DE3501609C2 - - Google Patents
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft die Aufzeichnung und Wiedergabe von
Information mittels eines Aufzeichnungsmediums, das Infor
mationssignale aufzeichnen und wiedergeben kann, wie eine
Bildplatte.
In Fig. 1A bezeichnet Ziffer 1 eine Treiberschaltung für
einen Halbleiterlaser. Die graphische Darstellung in Fig.
1B erläutert das Betriebsprinzip des Halbleiterlasers.
Der Halbleiterlaser 2 kann den Ausgangspegel (die Ordinate
in Fig. 1B) der Laserlichtmenge direkt von y₁ zu y₂ mittels
der Impulsmodulation von x₁ zu x₂ des Pegels des Treiberstroms
(Abzisse in Fig. 1B), der ein der Treiberschaltung 1
eingegebenen Wiedergabetreibersignal 3 oder Aufzeichnungs
treibersignal 4 entspricht, modulieren. Im Moment der Wie
dergabe wird der Laser 2 mit einer Ausgangsleistung y₁ und
bei der Aufzeichnung mit der Ausgangsleistung y₂ betrieben.
Zuerst wird ein Informationsaufzeichnungsverfahren beschrieben.
Das von einem Informationssignal in der oben beschriebenen
Weise modulierte und vom Laser 2 ausgestrahlte Licht
wird durch eine Sammellinse 5, einen polarisierenden Strahl
teiler 6, einen Galvanospiegel 7, eine Viertelwellenplatte 8
und eine Objektivlinse 9 zu einem konvergierenden Strahl 11
geformt. Damit wird auf einer Platte 10 ein aus Pits be
stehendes Informationssignal aufgezeichnet.
Hierauf folgend wird ein Verfahren zur Wiedergabe des auf
diese Weise aufgezeichneten Informationssignals erklärt.
Wenn der Laserstrahl, dessen Ausgangsleistungspegel gemäß
der obigen Beschreibung verringert ist, die auf einer Spur
12 gebildeten (nicht gezeigten) Pits bestrahlt, so beugen
letztere den Strahl, und der gebeugte reflektierte Strahl
kehrt durch das obige optische System zu einem Fotodetektor
13 zurück. Bei diesem Vorgang wird der Lichtstrahl wegen
der Polarisationswirkung der Viertelwellenplatte 8 durch
den polarisierenden Strahlteiler 6 reflektiert, vom Foto
detektor 13 erfaßt und in ein elektrisches Signal umgesetzt,
das als Ausgangssignal 13′ abgegeben wird.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Struktur einer Spur, die
in herkömmlichen Bildplattenvorrichtungen zur Informations
aufzeichnung und Wiedergabe verwendet wird. In der Spur
12 sind abwechselnd ein Kopfbereich 121 und ein Informa
tionsaufzeichnungsbereich 122 angeordnet, wobei im Kopf
bereich 121 zuvor mittels λ/4 tiefen Pits eine Spuradresse,
eine Sektoradresse, ein Synchronisiersignal und dergleichen
aufgezeichnet wurden. Im Kopfbereich 121 und im Informations
aufzeichnungsbereich 122 wird zuvor eine λ/8 tiefe Spur
vertiefung gebildet und die Datenpits auf dieser Spurvertiefung
aufgezeichnet. Falls ein Lichtstrahl von der Mitte
der Spurvertiefung abweicht, wird der gebeugte und reflektierte
Lichtstrahl auf dem Fotodetektor in Fig. 1A wegen
den Kanten der Spurvertiefung asymmetrisch. Deshalb wird bei
dieser Art von Bildplattengerät, wie dies in Fig. 8 gezeigt
wird, der von einer Spurvertiefung reflektierte
Lichtstrahl von zwei parallel zur Spurvertiefung angeordneten
Fotodetektoren 131 und 132 empfangen, und ein Spur
nachführungssignal durch Differenzbildung der Ausgangssignale
dieser beiden Detektoren gebildet. Diese Geräteart
ist in der japanischen Offenlegungsschrift 60702/74 offenbart.
Bei dem beschriebenen, herkömmlichen Spurnachführungsverfahren
mit λ/8 tiefer Spur wird jedoch das Spurnachfüh
rungssignal versetzt, wenn ein Lichtstrahl durch bei
spielsweise einen zur Spurnachführung gesteuerten Galvano
spiegel abgelenkt wird. Wenn ferner die Platte nicht schräg
gestellt ist, entsteht die Komma-Aberration, die insbesondere
das Gleichgewicht der zwei Fotodetektoren stört und
die Wahrscheinlichkeit einer Versetzung des Spurnachfüh
rungssignals erhöht. Der Nachteil ist, daß dadurch eine
normale Spurnachführung unmöglich wird.
Zusätzlich wird die Spurnachführungsempfindlichkeit ver
ringert und der Spurnachführungsoffset ungünstig
erhöht, wenn eine mit hoher Aufzeichnungsdichte in einer
DC-Vertiefung aufgezeichnete Information wiedergegeben
wird. In dem herkömmlichen Spurnachführungsverfahren mit
λ/8 tiefer DC-Vertiefung ist das Spurnachführungssignal
ungünstigerweise unstabil, weil ein unterschiedliches
Reflexionsvermögen, eine unebene Oberfläche und unter
schiedliche Reflexionsindizes der Platte wegen unvermeidbarer
Eigenschaften des Aufzeichnungsmaterials vorhanden sind.
All diese Einflüsse setzen dem Ausmaß einer hochdichten
Aufzeichnung Grenzen.
Aus DE 32 43 685 A1 ist ein Informationsaufnahme- und
Wiedergabegerät für eine optische Platte bekannt, das nach
einem Verfahren arbeitet, wie es im Patentanspruch 1 angegeben
ist, und das Baustufen enthält, wie sie im Oberbegriff der
Patentansprüche 5 und 7 aufgeführt sind.
Bei einer solchen Vorrichtung muß zum ersten eine genaue
Spurnachführung gewährleistet sein und bedarf es zum zweiten
einer ausreichenden Betriebsstabilität.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und Vorrichtungen anzugeben, die eine Aufzeichnung und Wiedergabe
von Information mit einer genaueren und stabileren Spurnach
führung als bisher ermöglichen, so daß die Informationsauf
zeichnung und -wiedergabe vom verwendeten Aufzeichnungsmaterial
unbeeinflußt stabil bleibt.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch
ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 bzw. durch Vorrichtungen
nach den Patentansprüchen 5 oder 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich sowohl hinsichtlich
des Verfahrens als auch der Vorrichtungen jeweils aus Unter
ansprüchen.
Die vorliegende Erfindung stabilisiert die Spurnachführungs
regelung im Informationsaufzeichnungsbereich insbesondere
durch Halten eines Spurnachführungssignals, das erfaßt wird aus
den Pits für das Spurnachführungssignal (nachstehend Spurnachführungs
signal genannt), und durch Kompensation einer elektrischen Phasenverzögerung,
durch die eine Beeinträchtigung der Stabilität der Spurnachführung entstehen könnte.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine stabile
Spurnachführung und ein direkter Zugriff zur Spur durch
eine Spurvertiefung ermöglicht, die nur im Informations
aufzeichnungsbereich in Form einer λ/8 Vertiefung vorhanden
ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1A ein optisches System zur Aufzeichnung und Wiedergabe
eines Informationssignals auf bzw. von einer
Bildplatte;
Fig. 1B eine graphische Darstellung, die ein Modulations-
und Betriebsprinzip eines Halbleiterlasers er
läutert;
Fig. 2 die Struktur der Spur einer herkömmlichen Bildplatte
eines herkömmlichen Aufzeichnungs- und Wiedergabe
systems;
Fig. 3 die Struktur der Spur einer Bildplatte für ein
erfindungsgemäßes Aufzeichnungs- und Wiedergabe
system;
Fig. 4 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Foto
detektors erläutert, von dem ein Spurnachführungs
signal von einer Synchronisationspit-Zeile gemäß
der Erfindung erhältlich ist;
Fig. 5 ein Spurnachführungsservosystem zur erfindungsgemäßen
Abtast-Spurnachführung;
Fig. 6 die Signalformen der Ausgangssignale jeder
Schaltung, um aus der Synchronisationspit-Zeile
ein Spurnachführungssignal abzuleiten;
Fig. 7 ein Signalzeitdiagramm zum Zeitpunkt, wo von der
Synchronisationspit-Zeile ein Spurnachführungssignal
gewonnen wird und während dieses gehalten
wird, Daten in den Informationsaufzeichnungsbereich
eingeschrieben werden;
Fig. 8 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines kontinuierlich
betriebenen Spurnachführungsservosystems
für herkömmliche Bildplattenvorrichtungen;
Fig. 9 ein Bode-Diagramm, das Frequenzgänge des her
kömmlichen kontinuierlich betriebenen Servosystems
erläutert;
Fig. 10 graphisch eine Phasenverzögerung, die entsteht,
wenn ein Spurnachführungssignal nur in den Syn
chronisationspit-Zeilen erhalten wird;
Fig. 11 graphische Phasenverzögerungskennlinien, die durch
ein Abtastglied und ein Tiefpaßfilter verursacht
werden;
Fig. 12 beispielhaft einen Kompensationkreis, der die
Phasenverzögerung kompensiert;
Fig. 13 Phasengänge, nach dem die durch das Abtastglied
verursachte Phasenverzögerung kompensiert ist;
Fig. 14 in Blockform Schaltungen, die die Anzahl der
Spuren, die ein Lichtstrahl überquert hat, erfassen,
wobei im Informationsaufzeichnungsbereich
eine Vertiefung vorgesehen ist;
Fig. 15 Signalformen der Ausgangssignale der in Fig.
14 dargestellten Schaltungsblöcke;
Fig. 16 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Flanken
erfassungsschaltung zur Erfassung eines Spurnach
führungssignals.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß
strukturierten Spur einer Bildplatte. Eine Spur 12′ besteht
aus zwei wiederholt und abwechselnd angeordneten Arten von
Bereichen A und B. Der Bereich A ist ein Bereich mit Spurnachführungspits 24,
wobei die verschiedenen Bereiche A periodisch mit derselben Zeitperiode aufeinanderfolgen, und
der Bereich B ist ein
Informationsaufzeichnungsbereich, in dem Datenpits 25
aufgezeichnet werden. Im Bereich A können zuvor eine Reihe
von Spurnachführungssignalpits zur Phasenverriegelung und
Adressignalpits aufgezeichnet sein. Beim erfindungsgemäßen
System können Spurnachführungspits und Datenpits entweder
eine Amplitudenstruktur oder eine Phasenstruktur haben.
Mit dieser Spurstruktur ergibt sich folgender Aufzeichnungs-
und Wiedergabebetrieb:
Im Datenaufzeichnungsbetrieb wird die Spurnachführung mittels
eines Spurnachführungssignals durchgeführt, das mittels des
weiter unten zu beschreibenden Verfahrens gewonnen wird,
wenn ein Lichtstrahl den Bereich A passiert. Wenn der Lichtstrahl
durch den Bereich B geht, wird das Spurnachführungssignal
mittels des unten zu beschreibenden Verfahrens gehalten
und der Lichtstrahl abhängig vom aufzuzeichnenden Informationssignal
moduliert. Dadurch werden Datenpits gemäß diesem Signal
aufgezeichnet. Das Zeitsteuersignal zum Zeitpunkt der Daten
aufzeichnung wird von der Spurnachführungspit-Zeile im Bereich
A gewonnen, und die Datenpits 25 werden aufgrund dieses
Zeitsteuersignals korrekt im Informationsaufzeichnungsbereich
B aufgezeichnet.
Beim Datenwiedergabebetrieb werden ein Zeitsteuerimpuls 26
und der Anfangspunkt des Informationsaufzeichnungsbereichs
von der Spurnachführungspit-Zeile erhalten. Der Anfangspunkt
kann zur Unterscheidung zwischen der Spurnachführungspit-
Zeile und der Datenpit-Zeile und zur Wiedergabe der Daten ver
wendet werden.
Nachfolgend wird ein Verfahren beschrieben, mit dem das Spur
nachführungssignal aus der Spurnachführungspit-Zeile dieses
Systems erhältlich ist.
Gemäß Fig. 4, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt, dient ein viergeteilter Fotodetektor (133-136)
als der in Fig. 1A gezeigte Fotodetektor 13. In Fig. 4
stimmt der Mittelpunkt O des Fotodetektors mit der optischen
Achse des optischen Systems (Fig. 1A) überein, die X-Achse
wird in eine zur Spur parallele Richtung und die Y-Achse
in eine zur Spur senkrechte Richtung gelegt. Die Foto
detektoren 133, 135, 134, 136 geben jeweils Ausgangssignale
I₁₃₃, I₁₃₅, I₁₃₄, I₁₃₆ ab, die jeweils dem ersten, zweiten,
dritten und vierten Quadranten zugeordnet sind. Addier
schaltungen 18 und 19 und eine Subtrahierschaltung 21 bilden
DF-Signal, das folgende Bedingung erfüllt:
DF = (I₁₃₃ + I₁₃₄) - (I₁₃₅ + I₁₃₆).
Die Addierschaltungen 18, 19 und eine Addierschaltung 20
bilden ein RF-Signal, das folgender Gleichung genügt:
RF = (I₁₃₃ + I₁₃₄) + (I₁₃₅ + I₁₃₆).
Addierschaltungen 50, 51 und eine Subtrahierschaltung 52
bilden ein Differenzsignal DEF, das folgender Bedingung
genügt:
DEF = (I₁₃₃ + I₁₃₆) - (I₁₃₄ + I₁₃₅).
Das RF-Signal, das DEF-Signal und das DF-Signal werden der
in Fig. 5 dargestellten Schaltung eingespeist, die daraus
ein gewünschtes Spurnachführungssignal 36 erzeugt.
Fig. 6 ist ein Impulsdiagramm, das anhand der von den Schal
tungsblöcken in Fig. 5 abgegebenen Ausgangssignale den Betrieb
der Schaltung erläutert.
Ein Laserstrahl 11, der wie in Fig. 1A einstrahlt, geht
sukzessive über die Pits 24 der Spur 12′ gemäß Fig. 3 in
Richtung der in Fig. 6 dargestellten Bahn 111 hinweg. Dabei
entsteht ein Zeitintervall zwischen jedem Durchgang des
Laserstrahls 11. Dann zeigt Fig. 6 die Signalformen der
von dem viergeteilten Fotodetektor abgeleiteten Signale RF,
DEF und DF. Wenn der Strahl über ein Pit 24 hinweggeht,
wird wegen der Lichtstreuung der Pegel der Signalstärke
des RF-Signals 22 verringert. Deshalb hat das DEF-Signal 62
Spitzen an den beiden Enden der Spurnachführungspits 24, und
seine Signalform ähnelt einem Signal, das durch Differen
zierung des RF-Signals 22 gewonnen wird. Deshalb läßt sich
durch Eingabe des DEF-Signals in eine Differenzierschaltung
60 gemäß Fig. 5 ein Ausgangssignal 60′ erzeugen, das
nach Eingabe in eine Nulldurchgangs-Erfassungsschaltung
(Vergleicher) 61 ein Signal 61′ ergibt, das eine Trennung
des Pitbereichs vom Nicht-Pitbereich gestattet. Das Signal
61′ wird monostabilen Multivibratoren eingegeben,
die auf die positiven und negativen Flanken des
Signals 61′ hin die Impulse 31′ und 32′ erzeugen.
Wie im oberen Teil von Fig. 6 dargestellt ist, weicht die
Bahn 111 des Laserstrahls von der Spur ab, das heißt, daß
die Strahlposition bei jedem Pit unterschiedlich ist. Bei
spielsweise bestrahlt der Laserstrahl den unteren Teil
des am weitesten links befindlichen Pits, den mittleren Teil
des mittleren Pits und den oberen Teil des am weitesten
rechts befindlichen Pits. Demgemäß ist der Wert des Signals
DF 23 in Fig. 6 in der Mitte eines Pits und in der Mitte
zwischen zwei Pits Null und nimmt an beiden Enden eines
Pits Spitzenwerte unterschiedlicher Polaritäten an. Der
Absolutwert der Spitzenwerte ist proportional zum Betrag
der Spurabweichung des Strahls 11, und die Polarität des
DF-Signals vor oder nach einem Pit gibt die Richtung der
Spurabweichung an. Wenn deshalb, wie Fig. 5 zeigt, das
DF-Signal 23 an den Flanken vor und nach einem Pit mittels
Abtast- und Halteschaltungen 33 und 34 abgetastet und gehalten
wird, ergeben sich Spurnachführungsfehlersignale
33′ und 34′, deren Phasen jeweils spiegelbildlich verlaufen.
Jedes der Spurnachführungsfehlersignale 33′ oder
34′ kann als Spurnachführungssteuersignal verwendet werden.
Zur Erhöhung des Signalrauschverhältnisses S/N werden diese
in einer Subtrahierschaltung 35 subtrahiert, deren Aus
gangssignal 36 ein stabileres Spurnachführungssignal ist.
Der Bahnfehler kann nun dadurch korrigiert werden, daß
man dieses Spurnachführungssignal 36 auf den Galvanospiegel
7 einwirken läßt. Dieses Spurfehlererfassungssystem
hat die Art einer synchronen Erfassung und wird kaum durch
ein von einer schräggestellten Platte verursachtes Ver
setzungssignal beeinflußt. Da außerdem ein Spurnachführungssignal
von beiden Enden eines Pits in der oben beschriebenen
Weise erfaßt wird, wird keine DC-Spurnachführungsvertiefung
wie im herkömmlichen System benötigt.
Nachfolgend wird ein Informationsaufzeichnungs- und Wieder
gabesystem beschrieben, bei dem ein Datensignal mittels
eines von dem in Fig. 3 dargestellten Bereich A mittels
dieses Spurnachführungssystems erhaltenen Nachführungssignals,
das im Bereich B gehalten wird, aufgezeichnet
wird.
Von der wie in Fig. 3 gebildeten Spur 12′ ist keine
Information, bevor die Datenpits 25 aufge
zeichnet sind, erhältlich, da die Pits in dem Informations
aufzeichnungsbereich (Bereich B) noch nicht aufgezeichnet
sind. Das Spurnachführungssignal kann manchmal durch den
reflektierten Strahl der Schreibimpulse hoher Lichtstärke
während dem Einschreiben der Datenpits 25 in den Informa
tionsaufzeichnungsbereich B gestört werden. Um dies zu
verhindern, ist es besser, im Bereich B das vom Bereich A
unmittelbar vor dem Bereich B erhaltene Spurnachführungssignal
zu halten und die Spurnachführung mittels dieses
Signals während dem Schreiben der Pits durchzuführen.
Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm von Signalen, die in der
erfindungsgemäßen Schaltung in Fig. 5 auftreten, wenn
das Spurnachführungssignal, das von der
pit-Zeile erhalten wird, während des Einschreibens der
Informationspits in den Informationsbereich B, gehalten
wird. Der obere Teil in Fig. 7 zeigt die Struktur der
Spur mit Spurnachführungspits 24 im Bereich A, Datenpits
25 im Bereich B und der Bahn 111 des Lichtstrahls, die
durch die abwechselnd und wiederholt angeordneten Bereiche
A und B geht. Das in Fig. 6 dargestellte Spurnachführungssignal
36 wird laut Fig. 5 durch ein Tiefpaßfilter 37
geleitet, um Rauschsignale oberhalb des Spurnachführungs
steuerungs-Frequenzbereichs zu entfernen. Das Tiefpaßfilter
37 gibt ein in Fig. 7 im unteren Bereich dargestelltes
Signal 38 ab.
Vom RF-Signal 22 wird mittels eines in Fig. 5 dargestellten
Spurnachführungssignaldetektors 40 ein Diskriminiersignal 41
erhalten, das einen Spurnachführungspitbereich A′ von einem
Informationsaufzeichnungsbereich B′ unterscheidet. Ein im Spurnach
führungsdetektor 40 verwendetes Diskriminierverfahren besteht bei
spielsweise im Decodieren der zuvor geeignet codierten
Muster der Spurnachführungspits. Ein einfacheres Verfahren besteht
in der Verarbeitung eines von einer Reihe von Spurnach
führungspits konstanten Abstandes erhaltenen Signals durch
einen wiedertriggerbaren monostabilen Multivibrator.
Das Signal 38, das das Tiefpaßfilter 37 passiert hat, wird
gemäß Fig. 5 einer Abtast- und Halteschaltung 39 eingegeben,
die vom Diskriminiersignal 41 in folgender Weise
gesteuert wird:
Das in Fig. 7 dargestellte Diskriminiersignal 41 wird während
dem Spurnachführungspitintervall A′ der Abtast- und Halteschaltung
39 zugeführt, und als Spurnachführungssignal vom letzten
Teil des Intervalls A′ in der Abtast- und Halteschaltung 39
während des Informationsaufzeichnungsintervalls gehalten.
Fig. 7 zeigt, daß das Diskriminiersignal 41 den Haltezustand
für die Mindestzeit t b beibehält, die der Lichtstrahl zum
Überqueren des Informationsaufzeichnungsintervalls B′ vom
Punkt P benötigt, wo das Diskriminiersignal 41 die Er
fassung des Spurnachführungspit-Intervalls A′ beendet hat,
ob das RF-Signal eingegeben ist oder nicht, und das Wieder
aufnehmen des Abtastzustandes innerhalb des Zeitintervalls
t b verhindert.
Der Punkt P ist der Startpunkt für das Einschreiben von
Daten.
Eine Folge von Einschreibzeitsteuerimpulsen 26 gemäß dem untersten
Impulsdiagramm in Fig. 7 wird nach Eingabe des RF-
Signals 22 einer Spurnachführungspit-Zeile mittels einer
Zeitsteuerimpulserzeugungsschaltung 27, die einen phasen
starren Regelkreis gemäß Fig. 5 oder eine ähnliche Schal
tungsanordnung verwendet, erzeugt.
Ein in Fig. 7 dargestelltes Signal 42 ist ein Spurnach
führungssignal, das während der Aufzeichnung der Datenpits
25 im Informationsaufzeichnungsbereich B verwendet wird
und durch Abtasten und Halten des Signals 38 mit dem Diskri
miniersignal 41 erhalten wird. Das Nachführungssignal 38
wird, wenn es nicht gehalten wird, manchmal von den Schreib
impulsen 50 gestört. Das Diskriminiersignal 41 kann jedoch
diesen Vorgang durch das Halten des Nachführungssignals 38
während des Informationsaufzeichnungsintervalls B vermeiden.
Dieses erfindungsgemäße System kann mit den nachfolgend be
schriebenen Bedingungen zur Spurnachführungsregelung ein
gesetzt werden. Zum besseren Verständnis wird zuerst das
herkömmliche Spurnachführungsservosystem mit Spurvertiefung
erläutert. Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild der bekannten
Spurnachführungsservoeinrichtung mit Spurvertiefung. Zwei
parallel zur Spurvertiefung (X-X′) ausgerichtete Foto
detektoren 131 und 132 empfangen den von der Spurvertiefung
gebeugten Lichtstrahl und durch Erfassung der Differenz
der Ausgangssignale der zwei Fotodetektoren mittels
einer Subtrahierschaltung 14 wird ein Spurnachführungssignal
15 erzeugt. Das Spurnachführungssignal 15 wird durch eine
Phasenvoreilschaltung 45 geleitet, die eine Phasenvoreilung zur Gewinnung
einer gewünschten Gleichspannungsverstärkung bewirkt, wie dies unten erläutert
wird, um die Genauigkeit des Servosystems zu erhöhen, danach
in einer Galvanospiegeltreiberschaltung 47
verstärkt und einem Galvanospiegel 7 eingegeben. Demnach
wird durch Ausrichtung des Galvanospiegels 7 gemäß dem
Spurnachführungssignal 15 der Lichtstrahl so gesteuert,
daß seine Bahn die Mitte der Spurvertiefung einhält.
Fig. 9 ist ein Bode-Diagramm, das die Kennlinien des offenen
Kreises der in Fig. 8 dargestellten kontinuierlich wirkenden
Spurnachführungsregeleinrichtung in Form ausgezogener
Linien zeigt. An der Abzisse ist die Frequenz, an der linken
Ordinatenskala die Schleifenverstärkung und an der rechten
Ordinatenskala die Phase angetragen. Zur Spurnachführung
einer Bildplatte werden etwa 60 dB Gleichspannungsverstärkung
G₀ und ein Phasenspielraum ϕ c etwa nicht kleiner als
45° gefordert. Die Gleichspannungsverstärkung ist hier
als Verhältnis des Werts der Abweichung (das sind etwa 100 µm)
zum Wert des Spurnachführungsfehlers (das sind etwa 0,1 µm),
der bei der normalen Steuerung der Bildplatte bleibt, angegeben,
und es kann gesagt werden, daß die Genauigkeit
des Servosystems um so höher ist, je größer G₀ ist. Der
Phasenspielraum d c stellt den noch tolerierbaren Spielraum
dar, bevor die Phase -180° bei der Frequenz, wo die
Verstärkung des Servosystems 1 (0 dB) (bei der Ver
stärkungsumkehrfrequenz f c ) beträgt, erreicht.
Die Phasenvoreilschaltung 45 in Fig. 8 wird nun er
läutert.
Die von den verlängerten gestrichelten Linien in Fig. 9
angegebenen Kennwerte stellen den Frequenzgang des Galvano
spiegels dar. In diesem Fall ist die Verstärkung im Fre
quenzbereich unterhalb der Resonanzfrequenz (f₀) konstant.
Im Frequenzbereich oberhalb der Resonanzfrequenz f₀
nimmt die Verstärkung mit -40 dB pro Dekade ab, das
heißt, daß die Verstärkung um 1 Hundertstel abnimmt, wenn
die Frequenz 10mal höher ist. Deshalb wird, wenn eine Gleich
spannungsverstärkung von 60 dB oder mehr gefordert ist,
die Verstärkungsumkehrfrequenz f c größer als das 30fache
der Frequenz f₀. Andererseits geht der Phasenspielraum
unterhalb von f₀ gegen 0° und auf der rechten Seite gegen
-180°. Daher wird in dieser Situation diese gewünschte Gleich
spannungsverstärkung nicht erhalten, wie es für die Einhaltung
der normalen Spurnachführungsgenauigkeit notwendig ist. Um dies zu
verhindern, wird eine Phasenvoreilschaltung 45 verwendet, wie
dies in Fig. 8 gezeigt ist, um die Phase in Fig. 9 nach oben in die
Nähe von f c zu verschieben und durch einen genügend großen
Phasenspielraum ϕ c die Stabilität zu
erhöhen. In Fig. 9 sind die Kennwerte
mit Phasenkompensation durch ausgezogene Linien dargestellt.
Da der Phasenvoreilkompensator eine Art Hochpaßfilter darstellt,
wird durch die Einführung des Phasenspielraums die
Verstärkung in der Nähe der Frequenz f c ebenfalls erhöht.
Weiterhin wird der Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen
Spurnachführungsservosystem und dem herkömmlichen beschrieben.
Beim erfindungsgemäßen Spurnachführungssystem wird die Spur
nachführungsinformation vom Spurnachführungspitbereich im
Bereich A erhalten und im Informationsaufzeichnungsbereich
festgehalten. Das heißt, daß eine Halteschaltung im Servosystem
vorhanden ist. Die Übertragungsfunktion G h (j ω )
der Halteschaltung, wenn ein Halten nullter Ordnung mit
einer Abtastfrequenz f s durchgeführt wird, ist
deren Verstärkungs- und Phasenkennlinien in Fig. 10 mittels
ausgezogener Linien dargestellt sind. Ordinate und Abzisse
sind in Fig. 10 linear eingeteilt, und es ist deutlich, daß
die Übertragungsfunktion der Halteschaltung einen Faktor
hat, der zu einer Phasenverzögerung in derselben Weise,
wie dies ein Tiefpaßfilter bewirkt, führt. Die Abtastzeit
ist in Gleichung (1) unendlich klein. In dem realen erfin
dungsgemäßen System ist die Abtastzeit, nämlich die Zeit,
die der Lichtstrahl zum Überqueren einer Spurnachführungs
pit-Zeile benötigt, begrenzt, weshalb die Kennwerte etwas
verschieden sind. In Fig. 10 zeigen die gestrichelten Linien
das Abtastverhältnis R s als Parameter, nämlich das Ver
hältnis einer Abtastzeitdauer (die zum Überqueren des
Bereichs A nötige Zeit) zur Abtastperiodendauer (die zum
Überqueren des Bereichs A und des Bereichs B benötigte
Gesamtzeit). Je höher das Abtastverhältnis ist, desto kleiner
wird die Phasenverzögerung. Wenn jedoch das Abtastver
hältnis nicht größer als 5% ist, ist die Phasenverzögerung
etwa dieselbe wie im Falle einer unendlich kleinen Abtastzeit.
Deshalb bewirkt die Abtast- und Halteschaltung eine Phasen
verzögerung, wenn ein Spurnachführungssignal nur in der
Spurnachführungspit-Zeile erzeugt und das Signal während
der Lichtstrahl den Informationsaufzeichnungsbereich durch
läuft, gehalten wird. Dadurch entsteht die Gefahr, daß
die Stabilität des Servosystems beeinträchtigt ist.
Falls ein Spurnachführungssignal Komponenten enthält, deren
Frequenzen höher als f s /2 sind, muß, wie in Fig. 5 gezeigt,
ein Tiefpaßfilter 37 als Bandsperrfilter in die
der Abtast- und Halteschaltung 39 vorangehenden Stufe
eingefügt werden, um diese hochfrequenten Komponenten
auszusieben. Das Tiefpaßfilter ist allgemein eine Phasen
verzögerungsschaltung, die ebenfalls ein Hauptgrund für
eine Stabilitätsverschlechterung des Servosystems sein
kann.
Zur Lösung der genannten Probleme soll die Abtastfrequenz
genügend hoch liegen, beispielsweise durch Erhöhung der Drehfrequenz
der Platte oder durch Erhöhung der Anzahl der Sektoren
(eine aus dem Bereich A und dem Bereich B in Fig. 3 be
stehende Einheit) bezogen auf die Gesamtlänge der Spur.
Gemäß der obigen Beschreibung ist jedoch die Verstärkungs
umkehrfrequenz f c bei einer Bildplatte allgemein 2 kHz,
da die im Spurnachführungsregelsystem geforderte Gleich
spannungsverstärkung mehr als 60 dB betragen soll. Eine
genügend hohe Abtastfrequenz f s würde beispielsweise das
50fache von f c betragen, also etwa 100 kHz. In diesem Fall
müßte, auch wenn die Anzahl der Sektoren der Spur 1000 wäre,
die Platte mit extrem hoher Drehzahl, beispielsweise 100 Hz,
rotieren. Der Erhöhung der Plattendrehzahl sind jedoch
vom mechanischen Gesichtspunkt aus Grenzen gesetzt.
Durch extreme Erhöhung der Anzahl der Sektoren werden
die aufzuzeichnenden Daten getrennt und der Datenverar
beitungswirkungsgrad verringert. Somit hat dieses Verfahren,
die Abtastfrequenz genügend hoch zu setzen, ihre Grenzen.
Deshalb zielt die Erfindung darauf, ein sicheres Spurnach
führungsregelsystem ohne sehr hohe Abtastfrequenz auch
in einem Spurnachführungssystem, bei dem ein Abtastsignal
durch intermittierendes Abtasten und Halten gewonnen wird,
zu ermöglichen.
Um diese Aufgabe zu lösen, wird ein Phasenkompensierkreis
(Phasenvoreilkompensator) 43 in Fig. 5, der folgende
Gleichung in der Nähe der Frequenz f c erfüllt, verwendet:
G(j l ) · G LPF (j ω ) · G h (j ω ) · G c (j ω ) ≒ G(j ω )
nämlich
G c (jω ) ≒ {G LPF (j ω ) · G h (j ω )} -1
worin G(j ω ) die Frequenzübertragungsfunktion eines gewöhnlichen
kontinuierlich arbeitenden Spurnachführungsregelsystems
wie das anhand der Fig. 8 und 9 dargestellt wurde, dar
stellt. G LPF (j ω ) und G h (j ω ) sind jeweils die Frequenz
übertragungsfunktionen des Tiefpaßfilters 37 und der Abtast-
und Halteschaltung 39 in Fig. 5. Da die Phasenver
zögerung von G(j ω ) in der Nähe der Frequenz f c um so
kleiner wird, je höher die Abtastfrequenz f s im Vergleich
zu f c ist, kann G c (j ω ) leichter verwirklicht werden. In
der Praxis ist vorzuziehen, daß die Abtastfrequenz f s
größer als 5 f c ist.
In Fig. 11 stellen LG LPF (j ω ), LG h (j ω ) und LG LPF (j ω ) + LG h (j ω )
jeweils die Phasengänge von G LPF (j ω ), G h (j ω )
und G LPF (j ω ) · G h (j ω ) dar. G LPF (j ω ) ist die Frequenz
übertragungsfunktion eines Tiefpaßfilters erster Ordnung,
dessen Grenzfrequenz 2,5 f c beträgt. G h (j ω ) ist die
Frequenzübertragungsfunktion einer Abtast- und Halte
schaltung, deren Abtastfrequenz f s = 5 f c beträgt. Die
für G LPF (j ω ) und G h (j ω ) zusammengesetzte Phasencharak
teristik LG LPF (j l ) + LG h (j ω ) zeigt eine Phasenver
zögerung von etwa 57° bei der Frequenz f c . Deshalb soll
die in Fig. 5 dargestellte Phasenkompensierschaltung 43
die Phase um etwa 60° bei der Frequenz f c voreilen lassen.
Dazu kann beispielsweise ein in Fig. 12 dargestellter
Phasenvoreilkompensator, der einen Operationsverstärker
einsetzt, dienen.
Mit der Nährung, daß R₃ = R₁ + R₂, C = 1/8f f c R₂ und R₃ = 20 R₂
betragen, ergibt sich der Phasenvoreilwinkel zu etwa 60°.
Fig. 13 zeigt den zusammengesetzten Phasengang LG LPF (j ω ) + LG h (j ω )
einer Halteschaltung und des Tiefpaßfilters 37
von Fig. 5, den Phasengang LG c (j ω ) der Frequenzüber
tragungsfunktion G c (j ω ) der Phasenkompensierschaltung 43
in Fig. 5, die die durch diese Elemente verursachte
Phasenverzögerung korrigiert und den zusammengesetzten
Phasengang LG LPF (j ω ) + LG h (j l ) + LG c (j ω ), wenn mit
der Halteschaltung, dem Tiefpaßfilter und der hinzugefügten
Phasenkompensationsschaltung eine Haltekompensation durch
geführt wird. Es ist deutlich, daß die hinzugefügte Phasen
kompensation G c (j ω ) die durch die Halteschaltung und das
Tiefpaßfilter in der Nähe der Frequenz f c verursachte
Phasenverzögerung nahezu kompensiert. Aus diesem Grunde weist
die in Fig. 5 dargestellte Schaltung gemäß der Erfindung
die Phasenkompensierschaltung 43 als ein Faktor G c (j ω ) auf.
Damit wird die vom Tiefpaßfilter 37 und von der Abtast-
und Halteschaltung 39 bewirkte Phasenverzögerung kompensiert.
Eine elektrische Phasenverzögerung, wie sie in der oben erwähnten
Weise durch die Halteschaltung hervorgerufen wird, berechnet
sich zu
wobei f s die Abtastfrequenz und f c die Verstärkungsumkehr
frequenz sind.
Die Größe der durch den Phasenkompensator 43 zu
kompensierenden Phasenverzögerung ϕ COM ergibt sich wie
gezeigt zu
d COM = ϕ SH + ϕ LPF ,
wobei ϕ LPF die durch das Tiefpaßfilter 37 verursachte
Phasenverzögerung ist, wie sich aus Fig. 5 ergibt, ohne
das Tiefpaßfilter 37 von Fig. 5 wird ϕ LPF zu Null.
Für f s = 40 kHz und f c = 2 kHz ergibt sich ϕ SH = 9°.
Der Phasenkompensator 43 muß dann bei 2 kHz eine Voreilung
von 9° bewirken.
Die Phasenvoreilschaltung 45 dient zum selben Zweck wie die im
kontinuierlichen Regelkreis in Fig. 8 eingesetzte Phasen
voreilschaltung, jedoch kann unter Umständen eine Kompensier
schaltung genügen. Auch im erfindungsgemäßen Fall, wo das
Spurnachführungssignal in jedem Sektor gehalten wird,
läßt sich ein Servosystem realisieren, dessen Wirkungsgrad
etwa gleich dem eines kontinuierlich wirkenden Spur
nachführungssystems ist. Dies erfolgt erfindungsgemäß durch
Kompensation der von der Halte
schaltung verursachten Phasenverzögerung.
Nachfolgend wird ein erfindungsgemäß realisiertes Direkt
zugriffsverfahren beschrieben. Das Verhältnis des Spurnach
führungspitbereichs A zum Informationsaufzeichnungsbereich
B ist bei der in Fig. 3 gezeigten Spurstruktur in der
Praxis etwa 1 : 9 (R s = 10%). Wenn vor der Datenaufzeichnung
im Informationsaufzeichnungsbereich nichts vorhanden ist,
ist es schwer, ein Spurkreuzungsnachführungssignal zu erzeugen,
wenn ein Lichtstrahl die Spur kreuzt. Deshalb ist
das Feststellen der Position des Lichtstrahls schwierig, und
es ergibt sich manchmal eine lange Zugriffszeit. Ein dieses
Problem lösendes Verfahren sieht eine nur im Informations
aufzeichnungsbereich B befindliche λ/8 tiefe Spurvertiefung
vor, wie dies Fig. 15 zeigt. Dann kann die Position des
Lichtstrahls durch Zählen eines Spurkreuzungsnachführungs
signals, wenn der Lichtstrahl die Spurvertiefung kreuzt,
festgestellt werden. Fig. 14 zeigt ein Blockschaltbild des
Aufbaus der Schaltung, die die Anzahl der Spuren, die der
Lichtstrahl kreuzt, zählt. Fig. 15 erläutert die von den
Schaltungsblöcken in Fig. 14 abgegebenen Signale abhängig
vom relativen Verhältnis zwischen den Positionen eines Lichtstrahls
und denen der Spuren. Das Spurkreuzungssignal wird
aufgrund folgender Gegebenheiten erfaßt:
Ein Signal 63, das ein Differenzsignal (I₁₃₃ + I₁₃₅) -
(I₁₃₄ + I₁₃₆) stellt die Differenz zwischen der Summe
(I₁₃₃ + I₁₃₅) der Ausgangssignale der Fotodetektoren 133 und
135 dar, und die Summe (I₁₃₄ + I₁₃₆) der Fotodetektoren 134
und 136 wird Null. Ferner wird, wie in Fig. 15 gezeigt, der
Ausgang des Pegels des RF-Signals klein. Im einzelnen wird,
wie die Fig. 14 und 15 zeigen, das Signal 63 einem Null
durchgangsvergleicher 70 eingegeben, der das Signal 63
in ein binäres Signal umsetzt, dessen Anstiegsflanke bzw.
Abfallflanke jeweils von einem monostabilen Multivibrator
73 bzw. 74 erfaßt wird. Daraus ergibt sich die Tatsache,
daß der Lichtstrahl die Spur gekreuzt hat. Zu diesem Zeitpunkt
wird, um die monostabilen Multivibratoren 73 und 74
nur zu aktivieren, wenn der Lichtstrahl in der Nähe der
Spurmitte ist, das RF-Signal 22, nachdem es ein Tiefpaßfilter
71 passiert hat, einem Vergleicher 72 mit geeignetem
Pegel eingegeben, und von diesem in ein Binärsignal 72′
umgesetzt. Das Signal 72′, das im wesentlichen die Mitten
position der Spur angibt, steuert als CLR-Signal die Freigabe
oder die Sperrung der monostabilen Multivibratoren
73 und 74. In dieser Art werden Ausgangsimpulse 73′ und 74′
von den monostabilen Multivibratoren 73 und 74, immer wenn
ein Lichtstrahl die Spurvertiefung kreuzt, abgegeben. In
welcher Richtung der Lichtstrahl die Spurvertiefung kreuzt,
läßt sich daraus ableiten, ob der monostabile Multivibrator
73 das Ausgangssignal 73′ abgibt (Kreuzung von innen nach
außen) oder ob der monostabile Multivibrator 74 das Ausgangssignal
74′ abgibt (Kreuzung von außen nach innen). Indem
die Anzahl der Ausgangsimpulse beider Multivibratoren mittels
eines Vorwärts/Rückwärtszählers 75 gezählt werden,
kann die Information, wieviele Spuren und in welcher Richtung
ein Lichtstrahl die Spur oder die Spuren während
einer bestimmten Zeitdauer überquert hat, erhalten werden.
Diese Information erleichtert die Steuerung eines direkten
Zugriffs.
Tatsächlich ist die Spurvertiefung 80 und das in Fig. 15
gezeigte Signal 63 nur für die Ermittlung der Anzahl der
vom Lichtstrahl gekreuzten Spuren nötig. Die Spurnachfüh
rungsinformation wird nach wie vor von den Pits 24 im
Spurnachführungspitbereich A erhalten.
Von den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung
sind eine Reihe Modifikationen möglich. Beispielsweise können
die Eingangssignale der monostabilen Multivibratoren statt,
wie in Fig. 5 aus den differenzierte DEF-Signal, aus dessen
Nulldurchgängen mittels des Nulldurchgangsvergleichers 61 erfaßt
werden, sowie gemäß Fig. 16 auch durch direkte Eingabe
des RF-Signals 22 in den Vergleicher 61 erzeugt werden.
In Fig. 5 wird das Diskriminiersignal 41 und die Reihe der
Zeitsteuerimpulse 26 vom RF-Signal 22 abgeleitet. Diese
Signale können jedoch ebenfalls vom DEF-Signal 62 abgeleitet
werden.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbei
spielen in Verbindung mit einer Bildplatte, deren Information
aus Pits besteht, beschrieben. Die Erfindung ist jedoch darauf
nicht beschränkt und ermöglicht eine genaue Spurnachführung
auch bei einem magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem,
das ein magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet,
dessen Magneteigenschaften durch Einstrahlen eines Laser
strahls oder dergleichen geändert werden. Natürlich kann statt
des zur Wiedergabe und Spurnachführung verwendeten reflektierten
Lichts auch durch das Aufzeichnungsmedium gehendes Licht
verwendet werden.
Eine auf einer Platte ausgebildete Spurvertiefung muß nicht
unbedingt spiralig verlaufen, sondern kann auch konzentrisch
angeordnet sein. Die Information kann nicht nur mittels eines
Halbleiterlasers, sondern auch durch eine aus einem externen
Modulator und einem Gaslaser bestehende Kombination aufge
zeichnet werden.
Durch das oben beschriebene, erfindungsgemäße Informations
aufzeichnungs- und Wiedergabesystem ist eine hochdichte Infor
mationsaufzeichnung auf einer Platte und ein genaues Auslesen
der dicht aufgezeichneten Information möglich und bringt damit
eine bemerkenswerte Verbesserung bei Informationsauf
zeichnungs- und Wiedergabesystemen, die eine Digitalbild
platte, eine Digitalaudioplatte und dergleichen verwenden.
Claims (10)
1. Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Information
in einem optischen Informationsaufzeichnungs- und
Wiedergabesystem, das ein Aufzeichnungsmedium enthält,
das eine Spur aufweist, in deren Längsrichtung ab
wechselnd ein Spurnachführungssignalbereich und
ein Informationsaufzeichnungsbereich mit gleichbleibender
Periodendauer angebracht sind, mit folgenden Verfahrensschritten:
- (a) Einstrahlen eines Lichtstrahls auf das Aufzeich nungsmedium,
- (b) Erfassen eines Spurnachführungssignals von einem Lichtstrahl, der von einem in dem Spurnachführungs signalbereich ausgebildeten Spurnachführungssignal moduliert ist,
- (c) Halten des in Schritt (b) erfaßten Spurnachführungs signals während der auf das Aufzeichnungsmedium fallende Lichtstrahl über den Informationssignal bereich geführt wird,
- (d) Nachführen der Bahn des Lichtstrahls in der Spur durch das in Schritt (c) gehaltene Spurnachfüh rungssignal,
- (e) Aufzeichnen eines Informationssignals in dem In formationsaufzeichnungsbereich mittels eines mit einem Informationssignal modulierten Lichtstrahls, bzw. Wiedergabe eines im Informationsaufzeichnungs bereich aufgezeichneten Informationssignals, und
- (f) phasenmäßigen Voreilenlassen des Spurnachführungs signals zur Erhöhung der Gleichstromverstärkung eines Spurnachführungs-Servosystems,
gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
- (g) Kompensieren einer durch das Halten des Spurnach führungssignals bewirkten elektrischen Phasenver zögerung wobei f c die Abtastfrequenz und f s die Verstär kungsumkehrfrequenz sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in Schritt (b) das Spurnachführungssignal von einer
Reihe zuvor im Spurnachführungssignalbereich
angebrachter Synchronisationspits erfaßt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Zugriff zu einer gewünschten Spur durch
folgende Schritte erfolgt:
- (h) Zählen, wie oft der Lichtstrahl eine im Infor mationsaufzeichnungsbereich angeordnete Spurver tiefung überstreicht;
- (i) Erfassen einer Richtungsinformation, in welcher Richtung der Lichtstrahl die Spurvertiefung schneidet; und
- (k) Direktzugriff zu einer gewünschten Spur mittels der in den Schritten (h) und (i) erhaltenen Infor mationen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spurvertiefung eine g/8-Vertiefung im Auf
zeichnungsmedium ist.
5. Optische Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabe
vorrichtung mit
einem Aufzeichnungsmedium (10),
einer Spur (12) auf dem Aufzeichnungsmedium (10), in der abwechselnd und mit gleichbleibender Periodendauer (t S ) ein Spurnachführungssignalbereich (A) und ein Informationsaufzeichnungsbereich (B) angeordnet sind,
einer Einrichtung (2, 5 bis 9), die einen Lichtstrahl auf das Aufzeichnungsmedium (10) richtet,
einem Photodetektor (13), der ein Spurnachführungssignal von einem durch ein Spurnachführungssignal, das in dem Spurnachführungssignalbereich (A) ausgebildet ist, modulierten Lichtstrahl erfaßt,
einer Abtast-Spurnachführungseinrichtung (18 bis 23, 50 bis 52, 62 bis 66 in Fig. 4 und 31 bis 46 in Fig. 5), die eine Abtast-Spurnachführung mittels des erfaßten Spurnachführungssignals ausführt,
einer Einrichtung, die ein Informationssignal im In formationsaufzeichnungsbereich auf dem Aufzeichnungs medium durch einen Aufzeichnungsstrahl aufzeichnet, der von dem Informationssignal moduliert ist, während die Spurnachführung durchgeführt wird,
einer Einrichtung (39), die das Spurnachführungssignal während der Spurnachführung im Informationsauf zeichnungsbereich (B) hält, und
einem Phasenvoreilglied, das zur Erhöhung der Gleichspannungsverstärkung eines Spurnach führungs-Servosystems die Phase des Spurnach führungssignals voreilen läßt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast-Spurnachführungseinrichtung weiter einen Phasenkompensator (43) aufweist, der eine elektrische Phasenverzögerung mit f c = Abtastfrequenz und f s = Verstärkungsumkehr frequenz kompensiert, die durch das Halten des Spur nachführungssignals bewirkt wird.
einem Aufzeichnungsmedium (10),
einer Spur (12) auf dem Aufzeichnungsmedium (10), in der abwechselnd und mit gleichbleibender Periodendauer (t S ) ein Spurnachführungssignalbereich (A) und ein Informationsaufzeichnungsbereich (B) angeordnet sind,
einer Einrichtung (2, 5 bis 9), die einen Lichtstrahl auf das Aufzeichnungsmedium (10) richtet,
einem Photodetektor (13), der ein Spurnachführungssignal von einem durch ein Spurnachführungssignal, das in dem Spurnachführungssignalbereich (A) ausgebildet ist, modulierten Lichtstrahl erfaßt,
einer Abtast-Spurnachführungseinrichtung (18 bis 23, 50 bis 52, 62 bis 66 in Fig. 4 und 31 bis 46 in Fig. 5), die eine Abtast-Spurnachführung mittels des erfaßten Spurnachführungssignals ausführt,
einer Einrichtung, die ein Informationssignal im In formationsaufzeichnungsbereich auf dem Aufzeichnungs medium durch einen Aufzeichnungsstrahl aufzeichnet, der von dem Informationssignal moduliert ist, während die Spurnachführung durchgeführt wird,
einer Einrichtung (39), die das Spurnachführungssignal während der Spurnachführung im Informationsauf zeichnungsbereich (B) hält, und
einem Phasenvoreilglied, das zur Erhöhung der Gleichspannungsverstärkung eines Spurnach führungs-Servosystems die Phase des Spurnach führungssignals voreilen läßt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast-Spurnachführungseinrichtung weiter einen Phasenkompensator (43) aufweist, der eine elektrische Phasenverzögerung mit f c = Abtastfrequenz und f s = Verstärkungsumkehr frequenz kompensiert, die durch das Halten des Spur nachführungssignals bewirkt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
im Spurnachführungssignalbereich (A) zuvor eine Folge
von Spurnachführungssignalpits ausgebildet ist.
7. Optische Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevor
richtung mit
einem Aufzeichnungsmedium (10),
einer Spur (12) auf dem Aufzeichnungsmedium (10), in der abwechselnd und mit gleichbleibender Periodendauer (t S ) ein Spurnachführungssignalbereich (A) und ein Informationsaufzeichnungsbereich (B) angeordnet sind,
einer Einrichtung (2, 5 bis 9), die einen Lichtstrahl auf das Aufzeichnungsmedium (10) richtet,
einem Photodetektor (13), der ein Spurnachführungssignal von einem durch ein Spurnachführungssignal, das in dem Spurnachführungssignalbereich (A) ausgebildet ist, modulierten Lichtstrahl erfaßt,
einer Abtast-Spurnachführungseinrichtung (18 bis 23, 50 bis 52, 62 bis 66 in Fig. 4 und 31 bis 46 in Fig. 5), die eine Abtast-Spurnachführung mittels des erfaßten Spurnachführungssignals ausführt,
einer Einrichtung, die ein Informationssignal im Infor mationsaufzeichnungsbereich auf dem Aufzeichnungsmedium durch einen Aufzeichnungsstrahl aufzeichnet, der von dem Informationssignal moduliert ist, während die Spur nachführung durchgeführt wird,
einer Einrichtung (39), die das Spurnachführungssignal während der Spurnachführung im Informationsaufzeich nungsbereich (B) hält, und
einer Phasenvoreilschaltung, die zur Erhöhung der Gleichspannungsverstärkung eines Spurnachführungs-Servo systems die Phase des Spurnachführungssignals voreilen läßt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast-Spurnachführungseinrichtung weiter einen Phasenkompensator (43) aufweist, der eine durch das Halten des Spurnachführungssignals verursachte elektrische Phasenverzögerung mit f c = Abtastfrequenz und f s = Verstärkungsumkehr frequenz kompensiert, und in dem Informationsaufzeich nungsbereich Spurvertiefungen (80) angebracht sind, und eine Zählschaltung (75) zählt, wie oft der Lichtstrahl die Spurvertiefungen schneidet und daraus ein Signal bildet, das einen wahlfreien Zugriff zur gewünschten Spur mittels einer Zugriffssteuerung (76) ermöglicht.
einem Aufzeichnungsmedium (10),
einer Spur (12) auf dem Aufzeichnungsmedium (10), in der abwechselnd und mit gleichbleibender Periodendauer (t S ) ein Spurnachführungssignalbereich (A) und ein Informationsaufzeichnungsbereich (B) angeordnet sind,
einer Einrichtung (2, 5 bis 9), die einen Lichtstrahl auf das Aufzeichnungsmedium (10) richtet,
einem Photodetektor (13), der ein Spurnachführungssignal von einem durch ein Spurnachführungssignal, das in dem Spurnachführungssignalbereich (A) ausgebildet ist, modulierten Lichtstrahl erfaßt,
einer Abtast-Spurnachführungseinrichtung (18 bis 23, 50 bis 52, 62 bis 66 in Fig. 4 und 31 bis 46 in Fig. 5), die eine Abtast-Spurnachführung mittels des erfaßten Spurnachführungssignals ausführt,
einer Einrichtung, die ein Informationssignal im Infor mationsaufzeichnungsbereich auf dem Aufzeichnungsmedium durch einen Aufzeichnungsstrahl aufzeichnet, der von dem Informationssignal moduliert ist, während die Spur nachführung durchgeführt wird,
einer Einrichtung (39), die das Spurnachführungssignal während der Spurnachführung im Informationsaufzeich nungsbereich (B) hält, und
einer Phasenvoreilschaltung, die zur Erhöhung der Gleichspannungsverstärkung eines Spurnachführungs-Servo systems die Phase des Spurnachführungssignals voreilen läßt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast-Spurnachführungseinrichtung weiter einen Phasenkompensator (43) aufweist, der eine durch das Halten des Spurnachführungssignals verursachte elektrische Phasenverzögerung mit f c = Abtastfrequenz und f s = Verstärkungsumkehr frequenz kompensiert, und in dem Informationsaufzeich nungsbereich Spurvertiefungen (80) angebracht sind, und eine Zählschaltung (75) zählt, wie oft der Lichtstrahl die Spurvertiefungen schneidet und daraus ein Signal bildet, das einen wahlfreien Zugriff zur gewünschten Spur mittels einer Zugriffssteuerung (76) ermöglicht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Folge von Spurnachführungssignalpits (24) zuvor im
Spurnachführungssignalbereich (A) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spurvertiefung im Informationsaufzeichnungsbereich
(B) eine λ/8-tiefe Rille im Aufzeichnungsmedium ist.
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1985
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US4710909A (en) | 1987-12-01 |
DE3501609A1 (de) | 1985-07-25 |
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