DE10062078A1 - Verfahren zum Erzeugen eines Linsenpositionssignals sowie entsprechendes Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen Aufzeichnungsträgers - Google Patents
Verfahren zum Erzeugen eines Linsenpositionssignals sowie entsprechendes Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen AufzeichnungsträgersInfo
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Abstract
Zur Erzeugung eines Linsenpositionssignals (LCE), welches die Position der optischen Achse einer Objektivlinse (6) eines Geräts zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen Aufzeichnungsträgers (7) in Bezug auf die optische Achse der übrigen in einem optischen Abtaster (21) enthaltenen Bauteile (2, 3, 4, 5, 8, 9) beschreibt, wird gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel die Anwendung der DPP-Methode vorgeschlagen, wobei mit Hilfe der DPP-Methode ein Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) und ein Nebenstrahl-Fehlersignal (OPP) gewonnen wird, wobei durch Addition des Hauptstrahl-Fehlersignals (CPP) und des Nebenstrahl-Fehlersignals (OPP) das gewünschte Linsenpositionssignal (LCE) erzeugt wird. Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Erzeugung eines Hauptstrahls nicht erforderlich, sondern es genügt die Detektion der von dem optischen Aufzeichnungsträger (7) reflektierten Nebenstrahlen, um durch Addition der davon abhängig erzeugten Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP1, OPP2) das Linsenpositionssignal (LCE) zu erhalten.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Erzeugen eines Linsenpositionssignals, welches die
Position der optischen Achse einer Objektivlinse eines
Geräts zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen
Aufzeichnungsträgers in Bezug auf die optische Achse eines
in diesem Gerät verwendeten optischen Abtasters
beschreibt, sowie ein entsprechend ausgestaltetes Gerät
zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen
Aufzeichnungsträgers.
Herkömmlicherweise wird in Geräten zum Lesen und/oder
Beschreiben optischer Aufzeichnungsträger, wie
beispielsweise optischer Aufzeichnungsträger, bei denen
Informationsspuren sowohl in als "Groove" bezeichneten
Vertiefungen (G) als auch in als "Land" bezeichneten
Erhöhungen (L) enthalten sind (z. B. DVD-RAM), ein
Spurfehlersignal erzeugt, welches zur Spurführungsregelung
in dem jeweiligen Gerät verwendet werden kann. Eine der
verbreiteten Methoden zur Bildung des Spurfehlersignals
ist die sogenannte "Differential Push-Pull"(DPP)-Methode,
wie es beispielsweise in der EP 0 745 982 A2 beschrieben
ist. Dabei wird der von einer Laserdiode abgegebene
Laserstrahl in drei Strahlen, nämlich einen Hauptstrahl
und zwei Nebenstrahlen, aufgeteilt, welche zueinander
benachbarte Spuren des jeweils verwendeten optischen
Aufzeichnungsträgers abtasten. Die von dem optischen
Aufzeichnungsträger reflektierten Haupt- und Nebenstrahlen
werden ausgewertet, um davon abhängig Hauptstrahl- und
Nebenstrahl-Spurfehlersignale zu erhalten, aus denen durch
gewichtete Kombination das gewünschte Spurfehlersignal
generiert wird.
Eine entsprechende Anordnung ist beispielhaft in Fig. 8
dargestellt. Das von einer Lichtquelle bzw. einem Laser 1
emittierte Licht wird nach Passieren einer Kollimatorlinse
2 von einem Brechungsgitter 3 in den Hauptstrahl (d. h.
einen Strahl 0. Ordnung) und die beiden Nebenstrahlen
(d. h. Strahlen ±1. Ordnung) aufgeteilt. Der Hauptstrahl,
der die abzutastende Information in einer Spur eines
entsprechenden Aufzeichnungsträgers 7 liest, enthält
üblicherweise den größten Teil (ca. 80-90%) der
Lichtinformation. Die beiden Nebenstrahlen enthalten
jeweils die restlichen ca. 5-10% der
Gesamtlichtintensität, wobei der Einfachheit halber
angenommen wird, daß die Lichtenergie der höheren
Beugungsordnungen des Brechungsgitters 3 Null sind. Diese
drei Strahlen werden über einen polarisierenden
Strahlteiler 4 und eine Viertelwellenplatte 5 sowie eine
Objektivlinse 6 auf den optischen Aufzeichnungsträger 7
fokussiert, um diesen zu lesen bzw. zu beschreiben. Die
von dem optischen Aufzeichnungsträger 7 reflektierten drei
Strahlen werden über den Strahlteiler 4 und eine
Zylinderlinse 8 einer Photodetektoreinheit 9 zugeführt,
welche die drei von dem optischen Aufzeichnungsträger 7
reflektierten Strahlen detektiert. In der Abbildung sind
die drei Strahlen symbolisch zwischen Zylinderlinse 8 und
Photodetektoreinheit 9 angedeutet. Mit der
Photodetektoreinheit 9 ist eine Auswertungseinheit 10
verbunden, welche die detektierten Signale der
reflektierten Haupt- und Nebenstrahlen zur Erzeugung des
Spurfehlersignals auswertet.
Das Brechungsgitter 3 wird so eingebaut, daß die Abbildung
der beiden Nebenstrahlen gerade die Mitte der Nebenspuren
bzw. (bei Medien, welche nur in "Groove"-Spuren
beschrieben werden können) die Mitte neben der vom
Hauptstrahl abgetasteten Spur abtasten. Da die
Nebenstrahlen und der Hauptstrahl optisch voneinander
trennbar sein sollen, sind deren Abbildungen auf dem
optischen Aufzeichnungsträger 7 und auf der
Photodetektoreinheit 9 in ihrer Position voneinander
getrennt. Rotiert der optische Aufzeichnungsträger 7, so
befindet sich einer der Nebenstrahlen in Lese- bzw.
Schreibrichtung vor und der andere Nebenstrahl hinter dem
Hauptstrahl. Die Auswertungseinheit 10 der in Fig. 8
gezeigten Anordnung wertet die auf den Photodetektor 9
reflektierten Lichtintensitäten für jeden der drei
Strahlen getrennt aus.
Sowohl aus den detektierten Signalen des Hauptstrahls als
auch der Nebenstrahlen wird, jeweils für sich betrachtet,
in der Auswertungseinheit 10 ein Push-Pull-Signal erzeugt,
welches den Spurfehler des jeweiligen Strahls zur Spur
darstellt. Da die beiden Nebenstrahlen aber die
Nebenspuren zu der Schreib-/Lesespur abtasten, ist deren
Push-Pull-Spurfehler invertiert zu demjenigen des
Hauptstrahls. Die jeweiligen Push-Pull-Komponenten für
sich betrachtet enthalten also den tatsächlichen
Spurfehler zu der jeweils abgetasteten Spur. Da die
Spurlage der drei Strahlen sich nur gemeinsam ändern kann,
ändern sich die drei Push-Pull-Signale gleichermaßen.
Die Objektivlinse 6 eines wie in Fig. 8 skizzierten
optischen Abtasters 21 muß beweglich gelagert sein, um
auch bei einem optischen Aufzeichnungsträger 7, welcher
Höhenschlag und/oder Exzentrizität aufweist, zu
ermöglichen, den Abtaststrahl zu fokussieren und auf einer
vorgegebenen Spur zu halten. Der aus den Elementen
2, 3, 4, 5, 8, 9 bestehende Teil des Abtasters 21 definiert
dabei eine optische Achse 22. Die Objektivlinse 6 ist in
ihrer Ruheposition idealerweise so angeordnet, daß ihre
optische Achse 23 mit der optischen Achse 22 der anderen
optischen Bauelemente des optischen Abtasters 21
übereinstimmt.
Die Bewegung der Objektivlinse 6 wird üblicherweise durch
einen elektromagnetischen Antrieb erreicht. Die
Objektivlinse wird dabei durch eine Anordnung von Gelenken
oder Federn in einer vorbestimmten Ruhelage gehalten, von
der aus sie durch Anlegen eines Stroms an den
elektromagnetischen Antrieb aus ihrer Ruheposition
ausgelenkt werden kann. Die Ausgangssignale der
Auswertungseinheit 10 stellen dazu Spurfehler- und
Focusfehlersignale bereit, welche die Position dar
Objektivlinse 6 erfassen und mit Hilfe von Regelkreisen
korrigieren.
Soll ein optischer Aufzeichnungsträger 7, dessen Spuren
spiralförmig aufgebracht sind, abgetastet werden, so wird
die Objektivlinse 6 bei einem kontinuierlichen
Abtastvorgnag zunehmend ausgelenkt. Ihre optische Achse 23
verschiebt sich daher zunehmend weg von der optischen
Achse 22 der anderen optischen Bauelemente. Um dieser
Verschiebung der optischen Achsen zueinander
entgegenzuwirken, ist üblicherweise ein Stell- oder
Linearmotor vorgesehen, der den Abtaster 21 mit den darin
eingebauten optischen Bauelementen 2, 3, 4, 5, 8, 9 so
nachschiebt, daß die optischen Achsen möglichst wenig
voneinander abweichen. Dieser Motor wird üblicherweise als
Grobspurmotor bezeichnet. Nach dem Stand der Technik wird
als Kriterium für die Abweichungen der optischen Achsen
die Ansteuerspannung des elektromagentischen Antriebs der
Objektivlinse verwendet und der Grobspurmotor so
angesteuert, daß die Ansteuerspannung zu Null wird.
Dafür ist ein weiterer Regelkreis vorgesehen, der dafür
sorgt, daß die optischen Achsen 22, 23 von Abtaster 21 und
Objektivlinse 6 übereinstimmen. Nach dem Stand der Technik
wird dazu die Ansteuerspannung des elektromagnetischen
Antriebs der Objektivlinse 6 ausgewertet. Dabei wird
angenommen, daß die Objektivlinse 6 keine Abweichung ihrer
optischen Achse 23 von der Achse der anderen Bauelemente
22 aufweist, wenn die Antriebsspulen stromlos sind. Da die
Objektivlinse federnd aufgehängt ist, ist diese Annahme
nicht in allen Betriebsfällen richtig. Beispielsweise
ändert die Objektivlinse ihre Position auch ohne
Ansteuerung der Antriebsspulen, wenn externe Kräfte auf
sie einwirken, wie sie bei einem Stoß gegen das
Abspielgerät auftreten können. Desweiteren kann sich durch
Alterung der Gelenke oder Federn die Ruhelage der
Objektivlinse so verändern, daß die optischen Achsen
voneinander abweichen. Diese Einwirkungen lassen sich
anhand der Ansteuerspannung der Antriebsspulen nicht
erfassen.
Wird nun beispielsweise während eines Spursprungs die
Objektivlinse 6 bewegt, so bewegen sich auch die
Abbildungen der Haupt- und Nebenstrahlen auf der
Photodetektoreinheit 9. Diese Verschiebung der Abbildung
hat eine Offset-Spannung am Ausgang der Auswertungseinheit
10 zur Folge, wobei die Richtung dieser Offset-Spannung
für alle Strahlen gleich ist. Durch die Verschiebung der
Objektivlinse 6 entsteht also eine Offset-Spannung, die
nicht von einem tatsächlichen Spurfehler herrührt und
daher störend ist. Der echte Spurfehleranteil und der
unerwünschte linsenbewegungsabhängige Anteil addieren sich
in dem von den jeweiligen Detektoren der
Photodetektoreinheit 9 detektierten und von der
Auswertungseinheit 10 gelieferten Push-Pull-Signal.
Werden nun die Push-Pull-Signale der Nebenstrahlen addiert
und diese Summe von Push-Pull-Signal des Hauptstrahls
abgezogen, so hebt sich dieser unerwünschte
linsenbewegungsabhängige Anteil bei passender Gewichtung
zwischen Haupt- und Nebenstrahlenanteilen auf. Da die
Push-Pull-Anteile von Haupt- und Nebenstrahlen zueinander
invertiert sind, addieren diese sich hingegen nach
Anwendung der Subtraktion phasenrichtig, so daß bei
richtiger Einstellung des Gewichtungsfaktors der
tatsächliche Spurfehler erhalten wird. In der EP 0 708 961 B1
ist beispielhaft eine Methode zur Ermittlung eines
geeigneten Gewichtungsfaktors beschrieben.
Aus den zuvor beschriebenen Eigenschaften der
herkömmlichen DPP-Methode ergibt sich, daß wegen der Lage
der Nebenstrahlen die Phasenverschiebung zwischen dem
Hauptstrahl und den Nebenstrahlen nominell 180 Grad
beträgt. Dies ist von Vorteil, da sich durch die
Differenzbildung die Spurfehleranteile des Hauptstrahls
und der Nebenstrahlen mit größtmöglicher Amplitude
addieren. Betrachtet man die Lage der Strahlen auf den
Spuren, so wird für das Erreichen der maximalen Amplitude
des Spurfehlersignals der Winkel des Brechungsgitters 3
genau so eingestellt, daß (beispielsweise bei einer DVD-
RAM) die Nebenstrahlen die Spurmitten der Nebenspuren bzw.
(bei Medien, die nur in "Groove"-Spuren beschrieben werden
können) gerade den Bereich zwischen zwei Spuren neben der
vom Hauptstrahl abgetasteten Spur treffen.
Ziel der zuvor beschriebenen DPP-Methode ist es, ein
Spurfehlersignal zu bilden, welches keine Offset-
Abhängigkeit von der Position der Objektivlinse 6 relativ
zur optischen Achse des jeweils verwendeten Abtasters hat.
Bei der zuvor beschriebenen Verknüpfung der Push-Pull-
Anteile des Hauptstrahls und der Nebenstrahlen kann zwar
der tatsächliche Spurfehler erhalten werden, wegen der
Aufhebung des linsenbewegungsabhängigen Anteils ist es
jedoch nicht möglich, die Position der Objektivlinse 6 in
Bezug auf die optische Achse des Abtasters zu erfassen.
Während eines Spurfolgevorgangs wird die Objektivlinse 6
senkrecht zur Spurrichtung des optischen
Aufzeichnungsträgers 7 verschoben, d. h. die optische Achse
der Objektivlinse 6 wird von der optischen Achse des
Abtasters 21 weg bewegt. Dies hat eine entsprechende
Verschiebung der Abbildung des reflektierten Abtaststrahls
auf den Detektorelementen der Photodetektoreinheit 9 zur
Folge. Während der jeweils abgetasteten Spur korrekt
gefolgt wird, kann die Auswertungseinheit 10 in diesem
Fall nicht erkennen, daß die optischen Achsen von
Objektivlinse 6 und Abtaster 21 nicht übereinstimmen. Aus
diesem Grund besteht grundsätzlich die Notwendigkeit, ein
Signal zur Verfügung zu stellen, welches die Position der
Objektivlinse 6 in Bezug auf die optische Achse 22 des
Abtasters 21 beschreibt.
Es ist weiterhin von Vorteil, bei einem
Positionierungsvorgang, wie er beispielsweise für einen
Zugriff auf ein anderes Musikstück auf einer CD notwendig
ist, der Steuerungseinheit des Geräts Hilfssignale zur
Verfügung zu stellen, die einen schnellen Zugriff auf das
vom Geräteanwender gewünschte Musikstück ermöglichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zum Erzeugen eines
Linsenpositionssignals, welches die Position der
Objektivlinse in Bezug auf die optische Achse eines
optischen Abtasters beschreibt, sowie ein entsprechendes
Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen
Aufzeichnungsträgers vorzuschlagen.
Weiterhin werden Möglichkeiten gezeigt, wie Hilfssignale
zum verbesserten Spursprung erzeugt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit
den Merkmalen des Anspruches 1 oder 11 bzw. ein Gerät mit
den Merkmalen des Anspruches 20 oder 27 gelöst. Die
Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte und
vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wird die Erzeugung des Linsenpositionssignals
bei Anwendung der eingangs beschriebenen DPP-Methode
vorgeschlagen. Im Gegensatz zu dem eingangs beschriebenen
Stand der Technik wird jedoch das Push-Pull-Signal der
Nebenstrahlen zu dem Push-Pull-Signal des Hauptstrahls
hinzuaddiert, um die linsenbewegungsabhängige Komponente
zu erhalten. Dabei erfolgt insbesondere eine gewichtete
Addition, wobei der Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit von
dem Abstand der beiden Nebenstrahlen zu dem Hauptstrahl
und dem Spurabstand auf einen idealen Wert eingestellt
werden kann. In einer Variante des ersten
Ausführungsbeispiels wird eine Normierung der von den
verwendeten Strahlen abgeleiteten Signale vorgesehen, um
die Einstellung des Gewichtungsfaktors zu vereinfachen.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wird das Linsenpositionssignal direkt aus den
Push-Pull-Signalen der Nebenstrahlen abgeleitet, d. h. das
Push-Pull-Signal des Hauptstrahls geht in diesem Fall
nicht in die Erzeugung des Linsenpositionssignals ein.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Nebenstrahlen
gemäß folgender Formel auf dem optischen
Aufzeichnungsträger abgebildet werden:
Dabei bezeichnet Δx den Abstand der Nebenstrahlen zu dem
(gedachten oder vorhandenen) Hauptstrahl und p den
Spurabstand. In diesem heben sich die Spurfehleranteile
der Push-Pull-Signale der beiden Nebenstrahlen gegenseitig
auf, sodaß das daraus reduzierende Summensignal nur den
von der Linsenbewegung abhängigen Beitrag beinhaltet und
somit dem gewünschten Linsenpositionssignal entspricht,
welches beispielsweise bei einem Spursprung zur
Stabilisierung der Aktuators verwendet werden kann.
Bei der zuvor beschriebenen Ausrichtung der Nebenstrahlen
besteht zusätzlich die Möglichkeit, ein Richtungssignal
aus der Phase zwischen dem Differenzsignal der beiden
Push-Pull-Signale der Nebenstrahlen und dem Push-Pull-
Signal des Hauptstrahls zu erzeugen. Ebenso kann ein
Spurfehlersignal erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand
bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die
beigefügte Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zur Erzeugung eines
Linsenpositionssignals,
Fig. 2 zeigt eine Variante des in Fig. 1 gezeigten
ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 3 zeigt eine weitere Variante des in Fig. 1
gezeigten ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 4 zeigt ein Spurbild mit Strahlanordnung des
Hauptstrahls und der Nebenstrahlen und die bei
dieser Strahlanordnung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
erhaltenen Push-Pull-Signale,
Fig. 5 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zur Erzeugung eines
Linsenpositionssignals,
Fig. 6 zeigt eine Strahlanordnung von einem
Hauptstrahl und vier Nebenstrahlen sowie die
bei dieser Strahlanordnung mit einer Variante
des zweiten Ausführungsbeispiels erhaltenen
Push-Pull-Signale,
Fig. 7 zeigt beispielhaft eine Photodetektoreinheit
zum Detektieren der in Fig. 6 gezeigten
reflektierten Haupt- und Nebenstrahlen,
Fig. 8 zeigt einen vereinfachten Aufbau eines
optischen Abtasters zur Durchführung der DPP-
Methode nach dem Stande der Technik, wobei
dieser Aufbau auch auf die vorliegende
Erfindung anwendbar ist, und
Fig. 9 bis Fig. 12 zeigen weitere Varianten des in Fig. 3
gezeigten ersten Ausführungsbeispiels, wobei
eine Normierung vorgesehen ist.
Wie eingangs beschrieben worden ist, setzt sich das gemäß
der DPP-Methode erzeugte Spurfehlersignal aus dem
entsprechenden Anteil des Hauptstrahls und den addierten
Anteilen der Nebenstrahlen zusammen, wobei gemäß dem Stand
der Technik die Anteile der Nebenstrahlen addiert und die
daraus resultierende Summe vom Anteil des Hauptstrahls mit
passender Gewichtung subtrahiert wird.
Für alle folgenden Betrachtungen wird vereinfachend
angenommen, daß die Intensitäten der drei betrachteten
Abtaststrahlen beim Auftreffen auf die
Photodetektoreinheit 9 gleich sind. In der Praxis ist
jedoch die Intensität der Nebenstrahlen von ihrer
Spurlage, von der Reflexion der abgetasteten Spur sowie
von den Eigenschaften des Brechungsgitters 3 abhängig und
schwächer als die Intensität des Hauptstrahls, sodaß die
Intensität der Nebenstrahlen entsprechend zur
Hauptstrahlintensität skaliert werden muß. Idealerweise
kann dies durch eine Normierung geschehen.
Es gelten unter oben beschriebener Voraussetzung folgende
Zusammenhänge, siehe dazu beispielsweise auch die weiter
unten näher beschriebene Fig. 4:
DPP = CPP - K.OPP (2)
Dabei bezeichnet DPP das gemäß der DPP-Methode erhaltene
Signal, CPP den entsprechenden Anteil des Hauptstrahls,
OPP den Anteil der Nebenstrahlen, K einen
Gewichtungsfaktor, x die Abtastposition eines Strahls
relativ zur Spurmitte, Δx den Abstand der beiden
Nebenstrahlen zum Hauptstrahl und p den Spurabstand,
welcher hier, entsprechend der Definition gemäß dem DVD-
RAM-Standard zwischen den Mitten zweier benachbarter
Spuren gemessen wird. Mit ℓ wird die Bewegung der
Objektivlinse 6 aus der Ruhelage bezeichnet. Die
Amplituden a und k sind Faktoren, welche von der Geometrie
der abgetasteten Spuren, der Empfindlichkeit der
Photodetektoreinheit 9 usw. abhängen. Da die drei Strahlen
mechanisch miteinander verkoppelt sind, sind die Variablen
x bzw. ℓ in den Formeln für das CPP-Signal und das OPP-
Signal jeweils gleich.
Um eine Kompensation der linsenbewegungsabhängigen
Komponente ℓ zu ereichen, muß die folgende Gleichung
erfüllt sein:
DPPℓ = CPPℓ - K.OPPℓ ∼ 0 (5)
Dabei bezeichnet der Index "ℓ" jeweils den
linsenbewegungsabhängigen Anteil des entsprechenden
Signals. Bei Berücksichtigung der obigen Formeln (3) und
(4) folgt für den Gewichtungsfaktor zur Kompensation der
linsenbewegungsabhängigen Komponente:
K = 0,5 (6)
Dieser Gewichtungsfaktor K ist unabhängig von der
Ausrichtung der Nebenstrahlen in Bezug auf den
Hauptstrahl. Üblicherweise wird versucht, die
Spurfehleramplitude maximal zu machen, indem der Abstand
Δx entsprechend eingestellt wird. Dies wird bei Auswertung
der obigen Formeln (2) bis (4) mit K = 0.5 dann erreicht,
wenn folgende Beziehung gilt:
Da die Cosinusfunktion periodisch ist, gilt dies für:
Δx = (2n + 1).p mit n = 0, 1, 2, . . . (8)
Aus den Formeln (2) bis (4) folgt, daß bei Verwendung
eines neuen Gewichtungsfaktors G mit negativem Vorzeichen,
d. h. bei Ersetzen der Subtraktion des OPP-Signals von dem
CPP-Signal durch eine Addition dieser beiden Signale,
lediglich der linsenbewegungsabhängige Anteil erhalten
wird, während sich die einzelnen Spurfehleranteile
gegenseitig aufheben. Insbesondere muß zur Kompensation
der Spurfehleranteile folgende Beziehung gelten:
DPPx = CPPx - G.OPPx ∼ 0 (9)
Dabei bezeichnet der Index "x" die spurfehlerabhängige
Komponente des jeweiligen Signals. Die Beziehung von (9)
ist unter Berücksichtigung der obigen Beziehungen (3) und
(4) erfüllt, wenn gilt:
Die spurfehlerabhängige Komponente des DPP-Signals kann
somit in Abhängigkeit von Δx und p eliminiert werden, wenn
gilt:
Bei einem angenommenen Abstand der Nebenstrahlen vom
Hauptstrahl von Δx = p ergibt sich hierzu:
G = -0,5 (12)
Aus dem negativen Vorzeichen des Gewichtungsfaktors G
gemäß Formel (12) geht hervor, daß die Subtraktion durch
eine Addition ersetzt werden muß. Sind die Nebenstrahlen
auf Δx = p angeordnet, reicht also die Anwendung der
Addition der CPP- und OPP-Signale aus, um die
Spurfehlerkomponente zu Null zu machen und die
linsenbewegungsabhängige Komponente zu erhalten. Mit
G = -0.5 wird durch, Einsetzen von Δx = p in die Formeln
(2) bis (4) die linsenbewegungsabhängige Komponente wie
folgt erhalten:
DPPℓ = 2kℓ (13)
Das so gewonnene Signal enthält nur die
linsenbewegungsabhängige Komponente, es wird mit LCE (Lens
Center Error) bezeichnet.
In Fig. 1 ist ein entsprechendes Ausführungsbeispiel zur
Erzeugung des linsenbewegungsabhängigen Komponente bzw.
des entsprechenden Linsenpositionssignals LCE durch
Anwendung der DPP-Methode dargestellt. Dabei wird davon
ausgegangen, daß die Photodetektoreinheit 9 zur
Detektierung des reflektierten Hauptstrahls eine
Photodetektoreinheit 12 mit vier photoempfindlichen
Flächen A-D aufweist, während zur Detektierung der
reflektierten Nebenstrahlen jeweils Photodetektorelemente
11, 13 mit lediglich zwei photoempfindlichen Flächen E1,
E2 bzw. F1, F2 vorgesehen sind. Wie aus Fig. 1
ersichtlich ist, ist ein Verstärker mit Verstärkungsfaktor
-1 vorgesehen und, zum Umschalten vom Spurregelungsbetrieb
zur Linsenpositionskontrolle, ein Schalter, wobei je nach
Schalterstellung, die Signale CPP und 0,5.OPP entweder
subtrahiert oder addiert werden.
Um während des Abspielvorgangs des optischen
Aufzeichnungsträgers 7 die Linsenposition messen zu
können, ist die gleichzeitige Bildung des
Spurfehlersignals DPP aus der Differenz sowie des
Linsenpositionssignals LCE aus der Summe der Teilsignale
CPP und OPP notwendig. In Fig. 2 ist eine entsprechende
Variante des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels
gezeigt. Da in diesem Fall beide Signale gleichzeitig
verfügbar sind, kann der Spurregelkreis geschlossen und
gleichzeitig die Information über die Linsenposition zum
Nachregeln des Grobspurmotors des optischen Abtasters 21
verwendet werden.
Ist der Abstand Δx der Nebenstrahlen vom Hauptstrahl nicht
Δx = p, sondern beispielsweise Δx = 3/4 p, ergibt sich für
den Gewichtungsfaktor G, welcher zur Kompensation des
Spurfehleranteils führt, gemäß Formel (11):
In diesem Fall unterscheidet sich der für die Erzeugung
des Spurfehlersignals optimale Gewichtungsfaktor K von dem
für die Erzeugung des Linsenpositionssignals
erforderlichen Gewichtungsfaktor G nicht nur im
Vorzeichen, sondern auch dem Betrag nach. Der
Gewichtungsfaktor K zur Unterdrückung des
linsenbewegungsabhängigen Anteils ist idealerweise immer
0,5, während der Gewichtungsfaktor zur Kompensation des
Spurfehleranteils immer negativ, jedoch an die Position
der Nebenstrahlen anzupassen ist. Demzufolge kann die in
Fig. 2 gezeigte Anordnung wie in Fig. 3 gezeigt
abgewandelt werden, wobei der zur Erzeugung des
Linsenpositionssignals LCE verwendete Gewichtungsfaktor
variabel eingestellt werden kann.
Wird ein variabel einstellbarer Gewichtungsfaktor
vorgesehen, lassen sich in Verbindung mit der DPP-
Spurfehlermethode auch andere Nebenspurabstände Δx als die
oben genannten verwenden. Theoretisch zu nutzen sind
Spurabstände im Bereich von p/2 < Δx < 3p/2. Die Grenzen
p/2 und (3/2).p sind praktisch nicht nutzbar, da der
Spurfehlerbeitrag im Signalanteil OPP hier Null wird und
sich selbst bei einem unendlich groß eingestellten Faktor
G keine Kompensation des Spurfehlerbeitrags des CPP
Signals erreichen ließe. Stattdessen kann man hier die
Summe der Signale OPP1 und OPP2 allein verwenden, um ein
Linsenpositionssignal zu erhalten. Dies wird im folgenden
Abschnitt sowie in den Fig. 4 und 5 dargestellt.
Verzichtet man auf die Bildung eines Spurfehlersignals
nach der DPP-Methode, so kann man das Linsenpositions
signal auch bei beliebigen Nebenspurabständen Δx bilden.
Grenzfälle ergeben sich hier bei Δx = 0 oder Δx = 2.n.p, da
die spurfehlerabhängigen Anteile der Teilsignale CPP, OPP1
und OPP2 hier gleichphasig sind und sich keine
Kompensation dieser Anteile erreichen läßt. Weiterhin ist
zu beachten, daß sich für 0 < Δx < p/2 sowie für
3 p/2 < Δx < 2 p das Vorzeichen des Gewichtungsfaktors G
umkehrt.
Das zuvor beschriebene Verfahren zur Erzeugung des
Linsenpositionssignals LCE unter Anwendung der DPP-Methode
eignet sich insbesondere für alle optischen
Aufzeichnungsträger, die sich aufgrund ihres
physikalischen Aufbaus zur Anwendung der DPP-Methode
eignen, wenn gleichzeitig ein Spurfehlersignal erzeugt
werden soll. Die Position der optischen Achse einer
Objektivlinse in Bezug auf die optische Achse eines
optischen Abtasters kann jedoch auch festgestellt werden,
wenn sich der optische Aufzeichnungsträger 7 nicht zur
Anwendung der DPP-Methode eignet. Entsprechende Beispiele
hierfür sollen nachfolgend erläutert werden.
So kann das Linsenpositionssignal LCE beispielsweise gemäß
einem weiteren Ausführungsbeispiel ausgebildet werden,
wenn die Nebenstrahlen mit folgendem Abstand Δx abgebildet
werden:
Dies hat zur Folge, daß sich die Spurfehleranteile beider
Nebenstrahlen OPP1 = (E2 - E1) und OPP2 = (F2 - F1)
gegenseitig aufheben und ihr Betrag zum Spurfehlersignal
Null wird. Dies bedeutet, daß das Summensignal OPP nur den
von der Linsenbewegung ℓ abhängigen Beitrag liefert und
somit direkt dem Linsenpositionssignal LCE entspricht.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist typischerweise ein
Abtaster, der zum Spurregeln ein 3-Strahl-Spurfehlersignal
verwendet, zwei Nebenstrahlen 15, 16 auf, die auf dem
optischen Aufzeichnungsträger mit Δx = p/2 neben dem
Hauptstrahl 14 abgebildet werden. Dabei ist Δx in Richtung
der eingezeichneten, gedachten x-Achse gemessen, deren
Ursprung im Zentrum des Abtastspots des Hauptstrahls 14,
hier in der Mitte einer Spur, liegt. Wie auch in Fig. 1
bis 3 gezeigt ist, werden die zur Detektion der
reflektierten Nebenstrahlen 15, 16 verwendeten
Photodetektoren jeweils in zwei Teile geteilt, um
gleichzeitig ein Spurfehlersignal und ein
Linsenpositionssignal zu erhalten. Die Trennung der
Photodetektorflächen liegt so, daß die von dem optischen
Aufzeichnungsträger reflektierten Strahlen gerade
symmetrisch zur Trennungslinie auftreffen.
In Fig. 4 ist ein Spurbild für eine derartige Strahl
anordnung der Nebenstrahlen mit Δx = p/2 sowie die daraus
resultierenden Spurfehlersignale dargestellt. Eine
entsprechende Anordnung zur Gewinnung der in Fig. 4
dargestellten Signale ist in Fig. 5 gezeigt.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, heben sich die Spurfeh
leranteile der beiden Nebenstrahlensignale OPP1 und OPP2
gegenseitig auf, sodaß das Summensignal OPP = OPP1 + OPP2
nur den von der Linsenbewegung ℓ abhängigen Beitrag
liefert und somit dem gewünschten Linsenpositionssignal
LCE entspricht. Bei dieser Ausrichtung dar Nebenstrahlen
besteht zusätzlich die Möglichkeit, aus der Phase zwischen
dem Differenzsignal OPP1 - OPP2 und dem CPP-Signal mit
Hilfe eines in Fig. 5 gezeigten Phasenkomparators ein
Richtungssignal DIR zu erzeugen, da die Phase dieser
beiden Signale zueinander je nach Bewegungsrichtung +90°
oder -90° beträgt. Ebenso steht ein Spurfehlersignal TE
zur Verfügung, welches aber nur die halbe Amplitude des
idealen DPP-Signals besitzt. Zudem kann, wie in Fig. 5
gezeigt ist, ein sogenanntes "Track Zero Cross"-Signal
oder Spurkreuzungssignal TZC erhalten werden sowie die
Information, welchen Spurtyp (Groove oder Land) der
Abtaststrahl gerade abtastet.
Das Spurkreuzsignal TZC wird in Fig. 5 aus dem Signal CPP
mittels eines Komparators gewonnen. Stattdessen kann es
alternativ auch aus dem korrigierten Signal DPP gewonnen
werden. Gemäß einer anderen, hier nicht dargestellten
Alternative ist vorgesehen, statt der Differenz OPP1-OPP2
nur eines der Signale OPP1 oder OPP2 zu verwenden. Dies
spart die Differenzbildung, das dem Komparator zugeführte
Signal weist dann nur halbe Amplitude auf, wie aus Fig. 4
ersichtlich.
Durch eine entsprechende Ausgestaltung des in Fig. 8
gezeigten Brechungsgitters 3 können auch lediglich nur
zwei oder auch mehr als drei Strahlen derart auf den
optischen Aufzeichnungsträger 7 gerichtet werden, daß
mindestens einer der Strahlen eine "Groove"-Spur trifft
und ein entsprechendes Spurfehlersignal erzeugt, während
ein anderer Strahl eine "Land"-Spur trifft und ebenfalls
ein entsprechendes Spurfehlersignal erzeugt, welches zu
dem Spurfehlersignal des erstgenannten Strahls um 180°
phasenverschoben ist. Werden diese beiden Signale
zueinander addiert, so hebt sich ebenfalls der darin
enthaltene Spurfehleranteil auf, und es bleibt lediglich
der von der Linsenbewegung ℓ der Objektivlinse 6 abhängige
Anteil übrig.
Desweiteren läßt sich die vorliegende Erfindung auch auf
Abtaster mit holographischen optischen Bauelementen
übertragen, sofern zwei (Neben-)Strahlen erzeugt werden,
welche auf den optischen Aufzeichnungsträger 7 in einem
Abstand von Δx = (2n-1).p/2 zu einem (gedachten oder
vorhandenen) Hauptstrahl treffen und deren Abbildungen auf
einer entsprechend ausgestalteten Photodetektoreinheit 9
bzw. einer Auswertungseinheit 10 zwei Push-Pull-Signale
erzeugen, die eine Phasenverschiebung von 180° bezüglich
ihres Spurfehleranteils aufweisen, sofern sich die zur
Linsenbewegung proportionalen Anteile phasenrichtig
addieren.
Dies ist beispielsweise in einem 5-Strahl-Abtaster
realisiert, wobei die Nebenstrahlen ±1. Ordnung jeweils
auf die Kanten zwischen einer "Groove"- und einer "Land"-
Spur treffen, während die Nebenstrahlen ±2. Ordnung die
Spurmitten der Nachbarspuren des Hauptstrahls treffen. Ein
entsprechendes Spurbild ist in Fig. 6 dargestellt, wobei
der Hauptstrahl wieder mit dem Bezugszeichen 14, die
Nebenstrahlen 1. Ordnung mit den Bezugszeichen 15, 16 und
die Nebenstrahlen 2. Ordnung mit den Bezugszeichen 17, 18
versehen sind. Der Abstand der Nebenstrahlen 1. Ordnung
15, 16 zu dem Hauptstrahl 14 beträgt somit Δx1 = p/2,
während der Abstand der Nebenstrahlen 2. Ordnung 17, 18 zu
dem Hauptstrahl 14 Δx2 = p beträgt.
In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel für die einzelnen
Photodetektoren 11-13 und 19, 20 der Photodetektoreinheit
dargestellt, welche jeweils zur Erfassung eines von dem
entsprechenden optischen Aufzeichnungsträger reflektierten
Strahls 14-18 dienen. Der Hauptstrahl 14 wird dabei von
einem Photodetektorelement 12 mit vier lichtempfindlichen
Flächen A-D erfaßt, während die Nebenstrahlen jeweils von
Photodetektorelementen 11, 13, 19 bzw. 20 mit zwei
lichtempfindlichen Flächen E1, E2, F1, F2, G1, G2 bzw. H1,
H2 erfaßt werden. Aus den Ausgangssignalen der
lichtempfindlichen Flächen der einzelnen
Photodetektorelemente werden wiederum durch eine
Auswertungseinheit folgende Push-Pull-Signale ermittelt,
die im unteren Teil der Fig. 6 beispielhaft dargestellt
sind:
CPP = (A + D) - (B + C) (16)
OPP1 = E2 - E1 (17)
OPP2 = F2 - F1 (18)
OPP3 = G2 - G1 (19)
OPP4 = H2 - H1 (20)
Ein DPP-Signal wird beispielsweise aus der Differenz
zwischen dem Signal des Hauptstrahls, d. h. dem CPP-Signal,
und dem Summensignal der Nebenstrahlen 2. Ordnung wie
folgt gebildet:
DPP = CPP - K.(OPP3 + OPP4) (21)
Die Summe der Push-Pull-Signale der beiden Nebenstrahlen
1. Ordnung liefert wieder eine zur Linsenbewegung ℓ der
Objektivlinse proportionale Spannung ohne
Spurfehlerbeitrag, da sich die Spurfehleranteile, wie oben
beschrieben, gegenseitig aufheben, sodaß das gewünschte
Linsenpositionssignal unmittelbar aus diesem Summensignal
abgeleitet werden kann:
LCE = OPP1 + OPP2 (22)
Zusätzlich kann aus der Phasenbeziehung des Push-Pull-
Signals eines der Nebenstrahlen 15-18 zu dem Push-Pull-
Signal des Hauptstrahls 14 ein Richtungssignal abgeleitet
werden, welches die Richtung anzeigt, mit der der
Abtaststrahl bei geöffnetem Spurregelkreis die Spuren
kreuzt.
Wie bereits eingangs erwähnt wurde, wurde für alle obigen
Betrachtungen vereinfachend angenommen, daß die
Intensitäten der drei betrachteten Abtaststrahlen beim
Auftreffen auf die Photodetektoreinheit 9 gleich sind. Die
angegebenen Kompensationsfaktoren G bzw. K gelten deshalb
nur, wenn diese Vereinfachung angewendet wird.
In der Praxis ist jedoch die Intensität der Nebenstrahlen
von ihrer Spurlage, von der Reflexion der abgetasteten
Spur sowie von den Eigenschaften des optischen
Brechungsgitters 3 abhängig und schwächer als die
Intensität des Hauptstrahls, sodaß die Intensität der
Nebenstrahlen entsprechend zur Hauptstrahlintensität
skaliert werden muß. Idealerweise geschieht dies durch
eine Normierung. Dazu werden die von den reflektierten
Strahlen abgeleiteten Signale normiert. Die Signale CPP
und OPP oder alternativ die Einzelsignale OPP1 und OPP2
werden normiert, indem diese Signale durch die
Summensignale, die proportional der jeweils von den
Detektorflächen aufgenommenen Lichtmenge sind, geteilt
werden. Eine solche Normierung wird beispielsweise in der
Auswertungseinheit 10 realisiert.
Ausgehend von dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
zeigen die Fig. 9 und 10 zwei Varianten einer
Normierung. In Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel einer
Normierung jeweils für den Hauptstrahl (CPP) und gemeinsam
für die Nebenstrahlen (OPP) gezeigt. Die normierten
Signale sind dabei als CPPN, OPPN, LCEN und DPPN durch
angehängtes "N" bezeichnet. Fig. 10 zeigt ein
Ausführungsbeispiel, in welchem die Push-Pull-Anteile der
drei Strahlen getrennt normiert werden, bevor daraus die
Signale LCE und DPP durch gewichtete Addition bzw.
Subtraktion gebildet werden.
Wie oben beschrieben, ist es erforderlich, den
Gewichtungsfaktor G an die Nebenspurabstände anzupassen.
Wird beispielsweise die in Fig. 9 gezeigte Variante
zugrunde gelegt, so ist die Signalamplitude des Signals
LCE von der Einstellung des Kompensationsfaktors G
abhängig. Dies wird durch eine weitere Variante der in den
Fig. 9 und 10 gezeigten Varianten vermieden, die im
folgenden beschrieben ist.
Die in den Fig. 11 bzw. 12 gezeigte Variante betrifft
die Gewichtung zwischen Hauptstrahl und Nebenstrahlen.
Vorteilhafterweise wird beispielsweise der
Gewichtungsfaktor G für das Nebenstrahlsignal durch zwei
Gewichtungsfaktoren G' und 1-G' ersetzt, die auf die
Haupt- und Nebenstrahlsignale wirken, wobei sich G' nach
folgendem Zusammenhang aus G berechnen läßt:
Durch die Aufspaltung des Gewichtungsfaktors G in zwei von
G' abhängige Gewichtungsfaktoren wird erreicht, daß die
Amplitude des linsenbewegungsabhängigen Signals LCE
unabhängig vom jeweils einzustellenden Gewichtungsfaktor
ist. Analog kann die Formel (23) auch auf den
Gewichtungsfaktor K zur Bildung des DPP-Signals angewendet
werden. Die Faktoren G und K werden beispielsweise analog
zu Fig. 9 bzw. Fig. 10 gewählt. Die derartig gewichteten
Signale sind mit LCEN' und DPPN' bezeichnet.
Claims (34)
1. Verfahren zum Erzeugen eines Linsenpositionssignals,
wobei das Linsenpositionssignal (LCE) die Position der optischen Achse (23) einer Objektivlinse (6) eines Geräts zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen Aufzeichnungsträgers (7) in Bezug auf die optische Achse (22) eines der Objektivlinse (6) zugeordneten optischen Abtasters (21) beschreibt,
wobei auf benachbarte Spuren des Aufzeichnungsträgers (7) fallende Haupt- und Nebenabtaststrahlen (14-18) erzeugt und die von dem Aufzeichnungsträger (7) reflektierten Haupt- und Nebenabtaststrahlen detektiert werden, und
wobei aus den detektierten reflektierten Haupt- und Nebenabtaststrahlen ein Hauptstrahl- Fehlersignal (CPP) und ein Nebenstrahl- Fehlersignal (OPP) abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsenpositionssignal (LCE) durch Verknüpfung, insbesondere Addition, des Hauptstrahl-Fehlersignals (CPP) und des Nebenstrahl-Fehlersignals (OPP) gewonnen wird.
wobei das Linsenpositionssignal (LCE) die Position der optischen Achse (23) einer Objektivlinse (6) eines Geräts zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen Aufzeichnungsträgers (7) in Bezug auf die optische Achse (22) eines der Objektivlinse (6) zugeordneten optischen Abtasters (21) beschreibt,
wobei auf benachbarte Spuren des Aufzeichnungsträgers (7) fallende Haupt- und Nebenabtaststrahlen (14-18) erzeugt und die von dem Aufzeichnungsträger (7) reflektierten Haupt- und Nebenabtaststrahlen detektiert werden, und
wobei aus den detektierten reflektierten Haupt- und Nebenabtaststrahlen ein Hauptstrahl- Fehlersignal (CPP) und ein Nebenstrahl- Fehlersignal (OPP) abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsenpositionssignal (LCE) durch Verknüpfung, insbesondere Addition, des Hauptstrahl-Fehlersignals (CPP) und des Nebenstrahl-Fehlersignals (OPP) gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Linsenpositionssignal (LCE) durch gewichtete
Verknüpfung des Hauptstrahl-Fehlersignals (CPP) und
des Nebenstrahl-Fehlersignals (OPP) gewonnen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Linsenpositionssignal (LCE) aus dem
Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) und dem Nebenstrahl-
Fehlersignal (OPP) gemäß folgender Beziehung gewonnen
wird:
LCE = CPP - G.OPP,
wobei der Gewichtungsfaktor (G) derart gewählt wird, daß gilt:
wobei Δx den Abstand der Nebenstrahlen zu dem Hauptstrahl und p den Spurabstand des optischen Aufzeichnungsträgers (7) bezeichnet.
LCE = CPP - G.OPP,
wobei der Gewichtungsfaktor (G) derart gewählt wird, daß gilt:
wobei Δx den Abstand der Nebenstrahlen zu dem Hauptstrahl und p den Spurabstand des optischen Aufzeichnungsträgers (7) bezeichnet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gewichtungsfaktor (G) variabel in
Abhängigkeit vom Abstand der Nebenstrahlen zu dem
Hauptstrahl und dem Spurabstand des optischen
Aufzeichnungsträgers (7) eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Bildung des
Linsenpositionssignals (LCE) eine Normierung auf das
Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) und das Nebenstrahl-
Fehlersignal (OPP) angewendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Linsenpositionssignal
(LCE) aus dem Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) und dem
Nebenstrahl-Fehlersignal (OPP) gemäß folgender
Beziehung gewonnen wird:
wobei G einen Gewichtungsfaktor beschreibt.
wobei G einen Gewichtungsfaktor beschreibt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß durch Subtraktion des
Nebenstrahl-Fehlersignals (OPP) von dem Hauptstrahl-
Fehlersignal (GPP) zudem ein Spurfehlersignal (DPP)
gewonnen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Spurfehlersignal (DPP) aus dem Hauptstrahl-
Fehlersignal (CPP) und dem Nebenstrahl-Fehlersignal
(OPP) gewonnen wird, in welchem der
linsenbewegungsabhängige Anteil durch Einstellung
eines geeigneten Kompensationsfaktors (K), gebildet
nach folgender Beziehung, zu Null wird:
DPP = CPP - K.OPP.
DPP = CPP - K.OPP.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Bildung des Spurfehlersignals
(DPP) eine Normierung auf das Hauptstrahl-
Fehlersignal (CPP) und das Nebenstrahl-Fehlersignal
(OPP) angewendet wird, und daß diese Normierung
gleichzeitig zur Bildung des Linsenpositionssignals
(LCE) verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Spurfehlersignal (DPP) aus
dem Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) und dem
Nebenstrahl-Fehlersignal (OPP) gemäß folgender
Beziehung gewonnen wird:
wobei K einen Kompensationsfaktor beschreibt.
wobei K einen Kompensationsfaktor beschreibt.
11. Verfahren zum Erzeugen eines Linsenpositionssignals,
wobei das Linsenpositionssignal (LCE) die Position der optischen Achse (23) einer Objektivlinse (6) eines Geräts zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen Aufzeichnungsträgers (7) in Bezug auf die optische Achse (22) eines der Objektivlinse (6) zugeordneten optischen Abtasters (21) beschreibt,
wobei auf unterschiedliche Spuren des Aufzeichnungsträgers (7) fallende Strahlen (15-18) erzeugt und die von dem Aufzeichnungsträger (7) reflektierten Strahlen detektiert werden, und
wobei aus den detektierten reflektierten Strahlen jeweils ein Fehlersignal (OPP1, OPP2) abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsenpositionssignal (LCE) durch Addition der Fehlersignale (OPP1, OPP2) gewonnen wird.
wobei das Linsenpositionssignal (LCE) die Position der optischen Achse (23) einer Objektivlinse (6) eines Geräts zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen Aufzeichnungsträgers (7) in Bezug auf die optische Achse (22) eines der Objektivlinse (6) zugeordneten optischen Abtasters (21) beschreibt,
wobei auf unterschiedliche Spuren des Aufzeichnungsträgers (7) fallende Strahlen (15-18) erzeugt und die von dem Aufzeichnungsträger (7) reflektierten Strahlen detektiert werden, und
wobei aus den detektierten reflektierten Strahlen jeweils ein Fehlersignal (OPP1, OPP2) abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsenpositionssignal (LCE) durch Addition der Fehlersignale (OPP1, OPP2) gewonnen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster von dem optischen Aufzeichnungsträger
(7) reflektierter Strahl mit einem ersten
Photodetektor (11) mit zwei Detektorflächen und ein
zweiter von dem optischen Aufzeichnungsträger (7)
reflektierter Strahl von einem zweiten Photodetektor
(13) mit zwei Detektorflächen erfaßt wird,
daß ein erstes Fehlersignal OPP1 = E2 - E1 und ein zweites Fehlersignal OPP2 = F2 - F1 aus den Ausgangssignalen E1, E2 des ersten Photodetektors (11) bzw. den Ausgangssignalen F1, F2 des zweiten Photodetektors (13) gewonnen wird, und
daß das Linsenpositionssignal (LCE) durch Addition der beiden Fehlersignale (OPP1, OPP2) gewonnen wird.
daß ein erstes Fehlersignal OPP1 = E2 - E1 und ein zweites Fehlersignal OPP2 = F2 - F1 aus den Ausgangssignalen E1, E2 des ersten Photodetektors (11) bzw. den Ausgangssignalen F1, F2 des zweiten Photodetektors (13) gewonnen wird, und
daß das Linsenpositionssignal (LCE) durch Addition der beiden Fehlersignale (OPP1, OPP2) gewonnen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens zwei Nebenstrahlen mit
einem Abstand von Δx = (2n-1).p/2 mit n = 0, 1, 2
. . . zu einem zusätzlich erzeugten oder gedachten
Hauptstrahl auf den optischen Aufzeichnungsträger (7)
abgebildet werden, wobei p den Spurabstand auf dem
optischen Aufzeichnungsträger (7) beschreibt, und daß
das Linsenpositionssignal (LCE) durch Addition der
aus den beiden Nebenstrahlen erzeugten Fehlersignale
(OPP1, OPP2) gewonnen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich ein Hauptstrahl auf dem
Aufzeichnungsträger (7) erzeugt und der von dem
optischen Aufzeichnungsträger (7) reflektierte
Hauptstrahl detektiert wird, um aus dem detektierten
reflektierten Hauptstrahl ein entsprechendes
Fehlersignal (CPP) abzuleiten, und daß aus der Phase
zwischen einem der für die beiden Nebenstrahlen
abgeleiteten Fehlersignale (OPP1, OPP2) und dem für
den Hauptstrahl abgeleiteten Fehlersignal (CPP) ein
die Bewegungsrichtung der Objektivlinse (6)
beschreibendes Richtungssignal (DIR) abgeleitet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Hauptstrahl auf
dem Aufzeichnungsträger (7) erzeugt und der von dem
optischen Aufzeichnungsträger (7) reflektierte
Hauptstrahl detektiert wird, und daß aus einem der
aus den beiden Nebenstrahlen abgeleiteten
Fehlersignale (OPP2, OPP2) ein Signal abgeleitet
wird, welches aussagt, welchen Spurtyp der
Hauptstrahl gerade abtastet.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-15, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Bildung des
Linsenpositionssignals (LCE) eine Normierung auf die
jeweiligen Fehlersignale (OPP1, OPP2) angewendet
wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-16, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Nebenabtaststrahlpaare und
ein Hauptstrahl erzeugt werden, wobei die
Nebenabtaststrahlen und der Hauptstrahl auf
benachbarte Spuren des optischen Aufzeichnungsträgers
(7) fallen,
daß die von dem optischen Aufzeichnungsträger (7) reflektierten Nebenabtaststrahlen und der reflektierte Hauptabtaststrahl detektiert und daraus Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP1-OPP4) und ein Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) abgeleitet wird, und
daß durch Addition der Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP1, OPP2) des einen Nebenstrahlpaars das Linsenpositionssignal (LCE) abgeleitet wird, während aus den Nebenstrahl-Fehlersignalen (OPP3, OPP4) des anderen Nebenstrahlpaars und dem Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) durch Addition der entsprechenden Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP3, OPP4) und anschließend gewichteter Subtraktion von dem Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) ein Spurfehlersignal (DPP) abgeleitet wird.
daß die von dem optischen Aufzeichnungsträger (7) reflektierten Nebenabtaststrahlen und der reflektierte Hauptabtaststrahl detektiert und daraus Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP1-OPP4) und ein Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) abgeleitet wird, und
daß durch Addition der Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP1, OPP2) des einen Nebenstrahlpaars das Linsenpositionssignal (LCE) abgeleitet wird, während aus den Nebenstrahl-Fehlersignalen (OPP3, OPP4) des anderen Nebenstrahlpaars und dem Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) durch Addition der entsprechenden Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP3, OPP4) und anschließend gewichteter Subtraktion von dem Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) ein Spurfehlersignal (DPP) abgeleitet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Phase zwischen einem der Nebenstrahl-
Fehlersignale (OPP1-OPP4) und dem Hauptstrahl-
Fehlersignal (CPP) ein die Bewegungsrichtung der
Objektivlinse (6) beschreibendes Richtungssignal
(DIR) abgeleitet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch
gekennzeichnet, daß aus einem der aus den
Nebenstrahlen abgeleiteten Nebenstrahl-Fehlersignale
(OPP1-OPP4) ein Signal abgeleitet wird, welches eine
Aussage darüber liefert, welchen Spurtyp der
Hauptstrahl gerade abtastet.
20. Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen
Aufzeichnungsträgers,
mit einer Strahlerzeugungseinheit (1-3) zum Erzeugen von auf benachbarte Spuren des optischen Aufzeichnungsträgers (7) fallenden Haupt- und Nebenabtaststrahlen,
mit einer Photodetektoreinheit (9) zum Detektieren der von dem optischen Aufzeichnungsträger (7) reflektierten Haupt- und Nebenabtaststrahlen, und
mit einer Auswertungseinheit (10) zum Bilden eines Hauptstrahl-Sehlersignals (CPP) und eines Nebenstrahl-Fehlersignals (OPP) aus den detektierten Haupt- und Nebenabtaststrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinheit (10) derart ausgestaltet ist, daß sie ein Linsenpositionssignal (LCE), welches die Position der optischen Achse einer Objektivlinse (6) des Geräts in Bezug auf die optische Achse eines der Objektivlinse (6) zugeordneten optischen Abtasters (21) der Geräts beschreibt, durch Verknüpfung, insbesondere Addition, des Hauptstrahl- Fehlersignals (CPP) und des Nebenstrahl- Fehlersignals (OPP) erzeugt.
mit einer Strahlerzeugungseinheit (1-3) zum Erzeugen von auf benachbarte Spuren des optischen Aufzeichnungsträgers (7) fallenden Haupt- und Nebenabtaststrahlen,
mit einer Photodetektoreinheit (9) zum Detektieren der von dem optischen Aufzeichnungsträger (7) reflektierten Haupt- und Nebenabtaststrahlen, und
mit einer Auswertungseinheit (10) zum Bilden eines Hauptstrahl-Sehlersignals (CPP) und eines Nebenstrahl-Fehlersignals (OPP) aus den detektierten Haupt- und Nebenabtaststrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinheit (10) derart ausgestaltet ist, daß sie ein Linsenpositionssignal (LCE), welches die Position der optischen Achse einer Objektivlinse (6) des Geräts in Bezug auf die optische Achse eines der Objektivlinse (6) zugeordneten optischen Abtasters (21) der Geräts beschreibt, durch Verknüpfung, insbesondere Addition, des Hauptstrahl- Fehlersignals (CPP) und des Nebenstrahl- Fehlersignals (OPP) erzeugt.
21. Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswertungseinheit (10) derart ausgestaltet ist,
daß sie das Linsenpositionssignal (LCE) in
Abhängigkeit von dem Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP)
und dem Nebenstrahl-Fehlersignal (OPP) gemäß
folgender Beziehung erzeugt:
LCE = CPP - G.OPP,
wobei G einen Gewichtungsfaktor beschreibt, welcher derart gewählt ist, daß gilt:
wobei Δx den Abstand der Nebenstrahlen zu dem Hauptstrahl und p den Spurabstand auf dem optischen Aufzeichnungsträger (7) beschreibt.
LCE = CPP - G.OPP,
wobei G einen Gewichtungsfaktor beschreibt, welcher derart gewählt ist, daß gilt:
wobei Δx den Abstand der Nebenstrahlen zu dem Hauptstrahl und p den Spurabstand auf dem optischen Aufzeichnungsträger (7) beschreibt.
22. Gerät nach Anspruch 20 oder 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswertungseinheit (10)
derart ausgestaltet ist, daß sie zur Bildung des
Linsenpositionssignals (LCE) eine Normierung auf das
Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) und das Nebenstrahl-
Fehlersignal (OPP) anwendet.
23. Gerät nach einem der Ansprüche 20-22, dadurch
gekennzeichnet, daß das Linsenpositionssignal (LCE)
aus dem Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) und dem
Nebenstrahl-Fehlersignal (OPP) gemäß folgender
Beziehung gewonnen wird:
wobei G einen Gewichtungsfaktor beschreibt.
wobei G einen Gewichtungsfaktor beschreibt.
24. Gerät nach einem der Ansprüche 20-23, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswertungseinheit (10)
derart ausgestaltet ist, daß sie zudem durch
Subtraktion des Nebenstrahl-Fehlersignals OPP von dem
Hauptstrahl-Fehlersignal CPP ein Spurfehlersignal DPP
gewinnt, in welchem der linsenbewegungsabhängige
Anteil durch Einstellung eines geeigneten
Kompensationsfaktors K, gebildet nach folgender
Beziehung, zu Null wird:
DPP = CPP - K.OPP.
DPP = CPP - K.OPP.
25. Gerät nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswertungseinheit (10) derart ausgestaltet ist,
daß sie zur Bildung des Spurfehlersignals (DPP) eine
Normierung auf das Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) und
das Nebenstrahl-Fehlersignal (OPP) anwendet und diese
Normierung gleichzeitig zur Bildung des
Linsenpositionssignals (LCE) verwendet.
26. Gerät nach Anspruch 24 oder 25, dadurch
gekennzeichnet, daß das Spurfehlersignal DPP aus dem
Hauptstrahl-Fehlersignal CPP und dem Nebenstrahl-
Fehlersignal OPP gemäß folgender Beziehung gewonnen
wird:
27. Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben eines optischen
Aufzeichnungsträgers,
mit einer Strahlerzeugungseinheit (1-3) zum Erzeugen von auf unterschiedliche Spuren des optischen Aufzeichnungsträgers (7) fallenden Strahlen,
mit einer Photodetektoreinheit (9) zum Detektieren der von dem optischen Aufzeichnungsträger (7) reflektierten Strahlen, und
mit einer Auswertungseinheit (10) zum Erzeugen von den reflektierten Strahlen entsprechenden Fehlersignalen (OPP1, OPP2), dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinheit (10) derart ausgestaltet ist, daß sie ein Linsenpositionssignal (LCE), welches die Position der optischen Achse einer Objektivlinse (6) des Geräts in Bezug auf die optische Achse eines der Objektivlinse (6) zugeordneten optischen Abtasters (21) beschreibt, durch Addition der Fehlersignale (OPP1, OPP2) erzeugt.
mit einer Strahlerzeugungseinheit (1-3) zum Erzeugen von auf unterschiedliche Spuren des optischen Aufzeichnungsträgers (7) fallenden Strahlen,
mit einer Photodetektoreinheit (9) zum Detektieren der von dem optischen Aufzeichnungsträger (7) reflektierten Strahlen, und
mit einer Auswertungseinheit (10) zum Erzeugen von den reflektierten Strahlen entsprechenden Fehlersignalen (OPP1, OPP2), dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinheit (10) derart ausgestaltet ist, daß sie ein Linsenpositionssignal (LCE), welches die Position der optischen Achse einer Objektivlinse (6) des Geräts in Bezug auf die optische Achse eines der Objektivlinse (6) zugeordneten optischen Abtasters (21) beschreibt, durch Addition der Fehlersignale (OPP1, OPP2) erzeugt.
28. Gerät nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß
die Strahlerzeugungseinheit (1-3) einen ersten und
einen zweiten Strahl erzeugt,
daß die Photodetektoreinheit (9) zur Detektierung des von dem optischen Aufzeichnungsträger (7) reflektierten ersten und zweiten Strahls jeweils einen Photodetektor (11, 13) mit zwei Detektorflächen aufweist, und
daß die Auswertungseinheit (10) derart ausgestaltet ist, daß sie aus den Ausgangssignalen E1, E2 des ersten Photodetektors (11) ein erstes Fehlersignal OPP1 = E2 - E1 und aus den Ausgangssignalen des zweiten Photodetektors (13) ein zweites Fehlersignal OPP2 = F2 - F1 erzeugt und durch Addition der beiden Fehlersignale OPP1 + OPP2 das Linsenpositionssignal (LCE) gewinnt.
daß die Photodetektoreinheit (9) zur Detektierung des von dem optischen Aufzeichnungsträger (7) reflektierten ersten und zweiten Strahls jeweils einen Photodetektor (11, 13) mit zwei Detektorflächen aufweist, und
daß die Auswertungseinheit (10) derart ausgestaltet ist, daß sie aus den Ausgangssignalen E1, E2 des ersten Photodetektors (11) ein erstes Fehlersignal OPP1 = E2 - E1 und aus den Ausgangssignalen des zweiten Photodetektors (13) ein zweites Fehlersignal OPP2 = F2 - F1 erzeugt und durch Addition der beiden Fehlersignale OPP1 + OPP2 das Linsenpositionssignal (LCE) gewinnt.
29. Gerät nach Anspruch 27 oder 28, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strahlerzeugungseinheit (1-3)
einen ersten Nebenstrahl und einen zweiten
Nebenstrahl mit einem Abstand von
Δx = (2n-1).p/2 mit n = 0, 1, 2 . . . zu einem
zusätzlich erzeugten oder gedachten Hauptstrahl
erzeugt, wobei p den Spurabstand auf dem optischen
Aufzeichnungsträger (7) beschreibt, und daß die
Auswertungseinheit (10) derart ausgestaltet ist, daß
sie aus den von dem optischen Aufzeichnungsträger (7)
reflektierten ersten und zweiten Nebenstrahlen ein
erstes Fehlersignal (OPP1) und ein zweites
Fehlersignal (OPP2) erzeugt und durch Addition des
ersten und zweiten Fehlersignals (OPP1, OPP2) das
Linsenpositionssignal (LCE) gewinnt.
30. Gerät nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
die Strahlerzeugungseinheit (1-3) einen auf den
optischen Aufzeichnungsträger (7) fallenden
Hauptstrahl erzeugt, und daß die Auswertungseinheit
(10) derart ausgestaltet ist, daß sie abhängig von
dem vom optischen Aufzeichnungsträger (7)
reflektierten Hauptstrahl ein Hauptstrahl-
Fehlersignal (CPP) erzeugt und aus der Phase zwischen
dem Differenzsignal der für die beiden Nebenstrahlen
erzeugten Fehlersignale (OPP1, OPP2) und dem
Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) ein Richtungssignal
(DIR) ableitet, welches die Bewegungsrichtung der
Objektivlinse (6) beschreibt.
31. Gerät nach Anspruch 29 oder 30, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strahlerzeugungseinheit (1-3)
einen auf den optischen Aufzeichnungsträger (7)
fallenden Hauptstrahl erzeugt, und daß die
Auswertungseinheit (10) derart ausgestaltet ist, daß
sie aus einem der aus den Nebenstrahlen abgeleiteten
Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP1-OPP4) ein Signal
ableitet, welches eine Aussage darüber enthält,
welchen Spurtyp der Hauptabtaststrahl gerade
abtastet.
32. Gerät nach einem der Ansprüche 27-31, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswertungseinheit (10)
derart ausgestaltet ist, daß sie zur Bildung des
Linsenpositionssignals (LCE) eine Normierung auf die
jeweiligen Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP1, OPP2)
anwendet.
33. Gerät nach einem der Ansprüche 27-32, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strahlerzeugungseinheit (1-3)
zwei Nebenabtaststrahlpaare und einen Hauptstrahl
erzeugt, wobei der Hauptstrahl und die Nebenstrahlen
auf benachbarte Spuren des optischen
Aufzeichnungsträgers (7) fallen, und daß die
Auswertungseinheit (10) derart ausgestaltet ist, daß
sie aus den von dem optischen Aufzeichnungsträger (7)
reflektierten Haupt- und Nebenabtaststrahlen ein
Hauptstrahl-Fehlersignal (CPP) und entsprechende
Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP1-OPP4) ableitet, wobei
die Auswertungseinheit (10) durch Addition der
Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP1, OPP2) des einen
Nebenstrahlpaars das Linsenpositionssignal (LCE) und
durch gewichtete Subtraktion der Summe der
Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP3, OPP4) des anderen
Nebenstrahlpaars von dem Hauptstrahl-Fehlersignal
(CPP) ein Spurfehlersignal (DPP) erzeugt.
34. Gerät nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswertungseinheit (10) derart ausgestaltet ist,
daß sie zur Bildung des Linsenpositionssignals (LCE)
eine Normierung auf das Hauptstrahl-Fehlersignal
(OPP) und die Nebenstrahl-Fehlersignale (OPP1, OPP2)
des einen Nebenstrahlpaars und zur Bildung des
Spurfehlersignals (DPP) eine Normierung auf das
Hauptstrahl-Fehlersignal (OPP) und die Nebenstrahl-
Fehlersignale (OPP3, OPP4) des anderen
Nebenstrahlpaars anwendet.
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