DE2801062C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bildplattenspieler nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Bei einem nach der US-PS 40 37 252 bekannten Bildplattenspieler dieser Art ist eine exakte Abtastung extrem dicht nebeneinander liegender Datenspuren nicht gewährleistet.

Aus der US-PS 35 01 586, die auf den gleichen Erfinder zurückgeht, ist es bereits bekannt, einen mit einem einzelnen Lichtstrahl ausgestatteten Plattenspieler für Bildplatten zu verwenden. Dieser Plattenspieler enthält einen Lichtdetektor und einen Spiegel-Regelkreis, der den Lichtstrahl während des Abtastens auf der Datenspur hält. Ähnliche Plattenspieler sind in den US-Patentschriften 38 54 015 und 36 73 412 beschrieben. In beiden Ausführungen wird ein einzelner Lichtstrahl zum Abtasten benutzt, je­ weils unter Verwendung eines Regelkreises.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, gleichzeitig zwei Datenspuren auf einer Bildplatte abzuspielen, und zwar mit­ tels zweier Lichtstrahlen und ohne Regelkreise (US-Patent­ schrift 19 25 608). Bei dieser vorbekannten Version bestehen allerdings die Datenspuren aus analogen Audio-Signalen, die nicht eng nebeneinander liegen. In diesem Fall genügt die in der genannten Patentschrift vorgesehene mechanische Aus­ richtung der Lichtstrahlen den Anforderungen, die an die Spurenabtastung und an den Abstand zwischen den Strahlen zu stellen sind. Eine ähnliche Lehre gibt die US-Patent­ schrift 33 70 133. Mit einer mechanischen Justierung kann man ausreichend genaue Abtastungen und Abstände zwischen den Auslese-Lichtstrahlen nur dann sicherstellen, wenn die Datenspuren relativ weit auseinander liegen. Eine mechani­ sche Einstellung versagt, wenn die Datenspuren relativ nahe beieinander liegen, beispielsweise in der Größenordnung von 5,0 bis 0,5 µm. Dies ist der Fall bei einer Datenspeicherung mit hoher Dichte, die hohe Abtastgeschwindigkeiten verlangt und Ausgangssignale mit Datenraten in der Größe von 50 bis 100 Megabits pro Sekunde liefert. Bei der mechanischen Aus­ richtung besteht ein anderes Problem darin, daß man die zeitliche Beziehung zwischen den beiden Ausgangssignalen, die durch die Abtastung benachbarter Datenspuren während des Abspielens erzeugt werden, nur schwierig derart genau aufrechterhalten kann, daß beide Signale innerhalb von etwa 2 Nanosekunden (2 x 10^-9 sec) synchronisiert sind. Ein sogar noch ernsteres Problem entsteht, wenn die Platte in ihren Ab­ messungen nicht stabil ist. Eine solche Platte verändert auf­ grund einer hitzebedingten Ausdehnung oder von Abnutzungs­ erscheinungen die Lage und den Abstand der Spuren, so daß das Justierproblem von Platte zu Platte schwankt. Unter diesen Voraussetzungen ist eine mechanische Abtastung von Platten mit einer derart hohen Speicherdichte unmöglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bildplatten­ spieler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, der gleichzeitig mehrere Datenspuren auf der Bildplatte automatisch exakt auch dann abtasten kann, wenn benachbarte Datenspuren extrem dicht nebeneinander liegen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

In einer besonders bevorzugten Ausführung enthält der vor­ geschlagene Plattenspieler auch noch eine Zeiteinstellein­ heit, welche die relativen Übertragungszeiten für das erste sowie für das zweite Ausgangssignal zu den jeweiligen Daten­ ausgangsklemmen justiert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung beseitigt die aufgezeigten Schwie­ rigkeiten, mit denen die zum Stand der Technik zählenden Plattenspielerversionen behaftet waren, durch das Zusammen­ wirken dreier unabhängiger Regelkreise. Zwei optische Regelkreise in Form von geschlossenen Schleifen sind dafür vorgesehen, die Lichtstrahlen auf Fehlersignale hin, die von Photodetektoren registriert werden, folgendermaßen ab­ zulenken: Die Strahlen werden quer zu den Spuren einge­ stellt, und der Abstand zwischen diesen Strahlen wird so eingeregelt, daß ein dem Spurenabstand entsprechender Strahlabstand aufrechterhalten wird. Ein dritter optischer Regelkreis in Form einer geschlossenen Schleife oder eine elektronische Zeitverzögerungseinheit dient dazu, die zeit­ liche Beziehung zwischen den beiden Lichtstrahlen oder ihren Auslesesignalen so einzustellen, daß die beiden Auslesesig­ nale benachbarter Spuren miteinander synchronisiert sind. Die elektronische Zeitverzögerungseinheit wird dabei durch ein Rückkopplungssignal gesteuert, das der zeitlichen Diffe­ renz zwischen den beiden Auslesesignalen entspricht.

Es sei darauf hingewiesen, daß man bereits früher variable elektronische Zeitverzögerungseinheiten dazu verwendet hat, die Signale von Magnetbandgeräten zu synchronisieren (US-Pa­ tentschrift 28 42 756 und US-Patentschrift 33 27 299). Aller­ dings befaßt sich keine der beiden zitierten Patentschriften mit dem der Erfindung zugrunde liegenden Problem, wie sich zwei Lichtstrahlen längs zweier eng benachbarter Datenspuren auf einer Bildplatte führen lassen.

Der mehrstrahlige Plattenspieler der vorliegenden Erfindung bringt eine Vielzahl von Vorteilen mit sich. So läßt sich die Abtastgeschwindigkeit während der Aufzeichnung und der Wiedergabe verringern. Auch die Modulationsrate zur Modula­ tion des Lichtstrahls während der Aufzeichnung kann geringer sein als bei Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten mit einem einzigen Lichtstrahl. Das vorgeschlagene Gerät gestattet einen kleineren Abstand zwischen den Spuren, d. h. eine höhere Speicherdichte, und hält die zeitliche Beziehung zwischen Auslesesignalen, also den Synchronismus, auch bei hohen Daten­ raten aufrecht. Hinzu kommt, daß das Gerät automatisch Ver­ änderungen in der Lage der Datenspuren oder im Abstand zwi­ schen den Spuren - derartige Abweichungen rühren von einer instabilen Plattenform oder von Schwankungen in der Strahl­ position bzw. im Abstand zwischen Strahlen aufgrund einer unsachgemäßen Montage und mechanischen Justierung des Plat­ tenspielers her - ausgleicht. Diese automatische Kompensa­ tion wird durch einfache und preisgünstige Regelkreise reali­ siert, die über eine lange Zeit hinweg rasch und exakt arbeiten.

Die Erfindung soll nun anhand von bevorzugten Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In den Figuren sind einander entspre­ chende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellungsweise ein erstes Aus­ führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Platten­ spielers;

Fig. 2 in einem Blockdiagramm einen elektrischen Schaltkreis, der in der in Fig. 1 dargestellten Schaltung als Zeitfehler-Detektor verwendet werden könnte;

Fig. 3 in schematischer Darstellung einen Teil eines zwei­ ten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Plattenspielers;

Fig. 4 in einem Blockdiagramm einen elektrischen Schalt­ kreis, der in Verbindung mit dem in Fig. 3 darge­ stellten Gerät anstelle eines dritten optischen Regel­ kreises eingesetzt werden könnte, und zwar als Zeit­ einstelleinheit zur Veränderung der zeitlichen Be­ ziehung zwischen zwei Auslesesignalen, die von auf die Lichtstrahlen ansprechenden Detektoren erzeugt werden;

Fig. 5 in schematischer Darstellung einen Teil eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Platten­ spielers; und

Fig. 6 ebenfalls rein schematisch die Abtastablenkung der Lichtstrahlen durch drei optische Regelkreise, die in dem vorgeschlagenen Gerät verwenden werden können.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält einen optischen Aufzeichnungsträger ("Bildplatte") 10, auf dem analoge oder digitale Information in einer Vielzahl von eng benachbarten, im wesentlichen zueinander parallelen Daten­ spuren in Form von optischen Datenpunkten gespeichert ist.

Eine solche Speicherung ist in der auf den gleichen Erfinder zurückgehenden US-Patentschrift 35 01 586 beschrieben. Drei Lichtquellen 12, 14 und 16, beispielsweise Laser, emittieren Lichtstrahlen mit drei verschiedenen Wellenlängen. Diese Lichtstrahlen werden jeweils durch eine Fokussierlinse 18 und eine Lochmaske 20 geleitet und bilden dann die drei Lichtstrahlen, die gleichzeitig drei verschiedene, neben­ einander liegende Datenspuren auf der Bildplatte 10 abtasten.

Der von der Quelle 12 emittierte erste Lichtstrahl wird durch zwei strahlteilende Spiegel 22 und 24 zu einem den Licht­ strahl ablenkenden Element 26 geführt. Dieses Element gehört zu einem ersten optischen Regelkreis in Form einer geschlosse­ nen Schleife. Das Ablenkelement 26 ist im vorliegenden Fall eine lichtbrechende Platte, es kann aber genau so gut auch aus einem Spiegel bestehen. Zweckmäßigerweise ist das Ele­ ment auf einem Galvanometer 28 befestigt, welches das Ele­ ment auf ein Abtastfehlersignal hin bewegt. Die durch die Quellen 14 bzw. 16 ausgesandten zweiten und dritten Licht­ strahlen werden jeweils durch eine zweite lichtbrechende Platte bzw. einen zweiten Spiegel 30 und 30′ sowie durch eine dritte lichtbrechende Platte oder einen dritten Spiegel 32 bzw. 32′ geleitet. Die zweite lichtbrechende Platte 30 ist auf einem zweiten Galvanometer 34 angebracht und bildet einen Bestandteil eines zweiten optischen Regelkreises in Form einer geschlossenen Schleife. Die dritte lichtbrechende Platte 32 ist auf einem dritten Galvanometer 36 montiert und gehört zu einem dritten, ebenfalls als eine geschlossene Schleife ausgebildeten optischen Regelkreis. Die Galvano­ meter 34 und 36 drehen die lichtbrechenden Platten 30 und 32 auf Abstandsfehlersignale bzw. Zeitfehlersignale hin. Diese Signale werden auf die Galvanometer in einer Weise gegeben, die weiter unten noch näher erläutert werden wird.

Der zweite Lichtstrahl trifft den strahlteilenden Spiegel 24 und wird durch die erste lichtbrechende Platte 26 nach links reflektiert. In ähnlicher Weise wird der dritte Lichtstrahl durch den strahlteilenden Spiegel 22 reflektiert und durch den strahlteilenden Spiegel 24 hindurch auf die erste licht­ brechende Platte 26 geworfen. Somit durchsetzen alle drei Lichtstrahlen die lichtbrechende Platte 26 und treffen auf einen mechanisch angetriebenen optischen Abtaster 38.

Der optische Abtaster 38 kann so ausgeführt sein, wie dies in der auf den gleichen Erfinder zurückgehenden US-Patent­ schrift 35 01 586 geschildert ist. Er kann aber auch die Form eines rotierenden Trägers haben, der mit einer Vielzahl von an ihm befestigten Objektivlinsen 40 versehen ist. Der Träger führt die Lichtstrahlen senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 längs drei verschiedener, eng nebeneinander lie­ gender Datenspuren auf der Bildplatte 10. Der geschilderte Abtaster ist detaillierter in der vom gleichen Erfinder stammenden US-PS 40 90 031 dargestellt. Der Abtaster 38 be­ fördert außerdem die Platte in Längsrichtung, und zwar in Richtung des Pfeiles 42, während die Linsen 40 quer dazu geführt werden.

Die Bildplatte 10 ist im vorliegenden Fall lichtdurchlässig. Sie kann genau so gut auch lichtreflektierend ausgebildet sein, allerdings sind dann entsprechende Veränderungen in der Position der Lichtdetektoren erforderlich. Die drei Lichtstrahlen werden durch drei verschiedene Spuren auf der Platte transmittiert und durch ihre Bewegung über die in den Spuren enthaltenen optischen Datenpunkte moduliert, bevor sie durch einen ersten, zweiten und dritten Lichtde­ tektor 44 bzw. 46 bzw. 48 empfangen werden. Die Lichtdetek­ toren sind photoelektrische Zellen. Jede dieser Zellen erzeugt ein elektrisches Ausgangssignal, das dem vom Detektor empfan­ genen modulierten Lichtstrahl entspricht. Zwei strahlteilende Spiegel 50 und 52 befinden sich in den Wegen der modulierten Lichtstrahlen, nachdem diese Strahlen die Platte 10 durch­ setzt haben. Die Spiegel sind so aufgebaut, daß ein Teil der Lichtstrahlen durch den Spiegel 50 nach unten zum Detek­ tor 48 hin reflektiert wird, während ein anderer Teil der Lichtstrahlen vom Spiegel 52 zum Detektor 46 nach oben hin reflektiert wird. Ein dritter Teil der Lichtstrahlen wird durch beide strahlteilenden Spiegel hindurch gelassen und gelangt zum Detektor 44. Damit jeder Detektor einen bestimm­ ten Lichtstrahl auswählt, sind vor den Detektoren 44, 46 und 48 jeweils Lichtfilter 54, 56 und 58 für eine andere Wellen­ länge angeordnet. Diese Filter sind jeweils nur für eine der drei Strahlenwellenlängen lichtdurchlässig. Es sei er­ wähnt, daß man anstelle von Licht mit verschiedenen Wellen­ längen auch verschieden polarisiertes Licht für die drei Strahlen verwenden kann. Die letztgenannte Alternative wird in Verbindung mit der Fig. 5 näher diskutiert werden. In diesem Fall werden die Filter durch Polarisatoren ersetzt.

Die erste lichtbrechende Platte 26 wird dazu verwendet, alle drei Lichtstrahlen zugleich quer zu den Datenspuren während der Abtastung abzulenken. Diese Ablenkung dient dazu, die Strahlen auf ihren Spuren zu halten, und zwar unter der Voraussetzung, daß die Strahlen untereinander den richtigen Abstand einhalten. In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, daß die Lichtstrahlen längs der Datenspuren in einer Rich­ tung geführt werden, die senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 steht. Demzufolge werden die Lichtstrahlen sämtlich durch die erste lichtbrechende Platte 26 in Richtung der Strahlen 60 nach oben und unten abgelenkt, um sie auf ihren jeweiligen Spuren zu halten.

Um festzustellen, ob der Lichtstrahl längs der Mitte der Spur geführt wird, kann man den Lichtstrahl mit einer vor­ gegebenen Zitterfrequenz über die Mittenlinie der Spur hinweg hin- und herzittern oder oszillieren lassen. Mit dieser Schwingung läßt sich dann ein Wiedergabesignal ab­ leiten, dessen Einhüllende in ihrer Phase mit dem Zitter­ signal verglichen wird und dann die Feststellung zuläßt, ob sich der Strahl in vorgeschriebener Weise auf seiner Spur befindet. Diese Abtastkontrolle ist in der bereits zitierten US-Patentschrift 35 01 586 geschildert. Im Rah­ men der vorliegenden Erfindung werden allerdings oszillie­ rende Spuren auf der Bildplatte bevorzugt, deren größere Teile jeweils abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten der Spurenmittenlinie liegen und die erforderliche Abtastinfor­ mation liefern. Im letztgenannten Fall ist ein erster Schalt­ kreis zur Registrierung eines Abtastfehlers (Schaltkreis 62) mit dem Ausgang des ersten Lichtdetektors 44 verbunden. Die­ ser Schaltkreis gibt das Abtastfehlersignal ab, das auf das Galvanometer 28 geführt wird und zu einer Drehung der licht­ brechenden Platte 26 führt. Die Drehbewegung der Platte lenkt dann die Lichtstrahlen derart aus, daß der erste Strahl in Richtung auf die Mittenlinie seiner Spur zurückkehrt. Auf diese Weise wird der Abtastfehler kompensiert.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen, wird ein Auslesesignal 64 in Form digitaler Impulse, das am Ausgang des ersten Detektors 44 geliefert wird, mit der Zitterfrequenz der Spur amplitu­ denmoduliert. Auf diese Weise entsteht eine sinusförmige Einhüllende 66, die der Zitterfrequenz entspricht, wenn sich der abtastende Lichtstrahl nicht auf der Mittenlinie seiner Spur befindet. Dieses Auslesesignal wird in den das Fehler­ signal registrierenden Schaltkreis 62 über einen Verstärker 68 und ein Filter 70 für niedrige Frequenzen, das lediglich die Einhüllende 66 hindurchläßt, geführt. Das digitale Aus­ lesesignal enthält einen Referenzcode, der von einem Refe­ renzcode-Detektorkreis 72 registriert wird. Der Eingang die­ ses Schaltkreises ist mit dem Eingang des Verstärkers 68 verbunden. Der Ausgang des Referenzcode-Detektorkreises 72 synchronisiert einen Referenzoszillator 74, dessen sinus­ förmiges Ausgangssignal auf einen Eingang eines Phasendetek­ torkreises 76 gegeben wird. Der andere Eingang des Phasen­ detektorkreises 76 ist mit dem von der Einhüllenden stammen­ den Signal 66 am Ausgang des Filters 70 verbunden. Der Pha­ sendetektorkreis 76 vergleicht die Phase des Referenzoszilla­ torsignals mit der Einhüllenden 66 des Ausgangssignals, um zu erkennen, ob sich der erste Lichtstrahl oberhalb oder unter­ halb der Mittenlinie der Datenspur befindet.

Es sei erwähnt, daß dann, wenn der Lichtstrahl bei seiner Abtastung längs der Mittenlinie der Datenspur läuft, kein von der Einhüllenden stammendes Signal erzeugt wird. Denn die Ausleseimpulse sind unter diesen Voraussetzungen nicht amplitudenmoduliert, und der Phasendetektorkreis 76 liefert kein Fehlersignal. Liegt der Lichtstrahl jedoch oberhalb oder unterhalb der Mittenlinie der Datenspur, so wird ein Signal 66 von der Einhüllenden gebildet, dessen Amplitude dem Abstand entspricht, in dem sich der Lichtstrahl von der Mittenlinie der Datenspur befindet. Der Phasendetektorkreis 76 gibt ein Gleichspannungssignal ab, das der Amplitude des Signals 66 der Einhüllenden entspricht und das eine positive oder negative Polarität hat, deren Vorzeichen von der rela­ tiven Phase des Signals der Einhüllenden in bezug auf das Referenzoszillatorsignal abhängt. Diese Phasenbeziehung zeigt an, ob der Lichtstrahl sich oberhalb oder unterhalb der Spurenmittenlinie befindet. Das Abtastfehlersignal wird über eine Leitung 78 auf das Galvanometer 28 geführt, die die lichtbrechende Platte 26 um ein entsprechendes Maß dreht und dadurch den Lichtstrahl zurück auf die Mittellinie der Datenspur lenkt. Auf diese Weise wird durch die lichtbre­ chende Platte 26, den Lichtdetektor 44, den Abtastfehler- Detektorkreis 62 und das Galvanometer 28 ein erster opti­ scher Regelkreis in Form einer geschlossenen Schleife ge­ bildet.

Die Farbfilter 54, 56 und 58 können entfallen, wenn die Spiegel 50 und 52 dikroitisch sind. Dikroitische Spiegel sind eine Kombination aus Farbfiltern und Spiegeln und trans­ mittieren und reflektieren Licht wirksamer als strahltei­ lende Spiegel. Ein dikroitischer Spiegel 50 würde die Fre­ quenzen des ersten und des zweiten Lichtstrahls hindurch­ lassen und die Frequenz des dritten Strahles reflektieren; ein dikroitischer Spiegel 52 würde die Frequenz des ersten Lichtstrahles transmittieren und die Frequenz des zweiten Lichtstrahles reflektieren.

Der zweite und der dritte Lichtdetektor 46 bzw. 48 sind je­ weils mit Abtastfehler-Detektorkreisen 80 bzw. 82 verbunden. Diese Schaltkreise sind ähnlich aufgebaut wie der Abtast­ fehler-Detektorkreis 62 und erzeugen Abstandsfehlersignale. Die Ausgänge dieser Abtastfehler-Detektorkreise werden je­ weils auf ein Galvanometer 34 bzw. 34′ geführt und bringen sie dazu, die lichtbrechenden Platten 30 bzw. 30′ zu drehen und dadurch den zweiten bzw. dritten Lichtstrahl abzulenken und ihren jeweiligen Abstand zum ersten Lichtstrahl so zu verändern, daß er dem Abstand zwischen ihren jeweils zuge­ hörigen Datenspuren entspricht. Dies geschieht automatisch durch zwei optische Regelkreise, die ebenfalls die Form ge­ schlossener Schleifen haben und die Elemente 30, 46, 80 und 34 bzw. 30′, 48, 82 und 34′ enthalten.

Nimmt beispielsweise der Abstand zwischen den benachbarten Datenspuren, die vom Lichtstrahl 1 und vom Lichtstrahl 2 abge­ tastet werden, zu, so könnte der Lichtstrahl 1 anfangen, oberhalb der Mittenlinie seiner Datenspur zu laufen und dabei ein positives erstes Abtastfehlersignal von beispiels­ weise +1 V am Ausgang des Detektors 62 erzeugen. Der Licht­ strahl 2 könnte hingegen dazu übergehen, unterhalb der Mitten­ linie seiner Spur entlang zu laufen und ein negatives zwei­ tes Abtastfehlersignal von beispielsweise -1 V am Ausgang des Detektorkreises 80 hervorbringen. Das erste Abtastfeh­ lersignal würde den ersten optischen Regelkreis mit seinem Galvanometer 28 und seiner lichtbrechenden Platte 26 veran­ lassen, den ersten Lichtstrahl nach unten in Übereinstimmung mit der Mittenlinie seiner Datenspur zu führen und das erste Abtastfehlersignal auf Null zu bringen. Diese Korrektur würde jedoch den zweiten Lichtstrahl weiter nach unten be­ wegen, also weiter weg von der Mittenlinie seiner Datenspur, und den Wert des zweiten Abtastfehlersignals am Ausgang des Detektorkreises 80 auf -2 V erhöhen - das resultierende Ab­ standsfehlersignal von -2 V bleibt das gleiche. Das Abstands­ fehlersignal am Ausgang des Kreises 80 wird auf das Galvano­ meter 34 gegeben, neigt die lichtbrechende Platte 30 und be­ wegt damit den zweiten Lichtstrahl nach oben zur Mittellinie seiner Datenspur hin. Im obigen Beispiel wird somit der zweite Strahl vom ersten weiter weg bewegt, bis beide Strah­ len einen größeren Abstand zueinander haben, der gerade der Distanz zwischen den jeweils zugeordneten Datenspuren ent­ spricht.

Ein ähnlicher Vorgang vollzieht sich beim Abtastfehlerde­ tektorkreis 82, dessen Ausgangssignal das Galvanometer 34′ steuert. Dieses Galvanometer dreht die lichtbrechende Platte 30′ und ändert damit den Abstand, den der dritte Lichtstrahl zum ersten Strahl einnimmt.

Wie der erste und der zweite optische Regelkreis arbeiten, wenn sie die Lichtstrahlen 1 bzw. 2 für eine vorschrifts­ mäßige Abtastung während der Wiedergabe ablenken, ist in Fig. 6 dargestellt. Die durch den ersten Regelkreis ge­ steuerte lichtbrechende Platte 26 lenkt beide Lichtstrahlen in Richtung der Pfeile 60 nach oben und unten aus. Die vom zweiten Regelkreis gesteuerte lichtbrechende Platte 30 lenkt hingegen nur den Lichtstrahl 2 bezüglich des Lichtstrahles 1 nach oben und unten aus, und zwar in Richtung der Pfeile 88. Diese Auslenkungen gelten unter der Voraussetzung, daß die Lichtstrahlen in Richtung des Pfeiles 90 aus Fig. 6 ab­ tasten. Diese Richtung steht, wie bereits erwähnt, senkrecht auf der Zeichenebene der Fig. 1.

Die Auslesesignale der Lichtdetektoren 46 und 48 werden zu Datenausgangsklemmen 92 bzw. 94 geführt. Diese Auslesesig­ nale können den Synchronismus mit den Ausgangssignalen, die vom ersten Lichtdetektor 44 zu seiner Ausgangsklemme 96 ge­ leitet werden, verlieren. Dieser Synchronismusverlust kann durch eine Zeiteinstelleinheit korrigiert werden, die im Aus­ führungsbeispiel der Fig. 1 aus zwei dritten optischen Servo­ kreisen in Form geschlossener Schleifen besteht. Die dritten Regelkreise enthalten lichtbrechende Platten 32 und 32′ und jeweils zugeordnete Galvanometer 36 bzw. 36′, die mit den Ausgängen der Zeitfehlerdetektoren 98 bzw. 100 verbunden sind. Jeweils ein Eingang der Zeitfehlerdetektoren 98 bzw. 100 ist mit dem Ausgang des Lichtdetektors 46 bzw. 48 verbunden. Die jeweils anderen Eingänge dieser Detektoren stehen ge­ meinsam mit dem Ausgang des Detektors 44 in Verbindung.

Jeder der Zeitfehlerdetektoren 98 und 100 enthält einen elektrischen Schaltkreis, wie er beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist. Dieser Schaltkreis umfaßt zwei UND-Gatter 102 und 104. Das Gatter 102 ist mit seinem einen Eingang mit dem Ausgang des Lichtdetektors 44 verbunden, während der eine Eingang des Gatters 104 mit dem Ausgang der Licht­ detektoren 46 oder 48 in Verbindung steht. Die jeweils zwei­ ten Eingänge der Gatter 102 bzw. 104 sind mit einer Armier- Signalquelle 105 verbunden. Die Ausgänge der UND-Gatter 102 und 104 sind jeweils auf einen von zwei bistabilen Multi­ vibratoren oder Flip-Flops 106 bzw. 108 geführt und steuern diese Flip-Flops jeweils an. Die Flip-Flops sind beide außer­ dem mit einer Rückstell-Signalquelle 109 verbunden, die sie aus ihrem angesteuerten Zustand in ihren ursprünglichen stabilen Zustand zurückführt. Die Ausgänge der Flip-Flops 106 und 108 stehen jeweils mit dem Eingang eines von zwei gesperrten UND-Gattern 110 und 112 in Verbindung. Die Sperr­ Eingänge dieser Gatter, die in der Zeichnung mit offenen Kreisen bezeichnet sind, sind mit dem Ausgang des jeweils anderen Flip-Flops verbunden. Somit wird das Ausgangssignal des Flip-Flops 106 durch das UND-Gatter 110 so lange geführt, wie dieses UND-Gatter nicht durch den Empfang des Ausgangs­ signals des Flip-Flops 108 gesperrt ist. Andererseits wird das Ausgangssignal des Flip-Flops 108 durch das UND-Gatter 112 so lange geleitet, wie dieses UND-Gatter nicht durch den Ausgang des Flip-Flops 106 gesperrt wird. Der Ausgang des UND-Gatters 110 wird über einen invertierenden Verstärker 114 auf den einen Eingang eines Addierers 116 geführt, des­ sen anderer Eingang mit dem Ausgang des UND-Gatters 112 verbunden ist. Die Signale an den beiden Eingängen des Addierers 116 werden algebraisch miteinander addiert und erzeugen ein Summenausgangssignal, das über einen Integrier­ kreis 118 geführt wird und an der Ausgangsklemme 120 ein Zeitfehlersignal liefert. Das gewonnene Zeitfehlersignal wird auf das Galvanometer 36 oder 36′ in Fig. 1 geführt und neigt die lichtbrechende Platte 32 oder 32′ in einem entsprechenden Ausmaß, um die Lichtstrahlen und ihre zuge­ hörigen Ausgangssignale zu synchronisieren. Die Neigung der Platten führt dazu, daß der zweite und der dritte Licht­ strahl relativ zum ersten Lichtstrahl in Richtung der Pfeile 122 in Fig. 6, also im wesentlichen parallel zur Abtast­ richtung 90, ausgelenkt werden. Im Ergebnis werden der erste und der zweite Lichtstrahl so positioniert, daß sie während der Abtastung zur gleichen Zeit die einander ent­ sprechenden Abschnitte auf benachbarten Datenspuren treffen und Auslesesignale erzeugen, die miteinander synchronisiert sind.

Wie in Fig. 3 dargestellt, enthält ein weiteres Ausführungs­ beispiel eines erfindungsgemäßen Plattenspielers erste und zweite Regelkreise, die anstelle der in Fig. 1 eingezeichne­ ten lichtbrechenden Platten 26 und 30 sowie der jeweils zuge­ ordneten Galvanometer 28 und 34 andersartige Lichtablenkein­ heiten umfassen. In Fig. 3 projizieren Lichtquellen 12 und 14 Licht jeweils in das Eingangsende eines von zwei opti­ schen Fasern 124 und 126. Die Ausgangsenden dieser Fasern werden durch eine elektromagnetische Ablenkeinheit 128 nach oben und unten ausgelenkt. Diese Ablenkeinheit befindet sich auf gegenüberliegenden Seiten der Fasern und ist mit dem Aus­ gang 78 des Abtastfehlerdetektorkreises 62 verbunden und bildet somit den ersten Regelkreis. Eine geeignete Ablenk­ einheit mit einer optischen Faser ist in der auf den glei­ chen Erfinder zurückgehenden US-Patentschrift 39 41 927 ge­ schildert. Gemäß dieser Schrift enthält die Ablenkeinheit einen elektrischen Leiter 130, mit dem die optischen Fasern außen an ihren ausgangsseitigen Enden beschichtet sind. Das eine Ende des Leiters 130 ist mit einer positiven Gleich­ spannungsquelle verbunden, das andere Leiterende liegt auf Erdpotential, damit ein elektrischer Strom durch den Leiter fließt und um den Leiter herum ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird. Mit diesem Feld können der Leiter und die mit dem Leiter verbundenen optischen Fasern durch das elektro­ magnetische Feld, das durch die Ablenkeinheit 128 erzeugt wird, ausgelenkt werden. Es versteht sich von selbst, daß die Ablenkeinheit die ausgangsseitigen Enden der optischen Fasern derart ausgelenkt, daß sich die Lichtstrahlen 1 und 2 - zum Zwecke einer richtigen Abtastung - in Richtung des Pfeils 60 (Fig. 6) nach oben und unten bewegen.

Der zweite optische Regelkreis in Fig. 3 enthält eine "Gummi"- Linse, die sich am ausgangsseitigen Ende der optischen Fasern 124 und 126 befindet und die Vergrößerung der von den Faser­ ausgängen emittierten Lichtstrahlen verändert. Die Gummi-Linse läßt sich von den optischen Fasern und zu diesen Fasern hin, in Richtung der Pfeile 134, mittels eines gleichstromge­ steuerten Elektromotors 136 verschieben. Der Motor ist mit seinem Eingang 138 an den Ausgang des Abstandsfehlerdetektor­ kreises 80 angeschlossen. Außerdem ist der Motor 136 mit einem Träger für die Ausgangsenden der optischen Fasern und ihre zugehörige Ablenkeinheit 128 verbunden, um die Fasern relativ zur Bildplatte 10 in Richtung der Pfeile 140 zu be­ wegen. Eine Verstellung der Gummi-Linse in Richtung der Pfeile 134 und 140 führt dazu, daß sich die Vergrößerung ändert und damit der Abstand zwischen den beiden Lichtstrahlen in Richtung der Pfeile 88 (Fig. 6) variiert wird. Dabei bleiben die beiden Lichtstrahlen auf die Bildplatte fokussiert.

Um zwischen den beiden Wiedergabesignalen, die von dem ersten und zweiten Lichtstrahl des Plattenspielers der Fig. 3 er­ zeugt werden, die Synchronismusbedingung herzustellen, ent­ hält die Zeiteinstelleinheit einen variablen elektronischen Verzögerungskreis für die Wiedergabesignale. Dieser Kreis, der in Fig. 4 dargestellt ist, wird anstelle des dritten optischen Regelkreises, zu dem die neigbare Platte 32, das der Platte zugeordnete Galvanometer 36 und der Zeitfehler­ detektorkreis 98 oder 100 gehören ( Fig. 1), verwendet, um die Auslesesignale zeitlich aufeinander abzustimmen. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist dieser Zeitregelkreis dem der Fig. 2 sehr ähnlich, so daß im folgenden lediglich die Unterschiede zwischen diesen beiden Schaltkreisen beschrieben werden. Eine feste elektronische Zeitverzögerung 142 ist zwischen dem Ausgang des Detektors 44 und dem gemeinsamen Anschluß für die Ausgangsklemme 96 und den Eingang des UND-Gatters 102 eingeschaltet. Eine variable elektronische Zeitverzöge­ rung 144 ist zwischen dem Ausgang des Detektors 46 und dem gemeinsamen Anschluß der Ausgangsklemme 92 und dem Eingang des UND-Gatters 104 eingesetzt. Der Ausgang des Integrators 118 ist über einen für die negative Rückkopplung vorge­ sehenen Leiter 146 mit dem Steueranschluß des variablen Ver­ zögerungskreises 144 verbunden. Diese Verbindung sorgt dafür, daß das vom zweiten Lichtdetektor 46 erzeugte Auslesesignal um ein einstellbares Maß verzögert wird, das der Zeitdiffe­ renz zwischen dem ersten und dem zweiten verzögerten Auslese­ signal an den Ausgangsklemmen 96 und 92 entspricht.

Die Zeitregeleinheit der Fig. 4 stellt die relative Zeit, in der das erste und das zweite Auslesesignal zu den Aus­ gangsklemmen 92 und 96 gelangen, ein und lenkt nicht, wie dies bei dem dritten optischen Regelkreis des in Fig. 1 dar­ gestellten Gerätes der Fall ist, den Lichtstrahl 2 relativ zum Lichtstrahl 1 in Richtung der Pfeile 122 (Fig. 6) ab. Es sei erwähnt, daß das vom Integrator 118 abgegebene Zeit­ fehlersignal ein Gleichspannungssignal ist, dessen Amplitude dem Zeitabstand zwischen den beiden verzögerten Auslesesig­ nalen an den Ausgängen der Verzögerungseinheiten 142 und 144 entspricht. Die Übertragung dieser Zeitfehlerspannung über die Leitung 146 zur variablen Verzögerungseinheit 144 ver­ ringert den Zeitabstand auf Null, so daß die verzögerten Aus­ lesesignale miteinander synchronisiert werden. Der in Fig. 4 dargestellte Zeiteinstellkreis soll vor allem dann eingesetzt werden, wenn analoge Auslesesignale und Zeitfehler durch Ver­ gleich der Spurenanfänge oder von definierbaren Spurenab­ schnitten registriert werden. Solche Abschnitte sind beispiels­ weise die horizontalen Austastimpulse einer Anzahl von Fern­ seh-Zeilensignalen, die auf jeder Spur aufgezeichnet sind. Sollen digitale Auslesesignale miteinander verglichen wer­ den, so kann man die elektronische variable Zeitverzöge­ rungseinheit durch einen Hoch/Niedrig-Digitalzähler, einen Speicher und einen zugehörigen Digital-Korrekturschaltkreis ersetzen.

Eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Platten­ spielers ist in Fig. 5 dargestellt. Sie ist ähnlich der Aus­ führung der Fig. 1, enthält allerdings ein doppelbrechendes, polarisierendes Element 148, beispielsweise einen Kalzit- Kristall. Ein solcher Kristall teilt einen von der Licht­ quelle 12 stammenden Eingangsstrahl in zwei Ausgangslicht­ strahlen 150 und 152 auf. Der Lichtstrahl 152 hat die gleiche Richtung wie der Eingangslichtstrahl und stellt den ersten, vom Lichtdetektor 44 empfanenen Lichtstrahl dar. Dagegen wird der zweite Lichtstrahl 150 vom Lichtdetektor 46 empfan­ gen und steuert den ersten, zweiten und dritten Regelkreis in der gleichen Weise wie in der Ausführung der Fig. 1. Beide Lichtstrahlen 150 und 152 werden zu Abtastzwecken durch die lichtbrechende Platte 26 und das entsprechende Galvanometer 28, die beide den ersten optischen Regelkreis bilden, abge­ lenkt; der Regelkreis ist detaillierter in Fig. 1 einge­ zeichnet. Der zweite und der dritte optische Regelkreis, die Galvanometer 34 bzw. 36 enthalten, machen beide von dem gleichen doppelbrechenden Polarisator 148 Gebrauch, um den Abstand zwischen den beiden Lichtstrahlen 150 und 152 in Richtung der Pfeile 88 und die zeitliche Beziehung zwi­ schen diesen beiden Strahlen in Richtung der Pfeile 122 (vlg. das Diagramm der Fig. 6) einzustellen. Dementspre­ chend dreht das Galvanometer 34 des zweiten Regelkreises zur Änderung des Strahlabstandes den Polarisator 148 um eine Achse, die sich senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 5 er­ streckt; der Drehwinkel ist dabei klein und hat etwa einen Wert von +15° oder -15° oder weniger. Es sei darauf hing­ wiesen, daß der ursprüngliche Abstand zwischen den beiden Lichtstrahlen 150 und 152 durch die Länge des Kalzit-Kristalls 148 parallel zur Fortpflanzungsrichtung des Lichtstrahls be­ stimmt ist.

Das Galvanometer 36 des dritten Regelkreises dreht den Polari­ sator 148 um eine Achse, die zur Richtung des Lichtstrahls 152 parallel liegt. Diese Drehung bringt den zweiten Licht­ strahl 150 dazu, sich in einem Bogen um den ersten Licht­ strahl 152 zu bewegen. Diese Drehbewegung führt dazu, daß sich der zweite Lichtstrahl 150 in bezug auf den ersten Lichtstrahl 152 in einer gekrümmten Richtung, die der Richtung der Pfeile 122 der Fig. 6 ähnlich ist, zeitlich verändert. Die Veränderung ist so geartet, daß die zeitliche Beziehung zwi­ schen den von den beiden Strahlen erzeugten Auslesesignalen justiert wird. Da die beiden Lichtstrahlen 150 und 152 ent­ gegengesetzt polarisiert sind, wenn sie den doppelbrechenden Polarisator 148 verlassen, und die Filter 54 und 56 vor den Lichtdetektoren 44 und 46 durch Polarisatoren mit entspre­ chend entgegengesetzten Polarisationsrichtungen ersetzt sind, ist der Detektor 44 in der Lage, nur den ersten Lichtstrahl 152 zu empfangen, während der Detektor 46 nur den zweiten Lichtstrahl 150 empfängt. Es sei darauf hingewiesen, daß in diesem Ausführungsbeispiel nur zwei polarisierte Lichtstrahlen erzeugt werden, so daß der dritte Detektor 48 einschließlich der zugehörigen Detektorkreise 82, 86 und 100 wie auch die Regelkreiselemente 30′, 34′ und 32′, 36′ entfallen.

Claims (17)

1. Bildplattenspieler für eine Bildplatte, auf der wenigstens zwei Spuren mit optischen Daten aufgezeichnet sind, wobei jede Spur eine Anzahl von optischen Datenpunkten enthält, mit einem Strahlformer (12, 14, 16; 18, 20, 22, 24; 26, 30, 30′, 32, 32′; 124, 126, 132, 148), der wenigstens zwei Lichtstrahlen (erster Lichtstrahl, zweiter Lichtstrahl) erzeugt, einem Abtaster (38, 40), der die Lichtstrahlen entlang der Datenspuren führt und sie dadurch, daß er sie über die optischen Datenpunkte hinweg bewegt, moduliert, einem ersten Detektor (44), der den modulierten ersten Lichtstrahl registriert und ein entsprechendes erstes elektrisches Ausgangs­ signal liefert, einem zweiten Detektor (46), der den modulierten zweiten Lichtstrahl registriert und ein entsprechendes zweites elektrisches Ausgangssignal liefert, und einem ersten optischen Regelkreis (62, 78, 28, 26), der mit dem Ausgang des ersten Detektors (44) verbunden ist und beide Lichtstrahlen quer zur Richtung der beiden Datenspuren zum Zwecke der Spurführung ablenkt, gekennzeichnet durch einen zweiten optischen Regelkreis (80, 34, 30), der mit dem Ausgang des zweiten Detektors (46) verbunden ist und den Abstand, der zwischen den beiden Lichtstrahlen quer zur Datenspurrichtung besteht, einstellt, und dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster (38, 40) jeden der beiden Lichtstrahlen auf einer anderen der beiden Datenspuren führt derart, daß jeder der beiden Detektoren (44, 46) ein den jeweils aufgezeichneten Daten ent­ sprechendes Datenausgangssignal liefert.

2. Plattenspieler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Regelkreis einen ersten Abtastfehlerdetek­ torkreis (62) enthält, der registriert, wann der erste Lichtstrahl von der Achse der vom Strahl abgetasteten Datenspur abweicht, und ein Abtastfehlersignal erzeugt, dessen Amplitude proportional zum Abstand ist, den der erste Lichtstrahl von seiner Sollage auf der Spurenachse hat, und dessen Polarität angibt, ob der erste Lichtstrahl sich oberhalb oder unterhalb der Spurenachse befindet.

3. Plattenspieler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Regelkreis einen zweiten Abtastfehler­ detektorkreis enthält, der im wesentlichen genau so auf­ gebaut ist wie der erste Abtastfehlerdetektorkreis.

4. Plattenspieler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß außerdem eine Zeiteinstellein­ heit (Fig. 2, Fig. 4) vorgesehen ist, die den relativen Zeitraum einstellt, in dem das erste und das zweite Aus­ gangssignal zu den Datenausgangsklemmen (96, 92) über­ tragen werden.

5. Plattenspieler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeiteinstelleinheit eine einstellbare elektroni­ sche Verzögerungseinheit (144) enthält, die mit dem Aus­ gang eines Detektors (46, 48) verbunden ist.

6. Plattenspieler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeiteinstelleinheit zusätzliche eine feste elektronische Verzögerungseinheit (142) enthält, die mit dem Ausgang des anderen Detektors (44) verbunden ist, und außerdem eine Zeitkoinzidenzeinheit umfaßt, bei der zwei Eingänge jeweils mit den Ausgängen der verstellbaren Ver­ zögerungseinheit und der festen Verzögerungseinheit ver­ bunden sind und die ein negatives Rückkopplungssignal er­ zeugt, das auf die Steuerklemme der verstellbaren Verzöge­ rungseinheit geführt wird und die Ausgangssignale der festen und der veränderbaren Verzögerungseinheit mit­ einander synchronisiert, wobei das Rückkopplungssignal eine Amplitude hat, die dem Zeitabstand zwischen den beiden auf die Ausgangsklemmen (96, 92) gegebenen zwei Ausgangssignalen entspricht.

7. Plattenspieler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkoinzidenzeinheit enthält
eine erstes und ein zweites UND-Gatter (102, 104), bei denen jeweils ein Eingang mit einer der Verzögerungsein­ heiten (142, 144) und ein weiterer Eingang mit einer Armier- Signalquelle (105) verbunden ist,
einen ersten und einen zweiten bistabilen Multivibrator (106, 108), die jeweils durch das Ausgangssignal eines der beiden UND-Gatter (102, 104) angesteuert und durch eine gemeinsame Rückstell-Signalquelle (109) zurückge­ schaltet werden,
ein drittes und ein viertes gesperrtes UND-Gatter (110, 112), bei denen jeweils der normale Eingang mit einem der Multivibratoren (106, 108) und der gesperrte Eingang mit dem jeweils anderen dieser Multivibratoren verbunden ist, einen Phaseninvertierkreis (114), der mit dem Ausgang des dritten UND-Gatters (110) verbunden ist,
einen Addierkreis (116), dessen einer Eingang mit dem Invertierkreis (114) und dessen anderer Eingang mit dem vierten UND-Gatter (112) verbunden ist,
und einen Integrierkreis (118), der mit dem Ausgang des Addierkreises (116) verbunden ist und das negative Rück­ kopplungssignal abgibt, das auf die Steuerklemme der ver­ stellbaren Verzögerungseinheit (144) geführt wird.

8. Plattenspieler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeiteinstelleinheit einen dritten optischen Regel­ kreis enthält, der mit den Ausgängen sowohl des ersten als auch des zweiten Detektors (44, 46 bzw. 44, 48) ver­ bunden ist und den Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Lichtstrahl in Richtung der Abtastung ("Längs­ richtung") einstellt derart, daß die relative Zeit, die der erste und der zweite Lichtstrahl längs der beiden Datenspuren ("Längsrichtung") abtasten, geändert wird.

9. Plattenspieler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Regelkreis eine lichtbrechende Platte (32, 32′) enthält, die sich auf die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Detektors (44, 46 bzw. 44, 48) hin dreht.

10. Plattenspieler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste optische Regelkreis ein optisches Ablenkelement (26) enthält, das sich auf das erste Ausgangssignal des ersten Detektors (44) hin bewegt.

11. Plattenspieler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Ablenkelement eine lichtbrechende Platte (26) ist.

12. Plattenspieler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Ablenkelement ein Spiegel ist.

13. Plattenspieler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Ablenkelement mehrere optische Fasern (124, 126) enthält, durch die jeweils ein anderer Licht­ strahl hindurchgeführt wird.

14. Plattenspieler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite optische Regelkreis eine weitere licht­ brechende Platte (30, 30′) enthält, die sich im Weg eines der beiden Lichtstrahlen befindet.

15. Plattenspieler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite optische Regelkreis eine Linse (132) am Strahlauslaßende der optischen Fasern (124, 126) und eine die Vergrößerung variierende Einheit (128, 130, 136) ent­ hält, mit der sich die Position der Linse in bezug auf die Strahlauslaßenden der optischen Fasern (124, 126) und die Position dieser Enden in bezug auf die Bildplatte (10) einstellen lassen.

16. Plattenspieler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und der dritte Regelkreis gemeinsam einen doppelbrechenden Polarisator (148) enthalten, der einen Lichtstrahl in zwei Lichtstrahlen (150, 152) mit unterschiedlicher Polarisierung aufteilt und um zwei zueinander senkrechte Achsen gedreht werden kann, derart, daß der räumliche und der zeitliche Abstand zwischen den beiden Strahlen justiert werden kann.

17. Plattenspieler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisator (148) aus einem Kalzit-Kristall be­ steht.