DE2933138C2 - - Google Patents
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- DE2933138C2 DE2933138C2 DE2933138A DE2933138A DE2933138C2 DE 2933138 C2 DE2933138 C2 DE 2933138C2 DE 2933138 A DE2933138 A DE 2933138A DE 2933138 A DE2933138 A DE 2933138A DE 2933138 C2 DE2933138 C2 DE 2933138C2
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- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Moving Of Heads (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum
Auslesen eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Scheibenförmige Aufzeichnungsträger, auf die Video-
und/oder Audioinformationen oder Dateninformationen
aufgezeichnet sind, sind in vielen Abwandlungen bekannt.
Dabei kann ein grundsätzlicher Unterschied gemacht werden
zwischen Aufzeichnungsträgern, bei denen das Ausleseglied
eine radiale mechanische Führung erfährt, und Aufzeichnungsträgern,
bei denen dies nicht der Fall ist. Im
ersteren Falle ist die Information im allgemeinen in einer
Spur gespeichert, die als Nut in der Oberfläche des
Aufzeichnungsträgers angebracht ist, und enthält das
Ausleseglied eine Nadel, die beim Abtasten des Aufzeichnungsträgers
in der Nut und demzufolge von den Nutenwänden
in radialer Richtung geführt wird.
In den letzten Jahren hat sich jedoch ein wachsendes
Interesse für Aufzeichnungsträger entwickelt, die eine
ebene Oberfläche aufweisen, d. h. wenigstens keine
geometrische Nut enthalten, weil vor allem bei höheren
Drehzahlen die bei der mechanischen Führung auftretende
Abnutzung der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers
beträchtlich ist. Das hervorragendste Beispiel eines
derartigen Aufzeichnungsträgers ist ein Aufzeichnungsträger,
auf den die Information in optisch kodierter Form
aufgezeichnet ist und der mit Hilfe eines Strahlungsbündels
abgetastet wird. Ein anderes Beispiel ist ein
scheibenförmiger magnetischer Aufzeichnungsträger, der mit
Hilfe eines magnetischen Aufnahmeelements ausgelesen
wird. Schließlich kann auch noch ein scheibenförmiger
Aufzeichnungsträger genannt werden, in dem die Informationen
als Geometrieänderungen einer Spur aufgezeichnet
sind, wobei diese Geometrieänderungen dadurch ausgelesen
werden können, daß eine leitende Schicht in der Spur
angebracht und diese Spur kapazitiv abgetastet wird. Wenn
nach dem Anbringen der Geometrieänderungen und der leitenden
Schicht die Vertiefungen in der Plattenoberfläche
ausgefüllt sind, ist wieder eine glatte Oberfläche
entstanden, so daß auch in diesem Falle der kapazitive
Abtaster keine mechanische Führung der Spur erfährt.
In all diesen Fällen ist es erforderlich, mit Hilfe eines
Regelsystems dafür zu sorgen, daß das Ausleseglied stets
der (den) Informationsspur(en) folgt, d. h. daß ein Regelsystem
vorgesehen werden muß, mit dessen Hilfe die Lage
des Auslesegliedes quer zu der Spurrichtung geregelt
wird. Dazu ist an erster Stelle ein Meßsystem erforderlich,
das imstande ist, ein Meßsignal zu liefern, das ein
Maß für die Lage des Abtastpunktes in bezug auf die
Informationsspur ist. Derartige Systeme sind, insbesondere
für optische Auslesevorrichtungen, in vielen Abwandlungen
bekannt. Da die Weise, in der die Lage des Abtastpunktes
in bezug auf die gewünschte Spur detektiert wird, für die
vorliegende Erfindung nicht von wesentlicher Bedeutung
ist, sei in diesem Zusammenhang nur auf die Möglichkeiten
verwiesen, die in der DE-PS 23 20 477, DE-PS 22 11 049 und
der DE-OS 24 48 032 und DE-OS 26 45 393 beschrieben sind.
Mit Hilfe des Meßsignals muß eine korrigierende radiale
Bewegung des Auslesegliedes bewirkt werden. Dazu ist es
möglich, dieses Ausleseglied auf einem Stellglied
anzubringen, das eine Verschiebung dieses Auslesegliedes
bewirken kann. Eine optische Auslesevorrichtung der
eingangs erwähnten Art mit einem derartigen Stellglied ist
z. B. aus der NL 75 09 799 bekannt. Dabei
ist das optische Ausleseglied auf einem ersten Ende eines
Trägerarmes befestigt, dessen anderes Ende drehbar
gelagert ist, während die Winkellage dieses Tragarmes mit
Hilfe einer auf diesen Tragarm einwirkenden Antriebsvorrichtung
in Form eines elektromagnetischen Drehmomentgebers
geändert werden kann. Der Tragarm mit dem Ausleseglied
an seinem ersten Ende ist derart in bezug auf den
Aufzeichnungsträger positioniert und bemessen, daß eine
Verdrehung dieses Tragarmes im wesentlichen eine Verschiebung
des Auslesegliedes in radialer Richtung des Aufzeichnungsträgers
zur Folge hat. Dadurch, daß der Meßdetektor
zum Messen der Lage des Abtastpunktes in bezug auf die
Informationsspur und die mit dem Meßsignal gesteuerte
Antriebsvorrichtung für den Tragarm in eine erste
Regelschleife aufgenommen sind, kann auf diese Weise eine
genaue Spurverfolgung des Abtastpunktes erhalten werden.
Zum Erhalten dieser genauen Spurverfolgung, ungeachtet
einer etwaigen Exzentrizität der Spurlage auf dem
Aufzeichnungsträger in bezug auf die Drehachse, ist es
aber erforderlich, daß sowohl die Verstärkung als auch die
Frequenzbandbreite dieser ersten Servoregelschleife
genügend groß sind. Um dies zu erreichen, ist es
wünschenswert, daß sowohl die Antriebsvorrichtung für den
Tragarm als auch der Tragarm selber möglichst wenig
Dämpfung in dieser Servoregelschleife herbeiführen, weil
ja nur dann eine große Folgegeschwindigkeit und Folgegenauigkeit
erreicht werden können.
Infolge dieser geringen Dämpfung in der ersten Servoregelschleife
können in der Praxis auch große Nachteile des
Systems an den Tag treten. Wenn der Aufzeichnungsträger
örtlich beschädigt ist, wird beim Abtasten dieses
beschädigten Teiles das Regelsignal für die Antriebsvorrichtung
einen ganz beliebigen Wert annehmen können.
Dadurch, daß die Dämpfung gering ist, kann dies zur Folge
haben, daß das Stellglied auf unkontrollierte Weise über
einen verhältnismäßig großen Abstand verschoben wird und
erst bei einer völlig abweichenden radialen Lage zum
Stillstand kommt. Ähnliches kann sich ergeben, wenn die
Vorrichtung einer Erschütterung durch eine externe Ursache
unterworfen wird. Durch diese Ursachen ist es demzufolge
möglich, daß verhältnismäßig große Teile der aufgezeichneten
Information beim Auslesen überschlagen werden.
Zur Spurpositionierung ist es aus der DE-OS 23 64 174
bekannt, eine erste und eine zweite Regelschleife vorzusehen.
Die zweite Regelschleife wird nur für die Großpositionierung
des Auslesegliedes beim Aufsuchen einer
erwünschten Informationsspur verwendet. Dazu wird die
Adresse einer erwünschten Spur in eine Speicherschaltung
eingeschrieben und in einer Differenzschaltung mit der
mittels des Lageanzeigers erhaltenen laufenden Adresse
verglichen. Mit dem Ausgangssignal dieser Schaltung wird
das Ausleseglied mit einer gewissen Abweichung zur
erwünschten Spur hingeführt. Kommt das Ausleseglied in
einem Toleranzbereich zur erwünschten Spur, dann wird die
zweite Regelschleife unwirksam und gleichzeitig die erste
Regelschleife wirksam gemacht, mit der eine Feinpositionierung
des Ausleseglieds genau auf die erwünschte Spur
erreicht wird. Wenn während des Auslesens der Informationsspur
ein Spurverlust auftritt, dann kann bei der
bekannten Vorrichtung die zweite Regelschleife nicht
wieder wirksam gemacht werden, um das Ausleseglied wieder
zur zuletzt ausgelesenen Informationsspur zurückzuführen.
Die Speicherschaltung enthält ja die Adresse der Informationsspur,
bei der das Auslesen angefangen hat, und
nicht die laufende Adresse. Die Vorrichtung kann deshalb
bei Spurverlust gegebenenfalls die verlorene Spur nicht
wiederfinden.
Die Erfindung hat die Aufgabe, das Wiederfinden der
verlorenen Spur sicherzustellen.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung der vorausgesetzten Gattung, die gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruches 1 ausgebildet ist.
Auf diese Weise wird beim Auftreten eines Spurverlustes
die erste Regelschleife unwirksam und die zweite Regelschleife
wirksam gemacht, wobei in der Speicherschaltung
dieser zweiten Schleife die augenblickliche Adresse der
Informationsspur während des Auftretens des Spurverlustes
gespeichert ist. Mit dem Differenzsignal der gespeicherten
Adresse und der mittels des Lageanzeigers erhaltenen
laufenden Adresse nach dem Spurverlust wird das Ausleseglied
wieder zur gespeicherten Informationsspur geführt.
Dadurch wird auf zweckmäßige Weise vermieden, daß nach
einem derartigen Spurverlust dieses Ausleseglied eine
beliebige unvorhersagbare Lage einnehmen würde und
gegebenenfalls ein großer Teil der gespeicherten Information
nicht ausgelesen werden würde.
Wenn die gewünschte Spurlage wieder von dem Ausleseglied
eingenommen ist, kann
wieder versucht werden, die erste Servoregelschleife wirksam
zu machen und wieder Information auszulesen. Dazu ist
die Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung dazu eingerichtet ist, nach Erzeugung
des ersten Steuersignals ein zweites Steuersignal zu
erzeugen, sobald ein von dieser Steuerschaltung auferlegtes
Kriterium erfüllt wird, und daß die Schaltmittel dazu
eingerichtet sind, beim Auftreten des zweiten Steuersignals
die erste Servoregelschleife wieder wirksam und die zweite
Servoregelschleife unwirksam zu machen.
Das einfachste dazu anzuwendende
Kriterium kann aus einer fest eingestellten Zeitverzögerung
zwischen dem ersten und dem zweiten Steuersignal
bestehen. Abhängig von den Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers
und der gewünschten Fehlerfreiheit des
Systems sind auch kompliziertere Kriterien möglich.
Zum Detektieren des Auftretens
eines Spurverlusts ist eine bevorzugte Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung gekennzeichnet
durch das Vorhandensein eines Amplitudendetektors, der
mit dem Ausleseglied gekoppelt ist, um die Amplitude des
ausgelesenen Informationssignals zu detektieren.
Einige Ausführungsformen der
Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im
folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform
eines Teiles der zweiten Servoregelschleife,
Fig. 3 eine mögliche Ausführungsform
des Lagenanzeigers,
Fig. 4, 5 und 6 eine bevorzugte
Ausführungsform des Stellgliedes mit Antriebsvorrichtung
und Lagenanzeiger,
Fig. 7 eine mögliche Ausführungsform
der Steuerschaltung, und
Fig. 8 die darin auftretenden
Signalformen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine
erste Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.
Dabei ist beispielsweise von einem scheibenförmigen
Aufzeichnungsträger ausgegangen, auf dem in einer spiralförmigen
Spur die Information in einer optisch kodierten Form
gespeichert ist, während die Auslesevorrichtung demzufolge
ein optisches Abtastsystem benutzt, bei dem mit Hilfe einer
Strahlungsquelle und eines Fokussiersystems ein Abtastfleck
auf die Spur projiziert und der Informationsinhalt des durch
den Aufzeichnungsträger hindurchtretenden oder reflektierten
Strahlungsbündels mit Hilfe eines Lichtaufnehmers, z. B.
einer Photodiode, detektiert wird. Beispiele derartiger
Aufzeichnungsträger und optischer Abtastsysteme für
Video- und/oder Audiosysteme sind allgemein aus der Litera
tur bekannt, so daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung
in bezug auf z. B. die Signalkodierung, die Art der
optischen Modulation in der Informationsspur und die Art
der optischen Abtastung eine nähere Erläuterung überflüssig
ist.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 1
wird ein scheibenförmiger Aufzeichnungsträger 1 im Drehsinn
V angetrieben. Dazu wird dieser Aufzeichnungsträger auf
übliche Weise mit seiner mittleren Öffnung 2 über eine Welle
angeordnet, die von einem Motor angetrieben wird. Der Übersichtlichkeit
der Figur halber sind die zwei zuletzt
genannten Elemente (Welle und Motor) nicht dargestellt. Der
Aufzeichnungsträger 1 wird mit Hilfe eines optischen
Auslesegliedes 3 ausgelesen. Dieses Ausleseglied projiziert
einen Abtastfleck P auf die untere Fläche des Aufzeichnungsträgers
1, in der die spiralförmige Informationsspur angebracht
ist, von der zur Illustrierung einige Teile T dargestellt
sind. Weiter ist angenommen, daß der Aufzeichnungsträger
reflektierend ausgeführt ist, so daß das auf den
Aufzeichnungsträger fallende Strahlungsbündel reflektiert
wird und von einer in das optische Ausleseglied 3 aufgenommenen
Photodiode detektiert werden kann. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel ist also angenommen, daß das Ausleseglied
3 sowohl die Strahlungsquelle als auch die Photodiode
enthält. Außerdem enthält dieses Ausleseglied 3 naturgemäß
ein Fokussiersystem, das auf bekannte Weise dafür sorgt,
daß der Abtastfleck P nach wie vor auf die untere Fläche
des Aufzeichnungsträgers 1 projiziert ist.
Das optische Ausleseglied 3
ist über einen Tragarm 4 mit einem Stellglied 5 verbunden
(um diese Verbindung deutlich darstellen zu können, ist
der Aufzeichnungsträger teilweise aufgebrochen). Das
°Stellglied 5 ist auf einem Führungsglied 6 befestigt und
kann sich in der Richtung X bewegen. Dadurch kann sich der
vom Ausleseglied 3 erzeugte Abtastfleck P entlang der
Achse S bewegen, sodaß durch das Vorhandensein dieses
Stellgliedes 5 die ganze Oberfläche des Aufzeichnungsträgers
1 innerhalb des Abtastbereiches des Auslesegliedes 3
liegt.
Weiter wird das Stellglied 5
dazu benutzt sicherzustellen, daß der Abtastfleck P
kontinuierlich mit der Informationsspur zusammenarbeitet.
U. a. infolge einer Abweichung in der Lage des Loches 2 wird
sich ja die radiale Lage einer Informationsspur ändern, so
daß zum Erhalten einer kontinuierlichen und richtigen
Auslesung der Information die radiale Lage des Abtastflecks
P auf entsprechende Weise geändert werden soll.
In der dargestellten Auslesevorrichtung
wird dies dadurch bewirkt, daß die Lage des
Stellgliedes 5 und somit die radiale Lage des Auslesegliedes
3 geregelt wird. Um diese verhältnismäßig schnellen Änderungen
der radialen Lage des Auslesegliedes 3 bewirken zu
können, wird eine Regelschleife mit großer Schleifenverstärkung
und großer Frequenzbandbreite erforderlich sein.
Dazu ist eine erste Bedingung, daß sich das Stellglied 5 mit
wenig Reibung entlang des Schlittens 6 bewegen können muß,
und außerdem der Antrieb dieses Stellgliedes 5 mit
geringer Dämpfung erfolgt. Dies kann z. B. durch Anwendung
eines linearen Motors erreicht werden, in dem Sinne,
daß das Stellglied 5 und der Schlitten 6 zusammen diesen
linearen Motor bilden.
Zum Erhalten der radialen
Lagenregelung des Abtastflecks P ist naturgemäß ein Regelsignal
erforderlich, das die radiale Lagenabweichung dieses
Abtastflecks P in bezug auf die Informationsspur darstellt.
Meßsysteme zur Bestimmung der radialen Lage eines Abtastflecks
in bezug auf eine Informationsspur sind aus der Literatur
in vielen Abwandlungen bekannt. Als Beispiel sei nur
auf die DE-Patentschrift 23 11 196 verwiesen, in der ein
Meßsystem beschrieben ist, in dem zwei zusätzliche Strahlungsflecke
benutzt werden, die in radialer Richtung zu
beiden Seiten des Abtastflecks P liegen. Obgleich jedes
beliebige Meßsystem brauchbar ist, wird zur Illustrierung
bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 von einem Meßsystem
der in der kanadischen Patentschrift 10 38 078 beschriebenen
Art ausgegangen.
Bei diesem Meßsystem wird von
einem scheibenförmigen Aufzeichnungsträger ausgegangen,
dessen Informationsspur eine periodische radiale Windung
aufweist. Wenn eine derartige Informationsspur abgetastet
wird, wird die Amplitude des ausgelesenen Informationssignals
eine periodische Änderung mit derselben Periodizität
wie die Windung der Spur aufweisen. Abhängig von der
Tatsache, ob der Abtastfleck P richtig in bezug auf die
Informationsspur positioniert ist, ist diese Amplitudenänderung
symmetrisch oder nichtsymmetrisch. Mit Hilfe einer
synchronen Detektion dieser Amplitudenänderung können dann
sowohl die Größe als auch die Richtung der radialen Lagenabweichung
des Abtastflecks P bestimmt werden.
Es wird angenommen, daß bei
der Vorrichtung nach Fig. 1 das Stellglied 5 eine Signalklemme
7 enthält, die über den Tragarm 4 mit der Photodiode
im Ausleseglied 3 verbunden ist. Beim Auslesen
des Aufzeichnungsträgers 1 steht an dieser Signalklemme 7
demzufolge das ausgelesene Informationssignal zur Verfügung,
das einer nicht dargestellten Dekodiereinheit zur
Verarbeitung des Informationssignals zugeführt werden
wird. Die Ausgangsklemme 7 ist außerdem mit einem
Synchrondetektor 8 verbunden, der die Amplitude des ausgelesenen
Informationssignals detektiert und daraus ein
Meßsignal ableitet, das die radiale Lagenabweichung des
Abtastflecks P in bezug auf die Informationsspur darstellt.
Dieses Meßsignal wird über einen Verstärker 9, einen
normalerweise die dargestellte Lage einnehmenden Schalter
10 und einen Servoverstärker 11 einer Steuerklemme 12 auf
dem Stellglied 5 zugeführt. Diese Steuerklemme 12 ist mit
der Antriebsvorrichtung des Stellgliedes 5 und somit bei
Anwendung eines linearen Motors mit der darin aufgenommenen
Drahtwicklung verbunden.
Dadurch vollführt das Stellglied
5 eine von dem Meßsignal abhängige Verschiebung, so
daß mit Hilfe der dargestellten ersten Servoregelschleife
I dafür gesorgt wird, daß der Abtastfleck P der Informationsspur
folgt.
Durch verschiedene Ursachen
kann sich der Fall ergeben, in dem die Signalklemme 7
zeitweilig kein Informationssignal liefert. Dies kann z. B.
stattfinden, wenn die Auslesevorrichtung extern einer
plötzlichen mechanischen Erschütterung unterworfen wird,
wodurch der Abtastfleck P den Kontakt mit der Informationsspur
verliert, oder wenn der Aufzeichnungsträger an der
Stelle der abgetasteten Informationsspur beschädigt ist.
In diesem Falle wird der Synchrondetektor 8 augenblicklich
ein beliebiges gegebenenfalls verhältnismäßig großes Meßsignal
liefern. Dieses gestörte Meßsignal wird möglicherweise
eine verhältnismäßig große Verschiebung des Stellgliedes
5 zur Folge haben, insbesondere dadurch, daß die
Bewegung des Stellgliedes nur in geringem Maße gedämpft
wird. Dies bedeutet, daß nach dem Auftreten einer derartigen
Störung die radiale Abtastlage des Abtastflecks P
auf dem Aufzeichnungsträger eine verhältnismäßig große
unvorhersagbare Änderung erfahren haben kann, was naturgemäß
besonders unerwünscht ist.
Um diese unerwünschte Situation
zu vermeiden, ist die Vorrichtung nach der Erfindung
an erster Stelle mit einem Lagenanzeiger 13 versehen. Dieser
Lagenanzeiger 13 dient dazu, ein Lagensignal zu
liefern, das ein Maß für die radiale Lage des Abtastflecks
P auf dem Aufzeichnungsträger 1, d. h. ein Maß
für den Abtaststrahl r auf dem Aufzeichnungsträger ist.
Für die Ausführung dieses Lagenanzeigers 13 gibt es viele
Möglichkeiten, die nachstehend noch näher erörtert werden.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist beispielsweise
angenommen, daß der Lagenanzeiger 13 aus einem Widerstandsmaterialstreifen
besteht, dessen Enden mit zwei verschiedenen
Spannungen ( und V) verbunden sind. Auf dem
Stellglied 5 ist ein Läufer 14 befestigt, der mit diesem Widerstandsmaterialstreifen
in Kontakt steht. Es ist einleuchtend,
daß dann an einer mit diesem Läufer 14 verbundenen
Klemme 15 ein Signal zur Verfügung steht, das ein Maß
für die Lage des Stellgliedes 5 und somit des Abtastfleckes
P auf dem Aufzeichnungsträger 1 ist.
Dieses Meßsignal wird über
einen Verstärker 16 einer Speicherschaltung 17 zugeführt.
Diese Schaltung 17 dient dazu, den Wert dieses Meßsignals
zu dem Zeitpunkt zu speichern, zu dem die Störung der
Lagenregelung des Abtastflecks über die erste Servoregelschleife
I auftritt. Dazu kann diese Schaltung 17 als
Abtast- und Halteschaltung ausgeführt werden, wobei dem
Eingang 17 a das abzutastende Signal und einem Eingang 17 b
ein Steuerimpuls zugeführt wird, der den Abtastzeitpunkt
festlegt. Dieser Steuerimpuls kann mittels eines Amplitudendetektors
19 erhalten werden, der mit der Signalklemme 7
verbunden ist. Sobald ja eine Störung der radialen Regelung
des Abtastflecks P auftritt, wird dieser Abtastfleck P
den Kontakt mit der Informationsspur verlieren, und es
wird kein Informationssignal an der Ausgangsklemme 7 auftreten.
Dieser Zeitpunkt wird von dem Amplitudendetektor 19
detektiert, der dann der Schaltung 17 einen Impuls liefert,
so daß von diesem Zeitpunkt an am Ausgang dieser Schaltung
17 ein Meßsignal auftritt, das der radialen Lage des Stellgliedes
5 zu dem Zeitpunkt entspricht, zu dem die Störung
auftrat. Dieses Meßsignal wird dem nichtinvertierenden
Eingang eines Differenzverstärkers 18 zugeführt, dessen invertierender
Eingang mit dem Verstärker 16 verbunden ist
und demzufolge ein Meßsignal empfängt, das ein Maß für die
augenblickliche Lage des Stellgliedes 5 ist. Das Ausgangssignal
des Differenzverstärkers wird der Eingangsklemme 10 b
des Schalters 10 zugeführt. Dieser Schalter 10 wird ebenfalls
über den Detektor 19 betätigt, und zwar derart, daß beim
Auftreten der genannten Störung die Eingangsklemme 10 b mit
der Mutterklemme 10 c verbunden wird, so daß dann das
Ausgangssignal des Differenzverstärkers 18 dem Servoverstärker
11 zugeführt wird und als Steuersignal für die
Antriebsvorrichtung des Stellgliedes wirkt. Auf diese Weise
ist nach dem Auftreten einer Störung eine Servoregelschleife
II wirksam, die dafür sorgt, daß das Stellglied
5 eine Lage beibehält, die nahezu der Lage entspricht, die
das Stellglied zu dem Zeitpunkt, zu dem die Störung auftrat,
einnahm.
Um wieder auf die Spurregelung
übergehen zu können, bei der die erste Servoregelschleife
I wirksam ist, soll der Schalter 10 wieder in die dargestellte
Lage versetzt werden. Dazu wird ebenfalls der Amplitudendetektor
19 benutzt. Dadurch, daß nämlich in der
wirksamen Periode der zweiten Servoregelschleife das Stellglied
eine feste Lage einnimmt und die Informationsspuren
infolge einer praktisch unvermeidlichen Exzentrizität des
Loches 2 eine sich ändernde radiale Bewegung vollführen,
wird die Signalklemme 7 abwechselnd ein und kein Informationssignal
liefern. Zu einem Zeitpunkt, zu dem diese Signalklemme
7 wieder ein Informationssignal liefert und der
Abtastfleck also mit der Informationsspur zusammenfällt,
kann naturgemäß versucht werden, die erste Servoregelschleife
I wieder einfangen zu lassen und der Informationsspur
wieder zu folgen. Dies bedeutet, daß zum Zeitpunkt,
zu dem der Detektor 19 wieder das Vorhandensein eines
Informationssignals an der Signalklemme 7 detektiert, dieser
Detektor 19 den Schalter 10 wieder in die dargestellte
Lage versetzen kann, wodurch die erste Servoregelschleife I
wieder wirksam wird. Dabei kann zum Wiedereinschalten der
ersten Servoregelschleife I nach dem Auftreten einer Störung
nach Wunsch noch ein bestimmtes Kriterium eingebaut
werden. So kann z. B. nur dann wieder die Servoregelschleife
I wirksam gemacht werden, wenn die Signalklemme 7, wenigstens
während einer gewissen Zeitperiode integriert, genügend
häufig und lang ein Informationssignal liefert. Um
ein derartiges Kriterium einbauen zu können, kann der
Detektor 19 mit einer Schaltung 20 verbunden sein, die nur
dann einen Steuerimpuls zum Umschalten auf die Servoregelschleife
I an den Schalter 10 liefert, wenn dieses eingebaute
Kriterium erfüllt ist. Um zu vermeiden, daß die
Abtastschaltung 17 zu unerwünschten Zeitpunkten Abtast
impulse empfängt, wird denn auch diese Schaltung 17 von
der Schaltung 20 gesteuert. Diese Schaltung 20 liefert also
einen Satz von Steuersignalen an ihren Ausgängen 20 a und 20 b,
die aus je einem zweiwertigen Ausgangssignal bestehen, wobei
ein erster Wert angenommen wird, sobald eine Störung auftritt,
und wieder auf den zweiten Wert umgeschaltet wird,
sobald ein eingestelltes Kriterium in bezug auf das Auftreten
eines Informationssignals an der Signalklemme 7 erfüllt
ist.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform
eines Teiles der zweiten Servoregelschleife II,
wobei entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugsziffern
wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Das Lagensignal des Lagenanzeigers
13, das an der Klemme 15 zur Verfügung steht,
wird über den Verstärker 16 und die sich normalerweise in
der dargestellten Lage befindenden Schalter 31 und 32 einem
Kondensator 33 zugeführt. Die Spannung über diesem Kondensator
33 folgt demzufolge normalerweise dem Wert des Lagensignals.
Zum Zeitpunkt, zu dem eine Störung auftritt und mit
Hilfe des Detektors 19 und der Schaltung 20 der Schalter
10 umgeschaltet wird, damit die zweite Servoregelschleife
wirksam gemacht wird, wird zugleich der von der Schaltung 20
betätigte Schalter 31 geöffnet. Dies bedeutet, daß von
diesem Zeitpunkt an keine Lagensignale mehr dem Kondensator
33 zugeführt werden und die Spannung über diesem Kondensator
den eingenommenen Wert zum Zeitpunkt der Störung beibehält.
Die Spannung über dem Kondensator 33 wird mit Hilfe des
Differenzverstärkers 18 mit dem augenblicklichen Wert des
Lagensignals am Ausgang des Verstärkers 16 verglichen, wodurch
an der Eingangsklemme 10 b des Schalters 10 das gewünschte
Regelsignal erhalten wird, das über den sich dann in der
nicht dargestellten Lage befindlichen Schalter 10 und den
Servoverstärker 11 der Antriebsvorrichtung des Stellgliedes
5 zugeführt wird.
Der Schalter 32 kann in die
Lage umgeschaltet werden, in der die Eingangsklemme 32 b
mit der Mutterklemme 32 c verbunden ist. An diese Eingangs
klemme 32 b wird die Läuferspannung eines Potentiometers 34
angelegt, über dem eine Spannung V steht. Bei dieser Lage
des Schalters 32 kann durch Verschiebung des Läufers des
Potentiometers 34 die Spannung über dem Kondensator 33
geändert werden. Wenn zugleich mit dem Schalter 32 auch
der Schalter 10 in die nicht dargestellte Lage versetzt
wird, ist die zweite Regelschleife wirksam und nimmt das
Stellglied 5 eine durch die Läuferlage des Potentiometers
34 vorgeschriebene Lage ein. Dadurch kann der Abtastfleck
P also schnell in eine gewünschte radiale Abtastlage gebracht
werden.
Wie bereits erwähnt wurde,
geht das Bestreben dahin, daß die Verschiebung des Stellgliedes
5 mit möglichst wenig Reibung stattfindet, um die
Spurverfolgung des Abtastflecks P zu optimieren. Dies
bedeutet auch, daß der Lagenanzeiger 13 vorzugsweise
möglichst wenig Reibung aufweisen darf, weil ja diese Reibung
über den mit dem Stellglied 5 verbundenen Läufer 14
einen Reibungsterm in die Bewegung des Stellgliedes 5
einführt. Von diesem Standpunkt betrachtet, ist die in
Fig. 1 schematisch dargestellte Ausführung des Lagenanzeigers
bestimmt nicht die günstigste Lösung. Durch den mechanischen
Kontakt des Läufers 14 mit dem Widerstandsmaterial
wird immer ein gewisser Reibungsterm auftreten. Außerdem
wird das Widerstandmaterial durch die Bewegungen des Läufers
14 Abnutzung ausgesetzt sein.
Eine erheblich bessere Wirkung
kann dadurch erhalten werden, daß ein optischer Lagenanzeiger
verwendet wird, weil dabei gar keine Reibung und
Abnutzung auftritt. Optische Lagenanzeiger sind aus der
Literatur in vielen Ausführungen bekannt. Beispielsweise
ist in Fig. 3 eine mögliche Ausführungsform eines derartigen
optischen Lagenanzeigers schematisch dargestellt. Diese
Ausführungsform enthält zwei nebeneinander angeordnete
Photodioden 41 und 42, die von einem Strahlungsbündel 43
belichtet werden. Diese Photodioden 41 und 42 und die das
Strahlungsbündel 43 aussendende Strahlungsquelle sind fest
einander gegenüber angeordnet (in der Figur in einer zu
der Zeichnungsebene senkrechten Richtung). Zwischen dieser
Strahlungsquelle und den Photodioden ist eine Abschirmplatte
(Blende) 44 angeordnet, die mit dem Stellglied 5
gekoppelt ist und bei einer Bewegung dieses Stellgliedes
eine Bewegung in der Richtung x vollführt. In dieser Abschirmplatte
44 ist ein in bezug auf die x-Richtung schräger
Spalt 45 angebracht, über den ein Teil des von der Strahlungsquelle
ausgesandten Strahlungsbündels 43 auf die Photodioden
41 und 42 gelangt. Je nach der Lage der Abschirmplatte
44 in der x-Richtung ändert sich die von den beiden
Photodioden empfangene Lichtmenge. Das gewünschte Lagensignal
kann demzufolge dadurch erhalten werden, daß die
Ausgangssignale der beiden Photodioden 41 und 42 den beiden
Eingängen eines Differenzverstärkers 46 zugeführt werden,
an dessen Ausgangsklemme 47 dann das gewünschte Lagensignal
zur Verfügung steht. Diese Ausgangsklemme 47 entspricht
somit der Klemme 15 in Fig. 1.
Fig. 4, 5 und 6 zeigen eine
bevorzugte Ausführungsform eines Stellgliedes zusammen mit
der Antriebsvorrichtung und dem Lagenanzeiger zur Anwendung
in der Vorrichtung nach der Erfindung, wobei nacheinander
eine Seitenansicht, eine Draufsicht und ein Schnitt dargestellt
sind.
Das optische Ausleseglied 3 ist
an einem Tragarm 71 befestigt. Dieses Ausleseglied 3 enthält
alle zum Aussenden des Strahlungsbündels sowie zum Detektieren
der von dem Aufzeichnungsträger 1 reflektierten Lichtmenge
benötigten Elemente. Außerdem sind in diesem Ausleseglied
Mittel aufgenommen, die dafür sorgen, daß der
Abtastfleck P, ungeachtet senkrechter (achsialer) Bewegungen
der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 1, stets auf
diese Oberfläche fokussiert ist. Ausführungsformen eines
derartigen Auslesegliedes 3 sind u. a. in der DE-Offenlegungsschrift
27 19 082 und DE-Offenlegungsschrift 27 34 257
beschrieben.
Der Tragarm 71 ist an einer
Welle 72 befestigt, die in zwei Lagern 73 und 74 drehbar
gelagert ist, wobei diese Lager mit einer Grundplatte
75 verbunden sind. Weiter ist mit der Welle 72 ein Arm 76
verbunden, auf dem verschiebbar ein Gewicht 77 angebracht
ist, das als Gegengewicht für den Tragarm 71 und das
Ausleseglied 3 wirkt. Durch eine Drehung des Tragarmes 71
über die Drehwelle 72 kann das optische Ausleseglied 3 eine
Bahn S beschreiben. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 ist diese Bahn nicht eine geradlinige, sondern
eine gekrümmte Bahn, wobei die Krümmung naturgemäß durch
die Länge des Tragarmes 71 bestimmt wird. Die Länge dieser
Bahn S und die Länge des Tragarmes 71 sind derart gewählt,
daß die von dieser Bahn S eingeschlossene Sehne dem
benötigten Bereich des Abtastflecks P in radialer Richtung
auf dem plattenförmigen Aufzeichnungsträger entspricht.
Die Antriebsvorrichtung für
das Stellglied, also für das Ausleseglied 3 und den Tragarm
71, enthält zwei gekrümmte rechteckige Eisenstäbe 78 und
79, an deren Enden zwischen den beiden Stäben zwei Dauermagnete
80 und 81 angeordnet sind. Auf diese Weise wird
erreicht, daß über die ganze Länge dieser Eisenstäbe 78
und 79 in dem Zwischenraum zwischen diesen Stäben ein homogenes
senkrechtes Magnetfeld vorhanden ist. Der Stab 78
wird von einer Spule 82 umschlossen, die an dem Tragarm
71 befestigt ist und bei der sich die untersten Teile der
Spulendrähte demzufolge innerhalb des Magnetfeldes zwischen
den beiden Stäben 78 und 79 befinden. Dadurch, daß dieser
Spule 82 ein Strom zugeführt wird, wird auf diese Spule
und somit auf den Tragarm 71 eine Kraft in einer zu der
Längsrichtung der beiden Stäbe 78 und 79 parallelen
Richtung ausgeübt, was eine Drehung des Tragarmes 71 und
demzufolge eine Bewegung des Auslesegliedes 3 entlang der
Bahn S zur Folge hat. Die radiale Lagenregelung des Auslesegliedes
3 erfolgt also durch Regelung der Größe und der
Polarität des Stromes durch die Spule 82, so daß die in
Fig. 1 gezeigte Steuerklemme 12 in der vorhergehenden bevorzugten
Ausführungsform den Anschlußpunkten der Spule 82
entspricht.
Der Lagenanzeiger enthält
eine mit der Welle 72 verbundene Fahne 83 der in der
Figur dargestellten Form. Diese Fahne weist derartige
Abmessungen auf und ist derart angeordnet, daß sich ihr
Ende zwischen einer lichtemittierenden Diode 84 und einem
Photodetektor 86 befindet.
Je nach der Winkellage deckt
diese Fahne die Photodiode 86 für das Strahlungsbündel
85 mehr oder weniger ab, wodurch die von dieser Photodiode
86 gemessene Lichtmenge als Lagensignal für das Ausleseglied
3 verwendet werden kann. Die Form des Endes der Fahne
83 ist dabei derart gewählt, daß das Ausgangssignal dieser
Photodiode nicht ein Maß für die Winkellage des Tragarmes
71 ist, was bedeuten würde, daß ein Ende der Fahne einem
Sektor eines Kreises entsprechen würde, sondern daß es
direkt ein Maß für die radiale Lage des Auslesegliedes 3
in bezug auf die Antriebswelle für den Aufzeichnungsträger
ist. Weiter kann durch die Form des Endes der Fahne eine
Korrektur in bezug auf die Tatsache erzielt werden, daß
ohne Anwendung eines Linsensystems das von der lichtemittierenden
Diode 84 emittierte Strahlungsbündel keine homogene
Lichtverteilung, sondern vielmehr eine Gaussche
Verteilung aufweist.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform
der Schaltung 20 nach Fig. 1, in der mit Hilfe logischer
Elemente ein für das Umschalten zwischen der Servoregelschleife
I und der Servoregelschleife II und umgekehrt
brauchbares Kriterium festgelegt ist. Zur Erläuterung
der Wirkungsweise dieser Schaltung zeigt Fig. 8 die
Signalformen, die für die mit verschiedenen Bezugsbuchstaben
bezeichneten Punkte in dieser Schaltung nach Fig. 7
gelten, wobei dieselben Bezugsziffern verwendet werden.
Die in Fig. 7 dargestellte
Schaltung 20 enthält zunächst eine Eingangsklemme 91, die
mit dem Amplitudendetektor 19 nach Fig. 1 verbunden ist.
Diese Eingangsklemme 91 ist mit dem Eingang eines monostabilen
Flipflops 92 verbunden, das z. B. eine Kippzeit
von 45 msec besitzt. Der Eingang und der Ausgang dieses
Flipflops 92 sind mit einem ODER-Gatter 93 verbunden,
dessen Ausgang mit einem zweiten monostabilen Flipflop 94
verbunden ist, das eine Kippzeit von z. B. 80 msec besitzt.
Der Ausgang dieses Flipflops 94 ist mit der Ausgangsklemme
20 a der Schaltung 20 verbunden und liefert demzufolge das
Steuersignal für die Abtast- und Halteschaltung 17 in Fig. 1
oder für den Schalter 31 in Fig. 2. Dieser Ausgang des Flipflops
94 ist außerdem mit einem dritten monostabilen Flipflop
95 mit einer Kippzeit von z. B. 350 msec verbunden.
Der Ausgang dieses Flipflops 95 ist mit einem Eingang eines
UND-Gatters 96 verbunden, das zwei weitere Eingänge besitzt,
die mit dem Ausgang des ODER-Gatters 93 bzw. mit einer
Klemme 97 verbunden sind. Der Ausgang dieses UND-Gatters
96 ist einerseits mit einem Eingang eines UND-Gatters 99
und andererseits mit einem vierten monostabilen Flipflop
98 mit einer Kippzeit von z. B. 10 msec verbunden, dessen
Ausgang mit einem zweiten Eingang des UND-Gatters 99 verbunden
ist. Der Ausgang dieses UND-Gatters ist schließlich mit
der Ausgangsklemme 20 b der Schaltung 20 verbunden und
liefert demzufolge das Steuersignal für den Schalter 10 in
Fig. 1 und 2.
Ein erstes bei der Schaltung
nach Fig. 7 anwendbares Kriterium bezieht sich auf das Herstellen
eines Unterschiedes zwischen zwei möglichen Situationen,
die sich beim Wegfallen des Informationssignals an der
Signalklemme 7 nach Fig. 1 ergeben können. Wie bereits
erwähnt wurde, kann die Informationsspur des scheibenförmigen
Aufzeichnungsträgers 1 einen Signalaussetzer (drop-out)
z. B. infolge einer Beschädigung in der Plattenoberfläche,
aufweisen. Ein derartiger Signalaussetzer führt naturgemäß
zu einem kurzzeitigen Signalwegfall an der Signalklemme 7,
aber braucht nicht notwendigerweise zum Ausfallen des radialen
Servosystems zu führen. Es ist ja sehr gut möglich,
daß der Abtastfleck nach dem Passieren der beschädigten
Stelle auf der Platte noch immer mit der gewünschten Spur
zusammenfällt. In diesem Falle gibt es gar keinen Grund,
von der Servoregelschleife I auf die Servoregelschleife
II umzuschalten. Wenn ein derartiger Signalaussetzer aber
tatsächlich einen Spurverlust, d. h. das Ausfallen der
radialen Servolenkung, zur Folge hat, z. B. infolge der
Zeitdauer diese Signalaussetzers, oder wenn dieser Spurverlust
durch eine andere Ursache auftritt, muß diese Umschaltung
von der Servoregelschleife I auf die Servoregelschleife
II naturgemäß wohl erfolgen. Zum Festlegen eines
dazu geeigneten Kriteriums ist in der Schaltung nach Fig. 7
die Wahrscheinlichkeit oder vielmehr die Unwahrscheinlichkeit
benutzt, daß innerhalb einer bestimmten Zeitdauer
mehr als ein Signalaussetzer auf der Platte auftritt.
Dazu wird beim Auftreten eines Signalwegfalls an der
Signalklemme 7 ein Zeitfenster mit passend gewählter
Zeitdauer definiert. Wenn innerhalb dieses Zeitfensters
kein weiterer Signalwegfall auftritt, war der erstere
Signalwegfall mit großer Gewißheit auf einen Signalaussetzer
auf der Platte zurückzuführen und es braucht keine Umschaltung
stattzufinden. Wenn innerhalb dieses Zeitfensters
aber wohl ein weiterer Signalwegfall auftritt, wird angenommen,
daß dies dem Ausfallen des radialen Servosystems
zuzuschreiben ist und es wird wohl umgeschaltet. In diesem
Falle wird sich ja der Abtastfleck in bezug auf den Aufzeichnungsträger
in radialer Richtung über eine u. a. durch
die Exzentrizität dieses Aufzeichnungsträgers bestimmte
Anzahl von Spuren bewegen, wodurch abwechselnd ein und kein
Informationssignal an der Signalklemme 7 zur Verfügung
steht. Mit einer von der gewählten Zeitdauer des Zeitfensters
abhängigen Gewißheit kann dann angenommen werden,
daß Spurverlust stattgefunden hat und daß von der Servoregelschleife
I auf die Servoregelschleife II umgeschaltet
werden muß. Das genannte Zeitfenster wird in der Schaltung
nach Fig. 7 durch das monostabile Flipflop 92 festgelegt
und beträgt in einer praktischen Ausführungsform 45 msec.
Ein zweites Kriterium bezieht
sich auf das Wiederumschalten von der Servoregelschleife
II auf die Servoregelschleife I. Dieses Umschalten, mit
anderen Worten das Versuchen, über die Servoregelschleife
I wieder auf eine Informationsspur einzufangen, soll erst
erfolgen, wenn es mit Gewißheit feststeht, daß der
Abtastfleck unter Beibehaltung der radialen Regelung der
Servoregelschleife II ihre ursprüngliche radiale Lage eingenommen
hat, was naturgemäß einige Zeit erfordert. In der
praktischen Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 7 wird
unter Beibehaltung des monostabilen Flipflops 95 ein Zeitfenster
von 350 msec festgelegt, wodurch eine Wiederumschaltung
von der Servoregelschleife II auf die Servoregelschleife
I erst 350 msec nach der Umschaltung von der Servoregelschleife
I auf die Servoregelschleife II stattfinden
kann.
Um die Wirkungsweise der
Schaltung 20 nach Fig. 7 zu erläutern, sei nun auf Fig. 8
verwiesen. Es wird angenommen, daß zum Zeitpunkt t₀ die
Servoregelschleife I wirksam ist und der Abtastfleck mit
einer gewünschten Informationsspur zusammenfällt. Es wird
also Information ausgelesen, wodurch der Ausgang des
Amplitudendetektors 19 einen logischen Pegel "1" liefert,
so daß das Signal A eine logische "1" ist. Weiter wird
angenommen, daß zu diesem Zeitpunkt t₀ ebenfalls die
Signale B bis H alle einen Pegel einer logischen "1" aufweisen.
Um die unterschiedlichen Signalformen deutlich
darstellen zu können, sind die Zeitachsen zu verschiedenen
Zeitpunkten unterbrochen.
Zum Zeitpunkt t₁ tritt auf der
Platte ein Signalaussetzer auf, wodurch das Signal A
kurzzeitig eine logische "0" wird. Von der positiv verlaufenden
Flanke des Signals A zum Zeitpunkt t₂ wird das
Flipflop 92 getriggert, wodurch das Signal B während einer
Zeitdauer entsprechend dem Zeitfenster von 45 msec eine
logische "0" wird. Da innerhalb dieses Zeitfensters das
Signal A stets eine logische "1" ist, bleibt das Ausgangssignal
C des ODER-Gatters 93 eine logische "1", so daß
auch der logische Pegel der anderen Signale D bis H unverändert
bleibt und demzufolge die Servoregelschleife I
nach wie vor eingeschaltet ist.
Zum Zeitpunkt t₃ tritt
Spurverlust auf, d. h., daß der Abtastfleck nicht mehr
mit der Informationsspur zusammenfällt, sondern eine
undefinierte Lage einnimmt. In Abhängigkeit von u. a. der
Exzentrizität der Platte findet eine relative radiale
Bewegung zwischen der Platte und dem Abtastfleck über eine
Anzahl von Spurabständen statt, wodurch der Abtastfleck
abwechselnd wohl und nicht mit einer Informationsspur
zusammenfällt. Dies bedeutet, daß gemäß einer gewissen
verhältnismäßig hohen Wiederholungsfrequenz wohl oder
keine Information ausgelesen wird, was mit sich bringt,
daß das Signal A mit der genannten Wiederholungsfrequenz
Wechsel zwischen den logischen Pegeln "1" und "0" aufweist.
Die erste positiv verlaufende Flanke des Signals A
zum Zeitpunkt t₄ triggert das Flipflop 92, wodurch das Signal
B eine logische "0" wird. Da innerhalb des durch dieses
Flipflop definierten Zeitfensters von 45 msec zum Zeitpunkt
t₅ das Signal A wieder "0" wird, wird zu diesem
Zeitpunkt das Signal C ebenfalls "0". Von der negativ
verlaufenden Flanke des Signals C wird das Flipflop 94
getriggert, so daß das Signal D einen logischen Wert "0"
annimmt, wobei dieses Signal D über die Klemme 20 a die
Speicherschaltung 17 (Fig. 1) aktiviert. Die negativ
verlaufende Flanke des Signals D triggert gleichfalls das
Flipflop 95, so daß das Signal E gleichfalls "0" wird.
Über das UND-Gatter 96 wird zum Zeitpunkt t₅ auch das
Signal F gleich "0" und dadurch auch das Signal H an der
Ausgangsklemme 20 b, so daß zum Zeitpunkt t₅ von der Servoregelschleife
I auf die Servoregelschleife II umgeschaltet
wird.
Das Flipflop 95 besitzt
eine Kippzeit von 350 msec. so daß das Signal E während
dieser Zeit "0" bleibt und dadurch auch die Signale F und
H "0" bleiben, wodurch während wenigstens dieser Zeit die
Servoregelschleife II wirksam bleibt. Nach dieser Periode
von 350 msec wird zum Zeitpunkt t₆ das Signal E wieder eine
logische "1" und kann nach diesem Zeitpunkt ein erster
Versuch gemacht werden, über die Servoregelschleife I wieder
auf die Informationsspur einzufangen. Zum Zeitpunkt, zu dem
das Signal C wieder "1" ist (im gegebenen Beispiel t₆), was
einem Zeitpunkt entspricht, zu dem der Abtastfleck mit einer
Infomationsspur zusammenfällt, wird das Signal F eine
logische "1" (Klemme 97 ist beim angenommenen Modus
kontinuierlich "1") und wird zugleich das Signal H eine
logische "1". Zu diesem Zeitpunkt t₆ wird also auf die
Servoregelschleife I umgewandelt.
Es wird angenommen, daß diese
Servoregelschleife I zu diesem Zeitpunkt noch nicht imstande
ist, auf eine Informationsspur einzufangen. Dies bedeutet,
daß das Signal A auch nach diesem Zeitpunkt t₆ seinen
logischen Pegel stets ändert. Ähnliches gilt dann für
das Signal C und das Signal F. Von der ersten negativen
Flanke des Signals F nach dem Zeitpunkt t₆, also zum Zeitpunkt
t₇, wird das Flipflop 98 getriggert, wodurch das
Ausgangssignal G dieses Flipflops während 10 msec eine
logische "0" wird, was automatisch bedeutet, daß auch das
Signal H während dieser 10 msec "0" bleibt und demzufolge
während der Zeitperiode t₇-t₈ die Servoregelschleife II
wiedereingeschaltet bleibt. Nach diesem Zeitpunkt t₈ ist
das Signal G wieder "1", wodurch zum nächstfolgenden Zeitpunkt,
zu dem das Signal F wieder "1" wird (im gegebenen
Beispiel mit t₈ zusammenfallend) das Signal H ebenfalls
wieder "1" wird und wieder auf die Servoregelschleife I
umgeschaltet wird. Fängt diese Servoregelschleife I in der
Tat auf eine Informationsspur ein, so bleibt nach diesem
Zeitpunkt t₈ das Signal A eine logische "1" und bleiben
dadurch auch die Signale C, F, G und H "1", so daß die
Servoregelschleife I eingeschaltet bleibt.
Das Flipflop 94 ist von einem
sogenannten wiedertriggerbaren Typ, d. h., daß die Kippzeit
dieses Flipflops auf die zuletzt angebotene Flanke seines
Eingangssignals bezogen ist, auch wenn diese Flanke an
sich bereits innerhalb der durch eine vorhergehende Flanke
festgelegten Kippzeit liegt. Dies bedeutet, daß das Signal
D während des ganzen Intervalls t₅ bis t₈ und während
80 msec nach diesem letzten Zeitpunkt t₈ (eigentlich
während der letzten negativen Flanke des Signals C vor
diesem Zeitpunkt t₈) eine logische "0" bleibt. Erst zum
Zeitpunkt t₉ wird demzufolge die Speicherfunktion der Speicherschaltung
17 (Fig. 1) ausgeschaltet. Dadurch ist sichergestellt,
daß zu dem Zeitpunkt, zu dem die Information in
bezug auf die gewünschte radiale Lage verloren geht, die
Servoregelschleife I mit Gewißheit wieder auf die Informationsspur
eingefangen ist.
Das Flipflop 92 ist vom gleichen
Typ wie dieses Flipflop 94, um dafür zu sorgen, daß das
Signal B während der Zeitperiode t₄-t₈ seinen Pegel nicht
ändert, wodurch zu einem falschen Zeitpunkt auf die Servoregelschleife
I umgeschaltet werden könnte. Das Signal B
wird erst 45 msec nach dem Zeitpunkt t₈ wieder "1".
Die Funktion des Flipflops 98
kann am besten angegeben werden, indem angenommen wird, daß
das Signal F als Steuersignal für den Schalter 10 (Fig. 1)
verwendet werden würde. In diesem Falle würde nach dem
ersten gescheiterten Einfangversuch (Zeitpunkt t₇) mit der
verhältnismäßig großen Wiederholungsfrequenz des Signals
F zwischen den Servoregelschleifen I und II umgeschaltet
werden. Dies kann zu einer Unstabilität des ganzen Systems
führen. Mit Hilfe des Flipflops 98 wird erreicht, daß nach
einem gescheiterten Einfangversuch (Zeitpunkt t₇) die
Servoregelschleife II während 10 msec wirksam bleibt und
erst nach diesen 10 msec ein folgender Einfangversuch gemacht
wird. Innerhalb dieser 10 msec ist über die Servoregelschleife
II das System genügend auf der gewünschten radialen Lage
stabilisiert, so daß durch Anwendung des Flipflops 98 die
genannte etwaige Unstabilität vermieden wird.
Wie bereits erwähnt wurde, wird
der Klemme 97 während des beschriebenen "normalen" Abspielmodus
kontinuierlich eine logische "1" zugeführt, zu welchem
Zweck diese Klemme 97 mit einem Betätigungsglied zur
Einstellung des Abspielmodus gekoppelt ist. Wenn schnell
ein bestimmtes Programm auf der Platte aufgesucht werden
soll, wird über das Betätigungsglied der Klemme 97 eine
logische "0" zugeführt, was automatisch die Umschaltung
auf die Servoregelschleife II zur Folge hat. Dadurch, daß
in der Ausführungsform nach Fig. 2 außerdem der Schalter
32 umgelegt wird, kann dann über das Potentiometer 34 eine
gewünschte radiale Lage eingestellt werden.
Aus Obenstehendem geht hervor,
daß die in die Schaltung 20 eingebauten Kriterien frei
wählbar sind. Einerseits sind diese Kriterien von den Eigenschaften
des verwendeten Aufzeichnungsträgers abhängig,
während andererseits diese Kriterien in Abhängigkeit von
den Wünschen in bezug auf das Verhalten der Regelungen und
abhängig von der Technologie der verwendeten Schaltungen
geändert werden können. Wenn z. B. an die Anwendung eines
programmierbaren Prozessors (z. B. eines Mikroprozessors)
gedacht wird, leuchtet es ein, daß in bezug auf die Wahl
der Kriterien und der Entscheidungslogik eine Vielzahl von
Möglichkeiten vorhanden sind. Die vorliegende Erfindung
beschränkt sich daher keineswegs auf die Anwendung der
in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform der Schaltung 20.
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Auslesen eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers,
auf dem nahezu konzentrische Informationsspuren vorgesehen
sind, die von einem Ausleseglied ohne mechanische
Radialführung auslesbar sind, wobei ein das Ausleseglied
tragendes Stellglied zur Verschiebung dieses Auslesegliedes
in radialer Richtung und mit einer ersten und einer
zweiten Servoregelschleife zur Regelung der Lage des
Stellgliedes versehen ist, wobei diese erste Servoregelschleife
mit einem Meßsystem zum Messen der radialen Lageabweichung
des durch das Ausleseglied festgelegten Abtastpunktes
auf dem Aufzeichnungsträger in bezug auf eine
gewünschte Spur und mit einer mit diesem Meßsystem gekoppelten
Antriebsvorrichtung für das Stellglied versehen ist
und wobei diese zweite Servoregelschleife mit einem Lagenanzeiger
zur Lieferung eines Lagensignals, das die radiale
Lage des Auslesegliedes (3) auf dem Aufzeichnungsträger
darstellt, mit einer Speicherschaltung mit Differenzschaltung
zur Bestimmung des Unterschiedes zwischen einem in der
Speicherschaltung gespeicherten Wertes und dem augenblicklichen
Wert des Lagensignals und mit Zufuhrmitteln, mit
deren Hilfe das Differenzsignal der Antriebsvorrichtung des
Stellgliedes zugeführt wird, versehen ist, gekennzeichnet durch
- - eine Steuerschaltung (20) zum Erzeugen eines ersten Steuersignals, sobald die von der ersten Servoregelschleife (I) bewirkte radiale Regelung ausfällt,
- - Schaltmittel (10), die mit dieser Steuerschaltung (20) gekoppelt sind, um beim Auftreten des ersten Steuersignals die erste Servoregelschleife (I) unwirksam zu machen und wenigstens nahezu gleichzeitig die zweite Servoregelschleife (II) wirksam zu machen,
- - eine Kopplung der Speicherschaltung (17) mit der Steuerschaltung (20), um beim Auftreten des ersten Steuersignals den Wert des Lagensignals zu speichern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (20) dazu
eingerichtet ist, nach der Erzeugung des ersten Steuersignals
ein zweites Steuersignal zu erzeugen, sobald ein
von dieser Steuerschaltung (20) auferlegtes Kriterium
erfüllt ist, und daß die Schaltmittel (10) dazu eingerichtet
sind, beim Auftreten des zweiten Steuersignals die
erste Servoregelschleife (I) wieder wirksam und die zweite
Servoregelschleife (II) unwirksam zu machen (Fig. 1).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung
(20) mit einem Amplitudendetektor (19) gekoppelt ist, der
seinerseits mit dem Ausleseglied (3) gekoppelt ist, um die
Amplitude des an diesem Ausleseglied auftretenden Informationssignals
zu detektieren (Fig. 1).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (17)
eine Abtast- und Halteschaltung enthält, von der ein Signaleingang
(17 a) mit dem Lagenanzeiger (13) gekoppelt und von
dem ein Steuereingang (17 b) mit der Steuerschaltung (20)
verbunden ist (Fig. 1).
5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung mit
einem kapazitiven Element (33) und einem in die Verbindung
zwischen diesem kapazitiven Element (33) und dem Lagenanzeiger
(13) aufgenommenen ersten Schalter (31) versehen
ist, der ein Steuersignal von der Steuerschaltung zur
Unterbrechung der genannten Verbindung beim Auftreten
des ersten Detektionssignals empfängt (Fig. 2).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Schalter
(31) und dem kapazitiven Element (33) ein zweiter
Schalter (32) angeordnet ist, der eine Verbindung zwischen
dem kapazitiven Element (33) und entweder dem ersten Schalter
(31) oder einer Steuerklemme (32 b) herstellt, wobei diese
Steuerklemme (32 b) zum Empfangen eines Positionierungssignals
zum Festlegen der radialen Lage des Auslesegliedes
eingerichtet ist (Fig. 2).
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