DE1807086A1 - Vorrichtung zum Nachsteuern der Ablenkung eines zeilenweise ueber einen Aufzeichnungstraeger gefuehrten Abtaststrahls - Google Patents

Vorrichtung zum Nachsteuern der Ablenkung eines zeilenweise ueber einen Aufzeichnungstraeger gefuehrten Abtaststrahls

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DE1807086A1 DE19681807086 DE1807086A DE1807086A1 DE 1807086 A1 DE1807086 A1 DE 1807086A1 DE 19681807086 DE19681807086 DE 19681807086 DE 1807086 A DE1807086 A DE 1807086A DE 1807086 A1 DE1807086 A1 DE 1807086A1
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Description

DR. HANS KARL HACH 1807 Q 8 6 PATENTANWALT
6950 MOSBACH
WALDSTADT, HIItSCHSTR.
4. November 1968
P 15 864/D SA 967 066
International Business Machines Corporation, Armonk, N.Y. 10 504t
U.S.A.
Vorrichtung zum Nachsteuern der Ablenkung eines zeilenweise über einen Aufzeichnungsträger geführten Abtaststrahl.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachsteuern der Ablenkung eines zeilenweise über einen Aufzeichnungsträger geführten Abtaststrahls.
Bei einer bekannten fotografischen Aufzeichnungsvorrichtung dieser Art wird neben der Datenspur eine zweite optisch undurchsichtbare Spur aufgezeichnet, die bei der Wiedergabe mit abgetastet wird. Weicht der Abtaststrahl bei der Wiedergabe von der abzutastenden Datenspur ab, dann verändert sich auch die Absorptionswirkung der zweiten Spur auf den abtastenden Strahl und aus den daraus resultierenden Intensitätssohwankungen des ausfallenden Abtaststrahls wird eine Servogrösse für die Nachsteuerung abgeleitet. '
Diese bekannte Vorrichtung arbeitet, wejanman nicht ganz erheblichen Aufwand in Kauf nehmen will, mit "-v^ it konstant β und ungenau. Ausserdem beeinflusst die angestrebte Nachsteuerung auch die Auswertung der abgetasteten Daten, weil die Nachsteuerungs-
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grösse zusammen mit den Daten in dem ausfallenden Abtaststrahl enthalten ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass mit möglichst geringer Zeitkonstante eine exakte Nachsteuerung möglich ist, die die Datenaufzeichnung, beziehungsweise Datenwiedergabe nicht stört und mit einfachem Aufwand zu verwirklichen ist. Eine solche exakte Nachsteuerung 1st deshalb wünschenswert, weil die Datendichte bei der Aufzeichnung bei exakter, zeilengerechter Auslenkung des Abtaststrahls höher sein kann als bei ungenauer Auslenkung,
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aufzeichnungsträger aus einem ersten Material durch aufgetragene Streifen aus einem zweiten Material mit anderen optischen Eigenschaften als das erste Material mit einer Zeilenstruktur vorbereitet ist und dass der über einen Ablenker auf den Aufzeichnungsträger gerichtete Abtaststrahl einen im wesentlichen nur auf die optischen Eigenschaften des ersten Materials ansprechenden latenetreblanteil und einen im wesentlichen nur auf die optischen Eigenschaften des «weiten Materials esepreeteiaiea Servoetrahlantell enthält und dass in l/aesfelte:.::·- an ien Aufzeichnungsträger ein, Separator im Strahlengang vorgesehen let, der dem ausfallende» Attas tstrahl in seine beiden gtranlanteile teilt und dass ein den Ablenker nachsteuemder Servodetektore vorgesehen ietf der auf den auf ihn gerichtetem Sefvoetrahlanteil oasprlofat· lach der Erfindung erfolgt awar die lateaaafaeie&auag 'beeielaungeweise Wiedergabe und die Ableitung der ServogrSsse Mittels einee einzigen Strahls, aber innerhalb iiesee Strahle nit getrennten Strablanteilen, die auch auf getrennte Cbarakteristika ansprechen, eo dass die Datenaufzeichnung beziehungsweise -Wiedergabe einerseits und die Nachsteuerung andererseits sieb nicht gegenseitig beeinfluasen können, lach der Erfindung kann die STaehsteuerung bei der Aufzeichnung nach dem gleichen Prinaip erfolgen· wie "bei
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BAO
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der Wiedergabe, was eine besonders dichte Datenaufzeichnung ermöglicht.
Man kann zur Verwirklichung der Erfindung verschiedene optische Charakteristik^ heranziehen. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung, bei der als Charakteristiken die Absorption dient, ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material nur in einem kurzwelligen Strahlbereich absorbierend, das zweite Material dagegen nur in einem langwelligen Strahlbereich absorbierend ist und dass der Abtaststrahl einen entsprechend kurzwelligen Daten-Strahlanteil und einen entsprechend langwelligen Servo8trab1-anteil aufweist.
Die günstigsten Bedingungen für das Servosystem sind erfabrungsgemäss erzielbar bei einer Weiterbildung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Servodetektor auf eine Intensität des separierten ausfallenden Servostrablanteile eingerichtet ist, die einer Bedeckung des zweiten Materials durch den halben Abtastfleck entspricht und auf diese halbe Bedeckung den Ablenker naohsteuert.
Die Erfindung ist anwendbar irrt ΥθΛ:ΐη* img mit fotografiechen und anderen bekannten Aufzeichnungsteobai.,^u Sie ist bevorzugt anwendbar in Verbindung mit einer bekannten magneto·-optischen Aufzeichnungstechnik, bei der das erste Material ein magneto-optisch aktives Material ist, das durch magnetische Ausrichtung diskreter Bezirke beschriftet werden kann.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung mit magneto-optischer Aufzeichnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aufzeichnungsträger im Wirkbereich einer Magnetspule angeordnet ist derart, dass er bei erregter Magnetspule von einem magnetischen PeId parallel zu seiner Oberflächennormalen durchsetzt wird, dessen Feldstärke bei normaler Betriebstemperatur gerade unzureichend ist, um magnetische Heuausrichtung hervorzurufen, jedoch in Verbindung mit dem Abtaststrahl dazu ausreichend ist.
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Die Erfindung wird nun anhand der helgefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 Figur 2
Figur 3 Figur 4
im Blockschaltbild eine Vorrichtung nach der Erfindung,
einen Aufzeichnungsträger, wie er in Verbindung mit der Vorrichtung nach Figur 1 verwendbar ist, im Querschnitt,
den Aufzeichnungsträger aus Figur 2 in Draufsicht und
ein Absorptionsdiagramm zur Erläuterung der optischen Charakteristika der beiden für den Aufzeichnungsträger verwendeten Materialien.
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Figur 1 zeigt ein Datenspeichersystem zur Aufzeichnung von Informationen auf einen Aufzeichnungsträger 10 und zur Auslesung dieser Informationen. Der Aufzeichnungsträger spricht auf Lichtstrahlen aus der lichtquelle 11 an. Zur Aufzeichnung wird der Lichtstrahl 12 über einen Modulator H und einen Ablenker 15 und die Linse 16 auf den Aufzeichnungsträger 10 fokussiert. Der Aufzeichnungsträger besteht aus magneto-optischem Material, wie zum Beispiel Ga dolinium—Eisen—Granat, auf das die Daten durch magnetische Ausrichtung bestimmter Materialbezirke aufgezeichnet werden. Der Lichtstrahl wird zu diesem Zweck auf bestimmte Bezirke gerichtet, in denen dann die Magnetisierung umgeschaltet wird, wodurch die betreffende Date angezeigt beziehungsweise aufge- ™ zeichnet wird.
Im Beispiel wird zur Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsträger eine magnetische Spule erregt, so dass ein Magnetfeld erzeugt wird, das sich quer durch den Aufzeichnungsträger erstreckt, und zwar in Richtung der Normalen der flachen Oberfläche dieses Aufzeichnungsträgers. Dieses magnetische PeId ist für sich nicht stark genug, um eine magnetische Ausrichtung bei normalen Betriebstemperaturen hervorzurufen. Wenn jedoch der Strahl 12 auf einen bestimmten Bezirk gerichtet ist, heizt sich dieser Bezirk auf, wodurch die Koerzitivkraft des Materials des Aufzeichnungsträgers herabgesetzt wird. Dadurch wiederum reicht nun für diesen betreffenden Bezirk das magnetische ?eld aus, um die Ausrichtung der ' Magnetisierung umzuschalten nach Massgabe der Orientierung des angelegten magnetischen Feldes. Wenn man also den Lichtstrahl mittels des Ablenkers 15 gerastert über den Aufzeichnungsträger führt und dabei im Takte eingespeister Datensignale in seiner Intensität moduliert, dann werden bei gleichzeitig angelegtem magnetischen Feld bestimmte Bezirke magnetisch ausgerichtet nach Massgabe der aufzuzeichnenden eingespeisten Daten·
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Zum Ablesen der so aufgezeichneten Informationen dient die gleiche lichtquelle 11, die den Lichtstrahl 12 erzeugt, der nun unmoduliert mit geringerer Intensität als bei der Aufzeichnung gerastert über den Aufzeichnungsträger 10 geführt wird. Im dargestellten AusfUhrungsbeispiel durchsetzt dieser nun abtastende Lichtstrahl den Aufzeichnungsträger 10 und gelangt von da in einen Kondenser und einen Strahldetektor 18. Bei dem Strabl·- detektor 18 handelt es sich vorzugsweise um einen fotoelektrischen Wandler, der Intensitätsschwankungen im Lichtstrahl anzeigt oder um einen fotoelektrischen Wandler in Verbindung mit einem Polariaationsanalysator, der es gestattet, Änderungen in der Pölarisationsrichtung des einfallenden Strahles zur Anzeige zu bringen. Sowohl aus der Intensität, als auch aus der Winkellage der Polarisationsebene des ausfallenden Strahls kann die abgetastete Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsträger 10 albgelesen werden, weil der Lichtstrahl, der den Awfgeictoiagsträger durchsetzt, sowohl is. aeiner Intensität, al© aeeh in der Richtung seiner Polarisation verändert wird, wenn, ©r eine Aufzeichnung* also einen Bezimk, iiit neu ausgerictet©t©iJ Magnetisierung passiert.
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Das Ausgangsaigik ι
geben und enthalt di/ aufgezeichneten In Leu
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bad
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führt werden kann, dann müssen die Datenzeilen genügenden Abstand von einander haben, um sicherzustellen, dass der Strahl nicht versehentlich auf eine benachbarte Zeile gerichtet wird.
Um eine sehr präzise Zeilenauslenkung des Strahls herbeizuführen, sind vorbestimmte Spuren auf dem Aufzeichnungsträger vorgesehen, die für einen !Teil des Strahls hochgradig absorbieren, während die Materialien für die Datenaufzeichnung für einen anderen Strahlanteil absorbierend sind. Die beiden Strahlanteile werden getrennt vermessen und daraus wird ein Nachsteuersignal und das endgültige auf der Ausgangsleitung 20 abzugebende Datensignal abgeleitet. Das Nachsteuersignal gelangt an einen Rückkopplungs- ^ kreis zur Steuerung des Ablenkers 15 dergestalt, dass der Strahl immer streng entlang der vorbestimmten Spuren geführt wird, und zwar sowohl bei der Aufzeichnung, als auch bei der Wiedergabephase .
Der Aufzeichnungsträger besteht aus Material B gemäss Figur 2 und 3» das magnetisch zum Zwecke der Datenaufzeichnung wie beschrieben und wie durch die Pfeile 22 angedeutet, ausgerichtet werden kann. Ausserdem ist eine zusätzliche Schicht A aus anderem Material vorgesehen, das in einer Zellenstruktur entsprechend den Zeilen 24 angeordnet ist.
In Pigur 4- ist die Absorption der beiden Materialien A und B für verschiedene Wellenlängen aufgetragen. Aus Figur 4 ist ersiehtlieh, dass die Absorp-^tionecharakteristika der beiden Materialien komplementär sind, während für die grösseren Wellenlängenbereiche das Material A eine höhere Absorption hat, hat das Material B für die niedrigeren Wellenlängenbereiche eine höhere Absorption. Wenn man also einen Strahl 12 verwendet, der Wellenlängenanteile in beiden Bereichen enthält, dann kann man aus dem Material B ein Datensignal und aus dem Material A ein Hachsteuereignal jeweils für sich getrennt ableiten.
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Gemäss Figur 1 ist die LichtquelleVein Argonlaser mit einer Abstrab !wellenlänge von ungefähr 4880 Ä. Das Material B ist bei dieser Wellenlänge hochgradig absorbierend, wie aus der Grafik gemäss Figur 4 ersichtlich, in der die Wellenlänge in ^-Einheiten auf der horizontalen Achse aufgetragen ist. Die Aufzeichnung der Daten und die Abtastung der Daten erfolgt wie bereits beschrieben. Zusätzlich dazu ist eine Servoliohtquelle 26 vorgesehen, beispielsweise ein Helium-Neon-laser mit einer Wellenlänge von 6328 Ä. Der lichtstrahl 27 dieser Servolichtquelle 26 wird Über einen· zweifarbigen Spiegel 28 in den Strahl 12 eingespiegelt. Dieser Spiegel 28 lässt den Strahl 12 mit ganz geringer Absorption paseieren und let so angeordnet, dass die beiden Strahlen 27 und 12 vereinigt in den Ablenker 15 gelangen. Der Strahl, der so auf dem Aufzeichnungsträger 12 wirksam wird, enthält mithin zwei Strahlanteile, einen, der von der Servoliebtqtaelle 26 herrührt und einen, der von der lichtquelle 11 herrührt» Vor dem Detektor 18 ist ein weiterer zweifarbiger Spiegel 29 angeordnet, mit dem der Strahl beziehungsweise Strablanteil 27 wieder ausgespiegelt wird, so dass er für sich getrennt in den Servodetektor 30 gelangt. In dem Servodetektor 30 wird ein Signal nach Massgabe der Intensität des einfallenden Strahlanteils 27 erzeugt, ^ das über die leitung 31 an den Servogenerator 32 gelangt. Dieser Servogenerator 32 erzeugt ein elektrisches Nachsteuersignal, abhängig davon, ob das auf der leitung 31 eingespeiste Signal grosser oder kleiner ist ale ein vorbestimmter Wert.
Es sei angenommen, dass der Schreib- beziehungsweise lesestrahl entlang einer Zeile gemäss dem Pfeil 34 aus Figur 3 geführt werdenJBoll, und zwar so, dass ungefähr die Hälfte des Strahlflecks auf den vorbereiteten Streifen 24 des Materials A fällt und die andere Hälfte auf den zwischen zwei Streifen des Materials A liegenden Zwischenstreifen 25 des Materials B fällt. Wenn nun der Strahl von der Zeile abweicht nach oben, also mehr in das Material A hinein, dann sinkt die Intensität des Strahlanteils 27,
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der in den Servodetektor 30 eingespiegelt wird, weil das Material A die grÖBsere Wellenlänge stärker absorbiert. Umgekehrt nimmt die Intensität des in den Servordetektor 30 einfallenden Liebtee ab, wenn der Strahlfleck nach unten ausweicht, also mit weniger als der Hälfte seiner Fläche auf den Streifen 24 aus Material A fällt. Auf diese Intensitätsänderungen spricht der Servogenerator 32 an, der nun ein Haohstellsignal eines solchen Vorzeichens erzeugt, dass der nach oben oder unten abweichende Strahlfleck wieder genau mittig auf die Zeile gemäss Pfeil 34 geführt wird.
Man kann in Abänderung des dargestellten AusfUhrungsbelspiels gemäes Figur 3 die Streifen aus Material A auch mit einer Wellenlinie begrenzen, so dass in den Detektor 30 ein moduliertes Signal nach Massgabe dieser Wellenlinie eingespeist wird. Zieht man nun zur Führung des Strahlflecks zwei der Streifen 24 heran mit unterschiedlich gewellten Kanten, dann hat man auf diese Weise zwei verschiedene Frequenzen, die dem in den Servodetektor 30 eingespeisten Strahl 27 aufmoduliert sind und deren Anteile ein Ma8θ für die Lage des Strahlflecks sind. Aus den Anteilen der beiden aufmodulierten Frequenzen lässt sich dann entsprechend ein Nachsteuersignal ableiten. Man kann natürlich auob andere Eigenschaften des Materials A heranziehen, um die Backsteuerung durchzuführen, zum Beispiel statt einer besonderen Absorption eine besondere Drehung der Polarisationsebene, also eine ander· Drehung der Polarisationsebene als die durch das Material B hervorgerufene .
Das Material A kann unmittelbar auf das Material B aufgeschichtet sein, wobei dann das Material B als Unterlage für das Material A dient. Die Spur, beziehungsweise die Streifen aus Material A können auch auf fotografischem Wege oder dergleichen auf das Material B aufgetragen werden. Ixt allen genannten Fällen ist es möglich, einen Strahlanteil zur Erzeugung des lacheteuereignals zu verwenden, ohne dass dadurch der die Daten tatsächlich abtastende Strahl in seiner Funktion gestört oder beeinflusst wird.
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8AO ORIGiNAl-

Claims (1)

  1. 4. November 1968
    P 15 864/D SA 967 066
    ANSPRÜCHE
    · Yorriehtung zum Nachsteuern der Ablenkung eia.ee zeilenweise über einen Aufzeichnungsträger geführten Abtaststrahl^ dadurch gekennzeichnet, dass der Aufzeicbnumgolrlger (10) aus" einen .ersten Material (B) durch aufgetrafone Streife» (24) "aus ei»em zweiten Material (A) mit endeten, wbieeMB Bicer*=· schäften als cl«r< -et© Material mit einer fk ilono^ruktri? vorbereitet ist rufi v^ η äer über einen Itslcnteii (15) cm£ öoa Aufzeichnung Uti 0) gerichtete AV-csi-D'Ssmbl eMcr is vesentlic'hen aia- ^f' f, ιϊ'ί ί "Ί,{, üjobaiton des eisten
    Materials (B] «j in j< i„ iicöroüloateil aiii oiisoH fm
    wesentlic'hon nur aiii 11 ^ optic/ο:, Γ-> ßcaectof ton öoo sweiten Materials (A) oncf^ r "r * en So^'r οΐτ^'"lantcil entMält mid äass im Ansohlues an ü<\n ι "w lü\mci ^ -i.r'I^i (10) ein Separator (.29) in Strali L "!£»»£ e, τΤ-οί iirfer Il"ü äom anioialleaioii Ab taststrahl In eoiiiii f"ßjr1niii "T" iiaola?j i-cilo iollt? and iass oia den.Ablenker (1*5) jiaelj^ini rjKlci' S3L70iotoktor (30) .sehen istt der aai ι ι ι if j.i*p ccri
    (27) anepriclit.
    909824/1109
    bad
    64t,
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    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material (B) nur in einem kurzwelligen Strahlbereicb absorbierend, das zweite Material (A) dagegen nur in einem langwelligen Strahlbereich absorbierend ist und dass der Abtaststrahl einen entsprechend kurzwelligen Datenstrahlanteil (12) und einen entsprechend langwelligen Servostrablanteil (27) aufweist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Servodetektor (30) auf eine Intensität des separierten ausfallenden Servostrahlanteile (27) eingerichtet ist, die einer Bedeckung des zweiten Materials (A) durch den halben m Abtastfleck (27) entspricht und auf diese halbe Bedeckung den Ablenker (15) nachsteuert.
    4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material (B) ein magneto-optisch aktives Material ist, das durch magnetische Ausrichtung diskreter Bezirke (22) beschriftet werden kann.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dasβ der Aufzeichnungsträger (10) im Wirkbereich einer Magnetspule (17) angeordnet ist derart, dass er bei erregter Magnetspule von einem magnetischen Feld parallel zu seiner Oberflächennormalen durchsetzt wird, dessen Feldstärke bei normaler Betriebstemperatur gerade unzureichend ist, um magnetische Heuausrichtung * hervorzurufen, jedoch in Verbindung mit dem Abtaststrahl dazu ausreichend ist.
    6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtquelle (11) für den Datenstrahlanteil und eine zweite Lichtquelle (26) für den Servostrahlanteil vorgesehen sind, deren Strahlen auf einen gemeinsamen zweifarbigen Spiegel (28) gerichtet sind und dort zu einem gemeinsamen Strahl vereinigt werden*
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    BAD ORIGINAL
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    7. Vorrichtung zur Registrierung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet« dass zwischen der Lichtquelle (11) für den Daten-Strahlanteil und dem zweifarbigen Spiegel (28) ein von den zu registrierenden Daten beaufschlagter,auf den Datenstrahlänteil einwirkender Modulator (H) wirksam ist.
    8. Vorrichtung zur Wiedergabe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an den Separator (29) ein Datendetektor (18) vorgesehen ist, auf den der separierte Datenstrahlanteil gerichtet ist.
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