DE2711921C2 - Abstandsregelgerät - Google Patents
AbstandsregelgerätInfo
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- DE2711921C2 DE2711921C2 DE2711921A DE2711921A DE2711921C2 DE 2711921 C2 DE2711921 C2 DE 2711921C2 DE 2711921 A DE2711921 A DE 2711921A DE 2711921 A DE2711921 A DE 2711921A DE 2711921 C2 DE2711921 C2 DE 2711921C2
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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
- G11B7/0914—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only by non-optical methods, e.g. capacitive
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
— mit einer Sonde, welche den Abstand zwischen
der Platte und dem ein Lichtbündel auf die Platte fokussierenden Objektiv mißt und ein
dem Abstand entsprechendes Fehlersigna] erzeugt,
— mit einem Verstärker zur Verstärkung des Fehlersignals,
— und jrh einem Stellglied, welches in Abhängigkeit
»on dem verstärkten Fehlersignal das Objektiv auf die Fokussierungsebene der Platte
einstellt,
wobei die Sonde, der Verstärker und das Stellglied eine Servoschleife bilden, dadurch gekennzeichnet,
— daß in die Servoschleife (20, 24, 26, 28, 29, 22)
zusätzlich eine Kammfilterschaltung (26) eingefügt ist, welche Durchlaßmaxima bei der
Frequenz Null zur Einstellung des Mittelabstandes, bei der periodischc.i Frequenz (f) und bei
mindestens einer Oberwellenfrequenz der periodischen Frequenz aufv» ist (F i g. 4) und eine
kompensierte Fehlerspannung erzeugt,
-- und daß der Verstärkungsfaktor des Verstärkers (29,54) so groß bemessen ist, daß ohne die
Verwendung der Kammfilterschaltung (26) Instabilitäten im Betrieb auftraten würden.
2. Abstandsregelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (54) eine
Rückkopplungsschleife mit einem Widerstand (57) aufweist, dessen Wert von einem relativ niedrigen
auf einen relativ hohen Widerstandswert mit derartiger Trägheit veränderbar ist, daß der
Verstärkungsgrad des Verstärkers seitlich im Sinne einer Unterdrückung von Schwingungen der Kammfilterschaltung
(26) verändert wird.
3. Abstandsregelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammfilterschaltung (26)
mehrere parallelgeschaltete Einzelfilter (40, 42, 44, 46, 48) für die Frequenzen der Durchlaßmaxima
aufweist.
4. Abstandsregelgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Einzelfilter (40—48)
einen Phasenfrequenzgang hat. der sich innerhalb eines die Resonanzfrequenz des Filters umgebenden
Frequenzbandes zwischen +90° und -90° ändert und bei der Resonanzfrequenz durch 0° geht
(F ig. 3b).
5. Abstandsregelgerät nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Servoschleife ein Kerbfilter
(28) enthält, das auf die Eigenresonanz des Stellgliedes (22) abgestimmt ist.
Die Erfindung betrifft ein Abstandsregelgerät für eine
optische Bildplattenaufzeichnungs- und/oder Wiedergabeeinrichtung,
wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist
Bei einem derartigen, aus der US-PS 3 825 323
bekannten Abstandsregelgerät wird der Abstand eines Abstandsgebers zu einer Platte durch Abfühlen der
Kapazität zwischen Abstandsgeber und Platte bestimmt Eine dementsprechendes Signal wird einem
ίο Servomechanismus zugeleitet der die Lage des
Abstandsgebers auf einen vorgegebenen Abstand zur Platte regelt Hierbei stellt der Abstandsgeber selbst
jedoch eine Induktivität dar, die dazu führt, daß der Abstandsgeber bei einer relativ niedrigen Frequenz eine
is Resonanzstelle aufweist Bei dieser Resonanzstelle
kehrt sich die Phase des bei der abgefühlten Kapazität erzeugten Signal um 180° um, so daß es zu einem
Rückkopplungsvorgang kommt und das Regelsystem instabil wird.
Weiterhin ist aus der DE-OS 23 53 673 ein Tangentialregelsystem zur Korrektur von Zeitbasisfehlern von
Signalen bekannt die bei der optischen Abtastung einer Bildplatte entstehen. Dabei wird eine aus den abgenommenen
Informationen abgeleitete Synchronimpulsfolge durch ein auf die Rotationsfrequenz der Platte
abgestimmtes Riter geführt
Im Gegensatz zv. einem Tangential- oder Spurnachfolgeregler
ist jedoch bei einem Abstandsregler wegen der erforderlichen exakten Fokussierung des Abtast-Strahls
auf der Platte eine noch präzisere Nachregelung erforderlich, die eine extrem hohe Verstärkung in der
Servoschleife bedingt Dadurch entsteht jedoch die Gefahr von Instabilitäten.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, die für eine exakte Fokussierungsregelung
erforderliche hohe Schleifenverstärkung ohne die Gefahr von Instabilitäten des Regelsystems zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Kammfilters in der Servoschleife lassen sich auch
störende Oberwellen der Plattentellerdrehzahl aus dem Regelsignal eliminieren, so daß man die Verstärkung der
Regelschleife ohne Beeinträchtigung der Regelstabilität in der erforderlichen Höhe wählen kann.
Ein Regelsystem, für welches die Erfindung mit Erfolg angewendet werden kann, ist in der DE-OS 27 11 925
beschrieben, bei welchem ein Objektiv in genauem Abstand von der Oberfläche einer Bildplatte gehalten
wird. Für diese Abstandsregelung wird eine kapazitive Meßsonde benutzt, mit deren Hilfe Abstandsänderungen
zwischen Objektiv und Bildplatte ermittelt werden und ein entsprechendes Fehlersignal erzeugt wird.
Dieses Fehlersignal steuert dann ein mit einer Tauchspule arbeitendes Stellglied für das Objektiv, um
dessen Abstand zur Plattenoberfläche konstant zu halten. Durch Exzentrizitäten der Informationsspur der
Platte bezüglich der Drehachse der Platte. Verwerfungen der Plattenoberfläche und andere Faktoren können
zylindrische Schwankungen der Relativbewegung zwischen dem abtastenden Objektiv und der Plattenoberfläche
eintreten, die Störgrößen zur Folge haben, die mit der Rotationsfrequenz der Platte und deren Oberwellen
auftreten. Diese zyklischen Schwankungen der Plattenbewegung werden durch die kapazitive Sonde erfaßt
und das Frequenzspektrum des von diesem gewonnenen Signals enthält dann auch Frequenzkomponenten
bei Harmonischen der Plattenteller-Rotationsfrequenz.
Um eine möglichst gute Regelung bei geschlossener Regelschleife ohne Beeinträchtigung der Stabilität zu
erhalten, soll die Schleifenverstärkung bei den Frequenzen dieser Harmonischen hoch seia Bei dem Regelgerät
gemäß der Erfindung werden in die Regelschleife mehrere abgestimmte Filter parallel eingeschaltet, so
daß sich eine Kammfilterschaltuag ergibt Jedes Filter
ist auf ein oder vorzugsweise mehrere Harmonische der Frequenz MT abgestimmt, wobei T die Periode des
zyklischen Fehlersignals (für die offene Schleife), also z. B. eine Umlaufperiode ist Bei Wiedergabe- und/oder
Aufzeichnungseinrichtungen, weiche mit einem plattenförmigen Aufzeichnungsträger arbeiten, ist also Γ die
Zeit die für eine Umdrehung der Platte erforderlich ist Bei einer solchen Wiedergabe- und Aufzeichnungseinrichtung
kann das Kammfilter so aufgebaut sein, daß sein Frequenzgang Durchlaßmaxima der Frequenz Null
und z. B. den ersten vier Oberwellen der Umlauffrequenz des Plattentellers hat so daß die Schleifenverstärkung
für das Rcgeisigr.a! bei den Hauptfrequenzkomponenten
erhöht wird und dadurch diese Komponenten im Fehlersignal der Regelschleife verringert werden. Dies
hat sich als ausreichend erwiesen bei einer Platte aus einem guten Glassubstrat wobei Material und Konstruktion
der Platte die Anzahl der Oberwellen und die Werte der Schleifenverstärkung, die für die Kammfilterschaltung
benötigt werden, bestimmen. Bei der Realisierung der Erfindung konnte eine stabile Schleifenverstärkung
von 2000 erreicht werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert Es zeigt
F i g. 1 ein teilweise in Blockform dargestelltes Schaltbild eines Regclgerätes gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung, das zur Konstanthaltung des Abstandes zwischen einem Objektiv und einer rotierenden
Plattediert;
F i g. 2a und 2b zwei Filterschaltungen, die bei Ausführungsfon.ien der Erfindung verwendet werden
können;
F i g. 3a und 3b eine graphische Darstellung des Amplituden- bzw. Phasengangs (in Abhängigkeit von
der Frequenz) der Filierschaltungen gemäß F i g. 2a bzw. 2b; und
F i g. 4 ein Beispiel für einen Frequenzgang einer Kammfiiterschaltung, wie sie bei Ausführungsformen
der Erfindung Verwendung finden kann.
Das in F i g. 1 dargestellte Gerät 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
Lichtbündeis 11 verläuft versetzt jedoch im wesentlichen parallel zu einer Oberfläche einer rotierenden
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 wkd, der senkrecht zum
Strahlengang des einfallenden Bündels verläuft. Das Lichtbündel 11 tritt dann durch eine Öffnung in einen
mittleren Bereich eines Stellgliedes 22 und tritt dann in ein Objektiv 12 ein, das im einfachen Fall aus einer
Einzellinse bestehen kann. Bei dem Stellglied 22 handelt es sich um einen bekannten Antrieb mit einer
Tauchspule, der die Lage des Objektivs 12 entsprechend der Tauchspule zugeführten Signalen senkrecht zur
Oberfläche der Platte 14 vei stellt.
Das eine Ende des Objektivs 12 ist mit dem der Oberfläche der Platte 14 zugewandten Ende des
Stellgliedes 22 verbunden. Das Objektiv 12 fokussiert das Lichtbündtl in einen Lichtfleck gewünschter Größe
auf einer Spur auf der rotierenden Platte 14.
Die Platte 14, 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
Die Platte 14, 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
ίο solchen Drehzahl treten gewöhnlich gewisse periodische
axiale Bewegungen der Oberfläche der Platte 14 als sogenannter Höhenschlag auf, die in F i g. 1 bei A
schematisch dargestellt sind Der Höhenschlag enthält gewöhnlich Frequenzkomponenten bei Harmonischen
von MT, wobei Tdie Zeit für eine Umdrehung der Platte ist Wenn die Größe des fokussierten Lichtflecks auf
einem bestimmten Wert gehalten werden soll, muß das Objektiv 12 unabhängig von einer etwaigen Bewegung
der Oberfläche der rotierenden Platte 14 in einem konstanten Abstand von dieser Oberfläche gehalten
werden.
Zur Bestimmung des Abstandes zw .sehen der
Oberfläche der Platte 14 und dem Objektiv 12 ist am Umfang des einen Endes des Objektivs 12 eine
kapazitive Sonde 20 so angebracht daß die Oberfläche der Platte- 14 mit der Sonde 20 eine elektrische
Kapazität bildet Wenn die Platte 14 rotiert, haben axiale Bewegungen 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 kapazitive Abstandsmeßschaltung 24
gekoppelt weiche über eine Leitung 24a von einem nicht dargestellten Hochfrequenzoszillator gespeist
wird und die Kapazitätsschwarikungen in eine entsprechende Fehlersignalspannung umsetzt.
Das Fehlersignal wird einer Kammfiiterschaltung 26 zugeführt, welche mehrere schmalbandige Filter 40.42,
44, 46 und 48 enthält, die jeweils auf verschiedene Übertragungsfaktoren und Frequenzen eingestellt sind,
welche jeweils einer der harmonischen Komponenten der Umlauffrequenz der Platte 14 entsprechen. Die
Frequenzgänge der einzelnen parallelgeschalteten Filter 26 sind so gewählt daß sich ein schmales Maximum
•»5 bei Gleichspannung (Frequenz Null) und typ:scherweise
vier Oberwellen der Hauptfehlerfrequenz ergeben. Die Filter 40 bis 48 liegen parallel zwischen den Anschlüssen
25 und 26a. Genauere Schaltbilder von Ausführungsbeispielen dieser Filter sind in den F i g. 2a und 2b
dargestellt, die weiter unten beschrieben werden. Jedes Filter enthält einen Eiiisteller für seinen Übertragungsfaktor, etwa ein Potentiometer 50 mit einem Widerstandswer·
von z. B. I kOhm. und einen Ausgangswiderstanu 52 von z.B. lOOkOhm. Der Ausgang der
Kammfiiterschaltung 26 ist vorzugsweise mit einem Ausgangsverstärker 54 gekoppelt, der für eine zusätzliche
Verstärkung zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Servoschleife sorgt und hier mit einem Widerstand 56
von 1 MOhm und einem nach Masse führenden Widerstand 58 von 91 kOhm beschaltet ist. Der
Ausgangsverstärker 27 kann außerdem mit einem geeigneten Widerstand 57 beschaltet werfen, dessen
Widerstandswert nach dem Schließen der Servoschleife in Abhängigkeit von einer RC-Zeitkonstante während
eines Zeitintervalls voi. mehr2ren 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
ζ. 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 1 MOhm. Dieser veränderliche Verzögerungswidersland hat den Zweck, das Wirksamwerden
des Kammfilters durch langsames Verändern (Hochfahren) des Verstärkungsgrades des Verstärkers als
Funktion der Zeit zu verzögern, um zu verhindern, daß das Kammfilter zu Schwingungen angestoßen wird.
Der Ausgang des Ausgangsverstärkers 54 ist vorzugsweise mit einem !Compensations-Kerbfilter 28
für das Stellglied gekoppelt. Das Kerbfilter dämpft die Signalkomponente, die der Eigenschwingungsfrequenz
des Stellgliedes 22 entspricht, um der hohen Servoschleifenverstärkung
Rechnung zu tragen. Das Stellglied 22 wird durch einen Steuerverstärker 29 so gesteuert, daß
das Objektiv 12 den Höhenschlagbewegungen der Scheibe 14 folgt und die gewünschte Fokuseinstellung
mal sehr kleinen Abweichungen eingehalten wird. Das Kammfilter 26 bewirkt eine Erhöhung der Schleifenverstärkung
bei jeder der zyklischen Fehlerkomponenten, so daß sich dadurch eine sehr hohe Schlcifenverstärkung
ergibt, ohne daß die Servostabilität in der die Stellvorrichtung 22 und die Scheibe 14 enthaltenden
Regelschleife gefährdet ist.
Der Abstand zwischen dem Objektiv 12 und der Scheibe 15 muß typischerweise mit einer Genauigkeit
von ±0,25μπι eingehalten werden, während Abweichungen
von einer exakten Ebenheit der Oberfläche der Scheibe 14 einen Höhenschlag von z. B. 0,075 mm
verursachen können. Unter diesen Voraussetzungen muß der Verstärkungsgrad der Fokussierungsregelschleife
mindestens 305 betragen. Im allgemeinen ist der maximale Höhenschlag bei einer vorgegebenen Frequenz
geteilt durch die Abstandstoleranz zwischen Objektiv 12 und der Platte 14 der bei der betreffenden
Frequenz erforderlichen .Schleifenverstärkung äquivalent. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ermöglicht
ein stabiler Schleifenverstärkungsgrad von 2000 bei einem Höhenschlag von 0,125 mm eine Regelgenauigkeit
von 0,1)635 μπι.
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 folgt. Damit das
Objektiv 12 diese Bewegung ohne Störung der Objektivstrahlengänge auszuführen vermag, sind das
Stellglied 22, an dem das Objektiv 12 angebracht ist, und der durch das Galvanometer gesteuerte Spiegel 30 an
einem Support 34 montiert, der seinerseits an einer Verschiebevorriditung 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
DE-OS 27 11 923 beschrieben ist
In den F i g. 2a und 2b sind zwei Filterschaltungen 37 und 38 dargestellt, die für die Filter 42 bis 48 der
Kammfilterschaltung 26 in F i g. 1 verwendet werden können. Sowohl die Doppel-T-Verstärkerschaltung 37
als auch die Bandfilterverstärkerschaltung 38 ergeben brauchbare Filtereigenschaften und können in der in
F i g. 1 dargestellten Parallelsummenschaltung verwendet werden. Die Filterschaltung 38 gemäß F i g. 2b wird
bevorzugt, da die gewünschte Bandbreite und Mittenfrequenz jedes Filters dieser Schaltung leichter erreichbar
sind. Die Filterschaltung 37 hat den Nachteil, daß eine genaue Anpassung der Komponenten erforderlich
ist. Bei Fehlanpassung der Komponenten können Instabilitäten auftreten, die hier selbstverständlich
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, If und 4f ergeben.
Jedes Filter enthält einen Verstärker und die in F i g. 2b dargestellten Schaltungskomponenten. Die jeweiligen
Kapazitätswerte der Kondensatoren Q und Cj sind in
der folgenden Tabelle aufgeführt:
Frequenz
C, (;i
C2 (;i
f(30Hz) | 0,1 | 0,05 |
2 f (60 Hz) | 0,05 | 0,025 |
3 f (90 Hz) | 0,35 | 0,018 |
4f inn H7) | 0.027 | 0.013 |
Das erste der parallel geschalteten Filter (Fig. 1) ist
ein Tiefpaßfilter 40, bei dem es sich um irgendeine geeignete Schaltung handeln kann, das ein Maximum
bei der Frequenz 0 (Gleichspannung) und Filterfrcquenzen bis zur Grundfrequenz f (30 Hz) hat. Das
Tiefpaßfilter 40 muß jedoch so konstruiert sein, daß es die Schleifenstabilität auch dann nicht beeinträchtigen
kann, t'.enn es das einzige Filter in der 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 Platte, d. h. bei der Frequenz 0 (Gleichspannung
bzw. Gleichstrom).
Der Amplituden- und Phasengang der beiden Filterschaltungen 37 und 38, also die Frequenzabhängigkeit
der Amplitude bzw. Phase, sind in den F i g. 3a und 3b dargestellt. Die Kurve 60 in F i g. 3a zeigt die enge
Bandbreite und ein scharfes Maximum bei fr bzw. 2f, 3f usw, die sich durch die hohe Güte der jeweiligen
Filterschaltungen ergeben und sehr hohe Schleifenverstärkungen bei ausgezeichneter Stabilität ermöglichen.
Fig.3b zeigt die Frequenzabhängigkeit der durch die
beiden Filterschaltungen jeweils bewirkten Phasenverschiebung, die von 0° bis +90° (Phasenvoreilung) kurz
unterhalb der Resonanzfrequenz fr im Teil 62 der dargestellten Kurve über 0" bei der Resonanzfrequenz
und —90° Phasenverschiebung (Phasennacheilung) wieder zurück zu 0° im Teil 64 oberha!".. der
Resonanzfrequenz fr 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 fr
aufweisen, ist für das vorliegende Servosystem wünschenswert
F i g. 4 zeigt den Frequenzgang der in F i g. 1 dargestellten Kammfilterschaltung 26. Bei diesem Filter
treten also Amplitudenmaxima bei der Frequenz 0 (Gleichspannung, Kurventeil 66), bei der Grundfrequenz
/entsprechend dem Einfachen der Rotationsfrequenz (Kurventeil 68) und bei der zweiten (2/Ji dritten (3f) und
vierten (4/? Harmonischen der Grundfrequenz auf. Vorzugsweise hat der Frequenzgang ein Minimum
zwischen der Frequenz 0 und der Grundfrequenz f. Die
Anzahl der ausgefilterten Harmonischen und die einstellbare Schleifenverstärkung bei jeder dieser
Harmonischen hängt vom Material und der Konstruktion der Scheibe 14 ab. Wie erwähnt, reicht bei guten
Glassubstraten ein Kammfilter 26 mit Maxima bei der Frequenz 0 und den ersten vier Harmonischen, wie in
Fig.4 dargestellt ist, aus, um die Fokussierung unter
den oben angegebenen Verhältnissen aufrecht zu erhalten.
Bei der Aufzeichnung oder Wiedergabe einer Bildplatte ändern sich die axialen Abweichungen 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
der Güte Q wird der Teil 64 der Kurve in F i g. 3b bei der Phasenverzögerung von 90° immer spitzer und
ausgeprägter und rückt näher an die Mittelfrequenz /"/?,
bei der die Phasenverschiebung gleich 0° ist. Außerdem nähert sich die Phasenverschiebung dem Wert 0°
schneller, wenn die Frequenz über die Resonanzfrequenz ansteigt. Dies ermöglicht eine wesentliche
Erhöhung der Schleifenverstärkung. Die erfindungsgemäße Parallelschaltung der einzelnen Filter ermöglicht
außerdem weitere 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.
Die 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 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.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Abstandsregelgerät für eine optische Bildplattenaufzeichnungs-
und/oder Wiedergabeeinrichtung, dessen Abstandsregelung trotz axialer, durch
die Rotation verursachter Auswanderungen der Platte, welche mit einer bestimmten periodischen
Frequenz und deren Oberwellen entsprechend der Roiationsfrequenz der Platte auftreten, möglichst
genau sein soll,
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