DE69430353T2

DE69430353T2 - Steuerungsschaltung für Spurüberkreuzung für Plattenspieler

Info

Publication number: DE69430353T2
Application number: DE69430353T
Authority: DE
Inventors: Mamoru Akita; Kazutoshi Shimizume; Yoshinori Tsuboi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1994-10-21
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2014-10-22
Also published as: EP0650160A1; DE69430353D1; US5548569A; CN1112712A; JPH07122009A; CN1053755C; KR950012359A; EP0650160B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spurüberquerungs-Steuerschaltung für die Steuerung des Spursprungvorgangs in einem CD-Player usw..
In CD-Playern kommt es häufig vor, daß von einer Spur zu einer anderen Spur gesprungen wird, z. B. beim Übergang zu dem Beginn eines Musikstücks.
Speziell bei einer CD-ROM ist es ein besonders wichtiges Leistungsmerkmal, daß Daten unverzüglich abgerufen werden können. Der Leistungsfähigkeit der optischen Servosignal-Verarbeitungsschaltung für die Verarbeitung von optischen Servosignalen kommt deshalb wichtige Bedeutung zu.
US-Patent 4 914 725 und EP-0 408 392 zeigen eine Spurüberquerungs-Steuerschaltung, mittels derer eine Kopfeinheit, die einem Aufzeichnungsmedium gegenüberliegt, auf dem eine Mehrzahl von Spuren ausgebildet ist, von einer laufenden Spur zu einer Zielspur bewegt werden kann. Dies geschieht mit Hilfe einer Bewegungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung, die die Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit detektiert, und einer Bewegungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung, die die detektierte Bewegungsgeschwindigkeit mit einem voreingestellten Zielwert der Bewegungsgeschwindigkeit vergleicht und die Bewegungsgeschwindigeit der Kopfeinheit so steuert, daß die detektierte Bewegungsgeschwindigkeit zu dem genannen Zielwert konvergiert. Die Kopfeinheit besitzt ein Spurführungsservosystem (TRK) und ein Schlittenservosystem (SLD), mit deren Hilfe die gesamte Kopfeinheit bewegt werden kann.
Servosignal-Verarbeitungsschaltungen für das optische System von CD-Playern wurden bereits durch LSIs realisiert. Derzeit sind sowohl analoge als auch digitale Verarbeitungstypen allgemein gebräuchlich.
In aktuellen allgemeinen Servosystemen werden derzeit Schaltungen zur Steuerung der Servosignalverarbeitung (automatische Servoablaufsteuerungen) entwickelt. Diese Ablaufsteuerungen werden von Mikrocomputern gesteuert.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Servosignalsteuersystems eines CD-Players.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine CPU, die als Mikrocomputer benutzt wird, 2 eine automatische Servoablaufsteuerung, 3 ein Servosignal-Verarbeitungs-IC und 4 ein optisches System.
Wenn in einer solchen Konfiguration die automatische Servoablaufsteuerung aus der CPU 1 einen automatischen Folgebefehl S1 empfängt, wird eine Servosteuersequenz gestartet, und es werden ein Befehlscode und serielle 8-Bit-Daten zur Steuerung des Servosignal- Verarbeitungs-IC 3 erzeugt, die der Servosignal-Verarbeitungs-IC 3 als Signal S2 zugeführt werden.
Das Signal S2, das die automatische Servoablaufsteuerung 2 der Servosignal-Verarbeitungs- IC 3 zuführt, besteht, wie in Fig. 2 dargestellt, aus dem Taktsignal CLK, Daten DAT und dem Verriegelungssignal XLT.
Die Daten DAT bestehen, wie in Fig. 4A dargestellt, aus seriellen 8-Bit-Codedaten D0 bis D7. Die oberen vier Bits "0010" des seriellen 8-Bit-Codes bedeuten, daß der Befehl die Spurführungsservosteuerung und die Schlitttenservosteuerung betrifft. Von den unteren vier Bits enthalten in diesem Fall, wie in Fig. 4B und 4C dargestellt, die den Daten D3 und D2 entsprechenden Bits T2 und T1 Spurführungsbefehle, und die den Daten D1 und D0 entsprechenden Bits S2 und S1 sind Schlittenbefehle.
In den Spurführungsbefehlen T1 und T2 und Schlittenbefehlen S1 und S2 hat "00" die Bedeutung des Befehls "Servo AUS", der bewirkt, daß keine Steuersignale für das optische System 4 erzeugt werden.
"01" bedeutet "Servo EIN" und bildet eine normale Servoschleife.
"10" bedeutet "Vorwärtsrichtung", d. h., es ist ein Befehl für eine Bewegung von dem inneren Umfang zu dem äußeren Umfang der Platte.
"11" bedeutet "Rückwärtsrichtung", d. h., es ist ein Befehl für eine Bewegung von dem äußeren Umfang zu dem inneren Umfang der Platte.
Die tatsächliche Betätigung erfolgt durch die Übertragung der obigen seriellen Befehle von der automatischen Servoablaufsteuerung 2 zu dem Servosignal-Verarbeitungs-IC 3.
Fig. 5 zeigt die Grundkonfiguration des optischen Systems 4 in einer schematischen Darstellung. In Fig. 5 bezeichnet 5 eine optische Platte und 6 einen Spindelmotor.
Das optische System 4 umfaßt, wie in Fig. 5 dargestellt, einen Halbleiterlaser 41, einen Strahlenteiler 42, ein Objektiv 43, eine Zylinderlinse 44, einen Fotodetektor 45, einen Spurführungs-Servomechanismus TRK, einen Fokussierungs-Servomechanismus FOC und einen Schlitten-Servomechanismus SLD.
Der von dem Halbleiterlaser 41 emittierte Laserstrahl wandert in dem optischen System 4 durch den Strahlenteiler 42 und trifft auf das Objektiv 43. Das auf das Objektiv 43 auftreffende Laserlicht konvergiert und wird als Lichtpunkt auf eine gewünschte Spur der optischen Platte 5 gestrahlt.
Der auf die optische Platte 5 gestrahlte Laserlichtpunkt wird an der optischen Platte 5 reflektiert und kehrt zu dem Objektiv 43 zurück. Das reflektierte, rückkehrende Licht wandert durch das Objektiv 43 und trifft auf den Strahlenteiler 42. Das auf den Strahlenteiler 42 auftreffende Licht wird reflektiert und trifft auf die Zylinderlinse 44, wird dort zur Konvergenz gebracht und von dem Fotodetektor 45 aufgenommen.
Der Fotodetektor 45, der z. B. ein viergeteilter Fotodetektor ist, wandelt das reflektierte, zurückkehrende Licht in ein elektrisches Signal um, dessen Pegel der empfangenen Lichtmenge entspricht. Dieses elektrische Signal wird einer vorbestimmten Signalverarbeitung unterzogen. Als Ergebnis wird ein Spurfehlersignal TE usw. erzeugt, das zu dem Servosignal-Verarbeitungs-IC 3 rückgekoppelt wird. Die Servosteuerung erfolgt auf der Basis des Spurfehlersignals TE usw..
Die Servosteuerung umfaßt den Spurführungs-Servomechanismus TRK, den Fokussierungs- Servomechanismus FOC und den Schlitten-Servomechanismus SLD. Bei der Spurführung umfaßt sie jedoch hauptsächlich den Spurführungs-Servomechanismus TRK und den Schlitten-Servomechanismus SLD.
Der Spurführungs-Servomechanismus wird so gesteuert, daß der Lichtstrahl aus dem Halbleiterlaser 41 des optischen Systems der Spur korrekt folgt, d. h. eine Spurführungssteuerung durchgeführt wird.
Der Schlitten-Servomechanismus ist ein Servosystem, durch das das optische System 4 auf einem Schlitten plaziert und das optische System mit Hilfe des Schlittens in einen Bereich bewegt wird, den der Spurführungs-Servomechanismus abdecken kann, da der Spurführungs-Servomechanismus allein nicht in der Lage ist, die gesamte Fläche der Platte in einem CD-Player zu verfolgen. Normalerweise wird die Servosteuerung in einem Schlitten-Servomechanismus so durchgeführt, daß die untere Frequenzbandkomponente des Spurführungs-Servomechanismus zu Null wird. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Linse des des Spurführungs-Servomechanismus immer direkt oberhalb und in enger Nachbarschaft operiert.
Die bei diesem Servosystem benutzte Spurüberquerungssteuerung der automatischen Servoablaufsteuerung 2, mit der das optische Systems von der laufenden Spur zu einer Zielspur bewegt wird, ermöglicht eine hochgenaue Überquerung bei einem Spursprung über eine einzelne Spur (Einzel-Spursprung) und bei einem Spursprung über 10 Spuren (10- Spursprung) sowie Sequenzen für einen Spursprung über 2 N Spuren (2 N-Spursprung) und eine Bewegung über M Spuren (M-Spur-Bewegung) mit geringer Genauigkeit, jedoch rascher Konvergenz.
Fig. 6A bis 6C, Fig. 7 A bis 7C, Fig. 8A bis 8C und Fig. 9A bis 9C zeigen Zeitdiagramme für einen herkömmlichen Einzel-Spursprung, einen 10-Spursprung, einen 2 N-Spursprung und eine M-Spurbewegung.
Das in diesen Zeichnungsfiguren dargestellte Signal CNIN ist eine digitalisierte Form des Spurfehlersignals TE und wird in dem Servosignal-Verarbeitungs-IC erzeugt. Das invertierte Besetztsignal zeigt die Ausführung einer automatischen Sequenz bei niedrigem Pegel. BLIND A ist eine vorbestimmte Zeit, die als Bereitschaftszeit gesetzt ist, von der aus das Verriegelungssignal XLT bei niedrigem Pegel aktiv wird ("low active").
Bei einem Einzel-Spursprung in Vorwärtsrichtung, wie er in Fig. 6A bis 6C dargestellt ist, empfängt die CPU 1 einen Befehlscode $48 ($49 für die Rückwärtsrichtung [REV]). Zusammen hiermit wird das Verriegelungssignal XLT "low active", und das invertierte Besetztsignal nimmt niedrigen Pegel an. Außerdem wird dem Servosignal- Verarbeitungs-IC 3 der Befehlscode $28 zugeführt. Als Ergebnis wird ein Anstoß der Spurführung in Vorwärtsrichtung durchgeführt. Wenn die nächste Anstiegsflanke des Signals CNIN detektiert wird, wird der Befehlscode $2C ausgegeben, und es wird eine Bremse aktiviert. Nach Ablauf der Periode BRAKE B wird ein Befehlscode $25 ausgegeben, und der Spurführungs-Servomechanismus und der Schlitten-Servomechanismus werden ausgeschaltet.
Wenn ein 10-Spursprung in Vorwärtsrichtung durchgeführt wird, wie dies in Fig. 7A bis 7C dargestellt ist, empfängt die CPU 1 ein Befehlscode $4A ($4B für die Rückwärtsrichtung [REV]). Zusammen hiermit wird das Verriegelungssignal XLT "low active", und das invertierte Besetztsignal nimmt niedrigen Pegel an. Außerdem wird dem Servosignal-Verarbeitungs-IC 3 der Befehlscode $2A zugeführt. Als Ergebnis werden ein Anstoß der Spurführung in Vorwärtsrichtung und ein Anstoß des Schlittens in Vorwärtsrichtung durchgeführt.
Nach Ablauf der Periode BLIND A werden die nächsten fünf Abstiegsflanken des Signals CNIN abgezählt. Beim Zählstand fünf wird ein Befehlscode $2E ausgegeben. Als Ergebnis werden ein Anstoß der Spurführung in Rückwärtsrichtung zusammen mit einem Anstoß des Schlittens in Vorwärtsrichtung durchgeführt, und eine Bremse wirkt auf das Spurführungsstellglied ein. Wenn die Geschwindigkeit des Stellglieds genügend klein geworden ist, wird diese Tatsache detektiert, es wird ein Befehlscode $25 ausgegeben, und der Spurführungs- Servomechanismus und der Schlitten-Servomechanismus werden eingeschaltet.
Die Feststellung, daß die Geschwindigkeit des Stellglieds hinreichend klein wird, erfolgt dadurch, daß detektiert wird, wann ein Zyklus des Signals CNIN einen voreingestellten Überlauf C übersteigt.
Wenn ein 2 N-Spursprung in Vorwärtsrichtung durchgeführt wird, wie dies in Fig. 8A bis 8C dargestellt ist, empfängt sie CPU 1 ein Befehlscode $4C ($4D für Rückwärtsrichtung [REV]). Zusammen hiermit wird das Verriegelungssignal XLT "low active", und das invertierte Besetztsignal nimmt niedrigen Pegel an. Außerdem wird dem Servosignal-Verarbeitungs-IC 3 der Befehlscode $2A zugeführt.
Dieser 2 N-Spursprung hat im Grunde die gleiche Sequenz wie der 10-Spursprung, unterscheidet sich jedoch dadurch, daß nach dem Einschalten des Spurführungs-Servomechanismus der Schlitten exakt während der Zeit KICK D weiterbewegt wird.
Wenn eine M-Spur-Bewegung durchgeführt wird, wie dies in Fig. 9A bis 9C dargestellt ist, empfängt die CPU 1 ein Befehlscode $4E ($4F für die Rückwärtsrichtung [REV]). Zusammen hiermit wird das Verriegelungssignal XLT "low active", und das invertierte Besetztsignal nimmt niedrigen Pegel an. Ferner wird dem Servosignal-Verarbeitungs-IC 3 der Befehlscode $22 zugeführt. Daraufhin erfolgt ein Anstoß des Schlittens in Vorwärtsrichtung. Nach Ablauf der Periode BLIND A werden M Zyklen des Signals CNIN gezählt. Wenn M Zyklen gezählt sind, wird ein Befehlscode $25 ausgegeben, und der Spurführungs-Servomechanismus und der Schlitten-Servomechanismus werden eingeschaltet. Somit bewegt das System bei der M-Spurbewegung nur den Schlitten. Es eignet sich für große Bewegungen über einige hundert bis zu einigen zehntausend Spuren.
Die oben beschriebene Spurüberquerungssteuerung sieht verschiedene Betriebsarten vor und ermöglicht beliebige Bewegungen von Einzel-Spursprüngen bis zu größeren Spurbewegungen über einige hundert bis zu einigen tausend Spuren. Dabei sind kleine Bewegungen mit einer relativ kleinen Zahl von Spurüberquerungen sehr genau, sie werden jedoch mit wachsender Zahl der überquerten Spuren ungenau, so daß am Ende wiederholte Überquereicht ist. Umgekehrt sind große Bewegungen von mehr als einigen hundert Spurüberquerungen bezüglich der Genauigkeit problematisch, obwohl Sprünge von mehreren hundert Spuren usw. in kurzer Zeit durchgeführt werden können. Das heißt, in der Vergangenheit war eine Suchoperation mit hoher Geschwindigkeit schwierig, weil in kurzer Zeit keine präzise Ablaufsteuerung erreicht werden konnte.
Außerdem wurde bei der oben beschriebenen Spurüberquerungssteuerung der Schlitten nicht in Abhängigkeit von dem Zustand der Überquerung gesteuert, so daß dann, wenn einige hundert Spuren von der Überquerung betroffen waren und der Schlitten in seinem Zustand festgehalten war, der Bereich überschritten wurde, an dem die regelbare Spurführungssteuerung endete.
Wenn eine Spurführungssteuerung gestartet wird, ist der Schlitten beim Start aufgrund statischer Reibung unstabil. Es tritt ferner der Nachteil auf, daß eine lange Zeit verstreicht, bis in der Spurführung die eingestellte Überquerungsgeschwindigkeit erreicht wird.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Spurüberquerungs-Schaltung zur Verfügung zu stellen, mit der sich die Spurführungssteuerung in kurzer Zeit und mit hoher Genauigkeit durchführen läßt, die außerdem eine sehr schnelle Suche ermöglicht, die Stabilität des Startzeitpunkts der Schlittenbetätigung unterstützt und die es ermöglicht, die eingestellte Überquerungsgeschwindigkeit in kurzer Zeit zu erreichen.
Um dieses Ziel zu erreichen, besitzt die Spurüberquerungs-Steuerschaltung gemäß der Erfindung eine Bewegungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung zum Detektieren der Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit auf der Basis eines Signals, das bei einer Spurüberquerung aus der Kopfeinheit gewonnen wird, sowie eine Bewegungsgeschwindigkeits- Steuereinrichtung zum Vergleichen der detektierten Bewegungsgeschwindigkeit mit einem voreingestellten Zielwert der Bewegungsgeschwindigkeit und zum Steuern der Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit in der Weise, daß die detektierte Bewegungsgeschwindigkeit zu dem genannten Zielwert konvergiert.
Die Spurüberquerungs-Steuerschaltung gemäß der Erfindung besitzt ferner ein Spurführungsservosystem und ein Schlittenservosystem, mittels derer die gesamte Kopfeinheit bewegbar ist, und die Bewegungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung setzt das Schlittenservosystem in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs der detektierten Bewegungsgeschwindigkeit mit dem eingestellten Zielwert durch Anlegen eines Stoßimpulses an das Schlittenservosystem in einen Beschleunigungszustand, wenn das Spurführungsservosystem in den Verzögerungszustand gesetzt ist.
Die Spurüberquerungs-Steuerschaltung gemäß der Erfindung besitzt ferner eine Bewegungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung, die die Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit auf der Basis eines Signals detektiert, das bei einer Spurüberquerung aus der Kopfeinheit gewonnen wird, ferner eine Zielwerteinstelleinrichtung zum Setzen des genannten Zielwerts der Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit auf einen beliebigen Wert, eine Bewegungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung zum Vergleichen der detektierten Bewegungsgeschwindigkeit mit dem voreingestellten Zielwert der Bewegungsgeschwindigkeit und zum Steuern der Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit in der Weise, daß die detektierte Bewegungsgeschwindigkeit zu dem genannten Zielwert konvergiert, eine Zähleinrichtung zum Zählen der Zahl der überquerten Spuren auf der Basis eines aus der Kopfeinheit gewonnenen Signals und eine Zielwertänderungseinrichtung zum Rücksetzen des Zielwerts der Zielwerteinstelleinrichtung auf einen Wert der Bewegungsgeschwindigkeit, die auf Verzögerung gesteuert wird, wenn der Zählstand der Zähleinrichtung eine Spurzahl erreicht, die um exakt eine voreingestellte Spurzahl kleiner ist als die Zielzahl der überquerten Spuren.
In der Spurüberquerungs-Steuerschaltung gemäß der Erfindung ist die Kopfeinheit mit einem Spurführungsservosystem und einem Schlittenservosystem ausgestattet, mittels derer die gesamte Kopfeinheit bewegbar ist. Die Bewegungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung versetzt das Schlittensservosystem in einen Beschleunigungszustand, wenn das Spurführungsservosystem in Abhängigkeit von den Ergebnissen des Vergleichs der detektierten Bewegungsgeschwindigkeit mit dem gesetzten Zielwert in den Verzögerungszustand gesetzt wird, bevor der Zählwert der Zähleinrichtung eine Spurzahl erreicht, die um exakt eine vorbestimmte Spurzahl kleiner ist als die Zielzahl für die überquerten Spuren, und versetzt zumindest das Schlittenservosystem in den Verzögerungszustand, nachdem der Zählwert der Zähleinrichtung eine Spurzahl erreicht, die um exakt eine voreingestellte Spurzahl kleiner ist als die Zielzahl für die überquerten Spuren.
Die Spurüberquerungs-Steuerschaltung gemäß der Erfindung ist außerdem mit einer Einrichtung ausgestattet, die bewirkt, daß das Schlittensystem für eine vorbestimmte Zeit beschleunigt wird, wenn die Überquerung gestartet wird.
Außerdem ist die Spurüberquerungs-Steuerschaltung gemäß der Erfindung mit einer Einrichtung ausgestattet, die bewirkt, daß das Spurführungsservosystem während einer vorbestimmten Zeit beschleunigt wird, wenn die Überquerung gestartet wird.
Darüber hinaus besitzt die Spurüberquerungs-Steuerschaltung gemäß der Erfindung eine Einrichtung zum Abbremsen des Schlittenservosystems, wenn der Zählstand der Zähleinrichtung die Zielzahl für die überquerten Spuren erreicht.
Wenn bei der vorliegenden Erfindung eine Spurüberquerung von einer laufenden Spur zu einer Zielspur gestartet wird, wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit in der Bewegungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung auf der Basis eines aus der Kopfeinheit gewonnenen Signals detektiert. Die detektierte Bewegungsgeschwindigkeit wird der Bewegungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung zugeführt und in dieser mit einem voreingestellten Zielwert der Bewegungsgeschwindigkeit verglichen. Auf der Basis der Ergebnisse des Vergleichs wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit so gesteuert, daß die detektierte Bewegungsgeschwindigkeit zu dem Zielwert konvergiert.
Bevor die Spurüberquerung gestartet wird, wird bei der vorliegenden Erfindung in der Zielwerteinstelleinrichtung ein Zielwert der Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit eingestellt, und in der Zähleinrichtung wird z. B. die Zahl der zu überquerenden Stufen eingestellt. Wenn in diesem Zustand eine Spurüberquerung von einer laufenden Spur zu einer Zielspur gestartet wird, wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit in der Bewegungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung auf der Basis eines aus der Kopfeinheit gewonnenen Signals detektiert, und die Zahl der überquerten Stufen wird von der Zähleinrichtung gezählt. Die detektierte Bewegungsgeschwindigkeit wird der Bewegungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung zugeführt, in der sie mit einem voreingestellten Zielwert der Bewegungsgeschwindigkeit verglichen wird. Auf der Basis der Ergebnisse des Vergleichs wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit so gesteuert, daß die detektierte Bewegungsgeschwindigkeit zu dem Zielwert konvergiert. Wenn der Zählstand der Zähleinrichtung eine Spurzahl erreicht, die um exakt eine voreingestellte Spurzahl kleiner ist als die Zielzahl der überquerten Spuren, wird der Zielwert der Zielwerteinstelleinrichtung von der Zielwert-Änderungseinrichtung auf einen Wert zurückgesetzt, durch den die Bewegungsgeschwindigkeit reduziert wird. Dadurch wird erreicht, daß die Bewegungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung die Steuerung in der Weise durchführt, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit zu dem zurückgesetzten Zielwert konvergiert.
Bei der vorliegenden Erfindung wird in der Bewegungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung das Schlittenservosystem ebenfalls in einen Beschleunigungszustand gesetzt, wenn das Spurführungsservosystem in Abhängigkeit von den Ergebnissen des Vergleichs der detektierten Bewegungsgeschwindigkeit mit dem gesetzten Zielwert in den Beschleunigungszustand gesetzt wird, und das Schlittenservosystem wird in den Verzögerungszustand gesetzt, wenn das Spurführungsservosystem in den Verzögerungszustand gesetzt wird.
Darüber hinaus wird bei der vorliegenden Erfindung in der Bewegungsgeschwindigkeits- Steuereinrichtung das Schlittenservosystem in einen Beschleunigungszustand gesetzt, wenn das Spurführungsservosystem in den Beschleunigungszustand gesetzt wird, und das Schlittenservosystem wird in einen Verzögerungszustand gesetzt, wenn das Spurführungsservosystem in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs der detektierten Bewegungsgeschwindigkeit mit dem gesetzten Zielwert in einen Verzögerungszustand gesetzt wird, bevor der Zählstand der Zähleinrichtung eine Spurzahl erreicht, die um exakt eine voreingestellte Spurzahl kleiner ist als die Zielzahl für die überquerten Spuren. Ferner wird zumindest das Schlittenservosystem in den Verzögerungszustand gesetzt, nachdem der Zählstand der Zähleinrichtung eine Spurzahl erreicht, die um exakt eine voreingestellte Spurzahl kleiner ist als die Zielzahl für die überquerten Spuren.
Bei der vorliegenden Erfindung wird das Schlittenservosystem für eine vorbestimmte Zeit beschleunigt, wenn die Überquerung gestartet wird, wodurch die statischen Reibung des Schlittens überwunden wird.
Bei der vorliegenden Erfindung wird auch das Spurführungsservosystem für eine vorbestimmte Zeit beschleunigt, wenn die Überquerung gestartet wird, wodurch die Zielgeschwindigkeit der Überquerung schnell erreicht wird.
Weiterhin wird bei der vorliegenden Erfindung das Schlittenservosystem abgebremst, wenn der Zählstand der Zähleinrichtung die Zielzahl für die überquerten Spuren erreicht. Die oben beschriebenen Ziele sowie weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter verdeutlicht.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm des Servosignalsteuersystems eines CD-Players,
Fig. 2 und 3A bis 3C zeigen Ansichten zur Erläuterung des von der automatischen Servoablaufsteuerung von Fig. 1 an den Servosignal-Verarbeitungs-IC ausgegebenen Signals,
Fig. 4A bis 4C zeigen Ansichten zur Erläuterung von Einzelheiten der von der automatischen Servoablaufsteuerung von Fig. 1 an den Servosignal-Verarbeitungs- IC ausgegebenen Daten,
Fig. 5 zeigt eine Darstellung des Konzepts der Grundkonfiguration des optischen Systems,
Fig. 6A bis 6C zeigen Zeitdiagramme für einen Sprung über eine Spur bei der herkömmlichen Spurüberquerungssteuerung,
Fig. 7 A bis 7C zeigen Zeitdiagramme für einen Sprung über 10 Spuren bei der herkömmlichen Spurüberquerungssteuerung,
Fig. 8A bis 8C zeigen Zeitdiagramme eines Sprungs über 2 N Spuren bei der herkömmlichen Spurüberquerungssteuerung,
Fig. 9A bis 9C zeigen Zeitdiagramme für eine Bewegung über M Spuren bei der herkömmlichen Spurüberquerungssteuerung,
Fig. 10 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Spurüberquerungs-Steuerschaltung gemäß der Erfindung,
Fig. 11A bis 11B zeigen Wellenformen der Spurführungssteuerimpulse und der Schlittensteuerimpulse,
Fig. 12A bis 12C zeigen Ansichten zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Spurführungsservosystem und dem Schlittenservosystem; im einzelnen zeigen Fig. 12A den Zustand, in dem die Geschwindigkeit der Spurführungsbewegung gleich Null ist und die Geschwindigkeit V der Überquerungsgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit VS der Schlittenbewegung zusammenfallen, Fig. 12B den Zustand, in dem die Geschwindigkeit der Spurführungsbewegung positiv (< 0) ist und die Geschwindigkeit der Schlittenbewegung kleiner ist als die Geschwindigkeit der Überquerungsbewegung, und Fig. 12C den Zustand zeigt, in dem die Geschwindigkeit der Überquerungsbewegung negativ (> 0) ist und die Geschwindigkeit der Schlittenbewegung kleiner ist als die Geschwindigkeit der Überquerungsbewegung,
Fig. 13A bis 13H zeigen Zeitdiagramme für einen Sprung über N Spuren mit der Schaltung von Fig. 10.
Fig. 10 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Spurüberquerungs-Steuerschaltung gemäß der Erfindung. Diese Spurüberquerungs-Steuerschaltung wird auf die Servoablaufsteuerung 2 von Fig. 1 angewendet.
In Fig. 10 bezeichnet DIF 10 eine Anstiegsflanken-Differenzierschaltung, 12 eine Schaltung zur Messung des Überquerungszyklus, 14 ein Register zum Setzen eines Zielüberquerungszyklus, 16 eine Datenvergleichsschaltung, 18 eine Schaltung zur Erzeugung des Spurführungssteuerimpulsbefehls, 20 eine Schaltung zur Erzeugung eines Schlitten-Steuerimpulsbefehls, 24 eine Schaltung zur Erzeugung eines Spurführungs-Anstoßimpulsbefehls, 26 eine Schaltung zur Erzeugung eines Schlittenanstoß-/-bremsimpulsbefehls, 28 eine Schaltung zum Einstellen/Zählen der Zahl N der überquerten Spuren, 30 eine Schaltung zum Einstellen/Zählen der Zahl (N-a) der überquerten Spuren, 22 eine Schaltung zur selektiven Befehlserzeugung und 32 eine selektive Befehlssteuerschaltung.
Der Anstiegsflanken-Differenzierschaltung 10 wird als Eingangssignal das Signal CNIN des Spurfehlersignals TE zugeführt, das in einem nicht dargestellten Servosignal-Verarbeitungs- IC digitalisiert wird. Sie differenziert die Anstiegsflanke des Eingangssignals CNIN digital, um das Signal 501F zu erzeugen, und liefert das Ergebnis an die Schaltung 12 zur Messung des Überquerungszyklus, die Schaltung 28 zum Einstellen/Zählen der Zahl N der überquerten Spuren und die Schaltung 30 zum Einstellen/Zählen der Zahl (N-a) der überquerten Spuren. Die Zahl der Impulse des differenzierten Impulssignals SDIF kennzeichnet die Zahl der überquerten Spuren, während das Intervall zwischen den Impulsen den Überquerungszyklus kennzeichnet.
Die Schaltung 12 zur Messung des Überquerungszyklus mißt das Intervall der Überquerungen (Zyklus), wobei sie das zugeführte differenzierte Impulssignal SDIF als Trigger benutzt. Sie besteht aus einem Zähler, dem das differenzierte Impulssignal SDIF zugeführt wird, und mißt das Intervall, bis das nächste differenzierte Impulssignal SDIF zugeführt wird und gibt den gemessenen Wert als Signal STC an die Datenvergleichsschaltung 16 aus. Es ist zu beachten, daß die Überquerungszyklus-Meßschaltung mit jeder Eingabe des differenzierten Impulssignals SDIF zurückgesetzt wird.
Das Register 14 zum Setzen des Zielüberquerungszyklus speichert die Zielwertdaten des Überquerungszyklus, die zu einer beliebigen Zeit von der nicht dargestellten CPU gesetzt werden. Die Zielwertdaten werden von der CPU voreingestellt.
Die Datenvergleichsschaltung 16 vergleicht bei jedem differenzierten Impulssignal SDIF den durch das Ausgangssignal STC der Überquerungszyklus-Meßschaltung 12 gegebenen tatsächlichen Überquerungszyklus mit dem zuvor in dem Register 14 zum Setzen des Zielüberquerungszyklus eingestellten Zielwert, erzeugt dann ein Signal SMC, das anzeigt, ob der tatsächliche Überquerungszyklus kürzer oder länger ist als der Zielwert, und liefert dieses Signal SMc an die Schaltung 18 zur Erzeugung des Spurführungssteuerimpulsbefehls und die Schaltung 20 zur Erzeugung des Schlittensteuerungs-Impulsbefehls.
Der Schaltung 18 zur Erzeugung des Spurführungssteuerimpulsbefehls wird das Ausgangssignal der Datenvergleichsschaltung 16 zugeführt. Sie erzeugt einen Befehl für die Ausgabe des in Fig. 11 A dargestellten Spurführungs-Steuerimpulses STPC in Abhängigkeit von der Länge des tatsächlichen Überquerungszyklus relativ zu dem Zielwert und liefert diesen als Signal STPG an die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung. Wenn der tatsächliche Überquerungszyklus länger ist als der Zielwert, der Übertragungszyklus langsamer wird als der Zielwert, wird ein Befehl zur Ausgabe eines Stoßimpulses zur Geschwindigkeitssteigerung (Beschleunigung) der Überquerung erzeugt. Wenn hingegen der tatsächliche Überquerungszyklus kürzer ist als der Zielwert, wird der Übertragungszyklus schneller als der Zielwert, und es wird ein Befehl zur Ausgabe eines Stoßimpulses zur Verlangsamung (Verzögerung) der Überquerung erzeugt.
Der Schaltung 20 zur Erzeugung des Schlittensteuerungs-Impulsbefehls wird das Ausgangssignal SMC der Datenvergleichsschaltung 16 zugeführt. Sie gibt in Abhängigkeit von der Länge des tatsächlichen Übertragungszyklus relativ zu dem Zählwert einen Befehl zur Erzeugung eines Schlittensteuerungsimpulses SSCP aus, wie er in Fig. 11 B dargestellt ist, und liefert diesen als Signal SSPG an die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung. Wenn der tatsächliche Überquerungszyklus länger ist als der Zielwert und der Übertragungszyklus langsamer ist als der Zielwert, wird ein Befehl zur Ausgabe eines Stoßimpulses für die Geschwindigkeitserhöhung des Schlittens erzeugt. Wenn hingegen der tatsächliche Überquerungszyklus kürzer ist als der Zielwert und der Übertragungszyklus schneller ist als der Zielwert, wird ein Stoppbefehl für den Schlitten ausgegeben, so daß der Schlitten stoppt und an dieser Position wartet, bis die Überquerung in dem Verzögerungszustand erreicht wird.
Wie Fig. 11A und 11 B zeigen, liefert die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung sukzessiv Befehlscodes $2A und $22 an den nicht dargestellten Servosignal-Verarbeitungs-IC, wenn die Spurführungssteuerung und die Schlittensteuerung beschleunigt werden. Wenn die Spurführungssteuerung verzögert und die Schlittensteuerung gestoppt wird, werden sukzessiv die Befehlscodes $2C und $20 ausgesendet.
Im folgenden wird anhand von Fig. 12A bis 12C die Beziehung zwischen der Spurführungsservosteuerung und der Schlittenservosteuerung ausführlich erläutert. V bezeichnet die Geschwindigkeit der Überquerungsbewegung, Vt bezeichnet die Geschwindigkeit der Spurführungsbewegung, und VS bezeichnet die Geschwindigkeit der Schlittenbewegung. Die Summe aus der Geschwindigkeit der Spurführungsbewegung Vt und der Geschwindigkeit der Schlittenbewegung VS ist die Geschwindigkeit der Überquerungsbewegung V. Dieses Beispiel zeigt den Fall, daß Spuren in der Zeichnung von links nach rechts übersprungen werden.
Fig. 12A zeigt den Zustand, in welchem die Geschwindigkeit Vt der Spurführungsbewegung gleich Null ist und die Geschwindigkeit der Überquerungsbewegung V und die Geschwindigkeit der Schlittenbewegung VS übereinstimmen. In diesem Zustand muß der Schlitten SLD nicht beschleunigt oder verzögert werden, d. h. der Schlitten SLD befindet sich in dem optimalen Geschwindigkeitszustand. Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit VS des Schlittens SLD immer in dieser Weise gesteuert werden könnte, könnten die Überquerungen an allen Positionen der Platte stabil gehalten werden. Das heißt, dies ist der ideale Zustand.
Andererseits zeigt Fig. 12B den Zustand, in welchem die Geschwindigkeit Vt der Spurführungsbewegung positiv (> 0) und die Geschwindigkeit VS der Schlittenbewegung kleiner ist als die Geschwindigkeit V der Überquerungsbewegung. Um die unzureichende Geschwindigkeit des Schlittens SLD zu kompensieren wird in diesem Fall die Geschwindigkeit Vt der Spurführungsbewegung positiv (+), und als Ergebnis endet das Objektiv 43 seine Neigung in Überquerungsrichtung. Mit anderen Worten, wenn die Spurführungssteuerung + ist (Beschleunigungszustand), ist die Geschwindigkeit VS der Schlittenbewegung kleiner als die Zielgeschwindigkeit der Überquerung, so daß eine Beschleunigung erforderlich wird.
Fig. 12C zeigt als Gegenstück zu Fig. 12B den Zustand, daß die Geschwindigkeit Vt der Spurführungsbewegung negativ (< 0) ist und die Geschwindigkeit VS der Schlittenbewegung größer ist als die Geschwindigkeit V der Überquerungsbewegung. In diesem Fall versucht der Schlitten SLD zunächst weiterzuwandern, obwohl die Spurführungssteuerung versucht, die Überquerung konstant zu halten, so daß als Ergebnis die Geschwindigkeit Vt der Spurführungsbewegung verzögert wird. Das heißt, die Geschwindigkeit VS der Schlittenbewegung ist in diesem Zustand größer als die Zielgeschwindigkeit der Überquerung, so daß eine Verzögerung erforderlich ist.
Deshalb ist auf diese Weise selbst mit der Schlittensteuerung eine Steuerung möglich, die dem für die Spurführungssteuerung benutzten Ausgangssignal SMC der Datenvergleichsschaltung MC 16 entspricht.
Wie oben erwähnt wurde, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dann, wenn die Spurführungssteuerung beschleunigt wird, auch der Schlitten beschleunigt, während dann, wenn die Spurführungssteuerung verzögert wird, der Schlitten gestoppt wird und in dieser Position wartet, um die Überquerung zu erreichen.
Die Schaltung 24 zur Erzeugung des Spurführungs-Anstoßimpulsbefehls gibt einen Befehl aus, um während einer exakt vorbestimmten Zeit T2 einen Stoßimpuls zu erzeugen, damit die Zielgeschwindigkeit der Überquerung rasch erreicht werden kann, wenn die Überquerung gestartet wird. Sie gibt diesen Befehl als Signal STKC an die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung aus. Die Zeit T2, während derer der Stoßimpuls erzeugt wird, wird von der CPU gesetzt.
Die Schaltung 26 zur Erzeugung des Schlittenanstoß-/-bremsimpulsbefehls gibt einen Befehl aus zur Erzeugung eines Stoßimpulses für exakt eine vorbestimmte Zeit T1, um die große statische Reibung des Schlittens beim Beginn der Überquerung zu überwinden. Sie gibt diesen Befehl als Signal SSKC an die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung aus.
Wenn der Überquerungsvorgang beendet ist, wird exakt während einer vorbestimmten Zeit T3 ein Befehl zur Erzeugung eines Bremsimpulses ausgegeben, um die Trägheitsbewegung des Schlittens zu stoppen. Dieser Befehl wird als Signal SSKC an die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung geliefert.
Die beiden Zeiten T1 und T3 werden von der CPU gesetzt.
Die Schaltung 28 zum Einstellen/Zählen der Zahl der überquerten Spuren wird von der CPU auf die Zahl N der überquerten Spuren gesetzt. Sie zählt die Zahl der Impulse des von der Anstiegsflanken-Differenzierschaltung 10 ausgegebenen differenzierten Impulssignals SDIF mit dem A,S,N-Spurzähler. Wenn der Zählstand den Wert N erreicht, gibt sie an die Schaltung CSG 22 zur selektiven Befehlserzeugung das Signal SNRG aus.
Die Schaltung 30 zum Setzen/Zählen der Zahl (N-a) der überquerten Spuren wird von der CPU auf die Zahl (N-a) der überquerten Spuren gesetzt. Sie zählt die Zahl der Impulse des von der Anstiegsflanken-Differenzierschaltung 10 ausgegebenen differenzierten Impulssignals SDIF mit dem N-Spur-Zähler. Wenn der Zählstand den Wert (N-a) erreicht, überträgt sie die Tatsache, daß der Zählvorgang beendet ist, zu der nicht dargestellten CPU.
Es ist zu beachten, daß der Wert von a auf einen Wert gesetzt ist, der von einigen wenigen Spuren bis zu einigen 10 Spuren reicht.
Unter dem Steuereinfluß der Schaltung 32 zur selektiven Befehlserzeugung gibt die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung in Abhängigkeit von dem Eingabezustand des Ausgangssignals STPG der Schaltung 18 zur Erzeugung des Spurführungssteuerimpulsbefehls, des Ausgangssignals SPPG der Schaltung 20 zur Erzeugung des Schlittensteuerungs-Impulsbefehls, des Ausgangssignals STKC der Schaltung 24 zur Erzeugung des Spurführungs-Anstoßimpulsbefehls, des Ausgangssignals SSKC der Schaltung 26 zur Erzeugung des Schlittenanstoß-/-bremsimpulsbefehls und des Ausgangssignals SNRG der Schaltung 28 zum Setzen/Zählen der Zahl N der überquerten Spuren Befehlscodes "$2X" aus und liefert diese an den nicht dargestellten Servosignal-Verarbeitungs-IC.
Als nächstes wird auf der Basis des Zeitdiagramms von Fig. 13 die Arbeitsweise der oben beschriebenen Schaltungskonfiguration erläutert.
In Fig. 13A bis 13H bedeuten die mit TE bezeichnete Wellenform das Spurfehlersignal, die mit SLD DRIVE bezeichnete Wellenform die Wellenform für die Schlittensteuerung und die mit Tr DRIVE bezeichnete Wellenform die Wellenform für die Spurführungssteuerung.
Wenn die Überquerung gestartet wird, werden zunächst von der nicht dargestellten CPU in dem Register 14 zum Setzen des Zielüberquerungszyklus Zielwertdaten, z. B. 1/A (worin A z. B. gleich 10 kHz ist) gesetzt, in der Schaltung 26 zur Erzeugung des Schlittenanstoß-/ -bremsimpulsbefehls wird die Zeit T1 zum Anstoßen des Schlittens gesetzt, und in der Schaltung 24 zur Erzeugung des Spurführungs-Anstoßimpulsbefehls wird die Zeit T2 zum Anstoßen des nicht dargestellten Spurführungs-Stellglieds gesetzt, damit beim Start der Spurführungssteuerung die Zielgeschwindigkeit der Überquerung erreicht wird.
Weiterhin setzt die CPU in der Schaltung 28 zum Setzen/Zählen der Zahl N der überquerten Spuren die Spurzahl N, und in der Schaltung 30 zum Einstellen/Zählen der Zahl (N-a) der überquerten Spuren setzt die CPU die Zahl (N-a) der überquerten Spuren, die um exakt den Wert a kleiner ist als die Zahl N der überquerten Spuren, d. h. die Spur bezeichnet, die um exakt a vor der überquerten Spur liegt.
Durch das Setzen der Zeit T1 wird in der Schaltung 26 zur Erzeugung des Schlittenanstoß-/ -bremsimpulsbefehls ein Befehl zur Erzeugung des Stoßimpulses für den Schlitten exakt während der Zeit (T1 +T2) ausgegeben und als Signal SSKC der Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung zugeführt.
Durch das Setzen der Zeit T2 wird in der Schaltung 24 zur Erzeugung des Spurführungs-Anstoßimpulsbefehls ein Befehl zur Erzeugung des Stoßimpulses für das Spurführungs-Stellglied während exakt der Zeit T2 ausgegeben und als Signal S~KC der Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung zugeführt.
Die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung erzeugt zunächst in Abhängigkeit von dem Signal SSKC einen Befehlscode $26, der einen Anstoß des Schlittens in Vorwärtsrichtung und das Einschalten des Spurführungs-Servomechanismus anzeigt und an den nicht dargestellten Servosignal-Verarbeitungs-IC ausgegeben wird, um die große statische Reibung des Schlittens beim Start der Überquerung zu überwinden. Daraufhin gelangt der Schlitten in einen Beschleunigungszustand und beginnt mit der Bewegung in Richtung auf die Zielspur.
Wenn nach dem Aussenden des Befehls für den Anstoß des Schlittens in Vorwärtsrichtung die Zeit T1 verstrichen ist, wird zusätzlich zu dem Anstoß des Schlittens in Vorwärtsrichtung das Spurführungs-Stellglied exakt während der Zeit T2 in Vorwärtsrichtung angestoßen, indem die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung dem Servosignal-Verarbeitungs-IC einen Befehlscode $2A zuführt, der einen Anstoß des Schlittens in Vorwärtsrichtung und einen Anstoß der Spurführung in Vorwärtsrichtung beinhaltet. Durch dieses Anstoßen der Spurführung in Vorwärtsrichtung wird bei der Spurführung schnell die Zielgeschwindigkeit der Überquerung erreicht.
Wenn nach dem Aussenden des Befehls für den Vorwärtsanstoß des Schlittens und den Vorwärtsanstoß der Spurführung die Zeit T2 verstrichen ist, wird das Anstoßen der Spurführung in Vorwärtsrichtung gestoppt, indem die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung an den Servosignal-Verarbeitungs-IC einen Befehlscode $22 sendet, der genau einen Anstoß des Schlittens in Vorwärtsrichtung anzeigt.
Dadurch wird in dem optischen System ein in Fig. 13A dargestelltes Spurfehlersignal mit der Frequenz (feq)A gewonnen. Dieses Spurfehlersignal TE wird dem Servosignal-Verarbeitungs-IC zugeführt, der es digitalisiert und dann als Signal CNIN der Anstiegsflanken-Differenzierschaltung DIF zuführt.
In der Anstiegsflanken-Differenzierschaltung 10 wird die Anstiegsflanke des Eingangssignals CNIN digital differenziert und das differenzierte Impulssignal 501F erzeugt. Das so erzeugte differenzierte Impulssignal SDIF wird der Schaltung 12 zur Messung des Überquerungszyklus, ferner der Schaltung 28 zum Einstellen/Zählen der Zahl N der überquerten Spuren und der Schaltung 30 zum Einstellen/Zählen der Zahl (N-a) der überquerten Spuren zugeführt.
In der Schaltung 12 zum Messen des Überquerungszyklus wird die Zeit bis zum Eintreffen des nächsten differenzierten Impulssignals SDIF gemessen, um das Intervall (den Zyklus) der Überquerung zu bestimmen. Dieser Meßwert wird als Signal STC an die Datenvergleichsschaltung 16 ausgegeben.
In der Schaltung 28 zum Einstellen/Zählen der Zahl N der überquerten Spuren wird mit der Eingabe des differenzierten Impulssignals SDIF das Zählen der von der Anstiegsflanken-Differenzierschaltung 10 ausgegebenen Impulszahl des differenzierten Impulssignals SDIF in dem A,S,N-Spurzähler gestartet.
In der gleichen Weise wird in der Schaltung 30 zum Einstellen/Zählen der Zahl (N-a) der überquerten Spuren das Zählen der Impulszahl des differenzierten Impulssignals SDIE in dem N-Spur-Überwachungszähler gestartet.
In der Datenvergleichsschaltung 16, der das Ausgangssignal STC der Schaltung 12 zur Messung des Überquerungszyklus zugeführt wird, werden der durch das Signal STC angegebene tatsächliche Überquerungszyklus und der zuvor in dem Register RC gesetzte Zielüberquerungszyklus vor der Überquerung miteinander verglichen. Als Ergebnis des Vergleichs wird mit jedem differenzierten Impulssignal SIDF ein Signal SMC erzeugt, das anzeigt, ob der tatsächliche Überquerungszyklus kürzer oder länger ist als der Zielwert. Dieses Signal SMC wird der Schaltung 18 zur Erzeugung des Spurführungssteuerimpulsbefehls und der Schaltung 20 zur Erzeugung des Schlittensteuerungs-Impulsbefehls zugeführt.
Der Schaltung 18 zur Erzeugung des Spurführungs-Steuerimpulsbefehls wird das Ausgangssignal SMC der Datenvergleichsschaltung 16 zugeführt. Sie erzeugt in Abhängigkeit von der Länge des tatsächlichen Überquerungszyklus relativ zu dem Zielwert einen Befehl zur Ausgabe des in Fig. 11A dargestellten Spurführungs-Steuerimpulses STPC und liefert diesen als Signal STPG an die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung. Wenn der tatsächliche Überquerungszyklus länger ist als der Zielwert, wird ein Befehl zur Ausgabe eines Stoßimpulses zur Geschwindigkeitssteigerung (Beschleunigung) der Überquerung erzeugt. Wenn hingegen der tatsächliche Überquerungszyklus kürzer ist als der Zielwert, wird ein Befehl zur Ausgabe eines Stoßimpulses zur Verlangsamung (Verzögerung) der Überquerung erzeugt.
Der Schaltung 20 zur Erzeugung des Schlittensteuerungs-Impulsbefehls wird das Ausgangssignal SMC der Datenvergleichsschaltung 16 zugeführt. Sie gibt in Abhängigkeit von der Länge des tatsächlichen Übertragungszyklus relativ zu dem Zählwert einen Befehl zur Erzeugung eines Schlittensteuerungsimpulses SSCP aus und liefert diesen als Signal SSPG an die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung. Wenn der tatsächliche Überquerungszyklus länger ist als der Zielwert wird ein Befehl zur Ausgabe eines Stoßimpulses zum Beschleunigen des Schlittens erzeugt. Wenn hingegen der tatsächliche Überquerungszyklus kürzer ist als der Zielwert, wird ein Befehl zum Stoppen des Schlittens ausgegeben, so daß der Schlitten an dieser Position wartet, bis die Überquerung in dem Verzögerungszustand erreicht wird.
In der Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung wird in Abhängigkeit von der Zuführung des Ausgangssignals STPG der Schaltung 18 zur Erzeugung des Spurführungssteuerimpulsbefehls und des Ausgangssignals SSPG der Schaltung 20 zur Erzeugung des Schlittensteuerimpulsbefehls ein Befehl erzeugt und dem Servosignal-Verarbeitungs-IC zugeführt. Wenn die Spurführungssteuerung sich im Beschleunigungszustand befindet, wird dem Servosignal-Verarbeitungs-IC ein Befehlscode $2A zugeführt, der einen Anstoß für die Spurführung in Vorwärtsrichtung und einen Anstoß für den Schlitten in Vorwärtsrichtung beinhaltet, um auch den Schlitten zu beschleunigen. Wenn sich hingegen die Spursteuerung im Verzögerungszustand befindet, wird dem Servosignal-Verarbeitungs-IC ein Befehlscode $2C zugeführt, der einen Anstoß für die Spurführung in Gegenrichtung beinhaltet, um zu veranlassen, daß der Schlitten an dieser Position anhält, um die Überquerung im Verzögerungszustand abzuwarten und zu unterbrechen. Das heißt, das Spurführungsservosystem und das Schlittenservosystem des optischen Systems führen eine Spurführungs- bzw. Schlittensteuerung aus, bei der die Geschwindigkeit der Spurführungsbewegung gleich Null wird und die optimale Schlittengeschwindigkeit erreicht wird, bei der die Geschwindigkeit der Überquerung und die Geschwindigkeit des Schlittens übereinstimmen. Dadurch wird das nicht dargestellte optische System in Richtung auf die Zielspur bewegt.
Zusammen mit der Bewegung des optischen Systems werden der Zählstand der Schaltung 28 zum Einstellen/Zählen der Zahl N der überquerten Spuren und der Zählstand der Schaltung 30 zum Einstellen/Zählen der Zahl (N-a) der überquerten Spuren inkrementiert und zuletzt erreicht der Zählstand der Schaltung 30 zum Einstellen/Zählen der Zahl (N-a) der überquerten Spuren den gesetzten Wert (N-a).
Wenn der Zählstand den gesetzten Wert (N-a) erreicht, wird die Tatsache, daß der Zählvorgang beendet ist, von der Schaltung 30 zum Einstellen/Zählen der Zahl (N-a) der überquerten Spuren zu der CPU übertragen.
Durch das Beenden des Zählvorgangs in der Schaltung 30 zum Einstellen/Zählen der Zahl (N-a) der überquerten Spuren setzt die CPU in dem Begister RC zum Einstellen des Zielüberquerungszyklus einen Wert, der größer ist als der Zielwert (1/A) beim Start der Überquerung (d. h. der Wert 1/B, wobei A> B und B z. B. gleich 4 kHz), um so eine Geschwindigkeit einzustellen, die jederzeit stabil gestoppt werden kann.
Weiterhin wird die Schaltung NRG 28 zum Einstellen/Zählen der Zahl N der überquerten Spuren mit der Zeit T3 zum Abbremsen des Schlittens gesetzt, wenn der Zählstand den Zielwert N der Spuren erreicht.
Anschließend muß die Überquerung stabil gestoppt werden, um so die Verknüpfung der Schlittensteuerung mit der Spurführungssteuerung zu stoppen und den Antrieb zu stoppen. Hierzu gibt die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung an den Servosignal-Verarbeitungs-IC einen Befehlscode $28 aus, der einen Anstoß der Spurführung in Vorwärtsrichtung beinhaltet, oder einen Befehlscode $2C, der einen Anstoß der Spurführung in Rückwärtsrichtung beinhaltet.
Dadurch wird das optische System mit einer Geschwindigkeit, die kleiner ist als die Geschwindigkeit bis zum Erreichen der Zahl (N-a) der überquerten Spuren, in Richtung auf die Zielspur bewegt.
Zusammen mit der verzögerten Bewegung des optischen Systems wird der Zählstand der Schaltung 28 zum Einstellen/Zählen der Zahl N der überquerten Spuren inkrementiert, und schließlich erreicht der Zählstand den eingestellten Wert N.
Wenn der Zählstand den eingestellten Wert N erreicht, gibt die Schaltung 28 zum Einstellen/Zählen der Zahl N der überquerten Spuren ein Signal SNHG an die Schaltung 22 zur selektiven Befehlserzeugung aus.
Die Schaltung 22 zur selektiven Befiehlserzeugung erzeugt bei der Zuführung des Signals SN- RG einen Befehl zur Ausgabe eines Gegenimpulses (Bremsimpulses) während exakt der Zeit T3, um die Überquerung zu beenden. Das heißt, dem Servosignal-Verarbeitungs-IC wird ein Befehlscode $2F zugeführt, der einen Anstoß für die Spurführung in Gegenrichtung und einen Anstoß für den Schlitten in Gegenrichtung beinhaltet. Dadurch wird die Trägheitsbewegung des Schlittens gestoppt, und das Objektiv des optischen Systems wird an einer Position gestoppt, die der Zielspur direkt gegenüberliegt.
Nach Ablauf der Zeit T3 vom Aussenden des Befehls für den Anstoß der Spurführung und des Schlittens in Gegenrichtung führt die Schaltung CSG zur selektiven Befehlserzeugung dem Servosignal-Verarbeitungs-IC einen Befehlscode $25 zu, der dem Einschalten des Spurführungs-Servomechanismus und das Einschalten des Schlitten-Servomechanismus entspricht.
Wie oben erläutert wurde, wird gemäß vorliegender Erfindung der tatsächliche Überquerungszyklus gemessen, und es wird eine Spurführungs- und Schlittensteuerung in der Weise durchgeführt, daß der Überquerungszyklus zu einem beliebig einstellbaren Zielwert konvergiert. In dem Zeitpunkt, in dem eine Spurzahl überquert ist, die exakt um α kleiner ist als die Zielzahl N der überquerten Spuren, wird der Zielwert des Überquerungszyklus vergrößert, und die Überquerungsgeschwindigkeit wird reduziert. Auf diese Weise ist es möglich, nach Maßgabe eines Zielwerts (Einstellwert) mit einer festen Geschwindigkeit zu überqueren, und der Überquerungsvorgang kann mit guter Präzision ohne Überlauf unabhängig davon, wann die Zeitsteuerung der Überquerung beendet wird, gestoppt werden.
Außerdem ist es möglich, die Überquerung mit hoher Geschwindigkeit zu steuern, bevor die Spurzahl erreicht wird, die um exakt a kleiner ist als die Zielzahl N der überquerten Spuren, und danach die Geschwindigkeit auf eine Geschwindigkeit zu steuern, die ein stabiles Anhalten der Überquerung ermöglicht, so daß die für die Überquerung erforderliche Gesamtzeit erheblich reduziert werden kann.
Weiterhin ist es möglich, den Schlitten in Abhängigkeit von dem Überquerungszustand zu steuern, und es ist außerdem eine Schaltung vorgesehen, mit der das Objektiv jederzeit während der Überquerung in die Zentrumsposition gesteuert werden kann, so daß dann, wenn die Zahl der überquerten Spuren einige hundert Spuren übersteigt, nicht wie in der Vergangenheit das Problem auftritt, daß das Ende des steuerbaren Spurführungsbereichs überschritten wird, wenn der Schlitten gestoppt wird, so daß auch die Überquerung von mehr als einigen hundert Spuren beherrscht werden kann.
Es wird während einer exakt vorbestimmten Zeit ein Stoßimpuls erzeugt, um die statische Reibung des Schlittens beim Start der Überquerung zu überwinden, so daß die Startzeit des Überquerungsvorgangs stabilisiert wird.
Beim Start des Überquerungsvorgangs wird ferner während einer exakt vorbestimmten Zeit ein Stoßimpuls für die Spursteuerung erzeugt, was mit dem Vorteil verbunden ist, daß die Zeit bis zum Erreichen der Zielgeschwindigkeit der Überquerung verkürzt wird.
Wie oben erläutert wurde, kann die Überquerung erfindungsgemäß mit einer festen Geschwindigkeit nach Maßgabe des Zielwerts (Einstellwerts) durchgeführt werden, und es ist möglich, die Überquerung mit guter Genauigkeit und ohne Überlauf zu stoppen, unabhängig davon, zu welcher Zeit die Überquerung endet.
Es ist ferner möglich, die Überquerung mit hoher Geschwindigkeit zu steuern, bevor eine Spurzahl erreicht wird, die um exakt a kleiner ist als die Zielzahl N der überquerten Spuren, und es ist möglich, die Geschwindigkeit auf einen Wert zu steuern, bei dem die Überquerung danach stabil endet, so daß die für die Überquerung erforderliche Gesamtzeit erheblich reduziert werden kann.
Es ist ferner möglich, den Schlitten in Abhängigkeit von dem Zustand der Überquerung zu steuern und den Kopf während der Überquerung jederzeit in die Zentrumsposition zu steuern und Überquerungen von mehreren hundert Spuren zu beherrschen.
Weiterhin werden während einer genau vorbestimmten Zeit Stoßimpulse erzeugt, so daß die statische Reibung des Schlittens beim Start der Überquerung überwunden und dadurch die Startzeit des Überquerungsvorgangs stabilisiert wird.
Außerdem werden beim Start des Überquerungsvorgangs während einer genau vorbestimmten Zeit Stoßimpulse für die Spursteuerung erzeugt, so daß die Zeit bis zum Erreichen der Zielgeschwindigkeit der Überquerung verkürzt werden kann.
Es ist zu beachten, daß vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sie kann vielmehr im Umfang der anliegenden Ansprüche auf verschiedene Arten modifiziert werden.

Claims

1. Spurüberquerungs-Steuerschaltung, mittels derer eine Kopfeinheit, die so angeordnet ist, daß sie einem Aufzeichnungsmedium (5) gegenüberliegt, auf dem eine Mehrzahl von Spuren ausgebildet ist, von einer laufenden Spur zu einer Zielspur bewegbar ist,

mit einer Bewegungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung (10, 12) zum Detektieren der Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit auf der Basis eines Signals (CNIN), das bei einer Spurüberquerung aus der Kopfeinheit gewonnen wird,

sowie mit einer Bewegungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung (16-26) zum Vergleichen der detektierten Bewegungsgeschwindigkeit mit einem voreingestellten Zielwert der Bewegungsgeschwindigkeit und zum Steuern der Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit in der Weise, daß die detektierte Bewegungsgeschwindigkeit zu dem genannten Zielwert konvergiert,

wobei die Kopfeinheit ein Spurführungsservosystem (TRK) und ein Schlittenservosystem (SLD) aufweist, mittels derer die gesamte Kopfeinheit bewegbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Bewegungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung (16-26) in Abhängigkeit von den Ergebnisses des Vergleichs der detektierten Bewegungsgeschwindigkeit mit dem gesetzten Zielwert das Schlittenservosystem (SLD) durch Anlegen eines Startimpulses an das Schlittenservosystem (SLD) in einen Beschleunigungszustand setzt, wenn das Spurführungsservosystem in den Verzögerungszustand gesetzt ist.

2. Spurüberquerungs-Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Einrichtung (22; SKC, 26) vorgesehen ist, mit der das Schlittenservosystem während einer vorbestimmten Zeit zur Beschleunigung veranlaßt wird, wenn die Überquerung gestartet wird.

3. Spurüberquerungs-Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Einrichtung (22; TKC, 24) vorgesehen ist, mittels derer das Spurführungsservosystem während einer vorbestimmten Zeit zur Beschleunigung veranlaßt wird, wenn die Überquerung gestartet wird.

4. Spurüberquerungs-Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Einrichtung (22; NRG, 28) vorgesehen ist zum Abbremsen des Schlittenservosystems, wenn der Zählstand einer Zähleinrichtung die Zielzahl für die überquerten Spuren erreicht.

5. Spurüberquerungs-Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner aufweist:

eine Zielwerteinstelleinrichtung (CPU) zum Setzen des genannten Zielwerts der Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfeinheit,

eine Zähleinrichtung (28, 30) zum Zählen der Zahl der überquerten Spuren auf der Basis eines aus der Kopfeinheit gewonnenen Signals und

eine Zielwertänderungseinrichtung (22) zum Rücksetzen des Zielwerts der Zielwerteinstelleinrichtung auf einen Wert der Bewegungsgeschwindigkeit, die auf Verzögerung gesteuert wird, wenn der Zählstand der Zähleinrichtung (30) eine Spurzahl (N-a) erreicht, die um exakt eine voreingestellte Spurzahl kleiner ist als die Zielzahl für die überquerten Spuren.

6. Spurüberquerungs-Steuerschaltung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Bewegungsgeschwindigkeits-Steuereinrichtung (16-26) des Schlittenservosystems (SLD) in einen Verzögerungszustand versetzt wird, wenn das Spurführungsservosystem in Abhängigkeit von den Ergebnissen des Vergleichs der detektierten Bewegungsgeschwindigkeit mit dem laufenden Zielwert in den Verzögerungszustand versetzt wird, bevor der Zählwert der Zähleinrichtung (30) eine Spurzahl (N-a) erreicht, die um exakt eine voreingestellte Spurzahl (a) kleiner ist als die Zielzahl (N) für die überquerten Spuren, und zumindest das Schlittenservosystem (SLD) in den Verzögerungszustand versetzt wird, nachdem der Zählstand einer Zähleinrichtung eine Spurzahl erreicht, die um exakt eine voreingestellte Spurzahl kleiner ist als die Zielzahl für die überquerten Spuren.