DE3242785A1

DE3242785A1 - Vorrichtung zum optischen abtasten eines scheibenfoermigen aufzeichnungstraegers

Info

Publication number: DE3242785A1
Application number: DE19823242785
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: DK159695C; DE3242785C2; DK159695B; GB2110434B; JPS58100241A; FR2517154A1; DK522082A; US4471477A; BE895140A; ES517633A0; CA1193724A; IT8224387A1; AU551544B2; JPH0328738B2; IT8224387A0; ES8308463A1; IT1153661B; HK3086A; GB2110434A; NL8105347A

Description

PHN 10.202 f 24-5-1982

- V-

"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 spiro ] (?n l'iVrin i fter Spiiron nu f'f-vQV'ßlchrie t 1st;, wobei diese Vorrichtung; versoJimi IsL iniL 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 Spurfolgere/;elscliloife 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 Abtast— Strahlungsbündels 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 Audiοsignalen) 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 Fehlersignals auch ein Abtaststrahlungsbündel 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 Fehlersignals

, BAD ORIGINAL

PHN 10.202 -S- 24-5-1982

verwendet werden.

Ein Problem bei der radialen Spurfolgeregelschleife in der in der Einleitung genannten Vorrichtung ist, dass infolge von Asymmetrie, wie einer asymmetrischen Lichtverteilung, einer Asymmetrie in beiden optischen Detektoren und einer schrägen Lage des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers in bezug auf die Ebene, in der der scheibenförmige Aufzeichnungsträger liegen soll, ein radiales Fehlersignal erzeugt wird, wenn das Abtn-s hhfkidel der Spur genau folgt. Dies hat zur Fo I p;e, das« dan Ab fcasts tralilun^sbündel von der Mitte der zu verfolgenden Spur ab geregelt wird. ' .

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Vorrichtung der in der Einleitung genannten Art zu schaffen, in der die genannten Spurfolgefehler infolge von Asymmetrien u.dgl. korrigiert werden, und ist dazu 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 Detektoren gelieferten Signale in bezug aufeinander abgeglichen werden.

Der Erfindung liegen zwei Erkenntnisse zugrunde, und zwar erstens, dass die genannte Korrelationsmessung beim Vorhandensein einer radialen Spurfolgeregelschleife ein Mass für die genannten Spurfolgefehler infolge von Asymmetrien ist, und zweitens, dass eine Regelung mittels einer abgleichenden Verstärkerschaltung für z.B. örtliche Reflexionsänderungen der Platte und Signalaussetzer unempfindlich ist. Es wäre ja auch möglich, z.B. die genannten Asymmetrien dadurch zu korrigieren, dass ein Fehlersignal der radialen Regelschleife zugeführt wird. Dies hat aber zur Folge, dass bei z.B. einem Signalaussetzer, bei dem beide optische Detektoren kein oder erheblich weniger Signal liefern, dieses y.u^al'ülirta Korrnk l.ur« Lfynn I in dor rndi.nl (?ii Regelschleife als ein Störimpuls erscheint. Die Regelung

BACh ORIGINAL

PHN 10.202 2Γ 24-5-1982

mittels einer abgleichenden Verstärkerschaltung ergibt dieses Problem nicht.

Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Vorrichtung 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 Ausgang verbunden ist.

Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass eine Abgleichung mit nur einer einzigen Verstärkerschaltung erreicht wird. Die genannte Korrelationsmessung in der Vorrichtung mich der Erfindung kann in Vereinigung mit der radialen Spurfolgeregelachleife den Nachteil aufweisen, dass infolge des durch die Wikrung der Spurfolgeregelschleife unterdrückten radialen Fehlersignals die Bandbreite dieser Korrelationsmessung sehr gering ist. Die Vorrichtung nach der Erfindung kann zur Beseitigung dieses Nachteiles weiter dadurch gekennzeichnet sein, dass Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe bewirkt wird, dass sich das Abtaststrahlungsbündel mit einer vorher bestimmten Frequenz über die zu verfolgende Spur schlängelt. Auf diese Weise wird eine genau definierte Komponente mit vorher bestimmter Frequenz im radialen Fehlersignal erhalten, die ausgefiltert werden kann.

Neben den genannten Fehlern infolge von Asymmetrien weist die in der Einleitung genannte Vorrichtung den Nachteil auf, dass infolge von Änderung von Parametern die Stärke der von den beiden optischen Detektoren gelieferten Signale sich erheblich ändern kann, was zu einer Änderung der Schleifenverstärkung in der Spurfolgeregelschleife und einer damit gepaarten Änderung in der Bandbreite dieser Regelschleife führt. Zur Korrektur dieser Änderung kann die Vorrichtung nach der Erfindung, die mit den

BAD ORIGINAL

j."::·" J. .I/O.:."! 32A2785

PHN 10.202 · "4- 24-5-1982

genannten Mitteln zur Bewirkung einer Schlängelung des Abtaststrahlungsbündels über die zu verfolgende Spur versehen ist, weiter gekennzeichnet sein durch eine in diese Regelschleife aufgenommene steuerbare Verstärkungsschaltung zum Einstellen der Schleifenversfcärkung in dieser Regelschleife, eine Oszillatorschaltuug, mit deren Hilfe dieser Regelschleife ein Signal mit einer vorher bestimmten Frequenz zugeführt wird, eine Detektionsschaltung zum Detektieren der Reaktion dieser Regelschleife auf das zugeführte Signal und eine Steuerschaltung zur Steuerung der steuer-. baren Verstärkerschaltung als Funktion dieser detektierten Reaktion, um die Schleifenverstärkung innerhalb dieser Regelschleife auf einem nahezu konstanten Wert zu halten. In dieser Ausführungsform wird das der Regelschleife zugeführte Signal nicht nur zur Bewirkung einer Schlängelung des AtxtaststrahlungsbUndels über die Spur fur die Korrelationsmessung, sondern auch zur Stabilisierung der Schleifenverstärkung und damit auch der Bandbreite der radialen Spurfolgeregelschleife benutzt. Die letztere Ausführungsform kann weiter dadurch gekennzeichnet sein, dass die Detektorschaltung einen Phasendetektor zum Vergleichen der Phase des von der Oszillatorschaltung erzeugten Signals mit der Phase der Reaktion an einer vorher 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 geregelt wird. Das Ausgangssignal der Korrelationsdetektions-Schaltung 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 Schleifenverstärkung 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

ORIGINAL

β·

PHN 10.202 JgT 24-5-1982

- t-

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 Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

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

V'i.f·;. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wahl der Frequenz des vorn Oszillator 16 erzeugten 'Messsignals,

Fig. 3 ein Diagramm zur näheren Erläuterung des Diagramms nach Fig. 2,

Fig. 4 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 Rep;e.l signals zum Korrigieren von Asymmetrien, und l'M-f'.'· ^f) oI.ii» dol.nl I I Lorfce Aua rf1lirtmp,si'uriri dos MuI-tip.l Izlerere VJ Ln dor Vorrichtung nach I⁰Ig₀ 1.

Fig. 1 zeigt 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 Abtaststrahlungsbündels 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 Abtaststrahlungs— bündel an der Platte 2 reflektiert und über einen halbdurchlässigen Spiegel 4 auf einen »Auslesedetektor 5 projiziert wird. Dieser Auslesedetektor 5 besteht aus zwei optischen Detektoren 5a und yo, die über den Spiegel 4, in radialer Richtung gesehen, zu beiden Seiten der Mitte der auf der

BAD ORIGINAL

PHN 10.202 Jef 24-5-1982

•Platte 2 abgetasteten Spür I Logen. DLo von den beiden Detektoren 5a und ^rjh liorrllhratidon S.L[/;nnlo wortlnn Ln Sofia I. Lungori 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 Summensignal an einem Ausgang 9 für weitere Signalbearbeitung des in diesem Summensignal vorhandenen Informationssignals erscheint. Die von den beiden optischen Detektoren 5a und 5b herrührenden Signale werden weiter auch einer Schaltung 10 zugeführt, die den Unterschied zwischen den von diesen Detektoren gelieferten Signalen heat Liiniil. J) Loser Unterschied ist ein Mass für das Mass, in dem das Abt'aststrahlungsbündel der Mitte der abzutastenden Spur auf der Platte 2 folgt. Zur Steuerung der radialen Verfolgung wird dieses Differenzsignal nach einer Anzahl noch zu beschreibender Bearbeitungen und einer Anzahl von Filterungen mit Filtern 11 (Herabsetzung 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^a und ^h erhaltenen 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 bicht gemäss einer rein radialen Linie verschiebenden optischen System der Winkel zwischen der Teilungslinie zwischen den beiden Detektoren 5a und 5¹³ und der Spur auf der Platte sich ändern. All diese Faktoren führen dazu, dass die Schleifenverstärkung 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 Multiplizierer oder veränderliche Verstärker I'4 und 15, die die von den Detektoren 5a und 5t> herrührenden Signale um einen Fak-

BAD ORIQJNAL

PIIN 10.202 Jf 24-5-1982

tor lc verstärken. Ein Steuersignal für diese Multiplizierer 14 iind 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 dom Injizierten Messsignal wird ein Signal zur Steuerung der Multiplizierer 14 und 15 gewonnen. Der genannte Vergleich kann ein Amplitudenvergleich sein, aber ist im vorliegenden Ausführungs— beispiel ein Phasenvergleich. Der Phasenunterschied zwischen dem injiziex'ten Messsignal und dem ausgekoppelten Messsignal ist ja auf die Schleifenverstärkung b'ezogen. 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 j der offenen Schleifenverstärkung H_n der Regelschleife für verschiedene Werte von k (die Verstärkung der Multiplierer 14 und 15) als Funktion der Frequenz f, sowie eine Kurvenschar zur Darstellung der Phase ψ der Reaktion -—g— der Regelschleife auf die Injektion des Messsignals als Funktion der Frequenz für verschiedene Werte des Parameters k.

Wenn eine bestimmte Bandbreite f (z.B. 5OO Hz) vorliinfft wird, w.l cd dor ürJ'oi'derliche Wex't von |H_n| und also

* I I I I

k in dor Schar Jl_n i'flr IL, = 1 gefunden. In dieser Schar

ist dies für k = 3»5.1O · Wenn eine Regelung der Verstärkung um Φ = -90 gewählt wird (Detektion um +_ 90 Phasenunterschied ist verhältnismässig einfach), wird aus der Schar für ψ bei ψ = -90° und k = 3,5.10⁶ die Frequenz f"_m (z.B. kOO Hz) für das Messsignal gefunden.

Fig. 3 zeigt die Phase (D als Funktion des Faktors

k für f = f 1 (= 400 Hz). Diese Kennlinie ist dann die Rem ^v '

ge Lkennlinie urn ψ= — 9⁽> und ein Messsignal mit der Fre— quenz f . Diese Kennlinie weist nämlich, wie gefunden wurde, einen flachen Verlauf fur Φ ^ r-90 auf, was weniger günstig ist. Wenn jedoch eine Frequenz f _ (z.B. 6OO Hz), bei der

in 2

= -135° bei k = 3,5.10^J gewählt wird (siehe Fig. 2),

BAD

PHN 10.202 y 2^-5-1982

wird die Regelkennlinie der nach Fig. h 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—

1+H₀

bei f ₁ = 6OO Hz maximal war. Um dennoch eine Phasenmessung um -90 beizubehalten, kann ein 45°-Phasenverschiebungsnetzwerk I9 verwendet werden, das in dem AusfÜhrungs— beispiel nach Fig. 1 zwischen dem Oszillator 16 und der Addierschaltung I7 angeordnet ist. Die Phasenmessung selber wird dabei mit Hilfe eines Multiplizierers 20 ausgeführt, der in der einfachsten Form aus zwei Begrenzerschaltungen, die die Signale an den Eingängen in rechteckförmige 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 "TastverhiiJ tnis" ist 50'/; für L= + 90 . Dieses rechteck±'c5rmige Signal wird mit einem Integrator 21 integriert, dessen Ausgangssignal die Multiplizierer 14 und 15 steuert. Dadurch stellt sich die Verstärkung in der Regelschleife derart ein, dass der Phasenunterschied zwischen dem Oszillatorsignal und dem vorn Bandpassfilter 18 ausgefilterten Signal gleich -90 ist, oder ist diese Einstellung nach den Diagrammen in Fig. 2 derart, dass der Faktor k gleich 3>5·1Ο und die Bandbreite der Regelschleife gleich f ist. Das Phasenverschiebungsnetzwerk I9 kann auch durch ein Phasenverschiebungsnetzwerk ersetzt werden, das z.B. in der Messschleife dem Filter ]8 vor oder nachgeordnet wird.

Das beschriebene SpurfοIgesys tem 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 Zk einer Bezugsspannung V , statt mit dem Phasen-

PHN 10.202 -9" 24-5-1982

- 4L,

vergleicher 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 Bezugsspanaung um eine Diodenspannung V, überschreitet, und wird die Zunahme des radialen Fehlersignals bei einem Spitze-Spitze-Wert 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 5a 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 Sumrnensignal am Ausgang 9» als Funktion der Lage q des Abtastbündels in bezug auf die Mitte der Spur (q = θ), wobei diese Kurve die Hülle des von der Informationsstruktur 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

PHN 10.202 Μ> 2Λ-5-1982

und B¹ entsprechan dabei einem rudiaLuii FeIiIursignal. Die Kurven C und C¹ zeigen die respektiven dazugehörenden Änderungen der Amplitude des Hochfrequenzsummensignals. Fig. zeigt, dass eine Bündelabweichung auf einer Seite (+q) eine Änderung dieser Amplitude ergibt, die zu dem radialen Fehlersignal gleichphasig ist, und dass eine Abweichung auf der anderen Seite (-q) eine Änderung ergibt, die zu dem radialen 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 wurden. Durch "Integration dos Rrgebnisses 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 zugefClhrten 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 dio Phase der Abweichung genügend Information in einer geschlossenen Regelschleife erteilt, wird mit Hilfe einer Begrenzerschaltung 30 die ausgefilterte Komponente des radialen Dehlersignals begrenzt. Der Multiplizierer 29 kann dann verhältnismässig

PHN 10.202 X 24-5-1982

einfach ausgeführt werden, weil er nur das Ausgangssignals des Filters 2H al η Kunktion 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 Synchron— detektors 29 wird mit einem Integrator 31 integriert und liefert ein Regelsignal für die radiale Regelschleife. Ein Ausgleich mit diesem Regelsignal 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: Venn ein aussetzer ("drop-out") im reflektierten Signal auftritt, sind die von den beiden Detektoren 5^a und 5^ 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 ^a. und 5b herrührenden Signale. Wenn diese Signale i.. bzw. i„ sind, gilt für das radiale Fehlersigmal RF:

RF = I₁ - i₂.
Eine Abgleichskorrektur um einen Faktor (1+E) ergibt:

RF =

Für E<< 1 lässt sich dies vereinfachen zu:

RF = (1-E) I₁ - (1+E) I₂.

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

RF = 2di~(2+2d)i₂ oder aber \ RF = d(i₁₊i₂)-i₂.

Diese Korrektur kann mit einem einzigen Multiplizierer, der mit einem Faktor d ~= -z multipliziert, ausgeführt werden. Der Multiplizierer kann dabei einfach durch ein Differenz— paar vom Transistoren T und T gebildet werden, wie Fig. zeigt. Das Signal i +i_o wird als Strom den Emittern zugeführt; ein Signal (0,5-d) wird zwischen den Basiselektronen

ORIGINAL

PHN 10.202 *£" 24-5-1982

angelegt und mit Hilfe eines Differenzverstärkers wird das Signal i„ von dem Kollektorsignal des Transistors T subtrahiert.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 wird Oben-

g stehendes wie folgt erreicht: Mit einer Addierschaltung werden die von den beiden optischen Detektoren 5a und 5b herrührenden Signale zueinander addiert (i +i„). Dieses Summensignal wird mit Hilfe des Multiplizierers 33» der von dem Int e grator 31 gesteuert wird, mit dem Faktor d

jQ multipliziert. In der Vergleichsschaltung 10 wird dann der Unterschied i₂-d(i₁+i₂), der das radiale Fehlersignal bildet, erzeugt. . *

Infolge der Bearbeitung mit der Addierschaltung liefert die Addierschaltung 8 nicht mehr das Summensignal

]5 k(i₁+i₂). Dies wird dadurch korrigiert, dass von dem Ausgangssignal der Addierschaltung 8 mittels der Subtrahierschaltung "}h 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 wahrend z.B. Anlassvorgänge 11 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 liefert, das im Integrator 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 tmd 15 nachgeordnet werden. Die VerstärkerscliaJ. tunken 1 h und, 15 klWuion riucJi durch eine einzige Verstärkerschaltung im gemeinsamen Teil der radialen

• · ·

PHN 10.202 yf 24-5-1982

Spurfolgeregelschleife, z.B. hinter der Subtrahierschaltung 10, ersetzt werden.

Leerseite

Claims

PHN 10.202 *% 24-5-1982 PATENTANSPRÜCHE:

1.) Vorrichtung !zuni optischen Abtasten eines schei- *- s

benförmigen AufZeichnungsträgers, auf den Information in Form konzentrischer oder spiralenförmiger Spuren aufgezeichnet ist, wobei diese Vorrichtung versehen ist mit einer Strahlungsquelle zum Aussenden eines Abtaststrahlungsbündels, eixrem Auslesodo fcok tor zum Detektieren der nach Zusammenarbeit mit dem Aufzeichnungsträger in dem Ab— tastbündel vorhandenen Information, wobei dieser Auslesedetektor zum Erhalten eines radialen Fehlersignals, das ein Mass für die radiale Abweichung der Projektion des Abtast Strahlungbündels 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 neben—

^ einander 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

2" 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 Detektoren gelieferten Signale in bezug aufeinander abgeglichen,werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, 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 Ausg^rjgi-.gi^kg.^Pje.l.Jj^äiS^ und der erste

PHN 10.202 yS 24-5-1982

und der zweite Eingang mit einer Addierschaltung verbunden sind, die über eine regelbare Verstärkerschaltung mit einem Verstärkungsfaktor, der um 0,5 regelbar ust, mit dem zweiten Ausgang verbunden ist.

g

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, mit deren Hilfe bewirkt wird, dass sich das Abtaststrahlungsbündel mit einer vorher bestimmten Frequenz über die zu verfolgende Spur schlängelt.

^O

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch eine in dieser Regelschleife aufgenommene steuerbare Verstärkerschaltung zum Einstellen der SchieUfenverStärkung w- in dieser Regeischleife, eine Oszillatorschaltung, mit deren Hilfe dieser Regelschleife ein Signal mit einer vor— her bestimmten Frequenz zugeführt wird, eine Detektions— schaltung 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.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4, 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 ***** bestimmten Stelle in dieser Regelschleife enthält, und dass die Steuerschaltung derart eingestellt ist, ,dass die steuerbare Verstärkerschaltung auf eine derartige Verstärkung eirifyestellt wird, dass dieser von dem Phasendetektor detektierte Phasenunterschied auf einen vorher bestimmten Wert eingestellt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass der Phasendetektor auf die Messung eines Phasenunterschiedes um 90° eingestellt ist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Phasendreher vorgesehen ist, derart, dass bei einem Phasenunterschied von 90 , der vom Phasendeteki gemessen wird, die Phasendrehung der Reaktion der Regel-

PHN 10.202 -f6 24-5-1982

schleife auf das von der Oszillatorschaltung erzeugte Signal einen vorher bestimmten von 90 abweichenden Wert aufweist.