CN1419692A - 用于读出和/或写入头的定位装置 - Google Patents

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Abstract

在对介质(2)的轨道上读出和/或写入信息的设备(1)中，读和/或写头(3)可以用定位设备(5，20)相对于介质(2)而定位。读和/或写头(3)包括滑架(21)和在相对于滑架(21)的横向定位期间用于保持在轨道上的扫描点的进行读出和/或写入的装置(22)。存在一个控制电路(6)以控制定位装置(5，20)。在第一时间点向定位设备(5，20)提供一个使读和/或写头(3)用以定位的控制信号到读和/或写头(3)实际开始移动之间有一个数量级为1毫秒的时间段。第一时间点是在保持装置(22)达到在第一时间点时正在读或写的轨道的末端之前的时间点上。当保持装置(22)达到读或写的轨道末端时滑架(21)已经按某一速度移动并且已经移动了某一距离(D)。

Description

用于读出和/或写入头的定位装置
技术领域
本发明涉及在介质的轨道上分别读出和/或写入信息的设备，它包括在相对于上述轨道的横向上可移动的读和/或写头，并包括可以借助定位装置而在横向移动的滑架，以及在轨道相对于滑架作横向移动期间用于保持对该轨道上的扫描点作读出和/或写入操作的装置，用于向控制电路提供信号的装置，该信号代表读和/或写头在横向上从最初位置到最终位置所需要的位置变化，这个控制电路设计成用于将来自上述代表信号的信息处理成定位装置的控制信号，并且该控制电路还设计成在第一时间点产生一个控制信号并将该信号提供给定位装置，以使它们能将读和/或写头从初始位置移动到最终位置。
背景技术
这样的设备可从美国专利5,668,680号中得知。该文件说明，在搜索操作时，读和/或写头从初始位置移向最后位置，这个最后位置是被指明的，伺服系统产生控制信号，该信号使读和/或写头开始时加速然后在读和/或写头接近最后位置时减速。读和/或写头在从最初位置移动到最后位置过程中要经历一种特定的速度曲线图，而这种速度曲线图的形状则特别取决于这一次搜索操作中所覆盖的轨道数。速度曲线包括一个加速段，在此期间读和/或写头从最初的径向速度加速到最大速度，然后，是一个减速段，在此期间读和/或写头从最大速度减速到在最后位置时接近于零的速度。
这样一种搜索操作需要花数十毫秒，包括进行必需的计算所要求的时间，以保证能在正确时间点为驱动装置产生出正确的控制信号，这个时间点是从表明读和/或写头要从最初位置移动到最后位置的信号被生成的那个时候算起的。
已经发现，在给执行机构产生一个指示读和/或写头应该移动以及所要移动的距离和方向的控制信号到读和/或写头从最初位置实际开始移动之间，需要经历一定的时间，这也叫做延迟时间(dead time)，其量级为1到几个毫秒。
在介质上记录信息有几种可能性。例如，信息可以用光或磁图形的形式记录。在一个特定时间点被读出或写入的介质轨道上的点今后将称作为扫描点。
一般说来，在光学介质上读出和/或写入信息用的设备的读和/或写头包括辐照源和用于将辐照源所产生的辐照聚焦到存储介质上的扫描点的光学装置。为了能够从介质上读出信息，读和/或写头还包括用于将从介质反射的辐照提供在光学检测器上的光学装置。所述这种装置可以部分地或全部与为了把由辐照源产生的辐照聚焦到存储介质上的扫描点所用的光学装置相重合。
通常希望有这样的可能性，即在给定的滑架位置情况下局部地在横向上移动扫描点。要完成这一点可以使用几种方法。在光学控制系统的情况下，例如，这是利用这样一种电声调制器来实现的，它根据加在调制器上的电压而将辐照束偏转一个较大或较小的距离。但是，对于消费应用的情况下，这种方法过于昂贵。在这种情况下更加合适的是这样一种实施例，其中的读和/或写头包括一个这样的部件，它可以借助一个执行机构来移动。这个可移动部件例如是一个透镜，或者是可以形成光学装置的一部分的一个反射部件。用于把读出和/或写入操作在相对于滑架按横越轨道的方向移动期间保持在扫描点上的装置将在今后称为保持装置。
发明内容
本发明的目的是消除延迟时间造成的后果，该延迟时间是从产生控制信号到读和/或写头实际开始移动所经过的时间，读和/或写头就是根据这个控制信号而被移动的。
为了实现这一目的，本发明的特征在于，上述的第一时间点发生于这样的时刻，当时读和/或写头的保持装置仍然正在初始位置上读和/或写在扫描点上的轨道。
因此，在延迟时间内读出和/或写入操作可以正常地继续，因为在那个时间读和/或写头尚未离开初始位置。此外，搜索操作所需的时间中的相当大的一个百分数(约几十毫秒)由于延迟时间而被减少了1到几个毫秒。以百分数来表示，时间的增益约为10％。
按照本发明的设备的优选实施例的特征在于，所说的第一时间点发生于这样的时刻，当时滑架已经正在从初始位置移向最后位置，在这一时刻读和/或写头的保持装置仍然正在初始位置的扫描点上读和/或写该轨道。
因此，读和/或写头继续跟踪该轨道，使得读出或写入操作能够正常继续，而与此同时，滑架已离开初始位置而移向最后位置。
本发明的另一优选实施例的特征在于，上述的第一时间点发生在这样的时刻，此时要读和/或写的轨道的末端将在这样一个时刻到达，这时滑架已经从初始位置移向最终位置而这时扫描点仍然在上述轨道上。
因此，当到达轨道的末端时，滑架已经处于从初始位置尽可能地移向最后位置的中途，与此同时读出或写入仍要一直继续到轨道末端。
按照本发明的设备的另一优选实施例的特征在于，控制电路还进一步设计成能实现信号处理操作，其中所希望的相对于初始位置的位置变化的方向是根据上述代表信号导出的，并且还设计成在第一时间点已经向第一定位装置提供信号，以便在由控制装置处理来自上述代表信号的所有信息之前按照由上述代表信号所导出的方向去起动对位置的改变。
将代表信号处理成控制信号需要一到几个毫秒。另一方面，读和/或写头应该移动的方向在几个毫秒之后就可根据代表信号而得知，但上述移动的幅度则还未知道。本发明的这一实施例所支持的概念就在于：在控制电路中对代表信号的处理尚未完成、而且在读和/或写头已经实际开始移动之前也不会完成的情况下，读和/或写头要移动的方向的知识已经可以用于产生供给第一定位装置的信号了。
附图说明
本发明现在将结合附图作更详细的说明，其中：
图1是按照本发明的设备的原理性表示；
图2是按照图1的设备的一部分的更详细的原理性表示；
图3是一个时间图，其中滑架所走过的途径是作为时间的函数而绘制的；
图4是信息载体上的轨道的表示，在其上示出了几个时间点；
图5是在图4所示的时间点上滑架和执行机构相对于轨道的位置的表示。
具体实施方式
在图1中，参考数字1表示用于在介质上分别进行信息读出和/或写入的设备。在图1的示范实施例中，上述介质具有可旋转的平坦的盘2的形式。在其上存在有信息或在其上信息可以用其本身为已知的方式记录下来，这种盘例如是CD，DVD，CD-ROM，DVD-ROM，CD-R，CD-RW等等。对介质上信息的读出和/或写入是利用读和/或写头3进行的。
读和/或写头3可以借助第一定位装置按照由双向箭头4所指明的方向来回移动。第一定位装置5包括例如以原理性表示的电机20(图2)和用于读和/或写头3的滑架21。第一定位装置5的其它实施例本身是已知的，例如，见美国专利5,668,680号。第一定位装置5本身是已知的，这里将不再作更详细的讨论。用于第一定位装置5的控制信号是由控制电路6经过线7提供的。第一定位装置5和/或读和/或写头3设计成这样一种方式，它本身是已知的，用来检测读和/或写头3相对于介质2的位置，这种检测结果作为位置信号经由线8而加到比较器电路9。比较器电路9的一个输出经由线10连接到控制电路6。连接到比较器电路9的第二输入端的是线11，表示读和/或写头3从初始位置到最后位置的所希望的位置变化的信号可以经过它而提供给比较器电路9。比较器电路9能够对读和/或写头3的实际位置和所希望的最后位置进行比较，前者是呈现在线8上位置信号的形式，后者则由经过线11而进入比较器电路9的代表信号所表示。代表信号可以从读和/或写头3所读出的信号获得，但也可从编程的设备获得，后者形成了读出和/或写入设备的一部分。
控制电路6设计成可以提供一个控制信号，它经过线10同时进入到处理电路12和处理电路13。控制电路6还包括一个组合单元14，在其中从处理电路12和13来的输出信号能组合成一个信号，后者从组合电路14提供到线7。
处理电路12是一个本身已知的现有技术的电路，它能够根据在线11和10上的代表信号导出第一定位装置5所用的控制信号，以便用来将读和/或写头3如代表信号所表示的那样从初始位置移动到最后位置。
处理电路13设计成可实施这样一种信号处理操作，通过它至少并优选地仅仅从代表信号可推导出读和/或写头3相对于初始位置的所需位置变化的方向。应该指出，处理电路13可以形成处理电路12的一个物理部分，而且如果处理电路12包括一个可编程设备，则甚至可能在物理上与其无法区分开。
图2更详细地表示读和/或写头3。读和/或写头3包括一个滑架21，同时还具有保持装置22。在这一实施例中，保持装置22是以这样一种方式悬挂在滑架21上的(例如，利用叶片弹簧25和26)以致它能够进行轻微的弹性移动。保持装置22的其它悬挂实施例本身是已知的。例如参考数字23表示一个透镜，它用作为一个保持装置，它将从辐照发生器(未示出)来的辐照聚焦到介质2上的轨道24上。以一种本身已知的方式，利用从轨道24经由透镜23所检测到的信号来产生控制信号，这些控制信号供执行机构27使用，后者能够把保持装置按双向箭头28的方向来回移动。由双向箭头4和28所指明的移动方向沿轨道24横向延伸。定位装置5包括电机20，它能够按双向箭头4的方向移动滑架21。轨道24沿着例如由箭头28所指示的方向移动，它将不可能在所有时间都出现在这样一个位置上以使透镜23能够将辐照聚焦到轨道24中的正确位置上而不需要重新定位。如果介质是一个可旋转的平坦盘，轨道24将具有螺旋形式，其结果是，轨道24的位置从图2来看在盘2的每次旋转时将会以朝上的或朝下的方向变化。又例如，如果平坦旋转盘2的孔不是精确地位于盘中心，则会产生另外的不均匀性。在滑架21采取固定位置的情况下，轨道24的这种移动是利用执行机构27来跟踪的，这使得保持装置22相对于轨道24按横向移动，与此同时叶片弹簧25和26保证保持装置在所有时间都被推向一个平衡的位置。在这种方式下就有可能使保持装置22在滑架21处于固定位置的情况下读出或写入一系列并排的轨道，但是，在某些情况下，却有必要进行跨过大量轨道的跳跃，对于保持装置22可以得到的按双向箭头28方向给定的移动量而言，这种跳跃是太大了。在那种情况下滑架21必须按双向箭头4的方向移动。为此提供了电机20，它形成了定位装置5的一部分。
图3表明了滑架21如何作为时间的函数响应经由线7的控制信号而改变其位置的，其结果是电机20设定了滑架21的移动。在第1时间点t1，信号经由线7到达电机20。只有在经过了某一时间后在时间点t2，滑架21才开始移动。在t1和t2之间的时间段中滑架21仍留在原始位置上。只有在这以后才开始滑架21的加速运动。
图4表示了几个时间点，它们相对于轨道24而分布，其中有前述的时间点t1和t2。在图4中，参考数字29指的是轨道24上的一个位置，在轨道24上要读出或写入的信息在这个位置上结束，并且必须在另一轨道上继续，该轨道距离轨道24足够地远，以致执行机构27不能够使保持装置22移动一段能够使透镜23检测到该新的轨道所需的距离，所以有必要将滑架21从初始位置移动到最后位置。应该指出，图4并不是按比例画出的。按照现有技术，在第一时间点的信号是在保持装置22出现于位置29这一时刻发出的，这个位置是要读出或写入的轨道末端的地方。这样做的结果是保持装置22将在一定时间(即图3所示的t1和t2之间的时间)内继续跟踪轨道24，然后滑架21才开始移动。按照本发明，信号是在第一时间点t1发出的，这时保持装置22离开位置29一段距离L1。图4还显示了时间点t2，它相当于图3中的时间点t2。在时间点t2滑架21和保持装置22的位置依旧是正好在时间点t1的确切相同的地方(见图5)，这时没有考虑例如由于旋转平坦盘没有精确地对准中心而引起的保持装置22为了跟踪轨道24而作的任何运动。所有这些都表示在图5中，其中轨道24为了清晰起见表示为直线，而且其中只有滑架21和保持装置22的轮廓是相对于轨道24而表示出来的(这没有按比例表示)。这个图清楚地表明，除了因为要跟踪轨道24而当然要使保持装置22作相对于滑架21的上述移动之外，滑架21和保持装置22的位置既没有在时间点t1时改变，也没有在时间点t2时改变。这样，从时间点t2起，滑架21开始沿着由箭头24所示的方向移动。在时间点t3，滑架21已经沿箭头29所指的方向移动了距离d。保持装置22在执行机构27的影响下作反方向的移动，但其结果是透镜23将继续跟踪轨道24。距离d小于执行机构27能够使保持装置22所走过的、相对于滑架21的距离。在时间点4滑架21已经走过距离D。另外还应该认识到，滑架21不仅走过了若干距离，而且在过了时间点t2后，它的速度也稳步增加，从图3和5可以明白这一点，其结果是，滑架21相对于轨道24所走过的距离在用时间的函数来表示时，就是以图5中的曲线形式所表示的那样。在时间点t4几乎已经达到了在保持装置22和滑架21之间的可能的最大相对移动。在这种方式下，滑架21能够向下一位置(即最后位置)的方向移动而保持装置22仍然能够跟踪轨道24直到位置29的这一个事实得到了最佳的利用。和上面所说明的现有技术相比，在这种方式下在时间上的增益是t1到t2的时间段。
下面将参考图1来讨论按照本发明的设备的优选实施例。控制电路6包括处理电路13。处理电路13设计成用于实施信号处理操作，这里至少而且优选地是，仅仅只有读和/或写头3相对于初始位置的所希望的位置改变的方向是可以从代表信号得出的。表示所希望的位置改变的方向的信号已经通过组合单元14和经过线7而提供给电机20，其结果是上述过程将从时间点t1开始。当电机20在时间点t1起动时，这时还并不绝对需要知道滑架21的所希望的最后位置。知道滑架21所要移动的方向就已足够了。关于滑架21所希望到达的最后位置的信息然后可以从处理电路12经过组合电路24而获得，与此同时滑架21开始移动。
在前面已经利用如图1所示的硬件形式来说明了本发明，它包括比较器电路9和控制电路6，这个控制电路包括处理电路12、处理电路13和组合电路14。但是，本发明的软件或固件实施也是可能的，这时软件和固件实现上面所说明的比较器电路9、处理电路12、处理电路13和组合电路14的功能。软件和/或固件的实施同样体现本发明。
在阅读上面的内容后，熟悉本领域的技术人员会容易地提出自己的各种实施例。本发明认为它包括所有这样的实施例。

Claims (4)

1.一种用于在介质(2)的轨道(24)上分别读出和/或写入信息的设备，包括可相对于上述轨道(24)的横向移动的读和/或写头(3)，并包括可借助定位装置(5，20)而在横向移动的滑架(21)，和当轨道在相对于滑架作横向移动期间用于保持对轨道上的扫描点进行读出和/或写入操作的装置，用于向控制电路(6)提供信号的装置(10)，该信号代表读和/或写头(3)在横向上从初始位置到最终位置所要求的位置变化，该控制电路(6)设计成用于把来自上述代表信号的信息处理成定位装置(5，20)的控制信号，该控制电路(6)还设计成在第一时间点产生一个控制信号并将上述信号提供给定位装置(5，20)，以使它们把读和/或写头(3)从初始位置移动到最终位置，其特征在于，上述第一时间点发生在这样的时刻，当时该读和/或写头(3)的保持装置(22)依旧正在读和/或写位于初始位置的扫描点上的轨道(24)。
2.权利要求1提出的设备，其特征在于上述第一时间点发生在这样的时刻，当时滑架(21)已经正在从初始位置向最终位置移动，在该时刻读和/或写头(3)的保持装置依旧正在读和/或写在初始位置的扫描点上的轨道(24)。
3.权利要求1或2提出的设备，其特征在于上述第一时间点发生在这样的时刻，此时要读出或写入的轨道(24)的末端(29)将在这样一个时刻到达，这时滑架(21)已经从初始位置移向最终位置而这时扫描点(22)仍旧在上述轨道(24)上。
4.前面权利要求中任何一项提出的设备，其特征在于控制电路(6)还设计成实施信号处理操作(13)，其中所希望的相对于初始位置的位置变化的方向是从上述代表信号导出的，还设计成用来在第一时间点已经向定位装置(5，20)提供信号，以便在来自上述代表信号的信息被上述控制电路(6)处理完之前按从上述代表信号中导出的方向起动对位置的改变。
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