DE3701144A1 - Servoschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Servoschaltung zur Normung von Fehlersignalen, beispielsweise zur Steuerung eines optischen Punktes in einer optischen Platte, beispielsweise in Bildplatten, Kompaktplatten und anderen derartigen Vorrichtungen.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer bekannten Servoschaltung, die als automatisches Nachführservosystem in einer optischen Plattenanordnung verwendet wird. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen (16) eine Laserstrahlquelle, die beispielsweise einen durch einen Halbleiterlaser erzeugten Strahl abgibt. Eine Reflektorplatte (17) lenkt den von der Laserstrahlquelle (16) ausgesandten Laserstrahl um 90° ab (d.h. der Laserstrahl wird in Pfeilrichtung reflektiert). Die Reflektorplatte (17) kann um eine umlaufende Welle (18) gedreht werden. Fotosensoren (19, 20) erhalten den durch die Reflektorplatte (17) reflektierten Laserstrahl und geben jeweilige fotoelektrische Ströme ab, die den empfangenen Lichtmengen entsprechen. Die Fotosensoren (19, 20) sind an beiden Seiten der Mittelachse des Laserstrahls angeordnet, die in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist.

Der den Spannungswandlern (21, 22) jeweils zugeführte Strom wandelt die fotoelektrischen Ausgangsströme der Fotosensoren (19, 20) in Spannungssignale um. Die Fotosensoren (19, 20) bilden zusammen mit der Stromzuführung zu den Spannungswandlern (21, 22) eine Sensorvorrichtung.

Eine Differentialverstärkereinheit oder Signalverarbeitungsvorrichtung (23) erhält jeweils an den Eingangsklemmen (10, 11) die von den Fotosensoren (19, 20) gelieferten Spannungssignale. Die Spannungssignale werden einem Verstärker (12) und einer Addierschaltung (13) zugeführt. Das Ausgangssignal des Verstärkers (12) und das Ausgangssignal der Addierschaltung (13) werden einer Analogteilereinheit (14) zugeführt, die an einer Ausgangsklemme (15) ein Servosignal liefert. Abhängig von dem Servosignal der Analogteilereinheit (14) steuert eine Steuereinheit (24) einen Motor (25), um den Drehwinkel der Reflektorplatte (17) zu steuern und die Mittelachse des Laserstrahls zwischen den Fotosensoren (19, 20) zu halten. Die sich drehende Reflektorplatte (17), die sich drehende Welle (18), der Motor (25) und die Steuereinheit (24) umfassen eine Positionseinstellvorrichtung.

Die Betriebsweise der vorausgehend aufgeführten Servoschaltung wird anschliessend beschrieben. Der Laserstrahl der Laserstrahlquelle (16) wird durch die Reflektorplatte (17) reflektiert und von den beiden Fotosensoren (19, 20) aufgenommen. Die Fotosensoren (19, 20) geben jeweils fotoelektrische Ströme ab, die sich, abhängig von der erhaltenen Lichtmenge, ändern.

Die fotoelektrischen Ströme werden durch die Stromzufuhr zu den Spannungswandlern (21, 22) jeweils in Spannungssignale umgewandelt. Diese Spannungssignale gelangen anschliessend zu der Differentialverstärkereinheit (23). In der Differentialverstärkereinheit (23) liefert der Differentialverstärker (12) einen Differenzausgang, der beispielsweise eine Verschiebung der optischen Achse von der Plattenspur anzeigt. Die Addierschaltung (13) liefert ein Sensorgesamtausgangssignal, d.h. ein Summenausgangssignal. In der analogen Divisionseinheit (14) teilt das Summenausgangssignal der Addierschaltung (13) den Differenzausgang des Differentialverstärkers (12) um ein Servosignal mit einem genormten Ausgangspegel zu liefern. Das Ausgangssignal der analogen Divisionseinheit (14) wird der Steuereinheit (24) zugeführt, um den Motor (25) derart zu steuern, dass die optische Achse auf der Teilungslinie zwischen den Fotosensoren (19, 20) gehalten wird.

Die vorausgehend beschriebene Servoschaltung ist eine Nachführservoschaltung. Eine Scharfeinstellungsservoschaltung hat im wesentlichen den gleichen Schaltungsaufbau wie die Nachführservoschaltung und wird zur Bewegung eines Objektivs in vertikaler Richtung verwendet, um es auf ein Aufnahmeobjekt scharf einzustellen.

Die vorausgehend beschriebene Servoschaltung erfordert eine kostspielige Analogteilereinheit zur Normierung, d.h. zur Unterteilung. Ferner wird ein Analogsignal normiert und schwankt daher stark, abhängig von der Zeit, beispielsweise aus Gründen der von der Tageszeit und der Temperatur induzierten Änderungen in den Analogschaltungselementen. Deshalb hat die Servoschaltung eine ziemlich geringe Zuverlässigkeit.

Da ferner die vorausgehend erwähnte Servoschaltung Analogschaltungen enthält, müssen Abweichungsgrössen eliminiert werden (beispielsweise der Unterschied zwischen der vom Fotosensor angegebenen Position und der tatsächlichen Position des optischen Punktes). Solche Fehler entstehen aus optischen Systemfehlern oder dergleichen. Die Beseitigung derartiger Fehler macht Einstellungen erforderlich, die für jede Servoschaltung durchgeführt werden, indem eine Spannung der Schaltung über einen einstellbaren Widerstand oder dergleichen zugeführt wird. Somit hat die vorausgehend beschriebene Servoschaltung eine geringe Genauigkeit und weist eine Instabilität auf und wird durch Temperaturänderungen und Zeit beeinflusst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorausgehend erwähnten Mängel zu beseitigen.

Ferner soll durch die Erfindung eine Servoschaltung geschaffen werden, die kostengünstig hergestellt werden kann, eine hohe Zuverlässigkeit aufweist und zeitunabhängig einen stabilen Betrieb gewährleistet.

Schliesslich soll durch die Erfindung eine Servoschaltung zur Verfügung gestellt werden, in welcher das Servosignal digitalisiert wird, so dass Abweichungsgrössen automatisch erfasst, gespeichert und korrigiert werden, womit die Genauigkeit und Stabilität der Schaltung verbessert werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Servoschaltung umfasst eine Normungsvorrichtung einschliesslich eines Analog/Digital-Umsetzers (der anschliessend als A/D-Umsetzer bezeichnet wird), der ein analoges Differenzausgangssignal von Fehlersensoren erhält (beispielsweise Fotosensoren), sowie ein analoges Summenausgangssignal von den Fehlersensoren, das als Bezugseingangssignal für den A/D-Umsetzer verwendet wird. Der A/D-Umsetzer dient dazu, das Fehlersignal zu digitalisieren und zu normieren.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Servoschaltung enthält ferner eine Zeitmultiplex-Schaltvorrichtung, die eine Zeitmultiplexverarbeitung ausführt, so dass ein einzelner A/D-Umsetzer die Fehlersignale für eine Anzahl von Servosystemen digitalisiert und normiert.

Bei der erfindungsgemässen Servoschaltung sind ein A/D-Umsetzer und ein Digital/Analog-Umsetzer (der anschliessend als D/A-Umsetzer bezeichnet wird) in der Hauptschleife eines Servosystems vorhanden, um das Servosignal zu digitalisieren, so dass das Signal einfach gespeichert und digital verarbeitet werden kann. Ferner sind eine Signalerzeugervorrichtung und eine Abweichungskorrekturvorrichtung vorhanden, die automatisch die Abweichung der Fehlersensoren erfassen, speichern und korrigieren. Insbesondere wird das Ausgangssignal der Signalerzeugervorrichtung dem Servosystem zugeführt, um ein zu steuerndes Objekt zu erregen, und beim Scheitelwert des Summenausgangssignals der Fehlersensoren wird die Abweichung vom Ausgangssignal des A/D-Umsetzers erfasst und gehalten. Die erfasste Abweichung wird dem Servosystem ständig zugeführt, um automatisch die erfasste Abweichung zu kompensieren.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Servoschaltung enthält zusätzlich zu den vorausgehend aufgeführten Schaltungselementen eine Speichervorrichtung zur Speicherung des Servosignals, synchron mit der Drehung der optischen Platte, und zur Zuführung dieses gespeicherten Servosignals zum Servosystem über eine Schaltvorrichtung. Wie vorausgehend erwähnt wurde, kompensiert die erfindungsgemässe Schaltung jegliche Abweichung. Ferner werden die Grösse der Nachführexzentrizität und die Grösse von Drehzahlschwankungen der optischen Platte in der Speichervorrichtung synchron mit der Drehung der optischen Platte gespeichert. Diese Daten werden kontinuierlich auf neuen Stand gebracht, so dass, wenn ein Servosignal infolge eines Nachführsprungs oder Signalausfalls unregelmässig ist, die in der Speichervorrichtung gespeicherten Daten als Servosignal über die Schaltvorrichtung dem Servosystem zugeführt werden, um zu verhindern, dass das Objekt sich aus dem Sensorbereich der Sensoren herausbewegt.

Die eingangs genannten Aufgabenstellungen werden erfindungsgemäss gelöst durch eine Servoschaltung, die gekennzeichnet ist durch eine Positionseinstellvorrichtung zur Bewegung eines Objektes, abhängig von einem Servosignal; eine Sensorvorrichtung mit einer Anzahl von Ausgängen zur Änderung eines ersten Satzes von Ausgangssignalen, abhängig von der Position des Objektes; und eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Empfang der Ausgangssignale der Sensorvorrichtung zwecks digitaler Verarbeitung des ersten Satzes der Ausgangssignale in solcher Weise, dass eine Summe des ersten Satzes der Ausgangssignale eine Differenz des ersten Satzes der Ausgangssignale normiert und zwecks Lieferung des Servosignals, das sich entsprechend der Verarbeitung des ersten Satzes von Ausgangssignalen ändert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bekannten Servoschaltung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Servoschaltung,

Fig. 3 ein ausführlicheres Blockschaltbild der Ausführungsform nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Zeitablaufdarstellung für den Betrieb der Schaltung nach Fig. 3,

Fig. 5 ein Schaltbild der Ausführungsform nach Fig. 2,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine Wellenformdarstellung zur Erläuterung des Prinzips der Erfassung einer Abweichungsgrösse,

Fig. 8 eine Wellenformdarstellung der Ausgangssignale an den Ausgangspunkten (1-13) der Fig. 6,

Fig. 9 ein Schaltbild eines Ausführungs­ beispiels eines Ausfallsensors, und

Fig. 10 eine Wellenformdarstellung, die die Wellenformen von in Fig. 9 auftretenden Signalen angibt.

Es wird nunmehr auf bevorzugte Ausführungsformen Bezug genommen. Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden in Verbindung mit den Fig. 2 bis 7 beschrieben, in denen jene Bauelemente, die denen, die in Verbindung mit Fig. 1 erläutert wurden, funktionell entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Fig. 2 stellt ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Servoschaltung dar. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen (26) einen Schalter zur Wahl der Differenzausgänge eines der Operationsverstärker (12) auf Zeitmultiplexbasis. Eine Normierungsvorrichtung (beispielsweise ein A/D-Umsetzer (27)) wandelt das über den Schalter (26) erhaltene Differenzsignal (Analogsignal) in ein digitales Signal um, wobei das Summenausgangssignal des Operationsverstärkers (13) als Bezugsspannung verwendet wird. Eine Sperrschaltung (28), die Flip-Flop-Schaltungen umfasst, speichert das Ausgangssignal des A/D-Umsetzers (27). D/A-Umsetzer (29) wandeln die in der Sperrschaltung (28) gehaltenen digitalen Signale in analoge Signale um. Der Operationsverstärker (12), die Addierschaltung (13), der A/D-Umsetzer (27), der Schalter (26), die Sperrschaltung (28) und die D/A-Umsetzer (29) stellen eine Signalverarbeitungsvorrichtung dar.

Die Betriebsweise der Servoschaltung nach Fig. 2 ist wie folgt: In der Servoschaltung wird entweder ein Fokussierungsfehlersignal oder ein Nachführfehlersignal durch den Schalter (26) auf Zeitmultiplexbasis ausgewählt. Das ausgewählte Signal wird durch den A/D-Umsetzer (27) in digitale Form umgewandelt. Der A/D-Umsetzer (27) dient dazu, das Fehlersignal (Differenzsignal) durch das Summensignal digital zu teilen. Das Ausgangssignal des A/D-Umsetzers (27) ist daher ein genormtes Signal, das in der Sperrschaltung (28) gespeichert wird. Das Ausgangssignal der Sperrschaltung (28) wird durch die D/A-Umsetzer (29) in analoge Form umgewandelt, wobei die Ausgangssignale der D/A-Umsetzer (29) über jeweilige Steuerschaltungen (24) verwendet werden, um die zugehörigen Motoren (25) zu steuern.

Die Fig. 3 und 4 stellen jeweils ein Blockschaltbild und eine Zeitablaufdarstellung zur Beschreibung der Einzelheiten des Betriebes der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Servoschaltung dar. In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen (30) eine Oszillatorschaltung, die beispielsweise mit 1,6 MHz betrieben wird und eine Impulsbreite von 0,3125 µs aufweist. Eine Taktimpuls- Generatorschaltung (31) nimmt eine Frequenzteilung des Ausgangssignals der Oszillatorschaltung (30) vor. Die Taktimpuls-Generatorschaltung liefert Umschalt-Taktimpulse (32, 33), deren Frequenz höher ist als das Frequenzband der Servoschaltung und die relativ zueinander eine entgegengesetzte Phase aufweisen, Abfragetaktimpulse (34) und Sperrtaktimpulse (35, 36), die zu den Umschalttaktimpulsen (32, 33) synchron sind.

Der in Fig. 2 dargestellte Umschalter (26) umfasst Analogschalter (26 a, 26 b) (Fig. 3), die zwischen der Analogeingangsklemme eines jeden A/D-Umsetzers (27) und der Differenzausgangsklemme der Operationsverstärker (12) liegen. Die Analogschalter (26 a, 26 b) werden jeweils durch die Umschalttaktimpulse (32, 33) betätigt. Die Sperrschaltung (28) nach Fig. 2 enthält Flip-Flops (28 a, 28 b) (Fig. 3), die zwischen der Ausgangsklemme des A/D-Umsetzers und den jeweiligen Eingangsklemmen der D/A-Umsetzer (29) der dargestellten Servosysteme liegen. Die Flip-Flops (28 a, 28 b) werden jeweils durch die vorausgehend erwähnten Sperrtaktimpulse (35, 36) betätigt. Die Analogschalter (26 a, 26 b) und die Flip-Flops (28 a, 28 b) sowie die Oszillatorschaltungen (30, 31) bilden eine Zeitmultiplex-Schaltvorrichtung.

In der Ausführungsform nach Fig. 3 können die Analogschalter (26 a, 26 b) aus dem Bautyp HI-201 von Harris Co., sein, die A/D-Umsetzer (27) können vom Bautyp MP 7683 (8 Bits) von Micropower Systems Co. sein, die Flip-Flops (28 a, 28 b) können vom Bautyp SN 74LS 273 von TI Co. sein, und die D/A-Umsetzer (27) können vom Bautyp DACO 8 von PMI Co. sein. Ferner können die Operationsverstärker (12, 13, 21, 22) der Fig. 3 vom Bautyp LF 412 von National Semiconductor Co. sein und die Steuerschaltungen können die vorausgehend beschriebenen Operationsverstärker oder ähnliche Schaltungen mit Transistoren aufweisen.

Eine Schaltung der Ausführungsform nach Fig. 2 ist in Fig. 5 dargestellt. Der Betrieb der Schaltung nach Fig. 3 wird anschliessend in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben.

In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen (37) eine Addierschaltung zum Addieren einer Abweichungsgrösse (die anschliessend beschrieben wird) zum Ausgangssignal (das in Fig. 6 mit (1) bezeichnet ist) des vorausgehend beschriebenen A/D-Umsetzers (27). Der Multiplexor (38) schaltet eine Hauptschleife, einen (anschliessend beschriebenen) Speicher (41) und eine (anschliessend beschriebene)Dreieckwellen-Generatorschaltung (45), sowie eine (anschliessend beschriebene) Spursprungimpuls- Generatorschaltung (46). Der Multiplexor (38) liefert ein Ausgangssignal (13). In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen (39) eine Sperrschaltung und das Bezugszeichen (47) eine Verzögerungsschaltung mit einem monostabilen Multivibrator. Die Sperrschaltung (39) empfängt ein Ausgangssignal (3) der Verzögerungsschaltung (47), die ein Ausgangssignal (2) vom A/D-Umsetzer (27) erhält. Ein Filter (40) eliminiert die Oberwellen im Ausgangssignal des vorausgehend aufgeführten A/D-Umsetzers (27). Der Speicher (41) speichert das Ausgangssignal (5) des Filters (40) und die Ausgangssignale der Spursprungimpuls-Generatorschaltung (46) sowie eines (anschliessend beschriebenen) Ausfallsensors (49). Diese Ausgangssignale werden synchron mit der Drehung der Platte gespeichert. Insbesondere wird die Platte durch einen Plattenantriebsmotor gedreht, der mit einem umlaufenden Codierer versehen ist, so dass das Ausgangssignal des umlaufenden Codierers die Drehzahl des Antriebsmotors steuert. Ein Zähler im Speicher (41) dient dazu, das Ausgangssignal des umlaufenden Codierers zu zählen, um das Ausgangssignal vom A/D-Umsetzer (27) zu speichern, das die Position der Platte darstellt. Infolgedessen ist es möglich, das Ausgangssignal des A/D-Umsetzers (27) in einer Adresse zu speichern, die einer angestrebten Position auf der Platte entspricht. In diesem Falle kann der Zähler zurückgestellt werden, wenn er die Anzahl von Impulsen gezählt hat, die entsprechend einer Drehung des umlaufenden Codierers erzeugt werden. Daher wird die einem angestrebten Punkt auf der Platte entsprechende Adresse immer gleich gemacht. Der Ausgang (9) des Speichers (1) ist mit dem Multiplexor (38) verbunden. Das Bezugszeichen (42) bezeichnet eine Scheitelwert-Detektorschaltung, die den Zeitpunkt erfasst, zu welchem das Summenausgangssignal der Addierschaltung (13) einen Scheitelwert erreicht. Ein Zähler (43) zählt beispielsweise solange, bis der Zeitpunkt des Scheitelwertes erreicht ist. Eine Additionsdurchschnittswertschaltung (44) sperrt das Ausgangssignal (1) des A/D-Umsetzers (27) zum Zeitpunkt des Scheitelwertes so oft, als dies durch den Zähler (43) eingestellt ist und unterwirft die gesperrten Ausgangssignale (1) einer Additionsdurchschnitts­ ermittlung, um eine Abweichungsgrösse (4) zu erzeugen.

Die Dreieckwellen-Generatorschaltung (45) und die Spursprungimpuls-Generatorschaltung (46) sind mit dem Multiplexor (38) verbunden, um ihm jeweils Ausgangssignale (11, 12) zuzuführen. Der Zähler (43) und die Generatorschaltungen (45, 46) werden durch ein Steuergerät (48) gesteuert.

Der vorausgehend erwähnte Multiplexor (38), der Speicher (41) und die Dreieckwellen-Generatorschaltung (45) stellen beispielsweise eine Schaltvorrichtung, eine Speichervorrichtung und eine Signalgeneratorvorrichtung der erfindungsgemässen Servoschaltung dar. Die Scheitelwert-Detektorschaltung (42), der Zähler (43), die Additionsdurchschnittswertschaltung (44) und die Addierschaltung (37) stellen die in Fig. 6 dargestellte Abweichungskorrekturvorrichtung (51) zur Erzeugung des dargestellten Ausgangssignals (10) dar. Diese Schaltungselemente sind zwischen dem A/D-Umsetzer (27) und dem D/A-Umsetzer (29) angeordnet und bilden in der erfindungsgemässen Schaltung eine Signalverarbeitungsvorrichtung (50).

Fig. 7 ist eine Wellenformdarstellung, die das Prinzip der Erfassung einer von den Fotosensoren (Fehlersensoren) gelieferten Abweichungsgrösse erläutert. Das Summenausgangssignal (Y) der Fotosensoren hat ein Maximum (Scheitelwert), wenn, im Falle einer automatischen Fokussierung, das Objektiv auf das Aufnahmeobjekt scharf eingestellt ist, und wenn, im Falle einer automatischen Nachführung, sich der optische Punkt in der Mitte der Nachführung befindet. Bei diesen beiden Bedingungen muss das Differenzausgangssignal (X) der Fotosensoren Null sein. Wird daher der Scheitelwert des Summenausgangssignals (Y) erfasst, so wird das Differenzausgangssignal (X) abgelesen und eine Abweichungsgrösse, die eine Differenz gegenüber Null darstellt, kann erhalten werden.

Die erfindungsgemässe Servoschaltung kompensiert automatisch in der vorausgehend beschriebenen Weise jede Abweichungsgrösse. Die von der Dreieckwellen-Generatorschaltung (45) erzeugte Dreieckswelle wird über den Multiplexor (38) zugeführt und veranlasst das Servosystem, die Reflektorplatte (17) zu bewegen und damit den Laserstrahl gegenüber der Mitte zwischen den Fotosensoren (19, 20) zu verschieben. Wurde der Laserstrahl auf diese Weise verschoben, so wird der Scheitelwert des Summenausgangssignals (Y) des Fotosensors durch die Scheitelwert-Detektorschaltung (42) erfasst. Wird der Scheitelwert erfasst, so wird das Signal (1) (das aus dem digitalisierten Differenzausgangssignal (X) besteht) durch die Additionsmittelwertschaltung (44) gesperrt. Der Vorgang des Sperrens des Differenzausgangssignals zum Zeitpunkt eines Scheitelwertes des Summenausgangssignals (Y) wird beispielsweise achtmal wiederholt, abhängig von dem im Zähler (43) vorhandenen Wert. Die auf diese Weise gesperrten Differenzausgangssignale (1) werden durch die Additionsmittelwertschaltung (44) gemittelt, um eine Abweichungsgrösse (4) zu ergeben. Während des tatsächlichen Betriebes der Schaltung wird die gespeicherte (d.h. gemittelte) Abweichungsgrösse der Hauptschleife über die Addierschaltung (27) zugeführt, um eine Abweichung im Differenzsignal zu kompensieren.

Der Betrieb des Speichers (41) wird anschliessend beschrieben. Das Servosignal (1) (das durch Digitalisierung des Differenzausgangssignals (X) erhalten wurde) wird dem Filter (40) zugeführt, damit die darin enthaltenen Oberwellen beseitigt werden. Das Ausgangssignal des Filters (40) wird im Speicher (41) synchron mit der Drehung der optischen Platte gespeichert.

Fig. 8 ist eine Wellenformdarstellung, die die vorausgehend beschriebenen Ausgangssignale (1-13) angibt. In Fig. 8 zeigt der Abschnitt (8) die Wellenform des Ausgangs (8), die ein Signal zur Erneuerung einer Adressdatenangabe darstellt. Das Signal kann bei Erfassen einer bestimmten Drehzahl des Antriebsmotors der optischen Platte erzeugt werden oder es kann in einer bestimmten Position der optischen Platte im voraus gespeichert werden.

Fig. 9 ist ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des Ausfallsensors (49) und Fig. 10 ist eine Wellenformdarstellung, die die Wellenformen der Signale (a-c) angibt.

Ein Ausfall tritt beispielsweise wegen eines Kratzers auf der optischen Platte auf, der eine Streuung oder eine Absorption des Laserstrahls an der Oberfläche der optischen Platte verursacht. Das Auftreten des Ausfalls kann mittels Erfassen einer plötzlichen Verringerung des Summenausgangssignals ermittelt werden, das den Gesamtbetrag des reflektierten Lichtes darstellt. Entsprechend wird gemäss Fig. 9 das Summenausgangssignal auf ein Tiefpassfilter gegeben, um einen Durchschnittspegel des Signals zu ermitteln. Der Ausgang des Tiefpassfilters wird einer Spannungsteilung unterworfen, um ein Signal (b) zu erhalten und anschliessend wird das Signal (b) mit dem Summenausgangssignal verglichen, um ein Ausgangssignal (c) zu erzeugen, das das Auftreten eines Ausfalls darstellt.

Wird der Ausfall durch den Ausfallsensor (49) ermittelt, so ist das Servosignal stark unregelmässig und verursacht Fehler im Betrieb der Servoschaltung. Wird in diesem Falle das Servosignal im Speicher (41) über den Multiplexor (38) zugeführt, so werden merkliche Fehler im Servobetrieb vermieden, da der etwa eine Umdrehung vorher gespeicherte Zustand der optischen Platte als Signal (1) verwendet wird.

Eine ähnliche Verarbeitung kann erfolgen, wenn der Laserstrahl über benachbarte Spuren, abhängig von einem Sprungimpulssignal, hinwegspringt, das nach Empfang eines Sprungbefehlsignals vom Steuergerät (48) erzeugt wird. Das Springimpulssignal ist ein Beschleunigungs/Verzögerungs-Impulssignal, so dass die Bewegung des Laserstrahls zum Mittelpunkt der benachbarten Spuren beschleunigt und anschliessend verzögert wird. Während des Sprungvorganges wird das Sprungimpulssignal einem gewöhnlichen Antriebssignal überlagert. Infolgedessen werden Fehler als Folge des Sprungvorganges durch die Anwendung der Daten des Speichers (41) vermieden.

Das auf diese Weise erhaltene Servosignal wird der Sperrschaltung (39) zugeführt, wo dessen Timing eingestellt wird. Der Sperrimpuls wird durch Verzögerung des Ausgangssignals (2) erhalten, das die Beendigung der A/D-Umsetzung in einer Zeitspanne darstellt, die für die digitale Verarbeitung in den folgenden Schaltungen, wie beispielsweise in der Addierschaltung (37), im Multiplexor (38) und dergleichen, erforderlich ist. Die Zeitspanne liegt beispielsweise im Bereich von etwa 50 bis 500 ns. Das Ausgangssignal der Sperrschaltung (39) wird durch den D/A-Umsetzer (29) in ein Analogsignal umgewandelt.

Zwar wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf eine optische Platte beschrieben (einschliesslich einer Bildplatte und einer Kompaktplatte), jedoch ist das technische Konzept der Erfindung auch auf eine Servoschaltung für eine Magnetplatte oder irgendeine andere Servoschaltung anwendbar. Ferner dienen die vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung zur Erläuterung derselben und für den Fachmann sind viele Abänderungen offensichtlich und diese werden von der Erfindung im Rahmen der anliegenden Ansprüche mit umfasst.

Claims (7)

1. Servoschaltung, gekennzeichnet durch eine Positionseinstellvorrichtung (17, 18, 24, 25) zur Bewegung eines Objektes, abhängig von einem Servosignal; eine Sensorvorrichtung (19, 20) mit einer Anzahl von Ausgängen zur Änderung eines ersten Satzes von Ausgangssignalen, abhängig von der Position des Objektes; und eine Signalverarbeitungsvorrichtung (12, 13, 26, 27, 28, 29; 47) zum Empfang der Ausgangssignale der Sensorvorrichtung zwecks digitaler Verarbeitung des ersten Satzes der Ausgangssignale in solcher Weise, dass eine Summe des ersten Satzes der Ausgangssignale eine Differenz des ersten Satzes der Ausgangssignale normiert und zwecks Lieferung des Servosignals, das sich entsprechend der Verarbeitung des ersten Satzes von Ausgangssignalen ändert.

2. Servoschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungsvorrichtung umfasst: eine A/D-Umsetzeranordnung (27) zur Umwandlung eines analogen Eingangs in digitale Form im Einklang mit der Summe des ersten Satzes von Ausgangssignalen und zur Lieferung , als digitalen Ausgang, der digitalen Form des analogen Eingangs, und eine digitale Form der Differenz des ersten Satzes von Ausgangssignalen, entsprechend dem Servosignal; und eine Vorrichtung (26) zur Lieferung der Differenz des ersten Satzes von Ausgangssignalen an den analogen Eingang.

3. Servoschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Positionseinstellvorrichtung zur Bewegung eines zusätzlichen Objektes, abhängig von einem zusätzlichen Servosignal, wobei die Sensorvorrichtung eine Vorrichtung zur Veränderung eines zweiten Satzes der Anzahl der Ausgangssignale, abhängig von der Position des zweiten zusätzlichen Objektes aufweist, und ferner die Vorrichtung (26) zur Lieferung der Differenz des ersten Satzes von Ausgangssignalen an den analogen Eingang eine Zeitmultiplex-Schaltvorrichtung zur selektiven Lieferung der Differenz des ersten Satzes von Ausgangssignalen und eine Differenz des zweiten Satzes von Ausgangssignalen an den Analogeingang der A/D-Umsetzeranordnung enthält, so dass eine digitale Form der Differenz des zweiten Satzes von Ausgangssignalen dem zusätzlichen Servosignal entspricht.

4. Servoschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungsvorrichtung ferner eine Abweichungskorrekturvorrichtung (37, 42, 43, 44) zur Erfassung einer Abweichung in dem Ausgangssignal der A/D-Umsetzeranordnung enthält, wenn die Summe des ersten Satzes von Ausgangssignalen einen Scheitelwert aufweist, und zum Hinzufügen der erfassten Abweichung zum Ausgangssignal der A/D-Umsetzeranordnung.

5. Servoschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichungskorrekturvorrichtung eine Signalgeneratorvorrichtung zur Veränderung der Position des Objektes und des zusätzlichen Objektes um eine vorgegebene Änderungsgrösse enthält, sowie eine Mittelwertbildungsvorrichtung (44) zur Erzielung eines Mittelwertes des Ausgangssignals der A/D-Umsetzeranordnung, wenn die Summe des ersten Satzes von Ausgangssignalen einen Scheitelwert aufweist, wobei der Mittelwert der erfassten Abweichung entspricht.

6. Servoschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungsvorrichtung ferner eine Speicheranordnung (28) zur Speicherung des Ausgangssignals der A/D-Umsetzeranordnung aufweist, sowie zur selektiven Lieferung des gespeicherten Ausgangssignals als Servosignal, abhängig davon, ob das Ausgangssignal der A/D-Umsetzeranordnung fehlerhaft ist.

7. Servoschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungsvorrichtung ferner eine D/A-Umsetzeranordnung (29) aufweist, um das Servosignal und das zusätzliche Servosignal in analoge Form umzuwandeln.