DE2320857A1

DE2320857A1 - Abtastanordnung fuer ein optisches auslesegeraet

Info

Publication number: DE2320857A1
Application number: DE2320857A
Authority: DE
Inventors: John W Corcoran
Original assignee: Ampex Corp
Current assignee: Ampex Corp
Priority date: 1972-05-01
Filing date: 1973-04-25
Publication date: 1973-11-15
Also published as: US3739154A; NL7304615A; FR2188231A1; JPS4942304A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. E Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, DiPL₁-PhYs. Dk. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820

DXIII MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

<983921/22>

Ampex Corporation, 401 Broadway, Redwood City, Calif. 94065,

V.St.A.

Abtastanordnung für ein optisches. Auslesegerät.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abtastanordnung für ein optisches Auslesegerät mit einem stationärem
Ausgangsstrahl, das zur Auslesung aufeinanderfolgender
Spuren auf einem mit Aufzeichnungen versehenen Medium
dient und Datensignale, welche die in den Spuren aufgezeichneten Informationen repräsentieren, liefert.

Bei dem Auslesegerät handelt es sich insbesondere um ein Gerät zur Auslesung von Aufzeichnungen mit großer Informationsdichte, das beispielsweise als magnetooptisch.es
Gerät oder als laser-Gerät ausgebildet sein kann.

309846/0866

Bisher "bekannte Abtastanordnungen für derartige lesegeräte basieren auf einem Wobbein des Abtastflecks, wodurch die Querlage dieses auslesenden Abtastflecks in Bezug auf die Spurinittellinie festgelegt wird. Der Abtastfleck wird mit einer relativ hohen Frequenz in einer Richtung senkrecht zur Abtastrichtung längs der Spur gewobbelt. Zur Bildung eines Abtastfehlersignals werden Änderungen des Ausgangssignalwertes, der durch den Abtastfleck bei der gewählten hohen Frequenz erzeugt wird, synchron festgestellt. Das Fehlersignal wird dann (mit der Wobbeifrequenz) auf einen elektrooptischen Deflektor gegeben, welcher die Querlage des Abtastflecks beim. Abtasten längs der Spur steuert. Dieser Deflektor ist auf v/endig und besitzt nur einen begrenzten Steuerbereich von beispielsweise + 2 Fleckdurchmessern.

Weiterhin wird durch ein derartiges Wobbein das Signal-Rauschverhältnis reduziert, da der Abtastfleck teilweise aus der Spur heraus bewegt werden muß, um ein feststellbares Fehlersignal zu erzeugen, was zu einer Reduzierung des erzeugten Signals relativ zu den vorhandenen Rauschsignalen führt.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist eine Abtastanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gekennzeichnet: ■ '"_■·. ©ine Optik mit einem langgestreckten Abtastfleck zur gleichzeitigen Abtastung einer Vielzahl von Spuren, einen an -die Spuren angekoppelten Generator zur Erzeugung von ein. Maß für die Information in den Spuren darstellen-

3 09846/0868 - 3 -

den Datensignalen als Funktion der gleichzeitigen Abtastung durch den langgestreckten Abtastfleck, und eine an den Generator angekoppelte logische Schaltung zur Aufnahme der Datensignale, zur Erzeugung eines !Dransportservosignals, das zur Regelung der Lage einer einzelnen ausgewählten Spur der Vielzahl von Spuren in Bezug auf den Generator dient, sowie zur Erzeugung von Digitalsignalen, welche die Datensignale der ausgewählten Spur zur Bildung der Datenausgangssignale kontinuierlich auswählen.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind in der optischen Abtastanordnung mit einem stationärem Ausgangs strahl optische Komponenten in diesem Ausgangsstrahl angeordnet, um auf einer Reihe von Detektoren mit gerader oder ungerader Anzahl ein vergrößertes Bild des langgestreckten Abtastflecks zu erzeugen. Da der langgestreckte Abtastfleck eine Vielzahl von voraufgezeichneten Spuren auf dem in Eorm eines Bandes ausgebildeten Aufzeichnungsmediums abtastet, laufen die Spurbilder über die Detektorreihe. Der scheinbare vergrößerte Spurabstand auf der Detektorreihe ist vorzugsweise ein ganzzahliges Vielfaches in der Größenordnung von 2 oder 3 der Detektorbreiten. Das Ausgangssignal der Detektorreihe wird auf die logische Schaltung gegeben, welche Abtastfehlersignale erzeugt, die ein Maß für die Querbewegung der voraufgezeichneten Spuren in Bezug auf die Länge der Detektorreihe sind. Das resultierende Abtastfehlersignal wird auf eine Transportvorrichtung -und speziell auf eine Kapstan-Servovorrichtung

309846/0866

gegeben, welche die Längslage des Bandes als Funktion des Abtastfehlersignals korrigiert.

Die logische Schaltung enthält lineare Gatterkreise, welche selektiv geschaltet werden, um das -von einer ausgelesenen Spur kommende Signal auf eine Datenausgangsleitung zu geben. Dieser Vorgang erfolgt unabhängig davon, welcher Detektor oder welches Paar von (gradzahligen und ungradzahligen) Detektoren gerade in der Spur liegt. Abtastfehler aufgrund von Verzerrungen werden durch die logische Schaltung und durch die Schaltkreise kompensiert, wodurch ein Auslesen der gleichen Spur unabhängig von Verzerrungen gewährleistet ist.

Die logische Schaltung stellt eine Elektronik dar, welche feststellt, ob die Spur zwischen ungradzahligen und gradzahligen oder zwischen gradzahligen und ungradzahligen Detektoren bzw. auf einen ungrad zahligen oder gra,dzahligen Detektor zentriert ist. Darüberhinaus bestimmt die logische Schaltung die Bewegungsrichtung der Spur in Bezug auf die Detektoren, d.h., ob sich eine Spur auf einen Detektor mit höherer Zahl zu oder von diesem weg bewegt. Die resultierende Größe und Polarität des von der logischen Schaltung gelieferten Abtast-Fehlerausgangssignals dienen zur Korrektur von Abtastfehlern.

Mit der erfindungsgemäßen Abtastanordnung ist also die gleichzeitige Beobachtung und Abtastung einer Vielzahl von voraufgezeichneten Spuren eines Aufzeichnungsmediums während des Auslesens möglich. Damit unterscheidet sich

3 09846/0866 - 5 -

die erfindungsgemäße Anordnung von vorbekannten optischen Ausleseanordnungen, mit denen eine einsige Spur mit einem relativ kleinen Abtastfleck abgetastet wird. Die Ausgangssignale werden über die logische Schaltung und die Schaltkreise weiter verarbeitet, um festzulegen, welcher Detektor bzw. welche Detektoren der Detektorreihe das zu der einzelnen auszulesenden Spur gehörende Signal erzeugen. Der richtige Detektor bzw. die richtigen Detektoren werden sodann auf die Ausgangsleistung geschaltet, um Datenausgangssignale zu erzeugen, welche der in der einzelnen Spur aufgezeichneten Information entsprechen. Gleichzeitig .werden dabei Abtastfehlersignale zur Regelung der Bandtransportvorrichtung am Beginn der Abtastung erzeugt.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigt%

Figur 1 eine schematische Darstellung einer optischen Abtastanordnung gemäß der Erfindung zur Erzeugung des langgestreckten Abtastflecks sowie ein Schaltbild der Elektronik zur Feststellung und Korrektur von Flatter- und Yerzerrungsfehlern im erfindungsgemäßen Sinne;

Figur 2 eine ebene Ansicht eines Teils eines vorbespielten Bandes mit quer verlaufenden Aufzeichnungsspuren sowie die relativen verkleinerten • Bilder der Detektorreihe; und

- 6 309846/0866

Figur 3 A bis 3 E graphische Darstellungen der durch die logische Schaltung nach Pig. 1 erzeugten Abtastfehlersignale.

Gemäß· Figur 1 dient eine optische Abtastanordnung 12 zur Abtastung eines Aufzeichnungsmediums 14 während des Auslesens. Dieses Medium 14 wird durch eine konventionelle Kapstan-Yorrichtung 16 an einem quer abtastenden Strahl vorbeigeführt. Die optische Abtastanordnung stellt eine Anordnung mit einem stationären Ausgangsstrahl 18 dar. Eine derartige Anordnung ist auch in einer anhängigen Anmeldung der Anmelderin (Aktenzeichen der US-Patentanmeldung Ί72 483) beschrieben. Es ist jedoch , zu bemerken, daß auch andere, mit einem stationären Ausgangsstrahl arbeitende Abtastanordnungen anstelle der hier beschriebenen Anordnung verwendbar sind. Darüberhinaus kann es sich beim Abtastformat um eine in einer Richtung verlaufende (sägezahnförmige) oder um eine Zickzack-Abtastung handeln«,

Der Aus gangs strahl 18 trifft auf eine (mit 1 bis 10 nummerierte) Detektorreihe 20 auf, welche die in ihr erzeugte elektrischen Datensignale auf eine elektronische, als logische Schaltung ausgebildete Anordnung gibt. Diese logische Schaltung enthält generell eine analoge Subtraktionsstufe 24, eine Aufwärts-Abwärts-Detektorstufe 26 sowie eine Tastdekodierstufe 28. An den Ausgang der analogen Subtraktionsstufe 24 ist eine Sransportservostufe 30 angekoppelt. Diese Stufe 30 ist weiterhin mit der Kapstan-Vorrichtung 16 mechanisch gekoppelt, wodurch eine geregelte

309346/0866 - 7 -

—. j _

Längsbewegung des Aufzeichnungsmediuias 14 im erfindungsgemäßen Sinne gewährleistet ist.

Voraufgezeichnete Spuren 31 des Aufzeichnungsmediums 14 werden über einen schwenkbaren Spiegel 32 einer elektromechanischen Lichtabtastvorrichtung 34 abgetastet, wie dies in der vorgenannten anhängigen Anmeldung der Anmelderin näher beschrieben ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Abtastung durch die Lichtabtastvorrichtung 34 in einer Richtung über das Aufzeichnungsmedium verlaufend, d.h., die Abtastung beginnt jeweils an der gleichen Kante des Aufzeichnungsmediums. Allerdings kann die'Abtastung auch.zickzackförmig verlaufen, wobei die erfindungsgemäße Schaltung zur Feststellung der Abtastrichtung entsprechend geändert wird, wie dies unten noch genauer zu erläutern ist. Die Lichtabtastvorrichtung 34 erzeugt weiterhin den stationären Ausgangsstrahl 18, d.h., dieser Strahl läuft nicht hin und zurück. Der stationäre Ausgangsstrahl 18 wird auf einen Analysator 36 sowie zugehörige optische Linsen 38 gegeben, um einen vergrößerten langgestreckten Abtastfleck 40 zu erzeugen, der die Detektoren 1 bis 10 der Detektorreihe 20 überdeckt. Dieser Abtastfleck 40 liefert Spurbilder, welche die Detektorreihe 20 bei der Abtastung der Spuren 31 auf dem Aufzeichnungsmedium 14 überlaufen. Anders ausgedrückt läuft das verkleinerte Bild der Detektorreihe 20 über die Spuren 31 in der Abtastebene des Aufzeichnungsmediums 14.

Figur 2 zeigt einen Teil des Aufzeichnungsmediums 14 mit den voraufgezeichneten Spuren 31 sowie mit Spurabständen 44. Die Detektorreihe 20 ist in der Abtastebene

309846/0866

des Aufzeichnungsmediums 14 auf die Spuren abgebildet dargestellt. Beim Abtasten der Spuren läuft die Detektorreihe 20 in Richtung eines Pfeiles 46 längs der Spuren 31.. Daher wird auf die Detektorreihe 20 ein vergrößertes Bild des langgestreckten Abtastfleckes 40 abgebildet, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die Ver-· größerung ist so gewählt, daß eine Anpassung der Detektorgröße an die Spurbreite gegeben ist. Der scheinbare vergrößerte Spurabstand in der Detektorreihe 20 ist vorzugsweise ein ganzzahliges Yielfaches von beispielsweise 2 oder 3 der Detektorbreiten. Als Beispiels ist hier eine Anordnung gewählt, welche zwei Detektoren pro Spurabäand und eine Spurbreite eines halben Spurabstandes besitzt.

Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß vier Orientierungen zwischen Spuren und Detektoren möglich sind.

a) Die Spuren sind auf ungradzahlige Detektoren zentriert.

b) Die Spuren sind zwischen ungradzahligen und gradzahligen Detektoren zentriert, c) Die Spuren sind auf gradzahlige Detektoren zentriert und d) die Spuren sind zwischen gradzahligen und ungradzahl!gen Detektoren zentriert. Aufgrund von Platter- und/oder Yerzerrungseffekten können die Spuren 31 sich in einer dieser Orientierungen guer über die Detektoren 1 bis 10 oder von der ersten zur letzten Orientierung bewegen. Durch Feststellung der Folge der Änderung der Orientierungen beispielsweise durch Feststellung der Folge a, b, c, d, a oder a, d, c, b, a kann die Richtung der Spurbewegung in Bezug auf die Detektor-

309846/0866

reihe, welche sich durch Plattern oder Verzerrungen ergibt, bestimmt werden. Damit ist die erforderliche I'ehlerinformation gegeben, um Fehlerkorrektursignale zur Korrektur von Plattererscheinungen auf die Transportvorrichtung zu geben und/oder um logische Signale durch die logische Schaltung zu erzeugen, welche zur Kompensation von Terzerrungen dienen.

Im einzelnen sind die Detektoren 1 bis 10 der Detektorreihe 20 an die logische Schaltung und speziell an die Tastdekodierstufe 28 angekoppelt. Die mit 5? 6 und 7 bezeichneten Detektoren, welche im mittleren Bereich der Detektorreihe 20 liegen, sind weiterhin an den Eingang der analogen Subtraktionsstufe 24 angekoppelt. Diese analoge Subtraktionsstufe 24 liefert drei Ausgangssignale, nämlich Spannungen e~ und e-^j welche eine Information für. die Spurquerbewsgung in Bezug auf die Längsrichtung der Detektorreihe 20 darstellen, sowie eine Transport servo spannung e,-™, welche in die Iransportservostufe 30 eingespeist wird. Mit dieser letztgenannten Spannung ist eine Korrektur von G-rob-Platterfehlern möglich,, so daß jede Abtastung auf der richtigen Spur beginnt. Durch die Aufirärts-Abwärts-Detektorstufe 26 werden Digitalsignale Z_aufwärts und Z_abwg_ptB erzeugt und in den Eingang der Tastdekodierstufe 28 eingespeist, wodurch ein Umschalten erfolgt, durch das das Signal der einzelnen ausgelesenen Spur kontinuierlich auf eine Datenausgangsklemme 50 gegeben werden kann. Dieses Umschalten ermöglicht eine wichtige Toleranz für SpurverZerrungen, d.h., alle Verzerrungseffekte werden durch die logische Schaltung kom-

309846/0866 - 10 -

pensiert, weiche den Detektor "bzw. die Detektoren 1 Ms wirksam schaltet, welche auf die ausgelesene Spur ausgerichtet sind.

Die im-folgenden noch genauer beschriebenen logischen Stufen stellen Ausführungsbeispiele zur Bildung der vorgenannten logischen Gesamtschaltung dar. Zur Durchführung der für die logische Schaltung vorgesehenen logischen Punktionen stellen diese logischen Kreise lediglich mögliche Ausführungsformen dar, d.h., die Erfindung ist nicht auf die in den verschiedenen Stufen 24 bis 28

dargestellten Kreise beschränkt«,
'*

Die als Beispiel dargestellte Reihe von Detektoren 1 bis 10 wird so verkleinert, daß gleichzeitig fünf Spuren abgetastet werden (]?ig. 2). Die minimale-, für eine spezielle Anordnung erforderliche Anzahl von Detektoren ist generell gleich dem Produkt aus doppelter Breite (W) des Bandes und dem erwarteten Yerzerrungswinkel (ö) dividiert durch den Spurabstand (S). Daraus folgt,, daß 10 Datenausgangssignale von den 10 Detektoren 42 geliefert werden, welche in die lastdekodierstufe 28 eingespeist werden. Darüberhinaus werden die Datenausgangssignale der drei mittleren Detektoren 5, 6 und 7 in ein Paar von'Analo.gvcrstärkern 52, 54 der analogen Subtraktionsstufe 24 eingespeist. Das Signal des Detektors 5 wird auf den Analogverstärker 52 gegeben, dessen Ausgangssignal als Spannung e^ auf eine Startbeginnstufe 56 gegeben wird, welche im wesentlichen .ein Analoggatter 58 und einen Analogverstärker 60 enthält. Das Differenzsignal vom Analogverstärker 52 wird auf das Gatter 58 gegeben, das beispielsweise in den

30 9846/0868 " ¹¹ "

ersten IO7O der Spurabtastdauer durchgeschaltet ist. Bei diesem Wert τοη 10$ ab Beginn der Spurabtastung handelt es sich um einen vorgegebenen willkürlichen Wert; die Zeitperiode, in der das Gatter 58 durchgeschaltet ist, soll lediglich einen kleinen Bruchteil der Spurabtastdauer betragen, so daß die logische Schaltung feststellen kann, daß die Detektoren 5 und 6 jede Abtastung in der richtigen Spurmitte beginnen. Das Gatter 58 wird durch einen Impuls Torgegebener Dauer an einem Eingang durchgeschaltet, Wobei dieser Impuls als Taktimpuls von der Spurabtastanordnung, d.h., von einer Anordnung abgenommen wird, welche den Beginn der Abtastung durch den Spiegel 32 feststellt.

Das Signal vom Analogverstärker 60 wird als Spannung e™ auf einen spannungsgesteuerten Kapstan-Oszillator 62 und von diesem auf einen Eapstan-Motor 66 der Transportservostufe gegeben. Der Oszillator 62 gewährleistet eine Motorsteuerung zur Anpassung der Wiedergabegeschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums 14 bei Auslesung ar den durch die Aufzeichnung gegebenen Spurabstand auf dem Aufzeichnungsmedium zu gewährleisten. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die auszulesende Spur am Beginn des Abtastvorgangs zunächst auf das Zentrum der Detektoren 5 und 6 in der Detektorreihe 20 eingestellt. Ein Abtastbeginn in der Mitte der Detektorreihe 20 ermöglicht eine optimale Yerzerrungskomperisation in beiden Richtungen.

Ein Ausgangssignal des Analogverstärkers 52 wird als Spannung e-p auf einen (Analog-Digital)-Vergleichskreis

- 12 309 8 46/0868

der Aufwärts-Abwärts-Detektorstufe 26 gegeben. Die Ausgangssignale der Verstärker 52 und 54 werden weiterhin über Dioden 72 und 74 in einen Analogverstärker eingespeist, welcher die Ausgangsspannung e_n liefert. Wenn das Differenzsignal zwischen den Detektoren 5 und positiv ist, leitet die Diode 72, so daß der Analogverstärker 70 ein positives Signal vom Analogverstärker 52 erhält. Falls das Signal vom Analogverstärker negativ ist, so ist das invertierte Ausgangssignal positiv, d.h., die Diode 74 leitet und liefert ein Signal der entgegengesetzten Polarität. Der Analogverstärker liefert in der gleichen Weise ein zweites positives Signal auf den Verstärker 70. Die Analogverstärker 52 und 54 liefern also immer positive Signale, deren Größe den Detektor von Detektorpaaren festlegt, welcher das größte Ausgangssignal liefert.

Zur Erläuterung der Spurbewegungsfeststellung zeigt Pig. 3 A die Einstellung der Detektoren 1 bis 10 in Bezug auf eine zentral liegende Spur 31. In den Figuren 3 B und 3 C sind die Ausgangs spannungen e~ und e-p dargestellt, wobei die Größe und die Polarität dieser Signale Funktionen der relativen lage der Spur 31 in Bezug auf die Folge von Detektoren T bis 10, wie sie durch die analoge Subtraktionsstufe 24 der logischen Schaltung festgestellt wird, sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der vorgegebene Spurabstand der Breite von zwei Detektoren äquivalent. Wenn daher eine Spur exakt auf einen Detektor zentriert ist, liefert der nächste Detektor kein Signal. Die benachbarte Spur.

- 13 3098 46/0866

ist dann auf den nächsten Detektor zentriert. Diese Folge setzt sich entsprechend fort. Daraus ergibt sich, daß im laufe der Abtastdauer (nachdem die Abtastung der Spur zunächst mit den Detektoren 5 und 6 beginnt) weitere Spuren vorhanden sind, welche auf die Detektoren 5, 6 und 7 ausgerichtet sind, wenn der Detektor 1 oder 3, 9, 10 usw. auf die auszulesende Spur ausgerichtet ist. Daher dienen die Detektoren 5» 6 und 7 bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung immer zur Bestimmung der Richtung, in der die Spuren sich relativ zur Detektorreihe 20 bewegen, wodurch Verzerrungen über die Stufen 24 bis 28 kompensiert werden können, was im folgenden noch weiter erläutert wird.

Die analoge Subtraktionsstufe 24 löst die Bestimmung der Spurbewegung während einer Abtastung aus. Gemäß den Figuren 3 B und 3 C besitzt die Spannung e_c Maxima, wenn die Spuren 31 zwischen ungradzahligen und gradzahligen Detektoren zentriert sind, und Minima, wenn die Spuren zwischen gradzahligen und ungradzahligen Detektoren zentriert sind. Die Spannung E₀ besitzt Maxime, wenn die Spuren auf ungradzahligen Detektoren zentriert sind und Minima, wenn die Spuren auf gradzahligen Detektoren zentriert sind.

Weiterhin zeigt ein Übergang der Spannung e^ (Fig. 3 C) von einem negativen zu einem positiven Wert bei negativer Spannung e_n (Fig. 3 B) oder ein Übergang der Spannung e^ von einem positiven zu einem negativen Wert bei positiver Spannung e_G an, daß die Spuren 31 gegen Detektoren mit

- 14 309846/0866

höheren Ziffern bewegt werden.

Umgekehrte Kombinationen von Übergängen zeigen an, daß die Spuren 31 gegen Detektoren mit kleineren Ziffern bewegt werden. Aus diesen Signalen kann der sich aus Terzerrungen ergebende Transportpositionsfehler bestimmt werden.

Me Spannungen e^ und e„ werden auf Vergleichskreise 68 und 78 gegeben, bei denen es sich um Analog-Digital-Vergleichskreise handelt, die.beim Vergleich von zwei Eingangs spannungen gleichzeitig eine Umformung eines analpgen Eingangssignals in' ein digitales Ausgangssignal vornehmen. Wenn daher das Eingangssignal für einen der Vergleichskreise 68 und 78 positiv ist, liefert dieser ein Aus gangs signal "1" während er bei negativem Eingangssignal ein Ausgangssignal "O" liefert. Die Analog-Digital-Vergleichskreise liefern bei dreieckförmigen Eingangssignalen rechteckförmige Ausgangssignale. Es ist dabei zu bemerken, daß die Ausgangssignale der Vergleichskreise 68 und 78 nicht durch die Größe sondern durch die Polarität des Eingangssignals bestimmt werden.

Die Aufwärts-Abwärts-Detektorstufe 26 stellt eine logische Stufe dar, welche einen Übergang im Signalverlauf der Spannung e„ in Bezug auf den Signalverlauf der Spannung e-Q (siehe Pig. 3 D und 3 E) bestimmt. Die Stufe 26 stellt mit anderen V/orten fest, ob die Vergleichskreise eine "1" oder eine ^M0" liefern. Weiterhin überwacht diese Stufe den letzten aufgetretenen Signalübergang sowie die Art dieses letzten Signalübergangs. Zu diesem

30 9846/0866 - 15 -

Zweck ist in der Stufe 26 ein aus einer Vielzahl von Nand-Gattern 82 gebildeter sequenzieller logischer Kreis 80 vorgesehen, welcher als Funktion von auf ihn gegebenen Eingangssignalen die Richtung der Spurbewegung in Bezug auf die Detektorreihe 20 bestimmt und ein Ausgangssignal ^z _aUf_wä_r-j;s liefert, wenn sich die Spur 31 in Richtung auf einen Detektor mit höherer Ziffer bewegt, oder ein Ausgangssignal Z -^_wä_r+_B liefert, wenn sich die Spur gegen einen Detektor mit niedrigerer Ziffer bewegt. ■

Wenn die Spur 31 die Strecke einer Detektorbreite über-

läuft, schaltet die logische Schaltung ein neues Detektorpaar in den Kreis ein, so daß dieselbe Spur kontinuierlich abgetastet und ihr Ausgangssignal auf die Datenausgangskleiome 50 gegeben wird, wie die folgenden Erläuterungen noch genauer zeigen. Es ist zu bemerken, daß beim vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht ein Detektor, sondern Detektorpaare während der Abtasfrbewegung ausgenutzt werden, so d33 ein Kontakt der auszulesend^Ώϋ Spur mit einem benachbarten Detektor dazu führt, daß die logische Schaltung auf das nächste Detektorpaar umschaltet.

Zu diesem Zweck enthält die lastdekodierstufe 28 einen Aufwärts-Abwärtszähler 84, welcher auf eine Folge von Oder-Gattern 86 geschaltet ist. Diese Oder-Gatter sind an eine Vielzahl von (analogen) linearen Gattern 88 angeschaltet, die ihrerseits die Ausgangssignale der Detektoren 1 bis 10 in der Detektorreihe 20 aufnehmen. Die Ausgangssignale der Gatter 88 werden über einen Summationsverstärker 90 auf die Datenausgangsklemme 50 gegeben.

Der Aufwärts-Abwärtszähler 84 erhält an einer Spurbeginn-

309846/0866

Rückstellklemme 92 einen schnellen Rückstellimpuls, welcher zur Rückstellung des Zählers 84 auf den Wert 5 eine sperrende "1" darstellt. Dieser Rückstellimpuls wird als Taktsignal von der Spurabtastanordnung abgenommen, welche - wie oben erwähnt - das Spurbeginn-Taktsignal in das Gatter 58 einspeist. Der Rückstellimpuls stellt sicher,· daß das Detektorpaar 5 und 6 die auszulesende Spur am Beginn der Spurabtastung abtastet. Der Zähler wird also auf den Wert 5 eingestellt, um das fünfte und sechste lineare Gatter 88 am Beginn jeder Abtastung durchzuschalten, um die Abtastung im Zentrum der Detektorreihe 20 zu beginnen. Ergeben sich Verzerrungs.effekte aus dem Aufzeichnungsmedium, so liefern danach die logischen Komponenten 24 und 26 über den Zähler 84 Aufwärts- oder Abwärtszählwerte, wodurch die linearen Gatter 88 über die Oder-Gatter 86 kontinuierlich (in Paaren) geschaltet werden. Jedes Mal, wenn der Zähler 84 einen Aufwärts-Zählimpuls (^z _auf_war+_s) aufnimmt, wird er auf einen höheren Ausgang umgeschaltet. Wird bei einem Abwarts-Zählimpuls (2_a-u_wy_r+_g) eine ^8I1" auf den Zähler 84 gegeben, so schaltet dieser auf einen tieferen Ausgang um. Daher ist die ausgelesene Spur aufgrund der Wirkung der Gatter 88 kontinuierlich an die Datenausgangsklemme 50 angekoppelt.

Die dargestellte und beschriebene Ausführung der Tastdekodierstufe 28 unter Ausnutzung von Detektorpaaren zur Abtastung der auszulesenden Spur, wobei Paare von Äusgangssignalen über Paare von linearen Gattern 88 auf die Datenausgangsklemme 50 gegeben werden, stellt lediglich

- 17 309846/0866

ein mögliches Ausführungsbeispiel dar. Im Prinzip kann auch lediglich ein einziger Detektor verwendet werden. Die Verwendung eines Paars von Detektoren verbessert jedoch das Signal-Rauschverhältnis.·

Anstelle der optischen, in einer Richtung verlaufenden sägezahnförmigen Abtastung ist auch eine zickzackförmige Abtastung möglich. In diesem Pail kann jedoch eine Abtastung in der falschen Richtung erfolgen. Aus diesem Grunde kann bei einer derartigen zickzackförmigen Abtastung am Beginn jeder Spur oder an alternierenden Paritätsspuren, usw. ein Code vorgesehen v/erden. Zwischen den Summationsverstärker 9Ö und die Datenausgangsklemme wird dann eine (nicht dargestellte) Detektorstufe geschaltet, um den Code festzustellen und eine Information auf die logische Schaltung zurückzuführen, wodurch feststellbar ist, ob die Abtastung in der richtigen Richtung erfolgt. Die erfindungsgemäße Abtastanordnung ist daher in Verbindung mit verschiedenen Aufzeichnungsformaten verwendbar, wobei verbesserte Abtasteigenschaften und eine wirksamere Ausnutzung der optischen Abtastanordnung gewährleistet sind.

- 18 309 8 48/086 6

Claims

— .18 — Patentansprüche

1. Abtastanordnung für ein optisches Auslesegerät mit einem stationären Ausgangsstrahl, das zur Auslesung aufeinanderfolgender Spuren auf einem mit Aufzeichnung versehenen Medium dient und Datenausgangssignale, welche die in den Spuren aufgezeichnete Information repräsentieren, liefert, gekennzeichnet durch eine Optik (12) mit einem langgestreckten Abtastfleck (40) zur gleichzeitigen Abtastung einer Yielzahl von Spuren (31), einen an di.e Spuren (31) angekoppelten Generator (20) zur Erzeugung von ein Maß für die Information in den Spuren (31) darstellenden Datensignalen als Funktion der gleichzeitigen Abtastung durch den langgestreckten Abtastfleck (40), und eine an den Generator (20) angekoppelte logische Schaltung (24, 26, 28, 30) zur Aufnahme der Datensignale, zur Erzeugung eines Transportservosignals, das zur Regelung der Lage einer einzelnen ausgewählten Spur der Yielzahl von Spuren (31) in Bezug auf den Generator (20) dient, sowie zur Erzeugung von Digitalsignalen, welche die Datensignale der ausgewählten Spur (31) zur Bildung der Datenausgangssignale kontinuierlich auswählen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, • daß der Datensignalgenerator (20) eine den Spuren (31) optisch zugeordnete Detektorreihe (1 bis 10) umfaßt,

- 19 ■-■ 30 9846/08 66

über welche die Spurbilder bei Abtastung der Vielzahl von Spuren (31) durch den langgestreckten Abtastfleck (40) laufen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung (24, 26, 28, 30) zur Erzeugung des Transportservosignals als Funktion der Detektorausgangssignale an die Detektorreihe (1 bis 10) angekoppelt ist und daß das Iransportservosignal ein Maß für die Lage der einzelnen ausgewählten Spurea (31) in Bezug auf die Längsrichtung der Detektorreihe (20) ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung (24, 26, 28, 30) eine auf die Digitalsignale ansprechende Taststufe (28) aufweist, durch welche die Datensignale der abgetasteten Spur (31) zur Bildung der Datenausgangssignale kontinuierlich weitergeleitet werden.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung (24, 26, 28, 30) eine an ein ausgewähltes Detektorpaar angekoppelte analoge Subtraktionsstufe (24) enthält, welche ein der Differenz zwischen den Datensignalen von dem Datendetektorpaar gleiches, das Transportservosignal bildendes Signal liefert, und daß die analoge Subtraktionsstufe (24) an einen dritten Detektor angekoppelt ist und die die Bewegungsrichtung der Vielzahl von Spuren (31) in Bezug auf die Detektorreihe (20) angebenden Digitalsignale liefert.

309846/0866

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 Ms 5, gekennzeichnet durch an die Detektoren (1 Ms 10) der Detektorreihe (20) angekoppelte Analoggatter (88), welche auf die Digitalsignale ansprechen, um die Datensignale von der einzelnen ausgewählten Spur (31) zur Bildung der Datenausgangssignale kontinuierlich auszuwählen.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 Ms 6, dadurch gekennzeichnet, daß die analoge Subtraktionsstufe (24) ein Paar von Analogverstärkern (52, 54) enthält, daß ein erster und dritter Detektor jeweils an einen Analogverstärker und der zweite Detektor an beides Analogverstärker angekoppelt sind, daß im Ausgangskreis der Analogverstärker (52, 54) Diodenpaare (72, 74) liegen, daß an die Diodenpaare ein weiterer Analog- . verstärker (70) angekoppelt ist, der ein zum Transports ervo signal phasenversehobenes Analogausgangssignal liefert, und daß die logische Schaltung (24, 26, 28, 30) zwei die Analogausgangssignale von dem ersten und zweiten Analogverstärker (52, 54) aufnehmende Analog-Digital-Vergleichskreise (68, 78) enthält, welche als Punktion eines positiven Eingangssignals ein Ausgangssignal "1"

'* und als Punktion eines negativen Eingangssignals ei η Ausgangssignal "0" liefern, welche die zur selektiven Schaltung der Analoggatter (88) dienenden Digitalsignale bilden.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 Ms 7, gekennzeichnet durch einen die Digitalsignale aufnehmenden Aufwärts-Abwärts-Zählers (84), welcher bei Bewegung

- 21 309846/0866

der Spuren (31) gegen Detektoren (1 bis 10) der Detektorreihe (20) mit höheren Ziffern aufwärts und bei Bewegung der Spuren (31) gegen Detektoren (1 "bis 10) der Detektorreihe (20) mit niedrigeren Ziffern abwärts zählt.

309846/0866