DE2543276A1

DE2543276A1 - Wiedergabesystem fuer auf einem bandfoermigen traeger aufgezeichnete informationen

Info

Publication number: DE2543276A1
Application number: DE19752543276
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Rer Nat Awender; Guenther Dipl Ing Moertl
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-09-27
Filing date: 1975-09-27
Publication date: 1977-03-31

Description

!?Wiedergabesystem für auf einem bandförmigen
Träger aufgezeichnete Informationen" Die Erfindung betrifft ein Wiedergabesystem für auf einem bandförmigen Informationsträger aufgezeichnete Informationen.
Dabei soll das Speichermedium innerhalb einer einfachen, leicht zu handhabenden Bandkassette untergebracht sein, wobei die Abmessungen der heute üblichen Tonbandkassetten und Bänder eingehalten werden (d. h. Bandbreite ca. 4,0 mm, Bandlänge 20 bis lOOm). Die Information soll mit hoher Bitdichte aufgezeichnet sein, so daß es mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag möglich wird, z. B. ein einstündiges Fernsehprogramm auf einem Band zu speichern und diese Informationsmenge von diesem auf optischem Wege unter Verwendung von gewölinlichem oder kohärentem Licht zu lesen.
Vergleichbare Bandspeicher auf magnetischer Basis, wie z. B.
VCR (Video Cassetten Recorder) für die Fernsehbildspeicherung, besitzen eine etwa um den Faktor 60 geringere Bitdichte ("Radio Mentor", 1972, Heft 10, S. 458) und sind damit voluminöser und schwieriger zu handhaben.
Neuerdings wird ein Magnetbandkassettensystem ("Electronics", 5.9.19741 S. 55 und "Radio Mentor", 1974, Heft 8, S. 314 - 315), das sog. LVR (Longitudinal Video Recording), vorgeschlagen, das Bänder mit 28 parallel zur Laufrichtung aufgezeichneten Spuren verwendet, wobei die einzelnen Spuren - wie in der Videomagnetbandtechnik üblich - rund 140 um breit sind mit Spurabständen von etwa 65 /um. Die Aufzeichnungsdichte beträgt daher nur etwa 104 # stündiges Fernsehprogramm ein etwa 580 m langes Chromdioxydband der üblichen Breite von 4,0 mm benötigt wird.
Andere vergleichbare Speichertechniken sind die kreisförmigen "Bildplatten" mit mechanischer Abtastung bzw. die Video-Langspiel#platten (VLP) mit optischer Abtastung mittels Laser (~Funkschau", 1973, Heft 25, S. 952 - 956 und "Funkschau", 1974, Heft 20, S. 760 - 762). Die Aufzeichnungsdichte dieser Verfahren liegt größenordnungsmäßig bei derjenigen des erfindungsgemäßen Vorschlags ( 2 - 5 ~ 105 bit/mm2). Die benötigte Fläche für ein Vollbild beträgt nämlich bei der mechanisch abgetaste-2 ten Bildplatte ca. 3 mm , bei der optisch abgetasteten VLP-Platte ca. 1 mm .
Weiterhin ist ein Verfahren ("Electronics", 4.4.1974, S. 114-118) bekannt, welchem eine photographische Registrierung der Information auf einer kreisförmigen Filmplatte zugrunde liegt, wobei zur Wiederabtastung neben einem Lasersystem, einer Vergrößerungsoptik und drei Photodioden auch eine entsprechende Anordnung unter Verwendung von gewöhnlichem Licht, z. B. von einer Glühlampe, zum Herauslesen der codiert aufgezeichneten Information verwendet werden kann. Dabei sollen sich Bandbreiten von 6 Mllz bzw.
Aufzeichnungsdichten von 106 bit/mm² ausnutzen lassen, was die Aufzeichnung z. B. eines einstündigen Fernsehprogrammes auf einer Platte ermöglicht. In digitaler Form codiert werden bei verschiedenen Modulationsarten die Signale in einer engen Spirale - ähnlich den Rillen auf Schallplatten - als Kette winziger Punkte dargestellt. Dabei bestimmen Länge und Abstand der Spurpunkte die Art des Signalinhalts. Die Spurbreiten liegen bei 2 /um.
Für eine ausreichende Auflösung müssen allerdings geeignete Filmmaterialien, z. B. auf Mylarbasis, verwendet werden.
Nachteilig ist bei allen plattenförmigen Informationsträgern die umständliche Handhabung des hochempfindlichen und leicht deformierbaren Plattenmaterials. Hinzu kommt bei der mechanischen Abtastung der Verschleiß und bei der optischen Abtastung der Laser-Aufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, von diesem Stand der Teciinjk ausgehend, die Speicher- und Lesetechniken in verfahrenstechnischer, wirtschaftlicher, bedienungs- und benutzungsmäßiger Hinsicht zu verbesern. Dieses Problem wird bei einem Wiedergabesystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches aufgeführten Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Den prinzipiellen Aufbau eines Wiedergabe systems nach der Erfindung, das ein berührungslos arbeitendes optisches Verfahren zum Auslesen der auf einem bandförmigen Träger aufgebrachten Informationsspur verwendet, zeigt Fig. 1 in Form eines Blockdiagramms.
Auf dem in einer Kassette 1 geschützt aufbewahrten bandförmigen Informationsträger 2 sind Informationsspuren in einer noch zu beschreibenden Form aufgezeichnet, die über eine Beleuchtungsoptik 5 von einem Lichtbündel 3 beleuchtet werden. Das Licht wird von der Lichtquelle 7 erzeugt. Über eine Leseoptik 6 wird das vom Informationsträger reflektierte Licht 4 gebündelt und auf eine aus einer Mehrzahl von Lichtempfängern bestehende Sensoreinheit 9 fokussiert, welche Signale an eine elektronische Auswerteschaltung (Dekodierung und Regelung) 10, 11 abgibt.
Diese Sensoreinheit liefert einerseits das Nutzsignale 12 an ein Sichtgerät, z. B. Fernsehempfänger, Datensichtgerät, 13 oder an ein Hörgerät, z. B. Verstärker mit Lautsprecher, IIsirkapsel, 14, andererseits liefert sie die Steuersignale 15 für die Bandlaufgeschwindigkeit an die Motorelektronik 16 für den Transport des Informationsträgers und Steuersignale 17 für die Scharfstellung (Fokussierung) der Leseoptik und Spurhaltung des Lesestrahls.
Die vorgeschlagene optische Abtastung der Informationsspur soll sowohl bei lichtundurchlässigen und lichtdurchlässigen rragermaterialien Anwendung finden. Dabei basieren die Verfahren zur Rückgewinnung der gespeicherten Information auf den bekannten physikalischen Prinzipien der Reflexion und Diffraktion von Lichtstrahlen. Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Anordnung bezieht sich dabei auf die Abtastung nach dem Reflexionsverfahren.
Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemäßen Wiedergabesystems bei Verwendung des Durchstrahlungsverfahrens. Der Informationsträger 2 wird nunmehr von der einen Seite über die Beleuchtungsoptik 5 durchstrahlt, wobei infolge der Diffraktion des Lichtstrahls an den in der Informationsspur aufgezeichneten Daten die Leseoptik 6 auf der anderen Trägerseite die dem Lichtstrahl aufmodulierte Information erhält und sie an die Sensoreinheit 9 weitergibt, in welcher die Wandlung in elektrische Signale erfolgt, die dann entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Anordnung weiterverarbeitet werden.
Die Information wird in bekannter Weise auf den bandbrmigen Träger aufgezeichnet und setzt sich beispielsweise aus einer Kette mikroskopisch kleiner Punkte, den Informationselementen, zusammen.
Diese können entweder als Schwärzungsstellen auf einem durchsichtigen Träger bzw. mit dem Komplementärverhalten als Hellstellen auf einem lichtundurchlässigen Träger oder als mikroskopisch kleine Vertiefungen mit unterschiedlicher Länge und unterschiedlichem Abstand ausgebildet sein. In den erstgenannten Fällen kann das Informationselement als "Fleck", im letzteren Fall als "Pit'# bezeichnet werden. Sämtliche analogen Signalkomponenten, wie z. B. Farb-, Helligkeits-, Tonsignale etc., lassen sich auf diese Weise codiert darstellen. Auf die bekannten Spuraufzeichnungstechniken, z. B. mittels Laser oder Elektronenstrahl, soll hier nicht näher eingegangen werden. Die Abmessungen eines Lecks oder Pits liegen im Bereich von ca. 1 /um, also etwa in der Größenordnung der Wellenlänge des für die Wiedergabe verwendeten Lichts.
Die digital codierten Informationselemente 41a einer Spur 40 zeigt beispielsweise schematisch Fig. 3a. Dabei ist angedeutet, daß die Pits entsprechend der Information verschiedene Längen und Abstände haben.
Fig. 3b zeigt beispielsweise schematisch die bei photographischer Registrierung der Information auf einem bandförmigen Mylarträger entstehenden Informationselemente lilb (~Flecken"), wobei z. B. die Information in Schwärzung und Durchmesser der Flecken enthalten ist.
Durch die bei photographischer Aufzeichnung entstehenden Flecken können die Signalkomponenten aber auch in Länge und Abstand gespeichert werden, was einer Pulslängenmodulation entspricht. Damit ergibt sich eine Fleckanordnung mit der in Fig. 3b dargestellten Geometrie.
Fig. 4 zeigt schematisch ein Teilstück 2 eines bandförmigen Informationsträgers mit senkrecht zur Bandlaufrichtung über die ganze Bandbreite sich erstreckenden Informationsspuren (Sprossen) (Fig. 4a). Durch diese Anordnung kann eine sehr hohe Speicherdichte erreicht werden, denn der Steg zwischen den Sprossen braucht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herauslesen der so aufgezeichneten Information nur etwa so breit zu sein wie eine Informationssprosse selbst. Das für diese diskontinuierliche Aufzeichnungsspur vorgeschlagene Lesesystem wird später beschrieben.
Wie in Fig. b schematisch dargestellt ist, können auf dem Band auch mehrere, jeweils nicht die gesamte Breite des Informationsträgers erfassende Informationsspuren aufgezeichnet sein. Dabei kann die Breite des Bandes durch mehrere flin-/Rückläufe des Informationsträgers ausgenutzt werden. Das Umschalten auf die andere Spur kann dabei jeweils am Bandende automatisch durch den Transportmechanismus oder durch entsprechende Steuerzeichen auf dem Informationsträger selbst erfolgen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die codierte Information auch in Form mehrerer paralleler Längsspuren O (parallel zur Bandlaufrichtung) angeordnet sein - wie in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Jeweils am Ende einer Spur schaltet der Transportmechanismus automatisch auf Rücklauf, wodurch eine lange Spieldauer erreicht wird.
Das Auslesen von sprossenförmigen Spuren wird unter Bezug auf Fig. 6 und Fig. 7 erläutert.
In Fig. 6 ist angenommen, daß die Informationselemente auf dem Informationsträger 2 nach dem Reflexionsprinzip gelesen werden.
Das von einer Lichtquelle 7 ausgehende Licht wird in einer Linse 5 zum Auslesestrahl 3a gebündelt, über einen feststehenden, teildurchlässigen Spiegel 17 umgelenkt3b und über ein Mikroskop-Objektiv 6 mit Blende 6a auf die zu lesende Informationssprosse auf dem Informationsträger fokussiert 3c, wobei der Lichtfleck eine ganze Sprosse einschließlich der (spater zu beschreibenden) Steuerzeichen überdeckt. Infolge der Diffraktion des die Sprosse treffenden Lichts an den Inforniationselementen (Pits/Flecken) ist das reflektierte Licht 4a mit der in der Sprosse enthaltenen Information moduliert. Dabei wird die in den einzelnen Pits/Flecken der Sprosse enthaltene Information gleichzeitig (parallel) herausgelesen, wozu jedem Pit/Fleck ein Lichtempfänger zugeordnet ist.
Das reflektierte Licht passiert die Vergrößerungsoptik 6 und den teildurchlässigen Spiegel 17. Der daraus hervorgehende Lichtstrahl 4c wird über eine Sammellinse 18 auf eine Anordnung einer Vielzahl von Lichtempfängern, z. B. ein aus ca. 1000 bis 2000 Einzelelementen bestehendes lineares Diodenarray 9 fokussiert.
Die Anzahl der Lichtempfänger muß mit der Vergrößerung der Optik und der Bitdichte korrespondieren, derart, daß jedem Lichtempfänger ein Pit oder Fleck zugeordnet ist.
Die vom Diodenarray gelieferten elektrischen Signale sind ein Abbild des Inforulationsinhalts einer Sprosse (einschließlich Steuerzeichen). In einer Dekodierschaltung 10 werden die Signale ausgewertet. Dabei wird die Information einer Sprosse abgespeichert und entsprechend der Bild- und Zeilenfrequenz des Fernsehbildes seriell weiterverarbeitet. Die Regelung des Bandvorschubs 15, 16, des Auslesetaktes , der Spurfindung und -haltung 21 und der Fleckfokussierung 19, 20 wird von einer elektronischen Regeleinheit 11 durchgeführt, was im Detail noch später beschrieben wird.
Die Nutzsignale 12, die das dekorierte AbbiLdung der auf dem Informationsträger aufgezeichnden Information sind, können, wie bereits eingangs erwähnt, auf einem Bildschirm 13 als sichtbares Bild dargestellt oder über ein Hörgerät lli akustisch wiedergegeben werden.
Bei optiscller Abtastung eines bandförmigen Informationsträgers nach dem Durchstrahlungs verfahren sieht der prinzipielle Aufbau etwas anders aus, wie in Fig. 7 sciiematiscii dargestellt. Das Hand 2 mit der zu lesenden, sprossenartig aufgezeichneten Information wird von Licht 3a, das über eine Heleuchtungsoptik 5 fokussiert wird 3b, angestrahlt, so daß ein Lichtfleck wiederum eine komplette Sprosse bedeckt. Infolge des Prinzips der Diffraktion ist das auf der anderen Bandseite austretende Lichtbündel 4a mit der codierten Information der Sprosse moduliert.
Über die Vergrößerungsoptik, z. 13. ein Mikroskop-Objektiv 18 wird die Informationssprosse optisch auf eine Anordnung von Lichtempfängern 9 abgebildet. Dabei ist wiederum jedem Informationselement ein Lichtempfänger zugeordnet. Die Weiterverarbeitung der von den Lichtempfängern gelesenen Nutz- und Steuersignale erfolgt analog zum Aufbau in Fig. 6.
Die folgenden Beschreibungsteile beziehen sich auf ein Ausführun gsbeispiel der Erfindung, bei dem die Informationsspuren parallel zur Längsrichtung eines bandförmigen Informationsträgers verlaufen.
Bei der in Fig. 5 skizzierten Spuranordnung in Bandlängsrichtung wird die Information seriell herausgelesen. Dabei ist es wegen der erforderlichen elektrischen Bandbreite des TV-Signals notwendig, daß das Band an der Leseeinrichtung mit einer bestimmten Bandlauf#eschwindigke'it vorbeigeführt wird, die größer ist als bei dem Verfahren mit senkrecht zur Bandlaufrichtung in Sprossenform aufgezeichneten Spuren.
Die in Fig. 8 dargestellte Leseanordnung entspricht im wesentlichen der bei sprossenförmig aufgezeichneten Spuren gemäß Fig. 6 verwendeten. Ein Unterschied besteht darin, daß zum Auslesen einer Längsspur kein Auslesetakt benötigt wird. Wegen der Spurfindung und Spurhaltung wird auch hier eine zeilenförmige Anordnung von Lichtempfängern (lineares Diodenarray) zum Auslesen der Information vorgeschlagen, das, wie in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellt, angeordnet wird. Allerdings unterscheidet sich das Diodenarray in Anzahl der Dioden und Funktion von demjenigen bei sprossenförmiger Spur, denn es wird sowohl zum gleichzeitigen Lesen mehrerer paralleler Informations- und Steuerspuren, d. h. aller im Lichtfleck befindlichen Spuren, wie zur Spurzählung benutzt, mit deren Hilfe die Informationsauswertung gesteuert wird. Diese bewirkt, daß nur die Information der momentan zu verfolgenden Spur-Nummer ausgewertet wird. Die dazu erforderliche Schaltung kann als bekannt vorausgesetzt werden. Beispielsweise kann die äpurzählung von einem Ringzähler durchgeführt werden, welcher zur Spurkennzeichnung die jeder Informationsspur zugeordnete(n) Steuerspur(en) zählt. Dies muß während des Bandlaufs erfolgen, weil zum Erfassen der einzelnen Steuerspursignale eine bestimmte Bandlänge erforderlich ist. Durch einfache bekannte Maßnahmen in der Auswerteschaltung wird nur diejenige Information weiterverarbeitet, die der momentan zu lesenden Spur-Nummer entspricht.
Auf die Spurfindung und -haltung wird nachfolgend noch kurz eingegangen.
Angesichts der zulässigen Toleranzen beim Bandlauf - es wird angenommen, daß die seitliche Führung des Informationsträgers bei einer Kassette mit einer Genauigkeit von ca. 100 /u erfolgt -wird ein spezielles optoelektronisches Regelsystem zum Spurfinden und -halten vorgeschlagen, das prinzipiell wie folgt arbeitet: Bei sprossenförmig aufgezeichneten Informationsspuren gemäß Fig. 3 und Fig. 4 sind, wie in Fig. 9 angedeutet, zusätzlich am Rand bzw. an den Rändern der Informationsspuren 30 Steuerzeichen 31 aufgezeichnet, die im Lichtfleck 33 des beleuchtenden Strahlenbündels liegen. Diese Steuerzeichen sind etwas breiter (d. h. in Bandlaufrichtung gesehen länger) als die Sprossen und steuern durch ihre seitlichen Begrenzungen 32 den Auslesetakt, d. h. sobald bei laufendem Band das Steuerzeichen in den Lichtfleck eintritt, wird der Lesevorgang eingeleitet, sobald das Steuerzeichen den Lichtfleck verläßt, wird der Lesevorgang beendet.
Das Auffinden einer Spur erfolgt nun dadurch, daß beim Einschalten des Lesegerätes die Lesedioden des zeilenfönnigen Array sofort lesebereit sind und beim Vorbeilaufen der ersten Sprosse der Taktgenerator durch die seitlichen Begrenzungen 32 der Steuerzeichen 31 getriggert wird. Am Bandanfang bzw. bei mehreren Spuren am Anfang der Spur können dabei einige "Vorsprossen" aufgezeichnet werden, die zur Synchronisierung des Taktgenerators und der Bandlaufgeschwindigkeit dienen.
Durch die Steuerzeichen 31 ist es ferner in vorteilhafter Weise möglich, über eine entsprechende Regelschaltung 11 Steuersignale 15 für die Motorsteuerelektronik 16 zu gewinnen und damit die Bandlaufgeschwindigkeit mit dem Auslesetakt xn synchronisieren, womit die longitudinale Spurhaltung (d. h. diejenige in Bandlaufrichtung) gewährleistet ist. Bei Video-Aufzeichnungen kann vorteilhaft auch die in der Inforinationssprosse enthaltene Zeilen- und ilildfrequenz für eine Regelung der Bandgeschwindigkeit herangezogen werden.
Dadurch, daß erfindungsgemäß die gesamte Information einer Sprosse gleichzeitig gelesen wird und das Auslesen der Information taktmäßig erfolgt, werden zur Spurfindung und Spurhaltung keine mechanisch bewegten Teile benötigt.
Zur Spurhaltung ist es auch erforderlich, die Sprosse in Richtung senkrecht zur Bandlaufrichtung zu zentrieren. Dies geschieht in vorteilhafter Weise dadurch, daß die Informationssprosse beidseitig, d. h. in ltichtung zu den Bandrändern, zusätzliche Steuerzeichen 34 enthält, die aus Pits oder Flecken bestimmter Länge bestehen. Der Lichtfleck auf dem Band senkrecht zur flandlaufrichtung ist so groß, daß bei Berücksichtigung der Bandlaufschwankungen in Bandebene senkrecht zur Laufrichtung stets die Informationsspur einschließlich der Steuerzeichen im Gesichtsfeld der Optik liegt. Erfindungsgemäß werden nun bei dem vorgeschlagenen zeilenförmigen Diodenarray mehr Elemente verwendet, als zum Lesen der Information und Steuerzeichen erforderlich sind. Dadurch ist es möglich, eine "Zentrierung" beim Auslesen der Information selbst, d. h. auf elektronischem Wege im Diodenarray, vorzunehmen.
Dies geschieht durch die Abbildung der Steuerzeichen auf die Dioden, wodurch ein entsprechender Bereich des Diodenarray für das Lesen der Information festgelegt wird. Die Abweichung vom Sollbereich wird in der Auswerteeinheit 10 elektronisch eliminiert, was einer lateralen Bandzentrierung gleichkommt. Die Trennung der vom Lesestrahl gleichzeitig gelesenen Informationssprossen 30, der Steuerzeichen 32 und 34 wird ebenfalls in der Auswerteeinheit durch Filterung vorgenommen.
Wie bereits erwähnt, erfolgt die Spurfindung durch elektronisches Zählen der som Diodenarray gleichzeitig gelesenen Spurteile. Dabei werden die einzelnen parallelen Informationsspuren durch die ihnen zugeordneten Steuerspuren gekennzeichnet.
Gemäß Fig. 10 wird vorgeschlagen, neben der Signalspur 40 auf dem Informationsträger 2 entweder eine Steuerspur 42 oder beidseitig zur Signalspur je eine Steuerspur 42, 44 aufzuzeichnen.
Diese Steuerspuren werden durch eine Kette von Pits/Flecken gebildet, deren Länge und/oder deren Abstand so bemessen sind, daß sich beim Lesen des Bandes ein Signal mit einer typischen, bei allen Spuren gleichen Frequenz ergibt. Die Spurzählung erfolgt nun dadurch, daß ein in der Auswerteschaltung vorgesehener Ringzähler bei laufendem Band alle vom Diodenarray gleichzeitig gelesenen Steuerspuren zählt und numeriert. Damit ist es möglich, die vom Diodenarray gelesenen Nutzsignale auf elektronischem Weg der jeweiligen Spur-Nummer zuzuordnen.
Die erste Spur wird nun beispielsweise dadurch gefunden, daß das der registrierten Steuerspur-Nummer 1 zugeordnete, vom Diodenarray gelesene Nutzsignal allein weiterverarbeitet wird, während alle anderen den übrigen Spur-Nummern zugeordneten Informationen für die Signalverarbeitung ausgeblendet werden. Ebenso wird bei der n-ten Spur verfahren.
Die Umschaltung von einer Längsspur auf die nächste, verbunden mit der Umkehr der Bandlaufrichtung, erfolgt jeweils am Bandende bzw. -anfang durch entsprechende Steuerzeichen 45 in der Steuerspur 42 (siehe Fig. 10). Die Spurhaltung wird vorteilhaft vollelektronisch bei der Auswertung der Information durchgeführt, indem ständig die richtige Zuordnung des Nutzsignals zur Spur-Nummer aufrechterhalten bleibt und deshalb automatisch über die ganze Bandlänge hinweg die "richtige" Spur ausgewertet wird.
Eine Spurnachführung des Lichtempfängers oder der Optik ist nicht erforderlich, denn - wie bereits erläutert - besitzt das Diodenarray so viele Elemente, daß mit Sicherheit, selbst bei Berücksichtigung der Bandlaufschwankungen, (in Bandebene senkrecht zur Bandlaufrichtung) alle Spuren erfaßt werden.
Durch eine Anzeige der momentanen Spur-Nummer und der gelesenen Bandlänge (z. B. durch Zählwerk wie beim Tonband) ist ein wiederholtes Auffinden eines bestimmten Spurteils einfach durchführbar, wenn die gewünschte Spur-Nummer und Bandstelle extern in die Auswerteschaltung eingegeben werden.
Ein ähnliches optoelektronisches Regelsystem wie zur Spurhaltung kann mittels der Steuerzeichen 34 auch zur Fokussierung des Leselichtbündels auf der Informationsspur verwendet werden. hier wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die von der unscharf eingestellten Optik gelesene Zahl der Steuerzeichen 34, z. B. 1, mit dem Sollwert, z. B. 3, in der Dekodierschaltung 10 zu vergleichen und daraus ein Steuersignal 19 für die zur Scharfstellung erforderliche axiale Bewegung des Leseobjektivs 18 abzuleiten. Die Nachstellung des Leseobjektivs durch die Steuereinheit 20 erfolgt solange, bis die gelesene Steuerzeichenzahl mit der echten, vorgegebenen überenstimmt, womit die Lichtfleckfokussierung korrekt ist. Die Einschwingzeit des Regelvorgangs wird dabei vorteilhaft so dimensioniert, daß sich eine unkorrekte Lichtfleckfokussierung bei der Signaldarstellung nicht bemerkbar macht. Dies ist z. n.
mit Hilfe einer elektrodynamisch arbeitenden Leseobjektivablenkeinheit möglich. Damit ist eine schnelle Fokussierung erreichbar.
Die Fleckfokussierung erfolgt bei Längsspuren analog zu derjenigen bei sprossenförmigen Aufzeichnungen, d. h. es werden dazu die bereits zur Spurhaltung benutzten Steuerzeichen verwendet.
Dazu wird die Zahl der innerhalb eines bestimmten Spurabschnittes, h. h. mit einem gewissen Takt gelesenen Steuerzeichen mit dem von der Aufzeichnung her vorgegebenen Sollzahl verglichen. Die Nachstellung des Leseabjektivs kann ebenfalls durch ein elektrodynamisch arbeitendes Servosystem 20 (Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8) erfolgen.
Bei sprossenförmig aufgezeichneten Spuren erfolgt gemäß Fig. 6 die Regelung 15, 16 der Bandgeschwindigkeit dadurch, daß diese in der Regelschaltung 11 mit dein konstanten Auslesetakt 21 synchronisier-t werden.
Bei Längsspuren wird die Information nicht taktmäßig, sondern seriell und kontinuierlich gelesen und verarbeitet. Daher ist es ausreichend, die Drehzahl des Antriebsmotors z. B. über ein RC-Netzwerk auf eine Größenordnung von etwa 0,1 % konstant zu halten. Dies ist mit herkömmlichen, bekannten Verfahren möglich.
Die Spurenumschaltung und Richtungsumkehr des Handlauf wird durch besondere auf dem Band aufgezeichnete Steuersignale veranlaßt. Bei mehreren Längsspuren mit senkrecht zur Bandlaufrichtung aufgezeichneten Sprossen kann die Spurenuinschaltung durch Weiterschalten des nächsten Segments des Diodenarray erfolgen, wenn vorausgesetzt wird, daß der Lichtfleck des Leselichtbündels die ganze Bandbreite einnimmt. Die Steuerzeichen für die Spurumschaltung können dabei z. B. in Form einer besonderen Steuersprosse am Bandende bzw. -anfang aufgezeichnet sein, deren Information das Nutzsignal nicht stört. Sie können darüber hinaus zur Spurzählung nach bekannten Methoden verwendet werden.
Bei Längsspuren sind die Steuerzeichen zur Spurumschaltung in der Steuerspur parallel zu jeder Informationsspur an Bandende bzw. -anfang angebracht.
Das vorgeschlagene optische Wiedergabesystem mit Verwendung eines bandförmigen Informationsträgers eignet sich infolge der hohen Informationsdichte insbesondere als #Konserve?? für Fernsehprogramme, als Tonkonserve und als billiger Speicher für große Datenmengen (Read-Only-Memory).
Die bei Verwendung des vorgeschlagenen Wiedergabe systems auslesbare Inforniationsmenge soll kurz an einem Beispiel erläutert werden: Bei einer vorgegebenen Bandlänge von 10 m können bei senkrecht zur Bandlaufrichtung sprossenförmig aufgezeichneten Pitspuren über die ganze Bandbreite mit je 4 mm Länge (Trägerbandbreite) und 1 /um Breite, einer mittleren Pitlänge von 1 /um und einem mittleren Pitabstand von 1 /um bei einem Sprossenabstand von 1 /um etwa 107 kbit gespeichert und gelesen werden.
Für ein einstündiges Fernsehprogramm sind bei einer elektrischen Signal-Bandbreite von ca. 5 #IHz etwa 4 ~ 107 kbit zu #speichern und zu lesen, was einer Bandlänge von ungefähr 40 m entspricht. Diese Bandlänge kann ohne weiteres in Kassetten untergebracht werden, wie sie heute zur Tonaufzeichnung verwendet werden, wobei die Bandgeschwindigkeit auch in der gleichen Größenordnung liegt (einige cm/sec).
Wird dagegen, wie in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, dieselbe Informationsmenge rein seriell in Form von parallelen Längsspuren aufgezeichnet, so muß die Handgeschwin digkeit für die gleiche Bitrate etwa um 2 Zehnerpotenzen gesteigert werden.
Zwischen diesen beiden Grenzfällen liegen Ausführungsbeispiele, bei welchen die Bandbreite in mehrere sprossenförmige Spuren unterteilt ist. Dadurch ergibt sich für den jeweiligen Anwendungsfall eine günstige Kombination von Bandgeschwindigkeit und Bandlänge.
In Verbindung mit einem zusätzlichen Speicher für ein Vollbild, der z. n. durch ein integriertes Ilalbleiter-R0M (Read-Only-Memory) verwirklicht werden kann, ergeben sich weitere interessante Anwendungsmöglichkeiten, wie z. 13. Stehbild, sofortiger wahlfreier Zugriff, Einzelbildschaltung und Zeitlupe.
Das zum gleichzeitigen Lesen einer Informationssprosse vorgesehene lineare Diodenarray mit 1000 bis 2000 Dioden kann nach dem heutigen Stand der Technik (Scientific American", Febr. 1973, S. 21 - 31), z. B. aus Photodioden mit den Abmessungen von etwa 50 x 50 /um aufgebaut werden.
Die erforderliche optische Vergrößerung der Pits oder Flecken durch das Mikroskop-Objektiv liegt damit bei ca. 50, was auf einfache Weise zu realisieren ist, z. 13. mit Hilfe von Zylinderlinsen im Falle der Diodenanordnung, womit eine voluminöse Linse verschieden werden kann.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Wiedergabesystem für auf einem bandförmigen Informationsträger aufgezeichnete Informationen, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind zum berührungslosen optischen Auslesen von in senkrecht oder parallel zur Laufrichtung des Informationsträgers verlaufenden Informationsspuren aufgezeichneten Daten unter Ausnutzung der Zffraktion bzw. Reflexion, die eine Anordnung einer Mehrzahl von Lichtempfängern sowie Abbildungsmittel umfassen, die die von einer Lichtquelle beleuchteten Informationsspuren vergrößert derart auf die Lichtempfängeranordnung abbilden, daß jeweils ein Informationselement der aus Informationselementen bestehenden Informationsspuren eindeutig jeweils einem Lichtempfänger zugeordnet ist, daß Mittel zur Fortbewegung des bandförmigen Informationsträgers durch den Strahlengang der Auslesemittel vorgesehen sind, daß weiterhin mit der Fortbewegungsgeschwindigkeit des bandförmigen Informationsträgers synchronisierbare Takterzeugungsmittel vorgesehen sind, die zunächst die Übergabe der von den Lichtempfängern aufgenommenen und in entsprechende elektrische Signale umgewandelten optischen Information in eine Auswerteschaltung und sodann deren Wiedergabe auf einem Sichtgerät und/oder einem elektroakustischen Wiedergabegerät, wie zum Beispiel einem Lautsprecher oder einem Kopfhörer, steuern.
2. Wiedergabesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch seine Anwendung als Speicher und Wiedergabeeinrichtung für Video-, Ton- und Dateninformationen.
3. Wiedergabesystem nach den Ansprüchen 1 und 2, da<iurch gekennzeichnet, daß zum Lesen der auf dem bandfijrmigen Informationsträger codiert aufgezeichneten Information Licht einer konventionellen Lichtquelle verwendet wird.
4. Wiedergabesystem nach den Anspriichen 1 und Y, dadurch gekennzeichnet, daß zum Lesen der auf dem bandförmigen Informationstrager codiert aufgezeichneten Information monociiromatisches Licht verwendet wird.
5. Wiedergabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung der Laufrichtung des Informationsträgers in oder neben der Informationsspur Steuerzeichen aufgezeichnet sind.
6. Wiedergabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Bandlaufgeschwindigkeit in oder neben der Spur Steuersignale aufgezeichnet sind.
7. Wiedergabesystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Speicher mit Einiese- und Auslesemitteln vorgesehen ist, in dem der Informationsinhalt eines auswählbaren Teilstücks des Informa tions trägers abspeicherbar ist, dessen Speicherkapazität insbesondere bei Wiedergabe von Aufzeichnungen aus dem Videobereich mindestens einem vollständigen Bild entspricht, so daß durch wiederholtes Auslesen des Zusatzspeichers ein Stehbild erzeugt werden kann.
8. Wiedergabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in oder neben der Informationsspur codierte Adressen eingeprägt sind, die zum Auffinden bestimmter Spurstellen dienen.
9. Wiedergabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß fiir clie Spurfindung und Spurhaltung bei senkrecht zur Bandlaufflichtung in Sprossenform aufgezeichneten Informationsspuren an den Sprossenenden Steuerzeichen angebracht sind, die innerhalb des Gesichtsfeldes der Leseoptik liegen.
10. Wiedergabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spurfindung und Spurhaltung bei parallel zur Bandlaufrichtung aufgezeichneten Informationsspuren ein- oder beidseitig neben der Informationsspur Steuerspuren aufgezeichnet sind.
11. Wiedergabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lichtfleckfokussierung, d. 11. zur Scharfstellung der Ausleseoptik neben der Informationsspur Steuerzeichen aufgezeichnet sind, daß Mittel vorgesehen sind zum Vergleich der pro Zeiteinheit von der Leseoptik erfaßten Steuerzeichen mit einem der optimalen Fokussierung entsprechenden Sollwert, daß weiterhin Mittel vorgesehen sind, die nach Maßgabe der Abweichung vom Sollwert eine axiale Nachstellung der Leseoptik bewirken.
12. Wiedergabesystem nach Anspruch 1 und den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Projektion der Informationsspuren auf die vorzugsweise zeilenförmig angeordneten Lichtempfänger Zylinderlinsen vorgesehen sind.
13. Wiedergabesystem nach Anspruch 1 und den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines Zeitraffer- bzw.

Zeitlupeneffekts Mittel zur Umschaltung der Laufgeschwindigkeit des Informationsträgers vorgesehen sind.
14. Wiedergabesystem nach Anspruch 1 und den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Informationsspur zugeordneten Steuerzeichen eine die jeweilige Spur kennzeichnende Frequenz beim Bandlauf erzeugen.
15. Wiedergabesystem nach Anspruch 1 und den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtempfänger eine lineare Anordnung von einzelnen lichtempfindlichen Halbleiterdioden vorgesehen ist, die die auf dem bandförmigen Träger aufgezeichnete Nutz- und Steuerinformation gleichzeitig ausliest.
16. Wiedergabesystem nach Anspruch 1 und den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind zur Trennung der von den Lichtempfängern gemeinsam gelesenen Nutz- und Steuersignale auf elektronischem Weg.
17. Wiedergabesystem nach Anspruch 1 und den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Spurwechsel bei prallel zur Bandlaufrichtung aufgezeichneten Längsspuren auf dem bandförtonigen Träger Steuerzeichen aufgebracht sind, wobei die Zuordnung der nächsten Spur zur vorhergehenden durch eine bestimmte Steuerzeichenfolge, z. B. Frequenzänderung der Steuersignale, gegeben ist.