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Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Plattenspieler.
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Für den optischen Plattenspieler, der für das Abspielen eines
plattenförmigen Datenträgers (worauf man sich hierin nachfolgend als
"Platte" bezieht), wie beispielsweise einer Videoplatte, einer
Digitaltonplatte, usw., verwendet wird, ist eine
Spurverfolgungshilfsvorrichtung für das Steuern der Aufzeichnungsspur unerläßlich, um eine
genaue Spurverfolgung durch den optischen Punkt für das Lesen der
Information am Abnehmerkopf ungeachtet der Exzentrizität der Platte zu
sichern.
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Eine derartige Spurverfolgungshilfsvorrichtung ist als geschlossenes
Hilfssteuersystem konstruiert, und sie erzeugt ein
Spurverfolgungsfehlersignal, das der Ablenkung des optischen Punktes für das Lesen der
Information in der radialen Richtung der Platte relativ zur
Aufzeichnungsspur der Platte entspricht, und sie steuert außerdem das
Stellgliedelement für die Spurverfolgung entsprechend dem
Spurverfolgungsfehlersignal für die Ablenkung des optischen Punktes für das Lesen der
Information in der radialen Richtung der Platte. Daher führt sie die
Positionssteuerung des optischen Punktes für das Lesen der Information
relativ zur Aufzeichnungsspur durch.
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Wenn der optische Punkt für das Lesen der Information die
Aufzeichnungsspur in einer derartigen Hilfsvorrichtung überspringt, wird
der Folgeregelkreis im offenen Zustand gehalten, und ein
Beschleunigungssignal, das eine Polarität entsprechend der Richtung des
Überspringens aufweist, wird dem Stellgliedelement für die Spurverfolgung
zugeführt. Das Verzögerungssignal mit einer dem Beschleunigungssignal
entgegengesetzten Polarität wird dem Stellgliedelement über eine konstante
Zeitdauer bei der Zeitfolge des Nulldurchganges des Niveaus des
Spurverfolgungsfehlersignals während des Überspringens zugeführt, so daß
eine gewisse Bremskraft zur Verfügung gestellt wird. Danach wird der
Folgeregelkreis geschlossen, um den Folgeregelkreis einzuführen, wie im JP-
A-2079228 beschrieben wird. Das JP-A-2079228 benutzt einen Hauptstrahl und
zwei Teilstrahlen auf beiden Seiten der Spur für den Nachweis des
Spurverfolgungsfehlers und den Nachweis des Fehlers bei der Schräglage.
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Als Methoden für die Erzeugung des Spurverfolgungsfehlersignals sind
die Dreistrahlmethode, die Druck-Zug-Methode, die Methode des Nachweises
der Zeitdifferenz, usw. bekannt. Von diesen Methoden wendet die Methode des
Nachweisens der Zeitdifferenz den sogenannten Quadrantfotodetektor an, der
vier fotoelektrische Umwandlungselemente aufweist, von denen ein jedes eine
Oberfläche für den Fotonachweis, die in vier Teile unterteilt ist, als
lichtaufnehmende Einrichtung für das Aufnehmen des reflektierten
Lichtstrahles von der Platte besitzt; das US-A-4497048 und das
gleichwertige JP-A-57181433 beschreiben einen Quadrantfotodetektor und eine
dazugehörende Spurverfolgungshilfsvorrichtung in einem optischen Video-
oder Tonplattenspieler. Von der Phasendifferenz, die zwischen den Ausgängen
der vier fotoelektrischen Umwandlungselemente erzeugt wird, wird die
Phasenabweichungskomponente, die sich entsprechend der Ablenkung des
optischen Punktes für das Lesen der Information in der radialen Richtung
der Platte relativ zur Aufzeichnungsspur verändert, nachgewiesen, und diese
Phasenabweichung wird als Spurverfolgungsfehlersignal ausgegeben. Diese
Methode ist darin vorteilhaft, daß sie nicht nachteilig durch die
Abweichung der Verteilung der Intensität des reflektierten Lichtstrahles
von der Platte beeinflußt wird. Andererseits tritt im sogenannten Bereich
außerhalb der Spur zwischen den Aufzeichnungsspuren eine Ableitung der
Hochfrequenzkomponenten des optischen Punktes für das Lesen der Information
der benachbarten Spur auf, weil die Hochfrequenzkomponenten für den
Nachweis benutzt werden, und ein richtiges Fehlersignal kann nicht erhalten
werden. Daher ist es darin nachteilig, daß die Zeitfolge des
Nulldurchganges des Niveaus des Spurverfolgungssignals innerhalb/außerhalb
der Spur instabil wird.
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Die Erfindung wird im Anspruch 1 beschrieben, dessen Präambel auf dem
US-A-4497048 basiert.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines
optischen Plattenspielers, der mit der Nachweisschaltung für den
Nulldurchgang ausgestattet ist, die genau die Zeitfolge des Nulldurchganges
im Bereich außerhalb der Spur nachweisen kann, selbst wenn die Methode des
Nachweises der Zeitdifferenz für die Erzeugung des
Spurverfolgungsfehlersignals angenommen wird.
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Die vorliegende Erfindung stellt einen optischen Plattenspieler zur
Verfügung, der einen Abnehmerkopf aufweist, der mit einer Objektivlinse für
das Konvergieren eines einfallenden Lichtstrahles auf einer die
Informationen aufzeichnenden Oberfläche eines plattenförmigen Datenträgers
und mit einem Fotodetektor für das Aufnehmen eines reflektierten
Lichtstrahles von der die Informationen aufzeichnenden Oberfläche, der die
Objektivlinse passiert, versehen ist, wobei der Fotodetektor aufweist: vier
fotoelektrische Umwandlungselemente, die eine lichtaufnehmende Oberfläche
besitzen, die in vier Teile unterteilt ist, die entsprechend durch Teilen
von zwei Teilen, die längs der Aufzeichnungsspur geteilt sind, in zwei
Teile in einer Richtung senkrecht zur Spur geteilt sind; eine
Spurverfolgungshilfsvorrichtung, die eine Vorrichtung für das Nachweisen
einer Phasenabweichungskomponente, die mit dem Grad der Ablenkung eines
Punktes des einfallenden Lichtstrahles relativ zu einer Aufzeichnungsspur
des plattenförmigen Datenträgers variiert, von einer Phasendifferenz
umfaßt, die aus den Ausgängen der vier fotoelektrischen Umwandlungselemente
erzeugt wird, um die Phasenabweichungskomponente als
Spurverfolgungsfehlersignal auszugeben, wobei ein Folgeregelkreis für die
Steuerung der Ablenkung des Punktes des einfallenden Lichtstrahles in der
radialen Richtung des plattenförmigen Datenträgers entsprechend dem
Spurverfolgungsfehlersignal gebildet wird;
dadurch gekennzeichnet, daß die Objektivlinse und der Fotodetektor
so montiert sind, daß sie als eine Einheit bewegt werden; und daß er
außerdem eine Schräglagenhilfsvorrichtung für das Steuern der optischen
Achse des einfallenden Lichtstrahles aufweist, damit sie senkrecht zu der
die Informationen aufzeichnenden Oberfläche verläuft, entsprechend einem
Nachweissignal für die Schräglage der Platte, wobei sie umfaßt: eine
Nachweisvorrichtung für die Schräglage der Platte, um einen
Differentialausgang der Summen der Ausgänge der Paare der vier
fotoelektrischen Umwandlungselemente, die längs der Richtung der
Aufzeichnungsspur geteilt sind, zu erhalten, und um ihn als Nachweissignal
für die Schräglage der Platte auszugeben; und außerdem eine
Nachweisvorrichtung für den Nulldurchgang, um den Nulldurchgang des
Differentialausganges nachzuweisen, worin ein Nachweisausgang der
Nachweisvorrichtung für den Nulldurchgang als Signal dafür verwendet wird,
daß angezeigt wird, daß der Punkt des einfallenden Lichtstrahles in einer
Zwischenposition zwischen den Aufzeichnungsspuren angeordnet ist.
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Ein Quadrantfotodetektor, der aus vier fotoelektrischen
Umwandlungselementen besteht, die zusammen eine lichtaufnehmende Oberfläche
besitzen, die in vier Teile unterteilt ist, wird als Einrichtung für das
Aufnehmen des reflektierten Lichtstrahles von der Platte bereitgestellt.
Basierend auf den vier Nachweisausgängen dieses Fotodetektors wird ein
Phasendifferenzausgang, der mittels der Methode des Nachweises der
Zeitdifferenz erhalten wird, als Spurverfolgungsfehlersignal ausgegeben,
und eine Gleichstromkomponente eines Differentialausganges, der nach der
Druck-Zug-Methode erhalten wird, wird als Nachweissignal für die Schräglage
der Platte ausgegeben. Außerdem wird der Nulldurchgang des
Differentialausganges nachgewiesen, und ein Nachweisausgang wird für den
Nachweis des Nulldurchganges im Zustand außerhalb der Spur benutzt.
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Die Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung, die die Anordnung eines
Abnehmerkopfes zeigt, der für den optischen Plattenspieler entsprechend der
vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
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Fig. 2 ein Blockdiagramm, das die Anordnung der Signalverarbeitung
des optischen Plattenspielers entsprechend der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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Fig. 3 eine Zeichnung für das Erklären der Beziehung zwischen der
Schräglage der Platte und dem Nachweissignal für die Schräglage der Platte.
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Im folgenden wird jetzt detailliert eine Ausführung der vorliegenden
Erfindung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 ist eine Querschnittsdarstellung, die die Anordnung eines
Abnehmerkopfes P zeigt, der im optischen Plattenspieler dieser Erfindung
eingesetzt wird. In diesem Abnehmerkopf P sind in dessen Gehäuse 1
vorhanden: eine Laserlichtquelle 2, um einen Laserlichtstrahl
auszustrahlen; ein Spiegel 3 für das Reflektieren des Laserlichtstrahles
in der Richtung der Platte D; eine Objektivlinse 4 für das Konvergieren des
einfallenden Lichtstrahles auf einer die Informationen aufzeichnenden
Oberfläche der Platte D; und ein Fotodetektor 5 für das Aufnehmen des
reflektierten Lichtstrahles von der Platte D, der durch die Objektivlinse
4 hindurchgeht. Das Gehäuse 1, das die Objektivlinse 4 und den Fotodetektor
5 umfaßt, ist so angeordnet, daß es integriert in der radialen Richtung ( )
der Platte beweglich ist, wenn es mittels eines Stellgliedelementes für die
Spurverfolgung (nicht gezeigt) angetrieben wird. Ebenfalls ist das Gehäuse
1 integriert in der Richtung der optischen Achse mittels eines
Stellgliedelementes für die Scharfeinstellung (nicht gezeigt) beweglich.
Die tatsächliche Anordnung eines derartigen Abnehmerkopfes P wird im Detail
in der Beschreibung der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2-
135726, die vom vorliegenden Anmelder eingereicht wurde, beschrieben.
Dieses Dokument entspricht dem Japanischen Patent JP-A-04030340, das am 3.
Februar 1992 veröffentlicht wurde.
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Als nächstes wird die Anordnung des Signalverarbeitungssystems des
optischen Plattenspielers dieser Erfindung mit Bezugnahme auf Fig. 2
beschrieben.
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Erstens ist der Fotodetektor 5, der im Abnehmerkopf P eingebaut ist,
wie in der Fig. gezeigt wird, ein sogenannter Quadrantfotodetektor, der aus
vier fotoelektrischen Umwandlungselementen 5a-5d besteht, wobei die
lichtaufnehmende Oberfläche in vier Teile durch eine Trennungslinie L&sub1;
längs der tangentialen Richtung der Spur und eine Trennungslinie L&sub2;
senkrecht dazu unterteilt ist. Er ist so angeordnet, daß der Mittelpunkt
0 der lichtaufnehmenden Oberfläche mit der optischen Achse des
reflektierten Lichtstrahles von der Platte D zusammenfällt, wenn die
Bedingungen der Spurverfolgung angemessen sind. Von diesen vier
fotoelektrischen Umwandlungselementen 5a-5d werden die Ausgänge Sa und Sc
der fotoelektrischen Umwandlungselemente 5a und 5c, die auf einer
diagonalen Linie angeordnet sind, und die Ausgänge Sb und Sd der
fotoelektrischen Umwandlungselemente 5b und 5d mittels der Addierer 6 und
7 addiert. Ebenfalls werden die Ausgänge der fotoelektrischen
Umwandlungselemente auf beiden Seiten der Trennungslinie L&sub1;, d. h., die
Ausgänge Sa und Sd der fotoelektrischen Umwandlungselemente 5a und 5d, und
die Ausgänge Sb und Sc der fotoelektrischen Umwandlungselemente 5b und 5c
entsprechend mittels der Addierer 8 und 9 addiert.
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Die Additionsausgänge (Sa + Sc) und (Sb + Sd) der Addierer 6 und 7
werden dem Phasenvergleicher 14 durch die BPFs (Bandfilter) 10 und 11 und
die Begrenzer (LIM) 12 und 13 zugeführt. Der Phasenvergleicher 14 gibt die
Spannung aus, die der Phasendifferenz zwischen den zwei Eingängen
proportional ist. Der Phasendifferenzausgang des Phasenvergleichers 14 wird
als Spurverfolgungsfehlersignal durch den LPF (Tiefpaßfilter) 15 erhalten.
Die Polarität und das Niveau des Spurverfolgungsfehlersignals zeigen die
Richtung der Ablenkung und die Ablenkung des optischen Punktes für das
Lesen der Information in der radialen Richtung der Platte relativ zur
Aufzeichnungsspur der Platte D. Das Spurverfolgungsfehlersignal wird
selektiv dem Stellgliedelement für die Spurverfolgung (nicht gezeigt)
mittels eines Regelkreisschalters 16 zugeführt.
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Andererseits werden die Additionsausgänge (Sa + Sd) und (Sb + Sc) der
Addierer 8 und 9 der Subtraktionsvorrichtung 17 zugeführt, und es wird die
Differenz zwischen diesen zwei Ausgängen erhalten. Dieser Differenzausgang
{(Sa + Sd) - (Sb + Sc)} wird dem LPF 20 zugeführt, und seine
Gleichstromkomponente wird als Nachweissignal für die Schräglage der Platte erhalten.
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Dieses Nachweissignal für die Schräglage der Platte zeigt die Neigung der
die Informationen aufzeichnenden Oberfläche der Platte D mit Bezugnahme auf
die optische Achse des optischen Strahles für das Lesen der Information.
Speziell wird, wie in Fig. 3 gezeigt wird, wenn die Platte D in der
radialen Richtung um einen Winkel Δθ von der Oberfläche senkrecht zur
optischen Achse der Objektivlinse 4 geneigt ist, die optische Achse des
reflektierten Lichtstrahles verschoben und der Strahlpunkt auf der
lichtaufnehmenden Oberfläche des Quadrantfotodektors 5 wird ebenfalls
verschoben. Daher wird die Gleichstromabweichung, die der Neigung der
Platte D entspricht, beim Differentialausgang {(Sa + Sd) - (Sb + Sc)} der
Summen der Ausgänge der vier fotoelektrischen Umwandlungselemente auf
beiden Seiten der Trennungslinie L&sub1; längs der tangentialen Richtung der
Spur erzeugt. Diese Verschiebung des Strahlpunktes beträgt f·2 Δθ, worin
f der Abstand zwischen der Objektivlinse 4 und der Platte D ist.
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Das so erhaltene Nachweissignal für die Schräglage der Platte wird
dem Stellgliedelement für die Schräglage (nicht gezeigt) des
Schräglagenhilfsmechanismus zugeführt, der die optische Achse des optischen
Strahles für das Lesen der Information in die Richtung senkrecht zu der die
Informationen aufzeichnenden Oberfläche der Platte D steuert. Als
Schräglagenhilfsmechanismus kann der eingesetzt werden, der in der
offengelegten vorläufigen Japanischen Gebauchsmusteranmeldung Nr. 59-168835
offenbart wird. Das Nachweissignal für die Schräglage der Platte wird als
Steuersignal des Kippmotors dieses Schräglagenhilfsmechanismus benutzt.
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Wenn der Schräglagenhilfsmechanismus verriegelt ist, ist der
Differentialausgang {(Sa + Sd) - (Sb+ Sc)} auf diese Weise 0, wohingegen,
wenn der Folgeregelkreis für die Spurverfolgung geöffnet ist und das
Spurüberspringen durchgeführt wird, eine Differenz zwischen (Sa + Sd) und
(Sb + Sc) infolge der Beugung durch das Loch in der Platte D erzeugt wird.
Das ist das prinzipielle Äquivalent zu den Vorrichtungen für die Erzeugung
des Spurverfolgungsfehlersignals, wie es im allgemeinen als Druck-Zug-
Methode bezeichnet wird.
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Im allgemeinen ist weit und breit bekannt, daß eine Abweichung durch
die relative Bewegung der Objektivlinse 4 und des Fotodetektors 5 in der
aufnehmenden Lichtmenge der zwei Flächen, die längs der Richtung der
Aufzeichnungsspur unterteilt sind, zusätzlich zur Abweichungskomponente,
die durch die Schräglage der Platte hervorgerufen wird, erzeugt wird. Bei
der vorliegenden Erfindung ist es jedoch nicht die Abweichung, die durch
die Schräglage hervorgerufen wird, wenn der Schräglagenhilfsmechanismus
verriegelt ist. Weil die Objektivlinse 4 und der Fotodetektor 5 integriert
sind, kann die Abweichung, die durch die relative Bewegung dieser beiden
hervorgerufen wird, vernachlässigt werden.
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Daher wird der Differentialausgang {(Sa + Sd) - (Sb + Sc)} der
Subtraktionsvorrichtung ebenfalls der Nachweisschaltung 19 für den
Nulldurchgang zugeführt, die aus dem Nullpegelvergleicher besteht. Die
Polarität und das Niveau dieses Differentialausganges zeigen die Richtung
der Ablenkung und die Ablenkung des optischen Punktes für das Lesen der
Information in der radialen Richtung der Platte in Beziehung zur
Aufzeichnungsspur der Platte D. Dementsprechend ist es gemäß diesem
Differentialausgang möglich, den Nachweis zu erbringen, daß der optische
Punkt für das Lesen der Information in der Zwischenposition "innerhalb der
Spur" und "außerhalb der Spur" in der Nachweisschaltung 19 für den
Nulldurchgang angekommen ist. Daher ist es möglich, wenn das Nachweissignal
für den Nulldurchgang, d. h., der Nachweisausgang der Nachweisschaltung 19
für den Nulldurchgang, verwendet wird, die Zeitfolge genau nachzuweisen und
zu allen Zeitpunkten dem Stellgliedelement für die Spurverfolgung während
des Überspringens eine Bremskraft zu verleihen, d. h., der Zeitfolge des
Nulldurchganges innerhalb/außerhalb der Spur.
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Die Additionsausgänge (Sa + Sd) und (Sb + Sc) der Addierer 8 und 9
werden außerdem dem Addierer 21 zugeführt, und die Summe dieser zwei
Ausgänge wird erhalten. Danach wird der Gesamtausgang {(Sa + Sd) + (Sb +
Sc)} der fotoelektrischen Umwandlungselemente Sa - Sd als ein
Hochfrequenzlesesignal erhalten.
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Außerdem wurde bei der vorangehend angeführten Ausführung eine gerade
Linie als Trennungslinie des Fotodetektors benutzt, wohingegen keine
spezielle Einschränkung diesbezüglich vorhanden ist. Beispielsweise kann
der Fotodetektor, wie in der offengelegten vorläufigen Japanischen
Patentanmeldung Nr. 63-285732 offenbart wird, durch eine Kurve unterteilt
werden, die dadurch erhalten wird, daß die gerade Linie parallel oder
senkrecht zur Aufzeichnungsspur auf der Platte durch die Objektivlinse oder
durch die optischen Komponenten, die den Astigmatismus für die
Scharfeinstellung erzeugen, projiziert wird.
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Wie vorangehend beschrieben wird, wird beim optischen Plattenspieler
entsprechend der vorliegenden Erfindung ein Quadrantfotodetektor, der aus
vier fotoelektrischen Umwandlungselementen mit einer lichtaufnehmenden
Oberfläche, die in vier Teile unterteilt ist, besteht, als Einrichtung für
das Aufnehmen des reflektierten Lichtstrahles von der Platte verwendet. Der
Phasendifferenzausgang, der mittels der Methode des Nachweises der
Zeitdifferenz erhalten wird, basierend auf den vier Nachweisausgängen
dieses Fotodetektors, wird als Spurverfolgungsfehlersignal ausgegeben, und
die Gleichstromkomponenten des Differentialausganges, die nach der Druck-
Zug-Methode erhalten werden, werden als Nachweissignal für die Schräglage
der Platte ausgegeben. Außerdem wird der Nulldurchgang dieses
Differentialausganges nachgewiesen, und der Nachweisausgang wird für den
Nachweis des Nulldurchganges innerhalb/außerhalb der Spur benutzt.
Dementsprechend kann die Nulldurchgangszeit innerhalb/außerhalb der Spur
genau nachgewiesen werden, selbst wenn die Methode des Nachweises der
Zeitdifferenz für die Erzeugung des Spurverfolgungsfehlersignals angewandt
wird.