CN1682303A

CN1682303A - 数据载体、处理该数据的装置和检测用于电机换向的角信息的方法

Info

Publication number: CN1682303A
Application number: CNA038215012A
Authority: CN
Inventors: M·范亚斯; M·范德亚亚
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2005-10-12
Also published as: EP1540653A1; KR20050052493A; JP2005538493A; US20060055353A1; AU2003259433A1; TW200419533A; WO2004025644A1

Abstract

一种装置，通过移动(转动)载体处理包含在此载体(1)中的数据。为了换向，旋转该数据载体的电机需要电机旋转件的角信息。为了精确测量该角度，在该数据载体上设置标记。一个检测器检测这些标记，以便能容易地进行角度的测量。应用：本发明非常适用于小尺寸的光盘。

Description

数据载体、处理该数据的装置和检测用于电机换向的角信息的方法

技术领域

本发明涉及一种旋转数据载体，其能在一种装置中被处理，该装置具有一个用于旋转该载体的电机和一个用于提供盘电机的转动件角位置的角度测量设备，需要使用该角位置来进行电机换向。

背景技术

此数据载体可以是用于数据读出的旋转数据载体类型，例如CD、DVD、蓝光光盘以及硬盘系统。特别地，本发明适用于小尺寸盘系统。在这些小尺寸盘系统中，存在的问题是要为所有部件寻找空间，而这必须提供用于盘电机换向的角度测量。大部分传统的盘电机使用电子换向，其利用被置于该电机中的霍尔元件或者编码器，或者例如也可以检测来自电机的反EMF获得电子换向。当电机微型化时，很难或者不可能利用电子换向的这两种方式。对于霍尔元件和编码器系统，主要问题是元件自身的尺寸。在电机里没有空间放置霍尔元件或者编码器。

发明内容

本发明提出了一种数据载体，其设计成在不浪费电机附近空间的情况下提供角信息。

因此，此种数据载体的特点是其上作有标记，以便通过测角器确定角度。

本发明的一个优点是所提出的措施非常适合于被称为SFFO(小形状因数光)驱动器的小型盘。小型化推动了本发明的应用。本发明涉及一种用于测量数据载体的角度以提供盘电机的换向信息的方法，包括以下步骤：

在数据载体上做标记；

检测在检测器附近通过的标记；

处理检测器的输出以提供该测量；

使该盘电机换向/控制该电机。

本发明涉及一种处理该数据载体中包含的数据的装置，特点在于其包括一个使用上述标记的测角器。

附图说明

通过非限制性示例的方式，结合下文描述的实施例很容易就得到本发明的这些和其它方面，并将结合这些实施例对这些和其他的方面进行说明。

在附图中：

图1显示了按照本发明的数据载体；

图2显示了处理到达/来自该数据载体的数据的装置；

图3是显示轨道上数据区域分布的时间图；

图4显示了本发明的第一实施例；

图5显示了本发明的第二实施例；

图6显示了本发明的第三实施例；

图7显示了本发明的第四实施例；

图8显示了适合与图7中示出的实施例协作的装置；

图9显示了本发明的第五实施例；

图10显示了适合与图9中示出的实施例协作的装置；

图11显示了本发明的第六实施例；

图12显示了适合与图9和11中示出的实施例协作的装置；

图13更详细地显示了在该装置中使用的驱动器设备。

具体实施方式

在图1中表示了按照本发明的数据载体1。此载体是一个旋转光盘。该载体按箭头10指示的方向绕着穿过孔7的轴旋转。按照本发明的一个方面，为了获得关于旋转速度的指示，在盘上做标记，该标记可以由特定区域组成。

图2显示了放置了按照本发明获得的数据载体1的装置。以横截面显示了该数据载体。透镜14将激光束12集中在此载体上。激光器安装于光拾取器单元(OPU)15中，该光拾取器单元能够依靠电子电路(图中未示出)的控制按箭头17指示的方向移动。一个伺服机构(未示出)用这种方式控制激光束，即聚焦光束总聚焦在相关轨道上或在相关轨道中。电子电路20使用来自头15的数据执行所有必要的处理。显示单元25可以被连接到终端30，以便显示该载体的内容。该载体由电机50驱动。为了读取和记录数据，适当地确定旋转速度和正确地执行电机换向是重要的。为此，需要知道电机(其上有盘)转子的转角。

按照本发明，增加分配电路55，以便检测来自单元15的信号的标记通过情况，并将数据分配到电子电路20以及对与通过的标记相关的数据进行分配。此电路55包括区域解码器57，用于将来自单元15的数据分成两路。第一路与该区域相关，第二路与用户数据相关，其应用于电子电路20的数据解码器60。第一路与电机驱动器电路65有关，用于电机50的换向和其速度控制。通过考虑在缓冲存储器62中包含的数据量来确定电机的速度。

图3显示了对于一个盘轨道的数据“dta”和区域“ZL”。必须与数据大小作比较来选择该区域的相对大小，以便能用区域检测器57检测出该区域，而不将它们与数据混淆。如上所述，通过分析单元15的输出端的信号，可容易地执行区域检测。也可以利用一个单独的传感器检测该标记，这将公开在本发明中，并落入本发明的范围内。对于写在盘上的数据，该区域具有一个特定的长度(反射率是或者可能是与数据的反射率相同)。通过比较ZL和dta的长度，就可以确定该区域的位置。

图4显示了本发明的第一实施例。在此实施例中，通过在盘的径向上放置的条S1、S2、......组成的区域形成标记。这些条具有宽度为A的矩形形状。用于制造这些区域的材料可以是反射材料的沉积物。这些条具有容易检测的特定长度。本实施例很适于控制盘的恒定角速度(CAV)。重要的是，每一区域的起点是穿过盘的旋转中心RC的线。

图5显示了本发明的第二实施例。在此实施例中，区域S20、S21......是扇形，其有利于控制恒定线速度(CLV)，因为根据区域的长度，能够计算出传感器(OPU、硬盘头)的当前径向位置。由于具有这样的形状，条的外部宽度比内部宽度大。同样在此情况下，区域的起点是穿过数据载体的旋转中心的线。

图6显示了一个实施例，其中标记S30、S31......沿着盘1的边缘布置。为了利用这种安排，必须提供边缘条检测器80。在此情况下单元15不起作用。检测器80基于反射率将角信息提供给终端85，其必须连接到电机驱动器65。单独的检测器的优点在于它可以非常廉价，而且根本不干扰数据通路。

图7提出在盘的内部死区使用一个孔90。此孔与图8中示出的装置合作，该装置具有一个放置于盘1的板94上的针92。此板连接到电机50上。由于这种布置，可以获得盘上标记的相对于电机的转动件的角位置。这使得电机控制更容易。

图9显示了一个实施例，其利用一个放置于盘1外周的死区DZ。在此图中，按规则的间隔将黑色标记S40、S41、......放置于盘的外周上，图中仅显示它们中的几个。实际上，这些黑色标记提供了与盘的高对比度。图10中示出的设备能容易地检测这些标记。在此图中，以横截面显示盘1。光聚集在死区上。反射率根据黑色标记和无标记而改变。这些标记的传感器和上述的检测器80一样工作。

图11显示了与上面近似的一个实施例。但在此实施例中，通过按规则间隔沿着盘的外周布置的凹口S50、S51、......形成标记，在此图中仅显示它们中的几个。可以通过图12中示出的设备检测这些凹口。此设备包括一个光发射器95和一个光接收器97。于是容易地检测出经过的凹口。应注意，图10中示出的设备也可以用于此实施例。经过凹口时反射率发生变化。

图13更详细地显示了在图1示出的装置中所使用的电机驱动器65。此图显示了电机50的线圈L1、L2和L3。这些线圈产生一个使转子100旋转的场。包括在电机驱动器65中的一个发电机102通过换向单元104给这些线圈供电。这些线圈可以根据电流的方向在转子100的磁性部分产生一个北极或者南极。为使电机旋转，应按下面方式驱动线圈：

给所有线圈L1、L2和L3施加一个正弦电流，彼此之间有120度相移(360/线圈数)。这在3个线圈内部产生一个旋转磁场。转子100随此磁场变化。无需感知转子的位置，就可以工作，只要转子上没有高负荷(向上旋转/向下旋转)。在这些情况下，电机驱动器需要知道转子的位置以确定其正在旋转。通过本发明的方法来感知磁体相对于线圈的位置：在盘上做标记，其将被数据拾取单元(或者另外的传感器)感知。与霍尔元件或者反EMF的差别在于一些盘是可移动的，因此盘上标记相对于转子的位置不是恒定的。

按照本发明的一个方面，提出在初始阶段将标记检测测量器107测得的标记的位置存入存储器106。这通过给线圈施加具有360/(线圈数)的相移的正弦电流来完成。然后电机旋转，标记可以被检测，并且位置可以被存储在该存储器106中。设置在位置I的开关109提供了一条从测量器107至此存储器106的通路。在运转阶段，用一个比较器110比较所存储的数据，开关110设置在位置II。比较的结果作用于换向单元102，用于通过改变换向保持存储在存储器106中的恒定关系。

电机的速度可以改变。通常，数据解码器提供电机的速度。根据上述的内在缓冲器62的内容确定此速度。当它为空时，电机不得不加速；如果缓冲器溢出，电机不得不减速。大部分情况下，数据解码器给电机驱动器发送一个信号来加速或者减速。这种电机加速/减速通过从施加到线圈上的正弦波增加频率和电流来完成。因为本发明提出仔细地监控电机的位置，转子肯定能跟上旋转磁场的增/减速。

尽管本发明是按照圆形光盘来说明的，但是本发明适用于具有任何形状的光盘，例如矩形，并且甚至适用于任何能够写入标记的信息载体。

本发明可适用于其它使用光盘的系统。这些系统可以使用磁、磁光、全息、荧光技术。为了得到这些标记，在载体上布置具有特定磁、磁光、全息、荧光等特性的区域。在所有系统中，可以使用读/写单元检测这些区域，而且可以使用例如上述所公开的单独的传感器。

Claims

1.一种旋转数据载体，其能在一种装置中被处理，该装置具有一个用于旋转该载体的电机和一个用于提供盘电机的转动件角位置的角度测量设备，该角位置被用于电机换向，其特征在于，其上做有标记，用于通过上述的测角器确定角度。

2.如权利要求1所述的数据载体，其特征在于标记是通过载体上的至少一个区域形成的。

3.如权利要求1或2所述的数据载体，其特征在于该数据载体是一个光盘。

4.如权利要求2或3所述的数据载体，其特征在于区域为长方形。

5.如权利要求2或3所述的数据载体，其特征在于区域为扇形。

6.如权利要求3-5的任何一个所述的数据载体，其特征在于，相对于写在盘上的数据，区域具有一个特定的长度，并且区域的反射率可以与数据的反射率相同。

7.如权利要求2或3所述的数据载体，其特征在于标记位于载体的外周。

8.如权利要求2或3所述的数据载体，其特征在于标记位于载体的边缘。

9.如权利要求1-8的任何一个所述的数据载体，其特征在于在盘的死区提供一个孔，此孔与放置于旋转板上的针配合，该旋转板和电机相连，因此感知盘上标记相对于电机的转动件(转子)的角位置。

10.如权利要求9所述的数据载体，其特征在于通过凹口形成标记。

11.一种用于处理权利要求1-10的任何一个所述的数据载体中包含的数据的装置，其特征在于它包括一个使用上述标记的测角器。

12.一种测量数据载体的角度的方法，包括以下步骤：

在数据载体上做标记，

检测在检测器附近通过的标记，

处理检测器的输出来提供该测量，

使该电机换向/控制该电机。