DE2337015A1 - Vorrichtung zur optischen abtastung einer rotierenden bildplatte - Google Patents
Vorrichtung zur optischen abtastung einer rotierenden bildplatteInfo
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Description
ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart
R.--1577
17.7.73 PATl Lr/Mn
Vorrichtung zur opi-ischen Abtastung einer rotierenden Bildplatte.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur optischen
Abtastung einer Bildplatte durch Auslesen einer aufgezeichneten Spur mittels eines Lichstrahls und einer Fotozelle.
Es sind Einrichtungen zum Aufzeichnen von Informationen, z.B. Bild- oder Toninformationen,auf eine rotierende Scheibe und
zum Wiedergeben dieser Informationen bekannt, bei denen die Abnahme der Informationen auf optischem Wege.· erfolgt. Insbesondere
sind Einrichtungen zur Wiedergabe von Fernsehsignalen bekannt; diese sind in einer außerordentlich dichten Signalfolge auf der
Spiralspur einer ' Platte angebracht, um eine möglichst große Informationsmenge auf der Platte unterzubringen,
ohne die bei Schallplatten übliche Größe wesentlich zu überschreiten. Dabei werden Spurbreiten von ^-2 η und Spurabstände
von *£fiuangewendet. Hierdurch entstehen jedoch erhebliche feinmechanische
Schwierigkeiten, den Abtastkopf, welcher den Lichtstrahl auf die Platte lenkt,ständig in der Spur zu führen.
Unter anderem treten folgende Probleme auf: Der Brennfleck des Lichtstrahls muß bei ungewollter axialer Bewegung der Speicherplatte
nachgeführt werden, damit nicht die Grenzen der Schärfentiefe des verwendeten Fokussierungssystems überschritten werden.
Ferner muß der Brennfleck der aufgezeichneten Spiralspur in radialer Richtung unter allen Umständen folgen. Diese radiale Bewegung
zerfällt in die Anteile einer gewollten gleichförmigen Bewegung beim Abspielen; einer in erster Näherung harmonisch
periodischen Bewegung bei exzentrisch liegender Spur und schließlich in unharmonische Bewegungsanteile, die z.B. durch Lagerspiel
des Laufwerks verursacht werden können.
Das Problem der Beibehaltung des Fokus des Lichtstrahls innerhalb der Grenzen der Schärfentiefe des Fokussierungssystems
409886/0707
ROBERT'BOSCH GMBH, Stuttgart
wurde in einer früheren Anmeldung behandelt und durch Verwendung
einer Luftlagerung der Optik gelöst.
Die Aufgabe der Spurnachführung radial zu den Aufzeichnungsspuren ist an sich durch die Offenlegungsschrift 1 499 774 bekannt.
Hiernach wird vorgeschlagen, die-Fokussierungsoptik auf einen
Schlitten in radialer Richtung zu bewegen. Der Schlitten wird
... . angetrieben
dabei von einer Prazisionsspindel, die starr mit dem Laufwerk
gekoppelt ist. Dadurch soll ein gleichmäßiger radialer Vorschub des Lichtflecks erreicht werden, ohne daß der Lichtfleck
gezielt in der Spur gehalten v/ird. Es ist aber ein zusätzliches optisches Stellglied, z.B. eine Differenzialfotozelle und ein
Schwingspiegel erforderlich, v/elcher den Fleck auf die Schreibspur
lenkt. Der Spiegel wird über eine elektronische Regelschaltung angesteuert. Bei dieser bekannten Anordnung besteht der
Nachteil, daß die Führung über die Spindel sehr präzise ausgeführt werden muß. Mechanische Ungleichmäßigkeiten der Spindel
müssen sich in erheblichen Maße auf die Spurführung auswirken, so daß unter Umständen der Nachsteuerbereich des Stellgliedes
überschritten wird. Die Anwendung eines zusätzlichen Stellgliedes ist relativ kostspielig. Diese Schwierigkeiten werden durch
die in dem Hauptanspruch niedergelegten Maßnahmen weitgehend überwunden, wobei zugleich eine wesentliche Vereinfachung erreicht
wird.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Begleitzeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Lesevorrichtung gemäß der Erfindung
in perspektivischer Darstellung. Fig. 2 die Konstruktion eines Lesekopfes, und
Fig. 3 eine andere Konstruktion eines Lesekopfes.
In der Figur ist 1 eine Speicherscheibe, auf welcher Signal-
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ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart -
R. 1577 ; - 3 -
spuren(spiralig oder nichtspiralig)aufgezeichnet sind. Mit 2 ist
eine Loehspur gekennzeichnet, die z.B. mittels eines Laserstrahls in eine Metallisierungsschicht gebrannt worden ist. Insbesondere
kann die Spur die Signale eines Fernsehbildes oder eines Teilbildes
umfassen, so daß bei einer vollen Umdrehung der Speicherscheibe ein Vollbild oder Teilbild wiedergegeben wird.
Zur Ableitung eines Signals von den Aufzeichnungsspuren wird ' eine Einrichtung verwendet, die es erlaubt, den Abtastlichtstrahl,
insbesondere einen Laserstrahl, nahezu trägheitslos in einer Richtung quer zur Spur zu bewegen, so daß die Gesamtzahl
der Spuren bis zum Rande hinüber strichen werden ■>
kann. Diese Anordnung besteht aus einem Abtastarm 3i der in einem
spitzen- oder spannband-gelagerten Drehmomentgeber 4,z.B.
einem Drehspulsystem,befestigt ist. Ein von einem Laser oder
ein«r anderen Lichtquelle ausgehender Lichtstrahl 5 wird in
der Achse dieses Drehspulsystems in das System eingestrahlt und über einen am Drehspulsystem befestigten Spiegel 6 (oder
ein Prisma ) in Richtung des Armes umgelenkt. Am vorderen Ende des Armes befindet sich die Fokussierungsoptik ?, bestehend
aus einer Mikroskopoptik, wie ea in"Fig. 2 gezeigt wird oder einen Parabolspiegel,der gleichzeitig die Funktion
des Umlenkspiegels 9 übernimmt (Fig. J>). Am anderen Ende des
Armes ist zweckmäßig ein Gegengewicht 31 bzw 10' vorgesehen.
Wenn nicht in Reflexion,sondern in Transmission angelesen wird,
dann ist zum Auffangen des von der Spur gestreuten Lichtes ein zweiter Arm 10 vorgesehen, an dessen Ende sich eine Fotozelle
12 befindet. Der zweite Arm ist ebenfalls auf der Dreh- ' spulachse gelagert,aber frei beweglich, also nicht starr mit
dem Drehspulsystem verbunden. Zwischen beiden Armen besteht eine elastische Kopplung 11. Diese bewirkt eine Mitführung des
zweiten Armes bei langsamen Lageänderungen des Armes 3· Schnelle
Lageänderungen werden dagegen auf Grund der elastischen Kopplung nicht übertragen. Auf diese Weise wird das Trägheits-
£ -h
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ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart
.JL—1577 _. .._T_~"_"_1_ ' -k-
.JL—1577 _. .._T_~"_"_1_ ' -k-
moment durch den zusätzlichen zweiten Arm nicht vergrößert
und die Antriebskraft des Drehspulsystems kann geringer sein.
Die Masse des Armes J5 mit der Fokussierungsoptik 9 läßt sich
so gering (^2g) halten, daß alle radialen Bewegungen mit dem
Arm praktisch trägheitslos ausgeführt werden können. Das bedeutet eine erhebliche Verringerung des mechanischen und elektrichen
Aufwandes. Zur Abstandshaltung des Objektes von der Platte kann Preßluft verwendet werden, die bei 13 (Fig. 2)
in den Abtastkopf eintritt. Zur ZuführuSg^cixen^ ein Schlauch
der über die Achse des Drehspulsystems geführt ist.(Siehe Kanal 14 in Fig. 1) Hier ist jedoch keine Einhaltung der Achse
erforderlich, da der,Schlauch sehr flexibel sein kann.
Das in Fig. 1 gezeigt System mit dem Fotozellenarm 10 bezieht sich auf den Fall, daß die Platte 1 oder die Spur transparent
ist. Wenn jedoch nichttransparente Platten verv/endet werdea sollen, wie z.B. im Fall von beidseitig bespielten Platten,
so kann auch das an der Spur reflektierte Licht ausgenutzt werden. Dann ist es zweckmäßig, als Umlenkspiegel 9 einen
halbdurchlässigen Spiegel zu verwenden und die Fotozelle hinter demselben anzubringen; Siehe hierzu Fig. 3» Fotozelle 12'.
Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Systems kann der
Aufwand zur Spurführung bei der Abtastung einer Speicherecheibe wesentlich verringert v/erden, so daß auch das elektronische
Zubehör klein gehalten werden kann. Es sind nicht mehr zwei getrennte Systeme zur groben und feinen Spurnachführung
erforderlich, vielmehr genügt das Drehspulsystem beiden Anforderungen. Diese Vorteile wirken sich günstig zur Erzielung
einer Wirtschaftlichkeit bei einer Plattenspieleinheit aus, die für ein breites Publikum zur Benutzung bestimmt ist.
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Claims (2)
- ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart ' . . · . 'PatentansprücheVorrichtung zur optischen Abtastung einer Bildplatte, auf welcher in Umfangsrichtung Signalspannungen aufgezeichnet sind, deren Signalwert einer Veränderung der optischen Reflexion der Plattenoberfläche entspricht, und bei der als Abtastvorrichtung eine an einem beweglichen Arm angebrachte Optik mit Umlenkspiegel dient, durch die ein Lichtstrahl auf die Spur fokussiert wird, wobei Mittel angewendet sind, um den Arm derart quer zur Spur zu bewegen, daß nacheinander alle Spuren der Aufzeichnung erfaßt werden, und v/eitere Mittel, um die Führung des Lichtstrahls so zu korrigieren, daß er stets in der aufgezeichneten Spur verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung des Lichtstrahls in der Spur und die Abtastung der Platte in radialer Richtung ausschließlich durch die Stellkräfte eines von Ablenk- und Korrekturgrößen gespeisten, auf den Arm O) einwirkenden elektromagnetischen Drehmomentgeber (4) mit zur Drehachse der Bildplatte paralleler Achse bewirkt wird.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die zum Auffangen des von der Signalspur gestreuten Lichtes dienende Fotozelle mechanisch von dem Arm entkoppelt ist, so daß sie zwar die Abtastbewegung des Armes, jedoch nicht die Korrekturbewegungen desselben mitmacht.3· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer lichtdurchlässigen Spur das Fotoelement von einem zweiten auf der der abgetasteten abgewandten Seite der Platte angebrachte Arm (10) getragen wird, der ebenfalls mit dem Drehmomentgeber (k) verbunden ist.h. Vorrichtung nach Anspruch 1idadurch gekennzeichnet, daß im-409886/0707ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart
VR.I1577" — 6 -Falle einer lichtundurchlässigen Spur der Umlenkspiegel (9) halbdurchlässig ist und die Fotozelle (121) hinter dem Spiegel angebracht ist.(Fig. 2)Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkopf statt der Kombination eines Umlenkspiegels (9) und einer Fokussierlinse (8) die Kalotte einers Parabolspiegels (14, Fig. 3)1 aufweist.6, Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkopf gegen die Platte durch einen Luftstrahl abgestützt ist, welchem durch die öffnung (13) die erforderliche Preßluft längs des Armes und längs der Achse des Drehmomentgebers über einen Schlauch zugeführt ist.409886/0707Leerseite
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