DE69218275T2

DE69218275T2 - Gerät zur Erfassung der Lage eines Lichtflecks

Info

Publication number: DE69218275T2
Application number: DE69218275T
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Shimoda; Junichi Yoshio
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1991-01-30
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: EP0497548B1; DE69218275D1; JPH04313820A; US5212675A; EP0497548A1; JP2935908B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Erfassen der Position eines Lichtflecks auf einer optischen Platte, und insbesondere auf ein Gerät zum Erfassen der Position eines Lichtflecks, das zum Spuren einer Servosteuerung oder einer Spursprungbetriebs steuerung einer optischen Speicherplatte (nachfolgend als eine OMD bezeichnet) geeignet ist.
Bisher wird bei der Spurungssteuerung einer optischen Platte, die exklusiv zum Reproduzieren verwendet wird, wie beispielsweise einer Compakt-Disk, eine Erfassung, ob ein optischer Fleck zum Lesen von Informationen auf der Achse (Mittellinie) der Aufzeichnungsspur der optischen Platte (nachfolgend als Auf-Spur-Erfassung bezeichnet) existiert oder nicht, allgemein unter Verwendung des Verfahrens durchgeführt, das als Drei-Strahl-Verfahren oder als Push-Pull- bzw. Gegentakt-Verfahren bezeichnet wird.
Gemäß dem Drei-Strahl-Verfahren werden ein vorausgehender Lichtfleck und ein darauffolgender Lichtfleck an den Positionen emittiert, die einem Lichtfleck eines Informationsaufzeichnungs- und Lesehauptstrahls vorausgehen und nachfolgen, und zwar mit vorbestimmten Beabstandungen in einer Richtung senkrecht zu der Achsrichtung der Aufzeichnungsspuren (Laufrichtung des Lichtstrahls) jeweils. Strahlen reflektierten Lichts, die als Folge der Tatsache erhalten sind, daß die vorstehend erwähnten vorausgehenden und nachfolgenden Lichtstrahlen, die auf der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte reflektiert werden, jeweils durch Photodetektoren erfaßt werden, um einen Differenzausgang zwischen Ausgängen aufzunehmen, die einer photoelektrischen Konversion der erfaßten Lichtstrahlen unterworfen sind.
In diesem Fall wird, wenn der Hauptlichtstrahl auf der Achse der Aufzeichnungsspur besteht, der Differenzausgang gleich zu Null. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Hauptlichtstrahl von der Achse der Aufzeichnungsspur in irgendeiner Richtung abweicht, ein Differenzausgang eines positiven oder negativen Werts produziert. Um zu ermöglichen, daß der Wert des Differenzausgangs gleich zu Null wird, werden die Positionen der Lichtflecke durch Einsetzen eines Verfahrens zum Antreiben der Objektlinsen für den optischen Aufnehmer unter Verwendung eines Aktuators, usw., oder eines entsprechenden Verfahren gesteuert. Demzufolge wird eine Spurungsservosteuerung bzw. -regelung ausgeführt. Weiterhin kann durch Zählen der Zahl der Punkte, an denen der Wert des Differenzausgangs sich mit Null kreuzen (Null-Kreuzungspunkte), die positionsmäßige Steuerung zu der Zeit des Spursprungvorgangs ausgeführt werden.
Allerdings sollte angemerkt werden, daß die vorstehend erwähnte Auf-Spur-Erfassung durch das Drei-Strahl-Verfahren nur in Verbindung mit einer optischen Platte ausgeführt werden kann, die ausschließlich für eine Reproduktion verwendet wird. Bei einer solchen optischen Platte ausschließlich für eine Reproduktion ist eine Quantität reflektierten Lichts an dem Bereich der Aufzeichnungsspur kleiner als an dem Bereich des Objekts eines Spiegel-Finish, da Pit- bzw. Vertiefungs-Züge, wo Informationssignale gespeichert sind, gebildet sind. Demzufolge werden Differenzausgänge, die nicht gleich zu Null sind, geliefert.
Allerdings ist in dem Fall einer OMD des Typs Write Once Read Many (WORM) oder des Typs Erasable Direct Read After Write (E-DRAW) an dem nicht aufgezeichneten Bereich, wo keine Informationen aufgezeichnet sind, nur schwer eine Differenz zwischen einer Menge reflektierten Lichts an dem Bereich der Spur, auf die Informationen aufgezeichnet werden soll (die speziell als Nut in dem Fall der OMD bezeichnet wird) und derjenigen an den Bereichen mit Ausnahme des Vorstehenden vorhanden. Demgemäß war es, da dort Fälle vorhanden sind, wo der Differenzausgang gleich zu im wesentlichen Null unabhängig davon, ob sich der Lichtstrahl in dem Auf-Spur-Zustand oder dem OFF- Spur-Zustand befindet oder nicht, schwierig., die Auf-Spur-Erfassung auszuführen.
Das Gegentakt- bzw. Push-Pull-Verfahren ist als das Verfahren bekannt, das eine Auf- Spur-Erfassung gerade in einem solchen Fall zuläßt.
In dem Gegentakt-Verfahren wird ein halbierter oder halb-geteilter Photodetektor verwendet. Gemäß dem vorstehend erwähnten Gegentakt-Verfahren sind Ausgangsanschlüsse der halbierten Photodetektoren mit jeweiligen Eingangsanschlüssen einer Subtrahiereinrichtung verbunden, um einen Differenzausgang dazwischen abzugreifen. Da die Intensitäten gleich zueinander in dem Fall sind, wo sich der Lichtstrahl auf dem Auf- Spur-Zustand befindet, wird der Wert des Differenzausgangs gleich zu Null. Im Gegensatz dazu nimmt in dem Fall, wo sich der Lichtstrahl in dem OFF-Spur-Zustand befindet, der Differenzausgang einen positiven oder negativen Wert an. Demzufolge kann eine Auf-Spur-Erfassung ähnlich zu dem Fall in dem Drei-Strahl-Verfahren durchgeführt werden.
Allerdings wird gerade in dem Fall, wo dieses Gegentakt-Verfahren verwendet wird, wenn die Platte in einer radialen Richtung davon geneigt wird oder die optische Achse der Linse des optischen Systems um einige Grad abweicht, eine Versetzung in der Lichterfassung durch den halbierten Photodetektor produziert. Wenn eine solche Versetzung produziert wird, entspricht, gerade wenn der Lichtfleck auf der Achse der Aufzeichnungsspur (Nut) existiert, ein Spurungsfehlersignal, das als Differenzausgang dient, nicht gleich Null. Aus diesem Grund findet ein Fehlerbetrieb statt.
In Anbetracht des Vorstehenden haben die Anmelder schon ein System vorgeschlagen, in dem drei Lichtstrahlflecke verwendet werden, um jeweilige Gegentakt-Differenzausgänge zwischen individuellen Strahlen reflektierten Lichts aufzunehmen, um eine Berechnung dieser drei Gegentakt-Differenzausgänge auszuführen, um dadurch den Einfluß der vorstehend erwähnten Versetzung zu eliminieren, um demzufolge eine zufriedenstellende Spurungsservoregelung gerade an nicht aufgezeichneten Bereichen zu ermöglichen (Japanische Patentanmeldung No. 283153190).
Allerdings wird in dem Fall, wo eine Wellenform-Formung in einem gewissen Grad in Bezug auf ein Spurungsfehlersignal, das gemäß dem vorstehend erwähnten System erzeugt wird, angewandt wird, um es zurück zu einem Aktuator, usw., zu führen, und um dadurch den Spurungsservobetrieb auszuführen, falls der Pegel einer Signalrückführung zu niedrig ist, die Ansteuerbarkeit zum Ansteuern des Aktuators unzureichend. Aus diesem Grund kann, falls dabei irgendeine große Änderung in dem Spurungsfehlersignal vorhanden ist, der Aktuator nicht folgen, was zu einem fehlerhaften Betrieb in dem Servobetrieb führt. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Pegel einer Signalrückführung zu hoch ist, die Steuerbarkeit des Aktuators zu groß. Aus diesem Grund wird eine Quantität eines Signals, das einer Servoregelung unterworfen wird, übermäßig, so daß ein oszillierendes Phänomen stattfindet. Dabei besteht nämlich ein geeigneter oder annehmbarer Bereich in Verbindung mit dem Pegel eines Signals, daß es zurückgeführt wird. Aus diesem Grund ist es erforderlich, eine geeignete Verstärkungssteuerung oder -einstellung auszuführen.
Es sollte allerdings, ausgehend von der vorstehenden Diskussion, angemerkt werden, daß das Spurungsfehlersignal, das durch das vorstehend erwähnte System erzeugt ist (Japanische Patentanmeldung No. 283153/090), gleich einem Wert in der Nähe von im wesentlichen Null in dem Fall wird, wo die Spurungsservoregelung ausgeführt wird (das Spurungsservosystem befindet sich in einem geschlossenen Zustand). Aus diesem Grund war dort das Problem vorhanden, daß es extrem schwierig ist, eine Verstärkungssteuerung in dem Fall auszuführen, wo sich der Spurungsservo in einem solchen geschlossenen Zustand befindet.
Eine Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Gerät zum Erfassen einer Position eines Lichtflecks zu schaffen, das zum Ausführen ohne Hindernis der Verstärkungssteuerung geeignet ist, gerade in dem Fall, wo der Spurungsservoregelvorgang in Bezug auf ein Signal ausgeführt wird, das für eine Position eines Lichtflecks, der erhalten ist, kennzeichnend ist.
Die WO 90/15408 offenbart ein Lichtfleck-Erfassungsgerät für eine aufzeichenbare, optische Platte, das ein Push-Pull- bzw. Gegentakt-Steuersystem einsetzt.
Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung wird ein Gerät zum Erfassen der Position eines Lichtflecks geschaffen, bei dem ein reflektierter Lichtstrahl von einer Signalaufzeichnungsoberfläche einer optischen Platte verwendet wird, um zu erfassen, ob ein Lichtfleck auf einer Achse einer Aufzeichnungsspur besteht oder nicht, wobei das Gerät aufweist:
eine Licht emittierende Einrichtung zum Emittieren auf die Signalaufzeichnungsoberfläche eines ersten Lichtflecks, eines zweiten Lichtflecks, der dem ersten Lichtfleck um eine vorbestimmte Beabstandung in einer Richtung der Aufzeichnungsspurachse vorausgeht, und derart, daß er mit einer festgelegten Beabstandung in einer Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsspurachse positioniert ist, und eines dritten Lichtflecks, der dem ersten Lichtfleck um einen vorbestimmten Abstand in einer Richtung der Aufzeichnungsspurachse folgt, und derart, daß er mit einer festgelegten Beabstandung auf der entgegengesetzten Seite des zweiten Lichtflecks in einer Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsspurachse positioniert ist,
wobei die erste Photoerfassungseinrichtung halbierte Detektoroberflächen zum Anwenden einer photoelektrischen Konversion auf einen reflektierten Lichtstrahl von dem ersten Lichtfleck, um ein elektrisches Signal auszugeben, umfaßt,
eine zweite Photoerfassungseinrichtung, die halbierte Detektoroberflächen zum Anwenden einer photoelektrischen Konversion auf einen reflektierten Lichtstrahl von dem zweiten Lichtfleck, um ein elektrisches Signal auszugeben, umfaßt,
eine dritte Photoerfassungseinrichtung, die halbierte Detektoroberflächen zum Anwenden einer photoelektrischen Konversion auf einen reflektierten Lichtstrahl von dem dritten Lichtfleck, um ein elektrisches Signal auszugeben, umfaßt,
eine Betriebseinrichtung zum Bestimmen durch Berechnung eines ersten Differenzausgangs, der für eine Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der ersten Photoerfassungseinrichtung kennzeichnend ist, eines zweiten Differenzausgangs, der für eine Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der zweiten Photoerfasungseinrichtung kennzeichnend ist, und eines dritten Differenzausgangs, der für eine Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der dritten Photoerfassungseinrichtung kennzeichnend ist, um eine Differenz zwischen einer realen Wert-Zahl mehrfach größer als eine Summe des zweiten und des dritten Differenzausgangs und des ersten Differenzausgangs, um ein erstes Lichtfleck-Positionssignal auszugeben, und um eine Differenz zwischen dem zweiten und dem dritten Differenzausgang zu berechnen, um ein zweites Lichtfleck-Positionssignal auszugeben, gekennzeichnet durch:
eine Verstärkungssteuereinrichtung zum Steuern der Verstärkung so, daß der Wert des ersten Lichtfleck-Positionssignals Null wird und der Wert des zweiten Lichtfleck-Positionssignals gleich einem vorbestimmten Wert wird, wenn der Lichtfleck auf der Achse der Aufzeichnungsspur positioniert ist.
In diesem Fall kann die festgelegte Beabstandung im wesentlichen ein Viertel des Abstands zwischen den Achsen der benachbarten Aufzeichnungsspuren sein.
Weiterhin kann die Betriebseinheit eine erste Subtrahiereinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der ersten Photoerfassungseinheit, eine zweite Subtrahiereinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der zweiten Photoerfassungseinheit, eine dritte Subtrahiereinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der dritten Photoerfassungseinheit, eine Addiereinrichtung zum Berechnen einer Summe eines Ausgangs von der zweiten Subtrahiereinrichtung und eines Ausgangs von der dritten Subtrahiereinrichtung, einen Multiplier zum Vervielfachen eines Ausgangs von der Addiereinrichtung um eine reale Zahl, eine vierte Subtrahiereinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen dem Ausgang von der zweiten Subtrahiereinrichtung und einem Ausgang von dem Multiplier, und eine fünfte Subtrahiereinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen dem Ausgang von der zweiten Subtrahiereinrichtung und dem Ausgang von der dritten Subtrahiereinrichtung, umfassen.
Zusätzlich weist die Verstärkungssteuereinheit einen ersten spannungsgesteuerten Verstärker, um ein zweites Lichtfleck-Positionssignal einzugeben, um das eingegebene, zweite Lichtfleck-Positionssignal gemäß einem Steuersignal, das dazu eingegeben wird, zu verstärken, ein Betriebs- oder Berechnungselement, das dazu geeignet ist, eine Ausgangsspannung von dem ersten spannungsgesteuerten Verstärker einzugeben und eine Referenzspannung im voraus einzustellen, um einen Vergleich dazwischen vorzunehmen, um ein Steuersignal entsprechend der Differenz des ersten spannungsgesteuerten Verstärkers auszugeben, und einen zweiten spannungsgesteuerten Verstärker, der dazu geeignet ist, ein erstes Lichtfleck-Positionssignal und das Steuersignal, das von der Betriebseinrichtung ausgegeben ist, einzugeben, um das eingegebene, erste Lichtfleck- Positionssignal, das gemäß dem Steuersignal eingegeben ist, zu verstärken, auf.
Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung, die so aufgebaut ist, wird der zweite Lichtfleck an einer Position derart emittiert, daß kein Licht auf die Aufzeichnungsspuren angrenzend in einer Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsspurachse emittiert wird, und der dritte Lichtfleck mit derselben Beabstandung wie in dem Fall des zweiten Lichtflecks auf der entgegengesetzten Seite zu dem zweiten Lichtfleck in Bezug auf die Aufzeichnungsspurachse emittiert wird. Demzufolge tritt dort eine Phasendifferenz zwischen dem Differenzausgang (Gegentakt-Ausgang) TEs1 des zweiten Lichtflecks und dem Differenzausgang (Gegentakt-Ausgang) TEs2 des dritten Lichtflecks auf. Aus diesem Grund kann, wenn das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; durch Berechnung gemäß der nachfolgenden Gleichung bestimmt wird:
TE&sub1; =TEM-(K/2)×(TEs1 +TEs2)
(wobei TEM einem ersten Differenzausgang entspricht und K/2 einer vorbestimmten, realen Zahl entspricht),
und wenn das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; durch Berechnung gemäß der nachfolgenden Gleichung bestimmt wird:
TE&sub2; =TEs1 - TEs2
diskriminiert werden, daß sich dort der Auf-Spur-Zustand nur dann ergibt, wenn das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; gleich zu Null ist und das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; einen vorbestimmten Wert annimmt. In diesem Fall ergibt sich dort, da das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; andere Werte annimmt, gerade wenn das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; gleich zu Null ist, nicht der Auf-Spur-Zustand. Demgemäß kann eine Diskriminierung einfach durchgeführt werden. In dem Fall des herkömmlichen Drei-Gegentakt-Verfahrens ist, da sich das erste und das zweite Lichtfleck-Positionssignal TEs1 und TEs2 in Phase zueinander befinden, das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; gleich zu Null zu allen Zeiten. Aus diesem Grund kann nicht ein Auf-Spur-Zustand nur durch die Tatsache erfaßt werden, daß das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; gleich zu Null ist (befindet sich in einem Null-Quer- bzw. Sero-Cross-Zustand). Im Gegensatz dazu kann gemäß der vorstehend erwähnten Form eine Diskriminierung leicht durchgeführt werden.
Weiterhin wird in der Verstärkungssteuereinheit eine Verstärkungssteuerung der vorstehend erwähnten Lichtfleck-Positionssignale TE&sub1; und TE&sub2; ausgeführt. Gerade in dem Zustand, wo der Spurungs-Servo in einen geschlossenen Zustand gebracht wird, wobei das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; gleich zu im wesentlichen Null wird, zeigt das zweite Lichtfieck-Positionssignal TE&sub2; einen negativen, maximalen Wert an. Indem von dieser Tatsache Gebrauch gemacht wird, führt die Verstärkungssteuereinheit die Verstärkungssteuerung so aus, daß der Wert des zweiten Lichtfleck-Positionssignals, in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Reflexionsfaktoren der optischen Platten, auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.
Es sollte angemerkt werden, daß der Koeffizient K in der vorstehend erwähnten Gleichung ein Verhältnis zwischen dem Gegentakt-Differenzausgang von dem Hauptlichtfleck und einem Durchschnittswert der Summe der Gegentakt-Differenzausgänge von dem voranführenden und nachfolgenden Lichtfleck in dem Auf-Spur-Zustand darstellt.
Zusätzlich wird, wenn die vorstehend erwähnte, festgelegte Beabstandung dazu gebracht wird, daß sie gleich einem Wert im wesentlichen einem Viertel des Abstands zwischen Achsen der angrenzenden Aufzeichnungsspuren ist, angezeigt, daß sich dort der Auf-Spur-Zustand ergibt, wenn das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; gleich zu Null ist und das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; einen negativen, maximalen Wert annimmt.
Gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung wird ein Spurungsservoregelsystem geschaffen, das das vorstehende Gerät einsetzt, und das weiterhin eine Betätigungseinrichtung zum Ausführen einer Positionierung eines Lichtfiecks, der durch die emittierende Einrichtung emittiert ist, und
einen Servoregelschaltkreis, der dazu geeignet ist, ein Ausgangssignal von der Verstärkungssteuereinheit einzugeben, um die Betätigungseinrichtung zu steuern, aufweist.
In diesem Fall kann die festgelegte Beabstandung gleich zu im wesentlichen einem Viertel des Abstands zwischen Achsen der angrenzenden Aufzeichnungsspuren sein.
Weiterhin kann die Betriebseinheit eine erste Subtrahiereinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der ersten Photoerfassungseinheit, eine zweite Subtrahiereinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen den Ausgängen von den jeweiligen Oberflächen der zweiten Photoerfassungseinheit, eine dritte Subtrahiereinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der dritten Photoerfassungseinheit, eine Addiereinrichtung zum Berechnen einer Summe von Ausgängen von der zweiten und der dritten Subtrahiereinrichtung, einen Multiplier zum Verstärken eines Ausgangs von der Addiereinrichtung durch eine reale Zahl, eine vierte Subtrahiereinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen dem Ausgang von der zweiten Subtrahiereinrichtung und einem Ausgang von dem Multiplier, und eine fünfte Subtrahiereinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen den Ausgängen von der zweiten und der dritten Subtrahiereinrichtung, aufweisen.
Weiterhin kann die Verstärkungssteuereinheit einen ersten spannungsgesteuerten Verstärker, der dazu geeignet ist, ein zweites Lichtfleck-Positionssignal einzugeben, um das eingegebene, zweite Lichtfleck-Positionssignal gemäß einem Steuersignal, das dazu eingegeben wird, zu verstärken, ein Betriebs- oder Berechnungselement, das dazu geeignet ist, eine Ausgangsspannung von dem ersten spannungsgesteuerten Verstärker und eine Referenzspannung, die im voraus eingestellt ist, einzugeben, um einen Vergleich dazwischen vorzunehmen, um ein Steuersignal entsprechend der Differenz zu dem ersten spannungsgesteuerten Verstärker auszugeben, und einen zweiten spannungsgesteuerten Verstärker, der dazu geeignet ist, das erste Lichtfleck-Positionssignal und das Steuersignal, das von dem Betriebselement ausgegeben ist, einzugeben, um das eingegebene erste Lichtfleck-Positionssignal entsprechend dem Steuersignal zu verstärken, aufweisen.
Gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung, die so aufgebaut ist, werden ein erster, ein zweiter und ein dritter Lichtfleck durch die emittierende Einheit auf die Signalaufzeichnungsoberfläche der optischen Platte jeweils reflektiert. Jeweilige reflektierte Lichtstrahlen davon werden durch die, erste, die zweite und die dritte Photoerfassungseinheit erfaßt und einer photoelektrischen Konversion unterworfen. Ausgänge von den jeweiligen Photoerfassungseinrichtungen werden einer vorbestimmten Betriebsweise an der Betriebseinheit unterworfen. Demzufolge werden erste und zweite Lichtfleck-Positionssignale erzeugt. Weiterhin sind die ersten und zweiten Lichtfleck-Positionssignale an der Verstärkungssteuereinheit verstärkungsmäßig gesteuert. Diese verstärkungsgesteuerten Lichtfleck-Positionssignale werden zu dem Servoregelschaltkreis ausgegeben. Der Servoregelschaltkreis gibt ein Steuersignal zu der Betätigungseinrichtung gemäß den Lichtfleck-Positionssignalen aus, die verstärkungsmäßig gesteuert worden sind. Die Betätigungseinrichtung steuert die emittierende Position eines Lichtflecks, der durch die Licht emittierende Einheit emittiert ist, und zwar gemäß dem eingegebenen Steuersignal. Weiterhin wird, wenn die emittierende Position des Lichtflecks durch die Betätigungseinrichtung variiert wird, ein neues Lichtfleck-Positionssignal erzeugt. Die Steuerung wird durch dieses Signal wiederholt. Eine solche Steuerung wird wiederholt ausgeführt, bis ein Lichtfleck, der emittiert ist, korrekt auf die Spur emittiert ist.
Demzufolge wird nicht nur der Lichtfleck ohne Behinderung geregelt, so daß er in dem Auf-Spur-Zustand an dem mit Informationen nicht aufgezeichneten Bereichs der optischen Platte plaziert wird, sondern der Lichtfleck kann auch in dem Auf-Spur-Zustand ohne Hindernis mittels der Verstärkungssteuereinheit plaziert werden, gerade während des Spurungsservoregelvorgangs.
Weitere Aufgaben, Merkmale und andere Aspekte dieser Erfindung werden anhand der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verstanden werden, in denen:--
Fig. 1 zeigt eine erläuternde Ansicht zum Erläutern des Prinzips dieser Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht, die die Konfiguration einer Ausführungsform dieser Erfindung darstellt.
Fig. 3 zeigt ein Schaltkreisdiagramm, das die detaillierte Konfiguration des Betriebsschaltkreises in Fig. 2 darstellt.
Fig. 4 zeigt ein Schaltkreisdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration des automatischen Verstärkungssteuerschaltkreises in Fig. 2 darstellt.
Fig. 5 zeigt eine Ansicht zum Erläutern der Betriebsweise dieser Erfindung.
Fig. 6 zeigt eine andere Ansicht zum Erläutern der Betriebsweise dieser Erfindung.
Fig. 7 zeigt eine Ansicht zum Erläutern einer Versetzung in dem Photodetektor in der Gegentakt-Form.
Fig. 8 zeigt eine andere Ansicht zum Erläutern einer Versetzung in dem Photodetektor in der Gegentakt-Form.
Fig. 9 zeigt eine Ansicht zum Erläutern der Probleme zu dem Zeitpunkt einer herkömmlichen Spurungsservoregelung.
Vor der Beschreibung der bevorzugten Aüsführungsform dieser Erfindung werden das Prinzip des Push-Pull- bzw. Gegentakt-Verfahrens und die Probleme im Zusammenhang damit und das Prinzip eines sogenannten Drei-Gegentakt-Verfahrens, das durch den Anmelder geliefert wird, und die Probleme im Zusammenhang damit zuerst unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.

Gegentakt-Verfahren

Wie in Fig. 7(A) dargestellt ist, wird in dem Gegentakt-Verfahren ein halbierter Photodetektor PD verwendet. Durch eine Ungleichmäßigkeit aufgrund der Aufzeichnungsspuren (Nuten) auf der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte und der Nutbereiche, mit Ausnahme für das Vorstehende, werden reflektiertes Licht L&sub0; der Null-ten Ordnung und reflektiertes Licht L&sbplus;&sub1; und L&submin;&sub1; der ±1-ten Ordnung produziert. Wenn diese Strahlen des reflektierten Lichts auf den Photodetektor PD emittiert werden, wird dort der Bereich S&sub0; gebildet, wo der Strahl reflektierten Lichts L&sub0; so, wie er ist, emittiert wird, und die Bereiche S&sbplus;&sub1; und S&submin;&sub1;, wo Strahlen des reflektierten Lichts L&sub0; und L&sbplus;&sub1; miteinander in Wechselwirkung treten und Strahlen des reflektierten Lichts L&sub0; und L&submin;&sub1; miteinander in Wechselwirkung treten, werden jeweils emittiert. In diesem Fall wird, wenn jeweilige Ausgangsanschlüsse der Detektoroberflächen A und B mit den Eingangsanschlüssen der Subtrahiereinrichtung verbunden werden, um einen Differenzausgang aufzunehmen, da die Intensitäten der Bereiche S&sbplus;&sub1; und S&submin;&sub1; gleich zueinander in dem Fall sind, wo sich der Lichtstrahl in dem Auf-Spur-Zustand befindet, der Wert des Differenzausgangs gleich zu Null. Im Gegensatz dazu nimmt in dem Fall, wo sich der Lichtstrahl in dem OFF-Spur- Zustand befindet, der Differenzausgang einen positiven oder negativen Wert an. Demzufolge kann die Auf-Spur-Erfassung ausgeführt werden.
Allerdings findet gerade in dem Fall, wo das Gegentakt-Verfahren verwendet wird, wenn die Platte in einer radialen Richtung davon geneigt wird, oder dort irgendeine Abweichung in der optischen Achse der Linse des optischen Systems stattfindet, eine Versetzung statt, wie dies durch ΔI in Fig. 7(B) angezeigt ist. Wenn eine solche Versetzung stattfindet, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist, gerade wenn der Lichtfleck auf der Achse der Aufzeichnungsspur (Nut) TR existiert, die auf der Aufzeichnungsoberfläche RS der optischen Platte DK gebildet ist, produziert das Spurungsfehlersignal TEc, das als ein Differenzausgang dient, einen Fehler von 2ΔI und wird deshalb nicht zu Null. Als eine Folge tritt dort ein fehlerhafter Betrieb in der Spurungsregelung auf.

3-Gegentakt-Verfahren

Im Hinblick auf das Vorstehende haben die Anmelder schon ein System vorgeschlagen, bei dem drei Lichtstrahlflecke verwendet werden, um jeweilige Gegentakt-Differenzausgänge in Bezug auf individuelle Strahlen reflektierten Lichts heranzuziehen, um eine Berechnung dieser drei Gegentakt-Differenzausgänge durchzuführen, um dadurch den Einfluß der vorstehend erwähnten Versetzung zu eliminieren, um demzufolge eine zufriedenstellende Spurungsservoregelung gerade an dem nicht aufgezeichneten Spurbereich zu ermöglichen (Japanische Patentanmeldung No. 283153/90).
Allerdings wird in dem Fall, wo eine Wellenform-Formung in einem gewissen Grad bei einem Spurungsfehlersignal angewandt wird, das gemäß dem vorstehend erwähnten System erzeugt ist, um das Spurungsfehlersignal, das einer Wellenform-Formung unterworfen ist, in dieser Weise zurück zu einem Aktuator, usw., zu führen, um dadurch die Spurungsservoregelung auszuführen, wenn der Pegel einer Signalrückführung zu niedrig ist, die Steuerbarkeit zum Ansteuern des Aktuators unzureichend. Aus diesem Grund folgt in dem Fall, wo sich das Spurungsfehlersignal in einem großen Umfang ändert, die Betriebsweise des Aktuators nicht diesem, was zu einem fehlerhaften Betrieb in dem Servobetrieb führt. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Pegel einer Signalrückführung zu hoch ist, die Steuerbarkeit des Aktuators zu groß, so daß die Quantität eines Signals, das einer Servoregelung unterworfen ist, übermäßig wird. Demzufolge findet irgendein oszillierendes Phänomen in unerwünschter Weise statt. Es ist nämlich, da dort ein geeigneter oder annehmbarer Bereich in dem Pegel einer Signalrückführung besteht, erforderlich, geeignet eine Verstärkungssteuerung auszuführen.
In Verbindung hiermit besitzt das erste Spurungsfehlersignal TE&sub1;, das gemäß dem vorstehend erwähnten System (Japanische Patentanmeldung No. 283153190) erzeugt ist, die Charakteristik, wie sie in Fig. 6(E) dargestellt ist. Demgemäß ist es ausreichend, eine Verstärkungssteuerung auf der Basis des Werts von h von TE&sub1; zu der Zeitperiode TSOFF auszuführen&sub1; während sich das Spurungsservosystem in dem OFF-Zustand befindet, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Allerdings war dort das Problem vorhanden, daß, da der Wert von h einen Wert in der Nähe von im wesentlichen Null zu der Zeitperiode TSON annimmt, während der die Spurungsservoregelung ausgeführt werden soll (das Spurungsservosystem befindet sich in einem geschlossenen Zustand), es extrem schwierig wird, eine Verstärkungssteuerung in dem Fall auszuführen, wo sich der Spurungsservo in einem solchen geschlossenen Zustand befindet.
Das Prinzip dieser Erfindung, das vorgeschlagen ist, um eine Lösung der vorstehend erwähnten Probleme ins Auge zu fassen, wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben werden.
In Fig. 1 stellt ein Bezugssymbol DK eine optische Platte dar, auf der eine Signalaufzeichnungsoberfläche RS auf einer Basisplatte RB gebildet ist, und ein Teilquerschnitt davon ist dargestellt. Die Bezugssymbole TRi+1, TRi und TRi-1 stellen Aufzeichnungsspuren dar, die auf der optischen Platte gebildet sind, und den Zustand davon, wenn er von oben betrachtet ist, ist dargestellt. Weiterhin stellt ein Referenzsymbol d1 eine radiale Richtung der optischen Platte in Bezug auf die Aufzeichnungsspuren dar und ein Referenzsymbol d2 stellt eine Laufrichtung eines Lichtflecks, der emittiert ist, in Bezug auf die Aufzeichnungsspuren dar. Zusätzlich stellt ein Bezugszeichen 100 ein Gerät zum Erfassen einer Position eines Lichtflecks gemäß dieser Erfindung dar.
Das Lichtfleck-Positionserfassungsgerät 100 dieser Erfindung ist auf einen Lichtfleck- Positionsdetektor 100 gerichtet, in dem ein reflektierter Lichtstrahl von der Signalaufzeichnungsoberfläche RS einer optischen Platte DK dazu verwendet wird, zu erfassen, ob ein Lichtfleck auf der Aufzeichnungsspurachse existiert oder nicht. Dieser Lichtfleck- Positionsdetektor 100 weist eine Licht emittierende Einrichtung R zum Emittieren, auf die Signalaufzeichnungsoberfläche RS, eines ersten Lichtflecks LBM, eines zweiten Lichtflecks LBs1, der dem ersten Lichtfleck LBM mit einer vorbestimmten Beabstandung in einer Richtung der Aufzeichnungsspurachse vorausgeht und so, daß er mit einer festgelegten Beabstandung in einer Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsspurachse positioniert ist, und eines dritten Lichtflecks LBs2, der dem ersten Lichtfleck mit einer vorbestimmten Beabstandung in einer Richtung der Aufzeichnungsspurachse nachfolgt und derart, daß er mit der festgelegten Beabstandung auf der entgegengesetzten Seite zu dem zweiten Lichtfieck LBs1 in einer Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsspurachse positioniert ist; eine erste Photoerfassungseinrichtung PDM, die halbierte Detektoroberflächen AM und BM umfaßt und zum Anwenden einer photoelektrischen Konversion auf einen reflektierten Lichtstrahl von dem ersten Lichtfleck LBM, um ein elektrisches Signal auszugeben; eine zweite Photoerfassungseinrichtung PD1, die halbierte Detektoroberflächen A1 und B1 umfaßt, und zum Anwenden einer photoelektrischen Konversion auf einen reflektierten Lichtstrahl von dem zweiten Lichtfleck LBs1, um ein elektrisches Signal auszugeben; eine dritte Photoerfassungseinrichtung PD&sub2;, die halbierte Detektoroberflächen A2 und B2 umfaßt, und zum Anwenden einer photoelektrischen Konversion auf einen reflektierten Lichtstrahl von dem dritten Lichtfleck LBs2; eine Betriebseinrichtung CL zum Bestimmen durch Berechnung eines ersten Differenzausgangs TEM, der für eine Differenz zwischen Ausgängen SMA und SMB für die jeweiligen Detektoroberflächen AM und BM der ersten Photoerfassungseinrichtung PDM kennzeichnend ist, eines zweiten Differenzausgangs TEs1, der für eine Differenz zwischen den Ausgängen S1A und S1B von den jeweiligen Detektoroberflächen A&sub1; und B&sub1; der zweiten Photoerfassungseinrichtung PD1 kennzeichnend ist, und eines dritten Differenzausgangs TEs2, der für eine Differenz zwischen Ausgängen S2A und S2B von den jeweiligen Detektoroberflächen A&sub2; und B&sub2; der dritten Photoerfassungseinrichtung PD&sub2; kennzeichnend ist, um eine reale Wert-Zahl (K/2)-mal größer als eine Summe des zweiten und des dritten Differenzausgangs TEs1 und TEs2 zu berechnen, die durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt ist:
(K/2) x (TEs1 + TEs2)
um eine Differenz zwischen dem vorstehenden Wert und dem ersten Differenzausgang TEM zu berechnen, um ein erstes Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; auszugeben und um eine Differenz zwischen dem zweiten und dem dritten Differenzausgang TEs1 und TEs2 zu berechnen, um ein zweites Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; auszugeben; und eine Verstärkungssteuereinrichtung GC zum Steuern einer Verstärkung so, daß dieser Wert des zweiten Lichtfleck-Positionssignals TE&sub2; gleich zu einem vorbestimmten Wert wird, auf.
Gemäß dem Lichtfleck-Positionsdetektor 100, der so aufgebaut ist, wird der zweite Lichtfieck LBs1 an der Position emittiert, wo kein Licht auf die Aufzeichnungsspuren angrenzend in einer Richtung senkrecht zu den Aufzeichnungsspuren emittiert wird, und der dritte Lichffleck LBs2 wird mit derselben Beabstandung wie in dem Fall des zweiten Lichtflecks auf der entgegengesetzten Seite zu dem zweiten Lichtfleck LBs1 in Bezug auf die Aufzeichnungsspurachse emittiert. Demzufolge wird eine Phasendifferenz zwischen dem Differenzausgang (Gegentakt-Ausgang) TEs1 des zweiten Lichtflecks und dem Differenzausgang (Gegentakt-Ausgang) TEs2 des dritten Lichtflecks produziert. Aus diesem Grund kann, wenn das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; durch Berechnung gemäß der nachfolgenden Gleichung bestimmt wird:
TE&sub1; =TEM-(K/2)×(TEs1 +TEs2)
wobei TEM einen ersten Differenzausgang darstellt und K/2 eine vorbestimmte, reale Zahl darstellt, und wenn das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; durch die nachfolgende Gleichung bestimmt wird:
TE&sub2; = TEs1 - TEse
diskriminiert werden, daß dann, wenn das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; gleich zu Null ist und das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; einen vorbestimmten Wert annimmt, der Auf-Spur-Zustand dort folgt. Da dort nicht der Auf-Spur-Zustand in dem Fall folgt, wo das zweite Lichtfleck-Positionssignal andere Werte annimmt, gerade wenn das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; gleich zu Null ist, kann eine Diskriminierung leicht ausgeführt werden.
Weiterhin wird an der Verstärkungssteuereinrichtung eine Verstärkungssteuerung des ersten und des zweiten Lichtfleck-Positionssignals ausgeführt. Auch zeigt in dem Zustand, wo das Spurungsservosystem dazu veranlaßt wird, daß es in einen geschlossenen Zustand gebracht wird, so daß das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; gleich zu im wesentlichen Null wird, das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; einen negativen, maximalen Wert an. Unter Gebrauchmachung dieser Tatsache führt die Verstärkungssteuereinrichtung eine Verstärkungssteuerung so aus, daß der Wert des zweiten Lichtfleck-Positionssignals in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Reflexionsfaktoren der optischen Platten auf einen vorbestimmten Wert gehalten wird.
Es sollte angemerkt werden, daß K in der vorstehenden Gleichung ein Verhältnis zwischen dem Gegentakt-Differenzausgang von dem Hauptlichtfleck und einem Durchschnittswert einer Summe der Gegentakt-Differenzausgänge von dem voranführenden und nachfolgenden Lichtfleck in dem Auf-Spur-Zustand darstellt.
Zusätzlich ist, wenn die vorstehend erwähnte, festgelegte Beabstandung dazu gebracht wird, daß sie gleich zu einem Wert im wesentlichen ein Viertel des Abstands zwischen den Achsen der Aufzeichnungsspuren ist, angezeigt, daß dort der Auf-Spur-Zustand folgt, wenn das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; gleich zu Null ist und das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; einen negativen, maximalen Wert annimmt.
Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht, die die Konfiguration der Ausführungsform dieser Erfindung darstellt. In dieser Figur stellt das Bezugszeichen 100A ein Spurungsservoregelsystem dar, das einen Lichtfleck-Positionsdetektor gemäß dieser Erfindung bildet.
Dieses Spurungsservoregelsystem 100A weist eine Laserlichtquelle 1, die als die Licht emittierende Einrichtung dient, einen halbierten Photodetektor 3, der als die erste Photoerfassungseinrichtung dient, einen halbierten Photodetektor 2, der als die zweite Photoerfassungseinrichtung dient, einen halbierten Photodetektor 4, der als die dritte Photoerfassungseinrichtung dient, Subtrahiereinrichtungen 5, 6 und 7, einen Betriebsschaltkreis 8, einen automatischen Verstärkungssteuer-(AGC)-Schaltkreis 9, einen Servoregelschaltkreis 10 und einen Aktuator 11 auf. Hier bilden die Subtrahiereinrichtungen 5, 6 und 7 und der Betriebsschaltkreis 8 die Betriebseinrichtung. Weiterhin entspricht der automatische Verstärkungssteuerschaltkreis 9 der Verstärkungssteuereinrichtung. Zusätzlich bilden die Laserlichtquelle 1, die halbierten Photodetektoren 2, 3 und 4, die Subtrahiereinrichtungen 5, 6 und 7, der Betriebsschaltkreis 8 und der automatische Verstärkungssteuerschaltkreis 9 den Lichtfleck-Positionsdetektor.
Die Laserlichtquelle 1 ist aus optischen Teilen, wie beispielsweise eine Laserdiode, eine Linse, ein Halbspiegel, usw., zusammengesetzt, und dient dazu, Lichtflecke LBM, LBs1 und LBs2, wie dies auf der Aufzeichnungsspur TR&sub1; auf der Signalaufzeichnungsoberfläche der optischen Platte DK dargestellt ist, zu emittieren. Die Objektlinse bzw. das -objektiv der Laserlichtquelle 1 wird durch den Aktuator 11 so eingestellt, daß eine feinfühlige Positionssteuerung ausgeführt werden kann. Weiterhin kann die Lichtquelle 1 selbst in einer radialen Richtung der Platte durch den Schlitten CR bewegt werden. Zusätzlich wird für den Aktuator eine elektromagnetische Spule in gewöhnlicher Weise verwendet.
Von den Lichtflecken, die von der Laserlichtquelle 1 emittiert sind, dient der Hauptlichtfleck LBM als der erste Lichtfleck, der auf die Achse der Aufzeichnungsspur (Nut) TRi emittiert wird. Der voranführende Lichtfleck LBs1 dient als der zweite Lichtfleck, der an einer Position emittiert wird, die um eine festgelegte Beabstandung in einer Richtung der Aufzeichnungsspurachse von jeweiligen Aufzeichnungsspurbreiten und -bereichen außenseitig des Hauptlichtflecks BLM emittiert wird und um ein festgelegtes Intervall b/2 zu der Seite der Aufzeichnungsspur TRi+1 in einer Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsspurachse beabstandet ist. In diesem Fall sind die Aufzeichnungsspuren Werte b gleich zueinander. Weiterhin ist der Durchmesser des Lichtflecks 2b. Demgemäß ist, wie dargestellt ist, der äußere Umfangsbereich des Lichts des voranführenden Lichtflecks LBs1 derart, daß er nicht auf die angrenzende Aufzeichnungsspur TRi+1 emittiert wird. Zusätzlich wird der nachfolgende Lichtfleck LBs2, der als der dritte Lichtfleck dient, an einer Position emittiert, die um ein festgelegtes Intervall in einer Richtung der Aufzeichnungsspurachse von dem Hauptlichtfleck LBM nachfolgt und um ein festgelegtes Intervall b/2 zu der Seite der Aufzeichnungsspur TRi-1 in einer Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsspurachse beabstandet ist. Der äußere Umfangsbereich des Lichts des nachfolgenden Lichtflecks LBs2 ist auch derart, daß er nicht auf die angrenzende Aufzeichnungsspur TRi-1 emittiert wird.
Der halbierte Photodetektor 3 ist von einer Struktur, die Detektoroberflächen AM und BM umfaßt und derart, daß die Richtung der Teilungslinie der Detektoroberfläche parallel zu der Achsenrichtung der Aufzeichnungsspur ist. Der Ausgangsanschluß der Detektoroberfläche AM ist mit dem negativen Eingangsanschluß der Subtrahiereinrichtung 6 verbunden und der Ausgangsanschluß der Detektoroberfläche BM ist mit der positiven Seite des Eingangsanschlusses davon verbunden. Der halbierte Photodetektor 2 ist von einer Struktur, die Oberflächen A&sub1; und B&sub1; umfaßt und derart, daß die Richtung der Teilungslinie der Detektoroberfläche parallel zu der Achsenrichtung der Aufzeichnungsspur verläuft. Der Ausgangsanschluß der Detektoroberfläche A&sub1; des negativen Eingangsanschluß der Subtrahiereinrichtung 5 und der Ausgangsanschluß der Detektoroberfläche B&sub1; ist mit dem positiven Eingangsanschluß der Subtrahiereinrichtung 5 verbunden. Zusätzlich ist der halbierte Photodetektor 4 von einer Struktur, die Detektoroberflächen A&sub2; und B&sub2; umfaßt, und derart, daß die Richtung der Teilungslinie der Detektoroberfläche parallel zu der Achsenrichtung der Aufzeichnungsspur verläuft. Der Ausgangsanschluß der Detektoroberfläche A&sub2; ist mit dem negativen Eingangsanschluß der Subtrahiereinrichtung 7 verbunden und der Ausgangsanschluß der Detektoroberfläche B&sub2; ist mit dem positiven Anschluß der Subtrahiereinrichtung 7 verbunden. Die Ausgangsanschlüsse dieser Subtrahiereinrichtung 5, 6 und 7 sind mit dem Eingangsanschluß des Betriebsschaltkreises 8 verbunden.
Fig. 3 zeigt ein Schaltkreisdiagramm, das das Detail des Betriebsschaltkreises 8 darstellt. Wie in dieser Figur dargestellt ist, weist dieser Betriebsschaltkreis 8 eine Addiereinrichtung 20 zum Berechnen einer Summe eines Ausgangs TEs1 von der Subtrahiereinrichtung 5 und eines Ausgangs TEs2 von der Subtrahiereinrichtung 7, einen Multiplier 21 zum Vervielfachen eines Ausgangs von der Addiereinrichtung 20 mit einer realen Zahl, eine Subtrahiereinrichtung 22 zum Berechnen einer Differenz zwischen einem Ausgang von dem Multiplier 21 und einem Ausgang TEM von der Subtrahiereinrichtung 6, um ein Differenzsignal TE&sub1; auszugeben, und eine Subtrahiereinrichtung 23 zum Berechnen einer Differenz zwischen dem Ausgang TE&sub1; von der Subtrahiereinrichtung 5 und dem Ausgang TEs2 von der Subtrahiereinrichtung 7, um ein Differenzsignal TE&sub2; auszugeben, auf.
Die Betriebsweise des Spurungsservosteuersystems 100A, das eine Differenz zwischen dem Ausgang TE&sub1; von der Subtrahiereinrichtung 5 und dem Ausgang TEs2 von der Subtrahiereinrichtung 7 berechnet, um ein Differenzsignal TE&sub2; auszugeben, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 5 und 6 beschrieben werden.
Ein reflektiertes Licht von dem Hauptlichtfieck LBM wird durch den halbierten Photodetektor 3 erfaßt und einer photoelektrischen Konversion unterworfen. Als Folge wird ein Ausgang SMA von der Detektoroberfläche AM zu der Subtrahiereinrichtung 6 ausgegeben und ein Ausgang SMB wird von der Detektoroberfläche BM zu der Subtrahiereinrichtung 6 ausgegeben. Demzufolge führt die Subtrahiereinrichtung 6 eine Berechnung durch, die durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt ist:
TEM =SMB - SMA
Der Ausgang TEM entspricht einem ersten Differenzausgang. Fig. 6(C) zeigt eine graphische Darstellung einer Kurve, die für diesen Differenzausgang (Gegentakt-Ausgang) TEM mit der x-Achse senkrecht zu der Aufzeichnungsspurachse, die auf die Abszisse gelegt ist, kennzeichnend ist. Diese Kurve ist eine sinusförmige Kurve. In diesem Fall wird eine Versetzung 2ΔI produziert.
Weiterhin wird ein reflektiertes Licht von dem voranführenden Lichtfleck LBs1 durch den halbierten Photodetektor 2 erfaßt und wird einer photoelektrischen Konversion unterworfen. Als Folge wird ein Ausgang S1A von der Detektoroberfläche A&sub1; zu der Subtrahiereinrichtung 5 ausgegeben und ein Ausgang S1B wird von der Detektoroberfläche B&sub1; zu der Subtrahiereinrichtung 5 ausgegeben. Demzufolge führt die Subtrahiereinrichtung 5 eine Berechnung durch, die durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt ist:
TEs1 = S1B - S1A
Der Ausgang TEs1 entspricht einem zweiten Differenzausgang. Fig. 6(B) ist eine graphische Darstellung einer Kurve, die für diesen Differenzausgang (Gegentakt-Ausgang) TEs1 mit der x-Achse senkrecht zu der Aufzeichnungsspurachse, die auf die Abszisse gelegt ist, kennzeichnend ist. Diese Kurve ist eine sinusförmige Kurve, die von der Kurve TEM nur in der Phase unterschiedlich ist.
Zusätzlich wird ein reflektiertes Licht von dem nachfolgenden Lichtfleck LBs2 durch den halbierten Photodetektor 4 erfaßt und einer photoelektrischen Konversion unterworfen.
Als Folge wird ein Ausgang S2A von der Detektoroberfläche A&sub2; zu der Subtrahiereinrichtung 7 ausgegeben und ein Ausgang S2B wird von der Detektoroberfläche B&sub2; zu der Subtrahiereinrichtung 7 ausgegeben. Demzufolge führt die Subtrahiereinrichtung 7 eine Berechnung durch, die durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt ist:
TEs2 = S2B - S2A
Der Ausgang TEs2 entspricht einem dritten Differenzausgang. Fig. 6(D) zeigt eine graphische Darstellung einer Kurve mit der x-Achse senkrecht zu der Aufzeichnungsspurachse, die auf die Abszisse gelegt ist. Diese Kurve ist eine sinusförmige Kurve, die unterschiedlich zu der Kurve TEM nur in der Phase ist. Wie anhand der Fig. 6(B) und (D) zu sehen ist, wird, wenn die Lichtflecke LBM, LBs1 und LBs2, wie in dieser Ausführungsform emittiert werden, eine Phase erzeugt, die eine Differenz von 180 Grad zwischen den Differenzausgängen TEs1 und TEs2 bildet. Dann führt der Betriebsschaltkreis 8 eine Berechnung durch, die durch die nachfolgenden Gleichungen ausgedrückt ist:
TE&sub1; =TEM×(K/2)×(TEs1 +TEs2), und
TE&sub2;=TEs1 -TEs2
Demzufolge gibt der Betriebsschaltkreis 8 TE&sub1; und TE&sub2; als das erste und das zweite Lichtfleck-Positionssignal jeweils aus. In der vorstehenden Gleichung stellt K ein Verhältnis zwischen einer Menge an Strahlen reflektierten Lichts von dem Hauptlichtfleck und eine Menge von Strahlen reflektierten Lichts von dem vorausgehenden oder dem nachfolgenden Lichtfleck dar. Die Wellenformen TE&sub1; und TE&sub2; sind so, wie sie jeweils in den Fig. 6(E) und (F) dargestellt sind. Wie anhand dieser Figuren zu sehen ist, wird, in Bezug auf das Signal TE&sub1;, die Versetzung 2ΔI davon eliminiert. Da dort eine Phasendifferenz von 180 Grad zwischen TEs1 und TEs2 vorhanden ist, ist der Wert des Signals TE&sub2; nicht gleich zu Null. Von dieser Kurve werden, unter Berücksichtigung, daß sie eine sinusförmige Kurve ist, die Versetzungen von 2ΔI, die in TEs1 und TEs2 enthalten sind, eliminiert. In dem Fall, wo sich der Hauptlichtfleck LBM in dem Auf-Spur-Zustand befindet, zeigt das Signal TE&sub2; einen negatativen, maximalen Wert an. Dieser maximale Wert wird nicht dem Einfluß der Versetzung von 2ΔI aufgrund einer Abweichung des Lichtflecks unterworfen. Demzufolge kann, durch Suchen des Falls, wo das Signal TE&sub1; gleich zu Null ist und das Signal TE&sub2; gleich zu N (N < Q) ist, der Spursprungvorgang ausgeführt werden.
Wie vorstehend ausgeführt ist, werden drei Lichtstrahlflecke verwendet, um jeweilige Gegentakt-Differenzausgänge in Bezug auf individuelle Strahlen reflektierten Lichts heranzuziehen, um eine Berechnung der drei Gegentakt-Differenzausgänge auszuführen, um dadurch Lichtfleck-Positionssignale TE&sub1; und TE&sub2; zu liefern&sub1; aus denen der Einfluß der Versetzung, die bei dem Gegentakt-Verfahren vorhanden ist, eliminiert ist, um es demzufolge möglich zu machen, eine zufriedenstellende Spurungsservoregelung gerade an den Bereichen auszuführen, wo keine Informationen aufgezeichnet sind.
Weiterhin werden in dieser Ausführungsform das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; und das zweite Llchtfleck-Positionssignal TE&sub2; zu dem automatischen Verstärkungssteuerschaltkreis 9 eingegeben. An dem automatischen Verstärkungssteuerschaltkreis 9 wird eine Verstärkungssteuerung so ausgeführt, daß der Wert des zweiten Lichtfleck- Positionssignals TE&sub2; gleich zu einem vorbestimmten Wert wird und das erste Lichtfleck- Positionssignal TE&sub1; verstärkungs-gesteuert durch die Verstärkungssteuerung des zweiten Lichtfleck-Positionssignals TE&sub2; wird. Als Folge wird das erste Lichtfleck-Positionssignal, das verstärkungs-gesteuert ist, als ein Fehlersignal der Lichtfleck-Position ausgegeben. Dieser Ausgang wird dann als ein Ausgang des Lichtfleck-Positionsdetektors zu dem Servosteuerschaltkreis 10 ausgegeben und wird dann zu dem Aktuator 11 zurückgeführt.
Fig. 4 zeigt ein Schaltkreisdiagramm, das den automatischen Verstärkungssteuerschaltkreis 9 darstellt. Wie in dieser Figur dargestellt ist, weist der automatische Verstärkungssteuerschaltkreis 9 spannungs-gesteuerte Verstärker 41 und 42 auf, von denen jeder einen Steuereingangsanschluß A, einen Eingangsanschluß B und einen Ausgangsanschluß C, ein Betriebs- oder Berechnungselement 43 besitzt. Die spannungsgesteuerten Verstärker 41 und 42 sind ein Verstärker derart, daß die Verstärkung durch einen Spannungswert, der zu dem Steuereingangsanschluß A eingegeben wird, variiert wird. Das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; wird zu dem Eingangsanschluß B des spannungs-gesteuerten Verstärkers 41 eingegeben und ein Ausgang von dem Betriebselement 43 wird zu dem Steuereingangsanschluß A davon eingegeben. Demzufolge wird das Signal TE&sub2;, das dazu eingegeben ist, gemäß einem Ausgang von dem Betriebselement 43 verstärkt, der als ein Steuersignal eingegeben ist und davon ausgegeben wird. Die Ausgangsspannung des spannungs-gesteuerten Verstärkers 41 und eine Referenzspannung VREF, die im voraus eingestellt ist, werden zu dem Betriebselement 43 eingegeben. Demzufolge nimmt das Betriebselement 43 einen Vergleich dazwischen vor, um ein Steuersignal entsprechend dieser Differenz zu jedem der Steuersignale A der spannungs-gesteuerten Verstärker 41 und 42 auszugeben. Demgemäß wird das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; verstärkungs-gesteuert in Bezug auf die Referenzspannung VREF. Demzufolge wird ein Steuersignal entsprechend zu dieser Differenz erzeugt.
Andererseits wird das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; zu dem Eingangsanschluß B des spannungs-gesteuerten Verstärkers 42 eingegeben und ein Steuersignal, das ein Ausgang von dem Betriebselement 43 ist, wird zu dem Steuereingangsanschluß A davon eingegeben. Demzufolge wird das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; gemäß einem Steuersignal verstärkt, das von dem Betriebselement 43 ausgegeben ist, und wird davon ausgegeben. Demgemäß ist das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; verstärkungs-gesteuert durch das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2;. Das erste Lichtfleck- Positionssignal TE&sub1; wird nämlich, wenn der Pegel des zweiten Lichtfleck-Positionssignals TE&sub2; klein ist, in einem zu großen Grad verstärkt, so daß das Signal TE&sub1; stark verstärkt davon ausgegeben wird. Im Gegensatz dazu wird, wenn das zweite Lichtfleck- Positionssignal TE&sub2; denselben Pegel wie derjenige der Referenzspannung VREF besitzt, das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1;, ohne kaum einer Verstärkung zu unterliegen, ausgegeben. In dieser Ausführungsform wird eine Schaltkreiskonfiguration derart eingesetzt, daß ein Ausgang von dem spannungs-gesteuerten Verstärker 42 zu dem Servoregelschaltkreis 10 ausgegeben wird. Es sollte angemerkt werden, daß ein Ausgang TE2GC verstärkungs-gesteuert an dem spannungs-gesteuerten Verstärker 41 als das Auf-Spur- Signal verwendet werden kann.
Da der automatische Verstärkungssteuerschaltkreis 9 auf diese Art und Weise betrieben wird, wird die Verstärkungssteuerung so ausgeführt, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Gerade wenn nämlich die Lichtfleck-Positionssignale TE&sub1; und TE&sub2; zu der Zeit des Spurungsservoregelbetriebs gedämpft werden, wird das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; verstärkungs-gesteuert durch den spannungs-gesteuerten Verstärker 41 und das Betriebselement 43 in Bezug auf die Referenzspannung und das erste Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; werden verstärkungs-gesteuert an dem spannungs-gesteuerten Verstärker 42 durch ein Steuersignal&sub1; das durch die Verstärkungssteuerung des zweiten Lichtfleck-Positionssignals TE&sub2; erhalten ist. Das Signal TE&sub1;, das so verstärkungs-gesteuert ist, wird zu dem Servoregelschaltkreis 10 ausgegeben. Demzufolge wird eine Regelung bzw. Steuerung der Lichtfleck-Position ausgeführt. Demgemäß wird, gerade in dem Fall, wo der Spurungsservosteuervorgang ausgeführt wird, die Verstärkungssteuerung ohne Behinderung ausgeführt. Demzufolge wird eine erwartete Spurungsservoregelung zufriedenstellend ausgeführt.
Es sollte angemerkt werden, daß sie nicht dahingehend begrenzt ist, daß das Servoregelsystem gemäß dieser Erfindung die Konfiguration und die Betriebsweise wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform besitzt.
Zum Beispiel können die Subtrahiereinrichtungen 5, 6 und 7 nicht nur dahingehend arbeiten, den Ausgang der A-Seite von dem Ausgang der B-Seite zu subtrahieren, sondern auch den Ausgang von der B-Seite von dem Ausgang der A-Seite subtrahieren. Weiterhin kann das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; ein Signal sein, das durch die nachfolgende Gleichung definiert ist:
TE2A = TEs2 - TEs1
In diesem Fall ist der Null-Kreuzungspunkt bzw. Durchgangspunkt der Punkt, wo das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub2; einen positiven, maximalen Wert anzeigt.
Es ist anzumerken, daß in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform dann, wenn dort eine Näherung eingesetzt wird, um einen Summenausgang der Ausgänge S1A und S1B von den jeweiligen Detektoroberflächen A&sub1; und B&sub1; des Photodetektors 2 unter Verwendung einer Addiereinrichtung heranzuziehen, um sie als einen Summenausgang SUM&sub1; anzunehmen, um einen Summenausgang der Ausgänge S2A und S2B von den jeweiligen Detektoroberflächen A&sub2; und B&sub2; des Photodetektors 4 unter Verwendung einer Addiereinrichtung, um es als einen Summenausgang SUM&sub2; anzunehmen, und um eine Differenz (SUM&sub1; - SUM&sub2;) oder (SUM&sub2; - SUM&sub1;) zwischen den Summenausgängen SUM&sub1; und SUM 2 anzunehmen, dieses System leicht wie ein gwöhnlicher Lichtfleck verwendet werden kann, wobei dieser Positionsdetektor auf dem Drei-Strahl-Verfahren basiert. Um dieses System in einer Art und Weise zu verwenden, wie sie vorstehend ausgeführt ist, ist es ausreichend, einen IC für den Betriebsschaltkreis, oder dergleichen, hinzuzufügen. Es ist möglich, einfach diese Ausführungsform auszuführen. Durch Einsetzen einer solchen Konfiguration kann, gerade in dem Fall gewöhnlicher, optischer Platten, die ausschließlich zur Reproduktion, wie beispielsweise von Kompaktplatten oder Laservideoplatten, usw., verwendet werden, eine Kompatibilität durch Zuschalten des Schaltkreises erhalten werden. Es ist möglich, eine solche Ausführung durch eine einfachere Schaltkreiskonfiguration auszuführen.
Zusätzlich können, während dort in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Konfiguration eingesetzt wird, bei der sowohl der voranführende als auch der nachfolgende Lichtfleck nicht auf die angrenzenden Aufzeichnungsspuren emittiert werden, diese Lichtflecke auf die angrenzenden Spuren emittiert werden. Auch können in diesem Fall das erste und das zweite Lichtfleck-Positionssignal TE&sub1; und TE&sub2; geliefert werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann gemäß dieser Erfindung die Auf-Spur-Erfassung ohne Behinderung auch in Bezug auf die Spurposition durchgeführt werden, wo keine Informationen der optischen Platte aufgezeichnet sind. Zusätzlich kann die Verstärkungssteuerung vorteilhaft gerade während des Betriebs der Spurungsservoregelung durchgeführt werden, indem von der Verstärkungsteuereinrichtung Gebrauch gemacht wird. Demzufolge kann die Lichtfleck-Position präzise geregelt bzw. gesteuert werden.
Die Erfindung kann in anderen, spezifischen Formen ausgeführt werden. Die vorliegende Ausführungsform sollte deshalb in allen Aspekten als erläuternd und nicht beschränkend angesehen werden, so daß der Schutzumfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche im Gegensatz zu der vorstehenden Beschreibungen angegeben ist, und alle Änderungen, die innerhalb des Schutzurnfangs der Ansprüche fallen, sind deshalb dahingehend beabsichtigt, daß sie darin umfaßt sind.

Claims

1. Gerät (100) zum Erfassen der Position eines Lichtflecks, bei dem ein reflektierter Lichtstrahl von einer Signalaufzeichnungsoberfläche einer optischen Platte (Dk) verwendet wird, um zu erfassen&sub1; ob ein Lichtfleck auf einer Achse einer Aufzeichnungsspur (TRi) besteht oder nicht, wobei das Gerät aufweist;

eine Licht emittierende Einrichtung (R) zum Emittieren auf die Signalaufzeichnungsoberfläche eines ersten Lichtflecks (LBm), eines zweiten Lichtflecks (LBs1), der dem ersten Lichtfleck um eine vorbestimmte Beabstandung in einer Richtung der Aufzeichnungsspurachse vorausgeht, und derart, daß er mit einer festgelegten Beabstandung in einer Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsspurachse positioniert ist, uhd eines dritten Lichtflecks (LBs2), der dem ersten Lichtfleck um einen vorbestimmten Abstand in einer Richtung der Aufzeichnungsspurachse folgt, und derart, daß er mit einer festgelegten Beabstandung auf der entgegengesetzten Seite des zweiten Lichtflecks in einer Richtung senkrecht zu der Aufzeichnungsspurachse positioniert ist, wobei die erste Photoerfassungseinrichtung (PDm) halbierte Detektoroberflächen zum Anwenden einer photoelektrischen Konversion auf einen reflektierten Lichtstrahl von dem ersten Lichtfleck, um ein elektrisches Signal auszugeben, umfaßt,

eine zweite Photoerfassungseinrichtung (PD&sub1;), die halbierte Detektoroberflächen zum Anwenden einer photoelektrischen Konversion auf einen reflektierten Lichtstrahl von dem zweiten Lichtfleck, um ein elektrisches Signal auszugeben, umfaßt,

eine dritte Photoerfassungseinrichtung (PD&sub2;), die halbierte Detektoroberflächen zum Anwenden einer photoelektrischen Konversion auf einen reflektierten Lichtstrahl von dem dritten Lichtfleck, um ein elektrisches Signal auszugeben, umfaßt,

eine Betriebseinrichtung (5, 6, 7, 8) zum Bestimmen durch Berechnung eines ersten Differenzausgangs, der für eine Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der ersten Photoerfassungseinrichtung kennzeichnend ist, eines zweiten Differenzausgangs, der für eine Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der zweiten Photoerfasungseinrichtung kennzeichnend ist, und eines dritten Differenzausgangs, der für eine Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der dritten Photoerfassungseinrichtung kennzeichnend ist, um eine Differenz zwischen einer realen Wert-Zahl mehrfach größer als eine Summe des zweiten und des dritten Differenzausgangs und des ersten Differenzausgangs, um ein erstes Lichtfleck-Positionssignal auszugeben, und um eine Differenz zwischen dem zweiten und dem dritten Differenzausgang zu berechnen, um ein zweites Lichtfieck-Positionssignal auszugeben, gekennzeichnet durch:

eine Verstärkungssteuereinrichtung (9) zum Steuern der Verstärkung so, daß der Wert des ersten Lichtfleck-Positionssignals Null wird und der Wert des zweiten Lichtfleck-Positionssignals gleich einem vorbestimmten Wert wird, wenn der Lichtfleck auf der Achse der Aufzeichnungsspur (TRi) positioniert ist.

2. Gerät (100) zum Erfassen der Position eines Lichtflecks gemäß Anspruch 1, wobei die festgelegte Beabstandung im wesentlichen ein Viertel des Abstands zwischen den Achsen der angrenzenden Aufzeichnungsspuren (TRi+1, TRi, TRi-1) ist.

3. Gerät (100) zum Erfassen der Position eines Lichtflecks gemäß Anspruch 1, wobei die Betriebseinrichtung aufweist:

eine erste Subtrahiereinrichtung (6) zum Berechnen einer Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der ersten Photoerfassungseinrichtung (PDm),

eine zweite Subtrahiereinrichtung (5) zum Berechnen einer Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der zweiten Photoerfassungseinrichtung (PD&sub1;),

eine dritte Subtrahiereinrichtung (7) zum Berechnen einer Differenz zwischen Ausgängen von den jeweiligen Detektoroberflächen der dritten Photoerfassungseinrichtung (PD&sub2;),

eine Addiereinrichtung (20) zum Berechnen einer Summe eines Ausgangs von der zweiten Subtrahiereinrichtung und eines Ausgangs von der dritten Subtrahiereinrichtung,

einen Multiplier (21) zum Vervielfachen eines Ausgangs von der Addiereinrichtung, um eine reale Zahl,

eine vierte Subtrahiereinrichtung (22), zum Berechnen einer Differenz zwischen dem Ausgang von der zweiten Subtrahiereinrichtung und einem Ausgang von dem Multiplier, und

eine fünfte Subtrahiereinrichtung (23) zum Berechnen einer Differenz zwischen dem Ausgang von der zweiten Subtrahiereinrichtung und dem Ausgang von der dritten Subtrahiereinrichtung.

4. Gerät (100) zum Erfassen einer Position eines Lichtflecks gemäß Anspruch 1, wobei die Verstärkungssteuereinrichtung (9) aufweist:

einen ersten spannungs-gesteuerten Verstärker (41), um ein zweites Lichtfleck-Positionssignal einzugeben, um das eingegebene, zweite Lichtfleck-Positionssignal gemäß einem Steuersignal, das dazu eingegeben wird, zu verstärken,

ein Betriebs- oder Berechnungselement (43), das dazu geeignet ist, eine Ausgangsspannung von dem ersten, spannungs-gesteuerten Verstärker einzugeben und eine Referenzspannung im voraus einzustellen, um einen Vergleich dazwischen vorzunehmen, um ein Steuersignal entsprechend der Differenz des ersten spannungs-gesteuerten Verstärkers auszugeben, und

einen zweiten spannungs-gesteuerten Verstärker (42), der dazu geeignet ist, ein erstes Lichtfleck-Positionssignal und das Steuersignal, das von der Betriebseinrichtung ausgegeben ist, einzugeben, um das eingegebene, erste Lichtfleck-Positionssignal, das gemäß dem zweiten Steuersignal eingegeben ist, zu verstärken.

5. Spurungsservoregelystem (100A), bei dem ein Lichtfleck auf eine Signalaufzeichnungsoberfläche einer optischen Platte emittiert wird, um eine emittierende Positionsregelung eines Lichtflecks, der auf einer Achse einer Aufzeichnungsspur (TRi) emittiert ist, unter Verwendung eines reflektierten Strahls des ersten, erwähnten, emittierten Lichtflecks auszuführen, wobei das System aufweist:

ein Gerät (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche:

einen Aktuator (11) zum Ausführen einer Positionierung eines Lichtflecks, der durch die Licht emittierende Einrichtung emittiert ist; und

einen Servoregelschaltkreis (10), der dazu geeignet ist, ein Ausgangssignal von der Verstärkungssteuereinrichtung einzugeben, um den Aktuator zu steuern.