DE3111714C2

DE3111714C2 -

Info

Publication number: DE3111714C2
Application number: DE3111714A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Eindhoven Nl Gross
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1980-04-03
Filing date: 1981-03-25
Publication date: 1990-08-02
Also published as: IT8120850A0; NL8001974A; CA1169148A; FR2480016A1; GB2073452B; DE3111714A1; ATA152181A; AT370900B; ES8202648A1; ES500964A0; GB2073452A; FR2480016B1; US4359635A; AU536041B2; JPS56156973A; IT1137118B; JPS645387B2; AU6898181A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur genauen Verfolgung einer gewünschten Spur auf einem Träger mit nebeneinander liegenden Informationsspuren, mit einem Aufnehmer zur Auslesung der Informationen der Spuren und zu deren Umwandlung in elektrische Ausgangssignale, und mit Steuermitteln zur Spurnachfolge-Steuerung der Lage des Aufnehmers in bezug auf den Träger in einer Richtung der Informationsspuren, sowie mit einer Regeleinrichtung, durch welche Abweichungen der Lage des Aufnehmers in Quer richtung zu einer auslesenden Spur unterdrückt werden, indem den Steuermitteln ein sich mit der Lagenabweichung zunehmendes und je nach Richtung der Lageabweichung positives oder negatives Regelsignal zugeführt wird, wobei mittels eines von der Umhüllenden des Ausgangssignals abgeleiteten Signals eine Stabilisierung des Regelsystems bewirkt ist.

Beispiele derartiger Vorrichtungen sind u. .a. in der US-PS 38 54 015 mit der Abänderung 29 963 bzw. in "Neues aus der Technik" vom 15. Dezember 1978, S. 2, beschrieben. In all diesen Beispielen wird, abhängig von der Abweichung in der Lage des Aufnehmers in bezug auf die gewünschte Spur, ein Regelsignal erzeugt, das Null ist, wenn sich der Aufnehmer in der gewünschten Lage befindet, in positivem oder negativem Sinne zunimmt, wenn die Lagen abweichung in einer oder der anderen Richtung zunimmt, und schließlich durch ein Maximum bzw. Minimum geht und auf Null abnimmt, wenn sich der Aufnehmer halbwegs zwischen zwei benachbarten Spuren befindet.

Bei Bewegung des Aufnehmers in einer Richtung quer zu den Spuren zeigt das Regelsignal daher einen mehr oder weniger wellenförmigen Verlauf, wobei entweder die ansteigenden oder die abfallenden Flanken dieser Welle dem stabilen Arbeitsbereich der Regelung (Zurückregelung zu der gewünschten Spur) entsprechen, während die anderen (abfallenden bzw. ansteigenden) Flanken unstabilen Arbeits bereichen der Regelung entsprechen, die dazu führen, daß der Aufnehmer dazu geneigt ist, eine benachbarte Spur aufzusuchen.

Eine derartige Erscheinung kann sehr unerwünscht sein. Vor allem bei "Compact Disk"-Systemen, bei denen Musikprogramme in einer optisch auslesbaren Kodierung auf einer Drehplatte angebracht sind, kann es vorkommen, daß durch Stoßen o. dgl. eine derart große Lagenabweichung des Aufnehmers in bezug auf eine gewünschte Spur herbeigeführt wird, daß das zugehörige Maximum bzs. Minimum im Regelsignal überschritten wird, wodurch die Regelung unstabil wird und sich der Aufnehmer zu einer nächstfolgenden Spur begibt.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist durch die DE-OS 24 52 815 bekannt. Das dort zur Stabilisierung verwendete Signal kann eine Spurhaltung bei höheren Stoßbelastungen nicht sicherstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stabilität der Spurfolge zu erhöhen.

Die Lösung gelingt dadurch, daß das Regelsignal und die Umhüllende des elektrischen Ausgangssignals einer Gatter-Schaltung zugeführt sind, die in dem Bereich, in dem das Ausgangssignal einen bestimmten Schwellwert unterschreitet, eine Spannungsquelle (+ V, - V) zu den Steuermitteln durchschaltet, welche bei gleichem Vorzeichen einen gegenüber der Regelspannung erhöhten Wert aufweist.

Dabei sei bemerkt, daß es aus "Neues aus der Technik" vom 15. Dezember 1978, S. 2, Nr. 496 an sich bekannt ist, aus dem ursprünglichen (wellenförmigen) Regel signal und der Umhüllenden des von dem Aufnehmer gelieferten Signals ein neues Regelsignal abzuleiten. In diesem Falle sind die Probleme jedoch anderen Ursachen zuzuschreiben und die Zusammenfügung beider Signale erfolgt dabei nicht in einem etwaige Lagenabweichungen in erhöhtem Maße unterdrückenden Sinne.

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

Fig. 1 eine bekannte Spurfolgevorrichtung für optisch kodierte Informationsträger,

Fig. 2 Spannungen als Funktion der Lagenabweichung des optischen Aufnehmers in bezug auf den Informationsträ ger, und

Fig. 3 das bei der Vorrichtung nach der Erfindung angewandte Schaltbild, das zwischen den Punkten hf bzw. re und 8 in Fig. 1 geschaltet wird.

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen scheibenförmigen Träger, der mit optisch auslesbarer Information versehen ist. Beispiele derartiger Träger sind unter den Bezeichnungen "VLP" (für Impulsfrequenz modulierte Videoinforma tion) bzw. "Compact Disk" (für digitalisierte Audioinformation) bekannt. Der Träger 1 wird mit Hilfe eines Motors 2 gedreht, wodurch eine auf dem Träger vorhandene Informationsspur an einem optischen Aufnehmer entlang geführt wird, um diese Information auszulesen. Beispiele derartiger Aufnehmer sind u. a. in der US-PS 40 37 252 und in den darin genannten Literaturstellen ausführlich beschrieben. Sie beruhen alle darauf, daß mit Hilfe einer Lichtquelle 3 der Träger 1 abgetastet wird, so daß mit Hilfe lichtempfindlicher Detektoren 4, 5, 6 elektrische Signale erzeugt werden, die der Information auf dem Träger 1 (Detektor 4) und den Abweichungen des Abtastlichtflecks in bezug auf die Informationsspur in dem einen Sinne (Detektor 5) bzw. in dem anderen Sinne (Detektor 6) entsprechen.

Der Ausgang des Detektors 4 liefert daher ein Hochfrequenzsignal hf, dessen Amplitude am größten ist (Situation t in Fig. 2a), wenn der Abtastlichtfleck genau mit der abzutastenden Spur zusammenfällt, aber halbwegs zwischen zwei Abtastspuren auf Null abnimmt. Die Ausgänge der Detektoren 5 und 6 werden im Gegentakt geschaltet (schematisch durch einen Gegentaktverstärker 7 dargestellt), so daß eine Regelspannung re nach Fig. 2b erhalten wird, die sowohl bei einer richtigen Lage t des Abtastlichtflecks in bezug auf die Spur als auch genau halbwegs zwischen zwei Spuren durch Null geht.

Diese Regelspannung wird auf übliche Weise einem Steuerglied, z. B. einem linearen Motor 8, zugeführt, der den optischen Aufnehmer in bezug auf den Träger 1 in radialer Richtung verschieben kann.

Die auf diese Weise erhaltene Regelung ist stabil in dem Bereich t₁-t₂, wobei die Regelspannung (in positivem bzw. negativem Sinne) zunimmt, je nachdem die Lagenabweichung in bezug auf die Spur zunimmt, während diese Regelung in den zwischenliegenden Bereichen t₂-t₁, in denen die Regelspannung abnimmt, unstabil ist. Dies hat zur Folge, daß wenn durch irgendeine Ursache der Aufnehmer derart weit in bezug auf die abzutastende Spur verschoben wird, daß die Regelung unstabil wird, der Aufnehmer zu einer nächstfolgenden Spur überspringt. Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird diese unerwünschte Erscheinung vermieden oder wenigstens erheblich unterdrückt.

Diese Maßnahmen laufen kurz darauf hinaus, daß die Umhüllende des Ausgangssignals hf des Detektors 4 gebildet und daraus ein weiteres Regelsignal abgeleitet wird, das in richtigem Sinne dem Motor 8 zugeführt wird. Das genannte Ausgangssignal wird dazu über einen Detektor 11 (siehe Fig. 3) geführt, der die Umhüllende dieses Signals liefert. Dann passiert es eine Schwellenvorrichtung 12, wodurch, abhängig von der Lagenabweichung, eine Spannung nach Fig. 2c erzeugt wird. Diese Spannung kann erwünschtenfalls in einem Inverter 13 ihr Vorzeichen wechseln.

Das Regelsignal re wird in Abweichung von Fig. 1 über einen Schalter 15 dem Motor 8 zugeführt, wobei dieser Schalter von dem Ausgang der Schwellenvorrichtung 12 oder dem Inverter 13 gesteuert wird. Das Regelsignal re passiert zugleich einen Schwellenschalter 16 und ein vom Ausgang der Schwellenvorrichtung 12 bzw. des Inverters 13 getriggertes bistabiles Flipflop 30 z. B. ein D-Flipflop. Am Ausgang des Schwellenschalters 16 wird, abhängig von dem Vorzeichen von re, entweder eine positive oder eine negative Spannung erzeugt. Das Flipflop 30 hält diese Spannung fest und wirkt dabei wie ein Speicherelement. Seine Ausgangsspannung wird unmittlbar einem UND-Gatter 18 bzw. nach Inversion in einem Inverter 17 einem UND-Gatter 19 zugeführt. In dem Bereich t₃-t₄, in dem sowohl die Umhüllende der Spannung hf unterhalb des Schwellwertes der Vorrichtung 12 bleibt als auch der Schwellenschalter 16 bzw. das Flipflop 30 eine positive Ausgangsspannung liefert, wird das UND-Gatter 18 geöffnet, wodurch ein Schalter 20 geschlossen wird, mit dessen Hilfe eine positive Spannung +V über den Schalter 15 (der im Bereich t₃-t₄ sich in seiner unteren Lage befindet) zu dem Steuerglied 8 weitergeschaltet wird. Die ursprüngliche Wellenregelspannung re nach Fig. 2b wird dadurch gemäß dem gestrichelt dargestellten Verlauf geändert, wodurch der stabile Teil der Regelung gleichsam verlängert ist und eine starke Unterdrückung der unerwünschten Lagenabweichung des optischen Aufnehmers in bezug auf die gewünschte Spur auf dem Träger 1 stattfindet. Das Flipflop 3 sorgt in diesem Zusammenhang dafür, daß der ganze unstabile Teil der Regelkennlinie überbrückt wird.

Auf ähnliche Weise wird in dem Bereich t₃-t₄, in dem der Schwellenschalter 16 eine negative Ausgangsspannung bzw. das Flipflop 30 eine Spannung Null liefert, das UND-Gatter 18 nach wie vor geschlossen sein, aber das UND- Gatter 19 wird geöffnet, wodurch über einen Schalter 21 eine negative Spannung -V zu dem Steuerglied 8 weitergeschaltet wird.

Im allgemeinen ist die erhaltene Regelung genügend stark, um dafür zu sorgen, daß der optische Aufnehmer nach wie vor der gewünschten Spur folgt. Wenn der Punkt t₄ überschritten wird, wird die ursprüngliche Regelung wieder wirksam und wird sich der optische Aufnehmer auf eine nächstfolgende Spur einzustellen versuchen. Die Erscheinung bei einem "Compact Disk"-System ist analog dem Rillenspringen bei einer gewöhnlichen Schallplatte. Die in dem Bereich t₃-t₄ erzeugte Regelspannung (gestrichelte Linie in Fig. 2b) kann aber derart groß sein, daß der optische Aufnehmer eine zu große Beschleunigung in Richtung auf die gewünschte Lage t erhält, daß dieser Punkt weit überschritten wird und daß die Regelung aufs neue, nun jedoch in der anderen Richtung, wirksam wird, wodurch der Aufnehmer nach wie vor hin und her schwingt. Diese Erscheinung wird durch passende Wahl des Schwellwertes der Vorrichtung 12 (der die Länge des Bereiches t₃-t₄ bestimmt) bzw. der Spannungen +V und -V beherrscht. Zum Überfluß können diese Spannungen während einer beschränkten Zeitdauer (z. B. während 100 µsec) zugeführt werden, z. B. dadurch, daß zwischen dem UND-Gatter 18 (bzw. 19) und dem Schalter 20 (bzw. 21) eine Zeitschaltung, z. B. ein monostabiles Flipflop 22 (bzw. 23), eingeschaltet wird, wodurch dieser Schalter 20 (bzw. 21) auch nur während dieser beschränkten Zeitdauer eingeschaltet bleibt.

Es ist einleuchtend, daß die Erfindung ebenso gut für Anwendung in einem "Compact Disk"-System wie in einem "VLP"-System geeignet ist. Auch ist Anwendung z. B. bei magnetischen Scheibenspeichern möglich, bei denen magnetische Aufnehmer verwendet werden. In dem "Compact Disk"- System wird als Motor zur Verschiebung des optischen Aufnehmers in bezug auf den Informationsträger im allgemeinen kein linearer Motor verwendet, sondern wird dieser Aufnehmer an einem Dreharm befestigt, so daß die Verschiebung nicht mehr rein linear ist.

Die in Fig. 3 gezeigten Schalter 15, 20, 21 sind normalerweise vom elektronischen Typ, z. B. vom MOS-Typ.

Claims

1. Vorrichtung zur genauen Verfolgung einer gewünschten Spur auf einem Träger (1) mit nebeneinander liegenden Informationsspuren, mit einem Aufnehmer (4) zur Auslesung der Informationen der Spuren und zu deren Umwandlung in elektrische Ausgangssignale (hf), und mit Steuermitteln zur Spurnachfolge-Steuerung der Lage des Aufnehmers (4) in bezug auf den Träger (1) in einer Richtung der Informationsspuren, sowie mit einer Regeleinrichtung, durch welche Abweichungen der Lage des Aufnehmers in Querrichtung zu einer auslesenden Spur unterdrückt werden, indem den Steuermitteln ein sich mit der Lagenabweichung zunehmendes und je nach Richtung der Lageabweichung positives oder negatives Regelsignal (re) zugeführt wird, wobei mittels eines von der Umhüllenden des Ausgangssignals (hf) abgeleiteten Signals eine Stabilisierung des Regelsystems bewirkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsignal (re) und die Umhüllende des elektrischen Ausgangssignals (hf) einer Gatter-Schaltung zugeführt sind, die in dem Bereich, in dem das Ausgangssignal einen bestimmten Schwellwert unterschreitet, eine Spannungsquelle (+V, -V) zu den Steuermitteln durchschaltet, welche bei gleichem Vorzeichen einen gegenüber der Regelspannung (re) erhöhten Wert aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dieser Gatterschaltung und den Steuermitteln eine Zeitschaltung (22, 23) angeordnet ist, wodurch die zu den Steuermitteln weitergeschaltete (positive bzw. negative) Spannung während einer beschränkten Zeitdauer zugeführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gatterschaltung ein von der Umhüllenden des elektrischen Ausgangssignals getriggertes Flipflop (3) vorangeht.