DE3322456C2 - Anordnung zum Positionieren eines Informationsaufnahme-Erfassungspunktes auf Aufzeichnungsspuren - Google Patents

Abstract

Ein spurfolgendes Servogerät hat einen Haltemechanismus, der im wesentlichen ein Spurfehlersignal hält, welches unmittelbar vor dem Öffnen der spurfolgenden Servoschleife während einer Spurwechselbetriebsweise erzeugt wurde, so daß jegliche Rückstellkraft, die auf das spurfolgende Steuerbetätigungsglied während der Spurwechselbetriebsweise einwirkt, beseitigt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Positionieren eines Informationsaufnahme-Erfassungspunktes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem Gerät (vgl. DE-OS 31 38 905) zum Wiedergeben einer Information, die auf einer Aufzeichnungsplatte, wie z. B. auf einer Videoplatte oder einer digitalen Audioplatte aufgezeichnet ist, wird das sogenannte spurfolgende Servosystem verwendet, da der Informationsaufnahme-Erfassungspunkt ständig den Aufzeichnungsspuren folgen muß, selbst wenn die Aufzeichnungsspuren exzentrisch sind. Weiterhin ist es üblich, daß beim Wiedergeben bzw. Abspielen derartiger Platten eine wahlfreie Zugriffsfunktion für eine Informationssuche vorgesehen ist, so daß der Informationsaufnahme-Erfassungspunkt im wesentlichen senkrecht zu den Spuren betrieben wird, um die Spurwechsel-Steuerung auszuführen.

Ein schematisches Blockdiagramm eines derartigen Gerätes ist in F i g. 1 dargestellt, bei dem es bei einem Wiedergabegerät für eine optische Information angewendet wird. In der gleichen Figur bezeichnet das Bezugszeichen 2 einen Abtastüchtstrahl, der den Informationsaufnahme-Erfassungspunkt festlegt, der auf eine Aufzeichnungsspur 1 eines Aufzeichnungsmediums projiziert wird, wobei die Wiedergabe der Information durch Verwenden der Reflektion des Strahles 2 ausgeführt wird. Zusätzlich zum Strahl 2 werden ein Paar von Lichtstrahlen 3 und 4 auf das Medium derart projiziert, daß die Lichtstrahlen 3 und 4 an den gegenüberliegenden Seitenkanten der Spur 1 liegen, wenn der Lichtstrahl 2 auf der Mittellinie der Spur liegt Die Reflektionen der Lichtstrahlen 3 und 4 werden jeweils durch Lichtempfängerelemente 5 und 6 erfaßt, wobei ein Differentialverstärker 7 die Differenz zwischen den Ausgangssignalen dieser Elemente ermittelt Das Ausgangsdifferenzsignal C stellt die senkrechte Abweichung des Abtastlichtstrahles 2 von der Aufzeichnungsspur 1 dar. Das heißt daß das sogenannte Spurfolgefehlersignal als Ausgangssignal C des Differentialverstärkers 7 erhalten wird.

Das Fehlersignal C wird über einen Equalizer 8 und einen Schleifenschalter 9 einem Treiberverstärker 10 zugeführt Ein Ausgangssignal des letztgenannten Verstärkers wird verwendet, um ein Spurfolgebetätigungsglied zum Verschieben des Informationsaufnahme-Erfassungspunktes 2 senkrecht zur Spur anzutreiben. Das Betätigungsglied besteht beispielsweise aus einer Spule 11 und einem Spurfolgespiegel 12, der durch die Spule während des Betriebes gedreht wird. Der Strom, der durch die Spule fließt, wird von einem Widerstand 13 ermittelt, und ein Ausgangssignal, das von dem Widerstand abgegriffen wird, wird zu dem Verstärker 10 zurückgeführt, um das System zu stabilisieren.

Zusätzlich zu dem oben beschriebenen spurfolgenden Servosystem ist ein Spurwechsel-Steuersystem vorgesehen, um einen wahlfreien Zugriff zu ermöglichen.

Nachdem jegliche Rauschkomponente des Spurfolgefehlersignals C mittels eines Tiefpaßfilters 14 entfernt worden ist, wird das Signal einem Komparator 15 zugeführt. Der Komparator 15 ist ein sogenannter Nullpegel-Komparator. Ein Ausgangssignal D des Komparators 15 wird an jeweilige Eingangsklemmen der Schaltersteuerungen 16 und 17 angelegt. Ein Ausgangssignal £"der Steuerung 16 wird verwendet, um den Schleifenschalter 9 ein- und auszuschalten. Andererseits wird die Schaltersteuerung 16 durch einen Ausgang der Steuerung 17 gesteuert, welche ein Sprungbefehlssignal A als Eingangssignal aufweist. Eine Spurwechseltreiberschaltung 18 wird durch das andere Ausgangssignal der Steuerung 17 betätigt, um ein Spurwechselantriebssignal und ein Spurwechseldämpfungssignal F zu erzeugen, das an den Eingang des Verstärkers 10 angelegt wird.

F i g. 2 zeigt die Signalformen, die während des Betriebes in dem Gerät gemäß F i g. 1 auftreten, wobei die F i g. 2A bis 2F die Signalformen der jeweiligen Signale A bis F, die in Fig. 1 angedeutet sind, darstellen. Wenn das Spurwechselbefehlssignal A an die Steuerung 17 angelegt wird, erscheint an deren Ausgangsklemme das Ausgangssignal B. In Reaktion auf den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignales B verändert sich der Pegel des Ausgangssignales E der Schaltersteuerung 16 von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel, wie es in Fig.2E dargestellt ist, was dazu führt, daß der Schleifenschalter 9 ausgeschaltet wird. Daher wird die Servoschleife geöffnet, wenn der Pegel des Steuerausgangssignales £ niedrig ist. Die Spurwechseltreiberschaltung 18 wird durch ein Befehlssignal von der Steuerung 17 betätigt, um das in Fig. 2F gezeigte Spurwechselantriebssignal zu erzeugen, das über den Verstärker 10 an die Treiberspule 11 angelegt wird, welche einen Teil des Betätigungsgliedes bildet.

Demgemäß wird der Spurfolgespiegel 12 gedreht, um dadurch den Strahl 2 senkrecht zur Spur zu bewegen, und um somit ein Fehlersignal C(F i g. 2C), das am Ver-

stärker 7 erscheint, zu erzeugen. Die Fehlersignalamplitude wächst anfänglich auf einen Spitzenwert an und fällt daraufhin ab, und erreicht dann den Nullpunkt, wenn der Strahl 2 in der Mitte der Aufzechnungsspur ankommt. In dem Moment, zu dem die Fehleramplitude Null wird, ändert das Ausgangssignal des !Comparators

15 seinen Zustand, wie es in Fig.2D dargestellt ist In Reaktion auf diesen Wechsel des Ausgangssignals D wird die Steuerung 17 betätigt, um zu bewirken, daP die Spurwechsdtreiberschaltung 18 ein Spurwechseldämpfungssignal F erzeugt, um die Bewegung des Betätigungsgliedes zu bremsen. Zum gleichen Zeitpunkt verändert sich das Ausgangssignal Eder Schaltersteuerung

16 von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel, um den Schleifenschaiter 9 anzuschalten, um wiederum dadurch die Servoschleife zu vervollständigen.

Auf diese Weise wird der Abtastlichtstrahl 2 zu einer benachbarten Spur bewegt, um die Spurwechsel-Betriebsweise zu vervollständigen. Die SignJform B gemäß F i g. 2B wird verwendet, um die Schaltersteuerung 16 auszuschalten, so daß sie nicht den Nulldurchgangspunkt des ins Negative gehenden Teiles des Signales D erfaßt, bis das Signal D, das das Ausgangssignal des !Comparators 15 darstellt, gefestigt ist.

In diesem Fall wird das spurfolgende Betätigungsglied durch ein elastisches Teil oder ein zähflüssiges Dämpfungsglied getragen, so daß eine Reaktionskraft oder Rückstellkraft auf das Betätigungsglied ausgeübt wird, die proportional zur Abweichung des Betätigungsgliedes von der mechanischen Mittellage oder neutralen Lage des Betätigungsgliedes ist. Wenn die Wiedergabe einer Platte mit einer hohen Exzentrizität gewünscht ist, wird die Abweichung des Betätigungsgliedes von der mechanischen neutralen Lage des Betätigungsgliedes entsprechend hoch. Wenn eine Spurwechselbetriebsweise unter derartigen Bedingungen ausgeführt werden soll, fließt das Treibersignal F von der Spurwechseltreiberschaltung 18 durch die Spule 11, wenn der Servoschleifenschalter 9 des Gerätes nach F i g. 1 geöffnet ist, so daß gleichzeitig eine hohe Rückstellkraft auf das relativ weit ausgelenkte Betätigungsglied kurz bevor dem Ausstellen des Schleifenschalters wirkt. Da die Richtung und der Betrag der Rückstellkraft durch den Auslenkwinkel und die Auslenkrichtung des Spiegels 12 vorgegeben sind, welcher eine gewünschte Aufzeichnungsspur unmittelbar vor dem Beginn des Spurwechsels verfolgt hat. ist es schwierig, deren Werte zu bestimmen. Daher kann es aufgrund der Tatsache, daß die Rückstellkraft mit ungewissen Faktoren behaftet ist, so daß die Beschleunigung der Strahlbewegung bei öffnen der Servoschleife nicht konstant ist, schwierig sein, eine stabile Spurwechselbetriebsweise zu erhalten. Dies gilt insbesondere für die Wiedergabe einer Information von einer Platte mit hoher Exzentrizität.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein spurfolgendes Servogerät zu schaffen, das eine stabile Spurwechselbetriebsweise unabhängig vom Betrag der Exzentrizität der Aufzeichnungsspur ermöglicht.

Bei dem spurfolgenden Servogerät gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Signal erzeugt, das dazu fähig ist, im wesentlichen die Rückstellkraft auf das Betätigungsglied für die Lagesteuerung des Informationsaufnahme-Erfassungspunktes zu beseitigen, wenn die spurfolgende Servoschleife geöffnet wird. Eine Kombination dieses Signales und eines Spurwechseltreibersignales wird als Antriebssignal für das Betätigungsglied während einer Zeitdauer verwendet, während der die Servoschleife geöffnet ist.

Ausführungsbeispiele gemäß des Standes der Technik sowie gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockdiagramm eines üblichen spurfolgenden Servogerätes;

F i g. 2 die Signalformen von Signalen, die in dem Gerät gemäß F i g. 1 auftreten;

F i g. 3 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispieles gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig.4 Signalformen, die nützlich sind, um die Betriebsweisen der Geräte von F i g. 1 und F i g. 3 zu vergleichen; und

Fig.5 ein Blockdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.

F i g. 3 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispieles gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem Teile, die ähnlich zu den Teilen des in F i g. 1 gezeigten Gerätes sind, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, so daß eine weitere Erläuterung von diesen Details fortgelassen werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Halte-Kondensator 19 zwischen Masse und der Signalleitung, die den Servoschleifenschalter 9 mit dem Verstärker 10 verbindet, eingeschaltet, so daß das Spurfolgefehlersignal unmittelbar vor dem Abschalten der Schleife in diesem Kondensator gespeichert wird.

Bei diesem Schaltungsaufbau wird bei Abschalten des Schalters 9 in Reaktion auf das Spurwechsel-Befehlssignal und auf das öffnen der Servoschleife das Servoiehlersignal unmittelbar vor dem öffnen der Schleife im wesentlichen in dem Halte-Kondensator 19 gehalten. Daher wird das Fehlersignal unmittelbar vor dem öffnen der Schleife zugeführt, so daß das Antriebssignal, das der Spule 11 des Betätigungsgliedes zugeführt wird, nicht 0 wird, nachdem die Schleife geöffnet wird.

Daher wird die Rückstellkraft, die auf den Spurfolgespiegel 12 einwirkt, und diesen in seine neutrale Lage zurückzwängt, beseitigt Zu diesem Zeitpunkt wird das Spurwechselsignal, das von der Spurwechseltreiberschaltung 18 erzeugt wird, auf das gehaltene Ausgangssignal aufaddiert, um das Betätigungsglied anzutreiben, damit dieses die Spurwechselbetriebsweise ausführt, wobei der zeitliche Verlauf dieser Betriebsweise derjenigen der in F^; g. 2 gezeigten Betriebsweise entspricht. Fig.4A zeigt die Signalform zum Antreiben des Betätigungsgliedes bei dem üblichen Gerät gemäß Fi g. 1, während F i g. 4B die vergleichbare Signalform bei dem Gerät nach F i g. 3 darstellt. In diesen Figuren ist die Zeitdauer T\ diejenige Zeit, während der die Servoschleife geöffnet ist, während die restliche Zeitdauer diejenige ist, während der die Servoschleife in Betrieb ist. Die Zeitdauer T\ ist kurz (im Bereich von einigen hundert Mikrosekunden) während der Spurwechselbetriebsweise, so daß die Halte-Spannung des Halte-Kondensators 19 sich nicht wesentlich ändert, während die Schleife geöffnet wird, falls die Entladezeitkonstante, die durch den Kondensator 19 und die Eingangsimpedanz des Verstärkers 10 bestimmt ist, relativ groß gewählt wird. Daher wird die Rückstellkraft, die auf den Spiegel 12 zum Zeitpunkt des Abschaltens der Schleife einwirkt, im wesentlichen beseitigt, ohne daß der Betrag der Ablenkung des spurfolgenden Spiegels 12 aus seiner neutralen Lage einen Einfluß hat (d. h. der Betrag der Exzentrizität der Schallplattenspur), so daß man davon ausgehen kann, daß die Rückstellkraft zu 0 wird. Daher wird der Spiegel 12 lediglich durch das Treibersignal von der Spurwechseltreiberschaltung 18 angetrieben, so daß die Beschleunigung des Spiegels nur durch dieses

Treibersignal vorgegebtn ist.

F i g. 5 ist ein Blockdiagramm eines anderen Ausfuhrungsbeispieles gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem diejenigen Teile, die denen der Ausführungsbeispiele gemäß F i g. 1 oder F i g. 3 entsprechen, wiederum mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Zeitkonstantenschaltung anstelle des Halte-Kondensators 19 nach F i g. 3 verwendet. Diese Zeitkonstantenschaltung wird durch Verwenden des Zeitkonstantenschaltungsabschnittes des Equalizers 8a und Sb gebildet, der die Charakteristik der Schleife festlegt. Das heißt, der Equalizer besteht üblicherweise aus einer Phasenkompensationsschaltung 8a und einer Verzögerungsphasenkompensationsschaltung Sb, wobei die letztgenannte Kompensationsschaltung Sb eine relativ hohe Zeitkonstante hat.

Aufgrund dieser Wirkung der Kompensationsschaltung Sb kann das Fehlersignal unmittelbar vor dem Abschalten der Schleife selbst nach dem Abschalten des Schleifenschalters 9 gehalten werden. Da das Fehlersignal während einiger hundert Mikrosekunden, während die Spurwechselbetriebsweise stattfindet, im wesentlichen konstant bleibt, wird die Rückstellkraft, die auf den Spiegel 12 wirkt, um diesen in die neutrale Lage zurückzudrehen, im wesentlichen beseitigt, wie dies auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 der Fall ist.

In Abweichung hiervon ist es möglich, den Schleifenschalter 9 zwischen dem Verstärker 7 und der vorderen Kompensationsschaltung Sa bei ähnlicher Wirkung anzuordnen. Weiterhin ist es bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 möglich, den Schleifenschalter 9 in der Stufe vor dem Equalizer 8 anzuordnen.

Wie oben beschrieben wurde, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die Versorgung mit einem Signal, das selbst einer hohen Auslenkung des Betätigungsgliedes aus der mechanischen, neutralen Lage des Betätigungsgliedes entspricht, aufrecht zu erhalten, und dieses Signal dem Betätigungsglied zuzuführen, wenn der Schleifenschalter zu einem Zeitpunkt der Spurwechselbetriebsweise geöffnet wird, so daß es möglich ist, die Rückstellkraft aufgrund der Abweichung des Betätigungsgliedes zu beseitigen und somit eine stabile Spurwechselbetriebsweise zu realisieren.

Obwohl in den oben gezeigten Ausführungsbeispielen die vorliegende Erfindung auf ein Lesegerät für eine optische Information angewendet wurde, ist es dennoch möglich, die Erfindung auf andere Wiedergabegeräte für eine elektrostatische Information anzuwenden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

55

60

65 Ϊ

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Positionieren eines Informations-Erfassungspunktes mittels eines Betätigungsgliedes bezüglich einer im wesentlichen senkrecht zu einer Mehrzahl von Aufzeichnungsspuren liegenden Richtung, mit einer spurfolgenden Servoschleife und einer Einrichtung, die auf einen Spurwechselbefehl anspricht, um eine spurfolgende Servoschleife für eine vorbestimmte Zeitdauer zu öffnen und um ein Spurwechselantriebssignal zu erzeugen, gekennzeichnet durch eine Signalerzeugungseinrichtung (19; 8b) zum Erzeugen eines Signals, das die Rückstellkraft des Betätigungsgliedes (11,12) bei geöffneter spurfolgender Servoschleife beseitigt, wobei das Ausgangssignal der Signalerzeugungseinrichtung (19; 8b) und das Spurwechselantriebssignal miteinander kombiniert werden und das sich ergebende Antriebssignal für das Betätigungsglied (11, 12) bei geöffneter spurfolgender Servoschleife verwendet wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinrichtung (19) eine Haite-Einrichtung (19; 8b) enthält, um ein Spurfolgefehlersignal im wesentlichen zu halten, das unmittelbar vor dem öffnen der spurfolgenden Servoschleife erzeugt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte-Einrichtung eine Zeitkonstantenschaltung (8b) enthält, die einen Teil einer Phasenkompensationsschaltung (8a, 8b) darstellt, welche die Kennwerte der spurfolgenden Servoschleife festlegt.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte-Einrichtung eine Halteschaltung mit einem Kondensator (19) enthält.