DE3006621A1

DE3006621A1 - Informationssignal-aufzeichnungsanordnung

Info

Publication number: DE3006621A1
Application number: DE19803006621
Authority: DE
Inventors: Isao Masuda; Kazunori Nishikawa; Hideo Sato; Nobuaki Takahashi
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1980-08-28
Also published as: FR2450015A1; JPS55113175A; NL8001057A; GB2049256A; US4360824A; FR2450015B1; DE3006621C2; GB2049256B

Description

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VICTOR COMPANY OF JAPAN, LTD., Yokohama-City, Japan

Informationssignal-Aufzeichnungsanordnung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Systeme oder Anordnungen von einer Art, bei der ein Informationssignal und Referenz- oder Pilotsignale direkt auf einem umlaufenden Aufzeichnungsträger oder Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit einer Anordnung, bei der ein Hauptinformationssignal direkt längs einer Hauptinformationsspur in einer Periode aufgezeichnet wird, in der Pilotsignale längs von Pilotsignalspuren in einer solchen Weise aufgezeichnet werden, daß zwischen dem Hauptinformationssignal und den PilotSignalen keine Interferenz- oder Überlagerungsstörung auftritt.

Aus der DE-OS 27 15 573 ist eine Anordnung zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationssignalen bekannt. Bei diesem bekannten Stand der Technik werden in der Aufzeichnungsanordnung in Übereinstimmung mit einem Hauptinformationssignal, beispiels\^eise einem Fernseh-Videosignal, Mulden oder Pits längs einer spiralförmigen Spur auf einem plattenförmigen Aufzeichnungsträger ohne Ausbildung einer Rille aufgezeichnet, und in der Wiedergabeanordnung wird die spiralförmige Spur von einer Wiedergabenadel abgetastet, um das aufgezeichnete Informationssignal abzunehmen und wiederzugeben. Referenz- oder Pilotsignale werden auf der Informationssignalspur oder in der Nachbarschaft der Informationssignalspur aufgezeichnet. Bei der Wiedergabe werden die Pilotsignale zusammen mit dem Informationssignal abgenommen. In Abhängigkeit von den abgenommenen Pilotsignalen erfolgt eine Spurnachlaufservosteuerung in

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einer solchen Weise, daß die Wiedergabenadel genau der aufgezeichneten Spur folgt.

Da die aufgezeichnete Spur keine Rille hat, besteht keine Gefahr, daß die Wiedergabenadel oder der Aufzeichnungsträger beschädigt werden. Darüber hinaus kann die Wiedergabenadel denselben Abschnitt der Spur wiederholt abtasten, so daß spezielle Wiedergabemöglichkeiten, wie Stehbildwiedergabe, Zeitlupenbildwiedergabe oder Schnellbildwiedergabe, leicht ausführbar sind.

Damit bei der bekannten Anordnung hinsichtlich des Informationssignals keine Störung auftritt, werden die Pilotsignale während einer Periode aufgezeichnet, die beispielsweise der Horizontalsynchronisiersignaldauer eines Fernseh-Videosignals entspricht. Wenn unter Verwendung der oben beschriebenen Anordnung als Informationssignal ein Audiosignal aufgezeichnet werden soll, wird das Pilotsignal in einem Zeitintervall aufgezeichnet, das der Horizontalsynchronisiersignaldauer des Fernseh-Videosignals entspricht und im folgenden künstliche Horizontalsynehronisiersignaldauer genannt wird, um die Austauschbarkeit mit einem Aufzeichnungsträger sicherzustellen, auf dem ein Femseh-Videosignal aufgezeichnet ist. Das aufzuzeichnende Audiosignal wird durch Modulation, beispielsweise Pulscodemodudaltion (PCM) oder Differenzmodulation, in ein digitales Signal überführt und wird dann durch ein Digitalmodulationsverfahren , beispielsweise modifizierte Frequenzmodulation (MFM) digital moduliert bzw. codiert.

Den Aufzeichnungsvorgang hat man bisher dadurch ausgeführt, daß eine Trägerschwingung mit dem Informationssignal frequenzmoduliert wurde. Für den Fall, daß das Audiosignal zwei Kanäle hat, kann man das Audiosignal sehr leicht mit einem großen Dynamikbereich und hoher Qualität auf dem Aufzeichnungsträger aufzeichnen und vom

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Aufzeichnungsträger abnehmen. Hat allerdings das Audiosignal "beispielsweise vier Kanäle, wird die Übertragungs— bitgeschwindigkeit doppelt so hoch wie im Falle von zwei Kanälen. Aus diesem Grunde muß man im zuletzt genannten Fall die Frequenz der Trägerschwingung um ein beträchtliches Maß erhöhen, um die Frequenzmodulation durchführen zu können. Die Folge davon ist, daß man für die Aufzeichnung und Wiedergabe ein breites Frequenzband benötigt. In der Praxis ist allerdings das Aufzeichnungs/ Wiedergabe-Frequenzband begrenzt, und zwar infolge der Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers selbst und angesichts des organisatorischen Aufbaus der Aufzeichnungsund Wiedergabegeräte.

Ferner ist zu bedenken, daß selbst im Falle von zwei Audiosignalkanälen das Frequenzband für die Aufzeichnung und Wiedergabe nicht sehr breit gemacht werden kann, wenn man beispielsweise dem plattenförmigen Aufzeichnungsträger einen kleineren Durchmesser gibt und auf diesem kleineren Aufzeichnungsträger ein.Audiosignal mit einer zeitlichen Länge wie im Falle eines Aufzeichnungsträgers mit einem großen. Durchmesser aufzeichnet.

Eine mögliche Lösung für dieses Problem scheint darin zu bestehen, ein Signal, das man durch Digitalmodulation erhält, direkt, d.h. ohne Frequenzmodulation, aufzuzeichnen. Wenn man ein solches direktes Aufzeichnungsverfahren anwendet, ist das zur Aufzeichnung und Wiedergabe benötigte Band nicht so breit wie im Falle der Anwendung des Frequenzmodulationsverfahrens. Somit wird das oben beschriebene Problem gelöst.

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Wenn man aber ein durch digitale Modulation gewonnenes Signal direkt aufzeichnet, erscheinen im Frequenzspektrum des aufgezeichneten und wiedergegebenen Signals unerwünschte Frequenzkomponenten, die hinunter bis zu einem niedrigen Frequenzbereich reichen, und zwar einschließlich einer Frequenz, die der Pilotsignalfrequenz entspricht. Dies wird noch im einzelnen in der Figurenbeschreibung an Hand der Zeichnungen erläutert. Aus diesem Grunde kommt es zwischen der unerwünschten Frequenzkomponente bzw. den unerwünschten Frequenzkomponenten und dem Pilotsignal zu einer gegenseitigen Überlagerung oder Störung. Dadurch verschlechtern sich die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften, und die Spurnachlaufsteuerung der Wiedergabenadel kann in manchen Fällen nicht mehr mit der erforderlichen Stabilität ausgeführt werden.

Eine Maßnahme zur Lösung dieses Problems besteht darin, das digitalmodulierte Signal bezüglich der Zeitbasis zu komprimieren, und zwar in einer solchen Weise, daß es in der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer nicht mehr vorhanden ist, und es in jeder Periode, die einer Horizontalabtastperiode entspricht, in eine Art von Block zu bringen, um die oben erwähnte gegenseitige Überlagerung oder Interferenz zu vermeiden. Wenn man aber ein Informationssignal daran hindert, in der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer vorhanden zu sein, ist es schwierig, in der Wiedergabeanordnung ein Taktsignal zur Demodulation zu veranlassen, sich mit einem Taktsignal zu synchronisieren , das in der Aufzeichnungsanordnung für die Modulation verwendet wurde. Da darüber hinaus dem zwei Werte aufweisenden Digitalsignal ein Anteil hinzugefügt wird, in dem ein Signal nicht existiert, ist die Aufzeichnung mit insgesamt drei

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Werten vorzunehmen. In diesem Falle kann man die Signalübertragung nicht in einer derart stabilen Weise wie im Falle einer Aufzeichnung mit nur zxvei Werten ausführen. Ein weiteres Problem besteht darin, daß man für die Signalübertragung einen großen Frequenzbereich benötigt.

Es besteht somit ein Bedürfnis nach einer neuartigen und nützlichen Informationssignal-Aufzeichnungsanordnung, bei der die oben erläuterten Schwierigkeiten und Probleme überxmnden sind.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Informationssignal so aufzuzeichnen, daß während einer künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer, in der ein Pilotsignal auf der Pilotsignalspur aufgezeichnet wird, eine sonst die Pilotsignalfrequenz störende und damit unerwünschte Frequenzkomponente im Bereich der Pilotsignalfrequenz nicht erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird durch den beanspruchten Gegenstand gelöst.

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Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:; .

F i g . 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Informationssignal-Aufzeichnungsanordnung,

Fig . 2A und 233 Schwingungsformen eines PCM-Signals und eines MFM-Signals, und zwar für den Fall, daß die logischen Werte des PCM-Signals alle 1 sind,

. Fig . 2C eine grafische Darstellung des Frequenzspektrums eines Modulatorausgangssignals für den obigen Fall,

F i g . 3A und 3B Schwingungsformen eines PCM-Signals und eines MFM-Signals, und zwar für den Fall, daß die logischen Werte des PCM-Signals abwechselnd 1 und O sind,

Fi g . 3C eine grafische Darstellung des Frequenzspektrums eines Modulatorausgangssignals für den Fall nach den . Fig. 3A und 3B,

Fig . 4a und 4B Schwingungsformen eines PCM-Signals und eines MFM-Signals, und zwar für den Fall, daß die logischen Werte des PCM-Signals willkürlich sind,

F i g . 4C eine grafische Darstellung des Frequenzspektrums eines Modulatorausgangssignals für den Fall wie in den Fig. 4A und 4B,

F i g . 5 eine Schwingungsform eines digitalen Signals, das mit dem Format eines üblichen Videosignals übereinstimmt,

F i g . 6a und 6B Schwingungsformen eines Hauptinformationssignals und eines Pilotsignals bei der erfindungsgemäßen Aufzei chnungsanordnung,

F i g . 7 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Wiedergabenadel, die gerade einen Aufzeichnungsträger abtastet, auf dem Signale mit der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung aufgezeichnet worden sind, und

F i g . 8 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Wiedergabeanordnung zur Wiedergabe von Signalen, die auf einem Aufzeichnungsträger mit der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung aufgezeichnet worden sind.

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Bei dem in der Fig. 1 dargestellten ^usführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Äufzeichnungsano.rdnung. wird ein analoges Audio signal einem- Eingangsanschluß 11 zugeführt und, gelangt von dort zu einem Analog-Digital-Umsetzer 12, in dem es in parallele digitale Signale umgesetzt wird. Diese parallelen digitalen Signale gelangen zu einem Parallel-Serien- . Wandler 13,iⁿ dem mit.Hilfe eines Taktsignals von einem Hauptoszillator 16 eine Parallel-Reihen-Umsetzung stattfindet.. Der Umsetzer 13 gibt ein Signal ab, das. beispielsweise pulscodemoduliert ist und im folgenden PCM-Signal genannt wird. Das PCM-Signal kommt zu einem MFM-Modulator 14, in dem es unter Verwendung des Taktsignals vom Hauptoszillator 16 digital moduliert oder codiert wird, und zwar beispielsweise unter Anwendung einer modifizierten Frequenzmodulation, die. im folgenden MFM genannt wird.

Es sind, auch andere Arten von Modulation möglich. So kann man beispielsweise anstelle der Pulscodemodulation PCM eine Differenzmodulation benutzen. Anstelle der modifizierten Frequenzmodulation MFM ist eine andere Digitalmodulation möglich, beispielsweise ohne Rückkehr zu Null (NRZ), ohne Rückkehr zu Null invertiert (NRZI), Phasencodierung (PE), gruppencodierte Aufzeichnung (GCR) und Dreipositionsmodulation (3PM). Das eine rechteckförmige Schwingung darstellende Ausgangssignal des Modulators 14 gelangt als Modulationssignal direkt zu einem Lichtmodulator 15, ohne frequenzmoduliert zu sein.

Für den Fall, daß das dem Modulator 14 zugeführte .PCM-Signal ein Signal ist, bei dem die logischen Werte alle 1 sind, wie es in der Fig. 2A gezeigt, ist, nimmt das am Ausgang des Modulators 14 auftretende MFM-Signal eine rechteckförmige Schwingungsform entsprechend der Darstellung nach der Fig. 2B an. Die Frequenz des MFM-Signals hat einen Wert, der dem halben Wert der Frequenz der Taktimpulse des Hauptoszillators 16 entspricht. Die Frequenz .der Taktimpulse des

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Hauptoszillators 16 stimmt mit der Frequenz des in der. Fig. 2A dargestellten digitalen Signals überein. Wenn somit die Taktimpulsfrequenz 6,4 MHz beträgt, hat das MFM-Signal eine Signalfrequenz von 3,2 MHz. Das Frequenzspektrum des MFM-Signals ist in der Fig. 2C gezeigt. Zusätzlich zur Grundschwingung mit der Frequenz von 3,2 MHz tritt eine dritte Oberschwingung mit einer Frequenz von 9,6 MHz, eine fünfte Oberschwingung mit einer Frequenz von 16 MHz sowie weitere Oberschwingungen der Ordnung (2m -1), wobei m gleich oder eine ganze Zahl ist, die größer als drei ist.

Für den Fall, daß das dem Modulator 14 zugeführte Eingangssignal beispielsweise ein PCM-Signal entsprechend der Darstellung nach der Fig. 3A ist, d.h. ein Signal mit abwechselnden logischen Werten 1 und O, tritt am Ausgang des Modulators 14 ein MFM-Signal mit einem rechteckförmigen Schwingungsverlauf entsprechend der Darstellung nach der Fig. 3B auf. Die Frequenz dieses MFM-Signals beträgt 1/4 der Taktimpulsfrequenz. Das Frequenzspektrum dieses Signals ist in der Fig. 3C dargestellt. Im Falle einer Taktimpulsfrequenz von 6,4 MHz tritt eine Grundschwingung mit einer Frequenz von 1,6 MHz, eine dritte Oberwelle mit einer Frequenz von 4,8 MHz, eine fünfte Oberwelle mit einer Frequenz von 8,0 MHz und höhere Oberwellen ungeradzahliger Ordnung auf.

Wenn somit die Wiederholungsfrequenz des am Ausgang des Modulators 14 auftretenden MFM-Signals eine einzige Frequenz hat, handelt es sich bei dieser Wied'erholungsfrequenz um die Grundschwingung, und eine Komponente mit einer niedrigeren Frequenz existiert nicht.

Das PCM-Signal, das als Eingangssignal dem Modulator zugeführt wird, ändert sich jedoch in Wirklichkeit in Abhängigkeit von dem am Eingangsanschluß 11 anliegenden Audiosignal. Die Änderung der logischen Werte ist dann beliebig,

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und es tritt ein zufallsbedingtes digitales Signal auf, wie es in der Fig. 4A dargestellt ist. Wenn ein derartiges PCM-Signal dem Modulator 14 als Eingangssignal zugeführt wird, hat das am Ausgang des Modulators 14 auftretende MFM-Signal eine Schwingungsform entsprechend der Darstellung nach der Fig. 4B. Im Falle einer Taktpulsfrequenz von 6,4 MHz enthält diese Schwingungsform eine Kombination rechteckförmiger Schwingungen mit Frequenzen von 1,6 MHz, 2,13 MHz und 3,2 MHz. Das Frequenzspektrum dieses Signals ist in der Fig. 4C dargestellt, und es enthält eine Komponente mit einer beträchtlich niedrigeren Frequenz.

Andererseits haben die zum Nachlauf dienenden Pilotsignale die gleichen Frequenzen (511,4 kHz und 715,9 kHz beim Ausführungsbeispiel der Erfindung) wie die Pilotsignale_; die für den Aufzeichnungsträger verwendet werden, auf dem das Videosignal aufgezeichnet ist (Videoplatte), so daß der Aufzeichnungsträger, auf den mit der Aufzeichnungsanordnung nach der Erfindung aufgezeichnet wurde, auch von einer Anordnung oder einem Gerät wiedergegeben werden kann, das für Videoplatten dient. Das Signal, dessen Frequenzspektrum in der Fig. 4C dargestellt ist, hat allerdings Frequenzkomponenten, bei denen es sich um die Frequenzen der oben erwähnten Pilotsignale und um Frequenzen in der Wachbarschaft der Pilotsignalfrequenzen handelt. Würde man nun das MFM-Signal und die Pilotsignale in der Hauptspur bzw. Pilotsignalspuren, die an die Hauptspur angrenzen oder die die Hauptspur teilweise überlappen, aufzeichnen und dann diese Spuren zur Signalwiedergabe abtasten, käme es zu Interferenzen zwischen den Pilot Signalen und den oben erwähnten Frequenzkomponenten. Zweck der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung ist es, das Auftreten solcher Interferenzen zu vermeiden. Dies geschieht wie folgt.

Vom Hauptoszillator 16 wird ein Einzelfrequenzsignal hoher Frequenz einem Steuersignalgenerator 17 zugeführt,

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in dem ein Steuersignal mit der Horizontalabtastperiode des Fernseh-Videosignals oder mit einer Periode erzeugt wird, die dicht bei der Horizontalabtastperiode liegt. Dieses Steuersignal wird einem Pilotsignalgenerator 18 und einem Dauersignalgenerator 19 zugeführt, der ein im folgenden mit Dauersignal bezeichnetes Signal erzeugt, dessen Zeitperiode oder Dauer der Horizontalsynchronisiersignaldauer entspricht.

Der Pilotsignalgenerator 18 erzeugt in einem Tonfrequenzburstzustand ein erstes und ein zweites Pilotsignal fp1 und fp2 von gegenseitig unterschiedlichen Einzelfrequenzen in jeder Periode von einer Dauer, die der Horizontalabtastdauer des Videosignals entspricht, und darüber hinaus nur innerhalb der künstlichen Horizontalsynchronisi'ersignaldauer, die gleich der Differenz ist, die man bei der Subtraktion einer der Existenz eines Farbburst- oder Farbsyncrhonsignals entsprechenden Dauer von der Horizontalaustastdauer erhält. Die Frequenzen des ersten und des zweiten Pilotsignals fp1 und fp2 sind so ausgewählt, daß sie mit denjenigen des ersten und des zweiten Pilotsignals übereinstimmen, die für die Videoplatte verwendet werden, und zwar aus Gründen der Austauschbarkeit. Die Frequenzen der Pilotsignale fp1 und fp2 werden beispielsweise so ausgewählt, daß sie einem Fünftel bzw. einem Siebtel der Chrominanzhilfsträgerfrequenz von 3,58 MHz des Farbvideosignals entsprechen, d.h. 715,9 kHz und 511,^ kHz. Weiterhin erzeugt der Pilotsignalgenerator 18 ein drittes Pilotsignal fp3 bei jeder Umdrehungsperiode einer Originalaufzeichnungsplatte 32.

Die auf diese Weise erzeugten Pilotsignale fp1, fp2 und fp3 werden einer Schaltervorrichtung 20 zugeführt, durch die das Pilotsignal fp3 gelangt, wie es ist, und in der die Pilotsignale fp1 und fp2 abwechselnd bei jeder vollen Umdrehung oder Umdrehungsperiode der Originalaufzeichnungsplatte 32 umgeschaltet werden, und zwar in einer solchen V/eise,

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daß sie abwechselnd aufeinanderfolgend zu einem Lichtmengen-Steuersignalgenerator 21 und einem Lichtmodulator 22 gelangen.

Das am Ausgang des Dauersignalgenerators 19 auftretende Dauersignal wird dem Parallel-Serien-Wandler 13 zugeführt. Der Parallel-Serien-Wandler arbeitet in Abhängigkeit von dem Dauersignal derart, um ein ihm zugeführtes kontinuierliches digitales Informationssignal in ein serielles digitales Signal umzuwandeln, das bezüglich der Zeitbasis so komprimiert ist, daß für jede Horizontalabtastdauer dieses digitale Informationssignal während der dem Horizontalsynchronisiersignal entsprechenden Dauer nicht existiert und zu allen anderen Zeiten existiert, und das darüber hinaus so verarbeitet ist, daß in dieser Horizontalsynchronisiersignaldauer ein Digitalsignal eines Einzelfrequenzsignals existiert.

Ein Laserlichtstrahl von einer Laserlichtquelle 23 wird von einem Spiegel 24 reflektiert und zur Lichtmengeneinstellung durch einen Lichtmodulator 25 geschickt. Der auf diese Weise eingestellte Laserlichtstrahl wird auf einen Halbspiegel 26 projiziert, der einen Teil des Lichtes zum Lichtmodulator 22 durchläßt und einen anderen Teil des Lichtes zum Lichtmodulator 15 reflektiert. Das am Ausgang des Modulators 14 auftretende MFM-Signal gelangt als Hauptinformationssignal zum Lichtmodulator 15, um dort den vom Halbspiegel 26 reflektierten Lichtstrahl zu modulieren. Der resultierende erste modulierte Lichtstrahl wird auf einen Spiegel 27 projiziert, der ihn reflektiert und durch ein Polarisationsprisma 29 schickt. Das durch das Polarisationsprisma 29 gelangte Licht wird von einem Spiegel 30 reflektiert und passiert eine Objektivlinse 31· Es wird dann auf einem fotosensitiven Mittel fokussiert, das als Überzug auf der Originalaufzeichnungsplatte 32 aufgebracht ist, die beispielsweise aus Glas besteht. Auf diese Weise wird der erste

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modulierte Lichtstrahl in der Hauptspur aufgezeichnet. Der Strahlenanteil, der durch den Halbspiegel 26 hindurchgegangen ist, wird im Lichtmodulator 22 von den oben erwähnten Pilotsignalen moduliert und gelangt dann nach Reflexion an einem Spiegel 28 als zweiter modulierter Lichtstrahl in das Polarisationsprisma 29. Hinter dem Polarisationsprisma 29 wird der zweite modulierte Lichtstrahl vom Spiegel 30 reflektiert und durch die Ob<jektivlinse 31 geschickt. Er wird auf der Originalaufzeichnungsplatte 32 fokussiert und in der Pilotsignalspur aufgezeichnet.

Die Originalaufzeichnungsplatte 32, die sich auf einem Drehteller 33 befindet, wird mit einer Drehzahl von 900 U/min mit Hilfe eines Motors 34 gedreht. Die Originalaufzeichnungsplatte 32, der Drehteller 33 und der Motor 34 werden gemeinsam und kontinuierlich von einem nicht dargestellten Bewegungsmechanismus um eine bestimmte Steigung in der Richtung eines eingezeichneten Pfeils X verschoben. Folglich werden das MFM-Signal und die Pilotsignale auf der Originalaufzeichnungsplatte in einer spiralförmigen Spur aufgezeichnet, die vom Außenrand der Platte zur Mitte hin läuft. Die Aufzeichnung erfolgt mit Hilfe des ersten und des zweiten modulierten Lichtstrahls.

Zum Erfassen der Verschiebeposition der Originalaufzeichnungsplatte 32 und des Drehtellers 33 längs der Richtung des eingezeichneten Pfeils X ist ein Verschiebepositionsdetektor 35 mit einem Potentiometer vorgesehen, das eine der Verschiebeposition entsprechende Gleichspannung erzeugt. Diese Gleichspannung wird einem Gleichspannungsverstärker 36 zugeführt und gelangt dann zu dem die Lichtmenge einstellenden Lichtmodulator 25, um in Abhängigkeit von der in Radialrichtung der Originalaufzeichnungsplatte gemessenen Position des auf die Platte 32 fokussierten Lichtstrahlflecks die Intensität des Lichtstrahls von der Laser-

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lichtquelle 23 zu steuern. Durch diese Ausbildung und Arbeitsweise des Aufzeichnungsgerätes wird der Einfluß des Unterschieds in der relativen Lineargeschwindigkeit aufgrund der Position des Lichtstrahlflecks in der Radialrichtung der Originalaufzeichnungsplatte 32 kompensiert.

Der Lichtmengen-Steuersignalgenerator 21 erzeugt ein Steuersignal, das die Intensität des Laserlichtstrahls nur in den Perioden herabsetzt, in denen die Pilotsignale existieren, und zwar in bezug auf die Laserlichtstrahlintensität in den anderen Perioden. Dieses Steuersignal wird zur Lichtmengeneinstellung dem Lichtmodulator 23 zugeführt. Folglich wird die Lichtintensität des Lichtstrahls, der durch den Lichtmodulator 25 gelangt ist, in den Perioden, die den Perioden entsprechen, während derer die Pilotsignale existieren, in bezug auf die Lichtstrahlintensität in den anderen Perioden herabgesetzt, so daß die Aufzeichnung vollkommen gleichmäßig erfolgt.

Die Originalaufzeichnungsplatte 32, die in der obigen Weise dem Licht ausgesetzt wurde, wird einem an sich bekannten Entwicklungsprozeß unterzogen, und es werden dann nach einer üblichen Plattenherstellungstechnik fertige aufgezeichnete Platten hergestellt. Die aufgezeichnete Platte enthält beispielsweise ein scheibenförmiges Substrat aus Polyvinylacetat (PVAC), in dem die Mulden in Form der spiralförmigen Spur ausgebildet sind, einen eine Elektrode darstellenden metallischen Überzug auf dem scheibenförmigen Substrat und einen auf dem Metallüberzug befindlichen dielektrischen Film. Man kann auch das scheibenförmige Substrat so ausbilden, daß es die Funktion der Elektrode übernimmt, beispielsweise durch Verwendung eines anderen Materials.

Die logischen Werte des MFM-Signals am Ausgang des Modulators 14 ändern sich im allgemeinen willkürlich oder zufallsbedingt, und das Frequenzspektrum nimmt daher den

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in der Pig. 4C gezeigten Verlauf an. Das MFM-Signal hat somit Komponenten mit den Frequenzen 715,9 kHz und 511,4 kHz des ersten und zweiten Pilotsignals fp1 und fp2. Weiterhin werden die Pilotsignale mit einem Aufzeichnungspegel aufgezeichnet, der um etwa 20 dB gegenüber dem Aufzeichnungspegel des das Hauptinformationssignal darstellenden MFM-Signals herabgesetzt ist, so daß die gesamte Aufzeichnung gleichförmig ausgeführt wird.. Wenn daher die Pilotsignale und das MFM-Signal gleichzeitig auf Spuren aufgezeichnet werden, die sich teilweise überlappen, haben die niedrigen Frequenzkomponenten des Aufzeichnungspegels der Pilotsignale und des Aufzeichnungspegels des MFM-Signals etwa die gleiche Größenordnung, wie es auch aus der Fig. 4C hervorgeht, so daß die Pilotsignale normalerweise nicht abgetastet werden können.

Eine Maßnahme zum Überwinden dieses Problems besteht darin, die Existenz des MFM-Signals in der Horizontalsynchroni si er Signaldauer PH zu vermeiden, wie es in der Fig. gezeigt ist, und die Pilotsignale in den Pilotsignalspuren während dieser Dauer PH in Übereinstimmung mit dem Format des Videosignals aufzuzeichnen. Ein Signal, das dem Horizontalsynchronisiersignal in dieser Dauer PH entspricht, wird allerdings auf der negativen Seite der Referenzspannung REF. VOLT aufgezeichnet, und der logische Wert 1 des MFM-Signals wird.auf der positiven Seite der Referenzspannung aufgezeichnet. Die stabile Abnahme oder Wiedergabe dieser Referenzspannung ist schwieriger im Falle eines direkten Aufzeichnungssystems, als im Falle eines frequenzmodulierten Systems. Ferner ist die Horizontalabtastfrequenz in einem Videoformat eines Farbvideosignals des NTSC-Systems beispielsweise 15,734 kHz. Wenn ein Signal von 1,6 MHz bis 3,2 MHz in Übereinstimmung damit aufgezeichnet wird, wird das Verhältnis der maximalen Frequenz 3,2 MHz zur minimalen Frequenz 15,734 kHz gleich 203,4:1. Um ein derartiges Signal genau aufzuzeichnen und wiederzu-

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ben, müssen die Frequenz- und Phasen-Kennlinie über einen sehr großen Frequenzbereich eben verlaufen. In der Praxis... ist es daher äußerst schwierig, während der Horizontal-. Synchronisiersignaldauer in dieser Weise unter Verwendung der direkten Aufzeichnungsmethode unter Verhinderung der ■ Existenz des MFM-Signals stabil und hinreichend gut·aufzuzeichnen und wiederzugeben. - --■ ~ '-'■: _ - .

Bei der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung liefert der Synchronisierdauersignalgenerator 19 ein Signal an den Parallel-Serien-Wandler 13 mit der Wirkung, daß am Ausgang des Modulators 14 ein Signal auftritt, bei dem ein rechteckförmiges Schwingungssignal, einer einzigen Frequenz (beispielsweise 1,6 MHz- bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung) in der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer TH in dein MFM-Signal existiert, wie es in, der Fig. 6A gezeigt ist. Die- künstliche Horizontalsynchr.onisiersignaldauer entspricht dabei anderen Zeiten.als die Farbsynchronsignaldauer in der Horizontalaustastdauer. In dieser künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer TH wird ein Pilotsignal fp1 oder fp2 aufgezeichnet, das veranlaßt worden ist, eine angehobene Kosinus-Schwingungsform anzunehmen, wie es in der Fig. 6B dargestellt ist, um keine hochfrequenten Komponenten zu enthalten.

Somit wird durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung ein Einzelfrequenzsignal auch in der künstlichen Horizontalsynchronisierslgnäldauer TH aufgezeichnet. Damit wird das Problem beseitigt, das auftritt, wenn die Existenz eines Signals in dieser betreffenden Dauer vermieden wird* wie es.In Verbindung mit der Fig. 5 erläutert ist. Da außerdem der Wert der Referenzspannung nicht festgesetzt ist, kann die Amplitude, dieses Signals vollständig vom Positiven zum Negativen schwingen, und das Signal wird mit einem großen Rauschabstand aufgezeichnet und wiedergegeben.

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Eine weitere vorteilhafte Maßnahme besteht darin, daß eine Frequenzkomponente, die niedriger als die Grundschwingung der Einzelfrequenz ist, nicht existiert, wie es zuvor an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert wurde, da die Frequenz des Signals, das in der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer TH aufgezeichnet wird, eine Einzelfrequenz ist. Aus diesem Grunde kann zwischen dem Einzelfrequenzsignal und den Pilotsignalen eine Interferenz nicht auftreten.

Eine Ausführungsform einer Platte, die mit Hilfe der · erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung aufgezeichnet worden ist, soll im folgenden an Hand der Fig. 7 erläutert werden. Die Oberfläche 41 von denjenigen Stellen der Platte 40, in denen keine Mulden oder Pits ausgebildet sind, ist eben oder planar und zeigt keine Führungsrille. Die Mulden 42 der Hauptspur sind in der Platte 40 in Abhängigkeit von dem MFM-Signal vorgesehen. In der Fig. 7 ist lediglich ein Teil der Signalspurwindungen ti, t2 und t3 gezeigt, der der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer entspricht, in der das Signal der Einzelfrequenz (1,6 MHz) in der Folge von Mulden 42 aufgezeichnet ist.

Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Mulden 42 so ausgebildet, daß die eine Randlinie jeder Spur etwa mit der Randlinie der benachbarten Spur zusammenfällt. Das bedeutet, daß die benachbarten Spurwindungen ti, t2, t3, ... aufeinanderfolgend aneinandergrenzen.

An zentralen Stellen (die bei der gezeigten Ausführungsform der Erfindung mit den Randlinien der Spuren zusammenfallen) sind etwa mitten zwischen den Mittellinien der gegenseitig benachbarten Spuren ti und t2, t2 und t3,... Pilotsignalmulden 43 und 44 ausgebildet, die den oben erwähnten Pilotsignalen mit den Frequenzen fp1 und fp2 entsprechen.

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Die Unterseite 51 einer Abtast- oder Wiedergabenadel 50 hat eine Stelle maximaler Breite, die größer als die Spursteigung auf der Platte 40 ist. Eine Elektrode 52 ist an der hinteren Kante der Unterseite 51 auf der Rückseite der Wiedergabenadel angebracht. Wenn sich die Platte 40 in der Richtung eines eingezeichneten Pfeils Y dreht, tastet die Wiedergabenadel 50 die Oberfläche der Platte 40 ab. Dabei wird die elektrostatische Kapazität zwischen der Elektrode 52 und einer elektrisch leitenden Schicht erfaßt, die die gesamte Oberfläche der Platte bedeckt. Diese elektrostatische Kapazität ändert sich in Abhängigkeit von der Ausbildung der Mulden 42. Dabei wird das in den Mulden 42 aufgezeichnete Hauptxnformationssignal abgetastet.

Gleichzeitig werden von der Elektrode 52 die Pilotsignale mit den Frequenzen fp1 und fp2 abgenommen, die in Form der Mulden 43 und 44 auf der Platte aufgezeichnet sind. Wenn die Mitte der Elektrode von der Mittellinie der Spur abweicht, tritt in den abgenommenen Pilotsignalen eine Pegeldifferenz auf, und mit Hilfe einer Steuerschaltung wird eine Nachlaufservooperation ausgeführt.

Ein zuvor auf der Platte 40 aufgezeichnetes Signal, das nun als schwache Veränderung in der elektrostatischen Kapazität von der Wiedergabenadel 50 abgenommen wird, wird in an sich bekannter Weise in ein elektrisches Signal überführt. Ein Teil dieses elektrischen Signals wird der Schaltungsanordnung nach der Fig. 8 zugeführt. Das an einem Eingangsanschluß 61 anliegende Signal gelangt über einen Verstärker 62 zu einer Frequenzdetektionsschaltung 63, die eine bestimmte Frequenz erfaßt, und zu einer Torschaltung 64.

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Die Frequenzdetektionsschaltung 63 weist in Parallelverbindung mit dem Eingang ein Bandpaßfilter auf, das nur die Frequenzkomponente der rechteckförmigen Schwingung der Einzelfrequenz herausfiltert, das in der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer der aufgezeichneten rechteckförmigen Schwingung der Hauptspur aufgezeichnet ist, und sie weist ein Bandunterdrückungsfilter auf, das nur diese Frequenzkomponente unterdrückt. Die Frequenzdetektionsschaltung 63 erzeugt aufgrund eines Vergleichs der Pegel der Ausgangssignale dieser Filter Impulse in Form von Torimpulsen, die die Torschaltung 64 nur während einer Dauer öffnen, die der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer in dem abgetasteten oder wiedergewonnenen Signal entspricht. Auf diese Weise wird das am Ausgang des Verstärkers 62 auftretende abgenommene Signal über die Torschaltung 64 weitergeleitet, an der weiterleitende Torimpulse nur während einer Zeitspanne anliegen, die der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer entspricht. Das so weitergeleitete Signal gelangt zu einem Spursteuersignalgenerator 65.

Der Spursteuersignalgenerator 65 enthält zwei Bandpaßfilter, die zur Spursteuerung die Signale fp1 und fp2 voneinander trennen, zwei Detektionsschaltungen, die die Ausgangssignale dieser beiden Bandpaßfilter erfassen, einen Differenzenverstärker, dem die Ausgangssignale der beiden Detektionsschaltungen zugeführt werden, und eine Schaltervorrichtung, die in Abhängigkeit von dem oben erwähnten dritten Referenz- oder Pilotsignal bei jeder vollen Umdrehung der Platte 40 den Signalübertragungsweg von der beiden Detektionsschaltungen zu dem Differenzenverstärker umschaltet. Der Steuersignalgenerator 65 liefert somit an seinem Ausgang ein Spursteuersignal, das vom Differenzenverstärker an einen Ausgangsanschluß 66 gelegt wird. Das Spursteuersignal gelangt dann zu einem nicht dargestellten Bewegungsmechanismus, der die Wiedergabe-

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nadel in radialer Richtung der Platte in einer solchen Weise beilegt, daß die Wiedergabenadel fortwährend der Mittenlinie der Hauptspur auf der Platte folgt.

Selbst während der Zeitspanne, in der die 'Wiedergabenadel 50 in der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer einen normalen Spurnachlauf auf der Platte 40 ausführt, die lediglich eine Ausführungsform eines für die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten Aufzeichnungsträgers oder Aufzeichnungsmediums darstellt, werden die rechteckförmige Schwingung der Einzelwiederholungsfrequenz, die längs der Hauptspur aufgezeichnet ist, und die Signale fp1 und fp2 zum Spurnachlauf, die auf der Hilfsspur zu beiden oder einer Seite angrenzend an die Hauptspur aufgezeichnet sind, gleichzeitig abgetastet. Da aber die rechteckförmige Schwingung so ausgewählt ist, daß sie eine Wiederholungsfrequenz hat, die keine Komponenten der Frequenzbänder der Signale fp1 und fp2 enthält, tritt zwischen der abgenommenen rechteckförmigen Schwingung und den abgenommenen Signalen fp1 und fp2 keine gegenseitige Interferenz oder Überlagerung auf.

Während der Zeitspanne, in der die Wiedergabenadel 50 eine Dauer wiedergibt, bei der es sich nicht um die künstliche Horizontalsynchronisiersignaldauer eines bereits längs der Hauptspur aufgezeichneten Signals handelt, sind allerdings in dem von der Hauptspur abgenommenen Signal Signalkomponenten von den Frequenzbändern der Signale fp1 und fp2 enthalten. Da jedoch in diesem Fall die zum Spurnachlauf dienenden Signale fp1 und fp2 nicht in den Hilfsspuren aufgezeichnet sind, kann zwischen dem von der Hauptspur abgenommenen Signal und den zum Spurnachlauf dienenden Signalen keine gegenseitige Überlagerung auftreten. Darüber hinaus werden während dieser Wiedergabe- oder Abtastdauer keine Torimpulse erzeugt, selbst wenn die Frequenzkomponenten der zum Spurnachlauf dienenden Signale

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in dem von der Hauptspur abgetasteten Signal während einer Zeitspanne vorhanden wären, bei der es sich nicht um die künstliche Horizontalsynchronisiersignaldauer handelt. Somit ist es möglich, die Spurnachlaufsteueroperation ohne nachteiligen Einfluß in normaler Weise auszuüben.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung braucht es sich bei dem Signal, das in der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer aufgezeichnet wird, nicht um eine rechteckförmige Schwingung mit einer Einzelwiederholungsfrequenz zu handeln. Man kann vielmehr auch eine rechteckförmige Schwingung mit kleinen FrequenzSchwankungen oder irgendein anderes Signal verwenden, das man als Einzelwiederholungsfrequenzsignal betrachten kann.

Wenn die Pilotsignale eine sehr geringe Wirkung auf das MFM-Signal haben und die niedrigeren Frequenzkomponenten mit Hilfe eines Filters in der Wiedergabeanordnung in einem hinreichenden Maße entfernt werden können, kann man die Aufzeichnung auch in einer Dauer oder Periode vornehmen, die nicht der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer entspricht. In diesem Fall wird ein Signal, das keine Interferenzfrequenzkomponente in einem Pilotsignalfrequenzband erzeugt, beispielsweise das oben erwähnte Einzelfrequenzsignal, in der Hauptspur in der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer aufgezeichnet.

Weiterhin ist die Erfindung nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen sind im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre denkbar.

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Claims

VICTOR COMPANY OF JAPAN, LTD-, Yokohama-City, Japan

Patentansprüche

1. Informationssignal-Aufzeichnungsanordnung mit Einrichtungen zum Erzeugen von Pilotsignalen zur Spursteuerung und mit Einrichtungen zum Aufzeichnen eines Hauptsignals längs einer Hauptspur auf einem Aufzeichnungsträger sowie zum Aufzeichnen der Pilotsignale längs von Pilotsignalspuren, die an die Hauptspur angrenzen, gekennzeichnet durch Einrichtungen (13, 16, 19) zum Erzeugen eines rechteckförmigen Schwingungssignals einer spezifischen Frequenz, das in jeder spezifischen Periode in einer künstlichen Synchronisiersignaldauer vorhanden ist und nahezu keine Frequenzkomponenten aufweist, die gleich den Frequenzen der Pilotsignale sind oder in der Nachbarschaft dieser Frequenzen liegen, und Einrichtungen (12 Ms 14) zur Pulscodemodulation oder Differenzmodulation eines Informationssignals, ferner zur Digitalmodulation des Informationssignals und zum Erhalten eines digitalen Informationssignals, das in einem anderen Zeitintervall als der künstlichen Synchronisiersignaldauer vorhanden ist und als Hauptsignal aufgezeichnet \tfird.

2. Aufzeichnungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilotsignale (fp1, fp2) nur in einem Zeitintervall, aufgezeichnet werden, das der künstlichen Synchronisiersignaldauer (TH) entspricht, in der das rechteckförmige Schwingungssignal der spezifischen Frequenz vorhanden ist.

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j5. Aufzeichnungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rechteckförmige Schwingungssignal der spezifischen Frequenz ein rechteckförmiges Schwingungssignal einer Einzelfrequenz ist, die höher als die Frequenzen der Pilotsignale ist,

4. Aufzeichnungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Informationssignal ein Audiosignal ist.

5. Aufzeichnungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Periode eine Periode ist, die einer Horizontalabtastperiode eines standardisierten Farbfernseh-Videosignals entspricht, und daß die künstliche Synchronisiersignaldauer eine Dauer ist, die dem Zeitintervall entspricht, das sich bei der Subtraktion eines ZextIntervalls, in dem ein Farbsynchronsignal existiert, von der Horizontalaustastdauer des Horizontalsynchronisiersignals des Farbfernseh-Videosignals ergibt.

6. Aufzeichnungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalmodulation aus der Gruppe der folgenden Modulationen ausgewählt ist: modifizierte Frequenzmodulation (MFM), ohne-Rückkehr-auf-Null-Modulation (NRZ), ohne-Rückkehr-auf-Null-invertiert-Modulation (NRZI), Phasencodierung (PE), gruppencodierte Aufzeichnung (GCR) und Dreipositionsmodulation (

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7. Informationssignal-AufZeichnungsanordnung mit Einrichtungen, die zur Spurnachlaufsteuerung ein erstes und ein zweites Pilotsignal mit Frequenzen erzeugen, die sich abwechselnd Ibei jeder Umdrehungsperiode eines Aufzeichnungsträgers unterscheiden, und mit Einrichtungen zum Aufzeichnen eines Hauptsignals längs einer Hauptspur auf dem Aufzeichnungsträger sowie zum Aufzeichnen des ersten und zweiten Pilotsignals abwechselnd längs an die Hauptspur angrenzender Pilotsignalspuren bei jeder Periode einer Umdrehung des Aufzeichnungsträgers,
g e k en η ζ e i c hn et durch Einrichtungen (13, 16', 19) zum Erzeugen eines rechteckförmigen Schwingungssignals einer spezifischen Frequenz, das in einer künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer in jeder Horizontalabtastperiode eines standardisierten Fernseh-Videosignals vorhanden ist und nahezu keine Frequenzkomponenten aufweist, die mit den Frequenzen der Pilotsignale gleich sind oder im Wachbarschaftsbereich dieser Frequenzen liegen, und Einrichtungen (12 bis 14) zur Pulscodemodulation oder Differenzmodulation eines Audiosignals, ferner zur Digitalmodulation des resultierenden Signals und zum Erhalten eines digitalen Audiosignals, das in einem anderen Zeitintervall als der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer vorhanden ist und als Hauptsignal aufgezeichnet wird.

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