DE3884425T2

DE3884425T2 - Optisches Plattensystem.

Info

Publication number: DE3884425T2
Application number: DE88302057T
Authority: DE
Inventors: Akira Minami; Shigeyoshi Tanaka
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-03-12
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2008-03-11
Also published as: DE3884425D1; KR880011750A; EP0282288A3; KR910003042B1; EP0282288A2; EP0282288B1; JPS63224034A; US4977551A; JP2602019B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Plattensystem. Sie betrifft insbesondere eine Spurservosteuerungsschaltung in einem optischen Plattensystem.
In einem optischen Plattensystem müssen eine Fokusservosteuerung und eine Spurservosteuerung ausgeführt werden. Die Fokusservosteuerung stellt eine Position einer Objektivlinse ein, um einen Strahl, der von einer Laserdiode auf eine Spur auf einer optischen Platte emittiert wird, so zu fokusieren, daß eine Strahlenversetzung an der Spur, die durch eine Exzentrizität in der Bewegung der optischen Platte und eine Deformation der optischen Platte verursacht wird, kompensiert werden kann. Die Spurservosteuerung stellt eine Position eines Kopfes ein, um Sicherzustellen, daß der Kopf der Spur folgt, um eine feine Steuerung der Position des Kopfes zu erzielen.
Für optische Plattensysteme sind eine Reihe verschiedener optischer Platten erhältlich. Die Spurservosteuerung wird unter Verwendung eines Lichtes bewirkt, das von einer in der optischen Platte ausgebildeten Rille reflektiert wird. Dieses reflektierte Licht variiert jedoch, ansprechend auf eine Änderung eines Expositionslichtes zum Datenlesen und Datenschreiben, eine Varianz einer Rillenform, die einem Unterschied einer Fertigungscharge und einem Unterschied in der Fertigungstechnik zuzuschreiben ist, und einen Unterschied in der Rillenform, zum Beispiel ein Unterschied zwischen einer U- förmigen Rille und einer V-förmigen Rille. In einem existierenden Spurservosteuerungssystem ist eine Kompensierung eines verschiedenen Reflexionslichtes auf Grund eines Unterschieds zwischen einem Schreibdatenexpositionslicht und einem Lesedatenexpositionslicht bekannt, da das Spurservosteuerungssystem ein Schreibmodensignal und ein Lesemodensignal empfängt. In existierenden Spurservosteuerungssystemen wird jedoch eine Kompensierung der Varianz der Rillenform noch nicht praktiziert, und als Ergebnis kann eine feine Positionssteuerung nicht voll ausgeführt werden. Zusätzlich wird eine Kompensierung von Unterschieden der Rillenform nicht praktiziert, und als Ergebnis können optische Plattensysteme bis jetzt nicht verschiedene Arten von optischen Platten verwenden, die verschiedene Rillenformen besitzen.
Die JP-A - 60 226 030 offenbart eine Vorrichtung zum optischen Aufzeichnen und Reproduzieren mit einem Differentialverstärker zum Empfangen eines Differentialsignals geteilter Fotodetektoren, die einen Fokus- oder Spurfolgefehler detektieren, einem Verstärker zum Summieren von Signalen von den Fotodetektoren und einem Teiler zum Teilen des Differentialsignals durch das Summensignal. Dies kompensiert Differenzen in der Lichtintensität zwischen Aufzeichnen und Reproduzieren.
Die JP-A - 60 138 740 offenbart eine Spurfolgeservoschaltung eines optischen Plattenspielers, welcher die Spurfolgeservoverstärkung auf einen geeigneten Wert, unabhängig von der optischen Variation einer optischen Platte festsetzt. Gemäß der englischsprachigen Zusammenfassung dieses Dokuments wird ein Spurfolgefehlersignal in einen binären Wert eines Spitzenwertes X von einer Spitzenwerthalteschaltung und einer AD-Konvertierungsschaltung umgewandelt, der Wert in eine Operationsschaltung eingegeben, ein vorgeschriebener Wert Z durch den Wert geteilt und binäre Daten Y = Z/X erhalten. Die Daten werden über einen Speicher und einer DA-Konvertierungsschaltung an eine Multiplizierschaltung geliefert, mit dem Spurfolgefehlersignal multipliziert, und der vorgeschriebene Wert Z wird erhalten.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Plattensystem vorgesehen, mit:
einer optischen Platte, die mit einer Vielzahl von Rillen zur Datenspeicherung versehen ist;
einem optischen Kopf mit einer Objektivlinse, einer Lichtquelle, einem Lichtempfänger, einem optischen System, das bei der Lichtquelle, der Ojektivlinse und dem Lichtempfänger zum Richten von Licht, das von der Lichtquelle auf die Objektivlinse emittiert wird, und zum Einbringen von Licht von der Rille zum Lichtempfänger vorgesehen ist, einem Fokusstellarm zum Bewegen der Objektivlinse, um Licht von der Objektivlinse auf die Rille zu fokussieren, und einem Spurstellarm zum Bewegen der Objektivlinse, um das Licht von der Objektivlinse an ein Zentrum der Rille zu positionieren;
einem Fokusservoabschnitt zum Antreiben des Fokusstellarms;
einem Spurservoabschnitt zum Antreiben des Spurstellarms und mit einer Schaltung zum Empfangen von Signalen aus dem Lichtempfänger und zum Erzeugen eines Spurfehlersignals Y auf der Basis dieser Signale, einer Summierungsschaltung zum Empfangen von Signalen vom Lichtempfänger und zum Erzeugen eines Summensignals X, das die vom Lichtempfänger empfangene Lichtmenge repräsentiert, einer Korrekturschaltung mit einem Mittel zum Teilen des Spurfehlersignals Y durch das Summensignal X, und einer Schaltung zum Phaseneinstellen des korrigierten Wertes;
dadurch gekennzeichnet, daß:
die Korrekturschaltung einen Wert E = (Y Z)/W berechnet, wo Z ein Rorrekturfaktor ist;
eine Schaltung zum Detektieren eines Spitzenwertes W des Wertes E vorgesehen ist, der bei der Korrekturschaltung berechnet wird; und daß
Steuerungsmittel zum Steuern des Fokusservoabschnitts und des Spurservoabschnitts und zum Einstellen eines Spursignals vorgesehen sind, welche Steuerungsmittel betriebsfähig sind, um den Korrekturfaktor Z als einen numerischen Wert zu erzeugen, der einen Grad an Unausgewogenheit zwischen dem detektierten Spitzenwert W des Wertes E und einer vorbestimmten, normierten Amplitude Ws darstellt, um den berechneten Wert E zu normieren, wodurch die Spurservosteuerung unter Verwenden des normierten Spurfehlersignals E ausgeführt wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein optisches Plattensystem vorsehen, in welcher eine Varianz (Variation) einer Rillenform kompensiert wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein optisches System vorsehen, das für eine Reihe verschiedener optischen Platten brauchbar ist, die verschiedene Rillenformen aufweisen.
In der vorliegenden Erfindung kann die Einstellung des Korrekturfaktors Z zum Normieren des Wertes E, der bei der Korrekturschaltung berechnet wird, ausgeführt werden, indem nacheinander der Korrekturfaktor vergrößert oder verkleinert wird, bis der Spitzenwert des berechneten Wertes E innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt. Alternativ kann die Einstellung des Korrekturfaktors Z zum Normieren des Wertes E, der bei der Korrekturschaltung berechnet wird, durch Berechnen von Z = W/Ws ausgeführt werden.
Die Einstellung des Spursignals kann ausgeführt werden, unmittelbar nachdem der Fokusservosteuerung Energie zugeführt wurde und bevor der Spurservosteuerung Energie zugeführt wurde. Alternativ kann sie periodisch während eines normalen Betriebs ausgeführt werden.
Der Spurservoabschnitt kann einen Digital-zu-Analog- Konverter aufweisen, der den digitalen Korrekturfaktor aus der Steuerungseinheit empfängt und ihn zu einem analogen Korrekturfaktor konvertiert, der an die Korrekturschaltung geliefert werden soll. Die Spurfehlersignal-Erzeugungsschaltung, die Summenreflexionslichtsignal-Erzeugungschaltung und die Korrekturschaltung können durch analoge Schaltungen gebildet werden. Die Spitzenwert-Detektionsschaltung kann eine analoge Spitzenwert-Detektionsschaltung, die den Ausgang aus der Korrekturschaltung empfängt und einen maximalen Wert hält, und einen Analog-zu-Digital-Konverter aufweisen, der den bei der Spitzenwert-Detektionsschaltung gehaltenen maximalen Wert zu einem digitalen Wert konvertiert und denselben der Steuerungseinheit zuführt. Der an der Spitzenwert-Detektionsschaltung gehaltene Maximalwert kann von der Steuerungseinheit zurückgesetzt werden.
Die Korrekturschaltung kann aufweisen: zwei FETs, die die gleichen Senke-Quelle-Widerstandswerte besitzen, mit Gates, welche gemeinsam verbunden sind, einem ersten Anschluß des ersten FET, der das Spurfehlersignal Y empfängt, einem ersten Anschluß des zweiten FET zum Empfangen des Summenlichtsignals X, einen zweiten Operationsverstärker, der mit einem zweiten Anschluß des zweiten FET an einem invertierten Eingangsanschluß verbunden ist und der einen weiteren, geerdeten, nichtinvertierten Eingangsanschluß aufweist und einen Ausgang, der mit dem gemeinsamen FET-Gate-Verbindungspunkt verbunden ist, einen Widerstand, der den Korrekturfaktor Z an einem Anschluß davon empfängt, mit einem anderen Anschluß, der mit dem verbundenen Punkt des zweiten Anschlusses des zweiten FET und des Eingangsanschlusses des zweiten Operationsverstärkers verbunden ist, einen ersten Operationsverstärker, der die gleiche Operationscharakteristik wie der zweite Operationsverstärker aufweist und mit einem anderen Anschluß des ersten FET an einem invertierten Eingangsanschluß verbunden ist und einem anderen nicht-invertierten Eingangsanschluß, der geerdet ist, und einen Rückkoppelungswiderstand, der zwischen den invertierten Eingangsanschluß und einen Ausgang des ersten Operationsverstärkers geschaltet ist und den gleichen Widerstandswert wie der Widerstand besitzt.
Der Lichtempfänger kann einen Vierteilungslichtempfänger oder einen Zweiteilungslichtempfänger enthalten.
Die optische Platte kann mit halb-V-förmigen Rillen vom Reflexionstypus, halb-V-förmigen Rillen vom Transparenttypus, U-förmige Rillen vom Reflexionstypus oder mit U-förmigen Rillen vom Transparenttypus versehen sein.
Die Steuerungseinheit kann eine Mikroprozessoreinheit aufweisen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Spurservoschaltung für ein optisches Plattensystem desjenigen Typus vorgesehen, in welchem eine optische Platte mit Vertiefungen, wie Rillen, von einem Lichtstrahl beleuchtet wird, welche Schaltung aufweist:
Addiermittel, die angeordnet sind, um Signale von einem Lichtempfänger zu empfangen und betriebsfähig sind, ein Summensignal X zu erzeugen, welches eine von der Platte empfangene Lichtmenge repräsentiert;
Subtraktionsmittel, die angeordnet sind, um Signale vom Lichtempfänger zu empfangen und betriebsfähig sind, um ein erstes Fehlersignal Y zu erzeugen, welches Signal einen Fehler in der Spur des Lichtstrahls für ein vorgegebenes Vertiefungsprofil repräsentiert; und
Korrekturmittel, die angeordnet sind, um ein zweites Fehlersignal E zu berechnen, mit Mitteln zum Teilen des ersten Fehlersignals Y durch das Summensignal X;
gekennzeichnet durch:
Erzeugungsmittel, die angeordnet sind, um eine Spitzenamplitude des zweiten Fehlersignals E zu detektieren und ein Korrektursignal Z davon zu erzeugen, welches Korrektursignal Z einen Grad an Unausgewogenheit zwischen der detektierten Spitzenamplitude W des zweiten Fehlersignals E und einer vorbestimmten Amplitude Ws repräsentiert; und dadurch, daß
die Korrekturmittel angeordnet sind, um das zweite Fehlersignal E als den Wert (Y Z)/X zu berechnen, wodurch das zweite Fehlersignal E um die Wirkung des Vertiefungsprofils korrigiert wird.
Beispielhaft wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in welchen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Antriebssystems für optische Platten ist, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird;
Fig. 2a und 2b Graphe zum Erklären eines Strahlenfokus in Fig. 1 sind;
Fig. 3a bis 3c Ansichten zum Erklären einer Detektion von Licht sind, das von einer Rille einer optischen Platte in Verbindung mit Fig. 2b reflektiert wird;
Fig. 4 ein Graph zum Erklären einer Erzeugung eines Spurfehlersignals in Fig. 1 ist;
Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm eines existierenden Spurservosteuerungssystems ist;
Fig. 6a und 6b eine Schnittansicht einer V-förmigen Rille und ein Graph eines Spurfehlersignals sind, das von einem Licht erzeugt wird, welches von der V-förmigen Rille reflektiert wird;
Fig. 7a und 7b eine Schnittansicht einer U-förmigen Rille und ein Graph eines Spurfehlersignals sind, welches von einem Licht von der U-förmigen Rille erzeugt wird;
Fig. 8 ein Graph ist, der eine Beziehung zwischen einer Rillenkantenneigung und einem Spurfehlersignal darstellt;
Fig. 9 ein Schaltungsdiagramm einer Ausführungsform eines Spurservosteuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 10 ein spezifisches Schaltungsdiagramm einer Einstellungsschaltung ist, die in Fig. 9 gezeigt ist;
Fig. 11 ein Flußbild zum Erklären der Operation des Spurservosteuerungssystems ist, das in Fig. 9 gezeigt ist; und
Fig. 12a bis 12c Graphe sind zum Erklären der Operation des Spurservosteuerungssystems, das in Fig. 9 gezeigt ist.
Bevor die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, wird ein Antriebssystem für optische Platten und ein darin existierendes Spurservosteuerungssystem beschrieben, um ein leichtes Verstehen einer optischen Plattensteuerung vorzusehen und die Unterschiede zwischen dem existierenden Spurservosteuerungssystem und der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzulegen.
Bezugnehmend auf Fig. 1 weist ein Antriebssystem für optische Platten eine optische Platte 1 auf, die von einem Motor 1a gedreht wird, einen optischen Kopf 2, einen Spurservoabschnitt 3' und einen Fokusservoabschnitt 4. Der optische Kopf 2 besitzt eine Objektivlinse 20, einen Spurstellarm 21 mit einer Antriebsspule, einen Fokusstellarm 22 mit einer Antriebsspule, ein optisches System 23, eine Lichtquelle 24 mit einer Halbleiterlaserdiode, einen Lichtempfänger 25 und einen Vierteilungslichtempfänger 26.
Zuerst wird in einem Suchsteuerungsmodus der optische Kopf 2 zu einer erwünschten Spur auf der optischen Platte 1 bewegt. Als zweites wird in einem feinen Positionssteuerungsmodus der optische Kopf 2 bei der erwünschten Spur fein positioniert. Während des feinen Positionssteuerungsmodus kann ein Datenlesen von oder ein Datenschreiben auf der (die) erwünschte(n) Spur ausgeführt werden. Um das Datenlesen oder das Datenschreiben auszuführen, wird Licht, das von der Lichtquelle 24 im optischen Kopf 2 emittiert wird, durch das optische System 23 zur Objektivlinse 20 geführt und auf eine Rille der Spur in der optischen Platte 1 fokussiert. Ein Strahlfleck, der an der Objektivlinse 20 fokussiert und auf die Rille exponiert wird, wird reflektiert, und der reflektierte Strahlfleck wird durch die Objektivlinse 20 beim optischen System 23 empfangen. Der beim optischen System 23 empfangene Strahlfleck wird an den Lichtempfänger 25 geliefert, um ein Reproduktionssignal RF zu erzeugen. Das Reproduktionssignal wird für ein Datenlesen und für eine Pegelsteuerung verwendet. Auch der beim optischen System 23 empfangene Strahlfleck wird an den Vierteilungslichtempfänger 26 geliefert, um vier elektrische Signale abzugeben, die empfangenen Lichtsignalen entsprechen und zum Erzeugen eines Spurfehlersignals TES verwendet werden. Die Erzeugung des Spurfehlersignals TES wird später beschrieben.
Die optische Platte 1 ist mit einer großen Menge an Rillen, die Spuren oder Pits bilden, in einer radialen Richtung versehen. Ein Abstand zwischen angrenzenden Rillen ist zum Beispiel 1,6 µm. Da der Abstand sehr klein ist, kann eine kleine Exzentrizität in der Drehung der Platte zu einer großen Spurversetzung führen. Zusätzlich ist die optische Platte 1 in ihrer Ebene nicht perfekt gleich, und dies führt zu einer wellenförmigen Bewegung der optischen Platte 1, um den Fokus des Strahlflecks, der an die Rille exponiert ist, weiter zu versetzen. Beachte, daß der Strahlfleck auf die Rille innerhalb eines Bereiches von 1 µm fokussiert werden muß.
Der Fokusservoabschnitt 4 empfängt das Spurfehlersignal TES vom Vierteilungslichtempfänger 26 und stellt die Fokusposition der Objektivlinse 20 durch Bewegen der Objektivlinse 20 in einer vertikalen Richtung durch den Fokusstellarm 22 ein, der mit der Objektivlinse 22 verbunden ist. Auch der Spurservoabschnitt 3' empfängt das Spurfehlersignal TES vom Vierteilungslichtempfänger 26 und stellt eine Spurposition der Objektivlinse 20 durch Bewegen der Objektivlinse 20 in einer horizontalen Richtung durch den Spurstellarm 21 ein, ansprechend auf das Spurfehlersignal TES.
Die Operation der Spurservosteuerung wird nun im Detail beschrieben. Die Spurservosteuerung wendet eine Beugung des Strahlflecks BS durch die Rille 10 der optischen Platte 1 an, wie in Fig. 2a gezeigt. Eine Reflexionslichtmengenverteilung am Vieteilungslichtempfänger 26 wird nämlich, ansprechend auf die Position in der Rille 10 des Strahlflecks BS, variiert, und auf diese Weise tritt eine Änderung der Lichtbeugung davon auf, wie in Fig. 2b gezeigt. Das Spurfehlersignal TES wird erhalten, indem die Änderung der Lichtbeugung verwendet wird. Der Vierteilungslichtempfänger 26 besteht aus vier Lichtsensoren a, b, c und d, und gibt vier elektrische Signale La, Lb, Lc und Ld ab, die den jeweiligen empfangenen Lichtsignalen entsprechen. Das Spurfehlersignal TES ist durch die folgende Formel definiert:
TES = (La + Ld) - (Lb + Lc) ... (1)
Wenn ein Zentrum des Strahlflecks BS an einer Position P&sub1;, gezeigt in Fig. 2b, ist, empfangen zwei Sensoren a und d das reflektierte Licht, wie in Fig. 3a gezeigt. Als ein Ergebnis ist das Spurfehlersignal TES ein positiver maximaler Wert, wie in Fig. 4 gezeigt, gemäß der Formel (1). Wenn ein Zentrum des Strahlflecks BS an der Position P&sub0; ist, wie in Fig. 2b gezeigt, ist das Spurfehlersignal TES 0 (Null), wie in Fig. 4 gezeigt. Umgekehrt, wenn ein Zentrum des Strahlflecks BS an der Position P&sub2; ist, wie in Fig. 2b gezeigt, ist das Spurfehlersignal TES ein negativer minimaler Wert, wie in Fig. 4 gezeigt. Dementsprechend treibt der Spurservoabschnitt 3' durch Verwenden des Spurfehlersignals TES durch Verwenden des Spurstellarms 21 die Objektivlinse 20 an, um ein Zentrum des Strahlflecks BS an einem Zentrum der Rille 10 der optischen Platte 1 zu plazieren.
Bezugnehmend auf Fig. 5 wird ein existierender Spurservoabschnitt 3' beschrieben. Der Spurservoabschnitt 3' weist Eingangswiderstände R1 bis R8, Hilfswiderstände Ra und Rb, einen Operationsverstärker 30, der als ein Subtrahierer funktioniert, einen Operationsverstärker 31, der als Addierer funktioniert, Rückkoppelungswiderstande R11 und R12, einen Dividierer 32, einen Phasenkompensator 33 und einen Leistungsverstärker 34 auf. Der Operationsverstärker 30 empfängt die vier Licht-abgetasteten Signale La, Lb, Lc und Ld vom Vierteilungslichtempfänger 26 und gibt das Spurfehlersignal TES oder Y in Fig. 5 gemäß der Formel (1) ab. Der Operationsverstärker 31 empfängt die vier Licht-abgetasteten Signale La, Lb, Lc und Ld und gibt eine Summe von reflektierten Lichtsignalen gemäß der folgenden Formel ab:
X = La + Lb + Lc + Ld ... (2)
Der Dividierer 32 dividiert das Spurfehlersignal Y durch das Summenreflexionslichtsignal X und gibt einen automatischen verstärkungsgesteuerten Wert E ab. Die automatische Verstärkungssteuerung oder eine Einstellung einer Amplitude des Spurfehlersignals TES (oder Y) ermöglicht eine gleichmäßige Steuerung oder eine Differenz in einer Intensität des exponierten Strahlflecks, wenn das Datenlesen und das Datenschreiben ausgeführt werden und eine Variation einer Reflexion des Strahlflecks ist vorhanden. Der Phasenkompensator 33 kompensiert eine Phase des automatischen verstärkungsgesteuerten Signals E. Der Leistungsverstärker 34 verstärkt das kompensierte und automatische verstärkungsgesteuerte Signal auf einen Pegel, bei welchem der Spurstellarm 21 angetrieben werden kann, und die Objektivlinse 20 wird bewegt, um ein Zentrum des Strahlflecks BS davon auf ein Zentrum der Rille 10 zu positionieren.
Die optischen Platten, die im optischen Plattensystem verwendet werden, können differieren: Rillen in einer optischen Platte haben nämlich eine Halb-V-Form mit einer Neigung θ (Grad), wie in Fig. 6a gezeigt, und Rillen in einer anderen optischen Platte haben eine U-Form mit einer weichen Neigung, wie in Fig. 7a gezeigt. Die Figur 6b zeigt eine Wellenform des Spurfehlersignals TES, wenn die optische Platte mit der Rille 10a verwendet wird, wie in Fig. 6a gezeigt. Die Figur 7b zeigt eine Wellenform eines Spurfehlersignals TES, wenn die optische Platte mit der Rille 10b, wie in Fig. 7a gezeigt, verwendet wird. Wie durch Vergleichen der Fig. 6b und 7b gesehen werden kann, sind die Amplituden Wa und Wb und die Frequenzen verschieden. Zusätzlich ist eine Amplitude durch die Neigung der halb-V-förmigen Rille oder der U-förmigen Rille variiert. Die Figur 8 zeigt eine Änderung einer Amplitude, die von einer Änderung einer Rillenkantenneigung verursacht wird. Eine Ordinate in Fig. 8 zeigt eine normierte Amplitude eines Spurfehlersignals. Darüberhinaus ist eine Amplitude, ansprechend auf eine Tiefe und eine Breite einer Rille, variiert. Optische Platten sind einer Varianz (Variation) einer Rillenform unterworfen, die Unterschieden in der Fertigung und/oder Variationen in den Produktionsbedingungen zuzuschreiben ist. Diese Varianz variiert eine Amplitude und eine Frequenz des Spurfehlersignals.
Ein optisches Plattensystem sollte in der Lage sein, eine Reihe verschiedener optischer Platten handzuhaben. Eine Summe des reflektierten Lichtes, erhalten beim Operationsverstärker 31, der in Fig. 5 gezeigt ist, zeigt jedoch solche Differenzen nicht. Dementsprechend kann das Spurservosteuerungssystem eine Differenz einer Amplitude eines Spurfehlersignals nicht einstellen (kompensieren), trotz der Ausführung der automatischen Verstärkungssteuerung. Als ein Ergebnis kann eine Servoverstärkung variiert werden, und ein Außerhalb eines Servobereichs und/oder eine abnormale Oszillation eines optischen Kopfes können auftreten.
Bezugnehmend auf Fig. 9 wird nun eine Ausführungsform eines Spurservosteuerungssystems beschrieben.
Ein Spurservosteuerungssystem besteht aus einer Mikroprozessoreinheit (MPU) 6, wie ein INTEL-8031, einem Spurservoabschnitt 3, einem Spitzenwertdetektionsabschnitt 5, dem Vierteilungslichtempfänger 26 und dem Spurstellarm 21. Die MPU 6 wird für eine Fokusservosteuerung, eine Spurservosteuerung und für Lese/Schreib-Operation verwendet. Der Spurservoabschnitt 3 ist mit einem Digital-zu-Analog-Konverter (DAC) 36 zusätzlich zum Spurservoabschnitt 3', gezeigt in Fig. 5, versehen. Der Dividierer 32, der in Fig. 5 gezeigt ist, ist durch eine Korrekturschaltung 35 ersetzt. Andere Schaltungen des Spurservoabschnitts 3, der in Fig. 9 gezeigt ist, sind die gleichen wie jene des Spurservoabschnitts 3', der in Fig. 5 gezeigt ist. Der Spitzenwertdetektionsabschnitt 5 besteht aus einem Spitzenwertdetektor 50 und einem Analog-zu-Digital- Konverter (ADC) 51. Der Spitzenwertdetektor 50 detektiert einen Spitzenwert eines Ausgangs der Korrekturschaltung 35, und der ADC 51 konvertiert den analogen Spitzenwert aus dem Spitzenwertdetektor 50 in einen digitalen Spitzenwert.
Die Korrekturschaltung 35 berechnet ein korrigiertes Spurfehlersignal E gemäß der folgenden Formel:
E = Y Z/X ... (3)
in der X eine Summe des gesamten reflektierten Lichtes bezeichnet, die beim Operationsverstärker 31 gemäß der Formel (2) erhalten wird,
Y ein Spurfehlersignal TES bezeichnet, das beim Operationsverstärker 30 gemäß der Formel (1) erhalten wird, und
Z einen Korrekturfaktor bezeichnet, der von der MPU 6 durch den DAC 36 geliefert wird.
Die Figur 10 zeigt ein konkretes Schaltungsdiagramm der Korrekturschaltung 35. Die Korrekturschaltung 35 weist Eingangswiderstände 351, 361 und 369, Hilfswiderstände 352 und 362, FETs 354 und 364, Bypass-Widerstände 353 und 363, Serienwiderstände 357 und 367, Operationsverstärker 355 und 365, einen Rückkoppelungswiderstand 356 und eine Diode 366 auf. Die Korrekturschaltung 35 verwendet eine Charakteristik, daß ein Widerstand RDS zwischen einer Senke und einer Quelle des FETs ansprechend auf eine Gatespannung variiert wird. Der Operationsverstärker 365 operiert, um eine Eingangsspannung eines invertierten Eingangsanschlusses des Verstärkers 365 bei null Volt durch eine negative Rückkoppelung eines Ausgangs davon zu einem Gate des FET 364 beizubehalten. Die FETs 354 und 364 sind identisch, und auf diese Weise besitzen beide FETs einen gleichen Quelle-Senke-Widerstand RDS, wenn eine gleiche Gatespannung daran angelegt wird. Wenn ein Eingang Z von -1 V dem Widerstand 369 mit einem Widerstand R1 geliefert wird, und ein Eingang X von +1 V der Senke des FET 364 durch den Widerstand 361 geliefert wird, steuert der Operationsverstärker 365 das Gate des FET 364, um die Eingangsspannung seines invertierten Eingangsanschlusses auf null Volt beizubehalten; um nämlich den Senke-Quelle-Widerstand RDS gleich dem Widerstand R1 des Widerstands 369 zu machen. Wenn ein Eingang Y von +1 V an eine Senke des FET 354 geliefert wird, und ein Widerstand R2 des Widerstands 356 gleich dem Widerstand R1 ist, wird der Senke-Quelle-Widerstand RDS des FET 354 gleich dem Widerstand R2. Da der Senke-Quelle-Widerstandswert RDS des FET 354 gleich dem Widerstandswert R2 ist, wird eine Verstärkung des Operationsverstärkers 355 -1, um einen Ausgang E von -1 V abzugeben. Wenn der Eingang X von +0,5 V dem FET 364 geliefert wird, wird der Senke-Quelle-Widerstandswert RDS der FETs 354 und 364 eine Hälfte des Widerstandswerts R1 oder R2, und als ein Ergebnis wird die Verstärkung des Operationsverstärkers 355 -2, um einen Ausgang E von -2 V abzugeben. Wenn der Eingang X von +1 V, der Eingang Z von -0,5 V und der Eingang Y von +1 V geliefert werden, sind die Senke-Quelle-Widerstände RDS das Doppelte des Widerstandswerts R1 oder R2. Dementsprechend wird die Verstärkung des Operationsverstärkers 355 -1/2, um einen Ausgang E von -0,5 V abzugeben.
Die Schaltungsparameter der Korrekturschaltung 35 sind wie folgt:
FETs 354 und 263: 2N4393
Diode 366: IS1588
Operationsverstärker 355 und 256: TL082 (Zweifach)
Eingangsspannung von Y: -2 bis +2 V
Eingangsspannung von X: 0 bis +2 V
Eingangsspannung von Z: -10 bis 0 V
Widerstand R1 und R2: 68 kΩ
Widerstand der Widerstände 351 und 361: 910 Ω
Widerstand der Widerstände 352 und 362: 100 Ω
Widerstand der Widerstände 353, 363, 357 und 367: 600 kΩ
Bezugnehmend auf Fig. 11 wird die Operation des Spurservosteuerungssystems, das in Fig. 9 gezeigt ist, beschrieben. Die Spursignaleinstellung wird nach jedem Start oder erneutem Start des optischen Plattensystems oder nach jedem Wechsel einer optischen Platte vor einem Start einer normalen Spurservosteuerung ausgeführt.
Wenn die Stromzuführung auf EIN geschaltet ist oder ein erneuter Start initiiert wird, startet die MPU 6 die Operation.

Schritte 001 und 002 (S001 und S002 in Fig. 11)

Wenn eine neue optische Platte geladen wird, setzt die MPU 6 eine Besetzt-Flag, um die Ausgabe eines Befehls aus einer Host-Steuerungseinheit (nicht gezeigt) zu hemmen.

Schritte 003 und 004 (S003 und S004)

Die MPU 6 führt eine Energie der Laserdiode in der Lichtquelle 24 zu, die in Fig. 1 gezeigt ist, um Licht aus der Lichtquelle 24 zu emittieren (S003). Die MPU 6 treibt auch das Fokusservosteuerungssystem an, um den Strahlfleck auf eine Spur auf der optischen Platte durch Bewegen der Objektivlinse 20 mit dem Fokusstellarm 22, gezeigt in Fig. 1, zu fokussieren (S004). Der Vierteilungslichtempfänger 26 empfängt ein reflektiertes Licht.

Schritte 005 (S005)

Die MPU 6 initialisiert einen Korrekturfaktor Zd. Ein Initialkorrekturfaktor des Zd kann Null sein.

Schritte 006 bis 008 (S006 bis S008)

Die MPU 6 gibt den Korrekturfaktor Zd in digitaler Form an den DAC 36 ab (S006). Der DAC 36 gibt einen analogen Korrekturfaktor Z, der dem digitalen Korrekturfaktor Zd entspricht, an die Korrekturschaltung 35 ab. Die MPU 6 liest einen Peak oder Spitzenwert des korrigierten Spurservosignals TES durch die Spitzenwert-Detektionsschaltung 50 und den ADC 51 (S007). Nach dem Lesen des Spitzenwertes gibt die MPU 6 einen Zurücksetzungsimpuls RESET an die Spitzenwert-Detektionsschaltung 50 ab, um den gehaltenen Spitzenwert zu löschen.
Die Figuren 12a und 12b zeigen Spurfehlersignale TES1 (Y) und TES2(Y) mit verschiedenen Rillenformen. In den Figuren 12a und 12b geben kleine Kreise Zentren der Rillen an, und doppelte Kreise geben benachbarte Rillen an. Die Periode der Spurfehlersignale kann ungefähr 1 ms sein, und dementsprechend kann das obige Spitzenwertlesen und Zurücksetzen innerhalb 1 ms ausgeführt werden.
Das Spurfehlersignal TES, das beim Operationsverstärker 30 erhalten wird, variiert, ansprechend auf eine Variation der Form der Rillen, wie in den Fig. 12a und 12b gezeigt. Die Variation des Spurfehlersignals TES kann bei der Korrekturschaltung 35 als ein Korrekturspurfehlersignal CTES korrigiert werden, welches eine gleiche Amplitude Ws besitzt, ohne Rücksicht auf eine Variation von Amplituden W&sub1;, gezeigt in Fig. 12a, und W&sub2;, gezeigt in Fig. 12b, durch einfaches Einstellen des Korrekturfaktors Zd.
Die MPU 6 überprüft, ob der gelesene Spitzenwert einen vorbestimmten Spitzenwert zu Spitzenwertspannung aVP-P, zum Beispiel aVP-P = 1,0 V erreicht oder überschritten hat (S008).

Schritte 008 bis 010 (S008 bis S010)

Wenn der gelesene Spitzenwert den vorbestimmten Spitzenwert zu Spitzenwertspannung aVP-P nicht erreicht oder überschritten hat, vergrößert die MPU 6 den Korrekturfaktor Zd um eins (S009). Die MPU 6 ändert die Steuerung zu Schritt 006 (S006), und die Operation der Schritte 006 bis 009 (S006 bis S010) wird weitergeführt, bis der gelesene Spitzenwert den vorbestimmten Spitzenwert zu Spitzenwertspannung aVP-P erreicht oder überschreitet, sofern nicht der Korrekturfaktor Zd einen maximalen Wert Zmax überschreitet (S010). Falls der Korrekturfaktor Zd den maximalen Wert Zmax überschreitet, beendet die MPU 6 die Spursignaleinstellung.

Schritte 008, 011 und 012 (S008, S011 und S012)

Wenn der gelesene Spitzenwert den vorbestimmten Spitzenwert zu Spitzenwertspannung aVP-P erreicht oder überschreitet, hält die MPU 6 den Korrekturfaktor Zd, und als ein Ergebnis führt der DAC 36 den analogen Ausgang Z entsprechend dem gehaltenen Korrekturfaktor Zd zur Korrekturschaltung 35 weiter. Die Korrekturschaltung 35 berechnet dann das Korrekturspurfehlersignal CTES oder E gemäß der Gleichung (3), indem der Korrekturfaktor Z vom DAC 36 verwendet wird. Die MPU 6 treibt das Spurservosteuerungssystem (S011) an. Danach setzt die MPU 6 das Besetzt-Flag zurück, um die Ausgabe eines Befehls aus der Host-Steuerungseinheit zuzulassen (S012), und der normale Betrieb des optischen Plattensystems kann ausgeführt werden.
Wenn die MPU 6 einen Suchbefehl aus der Host-Steuerungseinheit empfängt, wird zuerst eine Suchsteuerung ausgeführt, und dann wird eine Spurservosteuerung ausgeführt, wobei das Korrekturspurfehlersignal CTES verwendet wird. Die Amplitude des Korrekturspurfehlersignals wird ohne Rücksicht auf die Form der Rillen der optischen Platte normiert, und dementsprechend kann die Spurservosteuerung sicher und genau unabhängig vom Typus der optischen Platte durchgeführt werden.
In Fig. 11 kann der Initialwert des Zd zu einem vorbestimmten Wert größer als 0 festgesetzt werden, um die Spursignaleinstellung zu beschleunigen.
Auch der Initialwert des Zd kann auf einen vorbestimmten Wert gleich einem früher erhaltenen Korrekturfaktor festgesetzt werden. Der Korrekturfaktor Zd kann auch um eins vergrößert oder verkleinert werden, ansprechend auf einen Wert des gelesenen Spitzenwertes.
Wenn die Endkorrekturamplitude Ws, die in Fig. 12c gezeigt ist, konstant ist und bereits bekannt ist, kann der Korrekturfaktor Zd durch die folgende Formel gebildet werden:
Zd = W/Ws ... (4)
in der W den gelesenen Wert der Spitze bezeichnet.
Die obige Spursignaleinstellung kann nicht nur zur Startzeit, zur Zeit eines erneuten Starts und beim Laden der optischen Platte, wie oben beschrieben, ausgeführt werden, sondern auch periodisch und/oder bei einem Wechsel von einem Lesen zu einem Schreiben und umgekehrt.
In der obigen Ausführungsform ist eine optische Platte vom Reflexionstypus, wie in den Fig. 6a und 7a gezeigt, diskutiert worden, aber die vorliegende Erfindung kann auch bei einer optischen Platte vom Transparenttypus angewendet werden, indem ein Lichtempfangssystem über der optischen Platte 1, gezeigt in Fig. 1, installiert wird.
Ein Vierteilungslichtempfänger 26, wie in den Fig. 3a bis 3c gezeigt, ist beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung kann jedoch durch Verwenden irgendeines anderen Lichtempfängers zum Erzeugen von Quellensignalen durchgeführt werden, die für ein Spurfehlersignal TES und eine Summe der Quellensignale verwendet werden, wie ein Zweiteilungslichtempfänger (nicht gezeigt).
Der Lichtempfänger 25 zum Erzeugen des RF-Signals und der Lichtempfänger 26, wie in Fig. 1 gezeigt, können auch kombiniert und gemeinsam verwendet werden.
In Fig. 1 kann ein Spurstellarm 21 sowohl die Objektivlinse 20 als auch das optische System 23 drehen, statt nur der horizontalen Bewegung der Objektivlinse 20.
Obwohl die obigen Erklärung mit Bezug auf gerillte Platten gemacht worden ist, kann die vorliegende Erfindung auch bei Platten angewendet werden, die andere Formen einer Vertiefung tragen.
Um zusammenzufassen, die vorliegende Erfindung, wie oben erklärt, betrifft einen Apparat zum Einstellen eines Spursignals, das für eine Spurservosteuerung verwendet wird, um eine stabile Spurservosteuerung für eine Reihe verschiedener optischer Platten sicherzustellen.

Claims

1. Optisches Plattensystem mit:

einer optischen Platte (1), die mit einer Vielzahl von Rillen zur Datenspeicherung versehen ist;

einem optischen Kopf (20 mit einer Objektivlinse (200, einer Lichtquelle (24), einem Lichtempfänger (26), einem optischen System (23), das bei der Lichtquelle, der Ojektivlinse und dem Lichtempfänger zum Richten von Licht, das von der Lichtquelle auf die Objektivlinse emittiert wird, und zum Einbringen von Licht von der Rille in den Lichtempfänger vorgesehen ist, einem Fokusstellarm (22) zum Bewegen der Objektivlinse, um Licht von der Objektivlinse auf die Rille zu fokussieren, und einem Spurstellarm (21) zum Bewegen der Objektivlinse, um das Licht von der Objektivlinse an ein Zentrum der Rille zu positionieren;

einem Fokusservoabschnitt (4) zum Antreiben des Fokusstellarms;

einem Spurservoabschnitt (3) zum Antreiben des Spurstellarms und mit einer Schaltung (30) zum Empfangen von Signalen aus dem Lichtempfänger und zum Erzeugen eines Spurfehlersignals Y auf der Basis jener Signale, einer Summierungsschaltung (31) zum Empfangen von Signalen vom Lichtempfänger und zum Erzeugen eines Summensignals X, das die vom Lichtempfänger empfangene Lichtmenge repräsentiert, einer Korrekturschaltung (35) mit einem Mittel zum Teilen des Spurfehlersignals Y durch das Summensignal X, und einer Schaltung (33) zum Phaseneinstellen des korrigierten Wertes;

dadurch gekennzeichnet, daß:

die Korrekturschaltung (35) einen Wert E = (Y Z)/W berechnet, wo Z ein Korrekturfaktor ist;

eine Schaltung (5) zum Detektieren eines Spitzenwertes W des Wertes E vorgesehen ist, der bei der Korrekturschaltung (35) berechnet wird; und daß

Steuerungsmittel (6) zum Steuern des Fokusservoabschnitts (4) und des Spurservoabschnitts (3) und zum Einstellen eines Spursignals vorgesehen sind, welche Steuerungsmittel betriebsfähig sind, um den Korrekturfaktor Z als einen numerischen Wert zu erzeugen, der einen Grad an Unausgewogenheit zwischen dem detektierten Spitzenwert W des Wertes E und einer vorbestimmten, normierten Amplitude Ws darstellt, um den berechneten Wert E zu normieren, wodurch die Spurservosteuerung unter Verwenden des normierten Spurfehlersignals E ausgeführt wird.

2. Optisches Plattensystem nach Anspruch 1, worin die Einstellung des Korrekturfaktors Z zum Normieren des Wertes E, der bei der Korrekturschaltung (35) berechnet wird, durch aufeinanderfolgendes Vergrößern oder Verkleinern des Korrekturfaktors ausgeführt wird, bis der Spitzenwert W des berechneten Wertes E innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt.

3. Optisches Plattensystem nach Anspruch 1, worin die Einstellung des Korrekturfaktors Z zum Normieren des Wertes E, der bei der Korrekturschaltung (35) berechnet wird, durch Berechnen von Z = W/Ws ausgeführt wird.

4. Optisches Plattensystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin die Einstellung des Spursignals ausgeführt wird, unmittelbar nachdem der Fokusservosteuerung Energie zugeführt wurde und bevor der Spurservosteuerung Energie zugeführt wurde.

5. Optisches Plattensystem nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin die Einstellung des Spursignals in einem normalen Betrieb periodisch ausgeführt wird.

6. Optisches Plattensystem nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin der Spurservoabschnitt (3) einen Digital-zu- Analog-Konverter (36) zum Empfangen des digitalen Korrekturfaktors von der Steuerungseinheit (6), Umwandeln dieses Faktors in einen analogen Korrekturfaktor und zum Liefern desselben an die Korrekturschaltung (35) aufweist,

worin die Spurfehlersignal-Erzeugungsschaltung (30), die Summierungsschaltung (31) und die Korrekturschaltung (35) von Analogschaltungen gebildet werden,

und worin die Spitzenwert-Detektionsschaltung (5) eine analoge Spitzenwert-Detektionsschaltung (50) zum Empfangen des Ausgangs aus der Korrekturschaltung (35) und zum Halten eines maximalen Wertes, und einen Analog-zu-Digital-Konverter (51) zum Umwandeln des maximalen analogen Wertes, der bei der Spitzenwert-Detektionsschaltung gehalten wird, in einen digitalen Wert und zum Liefern desselben an die Steuerungsmittel (6) aufweist, welcher maximale, bei der Spitzenwert- Detektionsschaltung gehaltene Wert, bei Verwendung, von den Steuerungsmitteln zurückgesetzt wird.

7. Optisches Plattensystem nach Anspruch 6, worin die Korrekturschaltung (35) aufweist:

zwei FETs (354, 364) mit ähnlichem Senke-Quelle-Widerstandswert und Gates, welche gemeinsam verbunden sind, einem ersten Anschluß (D) des ersten FET (354), der das Spurfehlersignal Y empfängt, einem ersten Anschluß (D) des zweiten FET (364) zum Empfangen des Summenlichtsignals X,

einen zweiten Operationsverstärker (365), der mit einem zweiten Anschluß (S) des zweiten FET (364) an einem invertierten Eingangsanschluß verbunden ist und der einen weiteren, geerdeten, nicht-invertierten Eingangsanschluß aufweist und einen Ausgang, der mit dem gemeinsamen FET-Gate-Verbindungspunkt verbunden ist,

einen Widerstand (369) zum Empfangen des Korrekturfaktors Z an einem Anschluß davon und mit einem anderen Anschluß, der mit dem verbundenen Punkt des zweiten Anschlusses (S) des zweiten FET (364) und des Eingangsanschlusses des zweiten Operationsverstärkers verbunden ist,

einen ersten Operationsverstärker (355), der eine dem zweiten Operationsverstärker (365) entsprechende Charakteristik aufweist und mit einem anderen Anschluß (S) des ersten FET (354) an einem invertierten Eingangsanschluß verbunden ist und einem anderen nicht-invertierten Eingangsanschluß, der geerdet ist, und

einen Rückkoppelungswiderstand (356), der zwischen den invertierten Eingangsanschluß und einen Ausgang des ersten Operationsverstärkers geschaltet ist und einen dem Widerstand (369) entsprechenden Widerstandswert besitzt.

8. Optisches Plattensystem nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin der Lichtempfänger einen Vierteilungslichtempfänger aufweist.

9. Optisches Plattensystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, worin der Lichtempfänger einen Zweiteilungslichtempfänger aufweist.

10. Optisches Plattensystem nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin die optische Platte mit einer Vielzahl von Rillen einer der folgenden Arten versehen ist: halb-V-förmige Rillen vom Reflexionstypus, halb-V-förmige Rillen vom Transparenttypus, U-förmige Rillen vom Reflexionstypus und U-förmige Rillen vom Transparenttypus.

11. Optisches Plattensystem nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, worin die Steuerungsmittel (6) eine Mikroprozessoreinheit aufweisen.

12. Spurservoschaltung für ein optisches Plattensystem desjenigen Typus, in welchem eine optische Platte mit Vertiefungen, wie Rillen, von einem Lichtstrahl beleuchtet wird, welche Schaltung aufweist:

Addiermittel (31), die angeordnet sind, um Signale von einem Lichtempfänger (26) zu empfangen und betriebsfähig sind, ein Summensignal X zu erzeugen, welches eine von der Platte empfangene Lichtmenge repräsentiert;

Subtraktionsmittel (30), die angeordnet sind, um Signale vom Lichtempfänger (26) zu empfangen und betriebsfähig sind, um ein erstes Fehlersignal Y zu erzeugen, welches Signal einen Fehler in der Spur des Lichtstrahls für ein vorgegebenes Vertiefungsprofil repräsentiert; und

Korrekturmittel (35), die angeordnet sind, um ein zweites Fehlersignal E zu berechnen, mit Mitteln zum Teilen des ersten Fehlersignals Y durch das Summensignal X;

gekennzeichnet durch:

Erzeugungsmittel (50, 51, 6, 36), die angeordnet sind, um eine Spitzenamplitude des zweiten Fehlersignals E zu detektieren und ein Korrektursignal Z davon zu erzeugen, welches Korrektursignal Z einen Grad an Unausgewogenheit zwischen der detektierten Spitzenamplitude W des zweiten Fehlersignals E und einer vorbestimmten Amplitude Ws repräsentiert; und gekennzeichnet dadurch, daß

die Korrekturmittel (35) angeordnet sind, um das zweite Fehlersignal E als den Wert (Y Z)/X zu berechnen, wodurch das zweite Fehlersignal E um die Wirkung des Vertiefungsprofils korrigiert wird.