DE3439904C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Steuern der Bewegung einer Fokussierlinse in einer Vorrichtung zum optischen Abtasten einer Signalaufzeichnungsplatte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Einrichtung ist aus der DE-OS 26 49 688 bekannt.

Bei einem Gerät zur Wiedergabe von Informationen durch optische Abtastung einer rotierenden Platte wird die Plattenoberfläche mittels eines punktförmigen Abtastlichtstrahls beleuchtet und der von der Platte reflektierte oder durch sie durchgelassene Strahl wird aufgenommen und ausgewertet. Da es notwendig ist, den Lichtstrahl genau auf die Plattenoberfläche zu fokussieren, ist ein solches Wiedergabegerät mit einer Fokussiereinheit versehen, mit der die Einstellung einer den Lichtstrahl fokussierenden Linse beeinflußt wird.

In einer Fokussiereinheit wird kein Fokusfehlersignal erzeugt, wenn die Fokussierlinse auf eine Distanz D ₀ zur Plattenoberfläche eingestellt ist, in der der Lichtstrahl exakt auf die Plattenoberfläche fokussiert ist. Weicht die Distanz von dieser Solldistanz D ₀ jedoch ab, dann wird ein Fehlersignal erzeugt, das eine von dem Grad der Abweichung abhängige Größe aufweist und dessen Polarität von der Richtung der Abweichung abhängt. Das Fokusfehlersignal, aufgetragen über die Distanz der Fokussierlinse zur Plattenoberfläche, hat daher eine sogenannte S-Kurven-Charakteristik. Ein Motor zum Einstellen der Fokussierlinse wird von dem Fokusfehlersignal gesteuert und sorgt dafür, daß die Fokussierbedingung des Lichtstrahls eingehalten wird, auch wenn die Plattenoberfläche Verwerfungen aufweist.

Vor dem Auslesen der aufgezeichneten Information wird die Fokussierlinse normalerweise in einen größtmöglichen Abstand zur Plattenoberfläche gebracht. Wenn die Fokusservoschleife in diesem Zustand betätigt würde, dann könnte man jedoch kein brauchbares Fokusfehlersignal erhalten. Die Fokusservoschleife wird daher zunächst ausgeschaltet (geöffnet) und es wird von einer externen Quelle ein Startsignal zugeführt, damit der Linseneinstellmotor, die Fokussierlinse in eine Position bringt, die ungefähr der Distanz D ₀ zur Plattenoberfläche entspricht. Sodann wird die Fokusservoschleife eingeschaltet, um die Fokusservosteuerung in Betrieb zu setzen.

Fig. 1 der Zeichnungen zeigt ein Blockdiagramm einer üblichen Anordnung einer solchen Fokusservoeinheit und eine Vorrichtung zum Steuern der Bewegung einer Fokussierlinie. Ein Fokusfehlersignal der oben erwähnten Art wird über einen Servoschleifenschalter 1 und einen Addierer 2 einem positiven Eingangsanschluß eines Antriebsverstärkers 3 zugeführt, der ein Ausgangssignal über einen Pufferverstärker 4 als Antriebssignal einem Motor M zuführt, um eine Fokussierlinse (nicht dargestellt) einzustellen. Vor dem Einschalten des Servosteuerbetriebes wird dem Addierer 2 von einem Steuerkreis (nicht dargestellt) über einen Widerstand R ₁ für eine gewisse Zeitperiode ein Startsignal zugeführt.

Der Motor M und die Widerstände R ₂ bis R ₄ bilden zusammen einen Brückenkreis mit einem Paar Anschlüssen a und b, zwischen die das Antriebssignal vom Antriebsverstärker 3 angelegt wird, und ein anderes Paar Anschlüsse c und d, zwischen denen eine Spannung abgegriffen wird, die als Eingangssignal einem Differenzverstärker 5 zugeführt wird. Der Differenzverstärker 5 gibt über einen Schalter 6 und einen Widerstand R ₅ ein Ausgangssignal an einen negativen Eingangsanschluß des Antriebsverstärkers 3. Widerstände R ₆ und R ₇ bilden einen Gegenkopplungskreis für den Treiberverstärker 4.

Wenn im Betrieb ein Fokus-EIN-Signal von dem Steuerkreis erzeugt wird, dann wird der Schalter 6 eingeschaltet, und ein Startsignal eines im wesentlichen konstanten Pegels wird über den Addierer 2 zum positiven Eingangsanschluß des Antriebsverstärkers 3 geleitet, der hierdurch den Motor M erregt. Wenn der Brückenkreis, der den Motor M einschließt, sich zu diesem Zeitpunkt in einem Gleichgewichtszustand befindet, dann wird dem Differenzeingangsanschluß des Differenzverstärkers 5 eine Spannung zugeführt, die von der Gegen-EMK abhängt, die über der Wicklung des Motors M erzeugt wird. Wenn der Schalter 6 geschlossen ist, wird eine Servoschleife, bestehend aus dem Brückenkreis einschließlich dem Motor M, dem Differenzverstärker 5 und dem Antriebsverstärker 3 gebildet, und dieser wirkt in der Weise, daß die Drehgeschwindigkeit des Motors M konstant gehalten wird. Es wird auf diese Weise ein Servokreis zur Einstellung der Fokussierlinse mit konstanter Geschwindigkeit gebildet. Wenn die Fokussierlinse sich der Plattenoberfläche auf die Nähe der Solldistanz D ₀ nähert, dann wird die Präsenz der S-Kurven-Charakteristik des Fokusfehlersignals detektiert und es wird der Servoschleifenschalter 1 eingeschaltet und der Schalter 6 ausgeschaltet. Die Fokusservoschleife wird daher in Betrieb gesetzt und steuert nun den Motor M mit dem Fokusfehlersignal im normalen Fokusservosteuerbetrieb.

Wenn jedoch die Fokusservosteuerung instabil ist oder wenn der Motor M sich außerhalb des Fokusservosteuerbereiches aufgrund irgendwelcher Störungen befindet, dann wird der Motor M durch das von dem Steuerkreis für eine gewisse Zeitperiode zugeführte Stratsignal erregt, wodurch es manchmal geschehen kann, daß die Fokussierlinse sich der Plattenoberfläche zu weit nähert oder diese gar berührt.

Bei der aus der eingangs genannten DE-OS 26 49 688 bekannten Einrichtung wird nach jedem Außertrittfallen der Regelung, was durch das Abreißen der von dem Abtaster gelieferten HF-Schwingung registriert wird, die Änderungsrichtung der Spannung am Ausgang eines Treiberverstärkers für den Fokusservomotor umgekehrt. Beispielsweise wird beim ersten Außertrittfallen die Linse von der Platte wegbewegt, beim zweiten Außertrittfallen aber in Richtung auf die Platte hinbewegt. Es kann bei der bekannten Einrichtung daher der Fall eintreten, daß die Fokussierlinse zu dicht an die Platte heran bewegt wird und schließlich die Platte berührt, beispielsweise wenn aufgrund eines Stoßes oder dergleichen die Linse aus ihrer Fokussierstellung in einer dichter an der Platte liegenden Stellung heran gebracht worden ist. Eine Beschädigung der Linse oder Platte ist somit nicht ausgeschlossen. Die bekannte Vorrichtung ist lediglich in der Lage, dem Außertrittfallen der Regelung, die durch übergroße Plattenverwerfungen verursacht wird, Rechnung zu tragen. Sie nutzt die Tatsache aus, daß solche Plattenverwerfungen aus "Bergen" und "Tälern" bestehen, die einander folgen, weil somit die notwendige Nachstellrichtung im allgemeinen umgekehrt zur notwendigen Nachstellrichtung des unmittelbar vorangehenden Außertrittfallens ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wiederfinden des Fokussierbereiches nach dem Außertrittfallen der Fokusregelung unter absolut sicherer Vermeidung einer gegenseitigen Berührung von Fokussierlinse und Plattenoberfläche zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Fokussierlinse nach einem Außertrittfallen der Fokusregelung zunächst von der Platte wegbewegt, um den Schutz der Fokussierlinse und der Platte zu gewährleisten, und anschließend wird die Fokussierlinse wieder in Nähe der normalen Betriebsposition gebracht.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer bekannten Fokussiereinrichtung;

Fig. 2 ein Schaltbild einer Fokussiervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 3 ein Zeitdiagramm der Signalformen zur Erläuterung der Betriebsweise der Vorrichtung nach Fig. 2.

Gleiche oder einander entsprechende Teile in Fig. 2 sind mit gleichen oder korrespondierenden Bezugszeichen und Buchstaben, die in Fig. 1 verwendet worden sind, bezeichnet. Ein Fokusfehlersignal wird über einen Servoschleifenschalter 1 einem Eingangsanschluß eines Addierers 2 zugeführt und ebenfalls über eine Diode D ₁ einem Inverter 10, um einen Eingangsanschluß eines Flipflops 11 zu setzen. Das Flipflop 11 erzeugt ein Ausgangssignal, das dem einen Eingangsanschluß eines NAND-Gliedes 12 zugeführt wird. Dieses Signal dient auch als ein Ein/Aus-Steuersignal für den Servoschleifenschalter 1. Das Ein/Aus-Steuersignal schaltet den Schalter 1 ein, wenn es einen niedrigen Pegel aufweist. Ein UND-Glied 9 wird mit einem Spurfehlersignal und mit einem Fokus-EIN-Signal versorgt, das von einem Steuerkreis (nicht dargestellt) zugeführt wird und gibt ein Ausgangssignal an einen Rücksetzeingangsanschluß des Flipflops 11 ab. Das Fokus-EIN-Signal wird auch dem anderen Eingangsanschluß des NAND-Gliedes 12 zugeführt.

Transistoren Q ₁ und Q ₂ bilden zusammen ein Differenzpaar mit zusammengeschalteten Emittern, die über einen Schalter 13 mit dem negativen Anschluß -V einer geregelten Konstantstromquelle 14 verbunden sind. Der Transistor Q ₁ ist an seiner Basis mit einem Verbindungspunkt A zwischen Widerständen R ₁₀ und R ₁₁ verbunden, die zwischen den positiven Anschluß +V und den negativen Anschluß -V einer Stromquelle in Serie geschaltet sind. Der Kollektor des Transistors Q ₁ ist über einen Transistor Q ₃, der als Diode arbeitet, mit dem Anschluß +V der Stromquelle verbunden. Der Transistor Q ₃ und ein Transistor Q ₄, der zwischen den Anschluß +V der Stromquelle und einen Verbindungspunkt B geschaltet ist, bilden zusammen einen Stromspiegelkreis 20. Ein Transistor Q ₅ arbeitet als Diode und ist zwischen den Transistor Q ₂ und den Anschluß +V der Stromquelle geschaltet, und Transistoren Q ₆, Q ₇ und Q ₈ bilden zusammen einen Stromspiegelkreis 21. Der Transistor Q ₇ ist mit seinem Kollektor mit dem negativen Anschluß -V über einen als Diode arbeitenden Transistor Q ₁₂ verbunden. Der Transistor Q ₇ ist mit seinem Kollektor über einen Widerstand R ₁₂ mit dem negativen Anschluß -V der Stromquelle verbunden. Der Kollektor des Transistors Q ₈ ist über einen Widerstand R ₁₃ mit Masse verbunden. Der Transistor Q ₉ und ein Transistor Q ₁₀ der zwischen den Verbindungspunkt b und den negativen Anschluß -V der Stromquelle geschaltet ist, bilden zusammen einen Stromspiegelkreis 22.

An den Verbindungspunkt B sind die Basis des Transistors Q ₂ und die Basis eines Transistors Q ₁₁ angeschlossen, dessen Emitter über Dioden D ₂ und D ₃ geerdet und dessen Kollektor über einen Widerstand R ₁₄ mit dem Anschluß -V der Stromquelle verbunden sind. Ein Transistor Q ₁₂ ist mit seinem Kollektor mit dem Kollektor des Transistors Q ₇ und mit seinem Emitter mit dem Anschluß -V der Stromquelle verbunden. An den Kollektor des Transistors Q ₁₂ ist die Basis eines Transistors Q ₁₃ angeschlossen, dessen Kollektor über einen Widerstand R ₁₅ mit dem Verbindungspunkt A und über einen Schalter 15 mit dem Anschluß - V und mit seinem Emitter mit dem Anschluß -V der Stromquelle verbunden ist.

Das NAND-Glied 12 erzeugt ein Ausgangssignal, das über einen Inverter 16 einem Setzeingangsanschluß des Flipflops 17 und als Ein/Aus-Steuersignal auch dem Schalter 13 zugeführt ist. Das Ein/Aus-Steuersignal schaltet den Schalter 13 ein, wenn es niedrigen Pegel hat. Ein Ausgangssignal vom Kollektor des Transistors Q ₈ wird über einen Inverter 18 einem Rücksetzeingangsanschluß des Flipflops 17 zugeführt. Das Flipflop 17 gibt ein Ausgangssignal als Ein/ Aus-Steuersignal zum Schalter 15. Das Ein/Aus-Steuersignal schaltet den Schalter 15 ein, wenn es einen hohen Pegel hat. Der Verbindungspunkt B ist über einen Parallelkreis aus einem Kondensator C und einem Widerstand R ₁₆ geerdet. Eine Spannung vom Verbindungspunkt B wird über einen Widerstand R ₁₇ dem anderen Eingangsanschluß des Addierers 2 zugeführt.

Die Betriebsweise des so aufgebauten Schaltkreises nach der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm nach Fig. 3 erläutert.

Wenn sich ein Fokus-EIN-Signal (a) vom Steuerkreis auf niedrigem Pegel befindet, gibt das NAND-Glied 12 ein Ausgangssignal (b) mit hohem Pegel ab, das den Schalter 13 ausschaltet. Die Stromspiegelkreise 20, 21 und 22 werden dadurch ausgeschaltet und das Flipflop 17 gibt ein Ausgangssignal (e) mit hohem Pegel ab, das den Schalter 15 einschaltet. Daher hat der Verbindungspunkt A ein Potential, das niedriger liegt, als eine Spannung (f) am Verbindungspunkt B, die um den Spannungsabfall über die drei Dioden (0,6 × 3 = 1,8 Volt) niedriger ist, als der Massepegel.

Wenn das Fokus-EIN-Signal (a) auf einen hohen Pegel übergeht, um zu einem Zeitpunkt t ₁ ein Fokus-EIN-Kommando zu geben, dann nimmt das Ausgangssignal (b) des NAND-Gliedes 12 einen niedrigen Pegel an und schaltet den Schalter 13 ein. Die Stromspiegelkreise 21 und 22 werden nun eingeschaltet und erregen den Transistor Q ₁₀, so daß die Spannung (f) am Verbindungspunkt b einen zeitlich abfallenden Verlauf zeigt. Sobald dies der Fall ist, geht der Pegel des Ausgangssignals (e) des Flipflops 17 nach unten, da sein Eingangssignal umgeschaltet wird, wodurch der Schalter 15 ausgeschaltet wird. Wenn der Schatler 15 ausgeschaltet ist, wird der Transistor Q ₁₃ erregt, wie mit (g) gezeigt ist, so daß das Potential am Verbindungspunkt A unverändert bleibt, d. h. es ist niedriger, als der Vergleichspegel (f) am Verbindungspunkt B.

Wenn der Vergleichspegel (f) am Verbindungspunkt B niedriger ist, als -1,8 Volt (entsprechend dem Spannungsabfall über die drei Dioden), dann wird der Transistor Q ₁₁ leitfähig. der Transistor Q ₁₂ wird auch leitfähig, wie durch (h) gezeigt ist, und der Transistor Q ₁₃ wird gesperrt, wie sich aus (g) ersehen läßt. Das Potential am Verbindungspunkt A wird daher höher als der Vergleichspegel am Verbindungspunkt B. Zu diesem Zeitpunkt (t ₂) wird der Transistor Q ₁₃ ausgeschaltet und der Transistor Q ₄ wird eingeschaltet, war zur Folge hat, daß die Spannung (f) am Verbindungspunkt B einen zeitlich ansteigenden Verlauf bekommt. Wenn die Spannung (f) steigt und den Motor M erregt, um die Fokussierlinse in Richtung auf eine Fokussierposition zu bewegen, geht bei Erreichen des Fokusregelbereiches das Spurfehlersignal (c) auf hohen Pegel. Wenn das Fokusfehlersignal (d) höher wird, als ein Schwellenwert (Vergleichspegel) des Inverters 10 zu einem Zeitpunkt T ₃, dann wird das Flipflop 11 umgeschaltet und es wird der Servoschleifenschalter 1 eingeschaltet, was zur Folge hat, daß das Ausgangssignal (b) des NAND-Gliedes 12 hohen Pegel annimmt. Die Stromspiegelkreise 20 bis 22 werden ausgeschaltet und das Ausgangssignal (e) des Flipflops 17 wird dann invertiert, um in seinen Anfangszustand zurückzukehren, um den Schalter 15 einzuschalten. Die Fokusservoschleife ist dann in Betrieb.

Wenn die Servosteuerung aufgrund einer Störung instabil wird oder der Motor zu einem Zeitpunkt t ₄ aus der Servosteuerung gedrängt wird, dann geht das Spurfehlersignal (c) auf niedrigen Pegel und invertiert das Flipflop 11. Die Flipflops 11 und 17 befinden sich nun in ihrem Anfangszustand und das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 12 fällt und der Schalter 15 wird ausgeschaltet, so daß die Spannung (f) am Verbindungspunkt B einen nach unten gerichteten Verlauf bekommt. Die Fokussierlinse wird dann von der Spannung (f) am Verbindungspunkt B in einer Richtung von der Platte weg bewegt. Während des Intervalls zwischen den Zeitpunkten t ₃ uns t ₄ nimmt die Spannung (f) am Verbindungspunkt B wegen der Entladung über den Widerstand R ₁₆, der einen hohen Widerstandswert hat, allmählich ab. Diese Ablauffolge fährt solange fort, wie das Spurfehlersignal (c) und das Fokuksfehlersignal (d) in der fokussierten Position nach der Abgabe des Fokus-EIN-Kommandos vorhanden sind. Dementsprechend wird die Fokussierlinse daran gehindert, sich der Platte zu nähern.

Da das Flipflop 17 von dem Ausgangssignal (b) des NAND-Gliedes 12 und den Ein/Aus-Betrieb des Transistors Q ₁₀ gesteuert wird, um den Ein/Aus-Zeitpunkt des Schalters 15 zu bestimmen, kann die anfängliche schräge Kurvenform des Ausgangssignales (f) am Verbindungspunkt B nach unten gerichtet werden, um die Fokussierlinse in einer von der Platte weg weisenden Richtung zu bewegen. Als Folge davon wird die Fokussierlinse zuverlässig daran gehindert, auf die Platte aufzutreffen.

Claims (2)

1. Einrichtung zum Steuern der Bewegung einer Fokussierlinse in einer Vorrichtung zum optischen Abtasten einer Signalaufzeichnungsplatte, enthaltend einen Servoschleifenschalter, der geöffnet ist, wenn kein Fokusservosteuerbetrieb eingerichtet ist, und geschlossen ist, wenn der Fokusservosteuerbetrieb eingerichtet ist, eine Addierstufe, der über den Servoschleifenschalter ein Fokusfehlersignal für die Fokusservosteuerung und weiterhin ein Antriebssignal zum Bewegen der Fokussierlinse aus einer Position fern der Platte in eine im Fokussierregelbereich liegende Position bei geöffneter Fokusservoschleife zugeführt sind, einen Treiberverstärker, der an seinem Eingang einen Ausgang der Addierstufe empfängt, und einen Motor, der in Abhängigkeit vom Ausgang des Treiberverstärkers erregt wird, um die Fokussierlinse zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung enthält: eine Logikschaltung (12), der ein Fokus-EIN-Signal (a) zugeführt ist, das befiehlt, die Fokussierlinse in die im Fokussierregelbereich liegende Position zu bringen, ein Integrierglied (C), das das Antriebssignal (f) erzeugt, das einen ansteigenden oder einen abfallenden Verlauf hat, wobei die Fokussierlinse bei ansteigendem Verlauf des Antriebssignals (f) in eine erste Fokussierregelstellung und bei abfallendem Verlauf in eine zweite Fokussierregelstellung bewegt wird, eine Steuereinrichtung (17) zum Steuern des Integriergliedes (C) derart, daß das Antriebssignal (f) entweder ansteigenden oder abfallenden Verlauf hat, wobei die Logikschaltung (12) bei Anliegen des Fokus-EIN-Signal (a) ein erstes Ausgangssignal an die Steuereinrichtung (17) liefert, womit das Antriebssignal (f) ansteigenden Verlaufs erzeugt wird, und die Logikschaltung (12) bei Anliegen des Fokus-EIN-Signals (a) und des Fokusfehlersignals (d) ein zweites Ausgangssignal an die Steuereinrichtung (17) liefert, womit das Antriebssignals (f) abfallenden Verlaufs erzeugt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine logische Verknüpfungsschaltung (9, 11) vorgesehen ist, der das Fokusfehlersignal (d), ein bei fokussiertem Zustand vorhandenes, von einem Spurfehlersignalgenerator erzeugtes Signal (c) und das Fokus-EIN-Signal (a) zugeführt sind, bestehend aus einem Flipflop (11), dessen Setzeingang über einen Inverter (10) das Fokusfehlersignal (d) erhält, dessen Rücksetzeingang mit dem Ausgang einer UND-Schaltung (9) verbunden ist, die an ihren Eingängen das vom Spurfehlersignalgenerator stammende Signal (c) und das Fokus-EIN-Signal (a) erhält und dessen Ausgang mit der Logikschaltung (12) verbunden ist.