DE3225809A1

DE3225809A1 - Aufzeichnungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3225809A1
Application number: DE19823225809
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Kawasaki Kanagawa Kobayashi
Original assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Current assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Priority date: 1981-07-15
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1983-02-03
Also published as: JPH0140403B2; JPS5812149A; US4825304A; US4543617A

Description

It 5276 Aufzeichnungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Aufzeichnungsvorrichtung zur Aufzeichnung eines Signales, beispielsweise eine Videosignales, das frequenzmoduliert ist und dann auf einem plattenförmig ausgebildeten Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Aufzeichnungsscheibe.

Anhand von Fig.1 sei zunächst eine bekannte Videoplatten-Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben. Sie enthält einen Videosignalgenerator 1, einen Frequenzmodulator 2, der ein vom Videosignalgenerator 1 geliefertes Ausgangsvideosignal V. erhält, ferner einen Lichtmodulator 3 und eine Argon-Laserquelle Der von der Argon-Laserquelle 4 ausgesandte Lichtstrahl wird durch den Lichtmodulator 3 in Abhängigkeit der Frequenzmodulation des Frequenzmodulators moduliert (ein- und ausgeschaltet). Ein Signalgenerator 5, der gleichfalls vom Videosignalgenerator mit dem Videosignal V. gespeist wird, erzeugt ein zusammengesetztes Synchronisiersignal für die Farbsperre. Die Anordnung enthält ferner ein drehbares Servoglied 6, einen Motor 7 und eine Aufzeichnungsscheibe 8. Das Servoglied 6 wird mit dem Ausgangssignal des Signalgenerators 5 gespeist, so daß der Motor 7 beispielsweise mit 1800 U/min synchron mit dem Bildraster des Videosignals angetrieben wird.

Bei der üblichen Videoplatten-Aufzeichnungsvorrichtung sind der Frequenzmodulator 2 und der Signalgenerator 5 unabhängig und ohne Beziehung miteinander vorgesehen.

Eine in Fig.1 gestrichelt eingetragene Verbindungslinie zwischen dem Signalgenerator 5 und dem Frequenzmodulator 2 kennzeichnet ein wesentliches Merkmal der Erfindung und wird später näher erläutert. 5

Die Anordnung enthält ferner eine Vorschubbasis für das optische System, einen Vorschubmotor 10, eine Führungswelle 11 für die Vorschubbasis 9 sowie ein Servoglied 12 für den Vorschubmotor 10. Das Servoglied 12 steuert den Vorschubmotor 10 derart, daß sich auf der Aufzeichnungsscheibe 8 die gewünschte Steigung der Aufzeichnungsspur ergibt, indem die Vorschubbasis 9 für das optische System mit einer bestimmten Vorschubrate (beispielsweise 1,6 μπι) verstellt wird.

Der von der Argon-Laserquelle 4 ausgesandte und durch den Lichtmodulator 3 ein- und ausgeschaltete Lichtstrahl wird durch eine auf der Vorschubbasis 9 angeordnete Zerstreuungslinse 13 gestreut. Ein Halbspiegel 14 ändert die optische Achse des Lichtstrahles um 90°. Der Lichtstrahl tritt dann durch eine Abbildungslinse 15 hindurch, die den Lichtstrahl auf der Aufzeichnungsscheibe 8 fokussiert, so daß auf der Auf-Zeichnungsfläche 8a der Scheibe 8 Punkte bzw. Streifen markiert werden (vgl. Fig.2). Auf der Vorschubbasis 9 des optischen Systems ist ferner eine Helium-Neon-Laserquelle 16 vorgesehen, deren Lichtstrahl über einen Strahlteiler 17 und eine Zerstreuungslinse 18 läuft. Die optische Achse dieses Lichtstrahles wird durch einen Halbspiegel 19 um 90° geändert. Der Lichtstrahl wird dann über die Abbildungslinse

auf die Scheibe 8 geworfen und dort reflektiert.

Der reflektierte Lichtstrahl durchsetzt erneut die Abbildungslinse 15, wird vom Halbspiegel 19 in der Richtung um 90° umgelenkt und passiert dann die Zerstreuungslinse 18. Eine erneute Änderung der optischen Achse dieses reflektierten Lichtstrahles erfolgt durch den Strahlteiler 17. Der Lichtstrahl gelangt dann zu einem Photodetektor 20. Sein Ausgangssignal wird als Servosignal einem Fokussier-Servoglied 21 zugeführt, dessen Ausgangssignal zu einem Betätigungsglied 22 gelangt, das die Lage der Abbildungslinse 15 derart steuert, daß der von der Argon-Laserquelle 4 ausgesandte Lichtstrahl auf der Aufzeichnungsscheibe 8 fokussiert wird.

Fig.2 zeigt ein vergrößertes Schema der strichförmigen Markierungen 24 auf der Aufzeichnungsfläche 8a der Aufzeichnungsscheibe 8. Wenngleich bei der bisher bekannten Technik zur Aufzeichnung des Videosignales eines Halbbildes auf einer kreisförmigen Spur T auf der Aufzeichnungsfläche 8a der Scheibe 8 die Drehbewegung des Motors 7 gesteuert wird, so ist doch die Frequenzmodulations-Frequenz, die dem momentanen Wert des Videosignalpegels entspricht, nicht bei jedem Halbbild genau synchron in Phase. Die Markierungen benachbarter Spuren, beispielsweise T. und T. .. (wobei i eine positive ganze Zahl ist) , sind daher nicht genau aufeinander ausgerichtet (vgl. Fig.2). Je nach der Größe des Durchmessers des für die Wiedergabe verwendeten Lichtstrahles ergeben sich daher bei der Wiederhabe Übersprech- und Zitter-Erscheinungen. Sie machen Kompensationsmaßnahmen erforderlich und erschweren eine Vergrößerung der Aufzeichnungsdichte .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Mängel eine Aufzeichnungsvorrichtung sowie eine Aufzeichnungsscheibe zu entwickeln, die eine Aufzeichnung ermöglichen, die bei der Wiedergabe ein verringertes übersprechen zwischen benachbarten Aufzeichnungsspuren ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig.1 ein Blockschaltbild einer bekannten Videoplatten-Auf zeichnungs vorrichtung;

Fig.2 ein vergrößertes Schema der Aufzeichnungsmarkierungen bei der bekannten Videoplatte;

Fig.3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen digitalen Frequenzmodulationsschaltung;

Fig.4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles eines digitalen Frequenzmodulations-(FM)-Frequenzgenerators mit Synchronisiersperre gemäß Fig.3;

Fig.5A und 5B Blockschaltbilder eines Ausführungsbeispieles des Videopegel-FM-Frequenzgenerators gemäß Fig.3;

Fig.6 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles des Burstphasensignalgenerators gemäß Fig.3;

Fig.7A bis 7G Diagramme zur Erläuterung der Funktion des Generators gemäß Fig.6;

Fig.8 ein vergrößertes Diagramm, das die FM-Frequenzen an den einzelnen Teilen eines erfindungsgemäßen Videosignales veranschaulicht;

Fig.9 ein vergrößertes Schema zur Darstellung von gleichphasigen Markierungen;

Fig.10 ein vergrößertes Schema von gegenphasig

aufgezeichneten Markierungen;

Fig.11 ein Blockschaltbild des Hauptteiles eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung;

Fig.12 ein Diagramm zur Veranschaulichung von Signalen anderer Systeme, bei denen die Erfindung Anwendung findet; 30

Fig.13 ein Blockschaltbild zur Darstellung des

Hauptteiles eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung (Anwendung der

Signale gemäß Fig.12);
5

Fig.14 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des digitalen FM-Frequenzgenerators mit der Synchronisiersperre gemäß Fig.13;

Fig.15 ein Diagramm zur Darstellung eines Signalformats eines Signales, bei dem die Erfindung Anwendung finden kann;

Fig.16 ein Blockschaltbild eines FM-Frequenzgenerators mit Synchronisiersperre gemäß

dem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig.17A bis 17D Diagramme zur Erläuterung der Funktion des FM-Frequenzgenerators mit

Synchronisiersperre gemäß Fig.16;

Fig.18 ein vergrößertes Schema zur Veranschaulichung der Anordnung der Markierungen. 25

In Fig.3 ist das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles einer digitalen Frequenzmodulation-(FM) Schaltung dargestellt, die in der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung Verwendung findet. Das vom Videosignalgenerator 1 gelieferte Videosignal V. wird über einen Tiefpaßfilter 26, einen Vorentzerrer 27 und eine Clampingschaltung 28 einer Abtast-

schaltung 29 zugeführt. Das Videosignal V. wird ferner dem Signalgenerator 5 zur Erzeugung eines zusammengesetzten Synchronisiersignales (Farbsperre) zugeführt. Dieser Generator liefert ein vertikales Treibersignal VD, ein horizontales Treibersignal HD, ein Zwischenträgersignal F_o_, ein zusammengesetztes Synchronisiersignal SY, ein Austastsignal BL und ein Burstkennzeichensignal BF. Das Horizontaltreibersignal HD wird einem monostabilen Multivibrator 30 zugeführt, der einen Doppelklemmimpuls erzeugt. Dieser wird der Clampingschaltung 28 zugeführt, wodurch die Gleichstromkomponente zum Videosignal V. addiert wird. Das Zwischenträgersignal Fg_ wird einem Vierfach-Frequenzmultiplikator 31 zugeleitet, indem die Frequenz auf den vierfachen Wert (4 F_c ) der Ursprungsfrequenz angehoben wird. Dieses Signal mit der Frequenz 4 F wird als Signal mit Abtastfrequenz der Abtastschaltung 29 zugeleitet. Hierdurch wird das in der Klemmschaltung 28 festgehaltene Videosignal V. abgetastet. Das Ausgangssignal der Abtastschaltung 29 wird in einer Quantisierschaltung 32 quantisiert und in einen Binärcode umgeformt. Die Anzahl der Quantisierungsstufen des

Videosignales V. kann 2 = 256 sein.

Andererseits wird das von dem Frequenzvervielfacher 31 gelieferte Signal der Frequenz 4 F_g einem FM-Frequenzgenerator 33 zugeführt, dessen FM-Frequenz mit dem Synchronisiersignal verriegelt ist. Dieser Generator 33 liefert von den jeweils 256 Quantisierebenen FM-Frequenzen f_n, f _Λ , f "....f_H entsprechend

0 1 2 8

den neun Stufen von 2 , 2 , 2 .... 2 . Außer den genannten FM-Frequenzen erzeugt der FM-Frequenzgene-

rator 33 eine FM-Frequenz f_gY/ die den Pegel des zusammengesetzten Synchronisiersignales SY wiedergibt, ferner eine FM-Frequenz f , die den Sockelpegel darstellt, eine FM-Frequenz f_B__H / die den hohen Pegel des Burstsignales wiedergibt, sowie eine FM-Frequenz f_ _, die den niedrigen Pegel des Burstsig-

O~ Jj

nales darstellt. Die vorstehend beschriebenen FM-Frequenzen sind alle mit der Frequenz F_ar, synchronisiert. Die FM-Frequenzen f_Q bis f_g und f werden einem Videopegel-FM-Frequenzgenerator 34 zugeführt, der eine FM-Frequenz entsprechend den Pegelwerten des abgetasteten Videosignales erzeugt. Dies erfolgt so, daß einige der Frequenzen f_Q bis f_ß und f entsprechend den von der Quantisierschaltung 32 gelieferten Binärcodes, die den Videopegel des Videosignales ausschließlich der Periode des Synchronisiersignales darstellen, ausgewählt werden. Dieser Videopegel-FM-Frequenzgenerator 34 wird später noch in seinen Einzelheiten erläutert. Das von dem Frequenzvervielfacher 31 gelieferte Signal mit der Frequenz 4 F_gc wird einem Burstphasesignalgenerator 35 zugeführt, von dem Signale F_n „, F_n _n und F_ _T erzeugt

D—p. a~\j a~ Jj

werden, die die jeweiligen Phasen des Burstsignales von hohem Pegel, Nullpegel und niedrigem Pegel bestimmen.

Das vom Signalgenerator 5 gelieferte zusammengesetzte Synchronisiersignal SY wird über einen Umkehrverstärker 36 dem einen Eingangsanschluß eines NAND-Tores 37 zugeführt, während das vom FM-Frequenzgenerator 33 gelieferte FM-Frequenzsignal f_ov. zum anderen Eingang dieses NAND-Tores 37 gelangt. Das Ausgangs-

signal des NAND-Tores 37 wird dem einen Eingang eines NOR-Tores 44 zugeführt. Das zusammengesetzte Synchronisiersignal SY gelangt zu dem einen Eingangsanschluß eines NAND-Tores 39. Außerdem wird das NAND-Tor 39 an seinen anderen Eingängen mit dem Über einen Umkehrverstärker 38 zugeführten Austastsignal BL, mit dem Burstkennzeichensignal BF und . dem FM-Frequenzsignal f unmittelbar gespeist. Das Ausgangssignal des NAND-Tores 39 wird dem einen Eingang eines NOR-Tores 44 zugeführt. Das Burstkennzeichensignal BF wird über einen Umkehrverstärker 40 jeweils einem Eingang der NAND-Tore 41, 42 und

43 zugeleitet. Das NAND-Tor 41 wird an seinen anderen Eingängen mit dem den Nullpegel des Burstsignales darstellenden Phasensignal F_ _. und mit dem FM-

Jj-U

Frequenzsignal f versorgt, während dem NAND-Tor an den anderen Eingängen das Phasensignal F_n _, welches den niedrigen Pegel des Burstsignales darstellt, sowie das FM-Frequenzsignal f_{D T} zugeführt wird. Weiterhin wird das NAND-Tor 43 an seinen anderen Eingängen mit dem den hohen Pegel des Burstsignales darstellenden Phasensignal F_ „ und mit

£5 —Π

dem FM-Frequenzsignal f_o „ versorgt. Die Ausgangssignale dieser NAND-Tore 41, 42 und 43 sowie das Ausgangssignal des Videopegel-FM-Frequenzgenerators 34 wenden zusamme« mit den übrigen Eingangssignalen des NOR-Tores 44 addiert. Am Ausgang des NOR-Tores

44 ergibt sich eine gewünschte FM-Frequenz, die mit dem Zwischenträgersignal F_gc synchronisiert ist.

Das von dem Signalgenerator 5 erzeugte Vertikaltreibersignal VD gelangt zu einem Flip-Flop 46, das einen Halbbild-Impuls erzeugt. Dieser Halbbild-Im-

puls gelangt dann zu einem Flip-Flop 47, in dem ein Vollbild-Impuls erzeugt wird.

Eine in Fig.3 gestrichelt veranschaulichte Schaltung wird später erläutert.

Fig, 4 zeigt ein Blockschaltbild eines aus führ ungsbei** Spieles des in Fig.3 dargestellten FM-Frequenzgene= rators 33. In Fig.4 stellen die mit xn bezeichneten Blöcke einen Frequenzvervielfacher dar, der die Frequenz auf das η-fache der ursprünglichen Frequenz

vervielfacht, während die Blöcke χ -~- einen Frequenzteiler darstellen, der die Frequenz auf ein 1/n der ursprünglichen Frequenz bringt (hierbei ist η eine positive ganze Zahl). Die mit χ bezeichneten Blöcke sind Multiplizierschaltungen. Die mit HPF bezeichneten Blöcke sind Hochpaßfilter und die mit LPF bezeichneten Blöcke Tiefpaßfilter. Diese Hoch- und Tiefpaßfilter HPF bzw. LPF dienen dazu, entweder höhere ' (Summen-) oder tiefere (Differenz-) Frequenzen aus den Summen- und Differenzsignalen zwischen den an den Ausgängen der Multiplizierschaltungen χ auftretenden Eingangsfrequenzen zu erzeugen. Wird bei der Anordnung gemäß Fig.4 das Zwischenträger-(Burst-) Signal von 3,58 MHz als Basis gewählt und werden die Frequenzmultiplikationen und Frequenzteilungen durchgeführt, so ergeben sich Frequenzen von 7,6 MHz als f_QV, 8,1 MHz als f , 8,35 MHz alsf- _ und 7,85 MHz

οχ ρ ö—π

als fg__L (vgl. Fig.3). Sie werden verwendet als jeweilige FM-Frequenzen entsprechend den pegelwerten des zusammengesetzten Synchronisiersignales SY, des Sockelpegels, des hohen Pegels und niedrigen Pegels

- vr- U

der Burstsignale bei Frequenzmodulation des Videosignales (vgl. Fig.8). Als FM-Frequenzen entsprechend den neun Quantisierungspegeln des Videosignales, wie

0 1 8
2 , 2 ....2 , werden gewonnen:

f_Q = 4,96 kHz, f₁ = 9,37 kHz, f₂ = 18,7 kHz, f₃ = 37,5 kHz, f₄ = 75 KhZ, fg *= 0,15 MHz, f_g = 0,3 MHz, f₇= 0,6 MHz und fg = 1,2 MHz. Die FM-Frequenz f , die dem Sockelpegel entspricht, wird - wie noch im einzelnen erläutert wird - dazu benutzt, die Videopegel-FM-Frequenzen zusammenzusetzen oder zu mischen.

Das Blockschaltbild gemäß Fig.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Videopegel-FM-Frequenzgenerators 3 4 gemäß Fig.3. Hierbei stellt jeder der Blöcke mit Bezugszeichen S einen Analogschalter dar, der ein Analogsignal von einem Eingangsanschluß durchläßt, wenn ein Signal H von hohem !Pegel am anderen Eingang erscheint, der dagegen ein solches Analogsignal nicht durchläßt, wenn ein Signal L von niedrigem Pegel auftritt. Die mit (^dargestellten Blöcke sind Multiplizierstufen, die mit (V) bezeichneten Blöcke sind Addierstufen. Ein mit "sin" bezeichneter Block ist eine Sinuswellenschaltung, die bei diesem Ausführungsbeispiel als Pufferverstärker wirkt. Blöcke, die mit cos, cos 1, cos 2, cos 3 und cos 4 bezeichnet sind, sind 90°-Phasenschieber. Die Vorgänge zur Mischung von FM-Frequenzen entsprechend den Pegeln seien nun im folgenden für einen Fall erläutert, bei dem die quantisierten Videopegel der Einfachheit halber als 145 gegeben sind.

Die Binärcode-Darstellung für 145 ist 010010001 (vgl. Fig.4). In Fig.5 treten daher unter den Aus-

gangsleitungen 0_Q, O₁ ....Q-, die den 2 , 2 ...2 der Quantisierschaltungen 32 der Fig.3 entsprechen, an den Ausgangsleitungen Oq, 0. und O₇ (entsprechend 2,2 und 2 ) jeweils Signale H von hohem Pegel auf, während an den anderen Ausgangsleitungen 0.. bis 0, und O₅, 0_fi Signale L von niedrigem Pegel vorhanden sind (in der Zeichnung ist der Einfachheit halber

eine Ausgangsleitung entsprechend 2 weggelassen). Die Analogschalter S der ersten Stufe, die mit den Ausgangsleitungen 0_Q bis O₇ an ihren Eingängen verbunden sind (Bezugszeichen A) lassen daher von den FM-Prequenzen f _Q , f.. . ,. . f g , die vom FM-Frequenzgenerator 33 (Fig.3 und 4) an ihre anderen Eingänge■geliefert werden, nur die FM-Frequenzen f_Q, f. und f₇ hindurch. Sie gelangen dann zur Sinuswellenschaltung bzw. zu einem Sinus-Pufferverstärker der nächsten Stufe. Bezeichnet man die Winkelgeschwindigkeiten der FM-Frequenzen f₂ bis f_fi jeweils mit W_Q bis (<;„, so lassen sich die FM-Frequenzen ausdrücken als f Q - sin U>₀ , f * = sin te -, f ₂ = sin OJ₂ · · · · f ο = sin ^o · Die sin ^w _Of sin W. und sin W₇, die durch den Sinus-Pufferverstärker hindurchlaufen, gelangen zu einem ersten Phasenschieber cos 1, in dem ihre Phase um 90° verschoben wird, so daß eine Umwandlung zu cos W cosW und cos W₇ erfolgt. Sin<W_Q, SXnW₄ und sinW werden ferner dem einen Eingangsanschluß von Analogschaltern S (Bezugszeichen C₀ bis C₇) zugeführt, die an ihrem anderen Eingangsanschluß mit Ausgangsleitungen 0_Q bis O₇ über Umkehrverstärker Bq bis B₇ verbunden sind, von denen jeder die genannten Signale H und L von hohem bzw. niedrigem Pegel umkehrt. Die Ausgangsseite des ersten Phasenschiebers cos 1 ist mit Multiplizierstufen oT) (Be-

2ugszeichen D) verbunden. Die jeweiligen sin-Signale werden den. genannten Analogschaltem S (d.h. C.., C₅ und Cg) an dem einen Eingang zugeführt. Am anderen Eingang liegen die Signale H von hohem Pegel, die durch Umkehren der Signale L von niedrigem Pegel erzeugt werden. Die sin-Signale passieren daher die Analogschalter S, d.h. C-, C₅ und Cg und gelangen über Addierstufen · (+) (Bezugszeichen E) zu Addierstufen (+) (Bezugszeichen F) an der Ausgangsseite des ersten Phasenschiebers cos 1. Selbst wenn dem einen Eingang der genannten Multiplizierstufen Qy (Bezugszeichen D) das Signal sin oder cos vom ersten Phasenschieber cos 1 zugeführt wird, erhalten die anderen Eingangsanschlüsse 0 Signale. Alle Ausgänge werden daher Null. Die Signale sin CO^, sin UJ. und sini*>₇ werden über die genannten Addierstufen (+} (Bezugszeichen F) einem zweiten Phasenschieber cos zugeleitet, ferner dem einen Eingang von Analogschaltern (Bezugszeichen I), die an ihrem anderen Eingang die Ausgangssignale von UND-Toren (Bezugszeichen G) erhalten. Bei diesen Analogschaltern S (Bezugszeichen I) wird von der in der Zeichnung dargestellten Logik nur das Signal sin tu~ durchgelassen. Es gelangt zu einer Addierstufe (+) (Bezugszeichen J) und zu einer weiteren Addierstufe (V) (Bezugszeichen K) an der Ausgangsseite des zweiten Phasenschiebers cos 2. Ein Signal, das durch die Addierstufe K an der Ausgangsseite des zweiten Phasenschiebers cos zum Signal sin 6o_ addiert wird, ist Null. Die Addierstufe K liefert daher das Signal sin Cu_Q, das direkt einem dritten Phasenschieber cos 3 zugeführt wird. Ausgangssignale sin U>~ · cos W-, und sin CO₄ · cos &

-yt-

von den Multiplizierstufen (xj. (Bezugszeichen M und N) die an der Ausgangsseite des zweiten Phasenschiebers cos 2 vorhanden sind, werden durch eine Addierstufe P miteinander addiert und in ein Signal sin ( Oq. + Οΰη) umgewandelt, das zu dem dritten Phasenschieber 3 gelangt. Entsprechend erzeugt eine Addierstufe ^P) (Bezugszeichen Q) an der Ausgangsseite des dritten Phasenschiebers cos 3 ein Signal sin (W₀ +W₄ +W₇).

Die FM-Frequenz f , die dem Sockelpegel entspricht, wird einem Phasenschieber cos zugeführt und dadurch in cos to umgewandelt. Dann erfolgt durch eine Multiplizierstufe R eine Muliplikation mit dem oben genannten Signal sin (^_n + Ιυ, + U>_) , so daß sich cos Uf · sin (ton + <*J » + ^w ₇) ergibt. An der Ausgangsseite eines vierten Phasenschiebers cos 4, der mit sin (cüq + Uj, +W₇) gespeist wird, wird sin OO mit cos (^₀ + W . +W₇) durch eine Multiplizierstufe T multipliziert, so daß sich sin üo · cos ((O_n + Io + W₇) ergibt. Dann wird in einer Addierstufe U cos <v · sin (W + 00 . +to ₇) addiert zu sin (00 * cos (^₀ +&>4 + (Ό η) , wodurch sich schließlich sin (Oi + iO +CO. + W₇) ergibt. Dieses Ausgangssignal ist die FM-Frequenz entsprechend dem Videopegel 145. Bezeichnet man dieses Ausgangssignal sin (to +I0₀ + u>₄ + co₇) gleich f₍₁₄₅j , so ergibt sich f/₁₄₅\ =5 8,78 MHz. Die FM-Frequenzen entsprechend den anderen Videopegeln der Videosignale (ausschließlich der Synchronisierteile) werden in entsprechender Weise zusammengesetzt.

ZO

- Fig.6 zeigt ein Blockschema eines Ausführungsbeispieles des Burstsignalgenerators 35 (vgl. Fig.3). Die Fig.7A bis 7G zeigen Diagramme zur Erläuterung der Funktion. Die JK-Flip-Flops 50, 51 dienen zur Frequenzteilung. Weiterhin sind UND-Tore 52 bis 55 sowie ein ODER-Tor 56 vorgesehen. Die vom Frequenzvervielfacher 31 (Fig. 3) gelieferte Frequenz 4 F_g_, (vgl. Fig.7A) wird einem Anschluß T₁ des JK-Flip-Flop 50 und einem Anschluß T₂ des JK-Flip-Flop 51 zugeführt. Am Anschluß Q₁ des JK-Flip-Flop 51 wird dadurch eine Frequenz 2 F_c (d.h. die halbe Frequenz 4 F _ση) erzeugt (vgl. Fig.7B). Am Anschluß Q₀ des JK-Flip-Flop 51, der an seinen Anschlüssen J- und K- vom Anschluß Q₁ des Flip-Flop 50 die Frequenz 2 Fg_ erhält, ergibt sich eine Frequenz F_g (d.h.

die Hälfte der Frequenz 2 F_cn , vgl. Fig.7C). Werden die Ausgangssignale 2 F_er, und F_c_ an den Anschlüssen

Ow ο C^

Q₁ und Q- den beiden Eingangsanschlüssen des UND-Tores 52 zugeführt, so liefert dies das Signal F_ _T, das der Niedrigpegelperiode des Burstsignales entspricht (vgl. Fig.7D). Dieses Signal F_n _ wird

Jj-Xj

dem NAND-Tor 42 (vgl. Fig.3) zugeführt. Werden die Ausgangssignale der Anschlüsse Q₁ und Q₂ der Flip-Flop 50, 51 den beiden Eingangsanschlüssen des UND-Tores 53 zugeführt, so liefert dieses Tor das Signal F^,™, das der Hochpegelperiode des Burstsignales entspricht (vgl. Fig.7F). Dieses Signal F wird dem NAND-Tor 43 der Fig.3 zugeleitet. Den Eingangsanschlüssen des UND-Tores 54 werden die Ausgangssignale der Ausgangsanschlüsse qT und Q₂ der Flip-Flop 50, 51 zugeführt. Den Eingangsanschlüssen des UND-Tores 55 werden die Ausgangssignale der An-

_ Schlüsse Q" und Q- der Flip-Flop 50, 51 zugeleitet. An den Ausgängen der UND-Tore 54 und 55 werden demgemäß zwei Signale F_, _ (vgl. Fig.7E und G) erzeugt, die jeweils die Nullpegelperiode des Burstsignales darstellen. Diese Signale gelangen über ein ODER-Tor 56 zum NAND-Tor 41 (vgl. Fig.3).

Bei der in Fig.3 dargestellten erfindungsgemäßen digitalen FM-Modulationsschaltung sind die FM-Frequenzen, die den jeweiligen Pegeln der quantisierten Videosignale entsprechen, und die den verschiedenen Synchronisiersignalen entsprechenden FM-Frequenzen sämtlich mit dem Zwischenträger-(Burst-) Signal F-verriegelt bzw. synchronisiert. Wenn daher das Videosignal auf der Aufzeichnungsscheibe (vgl. Fig.1) während einer Umdrehung der Scheibe mit einem Bild aufgezeichnet wird, so ist die Differenz der Videosignale zwischen benachbarten Spuren im allgemeinen klein; Markierungen der einzelnen Spuren sind daher in radialer Richtung der Scheibe aufeinander ausgerichtet, sind somit gleichphasig.

Fig.8 zeigt in einem vergrößerten Diagramm die FM-Frequenzen der Videosignale in den einzelnen Teilen gemäß der Erfindung.

Fig.9 veranschaulicht in einem vergrößerten Schema die Anordnung der Markierungen 24 im Bereich der Grenze zwischen den FM-Frequenzen f_cv und f des

οχ ρ

Videosignales, das mit FM-Frequenz auf der Oberfläche 8a der Aufzeichnungsscheibe 8 aufgezeichnet ist. Sind die Markierungen 2 4 in benachbarten Spuren T. und

Zl

^Ti+1 ^{oder Tl}+i ^{und T}"+2 9^enau miteinander in Phase, so ergibt sich bei der Wiedergabe - unabhängig von der Größe des für die Wiedergabe verwendeten Lichtstrahles - eine beträchtliche Verringerung von übersprech- und Zittererscheinungen.

Fig.10 zeigt ein vergrößertes Schema entsprechend Fig.9, wobei jedoch die Phase der FM-Frequenz bei der Aufzeichnung jedes Bildes umgekehrt wird. Hierbei liegen somit die Markierungen 24 in benachbarten Spuren T. und T. . bzw. T-₊₁ und T. ~ in entgegengesetzter Phase» Auch hierbei werden jedoch die gleichen vorteilhaften Resultate (Verringerung von Übersprech- und Zittererscheinungen) erreicht.

Um die Phase der FM-Frequenz bei jedem Bild umzukehren, genügt es, in die Schaltung gemäß Fig.3 die gestrichelten Schaltungselemente und Verbindungen aufzunehmen. Die vom Flip-Flop 4 7 gelieferten BiIdimpulse (in Phase oder in Gegenphase) werden dem einen Eingang der NAND-Tore 58, 59 zugeführt, während die Ausgangs-FM-Frequenzen des NOR-Tores 44 direkt dem anderen Eingang des NAND-Tores 58 zugeführt werden. Das NAND-Tor 59 erhält an seinem anderen Eingang die obigen Ausgangs-FM-Frequenzen des NOR-Tores 4 4 nach Umkehrung durch einen Umkehrverstärker 60. Da die NAND-Tore 58 und 59 Ausgangssignale abwechselnd bei jedem zweiten Bild erzeugen und diese Ausgangssignale einem NOR-Tor 61 zugeleitet wird, das die logische Summe ermittelt, ergibt sich eine FM-Frequenz, deren Phase bei jedem Bild umgekehrt wird.

Wenngleich in Fig.3 nicht dargestellt, so sind doch die Laserstrahlquellen, das optische System, die Aufzeichnungsscheibe, die Antriebsvorrichtung, die Servogeräte usw. dieselben wie in Fig.1, so daß sich eine Darstellung und Beschreibung insoweit erübrigt.

Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung sowohl in der Periode des Videosignales als auch in der Periode des Synchronisiersignales angewandt. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Lösung. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, daß die Videosignälperiode des Videosignales, ausschließlich der Synchronisiersignalperiode, beispielsweise direkt frequent moduliert wird.

Fig.11 zeigt den Hauptteil eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung, bei dem diese Lösung zur Anwendung kommt. Im folgenden werden im wesentlichen lediglich die Teile erläutert, die von der Ausführung ' gemäß Fig.3 abweichen. Die Schaltungsteile für die Burstsignal- und Videosignal-Perioden des Ausführungsbeispieles gemäß Fig.3 entfallen; statt dessen ist ein bekannter FM-Modulator 32' vorgesehen. Er wird mit einem Fernsehsignal gespeist, das das synchronisiersignal enthält und von der Clamping-Schaltung 28 geliefert wird, in der dieses Fernsehsignal in bekannter Weise frequenzmoduliert wird. Das Ausgangssignal des FM-Modulators 34' gelangt zu einem Eingang eines NAND-Tores 62. Dem anderen Eingang dieses NAND-Tores 62 wird ein Signal zugeführt, das wie folgt gewonnen wird: Das über einen Umkehrverstärker 38 geführte Austastsignal BL und das Burst-

kennzeichensignal BF werden den beiden Eingängen eines NAND-Tores 53 zugeführt, das einen Impuls ausschließlich der Burstsignalperiode erzeugt. Dieser wird dann dem anderen Eingang des NAND-Tores 62 zugeleitet.

Das Ausgangssignal des NAND-Tores 62 gelangt zu einem Eingang des NOR-Tores 44. Die übrigen Elemente der Fig.11 entsprechen im wesentlichen der Fig.3.

Bei dieser Ausführung wird wie bei einer bekannten Anordnung ein im FM-Systern durch den FM-Modulator 34' moduliertes Fernsehsignal erzeugt, bei dem die Austastperiode, ausschließlich der Burstsignalperiode, im NAND-Tor 62 entfernt ist; dieses Signal gelangt dann zum NOR-Tor 44. Wie bei der bekannten Ausführung werden daher die Markierungen während der Videosignalperiode nicht längs radialer Linien auf der Aufzeichnungsscheibe ausgerichtet sein. Während der Synchronisiersignalperiode sind dagegen (in gleicher Weise wie bei Fig.3) die Markierungen auf der Aufzeichnungsscheibe in benachbarten Spuren radial genau ausgerichtet, so daß ein übersprechen zwischen den Spuren im Bereich des Synchronisiersignales äußerst verringert ist.

Wenn ein während der Videosignalperiode aufzuzeichnendes Signal (vgl. Fig.12) nicht aus einem Analogsignalsystem, sondern aus einem Digitalsignalsystem entstammt, so läßt sich die Erfindung auch hierauf ohne weiteres anwenden. In diesem Falle besteht das häufig verwendete bekannte Signalformat des Video-

signales (vgl. Pig.12) aus einem weißen Bezugspegel f "entsprechend dem Weißpegel des Videosignales und verwendet als Bezugswert für den Signalpegel, und aus einem digitalen Datensignal 65. Ein hoher Pegel w
f τ des digitalen Datensignals 65 wird so gewählt, daß er der Hälfte des Weißpegels f entspricht; ein niedriger Pegel f„ des digitalen Datensignales 65 wird so gewählt, daß er dem Schwarzpegel des Videosignales entspricht. In diesem Falle vereinfacht sich der digitale FM-Signalgenerator gemäß Fig.3 auf die Schaltung entsprechend Fig.13. In Fig.13 ist ein Bezugssignal-Trennkreis 66 vorgesehen, der vom Videosignalgenerator 1 das Videosignal V. erhält. Er trennt aus dem Videosignal V. (Fig.12) den Teil aus, der die Hälfte f ^ des Weißpegels übersteigt. Ein Datentrennkreis 67 dient dazu, aus dem Videosignal V. den Teil des Videosignals V. auszusondern, der den Schwarzpegel f_ß übersteigt. Da sich diese Trennkreise auf einfache Weise in Form bekannter Pegelvergleichsschaltungen ausbilden lassen, erübrigt sich eine besondere Beschreibung.

Ein Ausführungsbeispiel des FM-Frequenzgenerators 33 (gemäß Fig.13) ist in Fig.14 dargestellt. Der FM-Frequenzgenerator 33 des Ausführungsbeispxeles gemäß Fig.14 hat weniger verschiedene Frequenzen als im Falle der Fig.4 zu erzeugen. Ausgehend von dem gleichen Prinzip wie bei Fig.4 werden folgende Frequenzen erzeugt, die sämtlich mit dem Signal F_or,

DU synchronisiert sind: Frequenzen f = 9,3 MHz, f ^ =8,78 MHz, f_ = 8,27 MHz, f__v =7,6 MHz und

£■ α οι

f = 8,1 MHz entsprechend einem weißen Bezugspegel f (synchronisiert mit dem Hilfsträgersignal F_c^),

Zi

einem Datenpegel "1" (Hälfte des Weißpegels, d.h.

f 2 Ι» einem Datenpegel "0" (Schwarzpegel, d.h. f_ß), einem Synchronisiersignalpegel f_gY und einem Sockelpegel f . Auch bei dem Beispiel der Fig.13 werden von den oben genannten Frequenzen die Frequenzen f_ev und f durch die NAND-Tore 37 und 39 wie bei

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Fig.3 verarbeitet. Was die Frequenz f anbelangt, so wird in diesem Falle, da das Burstsignal bei Fig.12 (anders als bei Fig.3) nicht vorhanden ist, das Burstkennzeichensignal BF dem NAND-Tor 39 nicht zugeführt. Was die Freouenzen f ,, f ^ und f_ (vgl. Fig. 13) an-

W^ D

belangt, so werden die Perioden, in denen die jeweiligen Frequenzen erzeugt werden, durch den Frequenzmodulator 34" bestimmt, abhängig von den Ausgangssignalen der jeweiligen Trennkreise 66 bzw. 67. Sie gelangen dann zum Tor 44. Die Frequenz f wird dem einen Eingang eines NAND-Tores 72 zugeführt, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Trennkreises 6 versorgt wird. Dadurch wird das Ausgangssignal des NAND-Tores 72 dem ODER-Tor 44 nur während der durch den Trennkreis 66 ausgesonderten Periode des Bezugssignales 64 (vgl. Fig.12) zugeführt. Die Frequenz f -5- wird über ein NAND-Tor 68 dem ODER-Tor 44 nur während der Periode zugeführt, in der sich das digitale Datensignal 65 (ausgesondert durch den Trennkreis 67)' auf hohem Pegel befindet. Dem NAND-Tor wird jedoch ein durch einen Umkehrverstärker 6 8 invertiertes Bezugssignal 64 zugeleitet, so daß die Frequenz f -x nicht in die Periode des Bezugssignales 64 eingemischt wird.

Das Ausgangssignal des Trennkreises 6 7 wird durch einen Umkehrverstärker 70 invertiert und einem NAND-Tor 71 zugeführt, so daß die Frequenz f dem

It

ODER-Tor 44 nur während der Periode zugeführt wird, in der sich das digitale Datensignal 65 auf niedrigem Pegel befindet. Zum NAND-Tor 71 gelangt ferner das Austastsignal BL, so daß die Frequenz f_ß niemals in die Austastperiode, enthaltend das Synchronisiersignal, eingemischt wird.

Wird die digitale Information mit der bisher beschriebenen Einrichtung auf der Videoplatte aufgezeichnet, so erhält man gleichfalls eine Ausrichtung der Aufzeichnungsmarkierungen in benachbarten Spuren.

Wenngleich beim Ausführungsbeispxel gemäß Fig.13 die digitale Information im Fernsehsignal enthalten ist, so ist dies nicht unbedingt erforderlich. Es genügt, wenn die jeweiligen digitalen Informationen aufgzeichnet werden und dazwischen mit einem konstanten Intervall das Synchronisiersignal eingefügt wird.

Fig.15 veranschaulicht die Anwendung der Erfindung bei einem solchen Signalformat, bei dem digitale Daten 100, die das Synchronisiersignal bilden und digitale Daten 101, die das Datensignal bilden, aufeinanderfolgen. Entsprechen die digitalen Daten 100 und 101 dem NRZ-System (keine Rückkehr auf Null, vgl. Fig.17), so werden die beiden Frequenzen f„ und f gebildet, die mit den NRZ-Signalen entsprechend hohem Pegel "1" und niedrigem Pegel "0" dieser NRZ-Signale synchronisiert sind. In gleicher Weise wie bereits erläutert passiert die Frequenz

f„ während der Periode des hohen Pegels "1" und ti

die Frequenz f während der Periode des niedrigen

Ll

Pegels "0", so daß das FM-Ausgangssignal erzeugt wird.

Fig.16 zeigt ein Schema eines für diesen Zweck vorgesehenen Synchronisiersperr-FM-Frequenzgenerators. Die Fig.17A bis 17D sind Diagramme der an den einzelnen Stellen auftretenden Signale. Ein Taktsignal f (vgl. Fig.17A) besitzt eine aufsteigende Flanke jeweils in Zeitpunkten t-, tp ...t an den Grenzen der Intervalle, die den 1-Bit-Daten des NRZ-Signales gemäß Fig.17C zugewiesen sind. Das Signal f„ besitzt eine Periode entsprechend der Breite

des Intervalles von 1 Bit. Dieses Taktsignal f„

wird direkt dem einen Eingang eines NAND-Tores 75 (Fig.16) zugeführt. Das Taktsignal f wird ferner in der Frequenz halbiert durch ein frequenzteilendes Flip-Flop 73. Hierdurch ergibt sich ein Signal f

(Fig.17B), das jeweils zu den Zeitpunkten t*, t~ ··· seine aufsteigenden bzw. abfallenden Flanken besitzt Dieses Signal f_T gelangt zu einem Eingang eines NAND-Tores 76. Die anderen Eingänge der NAND-Tore 75, 76 werden mit dem NRZ-Signal bzw. einem durch einen Umkehrverstärker 74 invertierten NRZ-Signal gespeist. Die Ausgangssignale der NAND-Tore 75, 76 werden einem NOR-Tor 77 zugeführt, das ein FM-Ausgangssignal gemäß Fig.17D erzeugt.

Die Drehbewegung einer Scheibe, auf der dieses FM-Signal aufgezeichnet wird, ist mit dem genannten Taktsignal f, synchronisiert. Die Drehperiode dieser Scheibe wird so gewählt, daß sie ein ganzzahliges Vielfaches der Periode ist, in der die digitalen Daten 100 des obigen Synchronisiersignales erzeugt werden.

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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Synchronisiersignal auf einer radialen Linie der Scheibe aufgezeichnet, so daß die Markierungen während des Synchronxsiersintervalles eine phasenmäßige Ausrichtung besitzen. Ein Übersprechen zwischen benachbarten Aufzeichnungsspuren wird somit verhindert. Wie Fig.18 zeigt, fällt die Anstiegsflanke einer Markierung 102 des in der ersten Spur T₁ aufgzeichneten FM-Signales mit den Anstiegsflanken (oder den Abfallflanken) der in der. zweiten Spur T. ₁ aufgezeichneten Markierungen 103₇ 104 zusammen. Wenn daher nach dem Lesen der Markierung 102 in der ersten Spur T^ ein übersprechen durch die Markierung 104 in der zweiten Spur T. . festgestellt wird, so erscheint dies lediglich als eine Verlängerung der Markierung 102 der ersten Spur T. um die Länge der Markierung 104 in der zweiten Spur T. .. Die Stirnflanke der Markierung 102 erfährt daher keine Beeinträchtigung. Wenn ferner ein übersprechen durch die Markierung 103 verursacht wird, so hat dies gleichfalls keinen Einfluß auf die Wahrnehmung der Vorderflanke der Markierung 102, da die Stirnkanten der Markierungen 102 und 103 zusammenfallen.

Claims

Patentansprüche:

ι 1./Vorrichtung zur Aufzeichnung eines Signales, das Synchronisiersignale enthält, die zu bestimmten Zeitpunkten in gleichem Intervall auftreten, auf einer Platte,
gekennzeichnet durch:

- einen Frequenzgenerator zur Erzeugung einer Anzahl von Frequenzen, die mit den Synchronisiersignalen synchronisiert sind,

- eine Auswahleinrichtung zur Auswahl von Frequenzen, die den jeweiligen Werten des aufzuzeichnenden Signales entsprechen,

- eine Synchronisiereinrichtung zur Synchronisation der Drehbewegung der Platte, auf der das Signal aufzuzeichnen ist, mit dem Synchronisiersignal, derart, daß die Umdrehungsperiode der mit konstanter Drehbewegung umlaufenden Scheibe ein ganzzahliges Vielfaches der Periode des Synchronisiersignales ist,

- eine Einrichtung zur Aufzeichnung des Ausgangssignales der Auswahleinrichtung auf der mit konstanter Drehgeschwindigkeit umlaufenden Scheibe,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiersignale ein horizontales und ein vertikales Synchronisiersignal eines Fernsehsynchronisiersignalsystems enthalten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Aufzeichnungseinrichtung vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine magnetische Aufzeichnungseinrichtung vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel des aufzuzeichnenden Signales

dem Pegel der Synchronisiersignalintervalle entspricht.
6, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgenerator sowie die Auswahleinrichtung folgende Elemente enthalten:

- einen Digitalwandler zur Quantisierung des jeweiligen Pegels des aufzuzeichnenden Signales

sowie zur Umformung in einen Digitalwert,

- eine Einrichtung zur Erzeugung einer Frequenz, die bei jedem Bit dieses Digitalwertes gewichtet ist und dem Bit entspricht,

- eine Einrichtung zur Auswahl einer entsprechenden Frequenz in Abhängigkeit vorn Wert jedes Bit in diesem Digitalwert,

- eine Einrichtung zur Zusammensetzung dieser Frequenzen unter Bildung eines diesem Digitalwert entsprechenden Frequenzgemisches.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung eines Frequenzgemisches folgende Elemente enthält:

- einen Phasenschieber zur Erzeugung eines Sinuswellensignales und eines Cosinuswellensignales, die untereinander um 90° phasenverschoben sind

und die denselben Pegel wie die ersten und zweiten Frequenzsignale besitzen,

- eine erste Multipliziereinrichtung zur Multiplikation des Sinuswellensignales für das

erste Frequenzsignal vom Phasenschieber mit dem Cosinuswellensignal für das zweite Frequenzsignal unter Erzeugung des Produktes dieser Signale,
25

- eine zweite Multipliziereinrichtung zur Multiplikation des Cosinuswellensignales für das erste Frequenzsignal mit dem Sinuswellensignal für das zweite Frequenzsignal unter Erzeugung des Produktes dieser Signale,

- eine Addiereinrichtung zur Addition der Ausgangs-Signale der ersten und zweiten Multipliziereinrichtung unter Erzeugung eines dritten Frequenzsignales, dessen Frequenz der Summe des ersten und zweiten Frequenzsignales entspricht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzuzeichnende Signal ein Digitalsignal des NRZ-Typs (keine Rückkehr auf Null) ist und daß die Vielzahl der Frequenzen aus einer ersten Frequenz mit einer Periode gleich der Periode eines Bit des Digitalsignales und einer zweiten Frequenz mit einer doppelt so großen Periode erzeugt werden.
9. Platte zur Aufzeichnung eines frequenzmodulierten

(FM) Signales in Form einer Anzahl von konzentrisch oder spiralförmig auf der Plattenoberfläche in Form strichförmiger Markierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen wenigstens während eines vorbestimmten Intervalles in benachbarten Spuren in radialer Richtung aufeinander ausgerichtet sind.
10. Platte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Intervall das Synchronisiersignalintervall des aufzuzeichnenden Signales darstellt.
11. Platte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Markierungen auf der Aufzeichnungsfläche der Platte eine unterschiedliche Form haben, beispielsweise als Loch oder Vorsprung ausgebildet sind. ^!t

-
12. Platte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Markierungen durch Stellen der Plattenoberfläche gebildet werden, an denen sich eine magnetische Eigenschaft ändert. 5
13. Platte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Markierungen durch Stellen der Plattenoberfläche gebildet werden, an denen sich eine optische Eigenschaft ändert. 10