DE2329169A1

DE2329169A1 - Verfahren und einrichtung zur synchronisation der aufzeichnung digitaler informationen

Info

Publication number: DE2329169A1
Application number: DE19732329169
Authority: DE
Inventors: James Torrance Russell
Original assignee: Battelle Development Corp
Current assignee: Optical Recording Corp
Priority date: 1973-04-03
Filing date: 1973-06-07
Publication date: 1975-01-02
Also published as: NL181531C; GB1436161A; CA995811A; NL181531B; NL7306189A; DE2329169C2; GB1435603A

Description

Patentanwälte Dipl. Iiig. F. V/m ckmakn,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. Λ. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTIACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Batteile Development Corporation.

505 Line Avenue, Columbus, Ohio 4$201/V.St.A.

Verfahren und Einrichtung zur Synchronisation der Aufzeichnung digitaler Informationen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Synchronisation der Aufzeichnung digitaler Informationen, die auf einer Spur in Form aus Bits gebildeter Worte in einer die direkte Wiedergabe durch optische Abtastung und daraus erzeugte elektrische Impulse ermöglichenden Form gespeichert sind. Hierbei kommt besonders die fotografische Aufzeichnung digitaler Informationen in Betracht, die durch optische Aufzeichnung elektrischer Signale auf einer einzelnen Spur verwirklicht ist. Eine Wiedergabe erfolgt dabei auch nach optischem Prinzip.

Bisherige Versuche zur optischen Aufzeichnung und/oder Wiedergabe eines Niederfrequenzsignals mittels eines Lichtstrahls waren in kommerzieller Hinsicht nicht erfolgreich. Einige bekannte Einrichtungen arbeiten mit einem Lichtstrahl und einer !fotozelle lediglich zur Wiedergabe einer üblichen phonograf!sehen Aufzeichnung, indem Licht an den Hi11en der Aufzeichnung reflektiert wird. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise durch die US-PS $153 669 bekannt. Es wurden ferner Versuche zur Aufzeichnung eines i;iederfrequenzsignals mittels

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eines LichtStrahls als fotografische Spur variabler Lichtdichte durchgeführt, wobei die Informationswiedergabe optisch erfolgt. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise durch die US-PS. 5 251 952 bekannt. In beiden Fällen wird jedoch ein analoges und nicht ein digitales Signal aufgezeichnet, so daß die speicherbaro Informationsinenge sowie die Qualität des Wiedergabesignals stark eingeschränkt sjnd.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, digital codierte Informationen optisch aufzuzeichnen und wiederzugeben, wobei ein fotografischer Film verwendet wird. Hierdurch soll die Übertragung von Sprachsignalen über I'ernsprechleitungen durch Anwendung der Pulscodemodulation verbessert werden. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise durch die US-PS 2 595 701 bekannt. Dieses System verv/endet jedoch eine Vielzahl von Lichtquellen, die selektiv mittels einer elektronischen Schaltvorrichtung in Ι'Όγλ einer Kathodenstrahlröhre angesteuert werden, so daß die erhaltene fotografische Aufzeichnung eine sehr niedrige Informationsdichte hat. Dadurch wird die Verwendung eines bewegten Filmstreifens als Aufzeichnungsträger erforderlich.

Die laufende V/iedergabe optisch aufgezeichneter Informationen hängt von der richtigen Synchronisation der Informationen ab, da diese zu den aufgezeichneten "V/orten" zusammengestellt v/erden müssen, die jeweils eine bestimmte Zahl kennzeichnen können. Dann werden diese "Worte" nacheinander ausgewertet, wobei sie die aufeinander folgenden Komponenten des Kiederfrequenz- oder eines sonstigen analogen Signals kennzeichnen. Die Synchronisation kann auf unterschiedliche Weise verwirklicht werden, beispielsweise durch eine physikalische Unterteilung der aufgezeichneten Informationen in Wortgruppen. Dieses Verfahren verringert jedoch die Informationsdichte, die an sich mit der fotografischen Aufzeichnung erreichbar wäre. Im Zusammenhang

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nit der Erfindung kann zu Synchronisationszwecken vorteilhaft eine Markierung verwendet werden, bei ansteigender Informationsdichte ist jedoch eine leichte Identifizierung der S:,nchronisationssignale manchmal schwierig. Dieses Probion: wird durch die Erfindung gelöst, denn sie ermöglicht eine Simchronisation durch Auswertung der Konfiguration des digitalen Signals oder Worts selbst, und zwar entweder aus bereits bekannten Eigenschaften der Information oder aus zusätzlich vorgesehenen Informationen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine verbesserte Möglichkeit zur Informationsspeicherung und -wiedergabe unter Verwendung digital codierter elektrischer Signale und eines lichtempfindlichen Aufzeichnungsträgers bei extrem hoher Informationsdichte zu schaffen und hierzu eine besonders einfache Art der Synchronisation anzugeben.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die digitalen Informationsbits in einer auf der Spur die Position von Vortgruppen angebenden Konfiguration gespeichert werden, die bei der Wiedergabe zur Angabe der Position einer Wortgruppe ausgewertet wird, und daß die V/iedergo.be abhängig von dieser Auswertung synchronisiert wird, so daß eine individuelle Wiedergabe von Wortgruppen möglich ist.

Eei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine Speichereinrichtung vorgesehen sein, in der ein analoges Eingangssignal in ein digitales elektrisches Signal ungesetzt wird, das eine einzige Lichtquelle impulsartig ansteuert, welche über einen lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger nach Art einer Abtastbewegung bewegt wird, ura

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die Impulse des digitalen Signals als eine einzelne Spur aus digital codierten Inforinationspunkten aufzuzeichnen. Diese Punkte sind in Gruppen unterteilt. Eine Wiedergabeeinrichtung kann zur optischen Abtastung der fotografischen Aufzeichnung der digitalen Signale mittels einer Fotozelle vorgesehen sein, wodurch sich ein digitales elektrisches Lesesignal ergibt, das in ein analoges Ausgangssignal umgesetzt werden kann, welches eine genaue Reproduktion des analogen Eingangssignals ist.

Die Informationen werden vorzugsweise bei der Wiedergabe dadurch synchronisiert, daß die Konfiguration der digitalen elektrischen Signale entweder aus bekannten Eigenschaften der Signale oder aus zusätzlich aufgezeichneten Informationen ausgewertet wird. Die Lesesignale dienen zur Synchronisation eines örtlich erzeugten Bittaktec sowie eines V/ortsynchronisationssignals. Allgemein wird das gelesene digitale elektrische Signal in ein Schieberegister eingegeben, in dem die digitale Signalorganisation ausgewertet wird. Wenn diese Organisation fehlerhaft ist, so werden Informationen in dem Register verschoben, bis eine richtige Wortsynchronisation erreicht ist.

Eine nach der Erfindung arbeitende Einrichtung ist insbesondere zur Aufzeichnung und Wiedergabe audiovisueller analoger Signale geeignet, bei spiel εν/ei se für Fernsehsignale, Niederfrequenzsignale hoher Tontreue und andere elektrische analoge Signale. Es ist jedoch auch möglich, eine solche Einrichtung in jedem anderen Informationsspeicher- und Wiedergabesystem einzusetzen, beispielsweise in einem digitalen Computer innerhalb der Datenverarbeitung, einem Schriftzeichenlesesystem oder einem fotografischen Prüfsystem, bei dem das Eingangssignal ein Lichtsignal ist, welches in ein digitales elektrischer

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Signal umgesetzt wird. Dieses wird dann optisch aufgezeichnet und wiedergegeben.

Der Kachteil der begrenzten Informationsdichte und Wiedergabequalität bekannter Einrichtungen v.'ird bei der Erfindung also dadurch vermieden, daß das analoge Eingangssignal vor der optischen Aufzeichnung zunächst in ein digitales Signal umgesetzt wird, v/elches dann in Form einer Spur aus Lichtpunkten auf einen lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird. Das Erfordernis eines bewegten Filmstreifens wird bei der Erfindung durch Verwendung einer einzigen, impulsartig angesteuerten Lichtquelle vermieden, die auf einen extrem kleinen Punkt von beispielsweise 1/300 mm Durchmesser fokussiert wird. Dieser wird nach Art einer Abtastbewegung über den lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger geführt und erzeugt eine Spur aus digital aufgezeichneten Lichtpunkten, die eine sehr hohe Dich-

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te von bis zu ca. 78 x 10^ Bits pro cm haben.

Ein weiterer Vorteil einer nach der Erfindung arbeitenden Einrichtung gegenüber bekannten Möglichkeiten besteht darin, daß geringere Kosten als beispielsweise bei der Aufzeichnung von Videosignalen auf Magnetband verursacht werden. Ferner wird eine fotografische Aufzeichnung hergestellt, die leicht und billig reproduziert werden kann und qualitativ sehr gute Kopien ergibt. Diese Aufzeichnung hat ferner eine längere Lebensdauer als magnetische oder phonografische Aufzeichnungen. Zusätzlich kann mit einer Informationsspeicherung nach der Erfindung eine größere Informationsmenge auf kleinerem Kaum untergebracht v/erden. Durch Verwendung eines digitalen Lichtsignals zur fotografischen Aufzeichnung von Informationen v/ird ein viel höheres Signal-Rausch-Verhältnis des analogen Ausgangssignals ermöglicht, wodurch sich eine Koproduktion höherer Qualität ergibt. Die Qualität des analogen Aus-

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gangssignals ist beständiger, da sie weniger von dem Aufzeichnungsträger oder dem Frequenzverhalten der Speicherund Wiedergabevorrichtungen abhängt. Die fotografischen Aufzeichnungen können auf flachen Platten erzeugt werden, ßo daß es möglich ist, einen automatischen Wechsler einzusetzen, wie er ähnlich beispielsweise bei Projektoren oder Plattenspielern vorgesehen ist.

Bei einer Einrichtung nach der Erfindung kann ein verbesserter optischer Abtaster vorgesehen sein, der mit einem Drehspiegel arbeitet. Dieser kann elektromagnetisch und durch Zentrifugalkraft radial abgelenkt v/erden, um ein spiralförmiges Abtastmuster zu erzeugen. Ein solcher Abtaster kann einen flachen fotografischen Aufzeichnungsträger abtasten und dabei zu jedem Zeitpunkt die optische Weglänge praktisch konstant halten.

Auf dem Aufzeichnungsträger können die digitalen Informationen mit sehr hoher Dichte gespeichert werden, dabei wird jedoch eine sehr einfache Synchronisation der Informationswiedergabe gewährleistet. V/ie bereits ausgeführt, wird hierzu die Konfiguration des digitalen Signals verwendet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung v/erden im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig· 1 eine Blockdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise schematische Darstellung einer Ausführungsfom des in Fig. 1 gezeigten Systems mit einem optischen Abtaster, dessen rotierender Spiegel magnetisch abgelenkt wird,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Systems nach Fig. 1, bei der ein optischer Abtaster mit einem mechanisch oszillierten und rotierenden Polygonspiegel verwen-

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det ist,

eine Draufsicht auf die Oberseite des optischen Abtasters der in Fig. 5 gezeigten Einrichtung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen fotografischen Aufzeichnungsträger mit einer spiralförmigen Spur digital codierter Informationspunkte, die mit einer Einrichtung nach Fig. 2 erzeugt ist,

Fig.5A eine vergrößerte Darstellung eines Teils des Aufzeichnungsträgers nach Fig. 5»

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine v/eitere Aucführungsform eines fotografischen Aufzeichnungsträgers mit einer rechteckförmig gerasterten Spur digital codierter Informationspunkte, die mit einer Einrichtung nach Fig. 3 und 4- erzeugt ist,

Fig.6A eine vergrößerte Darstellung eines Teils des in Fig. 6 gezeigten Aufzeichnungsträgers,

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer Synchronisationsanordnung, mit der eine rasterartige Zeilenunterbrechung zur Synchronisation ausgewertet wird,

Fig. 8 ein Blockdiagramm einer weiteren Synchronisationsanordnung, bei der ein bestimmtes Codewort zur Erzeugung von Synchronisationssignalen ausgewertet wird,

Fig. 9 ein Blockdiagramm einer weiteren Synchronisationsanordnung, bei der ein bestimmtes Wortbit zur Synchronisation ausgewertet wird,

Fig.10 ein Elockdiagramm einer Synchronisationsanordnung, die mit Auswertung eines Negativ-Iiull-Zustandes o.a. arbeitet,

Fig.11 ein Blockdiagramm einer SynchiOnisationsanordnung, die mit Auswertung gewisser Eigenschaften eines Datenworts arbeitet,

Fig.12 ein •■ilockdiagran.m einer Synchronisationsanordnung, die ein den aufgezeichneten Informationen beigefügte; Signal auswertet,

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Fig. 13 ein Blockdiagramm einer Synchronisationsanordmmg, bei der ein bestimmtes Bit zur Wortsynchronisation ausgewertet wird,

Fig. 14 ein Blockdiagramm einer nach dem Paritätsprinzip arbeitenden Synchroni sationsanOrdnung,

Fig. 15 ein Blockdiagramm einer Schaltung, die mit Einssubtraktion arbeitet,

Fig. 16 ein Blockdiagramm einer Bittaktschaltung,

Fig. 17 eine Draufsicht auf Teile fotografischer Aufzeichnungen, die jeweils einen in bestimmter Weise geformten Punkt beinhalten,

Fig. 18 eine für die Aufzeichnung nach Fig. 17 geeignete Synchroni sationsanordnung,

Fig. 19 eine Seitenansicht einer ersten optischen Maske für eine Anordnung nach Fig. 18,

Fig. 20 eine Seitenansicht einer zweiten optischen Maske für eine Anordnung nach Fig. 18,

Fig. 21 eine Draufsicht auf eine weitere fotografische Aufzeichnung mit codierten Informationspunkten zur Synchronisation,

Fig. 22 eine Schaltung zur Synchronisation mit einer Aufzeichnung nach Fig. 21,

Fig. 23 eine Schnittdarstellung einer fotografischen Aufzeichnung aus mehreren lichtempfindlichen Schichten ^und Synchronisationsinformationen an gegenüber den übrigen Informationen unterschiedlichen Stellen und

Fig. 24 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Wiedergabe von Informationen, die nach Fig. 23 aufgezeichnet sind.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, arbeitet eine Einrichtung zur Speicherung und Wiedergabe von Informationen mit einer Speichervorrichtung 10, deren Eingang mit einer Quelle 12 für audiovisuelle analoge Signale verbunden ist, beispiels-

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weise mit einem Mikrophon oder einer Fernsehkamera. Ferner ist eine Wiedergabevorrichtung 14 vorgesehen, deren Ausgang mit einer Nutzungsvorrichtung 16 für analoge Signale verbunden ist, beispielsweise mit einem Lautsprecher, einem Fernsehempfänger, einem Oszillographen, einem mechanischen Schreiber usw. Zusätzlich kann ein fotografisches Kopiergerät 18 geeigneter Art, wie es beispielsweise zur Herstellung von Kontaktabzügen verwendet wird, vorgesehen sein, 3O daß ein einziger digital codierter Aufzeichnungsträger 20, der durch die Speichervorrichtung 10 erzeugt wird, billig kopiert und in einer Vielzahl digital codierter Kopien 22 reproduziert werden kann, die die Informationseingabe für die Wiedergabevorrichtung 14 liefern. Sie Einrichtung nach der Erfindung ist in dieser Hinsicht ähnlich den kommerziellen Schallplattenaufzeichnungsgeräten ausgebildet, mit denen eine große Anzahl Schallplatten von einer einzigen Hutterplatte erzeugt wird, so daß diese Kopien zu einem relativ niedrigen Preis verkauft werden können.

Die Signalquelle 12 erzeugt ein analoges audiovisuelles Eingangssignal 23, das ein Musiksignal hoher Tontreue oder ein Fernsehsignal sein kann. Dieses analoge Eingangssignal wird dem Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 24 zugeführt, der in der Speichervorrichtung 10 angeordnet ist und ein digital codiertes elektrisches Ausgangssignal 26 erzeugt. Es ist jedoch auch möglich, die Signalquelle 12 und den Wandler 24 so auszuführen, daß ein analoges Lichtsignal in ein digitales elektrisches Ausgangssignal umgesetzt wird, wie es beispielsweise bei Schriftzeichenlesern und Analysatoren für Luftfotografien der Fall ist. Das digitale Signal 26 wird durch übliche Pulscodemodulation in Form einer Vielzahl von Impulsen erzeugt, die in Gruppen oder

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"Worte" unterteilt sind. Jede Gruppe entspricht der Augenblicksämplitude eines anderen Teils des analogen Eingangssignals 23. Bas Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers 24 kann direkt auf einen elektrischen Schreiber 28 für optische digitale Signale über einen Verstärker 29 geführt werden, wenn die digitalen Signale gleichzeitig mit ihrer Erzeugung geschrieben v/erden sollen. Es kann jedoch auch günstig sein, das digitale Signal 26 vorübergehend auf dem Magnetband eines Digitalrechners 30 zu speichern und es zu einem gewünschten Zeitpunkt später aufzuzeichnen. Es ist zu erkennen, daß der Digitalrechner $0, der zwischen dem Wandler 24 und dem Verstärker 29 angeordnet ist, wahlweise in der Speichervorrichtung vorgesehen sein kann.

Der elektrische Schreiber 28 für optische digitale Signale setzt das digitale elektrische Signal in ein digitales Lichtsignal um und zeichnet es fotografisch auf, indem ein impulsartig gesteuerter Lichtstrahl mit geringer Fokussierungsgröße über einen lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger geführt wird und eine Spur digital codierter Punkte von weniger als ca. 0,01 mm Durchmesser erzeugt. Wird ein binäres Digitalsignal verwendet, so können die Punkte undurchsichtig oder lichtdurchlässig sein, so daß die Bits 0 und 1 des Binärcodes entstehen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß auch andersartig digital codierte Signale verwendbar sind, beispielsweise ein ternäres Digitalsystem mit durchsichtigen, teilweise durchsichtigen und undurchsichtigen Punkten auf Schwarz-Weiß-Film u.a.

Die Wiedergabevorrichtung 14 enthält ein optisch-elektrisches Lesegerät 32 für digitale Signale, mit dem eine Fotozelle nach Art einer Abtastbewegung über den Auf-

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zeichnungsträger 22 geführt wird und ein digital codiertes elektrisches Signal 34 erzeugt, das den digital codierten Lichtpunkten entspricht. Das digitale Ausgangssignal 34 entspricht dem digitalen Eingangssignal 26, das dem Schreiber 28 zugeführt v/ird. Das Lesegerät 32 ist von dem optischen Schreiber 28 getrennt dargestellt, hierzu kann jedoch, auch ein und derselbe optische Abtaster vorgesehen sein, v/obei dann lediglich eine Fotozelle anstelle der impulsartig gesteuerten Lichtquelle verwendet wird. Das optische Lesegerät 32 ist über eine elektrische Leseschaltung 36, die ein Schieberegister enthält, mit einem Digital-Analog-Wandler p8 verbunden. Das Ausgangssignal dieses Wandlers 58 ist mit der Nutzungsvorrichtung 16 über einen Verstärker 40 verbunden, so daß ein analoges Ausgangssignal- 42 des Wandlers, das abhängig von dem digitalen Signal 34 erzeugt wird, der Nutzungsvorrichtung 16 zugeführt wird. Das analoge Ausgangssignal 42 ist eine Reproduktion des analogen Eingangssignals 23 hoher Qualität und hat ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis sowie sehr geringe Verzerrungen. Diese sehr gute Signalreproduktion und die hohe Informationsdichte der Aufzeichnung sind darauf zurückzuführen, daß die Korngröße und die nicht linearen Kurven für die optische Dichte lichtempfindlicher Aufzeichnungsträger die Dichte der aufgezeichneten Informationen der digitalen Signale nicht einschränken, wie dies bei analogen Signalen der Fall ißt.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer Einrichtung der in Fig. 1 gezeigten Art dargestellt, bei der ein und derselbe optische Abtaster 44 für den Schreiber 28 und das Lesegerät 32 vorgesehen ist. Hierbei wird lediglich entweder eine Lichtquelle 46 oder eine Fotozelle 48 auf einen halbdurchlässigen Spiegel 50 (Strahlenteiler)

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gerichtet. Die Lichtquelle ist ein einziges Element hoher Lichtstärke und kleiner Fläche, beispielsweise eine Bogenlampe oder ein Laser. Zusätzlich kann eine Wiedergabelichtquelle 52 großer Fläche vorgesehen sein, die aus einer Anordnung fluoreszierender Lampen gebildet ist. Sie befindet sich hinter dem Aufzeichnungsträger 22 und wird durch eine Schaltervorrichtung 54 selektiv an eine Stromquelle 56 angeschaltet, die in Form einer Batterie dargestellt ist, jedoch auch ein andersartig aufgebautes Gleichstromnetzteil sein kann. Hierzu dient die V/iedergabestellung des Schalters. Es sei bemerkt, daß die Wiedergabelichtquelle 52 zwar als eine den Aufzeichnungsträger 22 bzw. dessen Kopie durchleuchtende Lichtquelle dargestellt ist, jedoch kann an diesem Aufzeichnungsträger das Licht auch reflektiert werden, wenn die Lichtquelle vor dem Aufzeichnungsträger außerhalb des Weges des Abtastlichtstrahls angeordnet ist, wozu beispielsweise eine den Aufzeichnungsträger umgebende kreisförmige fluoreszierende Lampe verwendet werden kann. In der Schreibstellung des Schalters 54 ist die Aufzeichnungslichtquelle 46 eingeschaltet, um die Aufzeichnung digitaler Informationen zu ermöglichen, wenn sie in Richtung der Pfeile 58 in die durch die Fotozelle 48 eingenommene Lage gebracht wird. Hierzu muß ein Schlitten 60 abwärts bewegt werden, der die Lichtquelle und die Fotozelle trägt.

Das digital codierte Eingangssignal, das durch den Wandler 24- der Speichervorrichtung 10 erzeugt wird, kann auch direkt der Lichtquelle 46 zugeführt werden. In Fig. 2 ist jedoch die Zuführung dieses Signals an einen elektronischen Verschluß 62 gezeigt, der vor der Lichtquelle 46 angeordnet ist und Lichtimpulse erzeugt. Der Verschluß 62 kann eine Kerrzelle sein, die Nitrobenzolflüssigkeit enthält, ferner kann er auch aus einer Reihe

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Kristalle aus Kaliumhydrogenphosphat gebildet sein. Beide Anordnungen haben die Eigenschaft der elektrischen Doppelbrechung. Der Verschluß 62 ist mit dem Ausgang des Verstärkers 29 über einen Umschalter 64 verbunden, der mechanisch mit dem Schalter 54 gekoppelt ist, so daß er in der V/iedergabestellung geöffnet und in der Schreibstellung geschlossen ist. Wird ein solcher Verschluß verwendet, so kann die Lichtquelle 46 ein kontinuierlich betriebener Laser sein, der einen sehr starken gebündelten Strahl monochromatischen Lichts liefert.

Der optische Abtaster 44 hat eine ringförmige Lagerplatte 66 aus Aluminium oder einem anderen nicht magnetischen Material mit einer axial verlaufenden Aussparung 68, ferner ist sie auf einer Achse 70 drehbar befestigt. Die Achse 70 wird um eine vertikale Achse mit einem Elektromotor 72 konstanter Drehzahl gedreht, wozu zwischen beiden eine magnetische Kupplung 74 und ein Bandtrieb 76 vorgesehen sind. Ein flaches Spiegelelement 78 ist an der oberen Seite einer Blattfeder in deren Mitte befestigt, und ein Ende dieser Feder 80 ist an dem Umfang der Lagerplatte 66 durch eine Schraube 82 oder ein anderes Element befestigt. Die Blattfeder ragt durch einen Führungsschlitz 84 in der oberen Fläche der Lagerplatte 66 und schneidet die Drehachse der Welle 70 so, daß die Mitte des Abtastspiegels 78 auf der Drehachse angeordnet ist. Ein Hagnetelement 86 ist an der Unterseite der Blattfeder 30 unter dem Spiegel 78 in einer solchen Lage befestigt, daß es in die Aussparung 68 der Lagerplatte 66 bei Abv/ärtsbiegen der Blattfeder 80 eingesetzt wird. Die Aussparung 68 und das Hagnetelement 86 sind beide kegelstumpfförmig ausgebildet. Eine Elektromagnetspule 88 ist um die Achse der Lagerplatte 66 am unteren Teil der Aussparung 68

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angeordnet, so daß bei elektrischer Speisung dieser Spule das liagnetelement 86 in die Aussparung 68 hineingezogen oder aus ihr ausgestoßen v/ird. Dadurch wird die Blattfeder 80 abgelenkt und die radiale Abtastbev/egung des Abtastspiegels 78 über den Aufzeichnungsträger 22 erzeugt.

Es ist ferner ein Gewicht 9Ö an dem freien Ende der Blattfeder 80 befestigt, so daß diese nach unten durch die Zentrifugalkraft des Gewichts 90 abgelenkt v/ird, wenn die Drehgeschwindigkeit der Lagerplatte 66 erhöht wird. Um die Schwingungen der Blattfeder 80 zu dämpfen, ist ein geschlitzter Permanentmagnet 92 an der oberen Fläche der Lagerplatte 66 befestigt, und ein dünner Flügel 94- aus elektrisch leitfähigem Material am Ende des Gewichts 90 ist in dem Schlitz 96 des Magneten angeordnet, so daß er zwischen den beiden Polen des Magneten aufwärts und abwärts bewegt wird und V/irbelströme in ihm erzeugt werden, die eine Dämpfungswirkung hervorrufen. Anstelle einer solchen Dämpfung kann auch eine öldämpfung vorgesehen sein, wozu die Aussparung 68 mit öl gefüllt wird, so daß das Hagnetelement86 nach Art eines Puffers arbeitet.

Wie bereits ausgeführt, ist ein Strahlenteiler bzw. ein halbdurchlässiger Spiegel 50, der ca. 50 % Licht durchläßt und ca. 50 # Licht reflektiert, unter einem Winkel von 4-5° gegenüber der Drehachse der Welle 70 und gegenüber der optischen Achse zwischen ihm und einer Blende 98 angeordnet, die vor der Fotozelle 4-8 oder der Lichtquelle 46, 62 sitzt. Ein sphärischer Spiegel 100 ist zwischen dem Spiegel 50 und der Mitte des Aufzeichnungsträgers 22 angeordnet. Zusätzlich kann ein Lichtmikroskop 102 zwischen der Blende 98 und dem Spiegel 50 vorgesehen

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sein, um die Lichtquelle auf einen Punkt kleinen Durchmessers auf dem Aufzeichnungsträger 22 zu fokussieren oder das Bildfeld des Detektors auf einen derart kleinen Punkt zu begrenzen. Das Mikroskop ist jedoch nicht unbedingt erforderlich und wahlweise vorgesehen. Es ist auch möglich, eine Objektivlinse zwischen dein Mikroskop 102 und dem Spiegel 50 anzuordnen, dabei kann dann der sphärische Spiegel 100 entfallen und der halbdurchlässige Spiegel 50 um 90° gedreht werden.

Während des Schreibvorganges wird der Schlitten 60 in seine untere Stellung bewegt, so daß die Lichtquelle 46 auf die öffnung der Blende 98 ausgerichtet ist, und der Schalter 54- wird in seine Schreibstellung gebracht, wodurch die Lichtquelle 46 eingeschaltet und die Wiedergabelichtquelle '52 ausgeschaltet wird. Ferner v/ird der Schalter 64 in die Schreibstellung "R" gebracht, in der der elektronische Verschluß 62 mit dem Analog-Digital-Wandler 24 verbunden ist, so daß digital codierte Impulse über den Verstärker 29 dem Verschluß zugeführt werden und eine Vielzahl von Lichtimpulsen erzeugt wird. Diese digital codierten Lichtimpulse werden dem halbdurchlässigen Spiegel 50 zugeführt, der ca. 50 # des Lichts auf den sphärischen Spiegel 100 reflektiert. Dieser fokussiert und reflektiert dieses Licht so, daß 25 % des Lichts durch den halbdurchlässigen Spiegel 50 auf den Abtastspiegel 78 fallen. Die Lichtimpulse werden dann durch den Abtastspiegel 78 auf den Aufzeichnungsträger 22 reflektiert, der in diesem Falle anstelle der dargestellten Fotokopie auch die fotografische Mutterplatte 20 sein kann. Der Abtastspiegel 78 v/ird um die Achse der Welle 70 gedreht, wenn ein Schalter 104 in seine Schreibstellung gebracht wird. Dabei wird dann die Magnetkupplung 7^ mit dem

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Schleifer eines Potentiometers 106 verbunden, dessen Anschlüsse an eine positive Gleichspannungsquelle und Erde geschaltet sind. Das Potentiometer 106 wird automatisch eingestellt, beispielsweise mittels eines Elektromotors 108, so daß die Drehgeschwindigkeit allmählich erhöht wird, wenn der Lichtstrahl radial nach innen auf den Aufzeichnungsträger abgelenkt wird. Diese radiale Ablenkung erfolgt, wenn ein Schalter 112 sich in der Schreibstellung "R" befindet, in der er die Spule 88 mit dem Schleifer eines weiteren Potentiometers verbindet, dessen Anschlüsse mit einer positiven Gleichspannungsquelle und Erde verbunden sind. Der Schleifer des Potentiometers 110 kann auch mit dem Motor 108 verbunden seinj um den durch die Spule 88 fließenden Strom allmählich zu erhöhen, so daß dann der Abtastspiegel radial nach innen durch das verstärkte magnetische PeId abgelenkt wird. Zusätzlich bewirkt die durch die erhöhte Drehgeschwindigkeit verursachte Zentrifugalkraft des Gewichts 90 eine Ablenkung des Abtastspiegels radial nach innen. Dadurch erzeugt der optische Abtaster 44 eine radiale Abtastung des Aufzeichnungsträgers, und die Lichtimpulse werden als eine spiralförmige Spur digital codierter Lichtpunkte aufgezeichnet, wobei jeder Punkt längs der Spur einen größeren Abstand hat, wie dies in Fig. 5 und 5A dargestellt ist. Es sei bemerkt, daß die Potentiometer 106 und 110 eine allmählich sich ändernde Steuerspannung für die Magnetkupplung und die Ablenkungsspule liefern müssen, so daß drahtgewickelte Potentiometer nicht geeignet sind. Es sollen also Potentiometer mit Schichtwiderständen verwendet werden. Auch kann sich der Widerstand solcher Potentiometer nicht linear ändern.

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Zum V/iedergabcbetrieb wird in der in Fig. 2 gezeigten Einrichtung der Schalter 54 in die Wiedergabestellung gebracht, wodurch die Wiedergabelichtquelle 52 eingeschaltet und die Aufzeichnungslichtquelle 46 ausgeschaltet wird. Ferner v/ird der Schalter 64 in die Wiedergabestellung "P" gebracht, in der der Verschluß 62 vom Verstärker 29 abgetrennt ist. Der Schlitten 60 v/ird aufwärts in die dargestellte Stellung gebracht, in der die Fotozelle 48 auf die Öffnung der Blende 98 ausgerichtet ist. Die Schalter 104 und 112 werden gleichfalls in ihre Wiedergabestellungen gebracht. Die Lichtbilder der auf der Kopie 22 vorhandenen Punkte werden am Abtastspiegel 78 durch den halbdurchlässigen Spiegel 50 auf den sphärischen Spiegel 100 reflektiert, der das jeweilige Bild reflektiert und auf den haibdurchlässigen Spiegel 50 fokussiert, so daß dieser wiederum das Lichtbild durch das Mikroskop 102 auf die Fotozelle 4ö reflektiert. Diese setzt die Lichtimpulse in digital codierte elektrische Stromimpulse um, welche über einen Lastwiderstand 114, der mit der Anode der Fotozelle verbunden ist, nach Erde abgeleitet werden. Die digitalen Spannungsimpulse am Widerstand 114 werden der Leseschaltung $6 und einer Ablenksteuerschaltung zugeführt.

Die Ablenksteuerschaltung enthält einen Operationsverstärker 116, der mit einem Hetzwerk 118 für negative Gegenkopplung versehen ist, welches auf die doppelte Frequenz (f^) eines Spuroszillators 120 abgestimmt ist, dessen Funktion im folgenden noch beschrieben wird. Das Eingangssignal des Operationsverstärkers 116 wird über einen Kopplungskondensator 122 der Fotozelle 48 zugeführt, und das,Ausgangssignal dieses Verstärkers 116 wird einem Eingang eines Phasenvergleichers 124

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zugeführt, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Spuroszillators 120 verbunden ist. Das analoge Ausgangssignal des Phasenvergleichers 124 wird über einen Integrator 126 einem Eingang eines Summiernetzwerks 128 zugeführt, dessen anderer Eingang über einen Widerstand mit dem Ausgang des Spuroszillators 120 verbunden ist. Das Ausgangssignal des Summiernetzwerks 12S wird über einen Verstärker 152 und den Schalter 112 der !Magnetspule beispielsweise im Wiedergabebetrieb zugeführt. Da die mittlere Amplitude der digitalen Impulse, die durch das Gegenkopplungsnetzwerk integriert und dem Integrator 126 zugeführt werden, sich bei Bewegung des Abtastspiegels 78 über die Spur ändert, ändert sich auch die Ausgangsspannung des Integrators 126, so daß die Steuerspannung für die Magnetspule 88 geändert wird und sich eine allmähliche Ablenkung des Abtastspiogels 78 radial nach innen ergibt und dieser der Spur folgt.

Die Drehgeschwindigkeit des Abtastspiegels 78 wird durch das Ausgangssignal eines Differenzverstärkers 134· gesteuert welches der Magnetkupplung 74 in der Wiedergabestellung des Schalters 104 zugeführt wird. Ein Eingang des Differenzverstärkers ist mit dem Schleifer eines Potentiometers 156 verbunden, dessen Anschlüsse an eine positive Gleichspannung und Erde angeschaltet sind. Der andere Eingang des Differenzverstärker ist an einen integrierenden Kondensator 138 angeschaltet, der wiederum an die Kathode einer Diode 140 und an Erde angeschaltet ist. Die Anode der Diode 140 ist mit dem Ausgang eines Detektors 142 für Synchronisationsbits verbunden, der einen Teil der Leseschaltung 36 bildet. Dieser Detektor 142 ist mit einem Eingang an den Ausgang der Fotozelle 148 angeschaltet und erzeugt einen Synchronisationsimpuls, wenn ein entsprechender Impuls im Ausgangssignal

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der Fotozelle auftritt. Dieser Synchronisationsimpuls hat eine größere Amplitude als die digital codierten Impulse. Die Synchronisationsimpulse v/erden durch den Kondensator 1^8 integriert, die sich ergebende veränderliche Spannung wird als Steuerspannung an den Eingang des Differenzverstärkers 134- geführt, so daß die Drehgeschwindigkeit der Welle 7Ö allmählich ansteigt, v/enn der Abtastspiegel 78 radial nach innen abgelenkt wird. Auf diese V/eise wird die Frequenz der Synchronisationsbits konstant gehalten.

Die Synclironisationsimpulse werden durch entsprechende Lichtpunkte auf dem Aufzeichnungsträger 22 zwisehen Gruppen digital codierter Lichtpunkte erzeugt, die auf diese Weise in Gruppen- oder Worte unterteilt sind. Die Synchronisationspunkte können ungefähr den doppelten Durchmesser der digital codierten Punkte haben und werden durch Anlegen eines höheren Spannungsimpulses an den elektrischen Verschluß 62 aufgezeichnet, so daß dann mehr Licht durch den Verschluß.hindurchfällt.

Um den Abtastspiegel auf der Spiralspur der Lichtpunkte des Aufzeichnungsträgers 22 zu führen, fügt der Spuroszillator 120 ein sinusförmiges Spursignal kleiner Amplitude dem Ablenksteuersignal hinzu, das der Spule 88 zugeführt wird. Das Spursignal bewirkt eine Schwingung des Abtastspiegels vor und zurück über die Spur mit einer niedrigen Frequenz f^ von beispielsweise einer Schwingung pro 100 Worte oder 3)0 bis 70 Schwingungen pro Umdrehung, während sich der Abtastspiegel längs der Spur bewegt. Dadurch wird ein Korrektursignal erzeugt, das mit dem Ablenksteuersignal in dein Ausgangssignal der Fotozelle 4-8 kombiniert ist und durch den Kondensator 122 sowie den Verstärker 116, 118 gefiltert wird. Auf

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diese Weise werden die Bit-Stromimpulse geglättet und das Korrektursignal mit der Frequenz 2ΐ* erzeugt, die gleich der doppelten Frequenz des Spuroszillators 120 ist, da der Abtastspiegel die Spur bei jedem Zyklus des sinusförmigen Ausgangssignals des Spuroszillators zweimal kreuzt. Dieses Korrektursignal wird mit dem Ausgangssignal des Spuroszillators im Phasenvergleicher 124 verglichen. Bei unterschiedlicher Phase beider Signale, die ein Abweichen des Abtastspiegels von der Spur anzeigt, wird die Ausgangsspannung des Integrators 126 automatisch so geändert, daß der Abtastspiegel zur Spur zurückgeführt wird.

Die Leseschaltung 56 enthält einen bistabilen Multivibrator 14-4, dessen Eingang mit dem Ausgang der Fotozelle bzw. mit dem Eingang des Detektors 142 verbunden ist. Der bistabile Multivibrator 144 kann ein Schmitt-Trigger sein, der durch die Vorderflanke eines jeden digitalen Impulses gesetzt und durch die jeweilige Rückflanke zurückgestellt wird, so daß ein rechteckförmiger Ausgangsimpuls entsteht, der einem Schieberegister 146 zugeführt wird. Ein frei schwingender Taktimpulsgenerator 148 ist mit seinem Eingang an den Ausgang des Detektors 142 angeschaltet, so daß die Taktimpulse mit den Synchronisationsimpulsen synchronisiert werden. Der Ausgang des Taktgenerators ist mit dem Schieberegister 146 verbunden, das auf diese Weise Schiebeimpulse derselben Frequenz v/ie das durch die Fotozelle 48 erzeugte digital codierte Signal erhält. Wenn ein "Wort" oder eine Gruppe digitaler Impulse durch das Schieberegister 148 empfangen wurde, so werden diese einem Speicherregister 150 über eine Torschaltung 152 zugeführt, die normalerweise gesperrt ist und durch einen Synchronisationsimpuls des Detektors 142 geöffnet wird. Das Ausgangssignal des Speicherregisters I50 wird

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dem Eingang des Digital-Analog-Wandlers 38 zugeführt, der das digitale Signal in das analoge Ausgangssignal umsetzt. Dieses wird über einen Verstärker 40 dem Ausgang der Gesamteinrichtung zugeführt. V/ie bereits ausgeführt, ist das analoge Ausgangssignal eine genaue Reproduktion des analogen Eingangssignals, welches dem Wandler 24 zugeführt wird.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. Der optische Abtaster 44· dieses Ausführungsbeispiels arbeitet mit einem Polygonspiegel 154, der 12 flache Spiegelflächen 156 aufweist, welche einen gleichmäßigen radialen Abstand zur Drehachse 158 haben. Der Polygonspiegel 154 wird kontinuierlich in horizontaler Richtung um die vertikale Achse 158 durch einen direkten Antrieb 160 gedreht, der den Spiegel mit einem Elektromotor 162 koppelt. Ferner wird der Polygonspiegel in einer vertikalen Richtung um eine horizontale Achse 164 mittels eines Schwingungsantriebs 166 bewegt, durch den der Spiegel mit dem Motor *t62 über eine Magnetkupplung 168 und ein Untersetzungsgetriebe 170 gekoppelt ist. Eine Flachbild-Korrekturplatte 172 in Form einer konkaven Linse ist vor der Fotokopie 22 angeordnet, ura die Änderungen des Abtastabstandes zwischen den Spiegelsegmenten 156 und der Fotokopie während der Abtastung auszugleichen. Die Korrekturplatte hat also nahe ihrem Außenrand eine größere Dicke, um den größeren Abtastabstand zwischen den Spiegelsegmenten und dem Außenrad der Fotokopie 22 auszugleichen. Ein halbdurchlässiger Spiegel 174 ist zwischen der Platte 172 und dem Polygonspiegel 154 angeordnet. Ein weiterer Spiegel 176 ist in dem Lichtweg zwischen dem halbdurchlässigen Spiegel I74 und einem Mikroskop 102 angeordnet. Eine Objektivlinse I78 zwischen dein Spiegel I76 und dem

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Mikroskop 102 dient anstelle eines sphärischen Spiegels 100 (Fig. 2) zur Fokussierung.

Die in Fig. 3 und 4 gezeigte Einrichtung arbeitet ähnlich der in Fig. 2 gezeigten v/ährend der Aufzeichnung, mit dem Unterschied, daß der Polygonspiegel eine rechteckförniige Abtastung erzeugt und zu einem Linienraster der in Fig. und 6A gezeigten Art führt. In der Schreibstellung eines Schalters 182 ist die Magnetkupplung 168 mit dem Schleifer eines Potentiometers 180 verbunden, dessen Anschlüsse an eine positive Gleichspannung und an Erde angeschaltet sind. Es sei bemerkt, daß eine feste Einstellung des Potentiometers 180 die vertikale Abtastgeschwindigkeit während der Aufzeichnung bestimmt. Zusätzlich sind die Schälter 54 und 64 in die Schreibstellung "R" gebracht, so daß die Wiedergabelichtquelle 52 von der Stromversorgung 56 abgetrennt und die Aufzeichnungslichtquelle 46' mit dem Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 24- über den Verstärker 29 verbunden ist. Die impulsartig gesteuerte Lichtquelle 46* soll eine Gasentladungslampe sein, wie sie beispielsweise in der Fotografie verwendet wird. Ferner kann auch eine andere Lichtquelle vorgesehen sein, die zwecks impulsartiger Steuerung eine Ansprechempfindlichkeit hoher Frequenz hat.

Während der Wiedergabe arbeitet die in Fig. 3 und 4 gezeigte Einrichtung ähnlich wie die in Fig. 2 dargestellte mit dem Unterschied, daß zwei Fotozellen 184 und 186 auf entsprechende Öffnungen der Blende 98· ausgerichtet sind, so daß die Bildfelder für die Fotozellen auf den beiden Seiten der Spur von Lichtpunkten liegen, die auf die Fotokopie 22 aufgezeichnet sind. Die Anoden der Fotozellen 184 und 186 sind über Verstärker 188 und 189 mit den Eingängen eines Summiernetzwerks 192 verbunden, dessen Ausgang mit den Eingängen des bistabilen Multivibrator^

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und des Synchronisationsbit-Detektors der Leseschaltung (Fig. 2) verbunden ist. Zusätzlich sind die Ausgänge der Verstärker 188 und 190 mit den Eingängen eines Differenzverstarkers 194 über Widerstände 196 und 198 und Integrationskondensatoren 2.00 und 202 verbunden. Der Ausgang des Differenzverstarkers 194- ist mit der Magnetkupplung 163 in der Viiedergabestellung des Schalters 132 verbunden, so daß ein Steuersignal für die Hagnctkupplung geliefert wird, durch das die Vertikalgeschwindigkeit des Polygonspiegels so eingestellt v/ird, daß die Bildfelder der Detektoren und 186 auf den beiden Seiten der Spur dieser folgen. Dadurch v/erden die Ausgangs signale der Detektoren 184- und 186 bei einem Abweichen eines Abtastspiegelsegments I56 von der Spur während der Wiedergabe ungleich und erzeugen ein Differenzsignal am Ausgang des Difi'erenzverstärkers 194, das den Fehler der Vertikalposition des Spiegelsegments wieder kompensiert. Es sei bemerkt, daß die Gleichspannung am Ausgang des Differenzverstarkers 194 gleich der Spannung am Schleifer des Potentiometers 130 ist, wenn die Eingangssignale des Differenzverstarkers übereinstimmen, so daß der Schwingungsantrieb 166 für die Vertikalbewegung den Polygonspiegel in vertikaler Pachtung mit derselben Geschwindigkeit wie beim Aufzeichnen bewegt. Die Einstellung der Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 194- kann durch einen variablen Lastwiderstand 204 erfolgen, der mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden ist.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, hat die Fotokopie 22 des mit der Einrichtung nach Fig. 2 verarbeiteten Aufzeichnungsträgers eine spiralförmige Spur 206 aus digital codierten Informationspunkten mit undurchsichtigen Punkten 208, die durch Lichtimpulse entsprechend den "1"-Bits des Binärcodes erzeugt wurden, und mit durchsichtigen Punkten 210, die den "O"-Bits des Binärcodes entsprechen.

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Die Punkte 208 und 210 haben jeweils einen Durchmesser von weniger als ca. 0,01 mm, ein typischer Wert liegt in der Größenordnung von 1/300 mm. Zusätzlich sind Synchronisation spunkte 212 vorgesehen, die auf der Spur zwischen aufeinander folgenden Wortgruppen digital codierter Informationspunkte angeordnet sind und gegenüber diesen durch eine andere Größe unterschieden werden können. Bei der in Fig. 5A gezeigten Ausführungsform hat beispielsweise eine Wortgruppe 15 binäre Bits, die in der obersten Zeile der Spur aus 8 transparenten Punkten und 7 undurchsichtigen Punkten bestehen. Die Synchronisationspunkte 212 haben ungefähr den doppelten Durchmesser der undurchsichtigen Punkte 208, und der Abstand zwischen den Mitten einander benachbarter Zeilen der Punkte entspricht gleichfalls ungefähr dem doppelten Durchmesser der undurchsichtigen Punkte 208, so daß einander benachbarte Synchronisationspunkte sich fast berühren.

Die rechteckförmige Rasterspur 214 der digital codierten Punkte auf der Fotokopie 22', die mit der Einrichtung nach Fig· 5 und 4 erzeugt wird, bildet eine geradlinige Spur vorwärts und rückwärts über den Aufzeichnungsträger, die als eine einzige Spur abgetastet wird. Es sei bemerkt, daß einander benachbarte Zeilen einer solchen Spur abwärts geneigt sind, da eine kontinuierliche Vertikalbewegung des Polygonspiegels 15^ erfolgt. Ferner sei darauf hingewiesen, daß die Oberkante der jeweils nächstfolgenden Zeile der Unterkante der vorhergehenden Zeile entspricht, da einander benachbarte Zeilen.durch aufeinander folgende Spiegelsegmente 156 des Polygonspiegels abgetastet werden. Die Größe und der Abstand der undurchsichtigen und der durchsichtigen, digital codierten Punkte 208 und 210 in Fig. 6A sind ähnlich den entsprechenden Werten in Fig. 5A.

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Die lichtempfindlichen Aufzeichnungselemente 22 und 22· können transparente Platten aus Glas oder Methylinethacrylat-Kunststoff sein, die mit einer Schicht aus lichtempfindlichem Material auf einer Seite versehen sind, wenn die Wieder gäbe Ii ent quelle die Aufzeichnungsträger in der in Fig. 2, 3 und 4 gezeigten Art durchleuchten soll. V/erden Jedoch reflektierende Aufzeichnungsträger verwendet, so können diese aus jedem geeigneten, hinsichtlich der Abmessungen stabilen Unterlagenmaterial wie z.B. Kunststoff bestehen, das mit der Fotografie der digital codierten Lichtspuren auf der Außenfläche versehen ist. Eine Schutzschicht aus Kunststoff kann auf den Fotografien und auf einer lichtempfindlichen Schicht eines transparenten Aufzeichnungsträgers erforderlich sein, um ein Zerkratzen während der Handhabung zu verhindern. Ferner ist es möglich, ein lichtempfindliches Glas zur Bildung des Aufzeichnungsträgers zu verwenden, ohne eine besondere Schicht eines fotografischen Materials vorzusehen. Ein solches Glas kann nach der Belichtung mit dem Lichtmuster der digital codierten Spuren geätzt werden. Die geätzten Punkte können mit lichtundurchlässigem Material gefüllt werden. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß auch fotochrome Materialien eingesetzt werden können.

Zusätzlich kann die Aufzeichnung auch durch mechanische Vorrichtungen, beispielsweise durch Drucken oder Stanzen oder durch thermische Mittel erzeugt werden, beispielsweise durch thermoplastische oder Aufdampfungsverfahren. Alternativ kann die Aufzeichnung auch durch chemisches Ätzen erzeugt werden, wie es beispielsweise fotografisch durchgeführt wird. Ein solches Verfahren kann mit dem vorstehend beschriebenen Glas, jedoch auch mit anderen geeigneten Aufzeichnungsträgern durchgeführt werden.

Bei der Erfindung wird die Synchronisation der Wiedergabe

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der digitalen Aufzeichnung vorteilhaft hauptsächlich auf der Grundlage der Datenkonfiguration oder des Inforraationsihhalts der Daten durchgeführt. Diese Synchronisation umfaßt nicht nur die Synchronisation des Bittaktes 148 (Fig. 2), sondern auch die Wort synchroni sation, die dem übertragungsglied 152 (Fig. 2) zugeführt wird.

Eine Bittakt schal tung für ein Verfahren nach der Erfindung ist ausführlicher in Fig. 16 dargestellt. Die unbearbeiteten Daten v/erden beispielsweise von der Fotozelle 48 (Fig. 2) auf der Leitung 220 empfangen, die auf den Eingang einer Verstärker- und Begrenzerschaltung 222 und eines analogen Schaltgliedes 224 führt. Die Dateneingangs signale sind beispielsweise bei 226 dargestellt und führen durch Impulsformung und Verstärkung hinter der Schaltung 222 zu dem Signalverlauf 228. Eine Differenzierschaltung 230 liefert ein Ausgangssignal 232 in Form eines Bittakt-Synchronisationsimpulses zur Synchronisation eines Oszillators 254. Dieser kann ein frei schwingender Multivibrator sein, er muß jedoch durch das Signal 2J2 synchronisierbar sein. Die Betriebsfrequenz des Oszillators 234 wird so ausgewählt, daß sie praktisch der Frequenz der Daten entspricht. Der Oszillator liefert Ausgangsimpulse 236. Dieser Impulczug wird über eine Verzögerungsschaltung 238 und einen Impulsformer 240 als Bittakt auf das analoge Schaltglied 224 geführt. Der Bittakt beginnt wegen der Verzögerung kurz nach der Vorderflanke der empfangenen Datenimpulse, die die Synchronisation des Bittaktes bewirkten. Das Ausgangssignal des analogen Schaltgliedes 224 ist ein entsprechend dem Signalverlauf 242 bearbeitetes und geformtes Signal, das durch den Bittakt des Oszillators 234 getaktet ist. Eine Schwellv/ertschaltung 244 entfernt partielle Ausgangssignale des analogen Schaltgliedes 224 und liefert ein richtig geformtes Impulssignal 246 an das in Fig. 2 gezeigte Schieberegister 146.

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In Fig. 7 ist eine V/ortsynchronisationcschaltung nach der Erfindung dargestellt, deren analoges Gchaltglied 224 und deren Schwellwertschaltung 244 den gleichartig bezeichneten Einheiten in Fig. 16 entsprechen. Die Schaltung nach Fig. ist jedoch für die Ausführungsbeispiele nach Fig. 3 und 4 anwendbar, bei denen die Speicherkonfiguration in Form eines Rasters auf dem Aufzeichnungsträger vorgesehen ist. Das erste Bit einer Jeden Kasterzeile hat bei der in Fig. gezeigten Anordnung einen vorbestimmten Wert, beispielsweise den Wert einer binären 1, der durch das Vorhandensein eines aufgezeichneten Punktes gekennzeichnet ist.

Bei der Anordnung nach Fig. 7 ist zu erkennen, daß ein UND-Glied 246durch eine rückstellbare Verzögerungsschaltung 248 im Ruhezustand gesperrt ist. Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 248 ist auf den Sperreingang des UND-Gliedes 246 über eine 1-Bit-Verzügerungsschalturig 250 geführt. Der Empfang von Daten aus der Schwellwertschaltung 244 liefert ein Ausgangssignal an der rückstellbaren Verzögerungsschaltung 248 für eine vorbestiminte Zeit. Nach dem Ende einer Datenzeile wird die Verzögerungsschaltung 248 innerhalb einer vorbestimmten Zeit zurückgestellt. Die Verzogerungsschaltung 250 sperrt jedoch weiter das UND-Glied 246 für ungefähr eine weitere Bitzeit. Die Verzögerungen sind so vorgesehen, daß sie innerhalb der Rücklaufzeit des Rasters liegen, wobei die rückstellbare Verzögerungsschaltung 248 wieder durch das erste Datenbit der nächsten Racterzeile angesteuert wird. Die Verzögerungsschaltung 250 verzögert jedoch die Zuführung des sperrenden Eingangssignals an das UKD-Glied 246 für ungefähr eine Bitzeit, so daß das UND-Glied 246 das erste Bit der nächsten Rasterzeile auswerten kann, das vorteilhaft als eine binäre 1 vorgesehen ist. Deshalb liefert das UND-Glied 246 ein Ausgangssignal auf der Leitung 252, das zur erneuten Synchronisierung des Oszillators 234 (Fig. 16) sowie des

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Synchronisationsimpulszählers 254· dienen kann. Dieser Zähler 254· ist eine Zähl- oder Teilerschaltung, die den Bittakt empfängt und das Übertragungsglied der in Fig. 2 gezeigten Schaltung betätigt. Der Zähler 254· liefert ein Zählsignal am Ende eines jeden γ/orts, er erfüllt somit die Funktion des in Fig. 2 gezeigten Bitdetektors 14-2.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist in Fig. 8 dargestellt. Bei dieser Schaltung werden die Ausgangssignale der Bitpositionen des Schieberegisters 14-6 (Fig. 2) einem UND-Glied 256 zugeführt, und zwar zusätzlich zum übertragungsglied 152 (Fig. 2). Ein Spezialwort wird periodisch während der Aufzeichnung in den Datenyerlauf eingesetzt. Das Muster der Bits dieses V/orts ist gegenüber jedem anderen Wort unterschiedlich, d.h. ein normales Datenwort wird dieses Muster nicht aufweisen. Als Codierung kann hier beispielsweise ein Muster bestehend nur aus Einsen (vollständig negative Darstellung) verwendet werden, v/as bedeutet, daß der größte zulässige negative Datenwert um 1 Bit verringert ist. V/enn der Signalverlauf durch das Wortlängen-Schieberegister 14-6 geführt wird, erkennt das UND-Glied 256 die Codierung und stellt periodisch den Wortsynchronisationszähler 258 auf Null zurück, und zwar in richtiger Synchronisation mit der Eingabe des vollständigen Codeworts in das Register 14-6.

Eine v/eitere Synchronisationsschaltung, die nach der Erfindung arbeitet, ist in Fig. 9 dargestellt. Diese Anordnung arbeitet nach dem Prinzip eines in jedem Wort gleichbleibenden Bits. Dieses Bit kann an einer bestimmten Stelle des Schieberegistere 14-6 erscheinen, wenn der Wortsynchronisationszähler 260 einen Impuls erzeugt. Diese bestimmte Stelle wird zu diesem Zeitpunkt mittels eines UND-Gliedes 262 abgefragt, und bei dem richtigen ausgewerte-

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ten Wert wird keine weitere Aktion durchgeführt. Fehlt dieses Bit jedoch, so betätigt die Kombination des Ausgangssignals des V/ortsynchronisationszählers und des Ausgangssignals des von dieser Bitposition angesteuerten Inverters 264 das UND-Glied 262, welches wiederum eine Einssubtraktionsschal tung 266 ansteuert. Diese ist in noch zu beschreibender V/eise aufgebaut und subtrahiert einen. Bittakt aus dem Verlauf der Bittaktimpulse, die normalerweise dem Wortsynchronisationszähler 260 zugeführt werden. Damit wird auch das Signal des V/ortsynchronisationszählers 260 um eine Taktposition verschoben. Alle weiteren Bits eines V/ortes ändern sich von V/ort zu Wort, lediglich das bestimmte Bit bleibt gleich. Innerhalb einer kurzen Zeit wird daher das Synchronisationssignal des Wortsynchronisationszählers 260 so verschoben, daß es dem Synchronisationsbit des Datenverlaufs angepaßt wird.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 10 dargestellt. Wenn ein analoges Signal in digitale Form umgesetzt wird, kann eine mehrdeutige Situation hinsichtlich der Polarität der digitalen Zahl eintreten, wenn der Wert Null von beiden Richtungen her erreicht wird. Es kann deshalb entweder eine positive Null oder eine negative Null vorliegen. In den meisten Analog-Digital-Wandlern wird zur Vermeidung von Verwirrungen einer dieser Zustände unterdrückt, und zwar üblicherweise die negative Null. Bei der Erfindung kann dies normalerweise auch erfolgen. Tritt dieses bestimmte Bitmuster jedoch im Register 146 auf, so bedeutet dies, daß die Synchronisation fehlerhaft ist und daher V/orte fehlerhaft angeordnet sind. Die in Fig. 10 gezeigte Schaltung ist ähnlich den Schaltungen nach Fig. 8 und 9 aufgebaut und enthält ein UND-Glied 256',. das den Negativ-Null-Zustand auswertet. Bei einer solchen Auswertung wird ein Einssubtrahierer 266' ein Bit aus dem

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Datenverlauf entfernen, der den Wortsynchronisationszähler 260' ansteuert. Die Synchronisation wird auf diese V/eise geändert oder um jeweils ein Bit verzögert, bis sie fehlerfrei ist. Das Ausgangssignal des Wortsynchronisationczählers 260* wird ferner als steuerndes Eingangssignal dem UND-Glied 256» zugeführt.

In Pig. 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Das Schieberegister 146 liefert Ausgan^ssignale in benachbarten Bitpositionen auf UllD-Glieder 263 und 270, die jeweils auch zur Aufsteuerung ein Synchronisationssignal erhalten. Die Ausgangssignale der UKD-Glieder 268 und 270 werden Speicherzählern 272 und 274 zugeführt, die Änderungen der Bitpositionen zählen.und denen Digital-Analog-Wandler nachgeschaltet sind, welche den Zählerstand einer jeden dieser Schaltungen in einen analogen Wert umsetzen. Die Zähler 272 und 274 werden durch einen Zähler 276 zurückgestellt, der das Ausgangssignal des Vfortsynchronisationszählers 278 zur Verzögerung durch eine geeignete ganze Zahl N teilt. Die Differenz zwischen den analogen Ausgangssignalen der beiden Zähler 272 und 27^ wird durch eine Differenz- und Schwellwertschaltung 280 gebildet, und bei überschreiten eines vorbestimmten Differenzwertes wird ein Sperrausgangssignal an ein UND-Glied 282 gegeben, welches andernfalls einen Einssubtrahierer 284 bei Auftreten des sich wiederholenden Ausgangseignals des Zählers 276 ansteuert.

Die in Hg. 11 gezeigte Schaltung arbeitet derart, daß bei gewiesen Signalarten wie z.B. Niederfrequenzsignalen das Vorzeichenbit eines jeden V/ortes langsam auf den Mittelwert geändert wird. Der größte Teil der Energie liegt bei den mittleren und tiefen Frequenzen, so daß große Wortgruppen mit übereinstimmendem Vorzeichen auftreten. Andererseits ist der Wert des am wenigsten

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signifikanten Bits (LSB) im wesentlichen beliebig.

Bei der in Fig. 11 gezeigten Schaltung v/erden die Zähler 272 und 274- so betrieben, daß sie bei Jedem Signalübergang der Bitpositionen des Registers 146 zählen, mit dem sie verbunden sind. Das mittlere analoge Ausgangssignal des Zählers 272, der mit der Position dec Vorzeichenbits verbunden ist, muß niedrig sein, während das Ausgangssignal des Zählers 274-, der mit der Position des niedrigsten signifikanten Bits verbunden ist, hoch sein muß. Wenn das Wort nicht an der richtigen Position im Register 146 synchronisiert wird, v/erden die Impulse mit falscher Folgegeschwindigkeit angeordnet. Beispielsweise wird ein Fehler des Schieberegisters das Vorzeichen- oder das ain meinten signifikante Bit des folgenden V.'ortes an der LSB-Position des Registers anordnen, die dem am wenigsten signifikanten Bit zugeordnet ist. Das die Impulsgeschwindigkeit kennzeichnende Ausgangssignal des Zählers 274- wird um einen Faktor von mindestens 10 abfallen. Ein Schiebefehler nach rechts wird das am wenigsten signifikante Bit des vorhergehenden Wortes an die Position des Vorzeichenbits schieben, wodurch das Ausgangssignal des Zählers 272 um dieselbe Größenordnung erhöht wird.

Die Differenz wird in der Schaltung 280 gebildet, und wenn die Folgegeschwindigkeit des am wenigsten signifikanten Bits abzüglich der Folgegeschwindigkeit des Vorzeichenbits einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, wird das UND-Glied 2G2 gesperrt. Wenn jedoch der Schwellwert nicht überschritten wird, wird eine falsche Position angezeigt, und das UKD-Glied 282 führt das Ausgangssignal des Zählers 276 dem Einssubtrahierer 234 zu, wodurch das Wort innerhalb des Registers 146 verschoben wird. Das Wort wird um eine Bitposition zur Fehlerkorrektur verschoben. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Fehler

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den Wert Null hat.

Alternativ kann auch die tfbergangsgeschwindigkeit nur des am wenigsten signifikanten Bits überwacht werden. Die Schaltung ist dann im wesentlichen dieselbe mit dem Unterschied, daß der Zähler 272 und das UND-Glied 268 fehlen, während die Schaltung 280 ein Ausgangssignal erzeugt, v/enn der durch den Zähler 27⁷J- angezeigte Wert einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Es sei bemerkt, daß das am wehigsten signifikante Bit die höchste mittlere Folgegeschwindigkeit eines jeden Bits haben soll und vorbestimmbar ist. Die Fehlerkorrektur wird in der für Fig. 11 beschriebenen Weise durchgeführt. Eine Unsicherheit kann entstehen, wenn keine Informationen aufgezeichnet sind. Um dies zu vermeiden, können spezielle, diesen Zustand kennzeichnende Worte vorgesehen sein, wobei die am wenigsten signifikanten Bits immer einen Übergang aufweisen. Auch kann der Unterschied zwischen diesen Bits und zwei benachbarten Bits in einer Schaltung der in Fig. 11 gezeigten Art verarbeitet werden. Wenn eine Differenz zwischen dem am wenigsten signifikanten Bit und zwei benachbarten Bits gebildet wird, so wird sie bei einem positiven Wert oder dem Wert Null keine Datenverschiebung verursachen, jedoch ist dies der Fall bei einer negativen Differenz, die eine erhöhte Aktivität für das falsche Bit kennzeichnet. Die Aktivität muß für das am wenigsten signifikante Bit höher sein.

Die im Zusammenhang mit. Fig. 11 beschriebenen Verfahrensarten haben den Vorteil, daß keine bestimmte zusätzliche Synchronisationsinformation außer den Signalinformationen vorgesehen sein muß. Die Synchronisation erfolgt lediglich aus Eigenschaften der aufgezeichneten Signalinformationen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung arbeitet mit

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zusätzlich vorgesehenen Informationen. Ein unhörbares Signal außerhalb des zulässigen Aufzeichnungsfrequenzbereichs (im Falle der Aufzeichnung von Niederfrequenzsignalen u.a.) kann während der ersten Aufzeichnung den Informationen hinzugefügt v/erden. Dieses Signal wird bei der Wiedergabe durch ein Filter ausgefiltert. Die Amplitude des zusätzlichen Signals ist bekannt und hat einen festen Wert, wenn es aufgezeichnet wird. Bei der Wiedergabe wird es mit dem Faktor 2ⁿ multipliziert oder durch diesen Faktor dividiert, was von dem Vorzeichen des Synchronisationsfehlers abhängt, wobei η den Fehlerwert in Bits darstellt. In Fig. 12 ist die in Fig. 2 gezeigte Leseschaltung 36 nochmals dargestellt. Das analoge Ausgangssignal wird über ein schmalbandiges Filter 286 der Doppelschwellwertschaltung 288 zugeführt. Wenn das mit einer vorgegebenen Frequenz aufgezeichnete zusätzliche Signal sich im Schieberegister 14-6 an der falschen Position befindet, wird das mit dem Schmalbandfilter 286 ausgewertete zusätzliche Signal entweder eine zu kleine oder eine zu große Amplitude haben, wie bereits beschrieben wurde. Die Schwellwertschaltung 288 arbeitet mit Multiplikation oder Division mit dem Faktor 2ⁿ. Die Ausgangssignale an den Ausgängen 290 und 292 werden einem Einssubtrahierer und einem Einsaddierer zugeführt, die den Inhalt des Wortsynchronisationszählers des Systems verringern bzw. erhöhen und dadurch die Informationen so lange verschieben, bis das zusätzliche Signal den die Synchronisation kennzeichnenden vorbestimmten Wert hat. Das Ausgangssignal des Schmalbandfilters 286 wird durch die Schwellwertschaltung 288 zum Wortsynchronisationszeitpunkt getestet.

In Fig. 13 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung dargestellt, bei der eine vorgegebene Bitposition des Registers 146 mit den Eingängen J und K eines J-K-Flip-Flops 294 verbunden sind, wobei

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eines dieser Signale über einen Inverter 296 geführt ist. Das Flip-Flop 294 wird durch das Wortsynchronisationssignal getaktet. Ein Ausgangssignal des Flip-Flops 294 wird einer ersten, die Folgegeschwindigkeit der Impulse ausv/ertenden Zählerschaltung 272' zugeführt, die ähnlich der entsprechenden Zählerschaltung in Fig. 1 arbeitet. Das Wortsynchronisationssignal wird ferner über eine durch den Faktor 2 teilende Teilefschaltung 298 einer zweiten derartigen Zählerschaltung 274· zugeführt, die ähnlich der in Fig. 11 gezeigten Schaltung 274 arbeitet. Die Ausgangssignale der Schaltung 272' und 274· werden in einer Differenz schaltung 280a voneinander subtrahiert, diese Schaltung ist ein Spannungsteiler mit Mittelanzapfung. Diese ist mit einer Schwellwertschaltung 280b verbunden, so daß die beiden Schaltungen 280a und 280b dieselben Funktionen erfüllen v/ie die Schaltung 280 in Fig. 11.

Die mit dem J-K-Flip-Flop 294 verbundene Bitposition des * Registers 146 in Fig. 13 entspricht einem mit fester Folgegeschwindigkeit aufgezeichneten Bit, so daß bei jedem Wort ein Übergang entsteht. Wenn ein vorgegebenes Wort in der Position FRB eine binäre 1 aufweist, so enthält diese Position im nächsten Wort eine binäre 0 usw. Ein digitaler logischer Vergleich wird für diese Position bei jedem Wort durchgeführt. In Fig. 13 ist zu erkennen, daß bei Änderung des FRB-Bits in jedem Wort das Flip-Flop 29^ ©in Ausgangssignal zur Teilung durch den Faktor 2 bezüglich des Wortsynchronisationssignals liefert. Daher sollen das Ausgangssignal des Flip-Flops 294 und das Ausgangssignal der Teilerschaltung 298 übereinstimmende Folgegeschwindigkeit haben und dieselben analogen Ausgangssignale an jede Klemme des Spannungsteilers 280a liefern. Die Schwellwertschaltung 280b wertet eine Abweichung von dieser gleichen Geschwindigkeit aus und steuert das UND-Glied 3OO an, das ferner ein Eingangssignal entsprechend

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dem durch den Faktor N geteilten Wortsynchronisationssignal empfängt. Dieses Eingangssignal kann so abgeleitet werden, wie es im Zusammenhang mit Pig. 11 beschrieben wurde. Ein Ausgangssignal des UND-Gliedes 300 steuert den Einssubtrahierer 302 an, der einen Zählschritt für einen Wortsynchronisationszähler in der für Fig. 11 beschriebenen V/eise beseitigt. Das in Fig. 13 gezeigte System schiebt die Daten im Register 14-6, bis die richtige Synchronisation erreicht ist. Es unterscheidet sich von der Auswertung der FoIgeGeschwindigkeit nur des geringstwertigen Bits, die auch in Verbindung mit Fig. 11 beschrieben wurde, dadurch, daß dieses System auf die mittlere Geschwindigkeit eines beliebigen Signals anspricht, während das in Fig. 13 gezeigte System durch einen logischen bestimmten Zustand gesteuert wird. Der Vorteil ist ein schnelleres und sicherers Synchronisieren.

Die in Fig. 14- gezeigte Schaltung stellt ein Synchronisationsverfahren nach dem Paritätsprinzip dar. Ein Paritätsbit ist in jedem gespeicherten Wort so vorgesehen, v/ie dies bei Computerdaten der Fall ist. 3ei der V/iedergabe wird die Parität des wieder hergestellten Wortes getestet, d.h. es wird in üblicher Weise ein ungerades oder gerades Ergebnis überprüft, wozu ein Paritätsdetektor 303 dient. Ein sich wiederholender Fehler kennzeichnet eine falsche Synchronisation, und die Synchronisation des Systems wird durch einen Einssubtrahierer 30A- in bereits beschriebener Weise geändert. Allgemein gesprochen, liefert der Paritätsdetektor 303 ein Ausgangssignal zur Ansteuerung des Einssubtrahierers 304 nur bei einem sich wiederholenden Paritätsfehler, um Synchronisationsverschiebungen bei einem einzelnen Lesefehler zu vermeiden.

In Fig. 15 ist ein Einssubtrahierer dargestellt, der in

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den zuvor beschriebenen Schaltungen eingesetzt werden kann. Wie bereits ausgeführt, empfängt die Schaltung einen Bittakt (beispielsweise vom Impulsformer 240 in Fig. 16), der einem UND-Glied 306 und einem Inverter 303 zugeführt wird. Ein auf der Leitung 310 empfangenes Befehlssignal setzt ein Flip-Flop 312 bei der Vorderflanke dieses Befehlssignals zur Einssubtraktion. Das Flip-Flop 312 erzeugt ein Ausgangssignal, das ein UND-Glied 306 für die nächste Bittaktzeit sperrt. Dadurch wird einer der Bittaktimpulce unterdrückt, der andernfalls dem Synchronisationszähler über die Leitung 314 zugeführt würde. Das Flip-Flop wird durch ein UND-Glied 316 zurückgestellt, v/ozu die Kombination der Rückflanke des nächsten Bittaktes (invertiert im Inverter 308) und des Befehlssignals zur Einssubtraktion ausgenutzt wird. Der Verlauf der Bittaktimpulse zum Wortsynchronisationszähler wird auf diese Weise um einen Impuls verringert. Da der Wortsynchronisationszähler die Anzahl der Bits in dem Wortformat zählt, bevor ein Ausgangssignal abgegeben wird, wird seine Funktion bezüglich seines Ausgangssignals um eine Bittaktposition verzögert, und er liefert sein Wortsynchronisationsausgangssignal mit einer derart relativ verschobenen Zeit oder bis ein weiteres Befehlssignal zur Einssubtraktion empfangen v/ird. Eine ähnliche Schaltung kann zur Hinzufügung von Zählschritten in diesem Zähler verwendet v/erden, d.h. bei Auftreten eines geeigneten Befehlssignals aus der Doppelschwellwertschaltung 288 nach Fig. 12. Ein Flip-Flop 312, das durch ein derartiges Befehlssignal angesteuert wird, liefert dann einen Zusatzimpuls für den Wortsynchronisationszähler am Ende eines vorgegebenen Taktbits.

Entsprechend einer v/eiteren Ausbildung der Erfindung wird ein aufgezeichneter Synchronisationspunkt in den Ausführungsformen nach Fig. 5A und 6A verwendet. Solche Punkte sind jedoch nicht hauptsächlich größer, sondern haben

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eine unterschiedliche Form. In Fig. 17 sind Teile dreier abwechselnder Spuren bei 318, 320 und 322 dargestellt. Eei der Spur 318 ist ein Synchronisationspunkt mit der Form eines Doppelkegels dargestellt, bei der Spur 320 hat er die Form eines Dreiecks. Bei der Spur 322 hat der Synchronisationspunkt die Form einer diagonal liegenden Raute, deren mittlerer Teil praktisch dieselbe Größe wie die Informationspunkte auf v/ei st. Die unterschiedlich geformten Synchronisationspunkte können gegenüber den Datenpunkten durch optische Elemente unterschieden werden. Bei der Anordnung nach Fig. 18 wird das Licht einer Fokussierungslinse, eines Spiegels oder eines ähnlichen Elements auf einen halbdurchlässigen Spiegel 324 gerichtet, so daß es auf eine erste Maske 326 und auf eine zweite Maske 328 fällt. Die Punkte einer Aufzeichnung (hier nicht dargestellt) werden nacheinander über denselben Lichtweg auf beide Masken 326 und 328 abgebildet. Diese Masken sind in Fig. 19 und 20 deutlicher dargestellt. Das Bild eines runden Datenpunktes wird durch die öffnung 330 in der Maske 326 durchgelassen und betätigt den Detektor 332 (Fig. 18), der beispielsweise eine Fotozelle sein kann. Ein Datenpunkt betätigt jedoch nicht den weiteren Detektor 334, da er auf diesen durch die öffnungen 336 der Maske 328 nicht einwirken kann, die einem Synchronisationspunkt angepaßt sind. Wird jedoch ein Synchronisationspunkt empfangen (beispielsweise der für die Spur 322 in Fig. 1? dargestellte), so wird das Licht durch die öffnungen beider Masken 326 und 328 fallen und beide Detektoren 332 und 334 ansteuern. Wenn das Licht eine vorbestimmte minimale Intensität hat, liefern die Schwellwertschaltungen 338 und 340 Ausgangssignale auf ein UND-Glied 342. Das Ausgangssignal dieses UND-Gliedes 342 wird als './ortsynchronisationsimpuls genutzt und erfüllt die Funktion des in Fig. 2 gezeigten Synchronisationsbit-Detektors 142. Transparente Punkte auf einem

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undurchsichtigen Untergrund können zur Verwirklichung dieser Synchronisationsart verwendet v/erden, ebenso ist jedoch auch der Einsatz undurchsichtiger Punkte auf durchsichtigem Hintergrund möglich.

Zur Synchronisation kann auch eine Spurversetsung dienen. Der Synchronisationspunkt kann identisch mit den Datenpunkten ausgebildet sein, jedoch gegenüber der Spur um ca, 10 bis 20 # des gegenseitigen Spurabstandes versetzt sein, wie dies in Fig. 21 dargestellt ist. Wenn ein Spursystem der in Fig. 3 gezeigten Art verwendet wird, so kann eine plötzliche kurze Fehleranzeige, die durch einen Synchronisationspunkt erzeugt wird, von einer normalen langsamen Verschiebung unterschieden werden. Die Schaltung ist in Fig. 22 ausführlicher dargestellt, wobei die Einheiten 188, 190 und 192 den in Fig. 3 gezeigten entsprechen. Das Ausgangssignal der Verstärker 188 und 190 wird den Integrierschaltungen 196j 200 und¹ 198, 202 in Fig. 3 zur Spurführung zugeführt. Das Ausgangssignal der Verstärker 188 und 190 wird jedoch auch einem zusätzlichen Differenzverstärker 344- zugeführt, der in Fig. 22 gezeigt ist. Sein Ausgangssignal wird mittels eines Konderisators 34-6 und eines an Erde liegenden Widerstandes 348 differenziert. Das differenzierte Signal wird einem Impulsformer 350 zugeführt. Ein langsam verlaufender Spurfehler erzeugt ein unzureichendes Auegangssignal nach Differenzierung, um den Impulsformer 350 ansteuern zu können. Tritt jedoch ein für Synchronisationszwecke vorgesehener plötzlicher und kurzer Fehler der in Fig. 21 angedeuteten Art auf, so wird eine Spitze am Eingang des Impulsformers 350 erzeugt, so daß dieser ein WortSynchronisationssignal liefern kann.

Ein weiteres Verfahren und eine Anordnung zur Synchronisation nach der Erfindung sind in Fig. 23 und 24 darge-

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stellt. Der lichtempfindliche Aufzeichnungstracer 352 ist mit mehreren lichtempfindlichen Schichten 354- versehen, die durch lichtunempfindliche Iiaterialien voneinander getrennt sind. In allen empfindlichen Schichten können Punkte durch Einwirkung von Licht in der Ebene der jeweils empfindlichen Schicht erzeugt werden. Der Abstand zwischen den Schichten ist größer als die Folcussierungstiefe des aufzeichnenden optischen Systems, so daß jede Schicht individuell zur Aufzeichnung und Yiiedergabe verwendet werden kann. Hehrere Lichtquellen oder Detektoren dienen zur Aufzeichnung und V/iedergabe. Auch kann der Brennpunkt in geeigneter V/eise verschoben werden, wenn eine einzelne Lichtquelle oder ein einzelner Detektor eingesetzt werden. Die Synchronisationspunkte sind in einer besonderen lichtempfindlichen Schicht an geeigneten Stellen vorgesehen, die sich in einer separaten Brennebene getrennt von den Datenbits befinden. In Fig. 24 ist eine Anordnung dargestellt, bei der ein informationsmodulierter Lichtstrahl auf eine entsprechend einem Datenbit geformte Hanke 356 vor einem Detektor gerichtet wird. Der Detektor 558 kann eine Fotozelle sein. Ein entsprechend einem in einer der lichtempfindlichen Schichten punktförmig aufgezeichneten Datenbit geformtes Bild erzeugt ein entsprechendes Bild in der Ebene der Maske 356 zur Ansteuerung des Detektors 358. Das Licht wird auch über halbdurchlässige Spiegel 360 und 362 geführt, die es auf Masken 364 und 366 vor Detektoren 368 und 370 richten. Die Hasken haben von jeder lichtempfindlichen Schicht jeweils einen bestimmten Abstand, so daß Bilder der Punkte der separaten lichtempfindlichen Schichten in den separaten Ebenen der Hasken erzeugt werden. Es ist zu erkennen, daß einer der Detektoren zusammen mit der ihm entsprechenden lichtempfindlichen Schicht für Synchronisationszwecke ausgenutzt werden kann, während die beiden anderen Detektoren und ihre zugeordneten Schich-

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ten für die anderen Informationen verwendet v/erden können, beispielsweise für Stereo-Niederfrequenzaufzeichnungen o.a.

Bei einer weiteren Ausführungsforra der Erfindung können
die Punkte in unterschiedlichen lichtempfindlichen Schichten der in Fig. 23 gezeigten Art in unterschiedlichen Farben aufgezeichnet sein, wobei entsprechende Farbfilter anstelle der Masken 356, 364- und 366 vorgesehen sind. In
einem solchen Falle müssen die unterschiedlich gefärbten
aufgezeichneten Daten nicht auf zueinander beabstandete
Schichten aufgeteilt sein, sondern sie können allein hinsichtlich ihrer Färbung unterschieden werden. Für Synchroni sationszwecke kann dann eine der verschiedenen
Farben vorgesehen sein.

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Claims

Patentansp r ü c h e

Verfahren zur Synchronisation der Aufzeichnung digitaler Informationen, die auf einer Spur in Form aus Bits gebildeter Worte in einer die direkte Wiedergabe durch optische Abtastung und daraus erzeugte elektrische Impulse ermöglichenden Form gespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Informationsbits in einer auf der Spur die Position von V/ortgruppen angebenden Konfiguration gespeichert werden, die bei der Wiedergabe zur Angabe der Position einer Wortgruppe ausgewertet wird, und daß die Wiedergabe abhängig von dieser Auswertung synchronisiert wird, so daß eine individuelle Wiedergabe von Wortgruppen möglich ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorbestimmte Worte aus digitalen Bits mit einem vorbestimmten Codewert aufgezeichnet v/erden und daß die genannte Auswertung eine Erkennung eines derart codierten Wortes umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Wort mit zumindest einem Bit eines vorbestimmten Wertes versehen wird, dessen Position innerhalb des Worts bei der genannten Auswertung festgestellt wird, und daß die Synchronisation in einer Verschiebung der wiedergegebenen Informationen besteht, die so lange durchgeführt wird, bis die Bitposition den vorbestimmten Wert angibt.

4-, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Auswertung die Erkennung einer nicht gebrauchten Datenkonfiguration umfaßt und daß die Synchronisation durch Verschiebung der Datenwiedergabe er-

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folgt, bis diese Datenkonfiguration nicht erkannt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Auswertung einen Vergleich der Impulsfolgegeschwindigkeit eines Vorzeichenbits mit einem geringstv/ertigen Bit eines Wortes umfaßt und daß die Synchronisation durch Verschiebung der Datenwiedergabe bis zur Anzeige eines vorbestimmten Vergleichsergebnisses erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Auswertung in der Feststellung der Frequenz eines vorgegebenen Bits besteht und daß die Datenwiedergabe so lange verschoben wird, bis dieses Bit eine vorbe stimmte Frequenz auf v/eist.

7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet/ daß für das auszuwertende Bit eine vorbestimmte Bitposition verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein vorbestimmter Bitwert mit einer festen vorgegebenen Aufzeichnungsgeschwindigkeit in der vorgegebenen Bitposition gespeichert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgegebenes digitales Signal zu den digitalen Bits, der Aufzeichnung hinzugefügt wird, daß dieses zusätzliche Signal bei der genannten Auswertung von den wiedergegebenen Informationen getrennt wird und daß die Synchronisation in einer Verschiebung der wiedergegebenen Informationen bis zur Auswertung eines vorbestimmten zusätzlichen Signals besteht.

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10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch p;ekcnnzeichnet, daß jedem Wort ein Paritätcbit hinzugefügt ist, das ausgewertet wird, und daß eine Verschiebung der uiedergegebenen Informationen bis zur Anzeige der Synchronisation durchgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Bits in Form mehrerer Punkte längs einer Spur aufgezeichnet v/erden, wobei bestimmte Punkte vorbestiramte Formen aufweisen, und daß die genannte Auswertung eine optische Abblendung des auswertenden Lichts derart umfaßt, daß Punkte der vorbestimmten Form erkannt v/erden.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Bits in Form mehrerer Punkte längs einer Spur aufgezeichnet werden, wobei bestimmte Punkte gegenüber der Spur versetzt sind und eine Synchronisation kennzeichnen, und daß die genannte Auswertung eine Feststellung der Versetzung dieser Punkte relativ zur Spur umfaßt.

15· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Bits mit unterschiedlichen Tiefen in einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet v/erden, wobei eine Tiefe den Synchronisationsinformationen zugeordnet wird, und daß die Wiedergabe durch optische Darstellung der Informationen unterschiedlicher Tiefen des Aufzeichnungsträgers erfolgt.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Bits in unterschiedlich gefärbten Schich ten eines Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet werden und daß die Wiedergabe durch optische Darstellung der Informationen mittels farbempfindlicher Detektoren erfolgt, wobei einer Farbe die Synchronisationsinforraationen zugeordnet sind.

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15· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine rasterartig in Zeilen aufgeteilte Spur verwendet wird, daß ein digitales Bit an einer vorbestimmten Position einer jeden Zeile mit einem vorbestimmten Wert aufgezeichnet wird, und daß die Synchronisation v/ährend der Informationswiedergabe in einer Rückstellung eines Wortsynchronisationssignals bei Auftreten des genannten Bits mit dem vorbestimmten Wert an der genannten Position einer jeden Zeile besteht.

16. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, mit einer Vorrichtung zur punktförmigen Aufzeichnung digitaler Informationen auf einen fotografischen Aufzeichnungsträger und einer lichtelektrischen Wiedergabevorrichtung, die digitale elektrische Impulse an eine Ausgabevorrichtung liefert, gekennzeichnet durch eine Verteilung der Informationen auf dem fotografischen Aufzeichnungsträger mit einer Konfiguration in Form von wortgruppenweise zusammengefaßten Informationspunkten, und durch eine in der Ausgabevorrichtung vorgesehene Anordnung zur Auswertung der genannten Konfiguration zwecks Synchronisation der Informationswiedergabe .

17· Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevorrichtung ein Register für die die wiedergegebenen digitalen Informationen kennzeichnenden elektrischen Signale auf v/eist und daß die Anordnung zur Auswertung der genannten Konfiguration eine Verschiebung der elektrischen Signale im Register bis zu einer vorbestimmten Wortposition durchführt.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taktgenerator vorgesehen ist, der eine Zählvorrichtung zur Abgabe eines die Informationsausgabe aus dem Re-

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gister bewirkenden Impulses steuert und daß die Anordnung zur Auswertung der genannten Konfiguration den Inhalt der Zählvorrichtung ändert, wenn die festgestellte Konfiguration fehlerhaft ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgenerator einen synchronisierbaren Oszillator, eine Anordnung zur Ausnutzung der wiedergegebenen elektrischen Informationssignale zur Synchronisation dieses Oszillators und eine Anordnung zur Verknüpfung der elektrischen Signale mit dem Taktsignal umfaßt.

20. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger mehrere, rasterartig angeordnete Spuren aufweist und daß. die Anordnung zur Ausv/ertung der genannten Konfiguration eine Schaltung zur Erkennung eines Rasterzeilen-Anfangsimpulses enthält.

21. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Auswertung der genannten Konfiguration auf ein vorbestinmtes Codewort eingestellt ist.

22. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Ausv/ertung der genannten Konfiguration auf eine vorbestimmte Ziffernstelle eines Wortes eingestellt ist.

23. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Auswertung der genannten Konfiguration auf eine sonst nicht gebrauchte Bitkonfiguration eingestellt ist.

24-. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Auswertung der genannten Konfiguration

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eine Schaltung zum Vergleich der Parameter einander benachbarter Datenbits umfaßt.

25. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Ausv/ertung der genannten Konfiguration eine Schaltung zur Auswertung zusätzlich zu
den Datenworten· vorhandener Informationen umfaßt.

26. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Auswertung der genannten Konfiguration eine Schaltung zur Erkennung der Frequenz zumindest eines Datenbits umfaßt.

27. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Ausv/ertung der genannten Konfiguration eine Schaltung zur Erkennung einer Wortparität umfaßt.

28. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger aus mehreren lichtempfindlichen Schichten besteht.

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