DE2724917A1

DE2724917A1 - Einrichtung und schaltungsanordnung zur spurabtastung einer videoplatte

Info

Publication number: DE2724917A1
Application number: DE19772724917
Authority: DE
Inventors: Roland Cochard; Giovanni Odone
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-06-02
Filing date: 1977-06-02
Publication date: 1978-12-14

Description

Einrichtung und Schaltungsanordnung zur Spurabtastung einer
Videoplatte Zusammenfassung Es wird eine Ein,-icntung und eine Schaltungsanordnung zur Sptirabtastung einer Videoplatte vorgeschlagen. Die Vorrichtung ulnfaßt eillm durch ein piezokeramisches Element angetriebenen Lenkspiegel mit einer oder gege@enenfalls mit mehreren Reflexionen zur Nachführung und Spurabtas':##nq. Zii diesem Zweck wird dem Mehrfachreflektor einerseits die von einem Oszillator erzeugtar. hochfrequenten Ablen}-span;lungen und andererseits die nach Auswertung durch einen Lesekopf und Durchgang durch ein Bandpaßfilter erzeugten Fehlsignale additiv zugeführt.
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Spurführung eines Lichtstrahlabtastkopfes bei Speichergeräten. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise aus der DT-OS 24 23 074 bekannt.
Die bekannte Einrichtung beinhaltet zwei Schwingspiegel, wobei einer zur Nachführung des Abtastlichtstrahles und der zweite zur Erzeugung eines Fehlersignals mit einer Wobbelfrequenz quer zur Spurrichtung abgelenkt wird. Die bekannte Einrichtung arbeitet sehr störunempfindlich, trägheitsarm und mit gutem Wirkungsgrad, jedoch werden zur Verwirklichung zwei bewegliche Abtastelemente benötigt. Die bekannte Anordnung ist daher verhältnismaäßig aufwendig und teuer in der Herstellung.
Weiterhin ist bekannt, bei einem Gerät zur Wiedergabe von in Spu ren aufgezeichneter Information der Abtasteinrichtung eine Vibration quer zur Spurrichtung aufzuprägen und die durch die Spurabweichung der Abtasteinrichtung bedingte Amplitudenmodulation des wiedergegebenen Signal 5 in einer Phasenvergleichsschaltung auszuwerten und zur Spurnachführung zu benutzen, dabei handelt es sich jedoch um einen Videomagnetkopf zur Abtastung von frequenz- oder moduliertaufgezeichncten Jideosignalen auf Magnetband.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegentiber den Vorteil, daß gegenüber der Einrichtung nach der DT-OS 24 23 074 eine Anzahl von Reflektionen auf dem optischen Weg des Abtaststrahls eingespart werden und dadurch die Qualität de Lichtflecks in der Ebelle des Speichermediums verhessert wird, daß die Kohärenz des Abtaststrahls beibehalten wird, daß eine gröbere Ubertragungsenergie am Lesekopf zur Verfügung steht und daß dadurch ein besseres Verhältnis des Nutzsignals zum Rauschsignal erzielbar ist. Weiter vereinfacht sich die mechanische Konstruktion und die Anforderungen an die optischen Justierungen, als Folge davon lassen sich die Kosten des Platten-Abspielgerätes senken und schließlich wird die Zuverlässigkeit des Wiedergabeverfahrens erhöht.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung zur Spurführunb möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß zur Ablenkung des Lichtstrahls nur ein ablenkendes Element (Mehrfachreflektor) verwendet wird.
Hierdurch erhöht sich die Qualität des Abtaststrahls und der Störabstand. Die bei der Montage der Einrichtung erforderlichen Justierarbeiten werden wesentlich vereinfacht.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Fig.1 zeigt in schematischer Darstellung, teilweise geschnitten, die mecllanischen und optischen Bauelemcnte im Zusammenwirken mit dem plattenförmigen Speichermedium; Fig.2 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung des Spurnachfüllrungssignals; Fig.3 zeigt ein mögliches schaltbild des Phasenvergj0ichs 27 aus Fig.2.
Beschreibung der Erfindung In Fig.1 ist mit 1 eine transparente kreisförmige Platte aus Kunststoff bezeichnet, welche von einem Motor 2 über den Platte tenteller 3 in Umdrehung versetzt wird. Auf der Unterseite der Platte 1 befinden sich die Signalspuren, z.B. eine Folge von undurchsichtigen Strichen oder Punkten in einer transparenten Oberfläche. Prinzipiell ist die Erfindung jedoch auch bei einer Aufzeichnungsart anwendbar, bei der die Spuren aus einer Folge transparenter Löcher oder Striche in einer lichtundurchlässigen, insbesondere spiegelnden Oberfläche besteht.
Zum Abtasten der spiralförmig auf der Platte aufgezeichneten Spuren dient ein beweglicher Mechanismus 4, der in einer Schlit tenführung 5 der Grundplatte 6 verschiebbar gelagert ist. Die zur Verschiebung dienende Spindel 7 weist auf ihrer Nutzlänge eine gewindekonstante Steigung auf, das mit einem in der Anordnung 4 fest angeordneten Muttergewinde zusammenwirkt. Der Drehantrieb der Spindel 7 kann mit einem besonderen Motor erfolgen oder sie kann über ein Getriebe mit der Achse des Motors 2 verbunden sein.Der -Schlitten 4 trägt eine Energiestrahlquelle, z.B. einen Laser 8, dessen Licht über eine erste Linse 9 zusammengefaßt und gebündelt und über die Spiegel 10 und 11 und das Objektiv 12 auf die Unterseite der Platte 1 projiziert wird, derart, daß der Fokus des Objektivs 12 mit der Ebene der Signalspuren auf der Platte 1 zusammenfällt.
Damit der Fokus auf der Spur gehalten werden kann, obwohl die Spurlage bei der Umdrehung der Platte unregelmäßigen Schwankungen unterworfen ist, ist der Spindel 11 als Schwingspiegel ausgebildet, so daß der abtastende Lichtstrahl durch elektrische Signale in Radialrichtung der Platte abgelenkt werden kann. Zur Bewegung des Spiegels 11 werden vorzugsweise piezoelektrische Mittel 13 verwendet. Die ':-euerl1ng dieser piezoelektrischen Mittel erfolgt in Servotechnik durch Bilden eines Regelkreises, dem ein der Abweichung des Abtastflecks von der Spur etwa proportionales Signal zuführt.
Zu diesem Zweck wird das von der Fotozelle 14 aufgenommene, durch die Aufeinanderfolge von transparenten und lichtundurehlässigen Spurabschnitten der Platte modulierte Licht des Lasers 8 entsprechend Fig.2 eine Regelschaltung zur Erzeugung des den Spiec'#el11 (oder des Mehrfachreflektors 11) erforderlichen Ablenksignals zugeführt.
In der Schaltungsanordnung gemäß Fig.2 erzeugt ein Oszillator 21 ein periodisches Signal mit einer Frequenz oberhalb der durch mechanische Ungenauigkeiten während der Plattenbewegung auftretenden Spuränderungen. Dieses Signal wird nach dem Durchlaufen einer Addierschaltung 22 einem Verstärker 23 zugeführt, der die zum Antrieb der piezokeramischen Mittel 13 erforderlichen Ablenkspannungen abgibt. Der vom Laser 8 ausgesandte Lichtstrahl durchläuft den Spiegel 11 bder Mehrfachreflektor 11) und erhält somit eine von der jeweiligen Ablenkspannung abhängige Auslenkung quer zur Spur, das heißt in Radialrichtung der bewegten Platte 1.Durch die auf der Platte 1 aufgezeichnete Information wird der Lichtstrahl moduliert und danach einem Lesekopf 24 zugeführt, der unter anderem die Fotozelle 14 (Fig.1) enthält. Am Ausgang des Lesekopfes 24 steht das Nutzsignal 25. Aus dem am Ausgang von 24 anstehenden Signal wird mittels des Bandpaßfilters 26 die vom Oszillator 2 stammende mit dem Nutzsignal überlagerte Frequenz ausgefiltert und der Phasenvergleichsschaltung 27 zugeführt. Dem zweiten Eingang der Phasenvergleichsschaltung 27 wird die vom Oszillator 21 erzeugte Ablenkfrrequenz nach Durchlaufen einer Phasenkorr##kturschaltung 28 zugeleitet. Das Fehlersignal am Ausgang der Phasenvergleichsschaltung 27 gelang zur Addierschaltuncj 22 und wird dort dem vom Oszillator 21 erzeugten Signal hinzugefügt.
Wenn der vom Laser 8 ausgehende Licht:trahl infolge genauer Nachführung der Einrichtung 4 mittels der Spindelanordnung 7 beim Abtasten der auf der Platte 1 gespeiuherten Inf^rmation genau in Spurmitte liegt, so ist dem Nutzsignal am Ausgang des Lesekopfes 24 ein periodisches Signal der doppelten Frequenz des Oszillators 21 überlagert. Die Phasenverglei#hssc1jal#ung 27 ist so eingerichtet, daß in diesem Fall an ihrem Ausgang ein Fehlersignal Null entsteht, das heißt die Ablenkmittel des Spiegels 11 lediglich von der Frequenz des Oszillators 21 beaufschlagt werden.
Gerät der abtastende Lichtstrahl infolge mechanischer Ungenauig keiten der Nachführung der Einrichtung 4 oder infolge Exzentriz ~ täten der auf dem Plattenteller 3 aufgespannten Platte 1 zum Teil von der Spur, so ändert das dem Nutzsignal am Ausgang des Lesekopfes 24 überlagerte Regelsignal seine Frequenz und Phasenlage. Die Frequenz entspricht der vom Oszillator 21 erzeugten Ablenkfrequenz und die Phasenlage wechselt je nach der Richtung der Spurabweichung zwischen voreilend und nacheilend.
Am Ausgang der Phasenvergleichsschaltung 27 entsteht dadurch ein Fehlersignal, das in der Addierschaltung 22 der vom Oszillator 21 erzeugten Sinusspannung hinzugefügt und im Verstärker 3 verstärkt und den Ablenkmitteln 13 des Spiegels (Mehrfachreflektors> 11 hinzugefügt wird. Die Ablenkmittel 13 erhalten so ein Pblenksignal, das sich einmal aus der Sinusfrequenz des Oszillators 21 und aus dem Regelsignal der Phasenvergleichsschaltung 27 zusammensetzt. Die Phasenkorrekturschaltung 28 dient zum Einstellen der Beziehung zwischen der Spurlage und dem am Ausgang der Phasenvergleichsschaltung 27 auftretenden Regelsignal. Bei der Phasenvorgleichsstufe nach Fig.3 liegt das bandpaßgefilterte, von der Platte 1 kommende Signal am Eingang UE, das vom Taktgenerator 21 kommende Taktsignal am Eingang UT an. Das vom Oszillator 21 kommende Taktsignal wird dem Steuereingang U5t2 des elektronischen Schalters S2 direkt, dem Steuereingang U5t1 des elektronischen Schalters S1 über die Umkehrstufe I zugeführt. Das an den Eingängen der Schalter S1 und S2 anstehende Signal wird entsprechend der 7&ktung durch UT sequentiell in den Speicherkondensatoren ci 1c2 gespeichert und die Speicherwerte den beiden Eingängen des Differenzverstärkers VD zugeführt. Am Ausgang des DifferenzxZerstärkers VD steht ein Signal an, dessen Größe und Vorzeichen von dem Phasenwinkel ç zwischen UE und UT abhängt.
Durch das wechselnde Arbeiten der beIden Kondensatoren wird einerseits das AC- bzw. DC-Rauschen des Eingangssignals unterdrückt, und andererseits kann so auch der beste Kompromiß zwischen Schnelligkeit und Selektivität gefunden werden.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Einrichtung zur Spurführung eines Lichtstrahlabtastkopfes bei Speichergeräten mit platten- oder folienförmigen Speichermedien, wobei dem Abtaststrahl eine Vibration quer zur Spurrichtung aufgeprägt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Amplitudenmodulation des wiedergegebenen Signals gewonnene Fehlersignal in Phase und Frequenz mit der Erregungsfrequenz der Ablenkmittel des Abtastlichtstrah@s verglichen und aus dem Vergleich ein Nachführungssiqnal für die Ablenkmittel gewonnen wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ablenkmittel für den Abtaststrahl ein Reflektor verwendet wird,dessen Ablenkspannung aus der Addition des bandphasengefilterten aus der Abtastung stammenden Fehlersignals und der in einem Oszillator erzeugtes Wobbelsignal besteht.
3. Schaltungsanordnung zur Durchführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Bandpaß-(26) (24) filter am Ausgang des Lesekopfes, durch einen Synchronde-(27) (26) tektor, dessen einerEingangmit dem Bandpaßfilterund des-(28) sen zweiter Eingang mit einer Phasenkorrekturstufe verbunden ist, einem Oszillator zur Erzeugung der Wobbelfrequenz, dessen Ausgang einerseits mit dem Eingang der Phasenkorrekturstufe (28) und andererseits mit einem Eingang einer Addierstufe (22) verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem (2» Ausgang des Synchrondetektors verbunden ist, einem Verstärker zur Verstärkung des aus der Addierstufe kommenden (13) zusammengesetzten Signals und einer Ablenkanordnung zur Beaufschlagung eines Mehrfachreflektors (11) zur Ablenkung des unmodulierten Abtastlichtstrahles.