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专利名称:具有磁头控制电路的记录装置的制作方法
本发明涉及采用一种磁-光记录方法的记录装置。
最近几年,磁-光盘,作为一种对于音乐和/或数据进行记录的介质,已经投入实际使用。而且,其音乐或数据不仅能再生,而且也能由用户记录在磁-光盘上的记录系统,也是已知的。
作为用于磁光盘的一种磁-光记录方法,广泛地采用了一种磁调制方法。
在采用磁调制方法的情况中,可如
图1所示,将盘91的记录头构造成下述形式,即使光头92面对着磁头93、在它们之间放置盘91。在盘91上具有垂直磁化的薄膜91a。光头92上装有物镜94。
在进行记录时,将来自光头92的一束激光束照射在垂直磁化薄膜91a上,使盘91记录部分的温度上升到高于居里温度的温度(近似是180℃)。由磁头93将N或S极磁场加到垂直磁化薄膜91a上,从而将一种磁模式记录在垂直磁化薄膜91a上,因此,当按照所要记录的数据,使磁头93产生N或S极磁场时,便可实现将数据记录在盘91上的操作。
当按照磁场调制方法进行记录时,如果记录信号具有如图2A所示的矩形波形,那么流经磁头93中线圈93a的电流,将具有如图2B所示的具有一定时间常数的积分波形。同时,磁头
93所产生的磁场具有如图2C所示的,基本上等于电流波形的积分波形。值得注意,图2B中的参数字符Id表示驱动电流,而Hd表示相应于驱动电流Id的磁场强度。
一般来说,在按这种方式使用光头和磁头的磁-光记录系统中,对于在磁道方向上光头的物镜运动的范围内,磁头必须给出足够强的磁场。
在几乎所有的装置中,在磁道方向内,。同时,对着光头安置的磁头,装有E形磁芯。该E形芯在其中央部分,有一个由线圈缠绕着的、呈直角平行六面体的中心极,在其相对的两端有一对用作磁场的旁径的直角平行六面体的对长方体。
为了保证能获得最大效率,可适当设置该中心极的截面,以使其与在磁道方向上的物镜运动范围相对应,。为了保证在中心极上缠绕的线圈的高效率,中心极缠绕部分的截面,应基本上取作方形。
众所周知,在以上所述条件下,为了减小线圈的电阻和保证足够的圈数,最好是将直径50到100微米的金属丝缠绕30到40圈。而且,若将铁氧使用作该芯的材料,则线圈具有的电感L应近似为4到6微享,。
即使其它参数改变,这些值也基本上固定。因此,在实际使用中,最佳选择为L=5微享、此时磁头的驱动电路可以得到良好的特性。
在最近几年,一种应用于音乐数据的磁-光盘记录装置中用的系统,已投入实际使用中。
用以驱动磁头的记录数据经受EFM调制(8-14调制),且该EFM数据是一个脉冲信号,其脉冲反向间隔范围由最小值3T到最大值11T。该EFM信号的传送速率取为T=230毫微秒的速率,且基于上述传送速率的EFM信号,磁头的磁记录工作可以是最佳的。
对于音乐数据,该传送率是足够高的,而对于记录或再生计算机的或动画的数据,希望有更高的传送速率。
图3表示可以转换而使用普通传送率(用于音乐的)和高传送率(用于计算机数据或类似数据的)的一种磁头驱动系统的电路结构。
参照图3,将如声频数据等等的数据,由端部23送到编码器14上。在编码器14上,数据经CIRC(CrossInterleavedReedSolomenCode)编码,EFM调制和某些其它必须的处理,而形成一个EFM信号。
将EFM信号送到控制信号产生电路15P上。控制信号产生电路15P装有逻辑电路15Pa,其基于EFM信号(Sig0)、产生和输出用于磁头驱动电路16的控制信号Sig1到Sig6。响应控制信号Sig1到Sig6,磁头驱动电路16允许电流流入磁头6的线圈6L中,从而使磁头6可以将磁场加到图3中未示出的盘上。
计时信号产生部件20,产生一个用于在普通传送率下工作的时钟信号。时钟频率改变部件21,将计时信号产生部件20产生的时钟信号频率乘以数目N,以产生另一个用于高传送速率工作的时钟信号。用响应来自未示出的控制部件或类似元件的开关信号Sel而动作的开关20的开关动作,选择或是来自计时信号产生部件20的普通速率的时钟信号,或是来自时钟频率改变部件21的高速率的时钟信号。将选择出的时钟信号作为处理时钟信号CK,送到编码器14和控制信号产生电路15P上。
更具体地讲,当开关22连接通其N端时,是在普通传送率下进行记录工作,而当将它连接通其F端时,是在高传送率下,例如,在速率等于普通传送速率的两倍的条件下,进行记录工作。
磁头驱动电路16的构造可如图4所示。
参照图4,磁头驱动电路16装有开关元件SW1到SW6,并将来自控制信号产生电路15P的控制信号Sig1到Sig6,作为开关控制信号,分别输入到开关元件SW1到SW6上。
通过开关元件SW1,可将与磁头6的线圈6L相连接的磁头h1端,连接到正直流电源16a上,并通过开关元件SW5接地。而且,通过开关元件SW3,并且通过一个二极管D1,将磁头h1端连接到负直流电源16b上。
通过开关元件SW2,将与磁头6的线圈6L的另一端相接的磁头另一端
h2,连接到正直流电源16a上,并通过开关元件SW6接地。而且,通过开关元件SW4,并通过二极管D2,将磁头h2端连接到负直流电源16b上。
正直流电源16a的电位+V,取作,比如说+5伏,而负直流电源的电位-V,取作,比如说近似-45伏。而且,地电位为0伏电位的电源。
将控制信号Sig1到Sig6,送到磁头驱动电路16的控制信号产生电路15P的逻辑电路15Pa,其结构如图5所示,并且能使用EFM信号(Sig0)和时钟信号CK,产生出控制信号Sig1到Sig6。
参看图5,将EFM信号作为信号Sig0,送到端50上。同时,通过图3所示的开关22,将时钟信号CK送到端57上。
逻辑电路15Pa包括″非″门IV1到IV7,触发器FF1和FF2,″与″门A1到A7以及延迟电路DL1和DL2。逻辑电路15Pa具有输出端51到56,以便分别输出控制信号Sig1到Sig6。
下面参照图6A到60,说明逻辑电路15Pa的工作。
假设由端50供给如图6A所见的信号Sig0(EFM信号),由端57供给如图6B所见的时钟信号CK。参考字符t1,t2和t3,表示EFM信号每一个反向计时时间,并且在图6A中信号Sig0具有从t1到t2的反向间隔3T,和从t2到t3的另一个反向间隔4T。
以下将描述当信号Sig0是刚才所描述的信号时的工作情况。
首先,将信号Sig0直接送到端51。如图6J所见,信号Sig0和控制信号Sig1是相同的信号。
进一步,通过″非″门IV1对Sig0进行逻辑变换,并作为控制信号Sig2送到端52上。控制信号Sig2是如图6K所见的控制信号。
″非″门IV2、触发器FF1和″与″门A1作为下落边沿探测电路,并且将信号Sig0送到″非″门IV2和触发器FF1的D端。触发器FF1响应时钟信号CK,进行锁存操作,并输出如图6C所示的Q输出。″非″门IV2的输出是一个类似于图6K所示的控制信号Sig2的波形。对于触发器FF1的Q输出和″非″门IV2的输出,″与″门A1进行″与″门操作,由此产生的输出如图6D所示。如图6D所见,″与″输出提供的是一个响应信号Sig0的每一个下落边沿输出的下落边沿探测脉冲。将下落边沿探测脉冲送到″与″门A4,并且也通过″非″门IV6送到″与″门A5。
通过″非″门IV4将信号Sig0反转并送到″与″门A5。
同时,″非″门IV3、触发器FF2和″与″门A2作为上升边沿探测电路,并且信号Sig0经″非″门IV1变换之后,送到″非″门IV3和触发器FF2的D端。触发器FF2响应时钟信号CK,进行锁存操作,并提供如图6E所示的输出Q。″非″门IV3的输出波形类似于图6J所示的控制信号Sig1的波形。对于触发器
FF2的输出Q和″非″门IV3的输出,″与″门A2进行″与″一操作,并响应信号Sig0的每一个上升边沿,给出上升边沿探测脉冲的输出,如图6F所见。将上升边沿探测脉冲送到″与″门A6,并且通过″非″门IV7也将它送到″与″门A7。
信号Sig0经″非″门IV1反向后,又经″非″门IV5反向,然后送到″与″门A7上。
延迟电路DL1延迟时钟信号CK,以产生如图6G所示的延迟时钟信号CKD1。延迟电路DL2延迟已延迟的时钟信号CKD1,以产生如图6H所示的另一个延迟时钟信号CKD2。将延迟时钟信号CKD1和延迟时钟信号CKD2,送到″与″门A3,以便通过″与″门A3产生如图6I所示的参考脉冲信号。把该参考脉冲信号送到″与″门A4、A5、A6和A7上。
对于来自″与″门A1的下落边沿探测脉冲信号,和来自″与″门A3的参考脉冲信号,″与″门A4进行″与″操作,以产生如图6L所示的控制信号Sig3。将该控制信号Sig3由端部53输出。
对于来自″与″门A2的上升边沿探测脉冲信号,和来自″与″门A3的参考脉冲信号,″与″门A6进行″与″一操作,以产生如图6M所示的控制信号Sig4。由端部54将该控制信号Sig4输出。
对于″非″门IV4的输出,″非″门IV6的输出和参考脉冲信号,
″与″门A5进行″与″一操作,而产生如图6N所示的控制信号Sig5。由端部55将该控制信号Sig5输出。
对于″非″门IV5的输出,″非″门IV7的输出和参考脉冲信号,″与″门A7进行″与″-操作,以生产如图60所示的控制信号Sig6。由端部56将控制信号Sig6输出。
将按上述方式产生的控制信号Sig1到Sig6,作为控制脉冲信号,分别送到图4所示磁头驱动电路16的开关元件SW1到SW6上。以下将说明磁头驱动电路16的基于控制信号Sig1到Sig6的工作情况。值得注意,在此给出的是关于EFM信号在时间t1点和t2点之间具有最小反向间隔3T的工作情况的说明。
在EFM信号(=Sig1)为″L″电平的周期之内,由控制信号产生电路15P输出的信号有可能具有″H″电位。这些信号分别是如图6L和6N所示的控制信号Sig3和Sig5。具体地讲,在磁头驱动电路16中,在该周期内,开关元件SN3和SW5工作以控制流经线圈6L的电流。
在反向EFM信号时,图4所示的磁头驱动电路16可以表示为图7所示的等效电路。
参照图7,假设图3中的开关22连在其N端,且磁头驱动系统工作在标准传送率下。在此种情况中,T=230毫微秒。图8A到8E表示控制信号Sig1,Sig3和Sig5,流经线圈6L的磁头电流Ih,和在磁头h1端的电压Vh1间的时间曲线图。
,磁头端电压Vh1的波形图中的+V,近似是+5伏,而-V近似是-45伏。
下面说明磁头电流Ih和磁头端电压Vh1的在从控制信号Sig1的上升边沿的位置开始后的变化。
在信号反向之前那一瞬间(时间t1点之前的一瞬间),也就是,在控制信号Sig1即将改变到″L″电位之前时的″H″电位计时信号,可如图6J到6O所见,控制信号Sig2到Sig5为″L″电位而控制信号Sig6为″H″电位。因此,开关元件SW1和SW6处在开-态而其它开关元件处在关-态。所以,在磁头驱动电路16中,电流沿关以下路径流动,+V→开关元件SW1→磁头h1端→线圈6L→磁头h2端→开关元件SW6→地(参看图4)。在本实例的情况中,→h2端方向流动。
此后,在时间t1点,控制信号Sig1反转到″L″电位,而控制信号Sig2反转到″H″电位。从上述时间点开始,波形变化如图8A到8E所见。以下将参照图7所示等效电路,对上述情况予以说明。
首先,在反向时间t1点,开关元件SW1,SW3和SW5全处在关位且磁头h1端和任何电压源断开。同时,由于开关元件SW2处在开位(未示出),磁头h2端如由图7所见固定在+V伏。
由线圈6L电感产生的电动力的作用下,电荷移动,且是由磁头h1→h2端方向流动。因此,运作是沿从磁头h1端吸入电荷,而到磁头
h2端放出电荷的方向上进行的。由于磁头h2端固定在+V电压上,所以,电荷流回到+V电压源(正直流电源16a)侧。
由于磁头h1端与所有电压源断开,所以它只从小浮动电容中吸入电荷。因此,磁头h1端上的电压Vh1下降很快。当该电压的下降继续进行时,线圈电流Ih逐步减少。所以,所进行的是具有图8D所示的tA周期的运作。
如上所述的电压,将降到-V电位,并通过二极管D1固定在电压源-V上。在达到-V电位之后且在通过控制信号Sig3打开开关元件SW3之前的一个周期内,也就是在图8E所示的tB周期内,电荷是通过二极管D1由-V电源(负直流电源16b)移动到磁头h1端的。
此后,当控制信号Sig3改变到″H″电位,且开关元件SW3被导通时,磁头h1端短路接到-V电源(负直流电源16b)。因此,在如图8E所示时tC周期内,磁头h1端的电压Vh1被固定在-V。在以上描述的运作中,磁头电流Ih表现出如图8D所见的变化。应该清楚,响应EFM信号(=Sig1)的反向,流经线圈6L的磁头电流Ih的方向也随之改变。
此后,当控制信号Sig3改变到″L″水平,而将开关元件SW3关闭,从而使磁头h1端与电源断开时,由于线圈6L的电感L产生的电动力的方向,是由磁头h2→h1端,所以电荷移动到磁头h1端。因此,磁头h1端的电压Vh1将迅速地接近+V。此后,磁头电流