CH647349A5

CH647349A5 - Optische lesevorrichtung zum auslesen eines scheibenfoermigen aufzeichungstraegers.

Info

Publication number: CH647349A5
Application number: CH9264/79A
Authority: CH
Inventors: Gerardus Lucien Mathild Jansen; Leonardus Gerardus Huber Bovee
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1978-10-17
Filing date: 1979-10-15
Publication date: 1985-01-15
Also published as: FR2439450A1; DE2941792A1; FR2439450B1; ATA670879A; AU5175179A; AU532227B2; ES485007A1; DK150762C; BR7906620A; JPS6217289B2; BE879426A; US4236232A; DK150762B; DK431779A; CA1149059A; NL7810386A; SE437894B; IT1119394B; NZ191842A; GB2034080A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Lesevorrichtung zum Auslesen eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers, auf den gemäss einem Spurenmuster mit nahezu konzentrischen Spuren Information in Form mit einer Adresse versehener Informationseinheiten aufgezeichnet ist, wobei die Vorrichtung mit einem Ausleseelement zum Konzentrieren eines Auslesestrahlungsbündels zu einem Abtastfleck auf der Informationsfläche des Aufzeichnungsträgers und zum

Detektieren der nach Zusammenarbeit mit dem Aufzeichnungsträger in dem Auslesestrahlungsbündel vorhandenen Information, einem das Ausleseelement tragenden Stellglied zum Verschieben des Ausleseelements in radialer Richtung, einer Antriebsvorrichtung für das Stellglied, einer mit dem Strahlungsbündel zusammenarbeitenden Ablenkvorrichtung zur Verschiebung des Abtastflecks in radialer Richtung,, einer ersten Steuervorrichtung zur Lieferung eines ersten Steuersignals an die Ablenkvorrichtung, einer zweiten Steuervorrichtung zur Lieferung eines zweiten Steuersignals an die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes und einem mit der ersten und der zweiten Steuervorrichtung zusammenarbeitenden Signalgeber versehen ist, der ein erstes Bezugssignal liefert, das die Adresse der gewünschten auszulesenden Informationseinheit anzeigt, um zu bewirken, dass der Abtastfleck in radialer Richtung in eine Richtung in eine Lage gebracht wird, in der die gewünschte Informationseinheit ausgelesen wird.

Eine Vorrichtung vorgenannter Art ist z.B. aus der NL-Pat. Anm. Nr. 7 704 296 bekannt. Eine derartige optische Lesevorrichtung ist in Verbindung mit dem scheibenförmigen Aufzeichnungsträger besonders gut zur Anwendung in Systemen geeignet, bei denen es wünschenswert ist, auf schnelle Weise Zugang zu beliebigen auf einen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informationseinheiten zu erhalten. Durch Verschiebung des Ausleseelements in radialer Richtung ist ja der ganze Informationsinhalt eines scheibenförmigen Auf-zeichnungsträgers zugänglich, wobei die Aufsuchzeit kurz sein kann und wegen der optischen Abtastung Beschädigungen des Aufzeichnungsträgers ausgeschlossen sind.

Ein derartiger scheibenförmiger Aufzeichnungsträger enthält eine oder mehrere Informationseinheiten pro Spurumfang der Informationsspur. Dabei kann diese Informationsspur aus einer Anzahl rein konzentrischer Spuren oder aus ' einer spiralenförmigen Spur bestehen. Wenn eine Informationseinheit einen ganzen Spurumfang beansprucht, kann jede Informationseinheit gleichsam kontinuierlich ausgelesen werden, indem wiederholte Male derselbe Spurumfang der Informationsspur abgetastet wird. Bei einer spiralförmigen Informationsspur ist es dazu erforderlich, den Abtastfleck nach jeder Umdrehung des Aufzeichnungsträgers über einen Spurabstand zurückzuverschieben.

Jede Informationseinheit auf dem Aufzeichnungsträger ist mit einem Adressencode versehen, während mit Hilfe des Signalgebers ein Signal erzeugt wird, das die Adresse der gewünschten auszulesenden Informationseinheit darstellt. Durch Vergleich dieses Signals mit der Adresse der augenblicklich ausgelesenen Informationseinheit kann dann ein Steuersignal erhalten werden, das die erforderliche radiale Verschiebung des Abtastflecks bewirkt. Diese radiale Verschiebung erfolgt dadurch, dass sowohl die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes als auch die Ablenkvorrichtung auf kontrollierte Weise angesteuert werden. Dabei dient die Ansteue-rung der Antriebsvorrichtung des Stellgliedes als schnelle Grobregelung, wodurch der Abtastfleck bis in die Nähe des die gewünschte Informationseinheit enthaltenden Spurum-fangs gebracht wird, während die Ansteuerung der Ablenkvorrichtung als Feinregelung wirkt, die den Abtastfleck exakt auf dem richtigen Spurumfang positioniert.

Bei einem derartigen System ist die Aufsuchzeit, d.h. die Zeit, die zum Aufsuchen einer bestimmten gewünschten Informationseinheit erforderlich ist, von sehr grosser Bedeutung. Bei der Vorrichtung der in der genannten NL-Pat. Anm. beschriebenen Art wird diese Aufsuchzeit in ungünstigen Sinne durch den in dieser Vorrichtung durchgeführten Vorgang beim Aufsuchen einer gewünschten Informationseinheit beeinflusst. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird nämlich die Adresse der augenblicklich ausgelesenen Informations-

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einheit mit der Adresse der gewünschten Informationseinheit verglichen. Wenn der Unterschied zwischen den beiden Adressen grösser als ein bestimmter Grenzwert ist, wird die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes erzeugt, wodurch das Ausleseelement in radialer Richtung verschoben wird. Während dieser radialen Verschiebung des Abtastflecks wird die Anzahl von Spuren gezählt, die der Abtastfleck passiert, woraus der Zeitpunkt abgeleitet wird, zu dem der Abtastfleck auf den gewünschten Spurumfang gelangt ist und die radiale Verschiebung beendet werden kann. Um die Detektion der Anzahl von Spuren, die der Abtastfleck passiert, jedoch etwas zuverlässig zu machen, muss die Geschwindigkeit der radialen Verschiebung dieses Abtastflecks beschränkt bleiben.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln eine sehr kurze Aufsuchzeit erzielt werden kann. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der beschriebenen Art nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Signalgeber ein zweites Bezugssignal liefert, das die radiale Lage der gewünschten auszulesenden Informationseinheit anzeigt, und dass die Vorrichtung weiter mit einem Lagenanzeiger zur Lieferung eines Lagensignals versehen ist, das die radiale Lage des Ausleseelements anzeigt, während die zweite Steuervorrichtung ein zweites Steuersignal liefert, das von dem Unterschied zwischen dem zweiten Bezugssignal des Signalgebers und dem Lagensignal des Lagenanzeigers abhängig ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die bei derartigen Systemen verwendeten Aufzeichnungsträger im allgemeinen genormt sind, so dass eine ziemlich genaue Beziehung zwischen den Adressen der Informationseinheiten und der radialen Lage dieser Informationseinheiten auf dem Aufzeichnungsträger besteht. Indem nun bewirkt wird, dass der Signalgeber ein zweites Bezugssignal liefert, das die radiale Lage der gewünschten Informationseinheit, die aus der Adresse dieser Informationseinheit abgeleitet ist, darstellt, ist es möglich, als Steuersignal für die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes das Signal zu benutzen, das aus diesem zweiten Bezugssignal des Signalgebers und einem von einem mit dem Stellglied gekoppelten Lagenindikator gelieferten radialen Lagensignal abgeleitet ist. Da die Zuverlässigkeit eines von einem derartigen Lagenanzeiger gelieferten Lagensignals praktisch völlig von der Geschwindigkeit der radialen Verschiebung unabhängig ist, bedeutet dies, dass diese Geschwindigkeit wesentlich vergrössert werden kann. Vor allem bei grösseren radialen Verschiebungen wird damit eine erhebliche Verkürzung der Aufsuchzeit erzielt.

Wegen etwaiger Abweichungen zwischen der über den Antrieb des Stellgliedes bewirkten radialen Lage des Abtastflecks und der wirklichen radialen Lage der gewünschten Informationseinheit wird die mit der Ablenkvorrichtung zu bewirkende verbleibende Korrektur der radialen Lage des Abtastflecken im allgemeinen etwas grösser als beim bekannten System sein, bei dem die Spuren auf dem Aufzeichnungsträger selber als Referenz für die Ansteuerung der Antriebsvorrichtung wirken.

Infolgedessen ist die Verkürzung der Aufsuchzeit, die mit Hilfe der Vorrichtung nach der Erfindung erzielt wird, bei grossen radialen Verschiebungen am grössten und nimmt bei abnehmenden radialen Verschiebungen ab.

Um auch bei kleineren radialen Verschiebungen die Aufsuchzeit möglichst zu beschränken, besteht eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung darin, dass die zweite Steuervorrichtung mit einer mit der Ablenkvorrichtung gekoppelten Korrekturschaltung zur Lieferung eines Korrektursignals, das beim Abtasten einer Informationseinheit die mittlere Ausweichung der Ablenkvorrichtung darstellt, und zum Korrigieren des zweiten Steuersignals in Abhängigkeit von diesem Korrektursignal und mit Mitteln zum Festhalten des Wertes des Korrektursignals während der Vollführung einer radialen Verschiebung des Abtastflecks durch eine Verschiebung des Stellgliedes versehen ist.

Dabei ist das von der Korrekturvorrichtung gelieferte Signal gleichsam ein Mass für die von der Ablenkvorrichtung vorgenommene Korrektur beim Aufsuchen einer bestimmten Informationseinheit. Indem beim Vollführen einer folgenden radialen Verschiebung dieses Signal zum Korrigieren des Steuersignals für die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes benutzt wird, kann erreicht werden, dass die dann von der Ablenkvorrichtung vorzunehmende Korrektur beschränkt ist. Dabei wirkt diese zusätzliche Korrektur des Steuersignals für die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes zweifach. Einerseits wird damit, wie bereits angegeben ist, der Einfluss einer etwaigen Abweichung zwischen dem vom Signalgeber gelieferten zweiten Bezugssignal und der wirklichen radialen Lage der gewünschten Informationseinheit auf die Aufsuchzeit herabgesetzt. Andererseits wird damit auch der Einfluss etwaiger Abweichungen in dem Lagenanzeiger, die Nichtli-nearität und Offset, auf die Aufsuchgeschwindigkeit herabgesetzt.

Für den Lagenanzeiger sind verschiedene Möglichkeiten gegeben. So kann z.B. ein optisches System benutzt werden, das aus einer Strahlungsquelle und einer oder mehreren Photozellen besteht, wobei das von der Strahlungsquelle zu der Photozelle hin gerichtete Strahlungsbündel mit einer mit dem Stellglied verbundenen Fahne bzw. Blende, abhängig von der Lage dieses Stellgliedes, mehr oder weniger abgedeckt wird. Das Ausgangssignal der einzigen Photozelle oder das Differenzsignal mehrerer Photozellen ist dann ein Mass für die radiale Lage des Ausleseelements. Eine andere sehr einfache Ausführungsform des Lagenanzeigers kann aus einem Potentiometers bestehen, dessen Läufer mit dem Stellglied verbunden ist. Die Ausführung des Lagenanzeigers als solche ist für die Erfindung nicht wesentlich, so dass auch andere Ausführungen im Rahmen der Erfindung anwendbar sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform der zweiten Steuervorrichtung, und

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Steuervorrichtung.

Fig. 1 zeigt schematisch die Vorrichtung nach der Erfindung. Mit 1 ist dabei der scheibenförmige Aufzeichnungsträger bezeichnet, der von einer Spindel 2 im Drehsinn V angetrieben wird. Dabei ist im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Aufzeichnungsträger mit einer reflektierenden Informationsfläche 3 auf der Unterseite der Scheibe ausgegangen.

Auf dieser Informationsfläche 3 wird ein Abtastfleck mit Hilfe eines Ausleseelements 4 fokussiert. Dieses Ausleseelement 4 enthält dazu auf bekannte Weise eine Strahlungsquelle, ein Fokussiersystem zum Fokussieren des emittierten Strahlungsbündels zu einem Abtastfleck auf der Informationsfläche 3 und einen Detektor zum Detektieren der in dem reflektierten Strahlungsbündel vorhandenen Information. Das Fokussiersystem wird dabei, wie schematisch durch den doppelten Pfeil 5 angegeben ist, derart geregelt, dass gesichert wird, dass, ungeachtet senkrechter Verschiebungen der Informationsfläche, der Abtastfleck nach wie vor richtig fokussiert ist. Weiter ist die Ausleseeinheit 4, wie schematisch durch den doppelten Pfeil 6 angegeben ist, kippbar, wodurch die radiale Lage des Abtastflecks auf der Informationsfläche geändert werden kann. Dieser Pfeil 6 stellt demzufolge die oben bereits genannte Ablenkvorrichtung zur Regelung der radialen Lage des Abtastflecks dar. Diese radiale Lage des Abtastflecks

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wird einerseits derart geregelt, dass gesichert wird, dass dieser Abtastfleck nach wie vor mit einer Informationsspur zusammenfällt, ungeachtet einer etwaigen Exzentriziät der Informationsspur, und andererseits derart, dass gesichert wird, dass der Abtastfleck mit der Informationsspur zusammenfällt, die die gewünschte auszulesende Informationseinheit enthält.

Sowohl in bezug auf die automatische Fokussierung des Abtastflecks als auch in bezug auf die Regelung der radialen Lage dieses Abtastflecks sind viele Systeme bekannt. Da für die vorliegende Erfindung die Weise, auf die die für diese Regelungen benötigten Signale erhalten werden, sowie die Weise, auf die die effektiven Regelungen mit Hilfe dieser Steuersignale bewirkt werden, nicht von wesentlicher Bedeutung sind, wird hier beispielsweise auf die DE-PS 22 11 049, NL-Pat. Anm. 7 204 204, DE-AS 23 23 586, DE-PS 23 22 725, DE-PS 23 41 339, NL-Pat. Anm. 7 305 517, DE-OS 24 45 333, DE-OS 24 48 032, NL-Pat. Anm. 7 402 504, DE-PS 25 33 501 und DE-PS 25 50 493 verwiesen.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellten Ausführungsform des Ausleseelements 4 entspricht grundsätzlich dem Element nach der DE-OS 27 19 082. Die Erfindung ist aber keineswegs auf die Anwendung eines derartigen Elements beschränkt. Andere Anordnung der optischen Elemente und Steuermittel, u.a. in den vorgenannten Patentanmeldungen und der DE-PS 23 11 196 dargestellt, können ebenso Anwendung finden.

Das Ausleseelement 4 ist auf einem Stellglied 7 befestigt, das entlang einer Führung 8 in der Richtung R verschiebbar ist. Eine Verschiebung des Stellgliedes 7 wird dabei durch eine Antriebsvorrichtung 9 bewirkt, die mit einer an dem Stellglied 7 befestigten Spindel 10 zusammenarbeitet. Dazu kann diese Antriebsvorrichtung 9 eine Bauart aufweisen, wie sie in der DE-OS 23 11 196 angegeben ist, d.h. dass sie mit einem Elektromotor und zwei kegeligen Zahnrädern versehen ist, von denen eines intern eine Mutter enthält, die mit der als Schraubenspindel ausgeführten Spindel 10 zusammenarbeitet. Eine alternative Antriebsvorrichtung kann aus einem sogenannten linearen Motor bestehen, wobei der Ständer in den Schlitten 8 und der Läufer in das Stellglied 7 aufgenommen ist. Statt der angegebenen geradlinigen Bewegung kann das Ausleseelement 4 auch eine Bewegung gemäss einem Kreisbogen vollführen, wobei dann das Stellglied aus einem um eine Welle schwenkbaren Arm besteht, wobei für den Antrieb dieses Armes wieder verschiedene Möglichkeiten bestehen.

Dass Stellglied 7 ist mit einer Signalklemme 11 versehen, die mit dem in das Ausleseelement 4 aufgenommenen optischen Detektor verbunden ist und demzufolge die von dem Aufzeichnungsträger 1 ausgelesene Information liefert. Diese Signalklemme 11 wird mit einer (nicht dargestellten) Signalverarbeitungseinheit verbunden sein. Das Stellglied 7 ist weiter mit einer Steuerklemme 12 versehen, die mit der Ablenkvorrichtung verbunden ist, d.h. im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Steuervorrichtung, die die Winkellage des Ausleseelements 4 in der Richtung 6 und damit die radiale Abtastlage auf dem Aufzeichnungsträger 1 bestimmt.

Wie bereits in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung angegeben ist, ist die Vorrichtung nach der Erfindung zur Anwendung in Systemen bestimmt, bei denen auf schnelle Weise Zugang zu einer beliebig zu wählenden Informationseinheit auf dem Aufzeichnungsträger erhalten werden soll. Jede Informationseinheit auf dem Aufzeichnungsträger ist dazu mit einer eigenen Adresse versehen, wobei bei Anwendung von einem Spurumfang entsprechenden Informationseinheiten diese Adresse einer Spurnummer entsprechen wird. Die Adresse einer gewünschten Informationseinheit wird mit Hilfe eines Signalgebers 13 eingeführt, der einen Ausgang 13a besitzt, an dem in kodierter Form diese gewünschte Adresse zur Verfügung steht. Dieser Ausgang 13a des Signalgebers 13

ist mit einem Eingang 14a einer Kommandoeinheit 14 verbunden. Ein zweiter Eingang 14b dieser Kommandoeinheit

14 ist mit der Signalklemme 11 verbunden. Da diese Signalklemme 11 ein Signal liefert, das die augenblicklich ausgelesene Informationseinheit darstellt, steht an dieser Klemme auch die Adresse der augenblicklich ausgelesenen Informationseinheit zur Verfügung. In der Kommandoeinheit 14 wird die Adresse der augenblicklich ausgelesenen Informationseinheit mit der Adresse der gewünschten Informationseinheit verglichen, und aus dem Unterschied zwischen diesen beiden Adressen wird die notwendige radiale Verschiebung des Abtastflecks abgeleitet, während ausserdem von dieser Kommandoeinheit 14 festgestellt wird, auf welche Weise diese radiale Verschiebung bewirkt werden soll.

Wenn der Unterschied zwischen der augenblicklichen und der gewünschten Adresse derart klein ist, dass die entsprechende radiale Verschiebung des Abtastflecks innerhalb des Bereiches der in das Ausleseelement 4 aufgenommenen Ablenkvorrichtung 6 liegt, wird eine erste Steuervorrichtung

15 erregt. Diese Steuervorrichtung 15 enthält einen Kommandoeingang 15b, die mit einem Ausgang 14c der Kommandovorrichtung 14 verbunden ist, an dem das Kommandosignal für die etwaige Aktivierung der Steuervorrichtung 15 zur Verfügung steht. Weiter enthält diese Steuervorrichtung 15 einen Eingang 15a, der von einem Ausgang 14d der Kommandovor-richtung 14 ein Signal empfängt, das dem Unterschied zwischen der augenblicklichen und der gewünschten Adresse entspricht. Die Steuervorrichtung 15 wandelt dieses Signal in ein für die verwendete Antriebsvorrichtung 6 geeignetes Steuersignal um, das der Steuerklemme 12 zugeführt wird und mit dessen Hilfe die radiale Verschiebung des Abtastflecks stattfindet.

Dabei kann die durch die Ansteuerung der Ablenkvorrichtung herbeigeführte radiale Verschiebung des Abtastflecks gemessen werden, dass die Spuren, die dieser Abtast-fleck passiert hat, gezählt werden. Als Alternative kann zunächst eine von der Kommandovorrichtung 14 vorgeschriebene Verschiebung vollführt, die Adresse der dann ausgelesenen Informationseinheit bestimmt und anhand dieser Bestimmung wieder eine etwa noch notwendige Verschiebung vollführt werden.

Die Steuervorrichtung 15 enthält noch einen dritten Eingang 15c, der mit der Klemme 16 auf dem Stellglied 7 verbunden ist. An dieser Klemme 16 steht ein Steuersignal zur Verfügung, das ein Mass für die radiale Lagenabweichung des Abtastflecks in bezug auf die nächstliegende Spur ist. Über die Steuervorrichtung 15 bewirkt dieses Steuersignal eine Regelung des Ablenkelements 6, derart dass der Abtastfleck nach wie vor mit einem einmal gewählten Spurumfang zusammenarbeitet. Demzufolge ist beim schnellen Verschieben des Abtastflecks über eine Anzahl von Spuren das Steuersignal am Eingang 15a der Steuervorrichtung 15 für die Ansteuerung der Ablenkvorrichtung bestimmend, während zu dem Zeitpunkt, zu dem der richtige Spurumfang abgetastet wird, das Steuersignal am Ausgang 15c für die Ansteuerung des Ablenkelements bestimmend ist und dafür sorgt, dass, ungeachtet einer etwaigen Exzentrizität dieser Informationsspur, der Abtastfleck nach wie vor mit dieser gewünschten Informationsspur zusammenfällt.

Wenn der Unterschied zwischen der Adresse der gewünschten Informationseinheit und der Adresse der augenblicklich ausgelesenen Informationseinheit derart gross ist, dass die entsprechende Korrektur der radialen Lage des Abtastflecks ausserhalb des Bereiches der Ablenkvorrichtung 6 liegt, soll zunächst das Stellglied 7 verschoben werden. Um dies schnell bewirken zu können, ist die Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Lagenindikator versehen, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Potentiometer 17

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besteht, dessen Läufer 18 mit dem Stellglied 7 verbunden ist und dessen Endklemmen zwei feste Spannungen (0 und + VB) zugeführt werden. Dies bedeutet, dass an einer mit dem Läufer 18 verbundenen Signalklemme 19 eine Spannung zur Verfügung steht, die ein Mass für die radiale Lage des Stellglie- 5 des 7 und somit des Abtastflecks ist.

Ein Bezugssignal, das für die radiale Lage der gewünschten Informationseinheit repräsentativ ist, wird von dem Signalgeber 13 an seinem Ausgang 13b geliefert. Dabei ist von der Tatsache ausgegangen, dass bei Systemen, bei denen 10 die Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird,

genormte Aufzeichnungsträger Anwendung finden und ausserdem die reihenmässige Adressierung der Informationseinheiten eindeutig ist. Es ist also auf ziemlich einfache Weise möglich, die vom Signalgeber 13 vorgeschriebene Adresse in 15 einem analogen Signalwert umzuwandeln, der der radialen Lage der gewünschten Informationseinheit auf dem Aufzeichnungsträger entspricht. Der vom Signalgeber 13 gelieferte Signalwert am Ausgang 13b wird einem Eingang 20c einer Steuervorrichtung 20 zugeführt, deren Eingang 20a das 20 vom Läufer 18 des Potentiometers 17 erhaltene Lagensignals zugeführt wird. Der Unterschied zwischen diesen beiden Signalen bestimmt dann das Steuersignal am Ausgang 20e der Steuervorrichtung 20, der mit der Steuerklemme 21 der Antriebsvorrichtung 9 verbunden ist. 25

Die Steuervorrichtung 20 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel kontinuierlich aktiviert. Bei einer notwendigerweise kleinen radialen Verschiebung des Abtastflecks werden daher sowohl die Grobregelung (Steuervorrichtung 20) als auch die Feinregelung (Steuervorrichtung 15) aktiv sein. Da 30 jedoch die Ansprechzeit der Feinregelung über das Ablenkelement kürzer als die der Grobregelung ist, wird die radiale Verschiebung in erster Linie von der Feinregelung durchgeführt; erst danach erfolgt eine merkliche Verschiebung des Stellgliedes durch die Grobregelung. Der Effekt dieser Ver- 35 Schiebung des Stellgliedes auf die radiale Lage des Abtastflecks wird dann naturgemäss von der Feinregelung korrigiert. Bei einer gewünschten verhältnismässig grossen radialen Verschiebung des Abtastflecks wird die Steuervorrichtung 15 unwirksam gemacht, so dass dann in erster Linie nur die 40 Grobregelung wirksam ist. Nach Durchführung der radialen Verschiebung mit Hilfe der Grobregelung wird die Feinregelung dadurch eingeschaltet, dass die Steuerschaltung 15 wirksam gemacht wird, wonach ein zu diesem Zeitpunkt noch verbleibender Unterschied zwischen der Adresse der ausgelese- 45 nen Informationseinheit und der der gewünschten Informationseinheit durch die Ablenkvorrichtung 6 beseitigt wird.

Dadurch, dass die Messung der radialen Lage des Stellgliedes und somit des Abtastflecks bei Anwendung eines Lagenindikators, im dargestellten Ausführungsbeispiel des 50 Potentiometers 17, eindeutig ist, unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der das Stellglied 7 verschoben wird,

führt dieser Lagenindikator gar keine Beschränkung in die höchstzulässige Verschiebungsgeschwindigkeit dieses Stellgliedes 7 ein. Die höchstmögliche Verschiebungsgeschwindig- 55 keit wird also völlig durch die Schleifenverstärkung und Bandbreite der Regelschleife für diese radiale Grobregelung bestimmt.

Dadurch, dass der Lagenindikator ein Signal liefert, das nicht direkt auf die radiale Lage der gewünschten auszulesen- 60 den Informationseinheit auf dem Aufzeichnungsträger bezogen ist, kann nach der Grobregelung über den Antrieb des Stellgliedes die von dem Abtastfleck eingenommene radiale Lage noch eine gewisse Abweichung in bezug auf die gewünschte radiale Lage aufweisen. Diese Abweichung wird 65 dann von der nach der Grobregelung aktivierten Feinregelung über das Ablenkelement eliminiert.

Wenn zwischen dem von dem Lagenindikator gelieferten

Lagensignal und dem vom Signalgeber 13 gelieferten zweiten Bezugssignal am Ausgang 13b ein Unterschied besteht, z.B. infolge der Tatsache, dass die radiale Lage der Informationsspuren auf dem Aufzeichnungsträger eine radiale Lagenabweichung aufweist oder dass der Verlauf des Lagensignals an der Klemme 19 als Funktion der Lage des Läufers 18 eine fehlerhafte Neigung aufweist, dadurch dass die Spannung Vb am Ende des Potentiometers einen fehlerhaften Wert besitzt, wird, vor allem bei verhältnismässig kleiner radialen Verschiebungen, die Aufsuchzeit verlängert. Dies ist in Fig. 3 veranschaulicht.

In dieser Figur ist mit der vollen Linie die Beziehung zwischen den Adressen A und der zugehörigen radialen Lage r auf dem Aufzeichnungsträger angegeben. Zu einer Adresse Ai gehört demzufolge eine radiale Lage ri des Abtastflecks und zu einer Adresse A2 eine radiale Lage n. Im Idealfall wird der Verlauf der Spannung V, die von der Klemme 19 des Potentiometers 17 geliefert wird, als Funktion der radialen Lage mit der vollen Linie zusammenfallen müssen. Es wird angenommen, dass dies nicht der Fall ist, sondern dass der Verlauf der Spannung V als Funktion von r der gestrichelten Linie entspricht, was eine Situation darstellt, in der das Spurenmuster auf dem Aufzeichnungsträger eine fehlerhafte radiale Lage einnimmt.

Wenn nun in dieser Situation vom Signalgeber 13 ein Bezugssignal Vi, das der gewünschten Adresse Ai entspricht; der Steuerschaltung 20 geliefert wird, wird über die Grobregelung durch Verschiebung des Stellgliedes 7 nicht die gewünschte radiale Lage n, sondern die radiale Lage n' eingenommen. Nach Beendigung der Grobregelung muss dann durch Antrieb der Ablenkvorrichtung 6 der radiale Abstand ri' - n überbrückt werden, um den Abtastfleck in die richtige radiale Abtastlage n zu bringen und die gewünschte Informationseinheit auszulesen. Wenn anschliessend eine andere Informationseinheit mit einer Adresse A2 ausgelesen werden soll, wird zunächst wieder die Grobregelung wirksam gemacht. Diese empfängt als Bezugssignal eine der Adresse A2 entsprechende Spannung V2, wodurch über diese Grobregelung die radiale Lage n' eingenommen wird. Während der Zeit, in der diese Grobregelung wirksam ist, ist die Ablenkvorrichtung 6 in ihre Ruhelage zurückgekehrt, was erwünscht ist, um bei Beendigung der Grobregelung sicherzustellen,

dass diese Ablenkvorrichtung in der Mitte ihres möglichen Bereiches angeordnet ist. Dies kann dadurch erreicht werden, dass während der Zeit, in der die Grobregelung wirksam ist, diese Ablenkvorrichtung 6 aktiv zu ihrer Ruhelage geregelt oder die Ansteuerung dieser Ablenkvorrichtung ausgeschaltet und die Ablenkvorrichtung über ihre normalerweise vorhandene Federkonstante zu ihrer Ruhelage geschwungen wird. Bei Beendigung der Grobregelung, wobei die radiale Lage n' eingenommen ist, wird dann die Ablenkvorrichtung 6 den Abstand n' — 11 überbrücken müssen, um die gewünschte radiale Lage n zu erreichen. Dies bedeutet aber, dass bei jeder radialen Verschiebung, bei der die Grobregelung wirksam ist, über die Ablenkvorrichtung die von dem Unterschied zwischen dem Potentiometer und der radialen Lage der Informationsspuren auf dem Aufzeichnungsträger hervorgerufene Abweichung der durch diese Grobregelung bewirkten radialen Lage überbrückt werden muss. Insbesondere bei kleineren radialen Verschiebungen übt dies einen ungünstigen Einfluss auf die Aufsuchgeschwindigkeit aus.

Um diesem Nachteil entgegenzuwirken, findet in der Steuerschaltung 20 vorzugsweise eine Korrektur des Steuersignals am Ausgang 20e in Abhängigkeit von der mittleren Ausweichung des Ablenkelements 6 beim Auslesen einer gewünschten Informationseinheit statt. Diese mittlere Ausweichung des Ablenkelements ist ja ein Mass für die von der Feinregelung notwendigerweise vorgenommene Korrektur

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auf die Grobregelung beim Aufsuchen der betreffenden Informationseinheit, mit anderen Worten in bezug auf die fehlerhafte Einstellung dieser Grobregelung. Indem nun in der Steuervorrichtung 20 ein Signal gespeichert wird, das diese mittlere Ausweichung der Ablenkvorrichtung darstellt, kann beim Aufsuchen einer folgenden gewünschten Informationseinheit dieses Signal als Korrektursignal für das Steuersignal für die Grobregelung wirken, wodurch die fehlerhafte Einstellung der Grobregelung erheblich korrigiert wird, wie noch nachgewiesen werden wird.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Steuerschaltung zu diesem Zweck einen zusätzlichen Eingang 20b, der mit dem Ausgang der Steuerschaltung 15 verbunden ist. Dabei wird angenommen, dass die Ablenkvorrichtung 6 von einem Typ ist, bei dem über das Steuersignal, die Ablenkvorrichtung gegen eine Federkraft bewegt wird. In diesem Falle ist nämlich das Steuersignal selber ein Mass für die Ausweichung des Ablenkelements. Bei einem anderen Typ eines Ablenkelements, bei dem dies nicht der Fall ist, ist es selbstverständlich möglich, mit Hilfe eines auf dem Ablenkelement angeordneten Aufnehmers ein die Ausweichung darstellendes Signal zu erhalten, wobei in diesem Falle der Eingang 20b der Steuerschaltung 20 mit diesem Aufnehmer verbunden werden muss.

Die Steuervorrichtung 20 enthält noch einen Steuereingang 20d, der mit dem Ausgang 14c der Kommando Vorrichtung 14 verbunden ist und mit dem die Korrektur des Steuersignals zu den richtigen Zeitpunkten bewirkt wird. Um die Verwirklichung dieser Korrektur näher auseinanderzusetzen, sei auf eine bevorzugte Ausführungsform der Steuervorrichtung 20 verwiesen, die in Fig. 2 dargestellt ist.

Diese Steuervorrichtung 20 enthält ein RC-Netzwerk 33. Der Eingang dieses RC-Netzwerks ist über einen Schalter 32 mit dem Eingang 20b der Steuervorrichtung 20 verbunden, während sein Ausgang mit einer Addierschaltung 31 verbunden ist, die ausserdem mit dem Eingang 20a der Steuervorrichtung 20 verbunden ist. Weiter enthält die Steuervorrichtung 20 einen Differenzverstärker 34 mit zwei Eingängen, die mit der Addierschaltung 31 bzw. dem Eingang 20c verbunden sind. Über einen Servorverstärker 35 wird der Ausgang dieses Differenzverstärkers 34 mit dem Ausgang 20e der Steuervorrichtung 20 gekoppelt. Der Schalter 32 wird schliesslich von dem Kommandosignal am Steuereingang 20d betätigt.

Um die Wirkung der Steuervorrichtung nach Fig. 2 näher zu jerläutern, sei wieder auf Fig. 3 verwiesen. Es wird angenommen, dass die Spannung am Ausgang des RC-Netzwerks 33 Null ist und dass das Bezugssignal am Eingang 20c Vi beträgt. Über die Grobregelung wird dadurch die radiale Lage n' eingenommen. Um die gewünschte radiale Lage n zu erreichen, wird die Ablenkvorrichtung 6 also wieder den Abstand n' —n überbrücken müssen, zu welchem Zweck die Steuervorrichtung 15 nach Fig. 1 ein entsprechendes Steuersignal dieser Ablenkvorrichtung zuführt. Über den nach Durchführung der Grobregelung geschlossenen Schalter 32 wird dieses Steuersignal dem RC-Netzwerk 33 zugeführt, das den Wert dieses Steuersignals speichert. Dieses Signal wird in der Addierschaltung 31 zu dem Lagensignal addiert, das von dem Lagenindikator herrührt. Dadurch entsteht ein Differenzsignal am Eingang des Differenzverstärkers 34, was zur

Folge hat, dass über die Antriebsvorrichtung 9 das Stellglied in Richtung der radialen Lage n verschoben wird. Diese Verschiebung erfolgt solange, bis der Wert des Signals am Eingang 20b durchschnittlich Null ist, d.h. bis die Ablenkvorrichtung ihre Nullage erreicht hat. Es wird klar sein, dass in diesem Zustand das vom Potentiometer 17 gelieferte Lagensignal gleich Vi — Vc ist, das der radialen Lage n entspricht, wobei Vc die Ausgangsspannung des RC-Netzwerks ist.

Wenn nun der Abtastfleck von der Lage n zu der Lage Tz verschoben werden muss, wird beim Einschalten der Grobregelung auch der Schalter 32 geöffnet, so dass die zu diesem Zeitpunkt vorhandene Ausgangsspannung Vc des Integrators 33 erhalten bleibt.

Dem Eingang 20c wird das der Adresse A2 der gewünschten Informationseinheit entsprechende Bezugssignal V2 angeboten. Über die Grobregelung wird das Stellglied 7 solange verschoben, bis das Ausgangssignal der Addierschaltung 31 gleich diesem Bezugssignal V2 ist. Da das RC-Netzwerk 33 eine Ausgangsspannung V2 aufweist, ist dies der Fall für einen Wert des Lagensignals am Eingang 20a gleich V2 — Vc, was der gewünschten radialen Lage n des Abtastflecks entspricht. Dies bedeutet, dass durch die beschriebene Korrektur mit Hilfe des RC-Netzwerks 33 die Grobregelung den Abtastfleck bereits praktisch in die richtige radiale Lage versetzt, wodurch die nachher durch die Feinregelung durchzuführende Korrektur minimal ist.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten parallelen Verlauf der Soll-und Istkennlinie wird durch die angegebene Korrektur des Steuersignals der Grobregelung der ungünstige Einfluss des Unterschiedes zwischen diesen beiden Kennlinien auf die Aufsuchgeschwindigkeit also völlig beseitigt. Wenn die beiden Kennlinien voneinander verschiedene Neigungen aufweisen oder wenn die Kennlinie des Lagenindikators nichtlinear ist, ist dies naturgemäss nicht mehr völlig der Fall. Da jedoch in der Praxis die vorgenannten Abweichungen von der Sollkennlinie in jedem Falle einen sehr gleichmässigen Verlauf aufweisen, kann der Verlauf der Soll- und Istkennlinie über verhältnismässig kleine radiale Verschiebungen nahezu als parallel betrachtet werden. Dies bedeutet, dass gerade für diese verhältnismässig kleinen radialen Verschiebungen, bei denen die fehlerhafte Einstellung der Grobregelung den grössten ungünstigen Einfluss auf die Aufsuchgeschwindigkeit ausüben würde, die Korrektur sehr zweckmässig ist.

Es wird klar sein, dass die Erfindung keineswegs auf die Anwendung der beispielsweise angegebenen Elemente beschränkt ist. Als Lagenindikator kann jedes Element verwendet werden, das ein Signal abgibt, das ein Mass für die Lage des Stellgliedes ist. Ein bekanntes Beispiel sind optische Indikatoren, bei denen eine an dem Stellglied befestigte Fahne bzw. Blende ein Lichtbündel mehr oder weniger, in Abhängigkeit von der Lage des Stellgliedes, abfängt.

Die Ausführung der Korrekturschaltung ist naturgemäss u.a. von dem Typ des Ablenkelements, der Form des Steuersignals der Steuervorrichtung 15 und dergleichen abhängig. Statt eines RC-Netzwerks 33 kann z.B. auch ein Zähler, dessen Zählerstand durch die Abweichung der Ablenkvorrichtung bestimmt wird, verwendet werden. Grundsätzlich ist jede Schaltung anwendbar, die annähernd ein Ausgangssignal entsprechend dem Mittelwert eines Eingangssignals liefert.

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G

2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Optische Lesevorrichtung zum Auslesen eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers (1), auf den gemäss einem Spurenmuster mit nahezu konzentrischen Spuren Information in Form von mit einer Adresse versehenen Informations- 5 einheiten aufgezeichnet ist, wobei die Vorrichtung mit einem Ausleseelement (4) zum Konzentrieren eines Auslesestrahlungsbündel zu einem Abtastfleck auf der Informationsfläche (3) des Aufzeichnungsträgers (1) und zum Detektieren der nach Zusammenarbeit mit dem Aufzeichnungsträger (1) in 10 dem Auslesestrahlungsbündel vorhandenen Information,

einem das Ausleseelement tragendes Stellglied (7) zur Verschiebung des Ausleseelements (4) in radialer Richtung, einer Antriebsvorrichtung (9) für das Stellglied (7), einer mit dem Strahlungsbündel zusammenarbeitenden Ablenkvorrichtung 15 (6) zur Verschiebung des Abtastflecks in radialer Richtung,

einer ersten Steuervorrichtung (15) zur Lieferung eines ersten Steuersignals an die Ablenkvorrichtung (6), einer zweiten Steuervorrichtung (20) zur Lieferung eines zweiten Steuersignals an die Antriebsvorrichtung (9) des Stellgliedes (7) und 20 einem mit der ersten (15) und der zweiten (20) Steuervorrichtung zusammenarbeitenden Signalgeber (13) zur Lieferung eines ersten Bezugssignals versehen ist, das für die Adresse der gewünschten auszulesenden Informationseinheit indika-tiv ist, um zu bewirken, dass der Abtastfleck in radialer Rieh- 25 tung in eine Lage gebracht wird, in der die gewünschte Informationseinheit ausgelesen wird, dadurch gekennzeichnet,

dass der Signalgeber (13) ein zweites Bezugssignal liefert, das für die radiale Lage der gewünschten auszulesenden Informationseinheit indikativ ist, und dass die Vorrichtung weiter mit 30 einem Lagenindikator (17) zur Lieferung eines Lagensignals versehen ist, das für die radiale Lage des Ausleseelements (4) indikativ ist, während die zweite Steuervorrichtung (20) ein zweites Steuersignal liefert, das von dem Unterschied zwischen dem zweiten Bezugssignal des Signalgebers (13) und dem Lagensignal des Lagenindikators (17) abhängig ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuervorrichtung (20) versehen ist mit einer mit der Ablenkvorrichtung (6) gekoppelten Korrekturschaltung (31,32,33) zur Lieferung eines Korrektursignals, das 40 beim Abtasten einer Informationseinheit die mittlere Ausweichung der Ablenkvorrichtung (6) darstellt, und zum Korrigieren des zweiten Steuersignals in Abhängigkeit von diesem Korrektursignal sowie mit Mitteln zum Festhalten des Wertes des Korrektursignals während der Vollführung einer radialen 45 Verschiebung des Abtastflecks durch eine Verschiebung des Stellgliedes (7) (Fig. 1, 2).

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturschaltung eine Addierschaltung (31) enthält, mit deren Hilfe dem zweiten Steuersignal das Korrektur- 50 signal hinzugefügt wird, das dieselbe Polarität aufweist, mit der das Lagensignal in diesem zweiten Steuersignal vorhanden ist (Fig. 2)

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagenindikator (17) durch ein Potentiome- 55 ter gebildet ist.