DE2611617A1 - Elektrisch gesteuerte einstellvorrichtung fuer einen digital analog ablenkgesteuerten lichtstrahl - Google Patents

Elektrisch gesteuerte einstellvorrichtung fuer einen digital analog ablenkgesteuerten lichtstrahl

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Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, 2000 Hamburg 1, Steindamm 94
Elektrisch gesteuerte Einstellvorrichtung für einen digital und analog ablenkgesteuerten Lichtstrahl
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch gesteuerte Einstellvorrichtung für einen digital und analog ablenkgesteuerten Lichtstrahl, mit dem von Führungssegmenten unterbrochene Datenspiralen auf e.iner rotierenden Speicherplatte erzeugt und abgetastet werden.
Solche Vorrichtungen werden bei optischen Verfahren zum Speichern und Wiedergewinnen digitaler Daten mit einer rotierenden Speicherplatte verwendet, über die ein Lichtstrahl geführt wird, bei dem die Speicherschicht durch einen digital und analog ablenkgesteuerten Lichtstrahl in Abhängigkeit von
PHD 76-048 709838/0406 5
nk - * -
Daten physikalisch veränderbar ist oder den Lichtstrahl ändert, die Daten in Form von Datenblöcken auf einer Spirale so angeordnet sind, daß sich zwischen den Datenblöcken abwechselnd ein kleines Führungssegment oder ein unbeschriebenes Segment befindet, die Länge der in Winkelgraden gemessenen Einheit, bestehend aus Datenblock und Führungssegment,und der Einheit, bestehend aus Datenblock und unbeschriebenem Segment,gleich groß ist,und die Spirale in Sektoren eingeteilt wird, die nur Datenblöcke enthalten oder nur Führungssegmente bzw. unbeschriebene Segmente, und in jedem Sektor mit Führungs segment der radiale Abstand zwischen diesen doppelt so groß ist wie der zwischen den Datenblöcken in jedem Sektor, und die Spirale durch den Lichtstrahl optisch adressiert wird, der auf die Spirale über ein Ablenksystem gesteuert wird, so daß er im wesentlichen der Spirale folgt.
Für die Erzielung einer hohen Speicherdichte ist dabei die Steigung und damit die Steuerung des ersten Spiralumlaufs auf der Speicherplatte oder des jeweils ersten Spiralumlaufs eines Datenblocks, wenn die Speicherplatte in gesonderte Radialbereiche unterteilt werden soll, maßgebend, da eine Spurorganisationsstufe den Abstand des folgenden benachbarten Spiralumlaufs immer in bezug zu diesem vorangehenden Spiralumlauf bestimmt, d.h. hat der erste Spiralumlauf infolge einer groben Steuerung eine größere Neigung, hat die ganze Spirale eine größere Neigung bzw. kleinere Steigung, und die Speicherdichte ist erheblich verringert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einstellvorrichtung für das vorerwähnte optische Verfahren zu schaffen, mit der eine extrem hohe Speicherdichte erzielt wird und mit der die Steigung des ersten Umlaufs der Datenspirale, die im Bereich von ein bis zwei Mikron liegen soll, sehr genau eingehalten werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der langsame analoge Lichtablenker während des ersten Umlaufs der Datenspirale durch ein Stellelement mit kleinem Hub und während der übrigen Umläufe der Spirale durch ein mit dem ersten Stellelement gekuppeltes Stellelement mit großem Hub angesteuert wird.
Es braucht selbst bei sehr vielen Spiralumläufen immer nur der erste Spiralumlauf entsprechend gesteuert zu werden, um die größtmögliche Dichte und Präzision der weiteren Spiralwindungen zu erhalten.
Besonders vorteilhaft ist es, für den langsamen analogen Lichtablenker ein in radialer Richtung über die Speicherplatte verschiebbares, die Lichtstrahlen aufnehmendes Objektiv zu verwenden. Ferner kann als Stellelement mit kleinem Hub ein piezoelektrisch gesteuertes Stellelement vorgesehen werden, um eine hochpräzise Steuerung zu ermöglichen.
Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele dar. Es zeigen
Fig. 1 eine Speicherplatte mit Spurenaufteilung zur Erläuterung,
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Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine Einstellvorrichtung ,
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine Mehrfachanordnung von Lichtablenkern.
Nach Fig. 1 liegt die Speicherplatte SP auf einem rotierenden Plattenteller. Auf der Speicherplatte SP werden die digitalen Daten in Datenblöcken D^... auf einer Spirale Dg angeordnet. Zwischen den Datenblöcken entlang der Spirale ist abwechselnd ein unbeschriebenes Segment SG und ein Führungssegment FSG angeordnet. Das Führungssegment FSG kann eine glatte Spur sein. Unbeschriebenes Segment SG und Führungssegment FSG haben die gleiche Länge im Winkelgrad. Es ergibt sich die nachstehende periodische Anordnung auf der Spirale: ... -Datenblock D^ Führungssegment FSG - Datenblock D2 - unbeschriebenes Segment SG Datenblock D, - Führungssegment FSG ... . Die Speicherplatte wird in Sektoren S^, Sp... S„ unterteilt, wie angedeutet. In den Unter Sektoren FS1, FSp... FS« sind die Führungssegmente FSG und die unbeschriebenen Segmente SG in alternierender Folge angeordnet, wenn man sich auf einen Untersektor FS in radialer Richtung auf der Platte bewegt. Der radiale Abstand zwischen den Führungssegmenten FSG ist dabei doppelt so groß wie der zwischen den Datenspiralen Dg.
Die Spirale beginnt mit einem Umlauf, der nur aus Führungssegmenten FSG1 besteht und der so eingeteilt ist, daß er sich der oben erwähnten Periodizität anpaßt.
PHD 76-048 709838/QA 06 -5-
Die beschriebenen Spuren, d.h. Führungssegmente und Daten, werden mit einem optischen System eingeschrieben oder abgetastet, das aus einer Lichtquelle, einem schnellen digitalen Lichtablenker, der den Lichtstrahl von einem Spiralumlauf auf den benachbarten sprungartig abzulenken gestattet, und einem langsamen analogen Lichtablenker besteht, mit dem derselbe Lichtstrahl bzw. dieselben abgelenkten Lichtstrahlen längs der Spirale geführt werden.
Nach Fig. 2 besteht das langsame Lichtablenksystem zur Erzeugung des ersten Spiralumlaufs, ζ.Β, eines radialen Bereiches auf der Speicherplatte, aus einem in radialer Richtung verschiebbaren Objektiv 0 und einem den Lichtstrahl des schnellen Lichtablenkers aufnehmenden ebenen Spiegel ES, die mit einem Verschiebetisch V fest verbunden sind. Die Verschiebung des Objektivs 0 über den gesamten radialen Speicherbereich erfolgt durch ein Lautsprechersystem LS^. Die Verschiebung zur Erzeugung der Steigung des ersten Umlaufs der Spirale wird mit einem piezoelektrischen Stellglied eines Lautsprechersystems LSg vorgenommen. Piezoelektrische Stellglieder sind an sich bekannt, z.B. aus Journal of Scientific Instruments Band 39, Seite 636/637, Jahrgang 1962, von J. V. Ramsay und E. G. V. Mugridge beschrieben. Derartige Stellglieder liefern z.B. bei einer Spannung von 100 V lineare Verschiebungen von 1 Mikron.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Wenn mit dem Einschreiben der Spirale auf einer noch uribe-
/ , 709838/tf406
PHD 76-048 - - 6 -
schriebenen Speicherplatte begonnen wird, wird die Trägerplatte des Verschiebetisches V mit dem unter Federdruck (F) stehenden piezoelektrischen Stellglied PS1 durch das Lautsprechersystem LSp gegen den Anschlag A gedrückt. Gleichzeitig wird der Verschiebetisch V durch das Lautsprechersystem LS^ gegen PSf gedruckt. Dadurch entsteht eine spielfreie Kupplung zwischen piezoelektrischem Stellglied PS1 und Verschiebetisch V, und der Fokus des vom ebenen Spiegel ES reflektierten Lichtstrahls, der durch das Objektiv 0 erzeugt wird, wird in eine bezüglich der Radialkoordinate definierte Anfangslage auf der Speicherfläche gebracht. Der Strom in der Spule LS des Lautsprechersystems LS^ ist so eingestellt, daß das piezoelektrische Stellglied PS1 die Gegenkraft überwinden kann. Nun wird der Verschiebetisch V durch das piezoelektrische Stellglied während eines Umlaufs der Speicherplatte verschoben und die Steigung des ersten Umlaufs der Datenspirale durch das Einschreiben von Führungssegmenten auf der Speicherplatte erzeugt. Nach dem ersten Umlauf wird die weitere Bewegung des Verschiebetisches V durch das Lautsprechersystem LS^ bewirkt. Der konstante Abstand des nächsten Umlaufs zum ersten Umlauf wird durch eine Spurorganisationsstufe SOS gewährleistet, von deren Regelsignalen das Lautsprechersystem LS1 gesteuert wird.
Beim Lesevorgang muß der erste Umlauf der Spirale aufgesucht werden. Damit dafür genügend Spielraum zum Einfang des Spiralanfangs vorhanden ist, wird das Lautsprechersystem LSp ausgeschaltet. Das piezoelektrische Stellglied PS· und die Träger-
PHD 76-048 709838/ (K 06 - 7 -
platte V. werden dann durch die Feder F zum Anschlag B zurückgezogen.
Wenn auf der Speicherplatte SP mehrere Radialbereiche K1, Kp, K7, unabhängig voneinander berücksichtigt werden sollen, können auch mehrere langsame Lichtablenker nebeneinander angeordnet werden, wie in Fig. 3 angedeutet. Den Objektiven O1, Op ist hier je ein Strahlenteiler T., Tp zugeordnet, die den vom digitalen Lichtablenker DLA abgegebenen Lichtstrahl L aufteilen. Dem letzten Objektiv 0, wird jedoch nur ein ebener Spiegel ES zugeordnet. Bei dem hier angedeuteten Transmissionsverfahren sind die Fotodetektoren PHD1, PHD2, PHD,, mit deren Signalen u.a. die erwähnte SpurOrganisationsstufe SOS angesteuert wird, hinter der Speicherplatte SP angeordnet.
Für jeden Verschiebetisch V1, Vp, V, ist eine der beschriebenen Einstellvorrichtungen LS,., LSp vorgesehen.
Wenn der langsame Lichtablenker aus einem ebenen Spiegel besteht, ist statt der lateralen Verschiebung auch eine Schwenkbewegung um einen Drehpunkt möglich. Dadurch können gegebenenfalls breitere Radialbereiche auf der Speicherplatte oder der gesamte Bereich einer Speicherplatte erfaßt werden. Hierbei empfiehlt es sich, ein Objektiv oder eine Sammellinse raumfest vor dem den Lichtstrahl aufnehmenden Spiegel anzuordnen.
PATENTANSPRÜCHE:
PHD 76-048 - 8 -
709838/0406
40 . Leerseite

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE:
    1.) Gesteuerte Einstellvorrichtung für einen digital und analog ablenkgesteuerten Lichtstrahl, mit dem von Führungssegmenten unterbrochene Datenspiralen auf einer rotierenden Speicherplatte erzeugt und abgetastet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der langsame analog gesteuerte Lichtablenker während des ersten Umlaufs der Datenspirale durch ein Stellelement mit kleinem Hub und während der übrigen Umläufe der Spirale durch ein mit dem ersten Stellelement gekuppeltes Stellelement mit großem Hub angesteuert wird.
    2. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die spielfreie Kupplung zwischen dem Stellelement mit dem kleinen Hub und dem Lichtablenker dadurch hergestellt ist, daß der Lichtablenker mit Hilfe des Stellelements mit großem Hub gegen das Stellelement mit kleinem Hub gedruckt wird.
    3. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der langsame Lichtablenker ein in radialer Richtung über die Speicherplatte verschiebbares, die Lichtstrahlen aufnehmendes Objektiv ist.
    A. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtablenker ein piezoelektrisch und elektrodynamisch gesteuerter Spiegel
    ist* 709838/0406
    PHD 76-048 - 9 -
    ORIGINAL INSPECTED
    5. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement mit kleinem Hüb ein piezoelektrisch gesteuertes Stellelement ist.
    6. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement mit großem Hub ein elektrodynamisch gesteuertes Stellelement ist.
    7. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellelemente Lautsprechersysterne verwendet sind.
    8. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement mit großem Hub mittels foto-elektrischer Signale gesteuert wird, die beim Springen des Lichtstrahls auf Führungssegmente (FSG, Fig. 1) des vorhergehenden Umlaufs der Spirale und durch deren Abtastung gewonnen werden.
    PHD 76-048
    709838/CT406
DE2611617A 1976-03-19 1976-03-19 Elektrisch gesteuerte Einstellvorrichtung für einen digital und analog ablenkgesteuerten Lichtstrahl Expired DE2611617C2 (de)

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