DE3887126T2

DE3887126T2 - Methoden zum zugang einer optischen aufzeichnungsspur.

Info

Publication number: DE3887126T2
Application number: DE88907395T
Authority: DE
Inventors: Shigenori Yanagi
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-08-29
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2008-08-26
Also published as: DE3887126D1; WO1989002150A1; EP0332708B1; KR890702189A; US5121370A; KR920009196B1; EP0332708A1; USRE36590E

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Spurzugriff in einer optischen Aufzeichnungsvorrichtung und insbesondere auf ein neuartiges Verfahren für ein schnelles Überqueren einer Vielzahl von Spuren durch einen Strahlenpunkt, während die Anzahl von Spuren, die der Strahlenpunkt überquert hat, genau geprüft wird.
Bei einem bekannten optischen Aufzeichnungsplattensystem, wie in Fig. 1A gezeigt, werden Daten in eine Aufzeichnungsspur auf einem Aufzeichnungsmedium, z. B. eine Platte 1, durch einen Strahlenpunkt geschrieben, der darauf fokussiert ist, und die Daten werden unter Verwendung von Licht, das davon reflektiert wurde, gelesen. Das System ist folgendermaßen aufgebaut: die Platte 1 wird durch einen Motor la um ihre Achse rotiert. Ein optischer Kopf 2 wird durch einen Motor (nicht gezeigt) unter Steuerung eines Wagencontrollers 5 in radialer Richtung quer über die Platte grob gesteuert. Der optische Kopf 2 ist so aufgebaut, daß Licht, das von einem Halbleiterlaser 24, als Lichtquelle, emittiert wurde, über eine Linse 25 und einen Polarisationsstrahlenteiler 23 in eine Objektlinse 20 geleitet wird. Dieses Licht wird durch die Objektlinse 20 fokussiert, um einen Strahlenpunkt BS zu bilden, der auf die Platte projiziert wird, und Licht, das von der Platte reflektiert wurde, wird über die Objektlinse 20 durch den Polarisationsstrahlenteiler 23 einem 4-Teilungslichtempfänger 26 eingegeben. Der optische Kopf 2 kann als Wagen bezeichnet werden.
Auf der Platte sind sehr viele Spuren mit einem Abstand von wenigen Mikrometern (z. B. 1,6 µm) längs der radialen Richtung gebildet; dementsprechend kann selbst eine kleine Exzentrizität der Platte, typischerweise 100 µm Spitze Spitze, eine große Versetzung irgendeiner gegebenen Spur verursachen; außerdem verursacht jede Schwankung der optischen Platte 1 eine Versetzung des Brennpunktes des Strahlenpunktes. Deshalb ist es erforderlich, die Strahlenpunktposition auf weniger als 1 µm zu steuern, um solche Versetzungen und/oder Schwankungen zu bewältigen.
Zu diesem Zweck ist ein Fokusbetätiger (Fokussierungsspule) 22 zum Bewegen der Objektlinse 20 auf dem optischen Kopf 2 längs der axialen Richtung der Linse vorgesehen, um die Position des Brennpunktes zu verändern, und ein Spurbetätiger (Spurspule) 21 zum Bewegen der Objektlinse 20 (d. h., längs linker und rechter Richtungen in der Figur), um die Position des Strahlenpunktes längs der orthogonalen (d. h. radialen) Richtung der Spuren zu verändern.
Dementsprechend sind ferner ein Fokusservocontroller 4 zum Erzeugen eines Fokusfehlersignals FES aus dem Lichtsignal des Lichtempfängers 26 vorgesehen, um den Fokusbetätiger 22 zu steuern, und ein Feinspurservocontroller 3 zum Erzeugen eines Spurfehlersignals TES aus dem Lichtsignal des Lichtempfängers 26, um den Spurbetätiger 21 zu steuern.
Die Feinspursteuerung wird, wie in Fig. 1B und 1C gezeigt, durch Nutzung einer Beugungserscheinung des Strahlenpunktes BS ausgeführt, die durch eine koaxiale oder spiralförmige Führungsrille (Spur) 10, die auf der optischen Platte 1 vorgebildet ist, verursacht wird. Das heißt, eine Veränderung bei der Verteilung von reflektiertem Licht, die durch den Lichtempfänger 26 detektiert und durch eine Lichtbeugung auf der Spur 10 in Abhängigkeit von der Position des Strahlenpunktes BS bezüglich der Spur 10 hervorgerufen wurde, wird genutzt, um den Positionsfehler des Strahlenpunktes von der Spur 10 zu erhalten.
Wenn zum Beispiel ein bekanntes Gegentaktverfahren mit einem Vierteilungslichtempfänger, der aus vier Fotodioden 26a, 26b, 26c und 26d besteht, eingesetzt wird, sind die reflektierten Lichtverteilungen in dem Lichtempfänger 26 wie folgt. Wenn der Strahlenpunkt P1 zu der linken Seite der Spur 10 abweicht, wie in Fig. 1C gezeigt, ist die Verteilung wie in Fig. 1D gezeigt; wenn der Strahlenpunkt P nicht von der Spur 10 abweicht (d. h., auf der Spur ist), ist die Verteilung wie in Fig. 1E gezeigt; und wenn der Strahlenpunkt P2 nach der rechten Seite der Spur 10 abweicht, ist die Verteilung wie in Fig. 1F gezeigt. Der Wert {(a+ b)(c+d)}, der in dem Feinspurservocontroller 3 von den Ausgaben a bis d der Fotodioden 26a bis 26d erhalten wurde, bildet ein Spurfehlersignal TES, das in Fig. 1G gezeigt ist, welches dann den Spurbetätiger 21 steuert. Letzterer steuert die Objektlinse 20 in linke oder rechte Richtungen, und somit kann der Strahlenpunkt gesteuert werden, um der Spur 10 ungeachtet der Exzentrizität und der Schwankung der optischen Platte 1 zu folgen.
Um zu veranlassen, daß der Strahlenpunkt mehrere Spuren überquert, um auf eine besondere Spur zuzugreifen (unten als Spurüberspringen bezeichnet), sind zwei Grundverfahren eingesetzt worden. Das erste Verfahren besteht darin, den Strahlenpunkt zu bewegen, indem der optische Kopf (Wagen) 2, auf dem die Linse 20 oder ein Galvanospiegel (in der Figur nicht gezeigt) montiert ist, um einen großen Betrag in radialer Richtung, wie 120 mm, bewegt wird. Das zweite Verfahren besteht darin, den Strahlenpunkt mittels eines Feinspurmechanismus zu bewegen, der vorgesehen ist, um zu veranlassen, daß der Strahlenpunkt einer Spur folgt, indem die Linse 20 oder der Galvanospiegel (der Einfachheit halber werden beide von nun an als "Linse" bezeichnet) auf einem Wagen in kleinen Beträgen in radialer Richtung bewegt wird, um eine exzentrische Bewegung der Spur zu kompensieren, während der Wagen fixiert ist, oder indem er der Linse durch eine Linsenpositionsservosteuerung (siehe unten) folgt, falls die Anzahl von zu überspringenden Spuren zum Beispiel kleiner als einhundert ist. Diese zwei Verfahren werden im allgemeinen kombiniert eingesetzt. Die Anzahl von Spuren, die durch den Strahlenpunkt überquert wurden, wird durch Zählen von Nulldurchgangsübergängen von einem Nulldurchgangssignal TZCS erhalten, wobei dieses Signal von einem Spurfehlersignal erzeugt wird, das ursprünglich für die Feinspurservosteuerung der Linse vorgesehen ist.
Wie schon erwähnt, kann die optische Platte jedoch mit einer Exzentrizität von etwa 100 µm Spitze-Spitze zum Beispiel mit einer Frequenz von 30 Hz bei 1800 Umdrehungen pro Minute rotieren. Der Betrag von 100 µm entspricht etwa 60 Spuren mit einem Abstand von 1,6 µm.
Demzufolge wird bei dem ersten Verfahren ein falsches Nulldurchgangssignal erzeugt, immer wenn die Radialgeschwindigkeit einer exzentrisch rotierenden Spur die Radialgeschwindigkeit des Strahlenpunktes überschreitet, woraus ein Fehler beim Zählen der überguerten Spuren resultiert. Deshalb muß eine ID- (Identifikations-) Nummer, die in jeder Spur aufgezeichnet ist, ausgelesen werden, nachdem das Spurüberspringen beendet ist, und dann muß gemäß der ausgelesenen Spur-ID-Nummer die Strahlenpunktposition eingestellt werden, wie erforderlich, indem die Linse bewegt wird, um die Zielspur zu erreichen. Demzufolge nimmt das Spurüberspringen eine lange Zeit in Anspruch.
Bei dem zweiten Verfahren ist das Zählen von überguerten Spuren korrekt, falls das Spurübergueren Spur für Spur erfolgt. Bei diesem Spur-für-Spur-Überspringungsverfahren steuert ein Spurbetätiger 21 die Objektlinse 20, um den Strahlenpunkt BS von einer gegenwärtigen Spur 10a zu einer Zielspur 10d zu bewegen. Wie in Fig. 2A und 2B gezeigt, werden wiederholte Einzelspursprünge für jede Spur ausgeführt, d. h., eine Folge eines Beschleunigungsstroms ia, der dem Spurbetätiger für eine Beschleunigung zugeführt wird, gefolgt von einem Verlangsamungsstrom -ia für eine Verlangsamung, um anzuhalten. Nach jedem Einzelspursprung kann der Strahlenpunkt BS auf Grund von mechanischen Kennlinien des Systems der Spur nicht unmittelbar folgen; demzufolge muß eine Beruhigungsperiode vorgesehen werden, um es dem Strahlenpunkt zu gestatten, die Spur durch den Feinservomechanismus einzufangen (d. h., um zu ermöglichen, daß das Spurfehlersignal TES fast null erreicht). Der Strahlenpunkt benötigt eine relativ lange Periode, wie 2,5 ms, um auf eine angrenzende Spur überzuwechseln und in der Mitte der Spur zu stoppen. Demzufolge beträgt die Periode, die zum Überspringen einer großen Anzahl von Spuren erforderlich ist, 2,5 ms multipliziert mit der Anzahl von zu überspringenden Spuren. Solch eine lange Periode kann gegenwärtigen Forderungen nach einem schnellen Zugriff auf optische Platten nicht genügen.
EP-A-0 090 379 offenbart eine Datenspursuchanordnung mit einem Grobsuchmodus und einem Feinsuchmodus. Bei dem Grobsuchmodus wird ein Schlitten (Wagen) bewegt, während ein Feinspurelement gesperrt ist. Um Trägheitseffekte bei dem Grobsuchmodus zu minimieren, wird die Bewegung des Schlittens durch gleiche Phasen der Beschleunigung und der Verlangsamung ausgeführt, ohne spezielle Steuerung des Schlittens an Start- oder Zielspuren.
EP-A-0 138 245 offenbart eine Lesevorrichtung für einen Videoplattenspieler, bei der bewirkt wird, daß ein Lichtstrahlenpunkt während einer Vertikalaustastlücke des Videosignals unter Verwendung eines Spiegels über Spuren springt. Durch stufenweises Abbremsen des Sprungs wird gewährleistet, daß der Sprung immer vor einem Adreßcode des gewünschten Feldes endet. Der Adreßcode wird gelesen, um zu prüfen, daß die korrekte Spur erreicht worden ist.
Alle unabhängigen Ansprüche sind bezüglich EP-A-0 090 379 abgegrenzt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren des Spurüberspringens zum Positionieren eines Lichtstrahlenpunktes auf einer Zielspur eines Aufzeichnungsmediums in einer optischen Aufzeichnungsvorrichtung vorgesehen, wobei das Aufzeichnungsmedium exzentrische Spuren hat, die optische Aufzeichnungsvorrichtung einen Wagen und eine auf dem Wagen montierte Feinspuranordnung zum Bewegen des Strahlenpunktes hat, welches Verfahren die Schritte enthält:-
(d) Detektieren von Licht, das von dem Aufzeichnungsmedium reflektiert wurde, um ein Spurfehlersignal zu erzeugen, und Zählen einer Anzahl von Nulldurchgängen, die das Überqueren von Spuren durch den genannten Strahlenpunkt anzeigen, in dem Spurfehlersignal ab Initiieren des Spurüberspringens; und
(e) Beschleunigen/Verlangsamen der Feinspuranordnung gernäß einer Differenz zwischen der gezählten Anzahl von überquerten Spuren und der genannten angewiesenen Anzahl von zu überspringenden Spuren, um die Zielspur zu erreichen;
gekennzeichnet durch die vorausgehenden Schritte:-
(a) Beschleunigen der Feinspuranordnung, wobei ein Positionsservomechanismus aktiviert ist, der den Wagen bewegt, so daß die Feinspuranordnung zu ihrer neutralen Position auf dem Wagen zurückkehrt, bis die Strahlenpunktgeschwindigkeit schneller als eine Radialgeschwindigkeit der exzentrischen Spuren wird
(b) weiteres Beschleunigen des Wagens, bis der genannte Strahlenpunkt eine Spur erreicht, deren Spurnummer durch ein im voraus vorbereitetes Programm gemäß einer angewiesenen Anzahl von zu überspringenden Spuren berechnet ist; und
(c) Verlangsamen des Wagens, bis die Strahlenpunktgeschwindigkeit für die Feinspuranordnung langsam genug wird, um die Zielspur zu suchen.
Gemäß einer Abwandlung des obigen Verfahrens ist Schritt (a) wie folgt abgewandelt:-
(a1) Beschleunigen des Wagens, wobei ein Feinspurservomechanismus der genannten Feinspuranord nung aktiviert ist, um den Strahlenpunkt auf einer Startspur zu halten, auf der sich der Strahlenpunkt anfangs befand, bis die Wagengeschwindigkeit die genannte Radialgeschwin digkeit der exzentrischen Spuren überschreitet; und
(a2) Sperren des Feinspurservomechanismus und Aktivieren einer Verriegelung, wodurch die Feinspuranordnung zu einer neutralen Position auf dem Wagen zurückkehrt, so daß der Strahlenpunkt beschleunigt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren des Spurüberspringens zum Positionieren eines Lichtstrahlenpunktes auf einer Zielspur eines Aufzeichnungsmediums in einer optischen Aufzeichnungsvorrichtung vorgesehen, wobei das Aufzeichnungsmedium exzentrische Spuren hat, die optische Aufzeichnungsvorrichtung einen Wagen und eine auf dem Wagen montierte Feinspuranordnung zum Bewegen des Strahlenpunktes hat, welches Verfahren die Schritte umfaßt
(i) Detektieren von Licht, das von dem Auf zeichnungsinedium reflektiert wurde, um ein Spurfehlersignal zu erzeugen;
(ii) Detektieren von Nulldurchgängen, die anzeigen, daß der Strahlenpunkt eine Spur überquert hat, in dem Spurfehler-Signal und Messen des Zeitintervalls zwischen sukzessiven Nulldurchgängen, während sich der Strahlenpunkt bewegt; und gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:-
(iii) Erhalten einer Zeitdifferenz zwischen dem Zeitintervall zwischen sukzessiven Nulldurchgängen und einem vorbestimmten Zeitintervall; und
(iv) Beschleunigen oder Verlangsamen der Feinspuranordnung zum Bewegen des Strahlenpunktes gemäß der Zeitdifferenz, um das Zeitintervall zwischen sukzessiven Nulldurchgängen an das vorbestimmte Zeitintervall im wesentlichen anzugleichen, wodurch der Strahlenpunkt mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewegt wird, ohne an jeder Spur zu stoppen.
Ein Verfahren, das die Erfindung verkörpert, kann ein schnelles Spurüberspringen über eine große Distanz ermöglichen, ohne an jeder Spur zu stoppen, während die Anzahl von Spuren, die der Strahlenpunkt überquert hat, genau gezählt wird; deshalb kann ein schnelles und genaues Spurüberspringen erreicht werden.
Als Beispiel wird Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen, in denen:-
Fig. 1A Servomechanismen in einer optischen Aufzeichnungsplattenvorrichtung schematisch zeigt;
Fig. 1B bis 1G ein Prinzip einer Feinspurservo-Steuerung erläutert;
Fig. 2 ein Spur-für-Spur-Überspringungsverfahren nach Stand der Technik erläutert;
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer optischen Plattenvorrichtung zeigt, auf die die Erfindung angewendet werden kann;
Fig. 4A einen optischen Kopf (Wagen) schematisch zeigt;
Fig. 4B und 4C die Strukur einer Linsenverriegelung und eines Linsenpositionsservomechanismus schematisch darstellen;
Fig. 5 ein Blockdiagramm von elektrischen Schaltungen einer optischen Plattenvorrichtung ist, auf die die vorliegende Erfindung angewendet ist;
Fig. 6 detaillierte Schaltungen einer Kopfschaltung in Fig. 5 zeigt;
Fig. 7 detaillierte Schaltungen einer TES-Erzeugungsschaltung, einer Gesamtsignalerzeugungsschaltung, einer AGC-Schaltung, einer Nulldurchgangsdetektorschaltung und einer Spurabseitsdetektorschaltung des Blockdiagramms von Fig. 5 zeigt;
Fig. 8 detaillierte Schaltungen einer Phasenkom-Pensationsschaltung, einer Rückkehrsignalerzeugungsschaltung, eines Verriegelung-Ein-Schalters, einer Steuerschaltung und eines Leistungsverstärkers des Blockdiagramms von Fig. 5 zeigt;
Fig. 9 ein Prinzip eines Spurzugriffsverfahrens der vorliegenden Erfindung erläutert;
Fig. 10 ein Flußdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 11 ein Zeitlagendiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 12 ein Flußdiagramm einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 13 ein Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerverfahren erläutert, das auf die vorliegende Erfindung angewendet werden kann;
Fig. 14 ein Flußdiagramm des Spur-für-Spur- Geschwindigkeitssteuerverfahrens von Fig. 13 zeigt; und
Fig. 15 Zeitlagendiagramme des Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerverfahrens zeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf Fälle beschrieben, bei denen eine Feinspuranordnung aus einer Linse besteht.
Zuerst wird ein optischer Kopf erläutert, der ein Wagen mit der Linse darauf ist. In Fig. 4A wird Licht, das von einem Halbleiterlaser 24 emittiert wurde, durch eine Kollimatorlinse 25a in einen parallelen Lichtstrahl umgebildet; der Querschnitt des Lichtstrahls wird durch ein Wahrhaft- Rund-Korrekturprisma 25b korrigiert, um ein wahrer runder (d. h. kreisförmiger) Querschnitt zu sein; der Lichtstrahl wird zu einem Polarisationsstrahlenteiler 23 übertragen; ferner auf eine Objektlinse 20 über eine 1/4-Wellenlängenplatte 25c projiziert; und als Strahlenpunkt BS auf einer optischen Platte 1 fokussiert (Fig. 1A). Reflektiertes Licht von dem Strahlenpunkt auf der optischen Platte 1 wird zu dem Polarisationsstrahlenteiler 23 über die Objektlinse 20 und die 1/4-Wellenlängenplatte 25c geführt, und dann über eine Fokussierlinse 27 auf einen Vierteilungslichtempfänger 26 projiziert. Die Objektlinse 20 ist am Ende eines Hauptkörpers 28 eines Betätigers installiert, der um eine Achse 28a rotierbar ist, und ein Spalt (Öffnung) 28b ist am anderen Ende des Hauptkörpers 28 vorgesehen. Der Hauptkörper 28 ist mit einem Spulenhalter 28c versehen. Um den Spulenhalter 28c ist eine Fokussierungsspule 22 gewickelt, und an seiner Seite ist eine spiralförmige Spurspule 21 vorgesehen, und ein Magnet 28d ist vorgesehen, der die Spule 28c umgibt.
Wenn der Fokussierungsspule 22 ein Strom zugeführt wird, bewegt sich der Betätiger 28 mit der Objektlinse 20 darauf längs der Linsenachse, d. h., nach oben oder unten in X-Richtung in der Figur, wodurch ihr Brennpunkt verändert wird; und wenn der Betätigerspule (der Spurspule) 21 ein Strom zugeführt wird, rotiert der Betätiger 28 um die Achse 28a in die Richtung, die durch gekennzeichnet ist, wodurch seine Position in einer Richtung orthogonal zu den Spuren, d. h., in radialer Richtung, verändert wird.
Für den Spalt 28b am anderen Ende des Betätigers 28 ist ein Positionssensor 29 auf dem Wagen (Linsenkopf) 2 vorgesehen. Der Positionssensor 29 ist so angeordnet, daß ein Lichtemitter 29e und ein Vierteilungslichtempfänger 29 über den Spalt 28b einander zugewandt und miteinander ausgerichtet sind, wie in Fig. 4B und 4C gezeigt. Der Spalt 28b ist mit einem Fenster W versehen, durch den der Lichtstrahl von dem Lichtemitter 29e durch die vier Fotodioden 29a bis 29d des Lichtempfängers 29 empfangen wird. Wie in Fig. 4B gezeigt, ändert sich die Verteilung des empfangenen Lichtes an den Fotodioden 29a bis 29d in Abhängigkeit von dem Betrag der Versetzungen längs der - und X-Richtungen des Betätigers 28. Deshalb werden ein Linsenpositionssignal LPS, das die Versetzung der Linse auf dem Wagen 2 in radialer Richtung der Spur anzeigt, und ein Fokuspositionssignal für die Fokusrichtung FPS von den Ausgaben A, B, C und D von jeder der vier Fotodioden 29a bis 29d folgendermaßen auf ähnliche Weise erhalten, wie jene der Fokus- und Spurservomechanismen:-
LPS = (A+C) - (B+D)
FPS = (A+B) - (C+D)
Diese Linsenpositionssignale LPS und FPS weisen eine S- Form für die Versetzungen X und von jeder im wesentlichen mittleren Position, die nachstehend als neutrale Position bezeichnet wird, des Hubs und der Rotation der Linse auf dem Wagen auf. Jedes Signal wird an jeder neutralen Position null, wie in Fig. 4B gezeigt. So kann aus diesen Signalen eine elektrische Rückstellkraft erzeugt werden, die die Linse an jede neutrale Position zurücksetzt. Diese Funktion wird als Linsenverriegelung und Fokusverriegelung bezeichnet, und ihr ursprünglicher Zweck besteht darin, zu verhindern, daß die Linse schwimmt, wenn sich der Wagen bewegt, und zu verhindern, daß sich die Linse zu weit von der Mitte der Reichweite des Feinspurservomechanismus verschiebt.
Das Linsenpositionssignal LPS kann auch zu dem Wagencontroller 6 gegengekoppelt werden, um den Wagen zu bewegen, so daß die Linse zu ihrer neutralen Position auf dem Wagen zurückkehrt. Dies kann als Doppelservosteuerung, Linsenpositionsservosteuerung oder einfach als Positionsservosteuerung bezeichnet werden. Der Zweck dieser Positionsservosteuerung besteht auch darin, zu verhindern, daß der Bereich der Feinservosteuerung den zulässigen Bereich der Linse auf dem Wagen überschreitet.
Als nächstes wird nun unter Bezugnahme auf das Schaltungsdiagramm in Fig. 5 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Ein Operationscontroller ist durch einen Mikroprozessor (MPU) 7 vorgesehen, der eine Spurüberspringungsanweisung von einem Steuerprozessor (nicht gezeigt) empfängt und eine angewiesene Anzahl von zu überspringenden Spuren speichert. Die MPU 7 sendet dann Anweisungen an den Spurservocontroller 3, den Fokuscontroller und den Wagencontroller 5, wobei ein in der MPU vorinstalliertes Programm abläuft. Die MPU 7 empfängt auch ein Spurnulldurchgangssignal TZCS von dem Nulldurchgangsdetektor 34a und ein Spurabseitssignal TOS von einem Spurabseitsdetektor 34b, so daß die Strahlenpunktposition durch den Einsatz eines Linsenvorwärtssignals FWR, eines Linsenrückwärtssignals RVS und eines Verriegelung-Ein-Signals LKS gesteuert wird.
Eine Kopfschaltung 6, wie in Fig. 6 gezeigt, enthält eine RF-Aufbauschaltung 60 zum Aufbauen eines RF-Signals RFS aus den Ausgaben a bis d des Vierteilungslichtdetektors 26, einen Verstärker 61 zum Verstärken der Ausgaben a bis d der vier Fotodioden 26a bis 26d, um Servoausgaben SVa bis SVd auszugeben, eine LP-Erzeugungsschaltung 62 zum Erzeugen des Linsenpositionssignals LPS aus den Ausgaben A bis D der vier Fotodioden 29a bis 29d des Positionssensors 29, den Vierteilungslichtdetektor 26 und eine Konstantspannungsenergiequelle 63 für den Positionssensor 29. In der Kopfschaltung 6 besteht die Konstantspannungsenergiequelle 63, wie in Fig. 6 gezeigt, aus einer Zenerdiode ZD, einem Kondensator C und einem Widerstand R und ist mit vier Fotodioden 26a bis 26d des Vierteilungslichtempfängers 26 sowie mit den vier Fotodioden 29a - 29d des Positionssensors 29 verbunden und liefert an sie eine Energiequellenspannung V. Die LP-Erzeugungsschaltung 62, die aus einem Differenzverstärker besteht, führt eine Differenzverstärkung, d. h. (A+C) - (B+D), der Ausgaben A - D der Fotodioden 29a - 29d aus, um das Linsenpositionssignal LPS zu erzeugen; die RF-Erzeugungsschaltung 60 besteht aus einem Hochpaßfilter und addiert die Ausgaben der vier Fotodioden 26a - 26d über Differenzierkondensatoren C1, um sie an einen Operationsverstärker 60 auszugeben. Ferner besteht der Verstärker 61 aus den Verstärkern 61a - 61d, die entsprechend mit den Fotodioden 26a - 26d verbunden sind, und gibt Servoausgaben SVa - SVd aus.
Unter erneuter Bezugnahme auf FIG. 5 erzeugt eine TES- (Spurfehlersignal)-Erzeugungsschaltung 30 das Spurfehler-Signal TES aus den Servoausgaben SVa - SVd des Verstärkers 61 (61a - 61d). Eine Gesamtsignalerzeugungsschaltung 31 addiert die Servoausgaben SVa - SVd, um ein Gesamtsignal DSC zu erzeugen, das einen Gesamtreflexionspegel anzeigt. Eine AGC- (Automatische Verstärkungsregelung)-Schaltung 32 teilt das Spurfehlersignal TES durch das Gesamtsignal (totaler Reflexionspegel), um die AGC in bezug auf den Gesamtreflexionspegel auszuführen, so daß eine Veränderung der Projektionslichtintensität oder des Reflexionskoeffizienten kompensiert wird. In einer Phasenkompensationsschaltung 33 wird das Spurfehlersignal TES differenziert und dann zu einer anteiligen Komponente des Spurfehlersignals TES addiert, um die Phase vorzuschieben.
Ein Nulldurchgangsdetektor 34a detektiert einen Nulldurchgangsübergang des Spurfehlersignals TES, um das Spurnulldurchgangssignal TZCS an die MPU 7 auszugeben. Ein Spurabseitsdetektor 34b detektiert, daß das Spurfehlersignal TES größer als ein vorbestimmter Pegel Vo in positiver Richtung oder niedriger als ein vorbestimrnter Pegel -Vo in negativer Richtung wird, d. h., es zeigt einen Spurabseitszustand an, und gibt dann ein Spurabseitssignal TOS an die MPU 7 aus. Ein Servoschalter 35 schließt einen Servokreis, wenn das Servosignal SVS von der MPU 7 ausgegeben wird, sowie öffnet den Servokreis, wenn das Servosignal gesperrt wird. Eine Rückkehrsignalerzeugungsschaltung 36 erzeugt aus dem Linsenpositionssignal LPS, das von der LP-Erzeugungsschaltung 62 erhalten wurde, ein Rückkehrsignal RPS, das eine Rückkehrkraft bei dem Betätiger 28 zu der neutralen Position auf dem Wagen erzeugt, wie in FIG. 4B gezeigt. Ein Verriegelung-Ein-Schalter 37 wird durch das Verriegelung-Ein-Signal LKS von der MPU 7 geschlossen, um das Rückkehrsignal RPS in den Servokreis einzuführen, und wird durch Sperren desselben geöffnet, um die Einführung des Rückkehrsignals in den Servokreis zu sperren. Eine Steuerschaltung 38 erzeugt ein Vorwärtsbeschleunigungssignal +V, das dem Linsenvorwärtssignal FWR entspricht, und ein Rückwärtsverlangsamungssignal -V, das dem Linsenrückwärtssignal RVS entspricht, und dient zum Ausgeben einer Summe von Ausgaben von dem Servoschalter 35 und des Verriegelung-Ein-Schalters 37. Ein Leistungsverstärker 39 verstärkt eine Ausgabe der Steuerschaltung 38, um der Spurbetätigerspule 21 einen Spursteuerstrom TDV zuzuführen.
Einzelheiten des Spurservocontrollers 3 sind in FIG. 7 und FIG. 8 gezeigt. Wie in FIG. 7 gezeigt, enthält die TES- Erzeugungsschaltung 30 einen Addierverstärker 300 zum Addieren der Servoausgaben SVa und SVb über Eingangswiderstände r&sub1; bzw. r&sub2;, einen Addierverstärker 301 zum Addieren der Servoausgaben SVc und SVd über Eingangswiderstände r&sub3; bzw. r&sub4;, und einen Addierverstärker 302 zum Reduzieren der Ausgabe -(SVa+SVb) des Addierverstärkers 301 von der Ausgabe -(SVc+SVd) des Addierverstärkers 300, und dann gibt der Differenzverstärker 302 das Spurfehlersignal TES {= (SVa+SVb) - (SVc+SVd)} aus. Die Gesamtsignalerzeugungs Schaltung 31 enthält einen Addierverstärker 310 zum Addieren jeder Servoausgabe SVa - SVd über Eingangswiderstände r&sub5; - r&sub8;, und gibt das Gesamtreflexionspegelsignal DCS (= SVa + SVb + SVc + SVd) aus.
Die AGC-Schaltung 32 enthält einen Operationsverstärker 320 zum Empfangen des Spurfehlersignals TES, einen ersten FET (Feldeffekttransistor) 321 zum Teilen und Steuern der Eingabe für den ersten Operationsverstärker 320 gemäß der Ausgabe des Operationsverstärkers 320, einen zweiten Operationsverstärker 322 zum Empfangen des Gesamtreflexionspegelsignals DCS zum Steuern des FET 321, und einen zweiten FET 323 zum Spannungsteilen der Eingabe für den zweiten Operationsverstärker 322, somit wird der erste FET 321 durch das Gesamtreflexionspegelsignal DCS gesteuert, das eine Ausgabe des Operationsverstärkers 322 ist, um die Verstärkung des Operationsverstärkers 320 zu steuern, dann wird ein AGC-geregeltes Spurfehlersignal TES/DCS von der Ausgabe des Operationsverstärker5 320 erhalten. Der zweite FET 323 ist vorgesehen, um die Nichtlinearität des ersten FET 321 zu kompensieren, um eine lineare Kennlinie zu erreichen. Der Nulldurchgangsdetektor 34a besteht aus einem Komparator 340 zum Vergleichen des Nulldurchgangspotentials mit dem Spurfehlersignal TES von der AGC-Schaltung 32, um das Spurnulldurchgangssignal TZCS auszugeben.
Die Spurabseitsdetektionsschaltung 34b enthält einen ersten Komparator 341 zum Vergleichen des Spurfehlersignals TES mit dem vorbestimmten Pegel Vo und dann zum Ausgeben einer Pegelausgabe "High", wenn TES > Vo ist, und einen zweiten Komparator 342 zum Vergleichen des Spurfehlersignals TES mit dem vorbestimmten Pegel (-Vo) und dann zum Ausgeben einer Pegelausgabe "High", wenn TES < -Vo ist, und gibt eine Summe der Ausgabe von beiden Komparatoren 341 und 342 als Spurabseitssignal TOS aus. Die Phasenkompensationsschaltung 33, in der eine Differenzierschaltung, die aus einem Widerstand rg und einem Kondensator Cg besteht, und eine Anteilsschaltung, die aus einem Widerstand Rg gebildet ist, mit einem Operationsverstärker 330 verbunden sind, gibt an den Servoschalter 35 ein Signal einer Summe der Differenzierung des Spurfehlersignals TES der AGC-Schaltung 32 und seines Anteils aus, d. h., ein Signal TCS, das ein Spurfehlersignal ist, das zu einer Phasenvoreilungskomponente addiert wurde.
Die Rückkehrsignalerzeugungsschaltung 36 enthält einen Operationsverstärker 360 zum Verstärken des Linsenpositionssignals LPS von der LP-Erzeugungsschaltung 62 und eine Phasenkompensationsschaltung 361 zum Kompensieren der Phase der Ausgabe des Operationsverstärkers 360, und gibt das Rückkehrsignal RPS aus. Der Verriegelung-Ein-Schalter 37 enthält einen ersten Schalter 370, der geschlossen wird, wenn das Verriegelung-Ein-Signal LKS ausgegeben ist, zum Addieren des Rückkehrsignals RPS zu dem Signal TCS des Servoschalters 35; eine Inverterschaltung 371 zum Invertieren des Verriegelung-Ein-Signals LKS; und einen zweiten Schalter 372, der geschlossen wird, wenn das invertierte Verriegelung-Ein-Signal ausgegeben ist, d. h., das Verriegelung-Ein-Signal gesperrt ist.
Die Steuerschaltung 38 enthält einen Addierverstärker 380; einen ersten Schalter 381, der durch das Linsenvorwärtssignal FWR aktiviert wird, um das Vorwärtssteuersignal +V an den Addierverstärker 380 auszugeben; und einen zweiten Schalter 382, der durch das Linsenrückwärtssignal RVS aktiviert wird, um das Rückwärtssteuersignal -V an den Addierverstärker 380 auszugeben, und gibt Steuersignale (Spannungen) +V, -V und eine Summe der Steuersignale TCS, RPS von dem Addierverstärker 380 aus. Bei der Summierung der Signale TCS und RPS ist das Signal RPS schwächer eingestellt als das Signal TCS. Der Leistungsverstärker 39 verstärkt die Ausgabe der Steuerschaltung 38 durch serielle Zweistufenverstärker 390 und 391, um der Spurbetätigerspule 21 einen positiven oder negativen Spursteuerstrom TDV zuzuführen.
Die Operation der oben beschriebenen Ausführungsform ist nachstehend erläutert. Zuerst wird das Konzept des Spurzugriffs der vorliegenden Erfindung an Hand von FIG. 9 beschrieben. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Linse als Feinspurmittel auf dem Wagen 2 bewegt; deshalb wird der Spurzugriff durch Bewegen der Feinspuranordnung, d. h., der Linse 20 bei dieser Ausführungsform, auf dem Wagen nachstehend als Linsensuche bezeichnet. Eine Spursuche, die durch Bewegen des Wagens 2 ausgeführt wird, wird nachstehend als Wagensuche bezeichnet. Zuerst befindet sich der Wagen 2 bezüglich der Platte stationär. Der Bereich (a) in FIG. 9 dient einer Linsensuchbeschleunigung, bei der der Strahlenpunkt, d. h., die Linse 20, auf dem Wagen von einer Startspur aus, auf die der Strahlenpunkt projiziert ist, wenn das Spurüberspringen angewiesen wird, unter Steuerung des Feinspurcontrollers 3 beschleunigt wird, bis die Geschwindigkeit des Strahlenpunktes die maximale Radialgeschwindigkeit Vec der exzentrischen Spuren überschreitet. Während dieses Bereichs (a) ist die Feinspurservosteuerung gesperrt, und der Linsenpositionsservomechanismus wird aktiviert gehalten. Deshalb folgt der Wagen dem Strahlenpunkt durch die Funktion des Linsenpositionsservomechanismus, so daß die Linse zu der neutralen Position auf dem Wagen zurückkehrt. Dann wird das Linsenpositionssignal, das einmal erhöht war, fast null. Jetzt ist die Geschwindigkeit des Strahlenpunktes durch die Linsensuche ausreichend schneller als die Radialgeschwindigkeit der exzentrischen Spuren, die typischerweise bei 30 Hz schwankt. Demzufolge kann die Anzahl der Spuren, die der Strahlenpunkt überquert hat, von dem Spurnulldurchgangssignal TZCS genau gezählt werden. Der Bereich (b) ist ein Bereich der Wagensuche, bei der die Strahlenpunktbeschleunigung ausgeführt wird, indem der Wagen weiter beschleunigt wird, bis der Strahlenpunkt fast die Hälfte der Anzahl von zu überspringenden Spuren erreicht. Der Bereich (c) ist ein Bereich der Wagensuche, bei der eine Strahlenpunktverlangsamung ausgeführt wird, indem der Wagen verlangsamt wird, bis die Strahlenpunktgeschwindigkeit langsamer als eine Grenzgeschwindigkeit Vls wird, unter der die Linsensuchverlangsamung mit Sicherheit möglich ist, aber schneller als die Radialgeschwindigkeit Vec der exzentrischen Spuren ist. Während der Bereiche (b) und (c) ist die Strahlenpunktgeschwindigkeit schneller als die Radialgeschwindigkeit Vec der exzentrischen Spuren; deshalb kann die Anzahl der überquerten Spuren genau gezählt werden. Der Bereich (d) dient zur Verlangsamung des Strahlenpunktes durch die Linsensuche, bei der der Strahlenpunkt, d. h., die Linse 20, auf dem Wagen, der durch den Feinspurcontroller 3 rückwärts gesteuert wird, verlangsamt wird, so daß der Strahlenpunkt eine Zielspur erreicht. Während des Bereichs (d) kann die überquerte Anzah1 der Spuren genau gezählt werden, da die Strahlenpunktgeschwindigkeit schneller als die Radialgeschwindigkeit der exzentrischen Spuren ist.
Die Operation der Schaltungen, in denen die vorliegende Erfindung verkörpert ist, ist nachstehend unter Bezugnahme auf ein Blockdiagramm in FIG. 5, ein Flußdiagramm in FIG. 10 und ein Zeitlagendiagramm in FIG. 11 eingehend beschrieben. Der Strahlenpunkt hat durch die Feinspurservosteuerung und die Positionsservosteuerung eine Startspur verfolgt, und wird dann angewiesen, nach der inneren Richtung der Platte zu springen; deshalb wird die innere Richtung nachstehend als Vorwärtsrichtung und die äußere Richtung als Rückwärtsrichtung bezeichnet.
In FIG. 10 ist bei Schritt (1) der Feinspurservomechanismus gesperrt; der Linsenpositionsservomechanismus wird aktiviert gehalten; und eine Linsensuchbeschleunigung, die mit Bereich (a) bezeichnet ist, wird initiiert, durch Sperren des Linsenrückwärtssignals RVS, das den Strahlenpunkt rückwärts bewegt, d. h., nach außen, und Aktivieren des Linsenvorwärtssignals FWR, das den Strahlenpunkt nach innen bewegt, das der Linsensteuerschaltung 38 einzugeben ist, so daß die Linse 20 auf dem Wagen 2 nach der inneren Richtung beschleunigt wird. Auf Grund des Linsenpositionsservomechanismus bewegt sich der Wagen 2 automatisch, um dem Strahlenpunkt zu folgen. Der Betrag der Beschleunigung/Verlangsamung kann durch die Dauer des Signals FWR oder RVS gesteuert werden, gemäß der Strahlenpunktgeschwindigkeit, die durch das Intervall des Spurnulldurchgangssignals TZCS gemessen wird. Bei der Linsensuche wird die Strahlenpunktgeschwindigkeit leicht schneller als die Radialgeschwindigkeit der exzentrischen Spuren, da das Linsensystem, das auf dem Wagen beweglich ist, ursprünglich dafür ausgelegt ist, leicht genug zu sein, um sich für die Feinspursteuerung schnell zu bewegen.
Als eines der vorzuziehenden Verfahren der Linsensuche existiert das Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerverfahren. Bei diesem Verfahren wird die Strahlenpunktgeschwindigkeit, mit der jede Spur überquert wird, durch die Messung des Intervalls des Spurnulldurchgangssignals TZCS überwacht und gesteuert, d. h., beschleunigt oder verlangsamt, so daß sich der Strahlenpunkt mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit bewegt, ohne an jeder Spur zu stoppen. Einzelheiten dieses Verfahrens werden später beschrieben.
Am Ende von Schritt (1), d. h., am Ende des Bereichs (a) von FIG. 9, ist das Linsenpositionssignal etwa null, d. h., die Linse 20 befindet sich etwa an der neutralen Position auf dem Wagen 2.
Bei Schritt (2) wird unterschieden, ob die Strahlenpunktgeschwindigkeit angemessen höher als die Radialgeschwindigkeit der exzentrischen Spuren ist. Diese Unterscheidung wird durch die MPU 7 ausgeführt, indem eingeschätzt wird, ob die Strahlenpunktgeschwindigkeit gemäß dem Zeitintervall des Spurnulldurchgangssignals TZCS die maximale Radialgeschwindigkeit Vec der exzentrischen Spuren überschreitet, während der Strahlenpunkt eine einzelne Spur überquert. Falls das Urteil JA lautet, wird Schritt (3) ausgeführt, falls aber das Urteil NEIN lautet, wird Schritt (2) wiederholt.
Bei Schritt (3) wird die Wagensuche, die mit Bereich (b) bezeichnet ist, durch das Sperren der Linsenpositionsservosteuerung und durch Anlegen eines Signals INR an die Wagenspursteuerschaltung 52 initiiert, wodurch der Wagen nach der inneren Richtung beschleunigt wird. Während dieses Schrittes ist die Linsenpositionsservosteuerung durch Sperren des Linsenpositionsservoschaltsignals PSS gesperrt, und die Linsenverriegelung wird durch Ausgeben des Linsenverriegelungssignals LKS aktiviert.
Bei Schritt (4), der einhergehend mit Schritt (3) ausgeführt wird, wird die Wagensuche durch das Aktivieren der Linsenverriegelung unterbrochen. Bei Schritt (5) wird unterschieden, ob der Strahlenpunkt durch die Wagensuche des Bereichs (b) eine Spur erreicht hat, bei der die Wagenverlangsamung zu beginnen ist. Die Spur, bei der die Wagenverlangsamung zu beginnen ist, wird typischerweise bei ungefähr der Hälfte, oder etwas weniger, der Anzahl der Spuren gewählt, die gewöhnlich in dem Fall zu überspringen sind, bei dem die Beschleunigungsgeschwindigkeit oder die Verlangsamungsgeschwindigkeit, d. h., die Beschleunigung oder Verlangsamung, dasselbe Maß hat. Wenn die Gegebenheiten oder Bedingungen wie Reibung etc. unterschiedlich sind, wird sich demzufolge die optimale Position der Spur, bei der der Wagen zu verlangsamen ist, von der Hälfte der Spurüberspringungsanzahl unterscheiden. Deshalb kann die Spur, bei der die Wagenverlangsamung zu beginnen ist, durch ein Programm errechnet werden, das im voraus in der MPU 7 installiert wurde. Falls die Unterscheidung NEIN lautet, wird Schritt (5) wiederholt.
Bei Schritt (6) wird, wenn die Unterscheidung bei Schritt (5) JA lautet, der Wagen 2 verlangsamt, gezeigt im Bereich (c) der Wagensuche, indem das Signal INR gesperrt wird und das Signal OUT, das den Wagen nach der äußeren Richtung verlangsamt, dem Wagenspurcontroller 2 zugeführt wird.
Bei Schritt (7) wird unterschieden, ob die Strahlenpunktgeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, die langsamer als die Grenzgeschwindigkeit Vls aber schneller als die maximale Radialgeschwindigkeit Vec der exzentrischen Spuren ist. Falls die Unterscheidung NEIN lautet, wird Schritt (7) wiederholt.
Bei Schritt (8) wird, wenn die Unterscheidung bei Schritt (7) JA lautet, die Wagensuchverlangsamung unterbrochen, indem das Signal OUT gesperrt wird.
Bei Schritt (9) wird die Linsensuchverlangsamung begonnen, wie in Bereich (d) gezeigt, indem das Linsenverriegelungssignal LKS gesperrt und das Linsenpositionsservo-Signal PSS ausgegeben wird. Während dieser Linsensuche wird der Strahlenpunkt verlangsamt, indem der Linsensteuerschaltung 38 das Linsenrückwärtssignal RVS zugeführt wird, so daß sich die Linse auf dem Wagen nach der Rückwärtsrichtung des Spurüberspringens bewegt, d. h., nach außen. Durch den Linsenpositionsservomechanismus wird der Wagen automatisch verlangsamt, um dem Strahlenpunkt gemäß dem Linsenpositions-Signal, das durch diese Linsensuche erzeugt wurde, zu folgen. Während der Linsensuche wird die Anzahl der Spuren, die der Strahlenpunkt überquert hat, von dem Spurnulldurchgangssignal TZCS genau gezählt. Falls die Strahlenpunktgeschwindigkeit zu Beginn dieser Linsensuchverlangsamung für die Linse langsam genug ist, um an einer Zielspur stoppen zu können, wird der Strahlenpunkt weiter mit der konstanten Geschwindigkeit bewegt, bis der Strahlenpunkt eine vorbestimmte Spur erreicht, typischerweise eine Spur vor der Zielspur. Genauer gesagt, wird er bis zu einer halben Spur vor dem Ziel bewegt, wie später bei einer Verlangsamungsperiode tc in FIG. 15 erläutert wird. Und dann wird, wie oben erwähnt, die Linse durch das Linsenrückwärtssignal RVS verlangsamt, um an der Zielspur zu stoppen. Falls die Strahlenpunktgeschwindigkeit zu Beginn dieser Linsensuche nicht langsam genug für die Linse ist, um an einer Zielspur sicher stoppen zu können, wird der Strahlenpunkt verlangsamt, indem die Linse durch das Linsenrückwärtssignal RVS allmählich oder Schritt für Schritt verlangsamt wird, bis die Strahlenpunktgeschwindigkeit für die Linse langsam genug ist, um an einer Zielspur zu stoppen. Die Spur-für-Spur- Geschwindigkeitssteuerung kann vorzugsweise ebenfalls bei der Linsensuche des Bereichs (d) ausgeführt werden.
Obwohl bei der Beschreibung dieser bevorzugten Ausführungsform der Linsenpositionsservomechanismus bei Schritt (9) aktiviert wird, ist dies keine absolute Forderung, um diese Linsensuchverlangsamung für den Bereich (d) zu erreichen, da der Wagen durch andere Mittel als durch diesen Linsenpositionsservomechanismus gestoppt werden kann, wie zum Beispiel durch das Signal OUT.
Obwohl bei der Beschreibung dieser bevorzugten Ausführungsform die Linsenverriegelung bei den Schritten (1) und (9) gesperrt ist, ist das Sperren der Linsenverriegelung keine absolute Bedingung für die jeweiligen Schritte, um die Operation der Erfindung zu erreichen. Denn die Linsenverriegelung als auch der Linsenpositionsservomechanismus sind schwächer ausgelegt als das Linsensuchsignal; demzufolge kann die Linsenverriegelung oder der Linsenpositionsservomechanismus vom Start an über alle Schritte hinweg ununterbrochen aktiviert bleiben, einschließlich eines Falls, bei dem eine Feder oder ein Gummidämpfer als Linsenverriegelungsmittel eingesetzt wird, da keine Möglichkeit besteht, die Linsenverriegelung zu sperren.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm in FIG. 12 beschrieben. Der Strahlenpunkt hat durch die Feinspurservosteuerung und die Positionsservosteuerung eine Startspur verfolgt; und dann wird er angewiesen, nach der inneren Richtung der Platte zu springen. Bei Schritt (1) wird, wenn das Spurüberspringen angewiesen ist, der Wagen durch die Ausgabe des Signals INR der angewiesenen Richtung und durch das Sperren des Linsenpositionsservomechanismus und der Linsenverriegelung beschleunigt, während der Fein-Spurservomechanismus für den Strahlenpunkt aktiviert bleibt, um die Startspur einzuhalten, bei der das Spurüberspringen initiiert wird. Demzufolge ist das Linsenpositionssignal erhöht. Bei Schritt (2) wird unterschieden, ob das Linsenpositionssignal, das jetzt dem Betrag der Wagenbewegung entspricht, angemessen größer als ein vorbestimmter Betrag der Radialversetzung der exzentrischen Spuren ist. Dieser vorbestimmte Betrag ist viel größer als die maximale Radialversetzung der exzentrischen Spuren gewählt. Wenn der Wagen diesen vorbestimmten Betrag zurückgelegt hat, ist die Wagengeschwindigkeit schon größer als die maximale Radialgeschwindigkeit Vec der exzentrischen Spuren. Falls die Unterscheidung NEIN lautet, wird Schritt (2) wiederholt. Bei Schritt (3) wird, wenn die Unterscheidung bei Schritt (2) JA lautet, der Feinspurservomechanismus gesperrt und die Linsenverriegelung aktiviert. Demzufolge setzt die Linsenverriegelungskraft die Linse an die neutrale Position auf dem Wagen zurück, wodurch bewirkt wird, daß sich der Strahlenpunkt bewegt. Zu dieser Zeit ist die Geschwindigkeit des Strahlenpunktes hoch genug, um die Anzahl von Spuren, die der Strahlenpunkt überquert hat, genau zu zählen, wobei der Effekt der exzentrischen Spurrotation eliminiert ist. Bei Schritt (4) wird die Wagenbeschleunigung fortgesetzt, während die Linsenverriegelung aktiviert ist.
Bei Schritt (5) wird unterschieden, ob der Strahlenpunkt eine Spur erreicht hat, bei der die Wagenverlangsamung zu beginnen ist. Die Spur, bei der die Wagenverlangsamung zu beginnen ist, wird typischerweise bei ungefähr der Hälfte der Anzahl der Spuren gewählt, die gewöhnlich in dem Fall zu überspringen sind, bei dem die Beschleunigungsgeschwindigkeit oder die Verlangsamungsgeschwindigkeit, d. h., die Beschleunigung oder die Verlangsamung, dasselbe Maß haben. Wenn die Gegebenheiten oder die Bedingungen wie die Reibung etc. der Vorrichtung unterschiedlich sind, wird sich demzufolge die optimale Position der Spur, bei der die Verlangsamung des Wagens zu beginnen ist, von der Hälfte der Spurüberspringungsanzahl unterscheiden. Deshalb kann die Spur, bei der die Verlangsamung des Wagens zu beginnen ist, durch ein Programm errechnet werden, das im voraus in der MPU 7 installiert wurde. Falls die Unterscheidung NEIN lautet, wird Schritt (5) wiederholt.
Bei Schritt (6) wird, wenn die Unterscheidung bei Schritt (5) JA lautet, der Wagen 2 durch das Sperren des Signals INR und durch die Ausgabe des Signals OUT an den Wagenspurcontroller 2 auf dieselbe Weise wie bei Schritt (6) für den Bereich (c) der Wagensuche der ersten bevorzugten Ausführungsform verlangsamt. Bei Schritt (7) wird die Strahlenpunktgeschwindigkeit auf dieselbe Weise wie bei Schritt (7) der ersten bevorzugten Ausführungsform unterschieden. Falls die Unterscheidung NEIN lautet, wird Schritt (7) wiederholt.
Bei Schritt (8) wird, wenn die Unterscheidung bei Schritt (7) JA lautet, die Wagensuche durch das Sperren des Signals OUT unterbrochen. Und die Linsensuchverlangsamung wird auf dieselbe Weise wie bei Bereich (d) der vorhergehenden Ausführungsform begonnen, indem das Linsenverriegelungssignal LKS gesperrt und der Linsenpositionsservomechanismus vorzugsweise aktiviert wird. Während dieser Linsensuchverlangsamung wird der Strahlenpunkt durch Anlegen des Linsenrückwärtssignals RVS an die Linsensteuerschaltung 38 verlangsamt, so daß sich die Linse auf dem Wagen nach der Rückwärtsrichtung des Spurüberspringens bewegt, d. h., in diesem Fall nach außen. Durch den Linsenpositionsservomechanismus wird der Wagen automatisch verlangsamt, um dem Strahlenpunkt gemäß dem Linsenpositionssignal zu folgen, das durch diese Linsensuche erzeugt wurde. Während der Linsensuchverlangsamung wird die Anzahl der Spuren, die der Strahlenpunkt überquert hat, von dem Spurnulldurchgangssignal TZCS genau gezählt. Falls die Strahlenpunktgeschwindigkeit zu Beginn dieser Linsensuche für die Linse langsam genug ist, um an einer Zielspur zu stoppen, wird der Strahlenpunkt weiter mit der konstanten Geschwindigkeit bewegt, bis der Strahlenpunkt eine vorbestimmte Spur erreicht, typischerweise eine Spur vor der Zielspur; und dann wird die Linse verlangsamt, um an der Zielspur zu stoppen. Falls die Strahlenpunktgeschwindigkeit zu Beginn dieser Linsensuchverlangsamung für die Linse nicht langsam genug ist, um an einer Zielspur mit Sicherheit stoppen zu können, wird der Strahlenpunkt durch Verlangsamen der Linse allmählich oder Schritt für Schritt verlangsamt, bis die Strahlenpunktgeschwindigkeit für die Linse langsam genug ist, um an einer Zielspur zu stoppen. Die Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerung kann bei dieser Linsensuche ebenfalls vorzugsweise eingesetzt werden.
Obwohl bei der Beschreibung der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Linsenpositionsservomechanismus und die Linsenverriegelung bei Schritt (1) gesperrt sind und die Linsenverriegelung bei Schritt (3) aktiviert wird, stellt das Aktiviert- oder Gesperrtsein des Linsenpositionsservomechanismus oder der Linsenverriegelung für den jeweiligen Schritt keine absolute Bedingung dar, um die Operation der Erfindung zu erreichen, ist aber vorzuziehen. Denn sowohl der Linsenpositionsservomechanismus als auch die Linsenverriegelung sind schwächer als der Feinspurservomechanismus ausgelegt, demzufolge können sie vom Start an über alle Schritte hinweg ununterbrochen aktiviert bleiben, einschließlich eines Falls, bei dem eine Feder oder ein Gummidämpfer als Linsenverriegelungsmittel eingesetzt wird und es keine Möglichkeit gibt, die Linsenverriegelung zu sperren.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Spur-für-Spur- Geschwindigkeitssteuerverfahrens, auf das als Verfahren der Linsensuche bei den oben beschriebenen zwei Ausführungsformen bevorzugt verwiesen wird, wird unter Bezugnahme auf ein Prinzipdiagramm in FIG. 13, ein Schaltungsblockdiagramm in FIG. 5, ein Flußdiagramm in FIG. 14 und ein Zeitlagendiagramm in FIG. 15 nachstehend erläutert, wobei ein Fall eines Zyklus einer Beschleunigung ab einer Startspur, einer konstanten Geschwindigkeitsbewegung über eine Vielzahl von Spuren und einer Ankunft an einer Zielspur als Beispiel beschrieben ist. Dieses Verfahren wird eingesetzt, während der Wagen stationär fixiert ist oder dem Strahlenpunkt mittels der Linsenpositionsservosteuerung folgt.
Der Schaltungsaufbau für dieses Verfahren ist im wesentlichen derselbe wie jener in FIG. 5, der für die oben beschriebenen zwei Ausführungsformen benutzt wurde. Die MPU 7 enthält ferner einen Zeitgeber 7a, und in dem Speicher 7b sind gespeichert: eine vorbestimmte Beschleunigungsperiode ta; eine Zielperiode tb für eine einzelne Spurüberquerung entsprechend einer Zielgeschwindigkeit; eine vorbestimmte Verlangsamungsperiode tc; eine Anzahl D von zu überspringenden Spuren; eine Anzahl D&sub0; von Spuren, für die die Zielgeschwindigkeit geschaltet wird; eine Beschleunigungs- /Verlangsamungssteuerimpulszeit t für die Spur-für-Spur- Geschwindigkeitssteuerung; eine Verarbeitungszeit tp; eine Zielhochgeschwindigkeitszeit tbh, die einer Zielhochgeschwindigkeit entspricht; eine Zielniedergeschwindigkeitszeit tbl, die einer Zielniedergeschwindigkeit entspricht.
FIG. 13 zeigt eine Beziehung der Spurnummer, auf der sich der Strahlenpunkt befindet, und der abgelaufenen Zeit auf der X-Achse, und der Strahlenpunktgeschwindigkeit, des Spurfehlersignals TES, Spurnulldurchgangssignals TZCS und Beschleunigungs-/Verlangsamungssignals auf der Y-Achse.
Wenn die MPU 7 von einem oberen Prozessor angewiesen wird, den Spurzugriff zu starten, wird, falls die angewiesene Anzahl des Spurüberspringens "n" größer als (D&sub0; + 2) ist, eine Zielgeschwindigkeit bis zu der (n - D&sub0; - 2)-ten Spur, die nahe der Zielspur ist, auf eine Zielhochgeschwindigkeit Vh gesetzt, wie in FIG. 13 gezeigt; und nach der (n - D&sub0; - 2)-ten Spur wird die Zielgeschwindigkeit auf eine Zielniedergeschwindigkeit Vl gesetzt, wobei D&sub0; eine Anzahl ist, die für den Strahlenpunkt gewählt wurde, um von der Zielniedergeschwindigkeit aus leicht an der Zielspur zu stoppen, während D&sub0; Spuren überquert werden, wodurch unter Berücksichtung der Trägheit, etc., des beweglichen Teils des Linsensystems eine ausreichende Toleranz gestattet ist. Die Anzahl D&sub0; wird nachstehend als Geschwindigkeitsschaltspuranzahl bezeichnet. Der Betrag der Zielhochgeschwindigkeit Vh wird als verfügbare Höchstgeschwindigkeit gewählt, bei der die Linsensteuerung möglich ist, um die Hochgeschwindigkeitsfähigkeit zu verstärken. Der Betrag der Zielniedergeschwindigkeit Vl wird als Geschwindigkeit gewählt, von der aus der Strahlenpunkt an der Zielspur stoppen kann, während eine einzelne Spur überquert wird, zum Beispiel 200 µs pro Spur. Wenn die angewiesene Spurüberspringungsanzahl n kleiner als (D&sub0; + 2) ist, wird die Zielgeschwindigkeit nur auf Vl gesetzt, wie in FIG. l3B gezeigt. Gestrichelte Linien in FIG. 13 zeigen eine tatsächliche Geschwindigkeit Vr des Strahlenpunktes, wenn der Strahlenpunkt durch die Zielgeschwindigkeiten gesteuert wird.
Unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm in FIG. 14 wird nachstehend die Operation erläutert. Jetzt wird angenommen, daß das Servo-Ein-Signal SVS von der MPU 7 den Servoschalter 35 aktiviert, und das gesperrte Verriegelung-Ein-Signal LKS den Verriegelungsschalter 37 sperrt, bis die Spurüberspringungsanweisung empfangen wird. Mit anderen Worten, es wird angenommen, daß der Feinspurservokreis geschlossen ist, so daß der Spurbetätiger 21 durch das Steuersignal TCS von dem Spurfehlersignal TES servogesteuert wird und der Strahlenpunkt demzufolge die Spur 10a verfolgt.
In diesem Zustand beginnt bei Schritt (1) ein in FIG. 14 gezeigter Spurüberspringungsvorgang, wenn der MPU 7 von dem oberen Prozessor eine Spurüberspringungsanweisung sowie ihre Spurüberspringungsanzahl D erteilt wurde. Bei dieser Ausführungsform ist das Spurüberspringen nach der inneren Richtung angewiesen. Zuerst subtrahiert die MPU 7 [2] von der gegebenen Spurüberspringungsanzahl D (= n) und speichert dies in dem Speicher 7b. Die Subtraktion dieser [2] wird vorgenommen, da während der Bewegung zu der zweiten Spur (10b von FIG. 15) eine Beschleunigung und eine Verlangsamung zum Stoppen an dem Ziel, der D-ten Spur, vorgenommen werden; deshalb werden diese zweimaligen Spurüberquerungen von D subtrahiert und eine Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerung wird (D - 2) Mal bei den übrigen Spuren ausgeführt.
Als nächstes vergleicht die MPU 7 die Spuranzahl D ( = n - 2) mit der Geschwindigkeitsschaltspuranzahl D&sub0;; falls D > D&sub0; ist, ist dies dann der Fall von FIG. 13A, bei dem die Zielgeschwindigkeit tb auf die Zielhochgeschwindigkeit Vbh gesetzt wird; und die Beschleunigungsperiode ta wird auf tah für die Beschleunigung bis zu der Geschwindigkeit Vh gesetzt. Falls D < D&sub0; ist, ist dies der Fall von FIG. 13B, bei dem die Zielgeschwindigkeit tb auf die Zielniedergeschwindigkeit Vbl gesetzt wird; und die Beschleunigungsperiode ta wird auf tal für die Beschleunigung bis zu der Geschwindigkeit Vl gesetzt. Als nächstes sperrt die MPU 7 das Servosignal SVS, um den Servoschalter 35 zu sperren, um den Servokreis des Spurfehlersignals TES zu öffnen. Somit wird die Servosteuerung des Spurfehlersignals TES verhindert. Dies ist erforderlich, um die Bewegung des Strahlenpunktes ruhig zu steuern, wie durch die MPU 7 angewiesen, und um eine genaue tatsächliche Geschwindigkeit aus dem Spurfehlersignal TES zu erhalten. Als nächstes prüft die MPU 7, nach welcher Richtung das Spurüberspringen gerichtet ist, d. h., nach der äußeren Richtung oder nach der inneren Richtung längs des Radius der optischen Platte 1, und dann wird, falls es die Richtung nach außen ist, ein Vorgang für die äußere Richtung ausgeführt. Der Vorgang für das Spurüberspringen nach der äußeren Seite ist fast derselbe wie das Spurüberspringungsverfahren nach der inneren Seite, das bei Schritt (2) und den folgenden gezeigt ist.
Bei Schritt (2) aktiviert die MPU 7 das Linsenvorwärts-Signal FWR für die Beschleunigungsperiode ta, um die Beschleunigungsspannung +V für die Periode ta zuzuführen. Das heißt, nach dem Ausgeben des Linsenvorwärtssignals FWR setzt die MPU 7 den Zeitgeber 7a mit einem Komplement der Beschleunigungsperiode ta in dem Speicher 7b und startet dann den Zeitgeber 7a. Der Zeitgeber 7a, der mit dem Komplement der Beschleunigungsperiode ta gesetzt ist, zählt die Taktimpulse und erzeugt ein Gezählt-Signal, wenn die Periode ta gezählt ist. Wenn der Zeitgeber 7a das Gezählt- Signal erzeugt, stoppt die MPU 7 den Zeitgeber 7a, um das Linsenvorwärtssignal FWR zu sperren. Deshalb wird der erste Schalter 381 der Steuerschaltung 38 für die Periode ta aktiviert; die Beschleunigungsspannung +V wird dem Addier-Verstärker 480 für die Periode ta zugeführt; ein Beschleunigungsstrom wird als Spursteuerstrom TDV von dem Leistungsverstärker 39 dem Spurbetätiger 21 für die Periode ta zugeführt; demzufolge wird die Objektlinse 20 (d. h., der Strahlenpunkt) bis auf die Zielhochgeschwindigkeit Vh beschleunigt.
Bei Schritt (3) beobachtet die MPU 7 das Spurnulldurchgangssignal TZCS und detektiert eine Zeitlage, wenn das Spurnulldurchgangssignal TZCS von dem Zustand "0" auf den Zustand "1" wechselt, d. h., einen Anstiegsübergang des Spurnulldurchgangssignals TZCS, und startet dann das Messen eines Intervalls des Spurnulldurchgangssignals TZCS. Das heißt, die MPU 7 liest die Zielperiode tb (tbh oder tbl), die der Zielgeschwindigkeit Vh bzw. Vl entspricht, aus dem Speicher 7b; setzt ein Komplement der Zielperiode tb in den Zeitgeber 7a; und startet dann den Zeitgeber 7a.
Bei Schritt (4) beobachtet die MPU 7 das Spurnulldurchgangssignal TZCS und detektiert den Anstiegsübergang, d. h., von dem Zustand "0" auf den Zustand "1", des Spurnulldurchgangssignals TZCS; und stoppt dann den Zeitgeber 7a, um das Messen des Intervalls des Spurnulldurchgangssignals TZCS zu beenden. Der Zeitgeber 7a, der mit dem Komplement der Zielperiode tb gesetzt ist, erzeugt ein Gezählt-Signal, wenn die Periode tb gezählt ist. Falls das Zeitintervall T zwischen einem Anstiegsübergang, bei dem der Zeitgeber 7a gestartet wird, und dem nächsten Anstiegsübergang, bei dem der Zeitgeber gestoppt wird T > tb ist (d. h., die tatsächliche Geschwindigkeit ist gleich der oder langsamer als die Zielgeschwindigkeit), hat deshalb der Zeitgeber 7a schon fertig gezählt, wenn der Zeitgeber 7a gestoppt wird. Falls im Gegenteil T < tb ist (d. h., die tatsächliche Geschwindigkeit ist schneller als die Zielgeschwindigkeit), hat der Zeitgeber 7a noch nicht fertig gezählt, wenn der Zeitgeber 7a gestoppt wird.
Bei Schritt (5) prüft die MPU 7 deshalb, ob der Zeitgeber 7a fertig gezählt hat. Beim Feststellen eines Fertigzählens, welches bedeutet, daß die tatsächliche Geschwindigkeit gleich der oder langsamer als die Zielgeschwindigkeit ist, wird die Linsenbeschleunigung ausgeführt. Der Zeitgeber 7a setzt das Zählen auch nach dem Fertigzählen fort, bis der Zeitgeber 7a gestoppt wird; deshalb liest die MPU 7 einen Überzählbetrag Δt aus und berechnet daraus eine Steuerimpulsperiode t. Dann gibt die MPU 7 das Linsenvorwärtssignal FWR für die Linsenbeschleunigung aus; setzt ein Komplement der Steuerimpulsperiode t in den Zeitgeber 7a; und initiiert den Zeitgeber 7a. Beim Zählen der Steuerimpulsperiode t zählt der Zeitgeber 7a zu Ende; deshalb stoppt die MPU 7 den Zeitgeber 7a bei Zählende des Zeitgebers 7a, um das Linsenvorwärtssignal FWR zu sperren. Somit wird der erste Schalter 381 der Steuerschaltung 38 für die Periode t aktiviert; die Beschleunigungsspannung +V wird dem Addierverstärker 480 zugeführt; der Beschleunigungsstrom als Spursteuerstrom TDV wird von dem Leistungsverstärker 39 dem Spurbetätiger 21 für die Periode t zugeführt; demzufolge wird die Linse 20 beschleunigt. Falls die tatsächliche Geschwindigkeit gleich der Zielgeschwindigkeit ist, dann ist Δt= 0, demzufolge ist t = 0; deshalb wird der erste Schalter 381 nur für einen Moment aktiviert.
Bei Schritt (6) unterscheidet die MPU 7 andererseits, wenn der Zeitgeber 7a noch nicht fertig gezählt hat, daß die tatsächliche Geschwindigkeit schneller als die Zielgeschwindigkeit ist, und verlangsamt die Linse. Zu diesem Zweck liest die MPU 7 die gezählte Anzahl n des Zeitgebers 7a aus. Die fertiggezählte Anzahl N des Zeitgebers 7a ist im voraus bekannt; deshalb wird die Differenz (tb - T) = Δt zwischen der Zielperiode tb und dem Intervall (Periode T) der Anstiegsübergänge des Spurnulldurchgangssignals TZCS aus (N - n) erhalten, um die Steuerimpulsperiode t zu berechnen.
Dann aktiviert die MPU 7 das Linsenrückwärtssignal RVS zur Linsenverlangsamung; setzt ein Komplement der Steuerimpulsperiode t in dem Zeitgeber 7a; und initiiert dann den Zeitgeber 7a. Bei Fertigzählen des Zeitgebers 7a stoppt die MPU 7 den Zeitgeber 7a und sperrt das Linsenrückwärtssignal RVS. Deshalb wird der zweite Schalter 382 der Steuerschaltung 38 für die Periode t aktiviert; die Verlangsamungsspannung -V wird dem Addierverstärker 480 zugeführt; der Verlangsamungsstrom als Spursteuerstrom TDV wird von dem Leistungsverstärker 39 dem Spurbetätiger 21 für die Periode t zugeführt; somit wird die Linse 20 verlangsamt.
Da ein Anstiegsübergang des Spurnulldurchgangssignals TZCS bei Schritt (4) detektiert worden ist, erneuert die MPU 7 bei Schritt (7) die Spurüberspringungsanzahl D in dem Speicher 7b auf (D - 1) nach Schritt (5) oder Schritt (6). Und die MPU 7 prüft, ob D [0] ist oder nicht.
Als nächstes unterscheidet die MPU 7, ob die erneuerte Spurüberspringungsanzahl D kleiner als die Geschwindigkeitsschaltspuranzahl D&sub0; ist oder nicht. Das heißt, falls die verbliebene Spurüberspringungsanzahl D kleiner als die Geschwindigkeitsschaltspuranzahl D&sub0; ist (d. h D < D&sub0;), und den Fall ausgenommen, bei dem die Zielgeschwindigkeit schon auf die Zielniedergeschwindigkeit Vl gesetzt ist, wird die Zielgeschwindigkeit tb mit der Zielniedergeschwindigkeit Vl erneuert. Falls nicht, (d. h., D > D&sub0;), wird die Zielgeschwindigkeit auf der Zielhochgeschwindigkeit Vh gehalten.
Als nächstes unterscheidet die MPU 7, ob D = 0 ist oder nicht. Falls D ≠ 0 wahr ist, bedeutet dies, daß der Strahlenpunkt noch nicht an der Spur angekommen ist, die der Zielspur vorausgeht. Falls D ≠ 0 nicht wahr ist (d. h. D = 0), ist der Strahlenpunkt an der Spur angekommen, die der Zielspur vorausgeht.
Falls D ≠ 0 wahr ist, werden bei Schritt (8) die Messung des Intervalls des Spurnulldurchgangssignals und die oben beschriebene Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerung wieder ausgeführt. Zu diesem Zweck setzt die MPU 7 die Zielperiode tb in dem Zeitgeber 7a; initiiert den Zeitgeber 7a; und kehrt zu Schritt (4) zurück. Zu dieser Zeit sind seit der Zeitlage, zu der der Anstiegsübergang bei Schritt (4) detektiert wurde, die Steuerimpulsperiode t und die Verfahrensperiode tp verstrichen, die für die Vorgänge bei den Schritten (5) oder (6), (7) benötigt wurden. Deshalb wird die Zielperiode tb in dem Zeitgeber 7a auf (tb - t - tp) gesetzt.
Die Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerungen wiederholend, kommt somit bei Schritt (9) der Strahlenpunkt an der Spur an, die der Zielspur vorausgeht, und dann wird unterschieden, daß D = 0 ist. Jetzt weist die MPU 7 die Verlangsamung der Linse an, um zu stoppen. Das heißt, durch Beobachten des Spurnulldurchgangssignals TZCS unterscheidet die MPU 7, ob ein Abfallübergang, d. h., von "1" auf "0", des Spurnulldurchgangssignals TZCS stattfindet, der eine Zeitlage anzeigt, um die Linsenverlangsamung zu beginnen. Der Abfallübergang in dem Spurnulldurchgangssignal TZCS zeigt an, daß der Strahlenpunkt auf eine angrenzende Spur überwechselt. Bei Detektieren des Abfallübergangs des Spurnulldurchgangssignals TZCS gibt die MPU 7 das Linsenrückwärtssignal RVS aus, um die Linsenverlangsamung zu starten; setzt ein Komplement der vorbestimmten Verlang-Samungsperiode tc in dem Zeitgeber 7a; und initiiert dann den Zeitgeber 7a. Wenn der Zeitgeber 7a fertig gezählt hat, d. h., die Periode tc wird gezählt, sperrt die MPU 7 das Linsenrückwärtssignal RVS und gibt das Servo-Ein-Signal SVS aus, dann ist das Spurüberspringen beendet, nachdem eine vorbestimmte Einstellperiode abgelaufen ist. Das heißt, der zweite Schalter 382 der Steuerschaltung 38 wird für die Periode tc aktiviert; die Verlangsamungsspannung -Vc wird dem Addierverstärker 480 für die Periode tc zugeführt; ein Verlangsamungsstrom als Spursteuerstrom TDV wird von dem Leistungsverstärker 39 dem Spurbetätiger 21 für die Periode tc zugeführt; und demzufolge wird die Linse, d. h., der Strahlenpunkt, verlangsamt, um zu stoppen. Dann wird der Servoschalter 35 aktiviert, um den Servokreis des Spurfehlersignals TES zu schließen; der Spursteuerstrom TDV gemäß dem Steuersignal TCS der Phasenkompensationsschaltung 33 wird von dem Leistungsverstärker 39 dem Spurbetätiger 21 zugeführt; demzufolge wird die Feinspurservosteuerung begonnen. Wenn dieser Servoschalter 35 aktiviert ist, befindet sich der Strahlenpunkt auf der Zielspur, und seine Geschwindigkeit ist null; deshalb kann die Spurservosteuerung ruhig gestartet werden.
Obwohl bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerung die Linsenverriegelung gesperrt bleibt, kann die Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerung auch erreicht werden, während die Linsenverriegelung aktiviert bleibt. Denn die Linsenverriegelung ist schwächer als das Signal der Linsensuche. Für einen Fall, bei dem die Linsenverriegelung mit einer Feder oder einem Gummidämpfer mechanisch vorgenommen wird, gibt es keine Möglichkeit, die Linsenverriegelung zu sperren.
Einzelheiten des Zeitlagendiagramms der FIG. 15 sind nachstehend beschrieben. Die FIG. 15 zeigen Wellenformen, wenn ein Spurüberspringen von einer Spur 10a zu der fünftnächsten Spur 10f ausgeführt wird.
Zuerst erfolgt das Sperren des Feinspurservomechanismus; Ausgeben des Linsenvorwärtssignals FWR; der Beschleunigungsstrom wird für die Periode tah zugeführt, so daß der Strahlenpunkt die Zielgeschwindigkeit Vh erreicht. Als nächstes wird ein Zeitintervall T&sub1; zwischen den zweiten und dritten Anstiegsübergängen des Spurnulldurchgangssignals TZCS gemessen, wobei der Zeitgeber 7a aktiviert ist, so daß die tatsächliche Geschwindigkeit erhalten wird, und dann mit der Zielperiode tbh verglichen, die der Zielgeschwindigkeit Vh entspricht. Falls tbh > T&sub1; ist, bedeutet dies, daß die tatsächliche Geschwindigkeit schneller als die Zielgeschwindigkeit Vh ist, gemäß Schritt (6); deshalb wird das Linsenrückwärtssignal RVS für die Periode t ausgegeben, die der Geschwindigkeitsdifferenz (tb - T&sub1;) entspricht; demzufolge wird der Betätigerspule 21 für die Periode t ein Verlangsamungsstrom zugeführt, um die tatsächliche Geschwindigkeit auf die Zielgeschwindigkeit Vh zu verlangsamen.
Als nächstes wird versucht, das Intervall zwischen den dritten und vierten Anstiegsübergängen des Spurnulldurchgangssignals TZCS zu messen; die Messung des Intervalls nach dem dritten Anstiegsübergang des Spurnulldurchgangssignals TZCS ist jedoch unmöglich, da die Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerung (die Schritte (5), (6) und (7)) nach dem dritten Anstiegsübergang des Spurnulldurchgangssignals TZCS ausgeführt wird, wie oben erwähnt. Deshalb wird nach Eintreten in die Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerung der Zeitgeber 7a aktiviert; das Intervall bis zum vierten Anstiegsübergang wird gemessen; und die Zielperiode tb wird auf (tb - t - tp) gesetzt, um diesem Intervall gerecht zu werden. Bei diesem Beispiel ist dieses Intervall T&sub2; gleich der Zielperiode tb (= tb - t - tp); deshalb wird eine Beschleunigung/Verlangsamung gemäß Schritt (5) nicht tatsächlich ausgeführt.
Auf ähnliche Weise wird die Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerung zwischen den vierten und fünften Anstiegsübergängen ausgeführt. In diesem Fall ist das Intervall T&sub3; größer als (tb - t - tp), d. h., die tatsächliche Geschwindigkeit ist langsamer als die Zielgeschwindigkeit Vh; deshalb wird eine Beschleunigung für die Periode t ausgeführt. Somit wird, wenn der Strahlenpunkt, der mit Zielhochgeschwindigkeit Vh gesteuert wurde, an der (n - 4)-ten Spur (10n - 4) ankommt, die Zielgeschwindigkeit auf die Zielniedergeschwindigkeit Vl geschaltet, da der Strahlenpunkt jetzt nahe an der Zielspur ist.
Ferner wird auf ähnliche Weise bei den (n - 3)-ten und (n - 2)-ten Anstiegsübergängen des Spurnulldurchgangssignals TZCS die Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerung mit Zielniedergeschwindigkeit Vl ausgeführt. Ein Verlangsamungsstrom wird für eine Periode tc synchron mit dem n-ten Abfallübergang des Spurnulldurchgangssignals TZCS zugeführt, um die Linse (d. h., den Strahlenpunkt) zu verlangsamen, um zu stoppen. Unmittelbar danach wird die Feinspurservosteuerung aktiviert. Die Spurüberspringungsanzahl D wird durch den Anstiegsübergang des Spurnulldurchgangssignals TZCS auch erneuert.
Das Spurüberspringen nach der äußeren Richtung ist fast dasselbe wie oben bei den Schritten (2) bis (9) für den Sprung nach innen, da der Unterschied nur darin besteht, daß die Richtung umgekehrt ist. Das heißt, alle Vorgänge werden auf dieselbe Weise wie jene für den Sprung nach der inneren Richtung ausgeführt, außer: das Linsenvorwärtssignal FWR über den Vorwärtsschalter 381 wird durch das Linsenrückwärtssignal RVS über den Rückwärtsschalter 382 bei Schritt (2) und (5) ersetzt; und das Linsenrückwärtssignal RVS über den Rückwärtsschalter 382 wird durch das Linsenvorwärts-Signal FWR über den Vorwärtsschalter 381 bei den Schritten (6) und (9) ersetzt; die Detektion der Anstiegsübergänge des Spurnulldurchgangssignals TZCS bei den Schritten (3) und (4) wird durch die Detektion der Abfallübergänge ersetzt; und die Unterscheidung von TZCS = 0 bei Schritt (9) wird durch die Unterscheidung von TZCS = 1 ersetzt.
Wie oben beschrieben, wird der Strahlenpunkt BS, nachdem er anfangs beschleunigt wurde, mit Zielhochgeschwindigkeit Vh gesteuert, somit bewegt sich der Strahlenpunkt mit höchstmöglicher Geschwindigkeit; und auf eine Zielniedergeschwindigkeit V1 verlangsamt, damit es für den Strahlenpunkt leicht ist, in der Nähe der Zielspur sicher zu stoppen, dann wird der Strahlenpunkt sicher auf der Zielspur positioniert, wobei das schnelle Spurüberspringen über eine lange Distanz erreicht wird, ohne an jeder Spur zu stoppen. Für den Fall, bei dem eine große Anzahl von Spuren, zum Beispiel eintausend Spuren, zu überspringen sind, erfordert ein Überspringen nach Stand der Technik 40 ms für die Grobsuche (Wagensuche), einschließlich der Periode, die für den Eintritt in die Feinspurservosteuerung erforderlich ist, 1 ms für die Bestätigung durch Lesen der Spur-ID und 6 ms für eine Feinsuche (Linsensuche) für 20 Spuren, demzufolge 47 ms insgesamt; gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch ein genaues Spurüberspringen, z. B. mit 2 ms für die 10 Spuren der Linsensuchbeschleunigung, 30 ms für die Grobsuche und 6 ins für die 20 Spuren der Linsensuchverlangsamung, demzufolge in insgesamt 38 ms erreicht, ohne daß die 1 ms für die Bestätigung durch Lesen der Spur-ID erforderlich ist.
Die Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerung wird ausgeführt, wie schon beschrieben, indem das Zeitintervall zwischen Anstiegsübergängen des Spurnulldurchgangssignals TZCS gemessen wird. Diese Geschwindigkeitssteuerung, d. h., die Messung des Zeitintervalls, wird leicht durch Hinzufügen oder Abwandeln eines Programms ausgeführt, ohne die Hardware zu modifizieren.
Da die tatsächliche Geschwindigkeit mit der Zielgeschwindigkeit gemäß der Zielperiode, die in dem Speicher geladen ist, verglichen wird, ergibt sich das Vergleichssignal aus der Existenz des Gezählt-Signals. Deshalb wird das komplizierte Vergleichsverfahren vereinfacht, um die Verfahrensschritte zu reduzieren, woraus eine schnelle Operation resultiert. Somit ist die Spur-für-Spur-Geschwindigkeitssteuerung der vorliegenden Erfindung nützlich für einen Zugriff auf weniger als etwa einhundert Spuren.
Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Zielgeschwindigkeiten auf zwei Geschwindigkeiten, hoch und niedrig, gesetzt werden, können die Zielgeschwindigkeiten auf mehr als zwei Geschwindigkeiten gesetzt werden. Ferner kann die Zielgeschwindigkeit eine einzelne Geschwindigkeit sein, solange der Strahlenpunkt an der Zielspur sicher stoppen kann, ohne durch die exzentrische Bewegung der Spuren beeinträchtigt zu werden.
Obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsformen das Spurfehlersignal TES mittels eines Gegentaktverfahrens erzeugt wird, können natürlich andere bekannte Verfahren eingesetzt werden, um das Spurfehlersignal zu erzeugen.
Obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Detektion der Strahlenpunktgeschwindigkeitsdifferenz durch Laden des Zeitgebers 7a mit einer Zielperiode ausgeführt wird, kann die Detektion der Strahlenpunktgeschwindigkeitsdifferenz auch durch Messen eines Zeitintervalls der Übergänge in dem Spurnulldurchgangssignal TZCS durch den Zeitgeber 7a und dann durch Vergleichen dessen mit der Zielperiode ausgeführt werden. Ferner kann der Zeitgeber durch einen Softwarezeitgeber gebildet sein. Oder die Verstärkung des Rückkopplungskreises der Geschwindigkeitssteuerung während des Spurüberspringens kann verändert sein.
Obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Erläuterungen für die Fälle erfolgen, bei denen die Feinspurservosteuerung durch Bewegen einer Linse längs der Radialrichtung der Spuren vorgenommen wird, ist offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung auf einen Feinspurservomechanismus eines Galvanospiegeltyps angewendet werden kann.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Ausführungsformen unter Verwendung einer positiven Logik erstellt; es ist jedoch offensichtlich, daß eine negative Logik auch auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
Obwohl die Beschreibungen für die optische Plattenvorrichtung erfolgen, sind die vorliegenden Erfindungen auf eine optische Kartenvorrichtung, etc., unter Verwendung eines optischen Speichermediums mit einer bekannten Spur anwendbar, und nicht nur auf einen Reflexionstyp, sondern auch auf einen Transparenttyp.

Claims

1. Ein Verfahren des Spurüberspringens zum Positionieren eines Lichtstrahlenpunktes (BS) auf einer Zielspur (D) eines Aufzeichnungsmediums (1) in einer optischen Aufzeichnungsvorrichtung, wobei das Aufzeichnungsmedium exzentrische Spuren hat, die optische Aufzeichnungsvorrichtung einen Wagen (2) und eine auf dem Wagen montierte Feinspuranordnung (20) zum Bewegen des Strahlenpunktes (BS) hat, welches Verfahren die Schritte enthält:-

(d) Detektieren von Licht, das von dem Aufzeichnungsmedium (1) reflektiert wurde, um ein Spurfehlersignal (TES) zu erzeugen, und Zählen einer Anzahl von Nulldurchgängen, die das Überqueren von Spuren durch den genannten Strahlenpunkt (BS) anzeigen, in dem Spurfehlersignal ab Initiieren des Spurüberspringens; und

(e) Beschleunigen/Verlangsamen der Feinspuranordnung (20) gemäß einer Differenz zwischen der gezählten Anzahl von überquerten Spuren und der genannten angewiesenen Anzahl von zu überspringenden Spuren, um die Zielspur (D) zu erreichen;

gekennzeichnet durch die vorausgehenden Schritte:-

(a) Beschleunigen der Feinspuranordnung (20), wobei ein positionsservomechanismus (5) aktiviert ist, der den Wagen bewegt, so daß die Feinspuranordnung zu ihrer neutralen Position auf dem Wagen zurückkehrt, bis die Strahlenpunktgeschwindigkeit schneller als eine Radialgeschwindigkeit (Vec) der exzentrischen Spuren wird, wobei die genannte Radialgeschwindigkeit (Vec) eine maximale Versetzungsrate der Spuren längs eines Nennradius der Platte ist, die aus der Exzentrizität der Platte resultiert;

(b) weiteres Beschleunigen des Wagens (2), bis der genannte Strahlenpunkt eine Spur erreicht, deren Spurnummer durch ein im voraus vorbereitetes Programm gemäß einer angewiesenen Anzahl von zu überspringenden Spuren (n) berechnet ist; und

(c) Verlangsamen des Wagens (2), bis die Strahlenpunktgeschwindigkeit für die Feinspuranordnung (20) langsam genug wird, um die Zielspur (D) zu suchen.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (b) ferner die Unterschritte umfaßt:-

(b1) Messen eines Zeitintervalls (T) zwischen Nulldurchgängen in dem genannten Spurfehlersignal (TES) für jede Spurüberquerung, während sich der genannte Strahlenpunkt (BS) bewegt;

(b2) Erhalten einer Zeitdifferenz (Δt) zwischen dem genannten Zeitintervall (T) von Nulldurchgängen und einem ersten vorbestimmten zeitintervall (tb), das einer vorbestimmten Geschwindigkeit entspricht, die schneller als die genannte Radialgeschwindigkeit (Vec) der genannten exzentrischen Spuren ist; und

(b3) Beschleunigen oder Verlangsamen des genannten Strahlenpunktes (BS) durch Beschleunigen/Verlangsamen des genannten Feinspurmittels (20) gemäß der genannten Zeitintervalldifferenz um das genannte Zeitintervall (T) der genannten Nulldurchgänge an das genannte erste vorbestimmte Zeitintervall (tb) im wesentlichen anzugleichen, ohne den genannten Strahlenpunkt an jeder Spur zu stoppen.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem Schritt (a) folgendermaßen abgewandelt ist:-

(a1) Beschleunigen des Wagens (2), wobei ein Feinspurservomechanismus (3) der genannten Feinspuranordnung (20) aktiviert ist, um den Strahlenpunkt (BS) auf einer Startspur zu halten, auf der sich der Strahlenpunkt anfangs befand, bis die Wagengeschwindigkeit die genannte Radialgeschwindigkeit (Vec) der exzentrischen Spuren überschreitet; und

(a2) Sperren des Feinspurservomechanismus (3) und Aktivieren einer Verriegelung, wodurch die Feinspuranordnung (20) zu einer neutralen Position auf dem Wagen (2) zurückkehrt, so daß der Strahlenpunkt (BS) beschleunigt wird.

4. Ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem Schritt (e) ferner die Unterschritte umfaßt:-

(e1) Messen eines Zeitintervalls (T) zwischen Nulldurchgängen in dem genannten Spurfehlersignal (TES) für jede Spurüberguerung, während sich der genannte Strahlenpunkt (BS) bewegt;

(e2) Erhalten einer Zeitdifferenz (Δt) zwischen dem genannten Zeitintervall (T) von Nulldurchgängen und einem zweiten vorbestimmten Zeitintervall (tb); und

(e3) Beschleunigen oder Verlangsamen des genannten Strahlenpunktes (BS) gemäß der genannten Zeitdif ferenz (Δt), um das genannte Zeitintervall (T) der genannten Nulldurchgänge an das genannte zweite vorbestimmte Zeitintervall (tb) im wesentlichen anzugleichen, ohne den Strahlenpunkt an jeder Spur zu stoppen.

5. Ein Verfahren nach Anspruch 4, bei dem Schritte (e1) bis (e3) mit einer Folge von verlängernden zweiten vorbestimmten Zeitintervallen (tb) und einer entsprechenden Folge von angewiesenen Spuren, die zu überspringen sind, wiederholt werden, um so zu veranlassen, daß sich der Strahlenpunkt (BS) der genannten Zielspur (D) progressiv nähert.

6. Ein Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das abschließende zweite vorbestimmte zeitintervall lang genug gewählt ist, und die letzte angewiesene Spur, die zu überspringen ist, nahe genug an der genannten Zielspur gewählt ist, damit der Strahlenpunkt (BS) in der Lage ist, an der genannten Zielspur (D) sicher zu stoppen.

7. Ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die genannte Anzahl von Spuren, bis zu der der Schritt (b) fortgesetzt wird, programmiert ist, um ungefähr die Hälfte der genannten angewiesenen Anzahl von Spuren zu sein, die zu überspringen sind, um die genannte Zielspur (D) zu erreichen.

8. Ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Schritt (e) ausgeführt wird, während der genannte Positionsservomechanismus (S) aktiviert ist, wobei der genannte Positionsservomechanismus die genannte Feinspuranordnung (20) an einer neutralen Position auf dem genannten Wagen (2) hält, indem der genannte Wagen gemäß einem Positionssignal bewegt wird, welches Positionssignal null wird, wenn die genannte Feinspuranordnung (20) auf der genannten neutralen Position auf dem genannten Wagen (2) ist, und bei einem Abweichen von der genannten neutralen Position nach einer Richtung bzw. nach der entgegengesetzten Richtung entsprechend positiv oder negativ wird.

9. Ein Verfahren des Spurüberspringens zum Positionieren eines Lichtstrahlenpunktes (BS) auf einer Zielspur (D) eines Aufzeichnungsmediums (1) in einer optischen ufzeichnungsvorrichtung, wobei das Auf zeichnungsmedium exzentrische Spuren hat, die optische Aufzeichnungsvorrichtung einen Wagen (2) und eine auf dem Wagen montierte Feinspuranordnung (20) zum Bewegen des Strahlenpunktes (BS) hat, welches Verfahren die Schritte umfaßt:-

(i) Detektieren von Licht, das von dem Aufzeichnungsmedium (1) reflektiert wurde, um ein Spurfehlersignal (TES) zu erzeugen;

(ii) Detektieren von Nulldurchgängen, die anzeigen, daß der Strahlenpunkt (BS) eine Spur überquert hat, in dem Spurfehlersignal (TES) und Messen des Zeitintervalls zwischen sukzessiven Nulldurchgängen, während sich der Strahlenpunkt bewegt;

und gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:-

(iii) Erhalten einer Zeitdifferenz (Δt) zwischen dem Zeitintervall (T) zwischen sukzessiven Nulldurchgängen und einem vorbestimmten zeitintervall (tb); und

(iv) Beschleunigen oder Verlangsamen der Feinspuranordnung (20) zum Bewegen des Strahlenpunktes (BS) gemäß der Zeitdifferenz (Δt), um das Zeitintervall (T) zwischen sukzessiven Nulldurchgängen an das vorbestimmte Zeitintervall (tb) im wesentlichen anzugleichen, wodurch der Strahlenpunkt mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewegt wird, ohne an jeder Spur zu stoppen.

10. Ein Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die genannten Schritte (iii) und (iv) für eine Folge von vorbestimmten Zeitintervallen (tb) und entsprechende Folgen von verlängernden vorbestimmten Zeitintervallen (tb) und entsprechende Folgen von angewiesenen Spuren, die zu überspringen sind, wiederholt werden, um zu bewirken, dar sich der Strahlenpunkt (BS) der Zielspur (D) progressiv nähert.

11. Ein Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das abschließende vorbestimmte Zeitintervall lang genug gewählt ist und die letzte angewiesene Spur, die zu überspringen ist, nahe genug an der Zielspur gewählt ist, damit der Strahlenpunkt in der Lage ist, an der Zielspur (D) sicher zu stoppen.

12. Ein Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, bei dem die Schritte (iii) und (iv) ausgeführt werden, während der genannte Wagen (2) stationär fixiert ist.

13. Ein Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, bei dem die Schritte (iii) und (iv) ausgeführt werden, während ein positionsservomechanismus (5) aktiviert ist, wobei der genannte positionsservomechanismus die genannte Feinspuranordnung (20) an einer neutralen Position auf dem genannten Wagen (2) hält, indem der genannte Wagen gemäß einem Positionssignal bewegt wird, welches Positionssignal null wird, wenn die genannte Feinspuranordnung (20) an der genannten neutralen Position auf dem genannten Wagen (2) ist, und bei einem Abweichen von der genannten neutralen Position nach einer Richtung bzw. nach der entgegengesetzten Richtung entsprechend positiv oder negativ wird.

14. Ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das genannte Zeitintervall (T) zwischen Nulldurchgängen in dem genannten Spurfehlersignal (TES) durch ein Intervall von zwei benachbarten Übergängen desselben Typs von Nulldurchgängen gemessen wird, wobei die genannten Übergänge von einer Polarität zu einer anderen Polarität erfolgen, welche Nulldurchgänge immer dann erzeugt werden, wenn der Strahlenpunkt (BS) die Mitte einer Spur passiert.