DE2503769A1 - Vorrichtung zur einstellung des abbildes einer informationsstruktur auf einen umsetzer - Google Patents

Vorrichtung zur einstellung des abbildes einer informationsstruktur auf einen umsetzer

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Description

PHN. 7350 GROT/JV/JB - 1 - 15-1-1975
^, PHN- 7350
AW^3-T.. 24. Jan. 1975
"Vorrichtung zur Einstellung des Abbildes einer Informationsstruktur auf einen Umsetzer".
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Einstellung des Abbildes einer auf bzw. in einem nahezu flachen Aufzeichnungsträger angebrachten Informationsstruktur auf einen Umsetzer mittels eines optischen Elements, welche Vorrichtung mit einer Lichtquelle versehen ist, die über das optische Element und den Aufzeichnungsträger Licht auf einen lichtempfindlichen Detektor wirft, der mit einem Regelsystem zur Steuerung des optischen Elements verbunden ist.
Eine derartige Vorrichtung ist u.a. aus der
niederländischen Patentanmeldung 7·3Ο5·517 bekannt, in der ein Lichtstrahl in einiger Entfernung von und parallel zu der
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optischen Achse des optischen Elements auf dieses Element geworfen, darin abgelenkt und von dem Informationsträger reflektiert und über das optische Element wieder auf einer der gewünschten Bildfläche der Informationsstruktur entsprechenden Fläche abgebildet wird, in der sich ein lichtempfindlicher Detektor befindet, der aus zwei durch einen schmalen Spalt voneinander getrennten lichtempfindlichen Elementen besteht. Wenn das Abbild der Informationsstruktur in der gewünschten Bildfläche liegt, wird der reflektierte Lichtstrahl auf dem schmalen Spalt zwischen den beiden lichtempfindlichen Elementen abgebildet und geben diese Elemente ein gleiches Signal ab. Liegt die Informationsstruktur dem optischen Element zu nahe, so befindet sich das Abbild der Informationsstruktur vor der gewünschten Bildfläche und fällt also der reflektierte Lichtstrahl neben den Spalt, so dass das eine lichtempfindliche Element mehr Licht als das andere empfängt und also ein grösseres Signal abgibt, das Regelsystem wirksam wird und das optische Element, das in diesem Falle aus einer einfachen Linse besteht, sich derart weit von der Informationsstruktur ab bewegt, dass das Abbild dieser Struktur wieder an die richtige Stelle gelangt. In dem Falle, indem sich die Informationsstruktur zu weit von dem optischen Element befindet, wird das optische Element zu der Informationsstruktur hin bewegt.
Letzteres ergibt sich z.B. beim Aufsetzen eines Aufzeichnungsträgers, z.B. einer Videoplatte» Das optische
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Element ist dann derart weit zurückgezogen, dass der Aufzeichnungsträger beim Aufsetzen mit diesem Element nicht in Kontakt kommen kann, so dass Beschädigung des Aufzeichnungsträgers vermieden wird. Der gewünschte Abstand des optischen Elements von dem Aufzeichnungsträger ist aber derart klein (in der Grössenordnung von 250 /um) und während der Einstellung^ wird die Verschiebungsgeschwindigkeit derart gross, dass sich das optische Element derart weit über die gewünschte Lage hinweg bewegen kann, dass die Gefahr vor Beschädigung des Aufzeichnungsträgers nicht ausgeschlossen werden kann»
Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist nach der Erfindung das optische Element mit'einer Vorrichtung verbunden, die ein Signal abgibt, das ein Mass für die Verschiebungsgeschwindigkeit des optischen Elements ist, wobei der Ausgang der Vorrichtung zu einem zweiten Eingang des Regelsystems führt.
Diese Geschwindigkeit kann auf verschiedene Yeise, z.B. durch Messung der Kapazitätsänderung von zwei nebeneinander liegenden Platten, detektiert werden. . '
Nach einer günstigen Ausführiingsform einer Vorrichtung gemäss der Erfindung besteht die Vorrichtung aus einer Tachogeneratorspule. Diese lässt sich verhältnismässig einfach fest um das optische ELement anbringen und kann mit einem in dem Gehäuse, in dem das optische Element "bewegbar befestigt ist, angebrachten Magnetsystem zusammenarbeiten. Die in der Spule induzierte Spannung ist dann der VersGhiebungs-
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geschwindigkeit des optischen Elements proportional.
Bei einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung ist zwischen der Vorrichtung und dem zweiten Eingang des Regelsystems eine Schwellenschaltung angeordnet, die ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Geschwindigkeitssignal einen bestimmten Wert überschreitet.
Indem diese Spannung dem Regelverstärker derart
zugeführt wird, dass diese Spannung einer Zunahme der Verstärkung entgegenwirkt und sogar eine Abnahme bewirkt, wird die Geschwindigkeit des optischen Elements auf einen derartigen Wert beschränkt, dass das Regelsystem imstande ist, dieses Element beim Erreichen des richtigen Punktes in genügendem Masse abzubremsen. Naturgemäss ist es möglich, diese Schwelle der Schwellenschaltung zu der Richtung der Geschwindigkeit symmetrisch zu wählen. Dies ist bei Systemen zu bevorzugen, bei denen sich die Informationsstruktur auf derjenigen Seite des Aufzeichnungsträgers befindet, die dem optischen Element zugekehrt ist. Wenn sich die Informationsstruktur aber auf der anderen Seite befindet und das Strahlungsbündel also durch das Aufzeichnungsträgermaterial hindurchgeht und auf der anderen Seite reflektiert wird oder mit einem System mit hindurchfall endem Licht gearbeitet wird, wird das System, falls sich z.B. auf der dem optischen Element zugekehrten Seite ein Fleck befindet, dazu geneigt sein, sich sehr schnell auf diesen Fleck einzustellen, was unerwünscht ist. In diesem Falle wird, wenn sich das optische Element von der Informationsstruktur
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ab bewegt, vorzugsweise die Geschwindigkeit nie.driger gemacht lind also die Schwelle herabgesetzt.
Zu diesem Zweck ist es nach einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung günstig, diese Schwelle zu der Richtung der Geschwindigkeit asymmetrisch zu wählen, so dass der Einfluss der Geschwindigkeit in der einen Richtung von dem der Geschwindigkeit in der anderen Richtung verschieden ist.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an J~. Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Welse, auf die eine Änderung der Lage des optischen Elements auf den Strahlengang des Lichtbündels einwirkt;
Fig. 2 ein Regelsystem, bei dem die Schwelle der Schwellenschaltung zu der Richtung, der Geschwindigkeit symmetrisch ist;
Fig. 3 eine solche Vorrichtung mit einer asymmetrischen Schwelle, und
Fig. h.eine graphische Darstellung der Steuerspannung bzw. des Steuerstroms des Regelverstärkers als Funktion der Verschiebung. -
In Fig. 1 ist veranschaulicht, wie ein Lichtstrahl 1 parallel zu der optischen Achse 0-0' auf das optische Element L geworfen, darin abgelenkt und von dem Aufzeichnungsträger R reflektiert und über das optische Element L auf die Bildfläche A-A1 zurückgeworfen wird. Das Strahlungsbündel passiert auf
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dem Wege zu dem optischen Element L einen Spalt. S, der zwei lichtempfindliche Elemente L. und L2 voneinander trennt, die in der Bildfläche A-A' angeordnet sind. Wenn sich der Aufzeichnungsträger in dem richtigen Abstand d von dem optischen Element L befindet, weist der Strahlengang die mit den vollen Linien angegebene Form auf. In diesem Falle fällt das Abbild, des Lichtstrahles mit dem Spalt S zusammen. Wenn der Abstand des optischen Elements L von dem Aufzeichnungsträger R grosser als der gewünschte Abstand, z.B. ein Abstand d , ist, weist der Strahlengang die mit den. strichpunktierten Linien angegebene Form auf und fällt das Abbild des Strahlungsbündels vox" die Bildfläche A-A1, was bedeutet, dass das lichtempfindliche Element L1 mehr Licht als das lichtempfindliche Element L„ empfängt, so dass das lichtempfindliche Element L1 eine grössere Spannung als das lichtempfindliche Element L„ abgibt oder einen kleineren Widerstand aufweist. Falls der Abstand von dem Aufzeichnungsträger kleiner als der gewünschte Abstand, z.B. der Abstand d_ , ist, wird der Lichtstrahl, wie mit den gestrichelten Linien angegeben ist, hinter der Bildfläche A-A1 abgebildet und empfängt das lichtempfindliche Element L„ mehr Licht als das lichtempfindliche Element L1 , so dass das Element L„ mehr Spannung als das Element L1 abgibt oder einen kleineren Widerstand aufweist.
Fig. 2 zeigt ein Regelsystem, das aus einer Regelschleife besteht, die einen Differenzverstärker D enthält, dem einerseits die Spannung des lichtempfindlichen Elements L.
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und andererseits die Spannung des lichtempfindlichen Elements L_ zugeführt -wird. Die Ausgangsspannung dieses Differenzverstärkers D wird einem Regelverstärker A„ zugeführt, der eine Spule S1 steuert, die mit dem optischen Element L verbunden ist. Diese Spule liegt in einem konstanten Magnetfeld und verschiebt sich, wenn'sie von einem Strom durchsetzt wird. Diese Regelschleife wirkt also in Abhängigkeit von der Lagenabweichung des optischen Elements L. Die Ausgangsspannung des Tachogenerators T, der in diesem Falle aus einer rings um das optische Element L angebrachten und mit diesem Element verbundenen Spule besteht, die vorzugsweise auf demselben Spulenkörper wie die Spule S1 angebracht ist, ist ein Mass für die Gescwindigkeit des optischen Elements L und wird über einen Verstärker A1 der Reihenschaltung zweier gleicher gegensinnig geschalteter Zenerdioden Z und Z zugeführt, die eine Schwellenschaltung D bilden, deren ,Schwelle zu der Richtung der Geschwindigkeit symmetrisch liegt. Die Ausgangsspannung der Reihenschaltung der Zenderdioden Z1 und Zp wird einem Eingang des Regelverstärkers A zugeführt, der die Verschiebung des- optischen Elements L bewirkt, und ist der Spannung entgegengesetzt, die infolge der Lagenabweichung auftritt und die Verschiebung der Spule S1 bewirkt. Dadurch wird die Geschwindigkeit auf einen bestimmten Wert beschränkt.
Dies ist in Fig. h veranschaulicht, die die Beziehung zwischen dem Strom I durch die Spule S1 des optischen Elements L und der Verschiebung d des optischen Elements Έ,
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in bezug auf die Lage darstellt, in der sich der Aufzeich-
JN
nungsträger R in dem ennabstand vom optischen Element L befindet .
Die Lineie zeigt die Beziehung, falls nur eine Lagenregelung vorhanden ist.
Beim Aufsetzen eines AufZeichnungsträgers befindet sich das optische Element L in einem Abstand d von diesem Aufzeichnungsträger von _+ 3 nun. Nach dem Einschalten des Plattenspielers und also des Regelsystems nimmt der die Spule S1 durchfliessende Strom I, der die Verschiebung des optischen Elements L bewirkt, anfänglich immer stärker auf einen Höchstwert M1 zu, wonach er nahezu linear abnimmt und dann seine Richtung umkehrt und wieder zunimmt, und zwar im Fangbereich, der mit der Linie EF angegeben ist. Dieser Fangbereich beträgt. bei einer Videolangspielplatte z.B.. "_+ 100 /um. Da die Beschleunigung dem Strom proportional ist, nimmt die Geschwindigkeit zu und ist beim Erreichen der richtigen .Lage derart gross geworden, dass das optische Element L in dem Bereich GF nicht mehr in genügendem Masse angebremst werden kann und der Aufzeichnungsträger R berührt und beschädigt wird.
Wenn die Geschwindigkeitsregelung angebracht wird, nimmt der Strom durch die Spule S1 auf einen Wert Null ab, sobald der Schwellwert der Geschwindigkeit erreicht ist, wodurch die Geschwindigkeit auf einen derartigen Wert beschränkt wird, dass das optische Element L nach dem Durchlaufen des Punktes G genügend schnell abgebremst werden kann.
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Wenn ein System verwendet wird, bei dem sich die Inf ox-mat ions struktur auf* der von dem optischen Element L abgekehrten Seite des Aufzeichnungsträgers R befindet, ist das System beim Vorhandensein z.B. eines Fleckes auf der anderen Seite dazu geneigt, sich darauf einzustellen. Dies ist unerwünscht und kann dadurch vermieden werden, dass die Einstell— geschwindigkeit in dieser Richtung derart niedrig gemacht wird, dass das System diesen plötzlichen Änderungen in dieser Richtung nicht folgen kann.
Dies lässt sich auch mit der Schaltung nach Fig» erreichen, und zwar dadurch, dass für die Zenerdioden Z.. und Zp Typen mit verschiedenen Zenerspannungen gewählt werden.
Fig. 3 zeigt ein ähnliches Regelsystem, das mit einer anderen Schwellenschaltung versehen ist. Die letztere besteht aus zwei Operationsdifferenzverstärkern A„ und A^, in denen die" Verstärkung gesondert von den veränderlichen Widerständen R1 und Rp eingestellt werden kann. ■ ,
Die beiden Vei-stärker A,, und A. sind nicht symmetrisch zu Erde geschaltet, so dass der Verstärker A„ nur bei Abweichungen von der Geschwindigkeit des optischen Elements L in der einen Richtung und Ar bei Abweichungen von der Geschwindigkeit in der anderen Richtung wirkt, so dass entweder die Diode D1 oder die Diode Dp leitend ist. Der Strom durch diese Dioden bestimmt die Spannung an der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors FET, der zu dem Widerstand R„ parallel geschaltet ist, der die Verstärkung des Verstärkers A_ bestimmt;.
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PHN. 7350
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Bei zunehmender Spannung an dieser Gate-Elektrode nimmt der Widerstand zwischen der Source- und der Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors FET und also auch die Verstärkung des Verstärkers A und der Strom I durch die Spule .S1 ab.
Mit dieser Schaltung können die Verstärkungsfaktoren der Verstärker A„ und A. gesondert auf jeden beliebigen Wert eingestellt werden, so dass mit dieser Schaltung sowohl eine symmetrische als auch eine asymmetrische Schwelle erhalten werden kann, deren Werte kontinuierlich veränderbar sind.
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Claims (2)

  1. PHN. 7350 15-1-1975
    PATENTANSPRÜCHE:
    (TJ Vorrichtung zur Einstellung des Abbildes einer auf bzw. in einem nahezu flachen Aufzeichnungsträger angebrachten Informationsstruktur auf einen Umsetzer mittels eines optischen Elements, welche Vorrichtung mit einer Lichtquelle versehen ist, die über das optische Element und den Aufzeichnungsträger Licht auf einen lichtempfindlichen Detektor wirft, der mit einem Regelsystem zur Steuerung des optischen Elements verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element mit einer Vorrichtimg verbunden ist, die ein Signal abgibt, das ein Mass für die Verschiebungsgeschwindigkeit des optischen Elements ist,,wobei der Ausgang der Vorrichtung zu einem zweiten Eingang des Regelsystem s führt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einer Tachogeneratorspule besteht. 3· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vorrichtung und dem zweiten Eingang des Regelsystems eine Schwellenschaltung angeordnet ist, die ein Ausgangssignal abgibt, wenn die Spannung infolge der Geschwindigkeit einen bestimmten Wert überschreitiet. h. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 39 dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle der Schwellenschaltung zu der Richtung der Geschwindigkeit symmetrisch ist. 5· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle der Schwellenschaltung zu der Richtung der Geschwindigkeit asymmetrisch ist.
    509833/086 5 '
DE2503769A 1974-02-09 1975-01-30 Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers mit einer Informationsstruktur Expired DE2503769C2 (de)

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