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Die
Erfindung betrifft ein Steuerungssystem wie im Oberbegriff von Anspruch
1 definiert.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Antriebssystem einschließlich des
Steuerungssystems.
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Die
Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Gerät zum Speichern und/oder Wiedergeben
von Information, welches Gerät
das Antriebssystem enthält.
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Die
Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Steuern eines
Motors, wie im Oberbegriff von Anspruch 8 definiert.
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Ein
derartiges Steuerungssystem, Antriebssystem, Gerät und Verfahren sind aus WO
97/23873 bekannt. In dem dort beschriebenen Antriebssystem werden
das erste und das zweite Positionssignal je von einem Hall-Sensor
generiert. Weiterhin wird aus jedem der Positionssignale ein invertiertes
Positionssignal abgeleitet. Mit Hilfe der beiden Positionssignale
und einem der invertierten Signale generiert ein Statusgenerator
ein Statussignal, das einem Multiplexer zugeführt wird. Der Multiplexer empfängt auch die
beiden Positionssignale und die beiden invertierten Positionssignale.
Je nach dem Statussignal überträgt der Multiplexer
eines der invertierten oder nichtinvertierten Positionssignale an
seinen Ausgang. Das so erhaltene Signal am Ausgang des Multiplexers
ist sägezahnförmig. Die
Bezugsmittel sind ausgebildet, um abrupte Änderungen im Ausgangssignal
des Multiplexers durch eine entsprechende Veränderung des Bezugssignals zu
kompensieren. Dies führt
zu einem gleichförmigen
Antrieb des Motors.
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Der
Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, ein Steuerungssystem, ein
Antriebssystem, ein Verfahren und ein Gerät zum Speichern und/oder zum Wiedergeben
von Information der vorstehend definierten Art zu verschaffen, bei
dem eine derartige Kompensation nicht erforderlich ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe sind das Steuerungssystem, das Antriebssystem und
das Gerät
wie in Anspruch 1 definiert gekennzeichnet.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist das Verfahren wie in Anspruch 8 definiert gekennzeichnet.
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Gemäß der Erfindung
werden die Positionssignale gleichzeitig zum Berechnen des Fehlersignals
verwendet. Dies ermöglicht
es, ein Fehlersignal zu berechnen, das unabhängig vom Istwert der Position
immer eine monotone Funktion der Differenz zwischen dem Istwert
und dem Sollwert der Position ist. Daher ist eine Kompensation des
Bezugssignals nicht notwendig.
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Es
sei bemerkt, dass das Dokument
US 5.636.193 eine
Plattenaufzeichnungseinrichtung offenbart, die einen Rotationsantriebsmechanismus hat.
Für den
Antriebsmotor ist ein Steuerungssystem vorgesehen, um die Platte
entsprechend einer Antriebssignalform rotierend anzutreiben. Eine
Signalformkorrektureinheit detektiert die Schwingung des Rotationsantriebsmechanismus
und korrigiert die Antriebssignalform.
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Es
sei bemerkt, dass das Dokument
US 3.809.335 eine
Bandaufzeichnungseinrichtung offenbart, die einen Spulenantriebsmechanismus
hat. Für die
beiden Spulenmotoren ist ein Steuerungssystem vorgesehen. Eine Vielzahl
von Parametern des Bandes wird gemessen, wie z.B. die Bandgeschwindigkeit,
Bandposition und Bandspannung. Eine Vielzahl von Bezugssignalen
wird für
eine gewünschte
Bandgeschwindigkeit, Position usw. empfangen. In einem Vergleichsnetzwerk
werden die Bezugswerte mit den gemessenen Parametern verglichen,
um Fehlersignale zu generieren. In einem Wichtungsnetzwerk werden
die Fehlersignale kombiniert, um für jeden Motor ein Motorsteuerungssignal
zu generieren.
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Es
sei bemerkt, dass das Dokument
EP 0320589 eine
Positionsmesseinrichtung mit einer Vielzahl von Sensoren offenbart.
Die Sensoren generieren eine Vielzahl von phasenverschobenen periodischen
Sensorsignalen, die infolge von Störungen Phasenfehler enthalten
können.
Vier der Sensorsignale werden in einer Auswerteeinheit kombiniert,
um zwei periodische Signale mit der erforderlichen Phasenverschiebung
zu generieren.
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Diese
und andere Aspekte der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im Folgenden näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 schematisch
ein Antriebssystem,
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2 schematisch
Fehlersignalgeneriermittel,
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3 eine
Variante eines Teils von 2,
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4A bis 4D Signale,
die in den Fehlersignalgeneriermitteln von 2 auftreten,
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5 einen
Teil von 2 und
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6 eine
Einheit zum Schreiben von Daten auf und/oder Lesen von Daten aus
einem Datenträger.
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1 zeigt
schematisch ein Antriebssystem, das einen Motor 1 and ein
Steuerungssystem 2 für den
Motor umfasst. Der Motor wird von einem Chassis getragen, das einen
ersten Teil bildet und einen zweiten Teil antreibt, der von einer
Welle 11 in Bezug auf den ersten Teil gebildet ist. Mit
dem zweiten Teil 11 ist beispielsweise eine Spule für ein Magnetband oder
ein optisches Band oder ein Schlitten eines Schreib/Lese-Kopfes
eines Gerätes
zum Lesen oder Beschreiben eines plattenförmigen Datenträgers mechanisch
gekoppelt. Die Steuerungsmittel 2 enthalten ein Messsystem 21a, 21b zum
Generieren eines ersten und eines zweiten Positionssignals Xpa,
Xpb, welche Positionssignale ein Maß für den Istwert der Position
des zweiten Teils 11 in Bezug auf den ersten Teil 10 sind.
Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst
der Motor 1 einen Magnetring 13 mit neun Magnetpolpaaren.
Das Messsystem enthält
einen ersten und einen zweiten Hall-Sensor 21a, 21b,
die dem Magnetring zugewandt angeordnet sind und die das erste bzw.
das zweite Positionssignal generieren. Die so generierten Positionssignale
sind periodische Funktionen des Istwertes des Motorwellenwinkels αp.
Das erste und das zweite Positionssignal sind sin(9·αp)
und cos(9·αp).
Bei einer anderen Version umfasst das Messsystem einen ersten und
einen zweiten optischen Sensor und die Welle des Motors trägt eine
Scheibe, deren Übersetzung
eine Funktion des Winkels ist. Bei noch einer anderen Version umfasst
das Messsystem eine Scheibe, deren Widerstand in radialer Richtung
als Funktion des Winkels variiert, und der radiale Widerstand wird
mit Hilfe eines ersten Schleifkontakts an einem zentralen Punkt der
Scheibe und mit Hilfe von zwei oder mehr Schleifkontakten am Rand
der Platte gemessen.
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Das
Steuerungssystem umfasst weiterhin Bezugsmittel 22 zum
Generieren eines Bezugssignals Xr, das ein Maß für die Sollposition ist. Auf Wunsch
können
die Bezugsmittel 22 ein oder mehr weitere Bezugssignale)
zur Verwendung durch die Fehlersignalgeneriermittel 23 generieren.
Im vorliegenden Fall ist das Bezugssignal Xr proportional zum Wert
9 × αs,
wobei αs der Sollwert für die Welle des Motors 1 ist.
Aus den Positionssignalen Xpa, Xpb und dem Bezugssignal Xr leiten
die Fehlersignalgeneriermittel 23 ein Fehlersignal Xe ab,
das ein Maß für die Differenz
zwischen dem Sollwert und dem Istwert der Position ist. Die Steuerungsmittel 2 umfassen
weiterhin Einschaltmittel 24 zum Einschalten des Motors 1 mit
einem Einschaltsignal Xf in Abhängigkeit
vom Fehlersignal Xe.
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2 zeigt,
dass die Fehlersignalgeneriermittel ausgebildet sind, um Wichtungsfaktoren
Xpa, Xpb aus dem Bezugssignal abzuleiten, um die Positionssignale
Xpa, Xpb mit den Wichtungsfaktoren Xwa, Xwb zu wichten und um eine
Summe der gewichteten Positionssignale zu bestimmen. Die Wichtungsfaktoren
sind periodische Funktionen des Bezugssignals Xr. Bei einer Variante
werden die periodischen Funktionen aus dem Bezugssignal abgeleitet,
beispielsweise durch eine Reihenentwicklung. Bei der vorliegenden
Variante umfassen die Fehlersignalgeneriermittel jedoch eine erste
Tabelle 200, die als Funktion des Bezugssignals Xr im vorliegenden Fall
ein digitales 7-Bit-Signal als ersten Wichtungsfaktor Xwa liefert,
der dem sin(9·αs)
entspricht. Eine zweite Tabelle 201 liefert als Funktion
des Bezugssignals Xr einen zweiten Wichtungsfaktor Xwb, der cos(9·αs)
entspricht.
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Eine
in 3 gezeigte Variante verwendet eine einzige Tabelle 200' zum Berechnen
sowohl des ersten Wichtungsfaktors Xwa als auch des zweiten Wichtungsfaktors
Xwb. Diese Tabelle 200' empfängt ein
Ausgangssignal Xr" aus
einem Multiplexer 201'. Dieses
Ausgangssignal Xr'' ist vom Multiplexer 201' aus einem ersten
Eingangssignal Xr und einem zweiten Eingangssignal Xr' in Abhängigkeit
von einem binären
Selektionssignal Xs selektiert worden. Das erste Eingangssignal
Xr entspricht dem Bezugssignal, das ein Maß für den Winkel 9×αs ist.
Der Addierer 202' berechnet
das zweite Signal Xr',
das ein Maß für den Winkel
9×αs + π/2 ist, aus
dem Bezugssignal Xr. Je nach dem Wert des Selektionssignals Xs liefert
die Tabelle 200' ein
Ausgangssignal Xw',
das cos(9×αs) oder
sin(9×αs)
entspricht, und dieses Signal Xw' wird in
ein erstes Register 204' oder
in ein zweites Register 205' über einen
Demultiplexer 203' gelesen.
Bei der vorliegenden Variante wird das Selektionssignal Xs mittels
eines Teilers 206' aus
dem Taktsignal C1 generiert. Der Wert des Selektionssignals Xs ändert sich
mit jeder Periode des Taktsignals.
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Die
in 2 gezeigten Fehlersignalgeneriermittel 23 umfassen
einen ersten Multiplizierer 202, der an seinem ersten Eingang
die ersten Positionssignale Xpa empfängt und der dieses Signal mit
dem zweiten Wichtungsfaktor Xw multipliziert, der durch die zweite
Tabelle 201 seinem zweiten Eingang zugeführt wird.
Ein zweiter Multiplizierer 203 empfängt an seinem ersten Eingang
das zweite Positionssignal Xpb und an seinem anderen Eingang den
aus dem Ausgang der ersten Tabelle 200 stammenden ersten Wichtungsfaktor Xwa.
Ein Ausgang des ersten Multiplizierers 202 und ein Ausgang
des zweiten Multiplizierers 203 sind mit einem invertierenden
ersten Eingang bzw. mit einem zweiten nichtinvertierenden Eingang
des ersten Addierers verbunden.
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Die
Funktionsweise der Fehlersignalgeneriermittel soll jetzt anhand
der 4A bis 4D erläutert werden.
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Das
vom Addierer 206 zugeführt
Signal Xe1 ist proportional zu sin(9·(–αs–αd)).
Dieses in 4 gezeigte Signal ist als
Fehlersignal geeignet, vorausgesetzt, dass der Wert des Winkels
9·(–αs–αd)
in einem Intervall zwischen –π/2 bis +π/2 bleibt.
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Um
auch größere Abweichungen
zwischen dem Sollwinkel und dem zu korrigierenden Istwinkel zu ermöglichen,
wird eine zweite gewichtete Summe Xe2 bestimmt, die ein Maß für cos(9·(–αs–αd))
ist. Daher sind Xe1 und Xe2 periodische Funktionen der Differenz
zwischen dem Istwert des Winkels und dem Sollwert des Winkels, die
zueinander phasenverschoben sind. Dieses Signal wird in 4B gezeigt. Hierzu
empfängt
ein dritter Multiplizierer 204 das erste Positionssignal
Xpa an seinem ersten Eingang und den ersten Wichtungsfaktor Xwa
an seinem zweiten Eingang. Ein vierter Multiplizierer 205 empfängt das zweite
Positionssignal Xpb an seinem ersten Eingang und den zweiten Wichtungsfaktor
Xwb an seinem zweiten Eingang. Der dritte Multiplizierer und der
vierte Multiplizierer haben je einen Ausgang, die mit jeweils einem
ersten und einem zweiten Eingang (beide nicht invertierend) eines
zweiten Addierers 207 verbunden sind. Das Signal Xe2 ist
proportional zu cos(9·(–αs–αd))).
Jeder der Addierer 206, 207 hat einen mit einem
jeweiligen Eingang einer Zähleinheit 208 verbundenen
Ausgang.
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Die
Zähleinheit 208,
die in 5 detaillierter dargestellt ist, bestimmt den
nächstgelegenen
Integralwert N von 9×(–αs–αd)/π (siehe 4C)
aus der ersten gewichteten Summe Xe1 und der zweiten gewichteten
Summe Xe2. Der Wert N wird erhöht,
wenn für
einen Wert der ersten Summe Xe1, der höher ist als ein positiver erster
Schwellenwert T, das Vorzeichen der zweiten Summe Xe2 sich von positiv
in negativ ändert
oder wenn für
einen Wert der ersten Summe Xe1, der kleiner ist als ein negativer
zweiter Schwellenwert –T,
das Vorzeichen der zweiten Summe Xe2 sich von negativ in positiv ändert. Der
Wert N wird herabgesetzt, wenn für
einen Wert der ersten Summe Xe1, der höher ist als ein positiver erster Schwellenwert
T, das Vorzeichen der zweiten Summe Xe2 sich von negativ in positiv ändert oder
wenn für
einen Wert der ersten Summe Xe1, der kleiner ist als ein negativer
zweiter Schwellenwert –T,
das Vorzeichen der zweiten Summe Xe2 sich von positiv in negativ ändert.
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Der
Wert N ist gleich trunc(9·(αp–αs)/π), wobei
trunc(x) der abgerundete Wert von x ist. Der Wert N ist daher ein
Maß für die Anzahl
der Perioden, die der Abweichung zwischen dem Istwinkel αp und
dem Sollwinkel αs entspricht.
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Der
Ausgang des ersten Addierers 206 ist weiterhin mit einem
ersten Eingang 209a eines Multiplexers 209 verbunden.
Ein zweiter Eingang 209b des Multiplexers 209 ist
mit dem Ausgang der Zähleinheit 208 verbunden.
Der Ausgang der Zähleinheit 208 ist
mit einem Selektionseingang 209c des Multiplexers 209 verbunden.
Das generierte Fehlersignal Xe wird dem Ausgang des Multiplexers 209 zugeführt. Der
Ausgang des Multiplexers 209 ist mit dessen erstem Eingang 209a gekoppelt,
wenn der Wert des Signals N am Selektionseingang 209c einem Wert
0 entspricht. Der Ausgang des Multiplexers 209 ist mit
dessen zweitem Eingang 209b gekoppelt, wenn sich der Wert
des Signals N am Selektionseingang 209c von 0 unterscheidet.
Das Signal Xe am Ausgang des Multiplexers 209 wird in 4D dargestellt.
Im Fall einer verhältnismäßig kleinen
Differenz zwischen der Istposition αp und
der Sollposition αs, d.h. –π/2 ≤ 9·(–αs–αd) ≤ π/2, generieren
die Fehlersignalgeneriermittel 23 ein Fehlersignal Xe,
das gleich sin(9·(–αs–αd))
ist. Bei einer verhältnismäßig großen Differenz,
d.h. für
einen absoluten Wert von (9·(–αs–αd)) > π/2 ist das Fehlersignal gleich trunc((9·(–αs–αd)/π). Die Quantisierung
des von den Fehlersignalgeneriermitteln 23 generierten
Fehlersignals Xe ist daher im Fall einer verhältnismäßig kleinen Differenz feiner
als im Fall einer verhältnismäßig großen Differenz
zwischen der Istposition (αp) und der Sollposition (αs).
Dies ermöglicht
es, eine genaue Positionierung zu erhalten, während dennoch die gesamte Zahl
von Quantisierungsstufen begrenzt sein kann.
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Wenn
der absolute Wert der Differenz größer ist als 3π/2, ist das
Fehlersignal Xs von der Differenz unabhängig. Außerdem generieren die Fehlersignalgeneriermittel 23 ein
Fehlersignal Xe, das bei einer verhältnismäßig kleinen Differenz zwischen
der Istposition αp und der Sollposition αs, bezogen
auf die Veränderung
der Differenz im Fall einer verhältnismäßig großen Differenz,
eine verhältnismäßig große Veränderung
aufweist.
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Die
in 5 gezeigte Zähleinheit
hat einen ersten Eingang 208a zum Empfangen der ersten Summe
Xe1 und einen zweiten Eingang 208b zum Empfangen der zweiten
Summe Xe2. Der erste Eingang Xe1 ist mit einem nichtinvertierenden
Eingang eines ersten Komparators 220 und einem invertierenden
Eingang eines zweiten Komparators 221 verbunden. Ein invertierender
Eingang des ersten Komparators 220 ist weiterhin mit einer
ersten Vorspannungsquelle 222 verbunden, die eine Spannung
liefert, die ein Maß für den positiven
Schwellenwert T ist. Der zweite Komparator 221 hat einen
mit einer zweiten Vorspannungsquelle 323 verbundenen nichtinvertierenden
Eingang, welche eine Spannung abgibt, die ein Maß für den negativen Schwellenwert –T ist.
Der zweite Eingang 208b der Zählereinheit 208 ist
mit einem nichtinvertierenden Eingang eines dritten Komparators 224 verbunden.
Der invertierende Eingang von letzterem ist mit Masse verbunden.
Der Ausgang des dritten Komparators 224 ist mit einem Eingang eines
Verzögerungselementes 225 verbunden.
Das Verzögerungselement 225 hat
einen mit einem ersten Eingang eines UND-Gatters 226 verbundenen Ausgang.
Der Ausgang des dritten Komparators 224 ist auch mit einem
Eingang eines Inverters 227 verbunden. Der Inverter 227 hat
einen mit einem zweiten Eingang des ersten UND-Gatters 226 verbundenen Ausgang.
Der Ausgang des dritten Komparators 224 ist weiterhin mit
einem ersten Eingang eines zweiten UND-Gatters 228 verbunden.
Der Ausgang des Verzögerungselementes 225 ist
auch mit einem Eingang eines zweiten Inverters 229 verbunden.
Ein Ausgang des zweiten Inverters 229 ist mit einem zweiten
Eingang des zweiten UND-Gatters 228 verbunden. Das zweite
UND-Gatter 228 hat einen sowohl mit einem ersten Eingang
eines dritten UND-Gatters 230 als auch mit einem ersten
Eingang eines sechsten UND-Gatters 233 verbundenen Ausgang.
Das erste UND-Gatter hat einen sowohl mit einem ersten Eingang eines
vierten UND-Gatters 231 und einem ersten Eingang eines
fünften
UND-Gatters 232 verbundenen Ausgang. Die zweiten Eingänge des
dritten UND-Gatters 230 und des fünften UND-Gatters 232 sind
mit dem Ausgang des zweiten Komparators 221 verbunden.
Die zweiten Eingänge
des vierten UND-Gatters 231 und des sechsten UND-Gatters 233 sind
mit dem Ausgang des ersten Komparators 220 verbunden. Das
dritte UND-Gatter 230 hat einen mit einem ersten Eingang
verbundenen Ausgang und das vierte UND-Gatter hat einen mit einem
zweiten Eingang eines ersten UND-Gatters verbundenen Ausgang. Das
erste UND-Gatter hat einen mit dem Aufwärtseingang eines Aufwärts/Abwärtszählers 236 verbundenen
Ausgang. Das fünfte
UND-Gatter 232 hat einen mit einem ersten Eingang verbundenen Ausgang
und das UND-Gatter 233 hat einen mit einem zweiten Eingang
eines zweiten ODER-Gatters 235 verbundenen Ausgang. Das
zweite ODER-Gatter 235 hat einen mit dem Abwärtseingang
eines Aufwärts/Abwärtszählers 236 verbundenen
Ausgang. Es sei bemerkt, dass bei den vorstehend beschriebenen Varianten
die Funktionen der Steuerungsmittel 2 in dedizierter Hardware
implementiert worden sind. Dies ist günstig, um kurze Antwortzeiten
zu erhalten. Bei anderen Varianten können die Funktionen der Steuerungsmittel
oder Teile davon mit Hilfe eines geeignet programmierten Allzweckprozessors
ausgeführt
werden.
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6 zeigt
schematisch eine Einheit zum Schreiben von Daten auf und/oder zum
Auslesen von Daten aus einem Datenträger 3. Der dargestellte
Datenträger 3 zeichnet
die Daten als optisches Muster N auf. Bei der hier dargestellten
Version hat der Datenträger 3 eine
strahlungsempfindliche Schicht 31, beispielsweise eine
strahlungsempfindliche Farbstoffschicht oder eine Phasenanderungsschicht.
Der Datenträger 3 wird
in üblicher
Weise von einem Motor 4 angetrieben, wodurch er um eine
Achse rotiert. Ein Schreib- und/oder Lesekopf ist gegenüber dem Datenträger angeordnet,
um Informationsmuster auf den Datenträger 3 zu schreiben
und/oder daraus auszulesen.
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Bei
der hier dargestellten Version enthält der Schreib- und/oder Lesekopf 5 eine
Strahlungsquelle 51, beispielsweise in Form eines Festkörperlasers. Bei
einer anderen Version ist die Einheit für einen magnetischen Datenträger vorgesehen
und der Schreib- und/oder
Lesekopf hat Mittel zum Schreiben und/oder Auslesen von Magnetmustern
auf dem Datenträger,
beispielsweise einen Magnetkopf.
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Die
radiale Position des Kopfes 5 relativ zum Datenträger 3 wird
von einem Positionierungsmechanismus gesteuert. Der Kopf 5 und
der Datenträger 3 bilden
dann jeweils einen zweiten Teil und einen ersten Teil eines Antriebssystems.
Das Antriebssystem enthält
weiterhin einen Motor 1. Der Positionierungsmechanismus
kann als Arm ausgeführt
sein, der mit Hilfe des Motors 1 um eine Achse schwenkbar
ist, wobei der Kopf auf einem Ende des Arms montiert ist.
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Bei
der beschriebenen Version nimmt der Positionierungsmechanismus hier
die Form eines Schlittens an, der mit Hilfe des Motors
1 verschiebbar ist,
wobei eine Drehbewegung der Welle
14 des Motors
1 mittels
eines Stangen- und Schneckengetriebes
15 in eine Translation
des Kopfes
5 umgewandelt wird. Der Winkel (α
p)
der Welle
14 hängt
daher mit dem Istwert der radialen Position des Kopfes
5 relativ zum
Datenträger
3 zusammen.
Wenn aus dem Datenträger
Information ausgelesen wird oder Information auf den Datenträger
3 geschrieben
wird, wird der Datenträger
3 rotiert
und der Kopf
5 in einer radialen Richtung in solcher Weise
bewegt, dass der Kopf einer Informationsspur des Datenträgers
3 mit
einer linearen Geschwindigkeit folgt. Beim Schreiben von Information
auf den Datenträger
3 erzeugt
der Laser ein moduliertes Laserstrahlenbündel, das mit Hilfe des Linsensystems
52 auf
die strahlungsempfindliche Schicht
31 des Datenträgers
3 projiziert
wird (schematisch dargestellt). Daher erfährt die strahlungsempfindliche
Schicht
31 optisch detektierbare Veränderungen, beispielsweise hinsichtlich
des Ausmaßes
der Reflexion an dieser Schicht
31. Beim Lesen projiziert
das Linsensystem
52 ein Laserstrahlenbündel von verhältnismäßig niedriger
Intensität
auf die strahlungsempfindliche Schicht
31. An der strahlungsempfindlichen
Schicht reflektierte Strahlung wird anschließend über das Linsensystem
52 und über einen
halbreflektierenden Spiegel
53 auf einen optischen Detektor
6 abgebildet.
In Reaktion hierauf erzeugt die Strahlung des optischen Detektors
Signale Xd. Ein Signalprozessor
7 leitet aus den Detektorsignalen
niederfrequente Signale X1f ab, welche niederfrequenten Signale
unter anderem zum Steuern der Kopfbewegung wichtig sind. Eines der
Signale X1f ist beispielsweise eine Angabe für das Ausmaß, in dem das Strahlenbündel mit
einer zu beschreibenden auszulesenden Spur zusammenfällt. Ein
anderes Signal ist eine Angabe über
das Ausmaß,
in dem das Strahlenbündel
auf der strahlungsempfindlichen Schicht fokussiert ist. Weiterhin
leitet der Signalprozessor
7 hochfrequente Signale Xhf aus
den Detektorsignalen X1d ab. Die hochfrequenten Signale repräsentieren
beispielsweise Audio- und/oder Videoinformation. Ein solcher Signalprozessor
wird beispielsweise in
EP 508 52 beschrieben.
Außerdem
kann der Signalprozessor Fehlerdetektion und Kanaldecodierung ausführen.
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Bezugsmittel 22,
die einen Mikroprozessor 81 mit einem Speicher 82 enthalten,
leiten aus den niederfrequenten Signalen in üblicher Weise ein Bezugssignal
Xr ab, welches Bezugssignal ein Maß für die Sollposition des Lesekopfes
ist. Steuerungsmittel 23, 24 leiten aus dem Bezugssignal
Xr und den Bezugssignalen Xpa, Xpb, die aus dem Positionierungsmechanismus 9 erhalten
worden sind, ein Signal Xf zum Einschalten des Positionierungsmechanismus 9 ab.
Hierzu enthalten die Steuerungsmittel Mittel 23 und Einschaltmittel 24,
wie anhand von 1, 2, 4 und 5 beschrieben.
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Bei
der hier beschriebenen Version hat der Lesekopf 5 einen
ersten Aktuator 56, der Feinsteuerung der Position des
Strahlenbündels
auf dem Datenträger 3 ermöglicht.
Der Lesekopf 5 hat weiterhin einen zweiten Aktuator 55,
um die Fokussierung des Laserstrahlenbündels zu steuern.
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Die
Art und Weise, in der das Bezugssignal Xr generiert wird, hängt von
der Betriebsart des Gerätes
ab. In einer ersten Betriebsart, in der Information gelesen oder
geschrieben wird, wird die Position des Strahlenbündels in
erster Linie durch den ersten Aktuator
56 bestimmt. Der
Positionierungsmechanismus
9 kann dann den Kopf
5 alhnählich bewegen,
um den mittleren Hub des ersten Aktuators
56 zu minimieren.
Weiterhin kann der Positionierungsmechanismus
9 in Betrieb
gehen, sobald der Hub des ersten Aktuators
56 eine zuvor
bestimmte Grenze überschreitet,
wie in
US 5.321.676 beschrieben.
In einer zweiten Betriebsart findet eine Suchoperation für eine zu
lesende oder zu schreibende Da tenträgerspur statt. Üblicherweise
wird hierzu ein großer
radialer Abstand überbrückt, wobei
der Positionierungsmechanismus
9 eine wesentliche Rolle
spielt. Während
des Suchvorgangs kann dem ersten Aktuator
56 eine Hin-
und Herbewegung auferlegt werden, wie in
US 4.330.880 beschrieben. So ist es
möglich,
das Strahlenbündel
während
der Suchoperation in periodisch wiederkehrenden Zeitintervallen
einer Spur folgen zu lassen und damit auch während der Suche nach einer
neuen Spur Information auszulesen.
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Natürlich sind
für den
Fachkundigen eine Vielzahl von Varianten denkbar, ohne den Rahmen der
Ansprüche
zu verlassen. Bei einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gerätes ist
der Motor beispielsweise ein Schrittmotor mit einer ersten Wicklung
und einer zweiten Wicklung, die um 90° zueinander verdreht sind, und
sind die Positionssignale proportional zu sin(α) und cos(α), wobei α der von der Motorwelle eingenommene
Winkel ist. Steuerung ist mit Hilfe der in 2 gezeigten
Fehlersignalgeneriermittel möglich,
wobei Xe1 ein Fehlersignal und Xe2 ein weiteres Fehlersignal sind.
In diesem Fall hat jede der Wicklungen des Schrittmotors einen Treiber,
der von einem jeweiligen Fehlersignal gesteuert wird.
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INSCHRIFT
DER ZEICHNUNG
-
5
-
-
- OR
- ODER
- up
- down hoch tief