DE2711921A1

DE2711921A1 - Regelgeraet

Info

Publication number: DE2711921A1
Application number: DE19772711921
Authority: DE
Inventors: William Eldo Barnette; Edward Coley Fox
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1976-03-19
Filing date: 1977-03-18
Publication date: 1977-09-22
Also published as: AU510745B2; AU2339177A; DE2711921C2; US4300226A; NL7702990A; FR2344917B1; JPS5626895B2; GB1577132A; FR2344917A1; JPS52117103A

Description

RCA Docket No.70 682

GB-PA 11117/76 .

Filed March 19, 1976

RCA Corporation

New York N.Y. (V.St.A.)

Regelgerät

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regelgerät für eine Servosteuerung, insbesondere einen Abstands- oder Pokusregler für eine Einrichtung zum optischen Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Bildplatten.

Bei dem vorliegenden Regelgerät werden Kammfilter verwendet, um hohe SchIeifenverStärkungen bei Frequenzen, die im Kommando- oder Istwert-Signal vorherrschen, zu erreichen, ohne daß die Stabilität dadurch beeinträchtigt wird.

Das Filterkonzept gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich für automatische Steuersysteme mit geschlossener Schleife oder Regelsysteme verwenden, die mit offenen Kommandosignalen oder Istwert-Signalen arbeiten, welche große periodische Komponenten enthalten. Ein typisches Beispiel einer Einrichtung, bei der die vorliegende Erfindung mit besonderem Verteil verwendet werden kann, ist eine Fokus-Servosteuerung für ein optisches Plattengerät, z.B. eine mit einer kapazi-

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tiven Sonde arbeitende Abstandsmess- oder Regeleinrichtung, die in der DT-OS 27 (gleichzeitig eingereichte Anmeldung mit dem Anwalts-Aktenzeichen RCA 70 687) beschrieben ist und die eine Linse oder ein Objektiv in einem genau bestimmten Abstand von der Oberfläche einer rotierenden Platte oder Scheibe hält. Bei dieser kapazitiven Abstandsregeleinrichtung wird eine kapazitive Meßsonde verwendet, um Auswanderungen einer rotierenden optischen Aufzeichnungsscheibe bezüglich eines Abtastobjektivs zu bestimmen und ein Fehlersignal in einer Regelschleife zu erzeugen, das eine sprech- oder tauchspulenartige Stellvorrichtung so steuert, daß das Objektiv den axialen Auswanderungen der Oberfläche der Platte folgt. Durch Exzentrizitäten der Informationsspur der Platte bezüglich der Drehachse der Platte, Verwerfungen der Plattenoberfläche und andere Faktoren können zyklische Schwankungen der Relativbewegung zwischen dem abtastenden Objektivsystem und der Oberfläche der Platte eintreten, die Störfluktuationen zur Folge haben, die mit Frequenzen wiederkehren, welche der Totationsfrequenz der Platte und deren Harmonischen oder Oberwellen entsprechen. Diese zyklischen Auswanderungen der Platte werden durch die kapazitive Sonde erfaßt. Das Frequenzspektrum des resultierenden Kommando- oder Istwert-Signals enthält dann Frequenzkomponenten bei Harmonischen der Plattenteller-Rotationsfrequenz. Für einen Betrieb mit geschlossener Schleife, also eine Regelung, mit hohem Wirkungsgrad kann ein kleines Fehlersignal oder eine kleine Regelabweichung realisiert werden, ohne die Stabilität zu beeinträchtigen, wenn man die Schleifenverstärkung bei den Frequenzen dieser Harmonischen hoch macht.

Bei dem Regelgerät gemäß der Erfindung werden in die Regelschleife mehrere abgestimmte Filter parallel eingeschaltet, so daß sich eine Kammfilterschaltung ergibt. Jedes

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Filter ist auf ein oder vorzugsweise mehrere Harmonische der Bequenz l/T abgestimmt, wobei T die Periode der zyklischen Quelle des Fehlersignals für die offene Schleife, also z.B. eine Umlaufperiode ist. Bei Wiedergabe - und/oder Aufzeichnungseinrichtungen, welche mit einem plattenförmigen Aufzeichnungsträger arbeiten, ist also T die Zeit, die für eine Umdrehung der Platte erforderlich ist. Bei einer solchen Wiedergabe- und Aufzeichnungseinrichtung kann das Kammfilter so abgestimmt werden, daß sein Frequenzgang Maxima oder Spitzen bei Gleichstrom oder der Frequenz Null und vier Harmonischen der Umlauffrequenz des Plattentellers hat, so daß die Schleifenverstärkung des Kommando- oder Istwertsignals bei den Hauptfrequenzkomponenten erhöht wird und dadurch diese Komponenten im Fehlersignal der Regelschleife verringert werden.

Das Material und die Konstruktion der Platte bestimmen die Anzahl der Harmonischen und die Werte der Schleifenverstärkung, die für die Kammfilterschaltung benötigt werden. Es wurde gefunden, daß bei einer Platte aus einem guten Glassubstrat ein Kammfilter mit einer Ansprache und einem Maximum im Frequenzgang bei der Frequenz Null und den ersten vier Harmonischen ausreicht, um eine Fokussieroptik innerhalb des erforderlichen Schärfentiefebereiches zu halten, also innerhalb des Abstandbereiches, innerhalb dessen ein durch die Optik erzeugter Lichtfleck als fokussiert angesehen werden kann. Bei der Realisierung der Erfindung konnte eine stabile Schleifenverstärkung von 2000 erreicht werden.

Im följenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

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Fig. 1 ein teilweise in Blockform dargestelltes Schaltbild eines Regelgerätes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, das zur Konstanthaltung des Abstandes zwischen einem Linsensystem und einer rotierenden Scheibe dient;

Fig. 2a und 2b zwei Filterschaltungen, die bei Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden können;

Fig. 3a und 3b eine graphische Darstellung des Amplituden- bzw. Phasenganges (in Abhängigkeit von der Frequenz) der Filterschaltungeη gemäß Fig. 2a bzw. 2b; und

Fig. 4 ein Beispiel für einen Frequenzgang einer Kammfilterschaltung, wie sie bei Ausfuhrungsformen der Erfindung Verwendung finden kann.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung enthält einen Laser 10, welcher ein Bündel 11 kohärenten Lichts erzeugt, das auf einen Spiegel 30 fällt, der durch ein Galvanometer steuerbar ist. Der Strahlengang des Lichtbündels 11 verläuft versetzt jedoch im wesentlichen parallel zu einer Oberfläche einer rotierenden Scheibe oder Platte 14. Das Lichtbündel fällt unter einem solchen Winkel auf den Spiegel 30, daß es in einen auf die reflektierende Oberfläche der Platte 14 gerichteten Strahlengang reflektiert wird, der senkrecht zum Strahlengang des einfallenden Bündels verläuft. Das Lichtbündel 11 tritt dann durch eine öffnung in einem mittleren Bereich einer Lage-Stellvorrichtung 22 und tritt dann in ein Objektiv 12 ein, das im einfachen Fall aus einer Einzellinse bestehen kann. Bei der Stellvorrichtung 22 handelt es sich um einen bekannten Antrieb mit einer Tauch- oder Sprechspule, der die Lage des Objektivs 12 entsprechend Signalen, die der Tauchspule zugeführt werden, in einer Richtung verstellt, die auf der Oberfläche der Platte 14 senktrecht steht.

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Das eine Ende des Objektivs 12 ist mit dem der Oberfläche der Platte 14 zugewandten Ende der Stellvorrichtung 22 verbunden. Das Objektiv 12 fokussiert das Lichtbündel in einen Lichtfleck gewünschter Größe auf einer Spur auf der rotierenden Platte 14.

Die Platte 14, vorzugsweise eine Scheibe, die teilweise mit Metall beschichtet ist, so daß ein Teil ihrer Oberfläche reflektiert, ist fest auf einem kleinen kreisförmigen Plattenteller 16 montiert, der durch einen Motor 18 mit einer hohen Drehzahl, z.B. 1800 U/min angetrieben werden kann. Bei einer solchen Drehzahl treten gewöhnlich gewisse periodische axiale Auswanderungen der Oberfläche der Platte 14 auf. Diese Auswanderungen werden als "Axialschlag" bezeichnet und sind in Fig. 1 bei A schematisch dargestellt. Der Axialschlag enthält gewöhnlich Frequenzkomponenten bei Harmonischen von l/T, wobei T die Zeitspanne ist, die die Platte für eine Umdrehung braucht. Wenn die Größe des fokussierten Lichtflecks auf einem bestimmten Wert gehalten werden soll, muß das Objektiv 12 unabhängig von einer etwaigen Auswanderung der Oberfläche der rotierenden Platte 14 in einem im wesentlichen konstanten Abstand von dieser Oberfläche gehalten werden.

Zur Bestimmung des Abstandes zwischen der Oberfläche der Platte 14 und dem Objektiv 12 ist am Umfang des einen Endes des Objektivs 12 eine kapazitive Sonde 12 so angebracht, daß die Oberfläche der Platte 14 mit der Sonde 20 einen elektrischen Kondensator, also eine Kapazität, bildet. Wenn die Platte 14 rotiert, haben axiale Auswanderungen der der Sonde 20 zugewandten Oberfläche der Platte 14 entsprechende Änderungen der Kapazität zwischen der Sonde 20 und der Oberfläche der Platte 14 zur Folge. Mit der Sonde 20 ist eine geeignete

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kapazitive Abstandsmeßschaltung 24 gekoppelt, die die wahrgenommenen Kapazitätsschwankungen in eine entsprechende Fehlersignalspannung umsetzt. Die Abstandsmeßschaltung 2 4 wird über eine Leitung 24a von einem nicht dargestellten Hochfrequenzoszillator gespeist. Eine bevorzugte Meßschaltung ist in der oben erwähnten Offenlegungsschrift beschrieben.

Das Fehlersignal wird einer Kammfilterschaltung 26

zugeführt, die mit dem Ausgang der kapazitiven Abstandsmeßschaltung 24 über eine gemeinsame Klemme 26a gekoppelt ist. Die Kammfilterschaltung 26 enthält mehrere schmalbandige Filter 40, 42, 44, 46 und 48, die jeweils auf verschiedene Gewinne (Übertragungsmaße) und Frequenzen eingestellt bzw. abgestimmt sind, welche im wesentlichen einer der harmonischen Komponenten der Umlauffrequenz der Platte 14 entsprechen. Der Frequenzgang jedes der parallelgeschalteten Filter 26 wird so gewählt, daß sich eine schmale Bandbreite oder Spitze bei Gleichspannung (Frequenz Null) und typischerweise vier Harmonischen der Hauptfehlerfrequenz ergeben. Die Filter 40 bis 48 sind parallel zwischen die Klemme 25 und eine Klemme 26a geschaltet. Genauere Schaltbilder von Ausführungsbeispielen dieser Filter sind in den Figuren 2a und 2b dargestellt, die weiter unten beschrieben werden. Jedes Filter enthält ein Gewinn- oder Übertragungsmaß-Stellglied, wie ein Potentiometer 50 mit einem Widerstandswert von z.B. 1 kOhm und einen Ausgangswiderstand 52 von z.B. 100 kOhm. Der Ausgang der Kammfilterschaltung 26 ist vorzugsweise mit einem Ausgangsverstärker 54 gekoppelt, der für eine zusätzliche Verstärkung sorgt, die die Empfindlichkeit der Servoschleife erhöht. Als Verstärker kann z.B. die Type 3500 CN der Firma Burr-Brown Co., Tucson, Arizona, V.St.A., verwendet werden, der in der dargestellten Weise mit einem Widerstand 56 von 1 MOhm und einem nach Masse führenden Widerstand 58 von 91 kOhm beschaltet ist. Für das Kammfilter 26 kann außerdem ein geeigneter Widerstand 57, der wie dargestellt, geschal-

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. 40'

tet ist, vorgesehen werden, dessen Widerstandswert nach dem Schließen der Servoschleife in Abhängigkeit einer RC-Zeitkonstante während eines Zeitintervalls von mehreren Sekunden verändert wird. Dieser Widerstand ist vorzugsweise von einem niedrigen Anfangswert von z.B. 300 kOhm auf einen sehr hohen Maximalwert in der Größenordnung von z.B. 30 MOhm veränderbar. Der für die Überbrückung des Verstärkers 54 wirksame Widerstand ändert sich also während der RC-Zeitperiode zwischen z.B. 230 kOhm und lMOhm. Dieser veränderliche Verzögerungswiderstand hat den Zweck, das "Einschalten" des Kammfilters durch langsames Verändern (Hochfahren) des Verstärkungsgrades des Verstärkers als Funktion der Zeit zu verzögern, um zu verhindern, daß das Kammlilter zu Schwingungen angestoßen wird.

Der Ausgang des Ausgangsverstärkers 54 ist vorzugsweise mit einer Stellvorrichtungs-Kerbfilterschaltung 28 gekoppelt. Die Kerbfilterschaltung dämpft die Signalkomponente, die der Eigenschwingungsfrequenz der Stellvorrichtung 22 entspricht, um das Verhalten hinsichtlich des hohen Verstärkungsgrades der Servoschleife weiter zu verbessern. Die Stellvorrichtung 22 wird durch einen Steuerverstärker so gesteuert, daß das Objektiv 12 den axialen Auswanderungen der Scheibe 14 folgt und die gewünschte Fokuseinstellung mit sehr kleinen Abweichungen eingehalten wird. Die Kanunfilterschaltung 26 bewirkt eine Erhöhung der Schleifenverstärkung bei jeder der zyklischen Fehlerkomponenten, so daß sich dadurch eine sehr hohe Schleifenverstärkung ergibt, ohne daß die Servostabilität in der die Stellvorrichtung 22 und die Scheibe 14 enthaltenden Regelschleife gefährdet ist.

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Der Abstand zwischen dem Objektiv 12 und der Scheibe 15 muß typischerweise mit einer Genauigkeit von * 0,25 μπι eingehalten werden, während Abweichungen von einer exakten Ebenheit der Oberfläche der Scheibe 14 axiale Auswanderungen von z.B. 0,75 mm von Spitze zu Spitze verursachen können, unter diesen Voraussetzungen muß der Verstärkungsgrad der Fokusierungsregelschleife mindestens 305 betragen. Im allgemeinen ist die maximale axiale Auswanderung bei einer vorgegebenen Frequenz geteilt durch die Abstandstoleranz zwischen Objektiv 12 und der Scheibe 14 der bei der betreffenden Frequenz erforderlichen Schleifenverstärkung äquivalent. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ermöglicht ein stabiler Schleifenverstärkungsgrad von 2000 bei axialen Auswanderungen von 0,125 mm (5 mils) Toleranzen von 0,0625 μΐη einzuhalten.

Bei einem Wiedergabe- oder Aufzeichnungsvorgang wird das Objektiv 12 unter der Platte 14 derart radial verstellt, daß der fokussierte Lichtfleck der Informationsspur auf der rotierenden Platte 14 zu folgen vermag. Damit das Objektiv 12 diese Bewegung ohne Störung der Objektivstrahlengänge auszuführen vermag, sind die Stellvorrichtung 22, an der das Objektiv 12 angebracht ist, und der durch das Galvanometer gesteuerte Spiegel 30 an einem Support 34 montiert, der seinerseits an einer Translationsvorrichtung angebracht ist, welche hier als "Bühne" 32 bezeichnet werden soll. Die Bühne 32 wird in radialer Richtung parallel zur Oberfläche der Platte 14 durch einen Antriebsmotor 36 bewegt, der durch ein Steuer- oder Regelgerät gesteuert wird, welches in der DT-OS 27 (gleicher Einreichungstag, Anwaltsakte RCA 70 683) beschrieben ist.

In den Figuren 2a und 2b sind zwei Filterschaltungen 37 und 38 dargestellt, die für die Filter 42 bis 48 der Kammfilterschaltung 26 in Fig. 1 verwendet werden können. Sowohl die Doppel-T-Verstärkerschaltung der Erfinderschaltung 37 als

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auch die Bandfilterverstärkerschaltung mit gesteuerter Quelle der Filterschaltung 38 ergeben brauchbare Filtereigenschaften und können in der in Fig. 1 dargestellten Parallelsummenschaltung verwendet werden. Die Filterschaltung 38 gemäß Fig. 2b wird bevorzugt, da die gewünschte Bandbreite und Mittenfrequenz jedes Filters dieser Schaltung leichter erreichbar sind. Die Doppel-T-Verstärker-Filterschaltung 37 hat den Nachteil, daß eine genaue Anpassung der Komponenten erforderlich ist. Bei Fehlanpassung der Komponenten können Instabilitäten auftreten, die selbstverständlich bei Einrichtungen gemäß der Erfindung unerwünscht sind. Die Filterschaltung 38 ist für jedes der Filter 42, 44, 46 und 48 ausgelegt, so daß sich die Kammfilterfunktion für die Grundfrequenz f und die Oberwellen oder Harmonischen 2f, 3f und 4f ergeben. Jedes Filter enthält einen Verstärker, z.B. des erwähnten Typs 3500 BN und die in Fig. 2b dargestellten Schaltungskomponenten. Die jeweiligen Kapazitätswerte der Kondensatoren C. und C₂ sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Frequenz

f (30 Hz)	0,1	0,05
2f(60 Hz)	0,05	0,025
3f(9O Hz)	0,35	0,018
4f(120 Hz)	0,027	0,013

Das erste der parallel geschalteten Filter (Fig. 1) ist ein Tiefpaßfilter 40, bei dem es sich um irgend eine geeignete Schaltung handeln kann, das ein Maximum bei der Frequenz NOIl (Gleichspannung) und Filterfrequenzen bis zur Grundfrequenz f (30 Hz) hat. Das Tiefpaßfilter 40 muß jedoch so konstruiert sein, daß es die Schleifenstabilität auch dann nicht beeinträchtigen kajin^ wqtoi .e^das einzige Filter in der

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Schleife wäre. Geeignete Tiefpaßfilterschaltungen sind im "Burr-Brown Operational Amplifier Handbook" beschrieben. Mit dem Tiefpaßfilter 40 kann die Lage des Objektivs auf den gewünschten Fokus eingestellt werden. Bei dieser Lage handelt es sich also um die Mittellage des Objektivs und die Objektivstellung bei der Ruhestellung der Scheibe, d.h. bei der Frequenz Null (Gleichspannung bzw. Gleichstrom).

Der Amplituden- und Phasengang der beiden Filterschaltungen 37 und 38, also die Frequenzabhängigkeit der Amplitude bzw. Phase, sind in den Figuren 3a und 3b dargestellt. Die Kurve 60 in Fig. 3a zeigt die enge Bandbreite und die scharfe Spitze bei f_D bzw. 2f, 3f usw., die sich durch die hohe Güte der jeweiligenFilterschaltungen ergeben und sehr hohe Schleifenverstärkungen bei ausgezeichneter Stabilität ermöglichen. Fig. 3b zeigt die Frequenzabhängigkeit der durch die beidenFilterschaltungen jeweils bewirkten Phasenverschiebung, die von 0° bis +90° (Phasenvoreilung) kurz unterhalb der Resonanzfrequenz f_R im Teil 62 der dargestellten Kurve über 0° bei der Resonanzfrequenz und -90° Phasenverschiebung (Phasennacheilung) wieder zurück zu 0° im Teil 64 oberhalb der Resonanzfrequenz f_ verläuft. Wenn solche Filter in Parallelschaltung betrieben werden, addieren sich die Phasenverschiebungen nicht, sondern bleiben auf einen Maximalwert von 90° Voreilung oder Nacheilung beschränkt. Die Phasenverschiebung von 0°, die die Filter jeweils bei der Mittel- oder Resonanzfrequenz f_R aufweisen, ist für das vorliegende Servosystem wünschenswert.

Fig. 4 zeigt den Frequenzgang der in Fig. 1 dargestellten Kammfilterschaltung 26. Bei diesem Filter treten also Amplitudenmaxima bei der Frequenz Null (Gleichspannung, Kurventeil 66), bei der Grundfrequenz f entsprechend dem Einfachen der Rotationsfrqeuenz (Kurventeil 68) und bei der zwei-

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ten (2f), dritten (3f) und vierten (4f) Harmonischen oder Oberwelle der Grundfrequenz auf. Vorzugsweise hat der Frequenzgang ein Minimum zwischen der Frequenz Null und der Grundfrequenz f. Die Anzahl der ausgefilterten Harmonischen und die einstellbare Schleifenverstärkung bei jeder dieser Harnomischen hängt vom Material und der Konstruktion der Scheibe 14 ab. Wie erwähnt, reicht bei guten Glassubstraten ein Kammfilter 26 mit Ansprachespitzen bei der Frequenz Null und den ersten vier Harmonischen, wie in Fig. 4 dargestellt ist, aus, um die Fokussierung unter den oben angegebenen Verhältnisse aufrecht zu erhalten.

Bei der Aufzeichnung oder Wiedergabe einer Bildplatte ändern sich die axialen Auswanderungen mit der radialen Bewegung des Lichtbündels über die Platte sehr langsam. Wegen dieser langsamen Änderungen kann die Bandbreite jedes der "Zähne", d.h.jedes Filters 40 bis 48, der Kammfilterschaltung 26 sehr schmal sein und jedes Filter kann dementsprechend eine sehr hohe Güte Q haben. Mit zunehmender Erhöhung des Gütewertes Q wird der Teil 64 der Kurve in Fig. 3b bei der Phasenverzögerung von 90° immer spitzer und ausgeprägter und rückt näher an die Mittelfrequenz f_n, bei der die Phasenverschiebung gleich Null ° ist. Außerdem nähert sich die Phasenverschiebung dem Wert Null ° schneller, wenn die Frequenz über die Resonanzfrequenz ansteigt. Dies ermöglicht eine wesentliche Erhöhung der Schleifenverstärkung. Die erfindungsgemäße Parallelschaltung der einzelnen Filter ermöglicht außerdem weite Anwendungsmöglichkeiten und eine große Vielseitigkeit, da der Verstärkungsgrad und die Güte jedes Maximums oder Zahnes der kammartigen Filtercharakteristik auf den jeweiligen Verwendungszweck, z.B. die Erfordernisse der Plattensubstrate, zugeschnitten werden kann.

Durch die Erfindung wird also eine Einrichtung zur Kompensation für Kommando-, Steuer- oder Regelsignale, die periodisch sind, geschaffen. Die Kompensationseinrichtung läßt

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sich z.B. in Form einer Servoschleife verwirklichen, die den Abstand eines kapazitiven Fühlers oder Gebers relativ zu einer Oberfläche steuert oder regelt, z.B. einer rotierenden Platte oder Scheibe, die periodische axiale Auswanderungen ausführt. Das Kommando- oder Istwert-Signal, welches dem bei einer Ausführungsform der Erfindung durch Kapazitätsschwankungen dargestellten Abstand anzeigt, kann mit dem Ausgangssignal des Filters der Servoschleife verglichen werden, um ein Fehlersignal zu erzeugen, das die Abweichungen des Fühlers von einem vorgegebenen festen Abstand (Sollwert) anzeigt. Das Filter ist ein Kammfilter, das auf einige oder alle Komponenten des periodischen Kommandisignals abgestimmt ist. Dadurch lassen sich außergewöhnlich hohe Schleifenverstärkungen bei den im Kommando- oder Istwertsignal dominierenden Frequenzen erreichen, ohne daß Abstriche an der Schleifenstabilität gemacht zu werden brauchen.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Verwendung für eine Fokussierungsregelung beschränkt, die mit einem kapazitiven Abstandsgeber arbeitet. Die Erfindung läßt sich ganz allgemein für alle Regel- oder Servoeinrichtungen verwenden, in denen ein periodisches Kommando- oder Istwert-Signal einer vorgegebenen Frequenz eine Anzahl signifikanter Harmonischer oder Oberwellen hat. Anstelle der bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten rotierenden Platte oder Scheibe kann selbstverständlich irgend eine andere periodisch bewegte Fläche treten, von der periodische Istwert-Signale abgeleitet werden können, z.B. rotierende Trommeln oder Zylinder oder periodisch hin- und herbewegte Bauteile.

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Ak .

L e e r s e 11 e

Claims

Patentansprüche

( Ι.» Regelgerät für eine optische Bildplattenaufzeichnungs- und/oder Wiedergabeeinrichtung zum Konstanthalten eines durch einen Abstandsgeber erfaßten Abstandes zwischen einem zum Fokussieren eines Lichtbündels auf eine Informationsspur einer Platte und zum Abtasten der Informationsspur bei einer Rotation der Platte dienenden optischen Objektiv und einer Oberfläde der Platte innerhalb eines bestimmten Schärfentief ebereiches trotz axialer, durch die Rotation verursachter Auswanderungen der Platte, welche mit einer bestimmten periodischen Frequenz und deren Harmonischen entsprechend der Rotationsfrequenz der Platte auftreten, gekennzeichnet durch eine eine Elektrode aufweisende kapazitive Sonde (20),die mit einem ersten Ende des Objektivs (12) verbunden ist und mit dar Scheibe (14) eine Kapazität bildet;

eine kapazitive Abstandsmeßanordnung (24), die mit der Elektrode der Sonde (20) gekoppelt ist, um Schwankungen des Abstandes zwischen der Sonde und der Platte abzufühlen und eine entsprechende Fehlerspannung zu erzeugen;

eine auf die Fehlerspannung ansprechende Filterschaltung (26), die eine kompensierte Fehlerspannung erzeugt, welche Ansprachespitzen bei Frequenzen entsprechend der periodischen Frequenz und deren Harmonischen aufweist, und

eine Stellvorrichtung (26), die mit dem Objektiv (12) gekoppelt und durch das kompensierte Fehlersignal derart gesteuert ist, daß der Abweichung des Objektivs von einer mittleren Stellung bezüglich der Oberfläche der Platte trotz der axialen Auswanderung der rotierenden Platte entgegengewirkt wird.

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2. Regelgerät in einer Servoeinrichtung mit einem Abstandsgeber zum Kontrollieren des Abstandes zwischen dem Abstandsgeber und einem rotierenden Medium, welches Oberflächenabweichungen aufweist, die eine relative, insbesondere axiale Auswanderung der Oberfläche bezüglich des Abstandsfühlers zur Folge haben, mit einer Servoschleife, die auf Lagefehlersignale zur Steuerung der Lage des Abstandsgebers anspricht und eine Vorrichtung zum Verstellen des Abstandsgebers entsprechend einem Lagefehlersignal, das Abweichungen des Abstandsgebers von einem vorgegebenen festen Soll-Abstand anzeigt, eine Sondenanordnung, die an der Stellvorrichtung angebracht ist und den Abstand zwischen der Oberfläche des Mediums und dem Abstandsgeber bestimmt sowie ein den Abstand angebendes Istwert-Signal anzeigt, das periodische Frequenzkomponenten proportional der Drehzahl des Mediums enthält und eine auf die Istwert-Signale ansprechende Vorrichtung zum Erzeugen des Lagefehlersignals enthält, dadurch gekennzeichnet, daß _die servoschleife ferner eine Filterschaltung (26), welche aus dem Lagefehlersignal ein kompensiertes Lagefehlersignal erzeugt, das Ansprachespitzen bei Frequenzen entsprechend den periodischen Frequenzkomponenten aufweist und eine Verstärkeranordnung mit hohem Verstärkungsgrad, welche aus dem kompensierten Lagefehlersignal ein hochverstärktes Fehlersignal mit signifikant kleinen Amplituden erzeugt, enthält.
3. Regelgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschaltung eine Kammfilterschaltung (26) mit mehreren Filtern (40, 42, 44, 46, 48) enthält, die jeweils auf die Rotationsfrequenz oder eine der Harmonischen der Rotationsfrequenz des Mediums abgestimmt sind.

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4. Regelgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Filter (40 bis 48) der Kainmfilterschaltung (26) einen Phasengang aufweist, der sich bezüglich der zugehörigen Resonanzfrequenz zwischen +90° und -90° ändert und durch Null Grad geht, wenn die Frequenz von einem Wert geringfügig unterhalb der Resonanzfrequenz durch die Resonanzfrequenz bis zu einem Wert, der geringfügig größer ist als die Resonanzfrequenz, geändert wird, so daß die Servoschleife von Natur aus stabil ist.
5. Regelgerät nach Anspruch 1 oder 2 mit einer eine Eigenfrequenz aufweisenden Stellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Servoschleife außerdem ein Kerbfilter (28) enthält, das auf die Eigenfrequenz der Stellvorrichtung (22) angestimmt ist.
6. Regelgerät nach Anspruch 2, dadurch gek ennzeichnet, daß der Verstärker hohen Verstärkungsgrades eine P"gkkopplungsschleife mit einem zeitlich verzögert veränderlichen Widerstand (57) enthält, der von einem verhältnismäßig niedrigen auf einen verhältnismäßig hohen Widerstandswert veränderbar ist, um den Verstärkungsgrad des Verstärkers als Funktion der Zeit derart zu ändern, daß angestoßene Schwingungen des Filters vermieden werden.
7. Regelgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, caß der veränderliche Widerstand (57) in einem Gegenkopplungszweig des Verstärkers (54) liegt.

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