DE69020662T2

DE69020662T2 - Magnetkopfpositionierungsregelungssystem.

Info

Publication number: DE69020662T2
Application number: DE69020662T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Eto; Nobuyuki Oka; Nobuyuki Yasuda; Tetpei Yokota
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1990-08-17
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2010-08-18
Also published as: KR910005255A; EP0414456A3; AU6110190A; CA2023698A1; CA2023698C; US5168483A; KR100190798B1; DE69031136D1; EP0414456B1; US5095470A; AU633345B2; DE69020662D1; EP0635827A1; EP0635827B1; EP0414456A2; MY105924A; DE69031136T2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für die Magnetkopfposition, insbesondere auf ein System, bei welchem der Magnetkopf, der beim Beschreiben einer magneto-optischen Platte verwendet wird, so angetrieben wird, daß der Abstand zwischen der Aufzeichnungsoberfläche der Platte und dem Magnetkopf konstant bleibt.
Bei einem Aufzeichnungsgerät für eine magneto-optische Platte sind üblicherweise ein optischer Kopf und ein Magnetkopf kontaktfrei auf gegenüberliegenden Seiten der Platte angeordnet. Das Aufzeichnungsgerät arbeitet in Abhängigkeit von einem Magnetfeld-Modulationssystem, wodurch ein Magnetfeld, das dem Aufzeichnungssignal entspricht, durch den Magnetkopf erzeugt wird und an die magneto-optische Platte angelegt wird, und wobei der Bereich der Platte, der dem magnetischen Feld ausgesetzt ist, durch einen Laserstrahl von einem optischen Kopf erhitzt wird, wodurch eine Signalaufzeichnung bewirkt wird.
Wegen der erforderlichen Informationsdichte und den damit verbundenen Abmessungen muß der Laserstrahl, der vom optischen Kopf ausgesandt wird, genau auf der Platte fokussiert werden. Der optische Kopf steuert im allgemeinen den Fokus durch Zusammenfassen von Fokussierungsdaten, die durch das Laserlicht erzeugt werden, das auf den Aufzeichnungsbereich der Platte und davon reflektiert wird, wodurch ein vorgegebener Fleck auf der Aufzeichnungsoberfläche der Platte zum Beschreiben erzeugt wird. Dadurch ist es für den oben beschriebenen optischen Kopf notwendig, daß er in einem konstanten Abstand von der magneto-optischen Platte verbleibt, sogar dann, wenn die Relativposition zwischen der magnetooptischen Platte und dem optischen Kopf aufgrund von Schwankungen der Dicke der magneto-optischen Platte sich ändert und die sich drehende Platte von ihrer ebenen Position abweicht, oder wenn der Plattentisch, der zum Drehen der Platte dient, geneigt ist. Wenn eine Einrichtung zur Ermittlung des relativen Abstandes zwischen dem Magnetkopf und der magneto-optischen Platte nicht vorhanden sind, muß der Magnetkopf in einer Lage befestigt werden, die ausreichend von der magnetooptischen Platte beabstandet ist, so daß der Magnetkopf die magneto-optische Platte nicht kontaktieren wird, sogar dann nicht, wenn die Position der magneto-optischen Platte gemäß der einen oder der anderen oben beschriebenen Weise sich ändert.
Wenn der Magnetkopf zu weit von der magneto-optischen Platte entfernt ist, ist der Leistungsverbrauch nachteilig hoch, da der Magnetkopf ein stärkeres Magnetfeld erzeugen muß, um die erforderliche Aufzeichnungsmagnetfeldstärke für die Aufzeichnungsoberfläche der magneto-optischen Platte zu liefern. Anders ausgedrückt wird, wenn der Abstand zwischen dem Magnetkopf und der magneto-optischen Platte zu groß ist und wenn der Aufzeichnungsstrom nicht bedeutend erhöht wird, eine ungenügende Magnetfeldstärke an die Aufzeichnungsoberfläche der magneto-optischen Platte angelegt, wodurch die Fehlerrate erhöht wird und/oder das Signal/Rausch-Verhältnis vermindert wird. Im schlechtesten Fall wird das Aufzeichnen undurchführbar.
Um die oben erwähnte Schwierigkeit zu vermeiden, kann eine Elektrode auf dem Magnetkopf gegenüber der magneto-optischen Platte befestigt werden, um Abderungen des Abstandes zwischen dem Magnetkopf und der Platte aufgrund der Änderung der Kapazität zwischen der Platte und der Elektrode zu ermitteln. Die Position des Magnetkopfes kann durch das Ermittlungsausgangssignal der Elektrode gesteuert werden, um einen konstanten Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Platte beizubehalten und um es zu ermöglichen, daß der Magnetkopf in der Nähe der magneto-optischen Platte positioniert wird. Die japanische Patentanmeldung Hei 1-214138 schlug eine fließende Steuerung eines senkrecht angeordneten magnetischen Aufzeichnungssystems vor, das ein Plattenmedium und eine Nadel aufweist, die dem Magnetkopf entspricht.
Die Zeitschrift Research Disclosure, Juni 1981, Nr. 20638, "Capacitive height control for maintaining a magnetic head closely spaced from a magnetic layer" beschreibt ein Steuersystem, das dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1 entspricht, um einen Abstand zwischen einem Magnetkopf und einer Magnetschicht konstant beizubehalten, wobei die Kapazität zwischen dem Kopf und der Magnetschicht geniessen wird, um die Frequenz eines Oszillators zu steuern. Diese Frequenz wird dann mit einer Referenzfrequenz verglichen und die Differenz wird dazu verwendet, die Höhe des Kopfes zu steuern.
Die JP-A 63/079 305 beschreibt ein Gerät zur Beibehaltung der Höhe des Kopfes eines piezoelektrischen Stellgliedes in bezug auf die Temperatur. Veränderungen der Temperatur des Stapels bewirken, daß die Kapazität der piezoelektrischen Elemente sich ändert. Veränderungen der Kapazität bewirken eine Abderung der Frequenz einer Steuerschaltung durch dieses Kapazität. Die Änderung der Frequenz bewirkt eine Änderung im DC-Pegel des Signals, das verwendet wird, um das piezoelektrische Stellglied anzutreiben, wodurch eine Änderung der Umgebungstemperatur kompensiert wird.
Wenn jedoch die Abderungen des Abstandes zwischen dem Magnetkopf und der Platte durch die Änderungen der Kapazität zwischen der magneto-optischen Platte und der Kapazitätsermittlungselektrode, die auf den Magnetkopf befestigt ist, gemessen würden, ist die Genauigkeit der Steuerung der Magnetkopfposition durch das Ermittlungsausgangssignal durch die Temperaturkennlinie der Steuerschaltung begrenzt, so daß ein vorgegebener Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Platte nicht genau beibehalten werden kann.
Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuergerät für die Magnetkopfposition bereit zustellen, das bei einer magneto-optischen Platte Verwendung finden kann, bei dem die oben erwähnten Nachteile reduziert oder beseitigt werden können, die den früher vorgeschlagenen Systemen anhaften.
Erfindungsgemäß ist eine Magnetkopfpositionssteuervorrichtung zum Steuern eines Magnetkopfes vorgesehen, der gegenüber der einen Seite einer magneto-optischen Platte befestigt ist, mit:
einer Kapazitätsermittlungselektrode, die auf dem Magnetkopf gegenüber der magneto-optischen Platte befestigt ist;
einem ersten und einem zweiten frequenzsteuerbaren Oszillator, wobei der erste Oszillator ein spannungsgesteuerter Oszillator oder ein stromgesteuerter Oszillator ist, und der zweite Oszillator durch eine steuerbare Veränderung der Kapazität der Kombination aus der Kapazitätsermittlungselektrode und der magneto-optischen Platte frequenzsteuerbar ist;
einer PLL-Phasenermittlungsschaltung, die den ersten Oszillator enthält und die mit der zweiten Oszillatorschaltung verbunden ist, um ein Phasenermittlungsausgangssignal zu erzeugen, das eine ermittelte Phasendifferenz zwischen dem Oszillatorausgangssignal des ersten Oszillators und dem Oszillatorausgangssignal der zweiten Oszillatorschaltung darstellt und eine Regelung der Schwingungsphase des Oszillatorausgangssignals des ersten Oszillators durchführt;
einer Antriebseinrichtung, die mit dem Phasenermittlungsausgangssignal der PLL-Phasenermittlungsschaltung verbunden ist, um den Magnetkopf in Richtung auf oder weg von einer Aufzeichnungsoberfläche der magneto-optischen Platte anzutreiben, um die steuerbare Veränderung der Kapazität zwischen der Elektroden- und der magneto-optischen Plattenkomoination bereitzustellen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatoren im wesentlichen identische Veränderungen bezüglich ihrer Ausgangssignalfrequenzen in Abhängigkeit von der Temperatur zeigen.
Durch die Erfindung wird außerdem ein Steuergerät für eine Magnetkopfposition bereitgestellt, um einen Magnetkopf zu steuern, der gegenüber der einen Seite einer magneto-optischen Platte befestigt ist, wobei die PLL-Ermittlungsschaltung aufweist:
ein Tiefpaßfilter, das mit einem Ausgang der Phasendifferenzermittlungsschaltung verbunden ist und das einen Ausgang hat, der mit der Antriebseinrichtung verbunden ist.
Gemäß dem oben beschriebenen Steuergerät für die Magnetkopfposition werden Änderungen bezüglich der gegenseitigen Lage zwischen dem Magnetkopf und der magneto-optischen Platte in Form von Änderungen der Kapazität zwischen der Kapazitätsermittlungselektrode, die am Magnetkopf befestigt ist, und der magneto-optischen Platte ermittelt. Die Schwingungsfrequenz der Oszillatorschaltung ändert sich mit Änderungen der Kapazität. Die PLL-Phasenermittlungsschaltung ermittelt die Phasendifferenz zwischen dem Schwingungsausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators, der einen Teil der PLL-Phasenermittlungsschaltung bildet, und dem Schwingungsausgangssignal der Oszillatorschaltung. Durch dieses Schwingungsausgangssignal wird das Schwingungsausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators geregelt. Der spannungsgesteuerte Oszillator hat eine Schwingungskennlinie ähnlich der der Oszillatorschaltung, so daß alle thermischen Effekte oder Nichtliniaritäten der Oszillatorschaltung und des spannungsgesteuerten Oszillators sich gegeneinander aufheben und sich daher auslöschen. Die PLL-Phasenermittlungsschaltung erzeugt ein Ermittlungsausgangssignal, das den Änderungen des Abstandes zwischen dem Magnetkopf und der magneto-optischen Platte entspricht, das zur Kopfansteuerung als Steuersignal gesandt wird. Die Kopfansteuerung wiederum steuert den Magnetkopf gemäß den Steuersignaien, um den Relativabstand auf einem konstanten Wert zu halten.
Die Erfindung wird nun durch ein nichteinschränkendes Beispiel mit Hilfe der beiliegenden Zeichnung beschrieben, in denen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das den Aufbau eines Steuergerätes für eine Magnetkopfposition gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Kapazitätsermittlungselektrode ist, die auf einem Magnetkopf befestigt ist, wenn dieser bei dem Steuergerät für die Magnetkopfposition von Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht des in Fig. 2 gezeigten Magnetkopfes ist;
Fig. 4 ein schematisches Diagramm einer Oszillatorschaltung ist, die bei dem Steuergerät für die Magnetkopfposition von Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 5 ein schematisches Diagramm eines spannungsgesteuerten Oszillators ist, der bei dem Steuergerät für den Magnetkopf von Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 6 ein Blockdiagramm ist, das ein Steuergerät für die Magnetkopfposition nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 ein Diagramm ist, das zur Erklärung der Effekte von Streukapazitäten beim Ermitteln des Abstandes zwischen dem Magnetkopf und der magneto-optischen Platte nützlich ist.
Gemäß Fig. 1 weist das Aufzeichnungsgerät für eine magneto-optische Platte einen Magnetkopf 2 und einen optischen Kopf 3 auf, die kontaktfrei auf gegenüberliegenden Seiten einer magneto-optischen Platte angeordnet sind, die in Drehrichtung durch einen Spindelmotor M angetrieben wird. Der Magnetkopf 2 legt ein Aufzeichnungsmagnetfeld an eine Aufzeichnungsoberfläche 5 der magneto-optischen Platte 1 an, wobei das Magnetfeld einem Strom entspricht, der durch eine Aufzeichnungsspule 4 von einer Aufzeichnungssignalverarbeitungsschaltung (nicht gezeigt) läuft. Der optische Kopf 3 strahlt einen Laserstrahl auf die Aufzeichnungsoberfläche 5 der magneto-optischen Platte 1, der durch eine Laserdiode (nicht gezeigt) erzeugt wird, die im optischen Kopf 3 angeordnet ist. Die auf der Platte zu speichernde Information wird auf der Aufzeichnungsoberfläche 5 durch das Aufzeichnungsmagnetfeld und den Laserstrahl aufgezeichnet. Der Magnetkopf 2 und der optische Kopf 3 sind auf einer Schiene (nicht gezeigt) befestigt, so daß sie gleichzeitig radial quer zur Platte 1 angetrieben werden können, wie durch den horizontalen Pfeil X angedeutet ist. Der Magnetkopf 2 und der optische Kopf 3 können außerdem in einer Richtung hin oder weg von der Aufzeichnungsoberfläche 5 der Platte verschoben werden, wie durch den vertikalen Pfeil Y angedeutet ist. Der optische Kopf 3 kann durch eine Fokussierungseinrichtung in der Richtung gesteuert werden, die durch den Pfeil Y angedeutet ist.
Das Steuergerät für die Magnetkopfposition nach der vorliegenden Erfindung regelt die Position des Magnetkopfes 2, wobei es den Magnetkopf in einer Richtung hin oder weg von der Aufzeichnungsoberfläche 5 der Platte 1 verschiebt, wie durch den Pfeil Y angedeutet ist. Dieses Steuergerät für die Magnetkopfposition wird anschließend erklärt.
Eine Kapazitätsermittlungselektrode 6 ist am Magnetkopf 2 gegenüber der magneto-optischen Platte 1 befestigt. Diese Ermittlungselektrode 6 ist in der Pfeilrichtung Y gemeinsam mit dem Magnetkopf 2 bewegbar. Die Kapazität zwischen der Ermittlungselektrode 6 und der magneto-optischen Platte 1 verändert sich in Abhängigkeit vom Abstand zwischen der Elektrode 6 und der Platte 1. Diese Änderungen bezüglich des Abstands zwischen der Platte 1 und dem Kopf 2 können durch Messen der entsprechenden Änderungen der Kapazität ermittelt werden.
Fig. 2 und 3 zeigen ein konkretes Beispiel eines Aufbaus des Magnetkopfes 2, an dem eine Kapazitätsermittlungselektrode 6 befestigt ist. Wie dort gezeigt ist, weist der Magnetkopf 2 einen Kern 20 auf, der einen U-förmigen Querschnitt hat. Ein Magnetjoch 21 in Form einer Säule ragt aus dem Zentrum der Innenwand des U-förmigen Kerns 20 heraus. Eine Aufzeichnungsspule 4 ist um die periphere Wand des Magnetjoches 21 gewickelt. Die Kapazitätsermittlungselektrode 6 besteht aus einer rechteckigen metallischen Platte, die ein zentrales Durchgangsloch aufweist, um das Magnetjoch 21 aufzunehmen. Die Kapazitätsermittlungselektrode 6 ist an den Enden der beiden Arme des U-förmigen Kerns 20 befestigt, wobei der vorderste Teil des Magnetjochs 21 durch das Durchgangsloch läuft. Im Gebrauch ist der Magnetkopf 2 mit dem Ende des Magnetjochs 21 und der Kapazitätsermittlungselektrode gegenüber der magneto-optischen Platte 1 befestigt.
Die Kapazitätsermittlungselektrode 6 steht mit einer Oszillatorschaltung 7 in Verbindung, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Die Schwingungsfrequenz der Oszillatorschaltung 7 ist in Abhängigkeit von der Kapazität, die durch die Kapazitätsermittlungselektrode 6 ermittelt wird, veränderlich, und die Schaltung kann so aufgebaut sein, wie dies beispielsweise in Fig. 4 gezeigt ist. Folglich ist die Oszillatorschaltung 7, die in Fig. 4 gezeigt ist, eine LC-Oszillatorschaltung, die aus einem Verstärker 41, einer Spule 42, die mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des Verstärkers 41 verbunden ist, und zwei Kondensatoren 43 und 44, die jeweils zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des Verstärkers 41 und der Erde verbunden sind, besteht. Die Kapazität des Kondensators 43 entspricht der Kapazität zwischen der Elektrode 6 und der Platte 1. Folglich ändert sich die Schwingungsfrequenz der Schaltung 7 in Abhängigkeit von der Kapazität des Kondensators 43, d.h., der Kapazität zwischen der Elektrode 6 und der Platte 1. Das Schwingungsausgangssignal der Oszillatorschaltung 7 wird über den Verstärker 41 über einen Pufferverstärker 45 ausgegeben.
Diese Oszillatorschaltung 7 ist in der Nähe der Kapazitätsermittlungselektrode 6 vorgesehen, so daß die Wirkung jeglicher Streukapazitäten damit reduziert werden kann. Weiter ist durch Einstellung des Q der Oszillatorschaltung 7 auf einen hohen Wert die Schaltung 7 weniger empfindlich auf Störungen des elektromagnetischen Feldes, das durch den Magnetkopf 3 erzeugt wird, so daß die Schaltung 7 einen stabileren Steuerbetrieb durchführen kann.
Das Schwingungsausgangssignal der Oszillatorschaltung 7 wird zu einer PLL-Ermittlungsschaltung 8 geliefert, die aus einer Phasendifferenzermittlungsschaltung 10 besteht, einem spannungs- oder stromgesteuerten Oszillator 11 und einem Tiefpaßfilter LPF 13 oder dergleichen. Das Schwingungsausgangssignal von der Oszillatorschaltung 7 wird zur Phasendifferenzermittlungsschaltung 10 über einen Frequenzteiler 9 geliefert, das Schwingungsausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 11 wird zu der Phasendifferenzermittlungsschaltung 10 über einen Frequenzteiler 12 geliefert, und das Ermittlungsausgangssignal der Phasendifferenzermittlungsschaltung 10 wird zum spannungsgesteuerten Oszillator 11 über das Tiefpaßfilter 13 zurückgeführt.
Der spannungsgesteuerte Oszillator 11 hat eine Schwingungskennlinie ähnlich der der Oszillatorschaltung 7 und kann beispielsweise wie in Fig. 5 gezeigt aufgebaut sein. Somit besteht ähnlich wie die Oszillatorschaltung 7, die in Fig. 4 gezeigt ist, der spannungsgesteuerte Oszillator 11 aus einem Verstärker 51, einer Spule 52, die mit dem Eingangsund Ausgangsanschlüssen des Verstärkers 51 verbunden ist, einem Kondensator 54, der zwischen dem Ausgangsanschluß des Verstärkers 51 und Erde geschaltet ist, und einem Kondensator 53, der zwischen dem Eingangsanschluß des Verstärkers 51 und einem negativen Spannungsanschluß -B über eine variable Kapazitätsdiode 55 geschaltet ist. Das Ermittlungsausgangssignal der Phasendifferenzermittlungsschaltung 10 wird über das Tiefpaßfilter LPF 13 zur Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator 53 und der variablen Kapazitätsdiode 55 geliefert, wodurch die Kapazität der Diode 55 in Abhängigkeit vom Ermittlungsausgangssignal variabel ist. Folglich ändert sich die Frequenz des Schwingungsausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators 11, das am Ausgang des Verstärkers 51 über einen Pufferverstärker 56 erhalten wird, in Abhängigkeit vom Ermittlungsausgangssignal der Phasendifferenzermittlungsschaltung 10.
Dieses Schwingungsausgangssignal vom spannungsgesteuerten Oszillator 11 wird über einen Frequenzteiler 12 zur Phasendifferenzermittlungsschaltung 10 zwecks eines Phasenvergleichs mit dem Schwingungsausgangssignal, das von der Oszillatorschaltung 7 geliefert wird, übertragen. Wenn eine Phasendifferenz zwischen diesen Schwingungsausgangssignalen gemessen wird, wird ein Ermittlungsausgangssignal, das der Phasendifferenz entspricht, von der Phasendifferenzermittlungsschaltung 10 ausgegeben, um die Schwingungsphase des spannungsgesteuerten Oszillators 10 zu regeln, um die Phasendifferenz zu vermindern. Das Ermittlungsausgangssignal der Phasendifferenzermittlungsschaltung 10 der PLL-Phasenermittlungsschaltung 8 wird schließlich als Ermittlungsausgangssignal über das Tiefpaßfilter 13 ausgegeben.
Damit wird schließlich ein Ermittlungsausgangssignal von dieser PLL-Phasenermittlungsschaltung 8 in Abhängigkeit von Änderungen des Relativabstandes d zwischen der Kapazitätsermittlungselektrode 6 und der magneto-optischen Platte 1 erhalten, d.h., des Relativabstandes zwischen dem Magnetkopf 2 und der magneto-optischen Platte 1.
Dieses Ermittlungsausgangssignal wird zu einem Phasenkompensator 14 übertragen, der die Phase kompensiert, und dann zur Kopfansteuereinrichtung 15. Die Ahsteuereinrichtung 15 bewirkt mit dem Ermittlungsausgangssignal als Steuersignal, daß der Magnetkopf 2 angesteuert wird, zusammen mit der Kapazitätsermittlungselektrode 6, daß der Magnetkopf 2 in einer Richtung hin oder weg von der Platte 1 angetrieben wird, wie durch den Pfeil Y gezeigt ist, beispielsweise durch eine elektromagnetische Einrichtung, um einen konstanten Relativabstand zwischen dem Magnetkopf 2 und der magnetooptischen Platte 1 beizubehalten.
Auf diese Weise wird das vorliegende Steuergerät für die Magnetkopfposition das Steuersignal für die Kopfansteuereinrichtung 15 durch die PLL-Phasenermittlungsschaltung 8 erzeugen, die den spannungsgesteuerten Oszillator 11 aufweist, der eine Schwingungskennlinie hat, die ähnlich der der Oszillatorschaltung 7 ist. Damit können Fehler, die durch verschiedene Temperaturkennlinien der verschiedenen Schaltungselemente, beispielsweise der Spulen 42, 52, oder durch nichtlineare Kennlinien des spannungsgesteuerten Oszillators 11 verursacht werden, eliminiert werden, um einen äußerst genauen Steuerbetrieb zu realisieren. Weiter sieht die Verwendung der PLL-Phasenermittlungsschaltung 8 einen hohen Verstärkungsfaktor verglichen mit einer Steuerschaltung vor, bei der das Schwingungsausgangssignal der Oszillatorschaltung 7 unmittelbar in eine elektrische Spannung umgewandelt wird, wo der Magnetkopf 2 ohne die Verwendung PLL-Phasenermittlungsschaltung angesteuert wird. Damit stellt die PLL-Phasenermittlungsschaltung einen äußerst genauen breitbandigen Steuerbetrieb bereit.
Gemäß dem oben beschriebenen Steuergerät für die Magnetkopfposition wird ein Positionsservobetrieb auf dem Magnetkopf in Abhängigkeit von der Kapazität durchgeführt, die zwischen der Aufzeichnungsoberfläche (metallaufgedampfte Oberfläche) der magneto-optischen Platte 1 und der Kapazitätsermittlungselektrode 6 gebildet wird. Es besteht jedoch die Gefahr, daß, wenn sich die Größe der Platte 1 oder der Bereich der Aufzeichnungsoberfläche ändert, der Steuerbetrieb einen optimalen magnetischen Spalt nicht immer erreichen kann.
Folglich kann die Kapazität beeinträchtigt werden, wenn die magneto-optische Platte 1 auf den Drehteller geladen wird, da eine Streukapazität Co sich zwischen der reflektierenden Oberfläche, die eine Aluminiumfolie sein kann, die durch Aufdampfen auf der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte gebildet wird, und dem Plattenteller bilden kann. Eine solche Streukapazität Co würde dann bewirken, daß sich die Schwingungsfrequenz der Oszillatorschaltung 7 ändert.
Da die Streukapazität Co sich beträchtlich in Abhängigkeit von der äußeren Größe der magneto-optischen Platte ändert, die auf den Plattenteller geladen wird, und noch mehr mit dem Bereich der aufgedampften Metalloberfläche, der die Aufzeichnungsoberfläche der magneto-optischen Platte bildet, ändert sich der Relativabstand d zwischen dem Magnetkopf und der Platte ein wenig mit der Größe der magneto-optischen Platte, so daß der Magnetspalt d zu Beginn nicht auf einen optimalen Wert eingestellt werden kann.
Es wird nun ein Steuergerät zur Positionssteuerung für einen magneto-optische Kopf nach der vorliegenden Erfindung, das die oben erwähnten Nachteile vermeidet, anschließend erklärt.
Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm, das das oben erwähnte Steuergerät für die Magnetkopfposition zeigt, wobei die Teile, die denen in Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. So zeigt das Bezugszeichen 1 beispielsweise die magneto-optische Platte, das Bezugszeichen 2 den Magnetkopf, der gegenüber der Platte 1 befestigt ist, und das Bezugszeichen 2 den optischen Kopf.
Das Ausgangssignal der Kapazitätsermittlungselektrode 6 wird zu einem C/V-Konverter 26 geliefert, der die Kapazitätswerte in die entsprechenden Signalspannungen umwandelt. Obwohl der C/V-Konverter 26 der PLL-Phasenermittlungsschaltung 8 entspricht, die in Fig. 1 gezeigt ist, kann er ebenso durch andere Umwandlungseinheiten ersetzt werden.
Die Plattenermittlungseinheit 22 mißt die Ermittlungsdaten, die vom optischen Kopf 3 ausgegeben werden. Die Ermittlungsdaten, die vom optischen Kopf ausgegeben werden, betreffen die äußere Form oder den Innendurchniesser der magneto-optischen Platte 1, das heißt, den Bereich der Aufzeichnungsoberfläche, auf der eine Metallfolie abgeschieden ist. Diese Daten werden in dem Einlaufbereich der magnetooptischen Platte 1 in Form von Bitdaten vorher geschrieben.
Eine D/V-Konvertereinheit 23 wandelt die ermittelten Daten in eine Spannung um, um vorgegebene Vorspannungssignale aus den Daten der Plattendatenermittlungseinheit 22 auszuwählen und auszugeben. Das Ausgangssignal dieser D/V-Konvertereinheit 23 und das Ausgangssignal der C/V-Konvertereinheit 26 wird in einer Signaladdierstelle 24 addiert. Die addierten Daten, die die vorgegebenen Vorspannungssignale von D/V-Konvertereinheit 23 enthalten, werden zur Servoschaltung des Magnetkopfs 2 übertragen.
Wenn die Durchmessergröße 4> der magneto-optischen Platte 1 ansteigt, wie in Fig. 7 gezeigt ist, steigt der Wert der Streukapazität Co zwischen der Platte 1 und dem Aufzeichnungsgerät im allgemeinen ebenfalls an, was einen erhöhten Kapazitätswert zur Folge hat, der im Magnetkopf 2 ermittelt wird. Als Folge davon wird die Servoschaltung des Magnetkopfes 2 die vergrößerte ermittelte Kapazität kompensieren, indem sie den Abstand zwischen dem Magnetkopf 2 und der magneto-optischen Platte 1 vergrößert. In anderen Worten ausgedrückt wird die Servoschaltung den Magnetspalt d vergrößern. Wenn der Magnetkopf 2 von der magneto-optischen Platte 1 getrennt wird, wird die Stärke des aufgedrückten Magnetfelds vermindert.
In einem solchen Fall liefert die D/V-Konvertereinheit ein Vorspannungssignal zur Servoschaltung, das mit dem Signal von der C/V-Konvertereinheit überlagert wird, wodurch die Stärke des Steuersignals vermindert wird, damit der Magnetkopf 2 daran gehindert wird, zu weit weg von der magnetooptischen Platte 1 gezogen zu werden.
Wenn die verwendete magneto-optische Platte 1 einen kleineren Durchmesser aufweist, wird die Streukapazität Co kleiner, so daß über den D/V-Konverter 23 der Magnetkopf 2 so gesteuert wird, daß er sich in der entgegengesetzten Richtung zur oben beschriebenen verstellt, d.h., daß die Servoschaltung dazu tendiert, den Magnetspalt d zu verringern. Es ist jedoch nicht wünschenswert, daß der Magnetkopf 2 enger an der magneto-optischen Platte 1 als in einem vorgegebenen Abstand d liegt, da der Magnetkopf 2 nicht die Aufzeichnungsoberfläche der magneto-optischen Platte kontaktieren darf, wenn eine plötzliche Einwirkung auf die magneto-optische Aufzeichnungsvorrichtung vorkommt, die möglicherweise einen Schaden des Kopfes oder der Platte 1 zur Folge haben würde.
Jedoch liest entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn eine kleine Platte geladen wird, die Plattendatenermittlungseinheit 22 zuerst die Daten aus der Platte, die anzeigen, daß die Platte klein ist, und es wird ein Vorspannungssignal entsprechend der Plattengröße durch den D/V-Konverter 23 zur Servoschaltung geliefert, um die Position des Magnetkopfes 2 zu steuern, um einen Magnetspalt d bereitzustellen, der verhindert, daß die oben erwähnten Nachteile auftreten.
Auf diese Weise ist die Servoschaltung dieser Ausführungsform so ausgelegt, daß sie Wirkungen einer Streukapazität Co kompensieren kann, die durch verschieden große magneto-optischen Platten 1 erzeugt werden, die in das Aufzeichnungsgerät geladen werden. Die Servoschaltung der vorliegenden Erfindung wird automatisch den Wert des Vorspannungsausgangssignals vom D/V-Konverter 23 regeln, so daß der Magnetkopf so gesteuert wird, daß ein optimaler Magnetspalt immer vorhanden ist.
Die vorhergehende Ausführungsform ist nützlich, wenn Daten bezogen auf die Größe oder den Innendurchniesser der Platte vorher in den Einlaufbereich der Platte eingegeben wurden. Jedoch kann die oben beschriebene Ausführungsform ähnlich dem herkömmlichen Mehrfachplattenspieler eingerichtet werden, so daß eine Plattengrößenermittlungseinheit 25 zur Ermittlung der Größe der magneto-optischen Platte durch einen Photosensor vorgesehen werden kann, und ein Vorspannungssignal, das einen optimalen Magnetspalt für die einzeln geladene Platte ergibt, durch die Ermittlungseinheit 25 ausgewählt wird und zum Signaladdierpunkt 24 übertragen wird, wie durch die gebrochenen Linien in Fig. 6 gezeigt ist.
Das Vorspannungssignal, das zur Servoschaltung geliefert wird, kann ebenfalls unmittelbar in den C/V-Konverter 26 eingegeben werden, wie durch die strichpunktierte Linie in Verbindung mit Fig. 6 angedeutet wurde.
Nach dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden, wie oben beschrieben, verschiedene vorgegebene Vorspannungssignale, die verschiedenen Größen von magnetooptischen Platten entsprechen, zur Servoschaltung geliefert, die die Magnetkopfposition steuern, um die Effekte von Streukapazitäten aufgrund der aufgedampften Metalloberfläche der verwendeten magneto-optischen Platte zu kompensieren. Somit kann eine Servoeinstellung immer den optimalen Magnetspalt gegenüber dem Magnetkopfliefern, um eine sehr genaue Datenaufzeichnung sicherzustellen.
Es ist natürlich klar, daß die obigen Ausführungsformen nur Ausführungsbeispiele bilden und daß verschiedene Varianten und Modifikationen durch den Fachmann ausgeführt werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, der in den beiliegenden Patentansprüchen festgelegt ist.

Claims

1. Magnetkopfpositionssteuervorrichtung zum Steuern eines Magnetkopfes (2), der gegenüber der einen Seite einer magneto-optischen Platte (1) befestigt ist, mit:

einer Kapazitätsermittlungselektrode (6), die auf dem Magnetkopf (2) gegenüber der magneto-optischen Platte (1) befestigt ist;

einem ersten und einem zweiten frequenzsteuerbaren Oszillator (7, 11), wobei der erste Oszillator ein spannungsgesteuerter Oszillator oder ein stromgesteuerter Oszillator (11) ist, und der zweite Oszillator (7) durch eine steuerbare Veränderung der Kapazität (43) der Kombination aus der Kapazitätsermittlungselektrode (6) und der magneto-optischen Platte (1) frequenzsteuerbar ist;

einer PLL-Phasenermittlungsschaltung (8), die den ersten Oszillator (11) enthält und die mit der zweiten Oszillatorschaltung (7) verbunden ist, um ein Phasenermittlungsausgangssignal zu erzeugen, das eine ermittelte Phasendifferenz zwischen dem Oszillatorausgangssignal des ersten Oszillators (11) und dem Oszillatorausgangssignal der zweiten Oszillatorschaltung (7) darstellt und eine Regelung der Schwingungsphase des Oszillatorausgangssignals des ersten Oszillators (11) durchführt;

einer Ahtriebseinrichtung (15), die mit dem Phasenermittlungsausgangssignal der PLL-Phasenermittlungsschaltung (8) verbunden ist, um den Magnetkopf (2) in Richtung auf oder weg von einer Aufzeichnungsoberfläche (5) der magneto-optischen Platte (1) anzutreiben, um die steuerbare Veränderung der Kapazität zwischen der Elektroden- und der magneto-optischen Plattenkombination bereitzustellen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatoren im wesentlichen identische Veränderungen bezüglich ihrer Ausgangssignalfrequenzen in Abhängigkeit von der Temperatur zeigen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiter aufweist:

eine Vorspannungssignalerzeugungseinrichtung (22, 23, 25), die mit dem Ausgang eines optischen Kopfes (3) verbunden ist, der gegenüber der zweiten Seite der magneto-optischen Platte (1) angeordnet ist, um Vorspannungssignale entsprechend dem Bereich der magneto-optischen Platte (1) zu erzeugen, der durch den optischen Kopf ermittelt wird; und eine Addiereinrichtung (24), die mit der Vorspannungssignalerzeugungseinrichtung (22, 23, 25) und mit dem Ermittlungsausgang der PLL-Phasenermittlungsschaltung verbunden ist, um die Vorspannungssignale zum Ermittlungsausgangssignal zu addieren und um das addierte Signal zur Antriebseinrichtung (15) zu führen, wodurch die Antriebseinrichtung den Magnetkopf (4) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Addiereinrichtung (24) antreibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Vorspannungssignalermittlungseinrichtung (22, 23, 25) eine Ermittlungseinrichtung (22) aufweist, die mit dem optischen Kopf (3) verbunden ist, um Daten zu ermitteln, die in Signalen enthalten sind, die durch den optischen Kopf (3) reproduziert werden, wobei diese Daten dem Bereich der Platte entsprechen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Vorspannungssignalerzeugungseinrichtung (22, 23, 25) eine Plattengrößenermittlungseinheit aufweist, um den Außendurchniesser der magneto-optischen Platte (1) zu messen und um auf dem Außendurchmesser basierende Bereichsdaten zu erzeugen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die PLL-Ermittlungsschaltung (8) aufweist: ein Tiefpaßfilter (13), das mit einem Ausgang der Phasendifferenzermittlungsschaltung verbunden ist und einen Ausgang hat, der mit der Antriebseinrichtung verbunden ist.