专利名称：信息存储和检索装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于卡式光信息存储介质的光信息存储和检索装置，并具体涉及一种装置——该装置控制着输送机构或光度头的驱动装置的驱动。
卡作为密致光信息存储介质，近来得到了重视。这种装置得到了适当的设置，从而使信息沿着矩形卡纵向得到记录，从而通过使该卡和一个光度头彼此相对地前后线性运动，而记录和检索该信息。因此，线性马达被用作驱动装置和一个控制电路根据速度控制信号控制马达的驱动电流。
图4显示了提供这种控制的现有技术电路结构的一个例子。在此电路中，D/A转换器22根据控制器21的输出形成模拟信号并将其送到一个倒相放大器23。倒相放大器23的输出被送到一个放大器24的非倒相输入端和另一个放大器25的倒相输入管脚，且一个电流如该图中的实线或虚线所示被从这两个放大器送到线性马达线圈26。流过线性马达线圈26的电流由一个电阻28检测，并经过一个差分放大器27而被反馈到倒相放大器23的输入端。它随后被叠加到D/A转换器22的输出端上，以提供对送到线性马达线圈26的电力的反馈控制。由送到线性马达的电力产生的卡输送机构30的运动量，被一个线性检测器32检测为线性标尺31的运动，它被反馈到控制器21被用于确定至线性马达线圈26的电流量。
图5中显示了该电路的各个部分的信号波形、电压和电流。如该图中所示，当卡输送机构30作线性加速、被保持在恒定速度、并随后作线性减速时，如图5(a)所示，D/A转换器22的输出电压被分成加速区、恒定速度区、和减速区，如图5(b)所示。放大器24和25的输出中的一个－它响应于被倒相放大器23放大的信号而以彼此相反的相位起作用－与图5(b)的波形类似，而另一个是它的镜象，如图5(c)和(d)所示。
具有与D/A转换器22的输出波形相同的波形的电压，被提供到线性马达线圈26，如图5(e)和(f)所示，因而其中有具有相同的波形的电流流过。
以此方式，控制电路利用放大器构成，且各个放大器的波形得到连续的电力供应。其结果，是出现了一个问题，即这些放大器产生了大量的热量，从而使信息存储和检索装置中的温度变得很高，因而其中装有该信息存储和检索装置的设备中的温度上升。
本发明就是考虑到上述问题而提出的，且其目的是提供一种光学信息存储和检索装置，其中借助一种配置而防止了上述热量产生－在该配置中一个电力控制电路至驱动装置的输出借助开关元件的接通和关断而得到了控制。
为了实现上述目的，本发明涉及一种信息存储和检索装置，它包括卡输送装置，用于支撑并输送卡式信息存储介质；具有线性马达的驱动装置，用于往复驱动该卡输送装置；具有开关元件的电力控制电路，用于向线性马达提供电力；速度检测装置，用于检测卡输送装置的运动速度；速度指令装置，用于计算一个与来自速度检测装置的输出相对应的指示速度，从而形成一个速度指令，并将该指令送到电力控制电路；以及，一个光度头，用于将激光束照射到信息存储介质上；从而借助光度头将激光束照射到信息存储介质上而将信息写入信息存储介质，并通过检测从信息存储介质反射的激光从信息存储介质读取信息。本发明的信息存储和检索装置进一步提供了一个比较装置，它具有一对具有相等的阈值但有不同极性的比较器，用于将速度指令与各个阈值进行比较并形成一对在该指令超过该阈值期间导通的输出；其中线性马达的供电电流受到控制，且卡输送装置的驱动控制，通过控制电力控制电路中的开关元件以使其按照来自比较装置的输出而接通和关断，而得到使能。或者，该信息存储和检索装置使光度头而不是卡进行运动。
或者，本发明涉及一种信息存储和检索装置，它包括卡支撑装置，用于支撑卡式信息存储介质；具有激光器件的光度头，用于将激光束照射到该信息存储介质上；具有线性马达的驱动装置，用于在将激光束照射到信息存储介质上的同时使光度头相对于卡支撑装置作往复运动；具有开关元件的电力控制电路，用于向线性马达提供电力；速度检测装置，用于检测卡支撑装置的运动速度；以及，速度指令装置，用于计算一个对应于来自速度检测装置的输出的指示速度并从其形成一个速度指令；从而通过照射激光束而写信息并通过检测从信息存储介质反射的激光而读取信息。本发明的信息存储和检索装置进一步提供了一个比较装置，它具有一对具有相等的阈值和不同的极性的比较器，用于将速度指令与各个阈值相比较并形成一对在指令超过该阈值期间导通的输出；其中线性马达的供电电流得到控制，因而通过控制电力控制电路中的开关元件以使其按照比较装置的输出而接通和关断，使卡输送装置的驱动控制得到使能。
根据本发明的一个方面，通过执行对驱动装置的线性马达的依次和倒相电力控制，而使卡输送装置相对于固定的光度头作往复运动，从而使激光照射到信息存储介质上，并因而使信息被写入该介质或使事先写入的信息被从该介质读出。来自电力控制电路的开关元件的通/断电流流过驱动装置的线性马达，以产生驱动电力。开关元件具有适当的设置，以提供依次和倒相的电力控制，设置了成对的比较装置，因为电流单独地通过两个开关元件，且各个比较装置进行与其阈值的比较并形成一个通/断信号。
根据本发明的第二方面，通过对驱动装置的线性马达进行依次和倒相的电力控制，而将光度头相对于固定的卡支撑装置作往复运动，从而使激光照射到信息存储介质上并因而将信息写入该介质或将事先写入的信息从其读出。来自电力控制电路的开关元件的通/断电流流过驱动装置的线性马达，以产生驱动电力。由于这些开关元件提供了依次和倒相的电力控制，设置了单独的元件；由于两个开关元件中的每一个都单独地通过电流，因而设置了成对的比较装置，且这些比较装置中的每一个都进行与其阈值的比较并形成通/断信号。
借助本发明的一种配置，能够通过使能电力控制电路的输出电流－该电力控制电路在开关装置接通和关断期间向所要控制的驱动装置提供电力，而防止在电力供应期间产生过量的热量。
其结果，信息存储和检索装置中的温度上升能够得到抑制，且该卡输送装置能够以往复的方式有效地运行。借助本发明的第二种配置；通过使能电力控制电路的输出电流－该电力控制电路在开关元件接通和关断期间向所要控制的驱动装置提供电力，能够在提供电力的同时防止产生过量的热量。
其结果，信息存储和检索装置内的温度上升得到了抑制，且光度头能够以往复的方式有效地运行。
图1是本发明的一个实施例的电路配置的模块图；第2是图1的电路的控制器运行细节的流程图；图3显示了图1的电路的各部分的波形；图4显示了现有技术的卡输送装置控制电路；且图5显示了图4的电路的各部分的波形。
图1显示了本发明的一个实施例。在该图中，整个控制装置的基本结构与图4所示的大体相同，其中控制器1等价于控制器21，D/A转换器2等价于D/A转换器22，放大器3等价于放大器23，线性马达线圈12等价于线性马达线圈26，卡输送装置18等价于卡输送机构30，线性标尺19等价于线性标尺31，且线性检测器20等价于线性检测器32。
图1的电路与现有技术不同的部件，是一对比较器4和5－其每一个都具有不同的阈值，以及开关元件6至11；开关元件6至11形成了两组电路，它们响应于比较器4和5的输出作为开关进行操作。
比较器4和5每一个都通过一个运算放大器的倒相输入管脚而接收倒相放大器3的输出，且其每一个都将该输出与其阈值相比较。比较器4的阈值是插入在电源V-与地之间的电阻R11和R12形成的分压电路的负分压，且比较器5的阈值是插入在电源V+与地之间的电阻R21和R22形成的分压电路的正分压。
因此，如果D/A转换器2的输出是正的，则倒相放大器3的输出成为负的。如果它超过了比较器4的阈值-v，则从比较器4产生一个输出，使晶体管6导通，这又导通了与晶体管6的集电极和发射极相连的晶体管8和9，从而使电流通过连接在晶体管8和9之间的线性马达线圈12。
类似地，如果D/A转换器2的输出是负的，则倒相放大器3的输出成为正的。如果它超过了比较器5的阈值+v，则从比较器5产生一个输出，使晶体管7导通，这又使与晶体管7的集电极和发射极相连的晶体管10和11导通，从而使电流通过连接在晶体管8和9之间的线性马达线圈12。
以此方式流过线性马达线圈12的电流，在与线性马达线圈12串联的电阻14的两端之间产生了一个电压降，且在这两端的每一个上的电压被送到差分放大器13的正和负输入管脚。如果电流沿着实线所示的方向流过线性马达线圈12，则由于正电压被加到差分放大器13的负输入管脚上且负电压被加到其正输入管脚上，差分放大器13的输出变成负的并作为负反馈信号而经过由电阻15和16和电容17组成的电路而被加到倒相放大器3的倒相输入管脚上。
在这段时间里，由于从D/A转换器2加到倒相放大器3的信号是正的，倒相放大器3的输入减小了与反馈信号相等的量。当线性马达线圈12的电流上升了一定的值时，来自电阻14的反馈信号变得如此地大，以致于倒相放大器3的输出减小得足够地多，而下降到比较器4的阈值以下。其结果，晶体管6被关断，从而使晶体管8和9也被关断，这停止了至线性马达线圈12的电流。
当至线性马达线圈12的电流被停止时，来自电阻14的反馈信号消失，且D/A转换器2的输出在没有被减小与反馈信号相等的量的情况下被送到倒相放大器3，从而使晶体管6、8和9再次接通并开始运行。
当D/A转换器2的输出变成负值时，上述的操作对于比较器5和晶体管7、10和11是相同的。在此情况下，至线性马达线圈12的电流的方向由图中的虚线所示。
由于每次通过以这种方式导通或关断晶体管而使至线性马达线圈12的电流导通或截止时都在这些电力通路中产生脉动，所以在该配置中二极管D被连接到晶体管8、9、10和11的集电极，作为防止这种脉动的装置。
另外，在包括差分放大器13的反馈通路中，插入了包括电阻16和电容17的噪声吸收元件，以对付在差分放大器的输出中产生的脉冲。
为了防止图3(c)和(d)中所示的近似竖直脉冲波形中的高频噪声，在开关元件(由晶体管6、8和9以及晶体管7、10、11组成)与线性马达线圈12的尾端之间的电阻R30、电容C30、和线圈L30组成了一个电路(缓冲电路)，该电路软化了这些波形并因而起到了防止高频噪声的作用。
在图2中显示了图1所示的电路中的控制器1的运行流程图。控制器1接收线性检测器的输出(步骤S1)并检测电流速度(步骤S2)。检测的电流速度随后被与事先置入控制器1的指示速度相比较(步骤S3)并计算将要指示的下一个速度(步骤S4)。关于计算出的速度的数值数据被提供给D/A转换器2，而D/A转换器2将其转换成模拟信号，以提供给倒相放大器3(步骤S5)。
在图3(a)至(e)中显示了当卡输送装置18前后运动时电路的各种部分的信号波形。卡输送装置的速度被分成加速区、恒定速度区、和减速区，如图3(a)所示。
首先，在加速区，由于卡输送装置的速度在上升，D/A转换器2的输出具有大的正值(换言之，如果从正至负的范围是256级，该输出处于第+127级)，且该输出被提供给倒相放大器3。倒相放大器3的倒相，将大的负电压送到比较器4和5。在此情况下，比较器4产生一个使晶体管6导通的输出。这使得晶体管8和9也被导通(图3(c))。如上虚线所示，当线性线圈中的电流以指数形式增大时，反馈操作使倒相放大器3的输出下降，从而使晶体管8和9暂时关断。一旦电流下降得足够多，晶体管8和9将再次导通且电流将再次开始流过线性线圈。
随后，在恒定速度区，D/A转换器2至倒相放大器3的输出变得较小，如图3(b)所示。作为对其的响应，晶体管8和9导通的时间变得较短，如图3(b)所示。同时，关断时间变得比在加速区中长。这是为了保证线性线圈的供电电流减少到比在加速区中的小，而且也更平缓。
最后，在减速区，D/A转换器2的输出变成负的，从而使比较器5而不是比较器4产生一个输出，且晶体管10和11因此而导通。在该减速区，D/A转换器2的输出分三个步骤改变，从而使晶体管10和11的导通时间和关断时间也分三个步骤改变(图3(d))。
在加速区、恒定速度区、和减速区中流过线性线圈的平均电流同D/A转换器2的输出相对应，如图3(e)所示。这使得卡输送装置在作加速、恒定速度和减速运动时运动平稳。
上述实施例涉及到卡输送装置的运动，但光度头的运动当然也能够以类似的方式进行控制。
权利要求
1.一种信息存储和检索装置，它包括卡输送装置(18)，用于支撑并输送卡式信息存储介质；具有线性马达(12)的驱动装置，用于往复驱动所述卡输送装置；具有开关元件(6—11)的电力控制电路，用于向所述线性马达提供电力；速度检测装置(20，1)，用于检测所述卡输送装置的运动速度；速度指令装置(1)，用于计算一个与所述速度检测装置的输出相对应的指示速度，从其形成一个速度指令、并将所述指令送到所述电力控制电路；以及，一个光度头，用于将激光束照射到所述信息存储介质上；从而借助将所述激光束照射到所述信息存储介质上的光度头而将信息写入所述信息存储介质，并通过检测从所述信息存储介质反射的激光从所述信息存储介质读取信息；所述信息存储和检索装置进一步包括一个比较装置，它具有一对具有相等的阈值但有不同极性的比较器(4，5)，用于将所述速度指令与各个所述阈值进行比较并形成一对在所述指令超过所述阈值期间导通的输出；其中所述线性马达的供电电流受到控制，且因而通过控制所述电力控制电路中的开关元件以使其按照所述比较装置的所述输出而接通和关断，而使所述卡输送装置的驱动控制得到使能。
2.一种信息存储和检索装置，它包括卡支撑装置，用于支撑卡式信息存储介质；具有激光器件的光度头，用于将激光束照射到所述信息存储介质上；具有线性马达(12)的驱动装置，用于在将激光束照射到所述信息存储介质上的同时使光度头相对于所述卡支撑装置作往复运动；具有开关元件(6—11)的电力控制电路，用于向所述线性马达提供电力；速度检测装置(20，1)，用于检测所述光度头的运动速度；以及，速度指令装置(1)，用于计算一个对应于所述速度检测装置的输出的指示速度并从其形成一个速度指令；从而通过照射激光束而写入信息并通过检测从所述信息存储介质反射的激光而读取信息，所述信息存储和检索装置进一步包括一个比较装置，它具有一对具有相等的阈值和不同的极性的比较器(4，5)，用于将所述速度指令与各个所述阈值相比较并形成一对在所述指令超过所述阈值期间导通的输出；其中所述线性马达的供电电流得到控制，因而通过控制所述电力控制电路中的开关元件以使其按照所述比较装置的所述输出而接通和关断，使所述光度头的驱动控制得到使能。
全文摘要
一种信息存储和检索装置，它包括卡输送装置18，具有线性马达的驱动装置，具有开关元件6至11的电力控制电路，速度检测装置20和1，速度指令装置1，以及，一个光度头。本发明进一步提供了一个比较装置，它具有一对具有相等的阈值但有不同极性的比较器4和5，用于将速度指令与各个阈值进行比较并形成一对在该指令超过该阈值期间导通的输出。
文档编号G06K13/06GK1116355SQ9411336
公开日1996年2月7日 申请日期1994年12月28日 优先权日1993年12月28日
发明者藤野启次郎, 山崎纲市 申请人:株式会社日本康拉克斯