DE3931500A1

DE3931500A1 - Lichtpunkt-positionierungsverfahren und dieses verfahren anwendende optische plattenspeichereinrichtung

Info

Publication number: DE3931500A1
Application number: DE3931500A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Matsumoto; Takeshi Maeda; Masuo Kasai
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1989-09-21
Publication date: 1990-03-22
Also published as: DE3931500C2; US5396477A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Informations aufzeichnungs- und -wiedergabeverfahren, bei dem ein Licht punkt eines Laserstrahls auf ein optisches Aufzeichnungsmedi um projiziert wird, um Information aufzeichnen sind/oder wiederzugeben, und auf eine optische Plattenspeicherein richtung. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein Lichtpunkt-Positionierungsverfahren zur schnellen Positio nierung eines Lichtpunkts auf einer gewünschten Spur mit Hilfe eines Makrobewegungsmechanismus (oder Grobeinstell glieds) und mit Hilfe eines Mikrobewegungsmechanismus (oder Feineinstellglieds) sowie auf eine optische Plattenspei chereinrichtung, bei der dieses Lichtpunkt-Positionierungs verfahren zum Einsatz kommt.

Es wurden bereits optische Plattenspeichereinrichtungen als Informationsspeichereinrichtungen entwickelt, bei denen In formation mit hoher Aufzeichnungsdichte auf ein rotierendes Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet und von diesem wiederge geben werden kann, oder bei denen es möglich ist, das Auf zeichnungsmedium je nach Anforderung zu löschen.

Die optische Platte oder das rotierende Aufzeichnungsmedium besitzen eine große Anzahl von Spuren, die konzentrisch oder spiralförmig angeordnet sind und einen vorgegebenen Abstand voneinander haben. Jede der Spuren ist darüber hin aus mit einer großen Anzahl von Sektoren versehen, um Da tengrenzen anzugeben. Um externe Information an irgendeiner gegebenen Position aufzeichnen oder Information von irgend einer gegebenen Position wiedergeben zu können, oder um In formation an irgendeiner gegebenen Position löschen zu kön nen, ist es erforderlich, eine Zugriffsoperation (Aufsuch operation) durchzuführen. Dabei wird zuerst eine der Spuren auf der Plattenoberfläche ausgewählt, um danach auf der ausgewählten Spur einen ausgewählten Sektor aufzusuchen. Mit anderen Worten ist es erforderlich, zunächst eine Ma kroaufsuchsteuerung zur schnellen Bewegung des Lichtpunkts in die Nähe einer gewünschten Spur durchzuführen, dann eine Spurfolgesteuerung auszuführen, um den Lichtpunkt auf der Zentrumslinie der gewünschten Spur zu halten, und dann eine Mikroaufsuchsteuerung vorzunehmen, um Abweichungen zwischen dem Lichtpunkt und der gewünschten Spur zu korrigieren. Ein derartiger Zugriffsbetrieb bei einer optischen Plattenspei chereinrichtung ist bereits in der JP-A-58-91 536, in der JP-A-58-1 69 370 und in der US-PS 46 07 358 offenbart.

Bei der konventionellen optischen Plattenspeichereinrich tung wird die Positionierung eines Lichtpunkts mit Hilfe eines Makrobewegungsmechanismus gesteuert, z. B. mit Hilfe eines Linearmotors zur Bewegung eines optischen Kopfs, und mit Hilfe eines Mikrobewegungsmechanismus, der z. B. eine Schwingspule zur Betätigung eines auf dem optischen Kopf angeordneten Galvanometerspiegels oder einer Objektivlinse sein kann.

Mit anderen Worten wird während der Zugriffs- bzw. Aufsuch operation der optische Aufzeichnungs-/Wiedergabekopf zu nächst grob bezüglich einer gewünschten Spur auf der opti schen Platte mit Hilfe des Makrobewegungsmechanismus posi tioniert, der, wie bereits erwähnt, ein Linearmotor sein kann (Makroaufsuchsteuerung).

Nachdem die Einstellung durch diese Makroaufsuchsteuerung beendet ist, erfolgt vorübergehend eine Spurfolgeoperation (Spurnachlaufoperation), und zwar durch gemeinsamen Betrieb des Makrobewegungsmechanismus und des Mikrobewegungsmecha nismus (Spurfolgesteuerung).

Sodann wird die Spuradresse dieses Orts gelesen, um die Ab weichung zwischen ihr und der gewünschten Spur zu bestim men. Um die Abweichung von der gewünschten Spur korrigieren zu können, wird durch den Mikrobewegungsmechanismus, der ein Galvanometerspiegel sein kann, ein Spursprung wieder holt, um den Lichtpunkt zur gewünschten Spur zu bewegen (Mikroaufsuchsteuerung). Ist der Lichtpunkt auf der ge wünschten Spur positioniert, wird wiederum die Spurfolge steuerung (Spurnachlaufsteuerung) durchgeführt, um die Auf suchoperation zu vervollständigen.

Um die Makroaufsuchzeit zu reduzieren, muß der optische Kopf mit hoher Beschleunigungsrate angetrieben werden.

Bei der optischen Plattenspeichereinrichtung sind auf dem optischen Kopf ein Lichtpunkt-Konvergenzlinsen-Betätigungs glied oder der zuvor erwähnte Mikrobewegungsmechanismus, optische Komponenten, usw. angeordnet, so daß im allgemei nen die Festigkeit bzw. Steifigkeit des optischen Kopfs im Vergleich zu demjenigen einer Magnetplatteneinrichtung klein ist. Während des Makroaufsuchbetriebs kann daher die Bandbreite des Geschwindigkeitssteuerungs-Servosystems nicht stark vergrößert werden. Wird jedoch der Kopf mit ho her Beschleunigung ohne Vergrößerung des Bandes des Ge schwindigkeitssteuerungs-Servosystems angetrieben, so er höht sich die Geschwindigkeitsabweichung zwischen seiner tatsächlichen Geschwindigkeit und der gewünschten Geschwin digkeit.

Der gewünschte Geschwindigkeitsverlauf bei der Makroauf suchsteuerung ist so gewählt, daß die Geschwindigkeit bei der maximalen Beschleunigung verringert wird, um die Auf suchzeit zu reduzieren. Darüber hinaus wird auf der ge wünschten Spur die Relativgeschwindigkeit zwischen Licht punkt und Spur vermindert, und zwar auf eine solche Ge schwindigkeit, die ein Einfahren in die Spur erlaubt (Ein fangen der Spur). Diese Geschwindigkeit, die ein Einfahren in die Spur erlaubt, wird durch die Größe eines Spurabwei chungssignaldetektorbereichs und die Bandbreite des Licht punkt-Regelkreises begrenzt und liegt in der Größenordnung von 3 mm/s bei der optischen Plattenspeichereinrichtung. Würden andererseits die Beschleunigung für die Verzögerung und die Bandbreite des Geschwindigkeitssteuerungs-Servosy stems jeweils 25 G und 700 Hz betragen, wie dies bei einer Magnetplatteneinrichtung der Fall ist, so ergäbe sich eine Geschwindigkeitsabweichung von etwa 55 mm/s. In einem sol chen Fall könnte bei der optischen Plattenspeichereinrich tung die Spur nicht eingefangen werden. Würde bei der opti schen Plattenspeichereinrichtung die Bandbreite des Ge schwindigkeitssteuerungs-Servosystems weiter verringert werden, so ergäbe sich eine größere Geschwindigkeitsabwei chung, wodurch es unmöglich wird, den optischen Kopf mit einer solch hohen Beschleunigungsrate wie im Fall der Ma gnetplatteneinrichtung anzutreiben. Abgesehen von der Ge schwindigkeitsabweichung treten im optischen Kopf, wenn dieser mit hoher Beschleunigung angetrieben wird, Eigen schwingungen auf, und zwar aufgrund der zuvor erwähnten ge ringen Steifigkeit des Kopfes. Selbst nach Beendigung der Makroaufsuchbewegung sind im optischen Kopf noch derartige Schwingungen aufgrund ihrer langen Abklingzeit vorhanden, so daß sich die Aufsuchzeit nicht wesentlich reduzieren läßt.

Bei der optischen Plattenspeichereinrichtung umfaßt die Aufsuchoperation im allgemeinen zwei Schritte, nämlich den Makroaufsuchbetrieb und den Mikroaufsuchbetrieb, was bedeu tet, daß dann, wenn die Geschwindigkeit beim Makroaufsuch betrieb auf dieselbe Geschwindigkeit wie bei der Magnet platteneinrichtung reduziert ist, für den Mikroaufsuchbe trieb eine entsprechend längere Zeit erforderlich ist. Der Grund für die Durchführung des Mikroaufsuchbetriebs liegt darin, daß der Spurabstand auf der optischen Platte sehr klein ist und etwa bei 1,6 µm liegt. Mit anderen Worten ist es aufgrund der Positionierungsgenauigkeit des Makrobewe gungsmechanismus, der Genauigkeit des Kopfpositionsdetek tors und der großen Exzentrizität der optischen Platte schwierig, die gewünschte Spur nur durch die Makroeinstel lung allein zu erreichen. Die Abweichung von der gewünsch ten Spur muß daher mit Hilfe der Mikroeinstellung korri giert werden. Im Gegensatz dazu beträgt bei der Magnetplat teneinrichtung der Spurabstand auf der Magnetplatte etwa 20 µm wobei darüber hinaus die Exzentrizität der Platte im Vergleich zu derjenigen einer optischen Platte klein ist so daß es möglich ist, bei der Magnetplatteneinrichtung die gewünschte Spur durch die Makroeinstellung allein zu errei chen. Es ist daher schwierig, die optische Plattenspeicher einrichtung mit etwa derselben Beschleunigung zu betreiben, die bei der Magnetplatteneinrichtung zur Anwendung kommt, wobei sich darüber hinaus die Aufsuchzeit nicht wesentlich reduzieren läßt, selbst wenn die optische Platte mit hoher Beschleunigung angetrieben wird.

Andererseits ist es bereits bekannt, die sogenannte Spur überquerungsaufsuchung einzusetzen, bei der kein Mikroauf suchbetrieb durchgeführt wird.

Ein Spurüberquerungs-Aufsuchsystem (cross-track seek system) ist bereits in der zuvor erwähnten JP-A-58-91 536 oder in der US-PS 46 07 358 beschrieben. Bei der Spurüber querungsaufsuchung wird die Anzahl der Spurübergangspulse gezählt, von denen jeweils einer erzeugt wird, wenn eine Spur quer zu ihrer Längsrichtung überstrichen wird. Ein op tischer Kopf wird dabei auf der gewünschten Spur nur mit Hilfe eines Makrobewegungsmechanismus allein positioniert. wird jedoch die Querspuraufsuchung bei einer hohen Ge schwindigkeit ausgeführt, so liefert der Sammler bzw. Soc kel (header) oder das in die Platte eingeschriebene Daten signal ein Spurfehlersignal, dessen Band sich dem Band der Spurübergangspulse überlagert, so daß die Anzahl der über strichenen Spuren fehlerhaft gezählt wird. Im Ergebnis läßt sich der Lichtpunkt nicht genau auf der gewünschten Spur positionieren, so daß auch hier eine Mikroeinstellung durchgeführt werden muß. Daher ist es schwierig, bei dem Querspuraufsuchsystem ebenfalls die Aufsuchzeit zu reduzie ren.

Aufgrund dieser Mängel weist die optische Plattenspeicher einrichtung den Nachteil auf, daß sie eine sehr lange Zu griffszeit im Vergleich zu einer konventionellen Speicher einrichtung besitzt, insbesondere im Vergleich zu einer Ma gnetplatten-Speichereinrichtung. Die mittlere Zugriffszeit einer optischen 12 Zoll-Plattenspeichereinrichtung liegt bei etwa 200 ms, während im Vergleich dazu bei einer 14 Zoll-Magnetplattenspeichereinrichtung die mittlere Zu griffszeit etwa 15 ms beträgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lichtpunkt- Positionierungsverfahren zu schaffen, das einen Hochge schwindigkeitszugriff ermöglicht, der vergleichbar ist mit dem bei einer Magnetplatten-Speichereinrichtung sowie eine optische Plattenspeichereinrichtung anzugeben, bei der die ses Lichtpunkt-Positionierungsverfahren zur Anwendung ge langt.

Eine andere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Licht punkt-Positionierungsverfahren zu schaffen, bei dem ein op tischer Kopf mit hoher Beschleunigung betrieben wird, um die erforderliche Makroeinstellzeit zu reduzieren, sowie eine optische Plattenspeichereinrichtung anzugeben, mit der dieses Lichtpunkt-Positionierungsverfahren ausgeführt wer den kann.

Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch ein geeignetes Verfahren und eine Vorrichtung dafür zu sorgen, daß selbst dann, wenn ein optischer Kopf mit ho her Beschleunigung betätigt wird, der Lichtpunkt zu einer ausgewählten Spur mit hoher Relativgeschwindigkeit zwischen ihm und der Spur gebracht werden bzw. in die Spur einlaufen kann, so daß sich eine verminderte Spurzugriffszeit oder Spureinlaufzeit (pull-in time) ergibt.

Verfahrens- und vorrichtungsseitige Lösungen der gestellten Aufgaben sind in den Patentansprüchen angegeben.

In Übereinstimmung mit der Erfindung werden die folgenden Maßnahmen getroffen:

(1) Die Bandbreite eines Steuerservosystems für einen Lichtpunkt-Mikrobewegungsmechanismus wird während der Spur einfangbewegung (track pull-in movement) höher als 10 kHz gewählt. Durch Auswahl des Steuerbandes des Mikrobewegungs mechanismus höher als 10 kHz kann der Zugriff auf eine Spur durchgeführt werden, und zwar bei hoher Relativgeschwindig keit zwischen Spur und Lichtpunkt. Da das Band des Steuer systems durch die Charakteristik des Mikrobewegungsmecha nismus begrenzt ist, läßt sich das Band höher als 10 kHz wählen, und zwar durch Verwendung eines Mikrobewegungsme chanismus, der mit einer höheren Geschwindigkeit als der konventionelle Galvanometerspiegel, ein zweidimensionales Betätigungsglied oder dergleichen betreibbar ist, wobei der schneller bewegbare Mikrobewegungsmechanismus ein nichtme chanischer optischer Ablenker ist, z. B. eine A/O-Ablenk einrichtung oder eine SAW-Einrichtung. Während der Spurfol geoperation nach Beendigung des Spureinfangs wird dann die Bandbreite des Steuersystems des Mikrobewegungsmechanismus wieder auf einen niedrigeren Wert verringert, der z. B. un terhalb von 5 kHz liegt. Würde nämlich die Bandbreite des Steuersystems des Mikrobewegungsmechanismus in diesem Fall auf einem hohen Wert verbleiben, so würde der Lichtpunkt infolge des ausgezeichneten Ansprechverhaltens auch bei ho hen Frequenzen zu schwingen beginnen, und zwar infolge ei nes Spurdefekts, aufgrund von Staubpartikeln, Rauschen oder dergleichen. Entsprechend der Erfindung wird also die Band breite des Steuersystems des Mikrobewegungsmechanismus von einem Wert auf einen anderen geändert, und zwar beim Über gang vom Spureinfangbetrieb zum Spurfolgebetrieb (Spurnach laufbetrieb).
(2) Als Linearskala zum Detektieren der Größe und der Ra te der Bewegung des optischen Kopfs wird eine Mikrotei lungs-Laserskala verwendet, deren Skala durch Furchen ge bildet ist, die einen Abstand (Teilung) voneinander aufwei sen, der dem Spurabstand (Spurteilung) auf der optischen Platte wenigstens annähernd gleicht. Darüber hinaus ist ein optisches System fest an der Basis (Grundplatte) montiert, um die Furchen der Skala detektieren zu können.
(3) Eine Spurfehler-Detektoreinrichtung zum Detektieren eines Spurfehlersignals anhand des reflektierten Lichts des Lichtpunkts enthält eine Einrichtung zur Korrektur eines Offsets, der durch die Abweichung des reflektierten Lichts von der optischen Zentralachse hervorgerufen wird. Sodann werden in Übereinstimmung mit dem Offset-korrigierten Spur fehlersignal ein Makrobewegungsmechanismus und der Mikrobe wegungsmechanismus jeweils angetrieben, und zwar während der Spureinfangoperation bzw. während der Spurfolgeopera tion, so daß ein Zweistufen-Spurfolge-Servosystem erhalten wird.

Während der Spureinfangoperation (track pull-in operation) ist die Bandbreite des Steuersystems des Lichtpunkt-Mikro bewegungsmechanismus auf über 10 kHz erhöht, so daß selbst dann, wenn der optische Kopf mit einer hohen Beschleunigung angetrieben wird, um einen Makro-Aufsuchvorgang durchzufüh ren, der Lichtpunkt zur Spur gebracht werden kann (Spurein fang), und zwar mit gleichbleibend hoher Relativgeschwin digkeit zwischen der Spur und dem Lichtpunkt.

Wird z. B. die genannte Bandbreite auf etwa 12 kHz erhöht, so läßt sich die Spur bei einer Geschwindigkeit von 55 mm/s einfangen, während bei einer Erhöhung der Bandbreite bis herauf zu etwa 22 kHz die Spur bei etwa derselben Geschwin digkeit von 100 mm/s eingefangen werden kann, die auch in einer Magnetplatten-Speichereinrichtung erreicht wird. Der Makro-Aufsuchvorgang läßt sich somit mit hoher Beschleuni gung durchführen, so daß sich die Zeit zur Durchführung des Makro-Aufsuchvorgangs reduzieren läßt.

Wird der optische Kopf mit hoher Beschleunigung angetrie ben, so treten nach Beendigung des Makro-Aufsuchvorgangs verstärkt mechanische Eigen- bzw. Restschwingungen im opti schen Kopf auf. Diese Schwingungen können jedoch dadurch unterdrückt werden, daß die Bandbreite des Steuersystems des Mikrobewegungsmechanismus erhöht wird. Es braucht daher nicht gewartet zu werden, bis diese Eigen- bzw. Restschwin gungen genügend stark gedämpft worden sind.

Darüber hinaus wird die Zeit, die zum Spureinfang selbst erforderlich ist, reduziert. Beträgt beispielsweise die für den Spureinfang erforderliche Zeit 100 µs, wenn die Band breite auf etwa 12 kHz erhöht worden ist, so werden für den Spureinfang bei einer Erhöhung der Frequenz auf etwa 20 kHz nur 60 µs benötigt, wodurch sich die Geschwindigkeit (des Zugriffs) weiter steigern läßt.

Durch Erhöhung der Steuerbandbreite des Mikrobewegungsme chanismus läßt sich darüber hinaus die Betriebsgeschwindig keit des Mikrobewegungsmechanismus gegenüber einem herkömm lichen Mikrobewegungsmechanismus stark erhöhen, so daß da durch auch die Zeit für den Mikro-Aufsuchvorgang verkürzt werden kann.

Durch Verwendung der Signale von der Mikroteilungs-Laser skala (micro-pitch laser scale) ist es möglich, im wesent lichen denselben Betrieb auszuführen wie beim Spurüberkreu zungs-Aufsuchvorgang. Mit anderen Worten wird die Anzahl der Pulse von der Mikroteilungs-Laserskala gezählt, wobei der optische Kopf mit Hilfe des Makrobewegungsmechanismus auf einer gewünschten Spur positioniert wird. Auch im Fall eines Hochgeschwindigkeits-Aufsuchvorgangs wird kein Über sprechen, sondern nur das Positionssignal erzeugt, so daß kein fehlerhafter Zählwert gebildet wird und der Lichtpunkt im wesentlichen akkurat auf der gewünschten Spur positio niert werden kann, und zwar unter alleiniger Durchführung des Makro-Aufsuchvorgangs. Sollte tatsächlich der Licht punkt nicht auf der gewünschten Spur positioniert werden, so ergibt sich nur eine sehr kleine Abweichung, wobei sich die während des Mikro-Aufsuchvorgangs zu korrigierende Grö ße reduziert.

Durch Verwendung der Mikroteilungs-Laserskala läßt sich im Vergleich zum konventionellen Fall eine Geschwindigkeitsin formation mit größerer Genauigkeit erzielen, so daß die Ge schwindigkeitssteuerung während der Makroaufsuchperiode stabiler und schneller ausgeführt werden kann. Die mechani schen Eigen- bzw. Restschwingungen des Kopfs lassen sich verringern, wobei sich auch eine verkürzte Einstellzeit (setting time) ergibt.

Die Spurfehler-Detektoreinrichtung enthält die Offset-Kor rektureinrichtung, so daß selbst dann, wenn die Bewegung des Lichtpunkts mit Hilfe des Mikrobewegungsmechanismus da zu führt, daß sein reflektiertes Licht von der optischen Zentralachse abweicht und auf der Detektoroberfläche eines Detektors bewegt wird, ein genaues Spurfehlersignal detek tiert und der Lichtpunkt genau und stabil auf der gewünsch ten Spur positioniert werden kann. Auf diese Weise wird die Spurfolgesteuerung durchgeführt.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung lassen sich die für den Makro-Aufsuchvorgang oder den Mikro-Auf suchvorgang erforderlichen Zeiten reduzieren, so daß die optische Plattenspeichereinrichtung einen in etwa gleich schnellen Hochgeschwindigkeits-Zugriff wie die Magnetplat ten-Speichereinrichtung aufweist.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines optischen Kopfs nach der Erfindung,

Fig. 2A und 2B jeweils Aufbau und Wirkungsweise eines opti schen Ablenkers mit einer A/O-Ablenkeinrichtung, der als Mikrobewegungsmechanismus verwendet wird,

Fig. 3 eine Charakteristik eines mechanischen Betäti gungsglieds,

Fig. 4 die Charakteristik einer A/O-Ablenkeinrichtung, die als Mikrobewegungsmechanismus Verwendung fin det,

Fig. 5A und 5B einerseits Detektoren zum Detektieren eines Fokusfehlersignals und eines Datensignals sowie andererseits ein Signaldetektorsystem für diese Signale,

Fig. 6A und 6B einerseits einen Detektor zum Detektieren eines Spurfehlersignals und andererseits sein Si gnaldetektorsystem,

Fig. 7 ein Blockdiagramm in Übereinstimmung mit einem er sten Verfahren zur Korrektur des Offsets eines Spurfehlersignals,

Fig. 8A und 8B ein Diagramm bzw. ein Blockdiagramm zur Er läuterung eines zweiten Verfahrens zur Korrektur eines Spuroffsets,

Fig. 9, 10A und 10B Diagramme zur Erläuterung eines dritten Verfahrens zur Korrektur des Offsets eines Spur fehlersignals,

Fig. 11A, 11B und 11C Diagramme, die jeweils einen Detektor zum Detektieren des gesamten Lichtmenge an reflek tiertem Licht, den Aufbau einer Schaltung zum De tektieren eines Spurfehlersignals anhand der re flektierten Lichtmenge und ein Signaldiagramm bzw. Zeitablaufdiagramm, bezogen auf die Schaltung nach Fig. 11B darstellen,

Fig. 12A, 12B, 12C und 12D Diagramme, die jeweils den Auf bau einer Mikroteilungs-Laserskala, ihren Ausgang, die Anordnung von Lichtpunkten auf der Skala und ein Signaldetektorsystem angeben,

Fig. 13A und 13B Diagramme zur Erläuterung des konventio nellen Zweistufen-Aufsuchvorgangs,

Fig. 14A und 14B graphische Darstellungen zur Beschreibung der Aufsuchzeit beim Zweistufen-Aufsuchvorgang nach der Erfindung,

Fig. 15 ein Diagramm zur Erläuterung der Bewegungen des optischen Kopfs und des Lichtpunkts während des Zweistufen-Aufsuchvorgangs nach der Erfindung,

Fig. 16 ein schematisches Blockdiagramm zur Erläuterung des Aufbaus einer Aufsuch-Steuerschaltung (Zu griffs-Steuerschaltung),

Fig. 17 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Details und der Wirkungsweise der Aufsuch-Steuerschaltung,

Fig. 18A und 18B Blockdiagramme zur Erläuterung des Aufbaus eines Spurfolge-Servosteuersystems,

Fig. 19 ein Diagramm zur Erläuterung der Eigenschaften der Regelschleifen nach Fig. 18B,

Fig. 20A und 20B weitere Beispiele von Spurfolge-Servosteu ersystemen,

Fig. 21 ein Diagramm zur Erläuterung der Eigenschaften der Regelschleifen nach Fig. 20B,

Fig. 22 ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Aufbaus ei nes Linearpositions-Steuersystems,

Fig. 23A und 23B graphische Darstellungen zur Erläuterung der Wirkungsweise des Linearpositions-Steuersy stems nach Fig. 22,

Fig. 24 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Änderung der Bandbreite des Steuersystems,

Fig. 25 den Aufbau eines optischen Kopfs nach einem ande ren Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 26A und 26B einerseits Detektoren und andererseits ih re Signaldetektorsysteme.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines optischen Kopfs nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 näher beschrieben. Das von einer Laserdiode 101 emittierte Licht wird mit Hilfe einer Kollimatorlinse 102 in einen kollimierten Strahl umgewandelt, der seinerseits mit Hilfe eines Strahlformgebungsprismas 103 in einen zirkularen Strahl (Strahl mit kreisförmigem Querschnitt) überführt wird. Dieser Strahl trifft dann auf einen Lichtablenker 104, der als Mikrobewegungsmechanismus arbeitet. Der Licht ablenker 104 enthält eine nichtmechanische Lichtablenkein richtung, wie z. B. eine A/O-Ablenkeinrichtung oder eine SAW-Einrichtung, sowie einen Strahlformer. Der Lichtstrahl, dessen Emissionswinkel durch den Lichtablenker 104 verän dert worden ist, trifft auf ein Polarisationsprisma 105. Wird in diesem Fall die Polarisation des Lichtstrahls so gewählt, daß S-polarisiertes Licht bezüglich des Polarisa tionsprismas 105 vorhanden ist, so tritt ein größer Teil des Lichtstrahls gerade durch das Polarisationsprisma 105 hindurch. Der das Polarisationsprisma 105 durchsetzende Lichtstrahl wird mit Hilfe einer λ/4-Platte 106 in zirku lar polarisiertes Licht umgewandelt und trifft dann nach Reflexion an einem Reflexionsspiegel 107 und nach Durch laufen einer Konvergenzlinse 108 auf eine optische Platte 10 auf. Durch die Konvergenzlinse 108 wird der Lichtstrahl fokussiert, so daß auf der optischen Platte 10 ein Licht punkt (spot) vorhanden ist. Dieser Lichtpunkt läßt sich mit Hilfe des zuvor erwähnten Lichtablenkers 104 in Spurfolge richtung (tracking direction) bewegen.

Das von der optischen Platte 10 reflektierte Licht durch läuft wiederum die Konvergenzlinse 108, wird am Refle xionsspiegel 107 reflektiert und tritt anschließend durch die λ/4-Platte 106 hindurch. Dabei wird der Lichtstrahl durch die λ/4-Platte 106 wiederum in einen linear polari sierten Lichtstrahl umgewandelt. Zu diesem Zeitpunkt liegt das polarisierte Licht in Form von S-polarisiertem Licht vor, und zwar bezüglich des Polarisationsprismas 105, so daß es nicht durch das Polarisationsprisma 105 hindurch tritt, sondern am Polarisationsprisma 105 in Richtung zu einem optischen Detektorsystem reflektiert wird. Mit ande ren Worten wird der reflektierte Lichtstrahl zu einem Strahlteiler 109 (half prism) reflektiert, von dem aus der Lichtstrahl in zwei verschiedene Richtungen abgestrahlt wird. Der eine Teil des Lichtstrahls wird mit Hilfe einer Konvexlinse 111 auf einen Detektor 115 fokussiert, der ein Spurabweichungssignal liefert. Dagegen wird der andere Teil des Lichtstrahls mittels einer Konvexlinse 110 in einen konvergenten Strahl umgewandelt und dann auf Detektoren 113 und 114 gerichtet, die ein Fokusfehlerdetektordatensignal liefern. Auch hier wird der die Konvexlinse 110 durchset zende Strahl mit Hilfe eines Strahlteilers 112 (half prism) in zwei Teilstrahlen unterteilt, von denen der eine auf den Detektor 113 und der andere auf den Detektor 114 auftrifft. Diese Detektoren 113 und 114 sind sogenannte Front-to-Back- Differentialtyp-Detektoren. Der Detektor 113 ist dabei hin ter dem Konvergenzpunkt des die Konvexlinse 110 durchset zenden Strahls positioniert, während der andere Detektor 114 vor diesem Konvergenzpunkt liegt. Das bedeutet, daß die Detektoren 113 und 114 so angeordnet sind, daß sie dieselbe Lichtintensität empfangen, wenn ein sogenannter "In-Fokus- Zustand" eingenommen wird, bei dem eine Koinzidenz zwischen dem Fokuspunkt des auf die optische Platte 10 projizierten Lichtpunkts und der Informationsaufzeichnungsoberfläche be steht.

Ein optischer Kopf 100 läßt sich in Radialrichtung der Platte 10 mit Hilfe eines Grobeinstellglieds bewegen, das z.B. ein Linearmotor 20 (siehe Fig. 16) sein kann der als Makrobe wegungsmechanismus arbeitet.

Eine Laserskala 200 dient zum Detektieren der Größe und der Rate der Bewegung des optischen Kopfs 100. Mit anderen Worten befindet sich am optischen Kopf 100 eine Mikroteilungsskala 200 b, in der Furchen vorhanden sind, die etwa dieselbe Tei lung bzw. denselben Abstand wie die auf der optischen Platte 10 haben. Ferner wird der Laserstrahl auf die Skala 200 b über ein optisches System 200 a projiziert, das sich an einer Basis 15 befindet, um das resultierende reflektierte Licht zu über prüfen und auf diese Weise die Größe und die Rate der Bewegung des optischen Kopfs 100 zu detektieren.

Die Fig. 2A zeigt den Fall, bei dem eine A/O-Ablenkeinrichtung für den Lichtablenker 104 vorhanden ist, der als Mikrobewe gungsmechanismus arbeitet. Da es vorgezogen wird, einen kreis förmigen Lichtstrahl als solchen zu polarisieren, weist die Blende des gewöhnlichen A/O-Ablenkelements 118 eine recht winklige Form auf, so daß zur Verbesserung des Wirkungsgrads der Strahl in einen elliptischen Strahl umgewandelt werden muß. Der einfallende Laserstrahl wird also in einen ellipti schen Strahl mit Hilfe eines Strahlumwandlungsprismas 117 um gewandelt und dann auf das A/O-Ablenkelement 118 gerichtet, dessen Ausgangsstrahl wiederum in einen kreisförmigen Strahl überführt wird, und zwar mit Hilfe eines Strahlumwandlungs prismas 119.

Der Betrieb des A/O-Ablenkelements 118 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2B näher beschrieben.

Das A/O-Ablenkelement 118 (akustooptisches Ablenkelement) ent hält ein Medium 118 a, das für den Laserlichtstrahl transparent ist, einen piezoelektrischen Wandler 118 b zum Einstrahlen ei ner Ultraschallwelle in das Medium 118 a sowie eine Hochfre quenz-Leistungsquelle 120 zum Ansteuern des piezoelektrischen Wandlers 118 b. Die durch den piezoelektrischen Wandler 118 b erzeugte Ultraschallwelle breitet sich durch das Medium 118 a hindurch aus, so daß die resultierende Druckwelle zu einer periodischen Änderung des Brechungsindex innerhalb des Me diums 118 a aufgrund seines akusto-optischen Effekts führt. Durch diese Variation des Brechungsindex wird ein Phasengit ter innerhalb des Mediums 118 a erzeugt, so daß das auf das Medium 118 a auftreffende Licht gebeugt wird. Im nachfolgen den sei angenommen, daß f die Frequenz der Ultraschallwelle repräsentiert, v die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultra schallwelle und λ die Wellenlänge des einfallenden Lichts. Dann ergibt sich der Beugungswinkel R in Ubereinstimmung mit der nachfolgenden Gleichung:

Im allgemeinen sind die Ausbreitungsgeschwindigkeit v der Ul traschallwelle und die Wellenlänge λ des einfallenden Lichts konstant, so daß die Frequenz f und der Beugungswinkel R pro portional zueinander sind. Im Ergebnis läßt sich also durch Änderung der Frequenz f der Beugungswinkel R verändern, so daß sich dadurch der Ablenkwinkel des Lichtstrahls in ge wünschter Weise einstellen läßt.

Bei der konventionellen optischen Plattenspeichereinrichtung wird ein mechanischer Drehspiegel, beispielsweise ein Galva nometerspiegel, als Mikrobewegungsmechanismus verwendet, um einen Lichtstrahl abzulenken. Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Charakteristik eines mechanischen Betätigungsglieds, das einen Galvanometerspiegel enthält. Die Verstärkung (der Gewinn) nimmt ab, nachdem ein Hauptresonanzpunkt frm über schritten worden ist. Ferner zeigt die Verstärkung einen weiteren Peak an einem sekundären Resonanzpunkt frs, so daß daher die Bandbreite des Servosystems nur bis hinauf zu 4 bis 5 kHz ausgedehnt werden kann.

Die Fig. 4 zeigt dagegen eine Charakteristik eines A/O-Ablenk elements, das gemäß der Erfindung als Mikrobewegungsmechanis mus verwendet wird. Dieses A/O-Ablenkelememt wurde bereits zu vor beschrieben. Sein Ablenkwinkel R läßt sich durch Änderung der Frequenz f verändern, wobei sich ebenfalls die Frequenz f auf elektrischem Wege durch die Hochfrequenzquelle verändern läßt, so daß ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb möglich ist, und zwar unter Aufrechterhaltung der Verstärkumg auf einem kon stanten Wert bei 0 dB bis hinauf zu hohen Frequenzen. Es exi stiert ferner keine zweite bzw. sekundäre Resonanz wie im Fall des mechanischen Betätigungsglieds. Im Unterschied zu ei nem mechanischen Betätigungsglied, etwa einem Galvanometer spiegel im Fall der konventionellen optischen Plattenspei chereinrichtung, kann das A/O-Ablenkelement mit hoher Geschwin digkeit arbeiten und den Lichtpunkt sehr schnell bewegen. Dar über hinaus läßt sich der Ablenkwinkel des Lichtstrahls durch die Frequenz bestimmen, die an das A/O-Ablenkelement angelegt wird, so daß sich auch die Größe der Bewegung des Lichtpunkts sehr genau bestimmen läßt.

Im Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird das A/O-Ab lenkelement als Mikrobewegungsmechanismus verwendet. Die Er findung ist jedoch nicht auf den Einsatz des A/O-Ablenkele ments beschränkt, so daß es nur erforderlich ist, irgendein Ablenkelement zu verwenden, beispielsweise ein SAW-Element, das kein mechanisches Ablenkelement ist. Es ist also nur not wendig, einen Bewegungsmechanismus einzusetzen, der eine vor bestimmte Amplitudencharakteristik aufweist, derart, daß sich die Verstärkung (gain) bis herauf zu hohen Frequenzen ober halb von 10 kHz nicht verändert.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Detektion des Fokusfehlersignals unter Einsatz des sogenannten Front to-Back-Differentialverfahrens. Wie die Fig. 1 zeigt, wer den dazu die Detektoren 113 und 114 jeweils vor bzw. hinter dem Fokuspunkt (Brennpunkt) der Konvexlinse 110 positioniert, wobei das Differential ihrer Ausgangssignale abgenommen wird. Dies ist eine allgemein bekannte Technik, wie beispielsweise in der US-PS 47 42 218 beschrieben. Die Fig. 5A und 5B zeigen ein Fokusfehlersignal-Detektorsystem.

Wird in Übereinstimmung mit dem Aufbau nach Fig. 1 der Licht strahl durch den Lichtablenker 104 abgelenkt, so bewegen sich ebenfalls die Lichtpunkte auf den Detektoren 113 und 114. Es ist daher erforderlich, die Anordnungsrichtungen der Detekto ren 113 und 114 in Übereinstimmung mit Fig. 5A bezüglich der Ablenkrichtung des Lichtstrahls, der durch den Lichtablenker 104 abgelenkt wird, einzustellen, um auf diese Weise eine störende Beeinflussung des Fokusfehlersignals zu vermeiden.

Mit anderen Worten besteht jeder der Detektoren 113 und 114 aus einem bigesplitteten (2-geteilten) Detektor, der nur die peripheren Bereiche des Lichtpunkts detektiert, welcher auf seine Detektoroberfläche projiziert wird, und dessen Split tingzone parallel zur Ablenkrichtung (Pfeilrichtung) des Lichtstrahls liegt, der durch den Lichtablenker 104 abge lenkt wird. Wird daher der Lichtpunkt auf dem Detektor 113 oder 114 infolge der Ablenkung durch den Lichtablenker 104 in Richtung des Pfeils bewegt, so tritt keine Änderung bzw. Variation der empfangenen Lichtmenge auf, die durch die Tei le a und b oder c und d an den Seiten der Splittingzone de tektiert wird, so daß der Einfluß der Bewegung des Licht punkts infolge der Ablenkung durch den Lichtablenker 104 eliminiert ist. Ferner läßt sich auch ein Datenwiedergabe signal (Reproduktionssignal) durch Verwendung der Signale von den Detektoren 113 und 114 erzeugen. Der Aufbau des Si gnalverarbeitungssystems ist in Fig. 5B gezeigt. Dabei wer den die beiden Ausgänge des bigesplitteten (2-geteilten) Detektors 113 durch einen Addierer 501 addiert, während die beiden Ausgänge des bigesplitteten (2-geteilten) Detektors 114 durch einen Addierer 502 addiert werden. Sodann werden die Ausgänge des Addierers 501 und des Addierers 502 durch einen Addierer 503 addiert, um ein Datenwiedergabesignal (Reproduktions- oder Playback-Signal) zu erzeugen. Eine Differenz zwischen den Ausgängen der Addierer 501 und 502 wird mit Hilfe eines Differentialverstärkers 504 erzeugt, um ein Fokusfehlersignal zu bilden. Das Datenplayback-Si gnal (Datensignal vom Addierer 503) wird zwecks Demodula tion einem Demodulator zugeführt. Darüber hinaus empfängt ein Stellglied das Fokusfehlersignal, um die Konvergenzlin se 108 in Richtung ihrer optischen Achse zu bewegen. Der Abstand zwischen der Konvergenzlinse 108 und der optischen Platte 10 wird so eingestellt, daß der Brennpunkt bzw. der von der Konvergenzlinse 108 projizierte Lichtpunkt mit der Informationsaufzeichnungsoberfläche der optischen Platte 10 koinzidiert.

Das Lichtbeugungs-Spurfolgesystem (push-pull system) wird zum Detektieren eines Spurfehlersignals verwendet. Diese Technik ist ebenfalls allgemein bekannt und z. B. in der US-PS 45 25 826 beschrieben. Die Form des Detektors 115 ist in Fig. 6A gezeigt, während sein Signalverarbeitungssyetem in Fig. 6B dargestellt ist. In Fig. 6A gibt die durchgezo gene Doppelpfeillinie die Ablenkricbtungen des Lichtstrahls an, der durch den Lichtablenker 104 abgelenkt wird, während die gestrichelt eingezeichnete Doppelpfeillinie die Rich tungen der Spur angibt, die auf den Detektor 115 projiziert wird. Der Detektor 115 enthält zwei Detektorbereiche e und f, die symmetrisch bezüglich der Spurrichtungen angeordnet sind, wobei diese Detektorbereiche innerhalb der Interfe renzbereiche bzw. innerhalb der Bereiche der Null-ten Beu gungsordnung und der ± Ersten Beugungsordnung liegen. Ein Spurfehlersignal Tr wird durch Differentiation der beiden Ausgänge des Detektors 115 mit Hilfe eines Differenzver stärkers 609 gebildet, wie die Fig. 6B zeigt. Wie im Fall der Detektion eines Fokusfehlersignals wird bei Ablenkung des Lichtstrahls mit Hilfe des Lichtablenkers 104 der Lichtpunkt auf dem Detektor 115 ebenfalls bewegt, wie die Fig. 6A erkennen läßt. Im Ergebnis wird ein Offset in das Spurfehlersignal eingeführt, und zwar in Übereinstimmung mit dem Ablenkwinkel des Lichtstrahls.

Im nachfolgenden werden Verfahren zur Korrektur des Offsets im Spurfehlersignal im einzelnen beschrieben. In Überein stimmung mit einem ersten Verfahren werden die Beziehungen zwischen den Lichtstrahl-Ablenkwinkeln, die infolge der Ab lenkung des Lichtstrahls durch den Lichtablenker 104 erhal ten werden, und den Offset-Beträgen durch Berechnung oder tatsächliche Messungen zuvor bestimmt und gespeichert, wo bei ein Spurfehlersignal in Übereinstimmung mit dem Ablenk winkel des Lichtstrahls korrigiert wird. Dieses Verfahren wird anhand der Fig. 7 näher erläutert. Bei Verwendung ei nes Steuersignals R für den Lichtablenker 104 simuliert ein Simulator 505 ein Offset, während ein Differentialverstär ker 509 den simulierten Offset und den Ausgang einer Spur signaldetektorschaltung 507 (Differentialverstärker 609 in Fig. 6B) differenziert. Auf diese Weise läßt sich das Spur fehlersignal, das durch die Spurfehlersignal-Detektorschal tung 507 detektiert worden ist, korrigieren, so daß ein korrigiertes Spurfehlersignal Tr′ erhalten wird. Es sei darauf hingewiesen, daß der Lichtablenker 104, z. B. das A/O-Ablenkelement 118, durch eine Lichtablenkelement-Trei berschaltung 65 angesteuert wird, die das Steuersignal R empfängt. Mit diesem Verfahren läßt sich allerdings eine Korrektur dann nicht durchführen, wenn ein Offset durch ir gendeine andere Ursache als durch Ablenkung des Licht strahls mit Hilfe des Lichtablenkers 104 erzeugt wird.

Beim zweiten Verfahren zur Korrektur des Offsets im Spur fehlersignal werden leere Bereiche (blank areas) ohne Daten absatzweise bzw. intermittierend auf jeder Spur der opti schen Platte 10 gebildet, wie die Fig. 8A zeigt. Der Licht punkt wird um die Spur herum gewobbelt, um die Größe eines Spurfehlers zu bestimmen, wobei das durch die Spurfehlersi gnal-Detektorschaltung (Differentialverstärker 609) detek tierte Spurfehlersignal Tr in Übereinstimmung mit der Größe des Spurfehlers korrigiert wird, um auf diese Weise ein korrigiertes Spurfehlersignal Tr′ zu erzeugen, das keinen Offset aufweist. Das Wobbelverfahren wurde bereits ausführ lich in der JP-A-49-94 304 und in der JP-A-50-68 413 be schrieben, so daß auf eine nochmalige Erläuterung an dieser Stelle verzichtet wird.

Die Offset-Korrektur eines Spurfehlersignals Tr in Überein stimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nur bei Verwendung eines nichtmechanischen Lichtablenkers mög lich, z. B. bei Verwendung eines A/O-Ablenkers oder eines SAW-Elements, das als Mikrobewegungsmechanismus zum Einsatz kommt. Die konventionellen mechanischen Stellglieder weisen den Nachteil auf, daß ein Hochgeschwindigkeitswobbeln nicht möglich ist und daß der Lichtpunkt auch in den Datenberei chen (den Aufzeichnungsbereichen) abgelenkt wird.

Der Aufbau einer Offset-Korrekturschaltung ist in Fig. 8B gezeigt. Ein Spurfehlersignal Tr, das bei der Spurverfol gung mit gewöhnlichem gebeugtem Licht erzeugt wird, wird durch ein Spurfehlersignal Tro korrigiert, das durch Wob beln erzeugt wird.

Eine Zeitsteuerschaltung 601 erzeugt ein Lichtpunkt-Wobbel signal, wenn der Lichtpunkt auf irgendeinem leeren Bereich positioniert ist, so daß eine Lichtablenk-Treiberschaltung 65 angetrieben wird. Die Stärke des Wobbelns des Licht punkts sollte vorzugsweise bei einem Viertel des Spurab stands (track pitch) liegen. In diesem Fall müßte die Größe des Wobbelns um die Spur herum bei etwa 0,4 µm liegen, wenn der Spurabstand 1,6 µm beträgt. Tatsächlich jedoch liegt die Wobbelgröße im allgemeinen im Bereich von 0,15 µm im Hinblick auf die Abdeckung durch die Konvergenzlinse und dergleichen. Die Differenz zwischen den Ausgängen e und f des Detektors 115 wird durch den Differentialverstärker 609 bestimmt. Ferner wird die Summe der Ausgänge e und f des Detektors 115 durch einen Addierer 611 gebildet, wobei die se Summe einer ersten Abtast-/Halteschaltung 603 und einer zweiten Abtast-/Halteschaltung 605 zugeführt wird. Die Zeitsteuerschaltung 601 erzeugt ebenfalls Steuersignale für die Abtast-/Halteschaltungen 603 und 605. Die beiden Ab tast-/Halteschaltungen 603 und 605 speichern jeweils die reflektierten Lichtmengen in Übereinstimmung mit den Bewe gungen des Lichtpunkts zu den Seiten der Spur, wobei deren Differenz durch einen Differentialverstärker 607 gebildet wird, bei dem jeweils ein Eingang mit einem der Ausgänge der Abtast-/Halteschaltungen 603 und 605 verbunden ist. Durch den Differentialverstärker 607 wird ein Spurfehlersi gnal Tro infolge des Wobbelns gebildet, das über ein Ver stärkungsgrad-Einstellglied K ₂ zu einem Addierer 613 ge langt. Das Spurfehlersignal Tr, das durch die Spurverfol gung mit Hilfe des gebeugten Lichts erzeugt wird bzw. das Ausgangssignal Tr des Differentialverstärkers 609 wird zum anderen Eingang des Addierers 613 geführt, und zwar über ein Verstärkungsgrad-Einstellglied K _1. Durch Änderung der Werte der Verstärkungsgrade K ₁ und K ₂ ist es möglich, das Verhältnis zwischen dem Fehlersignal Tr, das durch Spurver folgung mit Hilfe des gebeugten Lichts erzeugt wird, und dem Fehlersignal Tro, das durch Wobbeln erzeugt wird, zu verändern. Ist K ₁=0, so ergibt sich der äquivalente Spur folgebetrieb bezüglich der Probenregelung. Das Offset-kor rigierte Spurfehlersignal Tr′ wird zu einer Spurfolge-Steu erschaltung 45 übertragen, wie später noch beschrieben wird, so daß das Signal phasenkompensiert ist, um ein Mi krofolge-Steuersignal (Lichtablenkelement-Steuersignal) R und ein Makrofolge-Steuersignal (Grobeinstellglied-Steuer signal) G zu erzeugen. Das Mikrofolge-Steuersignal (Licht ablenkelement-Steuersignal) R treibt den Mikrobewegungsme chanismus (Lichtablenkelement) über die Mikrobewegungsme chanismus-Ablenkschaltung 65 an.

Im folgenden wird das dritte Verfahren zur Korrektur des Offsets im Spurfehlersignal näher beschrieben. Entsprechend diesem Verfahren wird gemäß Fig. 9 der Lichtpunkt diskret gewobbelt (in Schwingungen versetzt), um die Offset-Kompo nente im Spurfehlersignal auszulöschen. Es sei nachfolgend angenommen, daß w die Position des Lichtpunkts in Platten radialrichtung repräsentiert, während p der Spurabstand (track pitch) ist. Repräsentiert Tr ein Spurfehlersignal mit einem Offset, so läßt sich dieses Signal durch folgende Gleichung ausdrücken:

Tr = a sin (2 π x/p)+b

Hierin sind a die Amplitude des Spurfehlersignals und b der Offset. Sind ± w die Größen der Bewegung des Lichtpunkts beim Wobbeln und E sowie E die zugehörigen Spurfehlersi gnale Tr, so ergibt sich die Summe aus E ⁺ und E durch die nachfolgende Gleichung:

E⁺+E ^- = 2 {a sin (2π x/p) cos (2π w/p)+b}

Durch nachfolgende Berechnung ist es möglich, ein Spurfeh lersignal Tr′ zu erhalten, bei dem kein Offset mehr vorhan den ist:

Tr′ = Tr - (E⁺+E ^-)/2
= a {1 - cos (2w/p)} sin (2π x/p)

Im allgemeinen wird w so gewählt, daß gilt w = p/2. Die Am plitude des Fehlersignals Tr′ nimmt daher den Maximalwert an.

Die Fig. 10A zeigt den Aufbau der Offset-Korrekturschal tung, während die Fig. 10B Wellenformen von Steuersignalen innerhalb der Korrekturschaltung zeigt. Der Differential verstärker 609 bildet die Summe aus den Ausgängen e und f des bigesplitteten Detektors 115, so daß er ein Spurfehler signal Tr aufgrund der Spurverfolgung (push-pull) mit Hilfe des gebeugten Lichts erzeugt.

Eine Zeitsteuerschaltung 601 erzeugt ein Wobbelsteuersignal Cw sowie Steuersignale T ₁, T ₂ und T ₃ für Abtast-/Halte schaltungen 603, 615 und 627.

Der Lichtpunkt wird mit Hilfe des Wobbelsteuersignals Cw gewobbelt bzw. in Schwingungen versetzt. Mit anderen Worten wird das Wobbelsteuersignal Cw mit dem Lichtpunktsteuersi gnal R vom Servosystem kombiniert, und zwar mit Hilfe eines Addierers 621, um den Lichtablenker (Mikrobewegungsmecha nismus) 104 über die Lichtablenker-Treiberschaltung 65 an zutreiben. Während im Falle eines konventionellen mechani schen Stellglieds die Größen der Bewegung des Lichtpunkts detektiert und zurückgekoppelt werden müssen, um den Licht punkt mit einer gegebenen Größe wobbeln zu können, ist im Falle eines nichtmechanischen Lichtablenkers, wie z. B. ei nes A/O-Ablenkelements oder eines SAW-Elements eine Ände rung der Treiberfrequenz f proportional zu einer Änderung des Ablenkwinkels R, so daß das Wobbeln ohne eine Rückkopp lung durchgeführt werden kann.

Beim Wobbeln werden die sich ergebenden Spurfehlersignale E⁺ und E⁻ jeweils abgetastet und gehalten, und zwar in Ab tast-/Halteschaltungen 603 und 605, die jeweils über die Steuersignale T ₁ und T ₂ gesteuert werden. Da die Ausbrei tung der Ültraschallwelle durch das Medium des Lichtablen kers hindurch relativ viel Zeit erfordert, werden die Ab tastsignale T ₁ und T ₂ ausgehend von einer Änderung des Wob belsteuersignals C _w zeitverzögert erzeugt. Die Summe der Ausgänge von den Abtast-/Halteschaltungen 603 und 605 wird mit Hilfe eines Addierers 625 gebildet, dessen Ausgangssi gnal über ein Verstärkungsgrad-Einstellglied K einem Diffe rentialverstärker 623 zugeführt wird. Der Ausgang Tr des Differentialverstärkers 609 wird dem anderen Eingang des Differentialverstärkers 623 direkt zugeführt, so daß die Offsetkomponente im Fehlersignal Tr, das durch Spurverfol gung mit Hilfe des abgebeugten Lichts erhalten wird, ausge löscht wird. Am Ausgang des Differentialverstärkers 623 er scheint also das Offset-korrigierte Spurfehlersignal Tr′. Die Abtast-/Halteschaltung 627 wird durch das Steuersignal T ₃ von der Zeitsteuerschaltung 601 gesteuert, so daß wäh rend der Wobbelperiode Tw das vorhergehende Offset-korri gierte Spurfehlersignal Tr′ gehalten wird, um irgendwelche- Schwingungen des Servosystems während des Steuersignal Cw zu verhindern. Das Verstärkungsgrad-Einstellglied K ist so eingestellt, daß K=1/2 ist.

Die Wobbelperiode Tw sollte vorzugsweise so kurz wie mög lich sein. Da das Lichtablenkelement sehr schnell arbeitet, kann die Periode Tw im allgemeinen auf Werte unterhalb von 10 µs reduziert werden. Da das Wobbelintervall Ti innerhalb des Bereichs Ti < Tw variiert werden kann, ist bei einem extrem großen Intervall Ti die Phasenverzögerung des Spur fehlersignals ebenfalls vergrößert, so daß das Intervall Ti so eingestellt ist, daß es in den nachfolgenden Bereich hineinfällt, und zwar aus Gründen der Stabilität des Steuer- bzw. Regelsystems. Dabei gilt:

Tw<Ti<1/(3 · fcf)

Hierin ist mit fcf das Band des Mikrosteuersystems bezeich net.

Während der Spurzugriffsperiode muß das Band des Mikrosteu ersystems erhöht werden, wie nachfolgend noch beschrieben wird, so daß daher das Wobbelintervall Ti so weit wie mög lich innerhalb des Bereichs Tw < Ti reduziert ist. Während der Spurfolgeperiode braucht das Band des Mikrosteuersy stems nicht so weit erhöht zu sein, so daß dann die Wobbel periode Tw wieder erhöht werden kann. Insbesondere während der Datenlese-/-einschreibperiode kann das Lesen und Ein schreiben von Daten dann nicht ausgeführt werden, wenn der Lichtpunkt gewobbelt wird. Daher sind gemäß Fig. 8A die leeren Bereiche ohne Daten periodisch angeordnet, und zwar auf jeder Spur der optischen Platte, wobei eine Oszillation des Lichtpunkts um die Spur herum nur im leeren Bereich er folgt. Für diesen Fall detektiert die Zeitsteuerschaltung 601 gemäß Fig. 10A den leeren Bereich, z. B. unter Überprü fung des Datensignals, um das Wobbelsteuersignal Cw und die Abtast-/Haltesteuersignale T ₁, T ₂ und T ₃ zu erzeugen. Wer den die Intervalle, an denen leere Bereiche erscheinen, durch Ti repräsentiert und werden sie so lang wie möglich gewählt, sofern die Bedingung Ti < 1/(3 · fcf) erfüllt ist, so ist es möglich, die Reduktion der Aufzeichnungsbereiche infolge der verwendeten leeren Bereiche zu vermindern.

Ist beispielsweise die Bandbreite des Mikrosteuersystems zu 10 kHz gewählt während der Spureinlaufperiode, so kann das Wobbelintervall Ti so kurz wie möglich gewählt werden, und zwar innerhalb des Bereichs Tw < Ti < 33 µs. Ist dagegen die Bandbreite des Mikrosteuersystems zu 3 kHz gewählt, und zwar während der Spurfolgeperiode, so kann die Wobbelperi ode Ti so lang wie möglich gewählt werden, und zwar inner halb des Bereichs Ti < 110 µs.

Während bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die Spurverfolgung mit Hilfe des gebeugten Lichts durchge führt wird, um ein Spurfehlersignal Tr zu detektieren, ist es möglich, den Lichtpunkt zu wobbeln, um ein Spurfehlersi gnal in Übereinstimmung mit der Gesamtlichtmenge des an der optischen Platte reflektierten Lichts zu detektieren. Ein Beispiel dieses Verfahrens wird nachfolgend näher beschrie ben.

Die Art und Weise, in der der Lichtpunkt gewobbelt wird, ist dieselbe wie in Fig. 9. Bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch wird ein Spurfehlersignaldetektor 115 verwendet, der ein Detektorelement j enthält, wie die Fig. 11A zeigt. Um die Gesamtmenge des reflektierten Lichts detektieren zu können, ist das Detektorelement j größer ausgebildet worden als der Lichtpunkt des reflektierten Lichts, wobei es eben falls in Lichtablenkrichtung des Lichtablenkers 104 verlän gert ausgebildet ist, um den Lichtpunkt aufzufangen, selbst wenn dieser durch den Lichtablenker 104 bewegt wird, wie durch die gebrochenen Linien in Fig. 11A angedeutet ist. Der Ausgang des Detektors 115 wird mit Hilfe eines Verstär kers 631 verstärkt, um ein Gesamtlichtmengensignal F zu er zeugen.

Das Verfahren zum Detektieren eines Offset-freien Spurfeh lersignals Tr′ anhand des durch Reflexion erhaltenen Ge samtlichtmengensignals F wird nachfolgend näher beschrie ben. In Fig. 9 sei mit x die Position des Lichtpunkts in Plattenradialrichtung bezeichnet, während p der Spurabstand (track pitch) ist. Das Gesamtreflexionslichtmengensignal F bestimmt sich dann durch die nachfolgende Gleichung zu:

Hierin sind c die Amplitudenkomponente des Gesamtlichtmen gensignals und d die dc-Komponente (Gleichanteil). Sind ±w die Größen der Bewegung des Lichtpunkts beim Wobbeln und F⁺ sowie F die entsprechenden Gesamtlichtmengensignale, so läßt sich ein Spurfehlersignal Tr′ durch Bestimmung der Differenz zwischen F⁺ und F⁻ erzeugen. Dies ergibt sich zu:

Tr′ = F⁺-F ^-
= -2 c sin (2 π w/p) sin (2 π x/p)

Im allgemeinen wird die Auswahl so getroffen, daß w = p/4 ist, damit die Amplitude von Tr′ maximal wird.

Im vorliegenden Fall ist die Spurfehlersignal-Detektor schaltung in Übereinstimmung mit Fig. 11B aufgebaut, wobei die Wellenformen von Steuersignalen innerhalb dieser Schal tung in Fig. 11C dargestellt sind. Die Zeitsteuerschaltung 601 erzeugt ein Wobbelsteuersignal Cw und Abtast-/Halte steuersignale T ₄, T ₅ und T ₆ für Abtast-/Halteschaltungen 603, 605 und 619.

Das Verfahren zum Wobbeln des Lichtpunkts in Übereinstim mung mit dem Steuersignal Cw ist dasselbe, das bereits un ter Bezugnahme auf die Fig. 10 beschrieben worden ist.

Während des Wobbelns werden die resultierenden Gesamtlicht mengensignale F⁺ und F ^- jeweils in Abtast-/Halteschaltungen 603 und 605 abgetastet und gehalten, wobei diese Abtast-/ Halteschaltungen 603 und 605 durch die Steuersignale T ₄ und T ₅ gesteuert werden. Die Ausbreitung der Ultraschallwelle durch das Medium des Lichtablenkers 104 hindurch erfordert eine beträchtliche Zeit, so daß daher die Abtastsignale T ₄ und T ₅ erst nach einer Änderung im Wobbelsteuersignal Cw erzeugt werden. Eine Abtast-/Halteschaltung 619 wird durch das Steuersignal T ₆ so gesteuert, daß während des Wobbelpe riode Tw das Spurfehlersignal gehalten wird, um somit ein Schwingen des Servosystems zu verhindern.

Die Wobbelperiode Tw und das Wobbelintervall Ti sind in derselben Weise eingestellt, wie zuvor im Zusammenhang mit der Offsetkorrektur bei der Spurverfolgung mit Hilfe des gebeugten Lichts beschrieben, so daß dieser Punkt nicht nochmals erläutert zu werden braucht.

Wie die Fig. 12A zeigt, enthält die Laserskala eine Mikro teilungsskala 200 b, die auf dem optischen Kopf 100 montiert ist, sowie ein feststehendes optisches System 200 a, das auf der Basis 15 montiert ist. Die Mikroteilungsskala 200 b ist durch Furchen gebildet, die einen Abstand voneinander auf weisen (Teilung), der wenigstens annähernd dem Spurabstand auf der optischen Platte 10 entspricht, wobei der Laser strahl durch das feststehende optische System 200 a zusam mengeführt bzw. gebündelt und das resultierende reflektier te Licht detektiert wird. Der von einer Laserdiode 201 emittierte Laserstrahl durchläuft ein Beugungsgitter 202 und einen halbdurchlässigen Spiegel 203 (half mirror) und wird anschließend durch eine Kollimatorlinse 204 zu einem kollimierten Strahl zusammengeführt. Nach Reflexion an ei nem Reflexionsspiegel 205 wird der kollimierte Strahl durch eine Linse 206 erneut zusammengeführt, um durch Fokussie rung drei Lichtpunkte auf der Mikroteilungsskala 200 b zu erhalten. Das reflektierte Licht wird mit Hilfe des halb durchlässigen Spiegels 203 vom ursprünglichen Strahlengang getrennt, so daß ein kollimierter Strahl erhalten wird, der eine konkave Linse 207 durchläuft und anschließend auf ei nen Detektor 208 trifft.

Um die Größe, die Rate und die Richtung der Bewegung des Kopfs zu detektieren, ist es nur erforderlich, zwei Signale zu erzeugen, die zwischen sich eine Phasendifferenz von π/2 aufweisen, wie die Fig. 12B zeigt. Die zuvor erwähnten drei Lichtpunkte sind bezüglich der Furchen der Mikroteilungs skala 200 b in Übereinstimmung mit der Fig. 12C angeordnet. Mit anderen Worten sind zwei Hilfslichtpunkte 210 a und 210 b an beiden Seiten eines Hauptlichtpunkts 209 vorhanden, so daß ihre reflektierten Lichtmengen jeweils in der Phase um etwa ± π/2 gegenüber der reflektierten Lichtmenge des Hauptlichtpunkts 209 versetzt sind. Durch Korrektur des Re flexionslichtmengensignals der drei Lichtpunkte mit Hilfe der in Fig. 12D gezeigten Schaltung ist es möglich, zwei Signale zu erhalten, die eine Phasendifferenz von etwa f/2 aufweisen, wie die Fig. 12B zeigt. In Fig. 12D bilden die Komponenten K ₃ und K ₄ jeweils die Differenz zwischen der reflektierten Lichtmenge des Hauptlichtpunkts 209 und den jenigen der Hilfslichtpunkte 210 a und 210 b. Im Vorangegan genen wurde ein Verfahren beschrieben, bei dem drei Licht punkte verwendet werden. Es ist aber auch möglich, Signale wie in Fig. 12B unter Verwendung der reflektierten Licht menge und des Beugungslichts eines einzigen Lichtpunkts zu erzeugen.

Wie beschrieben, wird die Position des optischen Kopfs durch Verwendung des Laserskala detektiert. Darüber hinaus lassen sich aber auch die Spurkreuzungsrichtung und die Ge schwindigkeit des Lichtpunkts durch Verwendung des reflek tierten Lichts des Lichtpunkts detektieren. Dieses Verfah ren wird nachfolgend näher beschrieben. Um die Spurkreu zungsrichtung des Lichtpunkts zu ermitteln, ist es nur er forderlich, zwei Signale zu erzeugen, die eine 90°-Phasen verschiebung gegeneinander aufweisen.

Gleichzeitig mit der Erzeugung des Offset-freien Spurfeh lersignals Tr′ anhand des Spurfehlersignals Tr mit Hilfe des in Fig. 10 gezeigten Spurfolgesignal-Detektorsystems wird im Spurfolgedetektorsystem nach Fig. 11 das Spurfeh lersignal Tr anstelle des Gesamtreflexionslichtmengensi gnals F verwendet, um dadurch ein Offset-freies Spurkreu zungssignal Tr′′ zu erzeugen, das eine 90°-Phasenverschie bung gegenüber dem Offset-freien Spurfehlersignal Tr′ auf weist. Daher können das Offset-freie Spurfehlersignal Tr′ und das Offset-freie Spurkreuzungssignal Tr′′ für diesen Zweck verwendet werden. Dieses Verfahren ist insbesondere in Fällen wirksam, bei denen Lichtintensitätsschwankungen im reproduzierten Informationssignal verwendet werden, wie etwa im Falle der magnetooptischen Aufzeichnung oder wenn die Frequenz der Kreuzungszählsignale so klein ist, daß sie im Hinblick auf das Band vom Informationssignal getrennt sind. Läßt sich in diesem Fall das Spurfehlersignal Tr ent sprechend der nachfolgenden Gleichung

Tr = a sin (2 π x/p) + b

ausdrücken, so ergibt sich das resultierende Spurkreuzungs signal Tr′′ zu:

Tr′′ = 2a sin (2 π w/p) cos (2 π x/p)

Wird w so gewählt, daß w = p/2 ist, so reduziert sich die Amplitude von Tr auf Null, so daß der Wert von w im allge meinen in den Bereich 0 < w < p/2 fällt.

Wird das Offset-freie Spurfehlersignal Tr′ aus dem Gesamt reflexionslichtmengensignal F mit Hilfe des Spurfolgesi gnal-Detektorsystems gemäß Fig. 11 bestimmt, so kann auch das Gesamtreflexionslichtmengensignal F anstelle des Spur fehlersignals Tr im System nach Fig. 10 verwendet werden, um dadurch ein Offset-freies Spurkreuzungssignal Tr′′ zu er zeugen, das eine 90°-Phasenverschiebung gegenüber dem Off set-freien Spurfehlersignal Tr′ aufweist. Ist in diesem Fall das Gesamtreflexionslichtmengensignal F durch die nachfolgende Gleichung

F = c cos (2 π x/p) + d

bestimmt, so ergibt sich das resultierende Spurkreuzungssi gnal Tr′′ zu:

Tr′′ = c {1-cos (2 π w/p)} cos (2 π x/p)

Ist der Wert w zu w = p/2 gewählt, so reduziert sich die Amplitude des Signals Tr′ auf Null. Daher wird der Wert w im allgemeinen so gewählt, daß er in den Bereich 0 < w < p/2 fällt.

Im nachfolgenden wird das Verfahren im einzelnen beschrie ben, das einen Hochgeschwindigkeitszugriff unter Verwendung des optischen Kopfs gemäß Fig. 1 ermöglicht.

Das Zweistufen-Aufsuchverfahren (Zugriffsverfahren) für op tische Plattenspeicher ist bereits in den zuvor erwähnten Druckschriften JP-A-58-91 536, JP-A-58-169 370 und US-PS 46 07 358 beschrieben worden. Dieses Zweistufen-Aufsuchver fahren ist in Abhängigkeit der Aufsuchzeit in Fig. 13A dar gestellt. Mit anderen Worten ergibt sich die Gesamtaufsuch zeit aus der Summe der Zeit , die für den Makro-Aufsuch vorgang erforderlich ist, der Zeit , die für die Spurein zugs- bzw. Spureinlaufoperation erforderlich ist sowie für das Einstellen und Starten der Spurfolgeregelung, der Zeit , die zur Bestätigung der Spuradresse benötigt wird, und der Zeit , die zur Durchführung eines Mikro-Aufsuchvor gangs erforderlich ist. Im Falle einer Magnetplatten-Spei chereinrichtung ist anders als hier der Spurabstand relativ grob, so daß es nicht erforderlich ist, ein Zweistufen-Auf suchverfahren durchzuführen. Mit anderen Worten kann bei der Magnetplatten-Speichereinrichtung die Positionierung nur durch Verwendung eines Linearmotors erfolgen, der dem Makrobewegungsmechanismus bei der optischen Plattenspei chereinrichtung entspricht, so daß bei der Magnetplatten- Speichereinrichtung der Mikro-Aufsuchvorgang gemäß in Fig. 13A entfällt.

Soll bei einer optischen Plattenspeichereinrichtung konven tioneller Bauart etwa derselbe Hochgeschwindigkeits-Auf suchvorgang durchgeführt werden, so treten folgende Proble me auf: Wird die optische Platte mit hoher Beschleunigung angetrieben, um die Zeit zu reduzieren, die für die Durchführung des Makro-Aufsuchvorgangs erforderlich ist, so verstärken sich die Eigenschwingungen nach Beendigung der Makro-Aufsuchvorgangsbewegung. Es ist daher notwendig, zu nächst das Abklingen der Eigenschwingungen abzuwarten, so daß sich dadurch die Einstellzeit vergrößert. Üm den Start der Spurfolgeregelung zu ermöglichen, muß darüber hinaus die Relativgeschwindigkeit zwischen Spur und Licht punkt auf der Platte reduziert sein, damit ein Spureinzug bzw. Spureinlauf stattfinden kann. Der Spurabstand auf der optischen Platte ist jedoch so klein, daß es notwendig ist, so lange zu warten, bis die Relativgeschwindigkeit noch weiter abgesunken ist gegenüber derjenigen bei der Magnet platte. Im Hinblick auf das Eigen- bzw. Restschwingungspro blem oder das Problem des Geschwindigkeitsfehlers, das nachfolgend noch näher beschrieben wird, muß bei der opti schen Plattenspeichereinrichtung die verzögerte Beschleuni gung bzw. Abbremsung graduell verringert werden, wie unter in Fig. 13A gezeigt ist, so daß sich dementsprechend die Zeit , die zur Durchführung des Makro-Aufsuchvorgangs be nötigt wird, vergrößert. Ist darüber hinaus die Rotations geschwindigkeit der Platte hoch und die Exzentrizität der Platte groß, so besteht die Gefahr, daß sich die Relativge schwindigkeit zwischen Spur und Lichtpunkt auf der opti schen Platte vergrößert, so daß selbst dann, wenn nach Durchführung des Makro-Aufsuchvorgangs die Spurfolgerege lung gestartet wird, um die Adresse zu lesen, die Spur weg bzw. herauslaufen kann, was bedeutet, daß die Zeit , die zum tatsächlichen Start der Spurfolgeoperation erforderlich ist, sich noch weiter erhöht.

Im Hinblick auf die Positionierungsgenauigkeit des opti schen Kopfs ist das Auflösungsvermögen der linearen Skala geringer als der Spurabstand, so daß nicht nur ein Run dungsfehler erzeugt wird, sondern auch eine Abweichung in folge der Verschiebung der Targetposition selbst während der Makrobewegung, und zwar aufgrund der Exzentrizität wäh rend der Plattenrotation, wodurch die Position des Licht punkts nach Durchführung der Makrobewegung von der Target position abweicht. Das hat zur Folge, daß sich die Korrek turzeit für den zweiten bzw. Mikro-Aufsuchvorgang erhöht, daß also die Zeit in Fig. 13A ansteigt, und zwar infolge des erhöhten Korrekturabstands aufgrund der Tatsache, daß der Mikrobewegungsmechanismus ein mechanisches Stellglied enthält.

Die obengenannten Nachteile haben zur Folge, daß sich die Aufsuchzeit bei der optischen Plattenspeichereinrichtung im Vergleich zu derjenigen bei der magnetischen Plattenspei chereinrichtung erhöht. Soll beispielsweise die eine Hälfte aller der Spuren in einer magnetischen 14 Zoll-Plattenspei chereinrichtung aufgesucht werden, so wird der Aufsuchvor gang nach einer Gesamtzeit von etwa 15 ms beendet, die etwa 14 ms für den Makro-Aufsuchvorgang von und 1 ms für den Einstellvorgang und für das Starten der Spurfolgeregelung gemäß umfaßt. Im Gegensatz dazu liegt die Gesamtaufsuch zeit bei einer optischen 12 Zoll-Plattenspeichereinrichtung bei etwa 200 ms, die etwa 100 ms für den Makro-Aufsuchvor gang gemäß , etwa 50 ms für das Einstellen und das Star ten der Spurfolgeregelung gemäß und etwa 50 ms für den Mikro-Aufsuchvorgang gemäß umfaßt.

Die Fig. 14A zeigt die Aufsuchzeit bei Einsatz des Licht punkt-Positionierungsverfahrens nach der Erfindung, während die Fig. 15A die Bewegungen des optischen Kopfs und des Lichtpunkts darstellt. Der Lichtpunkt wird sehr schnell mit Hilfe des nichtmechanischen Lichtablenkers 104 gesteuert, der z. B. ein A/O-Ablenkelement oder SAW-Ablenkelement ent hält und auf dem optischen Kopf oder der Basis als Mikrobe wegungsmechanismus angeordnet ist.

Als Makrobewegungsmechanismus zum Antreiben des optischen Kopfs 100 wird ein Stellglied 20 mit hoher Schubkraft ver wendet, um den optischen Kopf 100 mit einer Beschleunigung bewegen zu können, die gleich oder größer ist als diejenige bei der Magnetplatten-Speichereinrichtung. Auf diese Weise läßt sich die Zeit zur Durchführung des Makro-Aufsuchvor gangs gemäß verkürzen, wie die Fig. 14A zeigt. Der Grund, warum es möglich ist, eine Beschleunigung zu verwenden, die etwa gleich oder größer ist als diejenige bei der Magnet platten-Speichereinrichtung, wird unten beschrieben.

Zur Zeit der Beendigung des Makro-Aufsuchvorgangs sollte der Makrobewegungsmechanismus auf eine solche Geschwindig keit verzögert sein, die ein Spureinlaufen bzw. einen Spur einzug mit Hilfe des Lichtablenkers gestattet, der den Mi krobewegungsmechanismus bildet. Repräsentiert fv das Band des Geschwindigkeitssteuersystems für die Makroeinstellung und stellt α die Abbremsung der Beschleunigung dar (decel erating acceleration), so existiert die folgende Beziehung zwischen diesen Größen und der Abweichung Ve vom Geschwin digkeitseinstellpunkt:

Ist a = 25 G bei fv = 700 Hz, so ergibt sich Ve zu

Ve ≒ 55 mm/s

Selbst wenn also die Geschwindigkeitskurve so bestimmt ist, daß die Geschwindigkeit auf der Targetspur für die Makro einstellung auf Null reduziert ist, verbleibt tatsächlich noch die Geschwindigkeit Ve.

Für den Fall der konventionellen optischen Plattenspeicher einrichtung läßt sich die Spur so lange nicht einfangen, bis die Relativgeschwindigkeit zwischen der Spur der opti schen Platte und dem Lichtpunkt einen Wert von etwa 3 mm/s erreicht. Die Fig. 13B zeigt die Relativgeschwindigkeiten von Spur und optischem bzw. Lichtpunkt während der Makro aufsuch-Verzögerungsperiode bei der konventionellen opti schen Plattenspeichereinrichtung. Die gebrochen eingezeich nete Linie repräsentiert eine gewünschte Geschwindigkeits kurve, während die durchgezogene Linie die tatsächlichen Geschwindigkeiten angibt. Die Differenz zwischen der gebro chenen Linie und der durchgezogenen Linie stellt den Ge schwindigkeitsfehler Ve dar. Da der Lichtpunkt nicht zur Targetspur gebracht werden kann (er kann nicht in die Tar getspur einlaufen), wenn der Geschwindigkeitsfehler Ve groß ist, wie unter in Fig. 13B gezeigt, muß das verzögerte Beschleunigen verringert werden (Abbremsung wird verlang samt), wenn sich der Lichtpunkt der Targetspur nähert, wie unter in Fig. 13B ebenfalls zu erkennen ist, so daß der Lichtpunkt schließlich in die Targetspur einlaufen kann, wenn der Geschwindigkeitsfehler Ve so weit reduziert ist, daß er einen Wert von etwa 3 mm/s aufweist. Der Makro-Auf suchvorgang erfordert somit eine zusätzliche Zeit in Über einstimmung mit der Verminderung der Abbremsung der Be schleunigung (Verminderung der Verzögerung). Der Anteil dieser zusätzlichen Zeit innerhalb der Makro-Aufsuchzeit vergrößert sich darüber hinaus, wenn die ursprüngliche Ab bremsung der Beschleunigung (Verzögerung) erhöht wird.

In Übereinstimmung mit der Erfindung wird jedoch während der Spureinlaufoperation (track pull-in operation) das Band des Steuersystems des Mikrobewegungsmechanismus höher als 10 kHz gewählt, z. B. höher als 12 kHz, so daß die Spur eingefangen werden bzw. der Lichtpunkt in die Spur einlau fen kann, auch wenn der Geschwindigkeitsfehler Ve 55 mm/s beträgt. Die Fig. 14A zeigt den gesamten Zyklus der Auf suchzeit in Übereinstimmung mit der Erfindung, während die Fig. 14B die Relativgeschwindigkeit von Spur und Lichtpunkt während der Periode der Makroaufsuch-Verzögerung darstellt. In Fig. 14B gibt die gebrochene Linie die gewünschte Ge schwindigkeitskurve an, während diedurchgezogene Linie die tatsächlichen Geschwindigkeiten zeigt. Die Differenz zwi schen der gebrochenen Linie und der durchgezogenen Linie stellt den Geschwindigkeitsfehler Ve dar. Da die Spur auch dann eingefangen werden kann, wenn der Geschwindigkeitsfeh ler Ve groß ist, besteht kein Bedarf für eine Verminderung der Abbremsung der Beschleunigung wie im Fall der Fig. 13B, so daß keine zusätzliche Zeit erforderlich ist, was zur Re duzierung der Zeit führt, die für den Makro-Aufsuchvorgang gemäß benötigt wird.

Wird der optische Kopf mit hoher Beschleunigung angetrie ben, so erhöhen sich, wie bereits erwähnt, am Ende des Ma kro-Aufsuchvorgangs die Eigen- bzw. Restschwingungen. Diese Eigen- bzw. Restschwingungen lassen sich jedoch dadurch un terdrücken, daß in Übereinstimmung mit der Erfindung die Bandbreite des Steuersystems des Mikrobewegungsmechanismus erhöht wird, so daß auch die Einstellzeit gemäß reduziert werden kann.

Betrachtet man ferner die Spureinzugsoperation zum Einstel len und Starten der Spurfolgeregelung, so kann im Gegensatz zum Fall der Magnetplatten-Speichereinrichtung, bei der die Spur unter Verwendung des Linearmotors eingefangen wird, der dem Makrobewegungsmechanismus bei der optischen Plat tenspeichereinrichtung entspricht, und bei der es unmöglich ist, die Bandbreite des Steuersystems zu erhöhen, in Über einstimmung mit der Erfindung die Bandbreite des Steuersy stems des Mikrobewegungsmechanismus höher als 10 kHz wäh rend der Spureinzugsoperation gewählt werden, so daß diese Operation in einer kürzeren Zeit als im Fall der Magnet platten-Speichereinrichtung abgeschlossen werden kann.

Auch der Mikro-Aufsuchvorgang gemäß kann mit einer höhe ren Geschwindigkeit als zuvor durch Erhöhung der Bandbreite des Mikrobewegungsmechanismus durchgeführt werden. Wird ein nichtmechanischer Lichtablenker, wie z. B. ein A/O-Ablenk element oder ein SAW-Element als Mikrobewegungsmechanismus verwendet, so ist auch der Absolutwert der Bewegung (Anzahl der Spuren) des Lichtpunkts in Abhängigkeit einer Änderung der angelegten Frequenz bekannt. Die Bewegungsoperation beim Mikro-Aufsuchvorgang kann also in sehr kurzer Zeit ab geschlossen werden. Auch sind nur einige µs erforderlich, bis die Bewegung des optischen Punkts tatsächlich beendet ist, nachdem die angelegte Frequenz geändert worden ist. Im Ergebnis ist die Zeit , die für den Mikro-Aufsuchvorgang erforderlich ist, praktisch vernachlässigbar im Vergleich zur Zeit für den gesamten Aufsuch- bzw. Zugriffsvorgang.

Die bisherige zum Detektieren der Größe und der Geschwin digkeit der Bewegung des optischen Kopfs benutzte Linear skala enthielt lichtemittierende Dioden und Schlitze mit einem Abstand (Teilung) von etwa 100 µm, so daß daher die durch Frequenzunterteilung erzielte Auflösung in der Grö ßenordnung von höchstens 10 µm lag. Die Zielbewegung für den Makro-Aufsuchvorgang wurde auf der Grundlage der Line arskala bestimmt, mit dem Ergebnis, daß der Fehler zwischen Lichtpunkt und Targetspur anstieg und sich die Anzahl der Spuren, die beim Mikro-Aufsuchvorgang überstrichen werden mußte, erhöhte.

In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Signale von der zuvor erwähnten Mikroteilungs-Laser skala verwendet, so daß eine hochgenaue Positionsinforma tion erhalten wird und die Lichtpunktposition sich daher beträchtlich näher an die Targetspur am Ende des Makro-Auf suchvorgangs bringen läßt. Insbesondere dann, wenn die Tei lung der Skala so gewählt ist, daß sie der Spurteilung auf der optischen Platte gleicht, koinzidiert die Lichtpunktpo sition mit der Targetspur am Ende des Makro-Aufsuchvor gangs, so daß praktisch kein Bedürfnis mehr für den Mikro- Aufsuchvorgang gemäß besteht. Infolge der Tatsache, daß eine hochgenaue Positionsinformation erhalten wird, kann auch durch Veränderung der Targetbewegung während des Ma kro-Aufsuchvorgangs in Übereinstimmung mit der Exzentrizi tät der optischen Platte der Einfluß der Exzentrizität eli miniert werden.

Bei Durchführung der Geschwindigkeitssteuerung für den Ma kro-Aufsuchvorgang wird darüber hinaus auch eine hochgenaue Geschwindigkeitsinformation erhalten, un 56333 00070 552 001000280000000200012000285915622200040 0002003931500 00004 56214d zwar über einen Bereich von hohen bis zu niedrigen Geschwindigkeiten. Die Geschwindigkeitsinformation kann diskret erhalten werden, und zwar jedesmal dann, wenn der Lichtpunkt über eine der Furchen der Skala hinwegläuft. Liegt z. B. die Grenzfre quenz (cutoff frequency) der Geschwindigkeitssteuerschleife bei 700 Hz und beträgt die erlaubte Phasennacheilung 45°, so kann noch eine genügend genaue Geschwindigkeitsinforma tion bis herab zu etwa 9 mm/s erhalten werden.

Anhand der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß sich in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Aufsuch- bzw. Zugriffszeit durch die Summe der Zeiten bestimmt, die für den Makro-Aufsuchvorgang nach , für die Spureinlaufoperation zum Einstellen und Starten der Spur folgeregelung nach und für die Adressenbestätigung nach benötigt werden. Sei beispielsweise angenommen, daß der Hub 70 mm beträgt und daß die Beschleunigung des Makrobewe gungsmechanismus 25 G ist, so wird der Aufsuchvorgang bzw. der Zugriff nach einer Gesamtzeit von etwa 19 ms beendet, wobei diese Gesamtzeit etwa 18 ms für den Makro-Aufsuchvor gang nach und etwa 1 ms für das Einstellen und Starten der Spurfolgeregelung nach sowie für die Adressenbestäti gung nach umfaßt.

Im zweiten Ausführungsbeispiel, das später beschrieben wird, ist der optische Kopf in einen bewegbaren Kopf und in ein feststehendes optisches System unterteilt, so daß das Gewicht des sich bewegenden Teils reduziert und eine grö ßere Beschleunigung möglich ist, und zwar bei derselben Schubkraft des Makrobewegungsmechanismus. Darüber hinaus kann die Plattenoberfläche auch mit einer großen Anzahl von Lichtpunkten abgetastet werden, so daß es möglich ist, den für den Zugriff erforderlichen Hub zu verringern. Sei bei spielsweise angenommen, daß nur auf eine Hälfte aller der Spuren zugegriffen werden soll und daß der Hub 35 mm und die Beschleunigung des Makrobewegungsmechanismus 50 G be tragen, so kann der Zugriff nach einer Gesamtzeit von etwa 10 ms beendet sein, die sich zusammensetzen aus 9 ms für den Makro-Aufsuchvorgang nach und aus 1 ms für das Ein stellen und Starten der Spurfolgeregelung nach und für die Durchführung des Mikro-Aufsuchvorgangs nach . Der Zu griff kann daher sogar mit einer höheren Geschwindigkeit als bei der Magnetplatten-Speichereinrichtung erfolgen.

Das Gesamtsystem zur Durchführung des Aufsuch- bzw. Zu griffsbetriebs wird nachfolgend beschrieben. Die Fig. 16 zeigt ein Blockdiagramm der Gesamtkonstruktion der Aufsuch- Steuerschaltung in Übereinstimmung mit einem ersten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung. Ein Linearmotor 20 zur Bewe gung eines optischen Kopfs 100 insgesamt wird als Makrobe wegungsmechanismus verwendet, der die Plattenoberfläche in radialer Richtung insgesamt abtasten kann. Ein Lichtablen ker 104 mit einem nichtmechanischen, optischen Ablenkele ment, das z. B. ein A/O-Ablenkelement oder ein SAW-Ablenk element gemäß Fig. 1 oder Fig. 2, 4 sein kann, wird als Mi krobewegungssystem verwendet, und zwar für eine hochemp findliche Mikropositionierung in einem sehr kleinen Be reich.

Eine optische Platte wird mit Hilfe eines Spindelmotors 75 um ihre Achse gedreht. Der optische Kopf 100 wird auf einer Basis 15 (Grundplatte) in radialer Richtung der optischen Platte 10 bewegt, und zwar in Antwort auf die Drehung von Rollen 116. Der optische Kopf 100 wird mit Hilfe des Line armotors 20 verschoben und gesteuert. Die Signale von den verschiedenen Detektoren innerhalb des optischen Kopfs 100 werden zu einer Lichtpunktsteuersignaldetektor- und Infor mationswiedergabeschaltung 35 übertragen, die ihrerseits ein Spurfehlersignal (Spurfolgesignal) Tr′ und ein Datensi gnal unter Zuhilfenahme der zuvor erwähnten Verfahren de tektiert. Das Datensignal wird zur Wiedergabe von Datenin formation verwendet und zu einer Servosteuerschaltung 30 geliefert, um die Dateninformation (die die Header- oder Kopfinformation enthält), die auf der optischen Platte 10 aufgezeichnet ist, zu demodulieren. Es sei darauf hingewie sen, daß der optische Kopf 100 auch das optische Defokus sierungs-Detektorsystem enthält und ein Fokusfehlersignal detektiert, wie zuvor beschrieben, was jedoch keinen direk ten Einfluß auf die Aufsuch- bzw. Zugriffsoperation hat. Das optischen Defokussierungs-Detektorsystem wird daher nicht nochmals erläutert.

Das Spurfehlersignal Tr′ wird zu einer Spurfolge-Steuer schaltung 45 (Nachlaufsteuerschaltung) geliefert, die ih rerseits ein Mikro-Spurfolge-Steuersignal R und ein Makro- Spurfolge-Steuersignal G erzeugt. Zu dieser Zeit überführt die Servosteuerschaltung 30 eine Mikrobewegungsmechanismus- Treiberbetriebsart-Einstellschaltung 55 und eine Makrobewe gungsmechanismus-Treiberbetriebsart-Einstellschaltung 60 in eine Spurfolgebetriebsart, so daß das Mikro-Spurfolge-Steu ersignal R den Lichtablenker 104 innerhalb des optischen Kopfs 100 über die Mikrobewegungsmechanismus-Treiberschal tung 65 antreibt, um die Projektionsposition eines Licht punkts so zu steuern, daß der Lichtpunkt der Zentrumslinie der Spur folgt. Andererseits treibt das Makro-Spurfolge Steuersignal G den Linearmotor 20 über eine Makrobewegungs mechanismus-Treiberschaltung 70 so an, daß der optische Kopf 100 in Radialrichtung der optischen Platte 10 bewegt wird. Der als Mikrobewegungsmechanismus arbeitende Lichtab lenker 104 und der als Makrobewegungsmechanismus arbeitende Linearmotor 20 kooperieren dabei so miteinander, daß eine Spurnachlaufoperation erfolgt. Dies ist das sogenannte Zweistufen-Spurnachlauf-Servosystem, welches bereits in der JP-A-58-91 536 und in der US-PS 46 07 358 beschrieben ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn das Makro-Spur folge-Steuersignal G durch elektrische Simulation des Mi kro-Spurfolge-Steuersignals R erhalten wird, wie dies in der JP-A-58-91 536 und in der US-PS 46 07 358 beschrieben ist, das Mikro-Spurfolge-Steuersignal R als solches als Mi kro-Spurfolge-Steuersignal G in Fällen verwendet werden kann, bei denen der Mikrobewegungsmechanismus das A/O-Ab lenkelement enthält, wie im Fall des vorliegenden Ausfüh rungsbeispiels.

Im folgenden Zustand wird Information OA, die eine Adresse angibt, auf die zugegriffen werden soll, von einer auf hö herem Pegel liegenden Steuereinheit, die nicht dargestellt ist, zur Servosteuerschaltung 30 geliefert, so daß dadurch eine Zugriffsoperation (Aufsuchoperation) eingeleitet wird. Wenn dies passiert, liest die Servosteuerschaltung 30 die Adresse einer Spur, auf die momentan zugegriffen wird, an hand eines Reflexionslichtmengensignals aus, so daß eine Makroaufsuchbewegung N berechnet und zu einer Makroaufsuch- Steuerschaltung 50 übertragen wird. Gleichzeitig überführt die Servosteuerschaltung 30 die Mikrobewegungsmechanismus- Treiberbetriebsart-Einstellschaltung 55 in eine Verriege lungsbetriebsart, um das Steuersignal R für die Mikrobewe gungsmechanismus-Treiberschaltung 65 zu verriegeln bzw. zu halten. Verwendet der Mikrobewegungsmechanismus ein Licht ablenkelement, so enthält die Mikrobewegungsmechanismus- Treiberschaltung 65 einen spannungsgesteuerten Oszillator, so daß bei Überführung des Steuersignals R in den Verriege lungs- bzw. Haltezustand die Treiberfrequenz f des Lichtab lenkelements 104 verriegelt bzw. gehalten wird. Auf diese Weise wird der Lichtablenkwinkel des Lichtablenkelements 104 verriegelt bzw. gehalten.

Andererseits wird die Makrobewegungsmechanismus-Treiberbe triebsart-Einstellschaltung 60 in eine Makro-Aufsuchbe triebsart überführt, so daß der Ausgang H der Makroaufsuch- Steuerschaltung 50 den Linearmotor 20 über die Makrobewe gungsmechanismus-Treiberbetriebsart-Einstellschaltung 60 und die Makrobewegungsmechanismus-Treiberschaltung 70 an steuert. Dabei wird der optische Kopf 100 schnell in Ra dialrichtung der optischen Platte 10 bewegt. Ein Positions verschiebesignal K des optischen Kopfs 100 wird mit Hilfe der zuvor erwähnten Mikroteilungs-Laserskala 200 detektiert und zur Makroaufsuch-Steuerschaltung 50 zurückgeführt, so daß auf diese Weise ein geeignetes Steuersignal in Überein stimmung mit der Position des optischen Kopfs 100 an die Makrobewegungsmechanismus-Treiberschaltung 70 angelegt wer den kann. Dieses Steuersignal stellt die gewünschte Ge schwindigkeit gemäß Fig. 14B dar. Es bewirkt, daß dann, wenn der Lichtpunkt auf die Target- bzw. Zielspur gebracht worden ist, um bewegt zu werden, die Relativgeschwindigkeit zwischen Lichtpunkt und Spur auf eine solche vermindert wird, die dem Mikrobewegungsmechanismus erlaubt, die Spur einzufangen.

Rat der Lichtpunkt die Targetspur erreicht, so ist der Ma kro-Aufsuchvorgang beendet. Die Makroaufsuch-Steuerschal tung 50 sendet ein Signal A, das das Ende des Makro-Auf suchvorgangs angibt, zur Servosteuerschaltung 30. Die Ser vosteuerschaltung 30 hebt daher den Verrlegelungszustand der Mikrobewegungsmechanismus-Treiberbetriebsart-Einstell schaltung 55 auf und überführt die Makrobewegungsmechanis mus-Treiberbetriebsart-Einstellschaltung 60 in die Spurfol gebetriebsart (Spurnachlaufbetriebsart). Auf diese Weise erfolgt der Spureinfang bzw. Einlauf in die Spur, so daß wiederum die zuvor erwähnte Zweistufen-Spurnachlaufsteue rung durchgeführt werden kann.

Die Servosteuerschaltung 30 liest die momentane Spuradresse anhand des Informationssignals von der optischen Platte 10, so daß der Fehler zwischen ihr und der Targetadresseninfor mation oder eine Mikroaufsuchbewegung J berechnet werden kann. Das Ergebnis wird zur Mikroaufsuch-Steuerschaltung 40 übertragen. Zusätzlich überführt die Servosteuerschaltung 30 die Makrobewegungsmechanismus-Treiberbetriebsart-Ein stellschaltung 60 in die Spurfolgebetriebsart und liefert ein Makro-Spurfolge-Steuersignal G zur Makrobewegungsmecha nismus-Treiberschaltung 70. Die Mikroaufsuch-Steuerschal tung 40 schaltet die Mikrobewegungsmechanismus-Treiberbe triebsart-Einstellschaltung 55 um, und zwar zwischen Spur folgebetriebsart und Mikroaufsuchbetriebsart. Befindet sich die Mikrobewegungsmechanismus-Treiberbetriebsart-Einstell schaltung 55 in der Mikroaufsuchbetriebsart, so erzeugt die Mikroaufsuch-Steuerschaltung 40 ein Spursprungsignal D, so daß der Lichtablenker 104 über die Mikrobewegungsmechanis mus-Treiberschaltung 65 angetrieben und der Lichtpunkt auf der Targetspur positioniert wird. Da die Spursprungopera tion zu einer Zeit beendet wird, zu der der Fehler zwischen der eingefangenen Spur am Ende des Makro-Aufsuchvorgangs und der Targetspur innerhalb eines Bereichs liegt, der durch den Mikrobewegungsmechanismus abgedeckt werden kann, wird dann, wenn die Targetspur nicht durch einen einzelnen Spursprung erreicht werden kann, die Mikrobewegungsmecha nismus-Treiberbetriebsart-Einstellschaltung 55 wiederholt zwischen der Spurfolgebetriebsart und der Mikroaufsuchbe triebsart umgeschaltet, so daß die Spursprungoperation und die Spurfolgeoperation mehrere Male wiederholt werden.

Die Betriebsweise der in Fig. 16 dargestellten Makroauf such-Steuerschaltung 50 wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf das in Fig. 17 dargestellte Blockdiagramm beschrieben. Ein Wert N repräsentiert die Anzahl der zu überspringenden Spuren ausgedrückt in Einheiten des Skalen abstands der Mikroteilungs-Laserskala 200. Dieser Wert N wird in einen Makroaufsuch-Bewegungszähler 51 eingeschrie ben. Insbesondere dann, wenn der Spurabstand derselbe ist wie der Skalenabstand, ist der Wert N (Makroaufsuchbewe gung) gleich der Anzahl der zu überspringenden Spuren.

Beträgt z. B. die Anzahl der Spuren M, die überstrichen bzw. übersprungen werden sollen, 10001 und betragen ferner der Spurabstand p 1,6 µm und der Skalenabstand L 2,0 µm, so erhält man folgenden Ausdruck

Durch Rundung ergibt sich eine ganze Zahl von N = 8001.

Dieser Wert wird in den Makroaufsuch-Bewegungszähler 51 eingeschrieben. Der sich ergebende Rundungsfehler beträgt 0,2. Wegen der Größe dieses Rundungsfehlers besteht keine Gefahr, daß sich die Skalenteilung verschlechtert.

Der Makroaufsuch-Bewegungszähler 51 zählt herauf oder her unter, und zwar in Antwort auf ein Aufwärtspulssignal Kup oder auf ein Abwärtspulssignal Kdown, das in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung und in Intervallen des Skalenabstands der Mikroteilungs-Laserskala 200 erzeugt wird.

In Übereinstimmung mit dem Wert des Makroaufsuch-Bewegungs zählers 51 oder der Makroaufsuchabweichung treibt eine Ma kroaufsuch-Einstellsteuerung 52 die Makrobewegungsmechanis mus-Treiberschaltung 70 an oder den Treiber für den Linear motor 20 über die Makrobewegungsmechanismus-Treiberbe triebsart-Einstellschaltung 60. Zu dieser Zeit ist der Aus gang der Makrobewegungsmechanismus-Treiberbetriebsart-Ein stellschaltung 60 mit ihrem Makrobewegungspositionseingang H verbunden, und zwar infolge eines Makroaufsuch-Spurfolge- Umschaltsignals A′. Es sei darauf hingewiesen, daß die Ma kroaufsuch-Einstellsteuerung 52 eine Geschwindigkeitsdetek torschaltung, eine Schaltung zur Erzeugung einer gewünsch ten Geschwindigkeitssteuerkurve, einen D/A-Wandler und ei nen Differentialverstärker enthält. Mit anderen Worten wird die Makroaufsuchabweichung vom Makroaufsuch-Bewegungszähler 51 zur Generatorschaltung für die Erzeugung einer gewünsch ten Geschwindigkeitssteuerkurve geliefert, so daß das opti male, gewünschte Geschwindigkeitssignal erzeugt wird. Die ser gewünschte Geschwindigkeitsverlauf ist derjenige, der durch die gestrichelte Linie in Fig. 14B dargestellt ist, wobei er während der Verzögerung proportional zur Quadrat wurzel der Makroaufsuchabweichung ist. Im vorliegenden Fall wird der Ausgang des Makroaufsuch-Bewegungszählers 51 in digitaler Weise erzeugt, wobei eine Tabelle mit Quadratwur zeln zuvor in einem ROM gespeichert ist. Das entsprechende gewünschte Geschwindigkeitssignal wird ebe falls in digita ler Weise erzeugt, und zwar in Übereinstimmung mit der Ma kroaufsuchabweichung von der Targetposition. Dieses ge wünschte Geschwindigkeitssignal wird zu dem D/A-Wandler ge liefert, so daß das Signal in einen analogen Wert umgewan delt wird, der an einen Eingang des Differentialverstärkers gelegt wird. Das Geschwindigkeitssignal von der Geschwin digkeitsdetektorschaltung wird an den anderen Eingang des Differentialverstärkers angelegt, so daß die Differenz zwi schen diesen Signalen erzeugt wird. Dieser Differenzausgang repräsentiert die Differenz zwischen der gewünschten Ge schwindigkeit und der tatsächlichen Geschwindigkeit. Dies ist das Ausgangssignal H von der Makroaufsuch-Steuerschal tung 50.

Während der Makroaufsuch-Startperiode wird darüber hinaus die Mikrobewegungsmechanismus-Treiberbetriebsart-Einstell schaltung 55 in den Verriegelungszustand überführt, was be deutet, daß die Abtast-/Halteschaltung 56 den Haltezustand einnimmt. Die Mikrobewegungsmechanismus-Treiberschaltung 65 enthält einen spannungsgesteuerten Oszillator und hält das Steuersignal, so daß dadurch die Antriebsfrequenz des Lichtablenkers aufrechterhalten wird. Auf diese Weise wird der Lichtablenkwinkel des Lichtablenkers beibehalten.

Enthält der Mikrobewegungsmechanismus ein mechanisches Stellglied, beispielsweise einen Galvanometerspiegel, wie im Fall der konventionellen Einrichtung, so beginnt das Stellglied, wenn es während der Makroaufsuchbewegung nicht blockiert wird, aufgrund der Beschleunigung zu vibrieren, wodurch sich die Einstellzeit beträchtlich erhöht. Üm die Verriegelung zu bewirken, ist es erforderlich, einen Dreh winkelsensor oder dergleichen als Positionsdetektor für den Mikrobewegungsmechanismus vorzusehen und eine Rückkopp lungsschleife einzurichten, und zwar unter Verwendung des Detektorausgangssignals. Wird demgegenüber ein nichtmecha nisches Lichtablenkelement 104 für den Mikrobewegungsmecha nismus verwendet, wie dies beim vorliegenden Ausführungs beispiel der Fall ist, so kann die Verriegelung in einfa cher Weise dadurch ausgeführt werden, daß die Treiberfre quenz aufrechterhalten wird, so daß kein Bedarf für einen Positionsdetektor und eine Rückkopplungsschleife besteht. Bei Verwendung des Lichtablenkelements braucht darüber hin aus unter dem Gesichtspunkt der Vibration des Mikrobewe gungsmechanismus überhaupt keine Verriegelung vorgenommen zu werden. Allerdings arbeitet der Makroaufsuch-Bewegungs zähler 51 unter Heranziehung der Position des Mikrobewe gungsmechanismus unmittelbar vor Beginn des Aufsuchvor gangs, so daß dann, wenn diese Position verschoben wird, ein Makroaufsuchfehler entsteht. Im Ergebnis wird daher der Mikrobewegungsmechanismus so verriegelt, daß er seinen Zu stand unmittelbar vor Beginn der Makroaufsuchbewegung bei behält.

Zusätzlich kann, wie die Fig. 15 zeigt, der Lichtpunkt wäh rend des Makro-Aufsuchvorgangs in Aufsuchrichtung durch den Mikrobewegungsmechanismus über den optischen Kopf hinaus vorgestellt werden. Dies ist vorteilhaft in Fällen, in denen der durch den Mikrobewegungsmechanismus überdeckte Bereich klein ist. Auch in diesem Fall muß der Makroauf such-Bewegungszähler 51 um den Betrag korrigiert werden, der der Weiterbewegung durch den Mikrobewegungsmechanismus entspricht.

Hat der Lichtpunkt die Targetspur erreicht, so daß der Wert des Makroaufsuch-Bewegungszählers 51 den Wert Null annimmt und ist die Einstelloperation beendet, so wird in Überein stimmung mit dem Makroaufsuch-Spurfolge-Ümschaltsignal A′ oder in Abhängigkeit des Ende-Ausgangssignals der Makroauf such-Entscheidungsschaltung 54 die Makrobewegungsmechanis mus-Treiberbetriebsart-Einstellschaltung 60 umgeschaltet und ferner die Abtast-/Halteschaltung 56 der Mikrobewe gungsmechanismus-Treiberbetriebsart-Einstellschaltung 55 in ihren Abtastzustand überführt. Wenn dies geschieht, werden das Makro-Spurfolge-Steuersignal G und das Mikro-Spurfolge Steuersignal R von der Spurfolgesteuerschaltung 45 jeweils zur Makrobewegungsmechanismus-Treiberschaltung 70 und zur Mikrobewegungsmechanismus-Treiberschaltung 65 geliefert, so daß auf diese Weise die Spureinlauf- bzw. Spureinfangopera tion gestartet wird.

Ist die Spur eingefangen und die Spurfolgeoperation gestar tet, so wird die Spuradresse durch die Informationslese schaltung innerhalb der Servosteuerschaltung 30 gelesen und der Abweichungsbetrag J von der Zielspur berechnet. Ist die eingefangene Spur die Zielspur, so ist die Zugriffsopera tion (Aufsuchoperation) vollständig beendet. Ist dagegen die eingefangene Spur nicht die Target- bzw. Zielspur, so wird ein Spursprungsignal D erzeugt. Dabei bewegt der Lichtablenker 104 den Lichtpunkt über eine Strecke, die der Abweichung J entspricht. Ferner wird die Abtast-/Halte schaltung 56 in die Haltebetriebsart überführt, und zwar durch ein Spursprung-Auswahlsignal JT, wobei außerdem ein Schalter 57 eingeschaltet wird. Dadurch wird die Mikrobewe gungsmechanismus-Treiberschaltung 65 angesteuert. Der Lichtablenker 104 arbeitet bei einer hohen Geschwindigkeit, verglichen mit dem konventionellen mechanischen Mikrobewe gungsmechanismus, so daß die Spursprungoperation momentan abgeschlossen werden kann. Nach Beendigung des Spursprungs überführt das Spursprung-Auswahlsignal JT die Abtast-/Hal teschaltung 56 in die Abtastbetriebsart und schaltet dar über hinaus den Schalter 57 aus. Auf diese Weise wird die Spurfolgesteuerung gestartet. Wird die Adresse der Spur be stätigt, so daß feststeht, daß sie die Ziel- bzw. Target spur ist, so ist der Spursprung vollständig beendet. Er folgt keine derartige Bestätigung, so wird der Spursprung so lange wiederholt, bis der Lichtpunkt die Target- bzw. Zielspur erreicht hat.

Wird insbesondere zum Detektieren der Größe der Bewegung des optischen Kopfs eine Mikroteilungs-Laserskala mit im wesentlichen demselben Abstand wie der Spurabstand der op tischen Platte verwendet, so tritt praktisch kein Fehler zwischen der eingefangenen Spur nach der Makro-Aufsuchbewe gung und der Target- bzw. Zielspur auf, so daß die Größe der Bewegung des Lichtpunkts während des Mikro-Aufsuchvor gangs reduziert ist. Da im vorliegenden Ausführungsbeispiel sowohl die Abtast-/Halteschaltung 56 als auch der Schalter 57 durch das Spursprung-Auswahlsignal JT gesteuert werden, besteht aufgrund des Hochgeschwindigkeitsbetriebs des Mi krobewegungsmechanismus keine Gefahr, daß der Lichtpunkt zurückgeführt wird, bevor das Spurfolge-Steuersystem seinen Betrieb beginnt, wenn das Spursprungsignal D bei Überfüh rung der Abtast-/Halteschaltung 56 in die Abtastbetriebsart ausgeschaltet wird. In einem derartigen Fall wird das Spur sprung-Auswahlsignal JT in ein Auswahlsignal für die Ab tast-/Halteschaltung 56 und in ein Auswahlsignal für den Schalter 57 unterteilt, um diese Bauteile separat kontrol lieren zu können. Mit anderen Worten wird die Abtast-/Hal teschaltung 56 in die Haltebetriebsart durch ein Spur sprungauswahlsignal JT überführt und gleichzeitig der Schalter 57 eingeschaltet, und zwar durch ein Spursprung- Auswahlsignal JT _2, das den Spursprungbetrieb einleitet. Nach Beendigung des Spursprungbetriebs wird die Abtast-/ Halteschaltung 56 in die Abtastbetriebsart überführt, und zwar durch das Spursprung-Auswahlsignal JT, so daß die Spurfolgeoperation gestartet wird. Anschließend kehrt das Spursprungsignal D erneut auf den Wert Null zurück, wobei dieser Rücksprung auf Null bei einer solchen Geschwindig keit erfolgt, daß der Makrobewegungsmechanismus folgen kann. Ist das Spursprungsignal D wieder auf den Wert Null zurückgekehrt, so wird der Schalter 57 durch das Spur sprung-Auswahlsignal J T ₂ ausgeschaltet.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ebenfalls die Exzentrizität der optischen Platte zum Makroaufsuch-Bewe gungszähler 51 hinzuaddiert, um eine Exzentrizitätskorrek tur durchzuführen. Mit anderen Worten ist entsprechend Fig. 17 ein Exzentrizitätszähler 53 vorhanden, um die Exzentri zität ε der optischen Platte zu detektieren, wobei der Ma kroaufsuch-Bewegungszähler 51 durch den Wert des Zählers 53 korrigiert wird. Wie die Fig. 16 zeigt, dreht sich die op tische Platte 10 mit leichter Exzentrizität aufgrund des Antriebs durch den Spindelmotor 75, wobei ein Rotationswin keldetektor 80 eine Rotationswinkelinformation R′ der opti schen Platte 10 erzeugt und ein einzelnes Referenzwinkel- Indexsignal ID für jede Plattenrotation. Der Exzentrizi tätszähler 53 wird durch das Referenzwinkel-Indexsignal ID für jede Plattenrotation zurückgesetzt. Die Plattenexzen trizität ε oder der Ausgang des Exzentrizitätszählers 53 und die Winkelinformation R vom Rotationswinkeldetektor 80 werden während der Anfangsstartperiode der optischen Platte 10 über mehrere Plattenumdrehungen gemessen, wobei eine mittlere Beziehung zwischen der Exzentrizität und dem Rota tionswinkel entsprechend der nachstehenden Gleichung gebil det wird:

ε = f (R′)

Es sei darauf hingewiesen, daß bei der Beschreibung der Ex zentrizität ε von den Aufwärts- und Abwärtspulssignalen Kup und Kdown Gebrauch gemacht wird, die mit Hilfe der Mikro teilungs-Laserskala 200 erzeugt werden, wenn der Mikrobewe gungsmechanismus (Lichtablenker) in den Verriegelungszu stand überführt wird, um die Spurfolgeoperation auszufüh ren.

Der Makroaufsuch-Bewegungszähler 51 wird immer durch das Signal ε vom Exzentrizitätszähler 53 korrigiert, so daß dann, wenn der Makro-Aufsuchvorgang beendet ist, das Ende der Makroaufsuch-Entscheidungsschaltung 54 die Makroauf suchabweichung oder den Ausgang des Makroaufsuch-Bewegungs zählers 51 überprüft, um den Abschluß des Einstellvorgangs zu bestimmen.

Die oben beschriebene Exzentrizitätskorrektur ist im ein zelnen in der US-Patentanmeldung mit der Ser.Nr. 240,487 erläutert.

Im nachfolgenden wird das Spurfolge-Steuersystem unter Be zugnahme auf die Fig. 16 und 17 näher beschrieben.

Beim Spurfolge-Steuersystem kommt eine Zweistufen-Spurfol geregelung zum Einsatz, die in der JP-A-58-91 536 und in der US-PS 46 07 358 beschrieben ist. Mit anderen Worten verwen det die optische Plattenspeichereinrichtung eine Zweistu fen-Spurfolgeregelung in Übereinstimmung mit dem Aufbau nach Fig. 18A. In der Figur bedeuten das Symbol G _d eine Charakteristik eines Spurfehlersignal-Detektorsystems, das Symbol G _f eine Charakteristik des Mikrobewegungsmechanismus einschließlich der Treiberschaltung und das Symbol G _c eine Charakteristik des Makrobewegungsmechanismus einschließlich der Treiberschaltung. Das Symbol X _c gibt die Position des Makrobewegungsmechanismus an, während das Symbol X _f die Verschiebung des Lichtpunkts mit Hilfe des Mikrobewegungs mechanismus angibt. Die Summe X _s von X _c und X _f gibt die Po sition des Lichtpunkts an. Die Differenz zwischen der Posi tion X _s des Lichtpunkts und der Position X _t der Target- bzw. Zielspur, der gefolgt werden soll, wird durch das Spurfehlersignal-Detektorsystem detektiert, wie bereits im Zusammenhang mit den Fig. 7, 8, 10 oder 11 beschrieben.

Der Mikrobewegungsmechanismus arbeitet in Antwort auf das Spurfehlersignal. Der Spurabstand der optischen Platte be trägt höchstens mehrere µm, wobei der Linearbereich des Spurfehlersignals klein bzw. kleiner als die Hälfte des Spurabstands (der Spurteilung) ist. Andererseits ist die Auflösung bezüglich der Position des Makrobewegungsmecha nismus noch kleiner als der Linearbereich, so daß es unmög lich für das Spurfehlersignal ist, dem Ziel zu folgen. Im Ergebnis wird die Bewegung des Mikrobewegungsmechanismus als Target für den Makrobewegungsmechanismus übernommen, dem zu folgen ist. Mit G _s ist ein Simulator zum Simulieren der Charakteristik des Mikrobewegungsmechanismus bezeich net, der ein Betriebstarget des Makrobewegungsmechanismus liefert.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält der Mikrobewe gungsmechanismus einen Lichtablenker, beispielsweise ein A/O-Ablenkelement oder ein SAW-Element. Ein derartiger Lichtablenker weist keine mechanisch bewegbaren Teile auf, wie zuvor erwähnt, so daß er sehr schnell arbeiten kann. Seine Charakteristik läßt erkennen, daß die Verstärkung (gain) bis herauf zu hohen Frequenzen konstant bleibt und daß keine Phasenverzögerung vorhanden ist, wie die Fig. 4 zeigt. Die Fig. 18B zeigt eine veränderte Version des Auf baus nach Fig. 18A. Innerhalb des von der strichpunktierten Linie eingegrenzten Feldes befindet sich eine Schleife I, während die Schleife außerhalb dieses Feldes eine Schleife II bildet.

Die Schleife I bildet ein Rückkopplungssystem für den Mi krobewegungsmechanismus, während die Schleife II ein Rück kopplungssystem für den Makrobewegungsmechanismus bildet.

Die Fig. 19 zeigt jeweils die Offenschleifen-Charakteristik für die Schleifen I und II. In der Figur sind jeweils mit fcf und fcc die Grenzfrequenzen (cutoff frequencies) für die Schleife I bzw. für das gesamte Systsem dargestellt. Die Werte der Grenzfrequenzen fcf und fcc werden nachfol gend genauer angegeben.

Die Fig. 20A zeigt ein anderes Beispiel des Aufbaus einer Zweistufen-Spurfolgeregelung nach der Erfindung. Enthält der Mikrobewegungsmechanismus einen Lichtablenker, wie z.B. ein A/O-Ablenkelement oder ein SAW-Element, so weist dieser Lichtablenker keine mechanischen Teile auf. Sein Ablenkwin kel kann auf elektrischem Wege verändert werden, wodurch die Verstärkung konstantgehalten wird, und zwar bis herauf zu hohen Frequenzen. Dabei treten keine sekundären Resonan zen auf. Allerdings ist etwas Zeit erforderlich, damit sich die Ultraschallwelle durch den Ablenker hindurch ausbreiten kann. Zudem tritt der Effekt des zuvor erwähnten Wobbelns auf, so daß die Gefahr besteht, daß sich eine Phasenverzö gerung bei hohen Frequenzen einstellt. Werden Rückkopp lungsschleifen unter diesen Bedingungen gebildet, so be steht weiterhin die Gefahr einer Phasenwechselwirkung, was dazu führt, daß das Servosystem umstabil werden kann. Des wegen befindet sich gemäß Fig. 20A ein Tiefpaßfilter G _l in nerhalb der Schaltung, um die Verstärkung bei hohen Fre quenzen zu reduzieren.

In der Fig. 20A bedeuten wie in Fig. 18A das Symbol G _d eine Charakteristik des Spurfehlersignal-Detektorsystems, das Symbol G _f eine Charakteristik des Mikrobewegungsmechanismus einschließlich der Treiberschaltung und das Symbol G _C eine Charakteristik des Makrobewegungsmechanismus einschließlich der Treiberschaltung. Das Symbol G ₁ bezeichnet eine Pha senvoreilschaltung zur Stabilisierung des Mikrobewegungsme chanismus, während das Symbol G ₂ eine Phasenvoreilschal tung zur Stabilisierung des Makrobewegungsmechanismus an gibt. Das Symbol X gibt die Position des Makrobewegungsme chanismus an, während das Symbol X _f die Verschiebung der Position des Lichtpunkts durch den Mikrobewegungsmechanis mus angibt. Die Summe X _s von X _c und X _f markiert die Posi tion des Lichtpunkts. Die Differenz zwischen der Position X _s des Lichtpunkts und der Position X _t der Ziel- bzw. Tar getspur, der zu folgen ist, wird durch das Spurfehlersi gnal-Detektorsystem detektiert, wie bereits im Zusammenhang mit den Fig. 7, 8, 10 oder 11 beschrieben. Die Detektion erfolgt ansonsten in der gleichen Weise wie im Zusammenhang mit Fig. 18A erläutert. Da ebenfalls die Bewegung des Mi krobewegungsmechanismus als Target des Mikrobewegungsmecha nismus detektiert wird, dem zu folgen ist, gibt die Bewe gung des Mikrobewegungsmechanismus genau den Eingang zum Glied G _f an, wenn der Mikrobewegungsmechanismus ein Licht ablenkelement enthält. Im Ergebnis ist es nur erforderlich, den Eingang zum Glied G _f als Target für den Betrieb des Ma krobewegungsmechanismus zu verwenden, so daß der Simulator G _s zum Simulieren der Charakteristik des Mikrobewegungsme chanismus entfallen kann, was zu einem vereinfachten Schal tungsaufbau des Servosystems führt. Die Fig. 20B zeigt eine abgewandelte Form des Schaltungsaufbaus von Fig. 20A.

Die Charakteristik G des gesamten Spurfolge-Steuersystems nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel läßt sich wie folgt ausdrücken:

G = G _d · G _pl · G _l (G _f + G _{p 2} · G _c)

Die Fig. 21 zeigt das zugehörige Bode-Diagramm. Sei ange nommen, daß fcc die Frequenz repräsentiert, bei der sich die Schleife I oder die Mikrobewegungsmechanismus-Regel schleife G _d · G _pl · G _l · G _f und die Schleife II oder die Makrobe wegungsmechanismus Regelschleife G _d · G _pl · G _l · G _{p 2} · G _c miteinan der kreuzen, so arbeiten der Mikrobewegungsmechanismus und der Makrobewegungsmechanismus kooperativ miteinander, und zwar in der Weise, daß der Makrobewegungsmechanismus haupt sächlich bei Frequenzen unterhalb von fcc wirksam ist, wäh rend der Mikrobewegungsmechanismus hauptsächlich bei Fre quenzen oberhalb von fcc wirksam ist. Im Hinblick auf die Stabilisierung des Mikrobewegungsmechanismus läßt die Pha senvoreilschaltung G _pl die Phase voreilen, um die Null- Durchgangsfrequenz fcf dort zu zentrieren, wo die Verstär kung der Mikrobewegungsmechanismus-Steuerschleife auf 0 dB reduziert ist. Die Phasenvoreilschaltung G _{p 2} läßt ebenfalls die Phase voreilen, um die Kreuzungsfrequenz fcc zu zen trieren, und zwar im Hinblick auf die Stabilisierung des Makrobewegungsmechanismus.

Bisher wurde die Charakteristik der Mikrobewegungsmechanis mus-Regelschleife I im wesentlichen durch die Charakteri stik des mechanischen Betätigungsglieds bestimmt, die daher die Eigenschaft eines Feder-Masse-Systems zweiter Ordnung aufwies. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel läßt sich die Charakteristik in gewünschter Weise mit Hilfe des Tief paßfilters G _l bestimmen.

Ist das Tiefpaßfilter G _l ein Filter zweiter Ordnung, so kann eine ähnliche Charakteristik wie beim konventionellen mechanischen Stellglied erhalten werden. Da jedoch keine sekundäre Resonanz auftritt, was ein Problem beim zuvor er wähnten mechanischen Stellglied ist, läßt sich die Null- Durchgangsfrequenz oder die Bandbreite der Mikrobewegungs mechanismus-Steuerschleife vergrößern. Ist auf der anderen Seite das Tiefpaßfilter G _l von erster Ordnung, so ist die Phasenverzögerung in der Nähe der Null-Durchgangsfrequenz fcf in der Größenordnung von 90°. Es besteht daher kein Be darf mehr für die Phasenvoreilschaltung G _pl die den Mikro bewegungsmechanismus stabilisiert.

Im nachfolgenden werden das Band fcf der Mikrobewegungsme chanismus-Regelschleife und das Band fcc der Makrobewe gungsmechanismus-Regelschleife beschrieben.

Im allgemeinen läßt sich die Übergangsansprechcharakteri stik eines rückgekoppelten Regelsystems durch Annäherung des Systems an ein System Zweiter Ordnung erhalten. Es wird jetzt das System gemäß Fig. 22 betrachtet. Dabei sei ange nommen, daß ein Objekt mit einer Anfangsgeschwindigkeit V ₀ an einer Position X ₀ in die Position X ₀ einschwingen soll, wie die Fig. 23A zeigt. Das Objekt oszilliert also zu bei den Seiten der Position X ₀, wobei dann seine Schwingungsam plitude allmählich reduziert wird, und zwar infolge der Dämpfung ζ des Systems. Ergibt sich der Maximalwert der Am plitude von der Position X ₀ zu X _max und läßt sich das Band des Steuersystems durch fn ausdrücken, so gilt nachfolgende Beziehung:

X _max · 2 π fn ≧ f( ζ ) · V₀

Darin ist

Ein Beispiel zeigt die Fig. 23B.

Im nachfolgenden wird ein Fall betrachtet, bei dem eine Spur mit Hilfe eines Zweistufen-Spurfolge-Servosystems ein gefangen wird. Ist der Spurabstand p=1,6 µm, so ist der resultierende Detektorbereich für ein Spurfolgesignal ± 0,4 µm. Sind bei einem Zugriff auf die Spur X _max=0,4 µm, V ₀= 55 mm/s (die Relativgeschwindigkeit zwischen Lichtpunkt und Spur am Ende des Makro-Aufsuchvorgangs ist V _l), ζ= 0,4 und f(ζ) = 0,55, so läßt sich das Band fcf der Mikrobewegungs mechanismus-Regelschleife I wie folgt darstellen:

Mit anderen Worten muß die Regelschleife eines Lichtablenk elements ein Band höher als etwa 12 kHz aufweisen. Ein der art hohes Band läßt sich nur mit Hilfe eines Lichtablenk elements realisieren, das keine sich bewegenden, mechani schen Teile aufweist.

Dehnt sich der Einfangbereich von 0,4 µm aufgrund der Ver wendung eines Spurüberkreuzungs-Zählsignals aus, so ergibt sich der Nachteil, daß sich die für die Beendigung des Spureinfangs erforderliche Zeit erhöht. Deswegen muß das Band des Mikrobewegungsmechanismus ebenfalls erhöht werden. Im folgenden sei angenommen, daß V ₀= 100 mm/s und ζ= 0,5 sind und daß der Spureinfang beendet ist, wenn die Abwei chung von der Target- bzw. Zielspur kleiner als 0,03 µm ist. Das Band für die Mikrobewegungsmechanismus-Regel schleife muß daher höher als etwa 20 kHz sein, wenn die zum Spureinfang erforderliche Zeit 60 µs betragen soll, und bei etwa 12 kHz liegen, wenn die Spureinfangzeit bei 100 µs liegen soll.

Ist es gewünscht, daß alle Spuren durch das Lichtablenkele ment abgedeckt werden, so liegt der mögliche Lichtablenk winkel eines A/O-Ablenkelements z. B. in der Größenordnung von ± 3 m rad. Wird dann eine Konvergenzlinse mit einer Brennweite von 5 mm verwendet, so beträgt die Größe der Bewegung des Lichtpunkts auf der optischen Platte ± 15 µm. Für den Makrobewegungsmechanismus ist es daher nur erfor derlich, den optischen Kopf innerhalb eines Bereichs von 30 µm zu positionieren. Sind X _max=15 µm, V ₀= 55 mm/s, ζ= 0,4 und f (ζ) = 0,55, so ergibt sich das Band fcc der Makro bewegungsmechanismus-Regelschleife zu:

Mit anderen Worten wird für die Regelschleife nur gefor dert, daß sie ein Band höher als 320 Hz aufweist.

Anhand der vorhergehenden Beschreibung läßt sich erkennen, daß zum Einfangen der Spur bei hoher Relativgeschwindigkeit zwischen Spur und Lichtpunkt das Band der Mikrobewegungsme chanismus-Regelschleife erhöht werden muß. Da der Spurein fang auch abhängig ist von der Relativgeschwindigkeit zwi schen Spur und Lichtpunkt oder Größe des Geschwindigkeits fehlers am Ende des Makroaufsuchvorgangs, wird das Band der Mikrobewegungsmechanismus-Regelschleife höher als 10 kHz während der Periode der Spureinfangoperation gewählt. Dar über hinaus können während der Spurfolgeperiode nach Been digung der Spureinfangoperation Nachteile auftreten, wenn das Band der Mikrobewegungsmechanismus-Regelschleife auf dem hohen Wert verbleibt. Der Spurfolgebetrieb ist mit an deren Worten bis herauf zu hohen Frequenzen so gut, daß die Regelschleife auch auf ein Signal anspricht, das durch Ab lenkung in der Spur der Platte, feinsten Staub, Rauschen oder dergleichen, entsteht. Es ist daher durchaus möglich, daß der Lichtpunkt außerordentlich stark zu schwingen be ginnt. In einem solchen Fall wird während der Spurnachlauf periode (Spurfolgeperiode) das Band der Mikrobewegungsme chanismus-Regelschleife auf einen niedrigen Pegel umge schaltet. Um das Band der Mikrobewegungsmechanismus-Regel schleife umzuschalten, kann z. B. in Fig. 18B die Verstär kung des Spurfehlersignal-Detektorsystems G _d so geändert werden, daß der Effekt der Umschaltung erzielt wird. Wäh rend der Spurfolgeperiode (Spurnachlaufperiode) sollte im allgemeinen das Band der Mikrobewegungsmechanismus-Regel schleife vorzugsweise unterhalb von 5 kHz liegen.

Ist darüber hinaus im Servosteuersystem nach Fig. 20A das Tiefpaßfilter G _l von Zweiter Ordnung, so wird auch die Ver stärkung von G _d, G _pl oder G _l umgeschaltet. Entsprechend der Fig. 21 ändert sich dabei nicht die Kreuzungsfrequenz fcc oder das Band der Makrobewegungsmechanismus-Regelschleife, während sich andererseits die Null-Durchgangsfrequenz fcf oder das Band der Mikrobewegungsmechanismus-Regelschleife ändert. Im Ergebnis muß auch die Zentrums- bzw. Mittenfre quenz für die Phasenvoreilung der Phasenvoreilschaltung G _pl geändert werden. Wird die Verstärkung von G _f geändert, so ändert sich sowohl die Null-Durchgangsfrequenz fcf als auch die Kreuzungsfrequenz fcc, so daß daher auch die Mittenfre quenz für die Phasenvoreilung der Phasenvoreilschaltung G _{p 2} geändert werden muß. Es wird daher vorgezogen, die Verstär kung irgendeiner der Größen G _d, G _pl und G _l zu ändern.

Im nachfolgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 24 der Aufbau einer derartigen Bandumschalteinrichtung erläutert. Ein Ende der Spurzugriffs-Entscheidungsschaltung 90 über prüft das Ende des Makroaufsuchsignals A vom Ende der Ma kroaufsuch-Entscheidungsschaltung 54 in Fig. 17, um zu be stimmen, daß der Spureinfangbetrieb eingeleitet worden ist. Infolgedessen wird die Verstärkung des Tiefpaßfilters G _l durch das Bandauswahlsignal B erhöht, so daß das Band ange hoben wird auf eine Frequenz oberhalb von 10 kHz. Zu dieser Zeit wird die Null-Durchgangsfrequenz fcf geändert, so daß gleichzeitig die Mittenfrequenz für die Phasenvoreilung der Phasenvoreilschaltung G _pl geändert wird, und zwar ebenfalls durch das Bandauswahlsignal B.

Die Spureinfangoperation ist beendet, wenn die Positionsge nauigkeit des Lichtpunkts kleiner als eine bestimmte Tole ranz ist, die z. B. bei 0,03 µm liegt. Das Ende der Spur einfang-Entscheidungsschaltung 90 bestimmt dann das Ende des Spureinfangs, wenn das Spurfehlersignal kleiner als ein Wert äquivalent zu 0,03 µm ist. Dieses Signal erscheint für eine vorbestimmte Zeit. Sobald dies passiert, werden die Verstärkung des Tiefpaßfilters G _l und die Mittenfrequenz für die Phasenvoreilung der Phasenvoreilschaltung G _pl wie derum umgeschaltet, und zwar durch das Bandauswahlsignal B, wodurch das Band auf eine Frequenz kleiner als 5 kHz redu ziert wird.

Obwohl im oben beschriebenen Fall die Verstärkung des Tief paßfilters G _l geändert wird, ist es auch möglich, die Ver stärkung von G _d oder von G _pl zu ändern.

Ist das Tiefpaßfilter G _l von Erster Ordnung, so braucht die Phasenvoreilschaltung G _pl nicht vorhanden zu sein, wie be reits zuvor erwähnt. Um das Band zu ändern, ist es daher nur erforderlich, die Verstärkung von G _d oder von G _l zu än dern.

Im nachfolgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 25 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines optischen Kopfs in Über einstimmung mit der Erfindung beschrieben. Im zuvor erläu terten Ausführungsbeispiel befand sich das gesamte optische System innerhalb des bewegbaren optischen Kopfs 100, wäh rend im vorliegenden Ausführungsbeispiel der optische Kopf ein feststehendes optisches System 400 aufweist, das fest auf einer Basis 15 montiert ist, sowie ein bewegbares opti sches System 300, das durch den Makrobewegungsmechanismus angetrieben wird.

Eine Laserdiode 401 ist so ausgebildet, daß sie zwei Laser strahlen mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängen er zeugt. Der von der Laserdiode 401 emittierte Lichtstrahl wird mit Hilfe einer Kollimatorlinse 402 in einen kolli mierten Strahl umgewandelt, mit Hilfe eines Strahlformge bungsprismas 403 in einen zirkularen bzw. kreisförmigen Strahl überführt und dann auf einen Lichtablenker 404 ge richtet, der als Mikrobewegungsmechanismus arbeitet. Der Lichtablenker 404 enthält ein nichtmechanisches Lichtab lenkelement, z. B. ein akusto-optisches bzw. A/O-Ablenkele ment oder ein SAW-Ablenkelement, wie zuvor erwähnt, sowie Strahlformgeber. Der Lichtstrahl, dessen Emissionswinkel durch den Lichtablenker 404 verändert wird, wird in zwei Lichtstrahlen unterteilt, und zwar mit Hilfe eines Wellen längen-Trennfilters 405. Der optische Weg desjenigen Licht strahls, der durch das Wellenlängen-Trennfilter 405 reflek tiert wird, wird so geändert, daß er im wesentlichen paral lel zum Lichtstrahl verläuft, der das Wellenlängen-Trenn filter 405 unreflektiert durchläuft. Beide Lichtstrahlen verlaufen somit nahezu parallel zueinander. Die beiden Lichtstrahlen treffen dann jeweils auf ein Polarisations prisma 407 bzw. 408 auf. Der auf das Polarisationsprimsa 408 auftreffende Lichtstrahl wird zuvor an einer Spiegel fläche 406 reflektiert. Sind zu dieser Zeit die Polarisa tionszustände der Lichtstrahlen so gewählt, daß bezüglich der Polarisationsprismen 407 und 408 jeweils P-polarisier tes Licht vorhanden ist, so gelangt jeweils ein großer Teil der Lichtstrahlen gerade durch die Polarisattionsprismen 407 und 408 hindurch. Die aus den Polarisationsprismen 407 und 408 austretenden bzw. sie durchsetzenden Lichtstrahlen werden in zirkular polarisierte Lichtstrahlen umgewandelt, und zwar mit Hilfe von λ/4-Platten 409 und 410. Anschlie ßend werden sie vom feststehenden optischen System 400 emittiert. Die vom feststehenden optischen System 400 emit tierten Lichtstrahlen gelangen in das bewegbare optische System 300, das durch den Makrobewegungsmechanismus ange trieben wird. Im bewegbaren optischen System 300 werden die Lichtstrahlen jeweils durch Reflexionsspiegel 302 und 303 reflektiert und laufen anschließend jeweils durch Konver genzlinsen 304 und 305 hindurch, so daß entsprechende Lichtpunkte auf der optischen Platte 10 gebildet werden. Diese Lichtpunkte lassen sich in Spurverfolgungsrichtung (Richtung quer zu den Spuren) bewegen, und zwar durch den zuvor erwähnten Lichtablenker 404. Die von der optischen Platte 10 reflektierten Lichtstrahlen durchlaufen wiederum die Konvergenzlinsen 304 und 305, werden an den Reflexions spiegeln 302 und 303 reflektiert und anschließend aus dem bewegbaren optischen System 300 emittiert. Sie kehren in das feststehende optische System 400 zurück und werden dann mit Hilfe der λ/4-Platten 409 und 410 erneut in linear po larisierte Lichtstrahlen umgewandelt. Es liegt dann ein solcher Polarisationszustand vor, daß bezüglich der Polari sationsprimsen 407 und 408 S-polarisiertes Licht vorhanden ist, so daß die so polarisierten Lichtstrahlen die Polari sationsprismen 407 und 408 nicht durchsetzen, sondern an ihnen reflektiert werden. Die so reflektierten Lichtstrah len durchlaufen jeweils Konvexlinsen 411 und 412 und tref fen anschließend bei konvergentem Strahlenverlauf auf soge nannte Front-to-back-Differentialtypdetektoren 415 und 416 bzw. auf derartige Detektoren 417 und 418 auf, und zwar nach Teilreflexion an sogenannten halbdurchlässigen Prismen (half prisms) 413 und 414 (Strahlteiler).

Wie im zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel werden auch hier die Größe und die Rate der Bewegung des optischen Kopfs 300 (bewegbares optisches System) mit Hilfe einer Mikrotei lungs-Laserskala 200 detektiert, die mit der Basis 15 und dem bewegbaren optischen System 300 verbunden ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß das Fokussteuer-Startverfah ren, bei dem zwei Lichtpunkte verwendet werden, in der US- Patentanmeldung mit der Ser.-Nr. 316, 786 beschrieben ist.

Die Fig. 26A zeigt die Formen der Detektoren 415, 416 und 417, 418. Sie sind so konstruiert, daß sich die Detektoren zum Detektieren des Fokusfehlersignals und des Spurfehler signals, die im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet werden (siehe Fig. 5 und 6), auf demselben Sub strat befinden. Beim Front-to-Back-Differentialtypdetektor bzw. beim Vorn-Hinten-Differentialtypdetektor führt das Auftreten eines Fokusfehlerergebnisses zu einer Änderung der Größe des Lichtpunktbildes auf dem Detektor. Sein Si gnalsystem ist in Übereinstimmung mit Fig. 26B aufgebaut, um jegliche Interferenz des Fokusfehlers mit dem Spurfeh lersignal zu vermeiden. Es sei darauf hingewiesen, daß das Verfahren zur Korrektur des Offsets im Spurfehlersignal dasselbe wie beim vorangegangenen Ausführungsbeispiel ist, welches unter Bezugnahme auf die Fig. 7, 8, 10 oder 11 be schrieben wurde.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird der Makro-Aufsuchvorgang über eine größere Spanne der Aufsuch zeit (Zugriffszeit) durchgeführt, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 14A bereits erläutert worden ist. Üm einen Hochge schwindigkeitszugriff zu ermöglichen, ist es erforderlich, die Zeit zur Durchführung des Makro-Aufsuchvorgangs zu re duzieren. Hierzu stehen zwei Verfahren zur Verfügung. Gemäß dem einen wird der Hub beim Aufsuchvorgang reduziert, wäh rend in Übereinstimmung mit dem anderen Verfahren die Be schleunigung des optischen Kopfs vergrößert wird.

Werden zur Abtastung der gesamten Plattenoberfläche mehrere Lichtpunkte verwendet, so läßt sich die Anzahl der Spuren, die von jeweils einem Lichtpunkt (spot) abgedeckt bzw. überstrichen werden, reduzieren. Der Hub des optischen Kopfs vermindert sich dadurch ebenfalls, so daß sich die zur Durchführung des Makro-Aufsuchvorgangs erforderliche Zeit weiter verringert. Werden z. B. zwei Lichtpunkte ver wendet und wird der Abstand zwischen den beiden Lichtpunk ten so gewählt, daß er der Hälfte des abzutastenden Plat tenradius entspricht, so reduziert sich der mittlere Betrag der Bewegung des Kopfs um die Hälfte. In diesem Fall ergibt sich die zur Durchführung des Makro-Aufsuchvorgangs erfor derliche Zeit zu .

In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der optische Kopf in ein feststehendes optisches System 400 und in ein bewegbares optisches System 300 unterteilt, was zu einer Reduzierung der Komponenten im bewegbaren Kopf 300 führt. Im Ergebnis besitzt der bewegbare Kopf 300 eine verkleinerte Größe und ein geringeres Gewicht, so daß sich die Belastung für den Makrobewegungsmechanismus reduziert. Der bewegbare Kopf kann daher mit einer größeren Beschleu nigung angetrieben werden. Zusätzlich läßt sich die Stei figkeit des bewegbaren Kopfs 300 erhöhen, und zwar in Über einstimmung mit der Verringerung seiner Größe und seines Gewichts, während sich andererseits auch die sekundäre Re sonanz des Kopfs reduzieren läßt, die einen schädlichen Einfluß auf das Servosystem ausübt. Beim vorliegenden Aus führungsbeispiel vergrößert sich der Abstand zwischen dem Lichtablenker 404 einerseits und den Konvergenzlinsen 304 und 305 andererseits, so daß das System dazu neigt, einen Spuroffset zu zeigen. Daher kommen auch beim vorliegenden Ausführungsbeispiel das Verfahren zur Offsetbeseitigung durch Wobbeln und das Verfahren zur Spurfehlersignaldetek tion anhand der Totalreflexionslichtmenge zum Einsatz, die bereits zuvor unter Bezugnahme auf die Fig. 8, 10 oder 11 beschrieben worden sind.

Das Aufsuch- bzw. Zugriffsverfahren beim vorliegenden Aus führungsbeispiel ist dasselbe, das bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 16 und 17 beschrieben worden ist. Es wird da her nicht nochmals erläutert.

Die vorangegangene Beschreibung zeigt deutlich, daß in Übereinstimmung mit der Erfindung die Aufsuch- bzw. Zu griffszeit bei einer optischen Plattenspeichereinrichtung so weit reduziert werden kann, daß sie etwa gleich oder kleiner ist als die Aufsuch- bzw. Zugriffszeit bei einer Magnetplatten-Speichereinrichtung.

Claims

1. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Aufsuchoperation zur Positionierung ei nes Aufzeichnungs-/Wiedergabelichtpunkts auf einer ge wünschten Spur auf einem Aufzeichnungsmedium (10) durch ei nen Makrobewegungsmechanismus (20) für einen optischen Kopf (100) und durch einen auf dem optischen Kopf (100) oder auf einer Basis (15) eines Geräts montierten Mikrobewe gungsmechanismus (104, 404) durchgeführt wird, und daß eine Bandbreite einer Regeleinrichtung (I) des Mikrobewegungsme chanismus (104, 404) während einer Spureinfangoperation auf 10 kHz oder darüber eingestellt wird.

2. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Aufsuchoperation zur Positionierung ei nes Aufzeichnungs-/Wiedergabelichtpunkts auf einer ge wünschten Spur auf einem Aufzeichnungsmedium (10) durch ei nen Makrobewegungsmechanismus (20) für einen optischen Kopf (100) und durch einen auf dem optischen Kopf (100) oder auf einer Basis (15) eines Geräts montierten Mikrobewegungsme chanismus (104, 404) durchgeführt wird, und daß eine Band breite einer Regeleinrichtung (I) des Mikrobewegungsmecha nismus (104, 404) zwischen einer Spureinfang-Betriebsperi ode und einer Spurnachlauf-Betriebsperiode von einem Wert auf einen anderen geändert wird.

3. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbreite der Regelein richtung (I) des Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) wäh rend der Spureinfangoperation auf 10 kHz oder darüber ge wählt wird.

4. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Band breite der Regeleinrichtung (I) des Mikrobewegungsmechanis mus (104, 404) während der Spurnachlaufoperation auf 5 kHz oder weniger eingestellt wird.

5. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrobe wegungsmechanismus einen nichtmechanischen Lichtablenker (104, 404) enthält.

6. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Durch führung eines Makro-Aufsuchvorgangs im Rahmen der Aufsuch operation und während der Verzögerung des Lichtpunkts diese Verzögerung als gleichförmige Verzögerung ausgeführt wird, bis die gewünschte Spur erreicht ist.

7. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Änderung der Bandbreite der Regeleinrichtung für den Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) durchgeführt wird, ei ne Bandbreite einer Regeleinrichtung für den Makrobewe gungsmechanismus (20) konstantgehalten wird.

8. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrobe wegungsmechanismus (104, 404) einen Mechanismus enthält, der eine flache Amplitudencharakteristik innerhalb der Bandbreite seiner Regeleinrichtung (I) aufweist.

9. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) ein nichtmechanisches Lichtablenkelement ent hält.

10. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung der Re geleinrichtung (I) des Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) mit Hilfe eines Tiefpaßfilters (G _l) in einem Hochfrequenz bereich reduziert wird.

11. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter (G _l) ein Tiefpaßfilter Erster Ordnung ist.

12. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter (G _l) ein Tiefpaßfilter Zweiter Ordnung ist.

13. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbreite der Regel einrichtung (I) des Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) durch Änderung ihrer Verstärkung verändert wird.

14. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbreite der Regel einrichtung (I) des Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) durch Änderung ihrer Verstärkung und durch Änderung einer Mittenfrequenz einer Phasenvoreilschaltung (G _pl) des Mikro bewegungsmechanismus verändert wird.

15. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nachlauftarget des Makrobewegungsmechanismus (20) einem Steuereingang zum Mi krobewegungsmechanismus (104, 404) während der Spurnach laufoperation gleicht.

16. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Durchführung des Makro-Auf suchvorgangs im Rahmen der Aufsuchoperation während der Verzögerung des Lichtpunkts ein Nachlauftarget des Makrobe wegungsmechanismus (20) mit einer Beschleunigung von 15G oder darüber verzögert wird.

17. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Position eines optischen Kopfs (100) mit Hilfe einer externen linearen Skala (200) detektiert wird, und daß die externe lineare Skala eine lineare Skala (200) mit einer Auflösung aufweist, die im wesentlichen dieselbe ist wie ein Spurabstand auf einer optischen Platte (10).

18. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflösung der linearen Skala (200) dieselbe ist wie der Spurabstand auf der opti schen Platte (10).

19. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufsuchoperation (Zugriffsoperation) zur Positionierung eines Aufzeich nungs-/Wiedergabelichtpunkts auf einer gewünschten Spur der optischen Platte (10) dadurch erfolgt, daß von der linearen Skala (200) kommende Signale gezählt werden.

20. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Aufsuchoperation zur Positionierung ei nes Aufzeichnungs-/Wiedergabelichtpunkts auf einer ge wünschten Spur auf einem Aufzeichnungsmedium (10) durch ei nen Makrobewegungsmechanismus (20) für einen optischen Kopf (100) und durch einen Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) durchgeführt wird, der auf dem optischen Kopf (100) oder auf einer Basis (15) eines Geräts montiert ist, und daß der vom optischen Kopf (100) abgestrahlte Lichtpunkt ausgehend von einer Anfangsposition nach jeder Seite der Spur abge lenkt bzw. gewobbelt wird, um ein Spurfehlersignal anhand einer Differenz zwischen den resultierenden reflektierten Lichtmengen detektieren zu können.

21. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Aufsuchoperation zur Positionierung ei nes Aufzeichnungs-/Wiedergabelichtpunkts auf einer ge wünschten Spur auf einem Aufzeichnungsmedium (10) mit Hilfe eines Makrobewegungsmechanismus (20) für einen optischen Kopf (100) und mit Hilfe eines Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) durchgeführt wird, der auf dem optischen Kopf (100) oder auf einer Basis (15) eines Geräts montiert ist, und daß der von optischen Kopf (100) abgestrahlte Licht punkt ausgehend von einer Anfangsposition nach jeder Seite der Spur abgelenkt bzw. gewobbelt wird, um eine Summe von resultierenden Spurfehlersignalen (E, E) zu erzeugen, wo bei die Hälfte dieser Summe von einem Ausgangsspurfehlersi gnal (Tr) subtrahiert wird, um dadurch einen Offset in die sem Ausgangsspurfehlersignal (Tr) zu korrigieren.

22. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtpunkt mit Hilfe des Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) gewobbelt wird.

23. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Wob beln des Lichtpunkts so durchgeführt wird, daß der Licht punkt von seiner Ausgangsposition nach jeder Seite in Ra dialrichtung der Spur um die Hälfte eines Spurabstands (Spurteilung) abgelenkt wird.

24. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrobewegungsmechanis mus (104, 404) ein nichtmechanisches Lichtablenkelement enthält.

25. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die erfor derliche Zeit Tw zum Wobbeln des Lichtpunkts so gewählt wird, daß sie 10 µs oder weniger beträgt.

26. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Wob belintervall Ti des Lichtpunkts so gewählt wird, daß bezüg lich einer Bandbreite fcf einer Regeleinrichtung (I) die Beziehung Ti < 1/(3 · fcf) gilt.

27. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Wob belintervall Ti des Lichtpunkts variabel ist.

28. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Wobbelintervall Ti des Lichtpunkts so gewählt wird, daß es während einer Spurfol geoperation länger ist als während einer Spureinfangopera tion.

29. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Wob belintervall Ti des Lichtpunkts so gewählt ist, daß es der erforderlichen Wobbelzeit Tw des Lichtpunkts während einer Spureinfangoperation gleicht.

30. Optische Plattenspeichereinrichtung, gekennzeichnet durch

- eine optische Platte (10),
- einen optischen Kopf (100) zur Projizierung eines Auf zeichnungs-/Wiedergabelichtpunkts auf eine gewünschte Spur auf der optischen Platte (10),
- einen Makrobewegungsmechanismus (20) zur Bewegung des op tischen Kopfs (100) und
- einen Mikrobewegungsmechanismus (104, 405), der auf dem optischen Kopf (100) oder auf einer Basis (15) der Ein richtung montiert ist und zur Bewegung des Lichtpunkts dient, und der eine Regeleinrichtung aufweist, dessen Bandbreite während einer Spureinfangoperation verschieden von derjenigen während einer Spurnachlaufoperation ist.

31. Optische Plattenspeichereinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbreite der Regel einrichtung des Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) wäh rend der Spureinfangoperation auf einen Wert von 10 kHz oder darüber eingestellt wird.

32. Optische Plattenspeichereinrichtung, gekennzeichnet durch

- eine optische Platte (10),
- einen optischen Kopf (100) zur Projektion eines Aufzeich nungs-/Wiedergabelichtpunkts auf eine gewünschte Spur auf der optischen Platte (10),
- einen Makrobewegungsmechanismus (20) zur Bewegung des op tischen Kopfs (100) und
- einen Mikrobewegungsmechanismus (104, 404), der auf dem optischen Kopf (100) oder auf einer Basis (15) der Ein richtung montiert ist und zur Bewegung des Lichtpunkts dient, und der eine Regeleinrichtung mit einer Bandbreite aufweist, die so gewählt ist, daß sie während einer Spur einfangoperation 10 kHz oder mehr beträgt.

33. Optische Plattenspeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Band breite der Regeleinrichtung des Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) während der Spurnachlaufoperation so eingestellt wird, daß sie bei 5 kHz oder darunter liegt.

34. Optische Plattenspeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikro bewegungsmechanismus (104, 404) einen nichtmechanischen Lichtablenker enthält.

35. Optische Plattenspeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß sie wei terhin eine lineare Skala (200) mit einer Auflösung auf weist, die im wesentlichen dieselbe wie eine Spurbreite der optischen Platte (10) ist, wobei eine Position des opti schen Kopfs (100) mit Hilfe der linearen Skala (200) detek tiert wird.

36. Optische Plattenspeichereinrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufösung der linearen Skala (200) der Spurbreite der optischen Platte (10) gleicht.

37. Optische Plattenspeichereinrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Skala (200) ein Beugungsgitter (200 b) aufweist, das auf einem sich bewegenden Teil des optischen Kopfs (100) angeordnet ist, sowie ein optisches System (200 a), das auf der Basis (15) angeordnet ist, um einen konvergierenden Laserstrahl auf das Beugungsgitter (200 b) zu projizieren und das vom Beugungsgitter (200 b) reflektierte Licht zu detektieren.

38. Optische Plattenspeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 37, gekennzeichnet durch eine Spurfehler- Detektoreinrichtung (115, 609) zum Detektieren eines Spur fehlersignals anhand des reflektierten Lichts des Aufzeich nungs-/Wiedergabelichtpunkts, wobei die Spurfehler-Detek toreinrichtung Mittel (505, 507, 509) zur Korrektur eines Offsets infolge der Abweichung des reflektierten Lichts von einer optischen Zentralachse enthält.

39. Optische Plattenspeichereinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß in Übereinstimmung mit ei nem Ausgang von der Spurfehler-Detektoreinrichtung (115, 609) der Makrobewegungsmechanismus (20) und der Mikrobewe gungsmechanismus (104, 404) während der Spureinfangopera tion und der Spurnachlaufoperation angetrieben werden.

40. Optische Plattenspeichereinrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Offsetkorrektur mittel Mittel (609) zur Erzeugung einer Differenz zwischen den reflektierten Lichtmengen enthalten, die durch Wobbeln des Aufzeichnungs-/Wiedergabelichtpunkts in Radialrichtung der optischen Platte (10) erhalten werden.

41. Optische Plattenspeichereinrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Offsetkorrektur mittel Mittel (611) zur Erzeugung einer Summe von Spurfeh lersignalen enthalten, die durch Wobbeln des Aufzeich nungs-/Wiedergabelichtpunkts in radialer Richtung der opti schen Platte (10) erhalten werden.

42. Optische Plattenspeichereinrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurfehler-Detek toreinrichtung Mittel (115, 609) zum Detektieren des Spur fehlersignals anhand einer Differenz zwischen reflektierten Lichtmengen enthält, die sich durch Wobbeln des Aufzeich nungs-/Wiedergabelichtpunkts in radialer Richtung der opti schen Platte (10) ergeben.

43. Optische Plattenspeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die erfor derliche Zeit Tw für das Wobbeln des Lichtpunkts so gewählt wird, daß sie 10 µs oder weniger beträgt.

44. Optische Plattenspeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekenzeichnet, daß das Wobbel intervall Ti des Lichtpunkts bezüglich einer Bandbreite fcf einer Regeleinrichtung (I) so gewählt wird, daß die Bezie hung Ti < 1/(3 · fcf) erfüllt ist.

45. Optische Plattenspeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Wob belintervall Ti des Lichtpunkts so gewählt wird, daß es während der Spurnachlaufoperation länger ist als während der Spureinfangoperation.

46. Optische Plattenspeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß das Wob belintervall Ti des Lichtpunkts so gewählt ist, daß es gleich der erforderlichen Zeit Tw zum Wobbeln des Licht punkts während der Spureinfangoperation ist.

47. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Aufsuchoperation zur Positionierung ei nes Aufzeichnungs-/Wiedergabelichtpunkts auf einer ge wünschten Spur auf einem Aufzeichnungsmedium (10) mit Hilfe eines Makrobewegungsmechanismus (20) für einen optischen Kopf (100) und mit Hilfe eines Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) durchgeführt wird, der auf dem optischen Kopf (100) oder auf einer Basis (15) der Einrichtung montiert ist, und daß der vom optischen Kopf (100) abgestrahlte Lichtpunkt ausgehend von seiner Anfangsposition nach jeder Seite in Radialrichtung der Spur gewobbelt bzw. abgelenkt wird, um eine Summe von sich ergebenden Spurfehlersignalen (E⁺, E⁻) zu erzeugen, und daß eine Hälfte (1/2) dieser Sum me vom anfänglichen Spurfehlersignal (Tr) zur Erzeugung ei nes Offset-freien Spurfehlersignals (Tr′) subtrahiert sowie gleichzeitig eine Differenz zwischen den Spurfehlersignalen (E⁺, E⁻) gebildet wird, die durch das Wobbeln erhalten wer den, um ein Offset-freies Spurüberkreuzungssignal zu erzeu gen, das eine 90°-Phasendifferenz gegenüber dem Offset freien Spurfehlersignal (Tr′) aufweist.

48. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Aufsuchoperation zur Positionierung ei nes Aufzeichnungs-/Wiedergabelichtpunkts auf einer ge wünschten Spur auf einem Aufzeichnungsmedium (10) mit Hilfe eines Makrobewegungsmechanismus (20) für einen optischen Kopf (100) und mit Hilfe eines Mikrobewegungsmechanismus (104, 404) durchgeführt wird, der auf dem optischen Kopf (100) oder auf einer Basis (15) einer Einrichtung montiert ist, und daß der vom optischen Kopf (100) abgestrahlte Lichtpunkt nach jeder Seite in Radialrichtung der Spur aus gehend von seiner Anfangsposition gewobbelt bzw. abgelenkt wird, um ein Offset-freies Spurfehlersignal (Tr′) anhand einer Differenz zwischen den sich ergebenden Totalreflexi ionslichtmengen (E⁺, E⁻) des auf das Aufzeichnungsmedium projizierten Lichtpunkts zu erzeugen, wobei gleichzeitig eine Summe der sich durch das Wobbeln ergebenden Totalre flexionslichtmengen gebildet und eine Hälfte (1/2) dieser Summe von der Totalreflexionslichtmenge der Anfangsposition subtrahiert wird, um ein Offset-freies Spurüberkreuzungssi gnal (Tr′′) zu bilden, das eine 90°-Phasendifferenz gegen über dem Offset-freien Spurfehlersignal (Tr′) aufweist.

49. Lichtpunkt-Positionierungsverfahren nach Anspruch 47 oder 48, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtpunkt so ge wobbelt wird, daß in einem Fall, bei dem w die Größe des Wobbelns nach jeder Seite in Radialrichtung der Spur ausge hend von der Anfangsposition angibt, die Wobbelgröße bezo gen auf einen Spurabstand p (Spurteilung) so gewählt wird, daß die Beziehung 0 < w < p/2 erfüllt ist.