-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein
Spurverfolgungsabweichungs-Feststellungssystem fur ein Videoplatten-Abspielgerät,
bei welchem eine Vielzahl von Spuren gleichzeitig wiedergegeben
wird.
-
Es ist bereits eine Videoplatte hoher Auflösung (HDVD)
vorgeschlagen worden, auf der ein Bild hoher Auflösung aufgezeichnet
wird. Da das HDVD-System ein breites Spektrum benutzt, das
viermal größer ist, als bei herkömmlichen Videoplatten im NTSC-
Format, wird das Videosignal in eine Vielzahl von Komponenten
unterteilt, die in verschiedenen Spuren der Scheibe
aufgezeichnet werden. Das Videosignal hoher Auflösung wird durch
gleichzeitiges Lesen jeder Spur sowie Synthetisieren der von den
Spuren reproduzierten Signale gewonnen.
-
Die Japanische Patentanmeldung Nr. 2-145589, die vom Anmelder
der vorliegenden Erfindung eingereicht wurde, offenbart ein
Drei-Spur-Aufzeichungs- und Wiedergabesystem, bei welchem das
Signal hoher Auflösung in drei Kanäle unterteilt und in drei
Spuren des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet wird.
-
Unter Bezugnahme auf die Figuren 7a und 7b weist das System
eine Halbleiterlaser-Einrichtung 1 auf, welche einen Laserstrahl
aussendet. Der Laserstrahl wird durch ein Gitter 2 in drei
Strahlen bl bis b3 geteilt und jeder Strahl über einen
Strahlteiler 3, eine Kollimatorlinse 4, eine Viertel-Wellenlängen-
Platte 5 sowie ein Objektiv 6 auf eine Spur t einer Videoplatte
7 fokussiert. Die drei von der Videoplatte 7 reflektierten
Strahlen fallen auf den Strahlteiler 3 und werden von den
Detektorf lächen dreier Photodetektoren 8, 9 und 10 empfangen. Von
den Ausgängen der Photodetektoren 8, 9 und 10 wird ein
reproduziertes HF-Signal erhalten.
-
Bei den Spuren auf der Platte 7 kommt es infolge von
Verwerfungen der Platte zu Abweichungen. Um die Laserstrahlen auf den
Spuren exakt zu zentrieren, ist ein Spurverfolgungs-Servosystem
vorgesehen, bei dem ein Spurverfolgungsabweichungs-Signal, das
Abweichungen der Strahlen von den Spuren angibt, aus den
Ausgangssignalen der Photodetektoren 8, 9 und 10 erhalten wird.
Das Objektiv 6 wird entsprechend dem
Spurverfolgungsabweichungs-Signal bewegt.
-
Eines der Verfahren zur Erzeugung des
Spurverfolgungsabweichungs-Signals ist ein Gegentaktverfahren. Das
Gegentaktverfahren nutzt die Strahlteilung durch Beugung.
-
Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 weist der zentrale erste
Photodetektor 9 zwei durch eine Mittellinie 9a getrennte
Detektorelemente B1 und B2 auf. Die zweiten und dritten
Photodetektoren weisen entsprechende Detektorelemente A und C auf. Jeder
Strahl wird gebeugt, so daß ein zentraler Beugungsstrahl
nullter Ordnung sowie in positiver und negativer Richtung vom
zentralen Beugungsstrahl nullter Ordnung abgelenkte
Beugungsstrahlen erster Ordnung gebildet werden. Diese Strahlen werden auf
jeden der Photodetektoren 8, 9 und 10 projiziert, wodurch auf
diesen Lichtpunkte entstehen.
-
Der zentrale Strahl und die abgelenkten Seitenstrahlen
überdekken sich, wie es durch schraffierte Bereiche dargestellt ist,
in jedem der Photodetektoren 8, 9 und 10. Wenn die
Laserstrahlen auf den jeweiligen Spuren exakt zentriert sind, sind die
schraffierten Bereiche auf jedem der Detektorelemente des
ersten Photodetektors 9 gleichmäßig verteilt. Wenn andererseits
die Spurverfolgung dezentriert ist, werden die reflektierten
Strahlen asymmetrisch gebeugt. Als Ergebnis unterscheiden sich
die Ausgangssignale der Detektorelemente B1 und B2 des ersten
Photodetektors 9 voneinander. Die Ausgangssignale werden einer
Subtraktionsschaltung 14 zugeführt, in welcher deren Differenz
berechnet wird, um das Spurverfolgungsabweichungs-Signal zu
erhalten. Das Objektiv 6 wird nach rechts oder nach links bewegt,
bis die Ausgabe der Subtraktionsschaltung 14 zu Null wird.
-
Die Detektorelemente A und C erzeugen HF-Signale a bzw. c. Die
Ausgaben der Detektorelemente B1 und B2 des ersten
Photodetektors 9 werden ferner an eine Additionsschaltung 11 angelegt, um
ein HF-Signal b zu erzeugen.
-
Bei dem Gegentaktverfahren wird das Objektiv bewegt, wie es
durch eine durchgehende Linie in Fig. 9a dargestellt ist, so
daß der Mittelpunkt des Laserstrahles b2 mit der Spur t
zusammenfällt. Der auf den Detektorelementen B1 und B2 gebildete
Lichtpunkt des reflektierten Strahles wird unvermeidlich in
Richtung senkrecht zur Mittellinie 9a abgelenkt, wie in Fig. 9b
dargestellt. Obwohl die Größen der überlagerten Flächen der
Detektorelemente B1 und B2 untereinander gleich sind, gibt es
daher eine Differenz zwischen den Ausgangssignalen derselben
infolge der Differenz zwischen den Bereichen selbst. Daher wird
im Spurverfolgungsabweichungs-Signal eine Offset-Gleichspannung
verursacht, wie in Fig. 2B dargestellt. Entsprechend diesem
fehlerhaften Spurverfolgungsabweichungs-Signal wird das
Spurverfolgungs-Servosystem betätigt, so daß die Strahlen weiter
von den Spuren abgelenkt werden.
-
Unter Bezugnahme auf die Figuren 9c und 9d kann die Videoplatte
7 in der Weise verworfen sein, daß die optischen Achsen der
Laserstrahlen nicht senkrecht auf die Aufzeichnungsfläche der
Videoplatte auftreffen. Der Lichtpunkt auf den Detektorelementen
B1 und B2 bildet keinen Kreis, sondern ist statt dessen
verzerrt, so daß sich die Energieverteilung auf den
Detektorelementen B1 und B2 unterscheidet. Daher enthält das
Spurverfolgungsabweichungs-Signal eine Offset-Gleichspannung.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Spurverfolgungsabweichungs-Feststellungssystem für ein Videoplatten-
Abspielgerät mit hoher Auflösung, wobei eine Vielzahl von
Spuren gleichzeitig gelesen wird, bereitzustellen, bei dem eine
Offset-Gleichspannung in einem Spurverfolgungsabweichungs-
Signal eliminiert werden kann.
-
Nach der vorliegenden Erfindung ist ein
Spurverfolgungsabweichungs-Feststellungssystem für ein Plattenabspielgerät
vorgesehen, wie es im Patentanspruch definiert ist.
-
Das Spurverfolgungsabweichungs-Feststellungssystem nach der
vorliegenden Erfindung wird beispielsweise bei einem
Videoplatten-Abspielgerät angewandt, bei dem drei Strahlen gleichzeitig
auf drei Spuren auf einer Videoplatte fokussiert werden. Die
Detektorelemente des ersten Photodetektors empfangen den ganzen
Strahl in dem Lichtpunkt, der aus einem durch den
Beugungsstrahl nullter Ordnung verursachten Bereich sowie aus Bereichen
besteht, die durch Überlagerung des Beugungsstrahles nullter
Ordnung und der Beugungsstrahlen erster Ordnung entsteht,
wodurch nach dem herkömmlichen Gegentaktverfahren ein
Spurverfolgungsabweichungs-Signal entsteht. Das kleine Detektorelement
einer jeden der zweiten Photodetektoreinrichtungen empfängt
einen Teil eines Lichtpunktes, der überwiegend einen Bereich
umfaßt, welcher durch überlagerung des Zentralstrahles und des
abgelenkten Strahles entsteht. Die Differenz zwischen den
Ausgaben der kleinen Detektorelemente wird vom
Spurverfolgungsabweichungs-Signal subtrahiert, um die Offset-Gleichspannung im
Spurverfolgungsabweichungs-Signal zu beseitigen.
-
Diese und weitere Aufgaben sowie Merkmale dieser Erfindung wer
den durch die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die
beigefügten zeichnungen besser verständlich.
-
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Spurverfolgungs-
Servosystems entsprechend der vorliegenden Erfindung.
-
Die Fig. 2a und 2b zeigen Ausgangssignale der im
Spurverfolgungs-Servosystem von Fig. 1 vorgesehenen
Subtraktionsschaltungen.
-
Die Fig. 5 und 6 sind Blockschaltbilder anderer
Ausführungsformen des Spurverfolgungs-Servosystems der vorliegenden
Erfindung.
-
Fig. 7a ist eine Draufsicht auf einen Teil einer HDVD.
-
Fig. 7b ist eine schematische Darstellung eines optischen
Systems eines Videoplatten-Abspielgerätes, bei welchem die
vorliegende Erfindung angewandt wird.
-
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen
Spurverfolgungs-Servosystems.
-
Die Fig. 9a bis 9d zeigen die Abweichungen von Lichtpunkten.
-
Die vorliegende Erfindung wird bei dem in Fig. 7b dargestellten
Videoplatten-Abspielgerät mit hoher Auflösung angewandt.
Gleiche Bezugszahlen in den Figuren 1, 2, 5 und 6 sowie in den
Figuren 7b und 8 bezeichnen gleiche Teile.
-
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt der erste Photodetektor 9
die Detektorelemente B1 und B2, welche durch die Mittellinie 9a
symmetrisch geteilt sind. Der zweite Photodetektor 8 umfaßt
Detektorelemente A1 und A2, welche durch eine Linie 8a
asymmetrisch geteilt sind, und der dritte Photodetektor 10 umfaßt die
Detektorelemente C1 und C2, welche durch eine Linie 10a
asymmetrisch geteilt sind. Die Flächen der Detektorelemente A1 und C2
sind kleiner vorgesehen als die Flächen der Detektorelemente A2
beziehungsweise C1.
-
Die Ausgangssignale der Detektorelemente B1 und B2 werden dem
invertierenden und dem nicht-invertierenden Anschluß der
Subtraktionsschaltung
14 zugeführt, um die Differenz zwischen
ihnen zu bilden.
-
Das Ausgangssignal des Detektorelementes A1 wird dem
invertierenden Anschluß der Subtraktionsschaltung 15 und die Ausgabe
des Detektorelementes C2 wird dem nicht-invertierenden Anschluß
derselben zugeführt, um die Differenz zwischen ihnen zu bilden.
Die Differenz wird in einem Verstärker 12 mit einem
vorgegebenen Wert k multipliziert und einer Subtraktionsschaltung 13
zugeführt, der auch das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung
14 zugeführt wird. Im einzelnen wird eine Offset-
Gleichspannung, die von dem Ausgangsignal des Verstärkers 12
dargestellt wird, von dem Ausgangssignal der
Subtraktionsschaltung 14 abgezogen, so daß ein genaues
Spurverfolgungsabweichungs-Signal erzeugt wird.
-
Das reproduzierte HF-Signal jeder Spur der Videoplatte wird
durch Addition der Ausgangssignale jedes Detektorelementes
jedes der Photodetektoren 8, 9 und 10 erhalten.
-
Wenn die Laserstrahlen exakt auf den Spuren zentriert sind,
werden Lichtpunkte der Strahlen so auf den Photodetektoren 8, 9
und 10 ausgebildet, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Folglich
sind die Ausgangssignale der Detektorelemente B1 und B2
untereinander gleich, so daß das Ausgangssignal der
Subtraktionsschaltung 14 gleich Null ist. Da die Ausgangssignale der
Detektorelemente A1 und C2 ebenfalls untereinander gleich sind, ist
das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 15 auch gleich
Null.
-
Wenn das Ausgangssignal eines der Detektorelemente B1 und B2
größer wird als diejenige des anderen, dann erzeugt die
Subtraktionsschaltung 14 ein Ausgangssignal entsprechend der
Differenz zwischen den Intensitäten des von den beiden
Detektorelementen B1 und B2 empfangenen Lichtes. Das Objektiv 6 (Fig.
7b) wird in eine Richtung bewegt, um die Differenz zu
vermindem. Als Ergebnis werden die auf dem ersten Photodetektor 9
ausgebildeten Lichtpunkte in Richtung senkrecht zur Mittellinie
9a bewegt, wodurch eine Offset-Gleichspannung in der Ausgabe
der Subtraktionsschaltung 14 verursacht wird, wie es in Fig. 2b
dargestellt ist.
-
Die Lichtpunkte auf den zweiten und dritten Photodetektoren 8
und 10 bewegen sich in die gleiche Richtung. Wenn die
Lichtpunkte beispielsweise nach rechts bewegt werden, wird das
Ausgangssignal des Detektorelementes A1 verkleinert und die
Ausgabe des Detektorelementes C2 vergrößert, wodurch an der
Subtraktionsschaltung 15 ein Ausgangssignal erzeugt wird, wie es in
Fig. 2a dargestellt ist. Die Differenz zwischen den
Ausgangssignalen der kleinen Detektorelemente A1 und C2 wird mit dem
vorgegebenen Wert k multipliziert und der Subtraktionsschaltung
13 zugeführt, so daß die Differenz von dem Ausgangssignal der
Subtraktionsschaltung 14 abgezogen wird. Auf diese Weise wird
das Spurverfolgungsabweichungs-Signal korrigiert.
-
Während im einzelnen die Detektorelemente B1 und B2 den ganzen
Strahl in dem Lichtpunkt empfangen, welcher die durch den
Beugungsstrahl nullter Ordnung und durch den Beugungsstrahl erster
Ordnung erzeugten schraffierten Bereiche sowie den durch den
Beugungsstrahl nullter Ordnung erzeugten Bereich ohne Schraffur
umfaßt, empfängt jedes der kleinen Detektorelemente A1 und C2
einen Teil des Strahl-Lichtpunktes, der im wesentlichen den
schraffierten Bereich umfaßt. Daher entspricht die Differenz
zwischen den Ausgangssignalen der Detektorelemente A1 und C2,
welche kleiner ist als die Differenz zwischen den
Ausgangssignalen der Detektorelemente B1 und B2, im wesentlichen der
Offset-Spannung im Spurverfolgungsabweichungs-Signal. Durch
Subtraktion der von der Subtraktionsschaltung 15 erhaltenen
Differenz von dem Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 14
kann die Offset-Spannung im Spurverfolgungsabweichungs-Signal
unterdrückt werden.
-
Die in der Fig. 5 dargestellte zweite Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung entspricht der ersten Ausführungsform
insoweit,
daß der erste Photodetektor 9 die Detektorelemente B1 und
B2 aufweist, um das Spurverfolgungsabweichungs-Signal zu
erzeugen. Der zweite Photodetektor 8 weist Detektorelemente A5 und
A6 auf, welche durch eine gekrümmte Linie 8c begrenzt werden.
Die Detektorfläche des Detektorelementes A5 ist kleiner als
diejenige des Detektorelementes A6. In entsprechender Weise
weist der dritte Photodetektor 10 Detektorelemente C5 und C6
auf, die durch eine gekrümmte Linie 10c begrenzt werden,
wodurch das Detektorelement C5 und ein kleineres Detektorelement
C6 entstehen. Auf diese Weise wird das
Spurverfolgungsabweichungs-Signal korrigiert.
-
Die zweite Ausführungsform kann, wie in Fig. 6 dargestellt,
abgewandelt werden, wobei der zweite und dritte Photodetektor 8
und 10 eine Trapezform haben. Die Photodetektoren 8 und 10 sind
durch Linien 8d und bd unterteilt, wodurch trapezförmige
Detektorelemente A7 und A8 sowie C7 und C8 gebildet sind. Die
Detektorelemente A7 und C8 sind kleiner als die Detektorelemente
A8 beziehungsweise C7. Ansonsten gleichen der Aufbau und die
Wirkungsweise dieser Ausführungsform derjenigen der ersten
Ausführungsform.
-
Die vorliegende Erfindung kann in der Weise abgewandelt werden,
daß sie bei Videoplatten-Abspielgeräten angewandt wird, bei
denen weniger als zwei oder mehr als vier Spuren gleichzeitig
gelesen werden.
-
Aus dem oben Gesagten wird deutlich, daß durch die vorliegende
Erfindung ein Gegentakt-Spurverfolgungs-Servosystem für ein
Videoplatten-Abspielgerät hoher Auflösung bereitgestellt ist, bei
welchem ein genaues Spurverfolgungsabweichungs-Signal erhalten
wird. Insbesondere wird die Offset-Gleichspannung beseitigt,
wenn die Achse eines auf die Videoplatte fokussierten
Laserstrahles bewegt wird.
-
Nachdem hier bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es
selbstverständlich,
daß diese Offenbarungen nur der Veranschaulichung
dienen und daß verschiedene Anderungen und Abwandlungen
vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu
verlassen, wie er im beigefügten Anspruch beschrieben ist.