DE3242784A1

DE3242784A1 - Vorrichtung zum optischen abtasten eines scheibenfoermigen aufzeichnungstraegers

Info

Publication number: DE3242784A1
Application number: DE19823242784
Authority: DE
Inventors: Martinus Petrus Maria 5621 Eindhoven Bierhoff
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1981-11-26
Filing date: 1982-11-19
Publication date: 1983-06-01
Also published as: AU552688B2; BE895139A; ES517632A0; JPH0430093B2; KR840002794A; IT1153662B; NL8105346A; KR880002695B1; DK521982A; JPS58105438A; GB2110433A; CA1193723A; IT8224388A1; FR2517153B1; FR2517153A1; ES8400641A1; GB2110433B; AU9080082A; IT8224388A0; DE3242784C2

Description

PHN 10.201· > 21-6-1982

"Vorrichtung zum optischen Abtasten eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum optischen Abtasten eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers, auf den Information in Form konzentrischer oder spiralenförmiger Spuren aufgezeichnet ist, wobei diese Vorrichtung versehen ist mit einer Strahlungsquelle zum Aussenden eines Abtaststrahlungsbündels, einem Auslesedetektor zum Detektieren der nach Zusammenarbeit mit dem Aufzeichnungsträger in dem Abtastbündel vorhandenen Information, wobei dieser Auslesedetektor zum Erhalten eines radialen Fehlersignals, das ein Mass für die radiale Abweichung der Projektion des Abtaststrahlungsbündels von der Mitte der Spur ist, aus mindestens zwei in radialer Richtung nebeneinander liegenden Detektoren und einer radialen Spurfolgeregelschleife mit einer Schaltung zum Vergleichen der von den beiden nebeneinander liegenden Detektoren gelieferten Signale und zum Erzeugen des radialen Fehlersignals besteht, und einer Vorrichtung, mit deren Hilfe als Funktion dieses radialen Fehlersignals die Projektion des Abtaststrahlungsbündels in radialer Richtung verschoben wird.

Eine derartige Vorrichtung kann zum Wiedergeben von analog aufgezeichneter Information (z.B. Videosignalen) sowie zum Wiedergeben von digital aufgezeichneter Information (z.B. Datenspeicherung, digitalen Audiosignalen) verwendet werden und ist u.a. in der deutschen Patentanmeldung Nr. 23^2906 beschrieben. Dabei sei bemerkt, dass neben dem Detektieren des Auslesestrahlungsbündels mit mehreren optischen Detektoren zum Erhalten eines radialen Fehler— signals auch ein Abtäststrahlungsbündel verwendet werden kann, das aus mehreren Teilbündeln, z.B. einem Hauptbündel und zwei Nebenbündeln, die mit je einem besonderen optischen Detektor detektiert werden, besteht, wobei das Hauptbündel für das Auslesen der Information verwendet wird und die Nebenbündel für das Erzeugen eines radialen Fehlersigna.l s

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verwendet werden.

Ein Problem bei der radialen Spurfolgeregelschleife in der in der Einleitung genannten Vorrichtung ist, dass-die Grosse des vom Auslesedetektor erzeugten Signals in erheblichen Masse von der Qualität des Abtaststrahlungsbündels und der Geometrie der optisch, detektierbaren Gruben auf der Platte abhängig ist. Veiter üben der Reflexions- und der Durch:Iässigkeitsgrad der Platte und des optischen Systems zum Projizieren des Strahlungsbündels sowie die Menge von der Strahlungsquelle ausgesandter Strahlung Einfluss aus. Ausserdem kann, abhängig von der Weise, in der der Auslesedetektor in radialer Richtung über die Platte bewegt wird, wich der Winkel zwischen der Teilungs — linie zwischen den beiden optischen Detektoi'en und der Spur ändern. Diese Faktoren führen zu einer Änderung in der Schleifenverstärkung in der Regelschleife um etwa einen Faktor 5>5> was sich in der Bandbreite der Regelschleife als eine Änderung um einen Faktor von etwa 2,3 bemerkbar macht.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Vorrichtung eingangs genannter Art mit einer besseren Konstanz der Schleifenverstärkung in der Regelschleife zu schaffen und ist dazu gekennzeichnet durch eine in diese Regelschleife aufgenommene steuerbare Verstärkungsschaltung zur Einstellung der Schleifenverstärkung in dieser Regelschleife, eine Oszillatorschaltung, mit deren Hilfe dieser Regelschleife ein Signal mit einer vorher bestimmten Frequenz zugeführt wird, eine Detektionsschaltung zum Detektieren der Reaktion dieser Regelschleife auf das izugeführte Signal und eine

3Q Steuerschaltung zur Steuerung dem steuerbaren Verstärkerschaltung als Funktion dieser detektierten Reaktion, um die Schleifenverstärkung innerhalb der Regelschleife auf einem nahezu konstanten Wert zu halten.

Die genannte Detektionsschaltung kann dabei ein Amplitudendetektor sein. Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist in bezug auf. die Detektionsschaltung weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsschaltung einen Phasendetektor zum Vergleich der

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Phase des von der Oszillatorschaltung erzeugten Signals mit der Phase der Reaktion an einer vorher bestimmten Stelle in der Regelschleife enthält, und dass die Steuerschaltung derart eingestellt ist, dass die steuerbare Verstärkerschaltung auf eine derartige Verstärkung eingestellt wird, dass dieser von dem Phasendetektor detektierte Phasenunterschied auf einen vorher bestimmten Wert eingestellt wird.

Da dieser genannte Phasenun terschied auf die Schleifenversfcärkung in der Regelschleife bezogen ist, wird auf diese Weise die Schleifenverstärkung auf einen konstanten Wert eingestellt. Dabei ergibt sich der Vorteil, dass Phasendetektion bei einer bestimmten Frequenz verhältnistnässig einfach ist. Dabei kann diese bevorzugte Ausführungsform weiter dadurch gekennzeichnet sein, dass der Phasen- detektor auf die Messung eines Pliasenunterschledes um 9O eingestellt ist. Dies hat den Vor toil, dasa der Phasendetektor sehr einfach ausgeführt werden kann.

Da· er vorkommen kann, dass der auftretende Phasenunterschied z.B. mit Rücksicht auf die Linearität der Regelkennlinie von 90° abweicht, kann es vorteilhaft sein, dass ein Phasendreher angeordnet ist, derart, dass bei einem Phasenunterschied von 90 , der vom Phasendetektor gemessen wird, die Phasendrehung der Reaktion der Regelschleife auf . das von der Oszillatorschaltung erzeugte Signal einen vorher bestimmten von 90 abweichenden Wert aufweist. Dadurch kann doch eine Phasendetektion von 90 angewandt werden.

Bei der radialen Spurfolgeregelung in der Vorrichtung nach der Erfindung kann es vorkommen, dass bestimmte Asymmetrien nicht durch Spurfolgefehler herbeigeführte Ab— weichungen zwischen den von den beiden optischen Detektoren gelieferten Signalen hervorrufen, was zur Folge hat, dass die radiale Spurfqlgeregelschleife das Abtaststrahlungsbündel von der Mitte der zu -verfolgenden Spur ab regelt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann dieses Problem dadurch gelöst werden, dass eine Korrelationsdetektions— schaltung zur Lieferung eines Signals, das ein Maas für die Korrelation zwischen der Amplitude des vom Auslesedetektor ausgelesenen Informationss'ignals und dem radialen Fehler-

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signal Lst, und eine abgleichende Verstärkerschaltung vorgesehen sind, mit deren Hilfe als Funktion des von der Kor— relationsdetektionsschaltung gelieferten Signals die von den beiden optischen Detektoren gelieferten Signale in bezug aufeinander abgeglichen werden. Dieser Aspekt der Vorrichtung nach der Erfindung gründet sich auf die Erkenntnis, dass das zugeführte Messsignal zur Stabilisierung der Schleifenverstärkung in der radialen Spurfolgeregelschleife eine Schlängelung des Abtaststrahlungsbündels über die Spur zur Folge hat, wodurch das Signal zur Korrektur der genannten Asymmetrien gewonnen werden kann. Die letztere Aus— führungsform kann weiter dadurch gekennzeichnet sein, dass die abgleichende Verstärkerschaltung einen ersten und einen zweiten Eingang und einen ersten und einen zweiten Ausgang enthält, wobei die beiden optischen Detektoren mit je einem der beiden Eingänge gekoppelt sind, der erste Eingang mit dem ersten Ausgang gekoppelt ist und der erste und der zweite Eingang mit einer Addierschaltung verbunden sind, die über eine regelbare Verstärkerschaltung mit einem Verstärkungsfaktor, der um 0,5 regelbar ist, mit dem zweiten Eingang verbunden ist.

Das Ausgangssignal der Korrelationsdetektionsschaltung sorgt dafür, dass die abgleichende Verstärkerschaltung derart geregelt wird, dass die genannte Korrelation auf einen Mindestwert geregelt wird. Dieser Einstellpunkt, zu dem hin geregelt wird, wird nicht durch die Regelung der Schleifenverstärlung beeinflusst. Umgekehrt übt die abgleichende Verstärkerschaltung nahezu keinen Einfluss auf die Amplitude der Wechselstromkomponente in dem radialen Spurfolgefehlersignal (jedoch wohl auf die Gleichstromkomponente in diesem radialen Fehlersignal) aus, so dass die abgleichende Verstärkerschaltung die Regelung der Schleifenverstärkung nicht oder nahezu nicht beeinflusst. Beide Regelungen stören einander also nicht, was der Stabilität während z.B. Anlassphasen zugute kommt. Ausserdem können sich dadurch die Bandbreiten der beiden Regelungen ohne Bedenken überlappen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der

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Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

■ Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wahl der Frequenz des vom Oszillator 16 erzeugten Messsignals, Fig. 3 ein Diagramm zur näheren Erläuterung des Diagramms nach Fig. 2,

Fig. h ein Diagramm nach Fig. 3» das zu einer anderen Frequenz des Messsignals gehört, Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkung der Vorrichtung nach Fig. 1 in bezug auf die Erzeugung eines Regelsignals zum Korrigieren von Asymmetrien, und

Fig. 6 eine detaillierte Ausführungsform des Multiplizierers 33 iⁿ der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig, 1 zeigte eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zum optischen Abtasten eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung. Die Wirkung dieser Vorrichtung wird an Hand der Fig. 2 bis 5 erörtert, die Diagramme zur Erläuterung der Wirkung der Vorrichtung zeigen.

Die Vorrichtung enthält ein optisches System 1 zum Projizieren eines AbtasbStrahlungsbündels auf eine rotierend angetriebene Platte 2. Das optische System 1 ist in radialer Richtung (in bezug auf die Platte 2) mittels eines Wandlers 3> z.B. eines Motors, verschiebbar. Die Information auf der Platte wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch ausgelesen, dass das Abtaststrahlungsbün— del an der Platte 2 reflektiert und über einen halbdurchlässigen Spiegel h auf einen Auslesedetektor 5 projiziert wird. Dieser Auslesedetektor 5 besteht aus zwei optischen Detektoren 5* und 5t>> die über den Spiegel k, in radialer Richtung gesehen, zu beiden Seiten der Mitte der auf der Platte 2 abgetasteten Spur liegen. Die von der beiden Detektoren 5a und 5b herrührenden Signale werden in Schaltungen 6 und 7 vorbearbeitet, z.B. vorverstärkt und gefiltert und nach einer Anzahl noch zu beschreibender Bearbeitungen in der Addierschaltung 8 zueinander addiert, wonach das Summen— signal an einem Ausgang 9 für weitere Signalbearbeitung des in diesem Sumrtionsigria.1. vorhandenen Iriforma bionsaipnals er-

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scheint. Die von den beiden optischen Detektoren 5a und 5^b herrührenden Signale werden weiter auch einer Schaltung 10 zugeführt, die den Unterschied zwischen den von diesen Detektoren gelieferten Signalen bestimmt. Dieser Unterschied ist ein Mass für das Mass, in dem das Abtaststrahlungsbündel der Mitte der abzutastenden Spur auf der Platte 2 folgt. Zur Steuerung der radialen Verfolgung wird dieses Differenz— signal nach einer Anzahl noch zu beschreibender Bearbeitungen und einer Anzahl von Filterungen mit Filtern 11 (Herabsetzurig des Signals bei niedrigen Frequenzen entsprechend der Drehzahl der Platte 2), 12 (Herabsetzung bei hohen Frequenzen zur Vermeidung von Unstabilitäten) und 13 (Tiefpass für u.a. Rauschunterdrückung) dem Wandler 3 angeboten.

Die Stärke des mit den Detektoren 5^- und y° ^er~ haltenen Signals ist von einer Vielzahl von Parametern, z.B. der Güte des Lichtflecks auf der Platte, der Geometrie der Informationsgruben auf der Platte, dem Reflexions- und Durchlässigkeitsgrad der Platte 2 und des optischen Systems 1 und der von dem im optischen System 1 vorhandenen Laser erzeugten Lichtmenge, abhängig. Weiter kann bei einem sich nicht gemäss einer rein radialen Linie verschiebenden optischen System der Winkel zwischen der Teilungslinie zwischen den beiden Detektoren 5* und 5b und der Spur auf der Platte sich ändern. All diese Faktoren führen dazu, dass die Schleifenverst'arkung in der beschriebenen Regelschleife sich um einen Faktor 5»5 ändern kann, was eine Änderung in der Bandbreite des Regelsystems um etwa einen Faktor 2,3 zur Folge hat. Um die Effekte dieser Änderung auszugleichen, ist eine Verstärkungsregelung vorgesehen. Diese umfasst Multiplizie— rer oder veränderliche Verstärker 14 und 15» die die von den Detektoren 5» und 5t> herrührenden Signale um einen Faktor k verstärken. Ein Steuersignal für diese Multiplizierer 14 und 15 wird dadurch erzeugt, dass ein von einem Oszillator 16 herrührendes Messsignal über eine Addierschaltung 17 in die Regelschleife injiziert wird. Über ein Bandpassfilter 18 wird die Reaktion der Regelschleife auf dieses Messsignal ausgekoppelt und durch Vergleich mit dem injizierten Messsignal wird ein Signal zur Steuerung der Multiplizierer 14

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und 15 gewonnen. Der genannte Vergleich kann ein Amplitudenvergleich sein, aber ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Phasenvergleich. Der Phasenunterschied zwischen dem injizierten Messsignal und dem ausgekoppeLten MesssLgnal ist ja auf die Schleifenverstärkung bezogen. Diese Wahl für Phasenmessung wurde getroffen, weil Phasenmessung bei einer bestimmten Frequenz verhältnismässig einfach ist. Die Wirkung dieser Messung der Schleifenverstärkung wird an Hand der Fig. 2 erläutert. Diese Figur zeigt eine erste Kurvenschar zur Darstellung der Amplitude | H_ | der offenen Schleifenverstärkung H_ der Regelschleife für verschiedene Werte von k (die Verstärkung der Multiplizierer 14 und I5) als Funktion der Frequenz f, sowie eine Kurvenschar zur Darstellung der Phase ψ der Reaktion -—£j~ der Regelschleife auf die Injektion des Messginais als Funktion der Frequenz für verschiedene Werte des Parameters k.

Wenn eine bestimmte Bandbreite f (z.B. 5OO Hz)

verlangt wird, wird der erforderliche Wert von

rJ

also k in der Schar I H^( für j H | = 1 gefunden. In dieser Schar ist dies für k = 3»5·10 . Wenn eine Regelung der Verstärkung um Φ = -90 gewählt wird (Detektion um +_ 90 Phasenunterschied ist verhältnismässig einfach), wird aus der Schar für ^ bei CP = -90° und k = 3,5-10⁶ die Frequenz f (z.B. 400 Hz) für das Messsignal gefunden.

Fig. 3 zeigt die Phase (i^- als Funktion des Faktors k für f = f 1 (= 400 Hz). Diese Kennlinie ist dann die Regelkennlinie um Φ = -90 und ein Messsignal mit der Frequenz f „. Diese Kennlinie weist nämlich, wie gefunden wurde, einen flachen Verlauf für Ψ )> -90 auf, was weniger günstig ist. Wemm jedoch eine Frequenz f „ (z.B. 6OO Hz), bei der ψ = -135° bei k = 3,5-10 gewählt wird (siehe Fig. 2), wird die Regelkennlinie der nach l°ig. k gleich. Diese Kennlinie weist eine grössere Linearität als die in Fig. 3 auf, während ausserdem gefunden wurde, dass in der praktischen Ausführungsform die Amplitude der Reaktion -—rr- bei

I +tlQ

f _Λ = 600 Hz maximal war. Um dennoch eine Phasenmessung um ml

-90° beizubehalten, kann ein 45°-Phasenverschiebungsnetzwerk 19 verwendet werden, das in dem Ausführungsbeispiel

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nach Fig, 1 zwischen dem Oszillator 16 und der Addierschaltung· 17 angeordnet is L. Die Phasenmessung selber wird dabei mit Hilfe eines Multiplizierers 20 ausgeführt, der in der einfachsten Form aus zwei ßegrenzerschaltungen, die die Signale an den Eingangen in rechteckfÖrrnige Signale umwandeln, und einem Antivalenzgatter bestehen kann. Ein derartiger Phasenvergleicher liefert ein rechteckförmiges Signal mit einem Tastverhältnis, das ein Mass für den Phasenunterschied ist. Dieses "Tastverhältnis" ist 50^ für

1Ö ψ - ± 90 . Dieses rechteckförmige Signal wird mit einem Integrator 21 integriert, dessen Ausgangssignal die Multiplizierer 14 und 15 steuert. Dadurch stellt sich die Ver-Stärkung in der Regelschleife derart ein, dass der Phasen— unterschied zwischen dem Oszillatorsignal und dem vom Bandpassfilter 18 ausgefilterten Signal gleich -90 ist, oder ist diese Einstellung nach den Diagraftimen in Fig. 2 derart, dass der Faktor k gleich 3»5»10 und die Bandbreite der Regelschleife gleich f ist. Das Phas'enverschiebungsnetz — werk 19 kann auch durch ein Phasenver.schiebungsnetzwerk ersetzt werden, das z.B. in der Messsichleife dem Filter 18 vor oder nacli^eordnet wird. '.

Das beschriebene Spurfolgesystem wirkt nur dann, wenn eine Spur auf der Platte 2 verfolgt wird. Wenn das System angelassen wird oder während z>.B. besonderer Abtastvorgänge, wie sie z.B. mit Spurwechsel einhergehen, weist das radiale Spurfolgefehlersignal nicht seinen Nennwert auf-Dies kann beim Einfangen des Regelsystems Probleme ergeben. Um diese Probleme zu vermeiden, wird,? wenn das Regelsystem nicht benutzt wird, der Eingang des Integrators über einen von einer Schaltung 22 betätigten Schalter 23 mit einer Quelle 2k einer Bezugs spannung V sstatt mit dem Phasenvergleicher 20 verbunden. Dadurch wird der Integrator 21 auf die Spannung V _ aufgeladen, was; eine Zunahme der Amplitude des radialen Fehlersignals in der Regelschleife zur Folge hat. Der Ausgang des Vergleichers 10 ist über eine Diode 25 und eine Subtrahierschaltung 26 mit dem Integrator 21 verbunden. Dadurch wird der Integrator entladen, wenn das radiale Fehlersignal am Ausgang des Vergleichers 10 die

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Bezugsspannung um eine Diodenspannung V, überschreitet, und wird die Zunahme des radialen Fehlersignals bei einem Spitze-Spitze-¥ert von etwa 2V begrenzt und ist während der unwirksamen Periode der radialen Regelschleife ein radiales Fehlersignal mit einer genau definierten Amplitude vorhanden.

Das radiale Fehlersignal wird dadurch erhalten, dass die von den beiden optischen Detektoren herrührenden Signale voneinander subtrahiert werden. Durch Asymmetrien, wie ein asymmetrisches Abtaststrahlungsbündel, eine nicht senkrecht zu dem einfallenden Abtaststrahlungsbündel angeordnete Platte 2, ungleiche Empfindlichkeit beider optischer Detektoren 5»· und 5t>, u.dgl., wird das radiale Fehlersignal jedoch nicht gleich Null sein, wenn das Abtaststrahlungsbündel genau auf der Mitte der Spur zentriert ist. Dies hat zur Folge, dass die Regelschleife dieses Fehlersignal wegregeln wird, dadurch, dass das Abtaststrahlungsbündel neben der Mitte der Spur angebracht wird.

Um derartige Fehler infolge von Asymmetrien zu vermeiden, ist also ein zusätzliches Fehlersignal erforderlich. Eine Weise, auf die ein derartiges Fehlersignal erhalten werden kann, wird an Hand der Fig. 5 erläutert. Darin zeigt die Kurve A die von der Platte empfangene Lichtmenge, also das Summensignal am Ausgang 9, als Funktion der Lage q des Abtastbündel. s in bezug ni.il" die Mitte der Spur (q = θ) , wobei diese Kurve die Hülle dos von der In form« tious s truk tür hochfrequent modulierten Strahlungsbündels darstellt. Die Kurve B zeigt eine Änderung der Auftreffstelle (q) des Strahlungsbündels als Funktion der Zeit (t) auf einer Seite der Spurmitte (q = θ) und die Kurve B¹ zeigt die Auftreffstelle auf der anderen Seite der Spurmitte. Die Kurven B und B¹ entsprechen dabei einem radialen Fehlersignal. Die Kurven C und C zeigen die respektiven dazugehörenden Änderungen der Amplitude des Hochfrequenzsumraensignals. Fig. 5 ^zeigt» dass eine Bündelabweichung auf einer Seite (+q) eine Änderung dieser Amplitude ergibt, die zu dem radialen Fehlersignal gleichphasig ist, und chtsw oino Abweichung; aiii" der anderen Seite (—q) eine Änderung ergibt, die zu dem radialen

_;^ _c

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Fehlersignal gegenphasig ist.

Ein Signal, das eine Anzeige über die Auftreffstelle des Bündels gibt, kann also durch Korrelationsmessung zwischen dem radialen Fehlersignal und der Amplitude des Summensignals erhalten werden. Durch Integration des Ergebnisses dieser Korrelationsmessung (z.B. Synchrondetektion) wird ein Regelsignal erhalten, das durch Einwirkung auf die radiale Regelschleife die genannten Fehler infolge von Asymmetrien vermeiden kann.

Eine sich ändernde Abweichung des Abtaststrahlungsbündels wird, z.B. infolge von Rauschen oder Unregelmässigkeiten in der Spur, stets vorhanden sein. In Verbindung mit der bereits beschriebenen radialen Regelung ist eine derartige Abweichung jedoch stets genau definiert vorhanden. Das genannte Messsignal mit der Frequenz f ergibt ja eine periodische Abweichung des Strahlungsbündels. Mit Hilfe der Abweichung infolge eines zugeführten Signals kann eine viel höhere Bandbreite als bei Anwendung der zuerst genannten Abweichung erreicht werden. Mit Bandpassfiltern um diese Frequenz f kann dann ein dieser besonderen Abweichung entsprechendes Signal aus dem radialen Fehlersignal gefiltert werden, was auch für die sich aus dieser Abweichung ergebende Komponente in dem Summensignal der Fall ist. Dies erfolgt bei der Ausführungsform nach Fig. 1 mit Hilfe von Filtern 27 und 28. Synchrondetektion findet dann mit Hilfe eines Multiplizierers 29 statt. Da die Phase der Änderung des Summensignals in bezug auf die Phase der Abweichung genügend Information in einer geschlossenen Regelschleife erteilt, wird mit Hilfe einer Begrenzerschaltung 30 die ausgefilterte Komponente des radialen Fehlersignals begrenzt. Der Multiplizierer 29 kann dann verhältnismässig einfach ausgeführt werden, weil er nur das Ausgangssignal des Filters 28 als Funktion der Phase des Ausgangssignals des Filters 27, also mit einer mit der halben Periode des Ausgangssignals des Filters 27 wechselnden Polaritätsumkehr, weiterzuschalten braucht. Das Ausgangssignal des Synchrondetektors 29 wird mit einem Integrator 3I integriert und liefert ein Regelsignal für die radiale Regelschleife. Ein

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Ausgleich mit diesem Regelsigiial kann dadurch erfolgen, dass dieses Signal, das ein Mass für die "Offset" in der radialen Regelschleife ist, von dem radialen Fehlersignal subtrahiert wird. Dies kann aber Probleme ergeben: Wenn ein Aussetzer ("drop-out") im reflektierten Signal auftritt, sind die von den baden Detektoren 5a und 5t> erzeugten Signale gleich Null und ist auch das radiale Fehlersignal gleich Null. Infolge des Integrators in der Erzeugung des Fehlersignals für die genannte Asymmetriekorrektur wird dieses Fehlersignal keinen Aussetzer aufweisen und als Störimpuls im radialen Fehlersignal erscheinen. Ein Ausgleichsverfahren, dem dieser Nachteil nicht anhaftet, ist ein Abgleich der von den beiden optischen Detektoren 5a und 5b herrührenden Signale. Venn diese Signale I₁ bzw. sind, gilt für das radiale Fehlersignal RF:

RF . I₁ - I₂.
Eine Abgleichskorrektur um einen Faktor (i+E) ergibt:

Für E<< 1 lässt sich dies vereinfachen zu:

RF = (1-E) X₁ - (1+E) X₂.

Diese Korrektur kann mit zwei Multiplizierern erzielt werden. Eine noch einfachere Korrektur wird wie folgt erreicht: Bei 2d = 1-E ergibt sich:

RF = 2di₁-(2+2d)i_o oder aber - 1 ' 2

j RF = d(i₁₊i₂)-i₂.

Diese Korrektur kann mit einem einzigen Multiplizierer, der mit einem Faktor d^ ~ multipliziert, ausgeführt werden. Der Multiplizierer kann dabei einfach durch ein Differenzpaar von Transistoren T und T_p gebildet werden, wie Fig.

JU ' ^

zeigt. Das Signal i₁+i„ wird als Strom den Emittern zugeführt; ein Signal (o,5-d) wird zwischen den Basis-Elektroden angelegt und mit Hilfe eines Differenzverstärkers wird das Signal i₂ von dem Kollektorsignal des Transistors T₂ _oc subtrahiert.

In der Ausführungsform nach Fig, 1 wird Obenstehendes wie folgt erreicht: Mit einer Addierschaltung werden die von den beiden optischen Detektoren 5a und 5^

i ©SIGNAL

Λ::

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herrührenden Signal zueinander addiert (i +i ). Dieses Suminerm i^mii wird mit lii.I fe des Muitlplizierers 33» der von dem Integrator 31 gesteuert wird, mit dem Faktor d multipliziert. Xn der Vergleichsschaltung 10 wird dann der Unterschied i„-d(I₁+i„), der das radiale Fehlersignal bildet, erzeugt.

Infolge der Bearbeitung mit der Addierschaltung

32 liefert die Addierschaltung 8 nicht mehr das Summensignal k(i₁+ip). Dies wird dadurch korrigiert, dass von dem Aus— gangsaignaL der AddierschaJ.tung 8 mittels der Subtrahierschaltung 3^- das radiale Fehlersignal, das am Ausgang der Vergleichsschaltung 10 vorhanden ist, subtrahiert wird.

Die beschriebene Korrektur von· Asymmetrien wirkt nur dann befriedigend, wenn die radiale Servoregelung wirk— sam ist, also nicht während z.B. Anlassvorgänge oder Spurwechsel. In diesen Fällen wird mit Hilfe des Schalters 35» der dazu von der Schaltung 22 betätigt wird, das radiale Fehlersignal für den Aktuator 3 zu dem Ausgangssignal des Multiplizierers 29 mit der Addierschaltung 36 addiert. Die Begrenzerschaltung 30 wird dabei von der Schaltung 22 in eine Lage versetzt, in der der Multiplizierer 29 das Ausgangssignal des Filters 28 nicht mehr in bezug auf seine Polarität umschaltet, wodurch der Multiplizierer 29 also ein gleichstromfreies Signal Tießert, das im Integrator 31 beseitigt wird. Dies hat zur Folge, dass der Multiplizierer

33 derart geregelt wird, dass das radiale Fehlersignal gleichstromfrei ist.

Die abgleichende Verstärkerschaltung 33 kann zusammen mit der Addierschaltung 3² gegebenenfalls auch den Verstärkerschaltungen 14 und I5 nachgeordnet werden. Die VerstärkerSchaltungen 14 und I5 können auch durch eine einzige Verstärkerschaltung im gemeinsamen Teil der radialen Spurfolgeregelschleife, z.B. hinter der Subtrahierschaltung 10, ersetzt werden.

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Leersei te

Claims

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PATENTANSPRÜCHE;

1 .J Vorrichtung zum optischen Abtasten eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers, auf den Information in Form konzentrischer oder spiralenfSrraiger Spuren aufgezeichnet ist, wobei diese Vorrichtung versehen ist mit einer Strahlungsquelle zum Aussenden eines Abtaststrahlungsbündels, einem Auslesedetektor zum Detektieren der nach Zusammenarbeit mit dem Aufzeichnungsträger in dem Abtastbündel vorhandenen Information, wobei dieser Auslesedetektor zum Erhalten eines radialen Fehlersignals, das ein Mass

^ für die radiale Abweichung der Proje k tion des Abtaststrahlungsbündels von der Mitte der Spur ist, aus mindestens zwei in radialer Richtung nebeneinander liegenden Detektoren und einer radialen Spurfolgeregelschleife mit einer Schaltung zum Vergleichen der von den beiden nebeneinander liegenden Detektoren gelieferten Signale und zum Erzeugen des radialen Fehlersignals besteht, und einer Vorrichtung, mit deren Hilfe als Funktion dieses radialen Fehlersignals die Projektion des Abtaststrahlungsbündels in radialer Richtung verschoben wird, gekennzeichnet durch eine in diese

*" Regelschleife aufgenommene steuerbare Verstärkungsschaltung zur Einstellung der Schleifenverstärkung in der Regel— schleife, eine Oszillatorschaltung, mit deren Hilfe der Regelschleife ein Signal mit einer vorher bestimmten Frequenz zugeführt wird_s eine Detektionsschaltung zum Detektieren der Reaktion dieser Regelschleife auf das zugeführte Signal und eine Steuerschaltung zur Steuerung der steuerbaren Verstärkerschaltung als Funktion dieser detektierten Reaktion, um die Schleifenverstärkung innerhalb dieser Regelschleife auf einem nahezu konstanten Wert zu halten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsschaltung einen Phasendetektor zum Vergleichen der Phase des von der Oszillatorschaltung erzeugten Signals mit der Phase der Reaktion an einer vorher

• « ψ

κ m ί* · * · β

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bestimmten Stelle in dieser Regelschleife enthält, und dass die Steuerschaltung derart eingestellt ist, dass die steuerbare Verstärkerschaltung auf eine derartige Verstärkung eingestellt wird, dass dieser von dem Phasendetektor detektierte Phasenunterschied auf einen vorher bestimmten Wert eingestellt "wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2., dadurch gekennzeichnet, dass der Phasendetektor auf die Messung eines Phasenuji fcersch iodtis um 90 ο j.n,";e.s t;ell t ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass ein Phasendreher vorgesehen ist, derart, dass bei einem Phasenunterschied von 90 , der vom Phasendetektor gemessen wird, die Phasendrehung der Reaktion der Regel— schleife auf das von der Oszillatorschaltung erzeugte Signal einen vorher bestimmten von 90 abweichenden ¥ert aufweist .
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis k, gekennzeichnet durch eine Korrelationsdetektionsschaltung zur Lieferung eines Signals, das ein Mass für die Korrelation zwischen der Amplitude des vom Auslesedetektor ausgelesenen Informationssignals und dem radialen Fehlersignal ist, und eine abgleichende Verstärkerschaltung, mit deren Hilfe als Funktion des von der Korrelationsdetektionsschaltung gelieferten Signals die von den beiden optischen Detek— toren gelieferten Signale in bezug aufeinander abgeglichen werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass die abgleichende Verstärkerschaltung einen ersten und einen zweiten Eingang und einen ersten und einen zweiten Ausgang enthält, wobei die beiden optischen Detektoren mit· je einem der beiden Eingänge gekoppelt sind, der erste Eingang mit dem ersten Ausgang gekoppelt ist und der erste und der zweite Eingang mit einer Addierschaltung verbunden sind, die über eine regelbare Verstärkerschaltung mit einem Ver-

3& Stärkungsfaktor, der um 0,5 regelbar ist, mit dem zweiten Ausgang verbunden ist.