DE2503935C2 - Aufzeichnungsträger, auf dem Information in einer optisch auslesbaren Struktur angebracht ist und Vorrichtung zum Auslesen dieses Aufzeichnungsträgers - Google Patents
Aufzeichnungsträger, auf dem Information in einer optisch auslesbaren Struktur angebracht ist und Vorrichtung zum Auslesen dieses AufzeichnungsträgersInfo
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- DE2503935C2 DE2503935C2 DE2503935A DE2503935A DE2503935C2 DE 2503935 C2 DE2503935 C2 DE 2503935C2 DE 2503935 A DE2503935 A DE 2503935A DE 2503935 A DE2503935 A DE 2503935A DE 2503935 C2 DE2503935 C2 DE 2503935C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungsträger, auf dem Information gespeichert ist, mit auf dem
Aufzeichnungsträger angebrachten Informationsspuren, welche aus Gebieten aufgebaut sind, die durch
Zwischengebiete voneinander getrennt sind, wobei die Gebiete auf sie einfallende Strahlung derart beeinflussen,
daß durch einen Strahlungsdetektor eine gegenüber den Zwischengebieten unterschiedliche Intensität registriert
wird. .
Unter »Spuren« sind hier Spurteile zu verstehen, die,
in der Breitenrichtung der Spurteile gesehen, nebeneinanderliegen.
Für einen runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger ist eine Spur ein Spurteil, der sich
entlang einer Umdrehung auf dem Aufzeichnungsträger erstreckt Eine spiralförmige Spur ist das Ganze von
ineinander übergehenden scheinbar konzentrischen Spuren auf einem runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger.
Ein Aufzeichnungsträger ist aus einem Aufzeichnungsträgerkörper mit darauf einer Informationsstruktur
und auf dieser Informationsstruktur einer etwaigen Schutzschicht aufgebaut
Es wurde bereits vorgeschlagen (siehe z. B. die deutsche Patentanmeldung P 22 08 379.0), in einem
Aufzeichnungsträger der oben beschriebenen Art ein Farbfernsehprogramm zu speichern. So kann z. B. auf
einem runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger ein Programm von 30 Minuten in einer Vielzahl von
Spuren angebracht werden, wobei die äußere Spur einen Radius von etwa 15 cm und die innere Spur einen
Radius von etwa 8 cm aufweist. Die Periode, in radialer Rxhtung, der Spuren liegt dann in der Nähe von 2 μπι.
Der Aufzeichnungsträger kann dadurch optisch ausgelesen werden, daß ein Auslesestrahlungsbündel auf
die optische Struktur fokussiert wird und der so erzeugte Strahlungsfleck und eine Informationsspur in
bezug aufeinander bewegt werden. Das Auslesestrahlungsbündel wird dabei entsprechend der Reihenfolge
von Gebieten und Zwischengebieten in einer Spur moduliert. Das modulierte Auslesestrahlungsbündel
wird von einem strahlungsempfindlichen Detektor in ein elektrisches Signal umgewandelt, aus dem z. B. BiId-
und/oder Toninformation abgeleitet werden kann.
Beim Auslesen des Aufzeichnungsträgers müssen sehr kleine Details — im vorliegenden Beispiel Details
in der Größenordnung von Mikrons — delektiert werden können. Zu diesem Zweck wird ein Objektivsy-
stem mit einer großen numerischen Apertur und einer geringen Tiefenschärfe verwendet,
Dieses Objektivsystem muß das Auslesebündel stets scharf auf die Informationsstruktur fokussieren. Infolge
von z. B, Fehlern in der Lagerung des Aufzeichnungsträgers
oder einer Krümmung des Aufzeichnungsträgers oder durch Schwingungen in der Auslesevorrichtung
kann es vorkommen, daß sich die auszulesende Spu,· in axialer Richtung in bezug auf das Objektivsystem
bewegt. Der Detektor empfängt dann nicht nur Strahlung, die von dem auszulesenden Teil einer Spur
herrührt, sondern auch Strahlung aus der Umgebung dieses Teiles. Dadurch nimmt die Modulationstiefe des
vom Detektor gelieferten Signals ab, während außerdem, weil nicht nur eine Spur ausgelesen wird, sondern
auch benachbarte Spuren beleuchtet werden, übersprechen auftreten kann. Daher ist es wichtig, eine
Abweichung zwischen der Fokussierungsebene und der Ebene der auszulesenden Informationsstruktur detektieren
und entsprechend dieser Detektion die Fokussierung nachregeln zu können.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, beim Auslesen eines Aufzeichnungsträgers der eingangs
genannten Art außer dem die auf dem Aufzeichnungsträger gespeicherte Information enthaltenden Signal
auch ein Signal zur automatischen Nachregelung der Fokussierung zu erzeugen und mit dem letztgenannten
Signal die Fokussierung derart nachzuregeln, daß stets ein Auslesefleck mit konstanter und minimaler Abmessung
auf die Informationsstruktur projiziert wird.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens eine Oberfläche des Aufzeichnungsträgers
als periodisch-gewellte Räche längs der auszulesenden Spuren ausgebildet ist, daß diese gewellte Fläche
derart beschaffen ist, daß bei exakter Positionierung des Lesekopfes in bezug auf die auszulesende Information
am Detektorort ein durch diese Fläche moduliertes Ausgangssignal konstanter Amplitude und Schwingungsdauer
erhalten wird, und daß die Periodizität der gewellten Räche viel größer als die mittlere Periode der
Gebiete in den Spuren ist
Infolge der periodischen Wellen wird das Auslesebündel periodisch auf die Ebene des auszulesenden
Spurteiles fokussiert und entfokussiert Dadurch wird das vom Detektor gelieferte Signal periodisch moduliert
Aus der Änderung dieser Modulation läßt sich die Größe einer Abweichung zwischen der Ist- und der
Sollage der Ebene des auszulesenden Spurteiles bestimmen.
Die Periode der Wellen muß die mittlere Periode der Gebiete um einen derartigen Betrag übersteigen, daß im
ausgelesenen Signal die Modulation infolge der Information leicht in bezug auf die Frequenz von der
Modulation infolge der periodischen Wellen unterschieden werden kann. Für einen mit einem Fernsehprogramm
versehenen Aufzeichnungsträger ist die Periode der Wellen einige hundert Male größer als die mittlere
Periode der Gebiete in einer Spur. Die Amplitude der Wellen muß derart gewählt werden, daß die Ebene der
Informationsstruktur stets innerhalb der Tiefenschärfe des Objektivsystems liegt Diese Amplitude kann in der
Größenordnung von Mikrons liegen.
Ein Aufzeichnungsträger nach der Erfindung kann grundsätzlich mit einer Vorrichtung ausgelesen werden,
in der nur ein einziges Strahlungsbündel und nur ein einziger Detektor verwendet werden. In einer mit dem
Detektor verbundenen elektronischen Schaltung wird eine Hochfrequenzkom^nente des Detektorsignals
von einer Niederfrequenzkomponente getrennt Diese Komponenten werden zu einem Informationssignal
bzw, einem Regelsignal zur Nachregelung der Fokussierung verarbeitet Da zum Erhalten des Regelsignals
keine zusätzlichen optischen Elemente erforderlich sind, werden beim Montieren der Auslösevorrichtung Ausrichtprobleme,
die sich ergeben wurden, wenn die genannten zusätzlichen Elemente verwendet werden
müßten, vermieden. Außerdem brauchen in der Auslesevorrichtung keine zusätzlichen Maßnahmen
getroffen zu werden, um die Schwingungen auszugleichen, die beim Auslesen zwischen den zusätzlichen
optischen Elementen auftreten würden.
Es sei bemerkt, daß in der USA-Patentschrift 36 73 412 bereits vorgeschlagen wurde, beim Auslesen
eines mit einer optischen Informationsstruktur versehenen Aufzeichnungsträgers aus dem von einem einzigen
Detektor gelieferten Signal sowohl die Information als auch ein Regelsignal für die Fokussierung des
Auslesebündels abzuleiten. In der bekannten Vorrichtung wird einer das Auslesebündel v:;jfernden Strahlungsquells
eine Schwingungsbewegung in einer zu dem Aufzeichnungsträger senkrechten Richtung aufgeprägt
Dadurch wird das Auslesebündel periodisch auf die Informationsstruktur fokussiert und entfokussieru Da
mechanische Mittel benutzt werden, ist die erreichbare Schwingungsfrequenz verhältnismäßig niedrig, und
zwar zu niedrig, um zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers mit einer großen Informationsdichte, wie eines
Aufzeichnungsträgers mit einem Fernsehprogramm, verwendet werden zu können. Weiter ist infolge der
mechanischen Schwingungsmittel die bekannte Auslesevorrichitung
verhältnismäßig verwickelt
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines bekannten Aufzeichnungsträgers,
F i g. 2 schematisch eine Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers,
F i g. 3 in tangentialem Schnitt einen kleinen Teil eines
runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung,
F i g. 4 eine Unteransicht eines derartigen Aufzeichnungsträgers,
Fig. 5a, 5b und 5c das Prinzip der Erfindung,
F i g. 6 den Zeitverlauf des aus dem Aufzeichnungsträger
nach der Erfindung abgeleiteten Signals für verschiedene Einstellungen des Ausleseobjektivs, und
Fig.7 einige Ausführungsformen eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung.
Fig.7 einige Ausführungsformen eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung.
Auf dem in F i g. 1 gezeigten runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger 1 befindet sich eine Vielzahl
konzentrischer oder scheinbar konzentrischer Spuren 2, von denen nur einige dargestellt sind. Zwischen den
Inlormationsspuren befinden sich strukturlose Zwischenstreifen 3. Die Spuren 2 enthalten ehe Vielzahl
Gebiete g in Abwechselung mit Zwischengebieten t. Die Längen der Gebiete und Zwischengebiete stellen die
gespeicherte Information dar. Beim Auslesen einer Spur
wird ein Auslesebf.idel moduliert, derart, daß dieses
Bündel zeitliche Änderungen entsprechend der Reihenfolge von Gebieten und Zwischengebieten in einer Spur
aufweist.
Die Gebiete in einer Spur können auf verschiedene Weise von den Zwischengebieten und den Gebieten zwischen dtn Spuren unterschieden werden. So kann der Durchlässigkeits- oder der Reflexionskoeffizient der Gebiete von dem der Zwischengebiete verschieden sein.
Die Gebiete in einer Spur können auf verschiedene Weise von den Zwischengebieten und den Gebieten zwischen dtn Spuren unterschieden werden. So kann der Durchlässigkeits- oder der Reflexionskoeffizient der Gebiete von dem der Zwischengebiete verschieden sein.
mi daß ein Auslesebündel amplitudenmoduliert wird. Es
ist auch möglich, daß die Gebiete und die Zwischengebiete ein Auslesestrahlungsbündel in der Phase modulieren.
Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Gebiete und die Zwischengebiete auf verschiedenen Höhen in -,
dem Aufzeichnungsträger angebracht werden. Vorzugsweise besteht eine derartige Phasenstruktur aus einer
Anzahl Grübchen, die auf einer Tiefe von λ/4, wobei λ die Wellenlänge der Auslesestrahlung darstellt, in einen
reflektierenden Aufzeichnungsträger gepreßt sind. Eine derartige Struktur kann z. B. mit einem Strahlungs- oder
Auslesefleck Vausgelesen werden (siehe Fi g. Indessen
Durchmesser größer als die Breite der Spuren, aber kleiner als die Summe der Breiten einer Spur und zweier
Zwischenstreifen ist.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers. Das von einer Quelle 6 emittierte
Auslesebündel wird von einem halbdurchlässigen Spiegel 7 ZU ein?r Qhjplctivlinsp 8 reflektiert. Diese
Objektivlinse erzeug! einen Auslesefleck V auf der die Information enthaltenden optischen Struktur, die mit
den Spuren 2 bezeichnet ist. Die optische Struktur ist beispielsweise auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgers
dargestellt. Nach Reflexion an der informationsstruktur passiert das Auslesebündel zum zweiten Mal
die Objektivlinse und dieses Bündel wird dann übe,- den halbdurchlässigen Spiegel 7 auf einem strahlungsempfindlichen
Detektor 9 konzentriert. Der Ausgang des Detektors 9 ist mit einer elektronischen Schaltung 10
verbunden, in der das Detektorsignal zu einem Informationssignal 5, verarbeitet wird, das z. B. einem
üblicher, Farbfernsehempfänger 11 zugeführt wird. Wenn der Strahlungsfleck auf ein Gebiet g auf dem
Aufzeichnungsträger projiziert wird, tritt Beugung der Strahlung auf, so daß ein großer Teil der reflektierten
Strahlung außerhalb der Eintrittspupille der Objektivlinse 8 und dadurch auch außerhalb der strahlungsempfindlichen
Oberfläche des Detektors 9 gelangt. Bei Projektion des Strahlungsflecks außerhalb eines Gebietes
g auf dem Aufzeichnungsträger wird der größte Teil der reflektierten Strahlung von der Objektivlinse auf
dem Detektor konzentriert. Der Aufzeichnungsträger kann mit Hilfe einer durch eine mittlere Öffnung 4 im
Aufzeichnungsträger geführten Welle 5 in Drehung versetzt werden. Durch die Bewegung des Ausleseflecks
über eine Spur wird das Deiektorsignal entsprechend der Reihenfolge von Gebieten und Zwischengebieten in
der Spur moduliert.
Beim Auslesen können Abweichungen zwischen der Ist- und der Sollage der Ebene der auszulesenden Spur
auftreten. Diese Abweichungen können dadurch herbeigeführt werden, daß der Aufzeichnungsträger nicht
völlig flach ist oder daß bei einem runden folienartigen Aufzeichnungsträger bei Rotation des Aufzeichnungsträgers
Wellungen auftreten. Diese Abweichungen können zur Folge haben, daß die Modulationstiefe des
Detektorsignals abnimmt, während außerdem Obersprechen
auftreten kann. Dadurch ist ein gutes Auslesen des Aufzeichnungsträgers dann nicht mehr möglich. Es
ist daher von besonderer Bedeutung, dall die Abwei- ω chung zwischen der Ist- und der Sollage der Ebene der
auszulesenden Spur detektiert werden kann.
Nach der Erfindung kann diese Abweichung detektiert werden, ohne daß dabei zusätzliche optische
Elemente verwendet werden. Zu diesem Zweck weist eine Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers periodische
Wellen auf, wobei die Richtung der Periode der Wellen die Richtung ist, in der die Spuren ausgelesen
werden.
Fig. 3 zeigt einen tangentialen Schnitt durch eine Aiisführungsform eines Aufzeichnungsträgers nach der
Erfindung. Nur ein kleiner Teil einer einzigen Spur ist dargestellt. Der Aufzeichnungsträger ist annahm<:weise
ein dünner folienartiger Aufzeichnungsträger. Die die Information darstellenden Gebiete #und die Zwischengebiete
t sind auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgers angebracht. Die Unterseite des Aufzeichnungsträgerkörpers
weist eine wellige oder unebene Oberfläche auf. In Fig.4 ist eine Ünteransicht des ganzen
Aufzeichnungsträgers dargestellt. Die sich in radialer
Richtung erstreckenden Linien / verbinden Punkte gleicher Höhen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers
miteinander.
Es sei bemerkt, daß in Fig. S die Längen der Gebiete
und der Zwischengebiete übertrieben groß in bezug auf die Periode ρ der Wellen dargestellt sind. Die Periode ρ
ist tatsächlich hundert- bis tausendmal größer als die mittlere Periode der Gebiete g. Wenn in Fig. 4 alle
Spitzen der Oberfläche in radialer Richtung miteinander verbunden werden würden, müßte die Anzahl Linien
zwischen 100 und 1000 liegen.
Der Effekt der Wellenform oder der Unebenheit in der Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers ist in
den Fig.5a, 5b und 5c veranschaulicht. In diesen Figuren sind Schnitte durch jeweils andere Teile eines
Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung dargestellt. Der in F i g. 5b gezeigte Teil weist gerade eine derartige
Dicke auf, daß das Auslesebündel von der Objektivlinse 8 auf die Oberseite des Aufzeichnungsträgers, auf der
sich die Informationsstruktur annahmeweise befindet, ' fokussiert wird. Es wird ein Auslesefleck V minimaler
Abmessung auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgers erzeugt. Die Dicke d'dez in F i g. 5a dargestellten Teiles
des Aufzeichnungsträgerkörpers ist kleiner als d. Die Fokussierungsebene der Objektivlinse 8 liegt dann
innerhalb des Aufzeichnungsträgerkörpers. Der Auslesefleck V auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgerkörpers
ist größer als der Auslesefleck V. In F i g. 5c ist die Dicke d" des Aufzeichnungsträgerkörpers größer
als d. Die Fokussierungsebene der Objektivlinse liegt nun über dem Aufzeichnungsträger und der Auslesefleck
V'ist größer als der Auslesefleck V. .
Infolge der periodischen Wellen der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers wird das Auslesebündel periodisch
auf die Ebene der Informationsstruktur fokussiert und entfokussiert. Dadurch wird sich die Modulationstiefe
des Detektorsignals periodisch, mit niedriger Frequenz, ändern, wie in F i g. 6 dargestellt ist. In dieser
Figur ist veranschaulicht, wie die Intensität ' des Detektorsignals als Funktion der Zeit verläuft, wenn
sich der Auslesefleck in der Ausleserichtung χ über eine Spur bewegt Es wird angenommen, daß das Auslesebündel
auf das Niveau m, und zwar das mittlere Niveau der welligen Oberfläche, fokussiert wird Die Impulse,
deren Breiten und deren gegenseitige Abstände die Information darstellen, werden durch den welligen
Verlauf der Oberfläche amplitudenmoduliert Aus dem Detektorsignal läßt sich eine Niederfrequenzkompo- .;■'
nente ableiten, die den Verlauf der Kurve S nach F i g. 6 aufweist
Wenn das Auslesebündel nicht auf das Niveau m,
sondern auf das Niveau m' fokussiert ist wird die genannte Niederfrequenzkomponente den Verlauf der
Kurve S' der F i g. 6 aufweisen. Während S nur das Doppelte der den periodischen Wellen entsprechenden
Frequenz aufweist tritt bei S' auch die den periodischen
Wellen entsprechende Grundfrequenz auf. Die Zeitpunkte,
zu denen die Maxima in der Kurve S' erreicht werden, sind über ein Zeitintervall ίι in bezug auf die
Zeitpunkte verschoben, zu denen die Maxima in der Kurve 5 erreicht werden. Wenn das Auslesebündel auf
das Niveau m" fokussiert wird, weist die Niederfrequenzkomponente
den Verlauf der Kurve S" auf. Auch diese K'irve enthält wieder die Grundfrequenz, nun aber
gegenpnasig zu 5'. so daß die Zeitpunkte, zu denen die
Maxima erreicht werden, über ein Zeitintervall (2 in
bezug auf die Zeitpunkte verschoben sind, zu denen die Maxima in der Kurve S erreicht werden. Die
Verschiebung ist aber der Verschiebung entgegengesetzt,
die im Falle der Kurve 5' auftritt. Aus der Amplitude der Niederfrequenzkomponente im Detektorsignal
läßt sich die Größe einer etwaigen Entfokussierung bestimmen.
In einer mit dem Detektor verbundenen elektronischen
Schaltung (IO in F i g. 2) können eine Hochfrequenz- und eine Niederfrequenzkomponente aus dem >o
Detektorsignal abgeleitet und kann die Niederfrequenzkomponente zu einem Regelsignal S1- zur Nachregelung
der Fokussierung verarbeitet werden. Mit dem Signal Sc
kann z. B. die Brennweite der Objektivlinse 8 geändert werden. Die Objektivlinse kann auch in einer Laut- y,
sprecherspule aufgehängt sein und das Signal Sc kann
dann dieser Spule zugeführt werden, so daß die Objektivlinse verschoben werden kann.
W'.e aus F i g. 6 ersichtlich ist, kann auch die Richtung
einer etwaigen Entfokussierung aus der Niederfre- w quenzkomponente des Detektorsignals bestimmt werden.
Dabei muß dann die Phase dieser Komponente mit einer Bezugsphase verglichen werden. Dazu kann z. B.
der Aufzeichnungsträger mit zusätzlichen Phasenmarkierungen versehen werden, die z. B. Spitzen, d. h. die
Punkte maximaler Auslenkung der welligen Oberfläche pro Umdrehung angeben. Diese Markierungen können
von einem gesonderten Auslesekopf detektiert werden. Die Markierungen können z. B. mechanisch, magnetisch
oder optisch detektierbare Markierungen sein. Im Falle eines runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers
können die Markierungen in einer gesonderten Spur am Innen- oder Außenumfang des Aufzeichnungsträgers
angebracht sein.
Wenn bei der Herstellung des Aufzeichnungsträgers dafür gesorgt werden kann, daß eine feste Beziehung
zwischen dem Verlauf der periodischen Ausweichungen der welligen Oberfläche und der Stellung der Information
in den Spuren besteht, können die Markierungen in den Informationsspuren z. B. an den Stellen angebracht
werden, die den Zeilensynchronisierimpulsen entsprechen,
wenn ein Fernsehprogramm auf dem Aufzeichnungsträger gespeichert ist.
F i g. 7 zeigt schematisch einige Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgers. Die
Informationsstruktur ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt Das unmodulierte Auslesebündel ist durch
einen einzigen Pfeil und das modulierte Auslesebündel durch einen doppelten Pfeil dargestellt. In den Fällen a),
b) und c) ist die Informationsstruktur eine durchlässige Struktur, während in den anderen Fällen eine reflektierende
Struktur vorhanden ist Die Amplitude der periodischen Entfokussierung, wie sie durch die
periodisch-gewellte Oberfläche herbeigeführt wird, ist:
In den Fällen a) und d) proportional zu in den Fällen b) und e) proportional 711
»1
und in den Fällen c) und f) proportional zu b.
wobei
wobei
/7i die Brechungszahl des Materials des Aufzeichnungsträgers,
Π} die Brechungszahl des umgebenden Mediums und
b die Amplitude der periodischen Wellen darstellen.
b die Amplitude der periodischen Wellen darstellen.
Für die meisten Aufzeichniingsträgermaterialien ist
die Brechungszahl etwa 1,5. Befindet sich der Aufzeichnungsträger in Luft, so ist die Amplitude der
periodischen Entfokussierung:
in den Fällen a) und d) proportional zu — b
in den Fällen b) und e) proportional zu — b
und in dei· Fällen c) und f) proportional zu b.
Um den gleichen Effekt zu erreichen, muß die Amplitude der Wollen in den Fällen a) und d) dreimal
größer als in den Fällen c) und f) sein. Die Ausführungsformen a) und d), bei denen die Information
nicht auf der welligen Oberfläche angebracht ist. können nur bei dünnen Aufzeichnungsträgern (Folien) gewählt
werden. Der Durchmesser des Auslesebündels muß in bezug auf die Periode der Wellen klein sein. Wenn das
Auslesebündel auf eine Informationsstruktur fokussiert wird, die nicht auf der unebenen Oberfläche liegt (Fälle
a) und d)), wird der Durchmesser dieses Bündels auf der unebenen Oberfläche bei einem dicken Aufzeichnungsträger
groß sein.
Was die Amplitude der Wellen einer welligen Oberfläche anbe'angt, sei bemerkt, daß die Änderungen
innerhalb der Tiefenschärfe der Objektivlinse bleiben müssen. Die A.mplitude wird durch die noch zulässigen
Änderungen der Modulationstiefe des Detektorsignals bestimmt, die die Unebenheit in das Auslesebündel
einführen darf.
Ein Aufzeichnungsträger mit einer reflektierenden Informationsstruktur ist einem Aufzeichnungsträger mit
einer strahlungsdurchlässigen Informationsstruktur vorzuziehen,
weil in der Auslesevorrichtung eine geringere Anzahl optischer Elemente benötigt wird. Ein Teil der
optischen Elemente wird zweimal durchlaufen, so daß Schwingungen zwischen diesen Elementen das Detektorsignal
nahezu nicht beeinflussen werden. Vorzugsweise wird ein dicker nach e) in Fig. 7 ausgeführter
Aufzeichnungsträger verwendet. Der Aufzeichnungsträgerkörper dient dabei als Schutzschicht für die
Information und sorgt dafür, daß Kratzer, Staubteilchen u. dgl. das Auslesen nahezu nicht beeinflussen. Auf der
Informationsstruktur der Aufzeichnungsträger nach F i g. 7 kann noch eine zusätzliche Schutzschicht
angebracht werden.
Es dürfte einleuchten, daß die periodische Fokussierung und Entfokussierung auch dadurch erzeugt werden
können, daß den beiden Oberflächen eines Aufzeichnungsträgers, die durch den Aufzeichnungsträgerkörper
hindurch ausgelesen werden müssen, eine Wellenform gegeben wird.
Statt des in den Figuren dargestellten sinusförmigen Verlaufs der Weüen der Oberfläche kann selbstverständlich
auch ein anderer Verlauf der Wellen, wie ein dreieckförmiger Verlauf, gewählt werden, verausge-
setzt, daß dieser Verlauf periodisch ist.
Der Erfindungsgedanke beschränkt sich nicht auf einen scheibenförmigen runden Aufzeichnungsträger,
sondern kann auch bei anderen Aufzeichnungsträgern, wie einem bandförmigen Aufzeichnungsträger, angewandtwerden.
Weiter beschrankt sich der Krfindungsgedanke nicht
auf eine bestimmte Art Information. Statt eines Fernsehprogramms können auch andere Daten, wie
photographische Daten oder digitale Information, auf dem Aufzeichnungsträger angebracht werden.
Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem bereits früher (in der deutschen Patentanmeldung
P 24 48 032.8) vorgeschlagenen Aufzeichnungsträger angewandt werden, bei dem die Spuren, in der
Breitenrichtung der Spuren gesehen, periodische Ausweichungen aufweisen, deren Periode viel größer
(z. B. tausendmal größer) als die mittlere Periode der Gebiete in den Spuren ist, während die Amplitude der
Ausweichungen kleiner (z. B. fünfmal kleiner) als die Breite der Spuren ist. Ein derartiger Aufzeichnungsträger
mit »sich windenden« Spuren kann mit Hilfe nur eines einzigen Strahlungsbündels und eines einzigen
Detektors ausgelesen werden. Aus der Hochfrequenzkomponente des Detektorsignals kann die Information
abgeleitet werden, während die Niederfrequenzkomponente eine Anzeige über die Größe und die Richtung
einer etwaigen Dezentrierung des Ausleseflecks in bezug auf die auszulesende Spur gibt. .
Wenn nach der Erfindung ein Aufzeichnungsträger mit Spuren ausgeführt wird, die periodische Windungen
in der Ebene der Spuren aufweisen, während die Oberfläche dieses Trägers periodische Wellen aufweist,
können mit einer geringen Anzahl optischer Elemente sowohl die Information ausgelesen als auch Regelsignale
zur Fokussierung des Auslesebündels und zur Zentrierung des Ausleseflecks erhalten werden. Dabei
kann z. B. die Vorrichtung nach F i g. 2 benutzt werden. Das vom Detektor gelieferte elektrische Signal enthält
sowohl die Information als auch Anzeigen über das Ausmaß der Zentrierung des Ausleseflecks und über das
Ausmaß der Fokussierung des Auslesebündels.
Bei Anwendung nur eines einzigen Detektors zum Auslesen des Aufzeichnungsträgers mit sich windenden
> Spuren und einer unebenen Oberfläche muß dafür gesorgt werden, daß die Raumfrequenzen der Windungen
und der Wellen der Oberfläche genügend verschieden sind, damit in der elektronischen Schaltung
die Signale für die Fokussierungsregelung und für die
ίο Zentrierungsregelung gut voneinander unterschieden
werden können. Die Frequenzen der elektrischen Regelsignale weisen z. B. einen gegenseitigen Abstand
auf, der der Regelbandbreite in der elektronischen Schaltung 10 entspricht. Weiter muß dafür gesorgt
werden, daß die Raumfrequenzen der Windungen.der Spuren und der Wellen der Oberfläche keine Harmonischen
voneinander enthalten.
Das oben beschriebene Verfahren zum Detektieren der Fokussierung des Auslesebündels kann nur Anwen-
, ,· ■ j:^ αϊ :_i J_. Ai » i_~
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zwischen der Ebene der Informationsstruktur und der Objektivlinse (18) nicht zu groß ist. Nach der Erfindung
kann aber durch passende Wahl der Größe des Detektors und durch Messung der Gleichspannungskomponente
des Detektorsignals eine Grobregelung für die Fokussierung erhalten werden. Die Gleichspannungskomponente
des Detektorsignals weist eine große und nahezu lineare Änderung innerhalb eines bestimmten
Bereichs (z.B. 10 bis 40μιτι) von Abweichungen
jo zwischen der Ist- und der Sollfokussierungsebene auf,
wenn die strahlungsempfindliche Oberfläche des Detektors bestimmte Abmessungen besitzt (z. B.
0,4 χ 0,4 mm). Dadurch, daß in der elektronischen Schaltung die Gleichspannungskomponente gemessen
und mit einem Bezugswert verglichen wird, kann eine Grobregelung erhalten werden. Eine derartige Grobregelung
ist z. B. am Anfang des Auslesevorgangs erforderlich, wenn der Aufzeichnungsträger eben in der
Auslesevorrichtung angebracht ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Aufzeichnungsträger, auf dem Information gespeichert ist, mit auf dem Aufzeichnungsträger
angebrachten Infonpationsspuren, welche aus Gebieten
aufgebaut sind, die durch Zwischengebiete voneinander getrennt sind, wobei die Gebiete auf sie
einfallende Strahlung derart beeinflussen, daß durch einen Strahlungsdetektor eine gegenüber den
Zwischengebieten unterschiedliche Intensität registriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers (1) als periodisch-gewellte Fläche
längs der auszulesenden Spuren (2) ausgebildet ist, daß diese gewellte Fläche derart beschaffen ist, daß
bei exakter Positionierung des Lesekopfes in bezug auf die auszulesende Information (g, t)am Detektorort
ein durch diese Fläche moduliertes Ausgangssignal (S) konstanter Amplitude und Schwingungsdauer
erhalten wird, und daß die Periodizität (P) der geweiiten Fläche vtd größer als die mittlere Periode
der Gebiete (g) in den Spuren ist.
2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, der scheibenförmig ist, wobei die Fläche der Spuren
strahlungsreflektierend ist und der Trägerkörper strahlungsdurchlässig ist, und wobei die von der
Fläche der Spuren abgekehrte Oberfläche des Trägerkörpers sowohl die Eintrittsfläche als auch die
Austrittsfläche für eine Auslesestrahlung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Räche der Spuren
(2) als periodisch-gewellte Fläche ausgebildet ist
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 in Form einer dünnen Platte oder Folie, wobei die Fläche der
Spuren strahlungsreflektierend ist und der Trägerkörper strahlungsdurchlässig unir wobei die von der
Fläche der Spuren abgekehrte Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers sowohl die Eintrittsfläche
als auch die Austrittsfläche für eine Auslesestrahlung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die »0
von der Fläche der Spuren (2) abgekehrte Oberfläche des Trägerkörpers (1) als periodisch-gewellte
Fläche ausgebildet ist
4. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1,2 oder 3, bei dem außerdem die Spuren, in einer Richtung
quer zu der Richtung gesehen, in der die Spuren ausgelesen werden, periodische Ausweichungen
aufweisen, deren Periode viel größer als die mittleren Perioden der Gebiete in den Spuren und
deren Amplitude kleiner als die Breite der Spuren ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumfrequenzen
der Ausweichungen und der Wellen der Oberfläche genügend voneinander entfernt sind und keine
Harmonischen voneinander enthalten.
5. Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers nach Anspruch 1,2 oder 3, die eine ein
Auslesebündel liefernde Strahlungsquelle und einen strahlungsempfindlichen Detektor zur Umwandlung
des von den aufeinanderfolgenden Gebieten und Zwischengebieten einer Spur modulierten Auslese-Strahlungsbündels
in ein elektrisches Signal enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Detektors (9) mit einer elektronsichen Schaltung
(10) verbunden ist, in der aus dem Detektorsignal eine Hochfrequenz- und eine Niederfrequenzsignal- fri
komponente abgeleitet werden, welche Signalkom-[lonenten
zu einem Informationssignal (SJ bzw. einem Regelsignal (Sc) zur Nachregelung der
Fokussierung des Auslesebündels verarbeitet werden*
6, Vorrichtung nach Anspruch 5 zum Auslesen
eines Aufzeichnungsträgers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der elektronischen
Schaltung (10) aus der Niederfrequenzsignalkomponente
außer einem Signal zur Nachregelung der Fokussierung des Auslesebündels auch ein Regelsignal
zur Nachregelung der Lage des Ausleseflecks (V) in bezug auf die auszulesende Spur (2) abgeleitet
wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der elektronischen Schaltung (10)
eine Gleichstromkomponente von dem Detektorsignal abgetrennt und zu einem Grobregelungssignal
zur Nachregelung der Fokussierung des Auslösebündels verarbeitet wird.
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