DE2313741B2 - Vorrichtung zum abtasten eines aufzeichnungstraegers und datentraeger, der mit der vorrichtung lesbar ist - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abtasten eines Aufzeichnungsträgers, auf dem Daten. z. B. Bild- und/oder Tondaten in mindestens einer Spur angebracht sind, wobei eine ein Auslesebündel, d^s mittels einer Fokussiereinrichtung auf die Daten fokussiert wird, liefernde Strahlungsquelle und ein strahlungsempfindlicher Signaldetektor zur Umwandlung des von den Daten modulierten Auslesebündels in elektrischer Signalen vorgesehen sind, und wobei eine Fokussierungsdetektionsanordnung, zum Detektieren einer Abweichung der l-okussierungsebene des Auslesebündels von der gewünschten Fokussierungsebene, und eine elektronische Einrichtung zur Verarbeitung der von der Fokussierungsdetektionsanordnung abgegebenen Signale zu einem Regelsignal zum Nachregeln der Fokussierung der Fokussiereinrichtung vorgesehen sind.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-Patentschrift 35 30 258 bekannt. In der bekannten Vorrichtung wird beim optischen Auslesen eines plattenförmigen runden Datenträgers dieser Träger mit Hilfe einer durch ein Loch in der Mitte des Trägers geführten Welle in Drehung versetzt, derart, daß das Auslesebündel eine spiralförmige Spur in tangentialer Richtung abtastet. Man folgt dieser Spur dadurch, daß das Gehäuse, in dem die Strahlungsquelle und die Detektionsanordnung untergebracht sind, in radialer Richtung verschoben wird.

Infolge der Fehler in der Lagerung des Trägers oder des Gehäuses oder der gekrümmten Form des Aufzeichnungsträgers ist es möglich, daß sich die Spur und das Gehäuse auch in axialer Richtung in bezug aufeinander bewegen. Die Signaldetektionsanordnung empfängt dann nicht nur von einem auszulesenden Teil der Spur, sondern auch von der Umgebung dieses Teiles herrührende Strahlung. Dadurch nimmt die Modulationstiefe des von der Signaldetektionsanordnung abgegebenen elektrischen Ausgangssignal ab, während außerdem, weil nicht länger nur eine einzige Spur, sondern auch benachbarte Spuren beleuchtet werden. Übersprechen auftritt. Infolge der herabgesetzten Modulationstiefe und des Übersprechens ist keine befriedigende Signaldetektion mehr möglich.

In vorliegendem Fall sind unter den Spuren eines plattenförmigen Datenträgers sowohl eine Anzahl konzentrischer Aufzeichnungsspuren als auch eine ununterbrochene spiralförmige Spur zu verstehen.

Lagenfehler der Ebene der auszulesenden Spur in bezug auf die Signaldeiektionsanordnung können nach der älteren Patentanmeldung P 22 Π 049.2-53 mit Hilfe einer Lagendetektionsanordnung festgestellt werden. Dieses System besteh', aus zwei hintereinander und im Strahlengang hmter dem Aufzeichnungsträger ange-

brachten Rastern. Der Teil des Aufzeichnungsträgers ings um den auszulesenden Teil der Spur, welcher Teil ies Aufzeichnungsträgers auch eine Rasterstruktur aufweist, wird irgendwo zwischen den beiden. Rastern abgebildet. Durch Vergleich der Größe der elektrischen, j von zwei hinter den Rastern angeordneten strahlungsempfindlichen Detektoren angegebenen Signale kann festgestellt werden, ob das Auslesebündel auf die Ebene der Spur fokussiert ist oder in welcher Richtung eine etwaige Abweichung auftritt. Nach dem Prinzip der Fokussierungsdetektion mit Rastein sind einige Abwandlungen möglich. In allen Fällen werden jedoch von den Detektoren Gleichspannungssignale abgegeben, die sich elektronisch schwer verarbeiten lassen. Indem in dem Strahlungsgang zwischen dem Aufzeichnungsträger und den Rastern ein schwingender Spiegel angebracht wird, können zwar Wechselspannungssignale erzeugt werden; ein derartiger schwingender Spiegel erfordert jedoch zusätzliche mechanische und elektrische Anordnungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art die Detektion von Lagenfehlern der Ebene der Spur in bezug auf die Signaldetektionsanordnung nach einem anderen Prinzip vorzunehmen, wobei zusätzliche schwingende Teile vermieden werden. Dies wird erreicht, wenn gemäß der Erfindung die Fokussierungsdetektionsanordnung zwei strahlungsempfindliche Detektionselemente enthält, welche Detektionselemente in Längsrichtung der Spur gesehen hintereinander angeordnet sind, und daß die Ausgangsklemmen der Detektionselemente mit einem zur elektronischen Einrichtung gehörenden Phasendetektor zum Detektieren einer Zeitdifferenz zwischen den von den beiden Detektionselemenien abgegebenen elektrischen Signalen verbunden sind.

Die Vorrichtung nach der Erfindung gründet sich auf die Erkenntnis, daß die in der optischen Struktur der Daten auftretenden Änderungen zwischen Gebieten mit verschiedenen optischen Eigenschaften auf analoge Weise zum Versuch von Foucault zum Messen verwendet werden können. Weiter wird die Bewegung der optischen Struktur der Daten zum Erhalten einer dynamischen Detektion benutzt.

Während in der früher vorgeschlagenen Lagendetektionsanordnung zu einem gegebenen Zeitpunkt eine Vielzahl anderer rings um den auszulesenden Teil einer Spur liegender Spuren abgebildet und die Amplituden der von den Detektionselementen abgegebenen elektrischen Signale miteinander verglichen werden, wird in der Vorrichtung nach der Erfindung zu einem gegebenen Zeitpunkt nur ein kleiner Teil einer einzigen Spur abgebildet und werden die Phasen der von den Detektionselementen abgegebenen elektrischen Signale miteinander verglichen.

Es sei bemerkt, daß die Anwendung zweier Dctektoren zum Messen der Verschiebung einer Skalenteilung in einer Richtung senkrecht zu der Ebene der Detektoren aus der US-PS 35 02 415 bekannt ist. In der in dieser Patentschrift beschriebenen Vorrichtung muß eine Abtastmarkiening periodisch in bezug auf die Skalen- f>° teilung bewegt werden, was ein besonderes Antriebssystem erfordert, während einer der Vorteile der Vorrichtung nach der Erfindung darin besieht, daß keine zusätzliche Schwingung erzeugt zu werden braucht.

Weiter ist es aus der US-PS 33 81 086 an sich be- ^(l5 kannt, zwei Strahlungsdeteklionsclemenie zu benutzen. um Abweichungen der auszulesenden Spur zu bestimmen, dort aber in radialer Richtung, wobei dann auch eine radiale Korrektur erfolgt, die Fokussierung jedoch nicht geändert wird.

Vorzugsweise ist in einer Vorrichtung nach der Erfindung das Strahlungsbündel der LagendetHaionsanordnung zugleich das Auslesebündei und sind die Detektionselemente der Lagendetektionsanordnung ein Teil der Signaldetektionsanordnung.

Nach einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung wird in der elektronischen Vorrichtung ein Regelsignal aus denjenigen Anteilen der von den Detektionselementen abgegebenen Signalen abgeleitet, deren Frequenz der der Bildsignale entspricht. In dieser Vorrichtung können nur Lagenfehler innerhalb eines kleinen Gebietes genau detektiert werden.

Um über ein größeres Gebiet Lagenfehler detektieren zu können, kann nach einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der elektronischen Vorrichtung ein Regelsignal aus denjenigen Anteilen der von den Detektionselementen abgegebenen Signale abgeleitet werden, deren Frequenz erheblich niedriger als die der Bildsignale ist.

Damit dabei das Gebiet, inneihalb dessen Lagenfehler detektiert werden können, genügend groß sei, ist nach einem weiteren Aspekt der Erfindung auf dem Aufzeichnungsträger, vorzugsweise an den Stellen, die den festen Rücklaufzeiten im Bildsignal entsprechen, eine zusätzliche Struktur mit optischen Details, die erheblich größer als die optischen Details der BiId- und/oder Tondaten sind, angebracht.

Es ist vorteilhaft, in einer Vorrichtung nach der Erfindung in dem Gang des Strahlungsbündels vor den Detektionselementen ein zusätzliches Linsensystem zur Erzeugung von Bildern der Ausgangspupille eines ersten in dem Strahlungsgang hinter dem Aufzeichnungsträger angeordneten Linsensystem auf den Detektionselementen anzubringen, welche Bilder in bezug auf die Detektionselemente stationär sind.

Dabei können die beiden Detektionselemente einen integrierten Detektor bilden.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine bereits früher vorgeschlagene optische Auslesevorrichtung,

F i g. 2 einen Teil der auszulesenden optischen Struktur in Draufsicht,

F i g. 3 das Prinzip einer Lagendetektionsanordnung nach der Erfindung,

F i g. 4 die mit Hilfe der Vorrichtung nach F i g. 3 erhaltenen Signale.

F i g. 5, 6 und 7 Ausführungsformen einer Vorrich tung nach der Erfindung und

F i g. 8 einen Aufzeichnungsträger mit zusätzlicher optischen Strukturen nach der Erfindung.

In der Auslesevornchtung nach F i g. 1 wird der ir radialem Schnitt gezeigte runde Aufzeichnungsträger 1 mit Hilfe einer von einem nicht dargestellten Moto! angetriebenen Welle 4, die durch eine mittlere öffnunj 2 im Aufzeichnungsträger geführt ist, in Drehung ver setzt. Das von der Strahlungsquelle 5 gelieferte Strah lungsbündel 20 wird von dem flachen Spiegel 7 zu den Aufzeichnungsträger reflektiert. Von der Linse 8 win das Auslesebündel 20 auf die Ebene der Spuren 3, dii sich in diesem Falle auf der I Intet seile des Aufzeich nungsträgers befinden, fokussiert. Das von einer Spu modulierten Auslesebündel 20 wird von einer Konden sorlinse 9 auf einen strahlungsempfindlichen Detekto

10 konzentriert. Der Ausgang des Detektors 10 kann mit bekannten elektronischen Mitteln 11 zur Umwandlung des von dem Detektor gelieferten elektrischen Signals in Bild- und Tonsignale verbunden sein.

An die Linse 8 werden strenge Anforderungen gestellt, weil die Größenordnung des von dieser Linse erzeugten Bildes der Strahlungsquelle gleich der der Mindestabmessung innerhalb der optischen Struktur der Aufzeichnung sein muß. In F i g. 2 ist ein kleiner Teil dieser optischen Struktur in Draufsicht dargestellt. Der Pfeil 15 gibt die Richtung an, in der der Aufzeichnungsträger bewegt wird. Die Struktur ist aus einer Anzahl Spuren 3 von abwechselnd Blöcken b und Gebieten g aufgebaut. Zwischen den Spuren 3 befinden sich neutrale Streifen 6. Die Spuren können parallel zueinander, somit konzentrisch, auf dem Aufzeichnungsträger angebracht sein. Es ist auch möglich, eine spiralförmige Spur zu wählen, so daß nur eine einzige ununterbrochene Spur vorhanden ist. Die Blöcke in einer Spur können z. B. strahlungsabsorbierend sein, während dann die Gebiete, gleich wie die neutralen Streifen, für Strahlung durchlässig sind. Von dem durch den Aufzeichnungsträger hindurchtretenden Strahlungsbündel wird dann die Amplitude beeinflußt. Es ist auch möglich, die Blöcke und Gebiete auf verschiedenen Höhen in dem Aufzeichnungsträger anzubringen und somit eine Rechteckstruktur zu bilden. Durch eine derartige sogenannte Phasenstruktur kann die Phase eines Strahlungsbündels beeinflußt werden. Weiter kann sowohl in Reflexion als auch in Transmission gearbeitet werden. Die Längen der Blöcke und Gebiete stellen die gespeicherten Daten dar. Ein Strahlungsbündel, das von der Spur moduliert ist, weist impulsförmige zeitliche Änderungen entsprechend der Reihenfolge von Blöcke und Gebieten in der Spur auf.

In einer Ausführungsform einer optischen Struktur war die mittlere Periode in der Längsrichtung einer Spur 4 μπι und die Mindestlänge in einer Spur 2 μπι. so daß die Abbildung 13 der Quelle 5 in der Größenordnung von 2 μίτι liegen mußte. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß die Ebene der optischen Struktur innerhalb der Tiefenschärfe von z. B. 1 μίτι der Linse liegt. Jede Verschiebung der optischen Struktur senkrecht zu der Ebene der Spur muß daher detektiert werden, damit sichergestellt werden kann, daß der Abstand zwischen der Ebene der Spur und dem Bild der Strahlungsquelle 5 kleiner als 1 μίτν bleibt.

In F i g. 3 ist schematisch die Weise dargestellt, in der nach der Erfindung Fokussierungsfehler detektiert werden können.

In dieser Figur bezeichnet 19 eine Kondensorlinse. Hinter dieser Linse sind zwei strahlungsempfindliche Detektoren 10' und 10" nebeneinander angeordnet. Diese Detektoren fangen von verschiedenen Teilen der AusirittspupiUe der Linse 19 herrührende Strahlung auf. Für die Linse 19 ist von einer Spur 3, und zwar der Spur, die zu einem gegebenen Zeitpunkt ausgelesen wird, die optische Struktur in Tangentialschnitt dargestellt. In der Vorrichtung nach F i g. 3 erstreckt sich die Ebene der Aufzeichnung in einer Richtung senkrecht zu der Zeichnungsebene. Die Drehachse des Aufzeichnungsträgers ist parallel zu der Zeichnungsebene und steht senkrecht auf der Spur 3. Diese Achse liegt vor oder hinter der Zeichnungsebenc. Die Spur 3 bewegt sich in der mit dem Pfeil 15 angegebenen Richtung in bezug auf das optische System 18,19.

Wenn sich die Spur 3 an der richtigen Stelle (c) in dem optischen System befindet, wird das Auslcscbündel 20 gerade darauf fokussiert. Die von den gesonderten Detektoren 10' und 10" aufgefangenen Strahlen rühren dann von demselben Punkt der Spur her und sind somit einander gleich, so daß die Detektoren gleiehe Ausgangssignale haben. Wenn nun die Spur 3 und somit die optische Struktur in Richtung auf die Linse 19, z. B. zu der Lage f, bewegt werden, empfangen die Detektoren Strahlen, die von verschiedenen Teilen der optischen Struktur der Spur herrühren. Infolge der Bewegung des Aufzeichnungsträgers wird von den beiden Detektoren zwar jeder Punkt der ganzen Struktur wahrgenommen, aber der eine Detektor nimmt diese Punkte eher als der andere wahr. Für die dargestellte Lage f der Spur 3 wird der Detektor 10' eher als der Detektor 10" das Erscheinen des mit b bezeichneten Blocks feststellen.

In F i g. 4 sind die Intensitäten (I) der vom Detektor 10' bzw. 10" abgegebenen Signale S" bzw. S" als Funktion der Zeit (t) für den Fall dargestellt, daß die Spur 3 die Lage h einnimmt. Zwischen den Signalen S" und S" besteht eine Zeitverzögerung , deren Größe von dem Abstandsunterschied zwischen den Lagen e und h abhängt. Die Zeitverzögerung ist der Deutlichkeit halber übertrieben groß dargestellt.

Befindet sich die Spur 3 in der Lage f, so wird das Signal S" in bezug auf das Signal S" verzögert sein.

Die Signale S" und S" werden einem Phasendetektor 17 zugeführt, in dem der Zeitunterschied zwischen den Signalen in ein Regelsignal umgewandelt wird. Mit dicsem Regelsignal Sc kann die Fokussierung der Linse 18 nachgeregelt werden. Sowohl die elektronische Verar beitung der Signale als auch die Nachregelung der Fokussierung sind nicht wesentlich für die Erfindung und werden daher nicht näher beschrieben. Es sei bemerkt, daß die Anwendung der hier beschriebenen Lagendetektionsanordnung nicht auf einen Aufzeichnungsträger mit einer aus diskreten Blöcken und Gebieten aufgebauten optischen Struktur beschränkt ist. Auch bei einem Aufzeichnungsträger mil einer kontinuierlich verlaufenden optischen Struktur. z. B. einer sinusförmig verlaufenden Struktur, kann die Lagendetektionsanordnung nach der Erfindung vor wendet werden.

Auch an die Form des Aufzeichnungsträgers brauchen keine besondere Anforderungen gestellt zu wer den, um die Anwendung der Lagendetektionsanordnung nach der Erfindung zu gestatten. Diese Lagendetektionsanordnung kann im allgemeinen für jeden Aufzeichnungsträger verwendet werden, der zum Auslesen in bezug auf die Signaldetektionsanordnung in einer Ebene senkrecht zu dem Auslesebündel bewegt wird während sich die Ebene der Aufzeichnung in Richtung des Auslesebündels verschieben kann.

Die Detektionselemente 10' und 10" können statt ne beneinander auch in einiger Entfernung voneinande angeordnet werden, wenn z. B. in der Austrittspupill der Kondensorlinse 19 ein Ablenkelement angebrach wird. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 besteht die ses Ablenkelement aus einem Keil 14. Es kann auch i <>o einer der Hälften oder in den beiden Hälften der Au trittspupille der Linse 19 ein flacher Spiegel angebracl werden, wodurch die Detektionselemente unter ve schiedenen Winke η zu der optischen Achse des S stems (18,19} orieruiert werden können. <"5 In den Vorric^v..ungen nach den F i ^. 3 und 5 empfa gen die DcU '.tionselemente 10' und 10" je eine Hai¹ des vor einer imagniären Ebene durch die optisc Achse des Systems (18.19) und senkrecht m der Lan;

richtung der Spur .3 in zwei Hälften geteilten Bündels 21. Die Detektionselemente können aber auch derart angeordnet werden, daß sie nur einen Teil dieser Hälften auffangen. Die Empfindlichkeit der Fokussierungsdetektionsvorrichtung nimmt dabei zu, je nachdem diese Teile weiter voneinander entfernt sind.

Bei einer Verschiebung des Aufzeichnungsträgers in der Vorrichtung nach F i g. 3 in einer Richtung senkrecht zu der Zeichnungsebene, d. h. in radialer Richtung der Platte, kann, weil im Strahlengang ein drehbarer Folgespiegel angebracht ist, sich die Abbildung über die Detektionselemente verschieben. Da die Empfindlichkeit der Oberfläche dieser Elemente örtlich verschieden sein kann, ist es möglich, daß ein Fehlersignal abgegeben wird, während sich die Ebene der Spur dennoch an der richtigen Stelle im Auslesesystem befindet. Außerdem besteht die Möglichkeit, daß bei falscher radialer Verschiebung der Aufzeichnungsträger neben den Detektionselementen abgebildet wird.

Nach der Erfindung lassen sich diese Nachteile dadurch vermeiden, daß eine zusätzliche Abbildungslinse im Strahlengang vor den Detektionselementen angebracht wird, wie in F i g. 6 dargestellt ist. In dieser Figur ist die optische Struktur, mit Spuren 3 und neutralen Streifen 6, in radialem Schnitt gezeichnet. Von der Austrittspupille der Linse 19 wird von der Linse 16 eine verkleinerte Abbildung 19' erzeugt. In der Ebene der Abbildung 19' sine] wieder Detektionselemente 10' und 10" angebracht. Ungeachtet der Bewegung der optischen Struktur wird die Abbildung derselben stets dasselbe kleine Gebiete der Detekiionselemente beanspruchen.

Um zu verhindern, daß in der Vorrichtung nach F i g. 6 zu viel Strahlung verlorengeht, müssen die Elemente 10' und 10" nahe beieinander angeordnet werden. Zu diesem Zweck kann ein integrierter Detektor mit zwei Detektorhälften verwendet werden, welcher Detektor mit Hilfe bekannter Techniken auf dem Gebiet integrierter Schaltungen hergestellt werden kann.

Die Lagendetektionsanordnungen nach den F i g. 3. 5 und b können in der Auslesevorrichtung nach F i g. 1 verwendet werden, in welcher Auslesevorrichtung das Auslesebündel auf die Ebene der Spuren fokussiert wird. Dabei können die Elemente der Lagendetektionsanordnung mit denen der Auslesevorrichtung derart kombiniert werden, daß das Auslesebündel 20 mit dem Strahlungsbündel 21 zusammenfällt. In der Vorrichtung nach F i g. 1 braucht dazu nur der Detektor 10 durch zwei Detektionselemente 10' und 10" aus dem System nach den F i g. 3, 5 oder 6 ersetzt zu werden. Jedes dieser Elemente gibt dann ein vollständiges elektrisches Signal ab, wobei durch Vergleich der Phasen dieser Signale Daten über die Lage der Ebene der Spuren in bezug auf die Signaldetektionsanordnung erhalten werden können.

Die Lagendetektionsanordnung nach der Erfindung läßt sich auch in Auslesevorrichtungen anwenden, in denen der Aufzeichnungsträger mit einem breiten Auslesebündel beleuchtet wird, während die strahlungsempfindliche Oberfläche der Signaldetektionsanordnung derart klein ist, daß nur ein Strahlungsbündel mit einem Durchmesser gleich dem kleinsten Detail in der Spur aufgefangen wird. Auch in einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, das Auslesebündel mit dem Strahlungsbündel der Lagendetektionsanordnung zusammenfallen zu lassen. Diese Situation ist in F i g. 7 dargestellt.

In der Vorrichtung nach dieser Figur fällt ein breites Strahlungsbündel 31 auf ein Gebiet der optischer Struktur auf, von der nur eine Spur 3 dargestellt ist Hinter diesem Gebiet ist eine Objeklivlinse 39 an geordnet, die das genannte Gebiet auf der Detektions anordnung abbildet. Dieses System besteht aus einei Blende 35 und zwei in einiger Entfernung hinter diesel Blende angeordneten strahlungsempfindlichen Detek toren 30' und 30". Die Größe der Blendenöffnung 36 is an das kleinste Detail der optischen Struktur angepaßt Die beiden Detektionselemente 30' und 30" fangen voi verschiedenen Teilen der öffnung herrührende Strah len auf.

Ein Teil der optischen Struktur des Aufzeichnungs trägers, welcher Teil eine rasterförmige Struktur auf weist, wird auf den beiden Hälften 37' und 37" de; Blende 35 abgebildet. Dadurch, daß diese Hälften al rasterförmige Detektionselemente ausgebildet werdet kann, außer der axialen Lage auch die radiale Lage de; Aufzeichnungsträgers in bezug auf die Signaldetek tionsanordnung auf die in der älteren Patentanmeldunj P 22 11 049.2 beschriebene Weise bestimmt werden Dadurch, daß im Strahlengang hinter der Öffnung 31 eine zusätzliche Linse angeordnet wird, können auch ir der Vorrichtung nach Fig. 7 stillstehende Bilder de Austrittspupille der Linse 39 auf den Detektionsele menten auf gleiche Weise wie in der Vorrichtung nacl F i g. 6 erzeugt werden.

Die Erfindung ist an Hand einer optischen Struktu beschrieben, die aus Strahlungsabsorbierenden unc strahlungsdurchlässigen Gebieten aufgebaut ist. Selbst verständlich läßt sie sich auch bei einer aus strahlungs reflektierenden und Strahlungsabsorbierenden Gebie ten aufgebauten optischen Struktur anwenden, Zun Beispiel kann in dem Wege des Strahlungsbündels zi dem Aufzeichnungsträger ein halbdurchlässiger Spiege angebracht werden. Dadurch wird die von dem Auf zeichnungsträger herrührende Strahlung ausgespiegell Diese Strahlung kann dann auf oben beschriebene Wei se weiter behandelt werden.

Oben wurde davon ausgegangen, daß das Strah lungsbündel 21 nur von den Blöcken und Gebietei einer einzigen Spur moduliert wird. Die Abmessungei dieser Blöcke und Gebiete in der Längsrichtung de Spur sind sehr klein, z. B. zumindest 2 μηι. Für eine be fnedigende Wirkung des Lagendetektionssystems mul der Durchmesser des Strahlungsbündels an der Stell· der Spur kleiner als die Mindestabmessung der Längs richtung der Spur sein. Die Verschiebung der Spur ii bezug auf das optische System (18,19), die genau detek tiert werden kann, ist verhältnismäßig klein. Die Spu soll sich höchstens über einen Abstand gleich der Tie fenschärfe der Linse 18 zu der Linse 19 hin oder voi der Linse 19 ab bewegen. Die Tiefenschärfe hängt da bei von der Größe des beobachteten Details ab. Dii Tiefenschärfe einer Linse mit einer numerischen Ape ratur von 0,3 ist für ein Detail von 2 μιτι etwa 7 μιη. si daß der Wirkungsbereich des Lagendetektionssystem unter derartigen Bedingungen etwa 14 μιη beträgt.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kam dieser Wirkungsbereich dadurch erweitert werden. daC insbesondere für die axiale Lagendetektion, eine zu sätzliche optische Struktur mit großen Details (z. B. 2i bis 100 μΐπ) auf dem Aufzeichnungsträger angebrach wird. Da die Datendichte des Trägers an den Steller die der Rasterrücklaufperiode im Bildsignal entspre chen. klein ist, wird die zusätzliche optische Struktu vorzugsweise an diesen Stellen angebracht.

Wenn pro Umdrehung des Aufzeichnungsträgers eil

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Bild ausgelesen wird, d. h., wenn die Daten eines Bildes in einer einzigen Spur gespeichert sind, liegen in den verschiedenen Spuren die Lagen der Rasterrücklaufperioden auf demselben Kreissegment. Die zusätzliche optische Struktur kann dann einfach aus einer breiten Mittellinie bestehen. In Fig.8, die eine Draufsicht auf einen Aufzeichnungsträger nach der Erfindung zeigt, ist diese Mittellinie mit L bezeichnet. Mit 3 sind Spuren und mit 6 ist ein datenloser Zwischenstreifen bezeichnet. Es ist auch möglich, nur in den Spuren größere Gebiete m (in Fi g. 7) anzubringen. Ferner können auch eine Anzahl Mittellinie L mit verschiedenen Breiten oder eine Anzahl Gebieten m mit verschiedenen Breiten in einer Spur auf dem Aufzeichnungsträger angebracht werden.

Wenn der Träger 25 Umdrehungen pro Sekunde vollführt, wird die Linie L oder werden die Gebiete m mit einer Frequenz von 50 Hz ausgelesen. Diese Frequenz ist von einer anderen Größenordnung als die der Signale, die durch Modulation des Strahlungsbündcls durch die optische Struktur der Bilddaten in einer Spur erhalten werden (Frequenz etwa 4 MHz). Bei Anwendung eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung in der beschriebenen Auslesevorrichtung erscheinen an den Ausgängen der Detektionselemente Signale mit Hoch- oder Niederfrequenzanteilen. Diese Anteile können von Filtern in der elektronischen Verarbeitungsvorrichtung voneinander getrennt und zu einem gesonderten Fein- und Grobregelsignal verarbeitet werden. Die Möglichkeit, über einen großen Bereich detektieren zu können, ist von besonderer Bedeutung, wenn beim Anbringen eines Aufzeichnungsträgers in der Auslesevorrichtung oder bei einem Stoß gegen diese Vorrichtung die Abweichung in der Fokussierung schnell bis innerhalb des Feinregelungsbereiches herabgesetzt werden können soll.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abtasten eines Aufzeichnungsträgers, auf dem Daten, z. B. Bild- und/oder Tondaten in mindestens einer Spur angebracht sind, wobei eine ein Auslesebündel, das mittels einer Fokussiereinrichtung auf die Daten fokussiert wird, liefernde Strahlungsquelle und ein strahlungsempfindlicher Signaldetektor zur Umwandlung des von den «o Daten modulierten Auslesebündels in elektrischen Signalen vorgesehen sind, und wobei eine Fokussierungsdetektionsanordnung, zum Detektieren einer Abweichung der Fokussierungsebene des Auslesebündels von der gewünschten Fokussierungsebene, '5 und eine elektronische Einrichtung zur Verarbeitung der von der Fokussierungsdetektionsanordpung abgegebenen Signale zu einem Regelsignal jum Nachregeln der Fokussierung der Fokussierfinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierungsdeteklionsanordnung zwei strahlungsempfindlich^ Dclektionselemente enthält, welche Detektionsele-ITiente in Längsrichtung der Spur gesehen hinterein- §nder angeordnet sind, und daß die Ausgangsklem- ²S Inen der Detektionselemente mit einem zur elektronischen Einrichtung gehörenden Phasendetektor turn Detektieren einer Zeitdifferenz zwischen den ♦on den beiden Detektionselementen abgegebenen elektrischen Signalen verbunden sind. 3< >

2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlungsbündel der Lagendelektionsanordnung zugleich das Auslesebündel ist lind daß die Detektionselemente der Lagendeteklionsanordnung einen Teil der Sifcnaldetektionsan-(Ordnung bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang vor den Detektionstlementen eine Blende mit einer an das zu erwartende kleinste Detail in der optischen Struktur des Aufzeichnungsträgers angepaßten öffnung angefcracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, d.'iß die dem Aufzeichnungsträger zugekehrten Scitenkanten der Blende als rastenförmiger Detektoren ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der elektronischen Schaltungsanordnung ein Regelsignal aus denjenigen Anteilen der von den Detektionselementen abgegebenen Signale abgeleitet wird, deren Frequenz Herder Bilddaten entspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in d;:r elektronischen Schaltungsanordnung ein Regelsignal aus denjenigen An- !eilen der von den Detektionselementen abgegebenen Signale abgeleitet wird, deren Frequenz erheblich niedriger als die der Bilddaten ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gang des Strahlungsbündels vor den Detektionselementen ein zusätzliches Linsensystem zur Erzeugung der Abbildungen eines ersten im Strahlengang hinter dem Aufzeichnungsträger angebrachten Linsensystems auf den Detektionselementen angeordnet ⁶S ist, welche Abbildungen in bezug auf die Detektionselemente stationär sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Detektionselemente einen integrierten Detektor bilden.

9." Plattenförmiger Datenträger, in dem Bildung/oder Tondaten in kodierter Form in mindestens einer Spur mit optischer Struktur angebracht sind, welcher Träger mit einer Vorrichtung nach Anspruch 6 auslesbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stellen in der optischen Struktur, die den Bildrücklaufzeiten entsprechen, eine zusätzliche Struktur mit optischen Details angebracht ist, die erheblich größer als die optischen Details der BiId- und/oder Tondaten sind.