Ausführung ist es vorteilhaft, zwischen der optischen Speicherplatte 5 und dem Permanentmagneten AS4 einen Ring 11 zum Beeinflussen der magnetischen Anziehungskraft anzuordnen, der es ermöglicht, die vom Permanentmagneten AS4 aufgebrachte Anziehungskraft einzustellen. Der Ring 11 zur Einstellung der Anziehungskraft kann dabei aus nichtmagnetischem Material bestehen.
Wie aus dem vorstehenden Text erhellt, kann durch die Ausbildung des zum direkten Antrieb der optischen Speicherplatte dienenden Spindelmotors als bürstenloser Motor eine hohe Drehmomentdichte (d. h., ein hohes Verhältnis des Drehmoments zum Motorvolumen) erreicht werden. Auf Grund dieses Merkmals kann der Motor in einer Miniaturgröße mit niedrigem Gewicht realisiert werden, auch wenn der Bereich, der kein Drehmoment erzeugt, als Bestandteil des Stators ausgeführt ist. Mit anderen Worten kann der Außendurchmesser des Stators in dem kein Drehmoment erzeugenden Bereich (d. h., im seitlich abgeschnittenen Teil) verringert werden und die optische Kopfanordnung kann in der Nähe des kein Drehmoment erzeugenden Statorbereichs reduzierten Durchmessers, ihm gegenüberliegend, angeordnet werden. Auf diese Art kann eine erhebliche Verringerung der Dicke oder der Höhe der gesamten optischen Speicherplattenvorrichtung im Vergleich mit der bisher bekannten Speicherplattenvorrichtung erreicht werden, bei der die optische Kopfanordnung über der oberen Fläche der optischen Speicherplatte gegenüber dem Spindelmotor angeordnet ist, im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Anordnung, bei der die optische Kopfanordnung gegenüber dem Spindelmotor auf der gleichen Seite (d. h., bei der dargestellten Ausführung unter der unteren Fläche der optischen Speicherplatte) angeordnet ist.
Weiter, da der Teil des Stators des bürstenlosen Motors, der auf der Seite in der Nähe des Aktuators des optischen Kopfes angeordnet ist, durch den Statorkern magnetisch abgeschirmt ist und weder im magnetischen noch im mechanischen Sinne eine Öffnung aufweist, kann nicht nur der optische Kopf, sondern auch der Rotor des Motors gegen durch eine fehlerhafte Funktion des Kopfes verursachte Beschädigung geschützt werden, wodurch die Betriebssicherheit der optischen Speicherplattenvorrichtung erhöht werden kann. Außerdem, da Änderungen des magnetischen Flusses sowie Drehschwingungen (Sattelmoment) des Spindelmotors und der Einfluß der magnetischen Streuung des Permanentmagnetrotors auf den optischen Kopf auf ein Minimum unterdrückt werden kann, kann vorteilhafterweise die Positionsgenauigkeit des optischen Kopfes erheblich erhöht werden.
Bei dem dargestellten Beispiel der erfindungsgemäßen optischen Speicherplattenvorrichtung wurde erwähnt, daß der Spindelmotor im Querschnitt eine im wesentlichen halbkreisförmige Außenkontur aufweist und daß der Bereich des Statorkerns, in dem der Abstand zwischen der Mittelachse und dem Außendurchmesser des Stators sich als Funktion des Winkels ändert, als eine Gerade oder eine Ebene ausgeführt ist (d. h., seitlich abgeschnitten oder in Form einer Sehne). Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Erfindung durch diese geometrische Form nicht begrenzt ist. Mit anderen Worten kann der in Frage kommende Bereich des Statorkerns jede andere Form haben als die ebene flache Fläche, wenn ein geeigneter Raum für den den optischen Kopf verstellenden Aktuator zur Verfügung steht.
Es sollte auch erwähnt werden, daß durch die Konstruktion, bei der die optische Speicherplatte durch einen Teil des magnetischen Flusses unbeweglich gehalten wird, der durch den den Rotor des bürstenlosen Motors bildenden Permanentmagneten erzeugt wird, sämtliche Einrichtungen zum Halten der optischen Speicherplatte entfallen können, was zur weiteren Gewichtsreduzierung der optischen Speicherplattenvorrichtung beiträgt.
Fig. 6 zeigt eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen optischen Speicherplattenvorrichtung. Bei dieser Ausführung ist ein zweiter Permanentmagnet S5 vorgesehen, der zusätzlich die optische Speicherplatte 5 hält. Genauer beschrieben ist der zweite Permanentmagnet S5 auf dem Permanentmagnet S4 bei der in Fig. 5 gezeigten Motorkonstruktion angeordnet, wobei die Permanentmagnete S4 und S5 durch eine Trennschicht S6 eines nichtmagnetischen Materials voneinander getrennt sind. Weiter sollte erwähnt werden, daß der die Speicherplatte haltende Permanentmagnet S5 so magnetisiert ist, daß die N- und S-Polaritäten in der Richtung der Dicke des Spindelmotors erscheinen, im Gegensatz zum Rotorpermanentmagneten S4, der so magnetisiert ist, daß die N- und S-Polaritäten in der Durchmesserrichtung des Rotors erscheinen. Die Konstruktion gemäß der gezeigten Darstellung ist nicht nur deswegen vorteilhaft, daß die optische Speicherplatte durch die Wirkung der Anziehungskraft des zwei ten Permanentmagneten S5 gehalten werden kann, sondern auch deswegen, daß der Einfluß von äußeren magnetischen Störungen auf das magnetische Feld des Permanentmagneten S4 wirksamer unterdrückt werden kann, wodurch eine weitere Unterdrückung von Änderungen des Motordrehmoments erreicht werden kann. Bei der optischen Speicherplattenvorrichtung gemäß der gezeigten Ausführung kann die Haltekraft des Permanentmagneten einfach durch die Wahl des geeigneten Materials des Permanentmagneten S5 eingestellt werden.
Fig. 7A ist eine Draufsicht, die schematisch den Aufbau eines Spindelmotors in der optischen Speicherplattenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung zeigt, während Fig. 7B einen vertikalen Schnitt durch den gleichen Gegenstand entlang der Schnittlinie a-b nach Fig. 7A darstellt. Der Motoraufbau ist bei dieser Ausführung im wesentlichen ähnlich dem Aufbau des in Fig. 4 gezeigten bürstenlosen Permanentmagnetmotors mit der Ausnahme, daß die magnetischen Pole der den Rotor S3 bildenden Permanentmagnete so angeordnet sind, daß sie den magnetischen Polen der Statorkerne S14 in Richtung der Dicke des Motors mit einem flachen Spalt dazwischen gegenüberliegen, wie am besten der Fig. 7B zu entnehmen ist.
Bei dem Spindelmotor gemäß der vorliegenden Ausführung kann der Außendurchmesser des Rotors bis zum Außenumfang des Kurzschlußjochs des Stators (s. Fig. 7A) vergrößert werden, wodurch das Trägheitsmoment des Rotors S3 im Vergleich mit dem in Fig. 4 gezeigten Motoraufbau erhöht werden kann, bei dem die Magnetpole des Rotors und des Stators diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Somit hat die gezeigte Ausführung den Vorteil, daß eine bessere Stabilisierung der Motor-Drehgeschwindigkeit gewährleistet werden kann.
Fig. 8 ist ein senkrechter Schnitt, der einen Spindelmotor gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung zeigt. Die gezeigte Konstruktion des Spindelmotors unterscheidet sich von der in Fig. 7A und 7B dargestellten dadurch, daß die Statorkernbereiche des Spindelmotors 6 mit der Ausnahme der Bereiche der Magnetpolkerne S14, die den Magnetpolen des Rotorpermanentmagneten 4 gegenüberliegen, in seiner Radialrichtung gebogen sind. Die Konstruktion gemäß dieser Ausführung hat den Vorteil, daß die Dicke des Spindelmotors weiter verringert werden kann, weil die Statorspulen S2 im wesentlichen in der Mitte zwischen der Grundplatte oder Chassis 14 und der optischen Speicherplatte 5 (d. h., im gleichen Abstand zur Speicherplatte und zum Chassis) angeordnet werden können. Mit anderen Worten kann bei gegebener Dicke ein ein höheres Drehmoment aufbringender Spindelmotor realisiert werden, da jede Statorspule S2 mit einer größeren Anzahl von Windungen aufgewickelt werden kann.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Schaltung zum Ansteuern eines Spindelmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Beschreibung betrifft zunächst den Aufbau der Ansteuerschaltung.
In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen S6 einen Dreiphasen-Schwingkreis, dessen Ausgang, wie mit einem Signal A angedeutet ist, mit einem Eingang einer Auswahlschaltung S7 verbunden ist, dessen anderem Eingang Signale (bezeichnet als Signal B) zugeführt werden, die durch eine Verarbeitung eines in den Motorspulen S2 induzierten Spannungssignals in einem Phasenfilter S9 und einem Wellenformerkreis (B) S8 entstehen. Das Ausgangssignal (Signal C) der Auswahlschaltung S7 wird dem Eingang eines Antriebsstromkreises S5 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Eingang des vorhin erwähnten Phasenfilters S9 und den Statorspulen S2 (u, v, w) des Spindelmotors 6 verbunden ist. Auf der anderen Seite wird ein Ausgangssignal der oben beschriebenen FG-Spule S20 (Fig. 4) einem Eingang eines anderen Wellenformerkreises (A) S2 zugeführt, dessen Ausgangssignal an einen Eingang eines Geschwindigkeit/Phasen-Steuerkreises 50 angelegt wird, dessen anderem Eingang ein Ausgangssignal eines Referenzsignalgenerators S3 zugeführt wird, der ein Geschwindigkeit/Phasen-Steuersignal erzeugt. Das Ausgangssignal des Geschwindigkeit/Phasen-Steuerkreises 50 wird an einen Eingang des Antriebsstromkreises 55 als Geschwindigkeit/Phasen-Steuersignal für den Spindelmotor S20 angelegt.
Im nachfolgenden Text wird die Funktionsweise der oben erwähnten Spindelmotor-Ansteuerschaltung beschrieben. Nach dem Einschalten des Spindelmotors wird das vom Dreiphasen- Schwingkreis 56 erzeugte Niederfrequenz- Dreiphasensignal (Signal A) über die Auswahlschaltung 57 dem Antriebsstromkreis 55 als Signal C zugeführt. Dann wird vom Antriebsstromkreis 55 eine dem Signal C entsprechende Dreiphasenspannung an die Statorspulen S2 des Spindelmotors 6 angelegt. Dadurch beginnt der Motor 6 in der Einschaltphase bei niedriger Frequenz in einem offenen Steuerstromkreis sich zu drehen.
Nachdem der Spindelmotor 6 eingeschaltet wurde, wird die Auswahlschaltung 57 umgeschaltet, um zu ermöglichen, daß die Dreiphasenspannung vom Antriebsstromkreis 55, synchron mit der Position der Rotormagnetpole durch die Verwendung des von der im Spindelmotor 6 induzierten Spannung abgeleiteten Signals (Signal B), den Motorspulen S2 zugeführt wird. Auf diese Weise wird eine Spannungssteuerung des Spindelmotors 6 durch einen geschlossenen Steuerstromkreis durchgeführt.
Andererseits wird, wie oben erwähnt, infolge des durch den Statorkern S1 fließenden magnetischen Wechselflusses in der auf dem Statorkern S1 des Spindelmotors 6 aufgewickelten FG-Spule S20 eine Spannung induziert. Von dieser in der FG- Spule induzierten Spannung wird ein Wechselsignal (dessen Frequenz der Anzahl der magnetischen Pole des Rotors entspricht) für jede ganze Umdrehung des Rotors 1 abgeleitet und durch den Wellenformerkreis (A) 52 in ein Rechteck- Wellenformsignal umgewandelt. Auf der Grundlage der vom Wellenformerkreis (A) 52 erzeugten Rechteckpulse wird durch den Geschwindigkeitssteuerkreis 50 die Drehgeschwindigkeit des Rotors arithmetisch ermittelt und dann mit dem vom Referenzsignalgenerator 53 erzeugten Geschwindigkeitssteuersignal verglichen. Ein auf der Grundlage der aus dem Vergleich resultierenden Abweichung erzeugtes Spannungssteuersignal wird dann dem Antriebsstromkreis 55 zugeführt. Auf diese Art wird die Geschwindigkeitssteuerung des Spindelmotors 6 durchgeführt.
Bislang wurde in der arithmetischen Ermittlung der Drehgeschwindigkeit des Rotors das der im Motor induzierten Spannung entsprechende Phasensignal (Signal B) verwendet. Bei diesem Verfahren tritt jedoch das Problem auf, daß die Genauigkeit der Geschwindigkeitsermittlung durch die Anwesenheit von zahlreichen harmonischen Oberschwingungen in dem ermittelten Spannungssignal beeinträchtigt wird. Im Gegensatz dazu kann durch die Verwendung der FG-Spule S20 gemäß der Erfindungslehre ein Signal gewonnen werden, das von dem durch die Motorspulen 52 fließenden Strom nicht beeinflußt wird, d. h., ein Signal, das kaum harmonische Oberschwingungskomponenten enthält. Die Genauigkeit der Ermittlung der Rotorposition gemäß der Erfindung kann somit im Vergleich mit der auf dem Ausgangssignal des Wellenformerkreises (B) 58 beruhenden Ermittlung erheblich verbessert wer den. In Wirklichkeit zeigt das Ergebnis eines zur Sicherstellung der Genauigkeit der Geschwindigkeitssteuerung durchgeführten Versuchs, daß Änderungen der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors um einen Faktor von ca. 10 bei 3600 U/min im Vergleich mit der bisher bekannten Geschwindigkeitssteuerung reduziert werden können.
Fig. 10 zeigt eine optische Speicherplattenvorrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung. Diese Ausführung unterscheidet sich von der ersten, in Fig. 1 gezeigten Ausführung dadurch, daß ein Paar von Grobaktuatoren 7 auf beiden Seiten des Spindelmotors 6 vorgesehen sind, die diametral gegenüberliegend angeordnet sind.
Mit der in Fig. 10 dargestellten Konstruktion kann der Einfluß des Spindelmotor-Drehmoments auf die Linearbewegung dieses Motors auf ein Minimum unterdrückt werden, wodurch vorteilhafterweise die Positionierungsgenauigkeit der optischen Speicherplatte weiter verbessert werden kann.
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung. Die dargestellte optische Speicherplattenvorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführung dadurch, daß anstelle des linearen Grobaktuators 7 eine Kombination eines Drehankermotors 10 mit einer Vorschubspindel 16 verwendet wird. Genauer ausgedrückt wird das bewegliche Element, das sich in die Richtung der linearen Bewegung des Spindelmotors 6 erstreckt, durch die Vorschubspindel 16 gebildet, die mit dem Drehankermotor 10 kombiniert ist, der einen Rotor, der im Gewindeeingriff mit der Vorschubspindel 16 steht, und einen Stator aufweist, der ein Drehmoment zum Drehantrieb des Rotors erzeugt. Mit dieser Konstruktion wird die Drehbewegung des Rotors 10 in eine translatorische Bewegung der Vorschubspindel 16 zur linearen Verstellung des Spindelmotors 6 umgewandelt.
Die dargestellte Ausführung hat den Vorteil, daß die Steifigkeit und somit die Widerstandfähigkeit der optischen Speicherplattenvorrichtung gegen Schwingungen auf Grund der Verwendung des mechanischen Elements, d. h., der Vorschubspindel als Mittel zur linearen Verstellung des Spindelmotors 6, erhöht werden kann.
Fig. 12 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, die sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführung dadurch unterscheidet, daß sich der Spindelmotor 6, statt sich entlang einer geraden Bahn zu bewegen, entlang einer Kurvenbahn um einen Tragstift 20 bewegt. Zu diesem Zweck ist ein bewegliches Element C3 des Grobaktuators 7 mit dem Spindelmotor 6 mittels einer Tragwelle oder eines Stiftes 20 verbunden, der an dem unbeweglichen Teil der Speicherplattenvorrichtung befestigt ist. Bei der gezeigten Anordnung wird der Spindelmotor durch den Grobaktuator 7 entlang einer Kurvenbahn um einen Drehpunkt, der durch den Tragstift 20 gebildet ist, bewegt. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß, obwohl das bewegliche Element C3 des Grobaktuators 7 eine gebogene Form aufweist, um eine Bewegung des Spindelmotors 6 entlang einer Kurvenbahn um den Tragstift 20 des Schwingarms 21 zu ermöglichen, das bewegliche Element C3 des Grobaktuators 7 ebenso eine gerade Form aufweisen kann, insbesondere im Falle einer optischen Speicherplattenvorrichtung, bei der der durch die Bewegung des Spindelmotors 6 abzudeckende Abstand klein ist, z. B. in der Größenordnung von 1 oder 2 Zoll (Inch).
Bei der oben beschriebenen optischen Speicherplattenvorrichtung kann der Grobaktuator 7 auf Grund des Merkmals, daß das bewegliche Element C3 des Grobaktuators sich ent lang einer Kurvenbahn bewegt, unterhalb der optischen Speicherplatte angeordnet werden, wodurch eine erhebliche Miniaturisierung der optischen Speicherplattenvorrichtung infolge der effektiven Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes erreicht werden kann.
Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung, die auf eine automatische Betätigung des in Fig. 2 gezeigten Verriegelungsmechanismus gerichtet ist. Fig. 13 ist zu entnehmen, daß ein Schwingarm 87 an einem Tragstift 86 drehbar gelagert ist, der am unbeweglichen Teil der optischen Speicherplattenvorrichtung befestigt ist, wobei an einem Ende des Schwingarmes 87 ein Verriegelungsstift 81 befestigt ist. Auf der anderen Seite sind im freien Endteil des beweglichen Elementes C3 Öffnungen oder Ausnehmungen 88 vorgesehen, die den Verriegelungsstift 81 aufnehmen. Am anderen Ende des Armes 87 ist eine Zugfeder 82 befestigt, so daß der Verriegelungsstift 81 durch die Wirkung der Kraft der Feder 82 in eine der Ausnehmungen 88 hineingedrückt wird, wodurch das bewegliche Element C3 arretiert wird, wenn sich die optische Speicherplattenvorrichtung im Ruhestand (d. h., im inaktiven Zustand) befindet. Gegenüber der Zugfeder 82 ist ein Elektromagnet 83 angeordnet, dessen Spule an eine durch eine Batterie gebildete Energiequelle über einen Schalter 84 angeschlossen ist, der wiederum mit einem (nicht gezeigten) Hauptnetzschalter der optischen Speicherplattenvorrichtung gekoppelt ist, so daß beim Einschalten des letzteren der Schalter 84 gleichzeitig geschlossen wird, um den Elektromagneten 83 mit elektrischer Energie zu versorgen und somit den Arm 87 entgegen der von der Zugfeder 82 aufgebrachten Kraft zu schwenken. Dadurch wird der Verriegelungsstift 81 außer Eingriff mit der Ausnehmung 88 gebracht, um eine geradlinige (lineare) Bewegung des beweglichen Elements C3 zu ermöglichen. Umgekehrt, wenn der Hauptnetzschalter der optischen Speicherplattenvorrichtung geöffnet wird, wird auch der Schalter 84 des Verriegelungsmechanismus automatisch geöffnet, um unter der Wirkung der Kraft der Zugfeder 82 ein Einführen des Verriegelungsstiftes 81 in die Ausnehmung 88 zu ermöglichen. Auf diese Art wird der Verriegelungsmechanismus in Abhängigkeit vom Ein-/Ausschalten des Hauptnetzschalters der Speicherplattenvorrichtung automatisch betätigt.
Die dargestellte Ausführung eignet sich vorteilhaft zur Verwendung bei einer tragbaren optischen Speicherplattenvorrichtung zur Erhöhung der Widerstandfähigkeit gegen Schwingungen sowie der Betriebszuverlässigkeit der Speicherplattenvorrichtung.
Außerdem kann die optische Speicherplattenvorrichtung gemäß der Erfindung allgemein als Speicherausrüstung für tragbare Personalcomputer, Wortprozessoren, CD-Player, elektronische Kameras, Navigationssysteme, elektronische Datenbanken oder dergleichen Verwendung finden und trägt zur Miniaturisierung und Erhöhung der Tragbarkeit und Zuverlässigkeit derartiger Geräte bei.
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm, das eine Grundschaltung eines Steuergeräts zur Steuerung der optischen Speicherplattenvorrichtung gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zeigt. Das Steuergerät umfaßt eine Spindelmotor-Steuereinheit 35, eine Grobaktuator-Steuereinheit 36, eine Scharfeinstellung-Steuereinheit 32, eine Nachführung-Steuereinheit 33, einen Vorverstärker 34 zum Verstärken eines regenerierten Aufzeichnungssignals, eine Signalverarbeitungseinheit 37 zum Erzeugen von Befehlen für die oben erwähnten Steuereinheiten und einen Systemcontroller 38, der als System höherer Ebene dient.
Im nachfolgenden Text wird die Funktionsweise des Steuergerätes im Zusammenhang mit dem in Fig. 15 gezeigten Flußdiagramm erläutert. Zunächst wird im Schritt 101 die Spannungsquelle für die optische Speicherplattenvorrichtung eingeschaltet. Im Schritt 102 wird entschieden, ob der Anwender eine Aufforderung zur Bestimmung eines Zeitwertes Ta gestellt hat, bei dem ein Niedriggeschwindigkeitsbefehl ausgegeben werden soll. Wenn keine Aufforderung gestellt wird, dann wird in einem Schritt 103 ein vorgegebener Wert ausgelesen; ansonsten wird der vorhergehende Datensatz ausgelesen (Schritt 104). Auf diese Weise wird die Zeitaufnahme Ta bestimmt (Schritt 105), nach der der Niedriggeschwindigkeitsbefehl ausgegeben wird (Schritt 106). Anschließend wird ein Einlegen oder ein Zurverfügungstellen einer optischen Speicherplatte erwartet (Schritt 106A). Die optische Speicherplattenvorrichtung befindet sich nun in einem Bereitschaftszustand zum Abwarten eines Startbefehls (Schritt 106B). Wenn eine Zugriffsaufforderung vom Systemcontroller 38, der gewöhnlich durch einen Mikroprozessor oder dgl. gebildet ist, an die Signalverarbeitungseinheit 37 ausgegeben wird, gibt die Signalverarbeitungseinheit 37 einen Startbefehl 35A an die Spindelmotor-Steuereinheit 35 aus (Schritt 107), wodurch die Inbetriebnahme des Spindelmotors 6 gestartet wird. Anschließend gibt die Signalverarbeitungseinheit 37 einen Laserabstrahlungsbefehl an die Lasertreibereinheit 31 bei gleichzeitiger Ausgabe von Steuersignalen an die Grobaktuator-Steuereinheit 36, die Scharfeinstellung-Steuereinheit 32 sowie die Nachführung-Steuereinheit 33 ab. Wenn im Bereitschaftszustand (Schritt 108) die Zugriffsaufforderung ausgegeben wird, wird zunächst ein Hochgeschwindigkeitsbefehl (Schritt 109) ausgegeben und, wenn die vorgegebene Hochgeschwindigkeit erreicht ist, wird eine Datenübertragung durchgeführt, wobei das vom optischen Kopf 1 ermittelte Signal vom Vorverstärker 33 verstärkt und der Signalverarbeitungseinheit 37 zugeführt wird. Auf der Grundlage dieses Signals gibt die Signalverarbeitungseinheit 37 Steuersignale an die Scharfeinstellung-Steuereinheit 32, die Nachführung-Steuereinheit 33 sowie die Grobaktuator-Steuereinheit 36 aus, um dadurch mittels dieser Einheiten Regelkreise zu realisieren.
Nach dem Beenden des Zugriffsaufforderungssignals vom Systemcontroller 38 wird entschieden, ob die Nachführungsoperation durchgeführt wurde oder nicht. Im positiven Fall wird ein Mittelgeschwindigkeitsbefehl ausgegeben (Schritt 111) und gleichzeitig ein Taktgeber aktiviert (Schritt 112). Anschließend wird entschieden, ob die Zugriffsaufforderung vorliegt oder nicht (Schritt 114). Wird keine Zugriffsaufforderung gefunden, so gibt die Signalverarbeitungseinheit 37 nach dem Ablauf der durch den Taktgeber bestimmten Zeitdauer Ta einen Geschwindigkeitswechselbefehl 35B an die Spindelmotor-Steuereinheit 35 aus. In Reaktion auf diesen Geschwindigkeitswechselbefehl 35B gibt die Spindelmotor-Steuereinheit 35 einen Niedriggeschwindigkeitsbefehl an den Spindelmotor 6 aus (Schritt 115). Danach wird auf die Ausgabe einer nachfolgenden Zugriffsaufforderung (Schritt 116) gewartet. Wenn die Zugriffsaufforderung wieder ausgegeben wird, wird die Ausführung des vorhin beschriebenen Steuervorgangs wiederholt, beginnend vom Hochgeschwindigkeitsbefehlsschritt 109.
Fig. 16 zeigt Wellenformen zur Darstellung der Geschwindigkeitssteuerung des Spindelmotors 6 gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung. Wie vorhin beschrieben wurde, wird der Spindelmotor 6 auf den Hochgeschwindigkeitsbetrieb immer dann umgeschaltet, wenn eine Speicherplatten-Zugriffsaufforderung ausgegeben wird. Da die Datenübertragungsrate vorher festgelegt wird, wird der Spindelmotor 6 auf den Hochgeschwindigkeitsbetrieb umgeschaltet, wenn sich der optische Kopf 1 im Nachführungsmodus befindet; andererseits wird er auf einen Mittelgeschwindigkeitsbetrieb umgeschaltet. In diesem Fall wird eine Steuerung zur stationären Positionierung des optischen Kopfes 5 in die Mitte zwischen dem inneren und dem äußeren Umfang der optischen Speicherplatte durchgeführt. Zu diesem Zweck kann ein Positionsbefehlssignal, das der Hälfte der Gesamtzahl der Spuren auf der optischen Speicherplatte 37 entspricht, von der Nachführung-Steuereinheit 33 über die Signalverarbeitungseinheit 36 an die Grobaktuator-Steuereinheit 36 ausgegeben werden, um eine Verstellung des Spindelmotors 6 durch den Grobaktuator 7 so lange zu bewirken, bis der Unterschied zwischen der aktuellen Position und der gewünschten Position, die durch das oben erwähnte Positionsbefehlssignal vorgegeben wird, Null wird, wonach der Spindelmotor in der vorgegebenen Position angehalten wird. Weiter, nach dem Ablauf der Zeitdauer Ta, nachdem der Spindelmotor 6 auf den Mittelgeschwindigkeitsbetrieb eingestellt wurde, wird der Spindelmotor 6 auf den Niedriggeschwindigkeitbetriebsmodus umgeschaltet.
Der Grund für das Umschalten des Spindelmotors auf den Niedriggeschwindigkeitsbetrieb, ohne ihn anzuhalten, wie vorhin beschrieben wurde, kann anhand von nachfolgend erwähnten zwei Tatsachen erläutert werden:
(1) Die Leistungsaufnahme des Spindelmotors 6 ist im Niedriggeschwindigkeitsbetriebszustand des Motors sehr klein.
(2) Da die Spindelmotor-Anlaßeinrichtung gewöhnlich als eine sensorlose Schaltung ohne Verwendung eines Magnet feld-Positionsdetektors ausgeführt ist, ist eine lange Zeit erforderlich, um den Spindelmotor neu zu starten, wodurch das Antwortverhalten der optischen Speicherplattenvorrichtung beeinträchtigt wird.
Die oben erwähnte Zeitdauer Ta kann willkürlich vom Anwender in Abhängigkeit von der Verwendung oder der Umgebung festgelegt werden, in der die optische Speicherplattenvorrichtung benutzt wird, sowie davon, ob der Anwender eine niedrige Leistungsaufnahme oder eine kurze Positionierungszeit wünscht.
Die Erfindung lehrt somit, den Spindelmotor mit hoher Geschwindigkeit nur dann laufen zu lassen, wenn sich der optische Kopf im Nachführungsmodus befindet und sonst mit niedriger/mittlerer Geschwindigkeit mit dem Ziel der Reduzierung der Leistungsaufnahme.
Weiter bringt die Positionierung des optischen Kopfes im Bereitschaftszustand in der mittleren Lage zwischen dem inneren und dem äußeren Umfang der optischen Speicherplatte den Vorteil, daß die Positionierungszeit in der nachfolgenden Operation verkürzt werden kann.
Wie nun der vorhergehenden Beschreibung entnommen werden kann, kann bei der optischen Speicherplattenvorrichtung, bei der die optische Kopfanordnung auf der gleichen Seite wie der Spindelmotor zum Drehen der optischen Speicherplatte bezüglich einer Oberfläche der optischen Speicherplatte gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung unbeweglich angeordnet ist, der zwischen der optischen Speicherplatte und der Grundplatte der Vorrichtung existierende Raum effektiv genutzt werden, wodurch die optische Speicherplattenvorrichtung als Ganzes mit einer flachen Konstruktion realisiert werden kann. Außerdem kann durch die Anordnung des optischen Systems auf der Grundplatte (Chassis) der Plattenvorrichtung die Steifigkeit der Plattform zur Befestigung des optischen Kopfes erhöht werden, wodurch eine Erhöhung der Widerstandsfähigkeit oder Unempfindlichkeit der Vorrichtung gegen Schwingungen erreicht wird.
Weiter, auf Grund der Konstruktion, bei der der Stator des Spindelmotors derart angeordnet ist, daß seine Mittelachse von der Mittelachse des Rotors exzentrisch abweicht und die optische Kopfanordnung an der Seite des Stators an einer Stelle angeordnet ist, an der der Abstand zwischen der Mitte des Stators und seinem Außenumfang minimal ist, kann sich der optische Kopf bis zum innersten Umfang des Aufzeichnungsbereichs der optischen Speicherplatte bewegen. Zusätzlich kann die optische Speicherplattenvorrichtung in einer flachen Ausführung realisiert werden.
Wird als Spindelmotor ein bürstenloser Motor verwendet, dessen Rotor durch einen oder mehrere Mehrpol-Permanentmagnete gebildet ist, die derart magnetisiert sind, daß Magnetpole der N- und S-Polarität in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind, und der eine hohe Drehmomentdichte aufweist, so kann der Spindelmotor mit niedrigem Gewicht realisiert werden. Die optische Speicherplattenvorrichtung, bei der die optische Speicherplatte zusammen mit solch einem bürstenlosen Motor gehalten und bewegt wird, weist eine niedrige träge Masse und somit eine schnelle Reaktionscharakteristik auf.
Bei einer optischen Speicherplattenvorrichtung gemäß einem anderen Erfindungsmerkmal, bei der die optische Speicherplatte durch Verwendung eines Teiles des magnetischen Flusses gehalten wird, der von dem oder den Permanentmagneten erzeugt wird, die den Rotor des als Spindelmotor dienenden bürstenlosen Motors bilden, wird jede Einrichtung zum Halten der optischen Speicherplatte überflüssig, was zu einer weiteren Gewichtsreduzierung der Plattenvorrichtung beiträgt.
Durch Verwendung eines Linearmotors, der ein durch einen oder mehrere Mehrpolmagneten gebildetes, bewegliches Element aufweist, als Grobaktuator zum relativen Verstellen des Spindelmotors bezüglich der optischen Kopfanordnung, kann gegenüber dem bei der optischen Speicherplattenvorrichtung bisher verwendeten Schwingspulenmotor das Schub- Volumen-Verhältnis verbessert und gleichzeitig auf Grund der flachen Konstruktion des Grobaktuators die Dicke oder Höhe der Gesamtvorrichtung weiter reduziert werden.
Durch Verwendung eines Verriegelungsmechanismus zum mechanischen Verhindern von Bewegungen des Spindelmotors im Ruhezustand der optischen Speicherplattenvorrichtung kann die Tragbarkeit sowie die Widerstandfähigkeit der Vorrichtung gegen Schwingungen erhöht werden.
Zusätzlich können zum weiteren Vorteil infolge der Geschwindigkeitssteuerung des Spindelmotors, bei der seine Drehgeschwindigkeit verringert wird, wenn sich der optische Kopf im Bereitschaftszustand befindet, und während des Aufzeichnungs- oder Wiedergabebetriebs erhöht wird (d. h., im fliegenden- oder Nachführungszustand) eine niedrige Leistungsaufnahme sowie ein rauscharmer Betrieb der Plattenvorrichtung ohne Beeinträchtigung der Datenübertragungsrate realisiert werden.

Claims

1. Optische Speicherplattenvorrichtung mit einer optischen Speicherplatte (S) zum Speichern von Informationen, die ein Plattensubstrat aufweist, dessen Maximaldurchmesser nicht größer als 3, 5 ist, mit einem Spindelmotor (6), der einen Rotor (S3) zum Drehantrieb der optischen Speicherplatte (5) sowie einen Stator (S1) zum Erzeugen eines Drehmoments zum Drehantrieb des Rotors aufweist, mit einer optischen Kopfanordnung, die einen optischen Kopf (1) zum Ausführen mindestens einer Informationsaufzeichnung auf die optische Speicherplatte und einer Informationswiedergabe von der optischen Speicherplatte aufweist, mit einer Laserschaltung (2) zum Erzeugen eines Lichtstrahls, der für die Aufzeichnungs- und/oder die Wiedergabeoperation des optischen Kopfes erforderlich ist, sowie mit einem Grobaktuator (7) zum Verstellen des Spindelmotors (6) in einer Diametralrichtung der optischen Speicherplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Kopfanordnung (1, 2) an einer Grundplatte (18) der Einrichtung bezüglich der Oberfläche der optischen Speicherplatte auf der gleichen Seite wie der Spindelmotor (6) unbeweglich angeordnet ist, wobei der Stator (S1) bezüglich des Rotors (S3) exzentrisch vorgesehen ist, so daß die Mittelachse des Stators (S1) von der des Rotors abweicht, und daß die optische Kopfanordnung (1, 2) an einer Stelle neben dem Stator angebracht ist, an der der Abstand zwischen der Mittelachse des Stators und dem Außenumfang des Stators minimal ist.

2. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die optische Kopfanordnung auf der Grundplatte (18) unverstellbar montiert ist, wobei zwischen der optischen Kopfanordnung (1, 2) und der Grundplatte (18) ein Schwingungsisolationselement (17) vorgesehen ist.

3. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestaußendurchmesser des Stators des Spindelmotors (6) kleiner ist als der Durchmesser des innersten Umfangs eines auf der optischen Speicherplatte (5) vorgesehenen Aufzeichnungsbereichs.

4. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelmotor (6) als ein bürstenloser Motor ausgeführt ist, dessen Rotor (53) durch einen Permanentmagneten (AS4) gebildet ist, der derart magnetisiert ist, daß die N- und S-Magnetpole in und entlang der Umfangsrichtung des Rotors abwechselnd angeordnet sind.

5. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Stator des bürstenlosen Motors mehrere erste Magnetpolkerne (S11) aufweist, auf denen zum Erzeugen eines Drehmoments zum Drehantrieb des Rotors je eine Windung (S2U; S2V, S2W) aufgewickelt ist, wobei die ersten Magnetpolkerne (S11) auf und entlang eines Umfangsbereichs (S1) des Stators, der einen großen Durchmesser aufweist, angeordnet sind, wobei der Stator weiterhin mehrere zweite Magnetpolkerne (S12) aufweist, auf denen keine Wicklungen aufgewickelt sind und die auf und entlang eines Umfangsbereichs des Sta tors angeordnet sind, der einen kleinen Durchmesser aufweist, wobei die ersten und die zweiten Magnetpolkerne (S11; S12) mittels eines Statorkernes (S1) miteinander gekoppelt sind, der den Außenumfang des bürstenlosen Motors bildet.

6. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Teil des Statorkernes (S1), der an einer Stelle mit einem kleinen Statordurchmesser angeordnet ist, eine FG-Windung (S20) zur Ermittlung einer Information über die Lage des Rotors (S3) aufgewickelt ist.

7. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (Fig. 9) zur Steuerung der Geschwindigkeit des bürstenlosen Motors aufgrund der durch die FG-Windung (S20) ermittelten Information über die Lage des Rotors (S3) vorgesehen sind.

8. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die optische Speicherplatte (S) auf dem Rotor durch die magnetische Kraft des Permanentmagneten (S4) gehalten wird, der den Rotor des bürstenlosen Motors bildet.

9. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der optischen Speicherplatte (5) und dem den Rotor (S3) bildenden Permanentmagneten (S4) ein die Anziehungskraft steuernder Ring (11) aus nicht magnetischem Werkstoff zur Einstellung der Größe der auf die optische Speicherplatte wirkenden Anziehungskraft angeordnet ist.

10. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 1 da durch gekennzeichnet, daß der Grobaktuator (7) ein bewegliches Element (C3), das durch einen Permanentmagneten (C4) gebildet ist, der so magnetisiert ist, daß die Magnetpole der N- und S-Polarität in der Bewegungsrichtung des beweglichen Elementes abwechselnd angeordnet sind, und ein Paar von Statoren (C1, C2), die in bezug auf das bewegliche Element gegenüberliegend mit Spalten zwischen dem beweglichen Element und den Statoren angeordnet sind, aufweist, wobei das Statorenpaar mit einem Phasenunterschied von 90º erregt wird und das bewegliche Element mit den Statoren zusammenwirkt, um einen Linearmotor zum Antrieb des beweglichen Elements zu bilden.

11. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Linearmotoren (C1, C2, C4) auf gegenüberliegenden Seiten des Spindelmotors (6) zum linearen Verstellen des Spindelmotors (Fig. 10) angeordnet sind.

12. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (C3) des Grobaktuators (7) durch Permanentmagnete (C4) gebildet ist, die gegenüberliegend angeordnet sind und zwischen denen ein Kern (SC1) aus magnetischem Werkstoff vorgesehen ist, wobei jeder der Permanentmagnete (C4) so magnetisiert ist, daß die Magnetpole der N- und S-Polarität in der Bewegungsrichtung des beweglichen Elementes (C3) abwechselnd angeordnet sind und wobei der Kern (SC1) einteilig mit einem Statorkern (S1) ausgeführt ist, der einen Teil des Spindelmotors (6) bildet.

13. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwingarm (21) vorgesehen ist, der den Spindelmotor (6) mit dem beweglichen Element (C3) drehbar so verbindet, daß eine Winkelbewegung des Spindelmotors (6) durch die Bewegung des beweglichen Elements (C3) um eine Tragwelle (20) möglich ist, die den Schwingarm (21) drehbar trägt.

14. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Grobaktuator (7) ein bewegliches Element, das durch eine Vorschubspindel (16) gebildet ist, die sich in der Bewegungsrichtung des beweglichen Elements erstreckt, sowie einen Motor (10) aufweist, der einen Rotor zum Drehantrieb der Vorschubspindel und einen Stator zum Erzeugen eines Drehmoments zum Drehantrieb des Rotors versehen ist.

15. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherungseinrichtung (8) vorgesehen ist, die im Ruhezustand der optischen Speicherplattenanordnung eine Bewegung des Spindelmotors (6) mechanisch verhindert.

16. Optische Speicherplattenanordnung nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungseinrichtung (8) zum Blockieren der Bewegung des Spindelmotors mit einem Netzschalter zur Betätigung der optischen Speicherplattenanordnung gekoppelt ist, und daß Mittel (Fig. 13) zum automatischen Entriegeln der Sicherungseinrichtung aus dem Zustand des mechanischen Blockierens der Bewegung des Spindelmotors, wenn der Netzschalter eingeschaltet ist, vorgesehen sind.

17. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin aufweist:

eine Nachlaufsteuereinrichtung (33) zur Ermittlung der Position des optischen Kopfes,

eine Grobaktuator-Steuereinrichtung (36) zum Antrieb des optischen Kopfes in Abhängigkeit von einem von der Nachlaufsteuereinrichtung (33) erzeugten Signal,

eine Drehgeschwindigkeit-Steuereinrichtung (35) zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors (6), und

eine Signalverarbeitungseinrichtung (37) zur Einstellung der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors (6) auf ein Datenübertragungsniveau in Erwiderung auf eine Aufforderung zum Zugriff auf die optische Speicherplattenanordnung (5), während die Drehgeschwindigkeit des Motors auf ein Bereitschaftsniveau verringert wird, wenn in einer voreingestellten Zeit keine Zugriffsaufforderung ausgegeben wird.

18. Optische Speicherplattenvorrichtung nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, daß wenn die Drehgeschwindigkeit (rpm) des Spindelmotors vom Datenübertragungsniveau abweicht, die Grobaktuator-Steuereinrichtung (36) auf ein von der Nachlaufsteuereinrichtung (33) erzeugten Signal reagiert, indem sie den optischen Kopf im wesentlichen in eine mittlere Stellung zwischen dem inneren und dem äußeren Umfang der optischen Speicherplattenanordnung positioniert.

19. Optische Speicherplattenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 10 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Speicherplattenvorrichtung in einem tragbaren Computer, einem Textverarbeitungssystem oder einem Kompaktbildplatten-Abspielgerät (CD-Player) integriert ist.