DE3447137A1

DE3447137A1 - Strahl-spurfolgesystem fuer eine drehbare informations-speicherplatte

Info

Publication number: DE3447137A1
Application number: DE19843447137
Authority: DE
Inventors: Hiroo Tokio/Tokyo Okada; Ken Tokio/Tokyo Oshima; Jun Nagano Sakashita
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1983-12-28
Filing date: 1984-12-22
Publication date: 1985-07-11
Also published as: DE3447137C2; US4718051A; JPS60143442A

Description

r.. 5 *■

Die Erfindung betrifft ein Strahl-Spurfolgesystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine optische Datenaufzeichnungs- und/oder Wiederauffindspeichereinrichtung, die einen Laserstrahl und eine bestrahlte optische Speicherscheibe verwendet, ist beispielsweise als Laserspeichervorrichtung oder als magnetisch-optische Speichervorrichtung bekannt.

Bei einer optischen Speichereinrichtung der vorstehend genannten Art werden die Informationsdaten genau auf einer zuvor bestimmten Spur der optischen Speicherscheibe gespeichert und mittels eines Laserstrahl-Spurfolgesystems von dieser wieder abgenommen.

Diese optische Speichereinrichtung weist im allgemeinen eine Exzentrizität von mehreren zehn Mikron auf der Spur auf, wenn die optische Speicherplatte rotiert, und zwar einerseits wegen der Exzentrizität der Scheibe selbst und andererseits wegen der sich drehenden Achse des Antriebsmotors der Scheibe.

Unter der vorstehend erwähnten Bedingung wird die Objektivlinse im allgemeinen vom mechanischen Zentrum des die Linse tragenden Aufnehmers wegbewegt, wenn ein einfaches Linsenführungssystem für die Einrichtung verwendet wird. Dies verschiebt auch das elektrische Führungssignal entsprechend der optischen Verschiebung, und diese optische Verschiebung bewirkt, daß die Strahlführung in der Position außerhalb der Spur von dem Pegel der Signalverschiebung abhängt.

Um eine Spurverfolgung in einem Zustand zu verhindern, in dem eine Position außerhalb der Spur vorliegt, sind verschiedene Systeme vorgeschlagen worden, von denen eines

das Exzentritätskompensationssystem ist, bei dem die Aufnehmerbewegung geregelt wird, um die Exzentrizität mittels einer speziellen Korrekturvorrichtung zu kompensieren, wobei diese Außermittigkeit oder Exzentrizität zuvor gemessen und abgespeichert wurde. Ein weiteres Beispiel ist das zweistufige Spurführungsservosystem, bei dem sowohl die Objektivlinse als auch der Träger, an dem sich die Linse befindet, geregelt werden, um entlang der gewünschten Spur auf der optischen Speicherscheibe zu führen, und zwar zweistufig in Abhängigkeit von dem Spurführungssignal. Bei dem vorgenannten System sind spezielle Korrektureinrichtungen erforderlich, um die Exzentrizität zu kompensieren.

Im letztgenannten System erschwert die ungenügende Zeitregelung für die Linsenführung und die Trägerführung die schnelle Bewegung des Strahls von einem außerhalb der Spur liegenden Zustand in einen auf der Spur liegenden Zustand, well die Objektivlinse und der Träger zur selben Zeit auf der Spur sind,dJves liegt eine zweistufige Linsen- und Trägerführung vor. Anders ausgedrückt: nicht nur die Objektivlinse kann nicht die nächste Spur der Strahlauftreffposltion suchen, wenn das Führungssystem gerade auf der Spur führt, sondern dieses Führungssystem kann oft auch unter verschiedenen anderen Bedingungen nicht im Zustand der festen Servolenkung arbeiten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein zweistufiges Führungssystem für eine optische Speichervorrichtung zu schaffen, bei dem die Objektivlinse und der Träger die gewünschte Spur aufgrund des Führunössignals finden können und bei dem die Führungsbedingung sehr schnell von einem Zustand außerhalb der Spur in einen Zustand in der Spur geändert werden kann,

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Strahlführungssystem für die Anwendung bei einer optischen Speichervorrichtung
mit einem scheibenförmigen Speichermedium;

Fig. 2 ein Blockschaltbild, welches ein erfindungsgemäßes Strahlführungssystem darstellt;

Fig. 3 mehrere Kurvendarstellungen zur Erläuterung der
-c Wirkungsweise der Erfindung;

Fig. 4 einen Querschnitt, der den für die Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung wichtigsten Teil zeigt;

Fig. 5 ein Blockschaltbild, welches ein erfindungsgemäßes

Strahlführungssystem zeigt;
20

Fig. 6 mehrere Kurvendarstellungen für die Erläuterung der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 mehrere KurvendarStellungen für die Erläuterung der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung.

Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist eine rotierende optische Speicherplatte oder -scheibe 2 vorgesehen, auf der sich eine Informationsspur 3, beispielsweise in Form einer Vertiefung, befindet. Diese Speicherplatte 2 befindet sich auf einem
(nicht dargestellten) Plattenteller, der mit der Antriebsachse des Motors 1 verbunden ist. Ein Laserstrahl 4, der von einem Aufnehmer 5 erzeugt wird, strahlt auf die Spur 3.
Dieser Strahl wird auf der Spur aufgrund des erkannten

Lichtsignals des reflektierten Lichts 4. geführt, und die Informationsdaten werden auf der Platte 2 gespeichert oder von der Platte 2 abgegriffen. Der Aufnehmer 5 ist an einer Tragevorrichtung befestigt, beispielsweise an dem Träger 6, und er wird mittels eines Antriebs 19 radial zur Platte bewegt. Der Aufnehmer 5 enthält einen Laser 7, der einen Laserstrahl 4 erzeugt, sowie einen Strahlteiler 8, ein optisches System mit der Objektivlinse 9, einen das Führungssignal erzeugenden Detektor 12 und einen Antrieb 13, durch den die Objektivlinse 9 bewegt wird.

Die Ausgangssignale des Detektors 12 werden mittels einer Signalverarbeitungsschaltung 14, die das Pührungssignal 11 erzeugt, addiert oder subtrahiert. Dieses Führungssignal 11 wird zusammen mit dem Linsenführungsbefehlssignal 20, das von der Zeitregelung 22 für den Antrieb der Objektivlinse 9 erzeugt wird, auf eine Phasenkompensationsschaltung 15 gegeben. Das Ausgangsignal dieser Phasenkompensationsschaltung 15, das von dem Linsenführungsbefehlssignal 20 gefordert wird, wird durch einen Treiber 16 verstärkt und auf den Antrieb 13 der Objektivlinse gegeben, wobei die Lage dieser Objektivlinse 9 gesteuert wird.

Andererseits wird das Führungssignal 11 gleichzeitig auf die Phasenkompensationsschaltung 17 gegeben, und zwar zusammen mit dem Trägerführungsbefehlssignal 21, das von dem Zeitregler 22 des Trägerantriebs 6 erzeugt wird. Das Ausgangssignal der Phasenkompensationsschaltung 17, das von dem Trägerführungsbefehlssignal 21 aufgefordert wird, wird durch den Treiber 18 verstärkt und auf den Trägerantrieb 19 gegeben, wobei die Position des Trägers der Spur bei geregelter Spurführung folgt.

Wie die Fig.3 zeigt, wird das Trägerführungsbefehlssignal

21 um eine qewünschte Zeit T- 51 gegenüber dem Linsenführungsbefehls signal 20 verzögert; Diese Verzögerungszeit T- 51 wird durch die Servosystemeigenschaften des zweistufigen Führungsservosystems bestimmt. Beispielsweise findet man als eine bevorzugte Verzögerungszeit

T. eine Zeit von mehr als 0,2 Millisekunden und weniger als die Zeit, die benötigt wird, um ein Viertel der Platten zu drehen. Mit anderen Worten wird eine vorteilhafte Strahlführung dann ermöglicht, wenn die Objektivlinse 9 die nächste Spur 3b der Strahlauftreffposition 2a finden kann, d.h. zu dem Zeitpunkt, wenn das Führungssystem in der Spur führt, wie in der Fig. 4 gezeigt. Bei dem vorliegenden Beispiel dauert es längstens 1 Millisekunde, um den Strahl 4 von der mittleren Position zwischen einer Spur 3a und einer Spur 3b auf das Zentrum der Spur 3b zu verschieben. In diesem Fall wird 1 Millisekunde vorzugsweise für die Verzögerungszeit T₁ bestimmt.

Der Grund weshalb die maximale Verzögerungszeit T₁ durch <3ie erforderlichen Zeiten für ein Viertel der Plattenfläche erforderlich ist, besteht in folgendem: Da der Träger der Spur 3 während der Verzögerungszeit T₁ nicht folgen kann, kann nur die Objektivlinse der Spur folgen. Weil aber die Verstärkung der Phasenkompensationsschaltung 15 für die Objektivlinse im unteren Frequenzband gering ist, kann die Objektivlinse überdies wegen einer Exzentrizität vor mehreren zehn Mikron nicht die Spurfolge in einer vom mechanischen Zentrum des Aufnehmers abliegenden Position unterstützen.

In der Fig. 4 ist beispielsweise eine Spurbreite 52 von 0,7 Mm und ein Spurabstand 53 von 1,6Mm dargestellt. Die bevorzugte Verzögerungszeit T₁ kann von einer Verzögerungsschaltung geliefert werden, die an dem Zeitregler 22 vorgesehen ist, der in der Fig. 2 dargestellt ist.

Die Figuren 5 und 6 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden das Linsenführungsbefehlssignal 20 und das Trägerführungsbefehlssignal 21 zur selben Zeit vom Zeitregler 22 auf die Phasenkompensationsschaltungen 15,17 gegeben. Gleichzeitig gibt der Zeitregler 22 außerdem ein Verstärkungssignal 23 für eine bestimmte Zeit T_ (54 in Fig. 6) auf die Phasenkompensationsschaltung 17, wodurch zumindest im unteren Frequenzband die Verstärkung der Phasenkompensationsschaltung 17 verringert wird. Das Führungssystem, das in der Fig. 5 gezeigt wird, führt eine besonders vorteilhafte Führung aus, wenn die Verstärkung der Phasenkompensationsschaltung um beispielsweise 40 db verringert wird.

Außerdem ist es möglich, daß das Trägerführungsbefehlssignal 21 früher als das Linsenführungsbefehlssignal zugeführt werden kann, und zwar selbst dann, wenn das Trägerführungssignal 21 und das Verstärkungsregelsignal 23 zur gleichen Zeit zugeführt werden.

Ferner kann mann feststellen, daß dann, wenn die Verstärkung richtig eingestellt wird, keine Notwendigkeit besteht, die Verzögerungsszeit T» innerhalb der erforderlichen Zeit für ein Viertel einer Platte in Abhängigkeit von ihrer Umdrehungsgeschwindigkeit zu begrenzen. Der Grund hierfür besteht darin, daß dann, wenn der Verstärkungswert in richtiger Weise niedrig eingestellt wird, der Träger sich fast nicht bewegen kann, wenn das Objektiv seinen Spurlauf beginnt. Wird der Verstärkungswert in richtiger Weise auf einen hohen Wert eingestellt, so kann die Objektivlinse nicht wesentlich fortbewegt werden, während der Träger dem Spurfolgevorgang bis zu einem bestimmten Grad folgen kann.

η 11 -

In den Figuren 5 und. 7 ist das andere Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.

Bei der vorliegenden Erfindung ändert sich, zumindest im unteren Frequenzband, die Verstärkung der Phasenkompensationsschaltung 17 für die gewünschte Zeit T₂ allmählich, wie es durch 55 und 24 in der Fig. 7 gezeigt ist. Die Änderung der Verstärkung kann, falls diese Verstärkung innerhalb von o,2 ms nach einem Linsenführungsbefehlssignal hinreichend niedrig gehalten werden soll, entweder linear erfolgen oder gemäß der Kurve 24b in Fig. 7.

Außerdem sollten die Verstärkungskurve 24 und die gewünschte Zeit T₃ 55, die in der Fig. 7 gezeigt sind,

richtig ausgewählt werden, und zwar sowohl in Abhängigkeit von der erforderlichen Zeit, die das System benötigt, um auf der Spur zu halten, als auch von der Frequenzcharakteristik des Servosystems.
20

Beim vorliegenden Beispiel enthält die Zeitregeleinrichtung 22 einen monostabilen Multivibrator. Es kann jedoch auch jede· andere ein Zeitgebersignal erzeugende Einrichtung verwendet werden, um Signale zu erzeugen, wie sie in den Figuren 6 und 7 dargestellt sind.

Die vorstehend beschriebenen Ausfuhrungsformen wurden zwar im Detail beschrieben, doch ist es klar, daß die Erfindung auf vielfache Weise realisiert werden kann. Somit können verschiedene Abänderungen und Ergänzungen vorgenommen werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Die verwendeten Bezeichnungen "Spurfolge¹¹, "Spurfolgeein-

- 12 -

stellung", etc. sind in ihrer allgemeinsten Form zu verstehen und entsprechen etwa den ebenfalls üblichen Begriffen "tracking" und "timing" des tracking, d.h. sie umfassen auch das Abtasten und das Suchen bzw. die Zeitpunkteinstellung, das Synchronisieren und die Steuerung.

- Leerseite -

Claims

Strahl-Spurfolgesystem für eine drehbare Informations-Speicherplatte Patentansprüche

1. Strahl-Spurfolgesystem für eine drehbare Informations-Speicherplatte, das ein zweistufiges Spurfolgeservosystem mit einer Trägervorriehtung aufweist, wobei die Trägervorrichtung mindestens Teile einer unabhängig bewegbaren.Spurfolgeeinrichtung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Spurfolgeeinstellung für die Spurfolgeeinrichtung und die Spurfolgeeinstellung für die Trägervorrichtung (6) voneinander unterscheiden.

2. Strahl-Spurfolgesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _f daß die Bewegungen der Spurfolgeeinrichtung und die der Trägervorrichtüng (6) zu verschiedenen Zeiten beginnen.

3. Strahl-Spurfolgesystem, dadurch gekennzeichnet, daß

η ιί η

für eine optische Datenspeichervorrichtung und/oder für eine Wiederauffindspeichervorrichtung mit einem Speichermedium folgende Merkmale vorgesehen sind:

- eine Erkennungsvorrichung (12), welche ein Spurfolgesignal (11) erzeugt, wobei die Lage des Strahleinfalls (4) relativ zu der Spur (3) auf dem Speichermedium (2) angezeigt wird;

- eine Spurfolgeeinrichtung, wobei die Lage des Strahls (4) verändert wird, um durch das Spurfolgesignal (11) korrigiert zu werden;

- eine Trägervorrichtung (6), durch welche mindestens ein Teil (5,9) der Spurfolgeeinrichtung getragen wird und wobei der Strahl (4) in radialer Richtung zum Speichermedium (2) bewegt wird;

- eine Steuer- oder Regeleinrichtung (12-22), welche die Trägervorrichtung (6) steuert und wobei die Spurfolgeeinrichtung und die Trägervorrichtung (6) durch das Spurfolgesignal (11) gesteuert werden und die Spurfolge mittels der Spurfolgeeinrichtung und/oder der Trägervorrichtung (6) ausgeführt wird und wobei sich die Spurfolgeeinstellung für die Spurfolgeeinrichtung und die Spurfolgeeinstellung für die Trägervorrichtung (6) voneinander unterscheiden.

4. Strahl-Spurfolgesystem nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurfolge der Trägervorrichtung (6) nach einer bestimmten Spurfolgezeit der Spurfolgeeinrichtung beginnt.

5. Strahl-Spurfolgesystem nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurfolge der Spurfolgeeinrichtung und die Spurfolge der Trägervorrichtung (6) zur selben Zeit beginnen, und daß die Niederfrequenz-

verstärkung der Trägervorrichtung (6) für die beistimmte Zeit von der Startzeit an verringert wird, wobei die Trägervorrichtung (6) in Wirklichkeit verzögert arbeitet.

6. Strahl-Spurfolgesystem nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Spurfolge der Spur— folgeeinrichtung und die Spurfolge der Trägervorrichtung (6) zur gleichen Zeit beginnen und daß die Niederfrequenzverstärkung der Trägervorrichtung (6) allmählich für eine bestimmte Zeit nach der Startzeit geändert wird, wobei die Trägervorrichtung in Wirklichkeit verzögert arbeitet.

7. Strahl-Spurfolgesystem nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet_f daß ein Aufnehmer (5) mit einem Laser (7) vorgesehen ist, wobei der von dem Laser (7) ausgehende Strahl (4) einem Strahlenteiler (8) zugeführt wird und von dort einerseits über eine Linse (9) auf die Platte (2) und andererseits auf einen Detektor (12) gelangt,

8. Strahl-Spurfölgesystem nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (13) für eine Objektivlinse (9) vorgesehen ist, der über eine Schaltungsanordnung (12,14, 15,16,22) gesteuert oder geregelt wird.

9. Strahl-Spurfolgesystem nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (19) für einen Träger (6) vorgesehen ist, der über eine Schaltungsanordnung (12,14,17,18,22) gesteuert oder geregelt wird.

10. Strahl-Spurfolgesystem nach den Ansprüchen 1 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitregler (22) vorgesehen ist, der ein Trägerführungsbefehlssignal (21) und ein Linsenführungsbefehlssignal (20) abgibt,
wobei das Trägerführungsbefehlssignal (21) gegenüber
dem Linsenführungsbefehlssignal (20) um eine Zeit (51) verschoben ist, welche ungefähr der Abklingzeit des
Führungssignals (11) entspricht.

11. Strahl-Spurfolgesystem nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet^ daß die Verzögerungszeit (51) weniger als ein Viertel derjenigen Zeit ist, welche die Speicherplatte (2) für
eine Umdrehung benötigt.

12. Strahl-Spurfolgesystem nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeltregler (22) außer einem Linsenführungsbefehlssignal (20) und einem Trägerführungsbefehlssignal (21) auch noch ein Verstärkungssignal (23) abgibt, wobei

alle der drei Signale (21,20,23) zur selben Zeit abgegeben und das Verstärkungssignal (23), das der Phasenkompensationsschaltung (17) zugeführt wird, nach einer Zelt (54) abgeschaltet wird.

13. Strahl-Spurfolgesystem nach einem oder mehreren

der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung (24) linear (24a) oder nicht
linear (26) ist.