DE2313741C3 - Vorrichtung zum Abtasten eines Aufzeichnungsträgers und Datenträger, der mit der Vorrichtung lesbar ist - Google Patents
Vorrichtung zum Abtasten eines Aufzeichnungsträgers und Datenträger, der mit der Vorrichtung lesbar istInfo
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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, das 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 Fokussierungsebene des Auslesebündeis 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.
Lagcnfehler der Ebene der auszulesenden Spur in bezug auf die Signaldetektionsanordnung können nach
der alteren Patentanmeldung P 22 11 049.2-53 mit Hilfe
einer Lagcndetektionsanordnung festgestellt werden. Dieses System besteht aus zwei hintereinander und im
Strahlengang hinter dem Aufzeichnungsträger ange-
brachten Rastern. Der Teil des Aufzeichnungsträgers
rings um den auszulesenden Teil der Spur, welcher Teil des Aufzeichnungsträgers auch eine Kasterstruktur aufweist,
wird irgendwo zwischen den beiden Rastern abgebildet.
Durch Vergleich der Größe der elektrischen. 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 Rastern 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 Aufzeichnungslräger und den Rastern ein schwingender Spiegel
angebracht wird, können zwar Weehselspannungssignale
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 Lagenfehleru 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 Phasende
tektor zum Detektieren einer Zeitdifferenz zwischen den von den beiden Detektionselementen 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 Lagendetektionsanordviung
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 Detektoren 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 Abtastmarkierung periodisch in bezug auf die Skalenteilung
bewegt werden, was ein besonderes Antriebssystem erfordert, während einer der Vorteile der Vorrichtung
nach der Erfindung darin besteht, daß keine zusätzliche Schwingung erzeugt zu werden braucht.
Weiter ist es aus der US-PS 33 81 086 an sich bekannt, zwei Strahlungsdctektionselcmente 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 Lagendetektionsanordnung
zugleich das Auslesebündel und sind die Detektionselemente der Lagendetektionsanordnung ein
Teil der Signaldetektionsanordn:jng.
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 Ausführur.gsform
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, innerhalb 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 Lagendelektionsanordnung 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 Vorrichtung nach der Erfindung und
F i g. 8 einen Aufzeichnungsträger mit zusätzlicher optischen Strukturen nach der Erfindung.
In der Auslesevorrichiung nach F i g. 1 wird der ir
radialem Schnitt gezeigte runde Aufzeichnungsträger 1 mit Hilfe einer von einem nicht dargestellten Motoi
angetriebenen Welle 4, die durch eine mittlere öffnung
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, du sich in diesem Falle auf der Unterseite des Aufzeich
nungsträgers befinden, fokussiert. Das von einer Spu modulierten Auslesebündel 20 wird von einer Konden
sorlinse 9 auf einen strahlungsempfindlichen Detekto
IO 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 Slrahlungsbündels
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 (im, so
daß die Abbildung 13 der Quelle 5 in der Größenordnung von 2 μηι liegen mußte. Zu diesem Zweck ist es
erforderlich, daß die Ebene der optischen Struktur innerhalb der Tiefenschärfe von z. B. 1 μπι 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 μπι bleibt.
In F i g. 3 ist schematisch die Weise dargestellt, in der nach der Erfindung Fokussierungsfehler detektiert
werden könne".
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
Austrittspupille 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 Zeichnungsebene. 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 (e) in dem optischen System befindet wird das Auslesebündel
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 Fi g. 4 sind die Intensitäten (I) der vom Detektor
10' bzw. 10" abgegebenen Signale S bzw. 5" 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 5" verzögert sein.
Die Signale .9 und S" werden einem Phasendetektor
17 zugeführt, in dem der Zeitunterschied zwischen den Signalen in ein Regelsignal umgewandelt wird. Mit diesem
Regelsignal Sc kann die Fokussierung der Linse 18 nachgeregelt werden. Sowohl die elektronische Verarbeitung
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 mit einer kontinuierlich verlaufenden optischen S'ruktur,
z. B. einer sinusförmig verlaufenden Struktur, kann die Lagendetektionsanordnung nach der Erfindung verwendet
werden.
Auch an die Form des Aufzeichnungsträgers brauchen keine besondere Anforderungen gestellt zu werden,
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 nebeneinander auch in einiger Entfernung voneinander
angeordnet werden, wenn z. B. in der Austrittspupille der Kondensorlinse 19 ein Ablenkelement angebracht
wird. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 besteht dieses Ablenkelement aus einem Keil 14. Es kann auch in
einer der Hälften oder in den beiden Hälften der Austrittspupille der Linse 19 ein flacher Spiegel angebracht
werden, wodurch die Detektionselemente unter verschiedenen Winkeln zu der optischen Achse des Systems
(18,19) orientiert werden können.
In den Vorrichtungen nach den F i g. 3 und 5 empfangen die Detektionselemente W und 10" je eine Hälfte
des von einer imagniären Ebene durch die optische Achse des Systems (18,19) und senkrecht zu der Länes-
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' sind wieder Detektionselemente 10' und 10" angebracht. Ungeachtet der Bewegung der optischen
Struktur wird die Abbildung derselben stets dasselbe kleine Gebiete der Detektionselemente 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 6 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 t0 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 zu- 6S
sammenfallen zu lassen. Diese Situation ist in F i g. 7 dargestellt
Strahlungsbündel 31 auf ein Gebiet der optischen Struktur auf, von der nur eine Spur 3 dargestellt ist.
Hinter diesem Gebiet ist eine Objektivlinse 39 angeordnet, die das genannte Gebiet auf der Detektionsanordnung
abbildet. Dieses System besteht aus einer Blende 35 und zwei in einiger Entfernung hinter dieser
Blende angeordneten strahlungsempfindlichen Detektoren 30' und 30". Die Größe der Blendenöffnung 36 ist
an das kleinste Detail der optischen Struktur angepaßt. Die beiden Detektionselemente 30' und 30" fangen von
verschiedenen Teilen der öffnung herrührende Strahlen auf.
Ein Teil der optischen Struktur des Aufzeichnungsträgers, welcher Teil eine rasterförmige Struktur aufweist,
wird auf den beiden Hälften 37' und 37" der Blende 35 abgebildet. Dadurch, daß diese Hälften als
rasterförmige Detektionselemente ausgebildet werden kann, außer der axialen Lage auch die radiale Lage des
Aufzeichnungsträgers in bezug auf die Signaldetektionsanordnung auf die in der älteren Patentanmeldung
P 22 11 049.2 beschriebene Weise bestimmt werden. Dadurch, daß im Strahlengang hinter der öffnung 36
eine zusätzliche Linse angeordnet wird, können auch in der Vorrichtung nach F i g. 7 stillstehende Bilder der
Austrittspupille der Linse 39 auf den Detektionselementen auf gleiche Weise wie in der Vorrichtung nach
F i g. 6 erzeugt werden.
Die Erfindung ist an Hand einer optischen Struktur beschrieben, die aus Strahlungsabsorbierenden und
strahlungsdurchlässigen Gebieten aufgebaut ist. Selbstverständlich läßt sie sich auch bei einer aus strahlungsreflektierenden
und Strahlungsabsorbierenden Gebieten aufgebauten optischen Struktur anwenden. Zum
Beispiel kann in dem Wege des Strahlungsbündels zu dem Aufzeichnungsträger ein halbdurchlässiger Spiegel
angebracht werden. Dadurch wird die von dem Aufzeichnungsträger herrührende Strahlung ausgespiegelt.
Diese Strahlung kann dann auf oben beschriebene Weise weiter behandelt werden.
Oben wurde davon ausgegangen, daß das Strahlungsbündel 21 nur von den Blöcken und Gebieten
einer einzigen Spur moduliert wird. Die Abmessungen dieser Blöcke und Gebiete in der Längsrichtung der
Spur sind sehr klein, z. B. zumindest 2 μπι. Für eine befriedigende
Wirkung des Lagendetektionssystems muß der Durchmesser des Strahlungsbündels an der Stelle
der Spur kleiner als die Mindestabmessung der Längsrichtung der Spur sein. Die Verschiebung der Spur in
bezug auf das optische System (18,19), die genau detektiert
werden kann, ist verhältnismäßig klein. Die Spui soll sich höchstens über einen Abstand gleich der Tiefenschärfe der Linse 18 zu der Linse 19 hin oder vor
der Linse 19 ab bewegen. Die Tiefenschärfe hängt dabei von der Größe des beobachteten Details ab. Die
Tiefenschärfe einer Linse mit einer numerischen Aperatur von 03 ist für ein Detail von 2 μτη etwa 7 μην se
daß der Wirkungsbereich des Lagendetektionssystem! unter derartigen Bedingungen etwa 14 um beträgt
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kam
dieser Wirkungsbereich dadurch erweitert werden, daß insbesondere für die axiale Lagendetektion, eine zu
sätzliche optische Struktur nut großen Details (z. B. 2(
bis 100 μπι) auf dem Aufzeichnungsträger angebrach
wird. Da die Datendichte des Trägers an den Stellen
die der Rasterrücklaufperiode im Bildsignal entspre chen, klein ist wird die zusätzliche optische Struktu!
.orzugswei'e an diesen Stellen angebracht
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 F i g. 8, die eine Draufsicht auf
einen Aufzeichnungsträger nach der Erfindung zeigt, ist diese Mittellinie mil 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 Strahlungsbündels 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)
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 >° 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 Fokussierungsdetektionsanordnung
abgegebenen Signale zu einem Regelsignal zum Nachregeln der Fokussierung der Fokussiereinrichtung
vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierungsdetektionsanordnung
zwei strahlungsempfindliche Delektionselemente enthält, welche Detektionselemente
in Längsrichtung der Spur gesehen hintereinander angeordnet sind, und daß die Ausgangsklem- *5
men der Detektionselemente mit einem zur elektronischen Einrichtung gehörenden Phasendetektor
zum Detektieren einer Zeitdifferenz zwischen den von den beiden Detektionselementen abgegebenen
elektrischen Signalen verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlungsbündel der Lagendetektionsanordnung
zugleich das Auslesebündel ist und daß die Detektionselemente der Lagendetektionsanordnung
einen Teil der Signaldetektionsan-Ordnung bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang vor den Detektionselementen
eine Blende mit einer an das zu erwartende kleinste Detail in der optischen Struktur des
Aufzeichnungsträgers angepaßten Öffnung angebracht ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Aufzeichnungsträger zugekehrten
Seitenkanten 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 der der Bilddaten entspricht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der elektronischen Schaltungsanordnung
ein Regelsignal aus denjenigen Anteilen 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 fi5
ist, welche Abbildungen in bezug auf die Dctektionsclemente stationär sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn-
zeichnet, daß die beiden Detektionselemente einen integrierten Detektor bilden.
9. Plattenförmiger Datenträger, in dem BiId- und/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.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NLAANVRAGE7204204,A NL171516C (nl) | 1972-03-29 | 1972-03-29 | Inrichting voor het langs optische weg uitlezen van een registratiedrager en plaatvormige registratiedrager bestemd om uitgelezen te worden met deze inrichting. |
NL7204204 | 1972-03-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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