DE3280467T3

DE3280467T3 - Verfahren zur Wiedergabe von Information aus einer ausgewählten Spur einer Aufzeichnungsplatte.

Info

Publication number: DE3280467T3
Application number: DE3280467T
Authority: DE
Inventors: Gary Michael Giddings
Original assignee: Discovision Associates
Current assignee: Discovision Associates
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1982-10-27
Publication date: 2000-01-05
Anticipated expiration: 2002-10-28
Also published as: EP0302138A1; DE3280467D1; EP0495530A3; DE3279315D1; EP0078060A1; HK15891A; EP0495530A2; JP2781683B2; DE3280460T2; DE3280467T2; DE3280460D1; EP0078060B1; JPH06215500A; ATE120024T1; EP0495530B1; SG11291G; JPH06215501A; JPH01236479A; EP0495530B2; JP2617051B2

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren, das eine Informations-Wiedergabeeinrichtung schnell in Richtung auf eine ausgewählte Zielspur auf einer Aufzeichnungsplatte bewegt, um die dort aufgezeichnete Information wiederzugewinnen. Die vorliegende Erfindung ist von der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP-A- 167177, die eine Ausscheidungsanmeldung der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP-A-78060 ist, abgetrennt worden.
Bei einer Anordnung nach dem Stand der Technik (GB-A-2 010 550; EP-A-7199) wird ein Leselichtstrahl auf eine aus einer Vielzahl von im wesentlichen kreisrunden und konzentrischen Aufnahmespuren ausgewählte Spur auf einer drehbaren Aufzeichnungsplatte gerichtet. Die Intensität des Strahls wird durch die aufgezeichnete Information moduliert, die ein eindeutiges Adreßsignal für jede Spur enthält, und die Vorrichtung demoduliert den modulierten Strahl, um ein Wiedergabesignal zu erzeugen, das die aufgezeichnete Information anzeigt.
Beim Suchvorgang wird die augenblickliche Adresse mit der Zieladresse verglichen, und die Vorrichtung legt, abhängig vom verbleibenden Abstand zur Zielspur, eine vorgeschriebene Folge von Antriebssignalen an den Vorschubmotor an. GB-A-2 010 550 betreffend wird der Lesekopf in die Nähe der Zieladresse bewegt, die sich auf jeder Seite der Zielspur befinden kann, so daß das Suchen nach einer Richtungsumkehr beginnen kann, d. h., nachdem die Zielspur im Grobsuchvorgang einmal passiert wurde. Dadurch wird wertvolle Suchzeit verschwendet. Die Geschwindigkeit des Vorschubmotors wird sukzessive schrittweise herabgesetzt, wenn der Lesestrahl während der Vorschubumsetzung vorbestimmte Abstandsschwellwerte erreicht. Während der letzten Stufe der Vorschubumsetzung erhöht der bewegliche Spiegel den Strahl radial während jeder Plattendrehung um einen Spurabstand, um sich dadurch in die Zielspur zu "spielen".
Bei EPA-0007199 wird eine vorgeschriebene Folge von Antriebssignalen in Abhängigkeit von der durch den Schlitten zum Wiedergewinnen der ausgewählten Informationen zurückzulegenden Strecke an einen Schlittenmotor angelegt, wobei die Antriebssignale sukzessive heruntergesetzt werden, um intermittierend die Drehzahl des Schlittenmotors zu bestimmen, während vorgegebene Positionsgrenzwerte bei der Verschiebung des Schlittens erreicht werden. Es wird gesagt, daß eine kontinuierliche Überwachung der Schlittenposition in bezug auf die Zielspur durch das Zählen von Spurdurchgängen möglich wird. Ein derartiges Verfahren wäre jedoch nur bei Verschiebung des Schlittens mit relativ hohen Geschwindigkeiten vorteilhaft. Bei schneller Verschiebung des Schlittens fallen die Auswirkungen falscher "Spurdurchläufe" aufgrund von Exzentrizitäten nicht ins Gewicht, wenn jedoch die Geschwindigkeit des Schlittens auf eine Abspielgeschwindigkeit sinkt, können ihre Auswirkungen eine genaue Spurzählung verhindern. Daher wird vorgeschlagen, daß die Abhängigkeit zur Erfassung von Adressen hin verschoben wird, wenn sich die Schlittengeschwindigkeit der Abspielgeschwindigkeit nähert.
Wann immer das oben beschriebene System keine Angabe der momentan abgetasteten Spur und somit der verbleibenden Radialentfernung zur Zielspur besitzt, wird das System wahrscheinlich den Lesestrahl nicht in einer optimalen Weise in Richtung auf die Zielspur bewegen. Es sollte daher einzusehen sein, daß ein Bedarf nach einem System besteht, das eine genauere Angabe der momentanen Stellung der Informations-Wiedergabeeinrichtung in bezug auf die Zielspur zur Verfügung stellt und übermäßige Zeitverzögerungen vermeidet, so daß die Einrichtung schneller in die Richtung der Zielspur bewegt werden kann, ohne darüber hinauszuschießen.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, das mit einem Leselichtstrahl aus einer Vielzahl von im wesentlichen kreisrunden und konzentrischen informationsenthaltenden Spuren auf einer drehbaren optischen Aufzeichnungsplatte eine informationsenthaltende Zielspur auffindet, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
Drehen der Platte in einer vorgeschriebenen Weise;
Wiedergewinnen der Adreßinformation von einer aus der Vielzahl von Spuren, um eine augenblickliche Position für den Lesestrahl festzulegen;
Identifizieren einer Zielspur aus der Vielzahl von Spuren;
Bewegen des Lesestrahls relativ und radial zu der Platte in einem Grobsuchmodus in Richtung auf die Zielspur mit einer Radialgeschwindigkeit, die größer ist als die, die während der normalen Wiedergabe der Platte vorliegt, von der augenblicklichen Position in die Nähe der Zielspur, und
Bewegen des Strahls radial zur Platte in einem Feinsuchmodus, indem der Lesestrahl über eine Mehrzahl von Spuren in Richtung auf die Zielspur springt;
Wiedergewinnen von Information von der nach Vollendung des Sprungschritts erreichten Spur, um eine aktualisierte Position für den Lesestrahl festzulegen, und Wiederholen der Sprung- und Wiedergewinnungsschritte wenigstens während der Umdrehung der Platte, bis sich die aktualisierte Position des Lesestrahls auf der Zielspur befindet, wobei jeder Schritt, der den Lesestrahl radial über Spuren springen läßt, in einer Zeit durchgeführt wird, die wesentlich kleiner ist als die Zeit, die benötigt wird, um die Platte um eine halbe Umdrehung zu drehen, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Schritte, die den Lesestrahl radial über Spuren springen lassen, die Zahl der vom Lesestrahl überquerten Spuren gezählt wird, und als Reaktion auf den Zählschritt die Bewegung des Lesestrahls beendet wird, nachdem der Lesestrahl die vorgeschriebene Zahl von Spuren überquert hat, und dadurch, daß der Schritt des Wiedergewinnens von Information von der nach Vollendung des Sprungschritts erreichten Spur, um eine aktualisierte Position für den Lesestrahl festzulegen, während einer nächsten halben Umdrehung nach dem Sprungschritt auftritt; und dadurch, daß der Sprung- und der Wiedergewinnschritt in dem Feinsuchmodus während jeder halben Umdrehung der Platte wiederholt werden, bis die aktualisierte Position des Lesestrahls auf der Zielspur liegt.
Die aufgezeichnete Information kann z. B. ein Videosignal umfassen, wobei eine eindeutige Adresse jeden Videorahmen identifiziert, und die Vorrichtung arbeitet dann, um einen auf einer Zielspur aufgezeichneten ausgewählten Zielvideorahmen wiederzugeben.
Auf jeder Spur kann ein getrennter Videorahmen aufgezeichnet werden, wobei in diesem Fall, ungeachtet des Radiusses der abgetasteten Spur, die Platte mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird. Alternativ kann das Videosignal mit einer gleichmäßigeren Aufnahmedichte aufgezeichnet werden, wobei in diesem Fall eine va riable Anzahl von Rahmen auf jeder Spur aufgezeichnet wird und die Platte mit einer Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, die sich umgekehrt mit dem Spurradius ändert. Auf diese Weise bewegt sich die Platte mit der gleichen Lineargeschwindigkeit für alle Spurradien an der Informationswiedergabeeinrichtung vorbei. Im ersten Fall zeichnet die ganze Zielspur den Zielvideorahmen auf, wogegen im letzteren Fall nur ein Segment der Zielspur den Zielrahmen aufzeichnet.
Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführung ersichtlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Signalwiedergabevorrichtung, die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild des Nachführreglerblocks der Vorrichtung von Fig. 1.
Fig. 3 ist eine fragmentarische Schnittansicht von drei Spuren der Aufnahmeplatte von Fig. 1 und zeigt das Open-Loop-Nachführfehlersignal, das erzeugt wird, während der Lesestrahl die Spuren radial quer überkreuzt.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild des Spurabtast-Treiberblocks in der Vorrichtung von Fig. 1.
Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Radialgeschwindigkeit des Lesestrahls relativ zur rotierenden Platte als Funktion des Abstands von der Zielspur.
Fig. 6 ist ein von der Vorrichtung von Fig. 1 implementiertes Flußdiagramm, um die Radialgeschwindigkeit und die Richtung des Lesestrahls in bezug auf die Platte steuerbar zu verändern.
Fig. 7 ist ein von der Adressengewinnungs-und-schätzschaltung in der Vorrichtung von Fig. 1 implementiertes Flußdiagramm, um das Adreßregister zu aktualisieren, das die Adresse der momentan abgetasteten Spur anzeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG

Mit Verweis auf die Zeichnungen, insbesondere auf Fig. 1, wird eine Vorrichtung dargestellt, die einen Leselichtstrahl 11 in Radialrichtung zu einer sich drehenden Aufnahmeplatte 13 bewegt, um Information von einer ausgewählten Zielspur auf der Platte wiederzugewinnen. Die Platte umfaßt eine Vielzahl von dicht beabstandeten, im wesentlichen kreisrunden und konzentrischen Aufnahmespuren, und jede Spur zeichnet ein Videosignal auf, das einen Videorahmen darstellt, wobei in jedem Vertikalintervall ein eindeutiges Rahmen- oder Spuradreßsignal (d. h. zwei Adreßsignale pro Spur) enthalten ist.
Die Vorrichtung umfaßt einen Spindelmotor 16, der die Aufnahmeplatte 13 mit einer vorgeschriebenen konstanten Winkelgeschwindigkeit dreht, sowie ein optisches System 17 und eine Objektivlinse 19, um den Lesestrahl 11 auf eine ausgewählte Spur der rotierenden Platte zu fokussieren. Der Lesestrahl wird von der Platte reflektiert, um einen reflektierten Strahl 21 mit einer Intensität zu erzeugen, die entsprechend der aufgezeichneten Information moduliert wird. Die Objektivlinse und das optische System richten diesen reflektierten Strahl auf einen Detektor 23, der die modulierte Intensität des Strahls ermittelt und demoduliert, um ein Basisband-Videosignal zu erzeugen, das der aufgezeichneten Information entspricht. Dieses Videosignal wird über die Leitung 25 sowohl einem Monitor 27 als auch einer Adressengewinnungs-und-schätzschaltung 29 zugeleitet. Der Monitor liefert eine Echtzeitdarstellung des von der Zielspur gewonnenen Videosignals, und die Adressengewinnungsschaltung ermittelt mit Hilfe herkömmlicher Verfahren die Adreßsignale in den aufeinanderfolgenden Vertikalabschnitten des Videosignals. Die Adressengewinnungsschaltung aktualisiert dann ein Adreßregister 30 mit jedem ermittelten Spuradressensignal.
Die Vorrichtung umfaßt weiter ein Grobpositionierungssystem und ein Feinpositionierungssystem, um den Lesestrahl 11 radial in bezug auf die Platte 13 in Richtung auf die gewählte Zielspur auf der Platte steuerbar zu bewegen. Das Grobpositionierungssystem enthält einen Vorschubmotor 31 und ein geeignetes Getriebe 33, um den Strahl mit einer ausgewählten von zwei relativ hohen Radialgeschwindigkeiten (z. B. 100 und 500 Spuren pro Plattenumdrehung) zu bewegen. Das Feinpositionierungssystem enthält einen beweglichen Spiegel (nicht gezeigt), der sich in dem optischen System 17 befindet, um den Auftreffpunkt des Strahls auf der Platte über einen relativ kleinen Bereich (z. B. etwa 50 Spuren in jeder Richtung) steuerbar einzustellen.
Wenn ein Anwender wünscht, auf einer ausgewählten Zielspur auf der Platte 13 aufgezeichnete Information wiederzugewinnen, gibt er auf der Leitung 35 ein besonderes Zieladressen-Codesignal ein, das die Adresse der Zielspur bezeichnet. Ein Funktionsgenerator 37 vergleicht dieses Zieladressensignal mit dem augenblicklich vom Adreßregister 30 gespeicherten Adressensignal. Nach Maßgabe eines vorgeschriebenen Algorithmusses, der nachfolgend beschrieben wird, bestimmt der Funktionsgenerator die radiale Trennung zwischen der momentanen Spur und der Zielspur und gibt geeignete Steuersignale aus, um den Vorschubmotor 31 und den beweglichen Spiegel des optischen Systems 17 steuerbar anzutreiben, um den Lesestrahl 11 in Richtung auf die Zielspur zu bewegen. Die zeitliche Folge dieser Steuersignale ist so, daß der Strahl die Zielspur in einer Zeit erreicht, die wesentlich kürzer ist als die, die mit herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art erreicht wird.
Der Vorschubmotor 31 wird mit einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit (oder Folge von Geschwindigkeiten) angetrieben, bis der Lesestrahl 11 bis zu einer vorgeschriebenen Anzahl von Spuren an die Zielspur heranbewegt worden ist.
Im besonderen umfaßt das Grobpositionierungssystem ferner einen Spurabtasttreiber 39 und einen Vorschubmotor-Drehzahlmesser 41, um den Vorschubmotor 31 in der vorgeschriebenen Weise steuerbar anzutreiben. Der Funktionsgenerator 37 gibt eine Mehrzahl von Geschwindigkeitsbefehlen aus, die über die Leitungen 43a-d mit dem Spurabtasttreiber verbunden sind, der wiederum ein Gleichstromtreibersignal steuerbar einstellt, das über die Leitung 45 mit dem Vorschubmotor verbunden ist. Der Drehzahlmesser führt über die Leitung 47 ein Vorschubdrehzahlsignal an den Spurabtasttreiber zurück, das die Winkelgeschwindigkeit des Vorschubmotors anzeigt, um die Steuerung dieser Geschwindigkeit zu verbessern. Ferner wird ein Gleichstrom-Nachführfehlersignal über die Leitung 49 mit dem Spurabtasttreiber verbunden, um den Vorschubmotor steuerbar zu bewegen, um eine stationäre Ablenkung des beweglichen Spiegels des optischen Systems 17 zu vermindern.
Der Spurabtasttreiber 39 ist in Fig. 4 ausführlicher dargestellt. Er empfängt auf den Leitungen 43a-d die Geschwindigkeitsbefehle vom Funktionsgenerator 37 und wandelt diese Signale in ein geeignetes Gleichstromantriebssignal um, das über die Leitung 45 dem Vorschubmotor 31 zugeführt wird. Der Treiber umfaßt einen Geschwindigkeitsregelungs-D/A-Wandler 51, der zwei auf den Leitungen 43a und 43b empfangene Geschwindigkeitsbefehle in ein entsprechendes Gleichspannungssignal umsetzt, und einen Analogschalter 53, der das DC-Signal nach Maßgabe der auf den Leitungen 43c und 43d vom Funktionsgenerator empfangenen Vorwärts- und Rückwärts-Richtungssignalen entweder einer Vorwärtsleitung 55 oder einer Rückwärtsleitung 57 zuleitet. Ein erster invertierender Verstärker 59 summiert das Signal, sofern vorhanden, auf Rückwärtsleitung 57 mit dem auf der Leitung 49 zugeführten DC-Nachführfehlersignal. Ein zweiter invertierender Verstärker 61 summiert das Signal, sofern vorhanden, auf der Vorwärtsleitung 55 sowohl mit dem Ausgang des ersten Verstärkers 59 als auch mit dem auf der Leitung 47 vom Drehzahlmesser 41 zugeführten Vorschubdrehzahlsignal. Der Ausgang des zweiten Verstärkers 61 ist über die Leitung 63 mit einem Leistungsverstärker 65 verbunden, der das Vorschubmotor-Antriebssignal erzeugt, das auf der Leitung 45 ausgegeben wird.
Zurück zu Fig. 1. Das Feinpositionierungssystem umfaßt weiter einen Nachführregler 67, der ein radiales Korrektursignal erzeugt, das über die Leitung 69 an den beweglichen Spiegel des optischen Systems 17 angelegt wird. Abhängig von der Betriebsart der Vorrichtung hält dieses Signal den Lesestrahl 11 entweder in Ausrichtung mit einer gewählten Zielspur oder es läßt den Strahl während der Annäherung an die Zielspur inkremental von Spur zu Spur springen. Der Nachführregler empfängt eine Mehrzahl von Spursprungbefehlen, die vom Funktionsgenerator 37 auf den Leitungen 71, 73 und 75 geliefert werden, sowie ein auf der Leitung 77 vom Detektor 23 geliefertes Nachführfehlersignal.
Wenn die Vorrichtung in einer Betriebsart arbeitet, bei der der Lesestrahl 11 mit einer gewählten Spur im Abgleich gehalten werden muß, verstärkt der Nachführregler 67 lediglich das Nachführfehlersignal und verbindet es direkt mit dem beweglichen Spiegel des optischen Systems 17, um eine herkömmliche Closed-Loop-Nachführregelung zu bilden, die den Strahl mit der Spur steuerbar abgleicht. Wenn andererseits die Vorrichtung einen Suchvorgang ausführt, bei dem der Strahl inkremental von Spur zu Spur zu bewegen ist, wird das Nachführfehlersignal von dem beweglichen Spiegel getrennt, und statt dessen wird eine vorgeschriebene Folge von Impulsen angelegt. Der Nachführregler gibt auch ein DC-Nachführfehlersignal aus, das über die Leitung 49 dem Spurabtasttreiber 39 zugeführt wird, um durch Bewegen des Vorschubmotors 31 in die richtige Richtung eine stationäre Ablenkung des beweglichen Spiegels zu vermindern.
Der Nachführregler 57 ist ausführlicher in Fig. 2 dargestellt. Er umfaßt einen Abschalt- oder Schalterkreis 79, einen Verstärker 81 und einen Leistungstreiber 83, um das auf der Leitung 77 zugeführte Nachführfehlersignal zu verstärken und es als Radialkorrektursignal über die Leitung 69 auszugeben, um den beweglichen Spiegel des optischen Systems 17 (Fig. 1) steuerbar zu positionieren. Das Nachführfehlersignal wird, außer während des Suchvorgangs, immer durch den Abschaltkreis geleitet. Der Ausgang des Abschaltkreises ist über die Leitung 85 mit dem negativen Eingang des Verstärkers verbunden, und der Ausgang des Verstärkers ist wiederum über die Leitung 87 mit dem Leistungstreiber verbunden, der das Radialkorrektursignal ausgibt. Das von dem Abschaltkreis auf der Leitung 85 ausgegebene Signal ist auch mit dem Tiefpaßfilter 89 verbunden, um das DC-Nachführfehlersignal zu erzeugen, das über die Leitung 49 an den Spurabtasttreiber 39 (Fig. 1) angelegt wird.
Zu Beginn eines jeden Suchvorgangs, bei dem der Vorschubmotor 31 den Lesestrahl 11 schnell in Richtung auf eine Zielspur bewegt, erfährt das Nachführfehlersignal große Veränderungen im Pegel, wenn der Strahl die aufeinanderfolgenden Spuren überquert. Mit Verweis auf Fig. 3, die eine fragmentarische Schnittansicht der Platte 13 ist und der Aufnahmespuren zeigt, ist zu erkennen, daß das Open-Loop-Nachführfehlersignal ein AC-Signal großer Amplitude ist und einen Nullpegel bei der Mittellinie 91 jeder Spur aufweist. Der Abschaltkreis 79 trennt zu dieser Zeit das Nachführfehlersignal von dem Verstärker 81, um sicherzustellen, daß die Vorrichtung nicht versucht, den Lesestrahl 11 bei jeder Spur, die er sich radial in Richtung auf die Zielspur bewegt, steuerbar abzugleichen.
Beim Suchvorgang arbeitet das Grobpositionierungssystem, das den Vorschubmotor 31 umfaßt, immer dann, wenn der Abstand zwischen der Zielspur und der momentanen Spur einen vorgeschriebenen Schwellenwert überschreitet, und das Feinpositionierungssystem, das den beweglichen Spiegel des optischen Systems 17 enthält, arbeitet immer dann, wenn dieser Abstand den Schwellenwert nicht übersteigt. Wenn das Grobpositionierungssystem arbeitet, wird ein Nachführabschaltbefehl vom Funktionsgenerator 37 über die Leitung 71 an den Nachführregler 67 übermittelt. Dieses Signal wird über ein ODER-Gatter 93 und dann über die Leitung 95 an den Abschaltkreis 79 übertragen, um das Nachführfehlersignal von dem Verstärker 81 zu trennen. Das vom Nachführregler 67 auf der Leitung 69 ausgegebene Radialkorrektursignal hat daher einen Pegel von Null, und der bewegliche Spiegel bleibt stationär.
Nachdem der Lesestrahl zu einer Position innerhalb einer vorgeschriebenen Zahl von Spuren der Zielspur bewegt worden ist, gibt der Funktionsgenerator 37 (Fig. 1) keine weiteren Geschwindigkeitsbefehle mehr an den Spurabtasttreiber 39 aus, und der Vorschubmotor 31 wird nicht mehr mit einer relativ hohen Geschwindigkeit angetrieben. Nach einer vorgeschriebenen Zeitverzögerung beendet der Funktionsgenerator den zuvor über die Leitung 71 an den Nachführregler 67 angelegten Nachführabschaltbefehl, so daß das Nachführfehlersignal wieder durch den Nachführregler geleitet wird, um die Nachführregelschleife zu bilden, die den Lesestrahl 11 bei jeder beliebigen Aufnahmespur, die er erreicht, steuerbar auszurichten. Danach gibt der Nachführregler eine vorgeschriebene Folge von Impulsen aus, um den Lesestrahl inkremental von Spur zu Spur springen zu lassen, bis er die Zielspur erreicht.
Um das inkrementale Springen auszuführen, enthält der Nachführregler 67 einen Stoßgenerator 97, einen Nulldurchgangsdetektor 99, einen Sprungzähler 101 und ein Flip- Flop 103. Wenn das inkrementale Springen einzuleiten ist, wird ein Binärcode, der die Zahl der Spuren (z. B. 11 Spuren) anzeigt, die während der nächsten Halbdrehung der Platte 13 zu überspringen sind, vom Funktionsgenerator 37 auf den Leitungen 73 geliefert und in den Sprungzähler eingetragen. Gleichzeitig wird ein auf der Leitung 75 vom Funktionsgenerator geliefertes Sprungbefehlssignal an den Stelleingang des Flip-Flops angelegt. Dieses setzt das Q-Ausgangssignal in einen logischen "1"-Zustand, und dieses Signal wird über die Leitung 105 mit dem ODER-Gatter 93 und über die Leitung 95 mit dem Abschaltkreis 79 verbunden, um die Nachführregelschleife zu öffnen.
Das Q-Ausgangssignal von Flip-Flop 103 ist über die Leitung 107 mit dem Stoßgenerator 97 verbunden, der mit der Ausgabe eines einzelnen Impulssignals reagiert, das über die Leitung 109 an den positiven Eingang des Verstärkers 81 angelegt wird. Dieses Impulssignal wird über den Verstärker und den Leistungstreiber 83 mit dem beweglichen Spiegel des optischen Systems 17 verbunden, um den Lesestrahl 11 in der Richtung der Zielspur zu beschleunigen.
Nachdem der Lesestrahl durch den Stoßgenerator 97 in Richtung auf die Zielspur beschleunigt wurde, überwacht der Nulldurchgangsdetektor 99 das auf der Leitung 77 gelieferte Open-Loop-Nachführfehlersignal (Fig. 3b) und gibt immer dann einen Taktimpuls aus, wenn er erkennt, daß der Strahl eine Spur kreuzt. Diese aufeinanderfolgenden Taktimpulse werden über die Leitung 111 an den Taktanschluß des Sprungzählers 101 angelegt, um den gespeicherten Zählwert entsprechend zu dekrementieren. Wenn der Zählwert Null erreicht, gibt der Zähler einen Rückstellimpuls aus, der über die Leitung 113 an den Rückstellanschluß des Flip-Flops 103 geleitet wird.
Der über die Leitung 113 an den Rückstellanschluß des Flip-Flops 103 angelegte Rückstellimpuls bringt den Q-Ausgang in den logischen "1"-Zustand zurück, was den Stoßgenerator 97 anstößt, um einen Impuls mit einer dem ursprünglichen Impuls entgegengesetzten Polarität auszugeben, um dadurch den beweglichen Spiegel zu verlangsamen. Der Rückstellimpuls bringt gleichzeitig den Q-Ausgang des Flip-Flops zurück in den "0"-Zustand, so daß die Nachführregelschleife nicht mehr durch den Abschaltkreis 79 gesperrt wird und die Schleife wieder arbeiten kann, um den Lesestrahl 11 mit der Spur, die dann abgetastet wird, steuerbar abzugleichen. Während dieser Zeit ist das DC-Nachführfehlersignal auf der Leitung 49 mit dem Spurabtasttreiber 39 verbunden, um den Vorschubmotor 31 steuerbar zu bewegen, um so die Ablenkung des beweglichen Spiegels zu vermindern.
Der Lesestrahl 11 überquert die vorgeschriebene Zahl von Spuren in einer wesentlich kürzeren Zeit als die, die benötigt wird, um die Platte 13 um eine halbe Umdrehung zu drehen. Insbesondere muß der Strahl die Spuren mit einer Geschwindigkeit überqueren, die größer ist als die Geschwindigkeit, mit der sich der Spurradius infolge einer Exzentrizität der Platte verändert.
Der Stoßgenerator 97 kann zwei monostabile Multivibrator- oder Monoflopschaltungen umfassen, von denen eine durch einen positivgehenden Übergang und die andere durch einen negativgehenden Übergang angestoßen wird. Der Stoßgenerator kann ferner geeignete Torschaltungen enthalten, um sicherzustellen, daß die von ihm erzeugten aufeinanderfolgenden Impulse die richtige Polarität besitzen, um den Lesestrahl 11 in die Richtung der Zielspur zu bewegen. Diese Torschaltungen sprechen auf die auf den Leitungen 43c und 43d gelieferten Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtungsbefehl an.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die die Radialgeschwindigkeit des Lesestrahls 11 in bezug auf die Platte 13 als Funktion des Abstands von der Zielspur darstellt. Wie das Diagramm zeigt, treibt das Grobpositionierungssystem, das den Vorschubmotor 31 umfaßt, wenn der Abstand zur Zielspur einen vorgeschriebenen Schwellenwert D&sub1; (z. B. 1700 Spuren) übersteigt, den Strahl mit einer hohen Geschwindigkeit in Richtung auf die Zielspur. Die Vorrichtung erreicht dies, indem ein Schnellgeschwindigkeitssteuersignal über die Leitung 43b vom Funktionsgenerator 37 an den Spurabtasttreiber 39 angelegt wird, der wiederum ein DC-Antriebssignal der geeigneten Größe und Richtung an den Vorschubmotor anlegt.
Sobald der Strahl die Abstandsschwelle D&sub1; kreuzt, beendet der Funktionsgenerator 37 das Schnellgeschwindigkeitssteuersignal und erzeugt statt dessen ein Steuersignal für mittlere Geschwindigkeit, das über die Leitung 43a dem Spurabtasttreiber 39 zugeführt wird. Dieser treibt dann den Strahl 11 mit mittlerer Geschwindigkeit in Richtung auf die Zielspur. Die Vorrichtung fährt fort, den Strahl mit dieser mittleren Geschwindigkeit zu bewegen, bis der Strahl in einen vorgeschriebenen Abstandsschwellwert D&sub2; (z. B. 350 Spuren) bewegt worden ist, worauf dann der Funktionsgenerator das Steuersignal für mittlere Geschwindigkeit beendet und die Vorrichtung dem Vorschubmotor 31 erlaubt, anzuhalten, wie durch die unterbrochene Linie 115 angedeutet. Die Wahl der einzelnen Abstandsschwellenwerte D&sub1; und D&sub2; ist alleinig eine Angelegenheit der Entwurfsmöglichkeit und sollte in Übereinstimmung mit vorgeschriebenen Eigenschaften der Vorrichtung, wie z. B. der Größe und Trägheit des Vorschubmotors, der größtmöglichen Ablenkung des beweglichen Spiegels usw., vorgenommen werden.
Besondere Überlegungen sind bei einem System erforderlich, wo das Videosignal auf der Platte 13 mit einer gleichmäßigen Aufzeichnungsdichte aufgezeichnet wird. Da eine variable Anzahl von Rahmen auf jeder Spur aufgezeichnet wird, stimmt die Differenz zwischen der Adresse des momentan abgetasteten Videorahmens und der Adresse des Zielrahmens nicht genau mit der Zahl von Spuren überein, die verbleiben, um überquert zu werden. Diese Rahmenadressendifferenz kann auf der Basis der Zahl von Rahmen pro Spur auf den passenden Radien geeignet in ein genaues Maß der Spurseparation umgesetzt werden. Alternativ kann die Rahmenadressendifferenz in ihrer vorliegenden Form als grobe Schätzung der Spurseparation benutzt werden. Da ferner die Platte mit einer Winkelgeschwindigkeit gedreht werden muß, die dem Radius der abgetasteten Spur umgekehrt proportional ist, begrenzt die Vorrichtung vorzugsweise die Geschwindigkeit des Vorschubmotors 31 nach Maßgabe des Vermögens des Spindelmotors 15, seine Geschwindigkeit zu erhöhen oder zu verlangsamen.
Nachdem der Vorschubmotor 31 angehalten hat, hält die Nachführregelschleife den Lesestrahl 11 mit einer Spur in der Nähe der Zielspur ausgerichtet. Danach läßt die Vorrichtung, basierend auf dem verbleibenden Abstand und der Richtung zur Zielspur, den Strahl in einer vorgeschriebenen Weise inkremental in Richtung auf die Zielspur springen. Wenn z. B. der Strahl bei einer Spur zum Stillstand kommt, die sich 69 Spurabstände kurz vor der Zielspur befindet, läßt das Feinpositionierungssystem den Strahl während jeder der ersten sechs Halbdrehungen der Platte 13 um elf Spurabstände und während der nächsten Halbdrehung um drei Spurabstände inkremental springen, um schließlich die Zielspur zu erreichen. Zweimal während jeder Umdrehung wird von der Platte eine aktualisierte Spuradreßinformation gewonnen, d. h. dann, wenn der Lesestrahl den vertikalen Intervallteil des aufgezeichneten Videosignals abtastet.
Nachdem der Lesestrahl 11 schließlich die Zielspur erreicht hat, kann die Vorrichtung z. B. im Standbetrieb arbeiten, um die Spur wiederholend abzutasten und das gewonnene Videosignal darzustellen. Wenn die aufeinanderfolgenden Spuren in einem Spiralmuster angeordnet sind, muß die Vorrichtung den Strahl während jeder Plattendrehung um einen Spurabstand, vorzugsweise während eines Vertikalintervalls, rückwärts springen lassen.
Fig. 6 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm der Prozeßschritte, die ein Mikroprozessor im Funktionsgenerator 37 bei der Ausgabe von Geschwindigkeits- und Spursprungbefehlen ausführt, wenn die Vorrichtung im Suchmodus arbeitet. Der Funktionsgenerator führt den Vorgang einmal während jeder Halbdrehung der Aufzeichnungsplatte 13 aus, unmittelbar nachdem die Adreßgewinnungsschaltung 29 ein Adreßsignal in dem Vertikalintervall des gewonnenen Videosignals ermittelt. In einem Anfangsschritt 117 wird das momentane Spuradreßsignal von der Adresse der Zielspur subtrahiert, um eine Zahl N zu erzeugen, die die Zahl der Spuren und die Richtung zur Zielspur angibt. Der Schritt 119 vergleicht dann diese Zahl N mit Null. Wenn N Null ist, weist der Schritt 121 den Mikroprozessor an, zum Wiedergabebetrieb zu gehen. Wenn die Zahl N Null übersteigt, gibt der Schritt 123 auf der Leitung 43c einen Vorwärtsrichtungsbefehl aus, während, wenn N kleiner als Null ist, der Schritt 125 auf der Leitung 43d einen Rückwärtsrichtungsbefehl ausgibt.
Wenn von entweder dem Schritt 123 oder dem Schritt 125 ein Richtungsbefehl ausgegeben wird, geht das Programm zu Schritt 127, wo der Absolutwert der Zahl N, d. h. N , mit einem Abstandsschwellwert von 1700 (D&sub1;) verglichen wird. Wenn [N] diesen Schwellwert übersteigt, gibt der Schritt 129 ein Schnellgeschwindigkeits-Befehlssignal aus, das über die Leitung 43b an den Spurabtasttreiber 39 angelegt wird. Wenn andererseits N die Schwelle von 1700 nicht übersteigt, geht das Programm zu Schritt 131, wo N mit einem Abstandsschwellenwert von 350 (D&sub2;) verglichen wird.
Wenn N den Schwellenwert übersteigt, gibt der Schritt 133 einen Mittelgeschwindigkeitsbefehl aus, der über die Leitung 43a an den Spurabtasttreiber 39 angelegt wird. Wenn andererseits N die Schwelle von 350 nicht übersteigt, geht das Programm zu Schritt 135, wo N mit einem Abstandsschwellwert von 11 (M) verglichen wird. Wenn N den Schwellwert 11 übersteigt, gibt der Schritt 137 einen Sprungbefehl aus, der über die Leitung 75 an den Nachführregler 67 angelegt wird, und gibt gleichzeitig einen Binärcode aus, der über die Leitungen 73 an den Nachführregler angelegt wird und anzeigt, daß der Strahl um 11 Spurabstände springen sollte. Wenn andererseits N den Schwellwert von 11 nicht übersteigt, gibt der Schritt 139 auf der Leitung 75 einen Sprungbefehl aus, und gibt gleichzeitig auf den Leitungen 73 einen Binärcode aus, der anzeigt, daß der Strahl um N Spurabstände springen sollte. Nachdem die betreffenden Befehle von entweder den Schritten 129, 133, 137 oder 139 ausgegeben wurden, geht das Programm zur nächsten Betriebsart über.
Wie zuvor erwähnt, speichert das Adreßregister 30 (Fig. 1) die zuletzt ermittelte Spuradresse. Diese Adresse wird gewöhnlich zweimal während jeder Umdrehung der Platte 13 aktualisiert, d. h. nachdem der Lesestrahl 11 das Segment einer Spur abtastet, das den vertikalen Intervallteil des Videosignals aufzeichnet. Da der Strahl manchmal Spuren mit einer relativ hohen Geschwindigkeit überquert und der aufgezeichnete Adreßcode gewöhnlich 30 bis 40 binäre Bits von Information enthält, wird häufig die Adresse nicht korrekt ermittelt. Wenn dies in der Vergangenheit auftrat, setzten herkömmliche Systeme typischerweise die Bewegung des Lesestrahls mit der gleichen Geschwindigkeit wie zuvor fort, und die Adresse wurde verpaßt. Dies führte oft dazu, daß der Strahl die Zielspur übersprang, wodurch die zum Erreichen der Zielspur und zum Gewinnen der auf ihr aufgezeichneten Information erforderliche Zeit wesentlich erhöht wird.
Gemäß einem anderen Merkmal stellt die Vorrichtung fest, wann immer sie nicht in der Lage war, ein aufgezeichnetes Adreßsignal richtig zu ermitteln, und aktualisiert das Adreßregister 30 mit einer Schätzung der Adresse der momentan von dem Lesestrahl 11 abgetasteten Spur. Dies vermindert wesentlich die Wahrscheinlichkeit, daß der Strahl die Zielspur weit überquert und vermindert daher die mittlere Zeit, die die Vorrichtung benötigt, um die Zielspur zu erreichen und die auf ihr aufgezeichnete Information wiederzugeben.
Fig. 7 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm der Prozeßschritte, die die Adreßgewinnungs- und-schätzungsschaltung 29 (Fig. 1) bei der Aktualisierung des Adreßregisters 30 mit entweder der zuallerletzt ermittelten momentanen Spuradresse oder einer Schätzung der momentanen Adresse ausführt. In einem Anfangsschritt 141 wird jede Folge von ermittelten Datenbits überwacht, um festzustellen, ob sie einem richtig wiedergewonnenen Adreßsignal entspricht. Jedes Adreßsignal enthält bevorzugt etwa 33 Datenbits, einschließlich 20 Adreßbits, einem Paritätsbit und 12 "umrahmenden" Bits, zur Hälfte zu Beginn des Signals und zur Hälfte am Ende. Insbesondere stellt der Schritt 141 fest, ob die Rahmenbits einem vorgeschriebenen Code entsprechen oder nicht. Ist dies der Fall, werden die Daten als günstig angesehen.
Wenn der Schritt 141 die Datenbitfolge für gültig befindet, geht das Programm zu Schritt 143, wo die 20 Adreßbits vorläufig als die korrekte Adresse der dann abgetasteten Spur gespeichert werden. Danach prüft der Schritt 145 die Parität der Adreßbits mit Hilfe des ermittelten Paritätsbits. Wenn die Parität richtig ist, aktualisiert der Schritt 147 das Adreßregister mit den vorläufig gespeicherten 20 Adreßbits. Ist die Parität falsch, werden die vorläufig gespeicherten Adreßbits verworfen, und der Schritt 149 bewahrt die vorangehende Adresse im Adreßregister 30. Wenn das Programm genügend Zeit hätte, würde statt dessen idealerweise die vorangehende Adresse mit einer Schätzung der momentanen Adresse aktualisiert werden.
Wenn der Schritt 141 die Datenbitfolge für ungültig befindet, dann ist ein Adreßsignal nicht richtig wiedergewonnen worden, und das Programm geht zu einer Reihe von Schritten, die eine Schätzung der momentanen Spuradresse liefern. Im besonderen ermittelt der Schritt 151, ob ein Schnellgeschwindigkeitssteuersignal oder ein Mittelgeschwindigkeitssteuersignal am Spurabtasttreiber 39 anliegt. Wenn ein Schnellsignal anliegt, definiert der Schritt 153 eine Variable D zu 250, während, wenn ein Mittelsignal anliegt, der Schritt 155 den Wert D auf 50 setzt.
Danach stellt der Schritt 157 fest, ob ein Vorwärtsrichtungssignal oder ein Rückwärtsrichtungssignal am Spurabtasttreiber 39 anliegt. Wenn ein Vorwärtsrichtungssignal anliegt, addiert der Schritt 159 den Wert von D (d. h. entweder 50 oder 250) zu der zuvor gespeicherten Adresse, um eine Schätzung der momentan abgetasteten Spur zu erzeugen. Wenn andererseits ein Rückwärtsrichtungssignal anliegt, subtrahiert der Schritt 151 den Wert von D von der zuvor gespeicherten Adresse, um eine Schätzung der momentanen Spuradresse zu erzeugen. Zum Schluß speichert der Schritt 163 die in Schritt 159 oder in Schritt 161 erzeugte Adreßschätzung als die aktuelle Spuradresse in dem Adreßregister 30.
Der oben beschriebene Vorgang der Spuradressenschätzung wird nur ausgeführt, wenn der Vorschubmotor 31 den Lesestrahl 11 mit einer mittleren oder hohen Geschwindigkeit in Richtung auf die Zielspur treibt. Danach, wenn der bewegliche Spiegel des optischen Systems 17 den Strahl inkremental von Spur zu Spur springen läßt, wird er nicht angewandt. Wenn die Adressenwiedergewinnungsschaltung 29 nicht imstande ist, zu dieser Zeit ein Adressensignal richtig zurückzugewinnen, wird die vorangehend ermittelte Adresse in dem Register 30 beibehalten.

Claims

1. Verfahren, das mit einem Leselichtstrahl (11) aus einer Vielzahl von im wesentlichen kreisrunden und konzentrischen informationsenthaltenden Spuren auf einer drehbaren optischen Aufzeichnungsplatte (13) eine informationsenthaltende Zielspur auffindet, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

Drehen der Platte (13) in einer vorgeschriebenen Weise;

Wiedergewinnen der Adreßinformation von einer aus der Vielzahl von Spuren, um eine augenblickliche Position für den Lesestrahl (11) festzulegen;

Identifizieren einer Zielspur aus der Vielzahl von Spuren;

Bewegen des Lesestrahls (11) relativ und radial zur Platte (13) in einem Grobsuchmodus in Richtung auf die Zielspur mit einer Radialgeschwindigkeit, die größer ist als die, die während der normalen Wiedergabe der Platte vorliegt, von der augenblicklichen Position in die Nähe der Zielspur, und

Bewegen des Strahls (11) radial zur Platte (13) in einem Feinsuchmodus, indem der Lesestrahl über eine Mehrzahl von Spuren in Richtung auf die Zielspur springt;

Wiedergewinnen von Information von der nach Vollendung des Sprungschritts erreichten Spur, um eine aktualisierte Position für den Lesestrahl festzulegen, und Wiederholen der Sprung- und Wiedergewinnungsschritte wenigstens während der Umdrehung der Platte, bis sich die aktualisierte Position des Lesestrahls auf der Zielspur befindet, wobei jeder Schritt, der den Lesestrahl radial über Spuren springen läßt, in einer Zeit durchgeführt wird, die wesentlich kleiner ist als die Zeit, die benötigt wird, um die Platte (13) um eine halbe Umdrehung zu drehen, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Schritte, die den Lesestrahl (11) radial über Spuren springen lassen, die Zahl der vom Lesestrahl (11) überquerten Spuren gezählt wird, und als Reaktion auf den Zählschritt die Bewegung des Lesestrahls beendet wird, nachdem der Lesestrahl die vorgeschriebene Zahl von Spuren überquert hat, und dadurch, daß der Schritt des Wiedergewinnens von Information von der nach Vollendung des Sprungschritts erreichten Spur, um eine aktualisierte Position für den Lesestrahl festzulegen, während einer nächsten halben Umdrehung nach dem Sprungschritt auftritt; und dadurch, daß der Sprung- und der Wiedergewinnschritt in dem Feinsuchmodus während jeder halben Umdrehung der Platte wiederholt werden, bis die aktualisierte Position des Lesestrahls auf der Zielspur liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem jeder der Schritte des Springens des Lesestrahls (11) radial über die Spuren bewirkt wird, indem einem Feinpositionierungssystem (17, 23, 67), das den Leselichtstrahl (11) während der normalen Informations-Wiedergewinnung positioniert, Sprungimpulse zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, umfassend den Schritt des Abschaltens einer Nachführservoregelschleife (21, 77, 69), die während der normalen Informations- Wiedergewinnung von der Platte (13) wirksam ist, um den Lesestrahl (11) mit der Spur, die gelesen wird, abzugleichen, wobei der Abschaltschritt das Abschalten der Servoregelschleife (21, 77, 69) während jedes der Radialsprungschritte des Lesestrahls und das Wiederherstellen der Servoregelschleife am Ende eines jeden Sprungschritts umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, umfassend die Erzeugung eines Nachführfehlersignals (77), das während der normalen Informations-Wiedergewinnung von der Platte die Abweichung des Lesestrahls (11) von der gewählten Spur, die gelesen wird, anzeigt, wobei, während jedes Sprungschritts, während die Servoschleife (21, 77, 69) abgeschaltet ist, der Zählschritt durchgeführt wird, indem aus dem Nachführfehlersignal (77) gewonnene Impulse (11) gezählt werden, sowie während des Sprungschritts Spuren überquert werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem jeder Schritt, der den Lesestrahl (11) radial über Spuren springen läßt, mit einer Geschwindigkeit ausgeführt wird, die größer ist als die Geschwindigkeit, mit der irgendeine wesentliche Spurradiusänderung stattfindet.