用於讀出和/或寫入頭的定位裝置的製作方法

2023-06-05 01:38:36 2

專利名稱：用於讀出和/或寫入頭的定位裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在介質的軌道上分別讀出和/或寫入信息的設備，它包括在相對於上述軌道的橫向上可移動的讀和/或寫頭，並包括可以藉助定位裝置而在橫向移動的滑架，以及在軌道相對於滑架作橫向移動期間用於保持對該軌道上的掃描點作讀出和/或寫入操作的裝置，用於向控制電路提供信號的裝置，該信號代表讀和/或寫頭在橫向上從最初位置到最終位置所需要的位置變化，這個控制電路設計成用於將來自上述代表信號的信息處理成定位裝置的控制信號，並且該控制電路還設計成在第一時間點產生一個控制信號並將該信號提供給定位裝置，以使它們能將讀和/或寫頭從初始位置移動到最終位置。
背景技術：
這樣的設備可從美國專利5,668,680號中得知。該文件說明，在搜索操作時，讀和/或寫頭從初始位置移向最後位置，這個最後位置是被指明的，伺服系統產生控制信號，該信號使讀和/或寫頭開始時加速然後在讀和/或寫頭接近最後位置時減速。讀和/或寫頭在從最初位置移動到最後位置過程中要經歷一種特定的速度曲線圖，而這種速度曲線圖的形狀則特別取決於這一次搜索操作中所覆蓋的軌道數。速度曲線包括一個加速段，在此期間讀和/或寫頭從最初的徑向速度加速到最大速度，然後，是一個減速段，在此期間讀和/或寫頭從最大速度減速到在最後位置時接近於零的速度。
這樣一種搜索操作需要花數十毫秒，包括進行必需的計算所要求的時間，以保證能在正確時間點為驅動裝置產生出正確的控制信號，這個時間點是從表明讀和/或寫頭要從最初位置移動到最後位置的信號被生成的那個時候算起的。
已經發現，在給執行機構產生一個指示讀和/或寫頭應該移動以及所要移動的距離和方向的控制信號到讀和/或寫頭從最初位置實際開始移動之間，需要經歷一定的時間，這也叫做延遲時間(dead time)，其量級為1到幾個毫秒。
在介質上記錄信息有幾種可能性。例如，信息可以用光或磁圖形的形式記錄。在一個特定時間點被讀出或寫入的介質軌道上的點今後將稱作為掃描點。
一般說來，在光學介質上讀出和/或寫入信息用的設備的讀和/或寫頭包括輻照源和用於將輻照源所產生的輻照聚焦到存儲介質上的掃描點的光學裝置。為了能夠從介質上讀出信息，讀和/或寫頭還包括用於將從介質反射的輻照提供在光學檢測器上的光學裝置。所述這種裝置可以部分地或全部與為了把由輻照源產生的輻照聚焦到存儲介質上的掃描點所用的光學裝置相重合。
通常希望有這樣的可能性，即在給定的滑架位置情況下局部地在橫向上移動掃描點。要完成這一點可以使用幾種方法。在光學控制系統的情況下，例如，這是利用這樣一種電聲調製器來實現的，它根據加在調製器上的電壓而將輻照束偏轉一個較大或較小的距離。但是，對於消費應用的情況下，這種方法過於昂貴。在這種情況下更加合適的是這樣一種實施例，其中的讀和/或寫頭包括一個這樣的部件，它可以藉助一個執行機構來移動。這個可移動部件例如是一個透鏡，或者是可以形成光學裝置的一部分的一個反射部件。用於把讀出和/或寫入操作在相對於滑架按橫越軌道的方向移動期間保持在掃描點上的裝置將在今後稱為保持裝置。

發明內容
本發明的目的是消除延遲時間造成的後果，該延遲時間是從產生控制信號到讀和/或寫頭實際開始移動所經過的時間，讀和/或寫頭就是根據這個控制信號而被移動的。
為了實現這一目的，本發明的特徵在於，上述的第一時間點發生於這樣的時刻，當時讀和/或寫頭的保持裝置仍然正在初始位置上讀和/或寫在掃描點上的軌道。
因此，在延遲時間內讀出和/或寫入操作可以正常地繼續，因為在那個時間讀和/或寫頭尚未離開初始位置。此外，搜索操作所需的時間中的相當大的一個百分數(約幾十毫秒)由於延遲時間而被減少了1到幾個毫秒。以百分數來表示，時間的增益約為10％。
按照本發明的設備的優選實施例的特徵在於，所說的第一時間點發生於這樣的時刻，當時滑架已經正在從初始位置移向最後位置，在這一時刻讀和/或寫頭的保持裝置仍然正在初始位置的掃描點上讀和/或寫該軌道。
因此，讀和/或寫頭繼續跟蹤該軌道，使得讀出或寫入操作能夠正常繼續，而與此同時，滑架已離開初始位置而移向最後位置。
本發明的另一優選實施例的特徵在於，上述的第一時間點發生在這樣的時刻，此時要讀和/或寫的軌道的末端將在這樣一個時刻到達，這時滑架已經從初始位置移向最終位置而這時掃描點仍然在上述軌道上。
因此，當到達軌道的末端時，滑架已經處於從初始位置儘可能地移向最後位置的中途，與此同時讀出或寫入仍要一直繼續到軌道末端。
按照本發明的設備的另一優選實施例的特徵在於，控制電路還進一步設計成能實現信號處理操作，其中所希望的相對於初始位置的位置變化的方向是根據上述代表信號導出的，並且還設計成在第一時間點已經向第一定位裝置提供信號，以便在由控制裝置處理來自上述代表信號的所有信息之前按照由上述代表信號所導出的方向去起動對位置的改變。
將代表信號處理成控制信號需要一到幾個毫秒。另一方面，讀和/或寫頭應該移動的方向在幾個毫秒之後就可根據代表信號而得知，但上述移動的幅度則還未知道。本發明的這一實施例所支持的概念就在於在控制電路中對代表信號的處理尚未完成、而且在讀和/或寫頭已經實際開始移動之前也不會完成的情況下，讀和/或寫頭要移動的方向的知識已經可以用於產生供給第一定位裝置的信號了。


本發明現在將結合附圖作更詳細的說明，其中圖1是按照本發明的設備的原理性表示；圖2是按照圖1的設備的一部分的更詳細的原理性表示；圖3是一個時間圖，其中滑架所走過的途徑是作為時間的函數而繪製的；圖4是信息載體上的軌道的表示，在其上示出了幾個時間點；圖5是在圖4所示的時間點上滑架和執行機構相對於軌道的位置的表示。
具體實施例方式
在圖1中，參考數字1表示用於在介質上分別進行信息讀出和/或寫入的設備。在圖1的示範實施例中，上述介質具有可旋轉的平坦的盤2的形式。在其上存在有信息或在其上信息可以用其本身為已知的方式記錄下來，這種盤例如是CD，DVD，CD-ROM，DVD-ROM，CD-R，CD-RW等等。對介質上信息的讀出和/或寫入是利用讀和/或寫頭3進行的。
讀和/或寫頭3可以藉助第一定位裝置按照由雙向箭頭4所指明的方向來回移動。第一定位裝置5包括例如以原理性表示的電機20(圖2)和用於讀和/或寫頭3的滑架21。第一定位裝置5的其它實施例本身是已知的，例如，見美國專利5,668,680號。第一定位裝置5本身是已知的，這裡將不再作更詳細的討論。用於第一定位裝置5的控制信號是由控制電路6經過線7提供的。第一定位裝置5和/或讀和/或寫頭3設計成這樣一種方式，它本身是已知的，用來檢測讀和/或寫頭3相對於介質2的位置，這種檢測結果作為位置信號經由線8而加到比較器電路9。比較器電路9的一個輸出經由線10連接到控制電路6。連接到比較器電路9的第二輸入端的是線11，表示讀和/或寫頭3從初始位置到最後位置的所希望的位置變化的信號可以經過它而提供給比較器電路9。比較器電路9能夠對讀和/或寫頭3的實際位置和所希望的最後位置進行比較，前者是呈現在線8上位置信號的形式，後者則由經過線11而進入比較器電路9的代表信號所表示。代表信號可以從讀和/或寫頭3所讀出的信號獲得，但也可從編程的設備獲得，後者形成了讀出和/或寫入設備的一部分。
控制電路6設計成可以提供一個控制信號，它經過線10同時進入到處理電路12和處理電路13。控制電路6還包括一個組合單元14，在其中從處理電路12和13來的輸出信號能組合成一個信號，後者從組合電路14提供到線7。
處理電路12是一個本身已知的現有技術的電路，它能夠根據在線11和10上的代表信號導出第一定位裝置5所用的控制信號，以便用來將讀和/或寫頭3如代表信號所表示的那樣從初始位置移動到最後位置。
處理電路13設計成可實施這樣一種信號處理操作，通過它至少並優選地僅僅從代表信號可推導出讀和/或寫頭3相對於初始位置的所需位置變化的方向。應該指出，處理電路13可以形成處理電路12的一個物理部分，而且如果處理電路12包括一個可編程設備，則甚至可能在物理上與其無法區分開。
圖2更詳細地表示讀和/或寫頭3。讀和/或寫頭3包括一個滑架21，同時還具有保持裝置22。在這一實施例中，保持裝置22是以這樣一種方式懸掛在滑架21上的(例如，利用葉片彈簧25和26)以致它能夠進行輕微的彈性移動。保持裝置22的其它懸掛實施例本身是已知的。例如參考數字23表示一個透鏡，它用作為一個保持裝置，它將從輻照發生器(未示出)來的輻照聚焦到介質2上的軌道24上。以一種本身已知的方式，利用從軌道24經由透鏡23所檢測到的信號來產生控制信號，這些控制信號供執行機構27使用，後者能夠把保持裝置按雙向箭頭28的方向來回移動。由雙向箭頭4和28所指明的移動方向沿軌道24橫向延伸。定位裝置5包括電機20，它能夠按雙向箭頭4的方向移動滑架21。軌道24沿著例如由箭頭28所指示的方向移動，它將不可能在所有時間都出現在這樣一個位置上以使透鏡23能夠將輻照聚焦到軌道24中的正確位置上而不需要重新定位。如果介質是一個可旋轉的平坦盤，軌道24將具有螺旋形式，其結果是，軌道24的位置從圖2來看在盤2的每次旋轉時將會以朝上的或朝下的方向變化。又例如，如果平坦旋轉盤2的孔不是精確地位於盤中心，則會產生另外的不均勻性。在滑架21採取固定位置的情況下，軌道24的這種移動是利用執行機構27來跟蹤的，這使得保持裝置22相對於軌道24按橫向移動，與此同時葉片彈簧25和26保證保持裝置在所有時間都被推向一個平衡的位置。在這種方式下就有可能使保持裝置22在滑架21處於固定位置的情況下讀出或寫入一系列並排的軌道，但是，在某些情況下，卻有必要進行跨過大量軌道的跳躍，對於保持裝置22可以得到的按雙向箭頭28方向給定的移動量而言，這種跳躍是太大了。在那種情況下滑架21必須按雙向箭頭4的方向移動。為此提供了電機20，它形成了定位裝置5的一部分。
圖3表明了滑架21如何作為時間的函數響應經由線7的控制信號而改變其位置的，其結果是電機20設定了滑架21的移動。在第1時間點t1，信號經由線7到達電機20。只有在經過了某一時間後在時間點t2，滑架21才開始移動。在t1和t2之間的時間段中滑架21仍留在原始位置上。只有在這以後才開始滑架21的加速運動。
圖4表示了幾個時間點，它們相對於軌道24而分布，其中有前述的時間點t1和t2。在圖4中，參考數字29指的是軌道24上的一個位置，在軌道24上要讀出或寫入的信息在這個位置上結束，並且必須在另一軌道上繼續，該軌道距離軌道24足夠地遠，以致執行機構27不能夠使保持裝置22移動一段能夠使透鏡23檢測到該新的軌道所需的距離，所以有必要將滑架21從初始位置移動到最後位置。應該指出，圖4並不是按比例畫出的。按照現有技術，在第一時間點的信號是在保持裝置22出現於位置29這一時刻發出的，這個位置是要讀出或寫入的軌道末端的地方。這樣做的結果是保持裝置22將在一定時間(即圖3所示的t1和t2之間的時間)內繼續跟蹤軌道24，然後滑架21才開始移動。按照本發明，信號是在第一時間點t1發出的，這時保持裝置22離開位置29一段距離L1。圖4還顯示了時間點t2，它相當於圖3中的時間點t2。在時間點t2滑架21和保持裝置22的位置依舊是正好在時間點t1的確切相同的地方(見圖5)，這時沒有考慮例如由於旋轉平坦盤沒有精確地對準中心而引起的保持裝置22為了跟蹤軌道24而作的任何運動。所有這些都表示在圖5中，其中軌道24為了清晰起見表示為直線，而且其中只有滑架21和保持裝置22的輪廓是相對於軌道24而表示出來的(這沒有按比例表示)。這個圖清楚地表明，除了因為要跟蹤軌道24而當然要使保持裝置22作相對於滑架21的上述移動之外，滑架21和保持裝置22的位置既沒有在時間點t1時改變，也沒有在時間點t2時改變。這樣，從時間點t2起，滑架21開始沿著由箭頭24所示的方向移動。在時間點t3，滑架21已經沿箭頭29所指的方向移動了距離d。保持裝置22在執行機構27的影響下作反方向的移動，但其結果是透鏡23將繼續跟蹤軌道24。距離d小於執行機構27能夠使保持裝置22所走過的、相對於滑架21的距離。在時間點4滑架21已經走過距離D。另外還應該認識到，滑架21不僅走過了若干距離，而且在過了時間點t2後，它的速度也穩步增加，從圖3和5可以明白這一點，其結果是，滑架21相對於軌道24所走過的距離在用時間的函數來表示時，就是以圖5中的曲線形式所表示的那樣。在時間點t4幾乎已經達到了在保持裝置22和滑架21之間的可能的最大相對移動。在這種方式下，滑架21能夠向下一位置(即最後位置)的方向移動而保持裝置22仍然能夠跟蹤軌道24直到位置29的這一個事實得到了最佳的利用。和上面所說明的現有技術相比，在這種方式下在時間上的增益是t1到t2的時間段。
下面將參考圖1來討論按照本發明的設備的優選實施例。控制電路6包括處理電路13。處理電路13設計成用於實施信號處理操作，這裡至少而且優選地是，僅僅只有讀和/或寫頭3相對於初始位置的所希望的位置改變的方向是可以從代表信號得出的。表示所希望的位置改變的方向的信號已經通過組合單元14和經過線7而提供給電機20，其結果是上述過程將從時間點t1開始。當電機20在時間點t1起動時，這時還並不絕對需要知道滑架21的所希望的最後位置。知道滑架21所要移動的方向就已足夠了。關於滑架21所希望到達的最後位置的信息然後可以從處理電路12經過組合電路24而獲得，與此同時滑架21開始移動。
在前面已經利用如圖1所示的硬體形式來說明了本發明，它包括比較器電路9和控制電路6，這個控制電路包括處理電路12、處理電路13和組合電路14。但是，本發明的軟體或固件實施也是可能的，這時軟體和固件實現上面所說明的比較器電路9、處理電路12、處理電路13和組合電路14的功能。軟體和/或固件的實施同樣體現本發明。
在閱讀上面的內容後，熟悉本領域的技術人員會容易地提出自己的各種實施例。本發明認為它包括所有這樣的實施例。
權利要求
1.一種用於在介質(2)的軌道(24)上分別讀出和/或寫入信息的設備，包括可相對於上述軌道(24)的橫向移動的讀和/或寫頭(3)，並包括可藉助定位裝置(5，20)而在橫向移動的滑架(21)，和當軌道在相對於滑架作橫向移動期間用於保持對軌道上的掃描點進行讀出和/或寫入操作的裝置，用於向控制電路(6)提供信號的裝置(10)，該信號代表讀和/或寫頭(3)在橫向上從初始位置到最終位置所要求的位置變化，該控制電路(6)設計成用於把來自上述代表信號的信息處理成定位裝置(5，20)的控制信號，該控制電路(6)還設計成在第一時間點產生一個控制信號並將上述信號提供給定位裝置(5，20)，以使它們把讀和/或寫頭(3)從初始位置移動到最終位置，其特徵在於，上述第一時間點發生在這樣的時刻，當時該讀和/或寫頭(3)的保持裝置(22)依舊正在讀和/或寫位於初始位置的掃描點上的軌道(24)。
2.權利要求1提出的設備，其特徵在於上述第一時間點發生在這樣的時刻，當時滑架(21)已經正在從初始位置向最終位置移動，在該時刻讀和/或寫頭(3)的保持裝置依舊正在讀和/或寫在初始位置的掃描點上的軌道(24)。
3.權利要求1或2提出的設備，其特徵在於上述第一時間點發生在這樣的時刻，此時要讀出或寫入的軌道(24)的末端(29)將在這樣一個時刻到達，這時滑架(21)已經從初始位置移向最終位置而這時掃描點(22)仍舊在上述軌道(24)上。
4.前面權利要求中任何一項提出的設備，其特徵在於控制電路(6)還設計成實施信號處理操作(13)，其中所希望的相對於初始位置的位置變化的方向是從上述代表信號導出的，還設計成用來在第一時間點已經向定位裝置(5，20)提供信號，以便在來自上述代表信號的信息被上述控制電路(6)處理完之前按從上述代表信號中導出的方向起動對位置的改變。
全文摘要
在對介質(2)的軌道上讀出和/或寫入信息的設備(1)中，讀和/或寫頭(3)可以用定位設備(5，20)相對於介質(2)而定位。讀和/或寫頭(3)包括滑架(21)和在相對於滑架(21)的橫向定位期間用於保持在軌道上的掃描點的進行讀出和/或寫入的裝置(22)。存在一個控制電路(6)以控制定位裝置(5，20)。在第一時間點向定位設備(5，20)提供一個使讀和/或寫頭(3)用以定位的控制信號到讀和/或寫頭(3)實際開始移動之間有一個數量級為1毫秒的時間段。第一時間點是在保持裝置(22)達到在第一時間點時正在讀或寫的軌道的末端之前的時間點上。當保持裝置(22)達到讀或寫的軌道末端時滑架(21)已經按某一速度移動並且已經移動了某一距離(D)。
文檔編號G11B5/596GK1419692SQ01807040
公開日2003年5月21日 申請日期2001年12月19日 優先權日2001年1月24日
發明者H·P·范德卡爾 申請人:皇家菲利浦電子有限公司