专利名称：用于控制支撑数据载体的负载装置的方法、控制器及数据载体驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制支撑数据载体驱动装置之数据载体的负载装置的方法，所述数据载体负载装置可借助于负载装置电机沿移动路径在打开与关闭端位置之间移动。
本发明还涉及一种用于控制数据载体驱动装置之负载装置的控制器，其中该数据载体负载装置支撑数据载体，所述数据载体负载装置可借助于负载装置电机沿移动路径在打开与关闭端位置之间移动。
本发明还涉及数据载体驱动装置，包括用于支撑数据载体的数据载体负载装置，该数据载体负载装置可借助于负载装置电机沿移动路径在打开与关闭端位置之间移动。
背景技术：
从日本专利申请2002-367263可知，一种用于光盘录放装置的负载装置的负载控制器，该控制器用于通过将驱动电压施加于盘托的电机来移动负载装置的盘托。为了消除对用于切断在盘托的端部位置施加于盘托电机的驱动电压的限位开关的需要，驱动电压施加于盘托电机一个时间段，该时间段超过盘托以预定时间量从打开位置移动到关闭位置或从关闭位置移动到打开位置的时间段。控制器在开始之后监视盘托电机的驱动电压或电流，当电流值超过预定值或当驱动电压降低至低于预定值时，控制器假定盘托已经到达打开位置或关闭位置。这一预定值能够通过拉入托盘一段固定时间来进行修正。时间到期之后该值能够被测量。
然而，用现有的装置，基于测量驱动电流或电压并将之分别与上限值或下限值进行比较来检测盘托的端部位置被证明是存在弊病的，没考虑超过上限或低于下限的事实有可能不是由于在盘托到达其端部位置时电机停止转动而引起的，而是还可能由于盘托在所述端部位置之间移动期间受阻引起的。还没有装置用来检测盘托的绝对位置。
发明内容
本发明的一个目的是提供限定在开头段落中的那种方法、限定在第二段落中的那种控制器、以及限定在第三段落中的数据载体驱动装置，其中上述现有技术的弊端得以避免。
为了实现上述目的，提供了根据本发明特征要素的方法，从而根据本发明的方法特征可在于下面限定的这些，即用于控制支撑数据载体驱动装置之数据载体的负载装置的方法，所述数据载体负载装置可借助于负载装置电机沿移动路径在打开与关闭端位置之间移动，其中该方法包括下列步骤监视施加于负载装置电机的驱动电流或驱动电压，并检测驱动电流或电压的预定信号图象，该信号图象表达了负载装置沿其移动路径在路径的特殊位置或部分的移动。
为了实现以上限定的目的，提供了根据本发明特征要素的控制器，从而根据本发明的控制器特征可在于以下限定的这些，即用于控制数据载体驱动装置之负载装置的控制器，其中该数据载体负载装置支撑数据载体，所述数据载体负载装置可借助于负载装置电机沿移动路径在打开与关闭端位置之间移动，该控制器用于将驱动电流或驱动电压施加于负载装置电机，其中该控制器包括用于监视施加于负载装置电机的驱动电流或驱动电压的检测装置，其中检测装置适于检测驱动电流或电压的预定信号图象，该信号图象表达了负载装置沿其移动路径在路径的特殊位置或部分的移动。
为了实现以上限定的目的，提供了根据本发明特征要素的数据载体驱动装置，从而根据本发明的数据载体驱动装置特征可在于下面限定的这些，即数据载体驱动装置包括用于支撑数据载体的数据载体负载装置，该数据载体负载装置可借助于负载装置电机沿移动路径在打开端与关闭端位置之间移动；用于监视施加于负载装置电机的驱动电流或驱动电压的检测装置，其中检测装置适于检测驱动电流或电压的预定信号图象，该信号图象表达了负载装置沿其移动路径在路径的特殊位置或部分的移动。
根据本发明的特征要素提供的优点在于，不仅像用现有技术装置那样相对位置得到检测，负载装置沿其移动路径的绝对位置也得到检测。尤其是，负载装置的关闭端位置精确地得到检测而不需要像限位开关那样的附加实物零件。本发明的另一优点是与现有装置相比增加的检测速度。由于负载装置位置的这种有创造力的检测不需要负载装置电机的驱动电流或电压施加一段比负载装置从其打开端位置移动到其关闭端位置所花时间更长的时间段，反而对数据载体的更快速访问可得以实现。此外，出于任何原因在负载装置沿移动路径移动期间阻挡该负载装置能够明确区别于负载装置在其预定端部位置的挡止。因此，借助于本发明的特征，负载装置是否已经到达预定位置的检测能够以较高精度实现。
如权利要求2或7或12分别所述的手段提供的优点在于，通过测量驱动电流峰值点或驱动电压谷值点之间的时间，例如恰好在其关闭端位置之前阻挡负载装置可被检测出并区别于在其关闭端位置挡止该负载装置。大部分负载装置的特征要素在于它们改变其移动方向的位置或者具有方向不同于主移动部件的附加移动部件的位置非常接近于它们的关闭端位置。例如，负载装置为了实现锁定而被提高一定程度。这种改变的移动方向或附加的移动部件导致驱动电流的峰值点和驱动电压的谷值点分别施加于负载装置电机，这些峰值点或谷值点的出现表征了负载装置在其移动中这一特定位置的特征。
如权利要求3或8或13分别所述的手段提供的优点在于，一旦移动负载装置的阻力在其移动期间在移动路径的特定部分上逐渐增加或减少，该逐渐变化的阻力导致驱动电流或电压信号的升高或降低的斜坡，这种生成的信号斜坡将被检测到并与移动路径的预定部分相关。
如权利要求4或9或14分别所述的手段提供的优点在于，负载装置在其移动期间无意间的阻挡能够区别于移动负载装置的强大阻力暂时出现但不会导致负载装置受阻的情况，这种无意间的阻挡通常导致驱动电流信号立即增加到最大值并将保持在这一最大值。
如权利要求5所述的措施提供的优点在于，指示出负载装置已经到达其预定位置的信号产生，它可用于触发器连续操作和/或负载装置电机自动挡止在预定位置。这些功能已经由机械或光学开关常规实现。
已经证明的是如果提供权利要求10的手段将是特别有利的。这实现了各种可具有颇为复杂特征的信号图象能被检测到的优点。此外，具有这些有创造力的特征的控制适合封装在高度集成的电路中。
如权利要求15或16分别所述的措施提供的优点在于，能够提供用于移动负载装置的可变阻力，它用于限定沿负载装置移动路径的多个位置，这些位置可用根据本发明的特征来检测。
如权利要求17所述的措施提供的优点在于本发明适合于家用电子和计算机工业中大多数现有盘和带驱动装置，像CDROM驱动、DVD驱动、BD驱动或带驱动。
以上限定的方面以及本发明的其它方面将从下述示例性实施例中显而易见并参考这一示例性实施例进行解释。
下面本发明将参考示例性实施例进行更详细的描述，然而本发明不受其限制。
图1以透视分解视图显示了根据本发明的数据载体驱动装置。
图2以方块电路图的形式显示了根据本发明的控制器。
图3以流程图的形式显示了根据本发明的方法。
图4显示了当负载装置从打开端位置移动到关闭端位置时施加于负载装置的驱动电流的特征曲线。
图5显示了当负载装置无意间受阻时施加于负载装置的驱动电流的特征曲线。
具体实施例方式
图1以透视分解视图显示了根据本发明的数据载体驱动装置。数据载体驱动装置1构造为盘驱动装置，像用于家用电子器件的高密度盘驱动或用在计算机中的CD-ROM、DVD或BD驱动。为了盘驱动装置所有部件的清楚性目的，那些与本发明不直接相关的零件已经从附图中省略。省略部分包括如激光二极管的盘扫描装置、包括电机、线圈和电子电路在内的扫描装置的驱动装置。这些部件对本领域技术人员而言是公知的从而无需过多解释。
图1描绘了支撑形式为盘托的负载装置3和形为盘托电机的负载装置电机4的盘驱动装置1的框架2。在下面的说明中，负载装置3将被称为盘托而负载装置电机4将被称为盘托电机。在支架2中，多个翼片5、6、7、8成直线地提供在两侧壁上。由于这种透视表示，仅仅一侧壁上的翼片在图1中可见。通过被凹槽10a接合，这些多个翼片5、6、7、8构成盘托3的移动路径，该凹槽10a由U形轮廓10形成并附接于盘托3的底部。该U形轮廓在翼片5、6、7、8上滑动从而它可在盘形数据载体能够插入形成在盘托3中的凹部3a中去的打开端位置与盘驱动装置1的工作位置所在的关闭端位置之间移动。盘托3由盘托电机4在其所述端部位置之间驱动。如图1所描绘的，翼片5和6具有矩形形式，它们的上表面形成用于U形轮廓10a的接合面5a、6a。翼片5、6的接合面5a、6a是平的并成一直线。因此，由所述接合面5a、6a施加于在其上滑动的该U形轮廓10的滑动阻力基本恒常。另一方面，翼片7和8的顶面倾斜，从而它们如图所示在使盘托3从其打开端位置移动到其关闭端位置的方向内形成向上倾斜的用于U形轮廓10的接合面7a、8a。当U形轮廓10的前沿碰撞接合面7a、8a时，这些向上倾斜的接合面7a、8a暂时增加了负载装置移动的阻力。这种暂时增加的阻力导致盘托电机4的暂时较高的电流消耗。盘托电机4采用为DC电机，并具有两根连接于控制器的供电电线4a、4b，用于将必要的驱动电流或驱动电压分别施加于盘托电机4。
提供在侧壁2a上的挡止件9限定了盘托3在沿移动路径向内移动时的关闭挡止位置。
现在再参见图2，图2显示了根据本发明的控制器20的方块电路图。控制器20包括经线路21a、21b连接于盘托电机4的供电电线4a、4b的输出驱动器22。该输出驱动器22适于将驱动电流IM或驱动电压UM施加于盘托电机4从而将盘托3从其打开端位置移动到其关闭端位置。该控制器20还包括用于监视施加于盘托电机4的驱动电流IM或驱动电压UM的检测装置。这些检测装置包括接入线路21b的电阻器R。电阻器R两端的电压通过放大器27放大，输出信号表示由输出驱动器22施加于盘托电机4的驱动电流IM或电压UM的信号图象。另一方面，放大器27的输出信号也是用于控制输出驱动器22的电流反馈信号。放大器27的输出信号供给至用于将输出信号转换为数字信号的模数转换器(ADC)24的输入量。ADC24的数字输出信号供给至微处理器25的输入端，该微处理器25用于将ADC的数字输出信号同驱动电流IM或驱动电压UM的预定信号图象作比较，如以下将参考图3解释的那样。
图4显示了当盘托3从打开端位置移动到关闭端位置时施加于盘托电机4的驱动电流IM的特征信号图象。驱动电流IM中的第一峰值点I1出现在时点t1处，此时盘托电机4启动并且盘托3准备运动。在第一(启动)峰值点I1的后沿之后，驱动电流IM表现出相对恒定一段较长时期，直到盘托3的U形轮廓10的前沿10a碰撞翼片7的倾斜接合面7a，这导致托盘3上升一定程度，继而导致驱动电流IM在时点t3处达到第二峰值点I2，从而克服增加的阻力以移动该盘托3。在倾斜接合面7a的″阻挡″已由盘托3克服，驱动电流IM回到较低水平。在较短时间之后，即在时点t4处，当盘托3的U形轮廓10的前沿10a碰撞翼片8的倾斜接合面8a时，相同的效果再次出现，这会再次导致托盘3升高，相应产生驱动电流IM中的第三峰值点I3，该第三峰值点I3是克服用以移动盘托3的较高阻力所必需的。盘托3由接合面8a升高后不久，盘托3在其停止位置处撞击挡止件9。这使得盘托电机4消耗最大驱动电流(在时点t5的阻挡电流I4)，直到输出驱动器22由微处理器25关掉。该时间周期p1由此限定p1＝t5-t1大约对应于将盘托3从其打开端位置到其关闭端位置移动整个路径所需的时间段。应当注意到，时点t5被定义为驱动电流IM上升到阻挡电流I4的开始点，但实际上盘托3在时点t5与驱动电流IM已经毫无疑问到达阻挡电流I4之水平的时点之间的某处停止。
现在参看图3的流程图，它显示了根据本发明的有创造力的方法，微处理器25根据它而将ADC24的数字输出信号同驱动电流IM的预定信号图象作比较，其中驱动电流IM的预定信号图象描绘在图4中。在第一步骤S1中，微处理器25从其打开端位置在通往其关闭端位置的方向内通过命令输出驱动器22将驱动电流IM施加于盘驱动电机4而开始盘托3的运动。这导致在时点t1(见图4)处电流IM的的第一峰值点I1。在步骤S2中，这一第一电流峰值点I1触发了设定为时间段p1的内部暂停计数器，即大约将盘托3从其打开端位置移动到关闭端位置所需的时间段。在步骤S3中，识别是否已经出现另一电流峰值点。如果这样的另一电流峰值点尚未出现，这一处理通往步骤S4，在那里识别暂停计数器(已经在步骤S1中被触发)是否也已经到期。如果是这样，微处理器25确定盘托3已经在其沿移动路径移动期间无意中被阻挡，从而盘托3并非完全缩回其关闭端位置。这种情况下，微处理器切断输出驱动器22并随机输出阻挡信号28(见图2)。
在盘托3无意间被阻挡的情况下施加于盘托电机4的驱动电流IM的特征曲线显示在图5中。驱动电流IM中的第一峰值点I1已经在盘托电机4启动并且盘托3已经准备运动时已经出现在时点t1。在时点t2处，一些意料不到的情况导致盘托3停止，继而导致盘托电机4消耗最大驱动电流(在时点t2处阻挡电流I4’)，直到输出驱动器22被微处理器25在时点t2’关掉。
现在回到对根据图3的流程图的方法的说明，假定在步骤S3中另一电流峰值点已经被检测出来(在时点t3处的峰值点I2)。这触发了另一设定为时间段p2的暂停计数器，它被定义为一个时间段，在该时间段期间已经经过导致所施加电流跃迁到峰值点I2的翼片7的基准位置的盘托3应当已经到达其导致所施加电流跃迁到阻挡电流I4的关闭端位置。如果是这样的话，在步骤S8中已经确定盘托3已经到达其关闭端位置并且输出驱动器22以及通往盘托电机4的电流在时点t6切断。随机地，微处理器输出端部位置检测信号26(见图2)。另一方面，如果在步骤S7中阻挡电流I4尚未发生，则进一步的处理通往步骤S9，在那里识别用于时间段p2的暂停计数器(已经在步骤S6中被触发)是否也已经到期。如果是这样的话，微处理器25确定盘托3已经由于任何原因未完全缩回其关闭端位置。否则处理跳转至步骤S7。
应当可以观察到，微处理器适于区分本例中定义为位于最高电流极限值Ilimit之下的电流值的峰值点与幅度位于该最高电流极限值Ilimit之上的阻挡电流。
在根据本发明的上述实施例中，进一步假定由公式p2＝t5-t3计算的时间段p2相当小，从而盘托无意间的阻挡不会发生在这一时间段p2中，而是关注于对出于任何原因保持一定程度打开的盘托的检测。
然而，应当观察到，根据本发明的方法的这一实施例能够以各种方式变化。例如，另一时间段可被监视，即时点t3处的第二电流峰值点I2的出现与时点t4处的第三电流峰值点I3的出现之间的时间段，该第三电流峰值点I3由翼片8的倾斜接合面8a导致产生。在另一实施例中，代替监视时段p2，另一定义为时点t5(当盘托3已经到达其关闭端位置时阻挡电流出现)与第三电流峰值点I3的时点t4之间的差异的时间段可被监视。后一时间段远小于时段p2，因此盘托3在这一时段中的阻挡非常不太可能出现。
还应进一步观察到，由微处理器25进行分析的信号图象还可包含一个或多个上升或下降的信号斜坡，其长度和/或斜率出于预定的数值范围内，等等。
如果该信号的平均值的表达存储在微处理器中，摩擦力的变化和/或表面粗糙度的改变可被检测到。
还应观察到的是，用于U形轮廓10之滑动接合面5a、6a、7、8a的阻力能够以多种方式进行调节，例如通过用具有不同摩擦系数的覆层来覆盖所述接合面，或者通过使该表面变粗糙。
权利要求
1.一种用于控制支撑数据载体驱动装置(1)之数据载体的负载装置(3)的方法，所述数据载体负载装置(3)可借助于负载装置电机(4)沿移动路径在打开与关闭端位置之间移动，其中该方法包括下列步骤监视施加于负载装置电机(4)的驱动电流(IM)或驱动电压(UM)，并检测驱动电流(IM)或电压(UM)的预定信号图象，该信号图象表达了负载装置沿其移动路径在路径的特殊位置或部分的移动。
2.如权利要求1所述的方法，其中检测该信号图象包括检测出现在预定时段内的多个峰值点(I2，I3)或谷值点。
3.如权利要求1所述的方法，其中检测该信号图象包括检测至少一个上升或下降信号斜坡，其长度和/或斜率位于预定数值范围内。
4.如权利要求1所述的方法，其中检测该信号图象包括检测至少一个带有预定最大长度和预定最小幅度的峰值点或谷值点。
5.如权利要求1所述的方法，其中一旦信号图象受到检测，就产生输出信号(26)及/或停止将驱动电流(IM)或驱动电压(UM)施加于负载装置电机(4)。
6.一种用于控制数据载体驱动装置(1)的负载装置(3)的控制器(20)，其中该数据载体负载装置(3)支撑数据载体，所述数据载体负载装置(3)可借助于负载装置电机(4)沿移动路径在打开与关闭端位置之间移动，控制器(20)用于将驱动电流(IM)或驱动电压(UM)施加于该负载装置电机，其中该控制器包括用于监视施加于负载装置电机(4)的驱动电流(IM)或驱动电压(UM)的检测装置(23，25)，其中该检测装置(23，25)用于检测驱动电流或电压的预定信号图象，该信号图象表达了负载装置沿其移动路径在路径的特殊位置或部分的移动。
7.如权利要求6所述的控制器，其中该信号图象包括出现在预定时段内的多个峰值点(I3，I4)或谷值点。
8.如权利要求6所述的控制器，其中该信号图象包括至少一个上升或下降信号斜坡，其长度和/或斜率位于预定数值范围内。
9.如权利要求6所述的控制器，其中该信号图象包括至少一个带有预定最大长度和预定最小幅度的峰值点或谷值点。
10.如权利要求6所述的控制器，其中该检测装置(23)包括电流/电压传感器(R，27)、用于将电流/电压传感器的输出信号转换为数字信号的模数转换器(ADC)(24)、以及用于将该ADC的数字输出信号与预定图象信号作比较的微处理器(25)或数字信号处理器。
11.一种数据载体驱动装置(1)，包括用于支撑数据载体的数据载体负载装置(3)，该数据载体负载装置(3)可借助于负载装置电机(4)沿移动路径在打开与关闭端位置之间移动；用于监视施加于负载装置电机(4)的驱动电流(IM)或驱动电压(UM)的检测装置(23，25)，其中该检测装置(23，25)用于检测驱动电流(IM)或电压(UM)的预定信号图象，该信号图象表达了负载装置沿其移动路径在路径的特殊位置或部分的移动。
12.如权利要求11所述的数据载体驱动装置，其中该信号图象包括出现在预定时段内的多个峰值点(I3，I4)或谷值点。
13.如权利要求11所述的数据载体驱动装置，其中该信号图象包括至少一个上升或下降信号斜坡，其长度和/或斜率位于预定数值范围内。
14.如权利要求11所述的数据载体驱动装置，其中该信号图象包括至少一个带有预定最大长度和预定最小幅度的峰值点或谷值点。
15.如权利要求11所述的数据载体驱动装置，其中该移动路径由用于引导负载装置(3)的导引装置(5，6，7，8)限定，该导引装置(5，6，7，8)用于对负载装置(3)的移动提供可变阻力。
16.如权利要求15所述的数据载体驱动装置，其中该导引装置(5，6，7，8)形成为滑轨，带有摩擦系数可变的倾斜滑动路径部分和/或滑动路径部分。
17.如权利要求11所述的数据载体驱动装置，其中该负载装置(3)被用作用于承载盘、带盒或带的托盘。
全文摘要
数据载体驱动装置(1)包括用于支撑数据载体的数据载体负载装置(3)，该数据载体负载装置(3)可借助于负载装置电机(4)沿移动路径在打开与关闭端位置之间移动；以及用于监视施加于负载装置电机(4)的驱动电流(I
文档编号G11B17/04GK101023478SQ200580031799
公开日2007年8月22日 申请日期2005年9月14日 优先权日2004年9月21日
发明者S·克勒克 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司