(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶媒体と相互作用する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに接続され、前記記録ヘッドを前記記憶媒体に対して移動させるように構成されたアクチュエータと、
制御信号を前記アクチュエータに送信する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記アクチュエータへの電流の流れを制御する、パルス駆動のＨブリッジ増幅器を含み、
前記制御回路は第１の検出信号を増幅器に与える検出抵抗器を含み、前記増幅器は第２の検出信号を加算回路に出力し、前記加算回路は前記第２の検出信号と制御器からの入力とを加算して信号を前方補償モジュールに出力し、前記前方補償モジュールは信号をパルス制御モジュールに出力し、前記パルス制御モジュールは第１信号および第２信号を比較器に出力し、前記比較器は前記第１信号と前記第２信号との比較に基づいて前記制御信号を生成し、
前記第１信号が第１の論理値を有しかつ前記第２信号が第２の論理値を有するとき前記アクチュエータに第１の方向の電流が流れ、前記第１信号が前記第２の論理値を有しかつ前記第２信号が前記第１の論理値を有するとき前記アクチュエータに第２の方向の電流が流れ、前記第１および第２信号が前記第２の論理値を有するとき前記アクチュエータに電流が流れない、記録ヘッドユニット。
【請求項２】
前記制御回路は、直列に接続されて第１のノードを形成する第１のスイッチおよび第２のスイッチと、直列に接続されて第２のノードを形成する第３のスイッチおよび第４のスイッチとを含み、前記アクチュエータは前記第１のノードと前記第２のノードとの間で電気的に接続される、請求項１に記載の記録ヘッドユニット。
【請求項３】
前記第２のスイッチは接地され、前記第４のスイッチは接地され、前記第１のスイッチおよび前記第３のスイッチは電力源に接続される、請求項２に記載の記録ヘッドユニット。
【請求項４】
前記制御回路は、パルス制御モジュールおよび比較器をさらに含み、前記パルス制御モジュールおよび前記比較器は、電流を第１の方向で前記アクチュエータに送って前記ヘッドを第１のヘッド方向で移動させるために前記第１および前記第４のスイッチが導通した状態にし、かつ、電流を第２の方向で前記アクチュエータに送って前記ヘッドを第２のヘッド方向で移動させるために前記第３および前記第２のスイッチが導通した状態にするよう、前記制御信号を前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、および前記第４のスイッチに供給する、請求項３に記載の記録ヘッドユニット。
【請求項５】
前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、および前記第４のスイッチはすべて、電力の損失を最小限にするためにＤ級モードで動作する、請求項２〜４のいずれか１項に記載の記録ヘッドユニット。
【請求項６】
前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、および前記第４のスイッチはＭＯＳＦＥＴである、請求項５に記載の記録ヘッドユニット。
【請求項７】
前記制御回路は、可変周波数および可変パルス幅を有するパルス信号を制御して前記アクチュエータに出力する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の記録ヘッドユニット。
【請求項８】
前記制御回路は、前記制御器の信号の入力に対するフィードバックループを含む、請求項５に記載の記録ヘッドユニット。
【請求項９】
記憶媒体と相互作用する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに接続され、前記記録ヘッドを前記記憶媒体に対して移動させるように構成されたアクチュエータと、
制御信号を前記アクチュエータに送信する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記アクチュエータへの電流の流れを制御するパルス駆動のスイッチング回路を含み、
前記制御回路は、制御器の信号の入力に対するフィードバックループを含み、
前記制御回路は第１の検出信号を増幅器に与える検出抵抗器を備え、前記増幅器は第２の検出信号を加算回路に出力し、前記加算回路は前記第２の検出信号と制御器からの入力とを加算して信号を前方補償モジュールに出力し、前記前方補償モジュールは信号をパルス制御モジュールに出力し、前記パルス制御モジュールは第１信号および第２信号を比較器に出力し、前記比較器は前記第１信号と前記第２信号との比較に基づいて前記制御信号を生成し、
前記第１信号が第１の論理値を有しかつ前記第２信号が第２の論理値を有するとき前記アクチュエータに第１の方向の電流が流れ、前記第１信号が前記第２の論理値を有しかつ前記第２信号が前記第１の論理値を有するとき前記アクチュエータに第２の方向の電流が流れ、前記第１および第２信号が前記第２の論理値を有するとき前記アクチュエータに電流が流れない、記録ヘッドユニット。
【請求項１０】
前記制御回路は、直列に接続されて第１のノードを形成する第１のスイッチおよび第２のスイッチと、直列に接続されて第２のノードを形成する第３のスイッチおよび第４のスイッチとを含み、前記アクチュエータは前記第１のノードと前記第２のノードとの間で電気的に接続される、請求項９に記載の記録ヘッドユニット。
【請求項１１】
前記第２のスイッチは接地され、前記第４のスイッチは接地され、前記第１のスイッチおよび前記第３のスイッチは電力源に接続される、請求項１０に記載の記録ヘッドユニット。
【請求項１２】
前記制御回路はパルス制御モジュールおよび比較器をさらに備え、前記パルス制御モジュールおよび前記比較器は、電流を第１の方向で前記アクチュエータに送って前記ヘッドを第１のヘッド方向で移動させるために前記第１および前記第４のスイッチが導通した状態にし、かつ、電流を第２の方向で前記アクチュエータに送って前記ヘッドを第２のヘッド方向で移動させるために前記第３および前記第２のスイッチが導通した状態にするよう、前記制御信号を前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、および前記第４のスイッチに供給する、請求項１１に記載の記録ヘッドユニット。
【請求項１３】
前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、および前記第４のスイッチはＭＯＳＦＥＴである、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の記録ヘッドユニット。
【請求項１４】
前記制御回路は、可変周波数および可変パルス幅を有するパルス信号を制御して前記アクチュエータに出力する、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の記録ヘッドユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
各種実施形態は、大容量記憶装置のための記録ヘッドの構造および方法に関し、特に、光記録ヘッドの電力増幅器のドライバに関する。
【背景技術】
【０００２】
光テープは、データ記憶媒体である。たとえば、光テープは、パターンの書き込みおよび読み出しが可能な、長細い帯状になっていることもある。磁気テープと比較して、光テープは、容易にデータ転送速度を速く、記憶容量を大きく、アクセス時間を短くすることができる。さらに、テープの記録面に接触しない光撮像ユニットを用いて書き込みや読み出しが行われるため、光テープは磁気テープよりも高い耐久性を有し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電力増幅器は、磁気ディスクやテープドライブなどの大容量記憶装置で使用される記録ヘッドのアクチュエータを駆動するためのものである。電力増幅器は、記憶媒体の所望のトラックにわたって記録ヘッドを配置するアクチュエータの動きを制御するサーボサブシステムの一部である。しかしながら、大量の電力を消費し、実装面積（回路基板上で必要な面積）も大きいため、これらの増幅器のドライバをより新しい世代の光テープドライブのアーキテクチャのために実現することは、非常に難しい。なぜなら、複数のアクチュエータを備えた多くの、たとえば、２４個以上の光撮像ユニットが必要になるからである。したがって、本発明の発明者は、新しい撮像ヘッドの構造および方法が必要であると判断した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
記録ヘッドユニットは、記憶媒体と相互作用する記録ヘッドと、記録ヘッドに接続され、記録ヘッドを記憶媒体に対して移動させるように構成されたアクチュエータと、制御信号をアクチュエータに送信する制御回路とを備え得る。制御回路は、アクチュエータへの電流の流れを制御する、パルス駆動のＨブリッジ増幅器を備える。
【０００５】
一例では、制御回路は、直列に接続されて第１のノードを形成する第１のスイッチおよび第２のスイッチと、直列に接続されて第２のノードを形成する第３のスイッチおよび第４のスイッチとを備える。一例では、アクチュエータは第１および第２のノードの間で電気的に接続される。一例では、第２のスイッチは接地され、第４のスイッチは接地され、第１のスイッチおよび第３のスイッチは電力源に接続される。一例では、制御回路は、電流を第１の方向でアクチュエータに送ってヘッドを第１のヘッド方向で移動させるために第１および第４のスイッチが導通した状態で、かつ、電流を第２の方向でアクチュエータに送ってヘッドを第２のヘッド方向で移動させるために第３および第２のスイッチが導通した状態で、制御信号を第１、第２、第３、および第４のスイッチに供給するパルス制御モジュールをさらに備える。一例では、第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ、および第４のスイッチはすべて、電力の損失を最小限にするために、Ｄ級モードで動作する。一例では、第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ、および第４のスイッチはＭＯＳＦＥＴである。
【０００６】
一例では、制御回路は、可変周波数および可変パルス幅を有するパルス信号を制御してアクチュエータに出力する。
【０００７】
一例では、制御回路は、制御器の信号の入力に対するフィードバックループを備える。一例では、制御回路は、第１の検出信号を増幅器に与える検出抵抗器を備える。増幅器は第２の検出信号を加算回路に出力し、加算回路は第２の検出信号と制御器からの入力とを加算して信号を前方補償モジュールに出力し、前方補償モジュールは信号をパルス制御モジュールに出力する。
【０００８】
記録ヘッドユニットは、記憶媒体と相互作用する記録ヘッドと、記録ヘッドに接続され、記録ヘッドを記憶媒体に対して移動させるように構成されたアクチュエータと、制御信号をアクチュエータに送信する制御回路とを備え得る。制御回路は、アクチュエータへの電流の流れを制御するパルス駆動のスイッチング回路を備える。
【０００９】
一例では、制御回路は、直列に接続されて第１のノードを形成する第１のスイッチおよび第２のスイッチと、直列に接続されて第２のノードを形成する第３のスイッチおよび第４のスイッチとを備える。アクチュエータは、第１および第２のノードの間で電気的に接続される。一例では、第２のスイッチは接地され、第４のスイッチは接地され、第１のスイッチおよび第３のスイッチは電力源に接続される。一例では、制御回路は、電流を第１の方向でアクチュエータに送ってヘッドを第１のヘッド方向で移動させるために第１および第４のスイッチが導通した状態で、かつ電流を第２の方向でアクチュエータに送ってヘッドを第２のヘッド方向で移動させるために第３および第２のスイッチが導通した状態で、制御信号を第１、第２、第３、および第４のスイッチに供給するパルス制御モジュールをさらに備える。
【００１０】
一例では、制御回路は、制御器の信号の入力に対するフィードバックループを備える。
一例では、制御回路は、第１の検出信号を増幅器に与える検出抵抗器を備える。増幅器は第２の検出信号を加算回路に出力し、加算回路は第２の検出信号と制御器からの入力とを加算して信号を前方補償モジュールに出力し、前方補償モジュールは信号をパルス制御モジュールに出力する。
【００１１】
一例では、第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ、および第４のスイッチはＭＯＳＦＥＴである。
【００１２】
一例では、制御回路は、可変周波数および可変パルス幅を有するパルス信号を制御してアクチュエータに出力する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一例に係る記録ヘッドユニットの模式図である。
【図２】一例に係る記録ヘッドユニットを用いた光テープシステムの一部を示す模式図である。
【図３】一例に係る記録ヘッドユニットの一部を示す回路図である。
【図４】一例に係る記録ヘッドユニットのためのパルス制御ブロックを示す図である。
【図５】一例に係る記録ヘッドユニットについての制御方式を示す図である。
【図６】一例に係る記録ヘッドユニットについての信号の状態を示す表である。
【図７】一例に係る記録ヘッドユニットを用いた光テープシステムの一部を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
詳細な説明
本発明の詳細な実施形態を必要に応じて本明細書で開示するが、開示された実施形態は単なる発明の例示であって、さまざまな他の態様で実施可能であると理解されるべきである。図面は必ずしも一律の縮尺に従っているわけではなく、特定の構成要素を詳細に示すために、誇張または縮小されている特徴もある。したがって、本明細書で開示されている特定の構造的および機能的な詳細は限定的なものと解釈されるべきでなく、当業者に教示して本発明をさまざまな形式で行なうための代表的な基準にすぎないと解釈されるべきである。
【００１５】
図１は、制御器１０６からの命令を受けて、大容量記憶媒体１０４と相互作用してデータを記憶する記録ヘッドユニット１０２の概略図である。大容量記憶媒体１０４はテープでもよく、たとえば、光テープもしくは磁気テープ、またはそれらの組み合わせでもよい。記録ヘッドユニット１０２は、制御器１０６から命令を受信する。記録ヘッドユニット１０２は、パルス制御信号を用いて、記憶媒体のアドレス指定された位置に移動するようになっている。
【００１６】
制御器１０６は、記録ヘッドユニット１０２に対して媒体１０４の特定のトラックに移動するように、または媒体１０４のゾーンまたはセグメント内のトラックに移動するように指示を出すコンピュータ、または計算機の一部であってもよい。制御器１０６は、他の計算装置および/または回路に対するインターフェースとしても機能し、媒体にデータを要求、または、媒体に対するデータの書き込みおよび記憶を要求することができる。一例では、記録ヘッドユニット１０２は、記録ヘッド１１０を媒体１０４に対して指示された場所へ移動させるサーボシステム１０７を備える。記録ヘッド１１０は、媒体１０４と非機械的に相互作用して、媒体に対してデータビットの読み出しおよび書き込みを行なうことができる。サーボシステム１０７は、たとえば、制御器１０６からの電気命令を送受信し、アクチュエータ１０９に命令を出す制御回路１０８を備える。サーボシステム１０７は、パルス制御信号を用いて記録ヘッド１１０を位置決めする。アクチュエータ１０９は、制御回路１０８からの命令に基づいて記録ヘッド１１０を移動させる。一例では、制御回路は、記録ヘッド１１０の位置に関する命令および記録ヘッド１１０を移動させるための電力を受ける。
【００１７】
図２は、とりわけ、複数の光学撮像ユニット（たとえば、１０２ａ〜１０２ｘ）と制御器１０６とを備え得る光テープ駆動システムとしての、データ記憶システムおよび媒体を示す。光学撮像ユニット１０２の各々は、光テープ１０４が撮像ユニット１０２を通り越して移動する際に、制御器１０６の制御のもとで、光テープ１０４の物理トラックに集束されると物理トラックに対するデータの書き込みまたは読み出しを行なう光ビームを生成し得る。光テープ１０４は、物理トラックに２値データを記憶することができる。制御器１０６は、操作信号を光学撮像ユニットに送出するための命令を処理し、インターフェースを図示されない他の回路に与える回路を備える。図２の例では、光テープ駆動システムは２４の光学撮像ユニット１１２を備える。言うまでもなく、他の例では、光学撮像ユニットの数は異なっていてもよい。これに代わる光テープ駆動システムは、たとえば、６、１２、もしくは２４の光学撮像ユニット、または２Nの他のユニットを備えてもよい。
【００１８】
光学撮像ユニット１０２は、記憶テープのトラックに揃うように移動させることが可能な支持構造上に設けられ、記憶テープの指定されたトラックに対するデータの読み出しまたは書き込みを行なうようになっている。支持構造は、サーボシステム１０２を備えてもよい。サーボシステム１０２は、パルス制御システムを用いて、記録ヘッド１１０を記憶テープ１０４のある場所に対応付けられたアドレスに位置決めする。次に、撮像ユニット１０２は、媒体セグメント内の特定されたトラックに並び、このトラックに対する読み出し/書き込みができるように、媒体１０４の対応するセグメント内でこれに対して横方向に移動可能である。各光学撮像ユニット１０２は、テープ１０４の対応するセグメント内で、たとえば、制御器１０６のコマンドを受けて移動可能である。次に、各光学撮像ユニット１０２は、該当するテープトラックのデータを読み出すことができる。しかしながら、光学撮像ユニット１０２を移動させると電気エネルギーが消費され、システム内で熱が発生する。動作中は、命令によって電気エネルギーを各光学撮像ユニット１０２に誘導して、各ユニットを横に移動させて記憶テープのセグメントと揃えることが可能になる。
【００１９】
記憶テープ１０４に対する読み出しまたは書き込みを行なう場合、光学撮像ユニットを用いたシステムは、アドレスによって特定された物理的な位置に対するデータの読み出しまたは書き込みを行なう。このアドレスによって記憶テープ１０４の物理的な位置が特定され、アドレスは、制御器１０６からサーボシステムへの電気信号で表すことができる。各光学撮像ユニット１０２は、電気信号を機械的な移動信号に変換して、光学撮像ユニット１０２のヘッドを記憶媒体１０４のアドレス指定された場所に移動させるアクチュエータを含む。
【００２０】
図３は、一例に係る記録ヘッドユニット１０２およびこの記録ヘッドユニットを制御するシステムを示す。記録ヘッドユニット１０２は、制御信号を受信しパルス信号を出力して記録ヘッド１１０を位置決めするパルス制御器３０１を備える。パルス制御器３０１は、記録ヘッドの位置を制御するパルス信号となる制御信号を出力する転送機能を実現可能である。パルス制御器３０１の一例を、図５および図６を参照して詳細に説明する。パルス制御器３０１は、パルス制御器３０１の１つまたは複数の機能に影響を与える、機械で読み取り可能でメモリに記憶可能な命令を実行する回路またはプロセッサを備えてもよい。パルス制御器３０１は、ライン３０５上に制御信号を出力する。出力は、パルス制御器３０１の転送機能から正信号および負信号を受信する比較器３０７からの差分信号であってもよい。比較器３０７は、パルス制御器３０１の回路またはプロセッサによって実行される命令で実現される仮想比較器でもよい。仮想比較器３０７は、転送機能からの正信号と負信号との差を利用して、一定したステップ信号を与えることができる。ライン３０５の制御信号は、アクチュエータ１０９に連結するブリッジ３１０を制御するために与えられる。ブリッジ３１０は、負パルス電流および正パルス電流を供給してアクチュエータ１０９に電力を供給する。一方向により強力な信号が存在する場合、負信号または正信号に基づいて、アクチュエータ１０９はその方向で記録ヘッドをさらに大きく移動させる。ブリッジ３１０は、スイッチ３１１、３１２、３１３、３１４を備えてもよい。スイッチ３１１、３１２は、直列に接続されてブリッジ３１０の第１の脚を形成する。スイッチ３１３、３１４は、直列に接続されてＨブリッジトポロジーのブリッジの第２の脚を形成する。第１の脚および第２の脚は、いずれも集積回路、たとえば、相補ＭＯＳＦＥＴのハーフブリッジでもよく、これはカリフォルニア州サンノゼにあるFairchild SemiconductorのＮＤＳ８８５Ｈでもよい。スイッチ３１１は、ソースが電圧源に接続され、ゲートが入力ライン３０５に接続され、ドレインがノード３１５に接続されたｐゲート型電界効果トランジスタでもよい。ノード３１５はアクチュエータ１０９の一端およびスイッチ３１２のドレインに接続される。スイッチ３１２は、ソースが接地され、ゲートが入力ライン３０５に接続され、ドレインがノード３１５に接続されたｎゲート型電界効果トランジスタでもよい。スイッチ３１３は、ソースが電圧源に接続され、ゲートが反転された入力ライン３０５に接続され、ドレインがノード３１７に接続されたｐゲート型電界効果トランジスタでもよい。スイッチ３１４は、ソースが接地され、ゲートが反転された入力ライン３０５に接続され、ドレインがノード３１７に接続されたｎゲート型電界効果トランジスタでもよい。ノード３１７は、アクチュエータ１０９の第２の端に接続される。ここではＮＡＮＤゲートとして図示されているインバータは、制御ライン３０５を、スイッチ３１３および３１４のゲートに接続されているライン３０６に反転する。
【００２１】
動作中は、アクチュエータ１０９は、電流の振幅および電流の方向に基づいて記録ヘッド１１０を移動させる。スイッチ３１１〜３１４は、アクチュエータへの電気信号、すなわち、パルス幅、パルス持続時間、およびパルス周波数を制御する。スイッチ３１１〜３１４は、相補的なスイッチ作用を与える。スイッチ３１１および３１４は、一緒に動作して導通回路となる。スイッチ３１２および３１３は、一緒に動作して導通回路となる。スイッチ３１１および３１４が「オン」になると（導通すると）、電流はアクチュエータの中を一方向に流れ、アクチュエータ１０９をそのプル方向に「プッシュ」する。スイッチ３１１および３１４がオンの状態では、スイッチ３１２および３１３はオフ状態にある。スイッチ３１２および３１３が「オン」になると（導通すると）、電流がアクチュエータの中をもう一方の方向に流れ、アクチュエータ１０９をそのプル方向に「プル」する。スイッチ３１２および３１３が「オン」状態では、スイッチ３１１および３１４はオフ状態にある。スイッチの対３１１、３１４および対３１２、３１３の動作の結果、プッシュ/プル信号をノード３１５、３１７で与えることにより、アクチュエータの動きが完全に制御される。スイッチ３１１〜３１４の状態は、アクチュエータ１０９の動きを管理するサーボシステム制御の一部であってもよい、比較器３０７およびパルス制御器３０１によって制御される。制御器３０１からの線形制御則との関係を計算することによって、アクチュエータに対してプッシュ信号およびプル信号を生成する比較器３０７により、正パルスおよび負パルスが生成される。
【００２２】
図４は、パルス制御器３０１の一実施形態を示す。サーボ制御則モジュール４０１は、アクチュエータ１０９のための所望の制御則を実現する命令を記憶するメモリを備える。サーボ制御則モジュール４０１は、アナログまたはディスクリートな信号処理部品または回路を備えてもよい。モジュール４０１は、２つのパス４０３、４０５に分離される信号を出力する。リミタ４０７、４０９は、それぞれパス４０３、４０５から信号を受信する。リミタ４０７、４０９は、各経路を通じて、それ自体と関連する極性のみに振幅信号を制限するように動作する。再設定可能な傾斜波発生器４１０は、リミタ４０７，４０９の後で経路４０３、４０５における信号と比較される信号を出力する。再設定可能な傾斜波発生器４１０は、設定された周波数、たとえば、２０ＭＨｚで動作し、２００ＫＨｚで再設定するアップカウンタでもよい。比較器４１２は、リミタ４０７からの信号とカウンタ４１０からの信号とを比較して、比較器３０７に信号を出力するサンプルアンドホールド４１３に送信する。比較器４１４はリミタ４０９からの信号とカウンタ４１０からの信号とを比較し、比較器３０７に信号を出力するサンプルアンドホールド４１４に送信する。動作中は、各経路４０３，４０５での信号は、再設定可能な傾斜波発生器４１０の出力と比較されて、モジュール４０１からの制御則に比例する幅と極性を有するサンプルアンドホールド４１３、４１５からのプッシュパルスまたはプルパルスを生成する。一例では、制御則を実現することによって生成される「オン」制御信号の幅は、図５に示す制御ラインまたはカーブの値より低いカウンタ値に基づいている。スイッチに対する「オン」信号は、カウンタが設定値以下である時間に相当する幅を有している。一例では、カウンタが１回のインクリメントによって２００ＫＨｚでカウントするように設定されている場合、カウンタ値１００は５０％のデューティサイクルになる。
【００２３】
図５は、一例に係る記録ヘッドユニット１０２についての制御方式５００を示す図である。記録ヘッドのためのアクチュエータのプッシュ/プル動作は、直線制御方式として示される。すなわち、アクチュエータの動きはｘ軸上に示され、信号電力はｙ軸上に示される。直線制御則では、それぞれ、対応する第１のスイッチの対３１１，３１４および第２のスイッチの対３１２，３１３を通じた信号５０１，５０２となる。図示されるように、必要とされるアクチュエータの動きが大きくなるにしたがって、スイッチの対、たとえば、ブリッジの導通部分による信号のパルスが広くなる。
【００２４】
図６は、アクチュエータ１０９の動きにつながる、比較器３０４への入力での信号値（Ｏｕｔ１、Ｏｕｔ２）およびスイッチ３１１〜３１４の状態の真理値表である。たとえば、第１の方向にアクチュエータをプッシュするためには、Ｏｕｔ１はハイ、Ｏｕｔ２はロー、スイッチ３１１，３１４は導通していて、スイッチ３１２，３１３は開いている。アクチュエータを第２の方向にプルするためには、Ｏｕｔ１はロー、Ｏｕｔ２はハイ、スイッチ３１１，３１４は開いていて（非導通）、スイッチ３１２，３１３は導通している。アクチュエータをアイドリングさせるためには、Ｏｕｔ１およびＯｕｔ２はロー、スイッチ３１１，３１３は開いていて（非導通）導通、スイッチ３１２，３１４は導通している。
【００２５】
図７は、一例に係る記録ヘッドユニット１０２およびこの記録ヘッドユニットを制御するシステムを示す。図７は、図３にフィードバックループを加えたものに類似している。図７の実施形態は、「相互コンダクタンス」（電流−電圧）フィードバック制御システムを実現する。検出抵抗器７０１は、スイッチ３１２，３１３のドレイン接続部とアクチュエータ１０９の第２の端との間に位置決めされている。オペアンプ７０３は、検出抵抗器７０１の各端からの信号を受信し、加算回路７０５に信号を出力する。加算回路７０５も同様に制御器１０６から信号を受信し、前方補償モジュール７０７へ加算信号を出力する。補償モジュール７０７は、制御信号をパルス制御モジュール３０１に出力する。補償モジュール７０７は、信号処理命令を実行する回路、およびこれらの命令を記憶するメモリを備えてもよい。補償モジュール７０７は、たとえば、（Ｋ*（Ｓｔ＋１）/Ｓ）を実現する積分リード（integrator lead）でもよい。補償モジュール７０７は、部品精度が良くないために生じる、最終フィードバックループのｄｃオフセットを抑制するように動作可能である。動作中は、増幅器７０３からの信号は、アクチュエータ１０９における電流のローパスフィルタ表示として示され、閉フィードバックループの動作によって、アクチュエータを通過した抵抗器での電流を、制御器からの電流要求の電流値と同一にする。
【００２６】
以上の構造を用いることにより、さまざまな利点が得られる。スイッチは、スイッチングモード（Ｄ級モード）で動作可能なＭＯＳＦＥＴトランジスタでもよい。これにより、Ｈブリッジでの消費電力は、従来技術の線形ドライバアクチュエータの動作の場合と比べて、極めて低く抑えられる。アクチュエータ制御信号のパルス遷移も同様に、従来のパルス幅変調法と比べて、アクチュエータ自体の消費電力を最小限に抑える。図７のフィードバックの実施形態を用いて、制御器は装置の部品のばらつきおよび温度のばらつきを、より正確に補正することができる。
【００２７】
増幅器、たとえば、線形電力増幅器（ＬＰＡ）は、磁気ディスクおよび光ディスクならびにテープドライブなどの大容量記憶装置で使用される記録ヘッドのボイスコイルアクチュエータを駆動するために使用されてきた。これらの記憶装置は、電力増幅器をそれらのサーボシステムの一部として使用して、記憶媒体の所望のトラックにわたって記録ヘッドを配置するアクチュエータの動きを制御する。これらの増幅器の部品は消費電力が過度に大きく、実装面積、つまり、回路基板上で必要とする面積が大きいため、光テープドライブなどの次世代の大容量記憶システムでの実現はきわめて難しい。これは、多くの撮像ユニット、たとえば、１２もしくは２４、またはそれより多くの、それぞれが複数のアクチュエータを有する撮像ユニットが必要になるからであろう。本発明の発明者によって発見されたように、アクチュエータのこれらのドライバおよび撮像ユニットシステムのために、コストがかからず、消費電力の少ない、新しい設計が必要である。本開示では、従来技術の線形ドライバに関する問題を軽減する電力増幅器の設計を有する、新しいアクチュエータドライバについて述べている。
【００２８】
代表的な実施形態について説明されているが、これらの実施形態は、本発明のすべての可能な形態について説明することを意図したものではない。むしろ、本明細書で使用される用語は、限定ではなく説明を行なうための用語であって、本発明の精神および範囲内で、さまざまな変更が可能であると理解される。また、さまざまな実施形態の特徴を組み合わせて、本発明の実施形態をさらに形成してもよい。
【図１】
0006608437.tif 000002
【図２】
0006608437.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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