DE69517739T2

DE69517739T2 - Verfahren und Gerät zur optischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen

Info

Publication number: DE69517739T2
Application number: DE69517739T
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Kimura; Koichi Yamazaki
Original assignee: Nippon Conlux Co Ltd
Current assignee: Nippon Conlux Co Ltd
Priority date: 1994-04-22
Filing date: 1995-04-20
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2015-04-21
Also published as: CN1056008C; CN1118919A; CA2147336A1; CA2147336C; KR950030103A; EP0678860B1; US5604720A; DE69517739D1; JPH07296393A; AU1650095A; EP0678860A1; AU676427B2; TW263583B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum optischen Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen auf ein und von einem optischen Aufzeichnungsmedium, beispielsweise einer optischen Karte, und insbesondere die verbesserte Steuerung des Zugriffs eines von einem optischen Kopf abgestrahlten Lichtstrahls auf eine gewünschte Spur auf der Informationsaufzeichnungsfläche eines optischen Aufzeichnungsmediums.
Es sind optische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtungen bekannt, welche Informationen auf einem kartenförmigen optischen Aufzeichnungsmedium (im folgenden als optische Karte bezeichnet) aufzeichnen und von diesem wiedergeben, indem sie die optische Karte relativ zur optischen Achse eines Laserstrahls bewegen. Im Zuge der Entwicklungen und der verbreiteten Verwendung von Computern etc. bestanden in den letzten Jahren starke Hoffnungen auf eine weit verbreitete Verwendung der optischen Karte, da diese sehr gut tragbar und sicher ist und dennoch bei geringer Größe eine relativ große Speicherkapazität hat. Es wurden daher zahlreiche verschiedene Anwendungen für optische Karten vorgeschlagen, von denen eine die Verwendung las Medium zum Aufzeichnen der Patientendiagnosen für medizinische Organisationen ist.
Ein typisches Beispiel für die Struktur der bekannten optischen Karte ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt, wobei Fig. 4 eine Draufsicht auf die bekannte optische Karte 11 ist und Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Bereichs "A" der optischen Karte 11 der Fig. 4 ist. In diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 12 einen Aufzeichnungs-/Wiedergabebereich, 13 bezeichnet Führungsspuren, und 14 bezeichnet eine Datenspur. Auf dem Aufzeichnungs- /Wiedergabebereich 12 ist eine Aufzeichnungsschicht ausgebildet, die beispielsweise aus photographischem Silberchlorid als Grundmaterial besteht. Durch Abstrahlen eines Laserlichtpunkts mit geeignetem Energiepegel von einem optischen Kopf auf die Aufzeichnungsschicht wird eine als "Pit" bezeichnete optische Informationseinheit in der Datenspur 14 gebildet. Die Position des abgestrahlten Laserlichtpunkts auf der Aufzeichnungsschicht ist variabel, indem die optische Karte 11 relativ zum optischen Kopf in Richtung der X-Achse (parallel zur oder entlang der Länge der Daten- und Führungsspuren der optischen Karte 11) bewegt wird, so daß eine Reihe von Pits in einer gewünschten Anordnung gemäß einer gewünschten digitalen Information erzeugt werden kann. Das Aufzeichnen und Wiedergeben gewünschter digitaler Informationen erfolgt somit durch Schreiben und Lesen der Pit-Reihen auf die und von der Aufzeichnungsschicht der optischen Karte 11.
In diesem Fall wird zur Bildung von Pit-Reihen in der Datenspur 14 der optischen Kartell im allgemeinen ein Antriebsmechanismus mit einem linearen Motor zum Bewegen der optischen Kartell relativ zum optischen Kopf verwendet.
Aufgrund der beschränkten Arbeitsgenauigkeit des Antriebsmechanismus kann dieser bekannte Lösungsansatz das Auftreten von mechanischen Positionsfehlern nicht verhindern, welche das genaue Erzeugen von Pits in der Mitte der zwischen den Führungsspuren 13 angeordneten Datenspur 14 verhindern, daraus ergibt sich das schwerwiegende Problem, daß gewünschte Informationen nicht genau aufgezeichnet oder wiedergegeben werden können.
Um das genannte Problem zu vermeiden, ist es absolut erforderlich, das Aufzeichnen und Wiedergeben von Pits mit genau in der Mitte zwischen den beiden Führungsspuren 13 positioniertem Laserstrahlpunkt durchzuführen. Zu diesem Zweck wird üblicherweise die automatische Nachführsteuerung (oft als AT-Steuerung abgekürzt) verwendet, um jegliche auftretenden mechanischen Positionierungsfehler zu kompensieren.
Diese automatische Nachführsteuerung erfolgt generell auf der Basis des sogenannten "Dreistrahlverfahrens", bei dem drei um eine vorbestimmte Entfernung voneinander beabstandete Laserstrahlen vom optischen Kopf derart abgestrahlt werden, daß der mittlere Laserstrahl der Datenspur 14 als ein Lese-/Schreibstrahl entspricht und die beiden Laserstrahlen zu beiden Seiten des mittleren Laserstrahls (Seiten-Laserstrahlen) als Nachführstrahlen den Nachführspuren 13 zu beiden Seiten der Datenspur 14 entsprechen. Das Dreistrahlverfahren mißt das jeweilige von der optischen Karte 11 reflektierte Licht der beiden Seiten-Laserstrahlen, um eine Servosteuerung der Positionen der abgestrahlten Strahlpunkte derart durchzuführen, daß die Nachführstrahlen den Führungsspuren 13 in vorbestimmten positionsmäßigem Verhältnis genau entsprechen, so daß der mittlere Lese-/Schreibstrahl stets genau in einem vorbestimmten Mittelteil der Datenspur 14 bleibt. Es ist ferner erforderlich, den Laserlichtstrahl konstant stabil auf der Aufzeichnungsschicht der optischen Karte 11 fokussiert zu halten, weshalb zu diesem Zweck üblicherweise eine automatische Fokussierungssteuerung durchgeführt wird.
Die genannten automatischen Nachführungs- und Fokussierungssteuerungen erfolgen durch exaktes Ansteuern der Objektivlinse des optischen Kopfs mittels elektromagnetischer Kraft, die über eine Nachführspule und eine Fokussierspule aufgebracht werden, in Richtung der Y-Achse (d. h. quer zu den Daten- und Nachführspulen der optischen Karte 11) und in Richtung der Z-Achse (d. h. senkrecht zur Aufzeichnungs-/Wiedergabefläche der optischen Karte 11). Die Objektivlinse dient dem Fokussieren des vom optischen Kopf auf die Aufzeichnungsschicht der optischen Karte 11 abgestrahlten Laserstrahls, um so einen fokussierten Lichtpunkt auf der Aufzeichnungsschicht zu bilden (drei Lichtpunkte bei Verwendung des genannten Dreistrahlverfahrens).
Aus dem Stand der Technik ist ebenfalls eine Steuerung bekannt, die den Zugriff des Lichtstrahls auf eine gewünschte Zielspur oder deren Umgebung ermöglicht, indem der Lichtstrahlpunkt nur über eine oder mehrere Spuren (in Richtung der Y-Achse) relativ zur optischen Karte 11 bewegt wird. Befindet sich die aktuelle Position des Laserstrahlpunkts nur eine oder einige Spuren von der Zielspur entfernt, erfolgt die Steuerung durch Bewegen der Objektivlinse in Richtung der Y-Achse, während der Körper des optischen Kopfs fest steht; diese Steuerung wird als "Near-Jump"-Steuerung bezeichnet. Wenn andererseits die aktuelle Position des Laserstrahlpunkts verhältnismäßig viele Spuren von der Zielspur entfernt ist, wird der Lichtstrahlpunkt in der Nähe der Zielspur angeordnet, indem der Körper des optischen Kopfs selbst schnell in Richtung der Y-Achse bewegt wird. Diese Steuerung wird als "Far-Jump"-Steuerung bezeichnet. Die genannte automatische Nachführsteuerung bleibt während der Near-Jump- oder der Far-Jump-Steuerung inaktiv (AUS) und wird nach Abschluß der Near-Jump- oder der Far-Jump-Steuerung eingeschaltet, um den Lichtstrahlpunkt auf die Zielspur zu richten.
Wie zuvor erwähnt, erfolgt der Informationsaufzeichnungs- oder -wiedergabevorgang bezüglich der optischen Karte während des Bewegens der optischen Karte parallel zu den Spuren (in Richtung derX-Achse). Diese Bewegung der optischen Karte in Richtung der X-Achse ist eine reziproke Bewegung, wobei die Bewegungsrichtung beim Erreichen eines der vorbestimmten gegenüberliegenden Begrenzungspunkte umgekehrt wird. Wenn die Bewegungsrichtung der Karte umgekehrt wird, würde eine abrupte Verlangsamung und Beschleunigung stattfinden, wodurch erhebliche mechanische Vibrationen entstehen. Bei der Durchführung der genannten Jump-Steuerung für den Zugriff auf eine gewünschte Spur während solcher mechanischer Vibrationen führt zu Betriebsfehlern, aufgrund derer der Lichtstrahlfleck zu einer falschen Spur bewegt wird, wenn die automatische Nachführsteuerung eingeschaltet wird. Einer der bekannten Ansätze zur Vermeidung solcher Betriebsfehler besteht in der Durchführung der Jump-Steuerung für den Zugriff auf die gewünschte Spur, wenn sich die optische Karte mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt; anstelle einer Steuerung während des Verlangsamens und Beschleunigens der optischen Karte. In diesem Fall ergibt sich jedoch das Problem, daß ein Teil des Speicherbereichs, der der Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit entspricht, nicht für Informationsspeicherzwecke nutzbar ist, so daß die Speicherkapazität stark eingeschränkt ist.
Als Versuch einer Lösung dieses Problems schlägt die japanische Offenlegungsschrift SHO 64-27028 (entspricht US-Patent 4 982 391) vor, beim Umkehren der Bewegung der optischen Karte in Richtung der X-Achse, die Bewegung der optischen Karte über eine bestimmte Zeit zu unterbinden und die Jump-Steuerung während dieser Stillstandszeit durchzuführen, um so auf eine gewünschte Spur zuzugreifen. Ein Beispiel für eine derartige Steuerung ist in Fig. 6 dargestellt, wobei (a) die zeitliche Veränderung des Befehlswerts für die Bewegungsgeschwindigkeit der optischen Karte in Richtung der X-Achse und (b) den Zeitraum wiedergibt, in dem die Jump-Steuerung durchgeführt wird. Bei /a) der Fig. 6 entsprechen die Vorzeichen "+" und "-" der Geschwindigkeitsbefehlswerte einem Plus und Minus in der Bewegung der optischen Karte in Richtung der X-Achse. Bei diesem Beispiel umfaßt die Haltezeitspanne die Zeitabschnitte T1, T2 und T3. Der erste Zeitabschnitt T1 ist auf eine bestimmte Zeitdauer eingestellt, um ein ausreichendes Verringem der durch das abrupte Verlangsamen entstandenen mechanischen Vibrationen zu ermöglichen, der zweite Zeitabschnitt T2 ist auf eine Zeitdauer eingestellt, die für die Jump-Steuerung erforderlich ist, und der dritte Zeitabschnitt T3 ist eine Beruhigungszeit unmittelbar nach dem Einschalten der automatischen Nachführsteuerschleife im Anschluß an die Jump-Steuerung, sozusagen eine "Wartezeit" vor dem Beschleunigen der optischen Karte.
In EP-A-0 564 203, von der die Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 5 ausgehen, ist ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben optischer Informationen beschrieben, bei dem ein Lese-/Schreibkopf von einer Informationsspurdirekt zu einer anderen Informationsspurspringen kann. Der Sprung erfolgt während oder nach dem Verlangsamen des Aufzeichnungs-/Wiedergabemediums oder während des Beschleunigens des Wiedergabemediums in entgegengesetzter Richtung. Das Verlangsamen und das Beschleunigen des Mediums erfolgt mit konstanten Verlangsamungs- und Beschleunigungsgeschwindigkeiten. Beim Umkehren der Bewegungsrichtung des Mediums können mechanische Vibrationen des Mediums und/oder des optischen Kopfs auftreten. Je höher die Verlangsamungs- und Beschleunigungsgeschwindigkeiten sind, desto mehr Vibrationen werden erzeugt. Diese Vibrationen können zu Schwierigkeiten beim Auffinden der korrekten Spur während des seitwärts gerichteten Sprungs des optischen Kopfs und/oder des Mediums führen. Daher müssen die Verlangsamungs- und die Beschleunigungsgeschwindigkeit niedrig sein, um zu starke Vibrationen während des Sprungs zu vermeiden, jedoch bewirken niedrige Verlangsamungs- und Beschleunigungsgeschwindigkeiten lange Sprungvorgänge.
Da jedoch bei dem zuvor erörterten Stand der Technik die Verlangsamungssteuerung noch immer abrupt ist, ist es erforderlich, den Zeitabschnitt T1 ausreichend für das Verringem der von dem abrupten Verlangsamen herrührenden mechanischen Vibrationen einzustellen, wodurch zusätzliche Betriebszeit erforderlich wird. Daher besteht im Stand der Technik das Problem, daß der Zugriff auf eine gewünschte Zielspur zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Informationen zusätzliche Zeit erfordert.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage sind, die erforderliche Betriebszeit zum Zugriff auf eine gewünschte Zielspur zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Informationen zu verringern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren nach Anspruch 1 bzw. der Vorrichtung nach Anspruch 5 gelöst.
Zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von Informationen wird der optische Strahl relativ zum Aufzeichnungsmedium in Längsrichtung der Spuren bewegt. Beim Zugriff auf eine gewünschte Spur wird die Relativbewegung des Lichtstrahls in Längsrichtung der Spuren verlangsamt, und während dieser Verlangsamung setzt die Bewegung des Lichtstrahls quer zu den Spuren in Richtung der gewünschten Spur ein. Es ist somit nicht erforderlich, zu warten, bis die Relativbewegung des Lichtstrahls in Längsrichtung der Spuren vollständig angehalten wurde und die mechanische Vibration absorbiert ist (Zeitabschnitt T1 im Beispiel der Fig. 6), und somit kann die erforderliche Zugriffszeit erheblich verringert werden. Um mechanische Vibrationen aufgrund von abrupter Verlangsamung der Relativbewegung zu unterdrücken, erfolgt eine Steuerung zum kontinuierlichen graduierlichen oder schrittweisen Verringern der Verlangsamungsgeschwindigkeit der Relativbewegung von einer relativ hohen Verlangsamungsgeschwindigkeit auf eine relativ geringe Geschwindigkeit, und der Lichtstrahl wird relativ in Richtung der gewünschten Spur bewegt, während die Relativbewegung die verhältnismäßig niedrige Verlangsamungsgeschwindigkeit innehat. Diese Verlangsamungsgeschwindigkeitssteuerung kann derart erfolgen, daß eine zweistufige oder mehrstufige Geschwindigkeitsveränderung oder eine übergangslose durchgehende Geschwindigkeitsänderung erfolgt.
Im folgenden wird das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung in Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 - eine perspektivische Darstellung eines grundlegenden Aufbaubeispiels des optischen Systems einer zur Durchführung der Erfindung geeigneten Vorrichtung zum optischen Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen;
Fig. 2 - ein Blockschaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels des zu dem optischen System nach Fig. 1 gehörigen Steuersystems;
Fig. 3 - eine Zeitverlaufskurve zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spursprungoperation;
Fig. 4 - eine Draufsicht auf ein bekanntes kartenförmiges Aufzeichnungsmedium;
Fig. 5 - eine vergrößerte Draufsicht auf einen Aufzeichnungsbereich des Aufzeichnungsmediums nach Fig. 4; und
Fig. 6 - eine Zeitverlaufskurve zur Erläuterung eines Beispiels der herkömmlichen Spursprungoperation.
Fig. 1 ist eine perspektivische beispielhafte Darstellung des grundlegenden Aufbaus des optischen Systems der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum optischen Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen, das eine optische Karte als Aufzeichnungsmedium verwendet. Fig. 1 zeigt hauptsächlich das Verhältnis zwischen der optischen Karte 11 und dem optischen System eines über der optischen Karte 11 angeordneten optischen Kopfs 2. Der detaillierte Aufbau der optischen Karte 11 kann der Darstellung in den Fig. 4 und 5 entsprechen. Mittels eines X-Achsen-Antriebs 15 (der beispielsweise einen linearen Motor aufweist) nach Fig. 2, kann die optische Karte 11 in Richtung der X-Achse (entlang oder parallel zu der Längsrichtung (Länge) von Führungs- und Datenspuren 13 und 14 der optischen Karte 11) hin und her bewegt werden.
Im optischen Kopf 2 ist eine Laserdiode 27 las Laserlichtquelle vorgesehen und diffuses Licht der Laserdiode 27 wird mittels einer Kollimationslinse 26a gebündelt das gebündelte Laserlicht wird sodann durch ein Brechungsgitter 25 zur Bildung dreier Laserstrahlen in drei Teile unterteilt, wie im Zusammenhang mit dem Stand der Technik bereits erwähnt. Ein Strahlteiler 24 dient dem Trennen des auf die optische Karte 11 abgestrahlten Lichts von dem von der optischen Karte 11 reflektierten Laserlicht (Reflexion). Ein Reflexionsspiegel 23 reflektiert das Laserlicht und das reflektierte Licht, um den Lichtweg um 90º zu beugen. Des weiteren sammelt eine Objektivlinse das kollimierte Laserlicht und strahlt es auf eine Aufzeichnungsschicht der optischen Karte 11, um auf dieser einen Lichtpunkt zu bilden.
Das vom Strahlteiler 24 getrennte reflektierte Licht wird durch eine Kollimationslinse 26b geleitet, um zu gebündeltem Licht umgewandelt zu werden. Eine konkave Linse 28 dient dem Umwandeln des gebündelten Lichteingangs von der Kollimationslinse 26b in geeignetes diffuses Licht. Ein Randspiegel 29 dient dem Aufteilen des reflektierten Lichts der optischen Karte 11 in zwei gleiche Teile. Photodetektoren 3 und 3', welche die jeweiligen, durch den Randspiegel 29 aufgeteilten Lichtteile empfangen, wandelt die reflektierten Lichtteile in elektrische Signale zum Erkennen von Nachführungs- und Fokussierfehlern um. Bei dem Beispiel in Fig. 1 werden das Dreistrahlverfahren und das Randspiegelverfahren zum Erkennen der Nachführungs- und Fokussierfehler verwendet, und in jedem der Photodetektoren 3 und 3' sind drei Lichtempfangselemente 3a, 3b, 3c und 3'a, 3'b, 3'c vorgesehen.
Durch von einer Nachführspule 20 erzeugte elektromagnetische Kraft kann die Objektivlinse 22 in Richtung der Y-Achse (quer zu den Daten- und Nachführspuren der optischen Karte 11) feineingestellt werden, und durch von einer Fokussierspule 21 erzeugte elektromagnetische Kraft kann die Objektivlinse 22 in Richtung der Z-Achse (senkrecht zur Aufzeichnungs- /Wiedergabefläche der optischen Karte 11) feineingestellt werden. Die Nachführspule 20 wird durch den Signalausgang der Nachführsteuerschaltung 41 angesteuert, während die Fokussierspule 21 durch den Signalausgang der Fokussiersteuerschaltung 42 angesteuert wird. Nachführ- und Fokussierfehler werden auf beliebige Art erkannt, und in Reaktion auf die Fehlererkennung führen die Nachführsteuerschaltung 41 und die Fokussiersteuerschaltung 42 eine Servorsteuerung der Y- und Z-Achsenposition der Objektivlinse 22 durch.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels des zum optischen System der Fig. 1 gehörenden Steuersystems. Der Controller 40 steuert den gesamten Betrieb des Steuersystems und weist beispielsweise einen Computer, etwa einen Mikrocomputer, auf. Die Fokussiersteuerschalung 43 führt eine automatische Fokussierungssteuerung auf der Basis der Ausgangssignale der Photodetektoren 3 und 3' durch und liefert ihren Ausgang an die Fokussieransteuerschaltung 42, die wiederum die Fokussierspule 21 zum Servosteuern der Z-Achsenposition der Objektivlinse 22 ansteuert, wie zuvor beschrieben. Die Fokussiersteuerschaltung 44 führt eine automatische Nachführsteuerung auf der Basis der Ausgangssignale der Photodetektoren 3 und 3' durch und liefert ihren Ausgang an die Nachführansteuerschaltung 41, die wiederum die Nachführspule 20 zum Servosteuern der Y-Achsenposition der Objektivlinse 22 ansteuert, wie zuvor beschrieben. Die Spursprungsteuerschaltung 45 führt die erwähnte Near-Jump-Steuerung durch. Bei der Durchführung der Near-Jump-Steuerung ist die automatische Nachführsteuerung durch die Nachführsteuerschaltung 44 inaktiv (AUS), und anschließend wird ein Steuersignal von der Nachführsprungsteuerschaltung 45 an die Nachführansteuerschaltung 41 geliefert, um die Nachführspule 20 anzusteuern. Während der Near-Jump- oder der Far-Jump-Steuerung erkennt die Spurüberquerungserkennungsschaltung 46 die Zahl der Spurüberquerungen (beispielsweise die Zahl der Führungsspuren 13, die der Lichtstrahl gekreuzt hat) auf der Basis der Ausgangssignale der Photodetektoren 3 und 3'. Ob der Lichtstrahl während der Spursprungsteuerung eine gewünschte Zahl von Spuren überquert hat, kann anhand des Ausgangs der Spurüberqueungserkennungsschaltung 46 festgestellt werden.
Der X-Achsenantrieb 15 dient dem Bewegen der optischen Karte 11 in Richtung der X-Achse relativ zum optischen Kopf 2; und ein Geschwindigkeitsdetektor 17 dient dem Erkennen der Geschwindigkeit der Relativbewegung der optischen Karte in Richtung der X-Achse. Der Geschwindigkeitsdetektor 17 kann einen beliebigen Aufbau haben, beispielsweise kann er in der Lage sein, sowohl die Position, als auch die Geschwindigkeit zu erkennen, wobei ein Linearcodierer zum Erkennen des Bewegungsbetrags in Richtung der X-Achse der optischen Karte vorgesehen ist, um Codeimpulse auszugeben, die der Bewegungsposition der optischen Karte 11 entsprechen, und wobei die Bewegungsgeschwindigkeit der optischen Karte aus den Zeitintervallen der Codeimpulse erkannt wird. Während des Schreibens oder Lesens von Informationen in die oder aus der optischen Karte 11, führt der Controller 40 die Steuerung auf der Basis der vom Geschwindigkeitsdetektor 17 erkannten Geschwindigkeit durch, wie im folgenden anhand eines Beispiels beschrieben.
Unter (a) in Fig. 3 ist als Beispiel eine Veränderung der Geschwindigkeit, mit der sich die optische Karte 11 mittels des X-Achsenantriebs 15 in Richtung der X-Achse bewegt, dargestellt. Unter (b) in Fig. 3 ist ein Zeitgebungsbeispiel zur Durchführung des Near-Jump-Vorgangs dargestellt. Es sei hier angenommen, daß zum Zeitpunkt t0 der Lichtpunkt auf eine Datenspur 14 zugreift, die automatische Nachführung und die automatische Nachführungssteuerung eingeschaltet ist, und die optische Karte 11 an einem vorbestimmten Grenzpunkt in Richtung der X-Achse anhält. Die optische Kartell beginnt zum Zeitpunkt t0, sich in Richtung der X-Achse zu bewegen, beschleunigt sodann und führt dann eine Bewegung mit einer vorbestimmten konstanten Geschwindigkeit durch. Während dieser Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit werden Informationen auf die Datenspur 14, auf die gerade Zugriff erfolgt, geschrieben oder aus dieser gelesen. Die Verlangsamung der Bewegung der optischen Kartenbewegung beginnt bei Erreichen eines vorbestimmten Verlangsamungspunkts.
Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Verlangsamungsoperation des X-Achsenantriebs 15 derart gesteuert, daß die Verlangsamung der Relativbewegung in Richtung derX-Achse in zwei Schritten erfolgt. In dem ersten Verlangsamungsschritt erfolgt die Steuerung zur Verlangsamung mit relativ hoher Geschwindigkeit, wie in der Zeitzone T4 in (a) der Fig. 3 dargestellt. Anschließend wird im zweiten Verlangsamungsschritt die Steuerung derart durchgeführt, daß die Verlangsamung mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit erfolgt, wie in der Zeitzone T5 in (a) der Fig. 3 dargestellt. Durch eine derartige zweischrittige Verlangsamungssteuerung ist die Verlangsamung ausreichend stufenlos, um das Auftreten unerwünschter mechanischer Vibrationen zu verhindern. Anschließend beginnt, wie durch einen Signalanstiegspunkt t1 in (b) der Fig. 3 dargestellt, während des zweiten Verlangsamungsschritts (d. h. während der Zeitzone T5) die Bewegung in Richtung der Zielspur, auf die als nächstes zugegriffen werden soll. Das heißt, der Controller 40 steuert die Nachführsteuerungsschaltung 44 zum Ausschalten der automatischen Nachführung und weist die Spursprungsteuerschaltung 45 an, einen Near-Jump- Vorgang zur nächsten ausgewählten Zielspur vorzunehmen. Während der verlangsamenden Bewegung der optischen Karte 11 in Richtung derX-Achse durch den X-Achsenantrieb 15, wird die Objektivlinse 22 in Richtung derY-Achse angetrieben. Es sei darauf hingewiesen, daß der Zeitpunkt t1 zum Starten der Bewegung zur nächsten Zielspur entweder auf der Basis von Zeitmessungen (beispielsweise eine vorbestimmte Zeit nach dem Einleiten des zweiten Verlangsamungsschritts) oder auf der Basis von Geschwindigkeitsmessungen (beispielsweise beim Sinken der Bewegungsgeschwindigkeit in Richtung der X-Achse unter einen vorbestimmten Wert) bestimmt werden kann.
Danach wird der Verlangsamungsvorgang des X-Achsenantriebs beendet, um die Bewegung der optischen Karte 11 in Richtung der X-Achse anzuhalten.
Da die vorliegende Erfindung die mechanischen Vibrationen durch eine schrittweise Verlangsamungssteuerung absorbiert, muß die Zeit der Bewegungsunterbrechung T6 nicht lang sein, so daß die umgekehrte Bewegung in Richtung der X-Achse relativ schnell beginnen kann, um Informationen bezüglich der nächsten Spur zu schreiben oder zu lesen. Anders ausgedrückt ist es möglich, die Beschleunigung für die Bewegung in Richtung der X-Achse zu beginnen, bevor der Sprung der Objektivlinse 22 zur Zielspur in Richtung der X-Achse durch den Nachführantrieb abgeschlossen ist. Selbstverständlich kann bei einer schnellen Durchführung des Sprungs zur Zielspur die Beschleunigung für die Bewegung in Richtung der X-Achse nach dem Abschluß des Sprungs eingeleitet werden.
Während der Lichtstrahlpunkt die Führungsspuren mittels der in Richtung der Y-Achse angetriebenen Objektivlinse 22 überquert, wird die Zahl der Spurüberquerungen von der Spurüberquerungserkennungsschaltung 46 erkannt. Durch das von der Position der Zielspur abhängige Erkennen einer oder mehrerer Spuren wird festgestellt, daß der Lichtstrahlpunkt auf die Zielspur zugreift. Anschließend wird der Sprungvorgang beendet, wie bei t2 in Fig. 3 dargestellt. Gleichzeitig mit dem Beenden des Sprungvorgangs steuert der Controller 40 die Nachführsteuerschaltung 44 zum Einschalten der automatischen Nachführsteuerung, so daß eine Servosteuerung durchgeführt wird, die eine genaue Relativbewegung des Lichtstrahlpunkts über und entlang der Zugriffsspur erlaubt.
Die geschilderte Steuerung durch den Controller 40 kann entsprechend Computersoftwareprogrammen oder unter Verwendung gewidmeter Hardwareschaltungen erfolgen.
Die Verlangsamung der Relativbewegung in Richtung der X-Achse wurde zuvor als in zwei Schritten durchgeführt beschrieben, jedoch kann sie auch in drei oder mehr Schritten erfolgen. Es ist ferner möglich, die Verlangsamungsgeschwindigkeit kontinuierlich von einer relativ hohen Verlangsamungsgeschwindigkeit auf eine relative niedrige Verlangsamungsgeschwindigkeit zu verringern. In jedem Fall sollte jedoch der Spursprungvorgang bei einer niedrigen Verlangsamungsgeschwindigkeit eingeleitet werden, bei der die unerwünschten mechanischen Vibrationen ausreichend absorbiert wird.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann, wie bei dem genannten Verlangsamungsschritt, die Beschleunigungsgeschwindigkeit ebenfalls graduell, schrittweise oder kontinuierlich, von einer relativ hohen Beschleunigungsgeschwindigkeit auf eine relativ niedrige Beschleunigungsgeschwindigkeit gesteuert werden. Dies führt zu einer erheblichen Verringerung des Effekts der durch die abrupte Beschleunigung verursachten mechanischen Vibrationen. Selbst wenn in diesem Fall die Beschleunigung der Bewegung in Richtung der X-Achse begonnen wird, bevor die Objektivlinse 22 durch den Nachführantrieb den Sprungvorgang zur Zielspur in Richtung der Y-Achse abgeschlossen hat, weist die anfängliche Beschleunigung eine relativ niedrige Geschwindigkeit auf, so daß Auswirkungen der mechanischen Vibrationen auf den Sprungvorgang wirksam verhindert werden. Es ist daher möglich, die umgekehrte Bewegung in Richtung der X-Achse zum Schreiben oder Lesen in die oder aus der nächsten Spur relativ schnell zu beginnen, bevor der Spursprungvorgang abgeschlossen ist, und daher kann die Gesamtverarbeitungszeit im wesentlichen verringert werden.
Zwar wurde die erfindungsgemäße Steuerung in Anwendung auf die Near-Jump- Operation beschrieben, jedoch ist sie auch auf die Far-Jump-Operation anwendbar. Das heißt, die Operation zum Bewegen des Lichtstrahls über die Spuren (in Richtung der Y-Achse) kann mittels des Y-Achsenantriebs 16 anstelle der Nachführspule 20 erfolgen.
Des weiteren kann es sich bei dem optischen Aufzeichnungsmedium zur Verwendung mit der Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung um ein anderes als ein kartenförmiges Medium handeln, beispielsweise ein scheibenförmiges Medium. Ferner kann der grundlegende Aufbau des optischen Systems oder des Steuersystems zur Durchführung des Verfahrens oder zur Verwirklichung der Vorrichtung der Erfindung einen beliebigen anderen Aufbau als in Fig. 1 oder 2 dargestellt aufweisen.
Die Relativbewegung des Lichtstrahls in Längsrichtung der Spuren wird verlangsamt, und während dieser Verlangsamung beginnt die Relativbewegung des Lichtstrahls quer zu den Spuren zu einer gewünschten Zielspur. Dies macht es unnötig, mit der Spursprungoperation zu warten, bis die Relativbewegung in Längsrichtung der Spuren komplett abgeschlossen ist, so daß die vorliegende Erfindung den Vorteil erreicht, daß die zum Zugreifen auf eine Zielspur erforderliche Zeit erheblich verringert werden kann. Da ferner die genannte Verlangsamung derart gesteuert ist, daß sie kontinuierlich übergangslos oder stufenweise von einer relativ hohen Verlangsamungsgeschwindigkeit zu einer relativ geringen Verlangsamungsgeschwindigkeit variiert, und die Relativbewegung des Lichtstrahls quer zu den Spuren eingeleitet wird, während die Relativbewegung die relativ geringe Verlangsamungsgeschwindigkeit aufweist, ist es möglich, die unerwünschten Auswirkungen der durch abruptes Verlangsamen erzeugten mechanischen Vibrationen wirksam zu unterdrücken.

Claims

1. Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben optischer Informationen, bei dem ein Lichtstrahl derart gesteuert wird, daß er auf eine gewünschte Spur (14) einer Vielzahl von Spuren (14) zugreift, die parallel zueinander auf einem optischen Aufzeichnungsmedium (11) zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Informationen vorgesehen sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Bewegen des Lichtstrahls relativ zu dem Aufzeichnungsmedium (11) in Längsrichtung der Spuren (14) zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben der Informationen,

Verlangsamen der relativen längsgerichteten Bewegung des auf das Aufzeichnungsmedium gerichteten Lichtstrahls, und

Beginnen des Bewegens des Lichtstrahls in Querrichtung zu den Spuren (14) in Richtung auf die gewünschte Spur, während die längsgerichtete Relativbewegung verlangsamt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Schritt des Verlangsamens beinhaltet, die Verlangsamungsrate der längsgerichteten Relativbewegung derart zu steuern, daß diese allmählich oder schrittweise von einer relativ hohen Verlangsamungsrate auf eine relativ niedrige Verlangsamungsrate abnimmt, und Beginnen des Bewegens des Lichtstrahls in Querrichtung zu den Spuren in Richtung auf die gewünschte Spur, während die längsgerichtete Relativbewegung die relativ langsame Verlangsamungsrate innehat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Verlangsamens die längsgerichtete Relativbewegung verlangsamt, um die Richtung der längsgerichteten Relativbewegung umzukehren, und bei dem der Schritt des Verlangsamens die Schritte des Anhaltens der längsgerichteten Relativbewegung nach dem Verlangsamen und des anschließenden Beschleunigens der längsgerichteten Relativbewegung in umgekehrter Richtung beinhaltet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die längsgerichtete Relativbewegung angehalten wird und anschließend während eines Zeitraums nach dem Schritt des Beginnens der Bewegung des Lichtstrahls quer zu den Spuren in Richtung auf die gewünschte Spur, jedoch vordem Abschluß des Zugriffs auf die gewünschte Spur, beschleunigt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, bei dem das optische Aufzeichnungsmedium (11) ein entfernbares kartenförmiges Medium ist.

5. Vorrichtung zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben optischer Informationen mit:

einer optischen Aufzeichnungs- und Wiedergabekopfeinrichtung (2) zum Abstrahlen eines Lichtstrahls zum Durchführen wenigstens entweder eines Aufzeichnungs- oder eines Wiedergabevorgangs bezüglich eines optischen Aufzeichnungsmediums (11) mit mehreren parallel zueinander angeordneten Informationsspeicherspuren (14),

einer ersten Antriebseinrichtung (15) zum Bewegen des Lichtstrahls relativ zu dem Aufzeichnungsmedium (11) in Längsrichtung der Spuren (14) zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben der Informationen,

einer zweiten Antriebseinrichtung (16) zum Bewegen des Lichtstrahls relativ zu dem Aufzeichnungsmedium (11) in Querrichtung der Spuren (14), um den Lichtstrahl zum Zugriff auf die gewünschte Spur zu steuern, und einer Steuereinrichtung (40) zum Verlangsamen der relativen längsgerichteten Bewegung des Lichtstrahls durch die erste Einrichtung (15) und zum Bewirken der Querbewegung zu durch die zweite Einrichtung (16), während die längsgerichtete Relativbewegung verlangsamt ist, um so den Lichtstrahl zum Zugriff auf die gewünschte Spur zu steuern,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Steuereinrichtung (40) die Verlangsamungsrate der längsgerichteten Relativbewegung derart steuert, daß diese allmählich oder schrittweise von einer relativ hohen Verlangsamungsrate auf eine relativ niedrige Verlangsamungsrate abnimmt, und bewirkt, die Bewegung des Lichtstrahls in Querrichtung zu den Spuren in Richtung auf die gewünschte Spur zu beginnen, während die längsgerichtete Relativbewegung die relativ langsame Verlangsamungsrate innehat.

6. Vorrichtung zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben optischer Informationen nach Anspruch 5, bei der das optische Aufzeichnungsmedium (11) ein entfernbares kartenförmiges Medium ist.