DE2941792A1 - Optische lesevorrichtung zum auslesen eines scheibenfoermigen aufzeichnungstraegers - Google Patents

Optische lesevorrichtung zum auslesen eines scheibenfoermigen aufzeichnungstraegers

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DE2941792A1
DE2941792A1 DE19792941792 DE2941792A DE2941792A1 DE 2941792 A1 DE2941792 A1 DE 2941792A1 DE 19792941792 DE19792941792 DE 19792941792 DE 2941792 A DE2941792 A DE 2941792A DE 2941792 A1 DE2941792 A1 DE 2941792A1
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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Description

S.V. Philips' 6!oc;lnmp?!ifnb;::hn, Eindhoven
Optische Lesevorrichtung zum Auslesen eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers.
Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Lesevorrichtung zum Auslesen eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers, auf den gemäss einem Spurenmuster mit nahezu konzentrischen Spuren Information in Form mit einer Adresse versehener Informationseinheiten aufgezeichnet ist, wobei diese Vorrichtung mit einem Ausleseelement zum Konzentrieren eines Auslesestrahlungsbündels zu einem Abtastfleck auf der Informationsfläche des Aufzeichnungsträgers und zum Detektieren der nach Zusammenarbeit mit
'" diesem Aufzeichnungsträger in dem Auslesestrahlungsbündel vorhandenen Information, einem dieses Ausleseelement tragenden Stellglied zum Verschieben dieses Ausleseelements in radialer Richtung, einer Antriebsvorrichtung für dieses Stellglied, einer mit dem Strahlungsbündel zusammenarbei-
" tenden Ablenkvorrichtung zur Verschiebung des Abtastflecks in radialer Richtung, einer ersten Steuervorrichtung zur Lieferung eines ersten Steuersignals an die Ablenkvorrichtung, einer zweiten Steuervorrichtung zur Lieferung eines zweiten Steuersignals an die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes und einein mit dieser ersten und dieser zweiten Steuervorrichtung zusammenarbeitenden Signalgeber ver.seheii ist, der ein erstes Bezugs signal liefert, das die Adresse der gewünschten auszulesenden Informationseinheit anzeigt, um zu bewirken, dass der Abtastfleck in radialer Richtung in eine Lage gebracht wird, in der die
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gewünschte Informationseinheit ausgelesen wird.
Eine Vorrichtung vorgenannter Art ist z.B. aus der NL. Pat.Anm. Nr. 7.70^.296 bekannt, die am 25. Oktober 1977 offengelegt wurde. Eine derartige optische Lesevorrichtung ist in Verbindung md,t dem scheibenförmigen Aufzeichnungsträger besonders gut zur Anwendung in Systemen geeignet, bei denen es wünschenswert ist, auf schnelle Weise Zugang zu beliebigen auf einen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informationseinheiten zu erhalten. Durch Verschiebung des Ausleseelements in radialer Richtung ist ja der ganze Informationsinhalt eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers zugänglich, wobei die Aufsuchzeit kurz sein kann und wegen der optischen Abtastung Beschädigungen des Aufzeichnungsträgers ausgeschlossen sind. Ein derartiger scheibenförmiger Aufzeichnungsträger enthält eine oder mehrere Informationseinheiten pro Spurumfang der Informationsspur. Dabei kann diese Informationsspur aus einer Anzahl rein konzentrischer Spuren oder aus einer spiralförmigen Spur bestehen. Wenn eine Informationseinheit einen ganzen Spurumfang beansprucht, kann jede Informationseinheit gleichsam kontinuierlich ausgelesen werden, indem wiederholte Male der- -. selbe Spurumfang der Informationsspur abgetastet wird.
Bei einer spiralförmigen Informationsspur ist es dazu erforderlich, den Abtastfleck nach jeder Umdrehung des Aufzeichnungsträgers über einen Spurabstand zurückzuverschieben.
Jede Informationseinheit auf dem Aufzeichnungsträger ist mit einem Adressencode versehen, während mit Hilfe des Signalgebers ein Signal erzeugt wird, das die Adresse der gewünschten auszulesenden Informationseinheit darstellt. Durch Vergleich dieses Signals mit der Adresse der augenblicklich ausgelesenen Informationseinheit kann dann ein Steuersignal erhalten werden, das die erforderliche radiale Verschiebung des Abtastflecks bewirkt. Diese radiale Verschiebung erfolgt dadurch, dass sowohl die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes als auch die Ablenkvorrichtung auf kontrollierte Weise
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angesteuert werden. Dabei dient die Ansteuerung der* Antriebsvorrichtung des Stellgliedes als schnelle Grob— !regelung, wodurch der Abtast fleck bis in die Nähe des die gewünschte Informationseinheit enthaltenden Spur—
S Hin fangs gebracht wird, während die Ansteuerung der Ablenkvorrichtung als Feinregelung wirkt, die den Abtast— fleck exakt auf dem richtigen Spurumfang positioniert. Bei einem derartigen System ist die Aufsuchzeit, d.h. die Zeit, die zum Aufsuchen einer bestimmten gewünschten Informationseinheit erforderlich ist, von sehr grosser Bedeutung. Bei der Vorrichtung der in der genannten NL. Pat. Anm. beschriebenen Art wird diese Aufsuchzeit in ungünstigem Sinne durch den in dieser Vorrichtung durchgeführten Vorgang beim Aufsuchen einer gewünschten Informationseinheit beeinflusst. Bei dieser bekannten Vorrichtung Wird nämlich die Adresse der augenblicklich ausgelesenen Informationseinheit mit der Adresse der gewünschten Informationseinheit verglichen. Wenn der Unterschied zwischen den beiden Adressen grosser als ein bestimmter Grenzwert ist, wird die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes erregt, wodurch das Ausleseelement in radialer Richtung verschoben wird. Während dieser radialen Verschiebung des Abtastflecks wird die Anzahl von Spuren gezählt, die der Abtastfleck passiert, woraus der Zeitpunkt abgeleitet wird, zu dem der Abtast— fleck auf den gewünschten Spurumfang gelangt ist und die radiale Verschiebung beendet werden kann. Um die Detektion der Anzahl von Spuren, die der Abtastfleck passiert, jedoch etwas zuverlässig zu machen, muss die Geschwindigkeit der radialen Verschiebung dieses Abtastflecks beschränkt bleiben.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln eine sehr kurze Aufsuchzeit erzielt werden kann. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der beschriebenen Art nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Signalgeber ein zweites Dezugssignal liefert, das die radiale Lage der gewünschten auszulesenden In-
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formationseinheit anzeigt, und dass die Vorrichtung veiter mit einem Lagenanzeiger zur Lieferung eines Lagensignals versehen ist, das die radiale Lage des Auslese elements anzeigt, während die zweite Steuervorrichtung S ein zweites Steuersignal liefert, das von dem Unterschied zwischen dem zweiten Bezugssignal des Signalgebers und dem Lagensignal des Lagenanzeigers abhängig ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die bei derartigen Systemen verwendeten Aufzeichnungs träger im allgemeinen genormt sind, so dass eine ziemlich genaue Beziehung zwischen den Adressen der Informationseinheiten und der radialen Lage dieser Informationseinheiten auf dem Aufzeichnungsträger besteht. Indem nun bewirkt wird, dass der Signalgeber ein zweites Bezugssignal liefert, das die radiale Lage der gewünschten Informationseinheit, die aus der Adresse dieser Informationseinheit abgeleitet ist, darstellt, ist es möglich, als Steuersignal für die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes das Signal zu benutzen, das aus diesem zweiten Bezugssignal des Signalgebers und einem von einem mit dem Stellglied gekoppelten Lagenindikator gelieferten radialen Lagensignal abgeleitet ist. Da die Zuverlässigkeit eines von einem derartigen Lagenanzeiger gelieferten Lagensignals praktisch völlig von der Geschwindigkeit der radialen Verschiebung unabhängig ist, bedeutet dies, dass diese Geschwindigkeit wesentlich vergrossert werden kann. Vor allem bei grösseren radialen Verschiebungen wird damit eine erhebliche Verkürzung der Aufsuchzeit erzielt.
Wegen etwaiger Abweichungen zwischen der über den Antrieb des Stellgliedes bewirkten radialen Lage des Abtastflecks und der wirklichen radialen Lage der gegewünschten Informationseinheit wird die mit der Ablenkvorrichtung zu bewirkende verbleibende Korrektur der radialen Lage des Abtastflecks im allgemeinen etwas grosser als beim bekannten System sein, bei dem die Spuren auf dem Aufzeichnungsträger selber als Referenz für die Ansteuerung der Antriebsvorrichtung- wirken.
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Infolgedessen ist die Verkürzung der Aufsuchzeit, die mit Hilfe der Vorrichtung nach der Erfindung erzielt wird, bei grossen radialen Verschiebungen am grössten und nimmt bei abnehmenden radialen Verschiebungen ab.
Um auch bei kleineren radialen Verschiebungen die Aufsuchzeit möglichst zu beschränken, ist eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuervorrichtung mit einer mit der ersten Ablenkvorrichtung gekoppelten Korrekturschaltung zur Lieferung eines Korrektursignals, das beim Abtasten einer Informationseinheit die mittlere Ausweichung der Ablenkvorrichtung darstellt, und zum Korrigieren des zweiten Steuersignals in Abhängigkeit von diesem Korrektursignal und mit Mitteln zum Festhalten des Wertes des Korrektursignals während der Vollführung einer radialen Verschiebung des Abtastflecks durch eine Verschiebung des Stellgliedes versehen ist.
Dabei ist das von der Korrekturschaltung gelieferte Signal gleichsam ein Mass für die von der Ablenkvorrichtung vorgenommene Korrektur beim Aufsuchen einer bestimmten Informationseinheit. Indem beim Vollführen einer folgenden radialen Verschiebung dieses Signal zum Korrigieren des Steuersignals für die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes benutzt wird, kann erreicht werden, dass die dann von der Ablenkvorrichtung vorzunehmende Korrektur beschränkt ist. Dabei wirkt diese zusätzliche Korrektur des Steuersignals für die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes zweifach. Einerseits wird damit, wie bereits angegeben ist, der Einfluss einer etwaigen Abweichung zwischen dem vom Signalgeber gelieferten zweiten Bezugssignal und der wirklichen radialen Lage der gewünschten Informationseinheit auf die Aufsuchzeit herabgesetzt. Andererseits wird damit auch der Einfluss etwaiger Abweichungen in dem Lagenanzeiger, die Nichtlinearität und Offset, auf die Aufsuchgeschwindigkeit herabgesetzt.
Für den Lagenanzeiger sind verschiedene Möglichkeiten gegeben. So kann z.B, ein optisches System
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benutzt werden, das aus einer Strahlungsquelle und einer oder mehreren Photozellen besteht, wobei das von der Strahlungsquelle zu der Photozelle hin gerichtete Strah lungsbündel mit einer mit dem Stellglied verbundenen S Fahne bzw. Blende, abhängig von der Lage dieses Stell gliedes, mehr oder weniger abgedeckt wird. Das Ausgangs signal der einzigen Photozelle oder das Differenzsignal mehrerer Photozellen ist dann ein Mass für die radiale Lage des Ausleseelements. Eine andere sehr einfache Ausftihrungsform des Lagenanzeigers kann aus einem Potentiometers bestehen, dessen Läufer mit dem Stellglied verbunden ist. Die Ausführung des Lagenanzeigers als solche ist für die Erfindung nicht wesentlich, so dass auch andere Ausführungen im Rahmen der Erfindung anwendbar sind.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform der zweiten Steuervorrichtung, und
Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Steuervorrichtung.
Fig. 1 zeigt schematisch die Vorrichtung nach der Erfindung. Mit 1 ist dabei der scheibenförmige Aufzeichnungsträger bezeichnet, der von einer Spindel 2 im Drehsinn V angetrieben wird, Dabei ist im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Aufzeichnungsträger mit einer reflektierenden Informationsfläche 3 auf der Unterseite der Scheibe ausgegangen.
Auf dieser Informationsfläche 3 wird ein Abtastfleck mit Hilfe eines Ausleseelements 4 fokussiert. Dieses Ausleseelement 4 enthält dazu auf bekannte Weise eine Strahlungsquelle, ein Fokussiersystem zum Fokussieren des emittierten Strahlungsbündels zu einem Abtastfleck auf der Informationsfläche 3 und einen Detektor zum Detektieren der in dem reflektierten Strahlungsbündel vor-
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handenen Information. Das Fokussiersystem wird dabei, wie scheeatisch durch den doppelten Pfeil- 5 angegeben ist, derart geregelt, dass gesichert wird, dass, ungeachtet senkrechter Verschiebungen der Informations—
S fläche, der Abtastfleck nach wie vor richtig fokussiert ist. Weiter ist die Ausleseeinheit 4, vie scheaatisch durch den doppelten Pfeil 6 angegeben ist, kippbar, wodurch die radiale Lage des Abtastflecks auf der Informationsfläche geändert werden kann. Dieser Pfeil 6 stellt demzufolge die oben bereits genannte Ablenkvorrichtung zur Regelung der radialen Lage des Abtastflecks dar. Diese radiale Lage des Abtastflecks wird einerseits derart, geregelt, dass gesichert wird, dass dieser Abtast— fleck nach wie vor mit einer Informationsspur zusammen— fällt, ungeachtet einer etwaigen Exzentrizität der Informationsspur, und andererseits derart, dass gesichert wird, dass der Abtastfleck mit der Informationsspur zusammenfällt, die die gewünschte auszulesende Informationseinheit enthält.
Sowohl in bezug auf die automatische Fokussierung des Abtastflecks als auch in bezug auf die Regelung der radialen Lage dieses Abtastflecks sind viele Systeme bekannt. Da für die vorliegende Erfindung die Weise, auf die die für diese Regelungen benötigten Signale erhalten werden, sowie die Veise, auf die die effektiven Regelungen mit Hilfe dieser Steuersignale bewirkt werden, nicht von wesentlicher Bedeutung sind, wird hier beispielsweise auf die DE-PS 22 11 049, NL. Pat, Anm. 7.204.204, DE-AS 23 23 586, DE-PS 23 22 725, DE-PS 23 41 339, NL. Pat. Anm. 7-305.517, DE-OS Zk 45 333, DE-OS 2k k8 032, NL. Pat. Anm. 7·4θ2.5θ4 (PHN.74O0), DE-PS 25 33 501 und DE-PS 25 50 493 verwiesen.
Die in Fig·. 1 schematisch dargestellte Ausführungsform des Ausleseelements 4 entspricht grundsätzlich dem Element nach der DE-OS 27 I9 082. Die Erfindung ist aber keineswegs auf die Anwendung eines derartigen Elements beschränkt. Andere Anordnung der optischen Elemente und Steuermittel, u.a. in den vor-
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genannten Patentanmeldungen und der DE-PS 23 11 I96 dargestellt, können ebenso Anwendung finden.
Das Ausleselement k ist auf einem Stellglied 7 befestigt, das entlang einer Führung 8 in der Richtung S R verschiebbar ist. Eine Verschiebung des Stellgliedes 7 wird dabei durch eine Antriebsvorrichtung 9 bewirkt, die mit einer an dem Stellglied 7 befestigten Spindel 10 zusammenarbeitet. Dazu kann diese Antriebsvorrichtung 9 eine Bauart aufweisen, wie sie in der DE-OS 23 11 I96 angegeben ist, d.h., dass sie mit einem Elektromotor und zwei kegeligen Zahnrädern versehen ist, von denen eines intern eine Mutter enthält, die mit der als Schraubspindel ausgeführten Spindel 10 zusammenarbeitet. Eine alternative Antriebsvorrichtung kann aus einem sogenannten linearen Motor bestehen, wobei der Ständer in den Schlitten 8 und der Läufer in das Stellglied 7 aufgenommen ist. Statt der angegebenen geradlinigen Bewegung kann das Ausleseelement h auch eine Bewegung gemäss einem Kreisbogen vollführen, wobei dann das Stellglied aus einem um eine WeIJe schwenkbaren Arm besteht, wobei für den Antrieb dieses Armes wieder verschiedene Möglichkeiten bestehen.
Dass Stellglied 7 ist mit einer Signalklemme 11 versehen, die mit dem in das Ausleselement k aufgenommenen optischen Detektor verbunden ist und demzufolge die von dem Aufzeichnungsträger 1 ausgelesene Information liefert. Diese Signalklemme 11 wird mit einer (nicht dargestellten) Signalverarbeitungseinheit verbunden sein. Das Stellglied 7 ist weiter mit einer Steuerklemme 12 versehen, die mit der Ablenkvorrichtung verbunden ist, d.h. im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Steuervorrichtung, die die Winkellage des Ausleseelements k in der Richtung 6 und damit die radiale Abtastlage auf dem Aufzeichnungsträger 1 bestimmt.
Wie bereits in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung angegeben ist, ist die Vorrichtung nach der Erfindung zur Anwendung in Systemen bestimmt, bei denen auf schnelle Weise Zugang zu einer beliebig zu wählenden
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Informationseinheit auf dem Aufzeichnungsträger erhalten verden soll. Jede Informationseinheit auf dem Aufzeichnungsträger ist dazu mit einer eigenen Adresse versehen, wobei bei Anwendung von einem Spurumfang entsprechenden Informationseinheiten diese Adresse einer Spurnummer entsprechen wird. Die Adresse einer gewünschten Informationseinheit wird mit Hilfe eines Signalgebers 13 eingeführt, der einen Ausgang 13a besitzt, an dem in kodierter Form diese gewünschte Adresse.zur Verfügung steht. Dieser Ausgang 13a des Signalgebers 13 ist mit einem Eingang 14a einer Kommandoeinheit 14 verbunden. Ein zweiter Eingang 1kb dieser Kommandoeinheit 14 ist mit der Signalklemme 11 verbunden. Da diese Signalklemrne 11 ein Signal liefert, das die augenblicklich ausgelesene Informationseinheit darstellt, steht an dieser Klemme auch die Adresse der augenblicklich ausgelesenen Informationseinheit zur Verfugung. In der Kommandoeinheit 14 wird die Adresse der augenblicklich ausgelesenen Informationseinheit mit der Adresse der gewünschten Informationseinheit verglichen, und aus dem Unterschied zwischen diesen beiden Adressen wird die notwendige radiale Verschiebung des Abtastflecks abgeleitet, während ausserdem . von dieser Kommandoeinheit Ik festgestellt wird, auf welche Weise diese radiale Verschiebung bewirkt werden soll.
Venn der Unterschied zwischen der augenblicklichen und der gewünschten Adresse derart klein ist, dass die entsprechende radiale Verschiebung des Abtastflecks innerhalb des Bereiches der in das Ausleseelement k aufgenommenen Ablenkvorrichtung 6 liegt, wird eine erste Steuervorrichtung 15 erregt. Diese Steuervorrichtung 15 enthält einen Kommando-Eingang 15t>» die mit einem Ausgang 1kc der Kommandovorrichtung Ik verbunden ist, an dem das Kommandosignal für die etwaige Aktivierung der Steuervorrichtung 15 zur Verfügung steht. Weiter enthält diese Steuervorrichtung 15 einen Eingang 15a, der von einem Ausgang 1^Id der Kommandovorrichtung ik ein Signal empfängt, das dem Unterschied zwischen der augen-
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blicklichen und der gewünschten Adresse entspricht. Die Steuervorrichtung I5 wandelt dieses Signal in ein für die verwendete Antriebsvorrichtung 6 geeignetes Steuersignal um, das der Steuerklemme 12 zugeführt wird und δ mit dessen Hilfe die radiale,Verschiebung des Abtastflecks stattfindet.
Dabei kann die durch die Ansteuerung der Ablenkvorrichtung herbeigeführte radiale Verschiebung des Abtastflecks gemessen werden, dass die Spuren, die dieser Abtastfleck passiert hat, gezählt werden. Als Alternative kann zunächst eine von der Kommandovorrichtung vorgeschriebene Verschiebung vollführt, die Adresse der dann ausgelee enen Informationseinheit bestimmt und an Hand dieser Bestimmung· wieder eine etwa noch notwendige Verschiebung vollführt werden .
Die Steuervorrichtung I5 enthält noch einen dritten Eingang 15c, der mit einer Klemme 16 auf dem Stellglied 7 verbunden ist. An dieser Klemme 16 steht ein Steuersignal zur Verfugung, das ein Mass für die radiale Lagenabweichung des Abtastflecks in bezug auf die nächstliegende Spur ist. Über die Steuervorrichtung 15 bewirkt dieses Steuersignal eine Regelung des Ablenk- ·. elements 6, derart, dass der Abtastfleck nach wie vor mit einem einmal gewählten Spurumfang zusammenarbeitet. Demzufolge ist beim schnellen Verschieben des Abtast— flecks über eine Anzahl von Spuren das Steuersignal am Eingang 15a der Steuervorrichtung I5 für die Ansteuerung der Ablenkvorrichtung bestimmend, während zu dem Zeitpunkt, zu dem der richtige Spurumfang abgetastet wird, das Steuersignal am Ausgang 15c für die Ansteuerung des Ablenkelements bestimmend ist und dafür sorgt, dass, ungeachtet einer etwaigen Exzentrizität dieser Informationsspur, der Abtastfleck nach wie vor mit dieser gewünschten Informationsspur zusammenfällt.
Wenn der Unterschied zwischen der Adresse der gewünschten Informationseinheit und der Adresse der augenblicklich ausgelesenen Informationseinheit derart gross ist, dass die entsprechende· Korrektur der radialen
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Lage des Abtastflecks ausserhalb des Bereiches der Ab— lenkrorrichtung 6 lieget, soll zunächst das Stellglied 7 verschoben werden. Ue dies schnell bewirken zu kSiinen, ist die Vorrichtung nach der Erfindung ext eine· Lagen— S indikator versehen, der* in dargestellten Ausffitarungs beispiel aus eines Potentiometer 17 besteht, dessen Läu fer 18 axt dea Stellglied 7 verbunden ist und dessen
Endklennen zwei feste Spannungen (θ und +Vn) zugeführt
JJ
werden. Dies bedeutet, dass an einer- mit dem Laufer 18 verbundenen Signalklemme 19 eine Spannung zur Verfügung steht, die ein Mass für die radiale Lage des Stellgliedes 7 und somit des Abtastflecks ist.
Ein Bezugssignal, das für die radiale Lage der gewünschten Informationseinheit repräsentativ ist, wird von dem Signalgeber 13 an seinem Ausgang 13b geliefert. Dabei ist von der Tatsache ausgegangen, dass bei Systemen, bei denen die Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird, genormte Aufzeichnungsträger Anwendung finden und ausserdem die reihenmässige Adressierung der Informationseinheiten eindeutig ist. Es ist also auf ziemlich einfache Veise möglich, die vom Signalgeber 13 vorgeschriebene Adresse in einem analogen Signalwert umzuwandeln, der der radialen Lage der gewünschten Informationseinheit auf dem Aufzeichnungsträger entspricht. Der vom Signalgeber 13 gelieferte Signalwert am Ausgang 13b wird einem Eingang 20c einer Steuervorrichtung 20 zugeführt, deren Eingang 20a das vom Läufer 18 des Potentiometers 17 erhaltene Lagensignal zugeführt wird. Der Unterschied zwischen diesen beiden Signalen bestimmt dann das Steuersignal am Ausgang 2Oe der Steuervorrichtung 20, der mit der Steuerklemme 21 der Antriebsvorrichtung 9 verbunden ist.
Die Steuervorrichtung 20 ist im dargestellten Ansführungsbeispiel kontinuierlich aktiviert. Bei einer notwendigerweise kleinen radialen Verschiebung des Abtastflecks werden daher sowohl die Grobregelung (Steuervorrichtung 20) als auch die Feinregelung (Steuervorrichtung 15) aktiv sein. Da jedoch, die Anspreiizeit der
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Feinregelung Ober das Ablenkelement kürzer als die der Grobregelung ist, wird die radiale Verschiebung in er ster Linie von der Feinregelung durchgeführt; erst danach erfolgt eine merkliche Verschiebung des Stell-S gliedes durch die Grobregelung. Der Effeiet dieser Ver schiebung de.s Stellgliedes auf die radiale Lage des Abtastflecks wird dann naturgeraSss von der Feinregelung korrigiert. Bei einer gewünschten verhältnismässig grossen radialen Verschiebung des Abtastflecks wird die Steuervorrichtung 15 unwirksam gemacht, so dass dann in erster Linie nur die Grobregolung wirksam ist. Nach Durchführung der radialen Verschiebung mit Hilfe der Grobregelung wird die Feinregelung dadurch eingeschaltet, dass die Steuerschaltung I5 wirksam gemacht wird, wonach ein zu diesem Zeitpunkt noch verbleibender Unterschied zwischen der Adresse der ausgelesenen Informationseinheit und der der gewünschten Informationseinheit durch die Ablenkvorrichtung 6 beseitigt wird.
Dadurch, dass die Messung der radialen Lage des Stellgliedes und somit des Abtastflecks bei Anwendung eines Lagenindikators, im dargestellten Ausführungsbeispiel des Potentiometers 17f eindeutig ist, .. unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der das Stellglied
7-- verschoben wird, führt dieser Lagenindikator gar keine Beschränkung in die hochstzulässige Verschielmngsgeschwindigkeit dieses Stellgliedes 7 ein. Die höchstmögliche Verschiebungsgeschwindigkeit wird also völlig durch die Schleifenverstärkung und Bandbreite der Regelschleife für diese radiale Grobregelung bestimmt. Dadurch, dass der Lagenindikator ein Signal liefert, das nicht direkt auf die radiale Lage der gewünschten auszulesenden Informationseinheit auf dem Aufzeichnungsträger bezogen ist, kann nach der Grobregelung über den Antrieb des Stellgliedes die von dem Abtastfleck eingenommene radiale Lage noch eine gewisse Abweichung in bezug· auf die gewünschte radiale Lage aufweisen. Diese Abweichung wird dann von der xiacli der Grobrege lung· aktivierten Feinregelung über das Ablenk-
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element eliminiert.
Wenn zwischen dem von dem Lagenindikator gelieferten Lagensignal und dem vom Signalgeber 13 gelieferten zweiten Bezugssignal am Ausgang 13t) ein Unter— schied besteht, z.B. infolge der Tatsache, dass die radiale Lage der Informationsspuren auf dem Aufzeichnungsträger eine radiale Lagenabweichung aufweist oder dass der Verlauf des Lagensignals an der Klemme 19 als Funktion der Lage des Läufers 18 eine fehlerhafte Neigung aufweist, dadurch, dass die Spannung V am Ende des Potentiometers einen fehlerhaften Wert besitzt, wird, vor allem bei verhältnismässig kleinen radialen Verschiebungen, die Aufsuchzeit verlängert. Dies ist in Fig. veranschaulicht.
In dieser Figur ist mit der vollen Linie die Beziehung zwischen den Adressen A und der zugehörigen radialen Lage r auf dem Aufzeichnungsträger angegeben. Zu einer Adresse A gehört demzufolge eine radiale Lage r des Abtastflecks und zu einer Adresse A eine radiale Lage r„. Im Idealfall wird der Verlauf der Spannung V, die von der Klemme 19 des Potentiometers 17 geliefert wird, als Funktion der radialen Lage mit der vollen Linie zusammenfallen müssen. Es wird angenommen, dass dies nicht dez" Fall ist, sondern dass der Verlauf der Spannung V als Funktion von r der gestrichelten Linie entspricht, was eine Situation darstellt, in der das Spureninuster atif dein Aufzeichnungsträger eine fehlerhafte radiale Lage einnimmt.
Venn nun in dieser Situation vom Signalgeber 13 ein Bezugssignal V , das der gewünschten Adresse A entspricht, der Steuerschaltung 20 geliefert wird, wird über die Grobregelung durch Verschiebung des Stellgliedes 7 nicht die gewünschte radiale Lage r.. , sondejrn die radiale Lage r' eingenommen. Nach Beendigung der Grobregeluug muss dann durch Antrieb der Ablenkvorrichtung 6 der radiale Abstand r' - r überbrückt worden, um den Ablastfleck in die richtige radiale Abtastlage r zu bringen und die gewünschte Infonuati onscinheit
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auszulesen. Venn anschliessend eine andere Informationseinheit mit einer Adresse A ausgelesen werden soll, wird zunächst wieder die Grobregelung wirksam gemacht. Diese empfängt als Bezugssignal eine der Adresse A entsprechende Spannung V?l wodurch über diese Grob—
regelung die radiale Lage r· eingenommen wird. Während der Zeit, in der diese Grobregelung wirksam ist, ist die Ablenkvorrichtung 6 in ihre Ruhelage zurückgekehrt, was erwünscht ist, um bei Beendigung der Grobregelung tO sicherzustellen, dass diese Ablenkvorrichtung in der Mitte ihres möglichen Bereiches angeordnet ist. Dies kann dadurch erreicht werden, dass während der Zeit, in der die Grobregelung wirksam ist, diese Ablenkvorrichtung 6 aktiv zu ihrer Ruhelage geregelt oder die Ansteuerung dieser Ablenkvorrichtung ausgeschaltet und die Ablenkvorrichtung fiber ihre normalerweise vorhandene Federkonstante zu ihrer Ruhelage geschwungen wird. Bei Beendigung der Grobregelung, wobei die radiale Lage r' eingenommen ist, wird dann die Ablenkvorrichtung 6 den Abstand γΛ - r„ überbrücken müssen, um die gewünschte radiale Lage r„ zu erreichen. Dies bedeutet aber, dass bei jeder radialen Verschiebung, bei der die Grob-• regelung wirksam ist, über die Ablenkvorrichtung die von dem Unterschied zwischen dem Potentiometer und der radialen Lage der Informationsspuren auf dem Aufzeichnungsträger hervorgerufene Abweichung der durch diese Grobregelung bewirkten radialen Lage überbrückt werden muss. Insbesondere bei kleineren radialen Verschiebungen übt dies einen ungünstigen Einfluss auf die Aufsuchgeschwindigkeit aus.
Um diesem Nachteil, entgegenzuwirken, findet in der Steuerschaltung 20 vorzugsweise eine Korrektur des Steuersignals am Ausgang 2Oe in Abhängigkeit von der mittleren Ausweichung des Ablenkelements 6 beim Auslesen einer gewünschten Informationseinheit slatt. Diese mittlere Ausweichung des Ablenkelenients ist ja ein Mass für die von der Feinregelung notwendigerweise vorgenommene Korrektur auf die Grobregelung beim Auf—
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suchen der betreffenden Informationseinheit, eit anderen Worten in bezug auf die fehlerhafte Einstel ung dieser Grobregelung. Indem nun in der Steuervorrichtung 2Q ein Signal gespeichert wird, das diese mittlere Ausweichung der Ablenkvorrichtung darstellt, kann beim Aufsuchen einer folgenden gewünschten Informationseinheit dieses . Signal als Korrektursignal für das Steuersignal für die Grobregelung wirken, wodurch die fehlerhafte Einstellung der Grobregelung erheblich korrigiert wird, wie noch nachgewiesen werden wird.
Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel enthält die Steuerschaltung zu diesem Zweck einen zusätzlichen Eingang 2Ob, der mit dem Ausgang der Steuerschaltung verbunden ist. Dabei wird angenommen, dass die Ablenk— Vorrichtung 6 von einem Typ ist, bei dem über das Steuersignal, die Ablenkvorrichtung gegen eine Federkraft be wegt wird. Tn diesem Falle ist nämlich das Steuersignal selber ein Mass für die Ausveichung des Ablenkelements. Bei einem anderen Typ eines Ablenkelements, bei dem dies nicht der Fall ist, ist es selbstverständlich raöglichjinit Hilfe eines auf dem Ablenkelement angeordneten Aufnehmers ein die Ausweichung darstellendes Signal zu erhalten, wobei in diesem Falle der Eingang 20b der Steuerschaltung 20 mit diesem Aufnehmer verbunden werden muss.
Die Steuervorrichtung 20 enthält noch einen Steuereingang· 2Od, der mit dem Ausgang 1?lc der Kommandovorrichtung \k verbunden ist und mit dem die Korrektur des Steuersignals zu den richtigen Zeitpunkten bewirkt wird. Um die Verwirklichung dieser Korrektur näher auseinanderzusetzen, sei auf eine bevorzugte Ausführungsform der Steuervorrichtung 20 verwiesen, die in Fig. 2 dargestellt ist.
Diese Steuervorrichtung 20 enthält ein RC-Netzwerk 33. Der Eingang dieses RC-Netzwerks ist über einen Schalter 32 ni.it dem Eingang 20b der Steuervorrichtung 20 verbunden, während sein Ausgang mit einer AdcJi erschal tun g 3I verbunden ist, die ausserdem mit dem
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Eingang 2Oa der Steuervorrichtung 20 verbunden ist. Weiter enthält die Steuervorrichtung 20 einen Differenzverstärker 3^ mit zwei Eingängen, die mit der Addierschaltuog 31 bzw. dem Eingang 2Oc verbunden sind. Ueber δ einen Servorverstärker 35 wird.der Ausgang dieses Differenzverstärkers jk mit dem Ausgang 2Oe der Steuer vorrichtung 20 gekoppelt. Der Schalter 32 wird schliesslich von dem Kommandosignal am Steuereingang 2Od betätigt.
M Um die Wirkung der Steuervorrichtung nach Fig.
2 näher zu erläutern, sei wieder auf Fig. 3 verwiesen. Es wird angenommen, dass die Spannung am Ausgang des RC- Netzwerks 33 Null ist und dass das Bezugssignal am Eingang 20c V beträgt. Ueber die Grobregelung wird da-'5 durch die radiale Lage r ' eingenommen. Um die gewünschte radiale Lage r zu erreichen, wird die Ablenkvorrichtung 6 also wieder den Abstand r ' - r. überbrücken müssen, zu welchem Zweck die Steuervorrichtung I5 nach Fig. 1 ein entsprechendes Steuersignal dieser Ablenkvorrich- tung zuführt. Ueber den nach Durchführung der Grobregelung geschlossenen Schalter 32 wird dieses Steuersignal dem RC-Netzwerk 33 zugeführt, das den Wert dieses Steuersignals speichert. Dieses Signal wird in der Addierschaltung 31 zu dem Lagensignal addiert, das von dem Lagen— indikator herrührt. Dadurch entsteht ein Differenzsignal am Eingang des Differenzverstärkers Jh, was zur Folge hat, dass über die Antriebs-vorrichtung 9 das Stellglied in Richtung der radialen Lage r verschoben wird. Diese Verschiebung erfolgt solange, bis der Wert des Signals am Eingang 20b durchschnittlich Null ist, d.h. bis die Ablenkvorrichtung ihre NuIlage erreicht hat. Es wird klar sein, dass in diesem Zustand das vom Potentiometer I7 gelieferte Lagens.Lgnal gleich V - V ist, eas der radialen Lage r entspricht, wobei V die Ausgangsspannung des RC-Netzwerks ist.
Wenn nun der Abtastfleck von der Lage 1·. zu
der Lage r_ verschoben werden muss, wird beim Einschalten der Grobrege lung auch der Schalter 32 geöffnet, so dass
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die zu diesem Zeitpunkt vorhandene Ausgangsspannung V
C.
des Integrators 33 erhalten bleibt.
Dem Eingang 20c wird das der Adresse A~ der gewünschten Informationseinheit entsprechende Bezugssignal V ' angeboten. Ueber die Grobregelung wird das Stellglied 7 splange verschoben, bis das Ausgangssignal der Addierschaltung 31 gleich diesem Bezugssignal V? ist. Da das RC-Netzwerk 33 eine Ausgangsspannung V aufweist,
C -
ist dies der Fall für einen Vert des Lagensignals am Eingang 20a gleich V - V , was der gewünschten radialen Lage r des Abtastflecks entspricht. Dies bedeutet, dass durch die beschriebene Korrektur mit Hilfe des RC-Netzwerks 33 die Grobregelung den Abtastfleck bereits praktisch in die richtige radiale Lage versetzt, wodurch die nachher durch die Feinregelung durchzuführende Korrektur minimal ist.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten parallelen Verlauf der Soll- und Istkerinlinie wird durch die angegebene Korrektur· des Steuersignals der Grobregelung der ungünstige Einfluss des Unterschiedes zwischen diesen beiden Kennlinien auf die Aufsuchgeschwindigkeit also völlig beseitigt. Wenn die beiden Kennlinien voneinander verschiedene Neigungen aufweisen oder wenn die Kennlinie des Lagenindikators riichtlinear ist, ist dies naturgemäss nicht mehr völlig der Fall. Da jedoch in der Praxis die vorgenannten Abweichungen von der Sollkennlinie in jedem Falle einen sehr gleichniässigen Verlauf aufweisen, kann der Verlauf der Soll- und Istkennlinie über verhäl tnisinässig kleine radiale Verschiebungen nahezu als parallel betrachtet werden. Dies bedeutet, dass gerade für diese verhältnismässig kleinen radialen Verschiebungen, bei denen die fehlerhafte Einstellung der Grobregelung den grössten ungünstigen Einfluss auf die Aufsuchgeschwindigkeit ausüben würde, die Korrektur sehr zweckrnässig ist.
Es wird klar sein, dass die Erfindung keineswegs auf die Anwendung der beispielsweise angegebenen E.l erneute beschränkt ist. AJs Lagenindikator kann jedes
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Element verwendet werden, das ein Signal abgibt, das ein Nass für die Lage des Stellgliedes ist. Ein bekanntes Beispiel sind optische Indikatoren, bei denen eine an dem Stellglied befestigte Fahne bzw. Blende ein Lichtbündel mehr oder weniger, in Abhängigkeit von der Lage des Stellgliedes, abfängt.
Die Ausführung der Korrekturschaltung ist naturgemäss u.a. von dem Typ des Ablenkelements, der Form des Steuersignals der Steuervorrichtung 15 u.dgl.
abhängig. Statt eines RC-Netzwerks 33 kann z.B. auch ein Zähler, dessen Zählerstand durch die Ausweichung der Ablenkvorrichtung bestimmt wird, verwendet werden. Grundsätzlich ist jede Schaltung anwendbar, die annähernd ein Ausgangssignal entsprechend dem Mittelwert eines Eingangssignals liefert.
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Claims (4)

  1. J, PHH 925O
    Patentansprüche:
    Optische Lesevorrichtung zum Auslesen eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers, auf den gemäss einem Spurenmuster mit nahezu konzentrischen Spuren Information in Form von mit einer Adresse versehenen
    B Informationseinheiten aufgezeichnet ist, wobei diese Vorrichtung mit einem Ausleseelement zum Konzentrieren eines Auslesestrahlungsbündels zu einem Abtastfleck auf der Informationsfläche des Aufzeichnungsträgers und zum Detektieren der nach Zusammenarbeit mit diesem Aufzeichnungsträger in dem Auslesestrahlungsbündel vorhandenen Information, einem dieses Ausleseelement tragendes Stellglied zur Verschiebung dieses Ausleseelements in radialer Richtung, einer Antriebsvorrichtung für dieses Stellglied, einer mit dem Strahlungsbündel zusammenarbeitenden Ablenkvorrichtung zur Verschiebung des Abtastflecks in radialer Richtung, einer ersten Steuervorrichtung zur Lieferung eines ersten Steuersignals an die Ablenkvorrichtung, einer zweiten Steuervorrichtung zur Lieferung eines zweiten Steuersignals an die Antriebsvorrichtung des Stellgliedes und einem mit dieser ersten und dieser zweiten Steuervorrichtung zusammenarbeitenden Signalgeber zur Lieferung eines ersten Bezugssignals versehen ist, das für die Adresse der gewünschten auszulesenden Informationseinheit Indikativ ist, um zu bewirken, dass das Abtastfleck in
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    radialer Richtung in eine Lage gebracht wird, in der die gewünschte Informationseinheit ausgelesen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (13) ein zweites Bezugssignal liefert, das für die radiale Lage der gewünschten auszulesenden Informationseinheit indikativ ist, und dass die Vorrichtung weiter mit einem Lagenindikator (17) zur Lieferung eines Lagensignals versehen ist, das für die radiale Lage des Ausleseelements (4) indikativ ist, während die zweite Steuervorrichtung
    W (20) ein zweites Steuersignal liefert, das von dem Unterschied zwischen dem zweiten Bezugssignalgebers (13) und dem Lagensignal des Lagenindikators (17) abhängig ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-'5 zeichnet, dass die zweite Steuervorrichtung (20) versehen ist mit einer mit der ersten Ablenkvorrichtung (6) gekoppelten Korrekturschaltung (31> 32, 33) zur Lieferung eines Korrektursignals, das beim Abtasten einer Informationseinheit die mittlere Ausweichung der Ablenkvorrichtung (6) darstellt, und zum Korrigieren des zweiten Steuersignals in Abhängigkeit von diesem Korrektursignal sowie mit Mitteln zum Festhalten des • Wertes des Korrektursignals während der Vollführung einer radialen Verschiebung des Abtastflecks durch eine Verschiebung des Stellgliedes (7). (Fig. 1,2)
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturschaltung eine Addierschaltung (31) enthält, mit deren Hilfe dem zweiten Steuersignal das Korrektursignal hinzugefügt wird, das dieselbe Polarität aufweist, mit der das Lagensignal in diesem zweiten Steuersignal vorhanden ist. (Fig. 2)
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Lageilindikator (17) durch ein Potentiometer gebildet wird.
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