專利名稱：用于掃描電磁懸浮式信息載體的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對碟形信息載體進行掃描的裝置，該裝置在其圓周附近裝配有可磁化材料制成的支持元件，該裝置裝配了電磁系統(tǒng)，電磁系統(tǒng)和支持元件及掃描裝置共同運轉(zhuǎn)，掃描裝置用于對信息載體上的信息進行掃描；通過電磁系統(tǒng)和支持元件的共同運轉(zhuǎn)，信息載體可以根據(jù)掃描裝置來進行定位，可以圍繞直接垂直于信息載體的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并沿著直接垂直于旋轉(zhuǎn)軸的X軸移動。
本發(fā)明還涉及在其圓周附近裝配有可磁化材料制成的支持元件的碟形信息載體，該支持元件用于與本發(fā)明的裝置共同運轉(zhuǎn)。
本文開始提到的裝置及碟形信息載體在EP-A-0 300 336中已有介紹。已知的信息載體，沿著其圓周，裝配有用于和已知裝置的電磁系統(tǒng)共同運轉(zhuǎn)的鐵磁材料圓環(huán)。已知裝置的掃描裝置被設置在裝置框架上的固定位置上。掃描裝置包含一個讀寫頭，通過這個讀寫頭，可以讀取信息載體中的信息，或?qū)⑿畔懭胄畔⑤d體。已知裝置的電磁系統(tǒng)包含兩對電磁體的行。在信息載體沿X軸的中心位置觀測，并在Y軸的平行方向、并垂直延伸到旋轉(zhuǎn)軸及X軸的方向觀測，兩對電磁體的排列彼此完全相反。在運轉(zhuǎn)中，信息載體的鐵磁體環(huán)大約設置在兩行每對電磁體之間。此外，該圓環(huán)在運轉(zhuǎn)中被設置在8對電磁體所組成的電磁體之間，電磁體在兩對電磁體行間配置，從而分布在信息載體的圓周上。所述電磁體行及電磁體對在運轉(zhuǎn)中將電磁力施加于信息載體的圓環(huán)上。已知裝置還包括一個傳感器系統(tǒng)，通過傳感器系統(tǒng)可以測量信息載體相對于框架及掃描裝置的位置；該裝置還包含控制裝置，通過控制裝置可控制電磁力，使信息載體對應于掃描裝置所測得的位置基本上與期望位置相符合。在運轉(zhuǎn)中，電磁力用于在5個自由度內(nèi)確定信息載體對應于掃描裝置的位置，即在除圍繞旋轉(zhuǎn)軸的自由度以外的所有自由度。在運轉(zhuǎn)中，電磁力受到控制，使信息載體圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，同時沿X軸移動，從而使掃描裝置按照信息載體上的螺旋形信息軌運轉(zhuǎn)。與傳統(tǒng)的掃描碟形信息載體相比，已知裝置的結(jié)構(gòu)非常簡單。傳統(tǒng)的掃描碟形信息載體裝配有用于信息載體的可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤及移動裝置，用來移動掃描裝置并確定掃描裝置相對于旋轉(zhuǎn)的信息載體的位置。
已知裝置的缺點是所施加的電磁系統(tǒng)采用了大量電磁體，因此，電磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及必要的控制裝置都變復雜了。
本發(fā)明的一個目的是提供本文開始所述類型的裝置，該裝置裝配有電磁系統(tǒng)，電磁系統(tǒng)使本文開始所敘述的信息載體可在相對于掃描裝置的5個自由度內(nèi)定位，即除圍繞旋轉(zhuǎn)軸的自由度之外的所有自由度，但是所述電磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)被簡化了。
為了達到這個目的，本發(fā)明裝置的特征在于，電磁系統(tǒng)裝配有沿X軸配置的兩個電磁體行，從平行于旋轉(zhuǎn)軸的方向觀測，所述電磁體行配置在信息載體的兩邊；并且還裝配有第一對電磁體和第二對電磁體，在信息載體沿X軸的中間位置觀測并朝延長垂直于旋轉(zhuǎn)軸及X軸的平行于Y軸的方向觀測，這兩對電磁體基本上相互完全相反設置，在平行于X軸的方向觀測(Marc，tekst claim 1 wijkt hier af)，每對電磁體設置在信息載體的兩邊，電磁體的各個磁極和旋轉(zhuǎn)軸間的距離基本相等(ook hier wijkt tekst af van claim 1)，并且在信息載體沿X軸的每個位置上，處于支持元件的磁力作用點的一邊。
應該注意到，“磁力作用點”的說法用來表示電磁系統(tǒng)中電磁體的電磁力作用在支持元件上的點。由于兩對電磁體基本上互相相反設置，并且兩對電磁體的磁極距X軸的距離基本相等，并在信息載體沿X軸的每個位置處于磁力作用點的一邊，因此在信息載體沿X軸的每個位置，兩對電磁體的電磁力都包含平行于旋轉(zhuǎn)軸的分量和沿Y軸的分量，兩對電磁體沿Y軸的分量方向相反。由于電磁體行沿X軸延伸，在信息載體沿X軸的每個位置，兩行中都至少有一對電磁體位于磁力作用點的兩邊。相關的電磁體對的電磁力包含一個平行于旋轉(zhuǎn)軸延伸的分量以及一個沿X軸延伸的分量，每對相應電磁體沿X軸的分量方向相反。通過控制裝置和位置傳感器系統(tǒng)，控制所述第一和第二對電磁體的電磁力沿Y軸的方向相反的分量，可以控制信息載體沿Y軸的位置。信息載體沿X軸的位置可以通過控制兩行電磁體沿X軸的方向相反的電磁力進行控制。通過控制兩對電磁體及兩行電磁體的方向平行于旋轉(zhuǎn)軸的電磁力分量，信息載體平行于旋轉(zhuǎn)軸的位置以及信息載體相對于X軸及Y軸的角度都可進行控制。由于電磁系統(tǒng)只包含兩行電磁體及兩對設置相反的電磁體，電磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較簡單，而且受控制的電磁體數(shù)量有限，因此，必要的控制裝置也比較簡單。
本發(fā)明裝置的一個特殊實施方案，其特征在于，從旋轉(zhuǎn)軸及X軸所在的平面觀測，兩行電磁體的磁極被設置為鋸齒形。根據(jù)這一特征，在信息載體沿X軸的每個位置，兩行電磁體至少一行中至少有一對并置電磁體位于支持元件的磁力作用點的兩邊。除此之外，在信息載體沿X軸的每個位置，可以做到使電磁體最大可能地集中圍繞在支持元件的周圍。其結(jié)果是，兩行電磁體得到最佳利用，而且所需要的兩行電磁體的數(shù)量是有限的。
本發(fā)明的裝置的另一個實施方案的特征在于，在信息載體沿X軸的每個位置，第一和第二對電磁體的磁極與X軸的距離大于支持元件的磁力作用點與X軸的距離。根據(jù)這一特征，在信息載體沿X軸的所有位置取平均值時，可以使兩對電磁體的磁極平行于Y軸到磁力作用點的距離比較小。其結(jié)果是，對信息載體沿X軸的所有位置取平均值時，兩對電磁體的平行于旋轉(zhuǎn)軸方向的電磁力分量比較大，從而使這些電磁體對平行于旋轉(zhuǎn)軸方向的信息載體施加比較大的支持力。
本發(fā)明的裝置的另一個實施方案的特征在于，第一和第二對中的電磁體各裝配有一個U形磁芯及一個繞在磁芯基體上的電線圈，磁芯基體基本上平行于X軸延伸，磁芯兩條腿的末端形成磁極，磁芯的兩條腿基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸向相關的一對電磁體的另一個電磁體延伸。由于所述磁芯的基體平行于X軸延伸，每對電磁體的兩個磁極與X軸的距離基本相等。其結(jié)果是，在信息載體沿X軸的每個位置，可以使兩個磁極距支持元件的磁力作用點達到最小的可能距離，因此，兩對電磁體施加于平行于旋轉(zhuǎn)軸方向的信息載體的支持力能夠盡可能地大。
本發(fā)明的裝置的一個特殊實施方案的特征在于，每行中的電磁體各裝配有一個U形磁芯及一個繞在磁芯基體上的電線圈，磁芯基體基本上平行于Y軸延伸，磁芯兩條腿的末端形成磁極，磁芯的兩條腿基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸向另一行電磁體延伸。由于所述磁芯的基體平行于Y軸延伸，每行電磁體的兩個磁極與Y軸的距離基本相等。根據(jù)這一特征，在信息載體沿X軸的每個位置，可以使兩個磁極距支持元件的磁力作用點達到最小的可能距離，因此，兩行電磁體施加于平行于旋轉(zhuǎn)軸方向的信息載體的支持力能夠盡可能地大。
本發(fā)明的裝置的另一個實施方案的特征在于，第一對和第二對電磁體之間的距離大約大于4mm，小于40mm。
適宜用于與本發(fā)明裝置的上述實施方案共同運轉(zhuǎn)的本發(fā)明的碟形信息載體的特征在于，信息載體的直徑大約大于4mm，小于40mm。
除了掃描裝置之外，本發(fā)明的裝置原則上僅包含電磁系統(tǒng)及必要的控制裝置，因此該裝置非常適宜于小型化。在所述另一個實施方案中，該裝置所必需的尺寸是有限的，因此該裝置適合于放置在很小的空間里，例如衣服或提包的小口袋里。已經(jīng)證實，當信息載體的直徑約大于4mm并約小于40mm時，使用本發(fā)明裝置的電磁系統(tǒng)，可以實現(xiàn)信息載體的特別穩(wěn)定的支持。
本發(fā)明裝置的一個更進一步的實施方案的特征在于，該裝置適用于掃描碟形信息載體，從旋轉(zhuǎn)軸的徑向觀測，其支持元件在圓周方向的寬度在最小值和最大值之間變化，寬度為所述最大值時，鄰接位置間的間距基本不變，在本裝置中，兩對電磁體中至少有一對的至少一個電磁體的磁極，或者兩行電磁體中至少有一行的每個電磁體的磁極，相互設置為基本上與旋轉(zhuǎn)軸成切線方向，間距基本等于位于所述磁極間的支持元件的間距。
本發(fā)明的碟形信息載體可用于與上述本發(fā)明裝置的更進一步的實施方案共同運轉(zhuǎn)，這一實施方案的特征在于，從旋轉(zhuǎn)軸的徑向觀測，其支持元件在圓周方向的寬度在最小值和最大值之間變化，寬度為所述最大值時，鄰接位置間的間距基本不變。
由于所述磁極間的間距基本等于所述支持元件的間距，因此信息載體在旋轉(zhuǎn)軸大部分所有可能的角位置時，所述磁極能夠?qū)㈦姶帕κ┘釉谥С衷希姶帕Π銮芯€方向的分量。在電磁力這一分量的影響下，信息載體圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。借助于控制裝置，以適宜的方式對該電磁力進行控制，可以實現(xiàn)信息載體以預定的旋轉(zhuǎn)速度圍繞旋轉(zhuǎn)軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明碟形信息載體的一個特殊的實施方案的特征在于，支持元件至少有一個波浪形邊緣。由于支持元件有一個波浪形邊緣，才能夠以實用的方式實現(xiàn)支持元件在相對于旋轉(zhuǎn)軸的徑向觀測時，在圓周方向的寬度在最小值和最大值之間變化。
本發(fā)明的這些及其他方面將參照下述實施方案進行說明。
在附圖中


圖1是本發(fā)明的裝置的平面圖，其中裝配有本發(fā)明的碟形信息載體；圖2是取自圖1中II-II線的橫斷面圖；圖3表示圖1所示裝置的兩對電磁體與圖1所示信息載體的支持元件之間的共同運轉(zhuǎn)；圖4表示圖1所示裝置的兩行電磁體與圖1所示信息載體的支持元件之間的共同運轉(zhuǎn)；圖5表示圖1中所示信息載體的支持元件的一部分。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明中的裝置包含外殼1，外殼1主要包括兩個平行的主壁3和5，以及垂直延伸到主壁的側(cè)壁7、9、11、13。側(cè)壁7上裝配有槽形輸入口15，通過這個輸入口，可以將本發(fā)明的碟形信息載體17放入裝置的輸入?yún)^(qū)19。在示例中，信息載體17是一種可進行光學掃描的信息載體其上裝配有信息層21，信息層上有螺旋形信息軌。在此例中，裝置裝配的光學掃描裝置23為已知型號并普遍采用，為簡便起見掃描裝置在附圖中僅示意表示，這種裝置適宜于以已知的方式，例如CD或DVD，讀寫信息載體17。但是應該注意到，本發(fā)明也包括其他實施方案，可以用不同的方式對信息載體進行掃描，例如用磁性或磁光的方式進行掃描，在這些實施方案中，裝置裝配有適宜于此種用途的掃描裝置。掃描裝置23配置在外殼1中的固定位置上。
又如圖1和圖2所示，信息載體17在接近其圓周處裝配了可磁化材料制成的支持元件25，在示例中，支持元件具體表現(xiàn)為一個鐵環(huán)。該裝置裝配有和支持元件25共同運轉(zhuǎn)的電磁系統(tǒng)27。電磁系統(tǒng)27包括電磁體33和35，排成兩行29、31，還有第一對電磁體37、39，以及第二對電磁體41、43。如圖2所示，兩行電磁體29、31配置在輸入?yún)^(qū)19及外殼1中信息載體17兩邊的固定位置上；如圖1所示，兩行電磁體29、31直接沿X軸伸長，而X軸基本按信息載體17的中心線延伸。如圖1所示，從信息載體17沿X軸的中心位置觀測，并沿平行于Y軸并垂直于X軸的方向觀測，第一對電磁體37、39和第二對電磁體41、43基本上處于相互對立的位置，在所述中心位置，基本上也按信息載體17的中心線延伸。如圖2所示，電磁體37、39以及41、43各配置在輸入?yún)^(qū)19及信息載體17兩邊外殼1中的固定位置。如圖1和圖2共同所示，兩行29、31的電磁體33、35各裝有一個U形磁芯45，U形磁芯45上有基本上沿Y軸延伸的基體47及基本上與X軸及Y軸垂直延伸并且面向輸入?yún)^(qū)19及信息載體17的兩條腿49、51。電線圈53纏繞在基體47上，而兩條腿49、51的末端構(gòu)成相應電磁體33、35的磁極55、57。同樣，兩對電磁體37、39、41、43各裝有一個U形磁芯59，U形磁芯59上有基本上與X軸平行延伸的基體61及基本上與X軸及Y軸垂直延伸并且面向輸入?yún)^(qū)19及信息載體17的兩條腿63、65。電線圈67纏繞在基體61上，而兩條腿63、65的末端構(gòu)成相應電磁體37、39、41、43的磁極69、71。通過電磁系統(tǒng)27和信息載體17的支持元件25的共同運轉(zhuǎn)，其方式將在下文中更詳細地說明，運轉(zhuǎn)時，信息載體17相對于掃描裝置23圍繞旋轉(zhuǎn)軸73旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸73基本上垂直于X軸及Y軸，該信息載體相對于掃描裝置23而言，可在5個自由度內(nèi)定位，即除圍繞旋轉(zhuǎn)軸73的自由度之外的所有自由度，該信息載體17可沿X軸在較大距離內(nèi)移動位置，從第一極限位置17’到第二極限位置17”，在圖1和圖2中用虛線表示。
電磁系統(tǒng)27和支持元件25的共同運轉(zhuǎn)將在下文中參考圖3和圖4進行說明。在運轉(zhuǎn)中，如果電磁系統(tǒng)27中的電磁體33、35、37、39、41、43被勵磁，借助于通過線圈53、67的電流，相關的電磁體33、35、37、39、41、43將電磁力作用在支持元件25上。在下文中，“磁力作用點”的說法用來表示電磁體的電磁力作用在支持元件上的點。在圖3和圖4中，磁力作用點全用字母M表示。如圖1和圖3所示，電磁體37、39、41、43的磁極69、71的位置與X軸的距離基本相等。與磁力作用點相比，磁極69、71距X軸的距離稍大；因此從平行于Y軸的方向觀測，磁極69、71與磁力作用點M之間有一段比較小的距離d。由于信息載體17在圖1和圖3中處于中間位置，該距離大于信息載體17處于沿X軸在兩個極限位置17’和17”之間的任何其他位置時的距離d。于是，在信息載體沿X軸的任何位置上，磁極69、71都處于磁力作用點M的一側(cè)，其與X軸的距離比磁力作用點M與X軸的距離大。其結(jié)果是，電磁體37、39、41、43的磁力，在圖3中標注為F1、F2、F3、F4，在信息載體17沿X軸的任何位置上，都有一個平行于旋轉(zhuǎn)軸73的分量FZ和一個沿Y軸的分量FY，電磁體37、39的分量FY的方向與電磁體41、43的分量FY的方向相反。由于所述分量FY向相反的方向延伸，通過下文所說明的方式控制電磁力F1、F2、F3、F4，可使信息載體17沿Y軸在兩個相反的方向相對于掃描裝置23定位。由于電磁體37、39、41、43中磁芯59的基體61沿X軸平行延伸，兩個磁極69和71距X軸的距離基本上相等。由此，對信息載體17沿X軸的所有可能位置取其平均值，可以使磁極69、71與磁力作用點M之間的距離盡可能地小，其結(jié)果，電磁力F1、F2、F3、F4，可以盡量大。應該注意到，本發(fā)明的某些實施方案也包括兩對電磁體37、39、41、43的磁極69、71在信息載體17沿X軸的每個位置上，距X軸的距離小于支持元件25的磁力作用點M距X軸的距離的情況。在這些實施方案中，電磁力F1、F2沿Y軸的分量的方向也與電磁力F3、F4沿Y軸分量的方向相反。但是在這些實施方案中，對信息載體17沿X軸的所有可能位置取其平均值，磁極69、71到磁力作用點M的距離大于圖1和圖2所示的實施方案。因此，平均來說，圖1和圖2所示的實施方案可產(chǎn)生更大的電磁力F1、F2、F3、F4。
如圖2所進一步表示的，在X軸和旋轉(zhuǎn)軸73所在的平面觀測，29行中電磁體33的磁極55、57及31行中電磁體35的磁極55、57被設置為相互成鋸齒形。由此，在信息載體沿X軸的每個位置上可以使29、31行中至少有一行中至少有一對并置的電磁體33、35處在支持元件25的磁力作用點M的兩邊。在圖4所示的詳細情況中，這一點適用于29行中的并置電磁體33’和33”以及31行中的并置電磁體35’和35”。電磁體33’和33”的電磁力，圖4中標明為F1、F2，包含平行于旋轉(zhuǎn)軸73的分量FZ及沿X軸的分量FX，電磁體33’的分量FX的方向與電磁體33”的分量FX的方向相反。同樣，電磁體35’和35”的電磁力，圖4中標明為F3、F4，包含平行于旋轉(zhuǎn)軸73的分量FZ及沿X軸的分量FX，電磁體35’的分量FX的方向與電磁體35”的分量FX的方向相反。由于所述分量FX向反方向延伸，通過下文所說明的方式控制電磁力F1、F2、F3、F4，可使信息載體17沿X軸在兩個相反的方向移動，并且相對于掃描裝置23定位。在29行電磁體33中的一個電磁體或31行電磁體35中的一個電磁體的磁極55、57處于正對磁力作用點M的位置的情況下，31行只有兩個并置的電磁體35或者29行只有兩個并置的電磁體33處在磁力作用點M的兩邊。在這種情況下，只有位于磁力作用點M的兩邊的所述兩個電磁體的方向相反的分量FX可以用來移動信息載體17，并使信息載體17沿X軸在兩個相反的方向定位。由此，在信息載體沿X軸的每個位置上，29、31行中至少有一行中至少有一對并置的電磁體33、35處在支持元件25的磁力作用點M的兩邊，并且如圖1和圖2所示，由于29、31兩行的電磁體33、35沿X軸延伸，超出信息載體17的兩個極限位置17’和17”，該信息載體17可以沿X軸在兩個極限位置17’和17”之間移動，而且信息載體17可以通過在其每個位置上，對處于信息載體17相關位置的磁力作用點M兩邊的29、31兩行中至少一行中的并置電磁體33、35適當?shù)剡M行勵磁，就可以在兩個極限位置17’和17”之間的每個位置上定位。由于電磁體33、35的磁芯45的基體47朝平行于Y軸的方向延伸，因而可以做到使磁力作用點M與電磁體33’、33”、35’、35”的磁極55、57之間的平均距離盡可能地小，其結(jié)果是電磁力F1、F2、F3、F4可以盡可能地大。應該注意到，除了電磁體33、35的磁極55、57設置為鋸齒形的實施方案外，本發(fā)明還包含電磁體33的磁極55、57設置為正對電磁體35的磁極55、57的實施方案。在這些實施方案中，在信息載體17沿X軸的每個位置，在29、31每行中至少有一對電磁體33、35處于磁力作用點M的兩邊，因此，相關的電磁體對也可用來產(chǎn)生帶有方向相反的分量FX的電磁力。但是在這些實施方案中，相關的電磁體對并不都是構(gòu)成并置電磁體對，特別是當信息載體17處在磁力作用點M正與29、31每行中電磁體33、35之一相對的位置時。在這種位置，分量FX應由距磁力作用點M的距離較大的兩個毗連的電磁體33和兩個毗連的電磁體35提供。在圖1和圖2的示例中，在信息載體17沿X軸的每個位置，29、31至少一行中至少有一對并置電磁體33、35距磁力作用點M距離較小，因此在此示例中，更好是應用29、31兩行中的電磁體33、35。
本發(fā)明的裝置還包含一個傳感器系統(tǒng)，通過這一傳感器系統(tǒng)，在運轉(zhuǎn)中可以測量信息載體17相對于掃描裝置23的位置。該位置由信息載體17在平行于X軸、平行于Y軸、平行于旋轉(zhuǎn)軸73的方向的線位置以及信息載體17相對于X軸和Y軸的角位置所決定。為簡便起見，所述傳感器系統(tǒng)未在附圖中表示，在所示裝置的示例中包含一個光學位置傳感器系統(tǒng)。但是，該傳感器系統(tǒng)也可以采用另一種類型的傳感器或其它類型傳感器的組合，例如與支持元件25共同運轉(zhuǎn)的磁性傳感器。該裝置還包括一個電控制裝置，也未在附圖中表示，使用這一裝置，可以控制通過電磁系統(tǒng)27的電磁體33、35、37、39、41、43的電流，從而控制電磁體33、35、37、39、41、43的電磁力。在運轉(zhuǎn)中，控制裝置對傳感器系統(tǒng)所測得的信息載體17的線位置與角位置和由儲存在控制裝置中的信息載體17的控制程序所得到的預期線位置與角位置進行對比。控制裝置控制所述電流，因而控制所述電磁力，從而使所述測得的線位置與角位置在預定的較小公差之內(nèi)與預期的線位置與角位置相吻合。通過控制29、31兩行電磁體33、35的上述電磁力，特別是沿X軸方向的分量FX，可以得到預期的信息載體17沿X軸的線位置。通過控制兩對電磁體37、39、41、43的上述電磁力，特別是沿Y軸方向的分量FY，可以得到預期的信息載體17沿Y軸的線位置。通過控制29、31兩行電磁體33、35以及兩對電磁體37、39、41、43的電磁力，特別是平行于旋轉(zhuǎn)軸73方向的分量FZ，可以得到預期的信息載體17平行于旋轉(zhuǎn)軸73的線位置、預期的信息載體17對X軸的角位置、以及預期的信息載體17對Y軸的角位置。
在運轉(zhuǎn)中，以下述方式實現(xiàn)信息載體17相對于旋轉(zhuǎn)軸73的旋轉(zhuǎn)。如圖5所示，信息載體17的支持元件25，從相對于旋轉(zhuǎn)軸73的徑向R觀測，有一個寬度W，從信息載體17的圓周方向觀測，W的范圍在最小值WMIN和最大值WMAX之間，在支持元件25的各個連續(xù)位置之間存在基本不變的間距p，該處W為最大值WMAX。在圖5的示例中，支持元件25的這樣一種變化的寬度W是以一種實用的方式實現(xiàn)的，即支持元件25裝配了兩個波浪形的邊緣75和77。但是應該注意到，本發(fā)明還包含有關信息載體的其他實施方案，其中支持元件25的這種變化的寬度是以不同方式實現(xiàn)的，例如采用帶有單個波浪形邊緣的支持元件，帶有至少一個塊形邊緣的支持元件或帶有至少一個鋸齒形邊緣的支持元件。在這種鋸齒形的情況下，鋸齒形側(cè)面方便地交替配備較大的長度和較小的長度。此外，支持元件25的這種可變寬度還可以通過其它方式實現(xiàn)，例如采用環(huán)形支持元件，在固定距離設置凹槽。注意，為簡便起見，支持元件25的波浪形邊緣75、77未在其他圖上表示。圖5在信息載體17沿X軸的位置還表示了31行的一個電磁體35，大約位于與支持元件25相對的位置。間距p’基本等于支持元件25的間距p，間距p’是相關的電磁體35的磁極55和57間的距離，也是31行中其他電磁體35的磁極55和57間的距離及29行每個電磁體33的磁極55和57間的距離。由于所述間距p和p’基本相等，當信息載體17處于相對于旋轉(zhuǎn)軸73的大部分可能的角位置時，所示電磁體35對支持元件25靠近磁極55和57的部分施加大小基本相等的電磁力，該處的寬度為最大值WMAX。圖5中表示了相對于旋轉(zhuǎn)軸73的所述電磁力的切線分量FT。本裝置的上述控制裝置控制29、31兩行中電磁體33、35的所述電磁力，尤其是切線分量FT，從而使所述傳感器系統(tǒng)所測量的信息載體17圍繞旋轉(zhuǎn)軸73旋轉(zhuǎn)的角速度基本上等于由控制裝置的控制程序所得出的預期角速度。根據(jù)控制程序，信息載體17圍繞旋轉(zhuǎn)軸73旋轉(zhuǎn)的角速度以及同時發(fā)生的信息載體17沿X軸移動的路徑?jīng)Q定了掃描裝置23按照信息層21上的螺旋形信息軌運轉(zhuǎn)。應該注意到，本發(fā)明還包含如下實施方案只有兩行電磁體29、31中之一的電磁體33、35有一個磁極55和57的間距p’與支持元件25的間距p相吻合。在這種實施方案中，只有29、31中相關的一行中的電磁體33、35用來使信息載體17圍繞旋轉(zhuǎn)軸73旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明還包含下行實施方案兩對電磁體37、39、41、43中至少有一個電磁體其磁極69和71的間距p’與支持元件25的間距p相吻合，因此用來使信息載體17圍繞旋轉(zhuǎn)軸73旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明包含的實施方案還有電磁系統(tǒng)27中所有的電磁體33、35、37、39、41、43在磁極55、57、69、71之間都有這樣一個間距p’，因此都能用于旋轉(zhuǎn)信息載體17。由于所述間距p和p’大小相等，因此所述切線分量FT也比較大。應該注意到，如果所述間距p比p’大很多，通過電磁系統(tǒng)27，也可以使信息載體17圍繞旋轉(zhuǎn)軸73旋轉(zhuǎn)。一般來說，如果支持元件25沿圓周方向的磁性不均勻，借助于電磁系統(tǒng)27，也可以使信息載體17圍繞旋轉(zhuǎn)軸73旋轉(zhuǎn)。例如，如前面的示例所說明的，如果支持元件25的寬度沒有不均勻的現(xiàn)象，則該支持元件的厚度可能在圓周方向變化不一致。
在本發(fā)明裝置的示例中，控制裝置還從光學掃描裝置23接收聚焦錯誤信號和跟蹤錯誤信號，該信號是以通常已知的方式，通過掃描裝置中的光學探測器，由光學掃描裝置23產(chǎn)生的?？刂蒲b置還控制電磁體33、35、37、39、41、43的電磁力，從而使所述聚焦錯誤信號和跟蹤錯誤信號保持在預定的極限值之內(nèi)。其結(jié)果是，本發(fā)明的裝置不必包括單獨的驅(qū)動器，使掃描裝置23作出較小的移動，來校正所述錯誤。由此，本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)非常簡單，不包含移動部件。由于本發(fā)明裝置的電磁系統(tǒng)27只包含電磁體33、35的單獨一對的電磁體行29、31及兩對相反設置的電磁體37、39、41、43，電磁系統(tǒng)27的結(jié)構(gòu)比較簡單。此外，控制裝置控制的電磁體的數(shù)量是有限的，因此控制裝置也比較簡單。由于本裝置的結(jié)構(gòu)比較簡單，因此該裝置特別適合于小型化。已經(jīng)證實，如果信息載體17的直徑約大于4mm并約小于40mm，則通過電磁系統(tǒng)27可以達到對信息載體17的非常穩(wěn)定的支持。在這種情況下，電磁體對37、39和電磁體對41、43間的距離也約大于4mm并約小于40mm。以這種尺寸，信息載體17的固有頻率遠遠超過必要的控制帶寬，這樣就獲得了高穩(wěn)定度。在這一實施方案中，該裝置的外殼1的必要尺寸限定在使裝置適合于放入很小的空間，例如衣服或提包的小口袋里。就這種尺寸來說，信息載體17的質(zhì)量比較小，因此必需的電磁力也比較小。已經(jīng)證實，當信息載體17的直徑大于15mm并小于25mm時，可以得到控制穩(wěn)定性、必要的電磁力及信息載體17上可用的信息表面積之間的最佳比例。
應該注意到，本發(fā)明的碟形信息載體也可以不采用上述環(huán)形支持元件25，而另在靠近圓周處裝配不同的支持元件。這種不同的支持元件舉例支持元件包含數(shù)量較少的可磁化材料制成的環(huán)的分段，或者支持元件包含數(shù)量較多的用可磁化材料制成的單獨的元件，放置在信息載體的圓周上，彼此間有規(guī)則地留出距離。
最后，應該注意到，本發(fā)明的裝置也可不采用上述電磁系統(tǒng)27，而是另裝配其他電磁系統(tǒng)，除了沿X軸設置的電磁體33、35的單獨一對電磁體行29、31之外，還可以裝配兩對以上相反設置的電磁體。這種不同的電磁系統(tǒng)舉例電磁系統(tǒng)除沿X軸設置的電磁體33、35的單獨一對電磁體行29、31之外，還裝配有第一和第二對電磁體，以及第三和第四對電磁體，沿Y軸觀測，第三和第四對電磁體相對于第一和第二對電磁體相反設置；或者第一、第二對電磁體，和第三、第四對電磁體一樣，沿Y軸互相連接設置；或者第一、第二對電磁體，和第三、第四對電磁體一樣，沿X軸一個設置在另一個的后面。
權利要求
1.用于掃描碟形信息載體的裝置，該裝置在靠近圓周處裝配有可磁化材料制成的支持元件，該裝置裝配有與支持元件共同運轉(zhuǎn)的電磁系統(tǒng)以及用于掃描信息載體上的信息的掃描裝置，通過電磁系統(tǒng)與支持元件的共同運轉(zhuǎn)，所述信息載體可以根據(jù)掃描裝置定位，可以圍繞垂直于信息載體的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并可沿垂直于旋轉(zhuǎn)軸的X軸移動；該裝置的特征在于，電磁系統(tǒng)裝配有沿X軸設置的單獨一對電磁體行，從平行于旋轉(zhuǎn)軸的方向觀測，電磁體行設置在信息載體的兩邊；電磁系統(tǒng)還裝配有第一對電磁體和第二對電磁體，在信息載體沿X軸的中間位置觀測，并在平行于Y軸、并延伸垂直于旋轉(zhuǎn)軸及X軸的方向觀測，各對電磁體基本上正相反地設置；每一對電磁體，從平行于旋轉(zhuǎn)軸的方向來看，設置在信息載體的兩邊；電磁體的磁極距X軸的距離基本相等，并且在信息載體沿X軸的每個位置上，位于支持元件磁力作用點的一邊。
2.權利要求1的裝置，其特征在于兩行電磁體的磁極，從旋轉(zhuǎn)軸及X軸所在的平面觀測，被設置為鋸齒形。
3.權利要求1的裝置，其特征在于第一和第二對電磁體的磁極，在信息載體沿X軸的每個位置上，與X軸的距離大于支持元件的磁力作用點與X軸的距離。
4.權利要求1的裝置，其特征在于第一和第二對中的電磁體，各裝有一個U形磁芯及纏繞在磁芯基體上的電線圈，磁芯基體基本平行于X軸延伸，磁極由磁芯兩條腿的末尾部分構(gòu)成，磁芯的兩條腿基本平行于旋轉(zhuǎn)軸，并且朝向相關電磁體對的其他電磁體。
5.權利要求1的裝置，其特征在于每行中的電磁體裝有一個U形磁芯及纏繞在磁芯基體上的電線圈，磁芯基體基本平行于X軸延伸，磁極由磁芯兩條腿的末尾部分構(gòu)成，磁芯的兩條腿基本平行于旋轉(zhuǎn)軸，并且朝向另一行電磁體。
6.權利要求1的裝置，其特征在于第一對和第二對電磁體之間的距離約大于4mm并約小于40mm。
7.權利要求1的裝置，其特征在于該裝置適用于掃描碟形信息載體，從相對于旋轉(zhuǎn)軸的徑向觀測，其支持元件的寬度沿圓周方向在最小值和最大值之間變化；鄰接位置間的間距基本不變，該鄰接位置處寬度為所述最大值；在該裝置中，兩對電磁體中至少有一對的至少一個電磁體的磁極或兩行電磁體中至少有一行的每個電磁體的磁極相互設置基本上沿為相對于旋轉(zhuǎn)軸的切線方向；該磁極之間的間距基本等于所述支持元件的間距。
8.在靠近圓周處裝配有可磁化材料制成的用于與權利要求6所述裝置共同運轉(zhuǎn)的支持元件的碟形信息載體，其特征在于信息載體的直徑約大于4mm并約小于40mm。
9.在靠近圓周處裝配有可磁化材料制成的用于與權利要求7所述裝置共同運轉(zhuǎn)的支持元件的碟形信息載體，其特征在于，從相對于旋轉(zhuǎn)軸的徑向觀測，其支持元件的寬度沿圓周方向在最小值和最大值之間變化；鄰接位置間的間距基本不變，此處寬度為所述最大值。
10.權利要求9的碟形信息載體，其特征在于支持元件至少有一個波浪形邊緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于讀取和/或?qū)懭氲涡畔⑤d體17的裝置，該裝置包含在其圓周附近的用可磁化材料制作的支持元件25。該裝置包括用于和支持元件及掃描裝置共同運轉(zhuǎn)的電磁裝置27，掃描裝置用于讀取和/或?qū)懭胄畔⑤d體上的信息。通過電磁裝置和支持元件的共同運轉(zhuǎn)，信息載體可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并且可以根據(jù)掃描裝置在5個自由度內(nèi)定位，即除圍繞旋轉(zhuǎn)軸的自由度之外的所有自由度。根據(jù)本發(fā)明，電磁裝置27包括由電磁體33和35組成的兩個電磁體行29、31，這兩行電磁體沿垂直于旋轉(zhuǎn)軸73的X軸方向，設置在信息載體的兩邊。電磁裝置27還包括第一對電磁體37、39及第二對電磁體41、43；從信息載體17沿X軸的中間位置觀測，并且從垂直于X軸及旋轉(zhuǎn)軸的Y軸的方向觀測，這兩對電磁體相互完全相反設置；第一和第二對電磁體設置在信息載體的兩邊，每對電磁體的磁極69、71和X軸間的距離基本相等，并且在信息載體沿X軸的每個位置上，磁極都處于支持元件的磁力作用點M的一邊。于是，電磁裝置的結(jié)構(gòu)比較簡單，并且包含的電磁體的數(shù)量有限，因此，控制電磁體的電磁力所必要的控制裝置也簡化了。
文檔編號G11B7/24GK1422429SQ01807841
公開日2003年6月4日 申請日期2001年11月26日 優(yōu)先權日2000年12月14日
發(fā)明者G·E·范羅斯馬倫, J·A·H·M·卡爾曼, W·G·奧菲 申請人:皇家菲利浦電子有限公司