DE2436395B2

DE2436395B2 - Ausleseeinrichtung

Info

Publication number: DE2436395B2
Application number: DE19742436395
Authority: DE
Inventors: Kenjiro Urawa Saitama Goto (Japan)
Original assignee: Mansei Kogyo KX., Kawaguchi, Saitama (Japan)
Priority date: 1973-07-31
Filing date: 1974-07-29
Publication date: 1976-07-01
Also published as: JPS5429082B2; IT1018743B; FR2239722A1; NL7409624A; FR2239722B1; DE2436395C3; JPS5052924A; DE2436395A1; GB1472933A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine wie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebene Ausleseeinrichtung. Es handelt sich dabei um eine Einrichtung zum Auslesen von Bild- und Toninformation bzw. -Signalen von einem Informationsspeichermittel, z. B. einer Platte, auf dem bzw. auf der die Information in Spuren aufgezeichnet und gespeichert ist. Eine solche Ausleseeinrichtung arbeitet mit einem Lichtstrahl, wie z. B. dem eines Lasers.

Aus der DT-OS 22 08 379 ist z.B. eine solche Platte als Informationsspeichermittel bekannt, bei der die in Spuren aufgezeichnete Information als abwechselnd reflektierende und nicht reflektierende oder als abwechselnd transparente und nicht iransparente Abschnitte der Spur aufgezeichnet sind, je nachdem, ob die Ausleseeinrichtung mit von dem Informationsspeichermitte! reflektiertem oder durch das InformatiotisspeichermiUel hindurchgelassenen, mit der Information impulsweise modulierten Lichtstrahl arbeitet.

Es sind bereits eine Anzahl Ausleseeinrichtungen für auf Informationsspeichermitteln aufgezeichneten Bild- und Tonsignalen beschrieben worden. Zum Beispiel ist aus der US-PS 33 81086 eine Ausleseeinrichtung bekannt, bei der der von dem Speichermittel kommende Lichstrahl auf zwei reflektierende Oberflächen geworfen wird, die einen spitzen Winkel miteinander bilden, um den Lichtstrahl in zwei voneinander verschiedene Lichtstrahlen zu teilen.

aus dem vom Informationsspeichermittel kommenden, reflektierten oder durch dieses hindurchgetretenen, modulierten Lichtstrahl entnehmen, und zwar ohne Störung des im Lichtstrahl enthaltenen BiId-5 und/oder Tonsignalanteils. Durch Wahl des jeweiligen Betriebsfrequenzbandes läßt sich die erfindungsgemäße Ausleseeinrichtung auch gegen von außen kommende Störungen unempfindlich machen.
Mit der erfindungsgemäßen Ausleseeinrichtung

Diese geteilten Lichtstrahlen läßt man in eine Detektoreinrichtung, die zwei Photozellen hat, fallen. Die zwei Photozellen geben ein Signal ab, mit dem die Lage der Ausleseeinrichtung gesteuert wird, die mit optischem Spurabtasten arbeitet. Diese Einrichtung ist aber nicht für die Steuerung der Lage des Lichtstrahls durch Lichtstrahlablenkung auf der Spur geeignet; denn bei dieser Einrichtung erfolgt die Steuerung durch Bewegung des gesamten Gehäuses, das

die Detektoreinrichtung und das optische System ein- io lassen sich auch solche Informationen auslesen, die schließt. Des weiteren bewirkt in dieser Wiedergabe- mit großer Dichte aufgezeichnet sind. Es läßt sich einrichtung die eigentliche Einrichtung zur Wieder- eine sehr genaue und sehr feine Steuerung des Lichtgabe die Rotation des Informationsspeichermittels, f leckes erreichen. Die Bild- und/oder Tonsignale könum die gespeicherte Information wiederzugeben. nen von demselben Detektor aufgenommen werden,

In der US-PS 34 52 163 ist eine Ausleseeinrich- 15 der auch für die Gewinnung der Steuersignale vertung beschrieben, die derart aufgebaut ist, daß die wendet wird. Es genügt, und zwar sowohl für die der Information entsprechenden Signale und die Information als auch für die Steuerung, einen ein-Spursteuersignale von getrennten, für die Spursteuer- zigen von dem Informationsspeichermittel kommensignale zusätzlich vorgesehenen Detektoren empfan- den Lichtstrahl auszuwerten. Die erfindungsgemäße gen werden. Allein für die Spursteuerung sind dann ao Wiedergabeeinrichtung hat den großen Vorteil, daß dort darüber hinaus zwei Detektorelemente notwen- die aufgezeichneten Informationssignale, daß die dig. Das Lagesteuersignal wird dort in der Weise Spursteuersignale für den Strahlfleck und daß außerverwertet, daß mit diesem dort die Verschiebeein- dem die Steuersignale für die Lage des Brennpunktes richtung, die zur Bewegung des Tonarmes vorgesehen des Strahls mit nur einem einzigen Lichtstrahl, der ist, steuerbar bewegt wird. Eine wie noch im Zusam- 25 vom Informationsspeichermittel reflektiert wird oder menhang mit der Erfindung zu beschreibende Steuer- von diesem hindurchgelassen wird, und einem Paar bare Strahlablenkeinrichtung ist dort nicht vor- Detektorelementen ausgelesen werden kann. Der gesehen. Eine der Ausleseeinrichtung der voran- Detektor wird also sowohl zur Informationsauslesung genannten Patentschrift ganz ähnliche Ausleseein- als auch zur Feststellung der Spursteuersignale verrichtung ist in der US-PS 33 17713 beschrieben und 30 wendet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind braucht hier nicht weiter erörtert zu werden. die Detektorelemente eine differentielle Photodiode.

Bei diesen voranstehend beschriebenen und bei wei- Dies betrifft insbesondere den Unteranspruch 12. teren bekannten Ausleseeinrichtungen treten immer Obgleich der Lichtstrahl auf dem Iniormationswieder Schwierigkeiten mit der exakten Spursteue- Speichermittel laufend abgelenkt wird, bildet sich der rung des Lichtfleckes auf dem Informationsspeicher- 35 Lichtfleck des von dem Informationsspeichermittel mittel auf. Der Lichtstrahl ist auf dem Informations- kommenden Strahls auf den Detektorelementen an Speichermittel in einem möglichst feinen Lichtfleck einem vorgegebenen Ort, und zwar der Empfangszu fokussieren, der dann stets mehr oder weniger oberfläche dieser Detektorelemente ab, was insbesonvollständig die beabsichtigte Spur derart treffen soll, dere den Unteranspruch 3 betrifft. Dadurch kann daß ein ausreichend großes Auslesesignal, jedoch nur +0 die Empfangsoberfläche dieser Detektorelemente dieser einen Spur, zu erhalten ist. sogar sehr klein gehalten werden, was sich günstig

Eine wie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 für eine hohe Grenzfrequenz der Ansprechempfindangegebene Wiedergabeeinrichtung ist in der lichkeit der erfindungsgemäßen Ausleseeinrichtung nicht vorveröffentlichten älteren Patentanmeldung auswirkt. Soweit die Detektorelemente auch dazu P 23 64143.2 vorgeschlagen. Es ist dort eine im 45 vorgesehen sind, die örtliche Lage des Brennpunkte«

des Strahles auf dem Informationsspeichermittel zx steuern, sind die Detektorelemente entsprechend der Unteransprüchen 2 und 7 so angeordnet, daß sict der Strahl auf den Empfangsoberflächen dieser EIe So mente in Richtung senkrecht zu der Verbindung bzw der Trennlinie dieser Elemente bewegt. Damit ist ver mieden, daß obengenannte Vorteile hier wieder be einträchtigt werden könnten.

Bei der erfindungsgemäßen Ausleseeinrichtun;

durchführen läßt, so daß der Lichtfleck auf der Spur 55 sind die Bild- und Tonsignale ohne Veränderung de bleibt, d. h. nicht das Signal einer benachbarten Spur Amplitude ihres Trägers auf dem Informations

Strahlengang zwischen der Lichtquelle und dem Informationsspeichermittel angeordnete steuerbare Strahlablenkeinrichtung zur Fernsteuerung des Lichtflecks auf der Infonnationsspeicherspur vorgeschlagen

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine technisch möglichst einfach zu realisierende Ausleseeinrichtung anzugeben, bei der sich die Strahlführung entlang der Spur genügend genau und sicher

störend mit erfaßt wird, wobei insbesondere keine gegenseitige Signalstörung zwischen der Einrichtung zur Spursteuerung und der Einrichtung zur Auswertung der Informationssignale auftreten soll.

Diese Aufgabe wird bei einer wie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Ausleseeinrichtung erfindungsgemäß gelöst, wie dies im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegeben ist und

speichermittel moduliert aufgezeichnet Der von der Informationsspeichermittel in der erfindungsgemäße Ausleseeinrichtung kommende Lichtstrahl umfaßt i 60 modulierter Form die Bild- und Tonsignale und ei Spursignal und gegebenenfalls ein Fokussierung« signal. Mittels des Spursignals wird eine Ablenkeir richtung gesteuert, die den Lichtfleck entlang d< Spur hält. Die automatisch arbeitende Fokussierung:

weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der 65 einrichtung wird durch ein elektrisches Signal g< Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. steuert, das sich entweder aus Kapazitätsanderunge Mit der Erfindung läßt sich die örtliche Lage des zwischen der als Informationsspeichermittel vo Lichtfleckes in bezug auf die betreffende Spur direkt gesehenen Scheibe und einer Detektorplatte di

Fokussicrungseinrichtung ergibt, oder das als ein diffcrenticlles Signal des entsprechend ausgebildeten Detektors gewonnen wird.

Weitere Erläuterungen, weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung bevorzugter Alisführungsbeispiele hervor, wobei auf die Figuren Bezug genommen wird.

Fig. 1 zeigt eine Aufsicht eines scheibenförmigen Informationsspeichermittels für die zu speichernde Information;

F i g. 2 zeigt im Ausschnitt eine vergrößerte Ansicht eines Anteils von auf dem Informationsspeichermittcl nach Fi g. 1 befindlichen Speicherspuren;

F i g. 3 zeigt schematisch Bild- und Tonsignale;

F i g. 4 zeigt schematisch den Ablauf des Zusammensetzens von Bild- und Tonsignalen;

F i g. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines Schaltkreises, mit dem Bild- und Tonsignale in Impulssignalc umgewandelt werden;

Fig. 6 zeigt schematisch eine Einrichtung zur Steuerung eines Elektronenstrahls zur Aufzeichnung;

F i g. 7 zeigt schematisch eine Aufzeichnungsvorrichtung;

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm zur Herstellung eines wie hier verwendeten scheibenförmigen Informationsspeichermittels;

Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht einer Ausleseeinrichtung;

Fig. 10 zeigt schematisch eine Aufnahmeeinrichtung;

Fig. 11a zeigt als Fragment einen Mittenquerschnitt durch eine Ablenkeinrichtung für den Lichtstrahl, zu der Fig. lib den Querschnitt gemäß A-A' wiedergibt;

Fig. 12 zeigt die Form des Ausgangssignals der Photodiode;

Fig. 13 zeigt die Soll-Lage und sich aus Schwankungen ergebende Lagen des Strahlflccks auf der Spur;

Fig. 14 zeigt ein Blockdiagramm eines Schaltkreises, mit dem das der Abweichung zwischen Strahlflcck und Spur entsprechende Signal vom Ausgangssignal der Photodiode abgetrennt wird;

Fig. 15 zeigt die Form des Ausgangssignals einer Photodiode, das von dem von der Scheibe reflektierten Lichtstrahl herrührt;

Fig. 16 zeigt ein Blockdiagramm eines Schaltkreises, mit dem das der Abweichung zwischen Strahlfleck und Spur entsprechenden Signal, das vom Ausgangssignal der Photodiode abgetrennt wird;

Fig. 17 zeigt das Frequenzspektrum von Bild-, Ton- und Steuersignalen;

Fig. IS zeigt einen Vertikalschnitt einer automatischen Fokussiereinrichtung;

Fig. 19 zeigt ein Blockdiagramm eines Schaltkreises zur Steuerung der automatischen Fokussiereinrichtung nach F i g. 18;

F i g. 20 zeigt einen Seitenschnitt der Scheibe;

Fig. 21 zeigt eine Aufsicht der Scheibe mit verschiedener Aufzeichnung;

Fig. 22 zeigt die Form eines Strahlfleckes, wie er zum langsamen Auslesen verwendet werden kann;

F i g. 23 zeigt eine Linse zur Verbreiterung des Strahlflecks für langsames Auslesen;

Fig. 24 zeigt eine erste Form einer automatischen Fokussiereinrichtung;

F i g. 25 zeigt den Strahlfleck auf einer differentiellen Photodiode;

Fig. 26 zeigt eine zweite Form einer automatischen Fokussiereinrichtung;

Fig. 27 zeigt eine Linse und einen einfallenden und einen reflektierten Lichtstrahl; Fig. 2<S zeigt eine dritte Form einer automatischen Fokussiereinrichtung;

Fig. 29 zeigt eine vierte Form einer automatischen Fokussiereinrichtung;

Fig. 30 zeigt eine in der Fig. 29 von der Seite

ίο gesehene Ansicht der in F i g. 29 gezeigten optischen Achsen des Lichtstrahls und

Fig. 31 zeigt eine ungleichförmige Verbindung einer diffcrcntiellen Photodiode.

Fig. 1 zeigt ein scheibenförmiges Informations-(Speicher)Mitlcl 1, das hier nachfolgend als Scheibe bezeichnet wird, auf dessen bzw. deren beiden Seiten Bild- und Toninformation in Informations-Speichcrspuren 2 aufgezeichnet ist, die hier nachfolgend als Spuren bezeichnet werden. Dazu ist in Fig. 2 ein Anteil der Spuren 2 in vergrößertem Maßstab gezeigt. Die Spur 2 trägt bzw. enthält die aufgezeichnete Information in Form eines Signal-Bitanteils, der eine schwach reflektierende Fläche ist. Dieser Anteil ist durch eine hoch-reflektierende Fläche 3 abgeteilt. Die radiale Breite Sa des Bitanteils 5 ist konstant, während die Länge 5 b des Bitanteils 5 und der Zwischenraum 5 c zwischen benachbarten Bitanteilen 5 entlang der Richtung der Spirale der Spur 2 variabel ist, um dadurch die Information aufzuzeichnen Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein wie voranstehend beschriebenes Ausführungsbeispiel beschränkt, da das Aufzeichnen auch derartig erfolgen kann, daß sich hoch-reflekticrende Bitanteile innerhalb einer niedrig-reflektierenden Fläche befinden oder daß ein absorbierender Bitanteil in einer lichtdurchlässigen Fläche, und umgekehrt, vorliegt.

Bei einem Ausführungsbeispiel hat die Scheibe einen Durchmesser von 30 cm und sie dreht sich mit SOUmdrehungen/scc (U/?). Die Impulsfolge des Anteils 5 der Signalbits beträgt 5 bis 7 MHz. Eine jede Seite der Scheibe hat eine Abspieldauer von 30 bis 40 min. Dementsprechend empfiehlt es sich, zur Wiedergabe von Bild- und Toninformation bzw. Signalen nach dem NTSC-System oder nach dem PAL-System (in diesem Falle 25 U/s) die Länge 5 b des Bitantcils 5 wenigstens 2 μηι zu wählen. Der Abstand 5 c ist ungefähr 2 um. die Breite 5 α ist ungefähr 1 um und die Steigung 5 d zwischen den Spuren ist ungefähr 2 um. In F i g. 3 sind jeweils ein Bildsignal

»G« (0 bis 3,5 MHz) und ein Tonsignal »Ο« (0 bi« 20KHz) gezeigt. Diese Signale sind zu einem einzigen zusammengesetzten Signal 7 zusammengesetzt nachdem das Tonsignal mit dem Bereich von 20 KH; mit einem Träger mit 4,5 MHz moduliert worden ist so daß das Tonsignal und das Bildsignal aus den zusammengesetzten Signal später wieder voneinande getrennt werden können. Zu dem Voranstellende! sei auf F i g. 4 verwiesen. Der Mensch ist gegenübe Verzerrungen des Tonsignals empfindlicher als gegen über solchen des Bildsignals. Deshalb ist es zweck mäßig, daß das Tonsignal in einem niedrigen bzw unteren Frequenzband aufgezeichnet wird, um da Signal-Rauschverhältnis des Tonsignals zu verbessert Wenn die Frequenzmodulation 8 des zusammer gesetzten Signals mit relativ geringer Frequenzat weichung bzw. -hub ausgeführt wird, hat das zusarr mengesetzte Signal Seitenbänder des Frequcnzspel trums, die symmetrisch zur Mittenfrequenz sind, wi

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dies in F i g. 4 b gezeigt ist. In F i g. 4 c ist das Seiten- Auslöseeinrichtung zum Auslesen der Information aus band gezeigt, das nach Abtrennung bzw. Ausfiltern der Scheibe 1 zu ersehen. Der durch den Motor 24 eines Anteils des oberen Seitenbandes O', C dci anzutreibende rotierbare Tisch 25 wird so angc-Ton- und Bildsignale erhallen ist. Dies frequenz- trieben, daß sich die darauf befindliche Scheibe 1 mit modulierte (FM) Signal wird in eine Puls-FM-Modu- 5 im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit dreht, lation 9 mittels eines Begrenzers umgewandelt, um Im Falle von Bildsignalen des NTSC-Systems empcincn Informations-bzw. Signalimpuls 10 zu erhalten, fiehlt es sich, 30 U/s anzuwenden. Von einer einen wie er in Fig. 5 gezeigt ist. Dieser so erhaltene Infor- Lichtstrahl erzeugenden Einrichtung 26, wie z.B. mations- bzw. Signalimpuls wird einer Strahlsteuer- einem Laser, wird ein Strahl 27 ausgesendet, der eine einrichtung 16 zugeführt, die sich in einer Aufzeich- io Empfangseinrichtung 29 auf dem Weg über den Renn ngsvorrieh tu ng befindet, mit der ein Elektronen- flcxionsspiegel 28 erreicht. Die Lichtslrahleinrichtung strahl zur Aufzeichnung der Bild-und der Tonsignalc 26 und die Aufnahmceinrichtunt· 29 sind so ausgeauf die Scheibe geworfen wird, wie dies im einzelnen bildet, daß ein Anteil des von dem Spiegel 28 rcflcknoch beschrieben und in den Fig. 6 und 7 gezeigt tierten Lichtstrahles nicht wieder in die Lichtstrahlwird. Die Strahlsteuereinrichtung 16 umfaßt einen 15 einrichtung 26 eintritt und daß der von der Einrich-Draht oder eine Wendel 13 zur Aussendung eines Hing 26 ausgesandte Lichtstrahl keine Interferenz mit Elektronenstrahls 12, ein Steuergitter oder Wehnelt dem reflektierten Lichtstrahl macht.
14 zur Steuerung der Emission bzw. Intensität des Wie aus den Figuren 9 und K) zu ersehen, um-Elektronenstrahls 12 und eine Anzahl von Kondcn- faßt die Aufnahmccinrichtuim 29 einen Strahlahlensorlinsen 15 zur Strahlfokussierung. Die Scheibe hat 20 ker31 zur Ablenkung des Lichtstrahls 27 in einem eine Grund- bzw. Trägerplatte 18 aus Glas, aus syn- Bereich kleiner Winkel, um den Fleck 30 des Lichtthetischem Harz oder aus einem ähnlichen Stoff, das Strahles auf die Spur 2 genau auffallen lassen zu kön- bzw. der gegenüber chemischen Veränderungen neu. Des weiteren umfaßt die Einrichtuni: 31 eine widerstandsfähig ist. Auf diese Platte 18 ist Alu- Sclbstfokussiereinrichtung 32, mit der man den minium, Kupfer oder entsprechendes Material in an 25 Durchmesser des auf die Scheibe 1 aultreffenden sich bekannter Weise aufgedampft. Auf die Ober- Lichtfleckcs 30 konstant halten kann. Außerdem umflache dieser so aufgebrachten metallischen Schicht faßt sie Fokussierunuslinsen 33 zur Fokussierung des ist dann ein Photoresist bzw. Photolack als Schicht Lichtstrahles 27 in den kleinen Fleck 30 Die "Aufaufgebracht. Die Strahlsteuereinrichtung und die nahmccinrichtung 29 ist auf dem Fülmingsbeit 29' in Scheibe sind in einem Vakuumgehäuse bzw. einem 30 Radiairichtung der Scheibe vermittels einer durch evakuierbaren Gehäuse 17 angeordnet bzw. auge- einen Motor 35 angetriebenen Finrichtun« 36 hinbracht. In diesem Vakuumgehäuse 17 wird der Elek- und herbewegbar angebracht Des weiteren hat die tronenstrahll2 auf die Scheibe 1 geworfen, um die Einrichtung 29 eine ""Photodiode 34. mit der elekauf der P atte 18 befindliche Schicht 20 aus Photo- irische Signale aus dem Lichtstrahl _Ccwonncn werden. lack zu belichten .Die Emission des Elektronenstrahls 35 der auf die Scheibe 1 Beworfen und von ihr reflek-

12 erfolgt durch Einprägen einer hohen elektrischen tiert wird

Spannung zwischen der Scheibe 1 und dem Draht 13. 1„ F i g. 1 1 ist eine Ablenkeinrichtuni für einen

Lm die Belichtungszeit der Phololackschicht 20 Lichtstrahl cczcim. Auf der Grundplane 37 ,st ein

durch den Elektronenstrahl 12 zu steuern, wird der Permanentmagnet 39 befestigt In dessen Innerem

verstärkte Inforniations.mpuls10 zwischen den Draht 40 sind jeweils im or ;ren und "im unteren Teil desselben

13 und die Steuerelektrode ( W e h η e 11) 14 ais Ein- die Spulen 40 b.w. 41 fest anechracht. Beide Spulen gangssignal angelegt. Der Elektronenstrahl 12 wird 40 und 41 sind mit einem Draht 48 in deichen, Windann entsprechend dem Signaleingang emittiert oder dungssinn gewickelt. Im Zentrum der Spulen 40 und unterdruckt. 41 ist ein rhombusförmieer Schwinger 42 mit einer

In dem Vakuumgchai.se 17 smd des weiteren ein 45 Torsionsachse 43 angebracht. Auf dem Schwinger 42 Drehtisch 21 auf dem sich die Scheibe 1 befindet. befindet sich ein reflektierender Spieccl 44. Die Tor- und cm Antriebsmotor 22 fur den Rotationsantrieb sionsachse 43 ist durch entsprechende Halterung an des Drehtisches 21 angeordnet. Außerhalb des der Seitenwand 37 α der Grundplatte 37 an einem Vakuumgehauses 17 befindet sich ein Motor 23, mit Ende der Achse gehalten Am änderen Ende der tZlt h _P S η ⁱⁿ-t^dei ^an|^f^{benen Pfeil}" 5o Achse ist diese mit einer konisch geformten Nute 46 ™f ÄÄi H damit der Elektronenstrahl versehen, in das em Gelenkstift 47~rotierbar eingreift, auf der Scheibe 1. die sich auf dem T.sch 21 befindet. der an der anderen Seitenwand 37 b befestigt ist. Die eine spiralform,^ Spur aufzeichnet. Die Fi g. 8 zeigt. Achse 43 weist einen dünner gemachten Anteil 45 wie die Scheibe 1 geatzt wird, um den Signalbit nach auf. der als Torsionsfeder wirksam ist.
Anwendung des Elektronenstrahles 12 zu entwickeln. ₅₅ Wenn die Spulen 40 und 41 erregt werden, wird In Fig. 8a ist die Photo ackschicht 20 zu sehen, wie der Schwinger42 maenetisiert wobei die Magnetisieren au der Metallschicht 19 befindet. ausrichtung des Schwingers 42 von der Stromrich-

Diese Photosch.cht 20 wird gemäß F i g. 8 b durch tung abhängt Die MagneSunaskraft entspricht der

F?„ ^¹H¹?¹??¹? 1 ^bellChte'v^Dan" ^{Wird gemäß} Stromstärke! Auf dies? Weis^wird magnetische An-

nii;fh ι« rf?5 i^K Ϊ" ^e;n,^{e FluSSI}?^keit P^cbracht" ^{6o zi}ehung und Abstoßung zwischen dem Schwinger 42

Danach ist die Scheibe 1 geatzt, womit von der Me- und dem Permanentmagneten 39 erzeugt. Der

LcSSt «rS-ei¹ ■ t ίί "ΐ ^?" ? ²⁰ **' ^"^ ^{42 wird} dS Kinetische Kraft ent-

™wT_m·ΤΪ « /ί abschließende Maß- gegen der Torsionskraft des dünnerer. Anteils 45 der

nanme gemäß Fig. 8e wird die Photolackschicht 20 Torsionswellc 43 gedreht Wenn nun de- Lichtstrahl

SÄ rSi ^ Γ"''¹'—:⁵ ^™«⁸™«^ ⁶* «»' die Spur «eworfcn wird auf Ser modulierte, wie

cni.crnt. Die F1 g 8 . zeigt Mgnai-Brtameile 5, die auf _z. B. pulsfrequenzmoduliertc Bild- und Tonsignale

AusdTiTo^{1 elt}.^WOrden^^d· . _A „. aufgezeichnet¹ sind, e^btrieh eine Pulsbreitenmodu-

Aus der F1 g. 9 ist der mechanische Aufbau einer lation oder ähnlich, bei der die Amplitude des Trägers

konstant ist. Der von der Spur reflektierte Lichtstrahl wird mittels der Photodiode in elektrisches Signal umgewandelt.

Das Ausgangssignal der Photodiode ist in Fig. 12 a gezeigt, und zwar für den Fall, daß der Lichtfleck dauernd mit konstanter Abmessung, wie in Fi g. 13 a gezeigt, auf der Spur bleibt. Wenn jedoch, wie häufig, der Licht- bzw. Strahlfleck von der Spur abweicht oder um diese herum schwankt, und insbesondere dann, wenn der Lichtfleck, wie Fig. 13b zeigt, relativ zu der Spur schwankt, ergibt sich an der Photodiode 34 ein Ausgangssignal, wie dies Fig. 12b zeigt. In F i g. 12 bezieht sich das Bezugszeichen 50 auf den Ausgangswert der Photodiode 34, der sich an einer hoch-reflektierenden Fläche der Scheibe ergibt. Das Bezugszeichen 56 deutet auf den Ausgangswert der Diode 34, der an einer schwach-reflektierenden Fläche erhalten wird. Wenn also der Licht- bzw. Strahlfleck 30 auf eine hoch-reflekticrende Fläche zu schwankt bzw. läuft, ist das Ausgangssignal 51 höher. Wenn der Fleck 30 auf eine niedrig-reflektiercnde Fläche zu läuft, wird das Ausgangssignal 51 kleiner. Mittels der Unterschiede dieser Ausgangssignale bzw. Ausgangspegel läßt sich die Strahlablenkcinrichtung steuern, um zu verhindern, daß der Fleck 30 von der Spur abweicht bzw. aus ihr herausläuft.

F i f. 14 zeigt ein Blockschaltbild eines für den voranstehenden Zweck vorgesehenen Steuersystems. Das Ausgangssignal der Photodiode 34 wird mittels eines Verstärkers 52 verstärkt. Das verstärkte Signal wird mittels eines Filters 53 in einen Anteil 50 und einen Anteil 51 jeweils des Ausgangssignals aufgeteilt. Der Anteil 51 wird mittels eines Integrationskreises 54 in ein Ausgangssignal umgewandelt, das der Einhüllenden des Signals entspricht. Auf diese Weise wird mittels eines Pegeljustierkrciscs 55 die Signaldifferenz festgestellt, die sich zwischen dem Signnl der Finhüllenden und einem Grundsignal ergibt, das sich aus einer genauen Lage des Fleckes 30 auf der Spur 2 ergibt. Die Schallung 55 liefert das Steuersignal für die Spursteuerung. Sofern dies erforderlich ist, läßt sich ein Hochfrequenzrauschen mittels eines Filters oder ähnlich aus dem Steuersignal für das Einhalten der Spur beseitigen. Mit diesem Spursteuersignal wird die Strahlablenkcinrichtung gesteuert, um die Lage des Fleckes 30 zu steuern.

Ganz allgemein gesehen schwankt der Reflexionsfaktor der Scheibe an verschiedenen Stellen derselben aufgrund der Herstellung und dev Behandlung der Scheibe. In ernsten Fallen ist die Schwankung des Reflexionsfaktors größer als die Schwankung des Signalpegeis. Dementsprechend schwanken wie in Fig. 15 gezeigt sowohl der niedrig-reflektierende Anteil 5 Γ und der hoch-reflektierende Anteil 50'. Diese Erscheinung ergibt sich auch wenn der Ausgangspegel der den Lichtstrahl erzeugenden Einrichtung schwankt. In einem solchen Falle wird ein Steuerkreis verwendet, wie er in Fig. 16 gezeigt ist. Der Pulsanteil wird mittels eines Hochpaßfilters 56 vom Ausgangssignal der Photodiode abgetrennt. Dann wird der Pulsanteil mittels eines Einhüllenden-Demodulators 57 in ein Ausgangssignal umgewandelt, auf das als ein Einhüllenden-Signal Bezug genommen ist, so daß das Spursteuersignal, das die Differenz zwischen dem Ausgangs-Einhüllenden-Signal und einem Grundsignal ist, durch einen Regeljustierkreis 55 erhalten wird. Des weiteren ist der Impuls geshuntet, um von dem Verstärker 58 verstärkt zu wer den und als normales Bildsignal von einem Schaltkreis 59 zur Pegelbegrenzung oder von einem Schaltkreis 60 zur Wiederherstellung einer Wellenform demoduliert zu werden

Da das Ausgangssignal der Photodiode die Information des Bildsignals, des Tonsignals und eines Steuersignals zur Spursteuerung enthält, wird das Steuersystem der Ausleseeinrichtung durch die Informationssignalc beeinflußt. Dementsprechend ist bei

ίο diesem Steuersystem ein Frequenzband H, das durch die Eigenschaften einer mechanisch und elektrisch geschlossenen Schleife des Steuersystems für die Ablenkung festgelegt ist, so gewählt, daß ein Frequenzband O des Tonsignals, ein Frequenzband G des BiIdsignals und das Frequenzband H des Steuersignals, das das Spursteuersignal enthält, nicht im selben Bereich liegen. Wie dies in Fig. 17 gezeigt ist, sind diese einzelnen Bänder voneinander getrennt. Das Band // ist niederfrequenter als die Bänder G und O.

In den Fig. 18 und 19 ist eine automatisch arbeitende Fokussierungseinrichlung 61 gezeigt, die den Lichtstrahl auf die Scheibe 1 entgegen vertikaler Bewegung der Scheibe 1 fokussiert. Die automatische Fokussierungseinrichtung 61 umfaßt einen Permanentmagnetcn 67, ein Gehäuse, das auf dem Permanentmagneten 67 fest angebracht ist, ein hohles Teil 62, das in dem hohlen Teil 62 hin- und herbewegbar angebracht ist und mit einem Flansch 69 auf der äußeren Oberfläche desselben versehen ist, ein Paar Druckfedern 70, 71. die in dem Gehäuse angeordnet sind, um das hohle Teil 62 in Berührung mit dem Flansch 69 des hohlen Teiles 62 zu halten, eine Linscnkombination 64. die sich in dem hohlen Teil 62 befindet und zur Fokussierung des Lichtstrahls auf die Scheibe 1 vorgesehen ist, eine üelektorplattc 73, die auf einem Ende des hohlen Teils 62 parallel zur Scheibe 1 angebracht ist, einen metallischen Spulenkörper 65, der auf dem anderen Ende des hohlen Teils 62 fest angebracht ist, und eine Spule 66, die den metallischen Spulenkörper 65 umgibt und die nach außen gehende Anschlüsse hat. Der Permanentmagnet 67 ist aus einem inneren zylindrischen Anteil 67 σ. der sich in dem Spulenkörper 65 befindet, und aus einem äußeren zylindrischen Anteil 67 r>, der den Körper 65 umgibt, gebildet. Zwischen diesem inneren und dem äußeren zylindrischen Anteil liegt ein magnetisches Feld vor. Das hohle Teil 62 wird in dem erwähnten Gehäuse 72 unter gleicher Spannung der Federn gehalten. Das hohle Teil 62 kann auch mittels

zweier Federn gehalten werden, die voneinander verschiedene Spannung haben, ohne die sehr kleine Bewegung des hohlen Teiles 62 zu beeinträchtigen. Dieselbe winzige Bewegung des erwähnten hohlen Teiles 62 kann durch zwei getrennte Federeinrichtungen er halten werden, die verschiedene Federspannung haben. Der Spulenkörper 65 besteht aus Metall und hat nicht nur geringes Gewicht, sondern ist auch sehr gut wärmeleitend. Aus diesem Grunde wird dafüi z. B. Aluminium bevorzugt. Die Detektorplatte be· steht aus einem elektrisch leitenden Material und hai eine ebene flache Oberfläche auf der Seite dei Scheibe 1. Des weiteren weist das hohle Teil 62 einen Luftdurchgang 74 auf, durch den hindurch Luft von außen durch die hin- und hergehende Bewegung des hohlen Teils 62 hereingeführt werden kann, um die Spule 66 zu kühlen.

Im Betriebsfall wird der Kapazitätswert zwischer der Scheibe 1 und der Detektorplatte 73 als Kapazitäi

eines Oszillatorkreises 75 verwendet, um die Vertikalbewegung der Scheibe 1 festzustellen und die automatische Fokussierungseinrichtung 61 zu steuern. Wenn der Abstand zwischen der Scheibe 1 und der Detektorplatte 73 sich infolge vertikaler Bewegung der Scheibe 1 ändert, so ändert sich die Frequenz der Oszillation des Oszülatorkreises 75. Diese Frequenzveränderung des Kreises 75 wird mittels eines Hochfrequenzverstärkers 76 verstärkt und als Veränderung des Ausgangssignals durch FM-Diskriminator 77 aufgenommen. Diese Veränderung wird weiter durch einen Niederfrequenzverstärker 78 und weiter durch einen Gleichstromverstärker 79 als ein Differenzsignal verstärkt, wobei sich die Differenz aus der Verändewie sie in F i g. 18 gezeigt ist, beschrieben. Diese Au· gestaltungen können für eine Ausleseeinrichtung nac der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Bi diesen Ausgestaltungen wird die Verlagerung de Fokus in bezug auf die Scheibe auf optische Weis mittels einer dificrcnticüen Photodiode festgesteil Hierzu sei zunächst auf Fig.24 verwiesen, in de eine Ausgestaltung einer automatischen Fokus sierungseinrichtung gezeigt ist, die den Fleck de Lichtstrahles durch Bewegung der Fokussierungs linsen steuert. Von einer den Lichtstrahl erzeugende! Einrichtung 26 wird der Strahl 27 ausgesandt una voi einem Spiegel 85 durch eine erste Linse 84 hindurcl reflektiert, um auf die Scheibe 1 mittels einer /-weiter

rung in bezug auf einen vorgegebenen Spannungswert 15 Linse 86 fokussiert zu werden. Wenn der Lichistrah ergibt. Die Differenz wird damit in das Eingangs- 27 exakt auf die Scheibe 1 fokussiert ist, wird ein vor signal der automatischen Fokussierungseinrichtung der Scheibe 1 reflektierter Lichtstrahl durch die 61 umgewandelt. Dieses Eingangssignal steuert einen zweite Linse 86 auf einen Übergang einer differentiel- Stromfluß in der Spule 66 auf dem Körper 65, um len Photodiode 87 geworfen, die sich auf dem Spiege! den Körper 65 aufwärts und abwärts in dem Magnet- 20 85 fest angebracht befindet.

Die in Fig. 25 gezeigte differentielle Photodiode 87 besteht aus zwei Photodioden 88 und 88«. die miteinander vereinigt sind. Die Photodioden 88 und

feld des permanenten Magneten 67 zu bewegen. Auf

diese Weise läßt sich der Fokus des Lichtstrahles 27 exakt auf die Scheibe 1 eingestellt halten.

Da die Schaltung nach Fig. 19 ein geschlossener

Kreis ist, läßt sich der Lichtstrahl 27 dauernd auf die 25 zwischen ihnen bestehende Verbindung, die an Masse

Scheibe 1 fokussiert halten. Des weiteren ist es mög- liegt. Solange der Lichtstrahl in der vorgesehenen

Weise auf die Scheibe fokussiert ist, fällt der Strahlfleck 89 gleichermaßen auf die Photodioden 88 und

88 α haben jeweils einen Ausgangsanschluß und eine

lieh, den nachteiligen Einfluß zu beseitigen, der durch eine Kapazitätsveränderung zwischen der Scheibe 1 und der Detektorplatte 73 verursacht wird, da der 88 a und es gibt kein differentielles Ausgangssignal

Abstand zwischen der Scheibe 1 und der Detektor- 30 zwischen diesen beiden Dioden 88, 88«.

platte 73 mittels der justierenden vorgegebenen Standardspannung des Gleichstiomverstärkers 79 leicht gesteuert werden kann.
Für eine vorteilhafte Verwendung dieser Einrich-Wenn sich die Scheibe 1 nach unten aus der Lage A' in die Lage X' oder aus der Lage X in die Lage X" bewegt, wird jeder der reflektierten Lichtstrahlen d und a" in den Strahlflecken b' bzw. b" auf der Photo-

tung ist es des weiteren zweckmäßig, die Scheibe in 35 diode 87 gebündelt. Auf diese Weise ist der Strahlfleck auf der Photodiode entsprechend der Vertikalbewegung der Scheibe verschoben. Zu dieser Zeit steuert ein differentielles Ausgangssignal zwischen den Photodioden 88 und 88 a die zweite Linse 86, um

einer Weise zu behandeln, wie dies des weiteren beschrieben wird. Die Scheibe umfaßt, wie dies Fi g. 20 zeigt, eine Grundplatte 18 aus Glas oder synthetischem Harz, auf deren beiden Seiten eine dünne

metallische Schicht 19 aus Aluminium oder Kupfer 40 den Lichtstrahl 27 richtig auf die Scheibe zu fokus

aufgebracht ist, um eine genaue Informationsaufzeichnung durchführen zu können. Für eine solche genaue Aufzeichnung ist auch die kleinste Beschädigung der Oberfläche der Scheibe dahingehend wirksam, ein Geräuschsignal im wiedergegebenen Signal zu erzeugen. Dementsprechend wird die Oberfläche der Scheibe mit einem transparenten Material beschichtet, um Beschädigungen zu verhindern. Da die Scheibe mit dem Drehtisch 21 elektrisch in Verbindung ist, und eine Kapazität zusammen mit der Scheibe 1 und der Detektorplatte 73 bildet, ist ein Anteil 82 der Scheibe, der mit dem Drehtisch 21 in Berührung ist, nicht mit der erwähnten isolierenden Schicht 80 aus 'ransparenlem Material beschichtet. Die Aufnahmeeinrichtung wird unterhalb der Scheibe angeordnet, um die untere Oberfläche derselben auszulesen. Eine Veränderung der Schichtdicke verändert nicht das Potential des Anteils 82, d. h. der unteren Oberfläche der Scheibe. Auf diese Weise ist die Entfernung zwischen der Scheibe und der Oberfläche der Linsen der Aufnahmceinrichtung nicht durch unterschiedliche Dicke sowohl der Scheibe und/oder der Beschichtung 80 beeinflußt. Es ist ein Anschlag 21 α in Berührung mit dem Drehtisch, um die Scheibe zwischen diesem und dem Drehtisch festzuhalten, vorgesehen.

Nachfolgend werden verschiedene weitere Ausgestaltungen der automatischen Fokussiereinrichtung, sieren. Dabei steuert das Gesamtausgangssignal der beiden Photodioden 88 und 88 a die Ablenkeinrichtung der Aufnahmeeinrichlung, um den Signal-Bitanteil auf die richtige Spur zu bringen.

Der Einfallspunkt »N« des Lichtstrahles auf der zweiten Linse 86 ist in Richtung parallel zur Spur auf der Scheibe 1 aus der optischen Achse der zweiter, Linse 86 abweichend. Der von der Scheibe 1 reflektierte Lichtstrahl geht durch die Linse 86 an der Stelle »M« hindurch, die im wesentlichen diametral der Stelle »N« gegenüberliegt, wie dies in F i g. 27 gezeigt ist. Die zweite Linse 86 steht parallel zu der auf dem rotierenden Tisch befindlichen Scheibe 1. Wenn sich die Scheibe 1 während ihrer Rotation aufwärts und abwärts bewegt, wird der Brennpunkt des Lichtstrahles zur Scheibe 1 vorwärts und rückwärts verschoben. Die Verschiebung des Brennpunktes verursacht, daß die Stelle »M« auf der Linse 86 sich parallel zur Richtung der Spur verschiebt.

In Fig. 27 zeigt eine Linie >D< die Richtung der Spur an. Wie dies zu erkennen ist. ergibt eine Bewegung der Stelle >·Λ/« auf der Linse 86. daß der Lichtstrahl auf eine andere Stelle der Linse 86 hin reflektiert. Der durch die andere Stelle hindurchtretende Lichtstrahl wird durch die differentielle Photodiode 87 festgestellt, die die Linse 86 der automatisch arbeitenden Fokussierungseinrichtung in Tätigkeit versetzt, um den Lichtstrahl auf die Scheibe

/IO

genau zu fokussieren. Dann sollte der Lichtstrahl zum Zwecke der Spurhaltung gesteuert werden. Die Ablenkeinrichtung ist so angepaßt, daß sie den Lichtstrahl im rechten Winkel zur Richtung »D« ablenkt, um damit das Spuraufzeichnon auf der Scheibe 1 zu steuern. Des weiteren wird ein auf der Linse 86 befindlicher Lichtfleck »M« des reflektierten Licht strahles durch die Ablenkeinrichtung in die Richtung »C« und gleichzeitig durch die automatische Fokusreflektierten Strahl / oder /' und der Lichtstrahl wird nicht symmetrisch in bezug auf die Verbindung gebündelt. Dementsprechend wird der reflektierende Spiegel unter Einfluß des differentiellen Ausgangssignals der Photodiode 87 von 85 nach SS' bewegt, wenn sich die Scheibe von X nach A" herabbewegt.

Aus den F i g u r e η 29 und 30 ist eine vierte Ausführungsform einer automatischen Fokussierungsein-

sierungseinrichtung in die Richtung »D« bewegt, so io richtung zu entnehmen, wobei in diesen Figuren der daß sich die Fokussierungssteuerung und die Spur- Lichtstrahl durch seine Strahlachsen angedeutet ist. steuerung nicht gegenseitig stören, wie dies in F i g. 27 Fig. 30 gibt eine Seitenansicht der Einrichtung nach gezeigt ist. F i g. 29 wieder. In F i g. 30 ist ein halbreflektierender

Wie dies aus F i g. 25 zu sehen ist, ist der Übergang Spiegel 92 nicht zu sehen, der einen Anteil eines ein-90 bei der differentiellen Photodiode 87 so angeord- 15 fallenden Lichtstrahles P hindurchläßt und den Rest net, daß er im rechten Winkel zur Richtung der Spur reflektiert. Wenn der halbdurchlässige Spiegel 92 um liegt. Die Bewegung des Strahlfleckes auf der Linse einen winzigen Winkel in Richtung des Pfeiles A 86 in Richtung »D« bewirkt, daß der Strahlfleck auf oder B gedreht wird, kann ein durch den Spiegel 92 der differentiellen Photodiode 87 im rechten Winkel reflektierter Lichtstrahl, der ein Anteil des auf den zu dem Übergang 90 z. B. nach b' und b" bewegt ao Spiegel 92 einfallenden Lichtstrahles ist, als ein Lichtwird. Im Gegensatz dazu verursacht eine Bewegung strahl von derselben Quelle auf dem Spiegel bcdes Strahlfleckes auf der Linse 86 in Richtung »C«, trachtet werden. Mit »Γ« ist ein virtueller Punkt bedaß der Strahlfleck sich auf der differentiellen Photo- zeichnet, in dem die Quelle durch die optische Wirk

diode 87 und entlang der Verbindung90 z.B. nach b 1 b2w. b 2 bewegt.

In Fig. 26 ist eine zweite Ausführungsform einer automatischen Fokussierungseinrichtung gezeigt, die den Lichtstrahlfleck durch Bewegung eines reflektierenden Spiegels 85 steuert. Der reflektierende

samkeit der Scheibe und der Linse 93 abgebildet ist bzw. ihr Bild hat, wobei sich die Linse 93 zwischen der Scheibe und dem halbdurchlässigen Spiegel befindet. »S« ist ein reeller Punkt, in dem die Strahlaufspaltung vom Punkt »T« her mittels einer konvexen Linse 94 zur Fokussierung gebracht ist. In diesem

Maß dl, wird die Strahlachse des reflektierten Lichtes von K nach K' verschoben und die Verschiebung dl führt zu einei.i Lichtfleck an der Stelle S.

Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die differentielle Photodiode ein Differential-Ausgangssignal, mit dem die Linse 93 derart gesteuert wird, daß sie den Lichtstrahl richtig auf die Scheibe fokussiert. Zum gleichen Zeitpunkt erzeugt die differentielle Photodiode außer-

Spiegel 85 ist so angeordnet, daß er im rechten Win- 30 Punkt »S--< ist die differentlelle Photodiode angeordkel mit einer Ausdehnung zusammentrifft, die den net. Wenn sich die Scheibe aufwärts bewegt um ein Brennpunkt F der zweiten Linse 86 mit den Punkten
Z und Z' vereinigt, auf die der Lichtstrahl mittels der
ersten Linse 84 fokussiert ist. Wenn sich die Scheibe 1
von X nach A" herabbewegt, wird der reflektierende 35
Spiegel infolge des differentiellen Ausgangssignals der
differentiellen Photodiode 87 von 85 nach 35' bewegt, und zwar im wesentlichen in die Richtung der
optischen Achse eines reflektierten Lichtstrahles Q

oder Q', so daß sich der Strahlfleck 30 parallel zu 40 dem ein Gesamtausgangssignal, mit dem die Rotaeiner optischen Achse 88 einer zweiten Linse 86 be- tions- bzw. Schwenkbewegung des halbdurchlässigen

" " ' Spiegels zum Zwecke einer exakten Spurführung des

Strahles gesteuert wird, und zwar in einer Weise, wie sie zusammen mit den Figuren 12 bis 16 beschrieben wurde. Die Verbindung 90 der differentiellen Photodiode 87 ist vertikal angeordnet in bezug auf die Richtung der Verschiebung des Strahlfleckes Bei der ersten, zweiten und bei der dritten Ausfüh-

„„„_b._ei -_a „ . rungsform einer automatisch arbeitenden Fokussie·

85 angebracht. Es ist eine dritte Linse 91 zwischen 50 rungseinrichtung, wobei die Verbindung 90 a dei der zweiten Linse 86 und der Photodiode 87 fest an- differenliellen Photodiode 87 ungleichförmig ausgegeordnet. Die Diode 87 ist im Brennpunkt einer drit- bildet ist, enthält das Ausgangssignal der differen ten Linse 91 angeordnet. Dementsprechend kann die tiellen Photodiode 87 ein Geräuschsignal im differen Fokussierung des Lichtstrahls auf die Scheibe 1 durch tiellen Ausgangssignal, weil der Strahlfleck sich au eine Parallelverschiebung der reflektierenden Ober- 55 der Verbindung zum Zwecke der in Fi g. 31 gezeigtei fläche des Spiegels 85 gesteuert werden. Solange Spursteuerung in Längsrichtung bewegt. Bei der vier dieser Lichtstrahl richtig auf die Scheibe 1 fokussiert ten Ausführungsform der gleichen automatische· ist, fallt das Zentrum des Fleckes des reflektierten Fokussierungseinrichtung enthält jedoch das Aus Lichtstrahles auf die Verbindung zwischen den einzel- gangssignal der differentiellen Photodiode kein Ge nen Dioden der Photodiode, und zwar aufgrund der 60 räuschsignal im differenliellen Ausgangssigna], da de Wirkungsweise der dritten Linse 91. Wenn der Licht- Sttahlflcuk immer auf denselben Punkt der Verbin

dung gebündelt ist. Dementsprechend ist das differen tieilc Ausgangssignal der Photodiode durch das Spur steuersignal nicht beeinflußt, womit sich eine genau Fokussiersleuerung durchführen läßt.

Wenn unterschiedliche Informutionsinhaltc A wv B auf die Scheibe 1 aufgezeichnet werden (sieh F i g. 21), ist es erforderlich, einen Zwischenbcreicli <

wegt. Die differentielle Photodiode 87, die auf dem reflektierenden Spiegel 85 befestigt ist, erzeugt, kein differentielles Ausgangssignal solange, wie der Lichtstrahl richtig auf die Scheibe fokussiert ist.

In F i g. 28 ist eine dritte Ausführungsform einer automatischen Fokussierungseinrichtung beschrieben. Bei dieser ist die differentielle Photodiode 87 unabhäneif von der Bewegung des reflektierenden Spiegels

strahl /' auf eine andere Stelle fokussiert ist, läuft der Lichtstrahl nach Reflexion infolge der zweiten Linse 86 parallel zum Strahl /. Dementsprechend ist der Lichtstrahl in denselben F' k gebündelt, der symmetrisch zu der Verbindung ist. Wenn jedoch im Gegenteil dazu der Lichtstrahl nicht auf die Scheibe I fokussiert ist, läuft der Lichtstrahl nicht parallel zum

18

mischen A und B in Radialrichtung der Scheibe 1, ^^^^^^daSZ^^ mc bei einer gewöhnlichen, Tonsignalscheioe, vorzu- ^™** ¹^_n, _Zwecke der Bildwiedergabe nut langsehen. In dem Zwischenbereich C der Schabe, indem ^^tindiekeit vorgesehen, in radialer Richkeine Information aufgezeichnet wira, J^t sich u« —■■- - — ^ benachbarte Signale gleichzeitig mit-Signal des Trägers aufzeichnen, so daß das Aufzeich- 5 J","⁸ScTbJSSn Strahlfleckes 83 abzutasten bzw. nen der Spuren auf der Scheibe wie üblich ausgeführt JjJ^f_n ^^ _{dem Motor} die Aufaahmeeinnch-

^W1Vorzugsweise wird ein Bild während einer Um- ^^^^J^^aT^i die Spurabtastung drehung der Scheibe aufgezeichnet, und zwar vor- ™^eJg· Geschwindigkeit der Bewegung des breiten zugsweise dann, wenn das Bild mit langsamer Ge- » durchlesen & ^ _dem
schwindigkeit abgetastet b_Zw. wiedergegeben werden ^^^^0?«. Den breiten Strahlfleck 83 ersoll In F i g. 22 ist ein Strahlfleck 30 üblicherweise f'^^f S einführung einer wie in F i g. 23 gevenvendet, um das Bild in einer üblichen Bewegung hak man dug Em^g ^^ _{94 die} wiederzugeben. Für eine V/iedergabe eines Bildes mit ^|^ten J^^_mrichtung und die Sche.be 1. Des langsamer Geschwindigkeit läßt sich die Umdrehungs- x₅ ^^^^GeschVmdigkeit der Langsamb.ldzah! der Scheibe nicht verringern und zwar mit ^¹™ ^ _{leicht dadurc}h ausgewählt werfen, indeiii Rücksicht auf das Synchronisierproblem. Aus diesem ^^^^„«,^ der Bewegung des Strahl-Grunde wird mit dem Stirahlfleck 30 wiederum die- man d« Gesrtw ,ng ^ ^^ _{q a} selbe Spur in üblicher Weise abgetastet. Der Strahl- Heckes ^anoe .^ _(p. _{g 22)>}
fleck 30 muß auf die vorangehende Spur innerhalb *. b«^u| "J,^dl^ _n ₂\%_d 2 a zufallsbedingt mit-

Neigung der Linse Hehoben.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: w

1. Ausleseeinrichtung zum Auslesen von BiId- und/oder Tonsignalen, mit einem Informations-Speichermittel, auf dem in einer Spur eine Anzahl Bits des Bild- und/oder Tonsignals aufgezeichnet sind, mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Lichtstrahls, der auf das Informationsspeichermittel zu werfen ist, mit einer Rotationseinrichtung für die Rotation des Informaticnsspeichermittels mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit, mit Mitteln zur Umlenkung des Strahles auf eine Spur des Informationsspeichermittels, mit einer Fokussierungseinrichtung zur Fokussierung des Strahles in einen Lichtfleck auf dem Informationsspeichermittel, wobei der Lichtstrahl durch die Fokussierungseinrichtung das Informationsspeichermittel trifft, mit einer Verschiebeeinrichtung für das Verschieben der Fokussierungseinrichtung und der Mittel zur Strahlumlenkung in Richtung senkrecht zur Spur auf dem Informationsspeichermittel und mit einer Detektoreinrichtung auf die der von dem Informationsspeichermittel kommende Lichtstrahl geworfen wird und die wenigstens ein Detektorelement zur elektrischen Aufnahme der Bild- und/oder Tonsignale und von Lokalisierungssignalen des Lichtfleckes hat, wobei diese beiden Arten von Signalen in dem vom Infoimationsspeichermittel kornmenden Strahl enthalten sind und wobei mit der Detektoreinrichtung beide Signale in elektrische Signale umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Strahlablenkeinrichtung (31, 37—48, 92), mit der der Lichtstrahl in Richtung senKrecht zur Spur auf einer aus einer Anzahl benachbarter Spuren des Informationsspeichermittels (1) ausgewählten Spur (2) zu steuern ist, und die Detektoreinrichtung (34, 87) in regelnder Weise miteinander für die Lagesteuerung des Lichtfleckes (30) auf dem Informationsspeichermittel (1) gekoppelt sind, daß das Betriebsfrequenzband (H) dieser Regelung mit den Betriebsfrequenzbändern (G und/ oder O) der aufgezeichneten Bild- und/oder Tonsignale durch die Wahl ihrer Trägerfrequenz(en) frei von Überlappung ist, wobei das Betriebsfrequenzband (H) zur Lagesteuerung und wobei das Betriebsfrequenzband (G und/oder O) der BiId- und/oder Tonsignale zur Wiedergabe derselben dienen, und daß das Betriebsfrequenzband (H) niederfrequenter als die niedrigste Frequenz des Seitenbandes der Frequenzbänder (G und/oder O) der Bild- und/oder Tonsignale ist.

2. Ausleseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bild- und/oder Tonsignale als pulsmoduliertc Signale mit amplitudenkonstanter Trägerwelle aufgezeichnet sind, daß in dem von dem Informationsspeichermittel (1) kommenden Lichtstrahl zusätzlich zu den ersten, aufgezeichneten Bild- und/oder Tonsignalen und zusätzlich zu den zweiten, die Lage des Lichtfleckes auf dem Informationsspeichermittel (1) in bezug auf die Spur (2) angebenden Signalen, dritte Signale enthalten sind, die die Lage des Brennpunktes des Lichtstrahles in bezug auf das Informationsspeichermittel (1) angeben, daß die die Intensität des von dem Informationsspeichermittel (1) kommendes Strahls feststellende Detektoreinrichtung (87) ein Paar Detektorelemente (88, 88 a) hai, mit denen diese ersten zweiten und die dritten Signale des vom Informationsspeichermittel (1) kommenden Strahles aufgenommen werden, daß der von der Einrichtuni (26) zur Erzeugung des Lichtstrahls kommend« Lichtstrahl nach Passieren der Strahl ablenkeinrichtung (31, 37—48, 92) die Fokussierungslinse

(86) der Fokussierungseinrichtung erreicht, daf das Gesamtausgangssignal der Detektoreinrich tung (87) durch ein Tiefpaßfilter hindurchgegeber wird, das die zweiten Signale ergibt, die für dit Steuerung der Strahlablenkeinrichtung (31 37—48, 92) verwendet sind, und daß das Aus gangsdifferentialsignal der Detektorelemente dif dritten Signale liefert, und daß die Strahlablenk einrichtung (31, 37—48, 92) im Lichtstrahl zwi sehen der Vorrichtung (26) zur Erzeugung de« Lichtstrahls und der Fokussierungseinrichtunj angeordnet ist.

3. Ausleseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung (31, 37—48, 92) zur Ablenkung des Lichtstrahl; (P) in einer Ebene ausgebildet ist, wobei diese Ebene im wesentlichen senkrecht zu der auf derr Informationsspeichermiltel (1) befindlichen Spui (2) und parallel, jedoch nicht zusammenfallenc mit der optischen Achse der Fokussierungslins« (93) ist.

4. Ausleseeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß ein Übergang (90 90 a) zwischen, dem Paar der DetektorelemenU

(87) vorgesehen ist, wobei dieser Übergang senkrecht zur Spur (2) auf dem Informationsspeichermittel (1) ausgerichtet ist.

5. Ausleseeinrichtung nach Anspruch 2, : oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit den füi die Steuerung der Fokussierungslinse (93) verwendeten driiten Signalen diese Linse in vor gegebenem Abstand von dem Informationsspeichermittel (1) gehalten wird (Fig. 29 unc 30).

6. Ausleseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da£ eine Aufnahmeeinrichtung (29) vorgesehen ist die die Strahlablenkeinrichtung (31, 37—48, 92; die Fokussierungslinse (93) und die Detektor elemente (87) umfaßt, wobei die Strahlablenk· einrichtung (31, 37—48, 92) so angeordnet ist daß sie den Lichtstrahl um einen in bezug au diese Aufnahmeeinrichtung (29) festen Punk herum ablenkt, wobei dieser Punkt auf der opti sehen Achse des von der Strahlablenkeinrich tung (31, 37—48, 92) abgelenkten Lichtstrahle! oder auf der Fortsetzung der optischen Achse de; abgelenkten Lichtstrahles liegt, daß die optisch« Achse der Fokussierungslinse (93) in bezug au die Aufnahmeeinrichtung (29) örtlich festliegenc ist, daß das wenigstens eine Detektorelement ir dieser Aufnahmeeinrichtung (29) angebracht ist daß die Aufnahmeeinrichtung (29) durch di< Verschiebeeinrichtung (36) in Richtung senkrech zu der auf dem Informationsspeichermittel (1 befindlichen Spur (2) zu verschieben ist, daß eini zweite Linse (94) derart im Weg des Lichtstrahl: zwischen der Fokussierungslinse (93) und den Detektorelement (87) angeordnet ist, daß da:

Bild des festen Punktes, um den herum der Lichtstrahl abgelenkt wird, der durch die Fokussierungslinse (93), das Informationsspeichermittel (1) und die zweite Linse (94) definiert ist und der örtlich in bezug auf die A^fnahmeeinrichtung festliegt, in demjenigen Lichtstrahl liegt, der auf die Oberfläche des Detektorelementes (87) auftrifft.

7. Ausleseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Einrichtung (26) zur Erzeugung des Lichtstrahles und der Fokussierungslinse (93) vorgesehene Spiegel (85) durch die dritten Signale parallel zur optischen Achse des Strahles (Q, Q') zu bewegen ist, der von dem Spiegel (85) derart reflektiert wird, daß der Lichtfleck (30) durch die Fokussierungslinse (86) auf dem Inform-Uionsspeichermitlel fokussiert gehalten ist und dadurch, daß eine zweite Fokussierungseinrichtung (84) in dem Wege des Lichtstrahls zwischen der Einrichtung (26) zur Erzeugung des Lichtstrahls und dem Spiegel (85) so angeordnet ist, daß sie den von der Einrichtung (26) erzeugten Lichtstrahl in den Brennpunkt (F) der Fokussierungslinse (86) oder auf eine Achse (Z—Z') fokussiert, die sich senkrecht zu der Reflexionsoberfläche des Spiegels (85) und auf dem Brennpunkt (F) der Fokussierungslinse (86) erstreckt.

8. Ausleseeinrichtung nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung ein halbdurchlässiger Spiegel (92) ist, der in dem Weg des vom Informaiionsspeichermittel(l) zurückkehrenden Lichtstrahles angeordnet ist, daß dieser halbdurchlässige Spiegel (92) derart angeordnet ist, daß er den von der Einrichtung (26) zur Erzeugung des Lichtstrahls kommenden Lichtstrahl (P) innerhalb einer Ebene reflektiert und daß der Spiegel (92) den von dem Informationsspeichermittel (1) zurückkommenden Lichtstrahl hindurchläßt, wobei diese Ebene im wesentlichen senkrecht zu der auf dem Informationsspeichermittel (1) befindlichen Spur und parallel zur optischen Achse der Fokussierungslinse (93) ist (F i g. 29).

9. Ausleseeinrichtung nach einem der An-Sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Lichtstrahl reflektierender Spiegel (44) der Strahlablenkeinrichtung (31, 37—48, 92) auf einem drehbaren Stab (43) befestigt ist, wobei ein Ende des Stabes an einer Grundplatte (37) der Strahlablenkeinrichtung befestigt ist und daß das andere Ende des Stabes (43) von der Grundplatte (37) drehbar gehalten ist, daß auf dem Stab (43) ein Schwinger (42) befestigt ist, daß ein Permanentmagnet (39) und ein Spulenpaar (40, 41) zusammen im Abstand von dem Schwinger (42) um diesen herum angebracht sind, daß der Stab (43) einen dünnen Anteil (45) zwischen dem Schwinger (42) und dem an der Grundplatte (37) befestigten Ende des Stabes (43) aufweist, wodurch Torsionsbewegungen des Stabes (43) erleichtert werden und wobei der Stab (43) eine Rückstell-Torsionskraft zum Zurückdrehen des Schwingers in dessen Ausgangsposition auszuüben vermag (Fig. 11).

10. Ausleseeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des Stabes (43) eine konusförmige Nut (46) hat, riie so bemessen und so angeordnet ist, daß sie in rotationsmäßigem Eingriff mit einem Gelenk (47) ist, das auf der Grundplatte (37) befestigt ist.

11. Ausleseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierungseinrichtung (61) ein Gehäuse (72) hat, ein bewegbares hohles Teil (62) mit einem Flansch (69) hat, ein Paar Federn (70, 71) hat, die an je einer der Seiten des Flansches (69) derart anliegen, daß das Teil (62) in dem Gehäuse (72) federnd gehalten ist, wenigstens eine Linse (64) hat, die in dem hohlen Teil (62) befestigt ist, einen Permanentmagneten (67) hat, der in dem Gehäuse (72) befestigt ist und eine durch ihn hindurchgehende öffnung hat, und eine Spule (66) hat, die auf dem hohlen Teil (62) befestigt ist, wobei die Spule so angeordnet ist, daß ihre Lorentz-Kraft das hohle Teil (62) relativ zu dem Permanentmagneten (67) bewegt (Fig. 18).

12. Ausleseeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente (87) durch eine differentielle Photodiode (88, 88 a) gebildet sind.

13. Ausleseeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente (87) auf dem Spiegel (85) zur Bewegung zusammen mit diesem befestigt sind.

14. Ausleseeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Weg des Lichtstrahles der Fokussierungslinse (86) und den Detektorelementen (87) eine weitere Linse (91) derart angeordnet ist, daß der Brennpunkt der weiteren Linse (91) auf demjenigen Strahl liegt, der auf die Oberfläche der Detektorelemente (87) auffällt.