NL8200143A - Optische uitleesinrichting. - Google Patents

Description

C/Ca/eh/1365 5 * * ' . ·

Optische uitleesinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een optische uitleesinrichting, en meer in het bijzonder op een dergelijke inrichting met een brandpuntsservobesturings-stelsel, welke geschikt is voor toepassing bij een optische 5 platenspeler met laserbundeluitlezing van informatier zoals in de vorm van opeenvolgende putten volgens een registratie-spoor op een schijf vormige plaat opgenomen audio- of videosignalen.

Bij een dergelijke optische uitleesinrich- . : 10 ting, zoals toegepast bij een audio- of videoplatenspelert : dient een lichtbundel voor uitlezing van een door een bewe gende informatiedrager gedragen informstiesignaalregiStratie, welke bijvoorbeeld de gedaante heeft van volgens een regis-tratiespoor op een bewegend registratiemedium gevormde putten. 15 Teneinde zeker te stellen, dat de licht bundel tijdens uitlezing van een registratiespoor van het registratiemedium ononderbroken op het spoor geconcentreerd blijft, dient het brandpunt of de brandpuntsvlek van de bundel langs de bundelas beweegbaar te zijn, zodat de bundel hij 20 uitlezing van een registratiespoor van een niet volmaakt vlak. registratiemedium het registratiespoor nauwkeurig kan blijven volgen.

Verplaatsing van de uitleesvlek langs de optische as van de bundel kan op verschillende wijzen worden 25 verkregen. Volgens een bepaalde methode wordt de uitiees- of focusseringslens langs de optische as verplaatst door middel van een electromagnet!sche motor, welke in ten opzichte van het uitleesvlak van het registratiemedium loodrechte richting kan bewegen.

30 Daarbij wordt de motor bestuurd door een brandpuntsservobesturingsstelsel met detectiemiddelen voor detectie van eventuele brandpuntsafwijkingen of -fouten van de uitleesbundel. Deze detectiemiddelen voeren de detectie van brandpuntsfouten in het algemeen uit op basis, dat wil 35 zéggen door analyse, van de uit het registratiespoor uitgelezen signalen. Aangezien de detectiemiddelen een zeer beperkte 8200143 i i - 2 - dynamiek hebben, heeft een dergelijk brandpuntsservobesturings-stelsel in het algemeen een zeer beperkt invanggebied van ongeveer ± 10 pm. Buiten dit gebied gelegen focusserings-fouten kunnen niet worden gedetecteerd; bovendien is het 5 servobesturingsstelsel niet van het vergrendelende type.

Als gevolg hiervan dient bij het begin van signaaluitlezing de uitleesvlek eerst voldoende dicht bij de gewenste uitleespositie te worden gebracht, daar het servobesturingsstelsel anders geen stabiele werking zal vertonen.

10 De zojuist genoemde verplaatsing van de lens geschiedt door middel van een ander besturingsstelsel, dat de lens vanuit een rustpositie in steeds een zelfde richting verplaatst tot dat de lens binnen het invanggebied van het brandpuntsservobesturingsstelsel terecht is gekomen.

s 15 Het besturingsstelsel, dat de lens in het invanggebied brengt, is uitgerust met een snelheidsservolus, welke dient om de verplaatsing van de lens bij constante snelheid te doen geschieden; indien de verplaatsingssnelheid te hoog zou zijn, zou de lens namelijk door het invanggebied heen worden be-20 wogen, zonder te worden ingevangen.

De zojuist genoemde snelheidsservolus bevat een snelheidsopnemer voor detectie van de snelheid, waarmede de door de electromagnetische motor verplaatste lens de gewenste uitleespositie nadert. Wanneer deze motor van het 25 type met een spreekspoel is, zoals wordt toegepast bij een luidspreker van het dynamische type, zal de in de spreekspoel geïnduceerde, electromotorische tegenspanning de verplaatsingssnelheid van de lens weergeven. Nauwkeurige weergave van de verplaatsingssnelheid op deze wijze is echter moeilijk, daar 30 de resistiviteit van de spreekspoel temeperatuurgevoelig is.

Een gebruikelijk stelsel van het hier beschreven type heeft als gevolg daarvan het nadeel, dat de verplaatsingssnelheid van de lens niet geheel constant :gehouden kan worden, waardoor het inbrengen van de lens in het invanggebied van het brand-35 puntsservobesturingsstelsël vaak mislukt. Bij een te hoge verplaatsingssnelheid komt de lens, respectievelijk de uitlees-lichtbundel, zelfs aan de andere kant van het invanggebied terecht, terwijl bij een te lage verplaatsingssnelheid het 8200143 - 3 - bereiken van het invanggebied te veel tijd vergt.

De uitvinding verschaft een optische uitlees inrichting, welke is voorzien van middelen, welke nauwkeurig de verplaatsingssnelheid van het optische stelsel be-5 palen, waardoor de hiervoor beschreven nadelen van bekende uitleesstelsels kunnen worden weggenomen.

Meer in het bijzonder verschaft de uitvinding een verbéterde temperatuurcompensatie-inrichting voor de snelheidsdetectiemiddelen, zodanig, dat detectie van de 10 verplaatsingssnelheid van de uitleeslens practisch zonder fout mogelijk wordt. De uitvinding maakt het mogelijk, om de uitleeslens met een optimale, constante snelheid binnen het invanggebied van het brandpuntsservobesturingsstelsel te brengen en daarbinnen stabiel vergrendeld te houden.

15 Daartoe verschaft de uitvinding een opti sche uitleesinrichting voor optische uitlezing van informatie uit een roterend registratiemedium, welke inrichting is voorzien van een lichtbron, Zoals een laserlichtbron, voor het . richten van een (laser-)lichtbundel via een focusseringslens 20 op (het registratiemedium, een brandpuntsservobesturings-stelsel met een van een bewegende spoel voorziene electromotor voor verplaatsing van de focusseringslens in ten opzichte van het uitleesvlak van het registratiemedium loodrechte richting, en van een invanggebiedzoekstelsel voor zo-25 danige bekrachtiging van de electromotor, dat deze de focusseringslens met een althans tenminste nagenoeg constante snelheid uit een uitgangspositie verplaatst, totdat de lens binnen het invanggebied van het focusseringsservobesturingsstelsel is terecht gekomen.' Het invanggebiedzoekstelsel bevat een brug-30 schakeling voor detectie van de verplaatsingssnelheid van de focusseringslens, van welke brugschakeling de bewegende spoel en een element van variabele impedantiewaarde twee van de vier zijden vormen. Voorts omvat het stelsel een besturingsschakeling voor zodanige regeling van het element van variabele im-35 pedantiewaarde, dat de brugschakeling zich in zijn evenwichtstoestand bevindt wanneer de focusseringslens zich in zijn uitgangspositie bevindt. Het uitgangssignaal van de brugschakeling 8200143 ί ΐ - 4 - wordt toegevoerd aan een bekrachtigingsschakeling, welke de bewegende spoel van de electromotor zodanig bekrachtigd, dat het uitgangssignaal van de brugschakeling een nagenoeg constante waarde krijgt wanneer de brugschakeling zich in zijn 5 evenwichtstoestand bevindt.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de'hand van de bijbehorende tekening. Daarin tonen: fig. 1 een blokschema van een optisch 10 stelsel en een brandpuntsservobesturingsstelsel van een platenspeler, waarbij de onderhavige uitvinding wordt toegepast, fig. 2 een blokschema van een brandpunts-zoekservobesturingsstelsel van bekend type, fig. 3 enige in verschillende punten van het 15 schema volgens fig. 2 optredende golfvormen, fig. 4 het equivalente· gelijkstroomvervangings-schema van de spoel van een lineaire motor wanneer deze tijdens het zoeken van het gewenste brandpunt in bedrijf is, en fig. 5 een blokschema van. een brandpunts-20 zoekservobeéturingsstelsel, waarbij de onderhavige uitvinding is toegepast.

Fig. 1 toont het blokschema van het optische stelsel en het brandpuntsservobesturingsstelsel van een platenspeler, waarbij de uitvinding wordt toegepast. Op een schijf-25 vormige plaat 1 is informatie opgenomen in de vorm van een volgens een omwente lings spoor of registratiespoor .gevormde opeenvolging van concave of convexe, optisch significante merktekens, zoals putten, üitlezing van de informatie in de vorm van uitgelezen signalen wordt verkregen door een van een laser-30 lichtbron 2 afkomstige lichtbundel via een optisch stelsel naar een dergelijke merkteken of put op de plaat 1 te leiden en vervolgens het weerkaatste en door het merkteken, respectievelijk de put, gemoduleerde licht om te zetten in een electrisch signaal, hetgeen geschiedt met behulp van een groep 3 op spe-35 ciale wijze gerangschikte fotodiodes.

Het optische stelsel omvat twee spiegels 4, 5, een vergrotingslens 6, een gepolariseerde bundelscheider 7, 8200143 - 5 - ’ a ' 4 φ een 2/4 \ plaatje 8, een volgspiegel 9 van het bij een spiegel-galvanometer toegepaste type, een focusseringslens 10 en een cylinderlens 11. De van de laser lichtbron 2 afkomstige licht- v bundel wordt door de spiegels 4 en 5 afgebogen en op de ver-5 grotingslens 6 geworpen voor zodanige vergroting van de bundel-diameter, dat de bundel de opening van de focusseringslens 10 geheel bedekt; vervolgens gaat de .bundel door de gepolariseerde bundelscheider 7 en volgt omzetting in een circulair gepolariseerde lichtbundel door het 2/4 plaatje. De bundel wordt ver-10 volgens door de volgspiegel 9 in dwarsrichting ten opzichte van de registratiespoorlangsrichting afgebogen en door de fo-* cusseringslens.10 zodanig gefocusseerd, dat hij het uitlees-vlak van de plaat 1 volgens een fijne vlek treft.

Daarbij wordt de bundel door een put op het 15 genoemde uitleesvlak gemoduleerd en weerkaatst, waarbij de rotatierichting van het circulair gepolariseerde bundellicht omkeert. De aldus gemoduleerde en weerkaatste lichtbundel wordt opgevangen door de focusseringslens 10, waarna de bundel de beschreven optische baan in omgekeerde volgorde volgt en 20 door het 2/4 Λ. plaatje 8 in een lineair gepolariseerde lichtbundel wordt omgezet. Deze lichtbundel wordt vervolgens door de gepolariseerde bundelscheider 7 weerkaatst, gaat door de cylinderlens 11 en bereikt de groep 3 met speciaal gerangschikte fotodiodes.

25 Deze groep 3 omvat vier van elkaar geschei den elementen; de uitgangssignalen van twee paren respectievelijk tegenover elkaar gebrachte fotodiodes worden opgeteld door respectieve optellers 12 en 13, waarvan de uitgangssignalen door een optelIer 14 worden opgeteld tot een uitgelezen 30 signaal met een hoogfrequent karakter. Dit uitgelezen signaal komt aan een uitgangsaansluiting 15 ter beschikking voor toevoer aan een niet in de tekening weergegeven demodulatiescha-keling.

De breedte van het op de plaat 1 gevormde 35 registratiespoor bedraagt 1,6 ;m, zodat de diameter van een op de plaat te vormen uitleesvlek kleiner dan 1,6 ^tim dient te zijn..In verband daarmede dient de focusseringslens 10 een 8200143 ; *' - 6 - numerieke apertuur van grote waarde te hebben. In het algemeen is de brandpuntsafstand van een dergelijke lens met een grote numerieke apertuur echter zo gering, dat een opper-vlaktetrilling met een amplitude van ongeveer + lOjam van de 5 plaat 1 reeds tot defocussering leidt, met als gevolg, dat de uitleesvlek- of trefvlekdiameter van de uitleesbundel aanzienlijk groter wordt, zodat de bundel enige tientallen sporen tegelijk treft, waardoor de informatie-uitlezing onmogelijk wordt.

10 Teneinde een dergelijk ongewenst verschijn- sel onmogeli jk te; maken is de focusseringslens 10 gekoppeld met een verplaatsin^smechanisme van het als een lineaire motor met een bewegende spoel werkende type, dat de positie van de focusseringslens 10 in ten opzichte van het uitlees- 3 15 vlak van de plaat 1 loodrechte richting bijregelt op basis van detectie van door eventuele trillingen van dat uitlees-vlak veroorzaakte focusseringsfouten. Deze kunnen worden gedetecteerd door berekening met behulp van een aftrekschakeling 16 van het verschil tussen de uitgangssignalen van de beide 20 optellers 12 en 13, dat wil zeggen het verschil tussen de signalen, welke zijn verkregen door optelling van de uitgangssignalen van de twee paren respectievelijk tegenover elkaar gelegen fotodiodes van de groep 3. Wanneer de brandpuntsafstand van de focusseringslens 10 bijvoorbeeld te groot of te 25 klein is, zodat op het uitleesvlak van de plaat 1 een uitleesvlek van ongewenste afmetingen wordt gevormd, zal het via de cylinderlenS 11 door de weerkaatste bundel op de groep 3 met fotodiodes gevormde beeld de gedaante hebben van een ellips, zoals in fig. 1 met een gebroken lijn Haw of "b" is weerge-30 geven, met als gevolg, dat door de aftrekschakeling 16 een positief of negatief focusseringsfoutsignaal wordt afgegeven.

Dit focusseringsfoutsignaal wordt toegevoerd aan de niet in de tekening weergegeven bekrachtigingsspoel van de focusseringslens 10 met als effect, dat de lens 10 in de richting van de 35 pijl A wordt verplaatst totdat een uitleesvlek van juiste afmetingen op het uitleesvlak van de plaat 1 is verkregen. Zodra dit het geval is, zal het op de groep 3 met fotodiodes gevormde beeld de vorm van een cirkel hebben; het focusserings- 8200143 k - 7 - foutsignaal f heeft dan de waarde nul. Voor detectie van de focusseringsfout is het ook mogelijk, in plaats van de cylinder lens 11 een wig te gebruiken; ook is toepassing van een afzonderlijke hulplichtbundel voor detectiedoeleinden mogelijk.

5 Het hiervoor beschreven brandpuntsservo- besturingsstelsel heeft een zeer beperkt invanggebied van ongeveer - 10 pm; buiten dit invanggebied kunnen geen focusserings-fouten worden gedetecteerd, terwijl het stelsel voorts zonder servovergrendeling werkt. Aan het begin van signaalweergave 10 door uitlezing van een plaat 1 wordt de focusseringslens 10 derhalve vanuit een uitgangspositie geleidelijk dichter bij de plaat 1 gebracht, totdat de.uitleesvlek binnen het invanggebied van het servobesturingsstelsel terecht komt? nadat het invanggebied op dergelijke wijze is bereikt, dat wil zeggen 15 nadat de door de focusseringslens 10 gevormde uitleesvlek binnen het invanggebied terecht gekomen is, volgt overschakeling naar focusseringsservobesturing.

Fig. 2 toont het blokschema van een schakeling voor besturing van een invanggebiedzoekstelsel van bekend 20 type, terwijl fig. 3 de in enige punten van de schakeling optredende golfvormen ter verduidelijking van de werking van de schakeling laat zien.

Zoals in fig. 2 is weergegeven, is een met de focusseringslens 10 gekoppelde wikkeling 20 van een lineaire 25 motor 19 opgenomen in een tak van een brugschakeling 21, terwijl een voor evenwichtsherstel van de brugschakeling dienende, variabele weerstand 22 in de tegenover gelegen brugtak is opgenomen. Het andere paar tegenover elkaar gelegen brugtakken van de schakeling 21 wordt gevormd door twee weerstanden 23 en 24..

30 Tijdens het zoeken van het invanggebied, als hiervoor beschreven, is een kiesschakelaar 25 overgeschakeld naar zijn vaste contact 25a, zodat het door vergelijking van de uitgangsspan-ning van de brugschakeling 21 met een vaste referentie spanning E aan de uitgang van een vergelijkingsschakeling 26 resulterende 35 foutsignaal via het vaste contact 25a en een versterker 37 als bekrachtigingsstroom aan de wikkeling 20 wordt toegevoerd, waardoor de focusseringslens 10 in beweging wordt gebracht.

8200143 * ï - 8 -

Tijdens de beweging van de wikkeling 20 wordt daarin een electromotorische tegenkracht V geïnduceerd. Fig. 4 toont het equivalente gelijks troomvervangings-schenta van de wikkeling 20 onder deze omstandigheden, be-5 staande uit de serieschakeling van een zuivere weerstand ter waarde "r" en een met de verplaatsingssnelheid van de focus serings lens 10 evenredige, electromotorische gelijkspanning ter waarde V. Indien de spanningen in de punten A, B en C van de brugschakeling volgens fig. 21 respectieve waarden 10 V^, νβ en Vc hebben, terwijl de weerstandswaarden van de va riabele weerstand 23 en de vaste weerstanden 23 en 24 respectievelijk Rv, en ^ bedragen, dan geldt: ^ -V = . v__y_ ............ (1) f 15 B R2 + RvA f VA - v - , . , | vc = r + R^l ............ U) voor de toestand van brugevenwicht geldt: 20 Rv RJ.. ......... (3)y ST^“R1 + r zodat R1 V mt — I —V — V .... ... (4) '-··.

B C r + R.j 25 Dit wil zeggen, dat indien de in de punten B en C van de brugschakeling 21 optredende spanningen door middel van een aftrekschakeling 27 van elkaar worden afgetrokken, de mogelijkheid ontstaat om een met de in de wikkeling 20 geïnduceerde en met de verplaatsingssnelheid daarvan evenredige, 30 electromotorische tegenspanning V zuiver evenredige spanning "v" te verkrijgen. Deze spanning "v" wordt door de verge-lijkingsschakeling 26 vergeleken met een referentiegelijk-spanning ter waarde E; zoals reeds is opgemerkt, wordt het uitgangssignaal van de vergelijkingsschakeling 26 na versterking 35 door de versterker 37 als electrische bekrachtigingsstroom aan de wikkeling 20 toegevoerd.

Het voorgaande wil zeggen, dat de werking 82 0 0 1 4 3 * «* - 9 - van de besturingsservolus volgens fig. 2 is gericht op het bereiken van de gelijkheid v = E; een dergelijke servobestu-ring probeert derhalve de in de verplaatsingswikkeling 2Q geïnduceerde, electromotörische tegenkracht, en daarmede de ver-5 plaatsingssnelheid van de wikkeling 20, constantttë maken.

Bij een dergelijke, op het constant maken en houden van de verplaatsingssnelheid gerichte besturing, wordt het door de aftrekschakeling 16 in fig. 1 afgegeven fo-cusseringsfoutsignaal f via een aansluiting 30 toegevoerd aan 10 een nuldoorgangsdetector 31' (zie fig. 2). Zoals fig. 3A laat zien, heeft het verkregen focusseringsfoutsignaal binnen het invanggebied van het servobesturingsstelsel een positief en een negatief signaaldeel, welke tijdens de uitleesbundelver-plaatsing respectievelijk vóör en na het passeren van het 15 juiste brandpunt of gewenste uitleesbrandpunt optreden. De nuldoorgangsdetector 31’ volgens fig. 2 geeft op basis van het focusseringsfoutsignaal volgens fig. 3A een uitgangsimpuls volgens fig. 3B af, welke het juiste brandpunt vertegenwoordigt.

Daarnaast wordt het aan de uitgangsaanslui-20 ting 15 van de besturingsschakeling volgens fig. 1 verschijnende hoogfrequentsignaal via een aansluiting 29 toegevoerd aan e.en omhullende-detector 31 (zie fig. 2), waarvan het detectie-uitgangssignaal wordt toegevoerd aan de ene ingangsaansluiting van een vergelijkingsschakeling 32. Bij het bereiken van het 25 juiste brandpunt door de uitlees lichtbundel neemt ook het niveau van het aan omhullende-detectie onderworpen hoogfre-quentuitgangssignaal van de optelschakeling 14 snel toe; als gevolg daarvan zal de vergelijkingsschakèlïng 32, welke aan zijn andere ingangsaansluiting een referentiespanningsdrempel-30 niveau krijgt toegevoerd, een uitgangssignaal volgens fig.

3C af geven. Zowel dit uit omhullende-detectie en vergelijking verkregen uitgangssignaal van de vergelijkingsschakeling 32 als het uitgangssignaal van de nuldoorgangsdetector 311 worden toegevoerd aan een EN-poortschakeling 33, waarvan fig. 3D het 35 uitgangssignaal laat zien, dat als stelsignaal wordt toegevoerd aan een flipflop 34 van het S-R-type. Het aan de Q-uit-gangsaansluiting van de flipflop 34 verschijnende signaal scha- 82 0 0 1 4 3" - 10 - kelt dan de kiesschakelaar 25 naar zijn andere vaste contact 25b over, zodat het focusseringsfoutsignaal f , dat aan een ingangsaansluiting 28 van de schakeling volgens fig. 2 wordt toegevoerd, vervolgens na versterking door de versterker 35 5 en de versterker 37 als bekrachtigingsstroom aan de ver-plaatsingswikkeling 20 wordt toegevoerd; de brandpuntsservo-besturing is dan vergrendeld. Wanneer het door de opteller 14 afgegeven hoogfrequentsignaal niet langer ter beschikking komt, zal het uitgangssignaal van de vergelijkingsschakeling 10 32 tot een laag niveau dalen, zodat de flipflop 34 via de omkeerschakeling 36 wordt teruggesteld en de kiesschakelaar • 25 weer naar zijn vaste contact 25a wordt overgeschakeld; het hiervoor beschreven zoeken van het invanggebied wordt dan' hervat.

Het zojuist beschreven zoeken van het in-15 vanggebied verloopt slechts correct wanneer de brugschakeling 21 zich in zijn evenwichtstoestand bevindt. Wanneer dit niet het geval is, wordt geen correcte detectie van de electromotor! sche tegenkracht verkregen, zodat de term in de hiervoor gegeven vergelijking (4) een rol gaat spelen-, waardoor 20 de verplaatsingssnelheid van de wikkeling 20, en daarmede van de focusseringslens 10, een te hoge waarde krijgt of naar nul gaat en de beoogde invang niet wordt verkregen. Gewoonlijk. wordt de brugschakeling 21 tijdens vervaardiging of onmiddellijk na aflevering in zijn evenwichtstoestand gebracht met behulp van 25 de variabele weerstand 22, doch de evenwichtstoestand kan betrekkelijk gemakkelijk verloren gaan, respectievelijk verstoord worden, als gevolg van in de loop der tijd optredende verouderingsverschijnselen of temperatuurschommelingen. Meer in het bijzonder geldt*, dat de verplaatsingswikkeling 20 is ver-30 vaardigd van koperdraad, dat een betrekkelijk slechte tempera tuurkaraktersitiek heeft, zodanig, dat de resistiviteits-waarde "r" van de wikkeling 20 als gevolg van eigen verwenning of van omgevingstemperatuurschommelingen aanzienlijke veranderingen kan vertonen.

35 Teneinde dit ongewenste verschijnsel tegen te gaan heeft men reeds voorgesteld een thermistor of dergelijke in de brugschakeling 21 op te nemen, doch gesteld kan worden, V ' Ó 2 0 0 1 4 3 * *' 'f - 11 - dat het behoud van de evenwichtstoestand van de brugschakeling 21 in het algemeen zeer problematisch blijft.

De onderhavige uitvinding beoogt hierin te voorzien en stelt automatische uitbalansering zonder aanvul-5 lende bijregeling van de brugschakeling 21 voor, zodanig, dat een garantie voor het bereiken van de juiste brandpuntsplaats, respectievelijk uitleesplaats, door de uitlees lichtbundel wordt verkregen.

Fig. 5 toont een blokschema van een in-10 vanggebiedzoekschakeling, waarbij de onderhavige uitvinding wordt toegepast. Bij het desbetreffende uitvoeringsvoorbeeld is de variabele weerstand 22 van de brugschakeling 21 volgens fig. 2 vervangen door een element 38 met variabele impedantie-waarde, bestaande uit êên of meer transistoren, veldeffect— 15 transistoren of dergelijke. Dit element 38 van variabele im-pedantiewaarde wordt, zoals nog nader zal worden beschreven, bestuurd door het uitgangssignaal van een bemonster- en houd-schakeling 39. Tijdens het zoveken van het invanggebied van het brandpuntsservobesturingsstelsel wordt de focusseringslens 20 10 met een constante snelheid eenmaal in de richting naar de plaat 1 toe verplaatst onder besturing door middel van een regelbare oscillator 40. Indien het brandpuntsservobesturings-stelsel als gevolg van een onregelmatigheid of dergelijke in het uitleesvlak van de plaat 1 tijdens die eenmalige ver-25 plaatsing van de focusseringslens niet in de vergrendelde toestand komt, dan wordt de lens 10 terugverplaatst naar het onderste punt van zijn bewegingsbaan, dat wil zeggen het verst van de plaat 1 verwijderde punt van zijn bewegingsbaan, waarna opnieuw verplaatsing naar de plaat 1 wordt uitgevoerd.

30 Daarbij wordt door de geregelde oscillator 40 een stuursignaal, dat met een periodeduur van ongeveer 5 sec. afwisselend een hoog en een laag niveau vertoont, voor besturing aan een kies-schakelaar 41 en een bemonster- en houdschakeling 39 toege— voerd. Wanneer dit stuursignaal een hoog niveau vertoont, 35 vindt verplaatsing van de focusseringslens 10 naar de plaat 1 toe plaats, terwijl de focusseringslens 10 bij het lage niveau van het stuursignaal van de plaat 1 af wordt verplaatst.

8200143

* V

- 12 -

Wanneer het door de geregelde oscillator 40 afgegeven stuursignaal een laag niveau gaat vertonen, wordt de kiesschakelaar 41 overgeschakeld naar zijn vaste contact 41a, via hetwelk een van een spanningsbron 42 af-5 komstige, negatieve instelspanning aan de wikkeling 20 van de lineaire motor 19 wordt toegevoerd; dit geschiedt via de kiesschakelaars 41 en 25 en de versterker 37 en heeft tot gevolg, dat de focusseringslens 10 wordt verplaatst naar en gearretteerd in zijnslaagste, van de plaat 1 verwijderde po-10 sitie. Bovendien wordt door het lage niveau van het door de oscillator 40 af gegeven stuursignaal een schakelaar 43 van : de bemonster- en houdschakeling 39 gesloten; in de houdcapa-citeit 45 van de schakeling 39 wordt dan een via een laag-, doorlaatfilter 44 voorts op dezelfde wijze als bij de schake- 15 ling volgens fig. 2 verkregen verplaatsingssnelheidsspanning "v" opgeslagen; deze verplaatsingssnelheidsspanning "v" wordt door middel van de aftrekschakeling 27 verkregen als het verschil tussen de spanningen in de punten B en C van de brug-schakeling 21.

20 . Het uitgangssignaal van de bemonster- en houdschakeling 39 wordt toegevoerd aan het element 38 van variabele impedantiewaarde voor zodanige regeling daarvan, dat de brugschakeling 21 zijn evenwichtstoestand bereikt. Aangenomen wordt, dat de ingangsimpedantie van het element 38 een 25 zeer grote waarde heeft. De lus, bestaande uit de aftrekschakeling 27, het JLaagdoorlaatfilter 44, de bemonster- en houdschakeling 39 en het element 38 van variabele impedantiewaarde vormt een regellus, welke een stabiele toestand bereikt wanneer de gedetecteerde verplaatsingssnelheidsspanning "v" ge-30 lijk nul is, in welk geval de brugschakeling 21 in zijn evenwichtstoestand verkeert. Aangezien de focusseringslens 10 in zijn onderste of meest van de plaat 1 verwijderde positie stil staat, vindt geen inductie van een electromotorische tegen-spanning V plaats, zodat de gedetecteerde verplaatsingssnel-35 heidsspanning bij het bereiken van brugevenwicht ook inderdaad gelijk nul is. Indien een verplaatsingssnelheidsspannings-bedrag "v" wordt gedetecteerd, dan wordt dit in de capaciteit 8200143 ΐ * - 13 - 45 opgeslagen, zodat de klemspanning van de capaciteit stijgt en de impedantiewaarde van het element 38 daalt, waardoor het spanningsverschil tussen de punten B en C van de brugschake-ling kleiner wordt, respectievelijk het gedetecteerde span-5 ningsbedrag "v" afneemt. Zodra de verplaatsingsspanning "vM de waarde nul heeft bereikt, zal de klemspanning van de capaciteit 45 van de bemonster- en houdschakeling 39 niet verder stijgen en is de stabiele toestand van de lus bereikt, hetgeen neerkomt op νβ = Vc, respectievelijk brugevenwicht.

10 Indien het uitgangssignaal van de geregelde oscillator 40 tijdens brugevenwicht een hoog niveau gaat vertonen, dan zal de kiesschakelaar 41 naar zijn vaste contact 41b overgaan, terwijl de schakelaar 43 van de bemonster- en houdschakeling 39 buiten werking treedt, zodat de eerder be-15 schreven invanggebiedzoeklus wordt gesloten. Daarbij wordt het spanningsverschil tussen de punten B en C van de brug-schakéling 21 door de aftrekschakeling 27 berekend; de daaruit resulterende verplaatsingssnelhèidsspanning ,rvn wordt door de vergelijkingsschakeling 26 vergeleken met de gewenste 20 referentiespanning E. De door de vergelijkingsschakeling 26 afgegeven foutspanning wordt via de kiesschakelaars 41, 25 .

en de versterker 37 aan de wikkeling 20 toegevoerd. Deze regellus maakt het mogelijk, dat door de wikkeling 20 een stroom vloeit, waardoor de toestand v = E wordt bereikt; aan-25 gezien v een constante waarde heeft, wordt de met de wikkeling 20 gekoppelde focusseringslens 10 met een constante snelheid naar de plaat 1 verplaatst.

Nadat het juiste focusseringspunt van de lichtbundel op de plaat 1, respectievelijk 'de gewenste uit-30 leespositie op de plaat, op de hiervoor beschreven wijze is bereikt, wordt de flipflop 34 van de schakeling 2 ingesteld; het uitgangssignaal van hoog niveau van de flipflop 34 wordt dan via een aansluiting 46 in fig. 5 toegevoerd aan de kiesschakelaar 25, welke daardoor naar zijn vaste contact 25b 35 wordt overgeschakeld. Aan dit vaste contact 25b wordt via . een ingangsaansluiting 28 en een versterker 35 het door de aftrekschakeling 16 in fig. 1 afgegeven focusseringsfoutsignaal 8200143 - 14 - f toegevoerd, dat nu na verdere versterking door de versterker 37 aan de wikkeling 20 wordt toegevoerd en de beschreven brandpuntsservobesturing verder uitvoert.

Zoals in het voorgaande is uiteengezet, 5 wordt volgens de onderhavige uitvinding in de ene tak van de brugschakeling 21 een element 38 van variabele impedantie-waarde toegepast voor detectie van de verplaatsingssnelheid van de met de focusserings lens 10 gekoppelde wikkeling 20 van de lineaire motor, waarbij een zodanige besturing wordt toe-10 gepast, dat de brugschakeling 21 automatisch in zijn evenwichtstoestand wordt gebracht en gehouden wanneer de focus-seringslens stilstaat, zodat zelfs bij onbalans van de brugschakeling als gevolg van een verandering van de omgevingstemperatuur, veroudering en dergelijke, automatisch herstel 15 van het brugevenwicht wordt verkregen zonder speciale ingrepen; ook vervaardigingstoleranties van de wikkeling 20 kunnen op deze wijze worden verdisconteerd. Toepassing van de uitvinding verschaft de zekerheid, dat het uitgangssignaal van de brugschakeling 21 een foutloze weergave van de verplaatsingssnel-20 heid van de wikkeling 20 en de focus serings lens 10 vormt; op de basis van deze gedetecteerde verplaatsingssnelheid vindt verplaatsing van de wikkeling 20 bij optimale, constante snelheid plaats, waardoor de focusseringslens 10 zonder meer binnen het invanggebied van het brandpuntsservobesturingsstelsel 25 wordt gebracht en daarbinnen stabiel wordt vergrendeld.

De uitvinding, beperkt zich uiteraard niet tot de in het voorgaande beschreven details; verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven componenten en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daarbij 30 het kader van de uitvinding wordt overschreden.

\ 82 0 0 1 4 3

Claims (14)

1. Optische uitleesinrichting voor het uitlezen van informatie uit een roterend registratiemedium door middel van een daarop gerichte lichtbundel, bevattende: een lichtbron voor het op een registratie-, 5 medium richten van een lichtbundel via een focusseringlens, een brandpuntsservobesturingsstelsel, voor-, zien van een electromotor met een bewegende wikkeling voor verplaatsing van de focusseringslens in ten opzichte van het uitleesvlak van het registratiemedium loodrechte richting, 10 een invanggebiedzoekstelsel voor zodanige bekrachtiging van de motor, dat de focusseringslens met een althans tenminste nagenoeg constante snelheid wordt verplaatst. uit een uitgangspositie tot een binnen het invanggebied van het brandpuntsservobesturingsstelsel gelegen positie, welk 15 invanggebiedzoekstelsel is uitgerust met: een brugschakeling voor detectie van. de verplaatsingssnelheid van de focusseringslens, van welke brug— schakeling de bewegende wikkeling een brugtak vormt, en met een bekrachtigingsschakeling voor levering 20 vah een bekrachtigingsstroom voor de bewegende wikkeling van de motor in reactie op het uitgangssignaal van de brugscha-keling, zodanig, dat het uitgangssignaal van de brugschakeling . .. in de evenwichtstoestand van de brugschakeling een althans tenminste nagenoeg constante waarde krijgt, gekenmerkt door 25 een element (38) van variabele impedantiewaarde, dat een andere brugtak van de brugschakeling (21) vormt, en door een regelschakeling (27, 44, 39) voor zodanige regeling van de impedantiewaarde van het genoemde element (38), dat de brugschakeling (21) in zijn evenwichtstoestand verkeert wanneer 30 de focusseringslens (10) zich in zijn uitgangspositie bevindt.

1 . - * - 15 - *

2. Optische uitleesinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het element (38) van variabele impedantiewaarde is opgenomen in de brugtak, welke zich in de brugschakeling (21) tegenover de door de bewegende ver-35 plaatsingswikkeling (20) van de motor gevormde brugtak uitstrekt, '"N» 8 2 Ó 0 143 - 16 - » terwijl de beide resterende brugtakken door weerstanden (23, . 24) worden gevormd.

3. Optische uitleesinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de regelschakeling voor 5 regeling van het element van variabele impedantie is voorzien van een aftrekschakeling (27) voor detectie van het ver-• schil tussen de aan een paar aansluitingen (B, C) van. de brug-schakeling (21) verschijnende spanningen, welk. verschil evenredig is met een in de bewegende wikkeling (20) geïnduceerde, 10 electromotorische tegenspanning, en voorts van een bemonster-. en houdschakeling (39) voor bemonstering en vasthouding van de uitgangsspanning van de aftrekschakeling (27) en voor levering van een regélsignaal voor het element (38) van variabele impedantiewaarde. *

4. Optische uitleesinrichting volgens con clusie 3, met het kenmerk, dat de bemonster- en houdschakeling een bemonsterpoortschakelaar (43) voor bemonstering van het uitgangssignaal van de aftrekschakeling (27) en een op-slagorgaan (45) voor opslag van het uitgangssignaal van de 20 bemonsterpoortschakelaar (23) bevat, waarbij de bemonster-poortschakelaar (43) wordt gesloten wanneer de focusserings-lens (10) in zijn uitgangspositie wordt gebracht.

5. Optische uitleesinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het opslagorgaan een houd— 25 capaciteit (45) bevat of daardoor wordt gevormd.

6. Optische uitleesinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat tussen de uitgang van de aftrekschakeling (27) en de ingang van de bemonster- en houdschakeling (39) een- laagdoorlaatfilter (44) is opgenomen.

7. Optische uitleesinrichting volgens con clusie 1, met het kenmerk, dat het invanggebiedzoekstelsel is voorzien van een oscillator (40) voor afgifte van een periodiek impulsvormig signaal met een hoge waarde en een lage waarde en voorts van een eerste kiesschakelaar (41) voor 35 overschakeling van de bedrijfstoestand van de bewegende wikkeling (20) naar verblijf in de uitgangspositie of naar benadering van het uitleesvlak van het registratiemedium, één 8200143 * * * - 17 - « en ander zodanig, dat wanneer het impulsvormige uitgangssignaal van de oscillator tijdens de genoemde verblijfstoe-stand naar zijn lage waarde gaat, de eerste kiesschakelaar (41) naar zijn eerste vaste contact (41a) wordt overgeschakeld 5 voor toevoer van een negatieve instel spanning· (42) aan de bewegende wikkeling (20), welke daarop de focüsseringslens (10) naar zijn van het uitleesvlak van het registratiemedium (1) verwijderde uitgangspositie verplaatst, en dat wanneer het impuls-vormige uitgangssignaal van de oscillator tijdens de genoemde 10 benaderingstoestand naar zijn hoge waarde gaat, de eerste : kiesschakelaar (41) naar zijn tweede vaste contact (41b) wordt overgeschakeld voor toevoer van het uitgangssignaal van de bekrachtigingsschakeling (26, 27) aan de bewegende wikkeling (20) voor zodanige verplaatsing van de focüsseringslens (10) 15 in reactie qp het uitgangssignaal van de brugschakeling (21), dat de focüsseringslens het invanggebied van het brandpunts-servobesturingsstelsel nadert.

8. Optische uitleesinrichting volgens de conclusies 4 en 7, met het kenmerk, dat de bemonsterpoort- 20 schakelaar (43) wordt gesloten wanneer het door de oscillator (40) afgegeven, impulsvormige uitgangssignaal naar zijn lage waarde gaat en de focüsseringslens (10) zich in zijn uitgangspositie bevindt.

9. Optische uitleesinrichting volgens 25 conclusie 7, met het kenmerk, dat de bekrachtigingsschakeling een vergelijkingsschakeling (26) omvat voor vergelijking van de uitgangsspanning van de aftrekschakeling (26) met een re-ferentiespanningswaarde (E) en voor afgifte van een voor bekrachtiging van de bewegende wikkeling (20) dienend foutsignaal, 30 waardoor de bewegende wikkeling zodanig wordt bekrachtigd, dat de uitgangsspanning van de aftrekschakeling (27) althans tenminste nagenoeg gelijk aan de referentiespanningswaarde (E) wordt, waaruit een althans tenminste nagenoeg constante verplaatsingssnelheid voor de focüsseringslens (10) resulteert.

10. Optische uitleesinrichting volgens con clusie 7, gekenmerkt door een tweede kiesschakeling (45) voor overschakeling van de bedrijfstoestand van de bewegende wik- 'X 8200143 .· * ,- - 18 - keling (20) van de genoemde benaderingstoestand naar brand-puntsservobesturing door het brandpuntsservobesturings-stelsel, een focusseringsfoutdetectieschakeling (3, 12, 13, 16. en door een invanggebieddetectieschakeling (31, 31*, 32, 5 33, 34), één en ander zodanig, dat wanneer de invanggebied detectieschakeling het. invanggebied niet detecteert, de tweede kiesschakelaar (25) naar zijn eerste vaste contact (25a) wordt overgeschakeld voor ontvangst van het uitgangssignaal van de eerste kiesschakelaar (41) en voor bekrachtiging van. 10 de bewegende wikkeling (20) onder besturing door het invang-gebiedzoekstelsel, terwijl wanneer de invanggebieddetectieschakeling het invanggebied detecteert, de tweede kiesschakelaar (25) wordt overcpschakeld naar zijn tweede vaste contact (25b) voor ontvangst van het uitgangssignaal van de 15 focusseringsfoutdetectieschakeling (3, 12, 13, 16) en voor bekrachtiging van de bewegende wikkeling (20) onder besturing door het brandpuntsservobesturingsstelsel.

11. Optische uitleesinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de focusseringsfoutdetec-20 tieschakeling een foto-electrische transducent (3) bevat voor omzetting van de aan het registratiemedium (1) weerkaatste lichtbundel in een electrisch signaal, benevens een schakeling (12, 13, 16) voor aftrekking van het focusserings-foutsignaal van dat electrische signaal.

12. Optische uitleesinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de invanggebieddetectieschakeling een nuldoorgangsdetector (31 *) bevat voor detectie van een nul door gangspunt in het uitgangssignaal van de fo-cusseringsfoutdetectieschakeling, benevens een flipflop (34) 30 voor omzetting van het uitgangssignaal van de nuldoorgangsdetector (31') in een wisselsignaal voor de tweede kiesschakelaar (25) .

13. Optische uitleesinrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de invanggebieddetectie-35 schakeling een detector (31) bevat voor detectie van de omhullende van het uitgangssignaal van de foto-électrische transducent (3) , benevens een vergelijkingsschakeling (32) voor 8200143 - 19 - vergelijking van het uitgangssignaal van de detector (31}' met een referentiespanningswaarde (Et> en voor afgifte van een signaal, dat de informatie-uitleestoestand van de optische uitleesinrichting vertegenwoordigt, welk laatstgenoemde 5 signaal via een omkeerschakeling (36) aan de terugstelingang·: (R) van de flipflop (34) wordt toegevoerd.

14. Optische uitleesinrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de invanggebieddetectie-schakeling een EN-poortschakeling (33) bevat, welke de uit-10 gangssignalen van de vergelijkingsschakeling (32) en van de nuldoorgangsdetector.(31)) krijgt toegevoerd en een voor de stelingangsaansluiting (S) van de flipflop (34) bestemd uitgangssignaal afgeeft. v 8200143