DE69628502T2

DE69628502T2 - Verbesserte Spurregelung einer optischen Platte

Info

Publication number: DE69628502T2
Application number: DE69628502T
Authority: DE
Inventors: Ludwig Fountain Valley Ceshkovsky
Original assignee: Discovision Associates
Current assignee: Discovision Associates
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2016-03-20
Also published as: ES2112223T1; SG43257A1; AU718122B2; MY116645A; NO960995L; NO960995D0; DE69628502D1; CN1122270C; CA2170336A1; JP3978246B2; CN1138196A; US5881036A; ATE242531T1; BR9600954A; EP0747892B1; JPH08335320A; CA2170336C; KR970002919A; EP0747892A3; NO318976B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren und Vorrichtung für eine Spurverfolgungssteuerung für eine optische Platte bzw. Speicherplatte in einer optischen Plattenspeichervorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das radiale Bewegen eines Lichtstrahls, der eine Informationsspur auf einer optischen Speicherplatte verfolgt, zu einer anderen Infonrationsspur auf der optischen Speicherplatte in einer gesteuerten Weise, während die Spurverfolgungs-Servoschleife der Speichervorrichtung in einem geschlossenen Betriebsmodus ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Speichervorrichtung für optische Platten bzw. Speicherplatten kann entweder eine Vorrichtung oder ein System sein, das zum Wiedergewinnen auf der optischen Speicherplatte gespeicherter Information in der Lage ist oder eine Vorrichtung oder ein System sein, das sowohl zum Aufzeichnen von Information als auch zum Wiedergewinnen von Information von einer optischen Speicherplatte in der Lage ist. Beispiele für Speichergeräte für optische Speicherplatten bzw. optische Plattenspeichervorrichtungen, die zum Wiedergewinnen bzw. Wiedergeben von Information von einer optischen Speicherplatte in der Lage sind, sind Wiedergabegeräte für Kompakt-Disks (CD), Video-Laser-Disk (L) und Laufwerke für Kompakt-Disks mit nur Lesespeicher (CD-ROM). Beispiele für optische Plattenspeichervorrichtungen, die sowohl zum Aufzeichnen von Information auf eine optische Speicherplatte als auch zum Wiedergeben von Information von einer optischen Speicherplatte in der Lage sind, sind Wiedergabegeräte für beschreibbare Mini-Discs (MD), magneto-optische Plattenlaufwerke (MO) und Laufwerke für beschreibbare Compaktdiscs (CD-R).
Die auf einer optischen Speicherplatte gespeicherte Information wird im allgemeinen in Form von konzentrischen oder spiralförmigen Spuren gespeichert, die manchmal als Informationsspuren bezeichnet werden. Für den Fall, daß bereits Information auf einer optischen Speicherplatte gespeichert ist, enthalten die Informationsspurenbereiche, die einen optischen Kontrast aufweisen, der die gespeicherte Information repräsentiert. Für den Fall einer nicht bespielten oder lehren optischen Speicherplatte, die vorformatierte Spuren zum Aufnehmen von Information enthält, kann eine Spur, die eine Informationsspur werden soll, Bereiche mit oder ohne optischen Kontrast aufweisen. Die Fläche, die zwischen zwei Informationsspuren auf einer optischen Speicherplatte angeordnet ist, wird manchmal als eine Nicht-Informationsspur bezeichnet (non-information track).
Wenn sich die optische Speichervorrichtung in einem normalen Betriebsmodus befindet, d. h. Wiedergewinnen von Information bzw. Aufzeichnen von Information auf eine optische Speicherplatte, dreht die Speichervorrichtung die Platte während ein Lichtstrahl zum Wiedergewinnen der Information von bzw. Aufzeichnen der Information auf die Platte verwendet wird. Wenn sich die optische Speicherplatte dreht, wandert ein Lichtstrahl radial über die Platte. Während der Lichtstrahl die optische Speicherplatte überquert, hält eine Spurverfolgungs-Servoschleife in der optischen Plattenspeichervorrichtung den Lichtstrahl zentriert auf der Informationsspur oder der Spur, die im Fall des Aufzeichnens der Information auf eine Platte, eine Informationsspur werden soll.
Eine Spurverfolgungs-Servovorrichtung bzw. Spurverfolgungsregelung einer optische Platte ist ein geschlossenes Regelungssystem, das es einem Lichtstrahl ermöglicht, zentriert auf einer Infomationsspur einer optischen Speicherplatte während des normalen Betriebs einer optischen Plattenspeichervorrichtung zu bleiben. Die Spurverfolgungs-Servovorrichtung stellt die radiale Position des Lichtstrahls durch Abtasten wieder her, wenn der Lichtstrahl aus der Mitte der Informationsspur abdriftet. Die Spurverfolgungs-Servovorrichtung erfasst durch Messen der Intensität des durch die Oberfläche der optischen Platte reflektierten Lichts, wenn der Lichtstrahl nicht auf der Informationsspur zentriert ist.
Die Intensität des durch die Oberfläche einer optischen Speicherplatte reflektierten Lichtes ist im allgemeinen dann am geringsten, wenn es von die Mitte einer Informationsspur reflektiert wird. Unter Ausnutzung dieses Prinzips, tastet eine Spurverfolgungsregelung im allgemeinen die Intensität des Lichtes ab, das von einem oder beiden Rändern einer Informationsspur reflektiert wird, um zu erfassen, wenn ein Lichtstrahl aus der Mitte abdriftet, und zu bestimmen, in welcher Richtung der Lichtstrahl abdriftet. Daher erfaßt ein Spurverfolgungsservosystem, das sich in einem geschlossenen Schleifenbetriebsmodus bzw. Regelungsbetriebsmodus befindet, durch ein Erfassen von Veränderungen in der Intensität des von einem oder beiden Rändern einer Informationsspur reflektierten Lichts, ob sich der Lichtstrahl aus der Mitte der Informationsspur bewegt, und bewegt dann den Lichtstrahl zurück in eine Position, bei der die Intensität des reflektierten Lichtes für eine Mittenspurverfolgung optimal ist.
Für den Fall, bei dem die Spurverfolgungs-Servovorrichtung die Intensität des Lichtes mißt, das an beiden Rändern einer Informationsspur reflektiert wird, tritt die für eine Mittenspurverfolgung optimale Intensität des reflektierten Lichtes dann auf, wenn die Intensität des Lichtes, das von beiden Rändern einer Informationsspur reflektiert wird, die gleiche ist. Das gleiche Prinzip gilt ebenso für Speichervorrichtungen von optischen Platten mit einem bzw. drei Lichtstrahlen. Für den Fall, bei dem die Spurverfolgungs-Servovorrichtung die Intensität des Lichtes mißt, das von einem Rand einer Informationsspur reflektiert wird, ist die Intensität des reflektierten Lichtes, die für die Mittenspurverfolgung optimal ist, auf irgendeinen kalibrierten Wert bezogen. Das letztere Verfahren ist jedoch aufgrund der mit der Kalibrierung eines geeigneten Mittenwertes verbundenen Schwierigkeiten weniger favorisiert.
Speichervorrichtungen für optische Platten sind im allgemeinen in der Lage, zahlreiche Spezialoperationen bzw. -betriebe durchzuführen, um das Positionieren des Lichtstrahls auf der optischen Platte zu unterstützten. Diese Spezialfunktionen liegen im allgemeinen außerhalb des normalen Betriebsmodus der Speichervorrichtung und enthalten solche Operationen wie PAUSE bzw. Stillstandsmodus und SUCHE bzw. Suchmodus. Ein PAUSE-Betrieb bewirkt, daß der Lichtstrahl der Speichervorrichtung zu einer benachbarten Informationsspur auf der optischen Platte springt, so daß die zuletzt verarbeitete Information wiederholt durch die Speichervorrichtung verarbeitet wird. Ein PAUSE-Betrieb erweckt den Anschein eines Unterbrechens des Normalbetriebs der Speichervorrichtung. Die Zeitdauer, für die der Betrieb der Speichervorrichtung als unterbrochen erscheint, hängt davon ab, wie viele aufeinanderfolgende PAUSE-Betriebe initiiert werden, so daß die gleiche Information wiederholt verarbeitet wird.
Während eines SUCH-Betriebs sucht die optische Plattenspeichervorrichtung typischerweise nach einer Zielspuradresse auf einer optischen Platte. Zum Durchführen eines SUCH-Betriebs kann es erforderlich machen, daß der Lichtstrahl einige Inforamtionsspuren radial überquert, bevor die Zieladresse gefunden wird. Wenn die Zieladresse gefunden worden ist, kehrt die optische Plattenspeichervorrichtung zu ihrem normalen Modus des Wiedergebens bzw. Speicherns von Information zurück.
Eine optische Plattenspeichervorrichtung führt typischerweise einen PAUSE- oder SUCH-Betrieb durch Unterbrechen der Spurverfolgungs-Servoschleife für eine gewisse Zeitdauer während des PAUSE- oder SUCH-Betriebs durch. Wenn die Spurverfolgungs-Servoschleife unterbrochen ist, ist sie nicht länger geschlossen und wird als offener Schleifenmodus bezeichnet, oder vereinfacht: die Schleife offen ist. Die Spurverfolgungs-Servoschleife wird während eines PAUSE- oder SUCH-Betriebs unterbrochen (oder geöffnet), um es dem Strahl zu ermöglichen, sich frei zwischen Informationsspuren zu bewegen. Das Aufrechterhalten der Spurverfolgungs-Servoschleife (oder das geschlossen Halten) während des Versuchs, den Strahl zwischen den Informationsspuren während eines PAUSE- oder SUCH-Betriebs zu bewegen, würde derartige Betriebsbemühungen verhindern, da das Spurverfolgungsservosystem versuchen würde, den Strahl auf der Informationsspur zentriert zu halten. Daher wird bei optischen Speichervorrichtungen im allgemeinen die Spurverfolgungs-Servoschleife während eines Teils eines PAUSE- oder SUCH-Betriebs offen gehalten.
Wie oben erwähnt führt das Senden eines Übersteuerungssignals an die Spurverfolgungs-Servovorrichtung, um den Lichtstrahl über eine optische Speicherplatte zu bewegen, während die Spurverfolgungs-Servoschleife geschlossen ist, zu einem ineffizienten bzw. behinderten PAUSE- oder SUCH-Betrieb. Obwohl effizienter als das letzere, benötigt das Öffnen und Schließen der Spurverfolgungs-Servoschleife während des Durchführens eines PAUSE- oder SUCH-Betriebs nachteilhafter Weise Zeit, die ansonsten anderweitig von der optischen Plattenspeichervorrichtung während ihres normalen Betriebsmodus des Wiedergebens oder Aufzeichnens von Information genutzt werden könnte.
Ein Versuch, die Effizienz eines SUCH-Betriebs zu verbessern, schlägt ein Bewegen eines optischen Kopfes radial über eine Platte gemäß einer Kennlinie eines Suchprofilsignals vor, das einer Spurpositionierungskomponente eines Spurverfolgungsservosystems unabhängig von den von der Platte zu lesenden Daten zugeführt wird. Periodisch abgetastete Unterschiede zwischen der aktuellen Kopfposition und dem unabhängig zugeführten Suchprofilsignal werden zum Ansteuern der Spurpositionierungskomponente des Spurverfolgungsservosystems verwendet, um die Kopfposition derart einzustellen, daß das gewünschte Suchprofil aufrechterhalten wird. Beispiele für SUCH-Betriebe, die die Verwendung eines unabhängig zugeführten Suchprofilsignals und ein Abtasten vorschlagen, sind aus dem US-Patent Nr. 4,808,6 und 5,210,726 ersichtlich.
Ein Nachteil des oben vorgeschlagenen Suchverfahrens ist jedoch, daß das Abtasten und Einstellen der Unterschiede zwischen der tatsächlichen Kopfposition und dem unabhängig zugeführten Suchprofilsignal immer noch Zeit erfordert. Ein anderer Nachteil ist, daß das oben vorgeschlagene Suchverfahren anfällig für unvorhersagbares Rauschen und Ausgleichsvorgängen zwischen dem Abtasten ist.
US-A-4589103 offenbart ein Spurverfolgungssteuersystem für eine optische Platte, die Steuersignale und eine Spurverfolgungsservovorrichtung aufweist, wobei die Vorrichtung zum Verfolgen des Strahls auf einer vorgegebenen Spur durch Modifizie ren der Spurverfolgungssteuersignale zum Eliminieren eines Kippens von Spurverfolgungs-Fehlern, und nicht zum Verfolgen des Strahls von einer Spur zur anderen gedacht ist.
Die Erfindung ist durch die beiliegenden unabhängigen Ansprüche definiert. Bevorzugte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es dem Lichtstrahl einer optischen Plattenspeichervorrichtung sich radial zwischen verschiedenen Informationsspuren einer optischen Platte zu bewegen, während die Spurverfolgungs-Servoschleife der Speichervorrichtung in einer im wesentlichen ununterbrochenen, geschlossenen Schleifenbetriebsart bleibt. Die Erfindung dient zum radialen Bewegen eines Lichtstrahls während einer Regelbetriebsart von einer Informationsspur zu einer anderen durch Aktivieren von zwei Steuersignalen, die in den geschlossenen Spurverfolgungs-Servoschleife zum Erzeugen einer Phantom-Spurmitte, die sich radial über die optische Platte bewegt, eingeführt werden. Da der Spurverfolgungs-Servoschleife sich in einem geschlossenen Schleifenbetriebsmodus befindet, arbeitet die Spurverfolgungs-Servovorrichtung derart, daß der Lichtstrahl auf dem Punkt zentriert gehalten wird, von dem die Spurverfolgungs-Servovorrichtung annimmt, daß er die Mitte einer Informationsspur ist; in diesem Fall der Phantom-Spurmitte. Daher bewirkt die Spurverfolgungs-Servovorrichtung, daß sich der Lichtstrahl bei einem geschlossenen Schleifenbetriebsmodus durch ein Zentrierthalten des Lichtstrahls auf die sich bewegende Phantom-Spurmitte sich ebenfalls radial über die Platte bewegt.
Die Phantom-Spurmitte wird durch Multiplizieren der zwei aktivierten Steuersignale mit zwei Rückkopplungssignale der Spurverfolgungs-Servoschleife zum Erzeugen von zwei modifizierten Rückkopplungssignalen erzeugt.
Die Phantom-Spurmitte bewegt sich durch ein unabhängiges Variieren der Spannungen der zwei Steuersignale in einer vordefinierten An und Weise radial über die Platte. Die zwei modifizierten Rückkopplungssignale werden mittels eines Operations verstärkers miteinander verglichen, um ein Fehlersignal zu erzeugen, das der Spurpositionierungskomponente der geschlossenen Spurverfolgungs-Servoschleife bzw. Spurverfolgungsregelschleife zugeführt wird. Das Fehlersignal bewirkt den Versuch, die Spurverfolgungsregelung zu veranlassen, den Lichtstrahl über der Phantom-Spurmitte zu positionieren, während gleichzeitig die Phantom-Spurmitte bewegt wird, wodurch bewirkt wird, daß der Lichtstrahl sich radial über die optische Platte bewegt.
Die Rückkopplungssignale sind die gleichen Signale, wie die, die die Information über die Position eines Lichtstrahls relativ zu der Mitte einer Informationsspur während einer normalen geschlossenen Spurverfolgungsregelschleife vorsehen. Wenn jedoch die Steuersignale aktiviert sind, sehen die Rückkopplungssignale Information über die Position des Lichtstrahls relativ zu der Phantom-Spurmitte vor, wenn sich die Phantom-Spurmitte radial über die optische Platte bewegt. Die Position des Lichtstrahls relativ zu der Phantom-Spurmitte wird durch die Rückkopplungssignale zugeführt und mit den Steuersignalen multipliziert, um zwei modifizierte Rückkopplungssignale zu erzeugen, wodurch sich die Schleife schließt. Das Verfahren wird ununterbrochen wiederholt, wodurch eine geschlossene Spurverfolgungs-Servoschleife erzeugt wird, der einen Lichtstrahl von einer Informmationsspur zu der anderen radial bewegt.
Die vorliegende Erfindung kann auf zahlreiche Arten ausgeführt werden, von denen einige im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben werden, in welcher:
l ein Teilschaltungsdiagramm einer herkömmlichen Spurverfolgungs-Fehlererfassungsvorrichtung für die Verwendung in einer optischen Plattenspeichervorrichtung ist.
2 ein Beispiel für ein Spurverfolgungs-Fehlersignal ist, wenn ein Lichtstrahl sich radial quer über die optische Platte bewegt, wenn eine Spurverfolgungs-Servoschleife sich in einem offenen Betriebsmodus befindet.
3 das Spurverfolgungs-Fehlersignal in 2 und ein invertiertes Spurverfolgungs-Fehlersignal der 2 darstellt.
4 eine Spannungssignalkurve ist, die die Spannung zwischen +1 Volt und –1 Volt linear variiert.
5 ein Plot von zwei Komponentensignalen ist, die ein Spurverfolgungs-Fehlersignal ergeben, wenn sie voneinander subtrahiert werden.
6 ein Beispiel für gestaffelte bzw. versetzte Steuersignale ist, die, wenn sie mit den Komponentensignalen eines Spurverfolgungs-Fehlersignales multipliziert werden, den Lichtstrahl veranlassen sich radial quer über eine Platte zu bewegen, wenn sich die Spurverfolgungs-Servovorrichtung in geschlossenen Schleifenbetriebs- bzw. Regelbetriebsmodus befindet.
7 eine konzeptionelle Darstellung ist, wie sich eine Phantom-Spurmitte quer über eine optische Platte bewegt.
8 ein Beispiel von gestaffelten bzw. versetzten Steuersignalen ist, die, wenn mit den Komponentensignalen eines Spurverfolgungs-Fehlersignals multipliziert, einen Lichtstrahl veranlassen, sich quer über eine Platte radial zu bewegen, wenn die Spurverfolgungs-Servovorrichtung sich in einem Regelbetriebsmodus befindet.
9 ein Beispiel für versetzte Steuersignale ist, die, wenn mit den Komponentensigalen eines Spurverfolgungs-Fehlersignals multipliziert, bewirken, daß ein Lichtstrahl sich radial quer über eine Platte in einer Richtung bewegt, die entgegengesetzt der Richtung des Lichtstrahls ist, wie sie sich bei Verwendung der Steuersignale in 8 ergibt.
10 ein Schaltungsdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
11 ein alternativer Steuersignalgenerator ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1. Grundlegende Prinzipien der Erfindung
Die folgenden grundlegenden Prinzipien, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegen, sind dazu gedacht, den Leser beim vollständigen Erfassen der Erfindung zu unterstützten.
Gemäß 1 wird dort ein Teilschaltungsdiagramm für eine herkömmliche Spurverfolgungs-Fehlererfassungsvorrichtung 10 gezeigt. Die Spurverfolgungs-Fehlererfassungsvorrichtung 10 verwendet eine Photodetektoreinheit 11. Die Photodetektoreinheit 11 weist zwei Komponenten auf, eine erste Photodetektorkomponente 12a und eine zweite Photodetektorkomponente 12b. Die Photodetektoreinheit 11 führt den Meßvorgang der Intensität des von der optischen Platte reflektierten Lichtes durch. Wenn eine optische Plattenspeichervorrichtung eine Informationsspur in einem geschlossenen Spurverfolgungsschleifenmodus bzw. in einem Spurverfolgungsregelungsmodus verfolgt, mißt die erste Photodetektorkomponente 12a die Intensität des an bzw. nahe an einem der Ränder der zu verfolgenden Informationsspur reflektierten Lichts. Die zweite Photodetektorkomponente 12b mißt die Intensität des bei oder nahe dem anderen Rand der zu verfolgenden Infonrationsspur reflektierten Lichts. Die erste Photodetektorkomponente 12a übermittelt ein elektrisches Signal auf einer Signalleitung 14 bzw. als Signal 14, das repräsentativ für die Intensität des reflektierten Lichtes ist, das durch den Photodetektor 12a gemessen worden ist. Die zweite Photodetektorkomponente 12b übermittelt ein elektrisches Signal auf einer Signalleitung 16 bzw. als Signal 16, das repräsentativ für die Intensität des reflektierten Lichtes ist, das durch den Photodetektor 12b gemessen worden ist.
Das Signal 14 ist mit dem positiven Pol des Operationsverstärkers 18 gekoppelt. Der Operationsverstärker 18 verstärkt und überträgt das Signal 14 als ein Signal 22. Das Signal 16 bzw. das Signal 16 ist mit dem positiven Pol des Operationsverstärkers 20 gekoppelt. Der Operationsverstärker 20 verstärkt und überträgt das Signal 16 als ein Signal 24. Das Signal 26 ist ein Gleichtaktspannungssignal (VCM-Signal), das mit den negativen Polen der Operationsverstärker 18 und 20 gekoppelt ist. Das Signal 22 ist mit dem positiven Pol des Differenzsummenverstärkers 28 gekoppelt und Signal 24 ist mit dem negativen Pol des Differenzsummenverstärkers 28 gekoppelt. Der Differenzsummenverstärker 28 arbeitet als Komparator und erzeugt ein Spurverfolgungs-Fehlersignal 30, das die Spannungspegelunterschiede zwischen den Signalen 22 und 24 repräsentiert.
Wenn ein Lichtstrahl auf einer Informationsspur in einer optischen Plattenspeichervorrichtung, die eine Spurverfolgungs-Fehlererfassungsvorrichtung 10 verwendet, genau zentriert ist, ist die Intensität des reflektierten Lichts, die durch die erste Photodetektorkomponente 12a gemessen wird, genau der Intensität des reflektierten Lichtes, das durch die zweite Photodetektorkomponente 12b gemessen wird. Folglich sind die Spannungspegel der Signale 22 und 24 die gleichen und der Differenzsummenverstärker 28 erzeugt ein Spurverfolungs-Fehlersignal 30 mit einem Spannungspegel, das eine nominale Lichtstrahlposition auf der Mitte einer Informationsspur repräsentiert. Der Spannungspegel, der die nominale Lichtspurpositionierung repräsentiert, ist bei den meisten Spurverfolgungsservosystemen näherungsweise 0 Volt. Wenn der Lichtstrahl anfängt aus der Mitte der gerade verfolgten Informationsspur abzudriften, ist die Intensität des reflektierten Lichts, die durch die erste Photodetektorkomponente 12a und die zweite Photodetektorkomponente 12b gemessen wird, unterschiedlich. Folglich sind die Spannungspegel der Signale 22 und 24 unterschiedlich und der Differenzsummenverstärker 28 erzeugt ein Spurverfolgungs-Fehlersignal 30, das einen Spannungspegel aufweist, der entweder größer als null oder kleiner als null ist, abhängig von der Richtung, in der der Lichtstrahl von der Mitte der Informationsspur abgewichen ist. Mit diesem Prinzip vor Augen ist es ersichtlich, daß der Differenzsummenverstärker 28 ein Spurverfolgungssignal 30 mit einer Spannungssignalantwort erzeugt, die ähnlich dem Spurverfolgungs-Fehlersignal 31 ist, das in 2 gezeigt ist, wenn sich ein Lichtstrahl radial über eine optische Platte bei einer Servovorrichtung in einem offenen Schleifenmodus bzw. Steuerungsmodus radial bewegt.
Gemäß 2, wird dort ein Plot eines Spurverfolgungs-Fehlersignals 31 gezeigt, bei dem die horizontale Achse die radiale Position eines Lichtstrahls auf einer optischen Platte repräsentiert und die vertikale Achse ein Spannungspegel ist, der repräsentativ für den Abstand des Lichtstrahls von entweder der Mitte einer Informationsspur oder der Mitte einer Nicht-Informationsspur ist. Zum Beispiel befindet sich der Lichtstrahl in der Mitte einer Informationsspur bei den Punkten 32, 34 und 36. Alternativ dazu befindet sich der Lichtstrahl in der Mitte einer Nicht-Informationsspur bei den Punkten 38 und 40. Es ist daher ersichtlich, daß das Spurverfolgungs-Fehlersignal eine ungefähre sinusförmige Form aufweist, wenn der Lichtstrahl die optische Platte bei einem offenen Spurverfolgungsschleifenmodus bzw. Spurverfolgungssteuerungsmodus radial überquert. Es ist ebenso ersichtlich, daß ein Zyklus des sinusförmigen Spurverfolgungs-Fehlersignals der Bewegung des Lichtstrahls um eine Informationsspur auf der optischen Platte entspricht.
Gemäß 3 wird dort ein Spurverfolgungs-Fehlersignal 42 und ein invertiertes Spurverfolgungs-Fehlersignal 44 gezeigt. Das Spurverfolgungs-Fehlersignal 42 ist identisch mit dem Spurverfolgungs-Fehlersignal 31, das in 2 gezeigt ist. Die Punkte 46 und 48 auf dem Spurverfolgungs-Fehlersignal 42 stellen jeweils den Lichtstrahl dar, wenn er sich in der Mitte einer Informationsspur befindet. Es ist zu beachten, daß der Lichtstrahl sich auf einer Informationsspur befindet, wenn das sinusförmige Spurverfolgungs-Fehlersignal die horizontale Achse mit einer positiven Steigung schneidet. Alternativ dazu, ist der Lichtstrahl auf der Mitte einer Nicht-Informationsspur lokalisiert, d. h. exakt zwischen zwei Informationsspuren, wenn das sinusförmige Spurverfolgungs-Fehlersignal die horizontale Achse mit einer negativen Steigung schneidet.
Es ist allgemein bekannt, daß ein sinusförmiges Signal durch Multiplizieren mit –1 invertiert werden kann. Es kann festgestellt werden, daß das invertierte Spurverfolgungs-Fehlersignal 44 daher eine Inversion des Spurverfolgungs-Fehlersignals 42 darstellt. Ebenso kann festgestellt werden, daß die positive sinusförmige Steigung des invertierten Spursignals die horizontale Achse an den Punkten 50 und 52 schneidet. Die Punkte 50 und 52 des invertierten Spurverfolgungs-Fehlersignals 44 sind jedoch Indikativ dafür, daß der Lichtstrahl auf der Nicht-Informationsspur zentriert ist. Daher ist zu beachten, daß ein Multiplizieren des Spurverfolgungs-Fehlersignals mit –1 einen Punkt, der gewöhnlicherweise die Mitte einer Informationsspur darstellt, zu einem Punkt wandelt, der die Mitte einer Nicht-Informationsspur repräsentiert. Folglich hat ein Invertieren des Spurverfolgungs-Fehlersignals letztlich die Wirkung eines Positionierens eines Lichtstrahls auf einen Punkt, von dem angenommen wird, daß er die Mitte einer Informationsspur ist, d. h. einer scheinbaren Informationsspurmitte oder einer Phantom-Spurmitte. Dies ist ein zugrunde liegendes Grundprinzip, nach welchem die vorliegende Erfindung arbeitet.
Gemäß 4, wird dort eine Spursignalkurve 54 gezeigt, die eine Spannung zwischen +1 Volt und –1 Volt variiert. Es sollte ersichtlich sein, daß ein Multiplizieren des Spurverfolgungs-Fehlersignals 42 mit der Spannungssignalkurve 54, die ihren Spannungspegel zwischen +1 Volt und –1 Volt variiert, ein invertiertes Spurverfolgungs-Fehlersignal 44 erzeugt. Die Anwendung dieses Prinzips in der Praxis weist jedoch zwei Probleme auf, die die Verwendung dieses Verfahrens, das bewirkt, daß ein Lichtstrahl sich radial über eine optische Platte bewegt, während ein Spurverfolgungs-Servoschleife geschlossen ist, verhindert. Das erste Problem tritt auf, wenn die Spannungssignalkurve 54 näherungsweise 0 Volt erreicht. Allgemein werden Spurverfolgungs-Servovorrichtungen inoperabel und verlieren ihre Steuerung, wenn das Spurverfolgungs-Fehlersignal oder die Verstärkung in einem bestimmten Spannungsbereich fallen, typischerweise um 0 Volt herum, plus minus einer Abweichung.
Das zweite Problem, das mit dem Invertieren eines Spurverfolgungs-Fehlersignals verbunden ist, ist das, daß keine ununterbrochene unidirektionale radiale Bewegung des Lichtstrahls über die Platte sichergestellt werden kann, während die Spurverfolgungs-Servoschleife geschlossen ist. Es wird daran erinnert, daß ein Invertieren eines Spurverfolgungs-Fehlersignals, während die Spurverfolgungsschleife geschlossen ist, den Effekt eines Bewegens einer scheinbaren Mitte einer Informationsspur zu der Mitte einer benachbarten Nicht-Informationsspur aufweist. Wenn jedoch das Spurverfolgungs-Fehlersignal einmal invertiert ist, besitzt das sinusförmige Spurverfolgungs-Fehlersignal eine negative Steigung, was bewirkt, daß der Lichtstrahl denkt, daß er in der Mitte einer Nicht-Informationsspur sein. Ein Lichtstrahl in der Mitte einer Nicht-Informationsspur ist instabil und kann sich in beide Richtungen bewegen, da er nicht weis, über welcher, der benachbarten Informationsspuren er versuchen soll, sich zu zentrieren. Daher dient das Prinzip des Invertierens eines Spurverfolgungs-Fehlersignals durch Multiplizieren mit –1 Volt, um eine scheinbare Informationsspunnitte auf einer optischen Platte zu bewegen, lediglich zum Darstellen eines der Grundprinzipien, die den Betrieb der vorliegenden Erfindung zugrunde liegen.
Um die oben beschriebenen Probleme, die mit dem Invertieren des Spurverfolgungs-Fehlersignals verbunden sind, zu lösen, wendet die vorliegende Erfindung das oben beschriebene Prinzip der Signalinvertierung an, um eine Phasenverschiebung in den Komponentensignalen zu bewirken, die das Spurverfolgungs-Fehlersignal erzeugen. Das heißt, die vorliegende Erfindung invertiert die Signale 22 und 24, die in 1 gezeigt sind. Weiterhin wird bezugnehmend auf 1 daran erinnert, daß der Differenzsummenverstärker 28 die Signale 22 und 24 zum Erzeugen des Spurverfolgungs-Fehlersignals 30 verwendet. Gemäß 5 nun wird dort ein typischer Meßplot der Signale 56 und 58 gezeigt. Die Signale 56 und 58 stellen eine graphische Repräsentation der Signale dar, die durch die Signale 22 und 24 in 1 erzeugt werden, wenn ein Lichtstrahl sich radial über die optische Platte bewegt. Ein Subtrahieren des Signals 58 vom Signal 56 erzeugt ein Spurverfolgungs-Fehlersignal ähnlich dem Spurverfolgungs-Fehlersignal 31, das in 2 gezeigt ist.
Gemäß 6, werden dort zwei Spannungssteuersignale 60 und 62 gezeigt. Die Steuersignale 60 und 62 können zum Invertieren der Signale 22 und 24, die in 1 gezeigt sind, verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Invertieren der Signale 22 und 24 durch Multiplizieren des Signals 22 mit dem Signal 60 und durch Multiplizieren des Signals 24 mit dem Signal 62 erzielt werden. Steuersignale 60 und 62 invertieren die Signale 22 und 24 in einer Weise, daß die Spurverfolgungs-Servovorrichtung zu keinem Zeitpunkt einen Spannungswert abtastet bzw. mißt, der die Spurverfolgungs-Servovorrichtung dazu veranlaßt inoperabel zu werden. Es wird wiederum daran erinnert, daß ein Verstärkungsfaktor von näherungsweise 0 Volt, plus minus einer Abweichung, die Spurverfolgungs-Servovorrichtung inoperabel macht. Ein Verfahren zum Sicherstellen, das die Spurverfolgungs-Servovorrichtung zu keinem Zeitpunkt einen Verstärkungswert von näherungsweise 0 Volt mißt, kann dadurch erreicht werden, daß den beiden Steuersignalen 60 und 62 zu keinem Zeitpunkt möglich ist, gleichzeitig einen Spannungspegel von 0 Volt aufzuweisen. Dies kann durch ein leichtes Staffeln bzw. Versetzen der Zeitpunkte erfolgen, bei denen jedes Signal anfängt seine Spannung zwischen +1 Volt und –1 Volt zu ändern. Die angesprochenen Versetzungszeitpunkte sind als Punkte 61 und 63 dargestellt.
Aus 6 ist ersichtlich, daß ein Steuersignal 60 seine Spannung von +1 Volt zu 0,5 Volt variiert, wenn das Steuersignal 62 auf dem Wert von 1 Volt bleibt. Steuersignal 60 variiert seine Spannung von +0,5 Volt zu 0 Volt, wenn Steuersignal 62 seine Spannung von +1 Volt zu +0,5 Volt variiert. Das Steuersignal 60 variiert seine Spannung von 0 Volt zu –0,5 Volt, wenn Steuersignal 62 seine Spannung von 0,5 Volt zu 0 Volt variiert. Das Steuersignal 60 variiert seine Spannung von –0,5 Volt zu –1 Volt, wenn das Steuersignal 62 seine Spannung von 0 Volt zu –0 Volt zu –0,5 Volt variiert. Das Steuersignal 60 variiert seine Spannung von –1 Volt zu –0,5 Volt, wenn das Steuersignal 62 seine Spannung von –0,5 Volt zu –1 Volt variiert. Das Steuersignal 60 variiert seine Spannung von –0,5 Volt zu 0 Volt, wenn das Steuersignal 62 seine Spannung von –1 Volt zu –0,5 Volt variiert. Das Steuersignal 60 variiert seine Spannung von 0 Volt zu 0,5 Volt, wenn das Steuersignal 62 seine Spannung von –0,5 Volt zu 0 Volt variiert. Das Steuersignal 60 variiert seine Spannung von +0,5 Volt zu +1 Volt, wenn das Steu ersignal 62 seine Spannung von 0 Volt zu +0,5 Volt variiert. Das Steuersignal 60 verbleibt bei +1 Volt, wenn das Steuersignal seine Spannung von +0,5 Volt auf +1 Volt variiert.
Es ist ersichtlich, daß zu keinem Zeitpunkt die Steuersignale 60 und 62 beide die Spannung von näherungsweise 0 Volt aufweisen. Dies stellt sicher, daß die Spurverfolgungs-Servovorrichtung keinen Verstärkungswert von näherungsweise 0 Volt mißt, wenn ein Lichtstrahl sich quer über eine optische Platte radial bewegt, während die Spurverfolgungs-Servoschleife geschlossen ist. Daher stellen die Steuersignale 60 und 62 eine mögliche Konfiguration von Steuersignalen dar, die zum Invertieren der Signale 22 und 24, die in 1 gezeigt sind, verwendet werden können, ohne zu bewirken, daß die Spurverfolgungs-Servovorrichtung die Betriebssteuerung verliert.
Die versetzten Anfangspunkte 61 und 63 der Steuersignale 60 und 62 dienen ebenso dazu, eine ununterbrochene unidirektionale Bewegung des Lichtstrahls beizubehalten, wenn er sich radial über eine optische Platte bewegt, wenn die Spurverfolgungs-Servoschleife geschlossen ist. Es ist zu beachten, daß beide Steuersignale 60 und 62 einen konstanten Spannungspegel von +1 Volt vor dem Zeitpunkt 61 auf dem Steuersignal 60 aufweisen. Es sollte ebenso beachtet werden, daß das Multiplizieren der Steuersignale 22 und 24, die in 1 gezeigt sind, mit +1 Volt keinen Einfluß auf die Spannungspegel der Steuersignale 22 und 24 hat, da ein Multiplizieren mit der Größe 1 eine Einheitsfunktion darstellt. Daher kann festgehalten werden, daß die Steuersignale 60 und 62 vor dem Zeitpunkt 61 inaktiv sind, wenn sie jeweilig mit den Signalen 22 und 24 multipliziert werden. (Bemerkung: Das schematische Schaltungsdiagramm der vorliegenden Erfindung, das zeigt, wie Steuersignale ähnlich den Steuersignalen 60 und 62, die in 6 gezeigt sind, mit den Signalen in einer Spurverfolgungs-Servoschleife ähnlich der Signale 22 und 24, die in 1 gezeigt sind, multipliziert werden, wird in 10 gezeigt und im Detail im nächsten Abschnitt erläutert.)
Das Steuersignal 60 wird gleich nach dem Zeitpunkt 61 aktiv, wenn das Steuersignal 60 anfängt sich von +1 Volt zu –1 Volt zu verändern. Das Steuersignal 62 wird gleich nach dem Zeitpunkt 63 aktiv, wenn das Steuersignal 62 anfängt, seine Spannung von +1 Volt nach –1 Volt zu ändern. Folglich wird ein Spurverfolgungsbetrieb mit geschlossener Schleife zum radialen Bewegen eines Lichtstrahls über eine optische Platte dann aktiviert, wenn eines der beiden Steuersignale 60 oder 62 als erstes anfängt, seine Spannung von +1 Volt nach –1 Volt zu ändern. In 6 wird daher ein geschlossener Spurverfolgungsschleifenbetrieb bzw. Spurverfolgungsregelungsbetrieb zum radialen Bewegen eines Lichtstrahls über eine optische Platte unmittelbar nach dem Zeitpunkt 61 aktiviert.
Wenn ein Spurverfolgungsregelungsbetrieb zum radialen Bewegen eines Lichtstrahls über eine optische Platte durch Steuersignale ähnlich den Steuersignalen 60 und 62 aktiviert ist, beginnt ein Verfahren zum Erzeugen einer scheinbaren Informationsspurmitte bzw. einer Phantom-Spurmitte, die sich radial über die optische Platte bewegt. Die Phantom-Spurmitte wird aus den zuvor erläuterten Gründen erzeugt, d. h., die Signalantworten der Komponentensignale 22 und 24, die in 1 gezeigt sind, und graphisch als Signale 56 und 58 in 5 dargestellt sind, die das Spurverfolgungs-Fehlersignal erzeugen, werden allmählich invertiert. Jedoch bewirkt die versetzte Weise, in welcher die Signalantworten der Signale 22 und 24 durch die Steuersignale 60 und 62 invertiert werden, eine ununterbrochene Phasenverschiebung in der Spurverfolgungs-Fehlersignalantwort des Spurverfolgungs-Fehlersignals 30, das in 1 gezeigt ist. Die induzierte Phasenverschiebung besitzt die Wirkung, daß die Phantom-Spurmitte sich radial über eine optische Platte bewegt. Da die Spurverfolgungs-Servoschleife geschlossen ist, versucht die Spurverfolgungs-Servovorrichtung den Lichtstrahl auf die Phantom-Spurmitte ausgerichtet zu halten, wodurch bewirkt wird, daß der Lichtstrahl sich radial über die optische Platte bewegt.
Gemäß 7, wird eine konzeptionale Darstellung eines Spurverfolgungs-Fehlersignals zu verschiedenen Zeitpunkten gezeigt, wobei die Steuersignale, ähnlich den Steuersignalen 60 und 62, die in 6 gezeigt sind, aktiv sind. Punkt 68 stellt die tatsächliche Mitte einer Informationsspur dar. Punkte 70, 72, 74 stellen Phantom-Spurmitten auf dem gleichen Spurverfolgungs-Fehlersignal zu verschiedenen Zeit punkten dar, wenn ein Spurverfolgungsregelungsbetrieb zum radialen Bewegen des Lichtstrahls über die optische Platte aktiv ist. Es sollte betont werden, daß die Spurverfolgungs-Fehlersignale in 7 keine reale Signalantwort darstellen, da die Spurverfolgungs-Servoschleife sich in einem Regelbetriebsmodus befindet. Das in 7 dargestellte Spurverfolgungs-Fehlersignalantwortsignal ist ein ideales Signal, das lediglich zu demonstrativen Zwecken dargestellt wird.
Die versetzte Konfiguration der Steuersignale 60 und 62, die in 6 gezeigt wird, bewirkt ebenso, daß eine Phantom-Spurmitte und folglich der Lichtstrahl mit der tatsächlichen Mitte der nächsten Informationsspur ausgerichtet werden, wenn die Steuersignale 60 und 62 beide zu +1 Volt zurückkehren und der Radialbewegungsbetrieb mit der geschlossenen Spurverfolgungsschleife inaktiv wird. Die Phantom-Spurmitte wird aus zwei Gründen auf die Mitte der nächsten Informationsspur ausgerichtet, wenn die Steuersignale 60 und 62 beide zu +1 Volt zurückkehren. Als erstes kann in Erinnerung gerufen werden, daß ein Invertieren eines Spurverfolgungs-Fehlersignals, d. h. ein Multiplizieren eines Spurverfolgungs-Fehlersignals mit –1, die Phantom-Spurmitte mit der Mitte einer benachbarten Nicht-Informationsspur ausrichtet. Das gleiche Prinzip gilt auch, wenn die Steuersignale 60 und 62 mit den Signalantworten der Signale 22 und 24, die in 1 gezeigt sind, multipliziert werden, mit der leichten Abwandlung, daß die Phantom-Spurmitte mit der Mitte einer benachbarten Informationsspur zu einem Zeitpunkt ausgerichtet wird, der auf der Hälfte zwischen der Zeitpunkte liegt, bei dem die Steuersignale 60 und 62 –1 Volt erreichen. Der Grund, warum die Phantom-Spurmitte zu diesem Zeitpunkt ausgerichtet wird, ist die gestaffelte bzw. versetzte Konfiguration der Steuersignale 60 und 62.
Der zweite Grund, warum die Phantom-Spurmitte mit der Mitte der nächsten Informationsspur ausgerichtet wird, wenn die Steuersignale 60 und 62 beide auf +1 Volt zurückkehren, ist der folgende. Es wird daran erinnert, daß die versetzte Form der Steuersignale 60 und 62 eine ununterbrochene Phasenverschiebung des Spurverfolgungs-Fehlersignals induziert, welche bewirkt, daß die Phantom-Spurmitte sich über die optische Platte radial bewegt. Das gleiche Prinzip gilt auch, wenn die Steuersignale 60 und 62 ihre Spannungen von –1 Volt nach +1 Volt verändern, da die Steuersignale 60 und 62 weiterhin in der gleichen Art versetzt bleiben, wenn sich ihre Spannungen von +1 Volt nach –1 Volt ändern. Mit anderen Worten, die Phantom-Spurmitte fährt ununterbrochen mit der Bewegung in der gleichen Richtung fort, wenn die Steuersignale 60 und 62 ihre Spannungen von –1 Volt nach +1 Volt ändern. Außerdem ist die Zeit, die die Steuersignale 60 und 62 für die Veränderung von +1 Volt nach –1 Volt benötigen, die gleiche, wie die, die die Steuersignale 60 und 62 zum Verändern von –1 Volt zu +1 Volt benötigen. Wenn daher die Phantom-Spurmitte die Mitte der benachbarten Nicht-Informationsspur erreicht, fährt sie ununterbrochen fort, sich in der gleichen Richtung zu bewegen, in der sie sich bewegt hat, als sie die Mitte der Nicht-Informationsspur erreicht hat, und wandert um den gleichen Abstand, den sie benötigt hat, um die Mitte der Nicht-Informationsspur zu erreichen, wodurch sie sich mit der Mitte der nächsten Informationsspur ausrichtet. Folglich wird der Lichtstrahl auf der nächsten Informationsspur positioniert.
Es ist daher ersichtlich, daß ein Aktivieren eines vollständigen Zyklus von Steuersignalen 60 und 62 bewirkt, daß der Lichtstrahl sich um eine Informationsspur bewegt. Folglich wird die Anzahl an Spuren, die der Lichtstrahl überkreuzt, durch die Anzahl an erzeugten Steuersignalzyklen bestimmt. Ein vollständiger aktiver Zyklus von Steuersignalen 60 und 62 wird durch die Zeitpunkte 61 und 67 dargestellt. Das heißt, ein vollständig aktiver Zyklus der Steuersignale 60 und 62 tritt zwischen dem Zeitpunkt, bei dem das erste Steuersignal beginnt, sich von +1 Volt nach –1 Volt zu ändern, d. h. Punkt 61 auf Signal 60 und dem Zeitpunkt, bei dem das letzte Steuersignal auf +1 Volt zurückkehrt, d. h. Punkt 67 auf Signal 62, auf. Es ist ebenso ersichtlich, daß ein geschlossener Spurverfolgungsschleifenbetrieb zum radialen bewegen des Lichtstrahls über eine optische Platte beginnt, wenn die Steuersignale, die ähnlich den Steuersignalen 60 und 62 sind, durch den Beginn der Veränderung von einem der beiden Steuersignale von +1 Volt zu –1 Volt aktiviert wird. Zu guter letzt ist es ersichtlich, daß die Geschwindigkeit, mit der der Lichtstrahl sich während eines aktivierten geschlossenen Spurverfolgungsschleifenbetriebs zum radialen Bewegen des Lichtstrahls über die optische Platte bewegt, durch die Zykluszeit eines vollständigen aktiven Zyklus der Steuer signale, die ähnlich des Steuersignales 60 und 62 sind, gesteuert wird, und lediglich durch den zulässigen Betriebsbereich der benutzten Spurverfolgungs-Servovorrichtung begrenzt ist.
Die Richtung, mit der der Lichtstrahl sich während eines geschlossenen Spurverfolgungsschleifenradialbewegungsbetriebs radial über die Platte bewegt wird dadurch vorgegeben, welches von den zwei Steuersignalen als erstes mit der Änderung seines Spannungspegels von +1 Volt nach –1 Volt beginnt. In 6 würde das Steuersignal 62 beispielsweise einen Start der Veränderung seiner Spannung von +1 Volt nach –1 Volt vor dem Zeitpunkt 61 benötigen, um den Lichtstrahl in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen, in welcher der Lichtstrahl bei der dargestellten Konfiguration der Steuersignale 60 und 62 sich bewegen würde.
Das lineare Verändern der Spannungen der Signale 60 und 62 zwischen +1 Volt und –1 Volt, wie in 6 gezeigt, erzeugt scharfe Spannungsänderungen an den Punkten 64 und 66. Obwohl die Steuersignale 60 und 62 zum Erzielen des gewünschten Bewegungseffekts eines Lichtstrahls über eine optische Platte verwendet werden können, verursachen die abrupten Spannungsübergänge an den Punkten 64 und 66 eine rauhe bzw. unruhige Lichtstrahlbewegung des Strahls bei der radialen Bewegung über die Platte. Daher sind Steuersignale, die einen sanften Übergang zwischen +1 Volt und – 1 Volt aufweisen, wünschenswert, da sie helfen, eine sanfte bzw. ruhige Bewegung beim radialen Überqueren des Lichtstrahls über die Platte zu erzeugen.
Gemäß 8, wird dort ein Beispiel für zwei Steuersignale 76 und 78 gezeigt, die sanft von +1 Volt nach –1 Volt übergehen. Aufgrund der sinusförmigen Form der Signale 76 und 78 gibt es keine rauhen Spannungsübergänge. Daher ist es wünschenswert, die Steuersignale 76 und 78 zu verwenden, da die sanften Spannungsübergänge eine sanftere Lichtstrahlbewegung radial über die optische Platte bewirken. Die Steuersignale 76 und 78 arbeiten bezüglich aller anderen Aspekte der vorliegenden Erfindung im wesentlichen wie die Steuersignale 60 und 62, die in 6 gezeigt sind. Es ist zu beachten, daß jegliche geeignete Wellenform, die die Steuersignalspannungen zwischen +1 Volt und –1 Volt sanft variieren, zum Erzielen des gewünschten Bewegungseffekts eines Lichtstrahls radial über eine optische Platte in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
Gemäß 9, werden dort Steuersignale 80 und 82 gezeigt. Die Steuersignale 80 und 82 stellen eine Steuersignalkonfiguration dar, die die Wirkung einer radialen Bewegung des Lichtstrahls in der gegenüberliegenden Richtung zur Folge hat, in welcher sich der Lichtstrahl bei der in 8 gezeigten Konfiguration der Steuersignale 76 und 78 bewegen würde.
2. Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
Gemäß 10 wird dort ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform einer optischen Plattenspurverfolgungssteuervorrichtung 84 gezeigt. Die optische Plattenspurverfolgungssteuervorrichtung 84 besitzt einen Photodioden-Array 86, der zwei Komponenten aufweist, eine erste Photodiodenkomponente 88 und eine zweite Photodiodenkomponente 90. Der Photodioden-Array 86 mißt die Intensität des durch die optische Platte reflektierten Lichts. Wenn ein Lichtstrahl sich auf der Mitte einer Informationsspur befindet, mißt die erste Photodiodenkomponente 88 die Intensität des an bzw. nahe einem Rand der verfolgten Informationsspur reflektierten Lichts, und die zweite Photodiodenkomponente 90 mißt die Intensität des an oder nahe dem anderen Rand der verfolgten Informationsspur reflektierten Lichts.
Die erste Photodiodenkomponente 88 übermittelt ein elektrisches Signal als ein erstes Signal 92, das repräsentativ für die Intensität des durch den Photodetektor 88 gemessenen reflektierten Lichtes ist. Die zweite Photodiodenkomponente 90 übermittelt ein elektrisches Signal als ein zweites Signal 94, das repräsentativ für die Intensität des durch den zweiten Photodetektor 90 gemessenen reflektierten Lichtes ist.
Das erste Signal 92 wird durch einen ersten Vorverstärker 96 verstärkt und mit dem positiven Pol eines ersten Differenzverstärkers 98 gekoppelt. Das zweite Signal 94 wird durch einen zweiten Vorverstärker 100 verstärkt und mit dem positiven Pol eines zweiten Differenzverstärkers 102 gekoppelt. Ein VCM-Signal 108 ist ein Gleichtaktspannungssignal, das mit den negativen Polen des ersten Differenzverstärkers 98 und des zweiten Differenzverstärkers 102 gekoppelt ist. Das VCM-Signal 108 kann fest eingestellt sein oder, falls es von einem Reflexionssignal abgeleitet ist, variabel sein,.
Der erste Differenzverstärker 98 mißt die Differenz zwischen dem ersten Signal 92 und dem VCM-Signal 108 und überträgt einen repräsentativen Spannungspegel als erstes Rückkopplungssignal 104. Der zweite Differenzverstärker 102 mißt die Differenz zwischen dem zweiten Signal 94 und dem VCM-Signal 108 und übermittelt einen Spannungspegel als zweites Rückkopplungssignal 106.
Ein Steuersignalgenerator 110 weist ein erstes Steuersignal 112 und ein zweites Steuersignal 114 auf. Der Steuersignalgenerator weist ebenso ein Richtungssteuersignal 116 und ein Bewegungssteuersignal 118 auf. Das erste Rückkopplungssignal 104 wird mit dem ersten Steuersignal 112 unter Verwendung der ersten Multiplizierschaltung 120, welche ein erstes modifiziertes Rückkopplungssignal 124 erzeugt, multipliziert. Das zweite Rückkopplungssignal 106 wird mit dem zweiten Steuersignal 114 unter Verwendung der zweiten Multiplizierschaltung 122, welche ein zweites modifiziertes Rückkopplungssignal 126 erzeugt, multipliziert.
Das erste modifizierte Rückkopplungssignal 124 ist mit dem positiven Pol des Differenzsummenverstärkers 128 gekoppelt. Das zweite modifizierte Rückkopplungssignal 126 ist mit dem negativen Pol des Differenzsummenverstärkers 128 gekoppelt. Der Differenzsummenverstärker 128 dient als ein Signalkomparator und vergleicht die Spannungsdifferenzen zwischen dem ersten modifizierten Rückkopplungssignal 124 und dem zweiten modifizierten Rückkopplungssignal 126. Der Differenzsummenverstärker 128 erzeugt einen Spannungpegel, der repräsentativ für die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten modifizierten Rückkopplungssignal 124 und dem zweiten modifizierten Rückkopplungssignal 126 ist, welches als ein Spurverfolgungs-Fehlersignal 130 übertragen wird. Falls daher das erste modifizierte Rückkopplungssignal 124 die gleiche Spannung wie das modifizierte Rückkopplungssignal 126 aufweist, erzeugt der Differenzsummenverstärker 128 eine Nullspannung, die als ein Spurverfolgungs-Fehlersignal 130 übertragen wird. Falls die Spannungen des ersten modifizierten Rückkopplungssignals 124 und des zweiten modifizierten Rückkopplungssignals 126 unterschiedlich sind, erzeugt der Differenzsummenverstärker 128 einen positiven oder negativen Spannungspegel, der die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten modifizierten Rückkopplungssignal 124 und dem zweiten modifizierten Rückkopplungssignal 126 darstellt, welche wiederum als ein Spurverfolgungs-Fehlersignal 130 übertragen wird. Es sollte beachtet werden, daß der Differenzsummenverstärker 128 durch einen reinen Summenverstärker für den Fall ersetzt werden kann, daß das erste modifizierte Rückkopplungssignal 124 oder das zweite modifizierte Rückkopplungssignal 126 invertiert ist.
Das Spurverfolgungs-Fehlersignal 130 ist mit sowohl einer Spurverfolgungs-Servovorrichtung 132 als auch einer Halterungs- bzw. Wagen-Servovorrichtung 134 gekoppelt. Die Spurverfolgungsservovorrichtung 132 kann irgendeine dem Durchschnittsfachmann bekannte Spurverfolgungs-Servoschaltung sein, die zum Durchführen von geöffneten oder geschlossenen Spurverfolgungsschleifenbetrieben in einer optischen Plattenspeichervorrichtung. Die Wagen-Servovorrichtung 134 kann irgendeine dem Fachmann bekannte Wagen-Servovorrichtung sein, die zum Steuern eines Wagens für das Verfahren des optischen Kopfes in einer optischen Plattenspeichervorrichtung geeignet ist.
Die Spurverfolgungs-Servovorrichtung 132 überträgt ein Spurverfolgungs-Servosignal 136, welches durch einen Spurverfolgungstreiber 140 verarbeitet wird, und wird zu einem Spurverfolgungsmotorstellglied 148 übertragen, das einen Spurverfolgungsmotor (nicht gezeigt) zum Positionieren eines Lichtstrahls auf einer optischen Platte steuert.
Die Wagenservovorrichtung 134 übermittelt ein Wagen-Servosignal 138, das durch einen Wagentreiber 142 verarbeitet wird, und überträgt es zu einem Wagenmotorstellglied 150, das einen Wagenmotor (nicht gezeigt) für einen optischen Kopfwagen (nicht gezeigt) steuert. Es ist ersichtlich, daß die Spurverfolgungs-Servovorrichtung 132 und die Wagen-Servovorrichtung 134 zu einer gemeinsamen Servoschaltung kombiniert werden können.
3. Betrieb der Erfindung
Die optische Plattenspurverfolgungs-Steuervorrichtung 84 weist zwei Hauptbetriebsarten auf, die von dem Bewegungssteuersignal 18 des Steuersignalgenerators 110 gesteuert werden. Der erste Betriebsmodus tritt auf, wenn das Bewegungssteuersignal 118 ein Signal sendet, das den Steuersignalgenerator 110 deaktiviert. Wenn der Steuersignalgenerator 110 deaktiviert ist, erzeugt der Steuersignalgenerator 110 +1 Volt-Signale als sowohl erstes Steuersignal 120 als auch zweites Steuersignal 114. Ein Deaktivieren des Steuersignalgenerators 110 besitzt den Effekt, daß die optische Plattenspurverfolgungs-Steuervorrichtung 84 als eine standardmäßige Spurverfolgungs-Servoschleife für eine optische Plattenspeichervorrichtung arbeitet, wie sie dem Durchschnittsfachmann wohl bekannt ist. Dies wird dadurch erreicht, daß das erste Steuersignal 112 und das zweite Steuersignal 114 jeweils beide den Spannungspegel von +1 Volt aufweisen. Daher werden das erste Rückkopplungssignal 104 und das zweite Rückkopplungssignal 106 beide mit +1 Volt unter Verwendung der ersten Multiplizierschaltung 120 bzw. der zweiten Multiplizierschaltung 120 multipliziert, was ein erstes modifiziertes Rückkopplungssignal 124 ergibt, das den gleichen Spannungspegel wie das erste Rückkopplungssignal 104 aufweist, und ein zweites modifiziertes Rückkopplungssignal 126 ergibt, das den gleichen Spannungspegel wie das zweite Rückkopplungssignal 106 aufweist. Wenn das Bewegungssteuersignal 118 den Steuersignalgenerator 110 deaktiviert, beeinflußt der Steuersignalgenerator 110 den Rest der optischen Plattenspurverfolgungssteuervorrichtung 84 nicht weiter, wodurch es möglich wird, sie als eine standardmäßige Spurverfolgungs-Servoschleife zu betreiben, die zum Durchführen einer geregelten Spurverfolgung einer Informationsspur und gesteuerten SPRUNG- und SUCH-Betrieben in der Lage ist.
Wenn das Steuersignal 118 den Steuersignalgenerator 110 aktiviert, erzeugt der Steuersignalgenerator 110 vorbestimmte Spannungssignale als erstes Steuersignal 112 und zweites Steuersignal 114, was die optische Plattenspurverfolgungssteuervorrichtung 84 veranlaßt, den Lichtstrahl der optischen Plattenspeichervorrichtung über eine optische Platte in der durch das Richtungssignal 116 spezifizierten Richtung radial zu bewegen, während die Spurverfolgungs-Servoschleife der optischen Plattenspurverfolgungssteuervorrichtung 84 in einem Regelbetriebsmodus bleibt. Wenn der Steuersignalgenerator 110 aktiviert ist, verändert er die Spannungen des ersten Steuersignals 112 und des zweiten Steuersignals 114 von +1 Volt nach –1 Volt und zurück zu +1 Volt in einer versetzten Art und Weise, ähnlich den in den der Signalplots der 6, 8 oder 9 oder wie oben beschrieben. Wie vorangehend erwähnt, wird es bevorzugt, daß das erste Steuersignal 112 und das zweite Steuersignal 114 ihre Spannungspegel von +1 Volt nach –1 Volt und wieder zurück zu +1 Volt unter Verwendung von sanften Übergängen verändern, so daß der Lichtstrahl sich über die Platte in einer sanften Art und Weise radial bewegt.
Die Multipliziererschaltungen 120 und 122 multiplizieren das aktivierte erste Steuersignal 112 und das aktivierte zweite Steuersignal 114 mit dem ersten Rückkopplungssignal 104 bzw. dem zweiten Rückkopplungssignal 106, das eine Phasenverschiebung in dem Spurverfolgungs-Fehlersignal erzeugt, die wiederum bewirkt, daß die Phantom-Spurmitte sich radial über die optische Platte bewegt. Da die optische Plattenspurverfolgungssteuervorrichtung 84 sich in einem Regelbetrieb befindet, versucht die Spurverfolgungsservovorrichtung 132 den Lichtstrahl auf der Phantom-Spurmitte zentriert zu halten, wodurch der Lichtstrahl veranlaßt wird, sich radial quer über die Platte zu bewegen. Die Phantom-Spurmitte und der Lichtstrahl sind schließlich beide auf der Mitte der nächsten Informationsspur positioniert, wenn die Spannungspegel des ersten Steuersignals 112 und des zweiten Steuersignals 114 beide +1 Volt sind. Das heißt, der Lichtstrahl bewegt sich um eine Informationsspur bei jedem vollständigen Steuerzyklus, der als erstes Steuersignal 112 und als zweites Steuersignal 114 durch den Steuersignalgenerator 110 übertragen wird.
Daher veranlaßt ein Senden von N vollständigen Steuerzyklen des ersten Steuersignals 112 und des zweiten Steuersignals 114, daß sich der Lichtstrahl um N-Informationsspuren weiterbewegt. Es ist ersichtlich, daß daher die PAUSE- und SUCH-Betriebe durch ein Spezifizieren der Anzahl an vollständigen Steuerzyklen erreicht wird, die als das erste Steuersignal 112 und das zweite Steuersignal 114 übertragen werden.
Das Bewegungssteuersignal 118 kann so konfiguriert werden, daß der Steuersignalgenerator 110 das erste Steuersignal 112 und das zweite Steuersignal 114 wiederholt aktiviert, während das Steuersignal 118 aktiv ist, wodurch der Lichtstrahl veranlaßt wird, sich ununterbrochen radial quer über einige Informationsspuren so lange zu bewegen, bis das Bewegungssteuersignal 118 den Steuersignalgenerator 110 deaktiviert, oder das Bewegungssteuersignal 118 kann so konfiguriert sein, daß der Steuersignalgenerator 110 das erste Steuersignal 112 und das zweite Steuersignal 114 lediglich einmal aktiviert, was den Lichtstrahl veranlaßt, sich um lediglich eine Informationsspur weiterzubewegen, bis das Bewegungssteuersignal 118 deaktiviert und erneut aktiviert wird.
Gemäß 11, wird dort eine Signalaufbereitungsvorrichtung 152 gezeigt. Die Signalaufbereitungsvorrichtung 152 weist ein erstes Steuersignal 154 und ein zweites Steuersignal 156 auf. Die Signalaufbereitungsvorrichtung weist ebenso ein Vorwärtsbewegungssignal 158 und ein Rückwärtsbewegungssignal 160 auf. Die Signalaufbereitungsvorrichtung 152 kann in einer optischen Plattenverfolgungssteuervorrichtung 184 anstelle des Steuersignalgenerators 110 verwendet werden, wobei das erste Steuersignal 112 des Steuersignalgenerators 110 von dem ersten Steuersignal 154 der Signalaufbereitungsvorrichtung 152 ersetzt wird und wobei das zweite Steuersignal 114 des Steuersignalgenerators 110 durch das zweite Steuersignal 156 der Signalaufbereitungsvorrichtung 152 ersetzt wird.
Wenn sowohl das Vorwärtsbewegungssignal 158 als auch das Rückwärtsbewegungssignal 160 inaktiv sind, ist die Signalaufbereitungsvorrichtung 152 inaktiv. Wenn das Vorwärtsbewegungssignal 158 aktiv ist, und das Rückwärtsbewegungssignal 160 inaktiv ist, bewegt sich der Lichtstrahl in der Vorwärtsrichtung radial über eine optische Platte. Wenn das Vorwärtsbewegungssignal 158 inaktiv ist und das Rückwärtsbewegungssignal 160 aktiv ist, bewegt sich der Lichtstrahl rückwärts über die optische Platte. Wenn das Vorwärtsbewegungssignal 158 und das Rückwärtsbewegungssignal 160 beide aktiv sind, kann die Signalaufbereitungsvorrichtung 152 entweder inaktiv sein oder einen Fehler ausgeben.
Der Steuersignalgenerator 110 und die Signalaufbereitungsvorrichtung 152 können durch einen Mikroprozessor, einen digitalen Signalprozessor, eine Nachschlagtabelle oder eine Schaltungskombination ausgebildet sein, wie sie dem Fachmann zur geeigneten Erzeugung von versetzten Steuersignalen, deren Spannungspegel sich von +1 Volt zu –1 Volt und zurück zu +1 Volt verändern, bekannt sind.

Claims

Spurverfolgungs-Steuervorrichtung (84) für eine optische Platte mit: einer Photodetektoreinheit (86), die einen Lichtstrahl aufnimmt, der auf eine sich drehende optische Platte auftrifft und von dieser zurückkehrt, um an der Photodetektoreinheit anzukommen, wobei die Photodetektoreinheit einen ersten Photodetektor (88) enthält, der ein erstes Rückkopplungssignal (104) erzeugt, und einen zweiten Photodetektor (90) enthält, der ein zweites Rückkopplungssignal (106) erzeugt; einer Spurverfolgungs-Servoschleife, die in einem Modus gemäß einer geschlossenen Schleife arbeitet und das erste Rückkopplungssignal und das zweite Rückkopplungssignal erhält, um einer Informationsspur der optischen Platte zu folgen, wobei der Lichtstrahl radial auf der optischen Platte entsprechend der Spurverfolgungs-Servoschleife versetzt wird; einem Steuersignalgenerator (110), der ein erstes Steuersignal (112) und ein zweites Steuersignal (114) in einer zeitlich gestaffelten Weise erzeugt, wobei jedes der Signale sich von einer Polarität zu der entgegengesetzten Polarität und zurück zur ersten Polarität ändert und mit dem ersten und dem zweiten Rückkopplungssignal kombiniert wird; einem ersten Multiplizierer (120) zum Multiplizieren des ersten Steuersignals mit dem ersten Rückkopplungssignal, um ein modifiziertes Rückkopplungssignal (124) zu erzeugen; einem zweiten Multiplizierer (122) zum Multiplizieren des zweiten Steuersignals (114) mit dem zweiten Rückkopplungssignal (106), um ein zweites modifiziertes Rückkopplungssignal (126) zu erzeugen; und einem Differenzsummenverstärker (128), der ein modifiziertes Spurverfolgungs-Fehlersignal (130) dadurch erzeugt, indem er die Signaldifferenz zwischen dem ersten modifizierten Rückkopplungssignal (124) und dem zweiten modifizierten Rückkopplungssignal (126) detektiert, wobei das modifizierte Spurverfolgungs-Fehlersignal (130) eine Phantomspur definiert, die von einer ersten Informationsspur der optischen Platte zu einer zweiten Informationsspur der optischen Platte hin versetzt ist, und wobei die Spurverfolgungs-Servoschaltung der Phantomspur folgt, um den Lichtstrahl von der ersten Infonrationsspur zu der zweiten Informationsspur zu verschieben.
Spurverfolgungs-Steuervorrichtung für eine optische Platte nach Anspruch 1, bei der der Steuersignalgenerator (110) die Signalpolaritäten des ersten und des zweiten Steuersignals (112, 114) derart ändert, daß das erste modifizierte Rückkopplungssignal (124) invertiert wird, wenn der erste Multiplizierer (120) das erste Steuersignal (112) mit dem ersten Rückkopplungssignal (104) multipliziert, und das zweite modifizierte Rückkopplungssignal (126) invertiert wird, wenn der zweite Multiplizierer (122) das zweite Steuersignal (114) mit dem zweiten Rückkopplungssignal (106) multipliziert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der bei einem Suchmodus der Spurverfolgungsoperation von einer ersten Informationsspur zu einer zweiten Informationsspur, das erste Steuersignal (112) und das zweite Steuersignal (114) zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert variieren und zu keinem Zeitpunkt gleichzeitig eine Größe von Null aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das erste Steuersignal (112) und das zweite Steuersignal (114) einen Bereich von +1 Volt bis –1 Volt haben und zu keinem Zeitpunkt gleichzeitig eine Spannung von 0 aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das erste Steuersignal (112) und das zweite Steuersignal (114) einen Bereich von +1 Volt bis –1 Volt haben und zu keinem Zeitpunkt gleichzeitig eine Spannung von 0 aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der ein erster Intervall, bei dem das erste Steuersignal (112) und das zweite Steuersignal (114) von dem Maximalwert auf den Minimalwert variieren, gleich einem zweiten Intervall ist, bei dem das erst Steuersignal und das zweite Steuersignal von dem Minimalwert auf den Maximalwert variieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein erster Intervall, bei dem das erste Steuersignal (112) und das zweite Steuersignal (114) von einem Maximalwert zu einem Minimalwert variieren, gleich ist einem zweiten Intervall, bei dem das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal von dem Minimalwert zu dem Maximalwert variieren.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das erste Steuersignal (112) und das zweite Steuersignal (114) eine sanfte, nicht-lineare Variation bzw. Änderung aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das erste Steuersignal (112) und das zweite Steuersignal (114) eine sanfte, nicht-lineare Variation bzw. Änderung aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Steuersignalgenerator (110) auf ein Richtungssteuersignal (116) und ein Bewegungssteuersignal (118) anspricht, und bei der in einem ersten Betriebsmodus eine PAUSE-Operation ausgeführt wird, und in einem zweiten Betriebsmodus eine SUCH-Operation ausgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Steuersignalgenerator (110) auf ein Richtungssteuersignal (116) und ein Bewegungssteuersignal (118) anspricht, und bei der in einem ersten Betriebsmodus eine PAUSE-Operation ausgeführt wird und in einem zweiten Betriebsmodus eine SUCH-Operation ausgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Photodetektor (88) das Licht mißt, welches von einem ersten Rand einer Informationsspur der optischen Platte ausgeht, und bei der der zweite Photodetektor (90) das Licht mißt, welches von einem zweiten Rand der Informationsspur der optischen Platte ausgeht.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der erste Photodetektor (88) das Licht mißt, welches von einem ersten Rand einer Informationsspur der optischen Platte ausgeht, und bei der der zweite Photodetektor (90) das Licht mißt, welches von einem zweiten Rand der Informationsspur der optischen Platte ausgeht.
Verfahren zum radialen Bewegen eines Lichtstrahl über eine optische Platte während sich eine Spurverfolgungs-Servoschleife in einem geschlossenen Schleifenmodus befindet, mit den folgenden Schritten: Reflektieren von Licht von der optischen Platte und Erzeugen eines ersten (104) und eines zweiten (106) Rückkopplungssignals aus dem reflektierten Licht; Erzeugen von ersten und zweiten Steuersignalen (112, 114) in einer zeitlich gestaffelten Weise; Multiplizieren des ersten und des zweiten Steuersignals (112, 114) mit dem ersten und dem zweiten Rückkopplungssignal (104, 106) zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten modifizierten Rückkopplungssignals (124, 126); und Erzeugen eines Spurverfolgungs-Fehlersignals (130) durch Bilden der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten modifizierten Rückkopplungssignal, Bewirken, daß das Spurverfolgungs-Fehlersignal eine Phantomspurmittrezentrum erzeugt, welches sich radial über die optische Platte bewegt, um dadurch den Lichtstrahl zu veranlassen, sich ebenfalls radial über die optische Platte zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner mit den Schritten, wonach in einem Suchmodus der Spurverfolgungsoperation von einer ersten Informationsspur zu einer zweiten Informationsspur das erste Steuersignal (112) und das zweite Steuersignal (114) zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert geändert werden, wobei das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal zu keinem Zeitpunkt gleichzeitig eine Größe von Null aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem ein erster Intervall, bei welchem das erste Steuersignal (112) und das zweite Steuersignal (114) von dem Maximalwert auf den Minimalwert variieren, gleich ist einem zweiten Intervall, in dem das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal von dem Minimalwert auf den Maximalwert variieren.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Variation des ersten Steuersignals (112) und des zweiten Steuersignals (114) sanft und nicht-linear erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 14, mit den folgenden Schritten: Erzeugen des ersten und des zweiten Steuersignals (112, 114), die sich jeweils von einem ersten Wert auf einen zweiten Wert ändern; Erzeugen eines Spurverfolgungs-Fehlersignals (130) durch Bilden der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten modifizierten Rückkopplungssignal, wobei im Ansprechen auf das Spurverfolgungs-Fehlersignal sich der Lichtstrahl radial über die optische Platte so lange bewegt, bis das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal ihre jeweiligen zweiten Werte erreicht haben und zu ihren jeweiligen ersten Werten zurückgekehrt sind.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die ersten Werte des ersten und des zweiten Steuersignals (112, 114) jeweils aus Umkehrungen der zweiten Werte derselben bestehen.