DE68922209T2

DE68922209T2 - Servosystem für einen Plattenspieler.

Info

Publication number: DE68922209T2
Application number: DE68922209T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya C O Pioneer Tok Fukuda; Hidehiro C O Pioneer Tok Ishii; Chiharu C O Pioneer Toko Miura; Noriyoshi C O Pioneer T Takeya
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1989-04-05
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1995-08-10
Anticipated expiration: 2009-12-29
Also published as: EP0390977A3; EP0390977A2; EP0390977B1; DE68922209D1; JPH02265025A; US5065386A

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Servosystem für einen Plattenspieler und insbesondere auf ein Servosystem, in welchem Fehlersignale für Digitalverarbeitung A/D-gewandelt werden.

2. Beschreibung von Hintergrundinformation

In optischen Plattenspielern zum Abspielen einer Information aufnehmenden Platte (im nachfolgenden einfach als Platte bezeichnet) wie einer Videoplatte oder einer digitalen Audioplatte ist es notwendig, ein Fokusservosystem zum Konvergentmachen des Lichtbündels auf der Oberfläche der Platte zu verwenden, um einen Lichtfleck zum Lesen von Information zu bilden, und ein spurhaltendes Servosystem zum Bewegen des Informationslesepunktes, so daß er der Aufnahmespur auf akkurate Weise folgt.
Als das Fokusservosystem sind Systeme gemäß einem sogenannten astigmatischen Verfahren bekannt, welche Systeme derart angeordnet sind, daß das Lichtbündel konvergent gemacht wird, indem zum Beispiel eine zylindrische Linse verwendet wird, als eine Fokallinie in einer horizontalen Richtung bei einem von zwei Punkten auf dem Lichtweg des Lichtbündels, welche voneinander auseinanderliegen und auch als eine Fokallinie in der vertikalen Richtung bei dem anderen der zwei Punkte konvergent gemacht ist, wobei ein Lichtsensor eines Quadrantentypus bei einer Mittelposition der zwei Punkte angeordnet ist, um ein Fehlersignal zu erzeugen, und ein Fokusfehlersignal aus vier Ausgangssignalen des Lichtsensors des Quadrantentypus erzeugt wird.
Hinsichtlich des bahn- d.h. spurverfolgenden Servosystems sind Systeme gemäß einem sogenannten Dreistrahlverfahren bekannt, welche Systeme derart angeordnet sind, daß drei Bündel, die ein Hauptbündel zum Lesen von Information und zwei Subbündel zum Nachweisen von Spurhaltefehlern umfassen, die auf beiden Seiten des Hauptbündels angeordnet sind, so vorbereitet und angeordnet sind, daß eine Linie, die durch Mitten der drei Bündel tritt, einen vorbestimmten Versatzwinkel mit Bezug auf die Richtung der Bahn bildet, und ein Fehlersignal aus einer Differenz zwischen dem Maß der zwei Subbündel, die durch die Aufnahmeoberfläche der Scheibe reflektiert werden, erzeugt wird.
Für derartige Servosysteme sind in jüngster Zeit digitale Servosysteme häufig verwendet worden, in welchen jedes Fehlersignal A/D-(Analog-zu-Digital-)gewandelt und in digitaler Form verarbeitet wird. In diesen Servosystemen mit digitalem Schaltkreisaufbau wird ein Bandbreitenbegrenzungsverfahren auf ein Eingangsfehlersignal vermittels eines analogen Tiefpaßfilters so bewirkt, daß die Bandbreite des Eingangs- (oder ursprünglichen) Fehlersignals innerhalb einer Hälfte der Abtastfrequenz des A/D-Wandlers begrenzt ist, wie in Fig. 11A veranschaulicht. Durch diese Maßnahme wird ein Rückfalten während des Abtastens verhindert, wie in Fig. 11B veranschaulicht.
Auf der anderen Seite können, wenn es einen Kratzer oder Fehler auf der Oberfläche der informationstragenden Schicht der Platte gibt, Hochfrequenzrauschkomponenten über einer Hälfte der Abtastfrequenz, zum Beispiel über 20 kHz, auf das Fehlersignal abhängig von der Art des Kratzers überlagert werden. Doch ist es wegen der Kosten schwierig, derartige Hochfrequenzrauschkomponenten vermittels eines analogen Tiefpaßfilters vollständig zu unterdrücken. Daher werden, selbst wenn das ursprüngliche Fehlersignal mit Rauschen der Frequenzkomponenten oberhalb einer Hälfte der Abtastfrequenz des A/D-Wandlers an den Tiefpaßfilter geliefert wird, die Rauschkomponenten nicht vollständig unterdrückt, wie typischerweise in Fig. 12A veranschaulicht. Wenn diese Rauschkomponenten an den A/D-Wandler geliefert werden, ohne weiterverarbeitet zu werden, werden nachteilige Effekte der Rückfaltverzerrung in dem Durchlaßband erzeugt. Zum Beispiel werden Unbequemlichkeiten wie das drop-out, d.h. das Ausfallen des Signals, das von der Platte wiedergegeben wird, oder das Spurspringen des Informationslesepunktes aus dem Rückfaltrauschen, das heißt dem Aliasing-Rauschen entstehen.
In den Patentzusammenfassungen aus Japan, Band 10, Nr. 190, JP-A-61 034 769 wird eine Lesesignal korrigierende Vorrichtung offenbart, in welcher ein Referenzsignal, das aus einem Spurhaltefehlersignal hergeleitet wird, für die Umwandlung eines RF-Lesesignals zu einem binären Wiedergabesignal verwendet.
In dieser korrigierenden Vorrichtung wird das Spurhaltefehlersignal, das aus einem Photodetektor in einem Lesekopf erhalten wird, an einen Absolutwertschaltkreis, einen analogen Tiefpaßfilter, einen A/D-Wandler, einen Gleichstromvorspannschalter und nachfolgend einen ersten Eingang eines Addierers geliefert. Der zweite Eingang des Addierers ist mit einem gemittelten RF-Signal verbunden und das Referenzsignal wird bei der Ausgabe des Addierers vorgesehen. Dann werden das Referenzsignal genauso wie das Auslese-RF-Signal an einen Komparator geliefert, welcher dann ein stabiles Wiedergabesignal erzeugt.
Jedoch kann in diesem Dokument keine Offenbarung gefunden werden, die die operative Regelung des Lesekopfes betrifft.

ZIEL UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Servosystem für ein Plattenabspielgerät zu schaffen, durch welches die Unbequemlichkeiten wie das Ausfallen des wiedergegebenen Signals und das Spurspringen verhindert werden, welche Art von Kratzer oder Fehler auf der Oberfläche der informationstragenden Schicht der Platte auch existieren mag.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Servosystem für ein Plattenabspielgerät geschaffen mit einem Aufnehmer zum Lesen von Information, die auf einer Information aufnehmenden Platte aufgenommen ist, wobei das Servosystem umfaßt
einen A/D-Wandler zum Wandeln eines Fehlersignals, das auf der Basis von Signalen erzeugt wird, die aus dem Aufnehmer ausgegeben werden, in ein digitales Fehlersignal, und
ein Filtermittel, um zu erlauben, daß Niederfrequenzkomponenten des Fehlersignals dort hindurch treten und zum Liefern dieser Niederfrequenzkomponenten an den A/D-Wandler,
dadurch gekennzeichnet, daß
der A/D-Wandler dazu angepaßt ist, den Aufnehmer gemäß dem Signalniveau des digitalisierten Fehlersignals anzusteuern und zu regeln, und daß das Servosystem weiter umfaßt
ein Detektionsmittel zum Erfassen von Rauschkomponenten in dem Fehlersignal mit Niveaus, die höher als ein vorbestimmtes Niveau sind, und
ein Regelmittel zum Erzeugen eines Regelsignals für eine vorbestimmte Periode nach einem Augenblick des Erfassens der Rauschkomponenten durch das Detektionsmittel, worin das Filtermittel dazu angepaßt ist, erste Übertragungseigenschaften bzw. -charakteristiken bzw. -kennlinien mit einer Abschneidefrequenz unterhalb einer Hälfte einer Abtastfrequenz des A/D-Wandlers auf zuweisen, wenn das Regelsignal abwesend ist, und eine zweite Übertragungscharakteristik mit einer anderen Abschneidefrequenz, die niedriger als die Abschneidefrequenz ist, wenn das Regelsignal vorliegt.
So wird, in dem Fall des Servosystems für ein Plattenabspielgerät gemäß der vorliegenden Erfindung die Bandbreite des an den A/D-Wandler zu liefernden Fehlersignales normalerweise vermittels des Filtermittels mit der ersten Übertragungscharakteristik mit einer Abschneidefrequenz unterhalb einer Hälfte der Abtastfrequenz des A/D-Wandlers begrenzt. Wenn es nachgewiesen wird, daß Rauschkomponenten oberhalb eines vorbestimmten Niveaus in dem Fehlersignal enthalten sind, werden die Rauschkomponenten durch das Filtermittel abgeschaltet, das in diesem Zustand die zweite Übertragungscharakteristik mit einer Abschneidefrequenz aufweist, die niedriger als jene der ersten durchführenden Charakteristik ist, und zwar für eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Augenblick des Nachweisens oder Erfassens bzw. Detektierens derartiger Rauschkomponenten.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel des Servosystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 2 ist ein Wellenformdiagramm, das die Änderung bezüglich des Niveaus eines Fokusfehlersignals mit Bezug auf den Abstand zwischen der Objektivlinse und der Plattenoberfläche zeigt;
Figur 3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der zurückgelegten Entfernung des Informationslesefleckes von einer Aufnahmespur und einem Spurfehlersignal zeigt;
Figuren 4A, 4B, 5A und 5B Wellenformdiagramme sind, die erste und zweite Rauschkomponenten in dem Nachführservosystem zeigen, in welchen Figuren 4A und 5A die Wellenformen vor der Rauscheliminierung zeigen und Figuren 4B und 5B die Wellenformen nach der Rauscheliminierung zeigen,
Figur 6 ein Flußdiagramm ist, das den Ablauf des Schleifenverstärkungseinstellverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 7 ein Zeitsteuerungsdiagramm ist, das den Verarbeitungsbetrieb in einer Fokusverstärkungskonstanten selektierenden Mode zeigt;
Figur 8 ein Flußdiagramm ist, das den Ablauf des Fokusverstärkungskonstanten selektierenden Modus zeigt;
Figur 9 ein Flußdiagramm ist, das den Ablauf in einem Spurverfolgeverstärkungskonstantenauswahlmodus zeigt;
Figur 10 ein Wellenformdiagramm ist, das die Wellenform eines Spurhaltefehlersignals zeigt, das erhalten wird, während die Spurhalteservoschleife geöffnet ist;
Figuren 11A und 11B Diagramme sind, die die Änderung bezüglich des Frequenzspektrums zeigen, die durch Abtastung verursacht ist, wenn die Frequenz des ursprünglichen Signals niedriger als fs/2 ist; und
Figuren 12A und 12B Diagramme sind, die die Änderung bezüglich des Frequenzspektrums zeigen, das durch Abtastung verursacht wird, wenn die Frequenz des ursprünglichen Signals höher als fs/2 ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Figur 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In Figur 1 werden drei Bündelflecken erhalten, indem ein Laserbündel konvergent gemacht wird, das heißt ein Lesefleck S1 aufgenommener Information, und ein Paar von Flecken S2 und S3 zum Erfassen von Spurhalteinformation, welche dem Fleck S1 vorhergehen oder folgen, werden aus einem Aufnehmer (nicht veranschaulicht) auf eine Aufnahmespur T einer Platte in einer derartigen positionsmäßigen Beziehung wie veranschaulicht eingestrahlt. Reflexionslichter dieser Bündelflecken werden durch photoelektrische Übertrager 1 bis 3 empfangen, welche in dem Aufnehmer enthalten sind, wobei die empfangenen Lichter in elektrische Signale umgewandelt werden. Der Aufnehmer umfaßt darin ein optisches System mit einer Objektivlinse, einen Fokusbetätiger zum Positionieren der Objektivlinse in einer Richtung der optischen Achse mit Bezug auf die informationsaufnehmende Oberfläche der Platte und einen Spurverfolgebetätiger zum Positionieren der Bündelflecken in einer Richtung des Plattenradius mit Bezug auf die Aufnahmespur T. Dieser Aufnehmer wird in einem Schlitten (nicht gezeigt) befestigt, welcher dazu angeordnet ist, längs der Richtung des Plattenradius bewegbar zu sein.
Der photoelektrische Übertrager 1 wird aus vier lichtempfangenden Elementen gebildet, welche dazu angeordnet sind, durch zwei Linien, die einander in rechten Winkeln kreuzen, begrenzt und voneinander unabhängig zu sein. Jede Summe von Ausgangssignalen der zwei lichtempfangenden Elemente, die aufeinander um die Mitte der lichtempfangenden Oberfläche zuweisen, wird an einen Differentialverstärker 4 geliefert, in welchem eine Differenz zwischen zwei Summen hergeleitet wird. Das Differentialsignal bildet ein Fokusfehler-(FE-)Signal. Wie in Figur 2 gezeigt, zeigt dieses Fokusfehlersignal die sogenannte S-Kurvencharakteristik mit einem Nulldurchgangspunkt bei einer Position auf dem Fokus in einem Bereich des Abstandes zwischen der Objektivlinse und der Oberfläche der Platte, wenn sich die Objektivlinse von der Position auf dem Fokus auf- und abbewegt. Überdies werden die oben erwähnten Summen der Ausgangssignale der lichtempfangenden Elemente an einen Addierer 5 geliefert, in welchem eine Summentotale der Ausgabesignale von jeden Elementen hergeleitet wird. Die Gesamtsumme wird als ein Auslese-RF-Signal behandelt.
Die Ausgangssignale der photoelektrischen Übertrager 2 und 3 werden an einem Differentialverstärker 8 durch Verstärker 6 bzw. 7 geliefert, in welchem ein Differentialsignal zwischen ihnen hergeleitet wird. Dieses Differentialsignal wird als das Spurhalte- bzw. Spurfolgefehlersignal (TE) behandelt werden. Wenn der Bündelfleck S1 sich von einer Spur T1 zu der benachbarten Spur T2 wie in Fig. 3A bewegt, während die Spurhalteservoschleife offen ist, variiert das Spurhaltefehlersignal in der Form einer Sinuswelle wie in Fig. 3B gezeigt. Das Niveau des Spurhaltefehlersignals ist der Größe der Abweichung des Bündelfleckes S1 von der Aufnahmespur T1 in der Umgebung davon proportional, und der Nulldurchgangspunkt des Spurhaltefehlersignals entspricht der Mitte der aufnehmenden Spur T und auch der Mittelposition zwischen zwei benachbarten Aufnahmespuren.
Das Fokusfehlersignal wird an ein LPF (Tiefpaßfilter) 24 geliefert, welcher aus einem Widerstand R&sub1; und einem Kondensator C&sub1; besteht, und einen LPF 25, welcher aus einem Widerstand R&sub2;, einem Kondensator C&sub2; und einem elektronischen Schalter SW&sub1; besteht, wodurch überflüssige Frequenzkomponenten eliminiert werden. Dann wird das Fokusfehlersignal an einen MPX (Multiplexer) 11 durch einen VCA (spannungsgesteuerten Oszillator) 9 geliefert. In ähnlicher Weise wird das Spurhaltefehlersignal an den MPX 11 durch ein LPF 26 mit einem Widerstand R&sub3; und einem Kondensator C&sub3; und ein LPF 27 mit einem Widerstand R&sub4;, einem Kondensator C&sub4; und einem elektronischen Schalter-Schaltkreis SW&sub2;, in welchem überflüssige Frequenzkomponenten eliminiert werden, und ein VCA 10 geliefert.
Die LPFs 24 und 26 sind für den Zweck des Eliminierens von Rauschkomponenten außerhalb des Frequenzbandes vor einem A/D-(Analog-zu-Digital-)Wandelprozeß vorgesehen, welcher später beschrieben werden wird. Die Abschneidefrequenzen fc1 (= 1/2π C&sub1;R&sub1;) und fc3 (= 1/2π C&sub3;R&sub3;) der LPFs 24 bzw. 26 werden auf eine Frequenz um 12 kHz eingestellt unter der Annahme, daß die Abtastfrequenz der A/D-Umwandlung 33 kHz beträgt und die Bandbreite der Fokus- und Spurhalteservosysteme 1 kHz beträgt. Auf der anderen Seite werden die Abschneidefrequenzen fc2 (= 1/2π C&sub2;R&sub2; und fc4 (= 1/2π C&sub4;R&sub4;) der LPFs 25 und 27 auf eine Frequenz um 5 kHz eingestellt. Die LPFs 25 und 27 werden selektiv durch die Regelung eines Servoreglers 15 verwendet, welcher später beschrieben werden wird, um eine Funktion, Hochfrequenzkomponenten zu eliminieren, durchzuführen, welche nicht durch LPFs 24 und 26 entfernt worden sind. Die Frequenzbeziehung zwischen den Abschneidefrequenzen und der Abtastfrequenz fs lautet wie folgt:
fs > fc1 > fc2 für das Fokusservosystem
fs > fc3 > fc4 für das Spurhalteservosystem.
Das MPX 11 ist dazu angeordnet, das Fokusfehlersignal und das Spurhaltefehlersignal an einen A/D-Wandler 12 der nächsten Stufe in einer Zeitteilungsmultiplexweise zu übertragen. Die Fehlersignale, die in dem A/D-Wandler 12 digitalisiert werden, werden an einen PWM (Pulsbreitenmodulation-) Schaltkreis 14 geliefert, nachdem durch einen digitalen Entzerrer (EQ) 13 getreten wird, in welchem die Frequenzcharakteristik des Fehlersignals kompensiert wird. In dem PWM-Schaltkreis 14 werden Ansteuerungssignale respektive mit einer Pulsbreite entsprechend der Größe (Niveau) des Fehlersignals erzeugt und an den Fokusbetätiger und den Spurhaltebetätiger geliefert, welche zuvor erwähnt worden sind. Der PWM- Schaltkreis 14 erzeugt auch ein Ansteuerungssignal mit einer Pulsbreite entsprechend dem Niveau einer Niederfrequenzkomponente, die aus dem Spurhaltefehlersignal extrahiert wird und bezüglich der Frequenzcharakteristik in dem digitalen EQ 13 kompensiert wird. Dieses Ansteuerungssignal wird an einen Schlittenmotor (nicht gezeigt) geliefert, das heißt die Leistungsquelle zum Antreiben des Schlittens, auf welchem der Aufnehmer angebracht ist.
Die oben beschriebenen Schaltkreiselemente als ein Ganzes bilden ein digitales Servosystem zur Ausführung der Analog-zu-Digital-Wandlung und zur digitalen Verarbeitung jedes Fehlersignals. Der Betrieb dieses digitalen Servosystems wird durch einen Servoregler 15 geregelt, der aus einem Mikrocomputer besteht. Der Servoregler 15 führt derartige Operationen wie die An-Aus-Regelung jeder Servoschleife, die Erzeugung des Ansteuerungssignals zum Auf-/Abbewegen der Objektivlinse, die Verstärkungsregelung der VCAs 9 und 10 und die Regelung der entzerrenden Charakteristik des digitalen EQ 13 durch.
Das Auslese-RF-Signal, das heißt das Ausgangssignal des Addiererschaltkreises 5 wird an einen RF-wiedergebenden Schaltkreis 16 und einen RF-Hülldetektor 17 geliefert. Wenn die abzuspielende Platte eine Compaktdisk ist, ist das Auslese-RF-Signal ein EFM (Acht-zu-Vierzehn-Modulation-)Signal und das EFM-Signal wird durch einen EFM-Demodulationsarbeitsgang in dem RF-wiedergebenden Schaltkreis 16 demoduliert. Überdies wird eine Fehlerkorrektur-Operation auf dem demodulierten Signal durchgeführt. Nachfolgend wird das Signal zu den linken und rechten Audiosignalen durch einen D/A-(Digital-zu-Analog-)Wandelprozeß gewandelt. Der RF-wiedergebende Schaltkreis 16 erzeugt auch ein Phasenfehlersignal entsprechend dem Phasenfehler eines Wiedergabetaktsignales, das aus dem Auslese-RF-Signal mit Bezug auf ein Referenztaktsignal extrahiert wird. Überdies wird Subcode-Information aus den EFM-Demodulationsdaten in dem RF-wiedergebenden Schaltkreis 16 decodiert. Das Phasenfehlersignal wird an den PWM-Schaltkreis 18 durch den Servoregler 15 geliefert und ein Ansteuerungssignal mit einer Pulsbreite entsprechend dem Niveau des Fehlersignals wird aus dem PWM-Schaltkreis 18 zu einem Spindelmotor (nicht gezeigt) zum Drehen der Platte geliefert. Die Subcodeinformation wird an den Systemregler 19 geliefert. Eine in dem RF-Hülldetektor 17 nachgewiesene RF-Hülle oder RF-Envelope wird in einem A/D-Wandler 20 digitalisiert und an den Servoregler 15 durch ein digitales LPF 28 geliefert.
In dem Servoregler 15 wird ein Defektnachweisarbeitsgang zum Nachweisen von fehlerhaften Stellen oder Schmutz auf der informationstragenden Schicht der Platte durchgeführt, indem eine erste Rauschkomponente mit sehr niederen Frequenzen nachgewiesen wird, und zwar aus der Niederfrequenzkomponente des RF-Hüllsignals, das durch den LPF 28 geliefert wird und weiter, indem eine zweite Rauschkomponente mit sehr hohen Frequenzen aus einer Hochfrequenzkomponente des Spurhaltefehlersignals, das durch einen HPF (Hochpaßfilter) 29 geliefert wird, erfaßt wird. Auf den Nachweis d.h. das Detektieren oder Erfassen des Defektes der Platte hin, schaltet der Servoregler 15 einen oder beide der Schalterschaltkreise SW1/8 und SW&sub2; in den LPFs 25 und 27 während einer Periode ein, die eine Periode des Erfassens und eine vorbestimmte Periode nach dem Ablauf der Erfassungsperiode umfaßt. Durch diesen Arbeitsgang werden beide oder einer der LPFs 25 und 27 aktiviert.
Durch die oben beschriebene Operation können die Hochfrequenzkomponenten, welche nicht durch die LPFs 24 und 26 unterdrückt worden sind, eliminiert werden. Figuren 4A und 4B, 5A und 5B sind Wellenformdiagramme, respektive, die die ersten und zweiten Rauschkomponenten in dem Spurhalteservosystem zeigen, in welchen Figuren 4A und 5A die Wellenformen des Signals vor dem LPF 27 zeigen, und Figuren 4B und 5B die Wellenformen des Signals, das durch den LPF 27 getreten ist, zeigen. Überdies ist das System dazu angeordnet, daß die vorerwähnte vorbestimmte Zeitperiode T für jede der ersten und zweiten Rauschkomponenten variiert werden kann, und die Zeitperiode T gemäß der Spurlänge auf der Platte bestimmt wird, die abzudecken ist.
Der Systemregler 19 besteht aus einem Mikrocomputer und führt die Arbeitsgänge des Regelns des ganzen Systems einschließlich des Servoreglers 15 im Ansprechen auf Betätigungsbefehle aus, die aus der Tastatur 21 geliefert werden, oder die Subcodeinformation aus, die aus dem RF-Wiedergabeschaltkreis 16 geliefert wird. Der Systemregler 19 führt weiter Arbeitsgänge zum Regeln der Anzeige durch eine Anzeigevorrichtung 22 und zum Ansteuern eines Lademechanismus 23 zum Laden oder Entladen der Platte aus.
Die Arbeitsschritte des Schleifenverstärkungseinstellverfahrens der vorliegenden Erfindung, welches durch den Prozessor des Systemreglers 19 auszuführen ist, wird mit Bezug auf das Flußdiagramm von Figur 6 erklärt werden. Es wird angenommen, daß dieses Schleifenverstärkungseinstellverfahren zu der Zeit begonnen wird, wenn das Laden und das Klammern der Platte abgeschlossen sind und die Ankunft des Schlittens, der den Aufnehmer trägt, an der innersten Position detektiert wird.
Wenn die Ankunft des Schlittens bei der innersten Position durch ein Detektionsmittel (nicht gezeigt) detektiert wird, führt der Prozessor eine Initialisierungsoperation zum Zurücksetzen von Daten, die in einem internen Speicher, wie dem RAM abgelegt sind, und Zählwerten von verschiedenen Zählern durch (Schritt S1). Dann schaltet der Prozessor die Laserquelle des Aufnehmers an (Schritt S2). Nachfolgend führt der Prozessor Betätigungen eines Fokusverstärkungskonstantenselektionsmodus zum Auswählen einer Verstärkungskonstante GF zum Einstellen der Schleifenverstärkung der Fokusservoschleife auf der Grundlage eines p-p-(Spitze-zu-Spitze-)Wertes durch, der zum Beispiel die Größe der Amplitude des Fokusfehlersignales repräsentiert (Schritt S3). Der Prozessor speichert die in diesem Modus ausgewählte Verstärkungskonstante in dem internen Speicher als eine ausgewählte Fokusverstärkungskonstante (Schritt S4). Die Operationen des Fokusverstärkungskonstantenselektionsmodus werden später beschrieben werden. Nachdem die Fokusverstärkungskonstante GF ausgewählt wird, führt der Prozessor Betätigungen eines Spurfolgeverstärkungskonstantenselektionsmodus zum Auswählen einer Verstärkungskonstante GT zum Einstellen der Schleifenverstärkung der Spurhalteservoschleife auf der Basis eines p-p-Wertes aus, der zum Beispiel die Größe der Amplitude des Spurhaltefehlersignals repräsentiert (Schritt S5). Der Prozessor speichert die in diesem Modus ausgewählte Verstärkungskonstante in dem internen Speicher als eine ausgewählte Spurverfolgungsverstärkungskonstante (Schritt S6) ab. Die Arbeitsgänge des Spurhalteverstärkungskonstantenauswahlmodus werden später beschrieben werden. Dann stellt der Prozessor die Verstärkungen von VCAs 9 und 10 ein, so daß die Schleifenverstärkungen, die den Verstärkungskonstanten GF und GT entsprechen, erhalten werden (Schritt S7), um die Reihe von Operationen zum Einstellen der Schleifenverstärkung abzuschließen.
Bezug nehmend auf das Flußdiagramm von Figur 8 wird ein Beispiel des Prozesses in dem Fokusverstärkungsselektionsmodus im nachfolgenden erklärt werden, auch mit Bezug auf das Zeitsteuerungsdiagramm von Figur 7. Es wird angenommen, daß diese Prozedur durchgeführt wird, während die Servoschleifen geöffnet sind.
Zuerst führt, um den Spindelmotor in der normalen Richtung anzutreiben, der Prozessor die Regelung des Servoreglers 15 durch, um den PWM-Schaltkreis 18 zu aktivieren, so daß er ein Normalrichtungsansteuerungspulssignal mit einem Wellenhöhenwert H als einen Stoßpuls erzeugt (Schritt S51). Nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode W (zum Beispiel 100 Millisekunden), welche in Schritt S52 detektiert wird, bringt der Prozessor den Servoregler 15 dazu, die Erzeugung des Normalrichtungsansteuerungspulses zu beenden (Schritt S53). Die Geschwindigkeit der Rotation des Spindelmotors wird durch die Pulsbreite und die Pulshöhe des Normalrichtungsansteuerungspulssignals bestimmt. Die Pulsbreite W und Pulshöhe H werden so bestimmt, daß der Spindelmotor sich während einer kurzen Periode dreht und mit einer langsamen Geschwindigkeit dreht, welche viel niedriger als die konstante Geschwindigkeit für die Wiedergabeoperation ist.
Dann führt, um die Objektivlinse abwärts zu bewegen, der Prozessor die Regelung des Servoreglers 15 aus, so daß sie eine negative Ansteuerungsspannung (FD) erzeugt (Schritt S54). Die Objektivlinse wird abwärts angetrieben, bis der Absolutwert der Ansteuerungsspannung FD höher als ein unterer Grenzwert (UL) der Fokusansteuerungsspannung wird (Schritt S55). Wenn FD ≥ UL genügt wird, wird der Zeitsteuerungszähler aktiviert, um Zählen zu beginnen (Schritt S56). Die Zählbetätigung des Zeitsteuerungszählers wird in Synchronismus mit dem internen Referenztakt durchgeführt. Indem der Zählwert des Zeitsteuerungszählers verwendet wird, ob eine vorbestimmte Zeitperiode T (zum Beispiel 50 Millisekunden) von der Zeit abgelaufen ist, seit FD 1 ≥ UL erhalten wurde, detektiert wird (Schritt S57) und der Zählwert N des internen Zählers I wird auf die Detektion des Ablaufs der vorbestimmten Zeitperiode T (Schritt S58) inkrementiert. Zur gleichen Zeit wird, um die Objektivlinse anzuheben, der Servoregler 15 geregelt, um ein Rampenform-Signal (FD) zu erzeugen, dessen Niveau graduell ansteigt (Schritt S59). Der Zählwert N repräsentiert die Anzahl von Malen, wo der p-p-Wert der S-Kurve zurückgeholt wird.
Dann holt der Prozessor die Fehlerdaten zurück, die als das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 12 erhalten werden und entscheidet, ob der Absolutwert der Fehlerdaten FE höher als ein Schwellwertniveau TH angestiegen ist oder nicht (Schritt S60). Wenn FE ≥ TH, wird es entschieden, daß der Fokusfehler statt dem Rauschen vorliegt, und der Prozessor berechnet den p-p-Wert, das heißt die Differenz zwischen den positiven und negativen Wellenhöhen, indem die zurückgehalten Fehlerdaten verwendet werden (Schritt S61). Dem ist so, weil das Fokusfehlersignal eine S-Kurven-Charakteristik nahe der Position im Fokus der Objektivlinse aufweist. Die Berechnung des p-p-Wertes der S-Kurve wird zum Beispiel wie folgt durchgeführt. Zuerst werden der augenblickliche Wert und der vorhergehende Wert der Fehlerdaten verglichen, welche Fehlerdaten jede Abtastzeit der A/D-Wandlung wiedergewonnen werden. Für positive Wellenhöhenwerte wird, wenn der augenblickliche Wert niedriger als der vorhergehende Wert ist, ein vorhergehender Wert als jeder Wellenhöhenwert verwendet. Umgekehrt wird für negative Wellenhöhenwerte, wenn der augenblickliche Wert höher als der vorhergehende Wert ist, ein vorhergehender Wert als jeder Wellenhöhenwert verwendet. Der p-p-Wert wird als die Differenz zwischen den positiven und negativen Wellenhöhenwerten hergeleitet, die wie oben beschrieben erhalten werden.
Dann wird der augenblickliche Wert des p-p-Wertes, der wie oben erhalten wird, mit dem vorhergehenden Wert des p-p-Wertes verglichen (Schritt S62) und der augenblickliche Wert wird im Speicher als ein neuer "vorhergehender Wert" abgelegt, wenn der augenblickliche Wert größer als der vorhergehende Wert ist (Schritt S63). Wenn der augenblickliche Wert dem vorhergehenden Wert gleich oder kleiner als dieser ist, wird der vorhergehende Wert wie er ist, aufrechterhalten. Durch das oben beschriebene Verfahren wird der Maximalwert unter den p-p-Werten, welche ausgelesen worden sind, im Speicher abgelegt. Nachfolgend werden der Zählwert N des internen Zählers I und der Zählwert M des internen Zählers II respektive inkrementiert (Schritte S64 und S65). Der Zählwert M repräsentiert die Anzahl von Malen, wo die Objektivlinse auf-/abbewegt wird. Dann entscheidet, nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode t (zum Beispiel 5 Millisekunden), welche in Schritt S66 detektiert wird, der Prozessor, ob der Zählwert M des internen Zählers II höher als ein vorbestimmter Wert M&sub0; (zum Beispiel 4) ist, das heißt, ob die Auf-/Ab-Bewegung der Objektivlinse mehr als M&sub0; mal (Schritt S67) aufgetreten ist oder nicht.
Wenn M < M&sub0;, entscheidet der Prozessor, ob M eine ungerade Zahl ist (Schritt S68). Wenn M gleich Null ist, oder eine gerade Zahl, kehrt der Prozessor zu Schritt S69 zurück, um die Linsenansteuerungsrichtung umzukehren und wiederholt und die oben beschriebenen Operationen. Wenn M eine gerade Zahl ist, kehrt der Prozessor die Linsenansteuerungsrichtung um und führt, um die Objektivlinse abwärts zu bewegen, die Regelung des Servoreglers 15 aus, um eine Ansteuerungsspannung (FD) einer Rampenform zu erzeugen, deren Niveau graduell abnimmt (Schritt S69). Dann kehrt der Prozessor zu Schritt S60 zurück, um den oben beschriebenen Prozeß zu wiederholen.
Wenn es in Schritt S60 entschieden wird, daß FE < TH, dann entscheidet der Prozessor, ob der Zählwert M des internen Zählers II gleich Null oder eine gerade Zahl ist (Schritt S70). Wenn es entschieden wird, daß M gleich Null oder eine gerade Zahl ist, entscheidet der Prozessor, ob die Ansteuerungsspannung FD einen oberen Grenzwert UH davon überschritten hat (Schritt S71). Wenn FD ≥ UH, inkrementiert der Prozessor den Zählwert M des internen Zählers II (Schritt S72) und schreitet nachfolgend zu Schritt S67 weiter. Wenn FD > UH, kehrt der Prozessor zu Schritt S59 zurück, um das oben erwähnte Verfahren zu wiederholen. Wenn es in Schritt S70 entschieden wird, daß M eine ungerade Zahl ist, entscheidet der Prozessor, ob die Ansteuerungsspannung FD sich unter ihren unteren Grenzwert UL verringert hat oder nicht (Schritt S73). Wenn FD ≤ UL, schreitet der Prozessor zu Schritt S72 und er schreitet zu Schritt S69, falls FD > UL.
Wenn es in Schritt S67 entschieden wird, daß M ≥ M&sub0;, entscheidet der Prozessor, ob der Zählwert N des internen Zählers I gleich "1" ist oder nicht (Schritt S74). Falls N = 1 bedeutet es, daß der p-p-Wert der S-Kurve, die als eine Referenz zum Einstellen der Schleifenverstärkung zu verwenden ist, nicht mindestens einmal durch die M&sub0;-male von Auf-/Ab-Bewegung der Objektivlinse ausgelesen worden ist, und der oben beschriebene sequentielle Prozeß wird abgeschlossen werden, ohne die Schleifenverstärkung einzustellen. In diesem Fall wird der Prozeß einmal mehr wiederholt. Falls N ≠ 1 wird die Schleifenverstärkungskonstante GF der Fokusservoschleife ausgewählt (Schritt S75), indem der Maximalwert des p-p-Wertes schließlich im Speicher in Schritt S63 abgelegt wird. Nachfolgend führt, um die Objektivlinse aufwärtszubewegen, der Prozessor die Regelung des Servoreglers 15 durch, so daß er die Ansteuerungsspannung (FD) der Rampenform erzeugt, deren Niveau graduell ansteigt (Schritt S76). Dann setzt der Prozessor die Servoschleife in den geschlossenen Zustand (Schritt S77). Durch diese Betätigung wird die sequentielle Prozedur zum Einstellen der Schleifenverstärkung GF abgeschlossen.
Es ist einzusehen, daß die Erklärung des obigen Verfahrens des Fokusverstärkungskonstantenselektionsmodus nur für den Zweck der Veranschaulichung durchgeführt worden ist.
Ein Beispiel des Verfahrens in dem Spurverfolgungsverstärkungskonstantenauswahlmodus, das zuvor beschrieben worden ist, wird mit Bezug auf das Flußdiagramm von Figur 9 beschrieben werden. Es wird angenommen, daß das Verfahren, das zu beschreiben ist, auf das Starten der Betätigung des Spindelservosystems hin ausgeführt wird, nachdem die Geschwindigkeit der Rotation der Platte eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat (in dem Fall von CDs, zum Beispiel 200 - 300 rpm bzw Umin), während die Servoschleife offen ist. Wenn die Servoschleife offen ist, variiert das Spurfolgefehlersignal wie in Figur 10 gezeigt.
Zuerst führt der Prozessor einen anfänglichen Einstellprozeß durch, durch welchen Detektionsspitzenwerte XPP und XPN, die in dem internen Register abzulegen sind, und der Zählwert T des Zählers, welcher in Synchronismus mit der Abtastzeitsteuerung des A/D-Wandlers zurückgesetzt werden (Schritt S81). Nachfolgend liest der Prozessor die Spurfolgefehlerdaten x aus (Schritt S82). Das Auslesen der Spurfolgefehlerdaten wird in Synchronismus mit der Abtastzeitsteuerung, die oben beschrieben worden ist, ausgeführt.
Nachfolgend entscheidet der Prozessor, ob die Fehlerdaten x positiv sind (Schritt S83). Wenn x > 0, entscheidet der Prozessor, ob die Fehlerdaten größer als der detektierte Spitzenwert xPP bis zu der vorhergehenden Zeit ist (Schritt S84). Wenn x > xPP werden die dieses Mal ausgelesenen Fehlerdaten x als der neue Wert des abgetasteten Spitzenwertes xPP abgelegt (Schritt S85). Nachfolgend schreitet der Prozessor zu Schritt S86 weiter. Wenn x ≤ xPP schreitet der Prozessor direkt zu Schritt S86 weiter. In Schritt S86 wird eine Zeitperiode T&sub0; zum Auslesen der Fehlerdaten x geregelt, indem der Zählwert T des Zeitsteuerungszählers geregelt wird.
Die Zeitperiode T&sub0; wird zum Beispiel ausgewählt, um zu der Zeit zu beginnen, wenn die Geschwindigkeit der Rotation der Platte die vorbestimmte Geschwindigkeit auf das Beginnen der Betätigung des Spindelservos erreicht hat, und auf das Ablaufen einer Zeitperiode hin zu enden, die für zumindest eine Umdrehung der Platte nachfolgend erforderlich ist. Wenn die Zeitperiode T&sub0; für das Auslesen nicht abgelaufen ist, kehrt der Prozessor zu Schritt S82 zurück, um den oben beschriebenen Prozeß zu wiederholen.
Wenn es im Schritt S83 entschieden wird, daß x ≤ 0, entscheidet der Prozessor, ob die Fehlerdaten x dem detektierten Spitzenwert XPN bis zu der vorhergehenden Zeit gleich ist oder kleiner als dieser ist oder nicht (Schritt S87). Falls x ≤ xPN, speichert der Prozessor die Fehlerdaten x, die dieses Mal ausgelesen worden sind, als den detektierten Spitzenwert xPN ab (Schritt S88). Nachfolgend schreitet der Prozessor zu Schritt S86 weiter. Falls x > XPN, schreitet der Prozessor direkt zu Schritt S86. Wenn es in Schritt S86 entschieden wird, daß die Zeitperiode T&sub0; zum Auslesen der Fehlerdaten abgelaufen ist, sind die detektierten Spitzenwerte xPP und xPN zu dieser Zeit positive und negative Maximalspitzenwerte PP und PN. Daher berechnet der Prozessor den p-p-Wert, indem der Spitzenwert PP und PN verwendet wird (Schritt S89). Dann wählt der Prozessor die Verstärkungskonstante GT entsprechend dem berechneten p-p-Wert aus (Schritt S90) und setzt die Servoschleife in den offenen Zustand (Schritt S91). Durch diese Betätigung wird die sequentielle Prozedur zum Einstellen der Schleifenverstärkung GT abgeschlossen.
Es wird zu verstehen sein, daß die Erklärung des obigen Verfahrens in dem Spurverfolgungsverstärkungskonstanteselektionsmodus nur für den Zweck der Veranschaulichung ausgeführt worden ist. Zum Beispiel können die Spurfolgefehlerdaten gesammelt werden, indem die Platte bei einer niedrigen Geschwindigkeit von ungefähr von 100 rpm gedreht wird und der Informationslesefleck radial mit Bezug auf die Platte bewegt wird, so daß die Spurhaltefehlerdaten, die unter einer derartigen Bedingung erhalten werden, als Abtastwerte ausgelesen werden.
Wie in dem Vorhergehenden spezifischerweise erklärt, ist das Servosystem eines Plattenabspielgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung derart aufgebaut, daß die Bandbreite des an den A/D-Wandler gelieferten Fehlersignals normalerweise vermittels des Filterschaltkreises mit der ersten Übertragungscharakteristik mit der Abschneidefrequenz unter einer Hälfte der Abtastfrequenz des A/D-Wandlers begrenzt ist. Wenn bestimmte Rauschkomponenten in dem Fehlersignal enthalten sind und die Gegenwart derartiger Rauschkomponenten detektiert wird, werden die Rauschkomponenten für die vorbestimmte Zeitperiode nach dem Erfassen durch einen anderen Filterschaltkreis mit der zweiten Transmissionscharakteristik mit der Abschneidefrequenz unterhalb jener der ersten Transmissionscharakteristik abgeschnitten. Daher können, welche Art von Kratzern oder Beeinträchtigung auf der Oberfläche der informationstragenden Schicht der Platte auch vorliegen können, die Rauschkomponenten, die durch derartige Kratzer oder Fehler verursacht werden, vollständig unterdrückt werden. Einflüsse des Rückfaltrauschens in dem Durchtrittsband werden so vermieden, um die Erzeugung von Problemen wie das Signalausfallen oder das Spurspringen zu verhindern.

Claims

1. Ein Servosystem für ein Plattenabspielgerät mit einem Aufnehmer (1, 2, 3) zum Lesen von Information, die auf einer informationsaufnehmenden Platte aufgenommen ist, wobei das Servosystem umfaßt

- einen A/D-Wandler (12) zum Umwandeln eines Fehlersignales (TE, FE), das auf der Basis von Signalen erzeugt ist, die aus dem Aufnehmer (1, 2, 3) ausgegeben sind, in ein digitales Fehlersignal, und

- einem Filtermittel (24, 26; 25, 27), um tiefen Frequenzkomponenten des Fehlersignales (TE, FE) zu erlauben, dort hindurch zu treten, und diese niedrigen Frequenzkomponenten an den A/D-Wandler (12) zu liefern,

dadurch gekennzeichnet, daß

der A/D-Wandler (12) dazu angepaßt ist, den Aufnehmer (1, 2, 3) gemäß dem Signalniveau des digitalisierten Fehlersignals anzusteuern und zu regeln, und dadurch, daß das Servosystem weiter umfaßt

- ein Detektionsmittel (15) zum Detektieren von Rauschkomponenten in dem Fehlersignal (TE, FE) mit Niveaus, die höher als ein vorbestimmtes Niveau sind, und

- ein Regelmittel (15) zum Erzeugen eines Regelsignals für eine vorbestimmte Periode nach einem Augenblick der Detektion der Rauschkomponenten durch das Detektionsmittel (15), worin das Filtermittel (24, 26; 25, 27) dazu angepaßt ist, eine erste Transmissionscharakteristik (24, 26) mit einer Abschneidefrequenz unterhalb einer Hälfte einer Abtastfrequenz des A/D-Wandlers aufzuweisen, wenn das Regelsignal abwesend ist, und eine zweite Transmissionscharakteristik (25, 27) mit einer anderen Abschneidefrequenz, die niedriger als die Abschneidefrequenz ist, aufzuweisen, wenn das Regelsignal vorliegt.

2. Ein Servosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermittel umfaßt

- einen ersten Filter (24, 26) mit der ersten Signalübertragungscharakteristik, der in einen Signalweg des Fehlersignals eingefügt ist, und

- einen zweiten Filter (25, 27) mit der zweiten Signaltransmissionscharakteristik, der in den Signalweg des Fehlersignals nur eingefügt wird, wenn das Regelsignal vorliegt.

3. Ein Servosystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Servosystem- weiter umfaßt

- einen RF-Hülldetektor (17), der mit einem Auslesesignal verbunden ist, das auf der Basis von Signalen erzeugt wird, die aus dem Aufnehmer (1, 2, 3) ausgegeben werden,

- einen weiteren A/D-Wandler (20), der ein RF-Hüllsignal, das aus dem RF-Hülldetektor (17) ausgegeben wird, in ein digitalisiertes RF-Hüllsignal wandelt,

- einen Tiefpaßfiltermittel (28), das mit dem digitalisierten RF-Hüllsignal verbunden ist und eine tiefe Frequenzkomponente des digitalisierten RF-Hüllsignals ausgibt,

wobei die tiefen Frequenzkomponente des digitalisierten RF-Hüllsignals mit dem Detektionsmittel (15) zum Detektieren einer weiteren Rauschkomponente in der tiefen Frequenzkomponente des digitalisierten RF-Hüllsignals verbunden ist,

wobei das Regelsignal durch das Regelmittel (15) auf den Nachweis der weiteren Rauschkomponente in der tiefen Frequenzkomponente des digitalisierten RF-Hüllsignals durch das Detektormittel (15) erzeugt ist.