含線圈驅動致動器和確定致動器位置傳感線圈的跟蹤設備的製作方法
2023-05-30 22:49:01
專利名稱：含線圈驅動致動器和確定致動器位置傳感線圈的跟蹤設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種跟蹤設備，其中用傳感線圈來確定由線圈驅動的致動器的位置。這種跟蹤設備可典型地用在記錄和/或讀出裝置中，其中使寫入和/或讀出頭與數據道之間保持一相對距離以便寫入和/或讀出存儲在該數據道上的數據。
法國專利第92 15473號公開了一種數據讀出設備，其中在讀出頭內部利用擴展的雷射光束來讀出存儲在磁帶上的數據。磁帶承載含有數據的多個縱向磁軌。擴展的雷射光束至少同時照射多個磁軌的一部分，然後被反射和投射到電荷耦合器件陣列(CCD)上。CCD劃分成若干單元(cells)，每個單元對應於用擴展的雷射光束讀出的一道。因此，必須使雷射光束的投影十分準確地位於CCD上。由於磁帶上磁軌的例如橫向偏移的不規則性，可能需要把雷射光束的投影重新在CCD上定位。為此，上述已公開的設備使用位於磁帶和CCD之間的玻璃板，即雷射光束穿過玻璃板之後到達CCD。玻璃板可以圍繞一轉軸轉動，以便把反射的雷射光束的投影重新在CCD上定位。玻璃板用電磁鐵和永久磁鐵組成的致動器移動。電磁鐵接收來自伺服環路的跟蹤誤差信號，所述伺服環路以已知方式確定在相對於CCD定位雷射光束的投影中的誤差。玻璃板的運動和位置唯一地受加在電磁鐵上的跟蹤誤差信號的控制。在某些情況下，例如當需要知道玻璃板從而知道致動器的最大和/或最小位置時，缺少玻璃板的位置信息可能是一個缺陷。上述情況是例如粗定位之前的情況，在粗定位中，整個讀出頭(包括雷射器、擴展光束的光學系統、玻璃板、CCD等)相對於磁軌作橫向運動以讀出更多的磁軌。
本發明的一個目的是提供一種可容易地確定致動器位置的跟蹤設備的技術方案。
按照本發明，在如下的使寫入和/或讀出頭能在數據道上寫入和/或讀出的跟蹤設備中找到了解決上述問題的解決辦法，該跟蹤設備包括致動器以及驅動線圈，驅動線圈通過使用磁力及按照跟蹤誤差信號來驅動致動器。該跟蹤設備還包括基準信號產生器、傳感線圈及處理裝置。基準信號產生器產生具有確定電壓和頻率的基準信號，該基準信號送到驅動線圈，但是不影響致動器的運動。傳感線圈通過感應把從驅動線圈發出的以確定頻率交變的磁場變換成交變電壓，傳感線圈和驅動線圈之間的距離與致動器的移動量成正比地變化。處理裝置把交變電壓變換成代表傳感線圈和驅動線圈之間的距離的距離值。
在優選實施例中，按照本發明的跟蹤設備包括控制裝置，作為所述跟蹤誤差信號和所述距離值比較的結果，它為驅動線圈產生跟蹤信號。
參考
圖1和2對各實施例的下述描述將說明本發明及其各種特徵。
圖1是跟蹤設備的示意性等距圖。
圖2是按照本發明的跟蹤設備的示意圖。
在以下說明中及在圖1和2中，將用相同標號來表示相同部件。本發明不局限於所述的各實施例和各種實例，本領域的技術人員可作出許多修改，但是這些改型仍在本發明的範圍之中。
圖1示出玻璃板1和CCD 2，其上投射有用實箭頭線表示的擴展的光束3。玻璃板1用致動器5圍繞軸4旋轉。致動器5包括驅動線圈55，該驅動線圈55一旦收到從外部產生器(未示出)施加的電壓，作為存在永久磁鐵6而產生感應力的結果，便給玻璃板1施加力。例如，玻璃板1可被定位到用虛線表示的位置7。在位置7上，玻璃板1把光束3偏轉為用虛箭頭線表示的光束8。光束8到達CCD 2時受到相對於光束3的移變。因此光束3重新定位在CCD 2上。
圖2的方框10包括CCD2、驅動線圈55和圖1描述的其它元件(未示出)。方框10還包括傳感線圈11，後者可例如安裝在驅動線圈55和CCD 2之間(參看圖1)。當外電壓加到驅動線圈55時，傳感線圈11便記錄由該驅動線圈55產生的磁場變化。回到圖2，基準信號產生器12產生具有確定電壓和頻率的基準信號。基準信號被加法器件13加到跟蹤信號14，接著被放大器15放大和送到驅動線圈55。當送到驅動線圈55時，基準信號不應影響致動器5的運動。所述確定的頻率可例如為40kHz。傳感線圈11記錄由驅動線圈55發出的磁場，並通過感應把該磁場變換成交變電壓16，然後在第二放大器17中放大此交變電壓。在第二放大器17輸出處經過放大的交變電壓18加到整流器19以獲得代表傳感線圈11和驅動線圈55之間距離的直流(DC)信號。可在讀出裝置20中把直流信號變換成玻璃板1(未示出)的位置值。
傳感線圈11及用磁感應來這樣確定位置是本領域技術人員所共知的。本發明提出將它們與現有跟蹤設備的伺服環定位設備相結合。
跟蹤處理器21用來自CCD 2的信號來產生跟蹤誤差信號22，其產生方法為本領域技術人員所共知。用跟蹤處理器以相對低的頻率例如100Hz來產生跟蹤誤差信號22。把跟蹤誤差信號22和直流信號送到差分放大器23的輸入端以彼此相減。把差分放大器23的輸出信號在低通濾波器24中濾波以獲得頻率相當低的跟蹤信號14。跟蹤信號14被通過功率放大器15送到驅動線圈55以把致動器5從而把玻璃板1的位置定在由蹤蹤誤差信號22所示的數值上。
與跟蹤誤差信號一起使用由DC信號給出的致動器的位置來實現致動器的精確重新定位。
在一個優選實施例中，某些部件例如基準信號產生器12、加法器件13、放大器15、第二放大器17、整流器19、差分放大器23和低通濾波器24被集成在集成電路(未示出)中。
在另一個優選實施例中，某些部件例如基準信號產生器12、加法器件13、第二放大器1 7、整流器19、跟蹤處理器21、差分放大器23和低通濾波器14用數位訊號處理(未示出)來實現。這就降低了與硬體有關的成本。
權利要求
1．一種使寫入和/或讀出頭能在數據道上寫入和/或讀出的跟蹤設備，包括致動器(5)；驅動線圈(55)，用於通過使用磁力及按照跟蹤誤差信號(22)來驅動所述致動器；基準信號產生器(12)，用於產生具有確定電壓和頻率的基準信號，所述基準信號送到所述驅動線圈但是不影響所述致動器的運動；傳感線圈(11)，該傳感線圈通過感應把從所述驅動線圈發出的以確定頻率交變的磁場變換成交變電壓(16)，所述傳感線圈和所述驅動線圈之間的距離與所述致動器的移動量成正比地變化；處理裝置(17、18、19、20)，用於把所述交變電壓變換成代表所述傳感線圈和所述驅動線圈之間的距離的距離值。
2．按照權利要求1所述的跟蹤設備，其中還包括控制裝置，作為所述跟蹤誤差信號與所述距離值比較的結果，該控制裝置為所述驅動線圈產生跟蹤信號(14)。
3．按照權利要求2所述的跟蹤設備，其中所述處理裝置包括整流器(19)，所述控制裝置包括使所述跟蹤誤差值與所述距離值彼此相減的差分放大器(23)。
4．按照權利要求2所述的跟蹤設備，其中還包括加法器件(13)、放大器(15)及跟蹤處理器(21)，所述加法器件把所述基準信號加到所述跟蹤信號(14)，所述放大器放大來自所述加法器件的輸出，所述跟蹤處理器產生所述跟蹤誤差信號(22)，而且所述控制裝置(23)包括低通濾波器(24)，所述處理裝置包括放大所述交變電壓(16)的第二放大器(17)。
5．按照權利要求4所述的跟蹤設備，其中至少把所述基準信號產生器(12)、所述加法器件(13)、所述放大器(15)、所述第二放大器(17)、所述整流器(19)和所述差分放大器(23)集成在集成電路中。
6．按照權利要求4所述的跟蹤設備，其中所述基準信號產生器(12)、所述加法器件(13)、所述第二放大器(17)、所述整流器(19)、所述跟蹤處理器(21)、所述差分放大器(23)以及所述低通濾波器(24)用數位訊號處理來實現。
7．按照權利要求3所述的跟蹤設備，其中還包括加法器件(13)、放大器(15)以及跟蹤處理器(21)，所述加法器件把所述基準信號加到所述跟蹤信號(14)，所述放大器放大來自所述加法器件的輸出，所述跟蹤處理器產生所述跟蹤誤差信號(22)，而且所述控制裝置(23)包括低通濾波器(24)，所述處理裝置包括放大所述交變電壓(16)的第二放大器(17)。
8．按照權利要求7所述的跟蹤設備，其中至少把所述基準信號產生器(12)、所述加法器件(13)、所述放大器(15)、所述第二放大器(17)、所述整流器(19)以及所述差分放大器(23)集成在集成電路中。
9.按照權利要求7所述的跟蹤設備，其中所述基準信號產生器(12)、所述加法器(13)、所述第二放大器(17)、所述整流器(19)、所述跟蹤處理器(21)、所述差分放大器(23)以及所述低通濾波器(24)用數位訊號處理來實現。
全文摘要
本發明涉及一種跟蹤設備,其中由線圈驅動的致動器(5、55)的位置用傳感線圈(11)來確定。把具有確定電壓和頻率的基準信號(12)送到驅動線圈(55)。該由線圈驅動的致動器的位置與所述驅動線圈到所述傳感線圈的距離成正比。所述傳感線圈產生由所述驅動線圈發出的交變磁場所感應的交變電壓。所述交變電壓被用於確定所述致動器的位置。
文檔編號G11B7/09GK1213137SQ9811960
公開日1999年4月7日 申請日期1998年9月16日 優先權日1997年9月29日
發明者于爾根·卡登, 彼得·馬爾, 格哈德·賴納 申請人:德國湯姆遜-布朗特公司