CN1748253A - 用于再现装置的盘托架机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括滑动装置的托架机构，所述滑动装置包括电托架马达和驱动电源，该电托架马达用于将托架从弹出位置移动至装入位置或者相反，所述托架被配置成用于容纳其上记录有信息的盘(例如光盘)，所述弹出位置用于放置盘或卸下盘，所述装入位置用于再现记录的信息，所述驱动电源用于将外加电压提供给所述托架马达。控制装置根据由所述马达控制的不同机械功能而提供施加给所述托架马达的不同电压值。根据本发明，为了对托架进行操纵，提供有马达电流前馈环路，该环路包括第一直接支路，其本身包括串联的施加给所述环路的输入电压的第一放大器、托架马达和电阻；以及第二支路，其本身包括串联的第二放大器和加法器，并且所述加法器在一个输入端接收施加给所述环路的输入电压并在另一端接收所述第二放大器的输出。

Description

用于再现装置的盘托架机构
技术领域
本发明首先涉及一种包括滑动装置的托架机构，所述滑动装置包括电托架马达和驱动电源，该电托架马达用于将托架从弹出位置移动至装入(contained)位置或者相反，所述托架被配置用于容纳其上记录有信息的光盘，所述弹出位置用于放置盘或卸下盘，所述装入位置用于再现记录的信息，所述驱动电源用于将外加电压提供给所述托架马达，所述滑动装置还包括控制装置，用于根据由所述马达控制的不同机械功能提供施加给所述托架马达的不同电压值。
本发明还涉及一种再现装置，该再现装置包括装置体、用于从盘以光学方式拾取记录的信息的拾取装置和用于相对于所述装置体将所述盘滑动至弹出位置或装入位置的托架机构，所述弹出位置用于放置盘或卸下盘，所述装入位置用于再现记录的信息，所述托架机构包括滑动装置，该滑动装置包括电托架马达和用于给所述托架马达提供外加电压的驱动电源，所述滑动装置还包括控制装置，用于根据由所述马达控制的不同机械功能提供施加给所述托架马达的不同电压值。
本发明例如可应用于CD或DVD驱动器，然而这种应用并不是对本
发明范围的限制。
背景技术
将盘装载到盘驱动器中通常使用的机构是托架机构：托架要么在“OUT(外部的)”位置，要么在“IN(内部的)”位置，在所述“OUT”位置能够将盘放置在托架上或将其取出，在“IN”位置盘被装载到驱动器中并可通过直流电马达被推出或拉回。为了移出或移入托架，对马达施加一个规定量时间的电压。在该时间内，这个电压在不同的时刻可具有不同的值，首先用于使托架产生平滑运动，并且还因为托架马达必须控制装载或卸载盘的其它机械功能(例如，当磁夹持器必须释放盘时需要外力)。
通过该外加电压，托架必须在规定的时间内移出和移入。于是重要的是，托架机构的电的和机械的规范已知是在小公差(tolerance)范围内并且在其使用期内不会改变。如果所述规范不满足外加电压，则这将导致托架移动的太快或太慢。在最坏的情形下，托架甚至根本不能移动，例如在托架的摩擦由于污染而增大时。
发明内容
本发明的第一目的是改进DC马达的性能，使得托架机构的规范更好地满足于施加给所述马达的电压。
为此，本发明涉及一种如在说明书开头部分中所定义的托架机构，并且此外其特征在于所述滑动装置包括马达电流前馈环路，该环路包括下列元件：
第一直接(direct)支路，它本身包括串联的施加给所述环路的输入电压的第一放大器、托架马达和电阻；
第二支路，其输入端被连接在托架马达的输出端和所述电阻未接地的输入端之间，所述第二支路本身包括串联的第二放大器和加法器，并且所述加法器在一个输入端接收施加给所述环路的输入电压并在另一端接收所述第二放大器的输出。
文献US 6373650描述了一种用于根据若干种操作模式移动存储盘驱动器的读/写头的线性马达控制电路。所述线性马达的驱动电路包括非线性反馈电路，并且该电路包括读出放大器，其后首先跟的是斜坡放大器，然后是反馈放大器。所述斜坡放大器或者在头停放/未停放的第一操作模式中与读出放大器串联，以用于修改来自读出放大器的信号，或者在其他模式中被旁路。反馈放大器或者在第一模式中与所述斜坡放大器的输出端连接，或者在其他模式中与所述读出放大器的输出端连接，并且被切换以在所述第一模式中提供第一预定增益，或者在其他模式中提供另外的预定增益。根据操作模式对斜坡放大器的选择性连接允许改变反馈的符号，并因此作为正或负反馈信号的函数来驱动马达。然而，相对于那种解决方案，根据本发明的技术方案则要简单得多，并且允许对马达速度实现线性和更精密的控制。
本发明的另一个目的是提出一种其中配备有这种机构的再现装置(例如光盘再现装置)。
为此，本发明涉及一种如在说明书开头段落中所定义的再现装置，并且此外其特征在于滑动装置包括马达电流前馈环路，该环路包括下列元件：
第一直接支路，它本身包括串联的施加给所述环路的输入电压的第一放大器、托架马达和电阻；
第二支路，其输入端被连接在托架马达的输出端和所述电阻未接地的输入端之间，所述第二支路本身包括串联的第二放大器和加法器，并且所述加法器在一个输入端接收施加给所述环路的输入电压并在另一端接收所述第二放大器的输出。
很明显，相对于马达的开环操纵，通过本发明的技术方案，马达速度更少地依赖于摩擦(该摩擦在一个机构与另一个机构之间是不同的，并且通常在使用期内由于污染而增加)。此外，根据托架马达的测量或规定的马达常数可以非常精确地控制所述速度，并且更不依赖于其他参数。如果速度被较好地控制，则托架更加平滑的开启和闭合是可能的，不需要电压的过补偿来处理托架机构的公差，并且较好的定时是可能的，例如用于在托架将要碰上终点止动装置时降低它的速度。
附图说明
现在将仅仅借助例子以更加详细的方式并参照附图来说明本发明，其中：
图1说明用于再现所记录的信息的装置的主要元件；
图2示出根据本发明的马达电流前馈原理；
图3示出用于托架马达的模型。
具体实施方式
如图1所示，用于再现在盘(例如光盘)上记录的信息的装置通常包括下列主要元件：装置体11、用于以光学方式从由马达(未标注)旋转的光盘上拾取记录的信息的拾取装置12和用于将容纳所述盘的托架移至所谓的弹出位置A(相对于所述装置体11)或所谓的装入位置B的托架机构13，所述位置A用于放置盘以再现记录的信息或当所述再现结束时卸下盘，在所谓的装入位置B能够执行再现操作。托架机构13本身由滑动装置构成，所述滑动装置主要包括电托架马达14和用于给托架马达14提供外加电压的驱动电源15，所述滑动装置还包括控制装置，用于在不同时刻根据由所述马达选择控制的不同机械功能(例如当必须释放盘时需要外力)而提供施加给所述托架马达的不同电压值。
根据本发明，提出在滑动装置内提供有用于托架操纵的电流前馈环路。图2的电路图示出这种马达电流前馈环路的原理，该环路包括直接支路21和反馈支路22。支路21依次包括放大器(在图1中标记为G)、托架马达212和电阻213(标记为Rc)。其输入端连接在托架马达的输出端和电阻213未接地的输入端之间的支路22依次包括放大器221(标记为A)和加法器222。加法器222在一个输入端接收施加给所述环路的输入电压V(in)，并在另一个输入端接收放大器221的输出并且其输出端与放大器211的输入端连接。
对于托架马达，使用了一个非常简单的模型。如图3所示，所述模型包括线圈的自感31、内阻32(RM)和电压源33V(EMK)，该电压源表示由马达线圈产生的反电动势。该模型甚至可通过下面的假设而得以简化：施加给马达的信号的频率相对较低(在该情况下，线圈的自感的影响可被忽略)，以及电压源33的电压V(EMK)是与马达的角速度成比例的准静态信号。
根据这些假设，为了显示电流前馈环路相对于施加给系统的电压对马达的性能具有什么样的影响，可计算环路传递。马达驱动器的输出电压等于：
V(out)＝G·(V(in)+A·V(C))                        (1)
其中：
G＝放大器211的增益；
V(in)＝施加给环路的输入电压；
A＝放大器221的增益；
V(C)＝电阻213未接地的输出端处的电压。
还可将表达式(1)写为：
V(out)＝G·(V(in)+A·i(M)·Rc))                   (2)
其中i(M)＝通过电阻213(Rc)的电流，
或者：
V(out)＝i(M)·((Rc)+R(M))+V(EMK)                  (3)
通过结合表达式(2)和(3)，得到下面的表达式：
i(M)·(R(C)+R(M))+V(EMK)＝G·(V(in)+A·i(M)·Rc)  (4)
也可以将其写为下面的形式：
G·V(in)＝V(EMK)+i(M)·(Rc+R(M))-G·A·i(M)·Rc  (5)
所以，如果将前馈环路中的增益选择为下列值：
A＝(Rc+R(M))/(G·Rc)                    (6)
那么，表达式(5)变为：
G·V(in)＝V(EMK)                           (7)
在该表达式(7)中，可以看出前馈环路用作补偿马达电阻RM的负电阻。如上所述，马达的反电动势V(EMK)与马达的角速度成比例。所以，从表达式(7)可以推断出通过选择正确的前馈增益，可迫使托架马达具有与输入电压V(C)成比例的角速度。
实际上，由于不能将增益精确地设置为计算的值，所以前馈效果被略微地降低。系统中的公差和由于老化引起的变化特性可确实导致比计算的最佳值高的增益，这可导致较不稳定的环路。因此当以固定增益进行工作时，必须适当地选择低的增益(一个更加复杂的方法是使用用于测量环路特性的当前测量结果，并根据该测量结果，更加精确地选择增益，这改进了前馈环路的性能)。
已经示出根据本发明的环路结构带来了接近速度受控操纵的托架马达性能，并具有上文中所述的优点。

Claims (2)

1.一种包括滑动装置的托架机构，所述滑动装置包括电托架马达和驱动电源，所述电托架马达用于将托架从弹出位置移动至装入位置或者相反，所述托架被配置用于容纳其上记录有信息的光盘，所述弹出位置用于放置盘或卸下盘，所述装入位置用于再现记录的信息，所述驱动电源用于将外加电压提供给所述托架马达，所述滑动装置还包括控制装置，用于根据由所述马达控制的不同机械功能来提供施加给所述托架马达的不同电压值，其中所述滑动装置包括用于托架操纵的马达电流前馈环路，该环路包括下列元件：
第一直接支路，它本身包括串联的施加给所述环路的输入电压的第一放大器、托架马达和电阻；
第二支路，其输入端被连接在托架马达的输出端和所述电阻未接地的输入端之间，所述第二支路本身包括串联的第二放大器和加法器，并且所述加法器在一个输入端接收施加给所述环路的输入电压并在另一端接收所述第二放大器的输出。
2.一种盘再现装置，包括装置体、用于从盘拾取记录的信息的拾取装置和用于相对于所述装置体将所述盘滑动至弹出位置或装入位置的托架机构，所述弹出位置用于放置盘或卸下盘，所述装入位置用于再现记录的信息，所述托架机构包括滑动装置，该滑动装置包括电托架马达和用于给所述托架马达提供外加电压的驱动电源，所述滑动装置还包括控制装置，用于根据在不同时刻由所述马达控制的不同机械功能来提供施加给所述托架马达的不同电压值，其中所述滑动装置包括用于托架操纵的马达电流前馈环路，该环路包括下列元件：
第一直接支路，它本身包括串联的施加给所述环路的输入电压的第一放大器、托架马达和电阻；
第二支路，其输入端被连接在托架马达的输出端和所述电阻未接地的输入端之间，所述第二支路本身包括串联的第二放大器和加法器，并且所述加法器在一个输入端接收施加给所述环路的输入电压并在另一端接收所述第二放大器的输出。
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