DE2803603A1 - Binaer codierte digitale optische datenaufzeichnung sowie auslesevorrichtung fuer eine derartige datenaufzeichnung - Google Patents

Binaer codierte digitale optische datenaufzeichnung sowie auslesevorrichtung fuer eine derartige datenaufzeichnung

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DE2803603A1 DE19782803603 DE2803603A DE2803603A1 DE 2803603 A1 DE2803603 A1 DE 2803603A1 DE 19782803603 DE19782803603 DE 19782803603 DE 2803603 A DE2803603 A DE 2803603A DE 2803603 A1 DE2803603 A1 DE 2803603A1
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Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke
Dipl.-Ing. F. A."Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska
DXIIIPR
8 MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820
MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22
Eli Solomon Jacobs
East 86th Street, New York City, N.T. / V.St.A.
Binär codierte digitale optische Datenaufzeichnung sowie Auslesevorrichtung für eine derartige Datenaufzeichnung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine binär codierte digitale optische Datenaufzeichnung auf einem optischen Datenspeichermedium, auf dem wenigstens eine optische Datenspur aufgezeichnet ist, welche in eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Bitdatenzonen mit in diesen aufgezeichneten binären digital codierten Datenmarken und Datenleerabschnitten unterteilt ist, wobei jede Datenbitzone in Längsrichtung der Spur gemessen eine Breite von einem einzigen binären Bit besitzt. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Auslesevorrichtung für eine derartige Datenaufzeichnung.
Bei der Aufzeichnung von binär codierten digitalen Signalen auf einem optischen Aufzeichnungsmedium wird ein eine fotoempfindliche Fläche des Aufzeichnungsmediums abtastender Lichtstrahl durch das Datensignal ein- und ausgeschaltet oder moduliert. Auf diese Weise wird auf dem Aufzeichnungsmedium eine optische Datenspur mit binär codierten Datenmarken und Datenleerabschnitten zwischen diesen Datenmarken aufgezeichnet, wie es beispielsweise in der US-PS 3 501 586 beschrieben ist. Die Datenmarken können entweder lichtreflektierend oder lichtundurchlässig sein, wobei die Datenleerabschnitte zwischen den Datenmarken im letzteren Falle lichtdurchlässig sind. Eine Auslesevorrichtung führt einen unmodulierten Lichtstrahl über die Datenspur, wodurch im ersteren Falle Licht von den Datenmarken reflektiert wird, während im zweiten Falle Licht durch die Datenleerabschnitte zwischen den Datenmarken durchgelassen wird. Dieser Lichtstrahl fällt auf einen fotoelektrischen Lichtdetektor, welcher ein entsprechendes elektrisches Auslesesignal erzeugt.
Bei optischen Aufzeichnungen ist die Amplitude des durch
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den Fotodetektor erzeugten Auslesesignals proportional zu der durch den Durchmesser des Lichtstrahls festgelegten Fläche und der Fläche der Datenmarken, den Datenleerabschnitten zwischen den Datenmarken oder beiden Größen. Daher nimmt die Amplitude des Auslesesignals sowohl mit der Länge der Datenmarken und der Länge der Datenleerabschnitte zwischen den Datenmarken zu. Darüber hinaus hängt auch die Bandbreite des Auslesesignals von der Länge der Datenmarken und der Datenleerabschnitte zwischen den Datenmarken ab. Durch Reduzierung der maximalen Länge der Datenmarken und der Datenleerabschnitte wird ein schmalbandiges Auslesesignal erhalten. Weiterhin bestimmt auch die minimale Länge der Datenmarken und der Datenleerabschnitte zwischen den Datenmarken die Gestalt des bei Aufzeichnung und Auslesung verwendbaren Lichtstrahls, da der Lichtstrahl geringfügig kleiner als die minimalen Abmessungen der Datenmarken und der Datenleerabschnitte sein muß. Mit anderen Worten ausgedrückt, begrenzt die Gestalt des Lichtstrahles die minimale Größe der Datenmarken und der Datenleerabschnitte. Für eine maximale Speicherdichte soll daher die kleinste Datenmarke oder der kleinste Datenleerabschnitt die gleiche Größe wie der Raum haben, welcher durch ein einziges Datenbit belegt wird. Ein solcher Raum wird im folgenden als "Datenzone" bezeichnet.
Die gebräuchlichsten binären Codes für eine digitale optische Datenaufzeichnung sind der NRZ-Code und der Manchester-Code,für die sich jedoch bei Anwendung für optische Aufzeichnungen die vorstehend erläuterten Probleme ergeben. Sowohl der NRZ-Code als auch der Manchester-Code, welche in erster Linie für magnetische Aufzeichnungen entwickelt wurden, sind in der US-PS 3 108 261 beschrieben. In dieser US-PS sind auch
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der binäre RZ-Code sowie weitere bereits viel früher entwickelte Codes beschrieben, mit denen die bei magnetischer Aufzeichnung und Wiedergabe auftretenden Probleme lösbar sind. Derartige Codes sind (jedoch bisher nicht bei optischer Aufzeichnung und Auslesung zur Anwendung gekommen. Die magnetische Aufzeichnung und Wiedergabe beruht auf der Feststellung von Änderungen des magnetischen Flusses, wobei es sich gewöhnlich um eine Polaritätsumkehr handelt. Die bestimmende Größe ist dabei nicht proportional zur Fläche der aufgezeichneten magnetischen Marke, sondern proportional zur Ableitung des magnetischen Flusses. Bei magnetischer Aufzeichnung und Wiedergabe wird daher die Speicherdichte, welche aufgezeichnet, gespeichert und ausgelesen werden kann, durch die maximale Anzahl von Flußänderungen pro Längeneinheit eines Magnetbandes oder eines anderen magnetischen Mediums begrenzt. Aufgrund der fundamentalen Unterschiede zwischen den Prinzipien bei magnetischer Aufzeichnung und Wiedergabe einerseits und optischer Aufzeichnung und Wiedergabe andererseits ist der in der vorgenannten ÜS-PS 3 108 261 beschriebene Code bisher nicht für eine optische Aufzeichnung verwendet worden, obwohl er sich seit langem für magnetische Aufzeichnungen als zweckmäßig erwiesen hat, wie beispielsweise die US-PS 3 235 855» 3 774 178 und 3 864 735 zeigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine digitale optische Aufzeichnung mit einer Verbesserung von Datenspuren mit auf diesen aufgezeichneten binär codierten Datenmarken und Datenleerabschnitten anzugeben, um eine hohe Datenspeicherdichte und die Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignales mit schmaler Bandbreite bei Wiedergabe zu ermöglichen.
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Dabei sollen insbesondere die maximalen Längen der Datenmarken und der Datenleerabschnitte reduzierbar sein, um ein elektrisches Auslesesignal init schmaler Bandbreite und höherem Signal-Rauschverhältnis erzeugen zu können. Weiterhin soll die minimale Länge der Datenmarken sowie der Datenleerabschnitte vergrößerbar sein, um eine größere Datenspeicherdichte möglich zu machen und um einen auslesenden Lichtstrahl mit im Vergleich zur Breite der Datenbitzone größerem Durchmesser verwenden zu können. Die optische Datenspur soll dabei darüber hinaus vorzugsweise selbsttaktend sein.
Diese Aufgabe wird bei einer binär codierten digitalen optischen Datenaufzeichnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Datenspur erste dem einen Bittyp entsprechende Übergänge zwischen Datenmarken und Datenleerabschnitten an Zwischenstellen zwischen den Enden von Datenbitzonen sowie zweite dem anderen Bittyp entsprechende Übergänge an den hinteren Enden von Datenbitzonen enthält, mit Ausnahme des Falles, für den auf den anderen Bittyp unmittelbar der eine Bittyp folgt, daß die Datenmarken eine Länge im Bereich zvrischen der einfachen und der doppelten Breite einer einzigen Datenbitzone besitzen und daß aufeinanderfolgende Datenmarken einen in diesem Bereich liegenden Abstand besitzen.
In Weiterbildung der Erfindung ist bei einer Auslesevorrichtung mit einer Abtasteinrichtung für eine optische Datenspur einer digitalen optischen Datenaufzeichnung der vorstehend definierten Art mit einem Lichtstrahl und mit einem fotoelektrischen Detektor für eine Datenaufzeichnung vorgesehen, daß der fotoelektrische Detektor bei Aufnahme des abtastenden Lichtstrahls ein elektrisches Auslesesignal erzeugt, das ein Maß für die
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ersten und zweiten Übergänge zwischen Datenmarken und Datenleerabschnitten in der Datenspur ist.
Bei digitalen optischen Aufzeichnungen gemäß der Erfindung kommt ein verbesserter Binärcode zur Anwendung, so daß die Länge der Datenmarken und der Datenleerabschnitte zwischen diesen Datenmarken auf einen schmaleren Bereich mit einer größeren minimalen Länge und einer kleineren maximalen Länge reduziert ist. Bei Auslesung derartiger Aufzeichnungen wird daher ein schmalbandigeres Auslesesignal erhalten. Weiterhin ist auch die Gestalt .des auslesenden Lichtstrahls relativ zur Breite der Datenzone für ein einziges Bit vergrößert, wodurch eine höhere Speicherdichte für optische Daten möglich wird. Die Erfindung ist insbesondere für digitale optische Aufzeichnungen zur Speicherung von Fernsehsignalen in digitalen optischen Datenspuren sowie zur Yfiedergabe derartiger Signale in Form elektrischer Auslesesignale geeignet. Allgemein ist die Erfindung jedoch zur Speicherung und Auslesung ;}edes Datentyps in digitalen optischen Aufzeichnungen möglich.
Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sowohl hinsichtlich der Datenaufzeichnung als auch hinsichtlich der Auslesevorrichtung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 Lichtauslesesignale bei Auslesung von digitalen optischen Aufzeichnungen mit binär codierten Datenspuren unter Verwendung des erfindungsgemäßen Binärcodes einerseits sowie zweier anderer Codes zur Übertragung der gleichen Binärda-
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ten andererseits;
Fig. 2 ein schematisches Diagramm mit zwei Datenspuren unterschiedlicher digitaler optischer Aufzeichnungen, wobei zum einen der erfindungsgemäße Binärcode und zum anderen ein KRZ-Code zur Anwendung kommt; gleichzeitig sind aus diesem Diagramm elektrische Auslesesignale ersichtlich, welche durch Abtastung der Datenspuren mit einem Lichtstrahl bei Auslesung erzeugt werden; und
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Auslesevorrichtung.
Die Unterschiede zwischen einer binär codierten digitalen optischen Aufzeichnung gemäß der Erfindung und Aufzeichnungen unter Verwendung von konventionellen Binärcodes sind aus den Lichtauslesesignalen gemäß Fig. 1 ersichtlich. Wie Fig. 1C zeigt, erzeugt eine digitale optische Aufzeichnung in Form einer Datenspur mit binär codierten Datenmärken und Datenleerstellen gemäß dem Code nach der Erfindung ein Lichtauslesesignal 10. Dieses Lichtsignal variiert zwischen einem minimalen Lichtpegel A (kein Licht) und einem maximalen Lichtpegel B entsprechend den in der Datenspur dieser Aufzeichnung aufgezeichneten Binärdaten. Die aufgezeichneten Binärdaten sind in Fig. 1B dargestellt. Die Binärdaten enthalten "1"- und WOB-Bits, welche jeweils in einer von 15 Datenbitzonen gemäß Fig. 1A liegen. Die Datenbitzonen besitzen eine Breite W, welche der Breite eines einzigen Bits entspricht. Das durch den erfindungsgemäßen Binärcode erzeugte Lichtsignal 10 besitzt Lichtübergänge 12 an Zwischenstellen zwischen den Endbegrenzungen der "1"-Bits, welche in der Mitte der
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diesen "1"-Bits entsprechenden Datenzonen liegen. Darüber hinaus enthält das Lichtauslesesignal 10 Grenzlichtübergänge 14 an den hinteren Grenzen der "O"-Bits mit Ausnahme des Falles, für den auf ein "O»-Bit ein "1"-Bit folgt. Daher erzeugt das "O"-Bit in der zweiten Datenzone keinen Grenzlichtübergang, da auf dieses "O"-Bit ein "1M-Bit in der dritten Datenzone folgt. Andererseits erzeugt jedoch das "O"-Bit in der fünften Datenzone einen Grenzlichtübergang 14, weil auf dieses Bit ein weiteres MOn-Bit in der sechsten Datenzone folgt.
Fig. 1 zeigt ein Lichtauslesesignal 16 für eine Datenspur, mit Datenmarken und Datenleerabschnitten gemäß einem NRZ-Code. Dieses NRZ-Auslesesignal 16 besitzt Grenzlichtübergänge 14 sowohl an den Enden der H1n-Bits als auch der "Ofl-Bits, wenn auf diese Bits nicht unmittelbar ein Bit des gleichen Typs folgt. Im Lichtsignal 16 erzeugt daher das "1"-Bit in der dritten Datenzone keinen Grenzlichtübergang an seiner hinteren Grenze, weil auf dieses Bit in der vierten Datenzone unmittelbar ein weiteres *in-Bit folgt. Das "1"-Bit in der vierten Datenzone erzeugt jedoch an seiner hinteren Grenze einen Grenzlichtübergang 14, weil auf dieses Bit ein "O"-Bit folgt. Es ist darauf hinzuweisen, daß das NRZ-Lichtauslesesignal keine Zwischenlichtübergänge 12 in der Mitte der Datenzone für beide Typen von Bits aufweist. Aus diesem Grunde ist die maximale Länge des längsten Lichtimpulses oder des längsten Abstandes zwischen Lichtimpulsen gleich 3 V oder mehr gegenüber der maximalen Länge 2 W der längsten Lichtimpulse und Abstände des Lichtsignales 10· Gegenüber der maximalen Lichtimpulslänge im NRZ-Auslesesignal 16 nach Fig. 1D mit 3 w können auch weit größere Längen auftreten, was im folgenden anhand von Fig. 2 erläutert wird. Dies ist ein Nachteil, weil die elektri-
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sehen Auslesesignale der im NRZ-Code codierten Datenspuren, welche durch derartige Lichtsignale erzeugt werden, eine größere Amplitudenvariation und eine größere Bandbreite besitzen.
Fig. 1E zeigt ein Lichtauslesesignal 18 für eine digitale optische Aufzeichnung in Form einer Datenspur mit binär codierten Datenmarken und Datenleerabschnitten unter Verwendung des binären Manchester-Codes. Dieses Auslesesignal 18 für den Manchester-Code enthält Zwischenlichtübergänge 12 in der Mitte sowohl der "OH- als auch der »1"-Bits sowie Grenzlichtübergänge 14 an den Enden der "0"- und der «1"-Bits. Im Lichtsignal 18 für den Manchester-Code laufen die Zwischenlichtübergänge 12 in der Mitte der "O"-Bits und der "1"-Bits zwecks Unterscheidung dieser Bits in gegensinnigen Richtungen. In Fig. 1E zeigen daher positive Zwischenlichtübergänge 12 "O"-Bits an, während negative Zwischenlichtübergänge 12 "1"-Bits anzeigen. Dies hat den Nachteil, daß die minimale Datenmarkenlänge oder die minimale Datenleerabschnittslänge gleich VT/2 bzw. gleich der halben Breite einer einzigen Bitdatenzone ist. Da der auslesende Lichtstrahl, welcher eine derartige minimale Länge einer Datenmarke oder eines Datenleerabschnittes abtastet, eine kleinere Gestalt als die Datenmarke oder der Datenleerabschnitt haben muß, ist sein Durchmesser bei kreisförmiger Gestalt wenig geringer als ¥/2. Damit wird die Datenspeicherdichte reduziert.
Der minimal brauchbare Durchmesser eines auslesenden Lichtstrahles liegt etwa bei 1 Mikron. Bei Verwendung des Manchester-Codes bedeutet dies, daß die Breite W der Datenbitzonen gleich 2 Mikron oder gleich der doppelten Breite der Datenbitzonen für das NRZ-Codesignal oder
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das erfindungsgemäfle Codesignal sein muß. Die minimale Länge für die Datenmarken oder die Datenleerabschnitte ist daher sowohl für den NRZ-Code als auch für den erfindungsgemäßen Code statt W/2 gleich \lt wie die Fig. 1C und 1D zeigen.
Es ist zu bemerken, daß der Lichtpegel B für die Lichtauslesesignale 10, 16 und 18 gemäß Fig. 1 entweder dem Vorhandensein einer Marke bei lichtreflektierenden Datenmarken oder dem Fehlen eines Datenleerabschnittes bei lichtdurchlässigen Datenleerabschnitten und lichtundurchlässigen Datenmarken entspricht. In beiden Fällen entspricht jedoch die Länge der Lichtimpulse der Länge entweder der Datenmarke oder des Datenleerabschnittes.
Wie Fig. 2C zeigt, enthält eine mit dem erfindungsgemäßen Binärcode auf einer Datenspur aufgezeichnete digitale optische Aufzeichnung drei Typen von Datenmarken 20, und 24 mit drei unterschiedlichen Längen von W, 3/2W bzw. 2 W. Entsprechend enthält die Datenspur drei Typen von Datenleerabschnitten 26, 28 und 30 mit drei unterschiedlichen Längen W, 3/2 W bzw. 2 W, wobei W gleich der Breite einer einzigen Datenbitzone ist. Ein durch die Abtastung der Datenspur gemäß Fig. 2 in Längsrichtung mit einem auslesenden Lichtstrahl 34 erzeugtes elektrisches Auslesesignal 32 ist in Fig. 2D dargestellt. Die Amplitude dieses elektrischen Auslesesignals 32 variiert zwischen einer minimalen Spannung V von einer Einheit und einer maximalen Spannung V von drei Einheiten. Daher ist der dynamische Amplitudenbereich des Auslesesignals 32 gleich 2 V bzw. gleich der Differenz zwischen der maximalen Amplitude und der minimalen Amplitude. Es ist zu bemerken, daß es sich
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dabei um relative Spannungseinheiten und nicht um absolute Spannungswerte handelt.
Im Gegensatz dazu ist eine Datenspur mit gemäß dem NRZ-Binärcode codierten Datenmarken und Datenleerabschnitten in einer digitalen optischen Aufzeichnung in Fig. 2A dargestellt. Diese Spur enthält extrem breite Datenmarken 36 mit einer maximalen Länge von 7 W bzw. der siebenfachen Breite einer einzigen Dateribitzone. Diese breite Datenmarke 36 entsteht, wenn sieben aufeinanderfolgende '"!"-Bits im NRZ-Code aufgezeichnet werden. Ent-.sprechend wird ein breiter Datenleerabschnitt 38 mit einer Länge von 6 ¥ bzw. der sechsfachen Breite einer einzigen Datenbitzone aufgezeichnet, wenn sechs aufeinanderfolgende "O"-Bits im KRZ-Code auftreten. Ersichtlich übersteigen daher die längsten Datenmarken und die längsten Datenleerabschnitte, welche zur Aufzeichnung von binärer Information im NRZ-Code erforderlich sind, die maximale Länge 2 W der längsten Datenmarken 24 und der längsten Datenleerabschnitte 30 in der Datenspur nach Fig. 1C für den erfindungsgemäßen Code wesentlich. Ein elektrisches Auslesesignal 40 gemäß Fig. 2B besitzt infolgedessen weit größere Amplitudenschwankungen, wenn der auslesende Lichtstrahl 34 eine im NRZ-Code codierte Datenspur gemäß Fig. 2A abtastet.
V/ie aus Fig. 2B ersichtlich ist, variiert das Auslesesignal 40 zwischen einer minimalen Amplitude mit einer Spannung V von einer Einheit und einer maximalen Amplitude mit einer Spannung 10 V von zehn Einheiten. Daher ist der dynamische Bereich der Amplitude des elektrischen Auslesesignals 40 gleich 9 V. Dieser ¥ert ist wesentlich größer als die Amplitudenschwankung des Auslesesignals 32, das durch die erfindungsgemäße Datenspur gemäß Fig. 2C entsteht. Für die beiden in den Fig.
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2A und 2C dargestellten Beispiele von Datenspuren ist der dynamische Bereich eines Auslesesignals 32 bei Auslesung einer erfindungsgemäßen Datenspur kleiner als ein Viertel des Wertes des dynamischen Bereiches bei einer im NRZ-Code codierten Datenspur. Dies bedeutet auch, daß die Bandbreite des elektrischen Auslesesignals 32 wesentlich schmaler als die des Auslesesignals 40 ist. Die unterschiedlichen Bandbreiten ergeben sich daraus, daß die untere Frequenzgrenze des Auslesesignals 40 der NRZ-Datenspur aufgrund der langen geraden Amplitudenverläufe für die große Datenmarke 36 und den großen Datenleerabschnitt .38 wesentlich kleiner als die des Auslesesignals 32 ist. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel liegt die Bandbreite des elektrischen Auslesesignals 32 für die erfindungsgemäße Detenspur im Bereich zwischen einer unteren Grenze von 6,25 MHz und einer oberen Grenze von 12,5 MHz, während die Bandbreite für die im NRZ-Code codierte Datenspur mit dem Auslesesignal 40 in einem Bereich von einer unteren Grenze von 15 kHz bis zu einer oberen Grenze von 12,5 MHz liegt. Für das elektrische Auslesesignal 32, das durch Auslesung der erfindungsgemäßen Datenspur entsteht, ist die obere Frequenzgrenze lediglich gleich der zweifachen unteren Frequenzgrenze in der oben genannten Bandbreite. Das Verhältnis der oberen Frequenzgrenze zur unteren Frequenzgrenze der Bandbreite bei einem Auslesesignal 40 für eine im NRZ-Code codierte Datenspur liegt dagegen über 800:1.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsforin einer Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung, welche für eine digitale optische Aufzeichnung gemäß der Erfindung verwendbar ist. Diese Vorrichtung enthält eine Lichtquelle 42, welche beispielsweise ein Laser oder eine andere geeignete, fokussiertes Licht ausstrahlende Lichtquelle sein kann, zur Erzeugung eines schmalen Licht-
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Strahls, der zur Abtastung der Datenspur der optischen Aufzeichnung als Leselichtstrahl 34 zur Anwendung kommt. Der Lichtstrahl wird durch eine Abtasteinrichtung 44 geschickt, welche ihn längs der Datenspur ablenkt. Die Abtasteinrichtung 44 kann für eine feste Datenaufzeichnung beispielsweise eine Einrichtung sein, wie sie in der US-PS 3 501 586 beschrieben ist, während für eine sich bewegende Datenaufzeichnung eine Einrichtung verwendbar ist, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 25 46 941.4 beschrieben ist. Eine digitale optische Datenaufzeichnung 46 mit einer Datenspur in Form von .Datenmarken und Datenleerabschnitten, welche nach dem erfindungsgemäßen Code codiert sind, liegt im Weg des von der Abtasteinrichtung 44 kommenden Lichtstrahls 34. Dieser Lichtstrahl 34 wird in Längsrichtung über die Datenspur geführt, wobei er durch die Datenmarken und die Datenleerabschnitte in der Datenspur moduliert wird, so daß ein modulierter Lichtstrahl 48 entsteht, welcher auf einen fotoelektrischen Detektor 50 auftrifft. Dieser Lichtstrahl 48 ist als Funktion der binär codierten Daten in Form des Ausleselichtstrahls 10 gemäß Fig. 1 moduliert«
Der fotoelektrische Detektor 50 überführt den Ausleselichtstrahl in ein elektrisches Auslesesignal, das dem Signal 32 gemäß Fig. 2D entspricht. Dieses elektrische Auslesesignal wird durch ein Bandpaßfilter 52 mit einer oberen Grenzfrequenz f^ geschickt, welche etwa gleich der doppelten unteren Grenzfrequenz fg ist. Für ein elektrisches Auslesesignal 32 mit einem Frequenzband gemäß dem oben angegebenen Beispiel ist die obere Grenzfrequenz f* gleich 12,5 MHz und die untere Grenzfrequenz ±2 gleich 6,25 MHz. Das Ausgangssignal des Filters 52 durchläuft eine Viechseisignale koppelnde
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Kapazität 53 und wird sodann in einen Verstärker 54 mit automatischer Verstärkungsregelung eingespeist. Nach Verstärkung wird das elektrische Auslesesignal vom Verstärker 54 durch eine weitere Koppelkapazität 55 in einen Eingang einer Schwellwertstufe 56 geschickt, deren anderer Eingang an einer Bezugsspannung an einem Schieber 58 eines Potentiometers liegt, der zur Einstellung des Ausgangssignals der Schwellwertstufe verschiebbar ist. Die Schwellwertstufe ist als bistabiler Schaltkreis ausgebildet, welcher das analoge Auslesesignal 52 in ein binäres Ausgangssignal überführt. Das Ausgangssignal der Schwellwertstufe wird auf einen positiven Wert geschaltet, wenn das Signal 32 die Bezugsspannung übersteigt, während es auf einen negativen Wert geschaltet wird, wenn dieses Signal unter die Bezugsspannung fällt, wodurch Ausgangsspannungswerte erzeugt werden, welche den "0"- und den "1"-Bits des elektrischen Auslesesignals 32 entsprechen. Das Ausgangssignal der Schwellwertstufe wird in eine Stufe 60 eingespeist, welche einen Taktsignalgenerator sowie eine digitale Decodierlogik enthält. Diese Stufe erzeugt an einem Ausgang 62 einen Synchronimpuls sowie an einem Ausgang 64 Digitaldaten in Form von binär codierten Digitalimpulsen, die sich zur Übertragung zu einem elektronischen Rechner eignen.
Das Datenausgangssignal am Ausgang 64 kann den gleichen binären Code wie die optischen Daten in der Aufzeichnung 46 aufweisen. Es kann jedoch durch die Stufe 60 auch in einen anderen Code überführt werden, der sich für die Verarbeitung im digitalen Rechner besser eignet. Die Synchronimpulse am Ausgang 62 werden in eine Taktstufe eingespeist, um diese mit den digitalen Datenausgangsimpulsen am Ausgang 64 für die Übertragung in den Rechner zu synchronisieren. Das Bandpaßfilter 52 vereinfacht
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die verbleibenden Stufen 54, 56 und 60, welche an seinem Ausgang liegen, wesentlich, da diese Stufen nicht gleichspannungsgekoppelt werden müssen.
Die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele sind im Rahmen der Erfindung selbstverständlich modifizierbar. Beispielsweise kann in der Vorrichtung nach Fig. 3 an Stelle einer lichtdurchlässigen Datenaufzeichnung 46 eine lichtreflektierende optische Datenaufzeichnung verwendet werden, wobei der Fotodetektor dann auf der gleichen Seite der Datenaufzeichnung wie die Lichtquelle 42 und die Abtasteinrichtung 44 angeordnet ist.
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Claims (14)

  1. Patent a'nsprü ehe
    '"I J Binär codierte digitale optische Datenaufzeichnung auf einem optischen Datenspeichermedium, auf dem wenigstens eine optische Datenspur aufgezeichnet ist, welche in eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Bitdatenzonen mit in diesen aufgezeichneten binären digital codierten Datenmarken und Datenleerabschnitten unterteilt sind, wobei Jede Datenbitzone in Längsrichtung der Spur gemessen eine Breite von einem einzigen binären Bit besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenspur erste dem einen Bittyp entsprechende Übergänge zwischen Datenmarken (20, 22, 24) und Datenleerabschnitten (26, 28, 30) an Zwischenstellen zwischen den Enden von Datenbitzonen sowie zweite dem anderen Bittyp entsprechende übergänge an den hinteren Enden von Datenbitzonen enthält, mit Ausnahme des Falles, für den auf den anderen Bittyp unmittelbar der eine Bittyp folgt, daß die Datenmarken eine Länge im Bereich zwischen der einfachen und der doppelten Breite einer einzigen Bitdatenzone besitzen und daß aufeinanderfolgende Datenmarken (20, 22, 24) einen in diesem Bereich liegenden Abstand besitzen.
  2. 2. Datenaufzeichnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenmarken (20, 22, 24) alle die gleiche Breite und unterschiedliche Längen gleich der einfachen, der anderthalbfachen oder der doppelten Bitdatenzonen-Breite besitzen.
  3. 3. Datenaufzeichnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenmarken (20, 22, 24) lichtundurchlässig und die Datenleerabschnitte (26, 28, 30) lichtdurchlässig sind.
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  4. 4. Datenaufzeichnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenmarken (20, 22, 24) lichtreflektierend und die Datenleerstellen (26, 28, 30) nicht reflektierend sind.
  5. 5. Datenaufzeichnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten übergänge zwischen Datenmarken (20, 22, 24) und Datenleerstellen (26, 28, 30) in der Mitte der Datenbitzonen liegen.
  6. 6. Auslesevorrichtung mit einer Abtasteinrichtung für eine .optische Datenspur einer digitalen optischen Datenaufzeichnung mit einem Lichtstrahl und einem fotoelektrischen Detektor für eine Datenaufzeichnung mit wenigstens einer optischen Datenspur, welche eine Vielzahl von aufeinanderfolgende binäre Bitdatenzonen bildende binär codierte Datenmarken und Datenleerabschnitte enthält, wobei die Datenspur erste dem einen Bittyp entsprechende übergänge zwischen Datenmarken und Datenleerabschnitten an Zwischenstellen zwischen den Enden von Datenbitzonen sowie zweite dem anderen Bittyp entsprechende Übergänge an den hinteren Enden von Datenbitzonen enthält, mit Ausnahme des Falles, für den auf den anderen Bittyp unmittelbar der eine Bittyp folgt, wobei die Datenmarken eine Länge im Bereich zwischen der einfachen und der doppelten Breite einer einzigen Datenbitzone besitzen und wobei aufeinanderfolgende Datenmarken einen in diesem Bereich liegenden Abstand besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß der fotoelektrische Detektor (50) bei Aufnahme des abtastenden Lichtstrahls (48) ein elektrisches Auslesesignal erzeugt, das ein Maß für die ersten und zweiten Übergänge zwischen Datenmarken (2o, 22, 24) und Datenleerabschnitten (26, 28, 30) in der Datenspur ist.
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  7. 7. Auslesevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslesesignal ein amplitudenmoduliertes Signal mit großem Signal-Rauschverhältnis ist, dessen maximale Amplitude etwa dreimal größer als dessen minimale Amplitude ist.
  8. 8. Auslesevorrichtung nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des fotoelektrischen Detektors (50) an ein-schmalbandiges Bandpaßfilter (52) angekoppelt ist.
  9. 9. .Auslesevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Grenzfrequenz des Bandpaßfilters (52) etwa gleich der doppelten unteren Grenzfrequenz des Bandpaßfilters ist.
  10. 10. Auslesevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Bandpaßfilters (52) an nachfolgende Stufen (56, 60) wechselspannungsmäßig angekoppelt ist.
  11. 11. Auslesevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl einen Durchmesser besitzt, welcher gleich der Breite einer Datenbitzone ist.
  12. 12. Auslesevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der fotoelektrische Detektor (50) das dem Bereich einer Datenmarke (20, 22, 24) oder eines Datenleerabschnittes (26, 28, 30) entsprechende Lichtsignal zur Erzeugung des Auslesesignals integriert.
  13. 13. Auslesevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
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    dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Bandpaßfilters (52) an eine Schwellwertstufe (56) angekoppelt ist, welche das vom fotoelektrischen Detektor (50) kommende analoge Auslesesignal in ein binär codiertes digitales Datenausgangssignal überführt.
  14. 14. Auslesevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Schwellwertstufe (56) an einen Taktsignalgenerator (60) angekoppelt ist.
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