DE3743884A1 - Optischer datenprozessor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Datenprozessor zum Aufzeichnen und Auslesen von Daten auf bzw. aus optischen Platten mittels eines fokussierten Strahls.

Dateisysteme zum Ablegen oder Speichern einer erheblichen Zahl von Vorlagen oder Dokumenten und Zeichnungen sind in verschiedener Form entwickelt worden und befinden sich im praktischen Einsatz. Bei solchen Systemen werden die Daten von Vorlagen oder Dokumenten optisch zweidimensional abge­ tastet und in Form von elektrischen Daten gesammelt, um dann auf einem Bildaufzeichnungselement (image recorder) aufgezeichnet zu werden. Die aufgezeichneten Daten werden herausgegriffen und ggf. in Form einer festen oder einer "weichen" bzw. flüchtigen Kopie reproduziert. Bei Datei­ systemen dieser Art wird neuerdings für ein solches Bild­ aufzeichnungselement eine optische Plattenvorrichtung (optischer Informationsprozessor) eingesetzt.

Die optische Plattenvorrichtung verwendet eine optische Platte für die Datenaufzeichnung auf einer Spiralspur. Bei Datenaufzeichnung oder -reproduktion bzw. -wiedergabe wird ein optischer Kopf durch einen Linearmotor angetrie­ ben und geradlinig in Radialrichtung der Platte bewegt.

Bei der optischen Plattenvorrichtung tritt unweigerlich ein Fehler bei der Montage eines Objektes am optischen Kopf auf; aufgrund dieses Fehlers wird der optische Strahl ungenau auf eine Ziel- oder Sollposition auf der optischen Platte ge­ worfen, wenn die Fokussierung oder Spur(nach)führung (tracking) des Objektivs durchgeführt wird. Zur Vermei­ dung dieses Problems wird die Differenz zwischen zwei Ar­ ten von Meßsignalen für Fokussierung berechnet. Der auf dem Differenzsignal beruhende Strom wird durch eine Schwingspule für den Antrieb oder die Ansteuerung des Objektivs geleitet, wodurch das Objekt in die richtige Brennpunkt- oder Fokusposition getrieben wird. Ebenso wird eine Differenz zwischen zwei Arten von Meßsignalen für Spur(nach)führung berechnet. Der auf dem Differenz­ signal basierende Strom wird der Objektiv-Treiberspule zugeführt, um das Objektiv in eine richtige Spurführungs­ stellung zu bewegen.

Die Fokussier- und Spurführungssteuerungen müssen gegenüber der Meßpegeldifferenz des im Aufzeichnungs- und Wieder­ gabemodus von der optischen Platte reflektierten Signals stabil sein. Zur Erzielung einer stabilen Steuerung wird eine Teilerstufe zum Normieren (Normalisieren) des Trei­ bersignals (zum Dividieren der Differenz der beiden ver­ schiedenen Meßsignale durch ihre Summe) benutzt. Zusätz­ lich wurde zu diesem Zweck eine Maßnahme zur Beseitigung des physikalischen Fehlers, wie Empfindlichkeitsfehler von Detektoren und Fehler aufgrund ungenauer Lage des Ob­ jektivs bei dessen Montage, getroffen. Dabei wird die Versatzkorrekturspannung dem Treibersignal hinzuaddiert.

Bei der erwähnten optischen Plattenvorrichtung sind jedoch die beiden Meßsignale (detect signals) im Aufzeichnungs­ modus des optischen Dateisystems erheblich größer als die entsprechenden Signale im Auslesemodus; die ersteren Si­ gnale erreichen dabei häufig eine Größe entsprechend einem Mehrfachen der Größe der letzteren Signale. Die Differenz dieser Signale zwischen Aufzeichnungs- und Auslesemodus hat einen geringen Einfluß auf die Differenz zwischen den beiden Meßsignalen, aber einen großen Einfluß auf deren Summe. Im Extremfall beträgt die Sunme im Aufzeichnungs­ modus ein Mehrfaches derjenigen im Auslesemodus. Wenn die Verstärkung (gain) des Systems so eingestellt ist, daß das Sunmensignal bei der Netzspannung (power voltage) nicht gesättigt ist, ist das Summensignal im Auslesemodus zu klein, so daß der Betrieb der Teilerstufe instabil wer­ den kann. Eine Teilerstufe, die in Abhängigkeit von dem zu kleinen Sunmensignal stabil zu arbeiten vermag, kann zwar realisisert werden, jedoch mit großem Aufwand.

Zur Berücksichtigung der starken Zunahme der erfaßten Licht­ menge im Aufzeichnungsmodus muß die Teilerstufe mit einem weiten Dynamikbereich und einer hohen Rechengenauigkeit ausgelegt werden. Dies deutet auf Schwierigkeiten bezüglich der praktischen Anwendung und auf hohe Herstellungskosten für die Vorrichtung hin.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines opti­ schen Datenprozessors, der keine schwierig anzuwendenden und aufwendigen Teile benötigt und eine stabile (zuver­ lässige) auf genaue Fokussier- und Spur(nach)führsteuerung durchzuführen vermag.

Diese Aufgabe wird bei einem optischen Datenprozessor zum Aufzeichnen und Reproduzieren bzw. Wiedergeben von Daten auf einem bzw. aus einem optischen Speichermedium, umfas­ send eine Einrichtung zum Erzeugen und Emittieren eines Aufzeichnungslichtstrahls für die Aufzeichnung der Daten auf dem optischen Speichermedium und eines Wiedergabelicht­ strahls für die Wiedergabe der Daten aus dem optischen Speichermedium, eine Einrichtung zum Fokussieren des von der Emittiereinrichtung emittierten Lichtstrahls auf das optische Speichermedium, eine Einrichtung zum Erfassen oder Detektieren des vom optischen Speichermedium reflek­ tierten Lichtstrahls und zur Gewinnung erster und zweiter Detektions- oder Meßsignale (detect signals), von denen das erste Meßsignal ein(e) Ausmaß oder Größe der Verschie­ bung eines Brennpunkts des Lichtstrahls in einer positiven Richtung von einem genauen Brennpunkt auf dem optischen Speichermedium und das zweite Meßsignal eine Größe der Verschiebung des Brennpunkts des Lichtstrahls in einer negativen Richtung vom genauen Brennpunkt auf dem opti­ schen Speichermedium repräsentieren, eine Einrichtung zur Gewinnung eines der Größe der Verschiebung des Brenn­ punkts des Lichtstrahls entsprechenden Ansteuer- oder Treibersignals durch Verarbeitung der Meßsignale von der Detektoreinrichtung und eine Einrichtung zum Fokussieren des Lichtstrahls auf dem genauen Brennpunkt auf dem op­ tischen Speichermedium nach Maßgabe des von der Verarbei­ tungseinrichtung erhaltenen Treibersignals, erfindungsge­ mäß dadurch gelöst, daß die Verarbeitungseinrichtung die ersten und zweiten Meßsignale von der Detektoreinrichtung abnimmt, die Meßsignale mit einem ersten Verstärkungsgrad verstärkt, wenn die Emittereinrichtung den Wiedergabe­ lichtstrahl emittiert, die Meßsignale mit einem zweiten, vom ersten Verstärkungsgrad verschiedenen Verstärkungs­ grad verstärkt, wenn die Emittereinrichtung den Aufzeich­ nungslichtstrahl emittiert, und die Meßsignale zur Ablei­ tung oder Gewinnung des Treibersignals zweckmäßig verar­ beitet.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfin­ dung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A und 1B schematische Darstellungen bzw. Schalt­ bilder einer optischen Plattenvorrichtung als Ausführungsbeispiel eines optischen Daten­ prozessors gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Schaltbild einer optischen Plattenvor­ richtung als anderes Ausführungsbeispiel eines optischen Datenprozessors gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Vorderansicht einer Kassette, in welcher eine optische Platte untergebracht ist, und

Fig. 4 ein Schaltbild eines Verstärkers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1A und 1B veranschaulichen schematisch einen er­ findungsgemäßen optischen Datenprozessor, beispielsweise eine optische Plattenvorrichtung. Eine optische Platte (Aufzeichnungsträger) 1 wird durch einen nicht darge­ stellten Motor angetrieben und mit konstanter Linearge­ schwindigkeit gegenüber einem optischen Kopf 3 bewegt. Die optische Platte 1 ist so aufgebaut, daß die Oberfläche eines kreisförmigen Substrats oder Schichtträgers aus Glas oder Kunststoff kreisringförmig mit einem Metall wie Tellur oder Wismut beschichtet ist.

Der optische Kopf 3 für das Aufzeichnen und Auslesen von Daten befindet sich unterhalb der Rückseite bzw. Unter­ seite der optischen Platte 1. Der optische Kopf 3 ent­ hält einen Halbleiter-Laser (Lichtquelle) 11, der einen divergierenden Laserstrahl L emittiert. Zum Einschreiben bzw. Aufzeichnen von Daten auf einer Aufzeichnungsfolie 1 a der optischen Platte 1 wird die Intensität oder Stärke des Laserstrahls L mittels der aufzuzeichnenden Daten mo­ duliert. Zum Auslesen oder Wiedergeben der Daten aus der Aufzeichnungsfolie 1 a wird ein Laserstrahl L einer festen Intensität benutzt bzw. emittiert.

Der vom Halbleiter-Laser 11 emittierte Laserstrahl L wird durch eine Kollimatorlinse 13 kollimiert und zu einem polarisierenden Strahlteiler 14 übertragen, an welchem der Laserstrahl L reflektiert wird. Der reflektierte Laser­ strahl L wird über ein 1/4-Wellenlängenplättchen 15 auf ein Objektiv 16 geworfen, welches den Laserstrahl L auf dem Aufzeichnungsfilm 1 a der optischen Platte 1 fokussiert. Das Objektiv 16 ist bewegbar gehaltert, so daß es auf der optischen Achse und in einer Richtung orthogonal dazu be­ wegbar ist. Wenn sich das Objektiv 16 in einer vorbestimm­ ten Stellung befindet, wird der Strahlfleck (beam waist) des vom Objektiv 16 emittierten konvergierten Laserstrahls L so auf die Oberfläche der Aufzeichnungsfolie 1 a der op­ tischen Platte 1 geworfen, daß auf dieser Aufzeichnungs­ folie 1 a ein kleinstmöglicher Strahlfleck erzeugt wird. Unter diesen Bedingungen befindet sich das Objektiv 16 im Fokussier- oder Scharfstell- und Spurnachführzustand, in welchem ein Auslesen und Einschreiben von Daten zulässig ist.

Der an der Aufzeichnungsfolie 1 a der optischen Platte 1 reflektierte divergierte Laserstrahl L wird durch das Objektiv 16 in ein Bündel paralleler Strahlen umgewandelt. Das Bündel L paralleler Strahlen fällt durch das 1/4-Wel­ lenlängenplättchen 15 hindurch und trifft wieder auf den polarisierten oder polarisierenden Strahlteiler 14 auf. Da der Laserstrahl L durch das 1/4-Wellenlängenplättchen 15 hindurchtritt und wieder zu diesem zurückkehrt, ist die Polarisationsebene gegenüber derjenigen des durch den Strahlteiler 14 reflektierten Lichtstrahls um 90° gedreht. Der Laserstrahl L mit um 90° gedrehter Ebene passiert den polarisierenden Strahlteiler 14, ohne durch diesen re - flektiert zu werden.

Der durch den Strahlteiler 14 hindurchtretende Laserstrahl L wird in zwei Strahlen aufgeteilt, von denen der erste für ein Spurfehlermeßsystem und der zweite für ein De­ fokussiermeßsystem benutzt wird. Dies erfolgt durch einen halbdurchlässigen Spiegel oder sogenannten Halbspiegel 17. Der erste Strahl L trifft über eine erste Kondensorlinse 18 auf einen ersten Photosensor 19 auf, der aus Photo­ zellen 19 a und 19 b zum Umwandeln des durch die erste Kondensorlinse 18 projizierten Lichts in elektrische Signale aufgebaut ist. Die Photozellen 19 a und 19 b liefern Si­ gnale "γ" bzw. "δ".

Der zweite, durch den Halbspiegel 17 geteilte Laserstrahl L wird auf eine Meßschneide (Lichtausziehelement) 20 ge­ worfen, welche nur die Komponente des zweiten Laserstrahls L auszieht, die den von der optischen Achse entfernten Bereich passiert. Ein zweiter Photosensor 22 besteht aus Photozellen 22 a und 22 b zum Umwandeln des durch eine zweite Kondensorlinse 21 hindurchgetretenen Laserstrahls in elektrische Signale. Die Photozellen 22 a und 22 b lie­ fern Ausgangssignale "α" bzw. "b".

Von den Ausgangssignalen des optischen Kopfes 3 werden die Signale "γ" und "δ" von den Photozellen 19 a bzw. 19 b zum Korrigieren des Spurfehlers (detracking) und für Signalwiedergabe oder -reproduktion benutzt. Die Signale "α" und "β" von den Photozellen 22 a bzw. 22 b werden für Fokussierkorrektur, d. h. zum Korrigieren des Defokussierzustands, benutzt.

Die Ausgangssignale "α" und "β" von den Photozellen 22 a bzw. 22 b werden Verstärkerkreisen 31 bzw. 32 (vgl. Fig. 1B) eingespeist. Diese Verstärkerkreise 31 und 32 ver­ stärken diese Ausgangssignale von den Photozellen 22 a bzw. 22 b mit einem Verstärkungsgrad, der in Abhängigkeit vom Vorliegen oder Fehlen eines Signals "a" variiert, das für einen Aufzeichnungszustand (inrecord) repräsen­ tativ ist und von einer noch zu beschreibenden Zentral­ einheit (CPU) 70 geliefert wird.

Der Verstärkerkreis 31 besteht aus einem Differentialver­ stärker 51, einer Reihenschaltung aus Widerständen 52 und 53, die zwischen der Ausgangsklemme und der invertie­ renden Eingangsklemme des Differentialverstärkers 51 an­ geordnet ist, sowie einem zum Widerstand 53 parallelge­ schalteten Analogschalter 54. Die nichtinvertierende Eingangsklemme des Differentialverstärkers 51 liegt an Masse.

Der Verstärkerkreis 32 besteht aus einem Differentialver­ stärker 55, einer Reihenschaltung aus Widerständen 56 und 57, die zwischen der Ausgangsklemme und der invertierenden Eingangsklemme des Differentialverstärkers 55 angeordnet ist, sowie einem zum Widerstand 57 parallelgeschalteten Analogschalter. Die nichtinvertierende Eingangsklemme des Differentialverstärkers 55 liegt an Masse.

Die Analogschalter 54 und 58 werden durch das Aufzeichnungs­ zustandssignal (in-record signal) "a" von der Zentralein­ heit 70 geschlossen und geöffnet. Wenn die Analogschalter 54 und 58 geschlossen sind, sind die Verstärkungsgrade der zugeordneten Verstärker 31 bzw. 32 klein. Wenn diese Schal­ ter offen sind, sind die Verstärkungsgrade dieser Verstär­ kerkreise groß. Insbesondere im Auslese- oder Wiedergabe­ modus werden diese Signale mit vorgegebenen Verstärkungs­ graden verstärkt. Im Aufzeichnungsmodus werden die Ver­ stärkungsgrade auf 1/A reduziert, wenn der Detektions­ oder Meßpegel des Detektors das A-fache desjenigen im Auf­ zeichnungsmodus beträgt.

Das Ausgangssignal vom Verstärkerkreis 31 wird an die nichtinvertierende Eingangsklemme eines Differentialver­ stärkers 33 als Subtrahierstufe angelegt. Das Ausgangs­ signal vom Verstärkerkreis 32 wird der invertierenden Eingangsklemme des Differentialverstärkers 33 einge­ speist. Die Ausgangssignale der Verstärkerkreise 31 und 32 werden der Eingangsklemme einer Addierstufe 34 als Addierkreis zugeführt. Die Ausgangssignale des Differential­ verstärkers 33 und der Addierstufe 34 werden einer Norm(a­ lis)ierstufe (normalizer) 35 eingespeist.

Die Normierstufe 35, die eine Teilerstufe enthält, divi­ diert das Signal vom Differentialverstärker 33 durch das Ausgangssignal von der Addierstufe 34. Insbesondere divi­ diert die Teilerstufe ein Differenzsignal "α-β" durch das addierte Signal "α+β" zwecks Ableitung eines nor­ mierten Signals "α-β"/"α+β" als Defokussier-Meß­ signal. Auch wenn der Meßpegel des Photosensors aufgrund einer Änderung der Intensität des Laserstrahls L unter­ schiedlich wird oder abweicht, beispielsweise dann, wenn die Betriebsart des Systems vom Aufzeichnungsmodus auf den Auslesemodus und umgekehrt übergeht, liefert die Nor­ mierstufe stets den festen Meßpegel (detect level).

Es sei angenommen, daß im Wiedergabemodus die Verstärker­ stufen 31 und 32 die Signale "α" und "β" mit einem Ver­ stärkungsgrad B verstärken und das Differenzsignal "Bα-Bβ=B(α-β) und das Sunmensignal "Bα+Bβ= B(α+β) betragen. Infolgedessen entspricht das normierte Signal "B(α -β)/B(α +β)=(α -β)/(α +β). Im Auf­ zeichnungsmodus verstärken die Verstärkerkreise 31 die Signale "α" und "β" mit dem Verstärkungsgrad B/A. In diesem Modus beträgt das Meßsignal das A-fache desjenigen im Wiedergabemodus. Das Ausgangssignal des Verstärker­ kreises 31 entspricht daher "B/A(Aα)=Bα", so daß das Ausgangssignal des Verstärkerkreises 32 gleich "B/A(Aβ)= Bβ" ist. Infolgedessen entsprechen das Differenzsignal "Bα-Bβ=B(α-B)" und das Summensignal "Ba+B β= B(α+β)". Das normierte Signal entspricht B(α-β)/B(α+ β)=(a-β)/(α+β). Hierdurch wird aufgezeigt, daß auch bei einer Änderung oder Abweichung des Meßpegels des Photosensors aufgrund einer Änderung der Intensität des Laserstrahls, beispielsweise bei einem Übergang der Systemarbeitsweise vom Aufzeichnungsmodus auf den Aus­ lesemodus und umgekehrt, die Normierstufe stets den festen Meßpegel liefert.

Das Ausgangssignal von der Normierstufe 35 wird der einen Klemme einer Addierstufe 36 zugeführt, deren andere Klemme mit einem Bezugssignal von einem Bezugssignalgenerator 37 gespeist wird. Letzterer erzeugt eine Vorspannung (Abwei­ chung- oder Versatzkorrekturspannung) Δ x als Bezugssignal zum optimalen Positionieren des Strahlflecks (Brennpunkt) durch das Objektiv 16. Die Größe dieses Signals wird bei der Einstellung der Vorrichtung gesetzt oder vorgegeben.

Die Addierstufe 36 addiert das Defokussiermeßsignal von der Normierstufe 35 und die Versatzkorrekturspannung vom Bezugssignalgenerator 37. Das Ausgangssignal der Addier­ stufe 36 wird einem Phasenkompensator 38 eingespeist, wel­ cher die Phasenverschiebung des Signals von der Addier­ stufe 36 kompensiert und das betreffende Signal zu einem Treiber 39 gemäß Fig. 1A liefert. Der Treiber 39 speist den Strom auf der Grundlage des vom Phasenkompensators 38 gelieferten Signals der Spule 24 ein, um das Objektiv 16 in der Richtung senkrecht zur Aufzeichnungsfläche der Aufzeichnungsfolie 1 a der optischen Platte 1 anzutreiben. Infolgedessen wird das Objektiv 16 zum Kompensieren des Defokussierzustandes (Verschiebung gegenüber der Fokus­ sierstellung bzw. dem Brennpunkt) angesteuert.

Die Ausgangssignale "γ" und "δ" von den Photozellen 19 a bzw. 19 b werden Verstärkern 41 bzw. 42 (vgl. Fig. 1B) eingespeist. Diese Verstärker 41 und 42 verstärken je­ weils die Signale von den Photozellen 19 a bzw. 19 b mit Verstärkungsgraden, die vom Vorhandensein oder Fehlen des Aufzeichnungszustandssignals "a" von der Zentralein­ heit 70 abhängen. Der Verstärker 41 besteht aus einem Differentialverstärker 61, einer Reihenschaltung aus Widerständen 62 und 63, die zwischen die Ausgangsklemme und die invertierende Eingangsklemme des Differential­ verstärkers 61 geschaltet sind, sowie einem zum Wider­ stand 63 parallelgeschalteten Analogschalter 64. Die nichtinvertierende Eingangsklemme des Differentialver­ stärkers 61 liegt an Masse. Der Verstärker 42 besteht aus einem Differentialverstärker 65, einer Reihenschaltung aus Widerständen 66 und 67 zwischen der Ausgangsklemme und der invertierenden Eingangsklemme des Differentialverstärkers 65 sowie einem zum Widerstand 67 parallelgeschalteten Ana­ logschalter 68. Die nichtinvertierende Eingangsklemme des Differentialverstärkers 65 liegt an Masse.

Die Analogschalter 64 und 68 werden durch das Aufzeichnungs­ zustandssignal (in-record signal) "a" von der Zentralein­ heit 70 geschlossen und geöffnet. Wenn diese Schalter ge­ schlossen sind, sind die Verstärkungsgrade der betreffen­ den Verstärker klein. Wenn diese Schalter offen sind, wer­ den bzw. sind diese Verstärkungsgrade groß. Im Aufzeich­ nungsmodus werden die Verstärkungsgrade zu 1/A reduziert, wenn der Detektions- oder Meßpegel des Detektors das A-fache desjenigen im Aufzeichnungsmodus beträgt.

Das Ausgangssignal vom Verstärker oder Verstärkerkreis 41 wird an die nichtinvertierende Eingangsklemme eines Dif­ ferentialverstärkers 43 als Subtrahierstufe angelegt. Das Ausgangssignal vom Verstärker oder Verstärkerkreis 42 wird der invertierenden Eingangsklemme des Differentialverstär­ kers 43 eingespeist. Die Ausgangssignale der Verstärker 41 und 42 werden an die Eingangsklemme einer Addierstufe 44 angelegt. Die Ausgangssignale des Differentialverstärkers 43 und der Addierstufe 44 werden einer Normierstufe 45 ein­ gespeist.

Die eine Teilerstufe (oder einen Teilerkreis) enthaltende Normierstufe 45 dividiert das Signal vom Differentialver­ stärker 43 durch das Ausgangssignal von der Addierstufe 44. Insbesondere dividiert die Teilerstufe ein Differenz­ signal "γ-δ" durch das addierte Signal "γ+δ" zwecks Gewinnung eines normierten Signals "γ-δ"/"γ+δ" als Spurfehler-Meßsignal. Auch wenn der Meßpegel des Photosen­ sors aufgrund einer Änderung oder Abweichung der Intensität des Laserstrahls L unterschiedlich wird, beispielsweise bei einem Übergang der Systembetriebsart vom Aufzeichnungsmodus auf den Auslesemodus und umgekehrt, liefert bzw. gewähr­ leistet die Normierstufe stets den festen Meßpegel.

Es sei angenonmen, daß im Wiedergabemodus die Verstärker 41 und 42 die Signale "γ" und "w" mit einem Verstärkungs­ grad B verstärken, das Differenzsignal gleich "Bγ-Bδ= B(γ-δ)" ist und das Summensignal "Bq+Bδ=B(γ+δ)" entspricht. Das normierte Signal entspricht daher "(γ-δ)/Bγ+δ)=(q-δ)/(γ+δ)". Im Aufzeich­ nungsmodus verstärken die Verstärker 41 und 42 die Signale "γ" und "δ" mit dem Verstärkungsfaktor B/A. In diesem Modus beträgt das Detektions- oder Meßsignal das A-fache desjenigen im Wiedergabemodus. Demzufolge entspricht das Ausgangssignal des Verstärkerkreises 41 "B/A(Aγ)=Bγ", so daß das Ausgangssignal des Verstärkerkreises 42 "B/A(Aδ)=Bδ" entspricht. Infolgedessen betragen das Differenzsignal "Bq-Bδ=B(γ-δ)" und das Summen­ signal "Bγ+Bδ=B(γ+δ)". Das normierte Signal entspricht "B(γ-δ)/B(γ+δ)=(γ-δ)/(γ+δ). Hierdurch wird angezeigt, daß selbst dann, wenn der De­ tektions- oder Meßpegel des Photosensors unterschiedlich wird, weil die Intensität des Laserstrahls L unterschied­ lich wird bzw. abweicht, beispielsweise bei einem Über­ gang der Systembetriebsart vom Aufzeichnungsmodus auf den Auslesemodus und umgekehrt, die Normierstufe stets den festen Meßpegel liefert.

Das Ausgangssignal der Normierstufe 45 wird der einen Klemme einer Addierstufe 46 aufgeprägt, an deren andere Klemme das Bezugssignal von einem Bezugssignalgenerator 47 angelegt wird. Der Bezugssignalgenerator 47 erzeugt eine Vorspannung (Abweich- oder Versatzkorrekturspannung) Δ y als Bezugssignal zum optimalen Positionieren des Strahlflecks (Spurposition) durch das Objektiv 16. Die Größe dieses Signals wird bei der Einstellung der Vorrich­ tung gesetzt bzw. vorgegeben.

Die Addierstufe 46 addiert das Spurfehler-Meßsignal von der Normierstufe 45 und die vom Bezugssignalgenerator 47 gelieferte Versatzkorrekturspannung. Das Ausgangssignal der Addierstufe 46 wird einem Phasenkompensator 48 einge­ speist, welcher die Phasenverschiebung des Signals von der Addierstufe 46 kompensiert und das betreffende Signal zu einem Treiber 49 (Fig. 1A) liefert.

Der Treiber 49 speist einen Strom auf der Grundlage des vom Phasenkompensator 48 zugeführten Signals der Spule 23 ein, um das Objektiv 16 in einer Richtung waagerecht zur Aufzeichnungsfolie 1 a der optischen Platte 1 anzu­ treiben. Infolgedessen wird das Objektiv 16 zum Kompen­ sieren des Spurfehlers (Verschiebung oder Versatz gegen­ über der Spurposition) angesteuert.

Die Zentraleinheit (CPU) 70 bewirkt die Steuerung des Ge­ samtsystems. Die Zentraleinheit 70 spricht auf das von einer nicht dargestellten externen Vorrichtung gelieferte Aufzeichnungssignal an und gibt das Aufzeichnungszustands­ signal "a" und Aufzeichnungsdaten "b" zu einem Einstell­ teil 71 für die Einstellung oder Vorgabe der Aufzeichnungs­ lichtmenge aus. Weiterhin überträgt die Zentraleinheit 70 ein Steuersignal "c" zu einem Einstellteil 72 für die Wiedergabelichtmenge, wenn sie ein Wiedergabeanforde­ rungssignal von der externen Vorrichtung empfängt.

Im Reproduktions- oder Wiedergabemodus empfängt der Wie­ dergabelichtmengen-Einstellteil 72 das Steuersignal "c" von der Zentraleinheit 70 und gibt ein Ansteuer- oder Treibersignal zur Basis eines NPN-Transistors 73 aus, dessen Kollektor über einen Widerstand 74 an Masse liegt. Der Transistor 73 führt die Stromverstärkung in Abhängigkeit vom Ansteuersignal vom Einstellteil 72 aus. Der Transistor 73 liefert den verstärkten Strom zum Halbleiter-Laser 11, so daß dieser den Wiedergabelaserstrahl auf die optische Platte 1 wirft.

Im Aufzeichnungsmodus liefert der Aufzeichnungslichtmengen- Einstellteil 71 ein Ein/Aus-Steuersignal zur Gateelektrode eines Feldeffekttransistors (FETs) 75 in Abhängigkeit vom Aufzeichnungszustandssignal "a" und von den Aufzeichnungs­ daten "b", die von der Zentraleinheit 70 geliefert werden. Die Sourceelektrode des Feldeffekttransistors 75 liegt an Masse. Die Drainelektrode des Feldeffekttransistors 75 und der Kollektor des Transistors 73 sind gemeinsam über einen Widerstand 76, den Halbleiter-Laser 11 und einen Widerstand 77 in dieser Reihenfolge an die Stromversorgung (Vcc) an­ geschlossen. Der Feldeffekttransistor 75 wird durch ein Steuersignal vom Aufzeichnungslichtmengen-Einstellteil 71 durchgeschaltet, so daß dem Halbleiter-Laser 11 der erfor­ derliche Strom zugeführt wird.

Das von der Zentraleinheit 70 gelieferte Aufzeichnungszu­ standssignal (in-record signal) "a" wird zu den Analog­ schaltern 54, 58, 64 und 68 in den Verstärkerkreisen 31, 32, 41 bzw. 42 übertragen. Die Analogschalter 54, 58, 64 und 68 werden durch das Signal "a" geöffnet.

Im folgenden ist die Arbeitsweise des optischen Datenprozes­ sors mit dem beschriebenen Aufbau erläutert. Wenn von der nicht dargestellten externen Vorrichtung ein Wiedergabe­ anforderungssignal geliefert wird, gibt die Zentraleinheit 70 das Steuersignal "c" zum Wiedergabelichtmengen-Einstell­ teil 70 aus. Bei Eingang dieses Signals speist dieser Ein­ stellteil 72 die Basis des Transistors 73 mit einem Treiber­ oder Ansteuersignal auf der Grundlage des zugeführten Steuersignals "c". Der Transistor 73 führt die Stromver­ stärkung entsprechend dem Ansteuersignal aus. Als Ergebnis emittiert der Halbleiter-Laser 11 einen kontinuierlichen Laserstrahl niedriger Intensität bzw. Stärke.

Wenn ein Aufzeichnungssignal von der externen Vorrichtung geliefert wird, gibt die Zentraleinheit 70 zum Aufzeich­ nungslichtmengen-Einstellteil 72 die modulierten Auf­ zeichnungsdaten "b" und das Aufzeichnungszustandssignal "a" aus. Bei Empfang dieses Signals und derDaten liefert der Einstellteil 71 ein auf dem modulierenden Signal be­ ruhendes Steuersignal zum Feldeffekttransistor 75, der durch das zugeführte Steuersignal intermittierend (interruptedly) durchgeschaltet und gesperrt wird. Dabei wird ein großer Strom intermittierend zum Halbleiter- Laser 11 geliefert, der seinerseits einen Laserstrahl einer hohen Intensität oder Stärke emittiert. Auf die beschriebene Weise emittiert der Halbleiter-Laser 11 den Laserstrahl hoher Intensität als Aufzeichnungsstrahl und den Laserstrahl niedriger Intensität als Wiedergabelaser­ strahl.

Der Laserstrahl L wird durch die Kollimatorlinse 13 kolli­ miert, zum polarisierten oder polarisierenden Strahlteiler 14 geliefert, durch letzteren reflektiert und durch das 1/4-Wellenlängenplättchen 15 geworfen, um in das Objektiv 16 einzutreten. Der Laserstrahl wird schließlich durch das Objektiv 16 auf die Aufzeichnungsfolie 1 a der optischen Platte 1 fokussiert.

Unter diesen Bedingungen wird bei der Informationsaufzeich­ nung durch den mit niedriger Intensität ausgestrahlten Laserstrahl bzw. den Aufzeichnungslaserstrahl ein Grübchen bzw. ein sogenanntes Pit auf der (betreffenden) Spur der optischen Platte 1 ausgebildet. Für die Datenwiedergabe wird der Laserstrahl niedriger Intensität bzw. der Wieder­ gabelaserstrahl auf die optische Platte 1 geworfen. Der von der optischen Platte reflektierte Wiedergabelaserstrahl wird durch das Objektiv 16 kollimiert und wiederum über das 1/4-Wellenlängenplättchen 15 zum polarisierenden Strahl­ teiler 14 zurückgeworfen. Die Polarisationsebene des Laserstrahls L ist dabei gegenüber derjenigen des Laser­ strahls nach dem Durchgang durch den Strahlteiler 14 ge­ dreht. Diese Laserstrahlen passieren den polarisierenden Strahlteiler 14, ohne durch bzw. an diesem reflektiert zu werden.

Der durch den Strahlteiler 14 hindurchfallende Laserstrahl L wird in zwei Strahlen oder Bündel aufgeteilt, von denen der erste Strahl für ein Spurfehler-Meßsystem und der zweite Strahl für ein Defokussier-Meßsystem dient. Dies geschieht durch den Halbspiegel 17. Der erste Strahl L trifft über die erste Kondensorlinse 18 auf den ersten Photosensor 19 auf.

Der durch den Halbspiegel 17 abgetrennte zweite Laser­ strahl L wird auf die Meßschneide (Lichtausziehelement) 20 geworfen, welche nur die Komponente des zweiten Laser­ strahls L auszieht, die den von der optischen Achse ent­ fernten Bereich passiert. Nach dem Durchgang durch die zweite Kondensorlinse 21 wird der Laserstrahl auf den zweiten Photosensor 22 geworfen. Die Photozellen 22 a, 22 b, 19 a und 19 b liefern dabei Ausgangssignale auf der Grundlage der auftreffenden Laserstrahlen. Diese Signale werden den Verstärkern 31, 32, 41 und 42 eingegeben. In diesem Fall sind die Analogschalter 54, 58, 64 und 68 durch das Aufzeichnungszustandssignal "a" geschlossen wor­ den. Die Verstärkungsgrade der betreffenden Verstärker 31, 32, 41 und 42 betragen das 1/A-fache derjenigen im Auf­ zeichnungsmodus, wenn der Detektions- oder Meßpegel des Photosensors das A-fache desjenigen im Wiedergabemodus beträgt.

Im folgenden ist die Fokussieroperation für den Fall, daß sich der optische Datenprozessor unter den angegebenen Bedingungen befindet, erläutert. Die Ausgangssignale von den Verstärkern 31 und 32 werden dem Differentialverstär­ ker 33 bzw. der Addierstufe 34 zugeführt. Der Differential­ verstärker 33 berechnet die Differenz zwischen den Meß­ signalen von den Photozellen 22 a und 22 b zur Ableitung eines Signals "α-β", das wiederum der Normierstufe 35 eingespeist wird. Die Addierstufe 34 summiert die Meß­ signale zur Ableitung von "α+β", wobei dieses Signal wiederum der Normierstufe 34 eingespeist wird. Die Nor­ mierstufe 35 dividiert das Differenzsignal durch das Summensignal zur Ableitung von "α-β"/"α+β", das ein den Defokussierzustand (defocus) repräsentierendes normiertes Signal darstellt. Das normierte Signal wird der Addierstufe 36 eingespeist.

Die Addierstufe 36 addiert die Vorspannung (Versatzkorrek­ turspannung) Δ x zum Defokussier-Meßsignal von der Nor­ mierstufe 35 zwecks Ableitung von "{(α-β)/(α+β)} +Δ", wobei dieses letztere Signal wiederum dem Phasen­ kompensator 38 eingespeist wird. Das Signal erfährt durch den Phasenkompensator 38 eine Phasenkompensation und wird dann dem Treiber 39 zugeführt. Nach Maßgabe des Signals vom Phasenkompensator 38 speist der Treiber 39 einen er­ forderlichen Strom der Spule 24 ein. Das Objektiv 16 wird daraufhin für Scharfstellung oder Fokussierung in lot­ rechter Richtung angesteuert. Der vom Objektiv 16 abge­ bildete Strahlfleck kann mittels der Korrektur durch die Vorspannung für die Fokussierung genau positioniert wer­ den, auch wenn das Objektiv 16 gegenüber der richtigen Stellung versetzt ist.

Im folgenden ist die Spurführungsoperation (tracking operation) beschrieben. Die Ausgangssignale von den Ver­ stärkern 41 und 42 werden dem Differentialverstärker 43 bzw. der Addierstufe 44 zugeführt. Der Differentialver­ stärker 43 berechnet die Differenz zwischen den Meßsignalen und den Photozellen 19 a und 19 b zwecks Ableitung eines Signals "γ-δ", das seinerseits der Normierstufe 45 ein­ gespeist wird. Die Addierstufe 44 summiert die Meßsignale zur Ableitung von "q+δ", wobei dieses letztere Signal wiederum der Normierstufe 45 eingespeist wird. Die Nor­ mierstufe 45 dividiert das Differenzsignal durch das Sum­ mensignal zur Ableitung von "γ-δ"/"γ+δ", was wie­ derum ein den Spurfehler (detracking) repräsentierendes normiertes Signal darstellt. Das normierte Signal wird der Addierstufe 46 eingegeben.

Die Addierstufe 46 addiert die Vorspannung (Versatzkor­ rekturspannung) Δ y zum Spurfehler-Meßsignal von der Nor­ mierstufe 45 zur Ableitung von "{(γ-δ)/(γ+δ)} +Δ y"; dieses letztere Signal wird wiederum dem Phasen­ kompensator 48 eingespeist. Das Signal erfährt durch den Phasenkompensator 48 eine Phasenkompensierung und wird dann dem Treiber 49 zugeführt. In Abhängigkeit vom Signal vom Phasenkompensator 48 führt der Treiber 49 der Spule 23 einen erforderlichen Strom zu. Dadurch wird das Objek­ tiv 16 zur Durchführung der Spurnachführung in Horizontal­ richtung angesteuert. Der vom Objektiv 16 abgebildete Strahlfleck kann mittels der Korrektur durch die Vorspan­ nung für die Spurnachführung genau positioniert werden, auch wenn das Objektiv 16 gegenüber der richtigen Stel­ lung versetzt bzw. verschoben ist.

Wenn dabei die gewonnenen Meßpegel zwischen dem Aufzeich­ nungsmodus und dem Wiedergabemodus unterschiedlich sind, sind dabei die physikalischen Inhalte der Versatzkorrek­ turspannung Δ x oder Δ y unveränderlich, wodurch eine stabile bzw. zuverlässige Steuerung gewährleistet wird. Auf diese Weise sind genaue Fokussierung und Spurnachführung möglich.

Wie vorstehend beschrieben, wird in einem vom Aufzeichnungs­ modus verschiedenen Modus der Halbleiter-Laser 11 mit einem kleinen Strom gespeist. Der Halbleiter-Laser 11 emittiert daher in diesem Modus einen schwachen Laserstrahl bzw. Wiedergabelaserstrahl L. Letzterer wird, ebenso wie der Aufzeichnungsstrahl, auf die optische Platte 1 geworfen. Der reflektierte Laserstrahl wird durch das Objektiv 16 kollimiert und über das 1/4-Wellenlängenplättchen 15 zum polarisierten oder polarisierenden Strahlteiler 14 geleitet. Dabei läuft der zum Strahlteiler 14 geleitete Laserstrahl L durch das Plättchen 15 zurück. Dabei wird seine Polarisationsebene im Vergleich zu derjenigen bei Reflexion durch den Strahlteiler 14 um 90° gedreht. Der Laserstrahl L passiert daher den Strahlteiler 14, ohne durch diesen reflektiert zu werden. Nach dem Durchgang durch den Strahlteiler 14 wird der Laserstrahl L über die Kondensorlinse 18 auf den ersten Photosensor 19 geworfen. Bei Eingang dieses Laserstrahls liefern die Photozellen 19 a und 19 b das Signal auf der Grundlage des aufgestrahlten Laserstrahls. Diese Signale werden den Verstärkern 41 und 42 eingespeist.

Im folgenden ist die Datenwiedergabe mittels des optischen Datenprozessors beschrieben. Die Zentraleinheit 70 liefert ein Steuersignal "c" zum Wiedergabelichtmengen-Einstellteil 72. Der Halbleiter-Laser 11 emittiert (daraufhin) kontinu­ ierliche schwache Laserstrahlen L. Die Photozellen 22 a, 22 b, 19 a und 19 b liefern die Ausgangssignale zu den Ver­ stärkern 31, 32, 41 bzw. 42, wie im Aufzeichnungsmodus. Zu diesem Zeitpunkt wird jedoch das Aufzeichnungszustand­ signal "a" von der Zentraleinheit 70 nicht ausgegeben. Infolgedessen befinden sich die Analogschalter 54, 58, 64 und 68 im Offenzustand, und die betreffenden Verstär­ ker 31, 32, 41 bzw. 42 sind auf bestimmte Verstärkungs­ grade gesetzt.

Die Fokussierung erfolgt mittels der Ausgangssignale von den Verstärkern 31 und 32, während die Spurnachführung durch die Verstärker 41 und 42 bewirkt wird. Die Ausgangs­ signale von den Photozellen 19 a und 19 b werden durch einen nicht dargestellten Digitalumsetzer digitalisiert bzw. digital umgesetzt, und die Daten werden ausgelesen oder reproduziert.

Bei der beschriebenen Anordnung gemäß der Erfindung wird der vom Halbleiter-Laser emittierte Laserstrahl durch das Objektiv auf die optische Platte fokussiert. Aus dem an der optischen Platte reflektierten Laserstrahl werden mindestens zwei Signalarten abgegriffen, die im Aufzeich­ nungsmodus durch Verstärker mit jeweils einem bestinmten Verstärkungsgrad verstärkt werden. Im Reproduktions- oder Wiedergabemodus werden diese Signale mit dem Verstärkungs­ grad 1/A verstärkt, wenn der Detektions- oder Meßpegel des Photosensors im Aufzeichnungsmodus das A-fache desje­ nigen im Wiedergabemodus beträgt. Nachdem das verstärkte Signal normiert worden ist, wird es zum Bezugssignal addiert und für die Ansteuerung des Objektivs benutzt. Mit anderen Worten: die Verstärkungsgrade der Verstärker werden entsprechend der jeweiligen Betriebsart, d.h. in Abhängigkeit vom Aufzeichnungs- und Wiedergabemodus ge­ ändert, um die verstärkten Meßgrößen praktisch konstant zu halten. Hierdurch wird der Arbeitspunkt der Teiler­ stufe im wesentlichen fest eingestellt.

Wenn die Verstärkungen der Verstärker 31 und 32 so vor­ gegeben sind, daß "Aufzeichnungsmodusverstärkung/Wieder­ gabemodusverstärkung=1/A" gilt, entspricht das Aus­ gangssignal der Normierstufe 35: "(Aufzeichnungszustand) =(α-β)/(α+β)" und "(Wiedergabe)=(α/A-β/A)/ (α/A+b/A)=(α-β)/(α+β)" und (Aufzeichnungszu­ stand)=(Wiedergabe). Wenn die Verstärkungen der Verstär­ ker 41 und 42 so vorgegeben sind, daß "Aufzeichnungsmodus­ verstärkung/Wiedergabemodusverstärkung=1/A" gilt, ent­ spricht das Ausgangssignal der Normierstufe 45: "(Aufzeichnungszustand)=(γ-δ)/(q+δ)" und "(Wiedergabe)=(γ/A-δA)/(γ/A+δ/A)=(γ-δ)/(γ+w)" und (Aufzeichnungszustand)=(Wiedergabe).

Die obige technische Tatsache zeigt an, daß für die Nor­ mierstufe oder die Teilerstufe kein weiter Dynamikbereich erforderlich ist, d. h. eine Teilerstufe hoher Präzision nicht benötigt wird. Aus diesem Grund werden die schwierig anzuwendenden und aufwendigen Teilerstufen nicht benötigt; vielmehr können dabei stabile und genaue Fokussierung und Spurnachführung realisiert werden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform werden die Ausgangs­ signale der Photozellen 22 a, 22 b, 19 a und 19 b durch Ver­ stärker bzw. Verstärkerkreise 31, 32, 41 bzw. 42 ver­ stärkt und dann Differentialverstärkern 33 und 43 sowie Addierstufen 34 und 44 zugeführt. Wahlweise können gemäß Fig. 2 die Ausgangssignale der Photozellen 22 a, 22 b, 19 a und 19 b Differentialverstärkern 33′, 43′ sowie Addier­ stufen 34′ und 44′ eingespeist werden. Nach der Verstär­ kung durch die Verstärker oder Verstärkerkreise 31,, 32′, 41′ und 42′ werden diese Signale Normierstufen 35′ und 45′ eingespeist. Wenn die Verstärkungen der Verstärker 31′ und 32′ so vorgegeben sind, daß "Aufzeichnungsmodus­ verstärkung/Wiedergabemodusverstärkung=1/A" gilt, ent­ spricht das Ausgangssignal der Normierstufe 35′: "(Aufzeichnungszustand)=(a-β)/(α+β)" und "(Wieder­ gabe)={(α-β)/A}/{(α+β)/A}=(α-b)/(α+β) und (Aufzeichnungszustand)=(Wiedergabe).

Wenn die Verstärkungen der Verstärker 41′ und 42′′so vor­ gegeben sind daß "Aufzeichnungsmodusverstärkung/Wieder­ gabemodusverstärkung=1/A" gilt, entspricht das Ausgangs­ signal der Normierstufe 45′: "(Aufzeichnungszustand)= (γ-δ)/(γ+δ)" und "(Wiedergabe)={(γ-δ)/ A}/{(γ+δ)/A}=(γ-δ)/(γ+δ)" und (Aufzeich­ nungszustand)=(Wiedergabe). Aus diesem Grund werden weder ein weiter Dynamikbereich für die Normierstufe oder die Tei­ lerstufe noch eine Teilerstufe hoher Präzision benötigt. Aus diesem Grund können wiederum die schwierig anzuwendenden und aufwendigen Teilerstufen vermieden und stabile und genaue Fokussierung und Spurennach­ führung realisiert werden.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen werden die Ver­ stärkungsgrade der Verstärker bzw. Verstärkerkreise zwi­ schen Wiedergabemodus und Aufzeichnungsmodus geändert. Diese Verstärkungsgrade können jedoch auch in Abhängig­ keit von der Reflexionsfähigkeit der Aufzeichnungsfolie la der optischen Platte 1 geändert werden. In diesem Fall ist die optische Platte 1 in einer in Fig. 3 dargestellten Kassette 81 untergebracht. Die Kassette 81 ist an durch International Organization for Standardization bestimmten Stellen mit Identifizierlöchern (ID holes) 82 versehen. Der Zustand des Identifizierlochs 821 wird mittels einer nicht dargestellten Laservorrichtung ausgelesen, wobei vorausgesetzt ist, daß die Reflexionsfähigkeit (reflectance) der optischen Platte 1 durch einen offenen oder geschlossenen Zustand des Identifizierlochs 821 dargestellt werden kann. Wenn beim Auslesen ein offener Zustand des Identifizier­ lochs 821 festgestellt wird, wird dadurch bestimmt, daß die optische Platte 1 eine hohe Reflexionsfähigkeit (z. B. in einem Bereich 27 bis 90%) aufweist. Wenn das Identi­ fizierloch 821 als geschlossen festgestellt wird, wird dadurch bestinmt, daß die optische Platte eine niedrige Reflexionsfähigkeit (z. B. im Bereich von 10 bis 30%) auf­ weist. In Abhängigkeit vom Ergebnis der Auslesung (oder Abtastung) durch die Lesevorrichtung stellt die Zentral­ einheit 70 das Signal "a" ein, um damit die Verstärkungs­ grade der Verstärker zu ändern. Wenn beispielsweise die Reflexionsfähigkeit der optischen Platte 1 groß ist, wer­ den die Verstärkungsgrade der Verstärker abgesenkt; im Falle einer niedrigen Reflexionsfähigkeit werden die Ver­ stärkungsgrade angehoben. Aufgrund dieser Steuerung oder Einstellung kann ein zuverlässiger Betrieb sowohl des Spurnachführ- als auch des Fokussiersteuersystems voraus­ gesetzt werden.

Erfindungsgemäß können weiterhin die Verstärkungsgrade der Verstärker oder Verstärkerkreise auf der Grundlage sowohl der Reflexionsfähigkeit der optischen Platte als auch des jeweiligen Modus (Aufzeichnungs- oder Wiedergabemodus) des Prozessors gesteuert bzw. eingestellt werden. In die­ sem Fall ist jeder Verstärker oder Verstärkerkreis so aus­ gebildet, daß er eine größere Zahl von Verstärkungsgrad- Umschaltelementen aufweist, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Gemäß Fig. 4 liefert die Zentraleinheit (CPU) 71 zwei Arten von Signalen "a" und "a′" (wobei das Signal "a" den Aufzeichnungsmodus des Prozessors und das Signal "a′" eine hohe Reflexionsfähigkeit der optischen Platte angeben); hierbei wird der Verstärkungsgrad des Verstärkers 83 auf der Grundlage beider Signale "a" und "a′" geändert.

Offensichtlich können die Verstärkungsgrade erforderlichen­ falls auch nach Maßgabe anderer Faktoren geändert werden.

Obgleich bei den beschriebenen Anordnungen eine Meßschneide (knife edge) für Defokussiermessung benutzt wird, kann für diesen Zweck auch die Astigmatismusmethode angewandt wer­ den. Der Photosensor mit Doppelphotozellen kann auch durch einen Photosensor eines anderen geeigneten Aufbaus ersetzt werden.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen wird das Differenz­ signal durch das Summensignal dividiert; falls jedoch eine Änderung des Eingangssignals vorausbestimmt werden kann, kann das betreffende Signal durch ein zweckmäßiges externes Signal ersetzt werden. Wenn die Änderung des Eingangssi­ gnals stufenweise erfolgt, wird anstelle der Teilerstufe ein Dämpfungsglied zur schrittweisen Änderung der Servo­ verstärkung benutzt.

Claims (8)

1. Optischer Datenprozessor zum Aufzeichnen und Reprodu­ zieren bzw. Wiedergeben von Daten auf einem bzw. aus einem optischen Speichermedium, umfassend eine Einrich­ tung zum Erzeugen und Emittieren eines Aufzeichnungs­ lichtstrahls für die Aufzeichnung der Daten auf dem optischen Speichermedium und eines Wiedergabelicht­ strahls für die Wiedergabe der Daten aus dem optischen Speichermedium, eine Einrichtung zum Fokussieren des von der Emittiereinrichtung emittierten Lichtstrahls auf das optische Speichermedium, eine Einrichtung zum Erfassen oder Detektieren des vom optischen Spei­ chermedium reflektierten Lichtstrahls und zur Gewin­ nung erster und zweiter Detektions- oder Meßsignale (detect signals), von denen das erste Meßsignal ein(e) Ausmaß oder Größe der Verschiebung eines Brennpunkts des Lichtstrahls in einer positiven Richtung von einem genauen Brennpunkt auf dem optischen Speichermedium und das zweite Meßsignal eine Größe der Verschiebung des Brennpunkts des Lichtstrahls in einer negativen Rich­ tung vom genauen Brennpunkt auf dem optischen Speicher­ medium repräsentieren, eine Einrichtung zur Gewinnung eines der Größe der Verschiebung des Brennpunkts des Lichtstrahls entsprechenden Ansteuer- oder Treibersi­ gnals durch Verarbeitung der Meßsignale von der Detektor­ einrichtung und eine Einrichtung zum Fokussieren des Lichtstrahls auf dem genauen Brennpunkt auf dem optischen Speichermedium nach Maßgabe des von der Verarbeitungsein­ richtung erhaltenen Treibersignals, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung die ersten und zweiten Meß­ signale von der Detektoreinrichtung abnimmt, die Meß­ signale mit einem ersten Verstärkungsgrad verstärkt, wenn die Emittiereinrichtung den Wiedergabelichtstrahl emittiert, die Meßsignale mit einem zweiten, vom ersten Verstärkungsgrad verschiedenen Verstärkungsgrad verstärkt, wenn die Emittiereinrichtung den Aufzeichnungslichtstrahl emittiert, und die Meßsignale zur Ableitung oder Gewin­ nung des Treibersignals zweckmäßig verarbeitet.

2. Optischer Datenprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Detektoreinrichtung weiterhin dritte und vierte Meßsignale liefert, von denen das dritte Meß­ signal einen Verschiebungsgrad des Brennpunkts in einer positiven Richtung orthogonal zu der durch erstes und zweites Meßsignal repräsentierten Richtung und das vierte Meßsignal einen Verschiebungsgrad des Brennpunkts in einer negativen Richtung orthogonal zu der durch erstes und zweites Meßsignal repräsentierten Richtung repräsentie­ ren, die Verarbeitungseinrichtung die von der Detektoreinrich tung erhaltenen (derived) dritten und vierten Meßsignale mit dem ersten Verstärkungsgrad, wenn die Emittierein­ richtung den Wiedergabelichtstrahl emittiert, und mit dem zweiten Verstärkungsgrad verstärkt, wenn die Emittier­ einrichtung den Aufzeichnungslichtstrahl emittiert, und drittes und viertes verstärktes Signal zur Gewinnung weiterer Ansteuer- oder Treibersignale verarbeitet, welche dem Verschiebungsgrad des Brennpunkts in positiver und negativer Richtung orthogonal zu den durch erste und zwei­ te Signale repräsentierten Richtungen entsprechen, und die Einrichtung zum Fokussieren nach Maßgabe des Treiber­ signals den Lichtstrahl nach Maßgabe der von der Verar­ beitungseinrichtung erhaltenen (obtained) Treibersignale so fokussiert, daß der von der Emittiereinrichtung emittierte Lichtstrahl auf dem genauen Brennpunkt auf dem optischen Speichermedium fokussiert ist.

3. Optischer Datenprozessor nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung umfaßt: Einheiten (31, 32) zum Verstärken der ersten und zwei­ ten Meßsignale von der Detektoreinrichtung mit dem ersten Verstärkungsgrad, wenn die Emittiereinrichtung den Wiedergabelichtstrahl emittiert, und mit dem vom ersten Verstärkungsgrad verschiedenen zweiten Verstär­ kungsgrad, wenn die Emittiereinrichtung den Aufzeich­ nungslichtstrahl emittiert, Einheiten (33, 34) zum Ab­ leiten der Summe aus und der Differenz zwischen ersten und zweiten Meßsignalen von den Verstärkereinheiten (31, 32) sowie eine Einheit (35) zum Dividieren des Differenzsignals durch das Summensignal zwecks Erzeu­ gung des Ansteuer- oder Treibersignals.

4. Optischer Datenprozessor nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung umfaßt: Einheiten (33′, 34′) zum Berechnen der Summe aus und der Differenz zwischen den ersten und zweiten Meßsi­ gnalen von der Detektoreinrichtung, Einheiten (31′, 32′) zum Verstärken der Summen- und Differenzsignale von den Recheneinheiten (33′, 34′) mit dem ersten Ver­ stärkungsgrad, wenn die Emittiereinrichtung den Wieder­ gabelichtstrahl emittiert, und mit dem zweiten, vom ersten Verstärkungsgrad verschiedenen Verstärkungsgrad, wenn die Emittiereinrichtung den Aufzeichnungslicht­ strahl emittiert, und eine Einheit (35′) zum Dividie­ ren des verstärkten Differenzsignals durch das ver­ stärkte Summensignal zwecks Erzeugung des Ansteuer­ oder Treibersignals.

5. Optischer Datenprozessor nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung umfaßt: Einheiten (31, 32, 41, 42) zum Verstärken der ersten bis vierten Meßsignale von der Detektoreinrichtung mit dem ersten Verstärkungsgrad, wenn die Emittiereinrichtung den Wiedergabelichtstrahl emittiert, und mit dem zweiten, vom ersten Verstärkungsgrad verschiedenen Verstärkungs­ grad, wenn die Emittiereinrichtung den Aufzeichnungs­ lichtstrahl emittiert, erste Recheneinheiten (33, 34) zum Ableiten der Summe aus und der Differenz zwischen den ersten und zweiten Meßsignalen von den Verstärker­ einheiten (31, 32), eine erste Teilereinheit (35) zum Abnehmen der Differenz- und Summensignale von den ersten Recheneinheiten (33, 34) und zum Dividieren des Diffe­ renzsignals durch das Summensignal zwecks Erzeugung des Ansteuer- oder Treibersignals, zweite Recheneinhei­ ten (43, 44) zum Berechnen der Summe aus und der Diffe­ renz zwischen den dritten und vierten Meßsignalen von den Verstärkereinheiten (41, 42) sowie eine zweite Tei­ lereinheit (45) zum Abnehmen der Differenz- und Summen­ signale von den zweiten Recheneinheiten (43, 44) und zum Dividieren des Differenzsignals durch das Summen­ signal zwecks Erzeugung des Treibersignals.

6. Optischer Datenprozessor nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit umfaßt: erste Recheneinheiten (33′, 34′) zum Berechnen der Summe aus und der Differenz zwischen den ersten und zweiten Meßsignalen von der Detektoreinrichtung, erste Verstär­ kereinheiten (31′, 32′) zum Verstärken der Sunmen- und Differenzsignale von den ersten Recheneinheiten (33′, 34′) mit dem ersten Verstärkungsgrad, wenn die Emittier­ einrichtung den Wiedergabelichtstrahl emittiert, und mit dem zweiten, vom ersten Verstärkungsgrad verschie­ denen Verstärkungsgrad, wenn die Emittiereinrichtung den Aufzeichnungslichtstrahl emittiert, eine erste Teilereinheit (35′) zum Abnehmen der Differenz- und Summensignale von den ersten Verstärkereinheiten (31′, 32′) und zum Dividieren des Differenzsignals durch das Summensignal zwecks Erzeugung des Treibersignals, zwei­ te Recheneinheiten (43′, 44′) zum Berechnen der Summe aus und der Differenz zwischen den dritten und vierten Meßsignalen von der Detektoreinrichtung, zweite Ver­ stärkereinheiten (41′, 42′) zum Verstärken der Summen­ und Differenzsignale von den zweiten Recheneinheiten (43′, 44′) mit dem ersten Verstärkungsgrad, wenn die Emittiereinrichtung den Wiedergabelichtstrahl emittiert, und mit dem zweiten, vom ersten Verstärkungsgrad ver­ schiedenen Verstärkungsgrad, wenn die Emittiereinrich­ tung den Aufzeichnungslichtstrahl emittiert, sowie eine zweite Teilereinheit (45′) zum Abnehmen der Differenz­ und Summensignale von den zweiten Verstärkereinheiten (41′, 42′) und zum Dividieren des Differenzsignals durch das Summensignal zwecks Erzeugung des Treiber­ signals.

7. Optischer Datenprozessor nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerein­ richtung (31, 32, 41, 42, 31′, 32′, 41′ und 42′) jedes Meßsignal mit dem ersten Verstärkungsgrad, wenn die Emittiereinrichtung den Wiedergabelichtstrahl emittiert, und mit dem zweiten Verstärkungsgrad verstärkt, wenn die Emittiereinrichtung den Aufzeichnungslichtstrahl emittiert, und der zweite Verstärkungsgrad das 1/A-fache des ersten Verstärkungsgrads (being 1/A of said first amplification degree) beträgt, wenn der mittlere Pegel jedes Meßsignals das A-fache desjenigen (is A times that of) jedes Meßsignals, wenn die Emittiereinrichtung den Wiedergabelichtstrahl emittiert, beträgt.

8. Optischer Datenprozessor nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Einrichtung (70) zum Ausgeben eines den Aufzeichnungszustand (the in-record) repräsen­ tierenden Signals, wenn diese Einrichtung ein externes Aufzeichnungssignal empfängt, vorgesehen ist und daß der Verstärkungsgrad der Verstärkereinrichtung (31, 32, 41, 42, 31′, 32′, 41′, 42′) zu 1/A reduziert wird, wenn die Verstärkereinrichtung das Aufzeichnungszustandssignal (in-record signal) von der Signalausgabeeinrichtung empfängt.