DE2652749C2 - Vorrichtung zum optischen Abtasten von Signalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum optischen Abtasten von Signalen, die sich auf einer drehbaren Aufzeichnungsplatte befinden, mit einer Laserlichtquelle, mit einer optischen Abtasteinrichtung, durch die das von der Laserlichtquelle ausgehende Licht auf die Aufzeichnungsplatte scharf einstellbar und das von der Aufzeichnungsplatte reflektierte Licht auf eine fotoelektrische Wandlereinrichtung lenkbar ist, und mit einer Einrichtung, mit der von dem Ausgangssignal der fotoelektrischen Wandlereinrichtung die Niederfrequenz- und GleichspannungsantO? abtrennbar sind, wobei diese Anteile der mittleren intensität des von der Aufzeichnungsplatte reflektierten und auf die fotoelektrische Wandlereinrichtung fallenden Lichtes proportional sind.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum optischen Abtasten von Signalen, die sich auf einer drehbaren Aufzeichnungsplatte befinden, mit einer Laserlichtquelle und mit einer optischen Abtasteinrichtung, durch die das von der Laserlichtquelle ausgehende Licht auf die Aufzeichnungsplatte scharf einstellbar und das an der Aufzeichnungsplatte reflektierte Licht auf eine erste fotoelektrische Wandlereinrichtung lenkbar ist

Solche Vorrichtungen sind aus der DE-OS 23 42 906 bekannt.

Ein Beispiel für die erstgenannte Vorrichtung zum Auslesen von optischen Signalen ist in F i g. I in Blockform dargestellt Eine drehbare Aufzeichnungsplatte B, auf der Informationen aufgezeichnet sind, wird mittels eines Elektromotors C angetrieben. Die Informationen werden durch eine Lesevorrichtung A ausgelesen. Die Informationen sind in Form von Vertiefungen b aufgezeichnet, die längs einer Vielzahl von koaxialen oder spiralförmig verlaufenden Spuren Bi, B2 usw. auf der Aufzeichnungsplatte B angeordnet sind, wie in F i g. 2 dargestellt ist. Jede Informationsvertiefung b hat eine bestimmte, optisch feststellbare Eigenschaft, die sich von derjenigen der sie umgebenden

Fläche unterscheidet, wie beispielsweise Lichtreflexionsvermögen, üchtabsorptton oder Lichtbrechung und/oder eine unterschiedliche physikalische Struktur, wie beispielsweise eine Aussparung oder einen Steg. Die aufgezeichneten Informationen werden durch die spezifische Wiederholungsrate der Vertiefungen längs der Richtung der Spuren Bl, 32 usw. dargestellt, das heißt, die Wellenlänge oder den Abstand zwischen benachbarten Vertiefungen und/oder die Länge einer jeden Vertiefung.

Ein von einer Quelle 1, wie beispielsweise einem Helium- oder Neon-Laser, ausgehendes Bündel von Lichtstrahlen verläuft durch einen Kollimator 2 und einen Strahlenteiler 3 zu einem beweglichen Spiegel 4 und einer Kondensorlinse 5. Die Kondensorlinse 5 dient dazu, den kollimierten Lichtstrahl als feinen Fleck auf die drehbare Aufzeichnungsplatte Bzu fokussieren.

Wenn die Aufzeichnungsplatte B durch den Motor C angetrieben wird, tastet der fokussierte, punktförmige Laserstrahl nacheinander die Vertiefungen b beispielsweise längs der Spur B2 ab. Nimmt man an, daß die Vertiefungen ein anderes Reflexionsvermögen als die sie umgebenden Flächen haben, so wird das an der Aufzeichnungsplatte reflektierte Licht durch dift Kondensorlinse 5 gesammelt Das gesammelte Licht wird an dem beweglichen Spiegel 4 reflektiert und durch den Strahlenteiler 3 aufgetrennt. Das abgetrennte Licht wird auf eine fotoelektrische Wandlereinrichtung 6 gerichtet, an der ein elektrisches Signal gewonnen wird, das die durch die abgetasteten Vertiefungen b aufgezeichneten Informationen darstellt.

Die fotoelektrische Wandlereinrichtung 6 weist ein Paar Wandlerelemente 6a und 6b auf. Die elektrischen Signale, die den reflektierten, auf die jeweiligen Wandlerelemente fallenden Lichtstrahlen entsprechen, werden durch Verstärker 7 und 8 verstärkt Jedes verstärkte Signal wird sowohl einem Addierglied 9 als auch einem Subtrahierglied 10 zugeführt Das Ausgangssignal des Addiergliedes 9, das die Summe der Ausgangssignale der Verstärker 7 und 8 ist, stellt die auf die drehbare Aufzeichnungsplatte B aufgezeichneten Informationen dar, während das Ausgangssignal des Subtrahiergliedes 10 als Spurführungssignal verwendet wird. Zu einem gegebenen Zeitpunkt während der Abtastung der Informationsspur B2 hat also das reflektierte und auf die fotoelektrische Wandlereinrichtung 6 projiziert« Lichtmuster die in F1 g. 3 dargestellte Form. Da die Helligkeit der Vertiefungen bsich von der der sie umgebenden Fläche unterscheidet, stellt das Ausgangssignal des Addiergliedes 9 also das aufgezeichnete Informationssignal dar.

Wenn die Mittellinie der Informationsspur B 2 mit der Grenzlinie zusammenfällt, welche die Wandlerelemente 6a und 66 trennt, wie in F i g. 3 dargestellt ist, so ist das Ausgangssignal des Subtrahiergliedes 10 Null. Wenn jedoch die Grenzlinie in bezug auf die Mittellinie der Spur verschoben ist, so tritt an dem Ausgang des Subtrahiergliedes 10 ein Differenzsignal auf, dessen Amplitude proportional zu der Größe der Verschiebung ist und deren Polarität ihre Richtung angibt. Dieses (>o Differenzsignal wird zur Steuerung der Spurführung der Abtasteinrichtung eingesetzt.

Im einzelnen wird dieses Differenzsignal einer Steuereinrichtung 11 für die Spurführung zugeführt. Der niederfrequente Anteil des Ausgangssignals von der Steuereinrichtung Ii für die Spurführung wird als Grobführungssignal an einen Verstärker 12 angelegt, dessen Ausgangssignal due Vorschubeinrichtung 13 antreibt, um die Lesevorrichtung A radial in eine Richtung zu verschieben, die senkrecht zu den Spuren auf der drehbaren Aufzeichnungsplatte B ist Der hochfrequente Anteil des Ausgangssignals von der Steuereinrichtung 11 für die Spurführung wird an einen Verstärker 14 angelegt, dessen Ausgangssignal auf eine Antriebsvorrichtung 11 gegeben wird, die zur Durchführung der Feinführung den beweglichen Spiegel 4 steuert

Bei der oben beschriebenen, herkömmlichen Auslesevorrichtung kann das festgestellte Informationssignal einige Unregelmäßigkeiten oder Variationen aufgrund von Änderungen in der Lichtintensität von der Quelle 1 und/oder Änderungen des Reflexionsvermögen^ der Aufzeichnungsfläche auf der der drehbaren Aufzeichnungsplatte B enthalten. Die Größe dieser Variationen kann im Laufe der Zeit aufgrund von Alterserscheinungen, Ablagerungen von z. B. Staub und einem Nachlassen der Qualität der Lichtquelle 1 abnahmen; dadurch nimmt jedoch wiederum die Qualität der wiedergegebenen Informationen ab. Weiterhin kann die Intensität des auf die fotoelektrische Wandlereinrich":ng 6 fallenden Lichtes manchmal einen oberen Toleranzgrenzwert übersteigen; in diesen Fällen besteht die Möglichkeit, daß die Wandlerelemente 6a und 6b verbrannt werden.

Aus der US-PS 37 87 887 ist eine Vorrichtung zum optischen Aufzeichnen von Videosignalen mittels eines Laserlichtstrahls bekannt, welcher in Abhängigkeit von dem Videosignal moduliert wird. Ein Teil des modulierten Laserlichtstrahls wird optisch in zwei Teilstrahlen aufgeteilt, von denen ein jeder auf einet fotoelektrischen Wandler fällt. Der eine Teilstrahl entspricht dem horizontal modulierten und der andere Teilstrahl dem vertikal modulierten Laserlicht. Die Summe der Ausgangssignale stellt die Gesamtintensität dar. Das Summensignal wird mit einer Bezugsspannung verglichen und das Vergleichssignal wird dem Modulator zugeführt, durch den der Laserlichtstrahl moduliert wird. Auf diese Weise ist es möglich, bei Veränderungen der Intensität des Laserlichtstrahls den Schwarzpegel konstant zu halten. Das aus den beiden Ausgangssignalen der fotoelektrischen Wandler gebildete Summensignal l ann auch der Stromversorgungseinrichtung für den Laser selbst zugeführt werden, um die Intensität des Lasers zu steuern. Wenn beispielsweise durch den Modulator ein Teil des ursprünglichen Laserlichtes absorbiert werden sollte, so kann dies durch Erhöhen der Intensität des Lichtstrahls ausgeglichen werden.

Aus der US-PS 22 74 530 ist eine Vorrichtung zur Wiedergabe von Lichtton bekannt, bei der Mittel vorgesehen sind, durch die die auf die Tonspur auftreffende Lichtmenge konstant gehalten werden kann. Durch einen Strahlteiler wird von dem von der Lichtquelle her auf die Tonspur auftreffenden Licht ein gewisser Anteil abgelenkt und einem fotoelektrischen Wandler zugeführt. Das Ausgangssignal dieses fotoelektrischen Wandle···; gelangt zu einem Verstärker, dessen Ausgang mit der Spule einer elektromagnetischen Steuereinrichtung für eine Irisblende verbunden ist. Die Irisblende ist in dem Strahlengang zwischen der Lichtquelle und dem Strahlteiler vorgesehen. Wenn die von der Lichtquelle ausgesandte Lichtmenge zu groß ist, wird ein Teil davon durch teilweises Schließen der Irisblende abgeblendet. Im entgegengesetzten Fall wird die Irisblende weiter geöffnet.

Mit dieser Vorrichtung wird die auf die Tonspur des Filmes auffallende LLhtmenge und nicht die durchschnittliche Lichtmenge des durch den Film hindurchgegangenen und mit der Tonspur modulierten Lichtes

konstant gehalten.

Eine ähnliche Vorrichtung ι t aus der US-PS 2J 60 012 bekannt, welche zum Lesen bzw. Aufzeichnen von Lichtton dient. Die Lichtintensität einer Lichtquelle kann dabei geregelt werden. Über einen Strahlteiler wird von dem auf den Film gerichteten und von der Lichtquelle ausgehenden Licht ein gewisser Anteil abgelenkt und auf einen fotoelektrischen Wandler gerichtet. Von dem Ausgangssignal dieses fotoelektrischen Wandlers wird sowohl der Wechselstromanteil als auch der Oleichstrnmnntcil abgetrennl. Von diesen abgetrennten Anteilen wird ein Rcgelsignal abgeleitet, welches einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Intensität der Lichtquelle zugeführt wird. Durch ein dem Wechsclstromanteil zugeordnetes Rcgelsignal sollen schnelle Änderungen der Lichtintensität und durch ein dem Gleichstromanteil zugeordnetes Regelsignal langsame Änderungen der Lichtintensität ausgeglichen werden A;:ch hier '.vird die auf die Tonspur auffallende Lichtmenge und nicht die durchschnittliche, durch den Film hindurchgegangene und mit der Tonspur modulierte Lichtmenge konstant gehalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abtasten von optischen Signalen der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß beim optischen Abtasten von Signalen auf der Aufzeichnungsplatte eine Beeinträchtigung des Signals aufgrund von Änderungen des Reflexionsvermögens vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben ist. dadurch gelöst, daß einer Komparatoreinrichtung. die von dem Ausgangssignal der fotoelektrischen Wandlereinrichtung abgetrennten Niederfrequenz- und Gleichspannungsanteile zum Vergleichen mit einer Bezugsspannung zugeführt werden, welche einer vorbestimmten Lichtintensität entspricht, mit der die fotoelektrische Wandlereinrichtung zu beaufschlagen ist. wobei bei einem Unterschied zwischen der Bezugsspannung und den Niederfrequenz- und Gleichspannungsanteilen ein Regelsignal erzeugbar ist. welches /ur Steuerung der Intensität des von der Laserlichtquelle ausgesandten Lichtes einer Einrichtung zugeführt wird, durch welche die Intensität des von der Aufzeichnungsplatte reflektierten und auf die fotoelektrische .Vandlereinrichuing auffallenden Lichtes auf den vorbestimmten Wert steuerbar ist.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, die Niederfrequenz- und Gleichstromanteile des Ausgangssignals der fotoelektrischen Wandlereinrichtung, die der mittleren Intensität des ruf die fotoelektrische Wandlereinrichtung auffallenden Lichtes proportional sind, zu verwenden, um die Intensität des von der Laserlichtquelle ausgesandten Lichtes zu steuern. Die Steuerung erfolgt durch Vergleichen der Niederfrequenz- und Gleichspannungsanteile mit einem Bezugssignal, welches einer vorbestimmten Lichtintensität entspricht, mit der die fotoelektrische Wandlereinrichtung beaufschlagt werden soll. Bei dieser Art von Steuerung ist die von der Aufzeichnungsplatte auffallende Lichtmenge nicht konstant, sondern diejenige mittlere Lichtrnenge. die auf die fotoelektrische Wand'ereinrichtung auffällt. Auf diese Weise wird erreicht, daß stets ein Ausgangssignal von der fotoelektrischen Wandlereinrichtung erhalten wird, dessen Signalamplitude vom Untergrundpegel einen ausreichend großen Abstand aufweist Wenn sich also auf der Aufzeichnungsplatte Verschmutzungen oder Staub befinden, so erfolgt keine Verringerung des Ausgangssignals aufgrund des beeinträchtigten Reflexionsvermögens.

Eine zweite erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe bei einer Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 2 angegeben ist. ist dadurch gekennzeichnet, daß clinch einen .Strahlteiler ein Teil des von der Aufzeichnungsplatte reflektierten Lichtes auf eine zweite fotoelektrische Wandlereinrichtung lenkbar ist, die im wesentlichen nur für niedere Frequenzen eine gute Ansprechcharakteristik aufweist, wobei das Ausgangssignal der zweiten fotoelektrischen Wandlereinrichtung der mittleren Intensität des von der Aufzeichnungsplatte reflcKtierten Lichtes proportional ist, und daß einer Komparatoreinrichtung das Ausgangssignal der zweiten fotoelektrischen Wandlcreinrichtung zum Vergleichen mit einer Bc/tigspannung zugeführt wird, welche einer vorbestimmten Lichtintensität entspricht, mit der die zweite Fotoelektrische Wandlercinrichtunp zu beaufschlagen ist, wobei bei einem Unterschied zwischen der Größe des Ausgangssignals der zweiten fotoelektrischen Wandlereinrichtung und der He/ugsspannung ein Regelsignal erzeugbar ist, welches einer Einrichtung zur Steuerung der Intensität des von der Laserlichtquelle ausgesandten Lichtes zugeführt wird, durch welche die Intensität des von der Aufzeichnungsplatte reflektierten und auf die zweite fotoelektrische War.dlereinrichtung auffallenden Lichtes auf den vorbc'immten Wert steuerbar ist.

Im Rahmen der Erfindung ist hier eine zweite.

)0 fotoelektrische Wandlereinrichtung vorgesehen, die im wesentlichen nur für niedere Frequenzen eine gute Ansprechcharakteristik aufweist. Ein Teil des von der Aufzeichnungsplatte reflektierten Lichtes wird über einen Strahlteiler auf diesen zweiten fotoelektrischen Wandler gerichtet, der wegen seiner besonders ausgewählten Ansprechkennlinie nur auf niederfrequente Intensitätsschwanklingen des Lichtes anspricht. Die hochfrequenten Intensitätsänderungen des reflektierten Lichtes werden über die erste, fotoelektrische Wandlereinrichtung festgestellt. Das Ausgangssignal der zweiten, fotoelektrischen Wendeeinrichtung wird mit einem Bezugssignal verglichen, welches einer vorbestimmten Lichtintensität entspricht, mit der die zweite fotoelektrische Wandlereinrichtung beaufschlagt wer-

^J5 den soll. Auf diese Weise wird erreicht, daß die mittlere Intensität des auf die zweite fotoelektrische Wandlereinrichtung auffallenden Lichtes, welches von der Aufzeichnungsplatte reflektiert worden ist, konstant gehalten wird. Auf diese Weise ist es möglich, auch bei verringertem Reflexionsvermögen der Aufzeichnungsplatte einen reflektierten Lichtstrahl zu erhal'^n, der eine so große Intensität aufweist, daß ein ausreichend großes Ausgangssignal an der ersten, fotoelektrischen Wandlereinrichtung erhalten wird. Dadurch wird sichergestellt, daß dieses Signal einen zufriedenstellenden Abstand vom Untergrundpegel aufweist. Ein besonderer Vorteil besteht hier darin, daß es leichter ist, einen stabilen, insbesondere temperaturstabilen, fotoelektrischen Wandler zu erhalten, wenn dieser Wandler lediglich über ein schmales Frequenzband ein gutes Ansprechvermögen aufweisen soll.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Komparatoreinrichtung eine Kompensationsschaltung, ein Verstärker und eine Begrenzungsschaltung nachgeschaltet sind, wodurch die Amplitude des Regeisignais innerhalb eines vorgegebenen Bereiches begrenzbar und das Ausbrennen Her fotoelektrischen Wandlereinrichtung(en) auf-

grund einer zu hohen Intensität der Lascrlichtqucllc veränderbar ist. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die maximale Lichtintensität soweit zu begrenzen, daß kein-· Gefährdung ler fotoelcktrischen Wandlereinrichtungen eintreten kann.

Eine andere, vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektrische VJandlereinrichtung über ein Widerstandsnetzwerk mit der Komparatoreinriehtung gekoppelt ist, wobei der Ausgang des Widerstandsnetzwerkes über einen Kondensator mit Masse verbunden im, wodurch die Tcmperaturdrift stark verringerbar ist.

Das Vergleiclissignal, welches durch Vergleichen der abgetrennten Niederfrequenz- und Gleichspannungsanteilc mit einem Bezugssignal erhalten wird, kann direkt von der fotoclektrischen Wandlereinrichtung über Widerstandselemente abgenommen werden, wodurch Schwankungen bzw. Auswandern aufgrund von Teinperiituränderunecn minimal gehalten werden können.

Line wiederum andere, vorteilhafte Weilerbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daB die Einrichtung zur Steuerung der Intensität des von der Laserlichtquelle ausgesandten Lichtes eine Transistorschaltung für die Steuerung des Entladungsstromes der Laserlichtquelle aufweist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum optischen Abtasten von Signalen nach dem Stand der Tech-ik,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine typische optische Videospeicherplatte, wobei einige Teile im vergrößerten Maßstab dargestellt sind.

F i g. 3 eine Ansicht eines auf eine zwei Wandlerelemente aufweisende fotoelektrische Wandlereinrichtung projizierten Signalbildes,

F i g. 4 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform,

F i g. 5 eine Kennlinienkurve der Laserlichtquelle,

F i g. 6 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und

F i g. 7 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Fig.4 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die für die Spurführung erforderlichen Schaltungsanordnungen fortgelassen sind, um die Darstellung übersichtlich zu gestalten. In F i g. 4 sind eine Steuerschaltung D für die Lichtintensität und eine die Vorrichtung speisende Energiequelle E dargestellt. Der Strom von einer Hochspannungsquelle

22 in der Energiequelle £ wird durch einen Stromregler

23 gesteuert, dessen Ausgangssignal als Entladestrom für die Laserlichtquelle 1 verwendet wird. Im allgemeinen ändert sich die Lichtintensität Pder Lichtquelle 1 im wesentlichen linear zwischen einem minimalen Strom I min und einem maximalen Strom I max wie in Fig. 5 dargestellt ist. Durch kontinuierliche Änderung des Stroms in diesem Bereich kann die Lichtintensität P kontinuierlich von P min bis P max eingestellt werden.

Das der Steuerschaltung D für die Lichtintensität zugeführte Signal wird von dem Addierglied 9 abgenommen. Dieses Signal enthält einen Gleichstromanteil von der fotoelektrischen Wandlereinrichtung 6. Dadurch ist es möglich, ein Wandlersignal proportional zu der Menge des tatsächlich reflektierten Lichtes zu erhalten, das heißt, die mittlere, auf die Wandlereinrich-

Hing 6 fallende l.iehtmenge, welcher der variierende Lichtanteil überlagert ist. Dadurch wird der Steuerschaltung D für die Lichtintensität ein Signal zugeführt, das proportional zu der Gesainimenge des durch die Wandlerclemente 6a und bbempfangenen Lichtes ist.

Die hochfrequenten Anteile des Eingangssignals, welche die aufgezeichneten Informationen darstellen, werden durch ein Filter 17 ausgefiltert, so daß als ein Eingangssignal zu einem Fehlersignaldetektor 18 nur ein Signal zugeführt wird, das irgendeiner Änderung oder Unregelmäßigkeit des einfallenden Lichtes, im allgemeinen ein niederfrequentes Signal mit «inem Gleichstromanteil, entspricht. Das andere Eingangssignal zu dem Detektor 18 wird von einem Bezugssignalgenerator 16 zugeführt und entspricht einer gewünschten mittleren Lichtintensität für die Wandlerelemcnte hu und 6fc oder der Lichtintensität, die auf die Wandlerelcmente 6a und bb fallen soll. Ein Fehlersignal, das einer Abweichung von dieser gewünschten mittleren Lichtintensität entspricht, iriii au uiriVi Ausgang des Fehlersignaldetektors 18 auf.

Dieses Fehlersignal wird als Steuersignal verwendet, nachdem es durch eine Kompensationsschaltung 19, einen Verstärker 20 und einen Begrenzer 21 zu dem Stromregler 23 gelangt ist. Die Kompensationsschaltung 19 dient dazu, die Kennlinie der Regelschleife zu optimieren, während der Begrenzer 21 den Variationsbereich der .Steuerspannung so steuert, daß der Steuerstrom in dem üblichen Arbeitsbereich zwischen / min und / max gehalten wird.

Das dem Stromregler 23 der Energiequelle E zugeführte Fehlersignn! steuert den der Lichtquelle zugeführten Entladungsstrom, wodurch die von ihr abgegebene Lichtintensität gesteuert wird. Als Ergebnis hiervon wird die mittlere Menge des auf die Wandlerelemente 6a und 6£> fallenden Lichtes auf einen vorherbestimmten Wertgehalten.

Auf diese Weise wird die mittlere Menge des auf die fotoelektrische Wandlereinrichtung 6 fallenden Lichtes auf einem konstanten Wert sogar dann gehalten, wenn Variationen in dem von der Lichtquelle 1 abgegebenen Licht. Änderungen der Kennlinie der Lichtquelle im Laufe der Zeit und/oder Variationen des Reflexionsvermögens der Aufz.ichnungsplatte Sauftreten. Gleichzeitig wird die Amplitude des an dem Ausgang 24 des Addiergliedes 9 erhaltenen Informationssignals ebenfalls auf einen konstanten Wert gehalten. Da weiterhin die Wandlerelemente 6a und 66 immer mit einer mittleren Lichtintensität bestrahlt werden, die in einem sicheren Abstand unter ihrem Toleranzpegel liegt, tritt das oben erwähnte Problem des Verbrennens oder Ai'sbrennens der Wandlerelemente nicht auf.

Fig.6 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der das Ausgangssignal der fotoelektrischen Wandlereinrichtung 6 direkt als Steuersignal verwendet wird. Wie oben erwähnt wurde, ist es notwendig, den Gleichstromanteil von der Wandlereinrichtung 6 getrennt zu der Steuerschaltung D für die Lichtintensität zu bringen. Bei der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform sind die Verstärker 7 und 8, das Addierglied 9 und das Subtrahierglied 10 in diesem Gleichstromweg enthalten. Da die Verstärker 7 und 8 im allgemeinen einen hohen Verstärkungsfaktor und eine große Bandbreite haben, ist ihre Kennlinie im Bereich niedriger Frequenzen bzw. im Gleichstrombereich, beispielsweise ir. bezug auf Temperaturschwankungen, im allgemeinen schlecht, so daß es manchmal schwierig wird, die obenerwähnten Bedingungen zu erfüllen.

Wie sich aus F i g. 6 ergibt, sind Lastwiderstände R 1 und R 2 mit den Kathoden der Wandlerelemente 6a und 6b verbunden, die negativ mit einem Potential -EbI vorgespannt sind. Die Lastwiderstände R 1 und R 2 sind mit einem Summierwiderstand R 3 gekoppelt, von dem ein Eingangssignal für die Steuerschaltung D für die Lichtintensität abgenommen wird. Kopplungskondensatoren Cl und C2 blockieren die niederfrequenten Gleichstromanteile, so daß der gesamte niederfrequente Anteil der Steuerschaltung D zugeführt und nur die hochfrequenten Anteile zu den Verstärkern 7 und 8 geführt werden. Dem Summierwiderstand R 3 wird also eine Wandlersignalspannung entnommen und der Steuerschaltung D zugeführt, die proportional zu der Summe der Ströme von den Wandlerelementen 6a und 6b ist und die Gesamtmenge des Lichtes darstellt, die auf die Wandlereinrichtung 6 fällt. Da der Teil der Schaltungsanordnung, aus dem das Detektorsignal gewonnen wird, nur Widerstände aufweist, gibt es keine merl/li^o Tory»r»oroliir^irif J WCii'jrCh dSS DsiskiOrS!"Πίϊ!

eine sehr hohe Zuverlässigkeit hat.

Bei der in F i g. 6 gezeigten Steuerschaltung D für die Lichtintensität entsprechen der Kondensator C3, das Potentiometer /?4 und der Differenzverstärker 25 dem Filter 17, dem Bezugsspannungsgenerator 16 bzw. dem Fehlersignaldetektor 18. Die hochfrequenten Anteile des Eingangssignals werden durch den Kondensator C3 im Nebenschluß auf Masse geführt, so daß nur die niederfrequenten Anteile, die der mittleren Lichtintensität entsprechen, dem Differenzverstärker 25 zugeführt werden. Das Fehlerausgangssignal von dem Verstärker 25 wird durch die Kompensationsschaltung 19 und den Verstärker 20 zu dem Begrenzer 21 geführt. In diesem Begrenzer 21 wird die Amplitude des Fehlersignals durch die Dioden D1 und D 2 auf einen Wert begrenzt, der niedriger als +EB3, jedoch höher als +Eb 4 ist; sein Ausgangssignal wird als Steuerspannung auf den Stromregler 23 in der Energiequelle E gegeben. Der Regler 23 weist eine Transistorschaltung auf, die den Entladungsstrom durch die Lichtquelle 1 regelt.

Auf diese Weise wird die mittlere Menge des auf die fotoelektrische Wandlereinrichtung 6 fallenden Lichtes auf einem konstanter: Wert gehalten, der durch die Einstellung des Potentiometers R 4 festgelegt wird. Da der Summierwiderstand R 3 zusammen mit den Lastwiderständen Al und /?2 verwendet wird, ergibt sich ein stabiles Signal, das nur der Lichtintensität proportional ist.

Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei uer ein zusätzlicher Strahlteiler 3' und ein zusätzlicher Fotodetektor 6' eingesetzt werden. Der Strahlteiler 3' ist zwischen dem Strahlteiler 3 und dem Fotodetektor 6 angeordnet, um einen Teil des Lichtstrahlbündels auf den Fotodetektor 6' zu reflektieren. Das Ausgangssignal des Fotodetektors 6' wird auf die Steuerschaltung D für die Lichtintensität als ein

in Signal gegeben, das die Intensität des Lichtstrahlbündels darstellt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 kann eine fotoelektrische Wandlereinrichtung 6 eingesetzt werden, die besonders gut dazu geeignet ist, nur die relativ

i^r> hochfrequenten Informationssignale mit niedriger Amplitude festzustellen; in ähnlicher Weise kann ein fotoelektrischer Wandler 6 eingesetzt vrvJen. ''er besonders dazu geeignet ist, nur das relativ niederfrequente Signal mit hoher Amplitude für die mittlere

2'¹ Lichtintensität festzustellen. Die ^nndlcrcinrich'.ung 6 muß also eine große Bandbreite, eine hohe Empfindlichkeit und eine niedrige Rausch-Kennlinie haben. Da das Signal für die mittlere Lichtintensität relativ niederfrequente und Gleichstromanteile aufweist, muß der

fotoelektrische Wandler 6' einen hohen Stabilitätsfaktor haben. Diese doch sehr unterschiedlichen Anforderungen werden leicht durch die Auswahl von getrennten Wandlern erfüllt, wie sie bei der Ausführungsform nach Fi g. 7 möglich ist.

Bei den in den Fig. 4 und 6 gezeigten Ausführungsformen wird das Steuersignal für die Lichtintensität aus den kombinierten Ausgangssignalen der beiden fotoelektrischen Wandlerelemente 6a und 6b gewonnen, während das Signal für die Spurführungssteuerung in ähnlicher Weise erhalten wird. Wenn das Spurführungssignal unter Verwendung eines getrennten Hilfslichtflecks erhalten wird, wie es oft der Fall ist, dann können die Fotowandlerelemente 6a und 6b durch ein einziges Element ersetzt werden. Wird diese Alternative bei der Ausführungsform nach F i g. 4 verwendet, dann kann auf einen der Verstärker 7 oder 8, das Addierglied 9 und das Subtrahierglied 10 verzichtet werden. Wendet man diese Alternative bei der Ausführungsform nach Fig. 6 an, so kann auf die beiden Kondensatoren Cl oder C2 und auf einen der Lastwiderstände R\ oder R 2 verzichtet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum optischen Abtasten yon Signalen, die sich auf einer drehbaren Aufzeichnungsplatte befinden, mit einer Laserlichtquelle, mit einer optischen Abtasteinrichtung, durch die das von der Laserlichtquelle ausgehende Licht auf die Aufzeichnungsplatte scharfeinstellbar und das von der Aufzeichnungsplatte reflektierte Licht auf eine fotoelektrische Wandlereinrichtung lenkbar ist, und mit einer Einrichtung, mit der von dem Ausgangssignal der fotoelektrischen Wandlereinrichtung die Niederfrequenz- und Gleichspannungsanteiie abtrennbar sind, wobei diese Anteile der mittleren Intensität des von der Aufzeichnungsplatte reflektierten und auf die fotoelektrische Wandlereinrichtung fallenden Lichtes proportional sind, dadurch gekennzeichnet, daß einer Komparatoreinrichtung (18) die von dem Ausgangssignal der fotoelektrischen Wandlereinrichtung (6) abgetrennten Niederfrequenz- und Gleichspannungsanteile zum Vergleichen mit einer Bezugsspannung (— f_B^} zugeführt werden, welche einer vorbestimmten Lichtintensität entspricht, mit der die fotoelektrische Wandlereinrichtung (6) zu beaufschlagen ist, wobei bei einem Unterschied zwischen der Bezugsspannung (—Eb2) und den Niederfrequenz- und Gleichspannungsanteilen ein Regelsignal erzeugbar ist, welches zur Steuerung der Intensität des von der Laserlichtquelie (1) ausgesandten Lichtes einer Einrichtung (23) zugeführt wird, durch welche die Intensität :^;2S von der Aufzeichnungsplatte (13) reflektierten und auf die fo'oeiektrische Wandlereinrichtung (6) auffallenden Lichtes auf den vorbestimmten Wert steuerbar ist.

2. Vorrichtung zum optischen Abtasten von Signalen, die sich auf einer drehbaren Aufzeichnungsplatte befinden, mit einer LaserlichtqueHe und mit einer optischen Abtasteinrichtung, durch die das von der Laserlichtquelle ausgehende Licht auf die Aufzeichnungsplatte scharf einstellbar und das an der Aufzeichnungsplatte reflektierte Licht auf eine erste fotoelektrische Wandlereinrichtung lenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Strahlteiler (3') ein Teil des von der Aufzeichnungsplatte (B) reflektierten Lichtes auf eine zweite fotoelektrische Wandlereinrichtung (6') lenkbar ist, die im wesentlichen nur für niedere Frequenzen eine gute Ansprechcharakteristik aufweist, wobei das Ausgangssignal der zweiten fotoelektrischen Wandlereinrichtung (6') der mittleren Intensität des von der Aufzeichnungsplatte (B) reflektierten Lichtes proportional ist, und daß einer Komparatoreinrichtung (18) das Ausgangssignal der zweiten fotoelektrischen Wandlereinrichtung (6) zum Vergleichen mit einer Bezugsspannung zugeführt wird, welche einer vorbestimmten Lichtintensität entspricht, mit der die zweite fotoelektrische Wandlereinrichtung (6') zu beaufschlagen ist, wobei bei einem Unterschied zwischen der Größe des Ausgangssignals der zweiten fotoelektrischen Wandlereinrichtung (6') und der Bezugsspannung ein Regelsignal erzeugbar ist, welches eine Einrichtung zur Steuerung der Intensität des von der Laserlichtquelle (1) ausgesandten Lichtes zugeführt wird, durch welche die Intensität des von der Aufzeichnungsplatte (B) reflektierten und auf die zweite fotoelektrische Wandlereinrichtung (6') auffallenden Lichtes auf den

vorbestimmten Wert steuerbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparatoreinrichtung (18) eine Kompensationsschaltung (19), ein Verstärker (20) und eine Begrenzungsschaltung (21) nachgeschaltet sind, wodurch die Amplitude des Regelsignals innerhalb eines vorgegebenen Bereiches begrenzbar und das Ausbrennen der fotoelektrischen Wandlereinrichtung(en) (6; 6, 6') aufgrund einer zu hohen Intensität der Laserlichtquelle (1) verhinderbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung der Intensität des von der Laserlichtquelle (1) ausgesandten Lichtes eine Transistorschaltung (23) für die Steuerung des Entladungsstromes der Laserlichtquelle (1) aufweist

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektrische Wandlereinrichtung (6) über ein Widerstandsnetzwerk (R\, Ä2, Rz) mit der Komparatoreinrichtung (18) gekoppelt ist, wobei der Ausgang des Widerstandsnetzwerkes (R\, R₂, Rj) über einen Kondensator (C₃) mit Masse verbunden ist, wodurch die Temperaturdrift stark verringerbar ist