DE60320386T2 - Vorrichtung zur wiedergabe von informationen, halterung für anwendung in einer vorrichtung und verfahren für drehung eines aufzeichnungsmediums - Google Patents

Vorrichtung zur wiedergabe von informationen, halterung für anwendung in einer vorrichtung und verfahren für drehung eines aufzeichnungsmediums Download PDF

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Description

  • Ein Gerät zum Lesen von auf einer Spur eines Datenträgers aufgezeichneten Informationen, wobei das Gerät Folgendes umfasst:
    • – einen Wandler zum Lesen der auf der Spur des Datenträgers aufgezeichneten Informationen und
    • – Drehmittel zum Tragen und Drehen des Datenträgers um eine Drehachse, umfassend: – einen Plattenteller zum Tragen des Datenträgers und – einen Motor zum Drehen des Plattentellers.
  • Eine Ausführungsform eines Gerätes wie eingangs erwähnt ist aus WO 00/10166 bekannt. Das bekannte Gerät zum Lesen von auf einer Spur eines Datenträgers aufgezeichneten Informationen umfasst einen Wandler zum Erzeugen eines Erkennungssignals als Reaktion auf das auf dem Datenträger aufgezeichnete Signal. Das Gerät weist Korrekturmittel zum Korrigieren der radialen Neigung auf. Die radiale Neigung ist eine Schrägheit des Datenträgers in einer Ebene, die quer zum durch den Wandler gelesenen Teil der Spur und quer zum Datenträger ausgerichtet ist.
  • Das Gerät weist ferner Fehlersignalerzeugungsmittel zum Erzeugen eines Fehlersignals für die Korrekturmittel auf. Die Fehlersignalerzeugungsmittel berechnen das Fehlersignal aus einer Korrelation zwischen einem ersten Hilfssignal und einem zweiten Hilfssignal und aus der Korrelation zwischen dem ersten Hilfssignal und einem dritten Hilfssignal, wobei die Hilfssignale von dem Erkennungssignal abgeleitet sind. Das zweite und das dritte Hilfssignal sind Schätzungen des aufgezeichneten Signals. Das erste und das dritte Hilfssignal weisen eine erste Verzögerung bzw. eine zweite Verzögerung in Bezug auf das zweite Hilfssignal auf, wobei die Größenordnung der Verzögerungen der Dauer einer Umdrehung und zweier Umdrehungen des Datenträgers entspricht.
  • Die Korrekturmittel wie in WO 00/10166 beschrieben umfassen Aktuatoren zum Ändern der Ausrichtung der radialen Neigung des Wandlers in Bezug auf den Datenträger. Es kann auch eine transparente Platte verwendet werden und der radiale Neigungsfehler kann durch Neigen dieser Platte in radialer Richtung geändert werden.
  • Eine weitere Ausführungsform eines Gerätes wie eingangs erwähnt ist aus WO 00/10165 bekannt. Das bekannte Gerät zum Lesen von auf einer Spur eines Datenträgers aufgezeichneten Informationen umfasst einen Wandler zum Erzeugen eines Erkennungssignals als Reaktion auf das auf dem Datenträger aufgezeichnete Signal. Das Gerät weist Korrekturmittel zum Korrigieren der tangentialen Neigung auf. Die tangentiale Neigung ist eine Schrägheit des Datenträgers in einer Ebene, die parallel zum durch den Wandler gelesenen Teil der Spur und quer zum Datenträger ausgerichtet ist.
  • Das Gerät weist ferner Fehlersignalerzeugungsmittel zum Erzeugen eines Fehlersignals für die Korrekturmittel auf. Die Fehlersignalerzeugungsmittel sind so ausgebildet, dass sie das Fehlersignal für das Fehlersignal von einer zeitlichen Asymmetrie der Reaktion des gelesenen Signals auf das aufgezeichnete Signal ableiten.
  • Die Korrekturmittel wie in WO 00/10165 beschrieben umfassen Aktuatoren zum Ändern der Ausrichtung der radialen Neigung des Wandlers in Bezug auf den Datenträger. Es kann auch eine transparente Platte verwendet werden und der radiale Neigungsfehler kann durch Neigen dieser Platte in radialer Richtung geändert werden.
  • Wenn der Datenträger einen Neigungsfehler aufweist, kommt es beim Drehen des Datenträgers zu einem Wobbeln des Datenträgers in einer Richtung quer zum Datenträger. Dies hat einen fokussierten Lesepunkt mit dynamischen komatischen Aberrationen sowohl in radialer als auch in tangentialer Richtung zur Folge. Angesichts der ständig wechselnden Ausmaße der radialen und tangentialen Neigung ist die Plattenleseleistung des Wandlers somit trotz der Korrekturmittel des bekannten Gerätes sehr schlecht.
  • US-A-2001/0006507 beschreibt einen Mechanismus zum Einstellen des Neigungswinkels eines Spindelmotors in einem Gerät für optische Platten. Beim Drehen von Einstellschrauben wird der Spindelmotor durch eine Blattfeder in den Richtungen um die erste und zweite Neigungsbewegungsachse verschoben, wodurch die Einstellung des Neigungswinkels bewirkt wird.
  • US-A-6014362 beschreibt einen Player für Platten, bei dem ein elastischer Abschnitt vorgesehen ist, um die Motorplatte über Einstellschrauben und ein nockenförmiges Einstellelement elastisch in Richtung eines Laufwerkes vorzuspannen.
  • Eine erste Aufgabe der Erfindung ist, ein Gerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, dessen Korrekturmittel das Wobbeln des Datenträgers beim Drehen des Datenträgers weiter reduzieren können.
  • Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum Drehen eines Datenträgers zu schaffen, bei dem das Wobbeln des Datenträgers beim Drehen des Datenträgers reduziert wird.
  • Die erste Aufgabe wird gelöst, indem die Drehmittel einen flexiblen Teil umfassen, sodass sich der Datenträger um zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Achsen, die rechtwinklig zur Drehachse sind, neigen kann, wobei die Flexibilität des flexiblen Teils derart ist, dass sich der Datenträger unter dem Einfluss von Zentrifugalkräften, die beim Drehen des Datenträgers auftreten, neigen kann. Das Neigen um die zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Achsen ist allgemein als radiales Neigen und tangentiales Neigen bekannt. Die zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Achsen bilden zusammen mit der Drehachse ein dreidimensionales Koordinatensystem. Da sich der Aufzeichnungsträger um zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Achsen, die rechtwinklig zur Drehachse sind, neigen kann, kann sich der Aufzeichnungsträger in jede Richtung neigen, die eine Überlagerung dieser beiden Achsen ist. Mit Hilfe dieser Maßnahme wird das Wobbeln durch die auf den Datenträger beim Drehen desselben einwirkenden Zentrifugalkräfte unterdrückt. Dies ist physikalisch wie folgt erklärbar:
    Den sich drehenden Datenträger mit einer Neigung kann man sich idealisiert als sich in einem bestimmten Abstand um den Mittelpunkt des Plattentellers drehende Punktmassen vorstellen. Als Folge der Drehung des Datenträgers wird eine Zentrifugalkraft erzeugt, die zur Oberfläche des Datenträgers parallele und rechtwinklige Komponenten aufweist. Die horizontalen Komponenten löschen einander aus, während die rechtwinkligen Komponenten wie ein Korrekturmoment wirken, das versucht, den Datenträger wieder in eine horizontale Lage zu bringen und somit die Neigung des Datenträgers in radialer und tangentialer Richtung zu neutralisieren. Wenn jedoch die Drehmittel starr sind, ist eine beträchtliche Zentrifugalkraft nötig, um den Datenträger zu verzerren und so die Neigung etwas zu reduzieren. Indem die Drehmittel mit einem flexiblen Teil versehen werden, sodass sich der Datenträger um zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Achsen, die rechtwinklig zur Drehachse sind, neigen kann, kann die Zentrifugalkraft den Datenträger horizontal ausrichten. Somit kann die Oberfläche des Plattentellers, die sich in Kontakt mit dem Datenträger befindet, das Profil des sich drehenden Datenträgers annehmen, wenn dieser horizontal ausgerichtet ist. Je geringer die Steifigkeit der Drehmittel, d. h. des Plattentellers, desto niedriger die Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um den Datenträger wieder in eine horizontale Lage zu bringen.
  • Die Erfindung weist ferner den Vorteil auf, dass das Wobbeln ohne elektronische Korrekturmittel reduziert werden kann.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der flexible Teil der Drehmittel eine flexible Auflagefläche des Plattentellers für den Datenträger. In dieser Ausführungsform wird die auf den Datenträger einwirkende Zentrifugalkraft direkt auf die flexible Auflagefläche übertragen. Die Zentrifugalkraft muss somit nur den Datenträger horizontal ausrichten, es muss keine zusätzliche Masse bewegt werden.
  • Es ist vorteilhaft, wenn die flexible Auflagefläche einen eine gelartige Substanz enthaltenden Raum zwischen dem Plattenteller und dem Datenträger umfasst, wobei der die gelartige Substanz enthaltende Raum der flexiblen Auflagefläche ihre Flexibilität verleiht. Diese Ausführungsform ist relativ leicht umzusetzen. Beispielsweise kann zwischen dem Plattenteller und dem Datenträger ein Ring aus einem beliebigen synthetischen Material, der die gelartige Substanz enthält, platziert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die flexible Auflagefläche realisiert, indem die flexible Auflagefläche Folgendes umfasst:
    • – einen Außenring zum Tragen des Datenträgers,
    • – einen Innenring, der mit dem Motor, der den Innenring drehen kann, verbunden ist,
    • – eine Feder, die den Außenring mit dem Innenring verbindet und in einer Richtung parallel zur Drehachse flexibel ist und in einer Drehrichtung um die Drehachse nicht flexibel ist.
  • Bei dieser Ausführungsform kann sich der Datenträger ebenfalls um zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Achsen, die rechtwinklig zur Drehachse sind, neigen und dadurch kann das Wobbeln mit Hilfe der Zentrifugalkräfte reduziert werden. Natürlich kann eine weitere Ausführungsform durch einen Innenring, der den Datenträger trägt, und einen Außenring, der durch den Motor gedreht wird, und eine Feder, die den Außenring mit dem Innenring verbindet, realisiert werden.
  • Die zweite Aufgabe wird gelöst, indem sich der Datenträger um zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Achsen, die rechtwinklig zur Drehachse sind, neigen kann, indem Tragmittel verwendet werden, die einen flexiblen Teil umfassen, wobei die Flexibilität des flexiblen Teils derart ist, dass sich der Datenträger unter dem Einfluss von Zentrifugalkräften, die beim Drehen des Datenträgers auftreten, neigen kann.
  • Diese und weitere Aspekte der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines bekannten Gerätes zum Lesen von auf einer Spur eines Datenträgers aufgezeichneten Informationen,
  • 2 eine schematische Darstellung eines Datenträgers zusammen mit der Drehachse und den zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Achsen,
  • 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes,
  • 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes,
  • 5a ein Beispiel einer Draufsicht auf die flexible Auflagefläche mit einer Feder zwischen einem Außenring und einem Innenring,
  • 5b ein Beispiel einer Seitenansicht der flexiblen Auflagefläche von 5a,
  • 6 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der flexiblen Auflagefläche mit einer Feder zwischen einem Außenring und einem Innenring,
  • 7a eine Skizze eines weiteren Beispiels der flexiblen Auflagefläche mit einem eine gelartige Substanz enthaltenden Raum,
  • 7b eine Skizze des die gelartige Substanz enthaltenden Raumes von 7a, der zwischen dem Plattenteller und dem Datenträger angeordnet ist,
  • 8a ein Beispiel einer Messung der radialen und tangentialen Neigung eines Datenträgers in einem Gerät ohne den flexiblen Teil,
  • 8b ein Beispiel einer Messung der radialen und tangentialen Neigung eines Datenträgers in einem Gerät mit dem flexiblen Teil.
  • In 1 umfasst eine Ausführungsform des bekannten Gerätes zum Lesen von auf einer Spur des Datenträgers 1 aufgezeichneten Informationen Drehmittel 2. Die Drehmittel 2 können den Datenträger 1 um die Drehachse 3 drehen. Der Datenträger 1 kann eine optische Platte wie beispielsweise eine Compact Disc (CD) oder eine Digital Versatile Disc (DVD) sein. Es ist auch ein Wandler 4 vorhanden, der ein lesbares Muster auf der Spur des Datenträgers 1 lesen kann. Die Drehmittel 2 umfassen einen Motor 23 und einen Plattenteller 21, wobei der Motor 23 und der Plattenteller über eine Welle 22 verbunden sind.
  • Die derzeit handelsüblichen optischen Platten (CD und DVD) weisen beträchtliche Unterschiede in den Verzerrungen in radialer und tangentialer Richtung auf. Durch eine Neigung der Platte kommt es beim Drehen derselben zum Wobbeln, was einen fokussierten Lesepunkt mit dynamischen komatischen Aberrationen sowohl in tangentialer als auch in radialer Richtung zur Folge hat. Angesichts der ständig wechselnden Ausmaße der radialen/tangentialen Neigung ist die Plattenleseleistung des Wandlers somit trotz der aktiven Neigungskorrekturen des bekannten Gerätes sehr schlecht. Daraus ergibt sich die Herausforderung, ein System zu entwerfen, das den vielfältigen, unterschiedlichen Eigenschaften der Platten in Bezug auf Neigung und Wobbeln gerecht wird.
  • Wenn die Drehmittel 2 mit einem flexiblen Teil 24 versehen sind, sodass sich der Datenträger 1 in radialer und tangentialer Richtung neigen kann, wird das Wobbeln unterdrückt. Die dieser Unterdrückung zugrunde liegenden treibenden Kräfte sind die Zentrifugalkräfte, die beim Drehen des Datenträgers 1 entstehen. Diese Kräfte üben auf den Datenträger 1 ein Moment aus, das versucht, den Datenträger 1 wieder in eine horizontale Position zu bringen. Wenn der Plattenteller 21 starr ist, ist eine beträchtliche Zentrifugalkraft nötig, um den Datenträger 1 zu verzerren und so die Neigung etwas zu reduzieren. Der flexible Teil 24 sorgt für die nötige Flexibilität, sodass der Datenträger 1 unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft horizontal ausgerichtet werden kann.
  • In 2 ist ein Beispiel von zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Achsen a1 und a2, die auch rechtwinklig zur Drehachse 3 sind, dargestellt. Die Skizze ist perspektivisch. Die beiden rechtwinklig zueinander verlaufenden Achsen a1 und a2 befinden sich in der Oberfläche des Datenträgers 1. Der Pfeil r1 zeigt die Drehung des Datenträgers 1 um die Achse a1 an, und der Pfeil r2 zeigt die Drehung des Datenträgers 1 um die Achse a2 an. Die rechtwinklig zueinander verlaufenden Achsen a1 und a2 sind Beispiele; es gibt unendlich viele mögliche rechtwinklig zueinander verlaufende Achsen, die genügen würden. Die tangentiale Neigung kann als die Neigung um eine Achse a1 definiert werden, wenn diese Achse auch rechtwinklig in Bezug auf den vom Wandler 4 gerade gelesenen Teil der Spur wäre. Die radiale Neigung kann als die Neigung um eine Achse a2 definiert werden, wenn diese Achse auch parallel in Bezug auf den vom Wandler 4 gerade gelesenen Teil der Spur wäre.
  • In einer in 3 dargestellten Ausführungsform ist der flexible Teil 24 eine flexible Welle 22. Hier müssen die Zentrifugalkräfte nur den Datenträger 1 und den Plattenteller 21 neigen.
  • In 4 ist eine Ausführungsform zu sehen, bei welcher der flexible Teil 24 eine flexible Auflagefläche des Plattentellers 21 ist. Die Zentrifugalkraft muss nur den Datenträger 1 neigen. Somit kann die Zentrifugalkraft das Wobbeln auch bei relativ niedrigen Drehzahlen unterdrücken.
  • In den 5a und 5b ist eine weitere detaillierte Ausführungsform der flexiblen Auflagefläche dargestellt. In dieser Ausführungsform umfasst der Plattenteller 21 einen Außenring 211, einen Innenring 212 und den flexiblen Teil 24 in Form einer Feder. Der Innenring 212 trägt den Datenträger 1. Der Außenring 211 wird durch den Motor 23 gedreht. Der Datenträger 1 verfügt über die Bewegungsfreiheit, sich in radialer und tangentialer Richtung zu neigen. Die Feder ist in Drehrichtung starr, so dass sie die Drehkraft des Motors 23 vom Außenring 211 auf den Innenring 212 überträgt.
  • Eine weitere Ausführung der flexiblen Auflagefläche mit einem Außenring 211, einem Innenring 212 und einer Feder ist in 6 dargestellt. Hier kann der Innenring 212 durch den Motor 23 gedreht werden, und der Außenring 211 kann den Datenträger 1 tragen.
  • In den 7a und 7b ist eine weitere Ausführung der flexiblen Auflagefläche zu sehen. Hier umfasst die flexible Auflagefläche 24 einen eine gelartige Substanz enthaltenden Raum zwischen dem Plattenteller 21 und dem Datenträger 1. Die gelartige Substanz 241 verleiht dem flexiblen Teil 24 seine Flexibilität. Beim Drehen des optischen Datenträgers 1 drücken die horizontal ausrichtenden Kräfte der Zentrifugalkraft die gelartige Substanz 241 natürlich zusammen, sodass sie die Form der Oberfläche des Datenträgers annimmt, während die Oberfläche des Plattentellers an ihrem ursprünglichen Platz verbleibt. Somit wird das Wobbeln reduziert.
  • Um die Reduzierung des Wobbelns bei der Verwendung der flexiblen Auflagefläche in einem CD-Player zu messen, wird auf dem CD-Player eine spezielle Vertical Deviation Disc (VDD) abgespielt. In 8a ist ein Koordinatensystem dargestellt, in dem auf der mit R gekennzeichneten horizontalen Achse die radiale Neigung dargestellt ist und auf der mit T gekennzeichneten vertikalen Achse die tangentiale Neigung dargestellt ist. Die Einheiten sind Milliradianten, die durch die Linien auf den Achsen angezeigt sind. Das in 8a dargestellte Ergebnis erhält man durch das Abspielen der VDD auf einem bekannten CD-Player ohne die erfindungsgemäßen Drehmittel 2. Die gemessene tangentiale und radiale Neigung ist durch den Kreis W angezeigt. Sowohl die tangentiale Neigung als auch die radiale Neigung liegen in einer Größenordnung von ca. 8 mrad. In 8b sind die Ergebnisse dargestellt, die man beim Abspielen der VDD auf einem erfindungsgemäßen CD-Player erhält. Jetzt sind sowohl die tangentiale Neigung als auch die radiale Neigung auf ca. 1 mrad reduziert, was eine beträchtliche Verbesserung darstellt.

Claims (10)

  1. Gerät zum Lesen von auf einer Spur eines Datenträgers (1) aufgezeichneten Informationen, wobei das Gerät umfasst: – einen Wandler (4) zum Lesen der auf der Spur des Datenträgers (1) aufgezeichneten Informationen und – Drehmittel (2) zum Tragen und Drehen des Datenträgers (1) um eine Drehachse (3), umfassend: – einen Plattenteller (21) zum Tragen des Datenträgers (1) und – einen Motor (23) zum Drehen des Plattentellers (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmittel (2) einen flexiblen Teil (24) umfassen, sodass sich der Datenträger (1) um zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Achsen (a1, a2), die rechtwinklig zur Drehachse (3) sind, neigen kann, wobei die Flexibilität des flexiblen Teils (24) derart ist, dass sich der Datenträger (1) unter dem Einfluss von Zentrifugalkräften, die beim Drehen des Datenträgers (1) auftreten, neigen kann.
  2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Teil (24) der Drehmittel (2) eine flexible Welle (22) zum Verbinden des Motors (23) mit dem Plattenteller (21) umfasst.
  3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Teil (24) der Drehmittel (2) eine flexible Auflagefläche des Plattentellers (21) für den Datenträger (1) umfasst.
  4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Auflagefläche Folgendes umfasst: – einen Außenring (211), der mit dem Motor (23), der den Außenring (211) drehen kann, verbunden ist, – einen Innenring (212) zum Tragen des Datenträgers (1), – eine Feder, die den Außenring (211) mit dem Innenring (212) verbindet und in einer Richtung parallel zur Drehachse (3) flexibel ist und in einer Drehrichtung um die Drehachse (3) nicht flexibel ist.
  5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Auflagefläche Folgendes umfasst: – einen Außenring (211) zum Tragen des Datenträgers (1), – einen Innenring (212), der mit dem Motor (23), der den Innenring (212) drehen kann, verbunden ist, – eine Feder, die den Außenring (211) mit dem Innenring (212) verbindet und in einer Richtung parallel zur Drehachse (3) flexibel ist und in einer Drehrichtung um die Drehachse (3) nicht flexibel ist.
  6. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Auflagefläche einen eine gelartige Substanz enthaltenden Raum zwischen dem Plattenteller (21) und dem darauf anzubringenden Datenträger (1) umfasst, wobei der die gelartige Substanz enthaltende Raum der flexiblen Auflagefläche ihre Flexibilität verleiht.
  7. Drehmittel (2), wie in einem der vorhergehenden Ansprüche definiert.
  8. Verfahren zum Drehen eines Datenträgers (1), der mit einer Spur, auf der Informationen aufgezeichnet sind, versehen ist, das folgende Schritte umfasst: – Tragen des Datenträgers (1) mit Tragmitteln, – Drehen des Datenträgers (1) um eine Drehachse durch Drehen der Tragmittel, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Datenträger (1) um zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Achsen (a1, a2), die rechtwinklig zur Drehachse sind, neigen kann, indem Tragmittel verwendet werden, die einen flexiblen Teil (24) umfassen, wobei die Flexibilität des flexiblen Teils (24) derart ist, dass sich der Datenträger (1) unter dem Einfluss von Zentrifugalkräften, die beim Drehen des Datenträgers (1) auftreten, neigen kann.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Teil (24) einen eine gelartige Substanz enthaltenden Raum zwischen den Tragmitteln und dem Datenträger (1) umfasst, wobei der die gelartige Substanz enthaltende Raum dem flexiblen Teil (24) seine Flexibilität verleiht.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragmittel Folgendes umfassen: – einen Außenring (211) zum Tragen des Datenträgers (1), – einen Innenring (212), der mit dem Motor (23), der den Innenring (212) drehen kann, verbunden ist, – eine Feder, die den Außenring (211) mit dem Innenring (212) verbindet und in einer Richtung parallel zur Drehachse flexibel ist und in einer Drehrichtung um die Drehachse (3) nicht flexibel ist.
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