DE3618720C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Spurnachführung in einem Spurnachführungsservosystem für Bildplatten nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 4 bzw. 5 und 8. Ein solches Verfahren bzw. eine solche Vorrichtung sind aus der Druckschrift IEEE, Spectrum, Bd. 16, Nr. 8, August 1979, Seiten 26-33 bekannt.

Aus der US-PS 39 09 608 ist ein optisches Informationsaufzeichnungs- und -Wiedergabegerät bekannt, bei dem zur Nachführung einer gewünschten Spur ein Spurnachführungssignal durch differentielle Verarbeitung der Ausgangssignale zweier Fotodetektoren erzeugt wird, die parallel zur Spur angeordnet sind und die das von der Spur abgelenkte Licht erfassen. Da hier jedoch die Fotodetektoren im Fernfeld des abgelenkten Lichts angeordnet sind, ergibt sich der Nachteil, daß, falls ein Lichtstrahl abgelenkt oder eine Platte geneigt ist, im Tracking-Signal ein Offset entsteht, das unter Umständen eine richtige Spurnachführung verhindert.

Aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 59-19250, entsprechend der US-Patentanmeldung Serial Nr. 515 520, ist ein Korrekturverfahren für ein im Spurnachführungssignal wegen der Neigung der Platte erzeugtes Offset bei einem von der Platte abgelenktes Licht verwendenden Spurnachführungssignaldetektor bekannt, das Spiegelbereiche in der Spur vorsieht. Gemäß diesem Stand der Technik wird ein im Spurnachführungssignal enthaltenes Spiegelbereichssignal extrahiert und dann das extrahierte Signal zur Korrektur des durch die Neigung der Platte erzeugten Offsets verwendet. Das bekannte Verfahren wird jedoch lediglich zur Korrektur des durch die Plattenneigung erzeugten Offsets angewendet.

Die eingangs erwähnte Druckschrift IEEE, Spectrum, Bd. 16, Nr. 8, August 1979, S. 26-33, beschreibt ein optisches Spurnachführungssystem, bei dem das Streulicht von der Führungsspur dazu verwendet wird, die Spurfolge zu steuern. Dieser Artikel behandelt jedoch keine Korrekturen von Spurfolgefehlern, die ihre Ursache in einer Verkippung der Informationsträgerplatte haben.

Die DE-OS 33 01 787 zeigt eine optische Spurnachführungsanordnung, bei der von der Bildplatte reflektiertes Licht verwendet wird. Dort ist auch die Notwendigkeit einer Korrektur der Spurfolge aufgrund einer Plattenverkippung angesprochen. Das dort gezeigte Korrekturverfahren ist jedoch von dem erfindungsgemäßen vollkommen verschieden. So wird ein Spurfolgesignal erhalten, indem die Ausgabewerte des Fotodetektors und die Ausgangswerte einer Spitzenhalteschaltung miteinander multipliziert oder durcheinander dividiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Spurnachführung anzugeben, mit denen Spurfolgefehler korrigiert werden können, die ihre Ursache in der Verkippung der Informationsträgerplatte haben.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Verfahren bzw. Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1, 4 bzw. 5 und 8 gelöst.

Unteransprüche sind auf Merkmale bevorzugter Ausführungsformen gerichtet.

Die Erfindung wird im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 bis 4 (a) und (b) eine in der vorliegenden Erfindung beispielhaft verwendete Bildplatte;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 6 und 7 graphisch den vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 durchgeführten Betrieb;

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines Steuerkreises;

Fig. 10 ein Blockschaltbild eines dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;

Fig. 11 graphisch Signalformen, die den vom Ausführungsbeispiel von Fig. 10 durchgeführten Betrieb erläutern;

Fig. 12 den Aufbau eines in Fig. 1 verwendeten Vergleichers 116.

Fig. 1 veranschaulicht Spiegelbereiche, die bei einer in der vorliegenden Erfindung beispielhaft verwendeten Bildplatte vorgesehen sind.

Die Spiegelbereiche bestehen aus unterbrechenden Bereichen, die in die Platte eingeschnittenen Führungsrillen 1 unterbrechen, die spiralförmig oder konzentrisch in Drehrichtung der Platte vorgesehen sind. Fig. 1(a) zeigt eine Draufsicht und Fig. 1(b) eine entlang der Geraden B-B′ in Fig. 1(a) erhaltene Schnittansicht. Die Bezugsziffer 3 weist auf eine Plattenbasis, auf deren Oberfläche vorgeformte Rillen und vorgeformte Signale in Form einer Phasenstruktur vorhanden sind. Eine solche Plattenbasis wird durch Vervielfältigung von einer Mutterplatte, auf der die vorgeformten Rillen und vorgeformten Signale aufgezeichnet sind, in Massen hergestellt. Ein (nicht gezeigter) reflektierender Aufzeichnungsfilm ist auf der Plattenoberfläche ausgebildet. Vorzugsweise wird die Länge l jedes unterbrechenden Bereichs (in Vorwärtsrichtung der Spur) so gewählt, daß ein Lichtfleck 2, der sich im unterbrechenden Bereich befindet, nicht wesentlich durch die periphere Rille 1 beeinflußt wird. Beispielsweise wird die Länge größer als der Fleckdurchmesser gewählt. Der Durchmesser des Lichtflecks ist so groß, daß eine Lichtfleckintensität l/e² erreicht wird. Die Rillentiefe h wird bezüglich der Länge eines Lichtwegs zu λ/8 (wobei λ die Wellenlänge eines Laserstrahls ist) gewählt, jedoch kann auch ein davon abweichender Wert abhängig von gewissen Bedingungen gewählt werden, und natürlich ist die Abmessung der Rille nicht auf das obengenannte Ausführungsbeispiel beschränkt.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Spur, die als Beispiel in einer Bildplatte vorgesehen ist, wo Digitalinformation additiv aufzeichenbar oder löschbar ist. Beispielsweise ist der effektive Bereich der Bildplatte zwischen einem äußeren Umfang mit dem Durchmesser 280 mm und einem inneren Umfang mit dem Durchmesser von 180 mm definiert, worin 32 000 Spuren (vorgezeichnete Rillen) zuvor mit einem Abstand von 1,6 µm innerhalb einer radialen Spanne von 50 mm aufgezeichnet sind. Jede Spur ist in Umfangsrichtung in 64 Sektoren für Information eingeteilt. Fig. 2 illustriert die Einteilung in Sektoren 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 und 37 einer Spur. Der Detailaufbau eines Sektors, z. B. des Sektors 34 ist in Fig. 3 dargestellt. Jeder Sektor besteht aus einem Kopffeld mit einem zuvor darin aufgezeichneten Vorformatsignal und einem für eine aufzuzeichnende Benutzerinformation vorgesehenen Datenfeld. Im Kopffeld sind aufeinanderfolgend eine Sektormarke 40, durch die der Kopf jedes Sektors erfaßbar ist, ein Signal 41, mit dem eine Schaltung (normalerweise eine phasenstarr gekoppelte Schleife PLL) zur Erzeugung von Taktimpulsen zur Erfassung eines Adressendatums (Spurnummer und Sektornummer) betrieben wird, und Adressendaten 42 angeordnet. Die drei obengenannten Signale werden zuvor in Form einer aus Pits gebildeten Phasenstruktur aufgezeichnet. Zuvor bedeutet hier vor dem Aufzeichnungsvorgang, durch den die Benutzerinformation im Datenfeld aufgezeichnet wird. Vorzugsweise sind solche Pits zuvor in der Mutterplatte ausgebildet und werden durch Massenfertigung vervielfältigt. Vor dem Aufzeichnungsfeld 44 ist eine Lücke 43 ausgebildet, die eine zeitliche Freigabe bis zum Start eines Aufzeichnungsbetriebs nach der Erfassung des Informationssignals ermöglicht und in der deshalb effektiv nicht aufgezeichnet wird. Ein Pufferfeld 45 dient zum Auffangen jeder durch Drehzahlveränderungen, Taktjitter usw. verursachten Erweiterung des Aufzeichnungsfelds.

Bei den oben beschriebenen Bildplatten mit additiver Aufzeichnung oder bei löschbaren Bildplatten dient ein nicht der Informationsaufzeichnung unterworfenes Feld vorzugsweise zum Einfügen des zuvor genannten Spiegelbereichs. Deshalb ist die Lücke 43 oder das Pufferfeld 45 für diesen Zweck geeignet. Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Sektorbereiche beschränkt und jedes andere Feld kann für den Spiegelbereich verwendet werden, wenn sich daraus für die Datenverarbeitung kein Problem ergibt. Fig. 4(a) stellt ein Beispiel dar, bei dem Spiegelbereiche 63 in der Lücke 43 von Fig. 3 und durch die Spiegelbereiche 63 getrennte Führungsspuren 62 vorgesehen sind. Das Bezugszeichen 64 deutet auf einen Bereich für das Kopfsignal z. B. als Sektormarke. Fig. 4(b) stellt ein weiteres Beispiel dar, wo Spiegelbereiche 63 im Pufferfeld 45 von Fig. 3 vorgesehen sind. Ein gewünschter reflektierender Aufzeichnungsfilm ist auf der Plattenbasis ausgebildet und hat die Führungsspuren 62 und das Kopfsignal 64 in Form einer Phasenstruktur.

Zu verdampfenden Aufzeichnung ist ein Aufzeichnungsfilm geeignet, der aus einem Te-Stoff, wie TeSePb besteht. Für eine magneto-optische Aufzeichnung dient inzwischen ein vertikal magnetisierbarer Film aus einem TbFe-Material, wie TbFeCo. Zur phasenändernden Aufzeichnung ist ein amorpher Film aus einem auf Te beruhenden Material geeignet. Der auf die Spiegelbereiche 63 gerichtete Lichtstrahl wird davon fast zur Gänze reflektiert. Da von den Spiegelbereichen lediglich die Offset-Komponente des Spurnachführungssignals auftritt, kann diese dadurch erfaßt und zur Korrektur des Spurnachführungssignals verwendet werden.

Nachstehend wird beschrieben, wie die Spiegelbereiche erfaßt werden.

Gemäß einem ersten Verfahren, wird der Offset im Echtzeitbetrieb erfaßt. Zuvor muß jedoch erkannt werden, daß der Strahlfleck auf dem Spiegelbereich liegt. Dies kann durch Auslesen der auf der Bildplatte aufgezeichneten Daten und dann durch Überwachen des vor seiner Umsetzung in ein Digitalsignal vorliegenden Signals geschehen. Falls eine Bildplatte des additiven Aufzeichnungstyps oder des löschbaren Typs vorliegt, ist das Zeitintervall von der Sektormarke zum Feld mit den eingefügten Spiegelbereichen zuvor bekannt, so daß der obengenannte Vorgang durch Erfassen der Sektormarke, dann einer darauf folgenden Zeitmessung und der Erfassung der Ankunft des Lichtflecks an dem Feld mit dem Spiegelbereich erzielt werden kann. Somit wird nach Maßgabe des obengenannten Verfahrens das dem differentiellen Ausgang der Fotodetektoren entsprechende Spurnachführungssignal synchron mit der durch die obengenannten Schritte erfolgenden Erfassung abgetastet und gehalten und somit die Offset-Komponente erfaßt und gehalten.

In Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels für einen exemplarischen Fall der Anwendung bei einem additiv aufzeichnenden Bildplattengerät dargestellt.

In dem Schaltbild wird ein von einer Laserlichtquelle 71 emittierter Lichtstrahl durch eine Linse 72 in einen parallelen Strahlengang überführt und durch einen Strahlteiler (z. B. polarisierendes Prisma) 73, eine λ/4-Platte 74 (λ ist die Wellenlänge) und eine Konvergenzlinse 75 geleitet, um den Lichtstrahl so zu fokossieren, daß er auf einer Platte 76 einen Lichtfleck von 1 µm Durchmesser bildet. Die Platte 76 weist Führungsspuren, die intermittierend durch Spiegelbereiche unterbrochen sind, auf. Die Platte 76 ist mit einem aufgedampften reflektierenden Film oder Aufzeichnungsfilm überzogen, so daß der auf die Spur 77 treffende Lichtstrahl reflektiert und dann in ein Datenerfassungssystem mittels der Konvergenzlinse, der λ/4-Platte 74 und des Strahlteilers 73 eingegeben wird. Das Datenerfassungssystem weist eine Kondensorlinse 78 und einen Fotodetektor 79 auf, dessen lichtempfindliche Oberfläche zur Erfassung eines Spurnachführungssignals und eines Datensignals in zwei Hälften geteilt ist. Ein selbstverständlich vorhandenes automatisches Fokuserfassungssystem ist nicht dargestellt.

Der Lichtkopf ist mit einem optischen Fokusfehlererfassungssystem ausgestattet, um ein Fokusfehlersignal zu erfassen, jedoch ist dieses Element hier weggelassen, da es die vorliegende Erfindung nicht direkt betrifft. Als Beispiel für eine bekannte Fokusfehlererfassung sei die US-PS 44 50 547 genannt.

Die Führungsspur 62 hat etwa eine Tiefe von λ/8, und da sich die Verteilung des abgelenkten Lichts mit der Position des auf die Führungsspur 62 auftreffenden Lichtflecks ändert, erfaßt der zweigeteilte Fotodetektor 79 diese Änderung, und die jeweiligen Signale werden durch einen Differenzverstärker 80 zur Erzeugung eines Spurnachführungssignals verarbeitet. Fig. 6 zeigt die Signalformen von Ausgangssignalen der jeweiligen Schaltungen. Der Ausgang des Differenzverstärkers 80 in Fig. 6(a) entspricht einem Spurnachführungssignal Δ TR. Dieses Signal läßt sich, da es eine Fehlerkomponente Δ TR _DC im unteren Frequenzbereich und eine Fehlerkomponente Δ TR _AC im oberen Frequenzbereich und ein aufgrund der Plattenneigung erzeugtes Offset δ enthält, in der Form

Δ TR = Δ TR _DC + Δ TR _AC + w

ausdrücken.

Fig. 6(b) zeigt ein aus der Addition der Ausgangssignale des zweigeteilten Fotodetektors 79 in einem Addierer 81 gewonnenes Wiedergabesignal, und die Signalform der Spiegelbereiche kann genauso wie die des die Sektormarke usw. enthaltenden Kopfes erfaßt werden. Das wiedergegebene Signal wird einer Zeitgeberschaltung 82 eingegeben, die daraus Zeitsteuersignale 83, 84 und 85 zur Abtastung und zum Halten einzelner Signale erzeugt.

Das Zeitsteuersignal 83, wie es Fig. 6(c) zeigt, wird zur Korrektur der im Spurnachführungssignal erscheinenden Spiegelbereiche verwendet. Die zeitliche Beziehung ist so, daß das Spurnachführungssignal unmittelbar vor der Ankunft des Spiegelbereichs durch eine Abtast- und Halteschaltung 86 gehalten und hinter den Spiegelbereichen freigegeben wird. Fig. 6(d) zeigt das durch diese Verarbeitung erzeugte Spurnachführungssignal. Das Zeitsteuersignal 84, wie es Fig. 6(e) zeigt, wird durch Abtastung des Spurnachführungssignals auf jede Sektormarke hin unmittelbar vor der Ankunft an den Spiegelbereichen verwendet und, wenn das Spurnachführungssignal durch eine Abtast- und Halteschaltung 87 synchron mit dem Zeitsteuersignal 84 gehalten wird, ergibt sich ein Signal, wie es Fig. 6(f) darstellt. Dieses Signal enthält die Komponenten Δ TR _DC + des Spurnachführungssignals Δ TR. Fig. 6(g) zeigt ein weiteres Zeitsteuersignal 85, das zur Abtastung der Spiegelbereiche im Spurnachführungssignal dient und, wenn das Spurnachführungssignal durch eine Abtast- und Halteschaltung 88 synchron mit dem Zeitsteuersignal 85 gehalten wird, ergibt sich das in Fig. 6(h) dargestellte Signal. Das so erzeugte Signal enthält die Offset-Komponente w, die durch die Plattenneigung bedingt und im Spurnachführungssignal Δ TR enthalten ist. Die Ausgänge der Abtast- und Halteschaltungen 87 und 88 werden (Δ TR _DC + δ) - δ = Δ TR _DC, wenn sie durch einen Differenzverstärker 89 in differentieller Weise verarbeitet werden, so daß sich aus dem bezüglich der durch die Plattenneigung bedingten Offset-Komponente korrigierten Spurnachführungssignal die Komponente Δ TR _DC ergibt. Der Ausgang der Abtast- und Halteschaltung 86 wird durch eine Phasenkompensationsschaltung 90 und der Ausgang des Differenzverstärkers 89 durch eine weitere Phasenkompensationsschaltung 91 geleitet. Dann werden die beiden Ausgänge der Phasenkompensationsschaltungen 90 und 91 durch einen Addierer 92 addiert. In dieser Stufe werden, wie Fig. 7 graphisch zeigt, bei der Übertragungsfunktion G 1 der Abtast- und Halteschaltung 86 und der Übertragungsfunktion G 2 des Differenzverstärkers 89, ein Verstärkungsgrad im unteren Bereich der Übertragungsfunktion G 2, die die Komponente im unteren Bereich enthält um 20 bis 40 dB höher eingestellt als der Verstärkungsgrad G 1 der Übertragungsfunktion des normalen Spurnachführungssignals. Bevorzugt wird, daß die Frequenz, an der sich die zwei Funktionen G 1 und G 2 schneiden, zu 100 bis 200 Hz gewählt wird. Das so nach dem Addierer 92 vorliegende Spurnachführungssignal wird einem Linsenansteuerverstärker 83 eingegeben, der dann die Linse 75 in Radialrichtung der Platte zur Spurnachführung versetzt. Durch die Realisierung der Übertragungskennlinien, wie sie in Fig. 7 dargestellt sind, kann der durch die Plattenneigung bedingte Offset korrigiert, und die Verstärkung im unteren Bereich erhöht und eine stabile Spurnachführung realisiert werden.

Obwohl die obige Ausführung für einen Fall, bei dem die Spurnachführung durch Versetzung einer Linse realisiert wird, beschrieben wurde, ist dieselbe Wirkung ebenfalls bei einer Spurnachführung durch einen mittels eines Spiegels abgelenkten Lichtstrahl erzielbar.

Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 8 beschrieben.

Aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-91536 ist bereits ein zweistufiges Spurnachführungsservosystem bekannt, das eine Spurnachführung durch Versetzung des gesamten optischen Kopfs als Grobstellglied und durch Erregung der zuvor genannten Linse oder eines Spiegels als Feinstellglied durchführt. Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die vorliegende Erfindung auf ein zweistufiges Spurnachführungsservosystem angewendet wird, bei dem der optische Kopf 70 als Gesamteinheit für einen schnellen Zugriff radial mittels eines Linearmotors 95 versetzt wird, während die Nachführung längs der Spur wegen Spurexentrizitäten unter Verwendung der niederfrequenten Komponente des Spurnachführungssignals erfolgt. Weil die Bauteile des optischen Kopfs und die elektrischen Elemente in Fig. 8 dieselbe Funktion und dieselben Bezugsziffern haben wie in Fig. 5, ist eine wiederholte Beschreibung der gemeinsamen Teile unnötig. Obwohl der zweigeteilte Fotodetektor 79 in Fig. 8 außerhalb des optischen Kopfs dargestellt ist, befindet er sich praktisch in einem tatsächlichen Gerät im optischen Kopf 70. In Fig. 8 wird das bezüglich der Spiegelbereiche im Spurnachführungssignal korrigierte Ausgangssignal einer Abtast- und Halteschaltung 86 durch eine Phasenkompensationsschaltung 90 geleitet und dann einem Ansteuerverstärker 83 für ein Feinstellglied eingegeben, dessen Ausgangssignal einen Spiegel 96 (oder eine Linse) im optischen Kopf ansteuert. Das Ausgangssignal einer Phasenkompensationsschaltung 91, das eine Komponente im unteren Frequenzbereich des Spurnachführungssignals enthält, wird einem Ansteuerverstärker 94 für das Grobstellglied eingegeben, dessen Ausgangssignal einen Linearmotor 95 betreibt, womit eine zweistufige Servoregelung zur Spurnachführung durchgeführt wird. Der Verstärkungsgrad im unteren Frequenzbereich kann durch Auswählen der Übertragungsfunktion G 1 des Spiegelansteuersystems und der Übertragungsfunktion G 2 des Linearmotor-Ansteuersystems in solcher Weise erhöht werden, wie sie bereits anhand der Fig. 7 erläutert wurde, wodurch eine stabile Spurnachführung realisiert wird.

Der Betrieb des Spurnachführungsservosystems des Ausführungsbeispiels wird nun erläutert. Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild des in der obengenannten Weise aufgebauten zweistufigen Spurnachführungsservosystems. G 1′ ist die Übertragungsfunktion des elektrischen Systems nach der Erfassung des Spurnachführungs-Fehlersignals, und G 2′ ist die Übertragungsfunktion des elektrischen Systems nach der Eliminierung der Offset-Komponente durch die Spiegelbereiche. G 0 ist die Übertragungsfunktion des Stellglieds. In der obigen Ausführung sind

G 1 = G 1′ · G 0
G 2 = G 2′ · G 0.

Die Spurnachführungs-Offsetkomponente aufgrund der Plattenneigung oder ähnlichem ist mit δ bezeichnet.

Die Beziehung zwischen der Bewegung x _f der Spur und der Bewegung x _s des Lichtflecks ist durch

gegeben. Der erste Term stellt die Charakteristik einer geschlossenen Regelschleife eines gewöhnlichen Regelsystems dar, und der zweite Term stellt die Restkomponente des Spur-Offsets wegen der Plattenneigung dar. Obwohl eine Verkleinerung von G 1 eine Verkleinerung des zweiten Terms bewirken würde, läßt sich dies wegen der Verschlechterung der Nachlauffähigkeit des gesamten Spurnachführungssystems nicht anwenden. Eine Verkleinerung des zweiten Terms ist deshalb bei Erhaltung des Wertes von G 1 nötig.

Wenn man annimmt, daß die Frequenzkomponente des Offsets δ hauptsächlich aufgrund der Plattenneigung und der Lichtfleckabweichung entsteht, liegt sie in der Größenordnung von einigen Vielfachen der Rotationsfrequenz der Platte. Deshalb ist das Erfordernis erfüllt, wenn der zweite Term innerhalb des obigen Frequenzbands begrenzt bleibt. Diese Begrenzung wirkt sich jedoch solange nicht sehr stark auf G 2 aus, wie die Verstärkung im obigen Frequenzband im Vergleich mit G 1 nicht genügend groß wird. Deshalb sollte der Frequenzgang dem in Fig. 7 gezeigten gleichen.

Wir nehmen nun an, daß die Übertragungsfunktionen durch die Beziehung

gegeben sind, wobei G 3 als ein Bereich definiert ist, der von G 1 und G 2 in Fig. 7 eingeschlossen ist. Dementsprechend ist die untere Grenze für die Frequenzbegrenzung die Schnittfrequenz von G 1 und G 2. Diese Frequenz kann nach Maßgabe des Offset-Werts bestimmt werden.

Um die in Fig. 7 für G 2 dargestellte Kennlinie zu erreichen, muß die Übertragungsfunktion eine steile Neigung haben. Deshalb wird ein Frequenzgang eines Tiefpaßfilters zweiter Ordnung oder ähnliches bezüglich G 2′ vorgezogen (angesichts der Abtastcharakteristik). Das oben beschriebene Blockdiagramm des Regelsystems ist nicht auf den Fall eines einzelnen Stellglieds beschränkt, sondern kann ebenfalls die genannten vorteilhaften Wirkungen bei der Verwendung von zwei Stellgliedern erzielen. In letzterem Fall wird jedoch G 0 zu 1 und die jeweiligen Übertragungskurven der zwei Stellglieder sind dann in G 1′ und G 2′ enthalten.

Die Ausbildung des Spurnachführungsservoregelsystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Ausführung beschränkt, die den Offset durch Verwendung von Spiegelbereichen eliminiert, sondern ebenfalls bei einem Verfahren anwendbar, das die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 59-38939 offenbart, bei dem durch intermittierendes Vorwobbeln der Spuren Pits in λ/8 tiefen Rillen ausgebildet sind und bei dem eine echte Spurabweichung, die nicht von einer Plattenneigung abhängt, von solchen Pits abgetastet wird und zur Korrektur des aus dem abgelenkten Lichtstrahl erzeugten Spurnachführungsfehlersignals verwendet wird. In diesem Fall kann der in Fig. 5 gezeigte Ausgang des Differenzverstärkers 89 direkt durch Abtastung eines Signals von den vorgeformten Pits erfaßt werden, so daß derselbe Aufbau wie bei den Ausführungen gemäß Fig. 5 oder Fig. 8 für die folgende Verarbeitung dienen kann.

Nun wird eine dritte Ausführung der Erfindung anhand der Fig. 10 beschrieben. Ein von einer Laserlichtquelle 71, die ein Halbleiterlaser sein kann, emittierter Lichtstrahl wird durch eine Kondensorlinse 72 parallel geführt und dann an einem polarisierenden Prisma 73 reflektiert, worauf der Lichtstrahl eine λ/4-Platte 74 passiert und auf einen Galvanometerspiegel 96 trifft und dann auf eine Platte 76 durch eine Konvergenzlinse 75 fokussiert wird. Die Platte hat spiralig oder konzentrisch angeordnete Führungsrillen 77, die eine Tiefe von λ/8 (λ ist die Wellenlänge eines Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabelaserlichts) haben. Wie oben erwähnt, sind die Führungsrillen 77 intermittierend von Spiegelbereichen unterbrochen. Das von einem Differenzverstärker 80 verarbeitete Spurnachführungssignal enthält sowohl eine Spurnachführungsfehlererfassungskomponente als auch eine durch die Neigung der Platte und die Fotodetektorabweichung hervorgerufene Offset-Komponente. In der mit den Spiegelbereichen befaßten Stufe enthält das Spurnachführungssignal jedoch nur noch allein die durch die Plattenneigung und die Fotodetektorabweichung hervorgerufene Offset-Komponente. Deshalb kann die Offset- Komponente durch Korrektur des Spurnachführungssignals über die Erfassung des Spiegelbereichsignalpegels in einer Abtast- und Halteschaltung 88 eliminiert werden, wodurch eine normale Spurnachführung ermöglicht wird. Diese Ausführung ist so gestaltet, daß die Offset-Korrektur lediglich durchgeführt wird, wenn der Offset-Wert einen erlaubten Wert übersteigt. Falls der im Spurnachführungssignal enthaltene Offset-Wert innerhalb eines erlaubten Spurfehlerbereichs liegt, wird die Aufzeichnung oder Wiedergabecharakteristik nicht berührt. Demgemäß ist solange keine Korrektur nötig, bis der Offset-Wert den erlaubten Wert überschreitet. Um die Möglichkeit eines unstabilen Spurnachführungsvorgangs durch Fehler der zur Korrektur vorgesehenen Spiegelbereiche zu verringern, wird der Korrekturvorgang bei dieser Ausführung unterbrochen, falls der Offset kleiner als der erlaubte Wert ist, und der Korrekturvorgang nur durchgeführt, wenn der Offset den genannten Wert überschreitet.

Um den obengenannten Zweck zu erreichen, ist zusätzlich zur obengenannten Abtast- und Halteschaltung 88, die zur Erfassung des Signalpegels in den Spiegelbereichen dient, eine weitere Abtast- und Halteschaltung 115 zur Erfassung eines erlaubten Offsets vorgesehen. Weiterhin ermittelt ein Vergleicher 116 aus dem Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung 115, ob der Offset den erlaubten Wert überschreitet, und ein vom Vergleicher 116 gesteuerter Schalter 117 schaltet wahlweise den Offset-Wert zur Korrektur durch oder trennt ihn ab. Anhand der Fig. 11 wird der Betrieb des Ausführungsbeispiels in Fig. 10 beschrieben. Fig. 11(a) zeigt ein Spurnachführungssignal mit einem Spiegelbereichspegel, der in gleichen Abständen in übertriebenem Maßstab dargestellte Offset-Komponenten enthält. Fig. 11(b) zeigt ein Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung 88. Ein Ausgangssignal von der Zeitgeberschaltung 82, das Fig. 11(c) zeigt, enthält den erfaßten Spiegelbereichspegel entsprechend dem Offset, und Fig. 11(d) zeigt ein Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung 115. Das in Fig. 11(e) gezeigte Signal von der Zeitgeberschaltung 82 enthält ebenfalls, wie das in Fig. 11(b) gezeigte Signal den erfaßten Spiegelbereichspegel, jedoch wird das Zeitsteuersignal (e) etwas vor dem Signal (c) erzeugt. Auf diese Weise kann die Offset-Komponente mit Sicherheit geschaltet werden. Zusammen mit dem Signal (d) ist auch ein Vergleichspegel entsprechend dem erlaubten Offset-Wert im Vergleicher 116 durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Deshalb geht auf ein Überschreiten des Vergleicherpegels über den erlaubten Offset-Wert der Ausgang des Vergleichers 116 hoch, wie dies in Fig. 11(f) dargestellt ist und der Schalter 117, der zur Erde oder in eine Aus- Position geschaltet war, wird eingeschaltet, womit der Korrekturvorgang bezüglich des Offset-Wertes beginnt. Ein Differenzverstärker 89, der das Spurnachführungssignal und die vom Schalter 117 wahlweise nach Maßgabe des Offset-Werts ein-aus-gesteuerte Offset-Komponente erhält, erzeugt an seinem Ausgang ein Spurnachführungssignal, das in Fig. 11(g) dargestellt ist. Dieses Signal wird der Spurnachführungsservoschaltung 119 eingegeben, die sowohl eine Phasenkompensationsschaltung als auch eine Ansteuerverstärkerschaltung enthält, und deren Ausgangssignal treibt den Galvanospiegel 96 zur Spurnachführung an.

Da die Offset-Komponente positive und negative Polaritäten hat, ist ein aus zwei Vergleichern bestehender Vergleicher 116 vorzuziehen. Fig. 12 zeigt ein Beispiel, das zwei (wind type) Vergleicherpaare verwendet. Das erste Vergleicherpaar 161 und 162 entscheidet, ob der Offset kleiner als der erlaubte Wert ist, wohingegen das zweite Vergleicherpaar 163 und 164 einen durch defekte Spiegelbereiche oder ähnliches hervorgerufenen abnormalen Pegel erfaßt. Die ersten und zweiten (wind type) Vergleicher haben jeweils Vergleichspegel +V 1, -V 1 und +V 2, -V 2. Als ODER-Glieder ausgebildete Logikglieder 165, 166 und 167 erzeugen logische Summen. Die vorgesehenen zweiten Vergleicher setzen das Gerät bei Auftreten eines Fehlers außer Betrieb und vermeiden dadurch eine Instabilität in der Spurnachführung, die durch solche Fehler verursacht sein könnte.

Die gleiche Wirkung ist außer bei dem vorangehend beschriebenen Beispiel, bei dem Spiegelbereiche in der Spur vorgesehen sind, bei einem weiteren Korrekturverfahren erzielbar, das mit geringer Positionsversetzung von der Spur vorgesehene und vorgeformte Pits verwendet.

Bei dem in den Fig. 5 oder 6 dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Aufbau so verändert werden, daß ein Schalter 117 zwischen der Abtast- und Halteschaltung 88 und dem Differenzverstärker 89 angeordnet und außerdem eine Abtast- und Halteschaltung 115, die den Offset-Wert erfaßt, und ein Vergleicher 116 vorgesehen sind, wodurch der Schalter 117 nach Maßgabe des Ausgangssignals des Vergleichers 116 gesteuert wird.

Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Korrekturoperation für die im Spurnachführungssignal enthaltene Offset-Komponente nur dann ausgeführt, wenn der Offset-Wert einen erlaubten Wert überschreitet. Dadurch werden Instabilitäten bei der Spurnachführung, die mit Abnormalitäten der Korrektur einhergehen, vermieden. Obwohl die Erfindung anhand einer Bildplatte mit additiver Aufzeichnung beschrieben wurde, kann die erfindungsgemäße Lehre auch auf eine löschbare Bildplatte desselben Formats angewendet werden. Neben dem zuvor beschriebenen Beispiel, bei dem ein Aufzeichnungsfeld auf einer Führungsspur ausgebildet ist, kann die erfindungsgemäße Lehre auch bei einer Ausführung angewendet werden, die ein auf einem flachen Bereich zwischen Führungsspuren ausgebildetes Aufzeichnungsfeld hat. In letzterem Fall ist jedoch der eine Sektormarke usw. enthaltende Kopfbereich ebenfalls auf dem flachen Bereich zwischen den Führungsspuren angeordnet.

Claims (12)

1. Verfahren zur Spurnachführung in einem Spurnachführungsservosystem für eine Bildplatte, auf der Führungsrillen für eine Vielzahl von Spuren ausgebildet sind, die jeweils mehrere unterbrechende Bereiche aufweisen, mit folgenden Schritten:

• - Einstrahlen eines Lichtflecks auf die Bildplatte,
• - Erfassen eines ersten Spurnachführungssignals aus dem von der Führungsrille gestreuten und reflektierten Licht,
• - Korrektur des ersten Spurnachführungssignals mittels einer aus den unterbrechenden Bereichen gewonnenen Signalkomponente und
• - Steuern der Position des Lichtflecks zur Spurnachführung,

gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Erfassen einer weiteren Signalkomponente des ersten Spurnachführungssignals unmittelbar vor dem Erreichen der unterbrechenden Bereiche;
Erzeugen eines zweiten Signals durch differentielle Verarbeitung der aus den unterbrechenden Bereichen erhaltenen Signalkomponente und der anderen Signalkomponente, und
Nachführen der Lage des Lichtflecks mittels des ersten Spurnachführungssignals und des zweiten Signals, dessen Verstärkungsgrad größer eingestellt ist als der des ersten Spurnachführungssignals.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Spurnachführungssignal und das zweite Spurnachführungssignal addiert werden und die Lage des Lichtflecks auf der Platte nach Maßgabe des Ergebnisses der Addition gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Feinstellglied abhängig vom ersten Spurnachführungssignal und ein Grobstellglied abhängig vom zweiten Signal angesteuert werden.

4. Verfahren zur Spurnachführung in einem Spurnachführungsservosystem für eine Bildplatte, auf der Führungsrillen für eine Vielzahl von Spuren ausgebildet sind, die jeweils mehrere unterbrechende Bereiche aufweisen, mit folgenden Schritten:

• - Einstrahlen eines Lichtflecks auf die Bildplatte,
• - Erfassen eines ersten Spurnachführungssignals aus dem von der Führungsrille gestreuten und reflektierten Licht,
• - Korrektur des ersten Spurnachführungssignals mittels einer aus den unterbrechenden Bereichen gewonnenen Signalkomponente und
• - Steuern der Position des Lichtflecks zur Spurnachführung,

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Entscheidung, ob die von den unterbrechenden Bereichen gewonnene Signalkomponente innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, und
• - Korrektur des ersten Spurnachführungssignals nach Maßgabe des Entscheidungsergebnisses.

5. Vorrichtung zur Spurnachführung bei ein Spurnachführungsservosystem aufweisenden Bildplattengeräten, die eine mit Führungsrillen für eine Vielzahl von Spuren, die jeweils mehrere Unterbrechungsbereiche haben, versehene Bildplatte verwenden, mit:

• - einer Einrichtung (71, 72, 73, 74, 75), die einen Lichtfleck auf die Bildplatte (76) einstrahlt,
• - einer ersten Erfassungseinrichtung (79, 80), die ein erstes Spurnachführungssignal aus dem von der Führungsrille auf der Bildplatte gestreuten und reflektierten Licht erfaßt,
• - einer mit der ersten Einrichtung gekoppelten zweiten Einrichtung (86, 88, 89, 90, 91), die das erste Spurnachführungssignal mittels einer von den Unterbrechungsbereichen gewonnenen Signalkomponente korrigiert und dadurch ein zweites Signal erzeugt, und
• - einer Einrichtung (93), die den Lichtfleck längs der Spur mittels des ersten Spurnachführungssignals und des zweiten Signals führt,

dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Einrichtung eine Einrichtung (87) aufweist, die eine andere Signalkomponente des ersten Spurnachführungssignals, unmittelbar bevor der Lichtfleck an den unterbrechenden Bereichen ankommt, erfaßt, und eine Einrichtung (89) zum Erzeugen eines zweiten Spurnachführungssignals durch differentielle Verarbeitung der aus den unterbrechenden Bereichen erhaltenen Signalkomponente und der anderen Signalkomponente, und
daß die Spurnachführungseinrichtung (93) nach Maßgabe des ersten Spurnachführungssignals und des Spurnachführungssignals gesteuert wird, dessen Verstärkungsgrad größer gehalten wird, als der niedrigere Verstärkungsgrad des ersten Spurnachführungssignals.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurnachführungseinrichtung mit einer Einrichtung gekoppelt ist, die das erste Spurnachführungssignal und das zweite Spurnachführungssignal addiert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurnachführungseinrichtung ein mit der ersten Einrichtung gekoppeltes erstes Stellglied (96), das vom ersten Spurnachführungssignal angesteuert wird und ein zweites Stellglied (95) aufweist, das mit der zweiten Einrichtung gekoppelt ist und vom zweiten Signal angesteuert ist.

8. Vorrichtung zur Spurnachführung bei ein Spurnachführungsservosystem aufweisenden Bildplattengeräten, die eine mit Führungsrillen für eine Vielzahl von Spuren, die jeweils mehrere Unterbrechungsbereiche haben, versehene Bildplatte verwenden, mit:

• - einer Einrichtung (71, 72, 73, 74, 75), die einen Lichtfleck auf die Bildplatte (76) einstrahlt,
• - einer ersten Erfassungseinrichtung (79, 80), die ein erstes Spurnachführungssignal aus dem von der Führungsrille auf der Bildplatte gestreuten und reflektierten Licht erfaßt,
• - einer mit der ersten Einrichtung gekoppelten zweiten Einrichtung (86, 88, 89, 90, 91), die das erste Spurnachführungssignal mittels einer von den Unterbrechungsbereichen gewonnenen Signalkomponente korrigiert und dadurch ein zweites Signal erzeugt, und
• - einer Einrichtung (93), die den Lichtfleck längs der Spur mittels des ersten Spurnachführungssignals und des zweiten Signals führt,

gekennzeichnet durch eine an die erste Einrichtung (79, 80) gekoppelte Einrichtung (115, 116), die entscheidet, ob die aus den unterbrechenden Bereichen gewonnene Signalkomponente innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, und durch eine Einrichtung (117) zur Steuerung der Korrektur des ersten Spurnachführungssignals nach Maßgabe des Ausgangssignals der Entscheidungseinrichtung (115, 116).