DE3200778A1

DE3200778A1 - "optische wiedergabevorrichtung zum auslesen von information von einem rotierenden speichermedium mittels eines steuerbaren lichtstrahls"

Info

Publication number: DE3200778A1
Application number: DE3200778A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Ebina Kanagawa Motoyama
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-01-14
Filing date: 1982-01-13
Publication date: 1982-12-09
Also published as: NL8200143A; CA1191949A; GB2093611B; JPS57120237A; US4426690A; GB2093611A; FR2497989B1; FR2497989A1; DE3200778C2

Description

320ÜT7-8

TERMEER. MÜLLER · STEIN.MEISTER*_- ^, '..-.;.. SONY Corp. - S82P22

BESCHREIBUNG

.Die Erfindung bezieht sich allgemein auf optische Wiedergabevorrichtungen zum Auslesen von Information mittels Licht und insbesondere auf eine optische Wiedergabevorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

In einem optischen Audio- oder Video-Plattenspieler wird ein

. in Vertiefungen einer Spur eines bewegten Aufzeichnungsmediums enthaltenes Informationssignal mittels Lichtstrahl ausgelesen. Da die Oberfläche des bewegten Aufzeichnungsmediums keine ideale Ebene bildet, muß der Fokuspunkt des Lichtstrahls in seiner Axialrichtung verschiebbar sein, um den Lesestrahl während des Auslesevorgangs ständig auf die Spur fokussieren zu können.

Unter mehreren Methoden der Verschiebung des Strahlfokuspunkts in Richtung der optischen Strahlachse besteht z.B. die Möglichkeit, die Lese- oder Fokussierlinse in Richtung ihrer optischen Achse und senkrecht zur Ebene des Aufzeichnungsmediums durch „einen Elektromotor so zu verschieben, daß ein durch einen Fehlerdetektor festgestellter Lesestrahl-Fokusfehler korrigiert wird. Der Fehlerdetektor ermittelt den Fokusfehler auf der Basis des der Spur entnommenen Wiedergabesignals, und ein auch den Motor und Detektor enthaltendes Fokussierservosystem steuert den Motor dementsprechend an. Wegen der sehr geringen Dynamik des Detektors muß das Fokussierservosystem einen sehr schmalen Fangbereich von etwa ±10 um haben. Außerhalb des Fangbereichs ist kein Fokus- oder Scharfeinstellfehler feststellbar und damit auch keine automatische Scharfeinstellung per Servosystem möglich.

Aus diesem Grund muß zu Beginn jeder Wiedergabe der Fokus-

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TERMEER · MÜLLER · STEIN^agTER-„.,- ,Γ. ""-..-.:'. SONY Corp. - S82P22

punkt des Lesestrahls sehr nahe an die Fokussierposition herangebracht werden, damit das Servosystem stabil arbeiten kann.
Dazu wird die Linse mittels eines Fokuspunkt-Suchsystems aus
einer einseitig entfernten Ruhestellung in einer Richtung
bewegt, bis sie den Fangbereich des Fokussierservosystems er- . (j

reicht hat. Ein Geschwindigkeits-Regelkreis des Suchsystems -'ΐ-*| sollte dafür sorgen, daß der Linsenvorschub mit einer bestimm- | ten und gleichförmigen Geschwindigkeit erfolgt, damit der - ' schmale Fangbereich nicht bei zu hoher Geschwindigkeit überlau-| fen wird. \

Die Annäherungsgeschwindigkeit der Linse wird durch einen zu
dem Regelkreis gehörenden Geschwindigkeitssensor über den Elektromotor ermittelt, in dessen, der Spule eines dynamischen Laut-,,, Sprechers ähnliche Erregerwicklung eine der Linsen-Vorschub- I geschwindigkeit proportionale Gegen-EMK induziert wird. Da der Widerstandswert der Motorwicklung temperaturabhängigen Schwankungen unterliegt, kann das herkömmliche Suchsystem auch die '^: Linsen-Bewegungsgeschwindigkeit nicht konstant halten, und *' damit versagt die automatische Strahlscharfeisteilung, weil _z

bei zu hoher Geschwindigkeit der schmale Fangbereich überlau- j fen wird. Bei zu niedriger Vorschubgeschwindigkeit dauert der f

. Fokuspunkt-S-uchvorgang zu lange. *

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die dem Stand der jj

Technik anhaftenden erläuterten Nachteile durch Schaffung ei- |

· ner. verbesserten optischen Wiedergabevorrichtung zu vermeiden. £

" Die erfindungsgemäße' Lösung der gestellten Aufgabe ist kurz . |

gefaßt im Patentanspruch 1 angegeben. |

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in | den Unteransprüchen sowie in dem nachstehenden Teil der Be- | i-Schreibung enthalten. , }

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TER MEER · MÜLLER · STEIN WBISTER·, ^ _m*_t ·.,·.;.. SONY Corp. - S82P22

Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, einige der vier Brückenzweige einer zu dem Fokuspunkt-Suchsystem gehörenden Brückenschaltung für die Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit der Fokussierlinse durch die Erregerwicklung des Motors bzw.·Stelltriebs für die Linsenverschiebung und durch ein elektrisches Glied mit variabler Impedanz zu bilden, und dieses variable Impedanzglied mittels einer Regelschaltung auf Erhaltung des Brückengleichgewichts anzusteuern, wenn die Fokussierlinse unbewegt ihre Ruhestellung einnimmt.

Dadurch wird in der erfindungsgemäßen Wiedergabevorrichtung die Fokussierlinse stets mit einer bestimmten und konstanten Vorschubgeschwindigkeit von ihrer Ruhestellung an den Fangbereich des Fokussierservosystems heranbewegt, der schmale Fangbereich sicher erfaßt und durch das Servosystem gehalten.

Mögliche Störeinflüsse auf das Brückengleichgewicht wie die Umgebungstemperatur, Verlustwärme der Erregerwicklung, Toleranzen, Alterung u. dgl. werden ohne Justierarbeiten automatisch ferngehalten. ■

Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes · 2Q Ausführungsbeispiel unter Bezug auf eine Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: s

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer mit der erfindungsgemäßen automatischen Scharfeinstellung j arbeitenden optischen Wiedergabevorrichtung,

Fig. 2 und 3 ein schematisches Blockschaltbild und züge- ~~ \

hörige Impulsdiagramme zum Stand der Technik gehörender Elemente des Fokuspunkt-Suchsystems, ·

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9 -

Fig. 4 ein Ersatzschaltbild eines Gleichstrom-Steilmotors beim Fokuspunkt-Suchvorgang, und

Fig. 5 ein schematisches Schaltbild zu dem erfindungsgemäßen Fokuspunkt-Suchsystem der Wiedergabevorrichtung.

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Das in Fig. 1 in Form eines Blockschaltbilds dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen optischen Wiedergabevorrichtung dient in einem Plattenspieler der Wiedergabe von Information/ die auf einer spiralförmigen Spur einer Platte 1 als Folge konkaver oder konvexer optisch wirksamer Konturen · (Vertiefungen) aufgezeichnet ist. Zur Gewinnung von Wiedergabesignalen wird die Spur auf der Platte fortlaufend durch einen von einem Lasergenerator 2 rit optischem System 4...11 abgegebenen Lichtstrahl abgetastet, und der durch die Spur-Vertiefungen reflektierte und modulierte Lichtanteil einem Fotodiodenempfänger 3 zugeleitet und darin in ein elektrisches Wiedergabesignal umgesetzt.

Das optische System umfaßt Spiegel 4,5, eine Vergrößerungslinse ■ 6, ein Polarisationsprisma 7 zur Strahltrennung, eine 2/4-λ" Wellenlänge-Platte 8, einen Galvanospiegel 9 zur Strahlablenkung, eine Fokussierlinse 10 und eine Zylinderlinse 11. Der durch die Spiegel 4 und 5 umgelenkte Strahl aus dem Laserger nerator 2 wird durch die Linse 6 so erweitert, daß er die öffnung der Fokussierlinse 10 überdeckt, und durch das Polarisationsprisma 7 mit 2/4-λ. -Platte 8 in einen kreisförmig polarisierten Strahl verwandelt. Durch den Galvanospiegel 9 wird dieser Strahl laufend der Spur nachgeschwenkt und durch die Fokussierlinse 10 als feiner Lichtpunkt auf die Oberfläche der Platte 1 geworfen.

Der durch eine Vertiefung auf der Platte 1 modulierte und zurückgeworfene Reflektionsstrahl hat eine entgegengesetzte

Zirkularpolarisationsrichtung, wird von der Fokussierlinse 10 auf entgegengesetztem optischem Pfad in die 2/4-A.-Platte 8 projiziert, um dadurch in einen linear polarisierten Sbrahl rückverwandelt zu werden, und wird nach Reflektion durch das 2Q Polarisationsprisma 7 von der Zylinderlinse 11 in den Fotodiodenempfänger 3 übertragen. Dieser Fotodiodenempfänger 3

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umfaßt eine Viereranordnung· von zwei sich jeweils gegenüberliegenden und ausgangsseitig mit je einer Addierschaltung 'bzw. 13 verbundenen Fotodioden-Paaren. Die mittels einer Addierschaltung 14 addierten Ausgänge" der Schaltungen 12 und 13 ergeben ein HF-Wiedergabesignal,.das von einer Klemme 15 in eine nicht dargestellte Demodulatorschaltung übertragen ^; wird.

Da die Spur auf der Platte 1 1,6μΐη breit ist und der von der Fokussierlinse 10 auf die Platte 1 geworfene Lichtpunkt ; auch etwa ϊ,βμΐη Durchmesser hat, muß diese Linse 10 eine große öffnung NA (Numerische Apertur ) haben. Ihre Schärfentiefe ist aber so flach, daß ein Oberflächenschlag der rotierenden Platte 1 in der Größenordnung von etwa +10μΐη schon zur Defokussierung führt, d.h. der Lichtpunkt wird dann größer und überdeckt zehn oder noch mehr Spuren. Unter derartigen Umständen ist keine Wiedergabe möglich.

Zur Vermeidung solcher durch Höhenschlag der Platte 1 hervorgerufener Fokussierfehler ist die Fokussierlinse 10 mit einem Stelltrieb mit Spule (Linearmotor) verbunden, der die Linse 10 abhängig von einem Fehlersignal senkrecht zur Plattenebene nachführt.

Wenn die Fokusebene der FokussieVlinse 10 relativ zur Oberfläche der Platte 1 zu hoch oder zu tief liegt, dann zeichnet der' Reflektionsstrahl in Verbindung mit der Zylinderlinse in den Fotodiodenempfänger 3 entweder eine Ellipse "a" oder "b" (in Fig. 1 durch unterbrochene Linien dargestellt) , und das führt zu einer Ausgangssignaldifferenz der Schaltungen 12 und 13, die durch eine nachgeschaltete Subtraktionsschaltung 16 entweder in ein positives oder ein negatives Fokus-Fehlersignal umgesetzt wird. Dieses Fokus-Fehlersignal "f" --J

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wird der Erregerspule (nicht dargestellt) des Stelltriebs zugeführt und dadurch die Fokussierlinse 10 in Pfeilrichtung "A" stets so nachgeführt, daß sie auf der Plattenoberfläche einen korrekten Lichtpunkt erzeugt, der auf dem Fotodiodenempfänger 3 kreisförmig abgebildet wird und das Fehlersignal f = 0 werden läßt.

Abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel können zur Bestimmung des Fokusfehlers an Stelle der Zylinderlinse 11 ein Glaskeil und/oder ein Hilfsstrahl verwendet werden.

Das vorstehend beschriebene System zur automatischen Strahlscharfeinstellung hat einen sehr schmalen Fangbereich von etwa ίΐθ um; außerhalb dieses Fangbereichs ist die Fokusfehlerermittlung unmöglich, der Regelkreis des Servo-Systems offen. Zu Beginn jedes Platten-Wiedergabevorgangs wird die Fokussierlinse 10 aus einer von der Platte 1 abgelegenen Ruhestellung laufend an die Platte heranbewegt, bis ihre Position im Fangbereich des Fokusservo-Systems liegt, und zu diesem Zeitpunkt wird das System auf automatische Strahlscharfeinstellung geschaltet.

Bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten Suchschaltung eines herkömmlichen Fokuspunkt-Suchsystems bilden eine Wicklung 20 eines mit der Fokussierlinse 10 verbundenen Linearmotors 19 (Stelltrieb) sowie ein gegenüberliegender variabler Widerstand 22 und ein Paar Widerstände 23 und 24 die vier Zweige einer Brückenschaltung 21. Bei Fokus-Suchbetrieb wird ein Umschalter 25 auf seinen Kontakt 25a gelegt, damit durch die Wicklung 20 aus dem Ausgang eines Verstärkers 37 ein vom Ausgang eines Komparators 26 abhängiger Erregerstrom fließt und die Linse 10 abfährt.

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- 13 -

Wenn sich die Wicklung 20 bewegt, wird gemäß Ersatzschaltbild von Fig. 4 an ihrem Gleichstromwiderstand .r eine der Bewegungsgeschwindigkeit proportionale Gegen-EMK V induziert. Wenn die Widerstandswerte der Widerstände 22, 23, 24 gleich R^ bzw. R₁ bzw. R„ sind, dann ergeben sich an den Punkten A, B und C der Brückenschaltung 21 folgende Werte für die dort herrschenden Spannungen V_ft, V und V. :

^{{A) V}B ⁼ ^Va
2 ¹V ^A

V-V

Im abgeglichenen Brückenzustand;
R-T R₁

(C)

R₂ + Ry R₁ + r

Folglich gilt:

(D) _ V_B - V_c = P^-V = ν

Somit ist es möglich, durch Subtraktion der Spannungen an den Brückenpunkten B und C voneinander durch ein Subtraktionsglied 27 die Spannung "v" zu gewinnen, welche der Gegen-EMK bzw. der |: Bewegungsgeschwindigkeit der Wicklung 20 proportional ist. In ;-

f dem Komparator 26 wird die Spannung "v" mit einer Bezugsspannung. E verglichen und danach der aus dem Verstärker 37 durch die β Wicklung 20 fließende Erregerstrom bemessen. Der Regelkreis t in· Fig. 2 arbeitet auf die Einhaltung von V = E hin, damit

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TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER ,·. ',.^: * *,,· J, "StjNi J?orp. - S82P22

die Gegen-EMK und somit auch die Vorschubgeschwindigkeit der Wicklung 20 konstant bleiben'.

Das von der Subtraktionsschaltung 16 (Fig. 1) abgegebene Fokusfehlersignal "f" ist gemäß Fig. 3A innerhalb des Fangbereichs des Fokussierservo-Systems positiv oder negativ; seine Polarität wechselt vor und hinter dem korrekten Fokussierpunkt. · Dieses Fehlersignal "f" wird über einen Anschluß 30 in einen Nulldurchgangsdetektor 31' eingespeist, derein dem korrekten Fokussierpunkt entsprechendes Nulldurchgangsimpulssignal (s. Fig. 3B) abgibt.

Das HF-Wiedergabesignal von Klemme 15 in Fig. 1 wird in eine Klemme 29 der Schaltung von Fig. 2 eingespeist, durch einen Detektor hüllkurvenmäßig abgetastet und in einen. Komparator 32 übertragen, der ein HF-Meldesignal abgibt, wenn bei vorhandenem Fehlersignal "f" das HF-Wiedergabesignal über einen gegebenen Schwellwert Et hinaus angestiegen ist. Wenn ein UND-Glied 33 gleichzeitig die Ausgangssignale der beiden Schaltungen 31' und 32 aufnimmt, setzt es durch sein Ausgangssignal i (s. Fig. 3D) ein ihm nachgeschaltetes Flip-Flop 34, welches daraufhin den Umschalter 25 auf seinen anderen Kontakt 25b

umschaltet, über den jetzt das Fokusfehlersignal "f" von einer ; Klemme 28 über einen Verstärker 35 und den anderen Verstärker 37 zur Wicklung 20 fließt. Das Fokussierservo-System ist jetzt " ? in Betrieb, d.h. die automatische Scharfeinstellung arbeitet. )

Sobald aber das HF-Wiedergabesignal verschwunden und damit der ; Ausgang des Komparators 32 auf niedrigen Pegel abgesunken ist, [ wird das Flip-Flop 34 durch einen Inverter 36 rückgesetzt und der Umschalter 25 damit wieder auf Kontakt 25a zurückgeschaltet* j Damit arbeitet die optische Wiedergabevorrichtung jetzt

wieder im Fokuspunkt-Suchbetrieb. '

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Der zuvor beschriebene Fokuspunkt-Suchbetrieb ist korrekt nur
bei abgeglichener Brückenschaltung 21 möglich, weil bei einemt
Brücken-Ungleichgewicht die Gegen-EMK nicht genau ermittelt,
der Wert V. in Gleichung (D) gebracht und die Vorschubgeschwindigkeit zu groß oder null wird, so daß das Fokussier- >_r" servo-System nicht arbeiten kann. "M

Die vor Verlassen des Herstellerwerks abgeglichene Brücken- , Jj

β schaltung 21 (der Abgleich erfolgt durch Justieren des variable, Widerstands 22) verliert ihr Gleichgewicht mit der Zeit durch
TemperatürSchwankungen, Alterung u. dgl,, und außerdem ändert

sich im Betrieb in der Wicklung 20, die aus Kupferdraht und j; damit einem Material mit schlechten Temperatureigenschaften "-:< besteht, der Innenwiderstand "r" stark durch innere Verlust- 2 wärme und bei Änderungen der Umgebungstemperatur.· Zwar wurde y. bereits versucht, diesem Mangel durch Einfügen eines Thermis- ,, tors ο. dgl. in die Brückenschaltung 21 abzuhelfen, aber ein '·£ ausreichendes Brückengleichgewicht ist so kaum auf Dauer zu ; Π erhalten. ' j'

Im Gegensatz dazu wird bei der in Fig. 5 dargestellten erfin- | dungsgemäßen Fokuspunkt-Suchschaltung das Brückengleichgewicht auto- | matisch und ohne Justieren so eingehalten, daß der Fokuspunkt | stets sicher gefunden werden kann. Zu diesem Zweck ist darin " jj der variable Widerstand 22 der-Schaltung von Fig. 2 durch ein | variables Impedanzglied 38, das einen oder mehrere Transistoren

FETs o. dgl. enthält, ersetzt. I

In der Schaltung von Fig. 5 gibt ein Steueroszillator 40 bei | Fokuspunkt-Suchbetrieb an einen Umschalter 41 und eine das I Impedanzglied 38 ansteuernde Abtasthalteschaltung 39 ein \ Steuersignal ab, dessen Pegel jeweils nach etwa 5 Sekunden lang Perioden zwischen "HOCH" und "TIEF" wechselt. Bei dem Steuer- I

BAD ORIGINAI|

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Signalpegel "HOCH" bewegt der Stelltrieb bzw. Linearmotor 19 mit der Wicklung 20 die Fokussierlinse 10 aus ihrer unteren Ruhestellung mit konstanter Geschwindigkeit nach oben, so daß der Lichtpunkt sich der Plattenoberfläche nähert. Falls im Verlauf dieser Linsenbewegung das Fokussierservo-System den Fangbereich verfehlt, weil die Platte 1 z.B. gerade eine Unregelmäßigkeit o. dgl. hatte, dann wird die Linse 10 mit dem nächsten Pegel "TIEF" wieder in ihre Ruhestellung abge- " ■ senkt.

Bei Signalpegel "TIEF" des Steueroszillators 40 liegt der Umschalter 41 an Kontakt 41a und überträgt das niedrige Potential einer negativen Spannungsquelle 42 über den Umschalter 25 und Verstärker 37 auf die Wicklung 20, damit die Fokussierlinse 10 die untere Ruhestellung einnimmt. In dieser Situation ist ein Schalter 43 in der Abtasthalteschaltung 39 geschlossen, so daß das durch das Subtraktionsglied 27 aus der Differenz von B und C der Brückenschaltung 21 (wie in Fig. 2) gewonnene Bewegungsgeschwindigkeitssignal "v" über ein Tiefpaßfilter 44 in die Schaltung 39 gelangt und in einem Kondensator 45 akku-

muliert wird. . ;

Das·eine hohe Eingangsimpedanz aufweisende variable Impedanzglied 38 wird durch" den Ausgang der Schaltung 39 auf Erhaltung des Gleichgewichts der Brücke 21 angesteuert. Der aus den Elementen 27, 44, 39 und 38 gebildete Regelkreis arbeitet stabil, wenn das Geschwindigkeitssignal "v" = 0 ist, und in diesem Zustand befindet sich auch die Brückenschaltung 21 im ; Gleichgewicht. Dies gilt.auch für den bewegungslosen Aufenthalt der Fokussierlinse 10 in ihrer unteren Ruhestellung, wo ; keine Gegen-EMK "V" induziert wird und die Brücke 21 folglich im Gleichgewicht ist. Jeder auftretende Geschwindigkeitswert "v' erhöht die Klemmenspannung des Kondensators 45, reduziert den Impedanzwert des Impedanzglieds 38 und die Spannungsdifferenz

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zwischen den Brückenpunkten B, C, und senkt dadurch wieder den Wert von Signal "v". Sobald "v" = 0 geworden ist, steigt, . die Spannung von Kondensator 45 nicht mehr, der Regelkreis ist stabilisiert, und durch V = V ist die Brückenschaltung 21 ins Gleichgewicht gebracht. '&

Mit dem nächsten Signalpegel "HOCH" des Steueroszillators 4CL .\ wird durch Umlegen des Umschalters 41 auf den Kontakt 41b und durch öffnen des Schalters 43 in der Abtasthalteschaltung 39 wieder auf Fokuspunkt-Suchbetrieb umgeschaltet, d.h. das Ausgangssignal "v" des Subtraktionsgliedes 27 wird durch den Komparator 26 mit der gegebenen Bezugsspannung E verglichen. In Abhängigkeit von dem durch den Komparator 26 abgegebenen Fehlersignalausgang fließt durch die Elemente 41, 25 und 37 des Regelkreises in die Wicklung 20 ein auf die Erhaltung von v=E ausgelegter Strom, der die Linse 10 mit konstanter Geschwindigkeit hochfahren läßt. Sobald der Fokus-Fangbereich erfaßt worden ist, arbeitet das Fokussierservo-System wieder wie oben erläutert und bewirkt, daß die Fokussierlinse 10 durch die Wicklung 20 in Abhängigkeit von dem Fehlersignal "f" der Subtraktionsschaltung 16 (Fig. 1) automatisch scharf einge- -^r stellt wird... ...

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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Brückenschaltung*zur Ermittlung der Bewegungsgeschwindxg- ^ keit des die Fokussierlinse 10 bewegenden Stelltriebs bzw. · Linearmotors 19 durch Einfügung des in seiner Impedanz vari- _ ; ablen Gliedes 38 in eine Brückenseite stets automatisch ins Gleichgewicht gebracht wird, wenn die Fokussierlinse 10 stillsteht. Damit werden alle Störeinflüsse auf das Brückengleichgewicht wie Umgebungstemperatur, Alterung, Toleranzen, Verlust-j wärme u. dgl. automatisch und ohne Justierarbeit eliminiert. f

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER ". . Ζ'ί t '. S(JN^-*: Corp. - S82P22

Damit kann durch die Brückenschaltung 21 die Bewegungsgeschwindigkeit der Wicklung 20 stets genau ermittelt und auf der Basis dieses genauen Geschwindigkeitswertes die Fokussier- ·. linse 10 optimal und mit konstanter Geschwindigkeit in den ' Fang- und Arbeitsbereich des Fokussiefservo-Systems bewegt und darin gehalten werden.

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Claims

·. V.·:.:-j\ -./γ/ . 32Ö0778

PATENTANWÄLTE

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

BaIm Europäischen Patentamt zueelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandataires agrees pres !'Office europeen des brevets

Dipl.-Chem. Dr. N.ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister

Triftstrass e' 4 ' " °^Γ Artur-Ladebeck-Strasse 51

D-8OOO MÜNCHEN 2a D-48OO BIELEFELD 1

· ■ N*

S82P22 13. Januar 1982 ;"?

Mü/Gdt *

SONY CORPORATION
7-35 Kitashinagawa 6-chome, Shinagawa-ku, Tokyo, Japan

Optische Wiedergabevorrichtung zum Auslesen von Information von einem rotierenden Speichermedium mittels eines steuerbaren Lichtstrahls

Priorität: 14. Januar 1981, Japan, Ser.Nr. 4165/1981

PATENTANSPRÜCHE "

Optische Wiedergabevorrichtung zum Auslesen von Information: von einem rotierenden Aufzeichnungsmedium mittels eines gesteuer ten Lichtstrahls, mit . ' - - einer den Lichtstrahl auf das Aufzeichnungsmedium ■" übertragenden Fokussierlinse,

- einem Fokussierservosystem mit einem die Fokussierlinse I senkrecht zur Ebene des Aufzeichnungsmediums bewegenden ^: elektromagnetischen Stelltrieb und

- einem Fokuspunkt-Suchsystem zum Bewegen der Linse mit dem Stelltrieb aus einer Ruhestellung in den Fangbereichdes Fokussierservosystems, mit ?|

BAD ORlGINAC*^;

TER MEER -MÜLLER

— einer Brückenschaltung zum Ermitteln der Bewegungsgeschwindigkeit der Fokussierlinse und

— einer Suchschaltung, welche in die Stelltrieb-Erregerwicklung abhängig von einem Ausgang der Brückenschaltung einen auf Erhaltung eines Brückengleichgewichtszustands gerichteten Erregerstrom einspeist,

daduxch gekennzeichnet, daß

- zwei der vier Zweige der Brückenschaltung (21 , Fig. 5) aus der bewegbaren Erregerwicklung (20) des Stelltriebs (19) -. und einem variablen Impedanzglied (38) gebildet sind und

- das variable Impedanzglied (38) durch eine Steuerschaltung (27,44,39) auf Erhaltung des Brückengleichgewichts . . ansteuerbar ist, wenn die Fokussierlinse (10) sich in der Ruhestellung befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das variable Impedanzglied (38) der Erregerwicklung (20) in der Brückenschaltung (21) diagonal gegenüberliegt und die restlichen Brückenzweige durch· Widerstände (23,24) gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung eine die einer in die bewegliche Wicklung (20) induzierten Gegen-EMK proportionale Spannungsdifferenz zwischen bestimmten Brückenpunkten (B und C) ermittelnde Subtraktionsschaltung (27) und eine deren Ausgangssignal akkumulierende Abtasthalteschaltung (39), durch deren Ausgangssignal das variable Impedanzglied angesteuert wird, umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasthalteschaltung (39) einen Akkumulator (45) und einen Schalter (43), der bei in Ruhestellung stehender Fokussierlinse (10) geschlossen ist

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. - S82P22

und dabei den Ausgang der Subtraktionsschaltung (27) in den Akkumulator (45) überträgt, aufweist.

Vorrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator ein Kondensator |

(45) ist. . ,-,4

Vorrichtung nach Anspruch 3, -. \,

ν dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerschaltung zwischen | dem Ausgang der Subtraktionsschaltung (27) und dem Eingang | der Abtasthalteschaltung (39) ein Tiefpaßfilter (44) ange- /_: ordnet ist. ^r

Vorrichtung nach Anspruch 1, ^

dadurch gekennzeichnet, daß das Fokuspunkt-Suchsystem ferner ^!- einen ein periodisch zwischen HOCH- und TIEF-Pegel wechselndes Impulssignal erzeugenden Steueroszillator (40) und einen die Wicklung (20) des Stelltriebs auf "RUHE" oder "SUCHBETRIEB¹ schaltenden Umschalter (41) aufweist, der bei Impulssignalpegel TIEF'

über seinen ersten Kontakt (41a) die Wicklung (20) mit Linse f (10) durch Zufuhr einer negativen Vorspannung (42) in der V vom Aufzeichnungsmedium abgekehrten Ruhestellung fixiert und f. bei Impulssignalpegel HOCH über seinen zweiten Kontakt (41b) \ die Wicklung (20) so mit dem Ausgang der Suchschaltung (26,27| speist, daß die Linse (10) in Abhängigkeit von dem Ausgang | der Brückenschaltung (21) an den Fangbereich des Fokussierservosystems herangeführt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (43) der Schaltung (39) bei Impulspegel TIEF des Oszillators (40) und in Ruhestellung befindlicher Linse (10) geschlossen ist.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet/ daß' durch Vergleichen der Ausgangsspannung der Subtraktionsschaltung (27) mit einer Bezugsspannung (E) ein Komparator. (26) der Suchschaltung ein Fehlersignal erzeugt und damit die Stelltriebwicklung (20) so ansteuert, daß Spannungsgleichheit angestrebt und die mit dem Stelltrieb (19) verbundene Fokussierlinse (10) mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit bewegt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7,

gekennzeichnet durch einen zweiten Umschalter (25) zur Betriebsumschaltung der Wicklung (20) von SUCHBETRIEB auf AUTOMATISCHE SCHARFEINSTELLUNG unter Kontrolle durch das Fokussierservosystem, durch eine Fokusfehlererkennungsschaltung und durch eine Fangbereicherkennungsschaltung (31,31'/

32, 33, 34)j dessen bewegbarer Kontakt bei Anlage an einem ersten Kontakt (25a) den Ausgang des Komparators (26) in die Wicklung (20) einspeist, um die Wicklung bei nicht-erfaßtem Fangbereich durch das Fokuspunkt-Suchsystem zu steuern, und auf einen zweiten Kontakt (25b) umgeschaltet wird, wenn die Fangbereicherkennungsschaltung den Fangbereich erfaßt hat, um damit die Wicklung (20) mit dem Ausgang des Fokussierservosystems zu verbinden.

11· Vorrichtung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Fokusfehlererkennungsschaltung einen den vom Aufzeichnungsmedium (1) reflektierten Lichtstrahl in ein elektrisches Signal umsetzenden photoelektrischen Wandler (3) und Elemente (12,13,16) zur Gewinnung des Fokusfehlersignals aus diesem elektrischen Signal enthält.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Fangbereicherkennungs-

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schaltung einen Detektor (31') zum Ermitteln eines Nulldurchlaufpunkts am Ausgang der Fokusfehlererkennungsschaltunc und eine Flip-Flop-Schaltung (34) zum Steuern des zweiten Umschalters (25) enthält.

·■-—— ' ■■ 13. Vorrichtung nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, daß die Fangbereichserkennungsschaltung ferner einen den Ausgang des Wandlers (3) hüllkurvenmäßig abtastenden zweiten Detektor (31) und einen Komparator (32) , welcher durch Vergleichen des Ausgangs des zweiten Detektors mit einer Bezugsspannung (Et) ein dem Informationsauslesezustand der Wiedergabevorrichtung ent- ' sprechendes Signal erzeugt, das über einen Inverter (36) dem Rücksetzeingang (R) der Flip-Flop-Schaltung (34) zugeführt wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13,

gekennzeichnet durch ein UND-Glied (33) , dessen zwei Eingän- \ ge mit dem Ausgang des Komparators (32) bzw. dem Ausgang = des Nulldurchlaufdetektors (31') verbunden sind und dessen Ausgang mit dem Setzeingang (S) der Flip-Flop-Schaltung (34) j verbunden ist. \

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