DE3218917A1

DE3218917A1 - Vorrichtung zum beschreiben und/oder auslesen eines aufzeichnungstraegers

Info

Publication number: DE3218917A1
Application number: DE3218917A
Authority: DE
Inventors: Kurt Walter 5621 Eindhoven Getreuer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1981-05-29
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1983-03-10
Also published as: US4807211A; IT1151247B; AU8422982A; FR2506982B1; DE3218917C2; JPH0221057B2; NL8102621A; IT8221490A0; JPS57200952A; AT373423B; FR2506982A1; GB2099614B; GB2099614A; ATA207782A; CA1194228A

Description

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"Vorrichtung zum Beschreiben und/oder Auslesen eines Aufzeichnungsträgers" .

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beschreiben und/oder Auslesen eines Aufzeichnungsträgers, der ein scheibenförmiges Substrat mit einer strahlungsempfindlichen Informationsschicht enthält und mit gemäss einem spiralförmigen oder konzentrischen Spurenmuster angeordneten Informationsgebieten versehen ist, wobei dieser Aufzeichnungsträger dazu bestimmt ist, über ein Strahlungsbündel digitale kodierte Information mit einer festen Bitfrequenz in den Informationsgebieten aufzuzeichnen und/oder wiederzugeben, und wobei diese Informationsgebiete eine optisch detektierbare erste periodische Spurmodulation, deren Periode einer Frequenz entspricht, für die das Leistungsspektrum der aufzuzeichnenden oder gegebenenfalls aufgezeichneten digital kodierten Informa— tion wenigstens nahezu einen Nullpunkt aufweist, für das Erzeugen eines Taktsignals mit einer Bitfrequeraz beim Aufzeichnen und/oder Wiedergeben, sowie eine der ersten periodischen Spurmodulation überlagerte zweite periodische Spurmodulation, bei der die Spurlage in radialer Richtung moduliert ist, für das Erzeugen eines radialen Folgesignals beim Aufzeichnen und/oder Wiedergeben aufweisen, wobei diese Vorrichtung dazu ein optisches System zum Projizieren eines Lichtbündels auf diese Informationsgebiete, einen Detektor zum Detektieren von den Aufzeichnungsgebieten reflektierter oder gegebenenfalls durchgelassener Strahlung und eine Leseschaltung zum Abtrennen des ausgelesenen Informationssignals aus der detektierten Strahlung enthält, wobei auf diesem Aufzeichnungsträger die Periode der ersten periodischen Spurmodulation bei der tangentialen Abtast— geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers einer ersten Signalfrequenz und die Periode der zweiten periodischen Spurmodulation bei dieser bestimmten tangentialen Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers einer zweiten Signalfrequenz

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entspricht, während die Frequenzdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Signalfrequenz konstant ist.

In den älteren deutschen Patentanmeldungen P 31 00^21.0 und P 31 00278.1 der Anmelderin ist eine derartige Vorrichtung beschrieben, in der die Verwendung der genannten ersten periodischen Spurmodulation zum Erhalten eines Taktsignals vorgeschlagen worden ist, In diesen Anmeldungen wurde vorgeschlagen, zur Gewinnung eines radialen Folgesignals mit Hilfe von Filtern und phasenverriegelten Schleifen das Taktsignal und ein Signal mit einer der Periode der zweiten periodischen Spurmodulation entsprechenden Frequenz zu gewinnen, wobei das letztere Signal aus dem Unterschied zwischen den von zu beiden Seiten einer sich in der Spurrichtung erstreckenden Teilungslinie liegenden Teilen des Detektors stammenden Signalen gewonnen wird und diese beiden Signale zur Gewinnung eines Folgesignals durch synchrone Detektion zu benutzen. Es hat sich herausgestellt, dass dieses in diesen älteren Anmel-" düngen vorgeschlagene Verfahren in der Praxis nur befriedigend wirkt, wenn die Spur genau verfolgt wird, während dies nicht der Fall ist, wenn die Spur gewechselt wird. Nach einer der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis ist dies der Tatsache zuzuschreiben, dass in den im genannten Differenzsignal vorhandenen Komponenten, die durch diese zweite periodische Spurmodulation herbeigeführt werden, bei Wechselung der Spur nacheinander zwei gegensinnig gerichtete Phasensprünge auftreten, wodurch diese Komponenten nicht dazu geeignet sind, mittels einer phasenverriegelten Schleife ein Bezugssignal für synchrone Detektion zu erzeugen.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Vorrichtung eingangs genannter Art mit einer während der Vechselung der Spur zuverlässigen Erzeugung eines Spurfolgesignals anzugeben und ist dazu gekennzeichnet durch ein erstes Bandpassfilter für Signale mit der ersten Frequenz zur Gewinnung eines Taktsignals, das der Leseschaltung zur Synchronisation der Auslesung der genannten digitalen Information zugeführt wird; durch ein zweites Bandpassfilter, das auf

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eine der Frequenz eines durch die zweite periodische Spurmodulation herbeigeführten Signals entsprechende zweite Frequenz abgestimmt ist; durch eine vom Taktsignal synchronisierte Frequenzsyntheseschaltung zum Erzeugen eines Signals mit einer Frequenz gleich dieser zweiten Frequenz und durch eine synchrone Detektionsschaltung zur Mischung des vom zweiten Bandpassfilter durchgelassenen Signals mit dem von der Frequenzsyntheseschaltung erzeugten Signal zum Erhalten eines radialen Folgesignals. Diese Vorrichtung kann weiter dadurch gekennzeichnet sein, dass eine von der Leseschaltung gesteuerte Synchronisationsschaltung zur Synchronisation der Frequenzsyntheseschaltung mit aus den Synchronisationsgebieten auf dem Aufzeichnungsträger ausgelesener Information vorhanden ist, um eine richtige Phasenbeziehung zwischen dem synthetisierten Signal und dem vom zweiten Bandpassfilter durchgelassenen Signal zu gewährleisten, oder als Alternative dadurch, dass ein steuerbarer Phasendreher zur Korrektur der Phasenbeziehung zwischen dem synthetisierten Signal und dem vom zweiten Bandpassfilter durchgelassenen Signal angebracht ist.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 zur Illustrierung eine mögliche Ausfüh— rungsform eines Aufzeichnungsträgers zur Anwendung in einer Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen derartigen Aufzeichnungsträger in der Längsrichtung der Spuren in einer Anzahl von Stufen der Herstellung eines derartigen Aufzeichnungsträgers,

Fig. 3 die beliebigen Leistungsspektren dreier möglicher binärer Informationssignalmodulationen,

Fig. 4a eine Vorrichtung zum Einschreiben von Information auf einen derartigen Aufzeichnungsträger," ~ Fig. kb eine Vorrichtung zum Auslesen eines derartigen Aufzeichnungsträgers,

Fig. 5 eine Ausführungsform einer Spurfolgeschaltung zur Anwendung in einer Vorrichtung nach der Erfin-

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dung, und

Fig. 6 eine Abwandlung eines Teiles der Schaltung nach Fig. 5.

JFig. 11 zeigt zur Illustrierung eine mögliche Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers, wie er in den genannten älteren Patentanmeldungen beschrieben ist, wobei das Prinzip nach der Erfindung angewandt werden kann; dabei zeigt Fig. 1a eine Draufsicht auf deisen Aufzeichnungsträger, Fig. 1b einen Teil einer Spur h dieses Auf-Zeichnungsträgers in vergrössertem Massstab und Fig. 1c ein Synchronisationsgebiet dieses Teiles in vergrössertem Massstab. Der Aufzeichnungsträgerkörper 1 ist mit einer spiralförmigen Spur 4 versehen. Diese Spur k ist in eine Vielzahl von Sektoren 7> z;.B. 128 pro Umdrehung, unterteilt. Jeder Sektor 7 enthält ein Informationsgebiet 9> das für die Aufnahme digital kodierter Information bestimmt ist, sowie ein Synchronisationsgebiet 8. Ein derartiges Synchronisationsgebiet 8 enthält zwei Teile, und zwar einen Anzeigeteil 10 und einen Adressenteil 11. Im Adressenteil 11 ist alle zum Kontrollieren des Einschreibevorgangs benötigte Information gespeichert.

Um dafür zu sorgen, dass die digitale Information gemäss einer genau definierten Bahn eingeschrieben wird, wirkt die Spur k wie eine Servospur. Die Servo spuren A, insbesondere in den Informationsgebieten 9> sind also als Nuten im Substrat 5 angebracht; dadurch ist es möglich, ein zum Einschreiben digitaler Information auf den Aufzeichnungsträger gerichtetes Strahlungsbündel genau mit dieser Servospur k zusammenfallen zu lassen, mit anderen Worten die Lage des Strahlungsbündels in radialer Richtung über ein Servosystem zu regeln, dass das von dem Aufzeichnungsträger reflektierte Licht benutzt.

Um digitale Information aufzeichnen zu können, ist der Aufzeichnungsträgerkörper mit einer Schicht aus einem Material 6 versehen das, wenn es mit geeigneter Strahlung belichtet wird, einer optisch detektierbaren Änderung unterworfen wird, so dass beim Abtasten einer auf eine derartige Weise eingeschriebenen Informationsspur durch ein

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Auslesestrahlungsbündel eine der aufgezeichneten Information entsprechende Amplitudenmodulation deß reflektierten Strahlungsbündels erhalten wird.

Wie aus Obenstehendem hervorgeht, enthalten die für den Benutzer bestimmten Aufζeichn^ngsträger, in denen somit noch keine Information in die Informationsgebiete eingeschrieben ist, eine Nutenstruktur in diesen Informationsgebieten innerhalb der Sektoren. Ausserdem enthält ein derartiger Aufzeichnungsträger innerhalb jedes Sektors.

ein in einer optisch detektierbaren Reliefstruktur ausgeführtes Synchronisationsgebiet 8. Fig. 1b zeigt in vergrössertem Massstab einen Teil einer Spur k, aus der die Reihenfolge einer Anzahl von Informationsgebieten 9 und Synchronisationsgebieten 8 ersichtlich ist. Dabei bestehen die Synchronisationsgebiete 8 aus einer Reliefstruktur, die aus einer Reihenfolge von Vertiefungen in Abwechselung mit Zwischengebieten besteht.

I Fig_i__2|zeigt in Fig. 2a bis 2d schematisch in einem Schnitt in der Längsrichtung der Servospuren h einen Teil einer derartigen Servospur h mit einem Teil des Synchronisationsgebietes 8 und einem Teil des Informations— gebietes 9» wobei Fig. 2a einenderartigen Schnitt bei einer unbeschriebenen vorbereiteten Platte nach einer bekannten Technik, Fig. 2b diesen Schnitt nach dem Einschreiben digitaler Information 1^ in das Informationsgebiet 9, Fig. 2c einen derartigen Schnitt bei einer unbeschriebenen vorbereiteten Platte, in der nach den genannten älteren Anmeldungen Taktinformation angebracht ist, und.Fig. 2d den Schnitt nach Fig. 2c zeigt, nachdem in das Informationsgebiet 9 Information lh eingeschrieben ist. Fig. 2e zeigt schematisch das erhaltene Signal beim Auslesen des in Fig. 2d im Schnitt dargestellten Teiles der Spur k und Fig. 2f zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen Teil der Spur h, nachdem.Information auf eine andere als die-in Fig. 2b und 2d gezeigte Weise Information eingeschrieben ist.

Die vorbereitete Platte ist mit der Servonut h versehen, die in einem Substrat 5 z.B. mit Hilfe eines

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Laserbündels angebracht ist. In dem Synchronisationsgebiet kann dann durch Modulation der Intensität des Laserbündels eine informationshaltigen Reliefstruktur mit "Gruben" I3 angebracht werden. Das Ganze, wie - der Einfachheit halber - der Teil des Aufzeichnungsträgers 1 ausserhalb der Nuten k, kann dann mit der reflektierenden Informationsschicht 6 überzogen werden. In diesem vorbereiteten Aufzeichnungsträger kann in das Informationsgebiet 9 Information dadurch eingeschrieben werden, dass z.B. mit Hilfe eines Laserbündels Löcher 14 in der reflektierenden Informationsschicht 6 angebracht werden. Ein derartiger beschriebener Aufzeichnungsträger zeigt Fig. 2b. Beim Schreiben von Information, d.h. beim Anbringen der Löcher 14, gleich wie beim Auslesen dieser Information mit Hilfe z.B. eines Laserbündels, ist es von Bedeutung, dass das Schreiben oder gegebenenfalls Lesen dieser Information mit Hilfe eines Taktsignals synchronisiert wird, über das die Synchronisationsgebiete 8 Information enthalten können. Um beim Schreiben und Lesen kontinuierlich, somit auch beim Schreiben oder Lesen in den Informationsgebieten 9» über ein genau synchrones Taktsignal verfügen zu können, wird, wie in den genannten älteren Anmeldungen beschrieben ist, die Servonut k mit einer Struktur versehen, die eine Modulation des von dem Informationsträger reflektierten Lichtes während der Verfolgung der Servospur k beim Lesen oder Schreiben hervorruft.

Diese angebrachte Struktur muss jedoch, derartig sein, dass sie das Auslesen von Information nicht stört. Die Tatsache, dass dies möglich ist, wird an Hand der Fig. erläutert, die die beliebigen Leistungsspektren dreier möglicher binärer Informationssignalmodulatxonen zeigt (vgl. die genannten älteren Anmeldungen).

Mit a ist eine Modulation bezeichnet, die unter der Bezeichnung "Biphase Modulation" bekannt ist, während mit b eine Modulation bezeichnet ist, die unter der Bezeichnung "Millar-Modulation" bekannt ist, und mit c eine Modulation bezeichnet ist, die unter der Bezeichnung "Quadphase Modulation" bekannt ist.

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Aus Fig. 3 lässt sich leicht erkennen, dass diese Modulationstechniken als gemeinsame Eigenschaften aufweisen, dass das damit erhaltene binäre Signal keine starken Frequenzkomponenten bei verhältnismässig niedrigen Frequenzen, z.B. Frequenzen von weniger als 0,2 fο, besitzt.Aus Fig. 3 geht weiter hervor, dass bei der Frequenz 2fo und bei Anwendung des Modulationsverfahrens c auch bei der Frequenz fo Nullpunkte im Spektrum auftreten. Es ist also möglich, den Aufzeichnungsträger mit einer Taktstruktur mit der Frequenz 2fo zu versehen, ohne dass diese mit dem Informationssignal interferiert. Nullpunkte bei der Frequenz 2fo treten auch bei anderen Modulationsverfahren auf. Bei Anwendung von "Quadphase Modulation" (Modulation c) sowie gewisser anderer Modulationsverfahren - wie des in der nicht vorveröffentlichten niederländischen Patentanmeldung Nr. 8ΟΟ6165 beschriebenen Verfahrens - ist die Frequenz fo für diesen Zweck besonders brauchbar; diese Frequenz entspricht der Bitfrequenz l/T, wodurch diese "Quadphase Modulation" sehr attraktiv wird. Auch bei dem Modulationsverfahren b kann in gewissen Fällen eine Struktur mit der Frequenz fo angebracht werden, weil die Komponenten des Spektrums der Modulation b bei dieser Frequenz verhältnismässig gering sind. Weiter ist es theoretisch möglich, der Struktur eine einer Frequenz höher als 2fo entsprechende Modulation zu erteilen, was in der Praxis meistens nicht verwirklichbar ist. Mit Rücksicht auf eine maximale Informationsdichte werden ja die Abmessungen der Gruben 13 und ~\k, die bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit der Platte 1 minimal einer Bitzeit i/2 T entsprechen, dem Auflösungsvermögen des verwendeten Schreib/Lesesystems möglichst nahe gewählt werden, sodass eine Oberflächenstruktur, die Frequenzen höher als 2fo entspricht, nahezu nicht detektierbar sein wird. Auch sind mittels besonderer Modulationstechniken Nullpunkte in Leistungsspektren bei anderen Frequenzen als fo oder 2fo, z.B. bei i/2 fο, erzielbar. Fig. 1c zeigt einen dem Schnitt nach Fig. 2a entsprechenden Schnitt durch einen Aufzeichnungsträger nach der Erfindung, bei dem die Oberfläche wenigstens

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an der Stelle der Spur k mit einer Reliefstruktur mit einer Höhe d versehen ist. Eine Möglichkeit zur Realisierung dieser Struktur besteht darin, dass der Laser, mit dessen Hilfe das Synchronisationsgebiet 8 und die Nut k des Informationsgebietes 9 hergestellt sind, moduliert wird. Xm vorliegenden Beispiel hat dies im Synchronisationsgebiet 8 nur zwischen den Gruben 13 durch Begrenzung der Intensität des Laserstrahls stattgefunden. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, den Boden der Gruben mit einer Reliefstruktur zu versehen. Wie Fig. 2d zeigt, kann auch bei der Platte nach der Erfindung Information dadurch eingeschrieben werden, dass Löcher 1^ in der die Reliefstruktur bedeckenden Reflexionsschicht 6 angebracht werden. Fig. 2e zeigt ein Beispiel eines erhaltenen Signals beim Auslesen einer Reliefstruktur nach Fig. 2d. Dieses Signal weist Minima an den Stellen der Gruben oder Löcher I3 und \h und eine der Modulationsstruktur (d in Fig. 2c) entsprechende Amplitudenmodulation mit der Frequenz fo auf den Maxima auf. Die Modulationsstruktur des Bodens der Löcher ik trägt kaum zu dem Signal bei, weil sie durch die Entfernung der reflektierenden Schicht 6 kaum noch Licht reflektiert. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass es z.B. auch möglich ist, auf einem reflektierenden Substrat 5 eine nichtreflektierende Schicht 6 anzubringen, die örtlich entfernt wird. Dadurch wird die Modulation mit der Frequenz fo gerade an denjenigen Stellen ik, an denen die nichtreflektierende Schicht entfernt ist, gut ausgelesen werden.

In den Fig. 2a- 2d sind die Gruben I3 oder Löcher 14 als durchlaufende Löcher bzw. Gruben dargestellt, also wenn es sich um mehr als ein Bit handelt, als ein langgestreckter Schlitz mit einer der Anzahl hintereinander geschalteter Bits entsprechenden Länge. Es ist aber auch möglich, jedes Bit als eine besondere Grube oder ein besonderes Loch anzubringen. Fig. 2f veranschaulicht dies und zeigt eine Spur k, in der mit unterschiedlichen Schraffuren die Taktmodulationsstruktur angegeben ist. In dem Synchronisationsgebiet 8 können die Gruben 13 dann z.B.

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mitten auf den Maxima bzw. Minima der Struktur angebracht sein und sind ebenfalls mit einer reflektierenden Schicht 6 überzogen, was symbolisch durch die kontinuierlich durch die Gruben 13 verlaufende Schraffur angedeutet ist. In dem Informationsgebiet 8 können die Informationslöcher 14 auf den Maxima und Minima der Taktinformationsstruktur in der reflektierenden Schicht 6 angebracht werden. Als Alternative ist es möglich, - wie das Informationsgebiet 9 iⁿ
Fig. 2f zeigt - Löcher 14 an den Nullpunkten der Informationsstruktur anzubringen. Die Lage der Gruben 13 oder

Löcher 14 ist in diesem Zusammenhang nicht wesentlich, vorausgesetzt, dass die Phasenbeziehung zu der Taktinformationsstruktur fest undb ekannt ist. Auch die Form der Informationsstruktur ist von geringer Bedeutung. So kann diese Struktur statt des in Fig. 2 dargestellten rechteckförmigen Verlaufes ■ auch sehr gut einen sinusförmigen Verlauf aufweisen, was bei der Herstellung mittels eines modulierten Laserstrahls sehr geeignet ist. Es ist nur von Bedeutung," dass die Taktsynchronisationsstruktur eine gut detektierbare Frequenzkomponente bei der Frequenz fo oder 2fo und
keine starken Komponenten innerhalb des Spektrums des eingeschriebenen oder einzuschreibenden Synchronisationsoder digitalen Informationssignals aufweist, was im allgemeinen der Fall ist, wenn die Taktinformationsstruktur d

eine Grundfrequenz fo oder 2fo mit nur Harmonischen höherer Ordnung aufweist; die nächstfolgende Harmonische ist dann 2fo bzw. Ufo, die, wie Fig. 3 zeigt, ausserhalb des wesentlichen Teiles des Informationsspektrums fällt.

Zur Illustrierung der Realisierung der Struk-

türen nach Fig. 2 zeigt Fig. k nacheinander schematisch
in Fig. 4a eine Vorrichtung zum Einschreiben von Information in den Aufzeichnungsträger nach Fig. 2c und in Fig. kh eine Vorrichtung zum Auslesen eines solchen beschriebenen Aufzeichnungsträgers.

Fig. ka zeigt schematisch eine Vorrichtung, mit deren Hilfe die vorbereitete Platte 6 mit Information versehen wird, wobei gleichzeitig die Taktmodulationsstruktur ausgelesen wird. Diese Vorrichtung enthält die rotierende

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Platte 1 und einenLaser 15> dessen Strahl i6 über einen halbdurchlässigen Spiegel 17 und eine Fokussierungsoptik 18 auf die Platte 1 projiziert wird. Ein reflektierter Strahl. 6o wird mit einer Zelle 27, z.B. einer Photodiode, detektiert und in ein elektrisches Signal umgesetzt, aus dem mit einem Bandpassfilter 28 die Komponente mit der Frequenz fo (oder 2fo), die von der vor allem in der Spur h angebrachten Taktmodulationsstruktur herrührt, ausgefiltert wird. Gegebenenfalls kann dieses Signal noch einer phasenverriegelten Schleife 29 zugeführt werden, die die Filterung verbessert, die Konstanz des Taktsignals vergrössert und etwaige kurz dauernde Störungen in Form von Signalaussetzern ausgleicht. Am Ausgang 31 ist dann das Taktsignal vorhanden. Dateninformation kann dadurch eingeschrieben werden, dass der Laserstrahl 16 unmittelbar impulsförmig moduliert wird, indem ein Modulator im Strahlengang angeordnet wird oder indem, wie in Fig. ha. dargestellt ist, der Laser 15 selber mit einer Schreibmodulatorschaltung moduliert wird, der über den Eingang 26 die Information zugeführt wird und die mit dem Taktsignal am Ausgang 31 synchronisiert wird.

Aus dem reflektierten Strahl 60 wird über das lichtempfindliche Element 27 und eine Leseschaltung 30 die in den Synchronisationsgebieten vorhandene Information ausgelesen, wobei diese Information an einem Ausgang 32 erscheint. Diese Leseschaltung 30 kann ebenfalls mit dem Taktsignal am Ausgang 31 synchronisiert werden. Diese Information kann dazu benutzt werden, die Schaltung 25 mitzusynchronisieren und die richtige Stelle auf der Platte zu suchen. Diese Information wird auch in einer in Fig. 4a nicht dargestellten Servoregelung dazu benutzt, die Optik 18 und den Spiegel 17 in radialer Lage anzubringen, um den gewünschten Teil der Spur k zu beschreiben und um den Antrieb der Platte 1 zu regeln, was in Fig. 4a symbolisch durch die gestrichelte Linie 62 angedeutet wird.

Weiter ist die Vorrichtung noch mit einer Spurfolgeschaltung 33 versehen, die aus dem Signal des Detektors 27 ein Folgesignal ableitet, um über Steuerung des

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Winkels zu dem Strahl 16 des Spiegels 17 den Strahl 16 nach wie vor auf die Spur 4 zu richten, was in Fig. 4a durch die Linie 61 symbolisch angedeutet wird.

Fig. 4b zeigt eine Vorrichtung zum Auslesen einer beschriebenen Platte 1, wobei diese Vorrichtung in der Praxis meistens mit der nach Fig. 4a kombiniert sein wird. Die Vorrichtung enthält wieder einen Laser 15» dessen Strahl 16 über den Spiegel 17 und die Optik 18 auf die Platte 1 projiziert wird. Der reflektierte Strahl 60 wird mit der Photodiode 27 detektiert und das erhaltene elektrische Signal wird durch das Bandpassfilter 28 mit der Durchlassfrequenz fo und eine auf die Frequenz fo abgestimmte phasenverriegelte Schleife 29 geleitet, so dass am Ausgang 31 das Taktsignal mit der Frequenz fo (oder 2fo) zur Verfügung steht. Aus dem von der Photodiode 17 gelieferten elektrischen Signal wird mit der Ausleseschaltung 30 die in der Platte aufgezeichnete Information dekodiert, so dass an einem Ausgang 34 derselben die digitale" Information und die in den Synchronisationsgebieten 8 enthaltene Information zur Verfügung stehen, Diese Ausleseschaltung wird mit dem Taktsignal am Ausgang 3^ synchronisiert. Ausserdem kann mit Hilfe einer Spurfolgeschaltung 33 ein Spurfolgesignal aus dem von der Photodiode 27 detektierten Strahl abgeleitet werden, um den Spiegel 17 derart zu steuern, dass der Strahl 16 genau der Spur 4 folgt. Der Plattenantrxebsmotor 21 kann in ein Servoregelsystem, das z.B. aus einem Tachogenerator 22, einer Bezugsquelle 24 und einem Servoverstärkjer 23 besteht, aufgenommen sein, um die Drehzahl zu regeln, wobei dieses Regelsystem mit der Aus·?

leseschaltung 30 gekoppelt sein kann. Weiter enthält die Vorrichtung noch einen Regelmechanismus 35» um die Optik 18 zusammen mit dem Spiegel 17 und dem Detektor 27 - welches Gebilde in Fig. 6c mit 36 bezeichnet ist - in radialer Richtung zu verschieben, so dass nach Wahl ein bestimmter Teil der Platte unter Steuerung der an einem Eingang 37 des Regelmechanismus 35 eingeführten Information und der am Ausgang 32 der Leseschaltung 30 aus den Synchronisationsgebieten erhaltenen Information ausgelesen werden kann.

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Ein Spurfolgesignal kann dadurch erhalten werden, dass der Spur k eine radiale Schlängelung mit bei nominaler Geschwindigkeit der Platte einer Hochfrequeuz uj erteilt wird, wodurch das von diesem Detektor 27 gelieferte Signal Komponenten mit einer Kreisfrequenz u. sowie mit einer

Yt

Kreisfrequenz -kv= ^ - ^, , den Unterschied zwischen der Kreisfrequenz ;._o des der Taktsynchronisationsstruktur entsprechenden Signals und der Kreisfrequenz u. des der ra—

dialen Schlängelung entsprechenden Signals enthält, welche Komponenten eine Amplitude aufweisen, die eine Funktion des Abstandes von der Mittellinie der Spur k ist. Nach der genannten älteren deutschen Patentanmeldung P 31 00 421.0 kann daraus ein Spurfolgesignal durch Synchrondetektion mit einem Signal mit Kreisfrequenz W- oder Λ gewonnen werden, wobei diese Signale aus dem von der Photodiode 27 detektierten Signal gewonnen werden. Es stellt sich aber heraus, dass dieses Verfahren nur befriedigend ist, wenn die Spur gut verfolgt wird. Bei Ausweichungen zu anderen Spuren, wie sie beim Aufsuchen einer bestimmten Spur auftreten, wirkt, wie gefunden wurde, dieses Verfahren nicht, weil bei Spurwechselung Phasensprünge in diesen gewonnenen Signalen mit Kreisfrequenz oj oder .i auftreten. Dies kann nach der Erfindung dadurch vermieden werden, dass die Frequenz der Spurschlängelung synchron mit der Frequenz der Taktinformationsstruktur gewählt und für die Erzeugung eines Spurfolgesignals die Frequenz U; der Spurschlängelung oder die genannte Differenzfrequenz A aus der Frequenz der Taktinformationsstruktur synthetisiert wird, in der, weil diese Struktur eine sich tangential ändernde Struktur ist, die genannten Phasensprünge nicht auftreten.

Fig, 5 zeigt eine Ausführungsform einer Spurfolgeschaltung (33 in Fig. 4a und 4b) zur Anwendung in einer Vorrichtung nach der Erfindung. Aus dem von der Photodiode 27 erhaltenen Signal wird mit dem Bandpassfilter~28 und der phasenverriegelten Schleife 29 an den Punkt 3I das der Taktsynchronisationsstruktur entsprechende Taktsignal mit Kreisfrequenz V·- geliefert. Dieses Taktsignal steuert eine Frequenzsyntheseschaltung 63, z.B. einen Frequenz—

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teiler oder einen mit diesem Taktsignal verriegelten Oszillator, der ein Signal mit einer der Kreisfrequenz uj der

Spurschlängelung oder der genannten Differenzfrequenz Δ

entsprechenden Frequenz liefert. Mit dem Bandpassfilter 64, das auf die Kreisfrequenz uj bzw. Λ abgestimmt ist, wird

VV iV

eine Komponente mit einer sich mit dem Abstand von der Mittellinie der Spur 4 ändernden Amplitude ausgefiltert und mit dem Synchrondetektor 65 mit Hilfe des von der Frequenzsyntheseschaltung 63 herrührenden Signals demoduliert. Über den Tiefpass 66 erscheint dann an einem Ausgang 67 ein Signal, das ein Mass für den Spurfolgefehler ist. Für eine befriedigende Wirkung ist eine richtige Phasenbeziehung zwischen dem synthetisierten Signal und der Schlängelungsfrequenz bzw. der genannten Differenzfrequenz erforderlich.

Eine Möglichkeit dazu ist die synchrone Anbringung der Spurschlängelung mit Information in den genannten Synchronisationsgebieten 8. Mit dieser Information kann dann die Frequenzsyntheseschaltung 63, z.B. in dem Falle, in dem die Schaltung 63 ein Frequenzteiler ist, dadurch synchronisiert werden, dass in diesen Teiler aufgenommene bistabile Elemente auf den Befehl dieser Information zurückgesetzt werden. Dazu ist in der Schaltung nach Fig. 5 die Frequenzsyntheseschaltung 63 mit der Leseschaltung 30 gekoppelt.

Ein anderes Verfahren zum Erhalten einer richtigen Phasenbeziehung ist, den steuerbaren Phasendreher 68 der Frequenzsyntheseschaltung 63 nachzuordnen. Ein Steuersignal für diesen Phasendreher kann z.B. dadurch erhalten werden, dass die Tatsache benutzt wird, dass die Amplitude des am Ausgang 67 vorhandenen Spurfolgesignals einen maximalen Wert aufweist, wenn die genannte Phasenbeziehung richtig ist. Dazu ist ein Steuerkreis 7I zwischen dem Ausgang 67 und dem Phasendreher 68 angeordnet. Bei der Schaltung nach Fig. 5 wird eine einfache Photodiode 27 verwendet. Wie aus u.a. der genannten deutschen Patentanmeldung P 31 00 421.0 bekannt ist, kann mit Vorteil eine Photodiode 27 benutzt werden, die durch Unterteilung längsr einer tangentialen und einer radialen Linie in vier Sektoren a, b, c und d geteilt ist, wobei die Ausdrücke

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"tangential" und "radial" sich auf den Aufzeichnungsträger beziehen.

Fig. 6 zeigt einen bei Anwendung einer derartigen Photodiode 27 abzuwandelnden Teil der Schaltung nach Fig. 5· Mit einem Verstärker 72 wird der Unterschied . zwischen der Summe der Signale der Sektoren a und b und der Summe der von den Sektoren c und d stammenden Signale bestimmt. An den Punkt 69 wird also ein Signal geliefert, das dem Unterschied zwischen den von den beiden zu beiden Seiten einer radialen Teilungslinie der Photodiode 27 liegenden Teilen gelieferten Signalen proportional ist. Dieses Signal ist sehr empfindlich für Änderungen der Spur h in tangentialer Richtung, also für das Taktsignal. Mit dem Verstärker 72 wird die Summe der von allen vier Teilen a, b, c und d gelieferten Signale bestimmt und an den Punkt 70 und die Leseschaltung 30 geliefert. Weiter kann noch ein Verstärker 73 ^zur Lieferung des von den zu beiden Seiten einer tangentialen Teilungslinie liegenden Teilen (a+c) bzw. (b+d) stammenden Differenzsignals vorhanden sein, wobei dieses Signal für Änderungen in radialer Richtung der Spur k besonders empfindlich ist und u.a. eine Anzeige über die Polarität der Spurabweichung liefern kann, z.B. um die richtige Polarität des Spurfolgesignal am Ausgang 67 bei Verwendung der Phasenkorrektur mit dem Phasendreher 68 und der Regelschaltung 71 zu bestimmen, was notwendig ist, weil ohne Polaritätsanzexge die Phaseneinstellung um 180 falsch sein könnte.

Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

ι 1. Vorrichtung zum Beschreiben und/oder Auslesen eines Aufzeichnungsträgers, der ein scheibenförmiges Substrat mit einer strahlungsempfindlichen Informationsschicht enthält und mit gemäss einem spiralförmigen oder konzentrischen Spurenmuster angeordneten Informationsgebieten versehen ist, wobei dieser Aufzeichnungsträger dazu bestimmt ist, über ein Strahlungsbündel digital kodierte Information mit einer festen Bitfrequenz in den Informationsgebieten aufzuzeichnen und/oder wiederzugeben, und wobei diese Informationsgebiete eine optisch detektierbare erste period i sehe Spurmodulation, deren Periode einer Frequenz entspricht, für die das Leistungsspektrum der aufzuzeichnenden oder gegebenenfalls aufgezeichneten digital kodierten Information wenigstens nahezu einen Nullpunkt aufweist, für das Erzeugen eines Taktsignals mit einer Bitfrequenz beim Aufzeichnen und/oder Wiedergeben, sowie eine der ersten periodischen Spurmodulation überlagerte zweite periodische Spurmodulation, bei der die Spurlage in radialer Richtung moduliert ist, für das Erzeugen eines radialen Folgesignals beim Aufzeichnen und/oder Wiedergeben aufweisen, wobei diese Vorrichtung dazu ein optisches System zum Projizieren eines Lichtbündels auf diese Informationsgebiete, einen Detektor zum Detektieren von den Aufzeichnungsgebieten reflektierter oder gegebenenfalls durchgelass aner Strahlung und eine Leseschaltung zum Abtrennen des ausgelesenen Informationssignals aus der detektierten Strahlung enthält, wobei auf diesem Aufzeichnungsträger die Periode der ersten periodischen Spurmodulation bei der tangentialen Abtastgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers " einer ersten Signalfrequenz und die Periode der zweiten periodischen Spurmodulation bei dieser bestimmten tangentialen Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers einer zweiten Signalfrequenz entspricht, während die Frequenz-

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differenz zwischen der ersten und der zweiten Signalfrequenz konstant ist, gekennzeichnet durch ein erstes Bandpassfilter für Signale mit der ersten Frequenz zur Gewinnung eines Taktsignals, das der Leseschaltung zur Synchronisation der Auslesung der genannten digitalen Information zugeführt wird, durch ein zweites Bandpassfilter, das auf eine der Frequenz eines durch die zweite periodische Spurmodulation herbeigeführten Signals entsprechende zweite Frequenz abgestimmt ist, durch eine vom Taktsignal synchronisierte Frequenzsyntheseschaltung zum Erzeugen eines Signals mit einer Frequenz gleich dieser zweiten Frequenz und durch eine synchrone Detektionsschaltung zur Mischung des vom zweiten Bandpassfilter durchgelassenen Signals mit dem von der Frequenzsyntheseschaltung erzeugten Signal zum Erhalten eines radialen Folgesignals.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der Leseschaltung gesteuerte Synchro— nisationsschaltung zur Synchronisierung der Frequenzsyntheseschaltung mit aus den Synchronisationsgebieten des Aufzeichnungsträgers ausgelesener Information vorhanden ist, um eine richtige Phasenbeziehung zwischen dem synthetisierten Signal und dem vom zweiten Bandpassfilter durchgelassenen Signal zu gewährleisten.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein steuerbarer Phasendreher zur Korrektur der Phasenbeziehung zwischen dem synthetisierten Signal und dem vom zweiten Bandpassfilter durchgelassenen Signal angebracht ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekenn-

zeichnet, dass Mittel vorhanden sind, mit deren Hilfe der Phasendreher derart gesteuert wird, dass die Amplitude des Ausgangssignals der synchronen Detektionsschaltung maximal ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An-

sprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Frequenz der Periode der zweiten periodischen Spurmodulation bei einer nominalen tangentialen Abtastgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers entspricht.

PHN 10.068 Uf 12-1-1982

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6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Frequenz dem Unterschied zwischen der ersten Frequenz und der der Periode der zweiten periodischen Spurmodulation bei nominaler tangentialer Abtastgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers entsprechenden Frequenz gleich ist.