DE3340712A1 - Spurhalteschaltung fuer optische wiedergabegeraete - Google Patents

Spurhalteschaltung fuer optische wiedergabegeraete

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DE3340712A1 DE19833340712 DE3340712A DE3340712A1 DE 3340712 A1 DE3340712 A1 DE 3340712A1 DE 19833340712 DE19833340712 DE 19833340712 DE 3340712 A DE3340712 A DE 3340712A DE 3340712 A1 DE3340712 A1 DE 3340712A1
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Description

TER MEER · MÜLLER - STEINMEfö-CEF? ^ ^ .;„ * ^»SQjiY Corp . - S84P19
- 5 BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine 'Spurhalteschaltung für optische Wiedergabegeräte gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Solche optische Wiedergabegeräte sind zum Beispiel optisch abgetastete Video- oder Audioplatten-Abspielgerätev
Auf Audio- oder Videoplatten sind Aufzeichnungsspuren mit einer Anordnung von Vertiefungen vorhanden, die der aufgezeichneten Information entsprechen. Zum Abtasten der Aufzeichnungsspuren dienen zum Beispiel Laserstrahlen oder andere Lichtstrahlen, um so die Information durch Änderungen im reflektierten Lichtstrahl auszulesen.
Bei derartigen optischen Wiedergabegeräten ist es erforderlich, den Lichtstrahl geregelt zu führen, damit er die Aufzeichnungsspur korrekt hält. Diese Regelung wird durch eine Spurhalteschaltung ausgeführt. Sie ist bei optischen Wiedergabegeräten der genannten Art unerläßlich.
Die Spurhalteschaltung gibt dann ein Spurfehlersignal ab, wenn eine Abweichung des Lichtstrahles von der Mitte der Aufzeichnungsspur auf dem Aufzeichnungsträger ermittelt wird. Die Ermittlung erfolgt durch das Ausgangssignal eines Fotosensors, auf den das Licht über einen optischen Kopf fällt. Das Licht ist in seiner Intensität moduliert. Das Ausgangssignal des Fotosensors dient dazu, eine Linse oder einen Spiegel, die Teil des optischen Kopfes sind, in ihrer Lage abhängig vom Spurfehlersignal zu regeln.
Eine bekannte- Spurfehlerschaltung wird nun anhand der Figuren 1-4 erläutert. Fig. 1 stellt dabei ein optisches Wiedergabegerät dar, wie es beim Stand der Technik, aber auch beim Anmeldegegenstand Verwendung findet. Eine Platte 1 mit
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spiralförmigen Aufzeichnungsspuren mit einer Folge von Vertiefungen wird durch einen Lagerstrahl abgetastet, der von einer Laserquelle 2 ausgesandt wird. Der Laserstrahl tritt durch ein Gitter 3 und eine Sammellinse 4 in einen Strahlteiler 5 und von dort in eine Viertelwellenlängenplatte 6. Durch eine Objektivlinse 7 wird er auf die Platte 1 fokussiert. Die Objektivlinse ist so angeordnet, daß sie parallel zu einer Aufzeichnungsspur und rechtwinklig zur Plattenfläche durch Stellglieder 8 und 9 verschiebbar ist. Der auf die Platte 1 fallende Laserstrahl wird in seiner Intensität abhängig von der Information auf der Aufzeichnungsspur moduliert. Das modulierte, reflektierte Licht tritt durch die Objektivlinse und die Viertelwellenlängenplatte 6 wieder in den Strahlteiler 5 ein und wird von diesem nach rechts durch eine Linse 10 auf einen Fotodetektor 11 reflektiert. Der Fotodetektor ·11 weist mehrere lichtempfindliche Elemente auf, von denen jedes den reflektierten Laserstrahl mißt. So wird die Modulation des lesenden Lichtstrahles ermittelt. Die von den lichtempfindlichen Elementen des Fotodetektors abgeleiteten Signale werden einer Signalverarbeitungsschaltung 12 mit einer Spurhalteschaltung zugeleitet. Durch die Spurhalteschaltung innerhalb der Signalverarbeitungsschaltung 12 wird ein Stellsignal zum Verstellen der Objektivlinse 7 erzeugt, um deren Position einzustellen und dadurch die Spurregelung durchzuführen. Dazu wird ein Ausgangssignal dem Stellglied 8 zugeführt. Die Signalverarbeitungsschaltung weist auch eine Fokusregelschaltung auf, um den Laserstrahl jeweils richtig auf die Platte 1 zu fokussieren. In der Signalverarbeitungsschaltung 12 wird auch ©in Wiedergabesignal gewonnen.
Bei dem oben beschriebenen optischen System wird der Laserstrahl vom Laser 2 durch das Gitter 3 in drei Einzelstrahlen aufgeteilt, so daß tatsächlich drei Strahlen auf die Platte 1 und nach Reflexion an dieser auf den Fotodetektor 11 fallen. Bei den drei Strahlen liegt ein Hauptstrahl 13 zum
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Auslesen der in einer Spur T aufgezeichneten Information vor und darüberhinaus ein Paar von Hilfsstrahlen E, die die Lageabweichung, des Hauptstrahles 13 von der Mitte der Aufzeichnungsspur T feststellen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die Hilfsstrahlen 1AE und 1AF sind symmetrisch in bezug auf den Hauptstrahl 13 entlang zur Aufzeichnungsspur T und etwas rechtwinklig zu deren Mitte versetzt angeordnet. Der Hauptstrahl 13 und die Hilfsstrahlen 1AE und UF treten nach Refelxion an der Platte 1 durch die Linse 10, die aus einer Zylinderlinse 10 besteht, um den Fokuszustand des Hauptstrahles 13 festzustellen. Die Hilfsstrahlen fallen dann auf lichtempfindliche Elemente 16E bzw. 16F im Fotodetektor 11.
Wie in Fig. 3 dargestellt, weist der Fotodetektor 11 vier lichtempfindliche Elemente 15A, 15B, 15C und 15D auf, die dicht beieinander angeordnet sind. Die bereits erwähnten weiteren lichtempfindlichen Elemente 16E und 16F sind entfernt von dieser zunächst genannten Gruppe angeordnet. Der Hauptstrahl 13 fällt auf die lichtempfindlichen Elemente 15A, 15B, 15C und 15D, während die Hilfsstrahlen 1AE und 1AF jeweils auf die lichtempfindlichen Elemente 16E bzw. 16F fallen. Die lichtempfindlichen Elemente 15A, 15B, 15C und 15D erzeugen jeweils Ausgangssignale IA, Iß, Ic und ID, die jeweils einem Teil des Strahles entsprechen, wie er auf den vier lichtempfindlichen Elementen abgebildet ist. Die lichtempfindlichen Elemente 16E und 16F erzeugen Ausgangssignale Ig bzw. Ip, die jeweils der Intensität der Lichstrahlen 16E bzw. t6F entsprechen.
Eine herkömmliche Signalverarbeitungsschaltung 12 ist, wie zum Beispiel in Fig. A dargestellt, aufgebaut. Es liegen eine Schaltung zum Erzeugen des Wiedergabesignals, eine Spurhalteschaltung und eine Fokusregelschaltung vor.
Die Spurhalteschaltung weist ein Subtraktionsglied 17 auf, dem die Ausgangssignale Ig und Ip von den lichtempfindlichen Elementen 16E und 16F zugeführt werden. Das Subtraktionsglied 17 erzeugt ein Spurfehlersignal, das der örtlichen Abweichung des Hauptstrahles 13 von der Mitte der Aufzeichnungsspur .entspricht. Dieses Spurfehlersignal Ig - Ip wird einem Servoverstärker 18 zugeführt, der einen Stellstrom abgibt, der vom Spurfehlersignal Ip- I„ abhängt. Das Stellsignal wird der Stelleinrichtung 8 zur Spurhalteregelung zugeführt. Die Stelleinrichtung 8 weist eine verstellbare Spule auf, durch die die Objektivlinse verstellt wird, wenn ein Stellstrom durch sie fließt, so daß der Hauptstrahl und die beiden Hilfsstrahlen 14E und HF quer zur Aufzeichnungsspur gemeinsam verschoben werden. Polarität und Pegel des Spurfehlersignals Ig- Ip hängen von der örtlichen Abweichung des Hauptstrahles 13 von der Mitte der Aufzeichnungsspur nach innen oder nach außen bezogen auf die Platte ab. Die Objektivlinse wird so verstellt, daß das Spurfehlersignal Ig - IpWird. Dadurch wird die Spurhalteregelung durchgeführt.
Die Fokusregelschaltung weist einen Addierer 19 zum Addieren der Ausgangssignale I. vom lichtempjfindlichen Element 15A und Ig vom lichtempfindlichen Element 15B auf. Ein weiterer Addierer 20 addiert die Ausgangssignale In vom lichtempfindliehen Element 15C und Ij, vom lichtempfindlichen Element 15D. Ein Subtraktionsglied 21 verarbeitet die Ausgangssignale von den Addierern 19 und 20 und erzeugt ein Fokusfehlersignal (IA + Ig) - (Ic + Ip), das einem Servoverstärker 22 zugeführt wird. Dieser gibt einen Stellstrom an die Stelleinrichtung 9 für die Fokusregelung ab, der von der Größe des Fokusfehlersignals abhängt.
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Die Ausgangssignale IA + Iß und 1Q + Iß von den Addierern 19 und 20 werden weiterhin einem Addierer 23 zugeführt, so daß von diesem ein Signal I^ + Iß + ι + ι erhalten wird.
Wenn ein herkömmliches Wiedergabegerät mit dem beschriebenen optischen System und der angegebenen Spurhalteschaltung durch Stöße oder Schwingungen durch äußere Kräfte belastet wird, treten Änderungen in der gegenseitigen Beziehung zwischen der Platte und der Objektivlinse auf. Dadurch wird die Amplitude des Spurfehlersignals erhöht. Dabei kann der Fall auftreten, daß das Spurfehlersignal beim Abtasten der Spur durch den Lichtstrahl plötzlich durch die Stöße oder Schwingungen erhöht wird, was dazu führt, daß eine unerwünschte Spurverschiebung von einer Spur auf eine benachbarte stattfinden kann und der Lichtstrahl dann auf diese neue Spur Eingeregelt wird.
Um zu gewährleisten, daß der Lichtstrahl auch bei Stößen oder Schwingungen seine Spur ohne Wechsel beibehält, ist es von Vorteil, die Spurhalteschaltung mit einer verhältnismäßig hohen Verstärkung zu betreiben. Wenn die Verstärkung der Spurhalteschaltung hoch eingestellt ist, spricht die Spurhalteschaltung empfindlich auf kleine Abweichungen im Spurfehlersignal an und verstellt sogleich das Stellglied zum Einregeln also zum Beispiel die Lage der Objektivlinse, um den Spurfehler abzubauen. Dadurch ist verhindert, daß das Spurfehlersignal zu stark anwächst, wenn Stöße oder Schwingungen auf das optische Wiedergabegerät einwirken.
Eine hohe Verstärkung der Spurhalteschaltung führt also dazu, daß durch Stöße oder Schwingungen keine Fehler hervorgerufen werden können. Die hohe Verstärkung ist jedoch nur dann anwendbar, wenn die Platte selbst keine Fehler oder Verletzungen aufweist. Ist letzteres der Fall, so tritt folgendes Problem auf.
Wenn die Platte Fehler oder Verltzungen auf ihrer Oberfläche aufweist, wird der Fehler durch die Hilfsstrahlen, die zum Ermitteln des Spurfehlers dienen, ausgelesen und es tritt ein Störimpuls auf, der im Spurfehlersignal enthalten ist. Beim Auftreten eines solchen Störimpulses im Spurfehlersignal wird ein impulsförmiger Strom an die Einstelleinrichtung für die Spurhälteregelung gegeben. Wenn in diesem Fall die Verstärkung für die Spurhalteschaltung sehr hoch ist, wird der impulsförmige Strom durch die Einstelleinrichtung für die Spurhaltung äußerst groß, so daß die Spurhalteregelung gestört wird und dadurch ein Spurwechsel des Lichtstrahles auf der Platte stattfindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spurhalteschaltung für optische Wiedergabegeräte der eingangs genannten Art anzugeben, die so ausgebildet ist, daß sie gegenüber Stoßen und Schwingungen auf das Wiedergabegerät, aber auch gegenüber Fehlern oder Verletzungen auf einer abgespielten Platte unempfindlich ist.
Die erfindungsgemäße Lösung ist im Hauptanspruch gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Spurhalteschaltung weist einen Spurfehlersignalerzeuger auf, der ein Spurfehlersignal erzeugt, wenn eine Spurabweichung eines Lichstrahles festgestellt wird, der die Aufzeichnungsspur auf einem Aufzeichnungsträger abtastet, wodurch ein Wiedergabesignal erhalten wird. Das Spurfehlersignal wird einem Servoverstärker zugeführt, der ein Stellsignal an eine Stelleinrichtung für die Spurhalteregelung abgibt, welches Stellsignal auf das Spurfehlersignal hin erhalten wird. Es liegt weiterhin eine Fehlerermittlungsschaltung vor, die eise Abweichung im
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Wiedergabesignal feststellt, die von einem Fehler auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers herrührt. Abhängig vom Detektorsignal von dieser Fehlererraittlungsschaltung wird die Verstärkung des Servoverstärkers relativ niedrig eingestellt oder Signalkomponenten relativ hoher Frequenz im Spurfehler?signal werden in ihrer Amplitude begrenzt, wenn das Detektorsignal auftritt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt ein Pegeldetektor vor, der ermittelt, ob die Amplitude des Spurfehlersignals über einem vorgegebenen Pegel liegt. Ist dies der Fall, und liegt gleichzeitig kein Detektorsignal vor, so wird die Verstärkung des Servoverstärkers relativ hoch eingestellt.
Durch die erfindungsgemäße Spurhalteschaltung wird die Verstärkung, mit der die Spurregelung ausgeführt wird, nur dann auf einen geringen Wert gesetzt, wenn der auslesende LicHstrahl einen Fehler auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers ermittelt und dadurch ein Störimpuls erzeugt wird; oder es wird der Störimpuls, der im Spurfehlersignal als Signalkomponente relativ hoher Frequenz vorhanden ist, in seiner Amplitude begrenzt. Dadurch kann die Spurregelung stabil mit bester Unempfindlichkeit gegen Stöße und Schwingungen bei ungestörter Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsträgers durchgeführt werden, ohne daß ein schädlicher Einfluß durch einen Störimpuls eintritt, wenn ein solcher auf Grund eines Fehlers in der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers im Spurfehlersignal auftritt.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Fig. 1 - A sind dabei schon zur Darstellung des Standes der Technik erläutert worden. Es zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten optischen Wiedergabegerätes, in dem auch die erfindungsgemäße Spurhalteschaltung verwendbar ist;
Fig. 2 eine schematische Darstellung zum Erläutern der
■Lage von Lichtstrahlen im optischen System gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Ansicht der Anordnung von
Fotodetektoren im optischen System gemäß Fig. 1;
Fig. A ein Blockdiagramm einer bekannten Ausführungsform einer Spurhalteschaltung;
Fig. 5 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spurhalteschaltung;
Fig. 6A - 6F Wellenformen von in der Schaltung gemäß Fig. 5 auftretenden Signalen;
Fig. 7 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführurgsform einer erfindungsgemäßen Spurhalteschaltung;
Fig. 8A - 8D Wellenformen von Signalen, wie sie in der Schaltung gemäß Fig. 7 auftreten; und
Fig. 9 und 10 Blockdiagramme von weiteren Ausführungsformen erfindungsgemäßer Spurhalteschaltungen.
Bei der Spurhalteschaltung gemäß Fig. 5 sind die Fotoelemente 15A - 15D, 16E und 16F gemäß Fig, 3 in einem Fotodetektor 30 enthalten. Die Ausgangssignale vom Fotodetektor 30 werden einem Wiedergabesignalerzeuger 31 zugeführt. Der Wiedergabesignalerzeuger beinhaltet einen Spurfehlererzeuger,
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der dem Subtraktionsglied 17 der Schaltung gemäß Fig. 4 entspricht. Er erzeugt ein Spurfehlersignal St abhängig von der Stärke des Ausgangssignals des Fotodetektors 30, Der Wiedergabesignalerzeuger 31 beinhaltet weiterhin eine Wiedergabeschaltung, die einer Kombination der Addierer 19, 20 und 23 der Schaltung gemäß Fig. 4 entspricht. Die Wiedergabeschaltung erzeugt ein Wiedergabesignal S-, das von der Größe der Ausgangssignale vom Fotodetektor 30 abhäng. Derjenige Ausgang des Wiedergabesignalerzeugers 31, der das Spurfehlersignal St abgibt, ist mit dem Eingang eines Servoverstärkers 32 mit einstellbarer Verstärkung verbunden. Dessen Ausgang ist mit einem Spurstellglied 33 zum Durchführen der Spurregelung verbunden. Die Verstärkung des Servoverstärkers 32, mit der die Spurregelung durchgeführt wird, ist so eingestellt, daß sie bei normalen Betriebsbedingungen, bei denen die Ausgangssignale vom Fotodetektor 30 von nicht fehlerhaften Teilen der Platte erhalten werden, verhältnismäßig hoch ist.
Derjenige Ausgang des Wiedergabesignalerzeugers 31, der das Wiedergabesignal S- abgibt, ist mit einem Umhüllenden-Detektor 34 verbunden, Der Ausgang des Umhüllenden-Detektors 34 ist mit dem Vergleichseingang eines Pegelkomparators 35 verbunden. Der Referenzeingang des Pegelkomparators 35 ist mit einer Bezugsspannungsquelle 36 verbunden. Die Bezugsspannungsquelle 36 liefert eine Spannung vom Bezugspegel V1, die etwas höher gewählt ist als der Pegel eines fehlenden Teils im Wiedergabesignal S-, wie er auftritt, wenn ein Fehler auf der Oberfläche der Platte durch den optischen Lesekopf ausgelesen wird. Der Pegel v- ist geringer als der Pegel des Wiederga.besignals S- während stabilen Betriebsbedingungen ohne Auftreten eines Fehlers. Der Pegel v- ist weiterhin so gesetzt, daß er auch bei einem verringerten Pegel des Wiedergabesignales S- noch größer ist als dessen Pegel, welcher verringerte Pegel dann auftritt, wenn das
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optische Wiedergabegerät Schwingungen oder Stoßen durch äußere Kräfte ausgesetzt wird. Der Ausgang des Pegelkomparators 35 ist über eine Diode 37 und eine.n Kondensator 38, die geraeinsam eine integrierende Schaltung bilden, mit dem Vergleichseingang eines weiteren Pegelkomparators 39 verbunden, dessen Bezugseingang mit einer weiteren Bezugsspannungsquelle 40 verbunden ist. Der Ausgangsanschluß des weiteren Pegelkomparators 39 ist mit dem Steuereingang des Servoverstärkers 32 mit einstellbarer Verstärkung verbunden.
Es wird nun die Funktion der so aufgebauten Spurhalteschaltung beschrieben. Bei stabilen Betriebsbedingungen, also dann, wenn das ausgelesene Signal vom Wiedergabegerät von einem fehlerfreien Teil der Plattenfläche herrührt, nimmt das Spurfehlersignal St, wie es vom ersten Ausgang des Wiedergabesignalgenerators 31 erhalten wird, seinen normalen Pegel ein, was auch für das Siedergabesignal S- vom zweiten Ausgang des Wiedergabesignalgenerators 31 gilt. Das Wiedergabesignal S- von normalem Pegel wird dem Umhüllenden-Detektor 34 zugeführt, der ein Signal Sp abgibt, dessen Pegel der Umhüllenden des Wiedergabesigtaales S1 entspricht. Der Pegel des dem Pegelkomparator 35 zugeführten Signales Sp ist höher als der Bezugspegel v- der Spannung, wie sie von der Bezugsspannungsquelle 36 geliefert wird. Daher gibt der Pegelkomparator 35 ein Vergleichssignal S3 von hohem Pegel ab. Dieses Vergleichssignal S-, von hohem Pegel wird der Integrationsschaltung aus der Diode 37 und dem Kondensator 38 zugeführt, wodurch eine Spannung S, mit praktisch konstantem hohen Pegel, der dem hohen Pegel des Vergleichssignals S3 abgegeben wird. Die Spannung S, hohen Pegels wird dem weiteren Pegelkomparator 39 zugeführt und dort mit dem Referenzpegel Vp von der zweiten Bezugsspannungsquelle 40 verglichen.. Der Bezugspegel v~ ist so gewählt, daß er gering-
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fügig kleiner ist als der hohe Pegel der Spannung S^. Dadurch gibt der Pegelkomparator 39 ein Vergleichssignal S^ von hohem Pegel ab. Der Vergleichspegel S1- von hohem Pegel wird dem Steuereingang des Servoverstärkers 32 mit einstellbarer Verstärkung zugeführt. Dadurch verstärkt der Servoverstärker 32das Spurfehlersignal St vom ersten Ausgang des Wiedergabesignalgenerators 31 mit relativ hoher Verstärkung. Infolgedessen wird die Spurregelung mit relativ hoher Verstärkung durchgeführt, was zu einer stabilen Spurhaltung auch dann führt, wenn das optische Wiedergabegerät Stößen oder Schwingungen durch äußere Kräfte ausgesetzt wird.
Wenn die Platte, von der die Information durch das optische Wiedergabegerät ausgelesen wird, Fehler wie z. B. Verletzungen auf der Plattenoberfläche aufweist, treten im Wiedergabesignal S- fehlende Teile d auf, die bei jedem Auslesen eines Fehlers durch den optischen Kopf auftreten, wie dies in Fig. 6A dargestellt ist. üblicherweise erstreckt sich ein Fehler auf der Aufzeichnungsfläche einer Platte über mehrere Windungen der Aufzeichnungsspur, wodurch der fehlende Teil d im Wiedergabesignal S- wiederholt bei jeder Umdrehung der Platte auftritt. Die Dauer des Auftretens des fehlenden Teiles hängt von der Ausdehnung des Fehlers ab. In Fig. 6A ist tj, eine Periode angegeben, in der ein fehlerfreier Teil der Platte abgespielt wird. Während der Zeit tL wird ein fehlerhafter Teil der Platte durch den optischen Kopf abgelesen.
Während der Periode tL weist das Spurfehlersignal S1 Störpulse N mit großer Amplitude auf, die mit jedem Auslesen eines Fehlers durch den optischen Kopf auftreten, wie dies in Fig. 6B dargestellt ist.
Das Wiedergabesignal S-, auch das mit den fehlenden Teilen d, wird dem Umhüllenden-Detektor 3h zugeführt, dessen Pegel S2
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der Einhüllenden des Wiedergabesignales S- entspricht, wie dies in Fig. 6C dargestellt ist. Dieses Signal Sp weist Teile £ niedrigen Pegels auf, die den fehlenden Teilen d im Wiedergabesignal S1 entsprechen. Der Pegel des Signales S2 wird mit dem Bezugspegel v^ von der Bezugsspannungsquelle verglichen, wie dies in Fig. 6C dargestellt ist. Das Vergleichssignal S., vom Pegelkomparators 35 nimmt einen niedrigen Pegel 1 zu den Zeiten ein, die dem Teil d_ niedrigen Pegels entsprechen, der geringer ist als die Bezugsspannung v-, In den übrigen Zeiten nimmt das Signal S- hohen Pegel ein, wie dies in Fig. 6D dargestellt ist. Das Vergleichssignal S_ wird durch die Diode und den Kondensator 38 integriert und liefert so am Kondensator 38 die Spannung S-, wie sie in Fig. 6E dargestellt ist. Die Zeitkonstante für diese Integration während der Zeit t, ist so gewählt, daß der Pegel der Spannung S, denjenigen hohen Pegel hß nicht erreicht, den die Spannung S^ während der Periode t„ einnimmt. Der Pegel der Spannung S- wird mit dem Beztigspegel v~ von der Bezugsspannungsquelle 40 am zweitein Pagielkomparator 39 verglichen. Der Bezugspegel v~ ist geringfügig kleiner als der hohe Pegel hQ von der Spannung S, während der Periode tM, wie dies in Fig. 6E dargestellt ist. Dadurch nimmt das Vergleichssignal Sc am Ausgang des Pegelkomparators 39 hohen Pegel H während der Periode tN und niedrigen Pegel X während der Periode t, ein, wie dies in Fig. 6F dargestellt ist.
Auf die oben beschriebene Art und Weise wird also die Periode t.,in der ein fehlerhafter Teil der Plattenoberfläche durch den optischen Lesekopf abgetastet wird, durch den niedrigen Pegel des Vergleichssignals S,- festgestellt. Der Umhüllenden-Detektor 34, der Pegelkomparator 35, die Diode 37, der Kondensator 38 und der weitere Pegelkomparator 39 bilden also eine Fehlerverarbeitungsschaltung.
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Das Vergleiciissignal S,- vom weiteren Pegelkomparator 39 mit niedrigem Pegel Ä. wird dem Steuereingang des Servoverstärkers 32 mit variabler Verstärkung zugeführt, so daß dessen Verstärkung verringert wird und dementsprechend die Spurhalteregelung während der Periode t. mit niedriger Verstärkung ausgeführt wird. Infolgedessen wird vermieden, daß die Regelung durch Störpulse N im Spurfehlersignal St gestört wird, wodurch eine Spurverschiebung des Lichtstrahls auf der Platte hervorgerufen werden würde.
Mit Hilfe der Spurhalteschaltung gemäß Fig. 5ist es also möglich, ausgezeichnete Unempfindlichkeit gegenüber Stoßen und Schwingungen durch das Einstellen verhältnismäßig hoher Verstärkung des Servoverstärkers mit einstellbarer Verstärkung zu erzielen, wenn ein unbeschädigter Teil der Platte durch den optischen Kopf abgespielt wird. Andererseits gewährleistet die anmeldegemäße Spurhalteschaltung, daß die Spursteuerung durch einen Fehler auf der Plattenoberfläche kaum beeinflußt wird, da dann der Servoverstärker nur mit verringerter Verstärkung betrieben wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel einer Spurhalteschaltung gemäß Fig. 7 wird zusätzlich zu der Verstärkungssteuerung gemäß der Schaltung von Fig. 5 die Verstärkung des Servoverstärkers mit einstellbarer Verstärkung abhängig von der Amplitude des Spurfehlersignals durchgeführt.
Bei diesem Beispiel ist der erste Ausgang des Wiedergabesignalgenerators 31, der das Spurfehlersignal St abgibt, sowohl mit dem Eingang eines Pegeldetektors 41 für positive Pegel zum Ermitteln des positiven Pegels des Spurfehlersignals St und andererseits mit dem Eingang eines Pegeldetektors 42 für negative Pegel zum Ermitteln des Vorliegens eines Spurfehlersignals St mit negativem Pegel verbunden.
φ V ■■ V W V ^P H/ -w — -r -τ- — -
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In den Pegeldetektoren 41 und 42 für positive bzw. negative Pegel wird das Spurfehlersignal St mit einer vorgegebenen positiven bzw. negativen Bezugsspannuitg +e- bzw. - e1 verglichen. Ist der positive Pegel des Spurfehlersignals St gleich oder höher als der positive BezMgspegel +e. oder ist der negative Pegel des Spurfehlersignals St gleich oder niedriger als der negative Bezugspegel -e», so werden entsprechende Pegelsignale abgegeben. Das Pegelsignal vom Pegeldetektor 41 für positive Pegel liegt als positive Spannung V am Ausgang des Detektors an und entsprechend gibt der Pegeldetektor 42 für negative Pegel eine positive Spannung V an seinem Ausgang ab, wenn der Pegel des Spurfehlersignals gleich oder geringer ist als der negative Bezugspegel.
Sowohl der positive wie auch der negative Bezugspegel +e. bzw. -e- ist so gewählt, daß die relativ geringe Amplitude des Spurfehlersignals St, wie sie bei normalem Betrieb ohne Stöße und Schwingungen vorliegt, den Bezugspegel nicht erreicht, daß aber die relativ große Amplitude des Spurfehlersignals St im Zustand, wenn Stöße oder Schwingungen auftreten, den Bezugspegel erreicht oder überschreitet. Die Ausgangsanschlüsse der Pegeldetektor 41 und 42 für positive bzw. negative Pegel sind mit einem Oder-Glied 43 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang eines Und-Gliedes 44 verbunden ist.
Mit dem anderen Eingang des Und-Gliedes 44 ist der Ausgang des zweiten Pegelkomparators 39 verbunden. Der Ausgang des Und-Gliedes 44 steht mit dem Steuereingang des Servoverstärkers 32 für einstellbare Verstärkung in Verbindung.
Die übrigen Schaltungsteile bei diesem- Ausführungsbeispiel entsprechen denen der Schaltung gemäß Fig. 5.
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Die Spurhaiteschaltung gemäß Fig. 7 führt die Spurhalteregelung während stabilen Betriebs, bei dem die Information von unbeschädigten Teilen der Plattenoberfläche ausgelesen wird, entsprechend durch, wie die Schaltung gemäß Fig.
Wenn das optische Wiedergabegerät dagegen Stoßen oder Schwingungen durch äußere Kräfte ausgesetzt wird, weist das Spurfehlersignal St relativ große Amplituden in positiver und negativer Richtung auf. Diese positiven und negativen Pegel des Spurfehlersignals St werden in ihrer Amplitude so groß, daß sie den positiven bzw. negativen Bezugspegel +e- bzw. -e. erreichen oder noch größer bzw. kleiner werden. Daraufhin werden die positiven Spannungen V von den Pegeldetektoren 41 und 42 über das Oder-Glied 43 an den einen Eingang des Und-Gliedes 44 gegeben. Gleichzeitig nimmt das Vergleichssignal S5 vom Ausgang des weiteren Pegelkotnparators 39 hohen Pegel ein, das dem anderen Eingang des Und-Gliedes 44 zugeführt wird. Dementsprechend schaltet das Und-Glied 44 durch und die Schaltung V vom Oder-Glied 43 wird an den Steuereingang des Servoverstärkers 32 für variable Verstärkung gegeben, um so die Verstärkung zu erhöhen. Beim Auftreten von Stoßen oder Schwingungen durch äußere Kräfte wird also die Verstärkung des Servoverstärkers 32 erhöht, so daß die Spurregelung mit dieser erhöhten Verstärkung stattfindet, was zu einem besonders stabilen Spurhalten führt, so daß der Lichtstrahl nicht von einer Windung auf eine andere der Aufzeichnungsspur wechselt.
Falls die Platte Fehler wie z. B. Verletzungen auf ihrer Oberfläche aufweist, weist das Spurfehlersignal St vom ersten Ausgang des Wxedergabesignalgenerators 31 Störimpulse N mit großer Amplitude auf, die jedesmal erhalten werden, wenn ein Fehler durch den optischen Lesekopf ausgelesen wird. Das Signal ist in Fig. 8A dargestellt. Die positiven und nega-
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tiven Pegel, die bei diesen Störirnpulsen N auftreten, sind deutlich größer als der positive Bezugspegel +e. am Pegeldetektor 41 für positive Pegel bzw. d§r negative Bezugspegel -e. am Pegeldetektor 42 für negative Pegel. Daher wird die positive Spannung V gemäß Fig, 8B am Pegeldetektor 41 auf den Teil positiven Pegels eines jeden Störimpulses N und die ebenfalls positive Spannung V gemäß Fig. 8C vom Pegeldetektor 42 für negative Pulse auf den Teil negativen Pegels jedes Störimpulses N während der Periode t^ abgegeben. Diese positiven Spannungen ? werden über das Oder-Gatter 43 gemäß Fig. 8D auf den einen Eingang des Und-Gliedes 44 gegeben.
Während der Periode t. weist das Pegel Sp vom Umhüllenden-Detektor 38 die Teile el niedrigen Pegel auf, die den feh- !enden Teilen im Wiedergabesignal S,. entsprechen, wie dies in Fig. 6C dargestellt ist. Es wird daher ein Vergleichssignal S,- von niedrigem Pegel JL vom weiteren Pegeldetektor in derselben Art und Weise, wie oben an. Hand der Fig. 5 beschrieben, abgegeben. Da dieses Signal niedrigen Pegels an den anderen Eingang des Und-Gliedes 44 gegeben wird, befindet sich dieses während der Periode t. im ausgeschalteten Zustand, so daß die positive Spannung V vom Oder-Glied nicht auf den Steuereingang des Servoverstärkers 32 mit einstellbarer Verstärkung gegeben werden kann. Dadurch wird die Verstärkung des Servoverstärkers 32 während der Periode t, nicht erhöht, obwohl die positive Spannung V von den Pegeldetektoren 41 und 42 für positive bzw. negative Pegel abgegeben wird. Dadurch ist verhindert, däfö die Spurhalteregelung durch Störimpulse N im Spurfehlersignal St gestört werden kann, wodurch eine Verschiebung von eijaser Windung zur anderen der Aufzeichnungsspur hervorgerufen wenden könnte.
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Die Spurhalteschallung gernäß Fig. Y arbeitel also so, da/5 die Verstärkung des Servovorstärkcrs 32 nur dann erhöht wird, wenn das optische Wiedergabegerät Stoßen oder Schwingungen durch äußere Kräfte ausgesetzt ist. Die Verstärkung tritt aber nur auf, wenn ein Plattenbereich ohne Fehler abgespielt wird.
Bei der weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist der erste Ausgang des Wiedergabesignalgenerators 31, der das Spurfehlersignal St abgibt, über einen Widerstand 50 mit dem Eingang des Servoverstärkers 32 mit einstellbarer Verstärkung verbunden. Parallel zum Widerstand 50 liegen ein Tiefpassfilter 51, ein Spannungsfolger 52, eine Diodenanordnung 53 und ein Schalter 54 in Reihe. Der Schalteingang des Schalters 54 ist mit dem Ausgang des weiteren Pegelkomparators 39 verbunden. Das Tiefbassfilter 51, der Spannungsfolger 52 und die Diodenanordnung 53 bilden zusammen mit dem Widerstand 50 einen Amplitudenbegrenzer für Komponenten relativ hoher Frequenz im Spurfehlersignal St, so lange der Schalter 54 eingeschaltet ist. Ist der Schalter ausgeschaltet, so findet keine solche Amplitudenbegrenzung statt. Das Spurfehlersignal St wird also dem Servoverstärker 32 entweder durch den Spannungsbegrenzer zugeführt, wenn der Schalter 54 geschlossen ist, während die Zuleitung nur über den Widerstand 50 erfolgt, wenn der Schalter 54 offen ist.
So lange der Spannungsbegrenzer wirkt, wird die Niederfrequenzkomponente des Spurfehlersignales St am Ausgang des Tiefpassfilters 51 abgegeben und über den Spannungsfolger und den Schalter 54 an einen Anschluß der Diodenanordnung gegeben. Deren anderer Anschluß ist mit dem Eingang des Servoverstärkers 32 verbunden. Dadurch schwankt das dem Servoverstärker 32 zugeführte Spurfehlersignal St in seiner Amplitude in öinem Bereich, der um den Ausgangspegel des
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Tiefpassfilters 51 nach oben und unten· um den durch die Diodenanordnung hervorgerufenen Spannungsabfall schwankt.
Der Steuereingang des Schalters 54 wird durch das Vergleichssignal St vom weiteren Pegelvergleicher 39 so angesteuert, daß der Schalter bei niedrigem Pegel Z, des Vergleichssignals Sc geschlossen und bei ^hohem Pegel H des Vergleichssignals SK geöffnet wird. Während der Periode tr , in der eine fehlerhafte Teilfläche der* Platte durch den optischen Lesekopf abgetastet wird, ist das Vergleichssignal S5
vom weiteren Pegelkomparator 39 niedrig. Daher ist der Schalter 54 eingeschaltet, so daß der Amplitudenbegrenzer wirksam ist und relativ hochfrequente Komponenten des Spurfehlersignals St, die den Störimpuls N' gemäß Fig. 6B enthalten, in ihrer Amplitude begrenzt sind, wodurch das Spurfehlersignal St, in dem der Störimpuls N ausreichend unterdrückt ist, dem Servoverstärker 32 zugeführt wird, so daß die Spurhalteregelung durch Störimpulse M praktisch nicht beeinträchtigt werden kann. Während der Periode t„, während der ein unbeschädigter Bereich der Plattenoberfläche abgespielt wird, nimmt das Vergleichssignal S,- hohen Pegel H ein, wodurch der Schalter 54 ausgeschaltet ist, und dadurch der Amplitudenbegrenzer unwirksam ist. Das Spurfehlersignal St vom Widergabesignalgenerator 31 wird über den Widerstand 50 an den Servoverstärker 32 gegeben, ohne daß es in seiner Amplitude begrenzt wird. Infolgedessen wird eine Spurhalteregelung durchgeführt, die gegen Stöße und Schwingungen unempfindlich ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 geht durch eine Abänderung aus der Spurhalteschaltung gemäß Fig. 9 hervor. Ein Amplitudenbegrenzer 55 wird durch den Widerstand 50,
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den Spannungsfolger 52, die Diodenanordnung 53, aber ohne den Schalter 54, gebildet. Ein Signalweg P- mit dem Tiefpassfilter 51 und dem Amplitudenbegrenzer 55 und ein anderer Signalweg P? mit einem Widerstand 56 sind durch Schalter 57 und 58 auswählbar. Steuereingänge dieser S.chalter 57 und 58·sind jeweils mit dem Ausgang des weiteren Pegelvergleiefrers 39 verbunden. Die beiden Signalwege P1 und P2 liegen zwischen dem das Spurfehlersignal abgebenden ersten Ausgang des Wiedergabesignalgenerators 31 und dem Eingang des Servoverstärkers 32. Die Schalter 57 und 58 wählen den Signalweg P1 aus, wenn das Vergleichssignal S5 vom weiteren Pegelkomparator 39 niedrigen Pegel 1 einnimmt. Der Signalweg P2 wird bei hohem Pegel H eingestellt. Während einer Periode tr, während der ein Bereich der Plattenoberfläche mit einem Defekt abgetastet wird, wird das Spurfehlersignal St vom ersten Ausgang des Wiedergabesignalgenerators 31, in dem Störimpulse N durch den Amplitudenbegrenzer 55 unterdrückt sind, dem Spannungsverstärker 32 über den Signalweg P1 zugeführt. Während einer Periode tN, in der ein unbeschädigter Teil der Plattenoberfläche abgespielt wird, wird das Spurfehlersignal St über den Widerstand 56 an den Servoverstärker 32 gegeben. Infolgedessen wird durch die Schaltung gemäß Fig. 10 die Spurregelung genauso ausgeführt wie durch die Schaltung gemäß Fig. 9.
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Claims (1)

  1. TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER
    PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
    Dipl.-Ohem. Dr. N. ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister
    Dipl.-Ing, F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse 51
    Tnftstrasse 4,
    D-8OOO MÜNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 1
    Mü/J/ho 10. November 1983
    S84P19
    SONY CORPORATION
    7-35, Kitashinagawa 6-chome, Shinagawa-ku, Tokyo, Japan
    Spurhalteschaltung für optische Wiedergabegeräte
    Priorität: Π. November 1982, Japan, Nr. 198091/82 19. November 1982, Japan, Nr. 204382/82 19. Februar 1983, Japan, Nr. 26625/83
    PATENTANSPRÜCHE
    Spurhaltes.chaltung für optische Wiedergabegeräte zum Abgeben eines Stellsignals an eine Stelleinrichtung (53) mit
    - einem' Spurfehler-Signalerzeuger (30, 31) zum Erzeugen eines Spurfehlersignals (St), das den Spurfehler eines Lichtstrahls auf der Aufzeichnungsspur eines Aufzeichnungsträgers (1) wiedergibt, und der ein Wiedergabesignal (.31) erzeugt,
    ■ gekennzeichnet durch - einen Servoverstärker (32), dem das Spurfehlersignal zugeführt wird und der daraufhin das Stellsignal erzeugt, um die Position des Lichtstrahles auf dem Auf-
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    zeichnungsträger einzustellen, und
    - einer Fehlerverarbeitungsschaltung (34 - 40; 34 - 44; 34 - 54; 34 - 56) mit
    — einer Fehlerermittlungsschaltung (34 - 36) zum Ermitteln einer Abweichung im Wiedergabesignal (S1), die von einem Fehler auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers herrührt und
    — einer Steuereinrichtung (37 - 40), die abhängig von einem vorgegebenen Detektorsignal der Fehlerermittlungsschaltung den Servoverstärker (32) so ansteuert, daß das Stellsignal durch einen Fehler auf der Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsträgers nicht nachteilig beeinflußt wird.
    2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerschaltung (37 bis 40) den Ausgang der Fehlerermittlungsschaltung (34 bis 36) mit dem Verstärkungs-Steuereingang des Servoverstärkers (32) verbindet, um die Verstärkung verhältnismäßig hoch einzustellen, wenn das Detektorsignal von der Fehlerermittlungsschaltung abgegeben wird.
    3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinrichtung (37 - 40) die Verstärkung des Servoverstärkers (32) verstärkt, wenn das Detektorsignal von der Fehlerermittlungsschaltung (34 - 36) erhalten wird.
    4. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Pegeldetektor (41 - 43), der ermittelt, ob die Amplitude des Spurfehlersignals (St) einen vorgegebenen Pegel überschreitet und der die Steuerschaltung (37 - 40) ansteuert, so daß diese die Verstärkung des Servoverstärkers (32) nur dann auf einen relativ hohen Wert setzt, wenn das Detektorsig-
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    TER MEER - MÖLLER . STEINMEiStEFS
    ; -SÖNI.CQrp. - S84P19
    nal von der Fehlererraittlungsschaltung (34 - 40) nicht erhalten wird, aber ein Pegelüberschreiten vorliegt.
    Schaltung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Torschaltung (44), deren Eingänge mit dem Ausgang der Fehlerverarbeitungsschaltung (34 - 40).bzw, dem Ausgang des Pegeldetektors (41 - 43) verbunden sind und deren Ausgang mit dem Spannungssteuerungseing&ng des Spannungsverstärkers (32) verbunden ist.
    Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Torschaltung ein Und-Glied (44) aufweist und die vorgegebenen Signale von der Fehlerverarbeitunsschaltung (34 - 40) und vom Pegeldetektor {41 - 43) niedrigen bzw. hohen Pegel einnehmen.
    Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Fehlerverarbeitungsschaltung: (34 - 54) die Amplitude von Komponenten relativ hoher Frequenz im Spurfehlersignal (St) begrenzt, wenn das Detektorsignal von der Fehlerverarbeitungsschaltung (34 - 40) erhalten wird.
    8, Schaltung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung (50 - 53), die zwischen den Signalerzeuger (30, 31) und den Servoverstärker (32) geschaltet ist, um einen Amplitudenbegrenzer 'zu bilden, der auf das Detektorsignal von der Fehlerermittlungsschaltung anspricht.
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    9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die. Schaltungsanordnung einen Widerstand (50) aufweist, der» zwischen den Signalerzeuger (30, 31) und den Servoverstärker (32) geschaltet ist, und daß die Schaltungsanordnung weiterhin eine Reihenschaltung eines Tiefpassfilters (51), eines Spannungsfolgers (52), einer Diodenanordnung (53) und eines Schalters (54) aufweist, dessen Steuereingang mit dem Ausgang der Fehlerverarbeitungsschaltung (34 - 40) verbunden ist, wobei die Reihenschaltung parallel zum Widerstand liegt.
    10. Schaltung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerermittlungsschaltung (34 - 37) das I>etektorsignal (S3) dann liefert, wenn' Teile im Wiedergabesignal (S1) fehlen.
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