DE68915922T2

DE68915922T2 - Anordnung zum Abtasten eines Aufzeichnungsträgers sowie Regelschaltung zum Anwenden in einer derartigen Anordnung.

Info

Publication number: DE68915922T2
Application number: DE68915922T
Authority: DE
Inventors: Martinus Petrus Maria Bierhoff
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1988-10-05
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 2009-09-30
Also published as: CN1041662A; NL8802435A; US5036506A; KR0173448B1; HK44896A; CN1017571B; DE68915922D1; JP2759686B2; ATE107072T1; JPH02148475A; EP0362938B1; EP0362938A1; KR900006930A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abtasten eines Aufzeichnungsträgers mit nahezu parallelen Spuren, die ein geschlossenes Positionsregelsystem mit Positions- und Geschwindigkeitsrückkopplung zum Steuern des Abtastpunkts in Richtung der Mitte einer bestimmten Spur, wofür das Regelsystem ein Positionierungssystem zum Bewegen des Abtastpunkts in einer Richtung quer zu den Spuren umfaßt sowie ein Meßsystem zum Erzeugen eines Geschwindigkeitssignals, das eine Anzeige für die Geschwindigkeit ist, mit der der Abtastpunkt in einer Richtung quer zu den Spuren bewegt wird, und zum Erzeugen eines ersten Fehlersignals, das innerhalb eines zuvor bestimmten begrenzten ersten Bereichs zu beiden Seiten der genannten bestimmten Spurmitte nahezu proportional zur Abweichung zwischen der Spurmitte und dem Abtastpunkt ist, und eine Regelschaltung zum Steuern des Positionierungssystems in Abhängigkeit von dem ersten Fehlersignal und dem Geschwindigkeitssignal, wobei das Meßsystem eingerichtet ist, ein Spurfolgefehlersignal und ein Spurverlustsignal zu erzeugen, die im Falle einer Verlagerung des Abtastpunkts in einer Richtung quer zu den Spuren periodisch mit einer der Anzahl der pro Zeiteinheit überquerten Spuren entsprechenden Frequenz variieren, wobei die Phasendifferenz zwischen den genannten Signalen nahezu 90º beträgt, der Spurfolgefehler, über einen im wesentlichen einem viertel Spurabstand zu beiden Seiten jeder Spurmitte entsprechenden Bereich im wesentlichen eine Anzeige für die Abweichung zwischen dem Abtastpunkt und der Mitte der nächstgelegenen Spur ist, und wobei das Spurverlustsignal anzeigt, ob der Abtastpunkt nahezu auf einer Spur liegt oder nahezu zwischen zwei Spuren, wobei das Spurfolgefehlersignal als erstes Fehlersignal genutzt wird und das Meßsystem zum Erzeugen des Geschwindigkeitssignals Mittel zum Differenzieren des Spurfolgefehlersignals und Mittel zum Multiplizieren des differenzierten Spurfolgefehlersignals mit dem Spurverlustsignal umfaßt.
Eine Einrichtung, wie eingangs definiert, ist aus der US-Patentschrift US- A 4.037.252 der Anmelderin bekannt.
Diese Patentschrift beschreibt ein optisches Abtastsystem zum Lesen eines optisch lesbaren plattenförmigen Aufzeichnungsträgers. Das so erhaltene Geschwindigkeitssignal und Radialfehlersignal werden der Regelschaltung zugeführt, die in Abhängigkeit von den genannten Signalen das Steuerungssignal für das Positionierungssystem ableitet. Dies führt zu einem Spurfolgeregelsystem mit Geschwindigkeitsrückkopplung. Der Nachteil des bekannten Abtastsystems liegt darin, daß bei einer Abweichung von mehr als einem halben Spurabstand das Vorzeichen des Fehlersignals nicht mehr mit dem Vorzeichen der Abweichung übereinstimmt. Wenn infolge einer Störung, insbesondere eines mechanischen Stoßes, der Spurfolgefehler größer als ein halber Spurabstand wird, wird der Abtastpunkt zu einer benachbarten Spur gesteuert statt zur ursprünglichen Spur. Dies ist insbesondere problematisch, wenn das Abtastsystem in einer Umgebung verwendet wird, wo es häufig mechanischen Stößen ausgesetzt wird, wie beispielsweise in tragbarer Audioapparatur oder bei Anwendungen in Fahrzeugen.
In solchen Fällen führen mechanische Stöße häufig dazu, daß der Abtastpunkt von der zu folgenden Spur weg bewegt wird.
Außerdem beschreibt US-A 659 972 ein Servosystem zum Positionieren und An steuern eines Aufnahmekopfes eines optischen Lesesystems. Zwei verschiedene Steuersignale spielen eine Rolle, wobei das erste für die Positionierung des Aufnahmekopfes verwendet wird und das zweite zum Ansteuern des Aufnahmekopfes. Das erste zur Positionierung verwendete Signal wird aus einer sinusförmigen Signalform gewonnen und als nahezu proportional zu der Abweichung zwischen der Spurmitte und dem Abtastpunkt angesehen. Das zweite wird verwendet, um den Aufnehmer mit einer konstanten Geschwindigkeit in die Nähe der Spurmitte zu bringen.
Der Effindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu verschaffen, die weniger stoßempfindlich ist.
Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe in einer wie eingangs definierten Einrichtung dadurch gelöst, daß die Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Regelschaltung Mittel zum Erzeugen mindestens eines Ersatzfehlersignals umfaßt, das innerhalb eines zweiten Bereichs, außerhalb des ersten Bereichs, ein Vorzeichen hat, daß eine Anzeige für die Richtung der Abweichung ist, wobei die Regelschaltung eingerichtet ist, das Positionierungssystem in Reaktion auf das erste Fehlersignal oder ein Ersatzfehlersignal zu steuern, in Abhängigkeit davon, ob sich die Abweichung in dem ersten bzw. dem zweiten Bereich befindet, in solcher Weise, daß das für die Positionsrückkopplung verwendete Fehlersignal von der Größe der Abweichung abhängt und das für Geschwindigkeitsrückkopplung verwendete Geschwindigkeitssignal von der Größe der genannten Abweichung unabhängig ist.
So wird erreicht, daß im Fall von Störungen, bei denen die Abweichung so groß ist, daß das detektierte Fehlersignal nicht länger eine Anzeige für die Abweichung ist, das Regelsystem ein Ersatzsignal großer Stärke verwendet, dessen Vorzeichen eine Anzeige der Richtung der Abweichung ist, so daß der Abtastpunkt schnell zu der ursprünglichen Spur zurückgebracht wird. Da die Geschwindigkeitsrückkopplung weiterhin wirksam ist, wechselt der Regelzustand, der das Ersatzsignal verwendet, fließend in den das erste Fehlersignal für die Positionsregelung verwendenden Regelzustand über. Außerdem wird während der Rückkehr zu der ursprünglichen Spur die Geschwindigkeit infolge der Geschwindigkeitsrückkopplung begrenzt, was ein Hinausschießen über die Spur verhindert.
In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß aus der US-Patentschrift US 4.359.635 an sich bekannt ist, bei einer optischen Abtasteinrichtung in Reaktion auf einen durch das Spurverlustsignal angezeigten Spurverlust der Regelschaltung durch Addieren eines zusätzlichen Signals konstanter Signalstärke zu dem Radialfehlersignal ein Ersatzfehlersignal hinzuzufügen. Ein dabei auftretendes Problem ist, daß infolge des zusätzlichen Signals die Geschwindigkeit des Abtastpunkts so hoch werden kann, daß sie beim Erreichen der Spur nicht mehr schnell genug verringert werden kann, so daß er über sie Spur hinausschießt. Um dies zu verhindern, wird das zusätzliche Signal nur während einer begrenzten Zeitdauer erzeugt. Dies hat seinerseits den Nachteil, daß für den Fall, daß sich der Abtastpunkt noch nicht dicht genug bei der gewünschten Spur befindet, wenn die Generierung des zusätzlichen Signals endet, der Abtastpunkt dann zu einer benachbarten Spur gesteuert wird.
Bei Verwendung einer Geschwindigkeitsrückkopplung, wie in der erfindungsgemäßen Einrichtung, bleibt die Geschwindigkeit infolge dieser Geschwindigkeitsrückkopplung begrenzt, so daß die Zeitdauer für die Erzeugung des Ersatzfehlersignals nicht beschränkt zu werden braucht.
Eine Ausführungsform der Abtastvorrichtung, die wegen ihrer Einfachheit interessant ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung eingerichtet ist, um das Positionierungssystem in Abhängigkeit von einem Ersatzfehlersignal zu steuern, wenn das Spurverlustsignal angibt, daß der Abtastpunkt nahezu innerhalb zweier Spuren liegt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung Zählmittel zum Zählen, mit Hilfe des Spurverlustsignals und des Spurfolgefehlersignals, der Anzahl von von dem Abtastpunkt überquerten Spuren umfaßt sowie Mittel zur Steuerung der Positionierungsmittel in Abhängigkeit von einem von dem Zählerstand bestimmten Ersatzfehlersignal, für den Fall, daß der momentane Zählerstand von einem zuvor bestimmten Zählerstand abweicht.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß bei Spurverlust, wenn der Abtastpunkt infolge eines mechanischen Stoßes um mehr als eine Spur verlagert wird, der Abtastpunkt automatisch und kontrolliert zu seiner ursprünglichen Spur zurückgebracht wird, woraufhin der Abtastpunkt durch Regelung der Position des Abtastpunkts in Reaktion auf ein erstes Fehlersignal (Spurfolge) auf der Spur gehalten wird. Da zum Zurückbringen des Abtastpunkts zu der gewünschten Spur das gleiche Geschwindigkeits signal verwendet wird wie für die Spurfolge, geht der Regelzustand, bei dem der Abtastpunkt in Reaktion auf das Ersatzfehlersignal zu der genannten Spur gesteuert wird, fließend in den Regelzuständ über, bei dem der Abtastpunkt in Reaktion auf das erste Fehlersignal auf der Spur gehalten wird.
Außerdem erlaubt diese Ausführungsform, daß der Abtastpunkt eine gewünschte Anzahl überspringt. Hierzu braucht das Zählmittel nur mit einem von der gewünschten Verlagerung bestimmten Zählerstand geladen zu werden. Der Abtastpunkt wird dann mit geregelter Geschwindigkeit in Richtung der gewünschten Spur bewegt. Wenn die Spur erreicht ist, wird ein Positionsfehlersignal vertügbar, das proportional zur Abweichung des Abtastpunkts ist, wobei der Abtastpunkt in gedämpfter Weise in Richtung der Mitte der gewünschten Spur bewegt wird und dort gehalten wird.
Da für die Verlagerung über eine große Anzahl Spuren und auch für die Spurfolge das gleiche Geschwindigkeitssignal genutzt werden kann, geht die Verlagerungssteuerung während des Spurkreuzens fließend in Spurfolgesteuerung über.
Eine weitere Ausführungsform der Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des von dem Zählerstand bestimmten Ersatzfehlersignals zunimmt, wenn die Differenz zwischen dem momentanen Zählerstand und dem zuvor bestimmten Zählerstand zunimmt.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß im Falle großer Verlagerungen die Geschwindigkeit hoch sein kann, solange der Abstand von der gewünschten Spur noch groß ist. Bei Annäherung an die gewünschte Spur wird die Geschwindigkeit jedoch verringert, wodurch ein Hinausschießen über die gewünschte Spur verhindert wird. Hierdurch kann eine sehr schnelle und kontrollierte Verlagerung über große Abstände erhalten werden.
Die in der Praxis verwendeten Differenzierschaltungen haben eine Übertragungsfunktion, bei der der differenzierende Term zunimmt, wenn die Frequenz bis zu einer bestimmten Überschneidungsfrequenz zunimmt, woraufhin der differenzierende Term wieder abnimmt. Für die Bestimmung des Geschwindigkeitssignals bedeutet das, daß ein mit Hilfe einer Differenzierschaltung erhaltenes Geschwindigkeitssignal nur für Geschwindigkeiten geeignet ist, die Frequenzen entsprechen, die ausreichend unterhalb der genannten Überschneidungsfrequenz liegen, um eine stabile Regelung zu gewährleisten. Bei Verlagerungen des Abtastpunkts über große Abstände kann es wünschenswert sein, den Abtastpunkt mit Geschwindigkeiten nahe der durch die Überschneidungsfrequenz gegebenen Grenzgeschwindigkeit zu bewegen, um die für die Verlagerung benötigte Zeit zu verkürzen.
Eine Ausführungsform der Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein zusätzliches Geschwindigkeitsregelsystem zur Regelung der Abtastpunktgeschwindigkeit, um eine durch ein Bezugssignal definierte Geschwindigkeit zu erhalten, wobei die Schaltung Mittel umfaßt, die auf den Zählerstand des Zählers ansprechen, um das Positionsregelsystem so zu blockieren, daß die Bestimmung des Geschwindigkeitssignals erhalten bleibt und um das Geschwindigkeitsregelsystem in Betrieb zu setzen, wenn die durch die Höhe des Zählerstandes angegebene Abweichung einen zuvor bestimmten Wert überschreitet.
Da in dieser Ausführungsform die Bestimmung des Geschwindigkeitssignals während der Geschwindigkeitsregelung mit Hilfe des zusätzlichen Regelsystems aufrechterhalten wird, haben die Anfangsbedingungen der Regelung in Reaktion auf das Geschwindigkeitssignal zu dem Zeitpunkt, zu dem das Positionsregelsystem in Betrieb gesetzt wird, den korrekten Wert, was zu einem fließenden Übergang von einem Regelzustand in den anderen Regelzustand führt.
Eine weitere Ausführungsform der Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Geschwindigkeitsregelsystem Mittel zur Bestimmung der Differenz zwischen einer Bezugsfrequenz und der Frequenz des Spurfolgefehlersignals oder des Spurverlustsignals umfaßt sowie auf die so bestimmte Differenz ansprechende Mittel zur Regelung der Geschwindigkeit des Abtastpunkts auf einen von der Bezugsfrequenz bestimmten Wert.
Diese Ausführungsform nutzt vorteilhaft die Tatsache, daß die Frequenz des ersten Fehlersignals oder Spurverlustsignal ein Maß für die Geschwindigkeit der Verlagerung des Abtastpunkts ist.
Obwohl die Erfindung im Prinzip zur Verwendung in anderen als optischen Abtasteinrichtungen geeignet ist, beispielsweise für magnetische Abtasteinrichtungen, ist sie besonders für solche optischen Abtasteinrichtungen geeignet, da in diesen Abtasteinrichtungen das genannte Fehlersignal und Spurverlustsignal sehr einfach erhalten werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Beispiel einer Abstasteinrichtung nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 den Verlauf des in der Einrichtung während der Verlagerung in einer Richtung quer zu den Spuren erzeugten Meßsignals,
Fig. 3 ein Beispiel einer Schaltung zur Erzeugung des Fehlersignals und des Spurverlustsignals,
Fig. 4 diese Signale und das aus diesen Signalen abgeleitete Geschwindigkeitssignal als Funktion der Zeit,
Fig. 5 ein Beispiel einer Regelschaltung nach dem Stand der Technik,
Fig. 6, 8 und 11 eine Anzahl verschiedener Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Regelschaltung,
Figur 6a ein Blockschaltbild des Regelsystems, das erhalten wird, wenn die in Fig. 6 gezeigte Regelschaltung in der in Fig. 1 gezeigten Abtasteinrichtung verwendet wird,
Fig. 7, 10 und 12 eine Anzahl in den erfindungsgemäßen Steuerschaltungen erzeugten Signalformen, und
Fig. 9 ein Beispiel einer Zählschaltung zur Verwendung in der effindungsgemäßen Regelschaltung.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Abstasteinrichtung nach dem Stand der Technik. Die gezeigte Abtasteinrichtung ist eine Einrichtung zum optischen Abtasten eines optischen Aufzeichnungsträgers 1, beispielsweise einer "Compact Disc", der um eine Achse 17 gedreht wird. Ein solcher Aufzeichnungsträger umfaßt eine Informationsschicht 5. Die Informationsschicht 5 hat Spuren, in denen Information als Muster optisch detektierbarer Aufzeichnungsmarken aufgezeichnet ist, beispielsweise in Form von Vertiefungen. Fig. 2a zeigt einen Teil der Spuren in einem stark vergrößerten Maßstab, wobei die Aufzeichnungsmarken das Bezugszeichen 21 haben. Die in den Spuren aufgezeichnete Information kann durch Abtasten der Spuren mit einem Strahlungsbündel und somit Detektieren der von den Aufzeichnungsmarken 21 erzeugten Spurmodulation gelesen werden. Hierzu umfaßt die Abtasteinrichtung einen optische Lesekopf 2 herkömmlicher Art, der eine Strah1ungsquelle in Form eines Lasers 7 umfaßt. Das von dem Laser 7 erzeugte Strahlenbündel wird über einen halbdurchlässigen Spiegel 9 auf die Informationsschicht 5 gerichtet, wobei das Bündel mit Hilfe eines Linsensystems 8 zu einem winzigen Abtastfleck P auf der Informationsschicht 5 fokussiert wird. Das von der Informationsschicht 5 reflektierte Strahlenbündel wird über den halbdurchlässigen Spiegel 9 und einen Strahlteiler in Form eines Dachprismas 10 auf ein Feld aus vier optischen Detektoren 11a, 11b, 11c und 11d projiziert.
Die von dem optischen Detektor gelieferten Ströme werden mit Hilfe eines Strom-Spannung-Wandlers 12 in Signalspannungen V1, V2, V3 und V4 umgesetzt. Eine Signalverarbeitungsschaltung 13 leitet aus diesen Signalspannungen ein Fehlersignal RE und ein Spurverlustsignal ab. Das Fehlersignal RE ist eine Anzeige für den Spurfolgefehler, der die Abweichung des durch den Abtastfleck P definierten Abtastpunkts von der zu folgenden Spurmitte ist. Das Spurverlustsignal ist eine Anzeige dafür, ob der von dem Abtastfleck P definierte Abtastpunkt in der Mitte einer Spur oder mitten zwischen zwei Spuren liegt.
Fig. 3 zeigt schematisch ein übliches Ausführungsbeispiel einer Signalverarbeitungsschaltung 13. Die Signalverarbeitungsschaltung 13 umfaßt eine Schaltung 30, die die Differenz zwischen der Summe der Signalspannungen V1 und V2 und der Summe der Signalspannungen V3 und V4 bestimmt. Bei Vernachlässigung einer hochfrequenten, durch die Strahlmodulation verursachten Signalkomponente ist die detektierte Differenz ein Maß für die Position des Abtastpunkts. Die hochfrequente Signalkomponente wird mit Hilfe eines Tiefpasses 31 entfernt. Das Ausgangssignal des Tiefpasses 31 bildet das Fehlersignal RE.
Eine Schaltung 12 leitet aus den Signalspannungen V1, V2, V3 und V4 ein Signal RF ab, das eine Anzeige für die Summe dieser vier Signalspannungen ist. Mit Hilfe eines üblichen Hüllkurvendetektors 33 und eines Komparators 14, der das Ausgangssignal des Hüllkurvendetektors mit einem Bezugswert REF vergleicht, wird das Spurverlustsignal aus dem Signal HF abgeleitet. Das Signal HF ist eine Anzeige für die von den Aufzeichnungsmarken erzeugte Strahlmodulation. Diese Modulation ist maximal, wenn das Strahlenbündel auf die Mitte der Spur gerichtet ist, so daß das Meßsignal anzeigt, ob das Strahlenbündel auf die Spur oder auf die Mitte zwischen zwei Spuren gerichtet ist. Es ist deutlich, daß im Prinzip das Signal am Ausgang des Hüllkurvendetektors 33 bereits eine Anzeige ist, ob der Abtastpunkt nahezu in der Spurmitte liegt, so daß im Prinzip dieses Signal auch als Spurverlustsignal verwendet werden kann. Ein zweiwertiges Spurverlustsignal wie ein Signal ist jedoch vorzuziehen.
Fig. 2b zeigt zur Erläuterung das Signal HF für den Fall, daß der optische Lesekopf 2 in einer Richtung quer zu den Spuren des sich drehenden Aufzeichnungsträgers 1 bewegt wird. Wie aus Fig. 2b ersichtlich ist, ändert sich das Amplitudensignal HF mit einer der Anzahl überquerter Spuren pro Zeiteinheit entsprechenden Frequenz. Fig. 2c zeigt das aus dem Signal HF abgeleitete Fehlersignal . Die Amplitude des Meßsignals HF ist maximal, wenn der dem Auftreffpunkt des Strahlenbündels entsprechende Abtastpunkt in der Mitte einer Spur liegt, und diese Amplitude HF ist minimal, wenn der Abtastpunkt mitten zwischen den beiden Spuren liegt.
Fig. 2d zeigt weiterhin das Fehlersignal RE. Wenn der Abtastpunkt bewegt wird, ändert sich auch das Fehlersignal RE mit einer der Anzahl überquerter Spuren pro Zeiteinheit entsprechenden Frequenz. Das Fehlersignal RE ist gegenüber dem Spurverlustsignal um 90º phasenverschoben. Innerhalb eines Bereichs eines viertel Spurabstandes p um die Mitte jeder Spur ist das Meßsignal RE nahezu proportional dem Abstand zwischen dem Abtastpunkt und der Spurmitte.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Abtasteinrichtung werden die Signale und RE der Schaltung 17 zugeführt. Die Schaltung 17 umfaßt eine Differenzierschaltung 4 zum Differenzieren des Meßsignals RE und einen Multiplizierer 6 zum Multiplizieren des differenzierten Meßsignals ΔRE mit dem Spurverlustsignal . Das Ausgangssignal des Multiplizierers hat das Bezugszeichen RS. Die bei einer Verlagerung des Abtastpunkts erzeugten Signale RE, ΔRE, und RS werden in Fig. 4 als Funktion der Zeit dargestellt. Die Amplitude des Signals ΔRE ist proportional zu der Geschwindigkeit, mit der der Abtastpunkt bewegt wird. Außerdem ist das Signal infolge der Differenzierung gegenüber dem Signal RE um 90º phasenverschoben und ist folglich, je nach der Richtung der Verlagerung, mit dem Meßsignal in Phase oder in Gegenphase.
Das Vorzeichen des so erhaltenen Geschwindigkeitssignals RS zeigt daher immer die Richtung der Verlagerung an, und die Stärke des Signals RS ist ein Maß für die Größe der Verlagerungsgeschwindigkeit. Das Geschwindigkeitssignal RS zusammen mit dem Fehlersignal RE und gegebenenfalls dem Spurverlustsignal wird der Regelschaltung 3 zugeführt.
Fig. 5 zeigt eine Schaltung 3 nach dem Stand der Technik für den Fall, daß das Geschwindigkeitssignal RS verwendet wird, um ein Positionsregelsystem mit Geschwindigkeitsrückkopplung zu realisieren. Das Geschwindigkeitssignal RS und das Fehlersignal RE werden dann mit Hilfe einer Summierschaltung addiert. Das Ausgangssignal der Summierschaltung wird einer Steuerschaltung 14, falls erforderlich über Tiefpaß 16, zugeführt, um ein Steuersignal AS zur Steuerung des Stellgliedes zur Positionierung des Lesekopfes 2 zu erzeugen. In Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Summierschaltung 51 steuert die Steuerschaltung 14 das Stellglied 15 so, daß der von dem Signal RE repräsentierte Spurfolgefehler minimal ist.
Die Geschwindigkeitsrückkopplung erhöht die Dämpfung des rückgekoppelten Spurfolgesystems, wodurch eine stabilere Regelung erhalten wird, die weniger stoßempfindlich ist. Wenn die in Fig. 5 gezeigte Schaltung verwendet wird, wird der Abtastpunkt auf der Spurmitte gehalten, was bedeutet, daß ein Spurfolgesystem erhalten worden ist.
Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemaße Ausführungsform einer Schaltung 3, die für eine Spurfolge sorgt, die noch weniger empfindlich gegenüber mechanischen Stößen ist als die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform.
Die in Fig. 6 gezeigte Schaltung umfaßt einen elektronischen Schalter, der von dem Spurverlustsignal gesteuert wird und der der Summierschaltung 51 ein Signal UC' zuführt, sobald das Spurverlustsignal anzeigt, daß der Abtastpunkt nicht mehr nahezu in der Mitte einer Spur liegt. Wenn das Spurverlustsignal anzeigt, daß der Abtastpunkt nahezu auf der Spur liegt, wird der Schalter 61 geschaltet, um das Fehlersignal RE als Positionsfehlersignal PE der Summierschaltung 51 zuzuführen. Das Signal UC' hat eine konstante Stärke und eine dem Vorzeichen des von dem Signal RE angezeigten Fehlers entsprechende polarität.
Das Signal UC' wird mit Hilfe eines Multiplizierers 62 erhalten, der ein Signal UC fester Polarität mit einem Vorzeichensignal RE' multipliziert, das das Vorzeichen des Meßsignals RE angibt. Mittels eines Polaritätsdetektors, beispielsweise eines Komparators 63, wird das Signal RE' aus dem Meßsignal RE abgeleitet. Fig. 7 zeigt das Positionsfehlersignal PE am Ausgang des elektronischen Schalters 61 als Funktion des Abstandes x zwischen der Spurmitte und dem Abtastpunkt.
Fig. 6a zeigt das Blockschaltbild des Regelsystems, das erhalten wird, wenn die in Fig. 6 gezeigte Schaltung in der in Fig. 1 gezeigten optischen Abtasteinrichtung verwendet wird. In diesem Blockschaltbild haben die Blöcke mit den Übertragungsfunktionen der Diffenzierschaltung 4, der Multiplizierschaltung 6, der Summierschaltung 51, des Tiefpasses 16 und des elektronischen Schalters 61 die Bezugszeichen 4', 6', 51', 16' bzw. 61'. Das Bezugszeichen 15' bezieht sich auf die Gesamtübertagungsfunktion der Regelschaltung 14, des Stellgliedes 15, des Lesekopfes 2, des Strom-Spannung-Wandlers 12 und der Signalverarbeitungsschaltung 13. Solange der Abtastpunkt nahezu auf einer Spur liegt, bleibt das Signal gleich 1. Das Positionsfehlersignal PE ist dann mit dem Fehlersignal RE identisch. Das in Fig. 6 gezeigte Regelsystem verhält sich dann wie ein Positionsregelsystem, das den Abtastpunkt so steuert, daß das Signal RE nahezu gleich null bleibt. Die Offenschleifen-Übertragungsfunktion Ho(s) dieses Positionsregelsystems ist dann die folgende:
Hierin ist
s der Laplace-Operator;
τ&sub1; die Zeitkonstante der Differenzierschaltung 4;
τ&sub2; die Zeitkonstante des Tiefpasses 16;
K1 die Schleifenverstärkung der Regelschleife.
Die Übertragungscharakteristik Ho(s) stellt ein System dritter Ordnung dar, das in der Regeltechnik wohlbekannt ist und bei Rückkopplung stabil ist, wenn die Zeitkonstante τ&sub1; größer als die Zeitkonstante τ&sub2; gewählt wird (beispielsweise τ&sub1; 10.τ&sub2;).
Dem Fachmann wird deutlich sein, daß im Prinzip der Tiefpaß 16 aus dem Regelsystem entfernt werden kann. In diesem Fall ist die Zeitkonstante τ&sub2; nämlich null. Die Verwendung des Tiefpasses 16 führt jedoch zu einer wesenflichen Verringerung des von dem Regelsystem erzeugten Rauschens, so daß die Verwendung dieses Filters vorzuziehen ist. Die Verwendung von Geschwindigkeitsrückkopplung führt zu einer Nullstelle in der Offenschleifen-Übertragungscharakteristik Ho(s), was die Stabilität des rückgekoppelten Spurfolgesystems stark verbessert. Das so erhaltene Spurfolgesystem ist daher außerordentlich unempfindlich gegenüber Störungen wie beispielsweise mechanische Stöße.
Wenn der Abtastpunkt infolge eines mechanischen Stoßes so weit verlagert wird, daß er nicht mehr auf der Spur bleibt, ändert sich das Vorzeichen des Signals , so daß das konstante Signal Uc' als Positionsfehlersignal PE verwendet wird. Hierdurch ändert sich das Regelverhalten des Regelsystems. Das Regelsystem wird sich jetzt nämlich wie ein Geschwindigkeitsregelsystem verhalten, das die Geschwindigkeit des von dem Signal RS repräsentierten Abtastpunkts auf den von dem Signal Uc' gegebenen Wert regelt. Die Offenschleifen-Übertragungsfunktion Hso(s) dieser Geschwindigkeitsregelschleife ist dann die folgende:
Diese Übertragungsfunktion Hso(s) stellt ein System zweiter Ordnung dar, das in der Regeltechnik wohlbekannt ist und das auch bei Rückkopplung stabil ist. Das Vorzeichen von Uc' ist das gleiche wie das Vorzeichen des Signals RE, so daß der Abtastpunkt schnell in Richtung der Spur gesteuert wird. Das Geschwindigkeitsregelsystem begrenzt die Geschwindigkeit auf einen von Uc' bestimmten Wert. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Signal anzeigt, daß die Spur erreicht ist, wird der Schalter 61 wieder umgeschaltet, wodurch das Regelsystem sich wie ein Spurfolgesystem verhält. Da die Geschwindigkeit begrenzt ist, wenn die Spur erreicht wird, ist sichergestellt, daß der Abtastpunkt nicht über die Spur hinausschießen kann. Außerdem wird in beiden Regelzuständen (Geschwindigkeitsregelung und Spurfolgeregelung) das gleiche Geschwindigkeitssignal verwendet, so daß immer ein fließender Übergang von einem Regelzustand in den anderen erhalten wird. Bei Beginn eines neuen Regelzustands sind die Anfangsbedingungen nämlich immer korrekt, so daß kein Übergangseffekt auftritt.
Fig. 8 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung 3, bei der der Abtastpunkt im Fall einer Störung, die zu einer Verlagerung des Abtastpunkts um eine Anzahl Spuren führt, zu der gewünschten Spur zurückgebracht wird. Die in Fig. 8 gezeigte Schaltung umfaßt eine übliche Zählschaltung 80, die mit Hilfe der Signale und RE die Anzahl vom Abtastpunkt überquerten Spuren zählt. Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer solchen Zählschaltung 80. Die in Fig. 9 gezeigte Zählschaltung 80 umfaßt einen Komparator 92, der das Meßsignal RE in ein zweiwertiges Signal umwandelt.
Dieses zweiwertige Signal wird den Eingängen der beiden flankengetriggerten monostabilen Multivibratoren 90 und 91 zugeführt. In Reaktion auf eine abfallende Flanke des Ausgangssignals des Komparators 92 erzeugt der monostabile Multivibrator 90 einen Impuls, der einem ersten Zähleingang eines Aufwärts/Abwärts-Zählers 94 über ein Zwei-Eingangs-UND-Gatter 93 zugeführt wird. In Reaktion auf eine ansteigende Flanke des Ausgangssignals des Komparators 92 erzeugt der monostabile Multivibrator 91 einen Impuls, der einem zweiten Zähleingang des Aufwärts/Abwärts-Zählers 94 über ein Zwei-Eingangs-UND-Gatter 95 zugeführt wird. Außerdem wird das Signal den anderen Eingängen der UND-Gatter 93 und 95 über eine Inverterschaltung 95 zugeführt. Der Aufwärts/Abwärts-Zähler 94 ist von einer Sorte, bei der der Zählerstand als Reaktion auf einen Impuls am ersten Zähleingang um eins erhöht und der Zählerstand als Reaktion auf einen Impuls am zweiten Zähleingang um eins herabgesetzt wird. Die Anzahl überquerter Spuren wird folgendermaßen gezählt. Wenn der Abtastpunkt bewegt wird, nimmt das Signal beim Überqueren der Bereiche zwischen den Spuren den hohen Pegel an. Die Polarität des Signals RE ändert sich dann von positiv nach negativ oder von negativ nach positiv, je nach der Richtung der Bewegung. Wenn die Polarität des Meßsignals RE sich von positiv nach negativ ändert, erzeugt der monostabile Multivibrator 90 einen Impuls. Da das invertierte Signal hoch ist, wird dieser Impuls zum Gatter 93 übertragen, wodurch der Zählerstand des Zählers um eins erhöht wird. Wenn jedoch während des Überquerens des zwischen zwei Spuren liegenden Bereichs das Signal von negativ nach positiv übergeht, generiert der monostablie Multivibrator 91 einen Impuls, der dann über das Und-Gatter 95 dem zweiten Eingang des Zählers 94 zugeführt wird, wodurch der Zählerstand um eins herabgesetzt wird.
Die Polaritätsänderung des Signals RE beim Überqueren der Mitte der Spur beeinflußt den Zählerstand nicht, weil die von dem monostabilen Multivibrator erzeugten Impulse dann nicht von den UND-Gattern 93 und 95 übertragen werden, da das invertierte Signal dann den niedrigen Pegel hat. Folglich ist der Stand des Zählers 94 immer eine Anzeige für die Anzahl überquerter Spuren. Der Zählerstand des Zählers wird einer Decodierschaltung 82 über einen Bus 81 zugeführt. Außer dem Zählerstand des Zählers 80 werden der Decodierschaltung das Signal und das Vorzeichensignal RE' zugeführt.
Auf der Grundlage des Zählerstandes und der Signale und RE erzeugt die Decodierschaltung 82 einen digitalen Code, der einem Digital-Analog-Umsetzer 84 über einen Bus 85 zugeführt wird. Der Digital-Analog-Umsetzer 84 erzeugt ein Fehlersignal PE', dessen Signalstärke dem von dem erhaltenen Code bestimmten Digitalwert entspricht. Das Fehlersignal PE' wird der Summierschaltung 51 zugeführt, die hierzu mit einem dritten Eingang versehen ist. Die Decodierschaltung 82 erzeugt außerdem ein Steuersignal für einen in dem Signalweg angeordneten elektronisch betriebenen Schalter 83, um der Summierschaltung 51 das Signal RE zuzuführen. Die Decodierschaltung isr so ausgeführt, daß der elektronische Schalter 83 von dem erzeugten Steuersignal nur geschlossen wird, wenn sowohl der Zählerstand null ist als auch der Signalpegel des Meßsignals hoch ist. In dieser Lage liefert die Decodierschaltung außerdem einen Code an den Digital-Signal-Umsetzer 84, wodurch das Signal PE' am Ausgang des Digital-Signal-Umsetzers 84 gleich null ist.
In dem Fall, daß der Zählerstand null ist und gleichzeitig der Signalpegel des Signals hoch ist, erzeugt die Decodierschaltung einen Code mit einer Polarität, die von dem Vorzeichensignal RE' so bestimmt wird, daß die Polarität des Ausgangssignals des Digital-Analog-Umsetzers gleich der Polarität des Signals RE ist. Das Vorzeichen des Fehlersignals PE' ist dann das gleiche wie das Vorzeichen des Fehlersignals RE. Für einen Zählerstand ungleich null erzeugt die Decodierschaltung einen einen Analogwert einer vom Vorzeichen des Zählerstandes bestimmten Polarität repräsentierenden Code, so daß das Ausgangssignal des Digital-Analog-Umsetzers 84 dafür sorgt, daß der Abtastpunkt sich in eine Richtung bewegt, in der der Absolutwert des Zählerstandes abnimmt.
Die Decodierschaltung 82 kann beispielsweise einen Festwertspeicher (ROM) umfassen, dem der Zählerstand und Signale RE' und als Adreßsignale zugeführt werden und der mit den für die verschiedenen Adreßsignale erforderlichen Ausgangssignalen geladen wird. Auch kann die Decodierschaltung 82 in üblicher Weise mit Hilfe von Logikgatterschaltungen realisiert werden.
Die in Fig, 8 gezeigte Schaltung arbeitet folgendermaßen. Wenn der Zählerstand des Zählers 80 ungleich null ist, wird das Signal PE' der Summierschaltung 51 über den Digital-Analog-Umsetzer 84 zugeführt, wobei die Polarität des Signals von dem Vorzeichen des Zählerstandes bestimmt wird. Hierdurch wird der Abtastpunkt in eine vom Vorzeichen des Zählerstandes bestimmte Richtung bewegt. Die Geschwindigkeitsrückkopplung wird dann auf einen Wert gesteuert, der von dem Ausgangssignal PE' des Digital-Analog-Umsetzers 82 bestimmt wird. Während der Verlagerung überquert der Abtastpunkt die Spuren, wodurch der Zählerstand in Richtung null geht. Sobald der Zählerstand "null" erreicht ist, wird das Signal PE' der Summierschaltung 51 über den Digital-Analog-Umsetzer 84 zugeführt, wobei die Polarität des Signals PE' vom Vorzeichen des Signals RE' bestimmt wird, so daß Steuerung der Verlagerung über den Digital-Analog-Umsetzer 84 aufrechterhalten wird, bis der Signalpegel des Signals den hohen Wert annimmt, woraufhin das Ausgangssignal des Digital-Analog-Umsetzers 84 gleich null wird und der Schalter 83 geschlossen wird. Die Position des Abtastpunkts wird dann in Abhängigkeit von dem Meßsignal RE in Richtung der Mitte der abgetasteten Spur gesteuert. Die Geschwindigkeitsrückkopplung wird während des gesamten Regelvorgangs aufrechterhalten, so daß der Regelzustand, in dem der Abtastpunkt eine vom Anfangszählerstand vorgegebene Anzahl Spuren überquert, fließend in den Regelzustand übergeht, in dem der Abtastpunkt auf Basis des durch das Meßsignal RE angezeigten Spurfolgefehlers in der Mitte der gewünschten Spur gehalten wird.
Wie aus Vorstehenden deutlich sein wird, wird der Abtastpunkt im Fall eines mechanischen Stoßes, der zu Spurverlust führt, immer in gleitender Weise zu der ursprünglichen Spur zurückgebracht. Die in Fig. 8 gezeigte Schaltung ist jedoch auch geeignet, wenn der Abtastpunkt eine bestimmte Anzahl Spuren überqueren soll, wie es bei der Ausführung von Suchbefehlen üblich ist. Dies kann in einfacher Weise erreicht werden, indem die Zählschaltung 80 mit einem Zähler versehen wird, der über einen Bus 85 mit einem die relative Abweichung bezüglich der gewünschten Spur repräsentierenden Zählerstand geladen werden kann.
Es ist wünschenswert, daß die Bewegung des Abtastpunkts zur gewünschten Spur schnell verläuft. Dies kann in einfacher Weise erreicht werden, indem die Decodierschaltung 82 so aufgebaut wird, daß der von den erzeugten Codes definierte Absolutwert der Signalwerte zunimmt, wenn die Anzahl zu überquerender Spuren zunimmt. Die Geschwindigkeit der Verlagerung wird im Fall eines großen Abstandes zwischen dem Abtastpunkt und der gewünschten Spur hoch sein. Die Geschwindigkeit der von dem Absolutwert des Signals PE' bestimmten Bewegung nimmt ab, wenn der Abstand von der gewünschten Spur abnimmt. So wird erreicht, daß die Verlagerung zu der gewünschten Spur schnell verläuft, wobei die Geschwindigkeit bei Annäherung an die Spur so stark abgenommen hat, daß ein Hinausschießen über die Spur nicht möglich ist.
In der in Fig. 8 gezeigten Schaltung kann die Geschwindigkeit, mit der die Spuren während des Passierens der Spuren überquert werden, nicht unbegrenzt erhöht werden. Der Grund hierfür ist, daß bei hohen Geschwindigkeiten das Geschwindigkeitssignal RS nicht mehr proportional zu der tatsächlichen Geschwindigkeit ist. Oberhalb dieser bestimmten Geschwindigkeit nimmt die Stärke des Geschwindigkeitssignals RS bei zunehmender Geschwindigkeit ab. In der Praxis haben nämlich die verwendeten Differenzierschaltungen eine Übertragungscharakteristik, die mindestens eine Polstelle aufweist, so daß der differenzierende Term in der Übertragungscharakteristik oberhalb einer durch diesen Pol bestimmten Überschneidungsfrequenz abnimmt. Das bedeutet, daß für Geschwindigkeiten V für die Bewegung des Abtastpunkts oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeit das Geschwindigkeitssignal bei zunehmender Geschwindigkeit abnimmt. Dieser Effekt wird noch ausgeprägter, wenn der Tiefpaß 16 verwendet wird.
Zur Erläuterung gibt Fig. 10 die Beziehung zwischen dem Geschwindigkeitssignal RS und der Geschwindigkeit der Abtastpunktbewegung an. Oberhalb eines bestimmten Absolutwertes Vg der Geschwindigkeit nimmt der Absolutwert des Geschwindigkeitssignals RS ab, wenn der Absolutwert der Geschwindigkeit V steigt.
In Anbetracht des Risikos einer Instabilität des Regelsystems ist es wünschenswert, daß die in Fig. 8 gezeigte Schaltung nur zur Regelung von weit von der Grenzgeschwindigkeit Vg entfernt liegenden Geschwindigkeiten eingesetzt wird.
Fig. 11 zeigt eine Abwandlung der Schaltung von Fig. 8, die es möglich macht, die Geschwindigkeit der Bewegung des Abtastpunkts bei einer Verlagerung über eine große Anzahl Spuren auf eine Geschwindigkeit zu regeln, die nahezu dem Grenzwert Vg entspricht. In der Schaltung von Fig. 11 ist der Eingang des Tiefpasses 16 unmittelbar mit dem Ausgang der Multiplizierschaltung 6 verbunden. Der Ausgang des Tiefpasses ist mit einem der Eingänge der Summierschaltung 51 über einen elektronisch gesteuerten Schalter 110 verbunden. Der Schalter 110 wird von einem von einer abgewandelten Decodierschaltung 82' erzeugten Signal gesteuert. Die Schaltung umfaßt außerdem einen Frequenzdetektor 111, der die Frequenz des Signals RE, oder gegebenenfalls die Frequenz des Signals , mit der Frequenz eines von einem Oszillator 112 erzeugten Taktsignals konstanter Frequenz vergleicht. Ein Signal, das mindestens eine Anzeige für das Vorzeichen der so bestimmten Frequenzdifferenz ist, wird der modifizieren Decodierschaltung 82' zugeführt. Außer der oben beschriebenen Funktion der Decodierschaltung 82 führt die abgewandelte Decodierschaltung 82' auch einige andere Funktionen aus.
Wenn der Absolutwert des Zählerstandes größer als nmax ist, wird der Schalter 110 von der Decodierschaltung 82' geöffnet, um zu verhindern, daß das Geschwindigkeitssignal RS der Summierschaltung 51 zugeführt wird. Außerdem liefert die Decodierschaltung 82' für einen Zählerstand oberhalb nmax an den Analog-Digital- Umsetzer 84 einen Code, der vom Ausgangssignal des Frequenzdetektors 111 abhängt, so daß das Vorzeichen des Signals PE' von dem Vorzeichen des Zählerstandes und dem Vorzeichen des Ausgangssignals des Frequenzdetektors 111 bestimmt wird. So wird im Falle von Verlagerungen über eine Anzahl Spuren größer als nmax die Geschwindigkeitsrückkopplung in Reaktion auf das Geschwindigkeitssignal RS nicht fortgesetzt und wird eine zurückgekoppelte Geschwindigkeitsregelung erhalten, mit der die Geschwindigkeit der Verlagerung auf einen Wert geregelt wird, für den die Frequenz des Signals RE gleich der Frequenz des Taktsignals ist, das von dem Oszillator 112 geliefert wird, wobei die Richtung der Verlagerung durch das Vorzeichen des Zählerstandes der Zählschaltung 80 gegeben wird. Die Frequenz des von dem Oszillator 112 gelieferten Taktsignals wird so gewählt, daß die entsprechende Geschwindigkeit der Verlagerung, je nach Vorzeichen des Zählerstandes, gleich dem in Fig. 10 angegebenen Wert +Vg oder -Vg ist.
Außerdem ist die Decodierschaltung 82' so ausgeführt, daß für einen Absolutwert des Zählerstandes zwischen nmax und nl das der Summierschaltung 51 über den Analog-Digital-Umsetzer 84 zugeführte Signal PE' einer geregelten Geschwindigkeit v entspricht, die je nach Vorzeichen des Zählerstandes gleich +v2 oder -v2 ist. Für einen Zählerstand mit einem Absolutwert zwischen 1 und nl entspricht das über den Analog-Digital-Umsetzer 84 zugeführte Signal einer Geschwindigkeit von +vl oder -vl.
Fig. 12 zeigt den Verlauf der Geschwindigkeit V und den Zählerstand n als Funktion der Zeit für den Fall, daß der Abtastpunkt über eine Anzahl Spuren nb größer als nmax verlagert werden soll. Zum Zeitpunkt to wird der Zähler mit dem Zählerstand nb geladen, woraufhin die Geschwindigkeit auf einen von der Frequenz des von dem Oszillator gelieferten Taktsignals 112 bestimmten Wert Vg geregelt wird. Die Geschwindigkeit Vg wird zum Zeitpunkt t1 erreicht, woraufhin die Geschwindigkeit bis zum Zeitpunkt t2, bei dem der Zählerstand nmax erreicht wird, auf dem genannten Wert Vg gehalten wird.
Zum Zeitpunkt t2 wird die Geschwindigkeitsregelung auf Basis der von dem Frequenzdetektor 111 bestimmten Frequenzdifferenz beendet, und das Geschwindigkeitssignal wird wieder der Addierschaltung zugeführt, woraufhin die Geschwindigkeit auf eine Geschwindigkeit v2 geregelt wird, die vom Ausgangssignal des Analog- Digital-Umsetzers definiert wird.
Zum Zeitpunkt t3 erreicht der Zählerstand den Wert nl, und das der Summierschaltung über den Digital-Analog-Umsetzer 84 zugeführte Signal PE' wird geändert, woraufhin die Geschwindigkeit V auf den Wert vl geregelt wird. Wenn die gewünschte Spur erreicht ist, d.h. sobald der Zählerstand gleich null ist und der Signalpegel des Meßsignals hoch, wird das Ausgangssignal des Digital-Analog-Umsetzers zum Zeitpunkt t4 gleich null und der Schalter 83 wird geschlossen. Vom Zeitpunkt t4 an wird der Abtastpunkt auf Basis des von dem Meßsignal RE repräsentierten Spurfolgefehlers in Richtung der Spur gesteuert und auf ihr gehalten.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird das Geschwindigkeitssignal immer von den Signalen und RE abgeleitet. Das Geschwindigkeitssignal kann jedoch auch in anderer Weise abgeleitet werden, beispielsweise mit Hilfe eines Geschwindigkeitsaufnehmers, der mechanisch mit dem Lesekopf verbunden ist.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Spurfolgefehlersignal ein dem Spurfolgefehler über einen Bereich von einem viertel Spurabstand zu beiden Seiten der Spur proportionales Signal. Es sei jedoch bemerkt, daß das Fehlersignal für die Spurfolgeregelung auch ein Signal sein kann, das über einen größeren Bereich proportional zum Spurfolgefehler sein kann, wie beispielsweise in der niederländischen Patentanmeldung NL-A-86029 11 beschrieben wird.

Claims

1. Einrichtung zum Abtasten eines Aufzeichnungsträgers (1) mit nahezu parallelen Spuren, die ein geschlossenes Positionsregelsystem mit Positions- und Geschwindigkeitsrückkopplung zum Steuern des Abtastpunkts (P) in Richtung der Mitte einer bestimmten Spur, wofür das Regelsystem ein Positionierungssystem (15) zum Bewegen des Abtastpunkts in einer Richtung quer zu den Spuren umfaßt sowie ein Meßsystem (4, 6, 9, 10, 11, 12, 13) zum Erzeugen eines Geschwindigkeitssignals, das eine Anzeige für die Geschwindigkeit ist, mit der der Abtastpunkt in einer Richtung quer zu den Spuren bewegt wird, und zum Erzeugen eines ersten Fehlersignals, das innerhalb eines zuvor bestimmten begrenzten ersten Bereichs zu beiden Seiten der genannten bestimmten Spurmitte nahezu proportional zur Abweichung zwischen der Spurmitte und dem Abtastpunkt ist, und eine Regelschaltung (3) zum Steuern des Positionierungssystems in Abhängigkeit von dem ersten Fehlersignal und dem Geschwindigkeitssignal, wobei das Meßsystem eingerichtet ist, ein Spurfolgefehlersignal (RE) und ein Spurverlustsignal (TL) zu erzeugen, die im Falle einer Verlagerung des Abtastpunkts in einer Richtung quer zu den Spuren periodisch mit einer der Anzahl der pro Zeiteinheit überquerten Spuren entsprechenden Frequenz variieren, wobei die Phasendifferenz zwischen den genannten Signalen nahezu 90º beträgt, der Spurfolgefehler, über einen im wesentlichen einem viertel Spurabstand zu beiden Seiten jeder Spurmitte entsprechenden Bereich im wesentlichen eine Anzeige für die Abweichung zwischen dem Abtastpunkt (P) und der Mitte der nächstgelegenen Spur ist, und wobei das Spurverlustsignal (TL) anzeigt, ob der Abtastpunkt nahezu auf einer Spur liegt oder nahezu zwischen zwei Spuren, wobei das Spurfolgefehlersignal (RE) als erstes Fehlersignal genutzt wird und das Meßsystem zum Erzeugen des Geschwindigkeitssignals (RS) Mittel (4) zum Differenzieren des Spurfolgefehlersignals (RE) und Mittel (6) zum Multiplizieren des differenzierten Spurfolgefehlersignals (ΔRE) mit dem Spurverlustsignal (TL) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (3) Mittel zum Erzeugen mindestens eines Ersatzfehlersignals (PE', UC') umfaßt, das innerhalb eines zweiten Bereichs, außerhalb des ersten Bereichs, ein Vorzeichen hat, daß eine Anzeige für die Richtung der Abweichung ist, wobei die Regelschaltung (3) eingerichtet ist, das Positionierungssystem (15) in Reaktion auf das erste Fehlersignal oder ein Ersatzfehlersignal zu steuern, in Abhängigkeit davon, ob sich die Abweichung in dem ersten bzw. dem zweiten Bereich befindet, in solcher Weise, daß das für die Positionsrückkopplung verwendete Fehlersignal von der Größe der Abweichung abhängt und das für Geschwindigkeitsrückkopplung verwendete Geschwindigkeitssignal von der Größe der genannten Abweichung unabhängig ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (3) eingerichtet ist, um das Positionierungssystem in Abhängigkeit von einem Ersatzfehlersignal (PE', UC') zu steuern, wenn das Spurverlustsignal (TL) angibt, daß der Abtastpunkt nahezu innerhalb zweier Spuren liegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (3) Zählmittel (80) zum Zählen, mit Hilfe des Spurverlustsignals (TL) und des Spurfolgefehlersignals (RE), der Anzahl von von dem Abtastpunkt (P) überquerten Spuren umfaßt sowie Mittel zur Steuerung der Positionierungsmittel (15) in Abhängigkeit von einem von dem Zählerstand bestimmten Ersatzfehlersignal (PE'), für den Fall, daß der momentane Zählerstand von einem zuvor bestimmten Zählerstand abweicht.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des von dem Zählerstand bestimmten Ersatzfehlersignals (PE') zunimmt, wenn die Differenz zwischen dem momentanen Zählerstand und dem zuvor bestimmten Zählerstand zunimmt.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein zusätzliches Geschwindigkeitsregelsystem (111, 112, 82') zur Regelung der Abtastpunktgeschwindigkeit, um eine durch ein Bezugssignal definierte Geschwindigkeit zu erhalten, wobei die Schaltung Mittel (110) umfaßt, die auf den Zählerstand des Zählers (80) ansprechen, um das Positionsregelsystem so zu blockieren, daß die Bestimmung des Geschwindigkeitssignals erhalten bleibt und um das Geschwindigkeitsregelsystem (111, 112, 82') in Betrieb zu setzen, wenn die durch die Höhe des Zählerstandes angegebene Abweichung einen zuvor bestimmten Wert überschreitet.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Geschwindigkeitsregelsystem (111, 112, 82') Mittel (111) zur Bestimmung der Differenz zwischen einer Bezugsfrequenz und der Frequenz des Spurfolgefehlersignals (RE) oder des Spurverlustsignals (TL) umfaßt sowie auf die so bestimmte Differenz ansprechende Mittel (82') zur Regelung der Geschwindigkeit des Abtastpunkts auf einen von der Bezugsfrequenz bestimmten Wert.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine optische Abtastvorrichtung für das Abtasten optisch lesbarer Aufzeichnungsträger ist.