DE69124150T2

DE69124150T2 - Einrichtung zum Einschreiben und/oder Auslesen eines magnetoptischen Informationsträgers

Info

Publication number: DE69124150T2
Application number: DE69124150T
Authority: DE
Inventors: Johannes Martinus Mari Hensing; Cornelius Anthonius Hezemans
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1990-07-06
Filing date: 1991-07-02
Publication date: 1997-07-10
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: NL9001546A; EP0464947B1; KR920003275A; EP0464947A1; DE69124150D1; MY107575A; JPH04229436A; US5191562A; ES2099128T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einschreiben und/oder Auslesen eines magnetooptischen Informationsträgers mit einem gestell mit einem um eine Drehungsachse drehbaren Plattenteller zum Auflegen des Informationsträgers, einer quer zu der genannten Drehungsachse verlagerbar angeordneten optischen Einheit mit einem Fokussierungsmittel zum Konzentrieren eines Strahungsbündels zu wenigstens einem Strahlungsflecken in einer Fokussierungsebene und mit einem Betätigungselement zum wenigstens in einer Richtung parallel zu der genannten Drehungsachse Verlagern des Fokussierungsmittels und einer, in der Richtung der genannten Drehungsachse gesehen, gegenüber un in einm Abstand von der optischen Einheit vorgesehenen magnetischen Einheit mit Mitteln zum Erzeugen eines sich bis in die Fokussierungsebene erstreckenden Magnetfeldes, wobei diese magnetische Einheit auf einem in einer sich quer zu der genannten Drehungsachse erstreckenen Richtung verlagerbaren Schiebekörper befestigt ist.
Eine derartige Einrichtung ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 37 23 134 bekannt. Diese bekannte Einrichtung zum magnetooptischen Einschreiben einer magnetooptischen Platte ist mit einem Gehäuse mit einem Deckel versehen, der zum Einlegen bzw. Entfernen der magnetooptischen Platte geöffnet und geschlossen werden kann. Die in das Gehäuse eingeführt magnetooptische Platte wird im Betrieb durch einen Plattendrücker auf dem Plattenteller festgehalten und mittels eines Antriebsmotors in Drehung versetzt. Der Antriebsmotor ist in einem im Gehäuse befindlichen Gestell befestigt. In dem Gehäuse befindet sich weiterhin ein Schlitten, der über eine Geradeführung des Gestells gegenüber der Drehungsachse des Plattentellers radial verlagerbar ist. Der Schlitten iat als gekipptes U-förmiges Element ausgebildet mit zwei sich parallel zueinander und gegenüber dem Plattenteller radial erstreckenden Schenkeln. Auf einem der Schenkel befindet sich ein Objektiv zum Konzentrieren eines Strahlungsbündels zu einem Strahlungsflecken, und auf dem anderen Schenkel befindet sich ein Dauermagnet zum Erzeugen eines Vormagnetisierungsfeldes. Das Objektiv und der Magnet liegen gegenüber einander und befinden sich je auf einer Seite der Auflegfläche des Plattentellers.
Der zur magnetooptischen Aufzeichnung zu verwendende Informationsträger ist mit einem dünnen Film aus einem ferro- oder ferri-magnetischen Material versehen, das einen starken Vorzug hat für Magnetisierung senkrecht zu der Oberfläche des dünnen Films. Beim Einschreiben ist es notwendig, daß der dünne Film bis über die Curie-Temperatur erhitzt wird, oder bei ferrimagnetischen Werkstoffen bis über den sog. Ausgleichspunkt. Bei Verwendung der bekannten Einrichtung erfolgt das Einschreiben der magnetooptischen Platte dadurch, daß mit Hilfe des dauermagneten ein Vormagnetisierungsfeld erzeugt und der dünne Film mit Hilfe eines pulsierenden Laserbündels erhitzt wird.
Die Erfindung hat nun u.a. zur Aufgabe, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der ein magnetooptischer Informationsträger mit Hilfe eines pulsierenden Magnetfeldes beschrieben werden kann, wobei je Zeiteinheit relativ viel Information aufgezeichnet wird.
Die erfindungsgemäße Einrichtung weist dazu das Kennzeichen auf, wie in dem kennzeichnenden Teil der Ansprüche definiert. Auf eine überraschend einfache Weise schafft diese Einrichtung eine Kopplung zwischen den radialen Positionen des Fokussierungsmittels und der Mittel zum Erzeugen eines sich bis in die Fokussierungsebene erstreckenen Magnetfeldes, wobei über das Meß und Steuersystem das weitere Betätigungsmittel derart angesteuert wird, daß die radiale Lage der genannten Mittel möglichst genau der radialen Lage des Fokussierungsmittels entspricht.
Im Betrieb der Einrichtung wird ein von einer Strahlungsquelle der Einrichtung herrührendes Strahlungsbündel durch die optische Einheit, insbesondere das Fokussierungsmittel, beispielsweise ein Objektiv, in die Fokussierungsebene des auf dem Plattenteller liegenden magnetooptischen Informationsträgers zu einem Strahlungsflecken fokussiert zum Folgen einer Informationsspur in dem Informationsträger. Dadurch, daß ein scheibenförmiger optischer Informationsträger niemals völlig flach ist, wird die zu befolgende Informationsspur bei sich drehendem Informationsträger niemals genau in ein und derselben in einem festen Abstand von dem Objektiv liegenden Ebene liegen. Da es jedoch notwendig ist, daß der von dem Fokussierungsmittel gebildete Strahlungsflecken sich immer an der Stelle eines abzutastenden Spurteils befindet, mach das Fokussierungsmittel im Betrieb ständig Fokussierungsbewegungen.
Die Informationsspur der magnetooptischen Platte kann eine um die Drehungsachse der Platte laufende spiralförmige Spur sein, die normgemäß von innen nach außen geschrieben und gelesen wird. Zum groben radialen Befolegn der Spur bei drehender Platte ist die optische Einheit auf einem Schlitten oder einem Schwenkarm angeordnet, zum nach einer radialen oder nahezu radialen Bahn gegenüber der Drehungsachse des Plattentellers Verlagern der optischen Einheit. Weil die Spur einigermaßen exzentrisch auf der Platte angebracht sein kann und auch der Plattenteller der Einrichtung geringfügige radiale Abweichungen aufweisen kann, müssen kleine radiale Schwingungen der Informationsspur bei drehender Platte berücksichtigt werden. Die dabei entstehenden Abweichungen zwischen der Lage des Strahlungsfleckens und der Lage des abzutastenden Teils der Spur werden mit einem radialen Spurfolgesystem verringert, wobei das Fokussierungsmittel gegenüber dem Schlitten oder dem Schwenkarm kleine, meistens hochfrequente, von der Drehungsachse der sich drehenden optischen Platte gesehen, radial gerichtete Spurfolgebewegungen durchführt. Die genannten Fokussierungs- und Spurfolgebewegungen können mit Hilfe eines an sich bekannten 2D-Betätigungsmittels hervorgerufen werden, wie dies beispielsweise in der Europäischen Patentanmeldung EP-A 0.310.156 beschrieben ist.
Im Betrieb der der erfindungsgemäßen Einrichtung wird der ferro- oder ferri-magnetische Film des Informationsträgers zum Aufzeichnen von Information mit Hilfe eines ständigen oder ggf. impulsierenden Laserbündels örtlich erhitzt. Dabei wird zugleich an der Stelle der durch das Laserbündel erhitzten Stelle in dem Informationsträger ein entsprechend der einzuschreibenden Information pulsierendes Magnetfeld angelegt. Da die Erfindung namentlich eine hohe Bitrate beabsichtigt, beispielsweise 2000 kByte/s, soll das erzeugte Magnetfeld mit einer hohen Frequenz pulsieren. Durch das Vorhandensein des weiteren Betätigungsmittels und des Meß- und Steuersystems kann dafür gesorgt werden, daß die genannten Mittel, auch bei einem schnell drehenden Informationsträger, beispielsweise 3000 U/min., nicht nur genau in einem vorbestimmten Abstand von der der magneteinheit zugewandten Seite des Informationsträgers gehalten werden, sondern auch daß sie mit großer Genauigkeit der Informationsspur des Informationsträgers folgen. Dabei folgen die Mittel zum Erzeugen des Magnetfeldes der radialen Lage der Fokussierungsmittel und damit der abzutastenden Spur bei drehender Platte grob durch die radiale Verlagerung der Magneteinheit mit Hilfe des Schiebekörpers, beispielsweise eines Schlittens oder eines Schwenkarms und die genannten Mittel folgen den Spurfolgebewegungen des Fokussierungsmittels genau durch eine geeignete Ansteuerung des weiteres Betätigungsmittels. Dadurch ist erreicht worden, daß das von den genannten Mitteln erzeugte pulsierende Magnetfeld dem durch das Fokussierungsmittel gebildeten Strahlungsflecken aktiv folgt. Ein Vorteil ist, daß mit einem Magnetfeld mit einer relativ kleinen effektiven Oberfläche in der Fokussierungsebene ausreicht zum Aufzeichnen von Information. Das weitere Betätigungselement kann ein an sich bekanntes Betätigungselement sein. Ein Betätigungselement, das sich insbesondere dazu eignet, die genannten Mittel gegenüber der magnetischen Einheit zu verlagern, ist in einer Niederländischen Patentanmeldung (Anmeldungsnummer 9001492) der Anmelderin (PHN 13.382) beschrieben.
Das Auslesen mit der erfindungsgemäßen Einrichtung festgelegter Information kann ausschließlich optisch erfolgen, wobei der Kerr-Effekt benutzt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform weist das Kennzeichen auf, daß die Mittel zum Erzeugen eines sich bis in die Fokussierungsebene erstreckenden Magnetfeldes ein Spule umfassen. Die Spule bildet dabei vorzugsweise einen Teil eines auf der Magneteinheit befestigten Magnetkopfes. Die Verwendung einer Spule zum Erzeugen des erforderlichen Mganetfeldes hat bei der erfindungsgemäßen Einrichtung den besonderen Vorteil einer relativ niedrigen Steuerspannung und einer geringen Verlustleistung, weil die Induktivität der Spule und/oder der Strom durch die Spule relativ klein sein können, und zwar durch die genannte relativ geringe erforderliche effektive Oberfläche des Magnetfeldes.
Es sei bemerkt, daß es aus der Europäischen Patentanmeldung EP 0.242.837 (durch Bezeichnung als hierin aufgenommen betrachtet) an sich bekannt ist, in einem magnetooptischen Gerät eine auf einem Träger befestigte Spule als Magnetquelle zu benutzen.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der das Fokussierungsmittel der optischen Einheit auf einer ersten Halterung und die Mittel der Magneteinheit auf einer zweiten Halterung befestigt sind, weist das Kennzeichen auf, daß wenigstens eine der Detektoreinheiten einen optischen Detektor aufweist zum Zusammenarbeiten mit einer reflektierenden Fläche einer der genannten Halterungen, wobei dieswer Detektor eine Lichtquelle und mindestens eine Photozelle aufweist. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß der Meßprozeß kontaktlos erfolgt, während außerdem keine magnetischen oder elektrischen Felder erzeugt werden, die ggf. die magnetooptische Aufzeichnung beeinträchtigen könnten. Ein weiterer Vorteil ist, daß die von den genannten Mitteln der Magneteinheit und die Stromleiter für diese Mittel verursachten magnetischen und elektrischen Felder die Detektoreinheiten nicht beeinträchtigen.
Eine andere Ausführungsform, bei der das Fokussierungsmittel der optischen Einheit auf einer ersten Halterung und die Mittel der Magneteinheit auf einer zweiten halterung befestigt sind, weist das Kennzeichen auf, daß mindestens eine der Detektoreinheiten einen kapazitiven Detektor umfaßt zum Zusammenarbeiten mit einer leitenden Schicht einer der genannten halterungen, wobei dieser Detektor mindestens eine Elektrode umfaßt. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist die Tatsache, daß die genannte radiale Lage des Fokussierungsmittels und/oder der Mittel kontaktlos sowie unabhängig von einem Reflexionskoeffizienten ermittelt wird.
Der Schiebekörper für die optische Einheit und der Schiebekörper für die Magneteinheit der erfindungsgemäßen Einrichtung können beide einen Teil ein und desselben Schlittens bilden, der über eine Führung, insbesondere einer Geradeführung, des gestells gegenüber der Drehungsachse des Plattentellers radial verlagerbar ist. Ein derartiger Schlitten hat meistens aus Konstruktionsgründen eine größere Masse, was zum Erreichen kurzer Zugriffzeiten nachteilig sein kann. Eine leichte Konstruktion, die sich insbesondere zum Erreichen kurzer Zugriffzeiten eignet, ist erhalten worden mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der das Gestell mit einer ersten Führung versehen is für den als Schlitten ausgebildeten, die optische Einheit tragenden Schiebekörper und mit einer zweiten oder weiteren Führung für den als Schlitten ausgebildeten, die Magneteinheit tragenden Schiebekörper, wobei die zweite Führung wenigstens im Betrieb der Einrichtung sich parallel zu der ersten Führung erstreckt und wobei es ein System gibt zum wenigstens im Betrieb zueinander Positionieren der beiden Schiebekörper.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung weist das Kennzeichen auf, daß im Betrieb die erste Detektoreinheit ein auf die radiale Lage des Fokussierungsmittels gegenüber dem die optische Einheit tragenden Schiebekörper bezogenes Meßsignal und die zweite Detektoreinheit ein auf die radiale Lage der Mittel zum Erzeugen des Magnetfeldes gegenüber dem die Mittel tragenden Schiebekörper bezogenes Meßsignal liefert, wobei das Meß- und Steuersystem einen Differenzverstärker umfaßt zum Verarbeiten der genannten Signale, wobei der Verstärker mit einem Regler zum über einen Leistungsverstärker Ansteuern elektromagnetischer Abtriebsmittel des weiteren Betätigungselementes der Magneteinheit elektrisch verbunden ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung,
Fig. 2 eine Draufsicht eines Teils der Ausführungsform nach Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische darstellung eines ersten in der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendeten Regelkreises,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines zweiten in der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendeten Regelkreises,
Fig. 5 eine schematische Seitenansich einer in der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendeten Magneteinheit mit einer optischen Detektoreinheit,
Fig. 6 einen Schnitt gemäß IV-IV durch die Magneteinheit nach Fig. 5,
Fig. 7 Eine Draufsicht der Magneteinheit nach Fig. 5,
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines ersten in der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendbaren Meß und Steuersystems,
Fig. 9 eine schematische Seitenansicht der Magneteinheit nach Fig. 5 mit einer kapazitiven Detektoreinheit,
Fig. 10 einen Schnitt X-X durch die Magneteinheit nach Fig. 9,
Fig. 11 eine Draufsicht eines Teils der Magneteinheit nach Fig. 9,
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines zweiten in der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendbaren Meß- und Steuersystems und
Fig. 13 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung umfaßt ein Gestell 1 und ein schwenkbares Hilfsgestell 3. In dem Gestell list ein Plattenteller 5 zum zentrierten Auflegen eines scheibenfbrmigen magnetooptischen Informationsträgers 7 vorgesehen. Der Plattenteller ist dazu mit einer Auflegefläche 5a und einem Zentrierdorn versehen. Ein in dem Gestell 1 vorgesehener Elektromotor 9 dient zum um eine Drehungsachse 11 drehbaren Antreiben des Plattentellers 5, wobei beispielsweise eine Drehzahl von 2400 Umdrehungen in der Minute erzielbar ist. Auf dem Gestell list mit Hilfe zweier Führungsstäbe, von denen in der Zeichnung nur eine Achse 15 sichtbar ist, eine Geradeführung für einen Schiebekörper, insbesondere einen Schlitten 17, gebildet. Die Führungsachsen 15 erstrecken sich parallel zueinander und sind derart ausgerichtet, daß der Schlitten 17 gegenüber der Drehungsachse 11 radiale Bewegungen gemäß den angegebenen Richtungen R zwischen einer in der Nähe des Plattentellers liegende Position und einer weiter davon entfernten Position durchführen kann. Der Schlitten 17 trägt eine optische Einheit 19, die mit einem Fokussierungsmittel, insbesondere einer optischen Linse bzw. einem Objektiv 21 mit einer optischen Achse 23 und einem elektromagnetischen Betätigungselement zum gegenüber dem Schlitten 17 Verlagern des Objektivs 21 versehen ist. Das elektromagnetische Betätigungselement kann von einem an sich bekannten Typ sein, beispielsweise das in der nicht vorveröffentlichten Niederländischen Patentanmeldung dargestellte 2D-Betätigungselement.
Das Hilfsgestell 3 ist um eine Schwenkachse 43 schwenkbar, die durch eine Achse 45 mit zwei Zapfen 47 und 49 gebildet wird, die in dem Gestell 1 gelagert sind. Die Achse 45 ist an dem Hilfsgestell 3 befestigt, das mit zwei sich parallel zueinander erstreckenden Führungsachsen 53 und 55 versehen ist, die beide an einem Verbindungsteil 51 des Hilfsgestells 3 befestigt sind. Die Führungsachsen 53 und 55, die in der dargestellten Lage, die der Betriebslage entspricht, sich parallel zu den Führungsachsen 13 und 15 des Gestells 1 erstrecken, dienen zur Geradeführung des Schiebekörpers, insbesondere eines Schlittens 57 gemäß den radialen Richtungen R. Der Schlitten 57 trägt eine Magneteinheit 59, die mit einer Induktionsspule 131 versehen ist, die Mittel aufweist zum Erzeugen eines sich bis in die Informationsebene 7b des Informationsträgers 7 erstreckenden Magnetfeldes. Die Spule 131 ist auf einem Spulenträger bzw. einer Halterung 129 befestigt und bildet in diesem Beispiel damit einen Magnetkopf. Dioe Magneteinheit ist weiterhin mit einem weiteren Betätigungselement versehen, insbesondere einem elektromagnetischen Betätigungselement, zum gegenüber dem Schlitten 57 Verlagern der genannten Mittel, insbesondere der genannten Spule. Die magnetische Einheit 59, der eine magnetische Achse 63 zugeordnet werden kann, befindet sich gegenüber und in einem Abstand von der optischen Einheit 19. Zwischen der optischen Einheit 19 und der magnetischen Einheit 59 befindet sich der Informationsträger 7, wobei es von Bedeutung ist, daß wenigstens im Betrieb die optische Achse 23 und die magnetische Achse 63 möglichst fluchtend sind.
An dem Verbindungsteil 51 ist das Hilfsgestell mit einem Plattendrücker 73 zum auf den Plattenteller 5 Drücken des Informationsträgers 7 vorgesehen. Zum auf den Plattenteller auflegen bzw. von demselben Entfernen des Informationsträgers 7 kann durch Schwenkung des Hilfsgestells 3 der Plattendrücker in einen Abstand von dem Plattenteller 5 gebracht werden.
Der Schlitten 17 und 57 sind in radialer Richtung unabhängig voneinander antreibbar. Dazu ist jeder Schlitten mit einem Linearmotor 101 bzw. 103 gekuppelt. Die Motoren 101 und 103 sind mit je einem Ständer mit einem Magneten 105 und einem Ständerjoch 107, und mit einem Anker mit einer oder mehreren Spulen 109 versehen. Zur Lagenbestimmung ist einer der beiden Motoren, beispielsweise der Linearmotor 101 mit einem inkrementalen Meßlatte 111 und einem damit zusammenarbeitenden optischen Sensor versehen. Um zu gewährleisten, daß die optische Einheit 19 und die Magneteinheit 59 beim Einschreiben des magnetooptischen Informationsträgers 7 miteinander zusammenarbeiten, ist die Einrichtung mit einem Regelkreis versehen zum wenigstens im Betrieb gegenseitigen radialen Positionieren der Magneteinheit und der optischen Einheit. Dieser Regelkreis umfaßt ein auf einem Schlittenteil 67 des Schlittens 17 vorgesehenes optisches Distanzmeßgerät (einen Optokoppler) 113, sowie eine auf einem Schlittenteil 71 des Schlittens 57 vorgesehene reflektierende Fläche 117. Das optische Distanzmeßgerät 113 befindet sich gegenüber der reflektierenden Fläche 117 und ist in einen elektronischen Regelkreis aufgenommen.
Der in der Einrichtung nach den Fig. 1 und 2 angewandte, obengenannte Regelkreis wird anhand der Fig. 3 näher erläutert. Einem Regler I wird ein von einem Spielersteuerung herrührendes Signal a zugeführt zum Einstellen der richtigen Randbedingungen, wie das nach Einschaltung der Einrichtung in den Meßbereich des Distanzmeßgerätes 113 Bringen der reflektierenden Fläche. Dem Regler I wird weiterhin ein Signal b zugeführt, das der gewünschten Schlittenlage entspricht. Das optische Distanzmeßgerät 113 liefert dem Regler I ein Signal c, dessen Wert von dem Abstand von der reflektierenden Fläche 117 abhängig ist. In dem Regler I wird das Signal c mit dem Signal b verglichen, wobei der Regler für die gewünschte Stabilität des Regelkreises und für eine möglichst genaue Befolgung der Schlitten 17 und 57 sorgt. Der Regler I liefert eine Ausgangsspannung Vu 1 zu einem Endverstärker II, aus dem die Spule 109 des Linearmotors 107 des Schlittens 57 angesteuert wird.
Die Einrichtung nach den Fig. 1 und 2 ist weiterhin mit einem Regelkreis versehgen zum im Betrieb der Einrichtung Bestimmen des Abstandes zwischen einer Bezugsfläche, beispielsweise der dem Objektiv zugewandten Seite der Spule 131, und der der Magneteinheit zugewandten Seitenfläche 7c des Informationsträgers 7 und zum Einstellen des gewünschten Abstandes der Spule von dem Informationsträger. Dieser Regelkreis ist mit einer optischen Sensoreinheit 155 versehen, die neben der Spule 131 auf einem Träger 149 befestigt ist. Sie Sensoreinheit 155 umfaßt beispielsweise einen Sender zum Ausstrahlen eines optischen Bündels und zwei Empfänger zum Empfangen der auf der Seite 7c des Informationsträgers 7 reflektierten Strahlung.
Der letztgenannte Regelkreis wird anhand des Blockschaltbildes nach Fig. 4 näher erläutert. Der oben genannte Sender ist mit dem bezugszeichen 161 bezeichnet und die beiden Empfänger mit dem bezugszeichen 163 bzw. 165. Dabei ist der Empfänger 163 eine Bezugsdiode und der Empfänger 165 ist eine Meßdiode. Mit dem Bezugszeichen 7 ist der magnetooptische Informationsträger bezeichnet. Einer Einheit III wird ein von der Bezugsdiode 163 herruhrender Bezugsstrom d sowie ein von der Meßdiode 165 herrührender Meßstrom e zugeführt. Die Einheit III liefert ein genormtes Signal f, das einem Regler IV zugeführt wird. Durch eine Spielersteuerung wird dem Regler IV zugleich ein auf die gewünschte Position der Spule 131 gegenüber dem Informationsträger bezogenes Signal g zugeführt. Der Regler IV sorgt für die gewünschte Stabilität des Regelkreises und den gewünschten Abstand von der optischen Platte 7, wobei in dem Regler IV die Signale fund g miteinander verglichen werden. Der Regler IV liefert einem Endverstärker V eine Ausgangsspannung Vu4. Aus dem Endverstärker V wird das Betatigungselement der Magneteinheit 59 angesteuert zum längs der magnetischen Achse 63 Verlagern der Spule 131 gegenüber dem Schlitten 57.
Es sei bemerkt, daß die genannten Regelkreise in der nichtvorveröffentlichten Europäischen Patentanmeldung mit der Nummer 9020067606 (PHN 12.886; durch Bezeichnung als hierin aufgenommen betrachtet) vergleichsweise beschrieben sind.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Einrichtung ist mit einem Meß- und Steuersystem zum Ermitteln der radialen Lage des Objektivs 21 der optischen Einheit 19 gegenüber dem Schlitten 17 und der radialen Lage der Spule 131 der Magneteinheit 59 gegenüber dem Schlitten 57 und zum Einstellen der gewünschten radialen Lage der Spule 131 gegenüber dem Objektiv 21 versehen. Das Meß und Steuersystem ist dazu mit einer ersten auf dem Schlitten 17 angeordneten Detektoreinheit 306 und einer zweiten auf dem Schlitten 57 angeordneten Detektoreinheit 307 versehen. Die erste Detektoreinheit 306 dient zum Bestimmen der radialen Lage des Objektivs 21 gegenüber einer Bezugsfläche des Schlittens 17 oder gegenüber dem auf dem Schlitten 17 befestigten Betätigungselement und die zweite Detektoreinheit 307 dient zum Bestimmen der radialen Lage der Spule 131 gegenüber einer Bezugsfläche des Schlittens 57 oder gegenüber dem auf dem Schlitten 57 befestigten Betätigungselement.
In den Fig. 5, 6 und 7 ist ein beispiel eines geeigneten Betätigungselementes 400 dargestellt zum in zwei Richtungen Verlagern der Mittel zum Erzeugen eines Magnetfeldes in der erfindungsgemäßen Richtung. Das Betätigungselement 400 ist mit einer Halterung 404 versehen, die der halterung 129 in Fig. 1 entspricht, auf der ein eine Induktionsspule aufweisender Magnetkopf 431 befestigt ist. Die Halterung 404 bildet einen Teil eines verlagerbaren Teils 406 des Betätigungselementes 400wobei an diesem verlagerbaren Teil 406 weiterhin eine Positionsfolgespule 412 und zwei Spurfolgespulen 414a und 414b befestigt sind. Das Betätigungselement 400 ist weiterhin mit einem ortsfesten Teil 415 versehen, der einen gemäß dem dargestellten Pfeil M magnetisierten Dauermagneten 418 und ferromagnetische Teile umfaßt. Der Magnet 418 bildet mit den ferromagnetischen Teilen des ortsfesten Teils 416 einen Magnetkreis, wobei sich zwischen dem Magneten 418 und einem der ferromagnetischen Teile 416a ein Magnetspalt 4120 erstreckt.
Der verlagerbare Teil 406 ist durch vier gelenkig angeordnete Stäbe 4126a, 4126b, 428a und 428b an dem ortsfesten Teil 416 beweglich aufgehängt, wobei die Positionsfolgespule 412 und die Spurfolgespulen 114a und 114b sich teilweise in dem Luftspalt erstrecken zum Zusammenarbeiten mit dem Magneten 418. Der ortsfeste Teil 416 hat eine Basisplatte 416b zum Befestigen an dem Schlitten 57 der Einrichtung nach Fig. 1.
Bei einer geeigneten Ansteuerung der Spulen 412 und 414a, 414b kann der Magnetkopf 431 Positionsfolgebewegungen und Spurfolgebewegungen in Richtungen gemäß dem dargestellten Pfeil F bzw. T durchführen, wobei die durch den Pfeil F angegebenen Richtungen der Richtung der Drehungsachse 11 des Plattentellers 5 in der Einrichtung nach Fig. 1 entsprechen und die durch den Pfeil T angegebenen Richtungen den in Fig. 1 angegebenen radialen Richtungen R entsprechen.
Das Betätigungselement 400 ist mit einer Detektoreinheit 450 versehen mit mindestens einem einen Sender zum Senden eines optischen Bündels und einen Empfänger zum Empfangen des von einer Reflexionsfläche 452reflektierten Bündels umfassenden optischen Detektor 450a. Die Reflexionsfläche 452 ist auf einer Seite 406a des verlagerbaren Teils 406 des Betätigungselementes 400 angebracht. Die Detektoreinheit 450 ist auf einem an dem ortsfesten Teil 416 des Betätigungselementes 400 gefestigten Träger 454 montiert.
Die optische Einheit 19 der Einrichtung nach Fig. 1 kann auf ähnliche Weise mit einer optischen Detektoreinheit versehen sein, wobei auf dem das Objektiv 21 tragenden verlagerbaren Teil des verwendeten 2D-Betätigungselementes, der ggf, derselbe sein kann, der in der Magneteinheit verwendet worden ist, eine reflektierende Fläche vorgesehen ist, und wobei der optische Detektor sich auf dem ortsfesten Teil des Betätigungselementes befindet.
Das in der erfindungsgemäßen Einrichtung angewandte Meß- und Steuersystem, mit der Detektoreinheit nach den Fig. 5, 6 und 7 wird anhand des Blockschaltbildes nach Fig. 8 näher erläutert. Die in dem obenstehenden Abschnitt genannte Detektoreinheit der optischen Einheit 19 (siehe auch Fig. 1) ist durch 460 bezeichnet. Die Detektoreinheit 450 und 460 haben je einen optischen Detektor 450a bzw. 460a, der mit einem Sender 455a bzw. 465a und einem Phototransistor 455b bzw. 465b versehen ist. Mit den Bezugszeichen 452 und 462 ist die Reflexionsfläche auf dem verlagerbaren Teil des weiteren Betätigungselementes der Magneteinheit bzw. die Reflexionsfläche auf dem verlagerbaren Teil des Betätigungselementes der optischen Einheit bezeichnet. Im Betrieb liefert die Detektoreinheit 450 ein auf die radiale Ist-Lage der Spule 131 der Magneteinheit 59 gegenüber dem ortsfestenteil 416 des Betätigungselementes 400 bezogenes Meßsignal h und die Detektoreinheit 460 ein auf die radiale Ist-Lage des Objektivs 21 gegenüber einem ortsfesten Teil des Betätigungselementes für das Objektiv bezogenes Meßsignal i zu einem Differenzverstärker Videosignalverarbeitungsmittel Aus dem Differenzverstärker VI wird einem Regler VII ein Signal j zugeführt, das für die gewünschte Stabilität des Systems und die Genauigkeit der Einstellung der gegenseitigen radialen Lage der Spule 131 und des Objektivs 21 sorgt. Dem Differenzverstärker VI oder ggf. dem Regler VII kann zum Ausgleichen mechanischer und/oder elektrischer Toleranzen ein Signal x zugeführt werden. Der Regler VII hat eine Ausgangsspannung Vu7 und ist mit einem Leistungsverstärker VIII elektrisch verbunden. Aus dem Verstärker VIII werden die Spurfolgespulen 414a und 414b des Beiätigungselementes 400 angesteuert.
Das in den Fig. 9, 10 und 11 dargestellte, zum Gebrauch in der erfindungsgemäßen Einrichtung gemeinte Betätigungselement 500 für die magnetische Einheit ist konstruktionsmaßig und was den elektromagnetischen Antrieb anbelangt dem in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellten Betätigungselement 400 gleich. Die Differenz mit dem Betätigungselement 400 ist, daß das Betätigungselement 500 mit einem anderen Detektoreinheittyp versehen ist, und zwar mit einer Einheit, die mit einem kapazitiven Detektor 550a versehen ist. Der Detektor 550a umfaßt eine elektrisch leitende Fläche, beispielsweise aus Phosphorbornze, und arbeitet mit einer leitenden Schicht 552 auf dem verlagerbaren Teil 406 des Betätigungselementes zusammen. Da der Aufbau und die mechanische Wirkungsweise des Betätigungselementes 500 denen des Betätigungselementes 400 entsprechen, wird für eine nähere Umschreibung desselben auf die die Fig. 5, 6 und 7 betreffenden Abschnitte verwiesen. Beim Gebrauch eines kapazitiven Detektors in dem Betätigungselement der Magneteinheit wird vorzugsweise auch eine Detektoreinheit vom kapazitiven Typ in dem Betätigungselement der optischen Einheit verwendet.
In Fig. 12 ist ein Blockschaltbild dargestellt zur Erläuterung des in der erfindungsgemäßen Einrichtung angewandten Meß und Steuersystems, mit kapazitiven Detektoren in der magnetischen und optischen Einheit. Der kapazitive Detektor in der Magneteinheit 59 wird durch das Bezugszeichen 550a bezeichnet und der kapazitive Detektor in der optischen Einheit 19 ist mit dem Bezugszeichen 560a bezeichnet (siehe auch Fig. 1). Die gegenüber den Detektoren 550a und 560a befindlichen leitenden Schichten sind mit dem Bezugszeichen 552 bzw. 562 bezeichnet. Der Detektor 550a liefert im Betrieb ein auf die radiale Ist-Position der Spule 131 gegenüber dem Schlitten 57 bezogenes Meßsignal, das einem Pufferverstärker 553 zugeführt wird, und das durch einen Gleichrichter 554 danach gleichgerichtet wird. Der Detektor 560a liefert ein auf die radiale Ist-Position gegenüber dem Schlitten 17 bezogenes Meßsignal, das über einen Pufferverstärker 563 einem Gleichrichter 564 zugeführt wird. Die gleichgerichteten Signale k und 1 werden einem Differenzverstärker IX zugeführt, der einem Regler X ein Ausgangssignal m zuführt, das für die Stabilität des Systems und die Genauigkeit der Einstellung der radialen Lage der Spule 131 gegenüber dem Objektiv 21 sorgt. Zum Ausgleichen etwaiger mechanischer und/oder elektrischer Toleranzen kann dem Verstärker IX ein Ausgleichsignal Y zugeführt werden. Der Regler X liefert einem Leistungsverstärker XI ein Ausgangssignal Vu10, wobei die Spurfolgespulen 514a und 514b des Betätigungselementes 500 aus diesem Verstärker angesteuert werden.
Die in Fig. 13 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung umfaßt einen U-förmigen Schlitten 500, auf dem eine optische Einheit 519 und eine magnetische Einheit 559 befestigt sind. Der Schlitten ist mit einer Geradeführung versehen, von der eine in einem Gestell 501 gelagerte Führungsachse 515 in der Figur dargestellt ist. Der Aufbau der optischen Einheit 519 und der Magneteinheit 559 entspricht dem der Einheiten 19 bzw. 59 der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Einrichtung. In dieser Ausführungsform ist die optische Einheit mit einer durch ein 2D- Betätigungselement antriebbaren ersten Halterung 220 mit einer Objektivlinse 521 versehen und die Magneteinheit ist mit einer durch ein 2D-Betätigungselement antreibbaren zweiten halterung 530 mit einer Spule 531 versehen. Der Schlitten 500 kann von einem an dem Gestell 501 befestigten Elektromotor 502, beispielsweise einem linearen Schrittmotor, in radialer Richtung gegenüber einem in dem Gestell 501 gelagerten Plattenteller 505 angetreiben werden. Ein Vorteil der Verwendung eines Schlittens, der die optische Einheit sowie die Magneteinheit trägt, ist, daß die beiden Einheiten ohne zusätzliche Vorkehrungen synchron verlagert werden können, wodurch im Betrieb die gegenseite radiale Lage der beiden Einheiten sich nicht ändert. Ein Regelkreis zwecks der gegenseitigen radialen Lagesteuerung der Magneteinheit 559 und der optischen Einheit 519 ist daher in dieser Ausführungsform überflüssig.
Die Einrichtung nach Fig. 13 ist mit einem Regelkreis versehen zum im Betrieb Bestimmen des Abstandes zwischen einer Bezugsfläche, beispielsweise der dem Objektiv 521 zugewandten Seite der Spulenhalterung 530, und der der Magneteinheit 559 zugewandten Seitenfläche 507c einer auf dem Plattenteller 505 liegenden magnetooptischen Platte bzw. eines Informationsträgers 507 und zum Einstellen eines definierten Abstandes der Spule von dem Informationsträger. Der Regelkreis kann von einem ber its oben angegebenen Typ sein.
Die Einrichtung nach Fig. 13 ist weiterhin mit einem Meß- und Steuersystem versehen zum Bestimmen der gegenseitigen radialen Lage der Spule 531 und des Objektivs 521 und zum Einstellen der gewünschten radiälen Lage der Spule 531 gegenüber der abzutastenden Spur.Das Meß- und Steuersystem, das zwei auf dem Schlitten 500 befestigte Detektoreinheiten 506 und 516 zum Zusammenarbeiten mit an dem Objektiv 521 bzw. der Spule 531 befestigten Elementen, beispielsweise den Halterungen 520 und 530, umfaßt, kann den bereits beschriebenen Meß- und Steuersystemen entsprechen.

Claims

1. Einrichtung zum Einschreiben und/oder Auslesen eines magnetooptischen Informationsträgers mit:

- einem Gestell (1, 501) mit einem um eine Drehungsachse (11) drehbaren Plattenteller (5, 505) zum Auflegen des Informationsträgers,

- einer in einer Richtung (R) quer zu der genannten Drehungsachse verlagerbar angeordneten, von einem Schiebekörper (17, 500) getragenen, optischen Einheit (19, 519) mit einem Fokussierungsmittel zum Konzentrieren eines Strahungsbündels zu wenigstens einem Strahlungsflecken in einer Fokussierungsebene und mit einem Betätigungselement zum wenigstens in einer Richtung parallel zu der genannten Drehungsachse Verlagern des Fokussierungsmittels, und

- einer, in der Richtung der genannten Drehungsachse gesehen, gegenüber und in einem Abstand von der optischen Einheit vorgesehenen magnetischen Einheit (59, 559) mit Mitteln zum Erzeugen eines sich bis in die Fokussierungsebene erstreckenden Magnetfeldes, wobei diese magnetische Einheit auf einem in einer sich quer zu der genannten Drehungsachse erstreckenen Richtung (R) verlagerbaren Schiebekörper (57, 500) befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß zum Bewegen der Mittel zum Erzeugen eines Magnetfeldes, das sich bis in die Fokussierungsebene erstreckt, gegenüber dem Schiebekörper (57, 500) wenigstens in einer Ebene, die sich quer zu der Drehungsachse (11) des Plattentellers (5, 505) erstreckt, wobei die Magneteinheit (59, 559) ein weiteres an dem Schiebekörper befestigtes Betätigungselement (400, 500) aufweist, wobei ein Meß und Steuersystem vorgesehen sind zum im Betrieb der Einrichtung Bestimmen der Position der genannten Mittel der Magneteinheit und der genannten Fokussierungsmittel der optischen Einheit (19, 519) gegenüber einander, gesehen wenigstens in der Richtung (R) der Bewegung des Schiebekörpers, und zum Steuern der Lage der genannten Mittel der Magneteinheit gegenüber den Fokussierungsmitteln, wobei dieses Meß und Steuersystem eine erste Detektoreinheit (306) aufweist zum Messen der Lage der Fokussierungsmittel der optischen Einheit gegenüber dem die optische Einheit tragenden Schiebekörper (17, 500), gesehen in der Richtung (R) der Bewegung des genannten Schiebekörpers, und eine zweite Detektoreinheit (307) zum Messen der Lage der genannten Mittel der Magneteinheit gegenüber dem die magneteinheit tragenden Schiebekörper, gesehen in der Richtung der Bewegung des genannten Schiebekörpers.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen eines sich bis in die Fokussierungsebene erstreckenden Magnetfeldes eine Spule (121, 531) aufweisen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fokussierungsmittel der optischen Einheit (19) an einer ersten Halterung befestigt ist und das Mittel der Magneteinheit (59) an einer zweiten Halterung (404) befestigt ist, wobei wenigstens eine der Detektoreinheiten (450, 460) einen optischen Detektor (450a, 450b) aufweist zum Zusammenarbeiten mit einer Reflexionsfläche (452, 462) einer der Halterungen, wobei dieser Detektor eine Lichtquelle und wenigstens eine Photozelle aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fokussierungsmittel der optischen Einheit (19) an einer ersten halterung befestigt ist und das Mittel der magneteinheit (59) an einer zweiten Halterung befestigt ist, wobei wenigstens eine der Detektoreinheiten einen kapazitiven Detektor (550a, 560a) aufweist zum Zusammenarbeiten mit einer leitenden Schicht (552, 562) einer der genannten Halterungen, wobei der Detektor wenigstens eine Elektrode aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (1) ein Führungsmittel für den die optische Einheit (19) tragenden und als Schlitten (17) ausgebildeten Schiebekörper aufweist, wobei das Gestell (1) ein weiteres Führungsmittel für den die Magneteinheit (59) tragenden und als Schlitten (57) ausgebildeten Schiebekörper aufweist, wobei dieses weitere Führungsmittel wenigstens im Betrieb der Einrichtung sich parallel zu dem erstgenannten Führungsmittel erstreckt, wobei ein System vorgesehen ist zum Positionieren der beiden Schiebekörper gegenüber einander.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Betrieb die erste Detektoreinheit (460) ein auf die radiale Lage des Fokussierungsmittels gegenüber dem die optische Einheit (19) tragenden Schiebekörper (17) bezogenes Meßsignal liefert und die zweite Detektoreinheit (450) ein auf die radiale Lage des Mittels zum Erzeugen des Magnetfeldes gegenüber dem die magneteinheit (59) ragenden Schiebekörper (57) bezogenes Meßsignal liefert, wobei das Meß und Steuersystem einen Differenzverstärker (VI) aufweist zum Verarbeiten der genannten Signale, wobei dieser Verstärker mit einem Regler (VIII) verbunden ist zum über einen Leistungsverstärker (VIII) Ansteuern der elektromagnetischen Antriebsmittel des weiteren Betätigungselementes (400, 500) der Magneteinheit.