PT800166E - Aparelho e processo de seguimento de pista - Google Patents

Description

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DESCRICÂO “Aparelho e processo de seguimento de pista” O presente invento refere-se a aparelho de controlo de seguimento para um sistema de disco óptico de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. O mesmo refere-se a um processo de controlo de seguimento para um sistema de disco óptico de acordo com o preâmbulo da reivindicação 6.

Em unidades de disto óptico, em que a informação é armazenada numa pluralidade de pistas de informação em espiral ou concêntricas, uma fixação de um feixe de gravação ou de reprodução em uma pista de informação em interesse é usualmente mantida por meio de um servomecanismo de seguimento, por exemplo o servomecanismo descrito em Ceshkovsky et al., patente norte-americana US n° 4.332.022. O servomecanismo de seguimento responde, para minimizar um sinal de erro de seguimento Vp, derivado da intensidade de um feixe de luz reflectido, retornando do meio de disco óptico e é dado pela equação:

Vp = A sen (2π.χ/ρ) (1) onde A é uma constante; x é um deslocamento de feixe a partir do centro de pista; e p é o passo da pista. É frequentemente necessário mover rapidamente o feixe de gravação ou reprodução na direcção radial do disco desde uma primeira pista de informação para uma segunda pista de informação. Embora isto possa ser feito pela abertura do circuito fechado de servomecanismo, isto é indesejável por razões de redução de estabilidade do sistema de seguimento, e porque é perdido tempo na reaquisição de uma fixação na nova pista de informação.

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Consequentemente, a arte tentou encontrar caminhos de manutenção e de operação de circuito fechado de um servomecanismo, deslocando ao mesmo tempo um feixe de luz de uma primeira região de interesse para uma segunda região de interesse.

Na patente norte-americana US n° 4.779.251 de Burroughs, é descrita uma disposição, em que um circuito gera uma forma de onda em rampa, a qual é utilizada para introduzir um "desfasamento” controlado num servomecanismo de seguimento. O sinal de erro do servomecanismo, o qual é derivado das características de seguimento fino pré-formatadas, é invertido em fase, quando o feixe lido é movido entre as pistas. A forma de onda em rampa é ajustada, de acordo com a informação de erro de seguimento memorizada de saltos micrométricos prévios entre pistas. É descrito no documento EP 0 307 130 A2 um processo de controlo de posição para um componente móvel e, por conseguinte, para um aparelho. Para isto, são gerados os sinais de posição sinusoidais de fases mutuamente diferentes, que correspondem à posição do componente móvel e os sinais de posição de comando sinusoidais das fases mutuamente diferentes que correspondem à posição de comando do componente móvel. Os sinais de posição e os sinais de posição de comando são processados e o componente móvel é movido por um motor para a posição de comando de acordo com um sinal obtido pelo processamento.

Um objecto principal do presente invento é ampliar a gama de operação de um servomecanismo de seguimento, operando num modo de circuito fechado, para além de uma gama convencional de um quarto de pista para uma gama de metade de pista.

Um outro objecto do invento é o de aperfeiçoar o desempenho do servomecanismo de seguimento e a resposta a defeitos de disco, ruído, choque e vibração.

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Estes e outros objectos do presente invento são conseguidos numa unidade de disco óptico proporcionando um captor óptico, tendo uma pluralidade de saídas para produção de um sinal de erro que fornece um circuito fechado de servomecanismo. O sinal de erro fornece também um circuito fechado de realimentação local, o qual inclui uma pluralidade de geradores de função de seno, para modificar as saídas do captor óptico, de tal modo que o sinal de erro de seguimento, traçado em função da posição radial do feixe de leitura, é transformado a partir de uma forma de onda senusoidal para uma rampa substancialmente linear. A gama de operação de rampa prolonga-se através de duas ou mais pistas de informação no disco. O circuito fechado de realimentação local é independente do circuito fechado de servomecanismo de seguimento principal, embora possa ser projectado para partilhar alguns componentes.

Adicionalmente aos geradores de função de seno, o circuito fechado de realimentação local compreende dois multiplicadores, um amplificador de soma de diferença, um elemento de ganho de circuito fechado local, um compensador de fase, e um circuito de soma, para adicionar um valor de deslocamento de fase a uma das duas entradas de gerador de função de seno. O invento proporciona um aparelho para controlo de um feixe de energia radiante, em que um detector do feixe tem primeira e segunda saídas, que respondem a uma posição de feixe. Um circuito está acoplado às saídas do detector, para a produção de um sinal de erro, que representa um deslocamento do feixe a partir de uma posição predeterminada, em que o sinal de erro tem uma característica periódica relativa ao deslocamento. Um servomecanismo, que responde ao sinal de erro, restaura o feixe deslocado para a posição predeterminada. Um circuito fechado de realimentação local está acoplado às saídas do detector, e inclui primeiro e segundo geradores de função periódica, respondendo cada um ao sinal de erro. O segundo gerador de função periódica tem uma saída que difere de uma saída do primeiro gerador de função periódica de um ângulo de fase, de preferência, de 90 graus. Um primeiro multiplicador multiplica a primeira saída do detector pela saída do primeiro gerador de função periódica. Um segundo multiplicador multiplica a segunda saída do detector pela saída do segundo gerador de função periódica, em que as saídas do primeiro e

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 4 segundo multiplicadores são proporcionadas como entradas do circuito, para modificar o sinal de erro.

Num aspecto do invento, a característica periódica é substancialmente senusoidal, e o primeiro gerador de função periódica e o segundo gerador de função periódica são geradores de seno.

De preferência, as primeira e segunda saídas do detector têm uma relação aproximada de quadratura mútua em relação ao deslocamento do feixe, e o ângulo de fase é aproximadamente noventa graus. O ângulo de fase pode estar numa gama, aproximadamente, de 120 graus. O detector pode incluir um interferómetro. O invento proporciona um método para controlo de um feixe de energia radiante. O mesmo é realizado pela geração de um primeiro e segundo sinais de detecção, que respondem à posição do feixe; produção de um sinal de erro, que representa um deslocamento do feixe a partir de uma posição predeterminada, em que o dito sinal de erro tem uma característica periódica relativa ao deslocamento; restauração do feixe deslocado para a posição predeterminada em resposta ao sinal de erro; e geração de um primeiro e segundo sinais periódicos. O segundo sinal periódico difere do primeiro sinal periódico de um ângulo de fase, o qual é, de preferência, 90 graus. O sinal de erro é produzido pela multiplicação do primeiro sinal de detecção pelo primeiro sinal periódico, para produzir um primeiro sinal de produto, multiplicação do segundo sinal de detecção pelo segundo sinal periódico para produzir um segundo sinal de produto, e determinação da diferença entre o primeiro sinal de produto e o segundo sinal de produto.

Num aparelho de controlo de seguimento para um sistema de disco óptico, uma fonte direcciona um feixe de energia radiante para uma pista seleccionada de um disco óptico. Existem meios para proporcionarem o movimento rotativo relativo entre o feixe e o disco em torno de um eixo de rotação, meios de condução de feixe para deslocamento do feixe numa direcção geralmente radial em relação ao disco, de tal modo que o feixe segue a pista de informação seleccionada. Um detector responde à energia radiante que retorna da pista de informação seleccionada e tem um primeiro sinal de saída e um segundo sinal de saída, em

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 5 que ο primeiro sinal de saída difere em fase do segundo sinal de saída de acordo com um deslocamento do feixe a partir da pista seleccionada. Um primeiro multiplicador tem uma primeira entrada acoplada electricamente ao primeiro sinal de saída do detector. Um segundo multiplicador tem uma primeira entrada acoplada electricamente ao segundo sinal de saída do detector. Um amplificador de soma e de diferença tem uma primeira entrada acoplada a uma saída do primeiro multiplicador e uma segunda entrada acoplada a uma saída do segundo multiplicador, para geração de um sinal de erro. Um primeiro gerador de função periódica tem uma entrada acoplada a uma saída do amplificador de soma e de diferença e uma saída acoplada a uma segunda entrada do primeiro multiplicador. Um segundo gerador de função periódica tem uma entrada acoplada a uma saída do amplificador de soma e de diferença e uma saída acoplada a uma segunda entrada do segundo multiplicador. Um servomecanismo responde à saída do amplificador de soma e de diferença, para operação dos meios de condução de feixe.

Num aspecto do invento existe um amplificador de ganho de circuito fechado, acoplado à saída do amplificador de soma e de diferença, que gera um sinal de erro amplificado. Um circuito de compensação de circuito fechado de realimentação, acoplado ao amplificador de ganho de circuito fechado, proporciona a compensação de ganho de fase para o sinal de erro amplificado. Existe um dispositivo de deslocação de fase, acoplado ao circuito de compensação de circuito fechado e acoplado quer ao primeiro gerador de função periódica quer ao segundo gerador de função periódica, em que o dispositivo de deslocação de fase proporciona um desfasamento de tensão predeterminado para o sinal de erro. O invento proporciona um método para controlo de seguimento num sistema de disco óptico. O mesmo é realizado dirigindo um feixe de energia radiante para uma pista seleccionada de uma pluralidade de pistas de informação num disco óptico, conferindo um movimento rotativo relativo entre o feixe e o dito disco em torno de um eixo de rotação, deslocando o feixe numa direcção geralmente radial relativa ao disco, para seguir a dita pista de informação seleccionada, e detectando a energia radiante que retorna da pista de informação seleccionada. São gerados um primeiro sinal de saída e um segundo sinal de saída, em que o primeiro sinal de

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 6 saída difere em fase do segundo sinal de saída de acordo com um deslocamento do feixe a partir da dita pista seleccionada. O método inclui ainda a multiplicação do primeiro sinal de saída por uma primeira função periódica de um sinal de erro para produzir um primeiro produto, multiplicação do segundo sinal de saída por uma segunda função periódica do sinal de erro para produzir um segundo produto, subtracção do primeiro produto do segundo produto, para produzir o sinal de erro, e condução do feixe para a pista de informação seleccionada de acordo com o sinal de erro.

Para uma melhor compreensão destes e de outros objectos do presente invento, é feita referência à descrição pormenorizada do invento, por meio de exemplo, a qual deve ser lida em conjunção com os desenhos que se seguem, nos quais: a Fig. 1 é um diagrama esquemático de um aparelho de acordo com o invento; a Fig. 2 é uma vista fragmentada da superfície de um meio de gravação óptico de seguimento; a Fig. 3 é um diagrama em blocos de um subsistema de recuperação de sinal no aparelho da Fig. 1; a Fig. 4 é um diagrama que mostra outros pormenores do subsistema mostrado na Fig. 3; a Fig. 5 é um traçado espacial de uma forma de onda, que corresponde a pistas num meio óptico; a Fig. 6 é um esquema eléctrico de uma porção do aparelho mostrado na

Fig. 1; a Fig. 7 é um diagrama de blocos de um gerador de função de seno;

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ as Figs. 8 e 9 são formas de onda eléctricas, as quais são úteis na compreensão do invento; as Figs. 10 e 11 são diagramas esquemáticos que mostram uma concretização particular do invento; a Fig. 12 mostra um detector de anel para utilização na concretização das Figs. 10 e 11; a Fig. 13 é um esquema eléctrico de uma concretização preferida do invento; a Fig. 14 é um esquema eléctrico detalhado, que mostra o gerador de função mostrado no esquema da Fig. 13; e a Fig. 15 é um esquema eléctrico pormenorizado, que mostra os circuitos de sincronização dos circuitos mostrado na Fig. 13.

Um sistema óptico 10 de um aparelho reprodutor de discos para meios de informação, tais como discos de vídeo, discos magneto-ópticos, discos de áudio, e discos de dado de computador, colectivamente referidos aqui como um “disco óptico", está mostrado na Fig. 1. O sistema óptico 10 inclui um laser 18, empregue para geração de um feixe de leitura 22, o qual é utilizado para leitura de um sinal codificado, armazenado num disco óptico 26, uma primeira lente 28, uma rede de difracção 30, um prisma de decomposição de feixe 34 e uma placa de um quarto de onda 38. O sistema óptico 10 inclui ainda um espelho 42, e uma lente objectiva 54, que tem uma abertura de entrada 58. O feixe que atinge o disco óptico 26 é móvel numa direcção radial por meio de dispositivos de deslocamento de feixe, conhecidos, indicados simbolicamente pelo indutor 52. Na prática, o indutor 50 é controlado por meio de um servomecanismo de seguimento 94.

Uma porção ampliada do disco óptico 26 está mostrada na Fig. 2. O disco óptico 26 inclui uma pluralidade de pistas de informação 66, formadas numa superfície de suporte de informação 70. Cada pista de informação 66 compreende

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 8 uma sucessão de regiões reflectoras de luz 74 e regiões não reflectoras de luz 78. As regiões reflectoras de luz 74 têm, geralmente, superfícies planas, altamente polidas, tal como uma camada delgada de alumínio. As regiões não reflectoras de luz 78 são em geral superfícies de dispersão de luz e aparecem como bossas ou elevações acima da superfície plana, que representam as regiões de reflexão de luz 74. O feixe de leitura 22 tem um ou mais graus de movimento em relação à superfície de suporte de informação 70 do disco óptico 26, um dos quais na direcção radial, como indicado pela seta dupla com duas pontas 82. O feixe de leitura 22, gerado pelo laser 18 passa primeiramente através da primeira lente 28, a qual é empregue para configurar o feixe de leitura 22, para ter uma dimensão, a qual preenche totalmente a abertura de entrada 58 da lente objectiva 54. Após o feixe de leitura 22 ser adequadamente conformado pela primeira lente 28, o mesmo passa através da rede de difracção 30, a qual decompõe o feixe de leitura 22 em três feixes separados (não mostrados). Dois dos feixes são empregues para o desenvolvimento de um sinal de erro de seguimento e o outro é utilizado para o desenvolvimento tanto de um sinal de erro de foco como de um sinal de informação. Os três feixes são tratados identicamente pela porção remanescente do sistema óptico 10. Por conseguinte, os mesmos são colectivamente referidos como o feixe de leitura 22. A saída da rede de difracção 30 é aplicada ao prisma de decomposição de feixe 34. O eixo do prisma 34 é ligeiramente desfasado do percurso do feixe de leitura 22, cujas razões são explicadas mais pormenorizadamente na patente norte-americana US Re. 32,709 concedida em 5 de Julho de 1988, cujo texto integral da qual é aqui incluído por referência. A porção transmitida do feixe de leitura 22 é aplicada através da placa de quarto de onda 38, a qual proporciona um deslocamento de quarenta e cinco graus em polarização da luz formando o feixe de leitura 22. A seguir o feixe de leitura 22 incide no espelho 42, o qual redirecciona o feixe de leitura 22 para a lente objectiva 54. A função do subsistema de servomecanismo 94 é direccionar o ponto de incidência do feixe de leitura 22 sobre a superfície de suporte de informação 70 do 9 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ disco óptico 26, de modo a seguir radialmente os indícios portadores de informação sobre a superfície 70 do disco óptico 26. Isto é feito por meio do accionamento do indutor 52 para responder a um sinal de erro, de modo que o ponto de incidência do feixe de leitura 22 é direccionado para uma posição desejada numa direcção radial sobre a superfície 70 do disco óptico 26, como indicado por meio da seta 86, mostrada na Fig. 2.

Após o feixe de leitura 22 ser reflectido do espelho 42, como o feixe reflectido 96, o mesmo incide sobre a abertura de entrada 58 da lente objectiva 54 e é focado num ponto sobre uma das pistas de suporte de informação 66 do disco óptico 26 por meio da lente 54. A lente objectiva 54 é utilizada para conformar o feixe de leitura 22 em um ponto de luz tendo uma dimensão desejada no ponto, no qual o feixe de leitura 22 incide sobre a superfície de suporte de informação 70 do disco óptico 26. É desejável ter o feixe de leitura 22 a encher completamente a abertura de entrada 58, visto que isto resulta numa elevada intensidade de luz no ponto de incidência com o disco 26. O sistema óptico 10 direcciona assim o feixe de leitura 22 para o disco óptico 26 e foca o feixe de leitura 22 para baixo, para um ponto no seu ponto de incidência no disco óptico 26. No modo de reprodução normal, o feixe de leitura 22 focado incide sobre as regiões reflectoras de luz, posicionadas sucessivamente, e sobre regiões não reflectoras de luz 78, que representam a informação armazenada no disco 26. A luz reflectida é reunida na lente objectiva 54 para criar uma porção reflectida do feixe de leitura. O feixe reflectido 96 segue normalmente o mesmo percurso, previamente explicado, incidindo em sequência sobre o espelho 42 e sobre a placa de quarto de onda 38, a qual proporciona um deslocamento de polarização adicional de quarenta e cinco graus, resultando num total cumulativo de 180 graus em deslocamento de polarização. O feixe de leitura reflectido 96, incide então sobre o prisma de decomposição 34 de feixe, o qual desvia uma porção do feixe de leitura reflectido 98 para incidir sobre uma porção de um subsistema de recuperação de sinal 104, o qual está mostrado na Fig. 3. A Fig. 3 mostra um diagrama de blocos esquemático de uma porção do subsistema de recuperação de sinal 104. O subsistema de recuperação de sinal 10 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 104 recebe ο feixe 98 e gera uma pluralidade de sinais de informação. Estes sinais são então proporcionados a várias porções do aparelho reprodutor de disco óptico. Estes sinais de informação são, geralmente, de dois tipos, um sinal de informação propriamente dito, o qual representa informação armazenada, e um sinal de controlo, derivado do sinal de informação, para o controlo de várias partes do aparelho reprodutor de disco óptico. O sinal de informação é um sinal modulado, que representa a informação armazenada no disco óptico 26 e é fornecido a um subsistema de processamento de sinal (não mostrado). Um primeiro tipo de sinal de controlo, gerado pelo subsistema de recuperação de sinal 104, é um sinal diferencial de erro de foco, o qual é fornecido a um subsistema de servomecanismo de foco(não mostrado). Um segundo tipo de sinal de controlo, gerado pelo subsistema de recuperação de sinal 104, é um sinal diferencial de erro de seguimento. O sinal diferencial de erro de seguimento é fornecido ao subsistema de servomecanismo de seguimento 94 para o accionamento do indutor 52, para deslocar radialmente o feixe de leitura 22.

Para receber o feixe reflectido 98, o subsistema de recuperação de sinal 104 inclui uma disposição detector de díodo 108, que inclui um primeiro fotodetector de seguimento 112, um segundo fotodetector de seguimento 116 e um detector de anel concêntrico 120, tendo ambos uma porção interna 122 e uma porção externa 123. O subsistema de recuperação de sinal 104 inclui, além disto, um primeiro pré-amplificador de seguimento 124, um segundo pré-amplificador de seguimento 128, um primeiro pré-amplificador de foco 132, um segundo pré-amplificador de foco 136, um primeiro amplificador diferencial 140 e um segundo amplificador diferencial 144. Os primeiro e segundo pré-amplificadores de seguimento 124 e 128, em conjunto com o primeiro amplificador diferencial 140, compreendem uma porção de processamento de sinal de seguimento 146 do subsistema de recuperação de sinal 104. A disposição detector de díodo 108 tem primeira, segunda, terceira e quarta saídas 148, 152, 156 e 160. A primeira saída 148 está ligada electricamente a uma saída 164 do primeiro pré-amplificador de seguimento 124, a segunda saída 152 está ligada electricamente a uma saída 168 do segundo pré-amplificador de seguimento 128, a terceira saída 156 está ligada electricamente a uma saída 172

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ do primeiro pré-amplificador de foco 132 e a quarta saída 160 está ligada electricamente a uma saída 176 do segundo pré-amplificador de foco 136. O primeiro pré-amplificador de seguimento 124 tem uma saída 180, a qual está ligada electricamente a uma primeira entrada 182 do primeiro amplificador diferencial 140, enquanto o segundo pré-amplificador de seguimento 128 tem uma saída 184, a qual está ligada electricamente a uma segunda entrada 186 do primeiro amplificador diferencial 140. O primeiro pré-amplificador de foco 132 tem uma saída 188, a qual está ligada electricamente a uma primeira saída 190 do segundo amplificador diferencial 144, enquanto o segundo pré-amplificador de foco 136 tem uma saída 192, a qual está ligada electricamente a uma segunda entrada 194 do segundo amplificador diferencial 144. O feixe reflectido 98 compreende três porções: um primeiro feixe de seguimento 196, o qual incide sobre o primeiro fotodetector de seguimento 112; um segundo feixe de seguimento 197, o qual incide sobre o segundo fotodetector de seguimento 116; e um feixe de informação central 198, o qual incide sobre o detector de anel concêntrico 120. O sinal produzido pelo primeiro fotodetector de seguimento 112 é fornecido ao primeiro pré-amplificador de seguimento 124 através da primeira saída 148 da disposição de detectores de díodo 108. O sinal produzido pelo segundo fotodetector de seguimento 116 é fornecido ao segundo pré-amplificador de seguimento 128 através da segunda saída 152 da disposição de díodo 108. O sinal produzido pela porção interna 122 do detector de anel concêntrico 120 é fornecido ao primeiro pré-amplificador de foco 132 através da terceira saída 156 da disposição de díodo 108, enquanto o sinal produzido pela porção externa 123 do detector de anel concêntrico 120 é fornecido ao segundo pré-amplificador de foco 136 através da quarta saída 160 da disposição de díodo 108. A saída do primeiro amplificador diferencial 140 é um sinal diferencial de erro de seguimento, o qual é aplicado ao sistema de servomecanismo de seguimento 94, que está descrito com mais pormenor abaixo. A saída do segundo amplificador diferencial 144 é um sinal diferencial de erro de foco, o qual é aplicado a um sistema de servomecanismo de foco (não mostrado). Embora o invento do presente pedido seja descrito justamente com referência ao subsistema de

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 12 recuperação de sinal 104, o mesmo também pode ser utilizado com outros sistemas de recuperação de sinal, conhecidos na arte. A função do subsistema de servomecanismo de seguimento 94 é a de direccionar a incidência do feixe de leitura 22 de tal modo, que o mesmo choque directamente no centro da pista de informação 66. O feixe de leitura 22 tem, geralmente, a mesma largura do que a sequência de suporte de informação dos indícios, os quais formam a pista de informação 66. A recuperação de sinal máxima é, então, atingida, quando o feixe de leitura 22 é forçado a deslocar-se, de tal maneira que todo ou a maior parte do feixe 22 incide sobre as regiões reflectoras de luz e não reflectoras de luz posicionadas sucessivamente 74 e 78 da pista de informação 66. O subsistema de servomecanismo de seguimento 94 é, algumas vezes, referido como o servomecanismo de seguimento radial em virtude do facto de que, as partidas da pista de informação 66, com maior frequência, ocorrem na direcção radial sobre a superfície de disco 70. O servomecanismo de seguimento radial 94 é, em geral operável continuamente no modo de reprodução normal do aparelho reprodutor de disco óptico. O subsistema de servomecanismo de seguimento 94 está mostrado com mais pormenor na Fig. 4 e inclui um comutador de interrupção de circuito fechado 200 e um amplificador 202 para accionamento do indutor 52. O comutador de interrupção de circuito fechado 200 recebe o sinal de erro de seguimento, vindo do subsistema de recuperação de sinal 104, numa primeira entrada 204 e recebe um sinal de interrupção de circuito fechado numa segunda entrada 206. Quando a interrupção de circuito fechado não está activa, o sinal de erro de seguimento é fornecido na sua saída 208. O amplificador 202 recebe o sinal de erro de seguimento na sua entrada 210 e gera um sinal A de seguimento para o indutor 52 na primeira saída 212 e um sinal B de seguimento para o indutor 52 na segunda saída 214. Juntamente, os sinais A de seguimento e B de seguimento controlam o deslocamento radial do feixe de leitura 22. Quando o sinal de erro de seguimento é recebido na entrada 210 do amplificador 202, os dois sinais de seguimento controlam a corrente através do indutor 52, de modo que o feixe de leitura 22, que incide sobre o mesmo é movido na direcção radial e fica centrado na pista de informação, iluminada pelo feixe de leitura 22. A direcção e a grandeza do movimento depende da polaridade e da amplitude do sinal de erro de seguimento. 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 13

Em certos modos de operação, o subsistema de servomecanismo de seguimento 94 é interrompido, de tal maneira que o sinal de erro de seguimento, gerado a partir do subsistema de recuperação de sinal 104, não é fornecido ao amplificador 202. Um tal modo de operação é uma operação de busca, quando é desejado ter-se o feixe de leitura 22 focado radial e transversalmente a uma porção da porção de suporte de informação do disco 26. Num tal modo de operação, é fornecido um sinal de interrupção na segunda entrada 206 do comutador de interrupção 200 e do sistema de servomecanismo de seguimento 94, provocando que o comutador 200 evite que o sinal de erro de seguimento seja fornecido na sua saída 208. Adicionalmente, num modo de operação de salto de retorno, em que o feixe de leitura focado 22 é forçado a saltar de uma pista para uma pista adjacente, o sinal de erro de seguimento não é fornecido ao amplificador 202. No modo de salto de retorno, o amplificador 202 não fornece sinais A de seguimento e sinais B de seguimento, uma vez que os mesmos tenderiam a perturbar os meios de deflexão de feixe radial por meio do indutor 52, e requereriam um maior período de tempo para o subsistema de servomecanismo de seguimento radial 94 readquirir o seguimento adequado da pista de informação adjacente seguinte. Geralmente, num modo de operação, em que o sinal de erro de seguimento é removido do amplificador 202, é gerado um impulso substituto para fornecer um sinal limpo, não ambíguo, ao amplificador 202, para deslocar o feixe de leitura 22 para sua localização designada seguinte.

Uma vista em corte transversal por uma direcção radial através do disco óptico 26, está mostrada na linha A da Fig. 5, a qual mostra tanto uma pluralidade de pistas de informação 66 como uma pluralidade de regiões entrem as pistas 224. As regiões entre as pistas 224 são semelhantes às regiões reflectoras de luz 74, mostradas na Fig. 2. Os comprimentos das linhas indicadas em 228 e 232 mostram o distanciamento centro-a-centro entre uma pista central 236 e uma primeira pista adjacente 240 e a pista central 236 e uma segunda pista adjacente 244, respectivamente. Um ponto indicado em 248 na linha 228 e um ponto indicado em 252 na linha 232 representam os pontos de cruzamento entre a pista central 236 e as pistas adjacentes 240 e 244, respectivamente. Os pontos de cruzamento 248 e 252 estão, cada, exactamente a meia distância entre a pista central 236 e as

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 14 primeira e segunda pistas 240 e 244. Um ponto indicado em 256 na linha 228 representa o centro da primeira pista de informação 240, enquanto um ponto indicado em 260 na linha 232 representa o centro da segunda pista de informação 244. Um ponto indicado em 264 representa o centro da pista de informação central 236.

Um disco óptico típico contém aproximadamente onze mil pistas de informação por polegada. A distância desde o centro de um pista de informação até a próxima pista de informação adjacente está na amplitude de 1,6 mícron, enquanto os indícios de informação, alinhados numa pista de informação particular têm largura de aproximadamente de 0,5 mícron de largura. Isto deixa aproximadamente um mícron de espaço vazio e aberto entre as regiões mais externas dos indícios posicionados nas pistas de informação adjacentes.

Quando o feixe de leitura 22 se desvia do centro da pista de informação 66, o sinal reflectido recebido quer pelo primeiro fotodetector de seguimento 112 quer pelo segundo fotodetector de seguimento 116 aumenta em intensidade, enquanto o sinal reflectido, recebido pelo outro fotodetector de seguimento, diminui em intensidade. Qual o fotodetector que recebe um sinal mais intenso ou menos intenso depende da direcção na qual o feixe de leitura 22 se desvia do centro da pista de informação 66. A diferença de fase entre os sinais fornecidos a partir do primeiro e do segundo fotodetectores de seguimento 112 e 116 representa o sinal de erro de seguimento. O subsistema de servomecanismo de seguimento 94 recebe sinais do primeiro e do segundo fotodetectores de seguimento 112 e 116 e actua para minimizar e diferença entre os mesmos para, desse modo, manter o feixe de leitura 22 centrado na pista de informação 66. O sinal diferencial de erro de seguimento, gerado no primeiro amplificador diferencial 140, é mostrado na linha B da Fig. 5, e é uma representação da posição radial do feixe de leitura 22 no disco 26. A saída de sinal diferencial de erro de seguimento tem um primeiro erro de seguimento máximo num ponto indicado em 268, o qual está entre o centro da pista de informação central 236 e o ponto de cruzamento 248, e um segundo erro de seguimento máximo num ponto indicado em 272, o qual está o centro da pista de informação central 236 e o ponto de I 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 15

cruzamento 252. Um terceiro erro de seguimento máximo é mostrado num ponto indicado em 276, o qual está entre o centro da primeira pista de informação 240 e o ponto de cruzamento 248, e um quarto erro de seguimento máximo está mostrado num ponto indicado em 280, o qual está entre o centro da segunda pista de informação 244 e o ponto de cruzamento 252. Os erros de seguimento mínimos são mostrados nos pontos indicados em 284, 288 e 292, que correspondem ao centro das pistas de informação 240, 236 e 244, respectivamente. Os erros de seguimento mínimos também são mostrados nos pontos indicados em 296 e 298, que correspondem aos pontos de cruzamento 248 e 252, respectivamente. É mostrada na Fig. 6 uma porção de processamento de sinal de seguimento 300 do subsistema de processamento de sinal 104 do presente invento. A porção de processamento de sinal de seguimento 300 recebe sinais de erro de seguimento desde um primeiro fotodetector de seguimento 304 e de um segundo fotodetector de seguimento 308 de uma disposição de díodo 312, semelhante à disposição de díodo 108 descrita com referência à Fig. 3. Embora não mostrada, a porção de processamento 300 pode receber sinais de erro de seguimento de outros tipos de fotodetectores, tal como um fotodetector duplo. A porção de processamento de sinal de seguimento 300 inclui um primeiro pré-amplificador 316, um segundo pré-amplificador 320, um primeiro amplificador operacional 324, um segundo amplificador operacional 328, um primeiro multiplicador analógico 332, um segundo multiplicador analógico 336 e um amplificador de soma 340. A porção de processamento de sinal de seguimento 300 inclui ainda um circuito fechado de realimentação 344, compreendendo um terceiro amplificador operacional 348, um circuito de compensação de circuito fechado de realimentação 352, um dispositivo de deslocação de fase 356, e um primeiro e segundo geradores de função de seno 360 e 364, respectivamente. O dispositivo de deslocação de fase 356 proporciona uma tensão de “desfasamento” que resulta num deslocamento de fase entre as saídas dos geradores de função de seno 360, 364. O primeiro pré-amplificador 316 tem uma entrada 368 e uma saída 372, e o segundo pré-amplificador 320 tem uma entrada 376 e uma saída 380. O primeiro amplificador operacional 324 tem uma primeira entrada positiva 384, a qual está ligada electricamente a saída 372 do primeiro pré-amplificador 316, uma segunda

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 16 entrada negativa 388, a qual está ligada electricamente à fonte de tensão positiva 392, e uma saída 396. O segundo amplificador operacional 328 tem uma primeira entrada positiva 400, a qual está ligada electricamente à saída 380 do segundo pré-amplificador 320, uma segunda entrada negativa 404, a qual está ligada electricamente à fonte de tensão 392, e uma saída 408.

Referindo a porção de realimentação 344 da porção de processamento de sinal de seguimento 300, o terceiro amplificador operacional 348 tem uma entrada 412 e uma saída 416. O circuito de compensação de fase 352 tem uma entrada 420, a qual está ligada electricamente à saída 416 do terceiro amplificador operacional 348, e uma saída 424. O dispositivo de deslocação de fase 356 tem uma entrada 428, a qual está ligada electricamente à saída 424 da rede de compensação de fase 352, e a uma saída 432. O primeiro gerador de função de seno tem uma entrada 436, a qual está ligada electricamente à saída 432 do dispositivo de deslocação de fase 356, e tem uma saída 440, enquanto o segundo gerador de função de seno 364 tem uma entrada 444, a qual está ligada electricamente à saída 424 da rede de compensação de fase 352, e tem uma saída 448. O primeiro multiplicador analógico 332 tem uma primeira entrada 452, a qual está ligada electricamente à saída 393 do primeiro amplificador operacional 324, uma segunda entrada 456, a qual está ligada electricamente à saída 440 do primeiro gerador de função de seno 360, e uma saída 460. O segundo multiplicador analógico 336 tem uma primeira entrada, a qual está electricamente ligada à saída 408 do segundo amplificador operacional 328, uma segunda saída 468, a qual está electricamente ligada à saída 448 do segundo gerador de função de seno 364, e uma saída 472. O amplificador de soma 340 tem uma primeira entrada 476, a qual está ligada electricamente à saída 460 do primeiro multiplicador analógico 332, uma segunda entrada 480, a qual está ligada electricamente à saída 472 do segundo amplificador operacional 336, e uma saída 484, a qual está ligada electricamente tanto à entrada 412 do terceiro amplificador operacional 348 e ao subsistema de erro de seguimento 94.

I

I

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ Ο primeiro pré-amplificador 316 recebe uma saída de sinal de seguimento do primeiro fotodetector de seguimento 304 na sua entrada 368, enquanto o segundo pré-amplificador 320 recebe uma saída de sinal de seguimento do segundo detector de seguimento 308 na sua entrada 376. Ambos os sinais de seguimento são sinais periódicos quando traçados como uma função da posição radial, ao longo da superfície do disco 26 e os dois sinais estão aproximadamente 90° for a de fase. As saídas de sinal de seguimento dos dois detectores 304 e 308, são cada uma delas amplificadas e são então fornecidas nas saídas 372 e 380 dos primeiro e segundo pré-amplificadores 316 e 320, respectivamente. O primeiro amplificador operacional 324, o qual recebe o sinal de seguimento amplificado do primeiro pré-amplificador 316 e recebe uma tensão positiva na sua entrada negativa 388, remove a tensão de modo comum do sinal de seguimento e proporciona uma maior proporção do sinal, que corresponde ao sinal de erro de seguimento na sua saída 396. O segundo amplificador operacional 328, o qual recebe o sinal de seguimento amplificado do segundo pré-amplificador 320 na sua entrada positiva 400 e recebe uma tensão positiva na sua entrada negativa 404, remove a tensão de modo comum do sinal de seguimento e proporciona uma maior proporção do sinal, que corresponde ao sinal de erro de seguimento na sua saída 408. O primeiro multiplicador 332 multiplica o sinal de seguimento recebido da saída 396 do primeiro amplificador operacional 324 com um sinal de realimentação recebido da saída 440 do primeiro gerador de função de seno 360. O sinal de seguimento modificado resultante é fornecido na saída 460 do multiplicador 332. O segundo multiplicador 336 multiplica o sinal de seguimento, recebido da saída 408 do segundo amplificador operacional 328, por um sinal de realimentação, recebido da saída 448 do segundo gerador de função de seno 364. O sinal de seguimento modificado resultante é fornecido na saída 472 do multiplicador 336. O amplificador de soma 340 recebe os sinais de seguimento modificados dos primeiro e segundo multiplicadores 332 e 336 nas suas primeira e segunda entradas 476 e 480, respectivamente. Quando do recebimento destes sinais, o amplificador de soma 340 adiciona algebricamente os mesmos para gerar um sinal 18 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ diferencial de erro de seguimento, que representa a diferença de fase entre os dois sinais de seguimento modificados. O sinal diferencial de erro de seguimento é fornecido à saída 484 do amplificador 340. O sinal de erro de seguimento é, então, fornecido ao comutador de interrupção 200 do subsistema de servomecanismo de seguimento 94 (Figs. 1, 4), bem como à porção de realimentação 344 da porção de processamento de sinal de seguimento 300. A porção de realimentação 344, da porção de processamento de sinal de seguimento 300, recebe o sinal diferencial de erro de seguimento na primeira entrada 412 do terceiro amplificador operacional ou amplificador de realimentação 348. O amplificador de realimentação 348 amplifica o sinal de erro de seguimento, utilizando um ganho de circuito fechado predeterminado e proporciona o sinal amplificado à entrada 420 do circuito de compensação de circuito fechado de realimentação 352. O circuito de compensação de circuito fechado de realimentação 352 proporciona a compensação de ganho de fase para o sinal de erro de seguimento amplificado e proporciona o sinal tanto à entrada 444 do segundo gerador de seno 364 como à entrada 436 do dispositivo de deslocação de fase 356. O dispositivo de deslocação de fase 356 proporciona um desfasamento de tensão predeterminado ao sinal de erro de seguimento, recebido na sua entrada 428, de modo que o sinal fornecido na entrada 436 do primeiro gerador de função de seno 360 difere do sinal fornecido na entrada 444 do segundo gerador de função de seno 364 de uma tensão predeterminada. O desfasamento de tensão induzido pelo dispositivo de deslocação de fase 356 é seleccionador para ter um valor que faz com que as saídas dos dois geradores de função de seno 360 e 364 estejam noventa graus fora de fase. O efeito deste deslocamento de fase é que o sinal fornecido na saída 440 do primeiro gerador de função de seno 360 é o mesmo que seria fornecido por meio de um gerador de coseno, se o mesmo fosse operar no sinal fornecido na saída 424 da rede de compensação de fase 352. Assim, as saídas de sinal dos primeiro e segundo geradores de função de seno 360 e 364 estão 90 graus fora de fase. Enquanto uma diferença de fase de substancialmente 90 graus é preferida, o invento também pode ser posto em prática com outras diferenças de fase dentro de uma gama de aproximadamente 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 19

30 graus. Ο ângulo de fase pode, assim, estar numa gama de aproximadamente 60 graus a aproximadamente 120 graus. Se a diferença de fase dos sinais nas saídas 440, 448 for muito grande, o sistema pode-se tornar não confiável.

Tanto o primeiro como o segundo geradores de função de seno 360 e 364 podem ser implementados numa variedade de maneiras bem conhecidas na arte. Uma de tal implementação está mostrada na Fig. 7, a qual mostra um gerador de função de seno, que compreende um conversor de analógico para digital 488, uma tabela de consulta de memória apenas de leitura 490, que tem uma pluralidade de valores de seno armazenados, e um conversor de digital para analógico 492. O sinal fornecido na entrada do gerador de função de seno é inicialmente convertido num sinal digital por meio do conversor 488, a memória apenas de leitura 490 recebe este sinal digital na sua entrada 494 e gera um valor de função de seno correspondente na sua saída 496. O valor de função de seno é convertido num sinal analógico por meio do conversor 492 e é fornecido à saída do gerador de função de seno. O subsistema de recuperação de sinal 104 (Fig. 3), quando da operação com a porção de processamento de sinal de seguimento 300 do presente invento continua a fornecer um sinal de erro de seguimento ao subsistema de servomecanismo de seguimento 94 (Figs. 1, 4). O subsistema de servomecanismo de seguimento 94 utiliza o sinal de erro de seguimento para controlar a posição do feixe de leitura 22 por meio do accionamento do indutor 52 da mesma maneira, como descrito acima. Assim, o subsistema de servomecanismo de seguimento 94 opera para manter o feixe de leitura 22 centralizado numa pista de informação 66.

Enquanto que o subsistema de servomecanismo de seguimento 94 utiliza o sinal de erro de seguimento da mesma maneira, sem considerar a porção de processamento de sinal de seguimento, utilizada no subsistema de recuperação de sinal 104, a utilização da porção de processamento de sinal de seguimento 300 resulta num sinal de erro de seguimento diferente que é fornecido ao subsistema de servomecanismo de seguimento 94. O sinal de erro de seguimento, fornecido quando a porção de processamento de sinal de seguimento 300 é utilizada, permanece periódico, mas a utilização da porção 300 faz com que cada período do

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 20 sinal de erro de seguimento represente uma maior gama de locais no disco óptico 26. A Fig. 8 mostra uma comparação dos sinais de erro de seguimento, cada um dos quais é uma função da posição radial através de uma porção de disco 26. Um sinal 512 é o sinal de erro de seguimento, gerado pelo subsistema de recuperação de sinal 104, que utiliza a porção de processamento de sinal de seguimento 416 da arte anterior, enquanto um sinal 516 é o sinal de erro de seguimento, gerado pelo subsistema de recuperação de sinal 104, que utiliza a porção de processamento de sinal de seguimento 300 do presente invento. Em virtude do sinal de erro de seguimento 516 ser substancialmente linear na região em que o seu valor está próximo a zero, isto é, a meia distância entre seus extremos, pode ser dito que a porção de processamento de sinal de seguimento 300 “torna linear” o sinal de erro de seguimento. No entanto, o sinal 516 não permanece periódico como pode ser visto na Fig. 9, a qual mostra o valor do sinal 516 através de uma porção maior do disco 26. Quando é utilizada a porção de processamento de sinal de seguimento 416, cada período do sinal de erro de seguimento 512 representa uma pista de informação 66 do disco 26. No entanto, quando a porção de processamento de sinal de seguimento 416 é utilizada, cada período do sinal de erro de seguimento pode ser feito de modo a representar qualquer número de pistas de informação 66. O número de pistas de informação 66, representado em cada período do sinal de erro de seguimento 516, é determinado pelo ganho do amplificador de realimentação 348. Existem vantagens em “tornar linear” um grande número de pistas 66. Por exemplo, após o circuito fechado de realimentação local 344 operar para tornar lineares as características de transferência de erro de seguimento nas várias pistas, um impulso de ruído com uma grandeza maior do que uma pista está ainda dentro da gama de operação do declive negativo do sinal de erro tornado linear, o qual permite uma resposta normal pelo subsistema de erro de seguimento 94 para um tal impulso de ruído. No entanto, em virtude da amplitude do sinal 516 ser finita, quanto maior for o número de pistas 66, representado em cada período, tanto menor é a diferença em tensão entre cada uma das pistas 66. Se a diferença de tensão entre pistas adjacentes 66 é muito pequena, pode ser difícil distinguir entre as pistas 66, e podem resultar erros de seguimento. Por conseguinte, existe

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 21 um compromisso de desempenho, que tem que ser feito na escolha do número de pistas a ser representado por cada período do sinal de erro de seguimento 516. O servomecanismo de seguimento 94 tem que operar no interior do declive de realimentação negativo do sinal de erro de seguimento 516. Isto é devido, se for fornecido um sinal de erro de seguimento positivo, ao servomecanismo de seguimento 94 accionar o indutor 52, de modo a deslocar o feixe 22 numa direcção, fazendo com que o erro de seguimento aumente. O erro de seguimento iria continuar a desenvolver-se, provocando um mal funcionamento. Isto também é verdade para a resposta de servomecanismo de seguimento para o sinal de erro de seguimento 512. No entanto, no interior da porção de realimentação 344 da porção de processamento de sinal de seguimento 300 a utilização de realimentação positiva não cria qualquer de tais problemas. Isto é devido à porção de processamento de sinal de seguimento 300 ter correcção própria, de modo que a mesma sempre determina o declive negativo do sinal de erro de seguimento 516, sem considerar se um sinal de realimentação positivo é inicialmente fornecido.

Os valores dos sinais de seguimento, fornecidos pelos primeiro e segundo fotodetectores de seguimento 304 e 308 representam, tomados em conjunto, uma posição radial relativa do feixe de leitura 22 sobre o disco 26. Além disto, o valor do sinal, fornecido à porção de realimentação 344 da porção de processamento de sinal de seguimento 300, representa uma posição de realimentação radial relativa. A utilização da porção de realimentação 344 minimiza a diferença entre os valores destes dois sinais. Assim, a porção de processamento de sinal de seguimento 300, através da utilização da porção de realimentação 344, é capaz de repor o sinal de erro de seguimento em zero, um valor que representa uma posição radial particular no disco 26. isto permite que o subsistema de servomecanismo de seguimento 94 estabilize o feixe de leitura 22, de modo que o mesmo incida sobre uma pista de informação 66 desejada.

Os sinais fornecidos pelos primeiro e segundo fotodetectores de seguimento 304 e 308 são ambos periódicos e estão aproximadamente 90 graus fora de fase. Os mesmos podem ser representados pelas funções seno e coseno.

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 22

Para os fins da explicação seguinte, o fotodetector é assumido como tendo duas saídas de sinal em quadratura. O sinal fornecido pelo primeiro fotodetector de seguimento 304 ao primeiro pré-amplificador 316 é definido como sen(x) e o sinal fornecido pelo segundo fotodetector de seguimento 308 ao segundo pré-amplificador 320 é definido como sen(x+90) ou cos(x), em que x é a posição radial relativa do feixe de leitura 22. O sinal fornecido à segunda entrada 486 do segundo multiplicador 336 é definido como sen(y) e o sinal fornecido à segunda entrada 456 do primeiro multiplicador 332 é definido como sen(x+90) ou cos(y), em que y é o valor do sinal de realimentação radial relativo. Dadas estas definições, o sinal na saída 460 do primeiro multiplicador 332 é sen(x)cos(y) e o sinal na saída 472 do segundo multiplicador 336 é cos(x)sen(y). Assim, o sinal na saída 484 do amplificador de soma 340 é: a[sen(x)cos(y) - cos(x)sen(y)] = asen(x-y) = a(x-y) (2) em que a é um factor de ganho constante. Como é conhecido na arte, para valores de x-y próximos de zero, sen(x-y) é aproximadamente x-y. Por conseguinte, para valores de x-y próximos a zero, o sinal de erro de seguimento, a(sen(x-y)) é substancialmente linear. A relação entre x e y pode ser ajustada para uma dada aplicação por meio de ajustamentos apropriados do ganho do amplificador de realimentação 348.

Numa concretização específica do presente invento, o segundo gerador de função de seno 364 pode ser substituído por um gerador de função de coseno, o qual recebe o sinal fornecido na saída 424 da rede de compensação de fase 352. A utilização de um gerador de função de coseno nesta concretização elimina a necessidade da utilização do dispositivo de deslocação de fase 356.

Referindo agora as Figs. 6, 10, 11 e 12, numa concretização específica do invento, as entradas para os pré-amplificadores 316, 320 são desenvolvidas por uma ligação de captor óptico, a qual inclui um subsistema óptico, representado aqui pelo prisma 520. Um feixe de fonte 524 é passado através de uma lente 526, e é recebido por um interferómetro convencional 528, que tem uma placa 529 para separação do feixe de fonte em dois feixes 530, 532, os quais se reflectem a partir 23 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ dos espelhos 534, 536, respectivamente. O prisma 520 e uma porção do interferómetro 528 são móveis um em relação ao outro na direcção indicada pela seta de duas cabeças 522. Como uma consequência do movimento relativo dos mesmos, os padrões de franja desenvolvidos pelo interferómetro variam. Os feixes reflectidos recombinam-se como o feixe 538, o qual é colimado por uma lente 540. O feixe 538 chega então a um receptor/analisador 542. Os padrões de franja, transmitidos no feixe 538, são medidos por um fotodetector de quadratura 546, o qual pode ser um fotodetector de anel, e o qual é tipicamente disposto no interior do receptor/analisador 542. As saídas analógicas 548, 550 do fotodetector 546 são então apresentadas aos pré-amplificadores 316, 320 (Fig. 6).

Referindo, novamente, as Figs. 1 e 3, foi descrito acima, que as concretizações descritas acima resultam num sinal de erro para um circuito de servomecanismo; todavia, em certas aplicações, nas quais é apenas desejado medir a posição ou outra característica de um objecto, o sinal de erro produzido pela porção de processamento de sinal 146 não necessita ser fornecido a um circuito de servomecanismo, mas pode ser ligado a um outro utilizador da informação, por exemplo a um computador, ou a um indicador de medição. Neste caso, o servomecanismo de seguimento 94 e os meios de deflexão de feixe, simbolizados pelo indutor 52, podem ser omitidos.

Uma implementação do circuito, mostrado na Fig. 6, está descrita com referência à Fig. 13. Os sinais de seguimento 544, 546, recebidos dos fotodetectores de uma ligação de captor óptico, estão numa relação geralmente de quadratura, e são ligados às entradas dos amplificadores diferenciais 548, 550. As saídas dos amplificadores diferenciais 548, 550 representam as respectivas diferenças entre seus sinais de entrada 548, 550 e uma tensão de desfasamento, a qual é produzida por um divisor de tensão 552. As saídas dos amplificadores diferenciais 548, 550 são as entradas dos multiplicadores 554 e 556, respectivamente.

Um gerador de função 558 produz uma saída de função de coseno 560, e uma saída de função de seno 562, a qual são respectivas segundas entradas dos multiplicadores 554, 556. Um amplificador de soma 564 recebe as saídas dos 24 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ multiplicadores 554, 556, e gera um sinal de seguimento 556. O sinal de seguimento 566 é acoplado de retorno ao captor óptico através de uma ligação 568 para inserção dentro do seu circuito fechado de seguimento de servomecanismo. O sinal de seguimento 566 é também acoplado a um potenciómetro 570, o qual ajusta o ganho de circuito fechado de realimentação local. A partir do potenciómetro 570, o sinal de seguimento 566 é ligado a um circuito de compensação 572, cuja finalidade é proporcionar compensação de fase e de ganho, a fim de manter estabilidade de circuito fechado. O gerador de função 558 recebe uma primeira entrada 574 do circuito de compensação 572, e uma segunda entrada de terra 576. A Fig. 14 mostra o gerador de função 558 com mais pormenor. Um conversor de analógico para digital 580, de preferência um AD779KN, recebe as entradas 574, 576 (Fig. 13), e fornece duas unidades estruturalmente idênticas, referenciadas geralmente por 585, 595. A unidade 585 gera uma função de seno, e a unidade 595 gera uma função de coseno. Por interesse de brevidade, será apenas descrita a unidade 585. As saídas 583 do conversor de analógico para digital 580 são ligadas a linhas de endereço 587 de uma memória programável e apagável 582. Nesta concretização, o conversor de analógico para digital 580 tem uma resolução de bit mais elevada do que é requerido, e a posição de bit menos significativa 586 é, por conseguinte, ligada à terra. As saídas 583 proporcionam assim um vector dentro da memória programável e apagável 582, e um correspondente valor de seno é feito sair nas linhas de dados 588. O valor de seno, representado pelo sinal nas linhas 588, é então convertido num sinal analógico num conversor de digital para analógico 590, o qual pode ser um AD767KN. As quatro posições menos significativas 592 do conversor de digital para analógico 590 são ligadas à terra, uma vez que o mesmo tem uma resolução mais elevada do que é requerido. A saída analógica 593 é acoplada a um circuito de filtro 594, cuja finalidade é atenuar o sinal a fim de eliminar a oscilação. A unidade 595 difere da unidade 585 apenas pelo facto de um conjunto de dados diferente ser armazenado na sua memória apagável 586, a fim de gerar uma função de coseno. De preferência, os dados são programados de tal maneira que, quando são feitos entrar zero volt nas unidades 585, 595 pelo conversor de 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 25

analógico para digital 580, as saídas 597, 598 têm tensões de igual grandeza, de preferência, de 0,7 volt.

Na programação das memórias programáveis e apagáveis 582, 597, é necessário compensar o facto do conversor de analógico para digital 580 gerar dois sinais complementares de dois, os quais não são sequenciais ou lineares, como visto pelas memórias programáveis e apagáveis 582, 597. O ajustamento dos dados nas memórias é, por conseguinte, necessário a fim de gerar funções de seno e coseno verdadeiras. As listagens de programas de computador nas listagens 1 e 2 podem ser executadas para produzir dados adequados para a programação das memórias programáveis e apagáveis 582, 597.

Os sinais de temporização convencionais, requeridos para o funcionamento dos circuitos integrados na Fig. 14, são fornecidos por um bloco de temporização 600, o qual é mostrado com mais pormenor na Fig. 15. Um oscilador de cristal 602 opera a 24 MHz, e é acoplado a um contador 604, o qual pode ser um 74HC4060J. Sinais de temporização, desenvolvidos pelo bloco 600, incluem um sinal de selecção de pastilha electrónica 606, sinal de activação de pastilha electrónica 608, sinal de activação de “output” 610, e um sinal de activação de conversão 612. LISTAGEM 1 +--------------------------------------------------+ ‘ | Todos os direitos de autor reservados por DiscoVision Associates 3/08/1996 | ‘ | Programa escrito por Ludwig Ceshkovsky. | 11 Este programa gera dados de seno e coseno para uma EEPROM com | 11 valores de entrada no formato de complementos de 2. Os dados de saída | ' | são tabulados sequencialmente pelo endereço da EEPROM com o | ‘ | formato de saída que utiliza o deslocamento binário para saída bipolar. | +---------------------------------------------------+ DECLARE SUB SaveData (n AS INTEGER) DIM SHARED n AS INTEGER’ número total de localizações de memória DIM SHARED Cy! ‘Número total de ciclos

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 26 DIM SHARED Cstep! ‘valor de cada passo DIM SHARED Degree! DIM SHARED PROM% ‘a largura de palavra da PROM de saída DIM SHARED chksum AS LONG ‘soma-verificação do ficheiro de dados binários CONST seno=1, coseno=2 CONST Pl=3.141592654#

Degree!=PI/180 ‘Escalas para um Grau de radiância 1----------------parâmetros seleccionáveis pelo utilizador-------------

Cy!=32 PROM% = 8 ‘PROM de 8 bits de largura

PromSize% = 13 ‘Número de linhas de endereço 13 para PROM de 8K 1--------------------------fim-------------------------------- η = 2Λ PromSize% ‘número total de localizações de endereço ByScale% = (2A PROM%)/2

SizeScale = n/2 ‘cálculo de deslocamento para saída bipolar Cstep! = ((Cy!*360)/n)*Degree! ‘ciclos por endereço de passo offset! = Degree!*45 ‘com zero volt para fazer o seno=coseno DIM SHARED PROM%(n + 1,2)

CLS

Range = INT(n/2) chksum = 0 ‘----------------ficheiro de dados para o programador de PROM---------------

PRINT n, Range, Cstep!, Degree!, Cy!, ByScale% ‘parâmetros de teste PRINT OPEN “PROM01.dat” FOR OUTPUT AS #2 ‘PRINT #2, “EEPROM data”; DATE#; TIME#; “de Revisão” PRINT #2, CHR$(2); “$A0000,”; ‘o para a volta seguinte não é dividido para ordenar o endereço não requerido

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 27 ‘os endereços são codificados em complementos de dois e os dados de saída ‘são codificados em deslocamento binário porque a saída AD779 A/D output é ‘complemento de dois e o AD767 D/A está deslocado de modo binário. Não deslocado de modo binário mas deslocado de modo saída. K = 1 FOR i% = 1-Range TO Range 'endereço combinado de ordens baixa e alta K = K + 1 ‘o 1,72 é um ajust. para tornar o seno e o coseno iguais Asine% = ByScale%+SIN(offset!+((i%-1)*Cstep))*(BySale%-1)

Acosine% = ByScale%+COS(offset!+((i%-1 )*Cstep))*(ByScale%-1) ‘calcular o complemento de dois do modo de endereçamento para a PROM IF i% < 0 THEN addr=ABS(i%)+SizeScale ELSE addr = (i%) PROM%(K, sine)=Asine%: PROM%(K, cose)=Acosine% ‘armazena valores ‘PRINT HEX$(addr), HEX$(Asine%), HEX$(Acosine%) chksum = chksum + Asine% ‘PRINT #2, HEX$(addr), HEX$(Asine%) IF (K MOD 128) = 0 THEN PRINT #2, IF Asine% < 16 THEN PRINT #2, HEX$(0); PRINT #2, HEX$(Asine%); ” NEXT i% PRINT K; “=TOTAL MEMORY LOCATIONS" PRINT #2, PRINT #2, CHR$(3); “$S”; HEX$(chksum); PRINT #2, CLOSE #2 -------------------ficheiro de teste para vissim---------------- OPEN “PROM01.TXT” FOR OUTPUT AS #2 ‘PRINT #2, “EEPROM data”; DATE$; TIME$; “de Revisão” PRINT #2,

FOR \% = 0 TO K PRINT i%, PROM%(i%, sine), PROM%(i%, cose) PRINT #2, i%, PROM%(i%, sine), PROM%(i%, cose) 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 28

ΝΕΧΤ ί% CLOSE #2 END:

SaveDate (η) SUB SaveDate (η AS INTEGER) DEFINT Α-Ζ ‘SaveDate: ‘Guardar os dados da PROM num ficheiro PROM01 .dat” ficheiro de dados. OPEN “PROM01 .dat" FOR OUTPUT AS #2 PRINT #2, “dados de EEPROM”; data; “de Revisão” FOR a = 1 TO n ‘PRINT #2, account(a).Title NEXTa CLOSE #2

END SUB LISTAGEM 2 +--------------------------------------------------+ 11 Todos os direitos de autor reservados por DiscoVision Associates 3/08/1996 ' | Programa escrito por Ludwig Ceshkovsky. | ‘ | Este programa gera dados de seno e coseno para uma EEPROM com | ' | valores de entrada no formato de complementos de 2. Os dados de saída ‘ | são tabulados sequencialmente pelo endereço da EEPROM com ο I ' | formato de saída que utiliza o deslocamento binário para saída bipolar. | ‘ICOSINE OUTPUT +---------------------------------------------------+ DECLARE SUB SaveData (n AS INTEGER) DIM SHARED n AS INTEGER’ número total de localizações de memória DIM SHARED Cy! ‘Número total de Ciclos DIM SHARED Cstep! ‘valor de cada passo DIM SHARED Degree! DIM SHARED PROM% ‘a largura de palavra da PROM de saída

84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 29 DIM SHARED chksum AS LONG ‘soma-verificação para ficheiro de dados binários CONST sine=1, cose=2 CONST Pl=3.141592654#

Degree!=PI/180 ‘Escalas para um Grau de radiância 1----------------parâmetros seleccionáveis pelo utilizador---------------

Cy!=32 PROM% = 8 ‘PROM de 8 bits de largura

PromSize% = 13 ‘Número de linhas de endereço 13 para PROM de 8K --------------------------fjm-------------------------------- η = 2Λ PromSize% ‘número total de localizações de endereço ByScale% = (2Λ PROM%)/2

SizeScale = n/2 ‘cálculo de deslocamento para saída bipolar Cstep! = ((Cy!*360)/n)*Degree! ‘ciclos por endereço de passo offset! = Degree!*45 ‘com zero volt para fazer o seno=coseno DIM SHARED PROM%(n + 1,2)

CLS

Range = INT(n/2) chksum = 0 ‘----------------ficheiro de dados para o programador de PROM---------------

PRINT n, Range, Cstep!, Degree!, Cyl, ByScale% ‘parâmetros de teste PRINT OPEN “PROM01.dat” FOR OUTPUT AS #2 ‘PRINT #2, “EEPROM data”; DATE#; TIME#; “de Revisão” PRINT #2, CHR$(2); “$A0000,”; ‘o para a volta seguinte não é dividido para ordenar o endereço não requerido ‘os endereços são codificados em complementos de dois e os dados de saída ‘são codificados em deslocamento binário porque a saída AD779 A/D output é * ς- 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 30

‘complemento de dois e o AD767 D/A está deslocado de modo binário. Não deslocado de modo binário mas deslocado de modo saída. K = 1 FOR i% = 1-Range TO Range 'endereço combinado de ordens baixa e alta K = K + 1 ‘o 1,72 é um ajust. para fazer o seno e o coseno iguais Asine% = ByScale%+SIN(offset!+((i%-1)*Cstep))*(BySale%-1)

Acosine% = ByScale%+COS(offset!+((i%-1 )*Cstep))*(ByScale%-1) ‘calcular modo de endereçamento de complento de dois para a PROM IF i% < 0 THEN addr=ABS(i%)+SizeScaie ELSE addr = (i%) PROM%(K, sine)=Asine%: PROM%(K, cose)=Acosine% ‘armazena valores ‘PRINT HEX$(addr), HEX$(Asine%), HEX$(Acosine%) chksum = chksum + Acosine% ‘PRINT #2, HEX$(addr), HEX$(Acosine%) IF (K MOD 128) = 0 THEN PRINT #2, IF Acosine% < 16 THEN PRINT #2, HEX$(0); PRINT #2, HEX$(Acosine%); ” NEXT i% PRINT K; ‘-TOTAL MEMORY LOCATIONS” PRINT #2, PRINT #2, CHR$(3); “$S”; HEX$(chksum); PRINT #2, CLOSE #2 ficheiro de teste para vissim OPEN “PROM01 .TXT" FOR OUTPUT AS #2 ‘PRINT #2, “EEPROM data”; DATES; TIMES; “de Revisão” PRINT #2,

FOR i% = 0 TO K PRINT i%, PROM%(i%, sine), PROM%(i%, cose) PRINT #2, i%, PROM%(i%, sine), PROM%(i%, cose) NEXT i% CLOSE #2 31 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ *END:

SaveDate (η) SUB SaveDate (n AS INTEGER) DEFINT A-Z ‘SaveDate: ‘Guardar os dados de PROM num ficheiro PROM01 .dat” ficheiro de dados. OPEN “PROM01 .dat" FOR OUTPUT AS #2 PRINT #2, “dados de EEPROM”; data; “de Revisão” FOR a = 1 TO n ‘PRINT #2, account(a).Title NEXTa CLOSE #2

END SUB

Embora este invento tenha sido explicado com referência à estrutura descrita aqui, a mesma não está confinada aos pormenores indicados e este pedido pretende de cobrir quaisquer modificações e variações que possam estar dentro do âmbito das reivindicações que se seguem.

Lisboa, -2. P'íT. £900

Por DISCOVISION ASSOCIATES

Claims (7)

1. 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ REIVINDICAÇÕES 1 - Aparelho de controlo de seguimento para um sistema de disco óptico, que compreende: uma fonte para dirigir um feixe de energia radiante para uma de uma pista seleccionada de pluralidade de pistas de informação de um disco óptico; meios para conferirem o movimento de rotação relativo entre o dito feixe e o dito disco em torno de um eixo de rotação; meios de condução de feixe para deslocação do feixe numa direcção geralmente radial em relação ao dito disco, para seguir a dita pista de informação seleccionada; um detector (312) que responde à energia radiante de retorno da dita pista de informação seleccionada e que tem um primeiro sinal de saída (396) e um segundo sinal de saída (408), em que o dito primeiro sinal de saída (396) difere em fase do dito segundo sinal de saída (408), de acordo com um deslocamento do dito feixe da dita pista seleccionada: caracterizado por compreender: um primeiro multiplicador (332), que tem uma primeira entrada ligada electricamente ao dito primeiro sinal de saída (396) do dito detector (312); um segundo multiplicador (336), que tem uma primeira entrada ligada electricamente ao dito segundo sinal de saída (408) do dito detector (312); um amplificador de soma e de diferença (340), que tem uma primeira entrada (476), acoplada a uma saída (460) do dito primeiro multiplicador (332) e uma segunda entrada (480) acoplada a uma saída (472) do dito segundo multiplicador (336), para geração de um sinal de erro (484); um primeiro gerador de função periódica (360), que tem uma entrada (436) acoplada a uma saída (484) do dito amplificador de soma e de diferença e uma

   84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 2/4 saída (440) acoplada a uma segunda entrada (456) do dito primeiro multiplicador(332); um segundo gerador de função periódica (364), que tem uma entrada (444) acoplada a uma saída (484) do dito amplificador de soma e de diferença (340) e uma saída (448) acoplada a uma segunda entrada (468) do dito segundo multiplicador, diferindo em fase o sinal de saída do segundo gerador de função periódica do sinal de saída do sinal de saída do dito primeiro gerador de função periódica; e um servomecanismo (94), que responde à saída (484) do dito amplificador de soma e de diferença (340), para operação dos meios de condução de feixe.
2. 2 - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, que compreende adicionalmente: um amplificador de ganho de circuito fechado (348), acoplado à dita saída do dito amplificador de soma e de diferença (340), que gera um sinal de erro amplificado; e um circuito de compensação de circuito fechado realimentação (352), acoplado ao dito amplificador de ganho de circuito fechado (348), o qual proporciona a compensação de ganho de fase para o dito sinal de erro amplificado.
3. 3 - Aparelho de acordo com a reivindicação 2, que compreende adicionalmente um dispositivo de deslocação de fase (356), acoplado ao dito circuito de compensação do circuito fechado (352) e acoplado a um dos ditos primeiro gerador de função periódica (360) e segundo gerador de função periódica (364), em que o dito dispositivo de deslocação de fase (356) proporciona um desfasamento de tensão predeterminado para o dito sinal de erro.
4. 4 - Aparelho de acordo com a reivindicação 3, em que o dito primeiro gerador de função periódica (360) e o dito segundo gerador de função periódica (364) são geradores de seno. 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 3/4
5. 5 - Aparelho de acordo com a reivindicação 10, em que o dito detector compreende um interferómetro (528).
6. 6 - Processo de controlo de seguimento para um sistema de disco óptico, que compreende os passos de: dirigir um feixe de energia radiante para uma pista seleccionada de uma pluralidade de pistas de informação de um disco óptico; conferir movimento de rotação relativo entre o dito feixe e o dito disco em torno de um eixo de rotação; deslocar o feixe numa direcção geralmente radial em relação ao dito disco, para seguir a dita pista de informação seleccionada; detectar a energia radiante que retorna da dita pista de informação seleccionada; gerar um primeiro sinal de saída (396) e um segundo sinal de saída (408), em que o dito primeiro sinal de saída (396) difere em fase do dito segundo sinal de saída (408), de acordo com um deslocamento do dito feixe da dita pista seleccionada: produção de um sinal de erro (484), que representa o dito deslocamento e que tem uma característica periódica relativa ao dito deslocamento; restauração do dito feixe deslocado para a dita pista seleccionada em resposta ao dito sinal de erro, utilizando um servomecanismo (94); e caracterizado por compreender os passos de: gerar um primeiro sinal periódico (440), que responde directamente ao dito sinal de erro (484); gerar um segundo sinal periódico (448), que responde directamente ao dito sinal de erro (484), diferindo o dito segundo sinal periódico (448) do dito primeiro sinal periódico de um ângulo de fase; 84 016 ΕΡ 0 618 780/ΡΤ 4/4 multiplicar ο dito primeiro sinal de detecção pelo dito primeiro sinal periódico para produzir um primeiro sinal de produto (460); multiplicar o dito segundo sinal de detecção pelo dito segundo sinal periódico para produzir de um segundo sinal de produto (472); gerar um sinal de diferença (484) entre o dito primeiro sinal de produto (460) e o dito segundo sinal de produto (472); e apresentar o dito sinal de diferença (484) ao dito servomecanismo (94) como o dito sinal de erro (484).
7. 7 - Processo de acordo com a reivindicação 6, em que os ditos primeiro e segundo sinais de detecção, e os ditos primeiro e segundo sinais periódicos (440, 448) são substancialmente sinusoidais. Lisboa, -2. Ρ'ϋ 2000 Por DISCOVISION ASSOCIATES

   EMG.® AiléMi© J®Ã© SA CUNHA FERREtR Ág. Of. Pr. Ind. Rb® das Flores, 74 - 4»" ieOQ LISBOA