DE3722568C2

DE3722568C2 -

Info

Publication number: DE3722568C2
Application number: DE3722568A
Authority: DE
Inventors: Toshimitsu Sagamihara Jp Kaku; Kazuo Saitama Jp Shigematsu; Yoshito Mitaka Jp Tsunoda; Takeshi Kokubunji Jp Maeda
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-07-09
Filing date: 1987-07-08
Publication date: 1989-02-09
Also published as: JP2559372B2; JPS6316421A; DE3722568A1; KR880002040A; KR950008945B1; US4807210A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Infor mationsverarbeitung nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist aus der US-PS 45 64 929 bekannt.

Zur Spurverfolgung eignet sich bei solchen Bildplatten- oder Bildkartengeräten ein bekanntes Gegentaktverfahren, das zur Spurnachführung von einer vorgeformten Leitrille auf der Platte bezw. Karte reflektiertes Licht verwendet. Bei diesem bekannten Gegentaktverfahren wird bekanntlich durch eine Plattenneigung oder die Bewegung eines Licht strahls ein Spurversatz erzeugt, der die Stabilität der Spur nachführung beeinträchtigt. Um diesen Effekt zu verhindern, werden in der Leitrille gemäß der JP-A-59-19 250 und der US-PS 46 63 751 Spiegelabschnitte oder gemäß der US-Patent anmeldung 8 45 340 gewobbelte Pits ausge bildet. Bei diesen bekannten Verfahren wird von einer Korrek turmarkierung, beispielsweise als Spiegeloberfläche oder von den gewobbelten Pits eine Spurversatzkomponente erfaßt und durch die Leitrille zur Stabilisierung der Spurnachführungs regelung einem Spurnachführungsservosystem additiv oder sub traktiv eingegeben. Diese Verfahren befassen sich jedoch nicht mit einer bei der Informationsaufzeichnung oder -löschung durch Rückkoppeln der durch die Korrekturmarkierung erfaßten Versatzkomponente zum Spurnachführungsservosystem durch die Leitspur verursachten Schwierigkeit.

Die aus der US-PS 45 64 929 bekannte Vorrichtung hat eine Spurfehlererfassungseinrichtung, die sich ein Fehlersignal aus der zeitlichen Ableitung von Synchronisierungssignalen generiert und zur Spurkorrektur verwendet wird. Damit wird also kein Spurversatz unmittelbar gemessen und verwendet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine aus der US-PS 45 64 929 bekannte Vorrichtung zur optischen Informationsverarbeitung so weiter zu entwickeln, daß die Schwierigkeit vermieden wird, daß beim Aufzeichnen oder beim Löschen von Informa tionen durch Rückkopplung der durch eine Korrekturmarkie rung erfaßten Versatzkomponente in ein Spurnachführungs servosystem durch die Leitrille eine unvollständige Löschung verursacht wird.

Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.

Unteransprüche sind auf Merkmale bevorzugter Ausführungs formen der Erfindung gerichtet.

Wenn als Korrekturmarkierung eine Spiegeloberfläche dient, wird die Spurversatzkomponente durch Abtasten des Ausgangs pegels an der Spiegeloberfläche erfaßt, der im Spurnachführungs signal auftritt. Bei Verwendung gewobbelter Pits wird die Spur versatzkomponente durch Abtasten zweier für ein Paar gewobbelter Pits in einem Wiedergabedatensignal auftreten der Ausgangspegel und durch Differenzierung dieser Ausgangs pegel erfaßt. Das Wiedergabedatensignal ist das die Lichtinten sität des reflektierten Lichts darstellende Signal. Der Spur versatz wird reduziert, indem das Spurnachführungssignal der Leitspur mittels der durch die Korrekturmarkierung erfaßten Spurversatzkomponente korrigiert wird. Falls jedoch wegen Staub körnern oder fehlerhafter Stellen im Aufzeichnungsfilm die Kor rekturmarkierung fehlerhaft erfaßt wird, ist die erfaßte Ver satzkomponente ebenfalls fehlerhaft. Wenn dann die Korrektur mit einer solchen fehlerhaften Versatzkomponente durchgeführt wird, verursacht dies eine Fehlnachführung. Diese bewirkt im schlimmsten Fall beim Aufzeichnen Fehlaufzeichnungen oder die Zerstörung bereits aufgezeichneter Daten, indem Daten in einer Spur, die bereits Daten enthält, aufgezeichnet werden.

Beim Löschbetrieb werden nicht erwünschte Datenbereiche ge löscht oder unvollständig gelöscht. Um dieses Problem zu besei tigen, wird bei der Erfindung die Spurversatzkorrektur im Auf zeichnungs- und Löschbetrieb außer Betrieb gesetzt, und die Korrekturmarkierung zur Erfassung der Spurversatzkomponente verwendet. Bezüglich der Spurmitte wird ein erlaubter Spurversatzbereich definiert, innerhalb dem eine unvollständige Löschung den Auf zeichnungs- oder Löschbetrieb nicht nachteilig beeinflußt, und die durch die Korrekturmarkierung erfaßte Spurversatzkomponente wird mit dem damit definierten erlaubten Spurversatzbereich ver glichen. Falls die Spurversatzkomponente den erlaubten Spur versatzbereich überschreitet, werden Aufzeichnung oder Löschung gestoppt. Als Ergebnis werden eine unvollständige Löschung vermieden und die Zuverlässigkeit aufgezeichneter Daten gestei gert.

Die Erfindung wird im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Aus führungsart einer Vorrichtung zur optischen Informationsver arbeitung; die

Fig. 2(a), 2(b) und 2(c) Draufsichten von auf einer Aufzeichnungsfläche eines bei der vorliegenden Erfindung ver wendeten Aufzeichnungsmediums ausgebildeten Spurmustern;

Fig. 3 Signalformen zur Erläuterung der in Fig. 1 darge stellten Vorrichtung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer bei der vorliegenden Erfin dung eingesetzten Ausführungsart einer Abtast-Halteschaltung 13; und

Fig. 5 ein Schaltbild einer Ausführungsart der in Fig. 1 gezeigten Lasertreiberschaltung 9.

Eine Ausführungsart der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur opti schen Informationsverarbeitung ist in Fig. 1 dargestellt.

Ein optischer Kopf 1 weist eine Lichtquelle, ein optisches System zur Fokussierung des von der Lichtquelle erzeugten Licht strahls auf ein Aufzeichnungsmedium und ein optoelektrisches Detektorsystem auf, das vom Aufzeichnungsmedium reflektiertes Licht vom eingestrahlten Licht trennt und das abgetrennte Re flexionslicht als ein elektrisches Signal erfaßt. Ein von einem als Lichtquelle dienenden Halbleiterlaser 2 emittierter diver genter Lichtstrahl wird durch eine Koppellinse 3 parallel ge führt, geht durch ein Prisma 4, wird durch einen Spiegel 5 ab gelenkt und von einer Fokussierlinse 6 in einen Lichtfleck von etwa 1 µm Durchmesser auf eine löschbare Bildplatte, die das Aufzeichnungsmedium trägt, fokussiert. Löschbare Bildplatten weisen zwei Typen auf: nämlich magneto-optische Platten, die mittels eines in einem vertikal magnetisierbaren Aufzeichnungs film stattfindenden magneto-optischen Effekts Daten aufzeich nen, löschen und wiedergeben, und Bildplatten vom Phasen änderungstyp, die einen Phasenübergang zwischen dem kristalli nen und dem amorphen Zustand des Aufzeichnungsmediums ausnutzen. Da die vorliegende Erfindung in derselben Weise bei beiden Bildplattentypen wirkt, wird beispielhaft die magneto-optische Platte verwendet.

Die Platte wird durch einen (nicht gezeigten) Motor gedreht, und der optische Kopf 1 ist radial über der Platte beweglich. Beim Aufzeichnungsbetrieb wird ein entgegengesetzt zur Richtung der Anfangsmagnetisierung des Aufzeichnungsfilms gerichtetes Magnetfeld durch eine äußere Magnetfeldspule 8 angeregt, und der Halbleiterlaser 2 durch die Treiberschaltung 9 angesteuert, so daß er in Übereinstimmung mit den aufzuzeichnenden Daten Impulse hoher Ausgangsleistung erzeugt. Somit wird die Magnetisierung des Aufzeichnungsfilms durch die durch die Lichtimpulse hoher Leistung verursachte Wärmeleistung ausgelöscht und der bestrahl te Bereich richtet sich in Richtung des äußeren Magnetfeldes aus. Dadurch wird eine magnetische Domäne, die das aufgezeichnete Da tum angibt, gebildet. Im Löschbetrieb ist die Richtung des äußeren Magnetfelds entgegengesetzt zu der beim Aufzeichnungs betrieb, und der Halbleiterlaser 2 wird durch die Treiber schaltung 9 zur Aussendung einer hohen Dauerstrichleistung angesteuert. Damit wird die magnetische Domäne und das Datum gelöscht. Bei einer neu beschreibbaren (löschbaren) Platte können aufge zeichnete Daten durch Aufzeichnung neuer Daten über die aufge zeichneten Daten gelöscht werden. Entsprechend sind Aufzeich nung und Löschen gleichzeitig bewirkbar. Bei der Wiedergabe wird der Kerr-Effekt zur optischen Erfassung der Richtung der Magnetisierung ausgenützt. Durch den Kerr-Effekt wird die Polarisationsebene des reflektierten Lichts, sobald linear polarisiertes Licht auf einen magnetisierten Film gerichtet wird, abhängig von der Magnetisierungsrichtung nach rechts oder links verdreht (Kerr-Drehung). Die Kerr-Drehung wird durch einen (nicht gezeigten) Analysator in Lichtintensität und diese in ein elektrisches Signal zur Wiedergabe der Daten umgesetzt.

Da gewöhnlich die Platte aus einem Plastiksubstrat hergestellt ist, kann sich der Spurversatz durch die Neigung der Platte erhöhen und dadurch die Regelkennlinie verschlechtern. Zur Kom pensation dieses Effekts wird der Spurversatz mittels der zuvor genannten Korrekturmarkierung korrigiert, die aus Spiegel oberflächen oder gewobbelten Pits, die längs der Leitrille intermittierend angeordnet sind, bestehen kann. Die Korrektur wird nur im Wiedergabebetrieb durchgeführt. Beim Aufzeichnen und Löschen wird dagegen die Spurversatzkorrektur zur Vermeidung einer Fehlaufzeichnung oder Fehllöschung, die von der Fehler fassung der Korrekturmarkierung kommt, nicht durchgeführt. Beim Aufzeichnen bzw. Löschen werden beim Auftreten eines großen Spurversatzes, falls der Lichtfleck eine wesentlich von der Spurmitte abweichende Position überstreicht, die Daten unvollständig gelöscht, was die Datenzuverlässigkeit beeinträch tigt. Deshalb wird die Spurversatzkomponente beim Aufzeichnungs-/ Löschbetrieb unter Verwendung der Korrekturmarkierung erfaßt, wonach, wenn der Spurversatz groß ist, das Aufzeichnen oder Löschen gestoppt wird. Das von der Leitspur der Platte 7 re flektierte Licht geht durch die Fokussierlinse 6, wird vom Spiegel 5 und dem Prisma 4 abgelenkt und auf einen zweigeteil ten Fotodetektor 10 gerichtet. Die Ausgangssignale des zweige teilten Fotodetektors 10 werden einem Differenzverstärker 11 und einem Summierverstärker 12 eingegeben. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 11 wird als Spurnachführungssignal verwendet und einem Spurnachführungsservokreis 13 eingegeben, der den Spiegel 5 zur Strahlablenkung und Spurnachführung an steuert. Das Ausgangssignal des Summierverstärkers 12 wird zur Erfassung eines Kopfsignals verwendet. Das Kopfsignal ist in jedem von gleichmäßig eingeteilten Sektoren längs der Spur in Form von Pits aufgezeichnet. Die Korrekturmarkierung, z. B. die Spiegelfläche oder die gewobbelten Pits oder beide, sind ebenfalls in jedem Sektor aufgezeichnet.

Fig. 2 zeigt auf der Aufzeichnungsebene der Platte 7 ausgebil dete Spurmuster. In Fig. 2(a) dienen nur Spiegeloberflächen als Korrekturmarkierungen, in Fig. 2(b) werden gewobbelte Pits verwendet, während in Fig. 2(c) sowohl Spiegeloberflächen als auch gewobbelte Pits verwendet werden. In Fig. 2 wird die Infor mation in der Leitspur 72 aufgezeichnet. Diese Aufzeichnungs methode wird Aufzeichnung auf der Spur genannt. Die Erfindung läßt sich jedoch genauso einsetzen, wenn die Information im Be reich zwischen den Leitrillen aufgezeichnet wird. Letzteres Verfahren heißt Zwischenspuraufzeichnung. Die Spiegeloberflächen 71 können leicht durch intermittierendes Unterbrechen der Leit rille 72 ausgebildet sein. Weil in den unterbrochenen Bereichen 71 keine Leitspur vorhanden ist, weist der von den unterbro chenen Bereichen reflektierte Lichtstrahl nur die durch die Plattenneigung hervorgerufene Spurversatzkomponente und die Strahlbewegung auf, weshalb die Spurversatzkomponente durch Abtasten des im Spurnachführungssignal auftretenden, von den Spiegeloberflächen herrührenden Signals erfaßt werden kann. Die gewobbelten Pits 73 können dadurch gebildet werden, daß zwei im selben Abstand von der Spurmitte versetzte Pits zu verschiedenen Zeitpunkten ausgebildet werden. Die Spurmitte ist bei der Aufzeichnung auf der Spur die Mitte der Leitspur und bei der Zwischenspuraufzeichnung die Mitte zwischen den Leitspuren 72. Die gewobbelten Pits 73 werden durch dasselbe Wiedergabesystem, das auch für das Kopfsignal 74 dient, er faßt. Falls der Lichtfleck von der Spurmitte abweicht, ergibt sich eine Differenz in den Wiedergabesignalpegeln des gewobbel ten Pitpaares 73. Auf diese Weise läßt sich ein Signal, das den Spurversatz angibt, dadurch erfassen, daß man die Pegel abtastet und das abgetastete Signal differenziert. Bei der vorliegenden Erfindung wird dieselbe Wirkung erreicht, egal welche der zwei Korrekturmarkierungsarten verwendet wird. Aus diesem Grunde wird für die nachfolgende Beschreibung angenommen, daß die Spiegeloberfläche 71 verwendet wird.

Wenn die Platte 7 mit den die Spiegeloberflächen als Korrektur markierungen tragenden Spurmustern gemäß Fig. 2(a) verwendet wird, erzeugt der Summierverstärker 12 gemäß Fig. 1 ein Aus gangssignal, wie es in Fig. 3(a) dargestellt ist. In Fig. 2(a) bezeichnet A einen Kopfsignalbereich, B einen Spiegelober flächenbereich und C einen Datenaufzeichnungsbereich mit Leit spur (vorgeformte Leitrille). Die Korrekturmarkierungen in Form der Spiegeloberflächen 71 sind gewöhnlich vor und nach dem Kopf signal 74 angeordnet. Das Kopfsignal 74 weist eine Sektormarkie rung und eine Spuradreßinformation auf, und ein Zeitpunkt zur Erfassung der Korrekturmarkierungen wird zu einem vom Kopf signal abgeleiteten Zeitpunkt erzeugt. Fig. 3(b) zeigt ein Synchronisiersignal zum Lesen der Spuradresse, das von einem Zeitsteuersignalgenerator 14 in Antwort auf das Kopfsignal er zeugt wird. Aus dem Synchronisiersignal erzeugt ein taktgesteu erter Zähler ein Korrekturmarkierungserfassungszeitsteuer signal 141, das in Fig. 3(c) dargestellt ist. Das Zeitsteuer signal 141 liegt einer Abtast/Halteschaltung 15 an, die das Spur nachführungssignal empfängt (Fig. 3(d)). Durch Abtasten der Spur versatzkomponente von dem Spurnachführungssignal, das erzeugt wird, sobald der Lichtfleck durch die Spiegeloberfläche geht, wird die Spurversatzkomponente gemäß Fig. 3(e) erzeugt.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsart der Abtast/Halteschaltung 15. Ein Abtast/Halteteil 154 weist einen Analogschalter 161, einen Kondensator 162 und einen Pufferverstärker 163 auf und erfaßt die Spurversatzkomponente. Die Abtast/Halteschaltung 15 hat eine Schaltfunktion, um die erfaßte Spurversatzkomponente der Spurnachführungsservoschaltung 13 im Wiedergabebetrieb und der in Fig. 1 gezeigten Entscheidungsschaltung 16 im Aufzeich nungs/Löschbetrieb zuzuführen. Beim Wiedergabebetrieb wird ein Analogschalter 151 durch ein Aufzeichnungs/Wiedergabesteuer signal 150 von der in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung 17 eingeschaltet, während die Analogschalter 152 und 153 ausge schaltet sind. Das vom Analogschalter 151 abgegebene Signal wird der Spurnachführungsservoschaltung 13 eingegeben und be wirkt dadurch die Korrektur des Spurversatzes. Beim Aufzeich nungs-/Löschbetrieb ist der Analogschalter 151 durch das Steu ersignal 150 ausgeschaltet, während die Analogschalter 152 und 153 eingeschaltet sind. Dann wird die Spurversatzkomponente nicht der Spurnachführungsservoschaltung 13 und statt dessen der Entscheidungsschaltung 16 als Ausgangssignal vom Analog schalter 153 zugeführt.

Die Entscheidungsschaltung 16 ist ein Vergleicher, der die Spurversatzkomponente, die die Abtast/Halteschaltung 15 er faßt hat, mit dem Pegel 161 vergleicht, der dem erlaubten Spurversatzbereich entspricht, innerhalb dem ein unvollständi ges Datenlöschen beim Aufzeichnungs- und Löschbetrieb nicht auftritt. Der Vergleicher erzeugt ein Signal 162 mit hohem Pegel, wenn die Spurversatzkomponente den Pegel 161 über steigt, und erzeugt das Signal 162 mit tiefem Pegel, wenn die Spurversatzkomponente den Pegel 161 nicht übersteigt (Fig. 3(b)). Der erlaubte Spurversatzbereich muß experimentell bestimmt wer den. Beispielsweise ist der Bereich ±0,05 bis ±0,1 µm, wenn die numerische Apertur (NA) der Fokussierlinse 0,5 ist. Wenn das Signal 162 seinen hohen Pegel annimmt, wird die Aufzeich nungs- und Löschoperation angehalten, und der Sektor, in dem der Aufzeichnungsvorgang unterbrochen wurde, erneut in einen zur Fehlererfassung vorgesehenen Alternativsektor aufgezeich net, und der Sektor, in dem der Löschvorgang unterbrochen wurde, wird erneut gelöscht. Sobald die normale Löschoperation beendet ist, wird die Löschoperation fortgesetzt, und falls die Ver satzkomponente den Pegel 161 überschreitet, erkennt die über geordnete Steuerung 17, daß der Sektor nicht zu verwenden ist und verwendet ihn nachfolgend nicht.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Lasertreiberschaltung 9. Diese besteht im wesentlichen aus einer Stromschalteranord nung, die Transistoren Tr 1 und Tr 2 enthält und die einen Strom zur Ansteuerung des Lasers 2 durch eine integrierte TTL/ECL- Umsetzschaltung 90 nach Maßgabe eines von der Steuerung 17 ge sendeten Aufzeichnungsdatenimpulses oder Löschimpulses impuls moduliert. Ein Transistor Tr 3 bestimmt die Amplitude des Auf zeichnungs/Löschimpulsstromes. Der Transistor Tr 3 stellt für den Stromschalter eine Stromquelle dar. Eine Gleichstromquelle 91 zur Ansteuerung des Lasers zur Erzeugung der Wiedergabe leistung ist ebenfalls Teil der Stromschalteranordnung. Entspre chend besteht der von dieser Schaltung erzeugte Lasertreiber strom aus dem von den Aufzeichnungs/Löschimpulsen überlagerten Gleichstrom. Das Signal 162 von der Entscheidungsschaltung 16 wird als Steuersignal einem zwischen der Basis des Transistors Tr 3, der die Amplitude des Aufzeichnungs/Löschstromimpulses bestimmt, und einer Spannungsversorgung -V eingeschalteten Analog schalter 92 zugeführt. Dadurch wird der Analogschalter 92 bei hohem Spurversatz eingeschaltet und schaltet den Aufzeichnungs/ Löschimpulsstrom aus, während bei normalem Spurversatz der Ana logschalter 92 ausgeschaltet ist und damit den Aufzeichnungs/ Löschbetrieb bewirkt.

Erfindungsgemäß werden Spiegeloberflächen oder gewobbelte Pits beim Wiedergabebetrieb als Korrekturmarkierungen zur Korrektur des Spurversatzes und im Aufzeichnungs/Löschbetrieb zur Erfas sung des Spurversatzes verwendet. Der erfaßte Spurversatz wird mit einem für den Aufzeichnungs/Löschbetrieb erlaubten Spur versatzbereich verglichen und bei Überschreiten des erlaubten Spurversatzbereichs wird der Aufzeichnungs/Löschbetrieb ange halten, so daß kein unvollständiger Löschvorgang stattfindet und die Zuverlässigkeit der Daten erhöht wird.

Claims

1. Vorrichtung zur optischen Informationsverarbeitung mit

- einem Aufzeichnungsmedium (7), auf dem sich Leit spuren (72) und intermittierend angebrachte Korrektur markierungen (71, 73) befinden,
- einem optischen System (6), das einen Lichtstrahl auf das Aufzeichnungsmedium fokussiert,
- einer Modulationseinrichtung (9), die die Intensität des Lichts abhängig davon ändert, ob Aufzeichnungs- oder Wiedergabebetrieb vorliegt,
- einem Lichtdetektor (4, 10), der von dem Aufzeich nungsmedium (7) reflektiertes Licht empfängt und daraus ein elektrisches Signal bildet,
- einer Spurfehlererfassungseinrichtung (11), die ein Spurnachführungssignal vom elektrischen Signal erfaßt, und
- einer Spurnachführungssteuereinrichtung (13, 5), die mit der Spurfehlererfassungseinrichtung (11) ver bunden ist,

gekennzeichnet durch

- eine Spurversatzerfassungseinrichtung (154), die vom elektrischen Signal einen Spurversatz erfaßt, wenn das Licht die Korrekturmarkierungen bestrahlt, wobei die Spurnachführungssteuereinrichtung (13, 5) zusätz lich mit der Spurversatzerfassungseinrichtung (154) verbunden ist und das Spurnachführungssignal mittels des erfaßten Spurversatzes korrigiert, und
- eine Steuereinrichtung (16, 151, 152, 153), die den Korrekturvorgang beim Aufzeichnen außer Betrieb setzt und den Ausgangspegel der Spurversatzerfassungsein richtung mit einem vorgegebenen Pegel vergleicht und dann die Modulationseinrichtung (9) in Übereinstimmung mit dem Vergleichsergebnis steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturmarkierungen Spiegeloberflächen (71) sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturmarkierungen gewobbelte Pits (73) sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturmarkierungen Spiegeloberflächen (71) und ge wobbelte Pits (73) aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (16, 151, 152, 153) einen Vergleicher (16), der das Ausgangssignal der Spurversatzerfassungseinrichtung mit den vorgegebenen Pegel vergleicht, und eine Schaltanordnung (151, 153) aufweist, die das Ausgangssignal der Spurversatzer fassungseinrichtung (154) der Spurnachführungssteuereinrichtung (13, 5) bei der Wiedergabe und dem Vergleicher (16) beim Auf zeichnen zuführt.