专利名称：用于光学介质的读/写装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在一片具有轨道的盘形介质上读或写的装置，包括一个用于向盘形介质上发射光束的光头，以及用于引导光束从当前轨道穿过轨道到目标轨道的控制方法。
这种类型的装置是众所周知的，并且通常用于在光信息载体如CD-ROM，视盘或音频盘上读和/或写。为此，激光束通常用于跟随一条轨道。通常，同一束激光用于从同一轨道读取信息。信息读或写到CD-ROM轨道之前，光头必须移动到相关的轨道。通常的搜索方法是从确定的零轨道开始对通过光头的轨道计数，光头在轨道的径向移动。这样，在径向可以确定光头的位置。
根据本发明的装置的一个目的是在位置传感器失灵时确定光头的位置。根据本发明的装置的第二个目的是在轨道搜索操作期间限制光头的移动。
根据本发明的装置，其特征在于具有第一和第二位置检测装置，用于确定光头在轨道径向的位置。
第一位置检测装置可以包括一个轨道计数器。一个有利的实施例其特征在于第一位置检测装置被设计成基于掠过光头的轨道来确定该光头的径向位置。
在本发明的一个有利的实施例中，设计第二位置检测装置，使其操作与轨道无关，例如通过将第一元件，即一个位置指示器，连到光头上，并且通过将第二元件，即一个位置指示器的读出元件，连到机箱或反之。
第一元件可以包括一个设计成具有等距线的编码器的标尺。第二元件可以包括一个系统，该系统包括一个用于照明标尺的元件和一个用于接收被标尺发送或反射的光的探测器元件。
在第二个有利的实施例中，第二位置检测装置的精度远远低于第一位置检测装置的精度，这实质上使降低它们的成本成为可能。当从第一位置检测装置得到的信息无效时，第二位置检测装置能用于限制记录/读出头的移动。第二位置检测装置最好比第一位置检测装置降低精度10到100倍。
特别是，如果读出头通过音圈电机代替通过主轴电机驱动，实质上是控制读出头的移动。音圈电机移动读出头可以比主轴电机快得多。然而，读出头的位置通常是闭环控制，由此轨道误差信号，即测量位置和要求位置的差别，加到一个位置调整器上。位置调整器将一个很大的信号加到音圈电机，因此会使读出头突然停止，可能会发生损坏。
为了避免这一情况，一个有利的实施例其特征在于，提供了一个用于光头的保护装置，基于来自第二位置检测装置的信息限制光头的移动。
根据本发明的装置现在将参考以下图形更详细地描述，其中
图1表示根据本发明的装置的一个实施例的结构的顶视图；图2A示意地表示了从图1的A-A的剖视图；图2B示意地表示了从图1的B-B的剖视图；图3表示根据本发明的装置的一个实施例，该实施例加入了一个转臂。
图1表示根据本发明的装置的一个理想实施例。在此实施例中，该装置包括一个基板或框架1，最好由铝合金制成，其上固定该装置的各种组件。具有轨道的光盘2放在驱动电机3，例如主轴电机上。依靠轴承5和6，光头4能在光盘2的径向沿着一对滑轨7和8移动，并且被两个由音圈9和10及闭合的磁材料定子11和12组成的滑动电机驱动。连接到基板1的激光器传输一束激光13到光头4，依靠棱镜或反射镜，通过透镜14将光束投射到光盘2上。
透镜14悬挂在连接到滑动电机的小框架15上。依靠径向精确定位电机，例如连接到透镜的小音圈电机，透镜14能依靠径向操作精确定位电机，例如连接到透镜14的一个小音圈电机相对于小框架15在径向移动有限的距离，用于透镜的精确定位。有限的距离约为光盘的几条到12条轨道。透镜14相对小框架15的位置通过光发射器16和接收器17探测。接收器17探测透镜14是否在径向已相对于小框架15通过某一极限。如果这一情况发生，小框架依靠滑动电机在径向移动，使得透镜14能在小框架内再假定一个中心位置，而不会丢失光盘的轨道也可能依靠聚焦电机，例如设计成一个连接到透镜的小音圈电机，在光盘2的方向移动透镜14，用于将激光束聚焦到光盘上。被光盘反射的激光被再一次反射，经过光盘到一个连接到基板的光探测器。
光探测器输出的信号被分解为轨道误差信号、聚焦误差信号和包括在光盘轨道内的含有的信息的信号。轨道误差信号经过第一控制单元(没有显示)，被加到一个连接到透镜的径向操作的精确定位电机上，并且聚焦误差信号经过第二控制单元(没有显示)，被加到聚焦电机上。滑动电机9、10由第三控制单元控制。
图2A示意地表示了从图1的A-A的剖视图。图2B示意地表示了从图1的B-B的剖视图。图2A和图2B显示一个连接到滑动电机9之一的标尺18。该标尺包括很多透光的等距狭缝19。该标尺借助光源20和探测器21读数。通过在邻近第一光源和探测器处放置第二光源(没有显示)及相应的探测器，可以以已知的方式获得移动的方向。在两光源之间相对光盘2的径向距离，等于两狭缝间距离的四分之一。通过以现有技术中已知的方式结合信号，能探测出移动的方向。
在根据本发明的装置中，至少两个操作模式能被区分开。在第一操作模式中，轨道被跟随并读出。在第二操作模式中，轨道被发现。发现轨道应使用尽量少的时间，这在信息分布在盘片的表面上的计算机应用中是非常重要的。在轨道寻找过程中，光头穿过轨道移动，随后这些轨道被计数。初始轨道和目标轨道间的距离可以知道，因此总能够和所计的轨道数比较。
在一个实施例中，标尺能提供与轨道计数器同样精确的位置信息，当轨道计数器失效，例如盘片局部损坏所致时，可以利用标尺提供的信息。
然而，在一个另外的有利的实施例中，标尺提供位置信息的精度以10到100倍降低，使得可以非常廉价地实现。两狭缝间的距离则约为盘片的10到100个轨道。如果该装置在搜索模式，则滑动电机基于所计数的轨道来控制。然而，同时，在微处理器中，横向滑动速度基于标尺提供的位置信息被修正。如果横向速度超过了某个允许值，保护装置被激活以限制横向速度。随后将基于标尺提供的信息，控制滑动电机，直到确定轨道计数器又重新提供精确的位置信息。在这种情况下，再次基于轨道计数器，来驱动滑动电机。
通过首先尽可能稳定地加速光头，随后尽可能稳定地减速光头，使得光头实际上在目标轨道停止，能获得迅速的目标轨道搜索方法。然而，在这样做时，应该考虑热的产生和滑动电机内温度的相应升高。第二应考虑环境温度。在一个该装置的有利的实施例中，一个温度传感器固定在容纳该装置的机箱中。在图1中，该传感器表示为26。滑动电机的设计数据详细说明了在某一控制电流下滑动电机内热的产生。基于这些设计数据和环境温度，最大允许的控制电流或某一控制电流被加到滑动电机最大允许的周期，能在任意给定的时刻在微处理器中计算出来。这样，控制电流或周期，并且因此光头的移动，能被限制在此值。特别地，如果该装置位于温暖的环境，本实施例很有用并且使搜索速度能够连续地增大到最大限度，而在滑动电机中没有短路的危险。
图3表示加入了一个用于移动光头23的转臂的一个实施例。该转臂在一侧连接到光头并且在另一侧连接到标尺24，这样使光头的位置能够在径向被确定。该转臂能绕轴25旋转并且以现有技术中已知的方式被一个线圈和磁铁驱动(没有显示)。在标准的操作模式中，光头的位置将再次通过对盘片上的轨道计数来确定。标尺提供的信息用于限制光头的移动。
权利要求
1．用于在具有轨道的盘形介质上读或写的装置，包括一个用于将光束投射在盘形介质上的光头，以及用于引导光束从当前轨道穿过轨道到目标轨道的控制方法，其特征在于其中具有用于确定光头在轨道径向位置的第一和第二位置检测装置。
2．权利要求1中所述的装置，其特征在于，第一位置检测装置被设计成基于掠过光头的轨道来确定光头的径向位置。
3．权利要求1或2中所述的装置，其特征在于，第二位置检测装置包括一个第一和一个第二元件，它们能通过共同作用确定光头的位置。
4．权利要求3中所述的装置，其特征在于，第一元件包括一个编码器并且第二元件包括一个用于读编码器的读出装置。
5．权利要求4中所述的装置，其特征在于，编码器连接到光头上并且读出装置连接到机箱上。
6．权利要求1到5中的任一个所述的装置，其特征在于，第二位置检测装置的精度比第一位置检测装置的精度低10到100倍。
7．前述权利要求中的任一个所述的装置，其特征在于，具有一个用于光头的保护装置，它基于第二位置检测装置提供的信息限制光头的移动。
8．前述权利要求中的任一个所述的装置，其特征在于，还具有一个温度传感器及装置，以基于温度传感器提供的信息限制光头的移动。
全文摘要
本发明涉及一种用于光学介质的读/写装置。本光学介质是借助于一个可移动的光头(14)而被读/写的。在一个搜索操作中,轨道计数器用于确定光头的位置。另一个位置指示器(18,20,21)连到光头上,以便在轨道计数器的位置信息无效时,限制光头的横向速度。
文档编号G11B7/085GK1214143SQ97193185
公开日1999年4月14日 申请日期1997年3月12日 优先权日1996年3月21日
发明者科尼利斯·维伯格, 弗雷德·鲍米斯特 申请人:荷兰塞纳拉帕拉塔公司