HUT53976A - Method for reaching distant band by band control circuit - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás távoli sáv elérésére sávszabályozókörrel, amelynek optikai letapogatója van és amelynél a felvételhordozó egy első és egy második fénysugarat egy-egy fotodiódára tükröz vissza és amelynél a két fotoérzékelő kimenőjeléből különbségképzéssel szinuszos sávhibajelet, a tényleges • · · · · • · ·♦· ··· · · • ·· · · ····· ·· ·· ··· ··· · r érték és az előírt érték különbségét állítják elő.

CD-lejátszók, videolemezjátszók, rajzlemez (DRAW-dlszk) lejátszók vagy magneto-optikai felvevő és lejátszókészülékek például el vannak látva optikai letapogató készülékkel.

Az optikai letapogató készülékek, az úgynevezett optikai pick-up-ok leírása megtalálható az Electronic Components & Applícations, Vol. 6, No. 4, 1984. számában, a 209 - 215. oldalakon.

A lézerdióda által kibocsátott fénysugarat lencsék segítségével a CÜ-lomczre fókuszálják, onnan pedig egy fotoérzékelőre tükrözik vissza. A fotoérzékelő kimenő jeléből nyerik vissza a Ca-lemezen tárolt adatokat, valamint a fókuszáló- és sávszabályozókör számára a tényleges értéket. Az említett forrás a fókusz-szabályozőkörnél a tényleges értéknek az előírt értéktől való eltérését fókuszálás! hibának (focusing error) nevezi, míg a sávszabályczókörnél a tényleges értéknek az előírt értéktől való eltérésére a sugárirányú letapogatási hiba (radial tracking error) kifejezést használja.

A fókusz-szabályozókor szabályozó eleme egy tekercs, melynek mágnesen mezeje által egy objektívlencse mozgatható az optikai tengely mentén. A fókusz-szabályozókör az objektívlencse eltolásával azt a hatást fejti ki, hogy a lézerdióda által kibocsátott fénysugár állandóan a CD-lemezre van fókuszálva. A sávszabályozókör segítségével, melyet gyakran radiális meghajtásnak is neveznek, az optikai letapogatókészülek a CD-lomezhcz képest sugárirányban eltolható. Ezáltal vezethető a fénysugár a CD-lemez spirálszerú adatsávjain.

Néhány készüléknél a radiális meghajtás egy úgynevezett durva- és egy finommeghajtásból van felépítve. A durvameghajtás

-3• · · · ··· · · • · · ·» · · ·· ··· ··· « például csavarorsóként van kialakítva, melynek segítségével az egész optikai letapogató rendszer (lézerdióda, lencsék, sugárterelő prizmák és fotoérzékelő) eltolható sugárirányban. A finommeghajtással a fénysugár sugárirányban ehhez képest tovább eltolható, vagy például egy megadott kis szöggel elfordítható. Tehát a finommeghajtás a fénysugarat a CD-lemez sugara mentén egy kis szakasszal - kb. 1 mm - képes elmozdítani.

Az adatok, akár pl. kép és hang egy videolemezjátszónál vagy csak hang egy CD-lejátszónál, vagy egy magneto-optxkai lemez adatai, hibátlan visszajátszása érdekében a fénysugárnak a C0lemezre való pontos fókuszálása mellett elengedhetetlen a lemez adatsávjainak precíz követése is.

Az 1. ábrán egy CD-lejátszó optikai letapogató készülékének PD fotoérzékelóje látható, ahol három Ll, L2 és L3 lézersugár fókuszálódik a CD-lemezen. Az L2 és L3 lézersugár +1. és -1. rendű hajlási sugár. Az ilyen letapogató készüléket a fentebb említett irodalmi forrás háromsugaras letapogatónak (Three-BeamPick-Up) nevezi, mivel három fénysugárral dolgozik.

A fotoérzékelőnél négy négyzetalakú A, 8, C és D fotodióda van összeillesztve úgy, hogy azok ismét egy négyzetet alkotnak. A négy A, 8, C és D fotodiódából kialakított négyzet előtt egy téglalap alakú E fotodióda, a négyzet mögött pedig egy további F fotodióda van elhelyezve. A négy A, B, C és D fotodiódára fókuszált, középső Ll lézersugár képezi a HF = AS + BS + CS + OS adatjelet és az FE = (AS + CS) - (8S + OS) fókuszhibajelet. A két szélső L2 és L3 fénysugár, melyek közül az első az E fotodiódára, a hátsó pedig az F fotodiódára esik, képezi a TE = ES - FS sávhibajelet. AS, BS, CS, OS, ES és FS az egyes A, B, C, 0, E és F fotodiódák fotofeszültségét jelölik.

........ 5-...... J • · ··« ··« · 4 • ·· · · » ·»·♦ • · · · ·*· ·«· «

-4Az 1. ábrán a középső Ll lézersugár pontosan követi az S sáv közepét, tehát a TE sávhibajel értéke nulla.

TE « ES - FS - 0

Ha a középső fénysugár egy S sáv közepétől eltér, akkor az egyik hajlási sugár a sávközép felé tér el, míg a másik hajlási sugár két S sáv között térközbe sugároz. Mivel azonban egy sáv és egy sávközti tartomány tükröző tulajdonságai eltérőek, az egyik hajlási sugár erősebben tükröződik vissza mint a másik.

A 2. ábrán az az eset látható, amikor az Ll, L2 és L3 fénysugarak a sávtól jobbra vannak eltolva. Ilyenkor a sávhibajel negatív értéket vesz fel:

TE “ ES - FS < 0

A sávszabályozókör szabályozótagja addig mozgatja balra az optikai letapogató készüléket, amíg a TE sávhibajel értéke nulla nem lesz.

Ellenkező esetben, amikor a fénysugarak balra vannak eltolva a sávtól, a sávhibajel pozitív, azaz TE = ES - FS > 0. Ilyenkor a sávszabályozókör szabályozótagja addig mozgatja jobbra az optikai letapogató készüléket, amíg a TE sávhibajel értéke nulla nem lesz. Ez az eset a 3. ábrán látható.

Ha az Ll fénysugár és a hozzátartozó L2 és L3 hajlási sugarak több adatsávot kereszteznek, akkor a TE sávhibajel a 4. ábrán látható szinuszos alakot veszi fel.

A 60 10429 3P közzétételi iratból olyan sávszabályozókör ismerhető meg, amely a HF-jel alsó és felső burkoló görbéjéről felismeri, hogy a fénysugár adatsávokat keresztez. Ha a fénysugár több adataávon fut keresztül, akkor a HF-jel rendszerint eltűnik két sáv között.

A fénysugár által keresztezett sávok számának • · ·*·> ·♦. · « • · · · · · ···« ♦ · ♦ ♦ ··· ··· ·

-5meghatározására a HF-jel burkológörbéjét képezik, amit azután négyszögjellé alakítanak át és egy elöre-hátra számláló áramkör számláló bemenetére vezetik. Az előre-hátra számláló ennek alapján számolja a HF-jel szüneteit.

Annak érdekében, hogy a fénysugár sugárirányban befelé vagy kifelé való mozgási irányát is meg lehessen határozni, egy úgynevezett iránylogikára van szükség. Ismert például olyan megoldás, hogy a TE sávhlbajelet egy D-flip-flop D-bemenetére, a HF-jel burkolójának végét pedig az órajelbemenetére vezetik. A D-flip-flop tehát minden egyes alkalommal jelet kap az órajel bemenetén, amikor a fénysugár egy adatsávot keresztez. Mivel azonban a sávhibajel előjele attól az iránytól függ, amelyikben a fénysugár az adatsávot elhagyja, az egyik iránynál a D-flip-flop egybe íródik - kimenete “magas értéket vesz fel a másik iránynál pedig viszont a kimenete alacsony értéken marad. A Dflip-flop Q kimenetén megjeleni) jel tehát fölhasználható az előre-hátra számláló számlálási irányának - előre vagy hátra vezérlésére. Ezért az előre-hátra számláló az egyik mozgásirány esetén előre, míg a másik mozgásirány esetén hátra számlál.

Ezek az ismert sávszabályozókörök az iránylogika által okozott bonyolultságuk mellett azzal a hátránnyal járnak, hogy távoli sávra állásnál a sávszabályozókört nyitni kell. Emiatt az optikai letapogató készülék a szabályozó ellenőrzése nélkül keresztezi az adatsávokat a felvételhordozón a távoli sáv eléréséig.

Ezért a találmány feladata olyan eljárás megadása távoli sáv elérésére, amely lehetővé teszi egy vagy több sáv átugrásával a távoli sáv elérését úgy, hogy közben a szabályozókor zárva marad.

A találmány úgy oldja meg ezt a feladatot, hogy az n sáv átugrásához a sávszabályozókörre offszét-jelet vezetünk, amelynek

6értékét úgy választjuk meg, hogy az adatokat letapogató fénysugár a sávközéptől olyan értékkel térjen el, hogy részben a sávra, részben pedig a sáv és a szomszédos sáv közötti térbe essen, ás hogy végül a sávhibajelet 2n~szar invertáljuk és hogy az offszet-jelet legkésőbb a sávhibajel utolsó invertálása után újra leválasztjuk a sávszabályozőkorről.

A találmány szerinti eljárást a mellékelt rajz 5-7. ábrája alapján ismertetjük részletesebben, ahol az

5. ábra a találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmas sávszabályozókör, a

6. ábra a találmány szerinti eljárás alsó változatánál a fénysugarak mozgása és a

7. ábra a találmány szerinti eljárás második változatánál a fénysugarak mozgása.

Az 5. ábra szerint az E és r fotodiódák ES és F5 kimenőjelét a TE sávhibajelet előállító ÜV differenciálerősítő bemenetelre vezetjük. A DV differenciálerősítő kimenete, amelyről a szinuszos TE sávhibajel levehető, RV szabályozóerősítő első bemenetével van összekötve} második bemenetére pedig OF offszet feszültséget előállító G generátor van kötve. Az RV szabályozóerősítő kimenete vezérelhető U átkapcsolóval vagy közvetlenül vagy pedig 1 inverteren keresztül köthető össze a sávszabályozókör 3G szabályozótagjával. A P vezérlő áramkör első Al kimente a vezérelhető U átkapcsoló vezérlő bemenével, az A2 második kimenete pedig a G generátor bemenetével van összekötve.

A 6. ábrán látható optikai felvételhordoző SO - Sn adatsávjal alapján magyarázzuk el az 5. ábra szerinti sávszabályozókor működését.

Ha az adatokat letapogató L1 fénysugárnak egy vagy több • ·

-7sávot kell átugornia, akkor a P vezérlő áramkör hatására a G generátor pozitív vagy negatív OF offszetfeszültséget juttat az RV szabályozóerösítő (amely pl. differenciálerősítő is lehet) második bemenetére, annak megfelelően, hogy az LI fénysugárnak sugárirányban befelé vagy kifelé kell-e mozognia. Az OF offszetfeszültség értékét úgy kell megválasztani, hogy a középső LI fénysugár már ne legyen az SO sáv közepén, hanem már csak részben, pl. félig az SO sávon, félig pedig az RÍ csíkon, az SO és S1 sáv között fekvő úgynvezetett mezsgyére esik. Az első és a hátsd L2 és L3 fénysugár ekkor szintén ugyanolyan mértékben van befelé vagy kifelé eltolva.

A P vezérlő áramkör az vezérelhető U átkapcsoló átkapcsolásával aztokozza, hogy a TE sávhibajel invertálódik. Mivel a TE sávhibajel invertálásának hatására a sávszabályozókör most a sáv helyett a mezsgyére áll rá, az RV szabályozóerősítő és az SG szabályozótag az LI fénysugarat a mezsgyére tereli, de az offszetfeszültség miatt a mezsgye közepéhez képest eltolva. Az LI fénysugár félig az 50 és 51 sáv közti RÍ mezsgyére, félig pedig az 51 sávra esik. Ekkor a TE sávhibajelet újra invertáljuk. Mivel a sávszabályozókör újra a sávra áll, az LI fénysugár egy sávval tovább mozog úgy, hogy most félig az 51 sávot és félig sz R2 mezsgyét világítja meg. Az offszetfeszültség elvétele miatt pontosan az 51 sáv közepére áll rá.

Amennyiben a fénysugárnak n sávot kell átugornia, akkor a TE sávhibajelet a P vezérlő áramkör az U átkapcsolőval és az I inverterrel 2n-szer invertálja egymás után. Minden egyes invertálás után a fénysugár egy sávval tovább ugrik. A sávszabályozókör felváltva áll rá a sávra és a mezsgyére. Az offszetfeszültség miatt az LI fénysugár azonban nem a sávközépről

-8a mezsgye közepére ugrik, hanem mindig ugyanazzal a meghatározott értékkel a középponttól eltolva. A 2n invertálás után a fénysugár n sávot ugrott át. A P vezérlő áramkör tehát azt a hatást váltja ki, hogy miután a TE sávhibajelet 2n-szer invertálta, az RV szabályozóerősítőről leválasztódik az offszetfesziiltség. Ezáltal a fénysugár pontosan a kívánt sáv közepére áll be. A találmány szerint a sávszabályozókör a sávok átugrása közben állandóan zárva marad.

A TE sávhibajel invertálásának időpontjait például az A, B, C és 0 fotodiódák kimenetéről a háromsugaras eljárással, nyert HF-jel szintjének függvényében határozhatjuk meg. Ha az L1 fénysugár pontosan a sávközépre irányul, akkor a HF-jel szintje maximális értéket vesz félj ha azonban az L1 fénysugár két sáv közötti térre esik, amelyet mezsgyének nevezünk, akkor a HF-jel eltűnik. Ha az L1 fénysugár, a fősugár, az offszetfeszültség hatására például félig a sávot és félig a mezsgyét világítja meg, akkor a HF-jel szintje a maximális érték 50 %-át veszi fel. Ezért tehát a maximális szint 50 %-a olyan küszöbértéknek tekinthető, amelynek elérésekor a TE sávhibajelet invertáljuk.

Minden egyes alkalommal, amikor a HF-jel a maximális érték felére csökken, és amikor nulláról újra a felére nő, invertáljuk a TE sávhibajelet. Ez akkor történik az első alkalommal, amikor az L1 fénysugár az offszetfeszültség alkalmazása következtében kitér a sávközépről ügy, hogy félig az S0 sávot és félig az RÍ mezsgyét világítja meg. A sávhibajel invertálása miatt a sávszabályozókör az 11 fénysugarat most az RÍ mezsgyén keresztül a szomszédos SÍ sávra tereli, miközben a HF-jel először megszűnik, ezt követően pedig a maximális értéknek mintegy felére nő, ha az L1 fénysugár félig még az RÍ mezsgyére félig már az SÍ sávra sugároz. Mivel most a sávhibajel második alkalommal lesz invertálva, az L1 fénysugár az SÍ sávba megy át. Az offszetfeszültség miatt azonban nem marad a sávközépen, hanem továbbvándorol a széle felé egészen addig, amíg félig még az SÍ sávra és félig már a következő R2 mezsgyére világít. A HF-jel szintje ezáltal először a maximális értékig növekszik, majd másodszor csökken a maximális érték felére. Ekkor a TE sávhibajelet ismét invertáljuk, annak érdekében, hogy a fent leírt folyamat megismétlődjön és az L1 fénysugár újra egy sávra essen.

Mint már említettük, pl. 100 sáv átugrása közben a TE sávhibajel 200 invertálása után ismét leválasztjuk az offszetfeszültséget a sávszabályozókörről, azért, hogy az L1 fénysugár visszetérjen a sávközépre.

Az oflszetfeszültség már a sávhibajel első invertálása előtt is leválasztható a sávszabályozókörről. Legkésőbb azonban a sávhibajel utolsó invertálása után kell leválasztani a sávszabályozókörről. Hogy melyik időpont felel meg jobban az offszetfeszültség leválasztására, az a sávszabályozókör típusától függ. A legkedvezőbb időpont például kísérletekkel határozható meg. Az OF offszét-feszültség nélkül az L1 fénysugár az invertálás után nem egy meghatározott értékkel, hanem véletlenszerűen sugárirányban befelé vagy kifelé térne ki.

Néhány sávszabályozókörnél előfordulhat, hogy az optikai letapogató készülék a sávok átugrása közben felgyorsul úgy, hogy a sávszabályozókör ellenőrzés nélkül marad, ha az offszetfeszültséget csak a sávhibajel utolsó invertálása után választjuk le.

A találmány egy másik kiviteli példájánál az egyik sávról a • · * » 9 ·· ♦♦ • · · « • · ···* ··· ·#· ·

-10másik sávra történő ugrás közben az offszetfeszültséget már az első invertálás előtt vagy után, tehát még a sávhibajel második invertálása előtt leválasztjuk a sávszabályozókörről. Több sáv átugrása esetén ezt a folyamatot sávról sávra ismételjük. A 7. ábra mutatja a fénysugár útját ennél a kiviteli példánál.

Az L1 fénysugár, mint az első kiviteli példánál, az offszetíeszültség hatására annyival tér ki az S0 sávról, hogy félig az S0 sávra, félig pedig az RÍ mezsgyére világít. Ekkor a sávhibajelet első alkalommal invertáljuk. Mivel· a fénysugár ennek hatására egy sávval továbbhalad, most félig az RÍ mezsgyére és félig az 51 sávra esik. Ekkor az offszetfeszültséget lekapcsoljuk. Az L1 fénysugár ennek következtében az RÍ mezsgye közepére áll rá. A TE sávhibajel második invertálásának hatására a az L1 fénysugár most az 51 sáv közepére áll rá. Ha több sávot kell átugrani, akkor a megadott eljárási lépéseket ismételni kell.

A találmány például CD-lejátszóknál, vidco-lemczjátszóknál, rajzlemez-lejíltszőknál vagy magneto-optikai készülékeknél alkalmazható.

Claims (9)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás távoli sáv elérésére sávszabályozókörrel, amelynek optikai letapogatója van és amelynél a felvételhordoző egy első és egy második fénysugarat (L2, L3) egy-egy fotodiódára (E, F) tükröz vissza és amelynél a két fotodióda (E, F) kimenőjeléből (ES, FS) különbségképzéssel szinuszos sávhibajelet (TE), a tényleges érték és az előírt érték különbségét állítják elő, azzal jellemezve, hogy az n sáv átugrásához a sávszabályozókörre offszet-feszültséget (OF) vezetünk, amelynek értékét úgy választjuk meg, hogy az adatokat letapogató fénysugár (Ll) a sávközéptől olyan értékkel térjen el, hogy részben a sávra (Ξ0), részben pedig a sáv (SO) és a szomszédos sáv (SÍ) közötti mezsgyére (RÍ) essen, és hogy végül a sávhibajelet (TE) 2n-szer invertáljuk és hogy az offszet-feszültséget (OF) legkésőbb a sávhibajel (TE) utolsó invertálása után újra leválasztjuk a sávszabályozÖkörről.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jelleme zv e, hogy az offszet-feszültséget (OF) a sávhibajel (TE) első invertálása után választjuk le a sávszabályozókörről.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jelleme zv e, hogy az egyik sávról a következőre történő sávugrásnál az offszet-feszültséget (OF) a sávhibajel (TE) első invertálása előtt vagy közvetlenül utána választjuk le a sávszabályozókörről.
4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jelleme zv e, hogy több sáv átugrása esetén a 3. igénypont szerinti eljárást ismételjük.
5. 5. Az 1 - 4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az offszet-feszültség (OF) előjele az ugrás irányától - sugárirányban befelé vagy kifelé - filgg.

   • ·
6. 6. Az 1 - 5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a sávhibajel (TE) invertálásának időpontjai a HF-jel szintjétől függnek, amelyet az adatokat letapogató fénysugárral (Ll) állítunk elő.
7. 7. Sávszabályozókör az 1 - 5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás megvalósítására, azzal jellemezve, hogy az sávhibajelet (TE) szabályozóerősítő (RV) első bemenetére vezetjük, melynek második bemenete pozitív vagy negatív offszet-feszültséget (OF) előállító generátor (G) kimenetével van összekötve, a szabályozóerősítő (RV) kimenete vezérelhető átkapcsoló (U) bemenetére kapcsolódik, melynek első kimenete közvetlenük, második kimenete pedig inverteren (I) keresztül van a sávszabályozókör szabályozótagjával (SG) összekötve, továbbá egy vezérlő áramkör (P) első kimenete a generátorral (G), második kimenete pedig a vezérelhető átkapcsoló (U) vezérlő bemenetével áll kapcsolatban.
8. 8. A 7. igénypont szerinti sávszabályozókör, azzal jellemezve, hogy a vezérlő áramkör (P) tartalmaz egy, a sávhibajel (TE) invertálásainak számát számláló számlálót.
9. 9. A 7. vagy 8. igénypont szerinti sávszabályozókör, azzal jellemezve, hogy HF-detektort alkalmazunk, amely jelet ad a vezérlő áramkörre (P), ha a HF-jel egy előre megadott küszöbértéket elér.