DE3610589C2 - - Google Patents
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- DE3610589C2 DE3610589C2 DE3610589A DE3610589A DE3610589C2 DE 3610589 C2 DE3610589 C2 DE 3610589C2 DE 3610589 A DE3610589 A DE 3610589A DE 3610589 A DE3610589 A DE 3610589A DE 3610589 C2 DE3610589 C2 DE 3610589C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungsträger ge
mäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 11 bzw. 12 und
ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15.
Aufzeichnungsträger für das Aufzeichnen und/oder Wiedergeben
von Informationen mit Licht können in Form einer Scheibe,
einer Karte, eines Bands und dergleichen ausgebildet sein.
Hierbei zeichnen sich kartenförmige optische Aufzeichnungs
träger, die im folgenden als optische Aufzeichnungskarte be
zeichnet werden, dadurch aus, daß sie leicht, kompakt bemes
sen und leicht zu handhaben sind und das Speichern einer
großen Informationsmenge ermöglichen.
Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Auf
zeichnungsträger 101 in Form einer derartigen Aufzeichnungs
karte, die einen Informationsaufzeichnungsbereich 102, In
formationsspuren 103, Spurenwählbereiche 104 und 104′ und
eine Lichtstrahlen-Ausgangslage 105 umfaßt.
Die Lichtstrahlen, die den aufzuzeichnenden Informationen
entsprechend moduliert und zu einem feinen Lichtpunkt gebün
delt werden, überstreichen die Aufzeichnungskarte derart,
daß die Informationen in optisch abtastbarer Weise als eine
Reihe von Pits bzw. Vertiefungen (Informationsspur) aufge
zeichnet werden. Damit die Informationen ohne Fehler wie
Überschneidungen zwischen Informationsspuren richtig aufge
zeichnet werden, muß die Lage des Lichtstrahls bei dieser
Abtastung in der in bezug auf die Abtastrichtung senkrechten
Richtung bzw. Vertikalrichtung gesteuert werden, was nach
folgend als automatische Nachführung AT bezeichnet wird.
Damit ferner eine gleichmäßige Abtastung mit dem feinen
Lichtpunkt auch dann gewährleistet ist, wenn die Aufzeich
nungskarte gebogen ist oder geringe mechanische Fehler hat,
muß der Abtastlichtpunkt in der zur Aufzeichnungskarte senk
rechten Richtung gesteuert werden, was nachfolgend als auto
matisches Fokussieren AF bezeichnet wird.
Für die Wiedergabe sind die automatische Nachführung und das
automatische Fokussieren gleichfalls notwendig.
Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zum Aufzeichnen und Wiederge
ben mittels der Aufzeichnungskarte, die einen Motor 106 zum
Verschieben einer Aufzeichnungskarte 101 in der durch einen
Doppelpfeil dargestellten Richtung, eine Lichtquelle 107 wie
einen Halbleiterlaser, eine Kollimatorlinse 108, einen
Strahlenteiler 109, ein Objektiv 110, eine Nachführspule
111, eine Fokussierspule 112, Sammellinsen 113 und 114,
fotoelektrische Wandler 115 und 116, eine Nachführsteuer
schaltung 117 und eine Fokussiersteuerschaltung 118 umfaßt.
Die automatische Nachführung und das automatische Fokussie
ren können durch Steuerung des Stromflusses zu der Nachführ
spule 111 bzw. der Fokussierspule 112 bewerkstelligt werden.
Das Aufzeichnen und Wiedergeben wird nun anhand Fig. 2 be
schrieben. Zunächst wird der Lichtstrahl bzw. Lichtpunkt in
der Ausgangslage 105 gehalten und danach in einer Richtung O
nach oben in den Spurenwählbereich 104 versetzt, um eine
Spur N zu finden, in die Informationen eingespeichert oder
aus der Informationen ausgelesen werden sollen. Als nächstes
werden die automatische Nachführung und das automatische Fo
kussieren eingeschaltet, wonach zur Aufzeichnung oder
Wiedergabe der Lichtpunkt die Spur N in einer Richtung R
überstreicht. Wenn der Lichtpunkt in den Spurenwählbereich
104′ gelangt, wird die in Fig. 1 gezeigte Nachführspule 111
momentan mit starkem Strom gespeist, so daß der Lichtpunkt
zu einer Spur N+1 versetzt wird und diese dann zur Aufzeich
nung oder Wiedergabe in einer Richtung L abtastet. Entspre
chend der Informationsmenge wird dieser Spurenwechsel mehr
malig wiederholt. In der Beschreibung ist mit "Spuren
wechsel" die in einer optischen Abnehmervorrichtung mit
einem automatischen Nachführmechanismus vorgenommene Bewe
gung des Lichtpunkts von der gerade abgetasteten Spur zu der
benachbarten oder zu einer weiter entfernten Spur bezeich
net.
Der Spurenteilungsabstand einer Aufzeichnungskarte ist weit
aus größer als derjenige einer optischen Scheibe bzw. Spei
cherplatte und beträgt im allgemeinen 20 bis 40 µm. Damit
der Lichtpunkt für den Spurenwechsel über einen derart gro
ßen Abstand hinweg versetzt wird, muß der Nachführspule ein
sehr starker Strom zugeführt werden, wodurch Probleme dahin
gehend entstehen können, daß die Spule durchbrennt oder der
Spurenwechsel mißlingt. Wenn ferner der Lichtpunkt durch
einen mißlungenen Spurenwechsel oder dergleichen gegenüber
seiner Nachführungsspur versetzt wird, ist es schwierig,
die Nachführsteuerung wieder aufzunehmen.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Aufzeichnen von Informa
tionen auf eine Aufzeichnungskarte und zum Wiedergeben hier
von ausführlicher beschrieben. Fig. 3A und 3B sind Ansichten
für die Erläuterung eines Aufzeichnungs- und Wiedergabever
fahrens gemäß einer technischen Vereinbarung zwischen Canon
Kabushiki Kaisha und Drexler Technology Corporation, USA,
und zeigen die Lagezusammenhänge zwischen der Anordnung von
Spuren auf der Aufzeichnungskarte und Lichtpunkten, die
durch auf die Aufzeichnungskarte zur Aufzeichnung oder Wie
dergabe projizierte Lichtstrahlen gebildet werden. Fig. 3A
zeigt die Lagezusammenhänge zwischen den Strahlen- bzw.
Lichtpunkten und den Spuren bei der Aufzeichnung. Mit 121,
122 und 123 sind Spuren für das Erzielen eines Nachführsig
nals und eines Taktsignals bezeichnet, während mit 124 und
125 Informationsspuren bezeichnet sind, auf denen Informa
tionen aufgezeichnet werden. Auf der Informationsspur 124
sind schon Pits bzw. Vertiefungen 126 aufgezeichnet, während
die Informationsspur 125 noch nicht vollständig beschriftet
ist. Mit 127, 128 und 129 sind jeweils Lichtpunkte bezeich
net, die unter Konstanthaltung ihrer gegenseitigen Lagebe
ziehung gleichzeitig auf die Aufzeichnungskarte projiziert
werden. Die Lichtpunkte sind derart angeordnet, daß sie je
weils voneinander verschiedene Spuren abtasten. D. h., wäh
rend die Lichtpunkte 127 und 129 jeweils die Takt- und Nach
führspuren 121, 122 und 123 abtasten, so daß die für die
Lagesteuerung der Lichtpunkte erforderlichen Informationen
erzielt werden, werden mit dem Lichtpunkt 128 die Pits bzw.
Vertiefungen 126 auf den Informationsspuren 124 und 125 auf
gezeichnet. Hierzu ist anzumerken, daß mit den Lichtpunkten
127 und 129 auch ein Fokussiersignal für das automatische
Fokussieren gewonnen wird und daß, obwohl in Fig. 3 zwei
Gruppen von Strahlenpunkten 127, 128 und 129 gezeigt sind,
die Aufzeichnungskarte nicht gleichzeitig durch mehrere
Gruppen von Lichtpunkten bestrahlt wird.
Fig. 3B zeigt die Zusammenhänge zwischen den Lichtpunkten
127, 128 und 129 und den Spuren auf der Aufzeichnungskarte
bei der Wiedergabe. Bei der Wiedergabe wird der mittige
Lichtpunkt 128 durch die Takt- und Nachführspur 122 geführt,
während die beiden Lichtpunkte 127 und 129 die der Takt- und
Nachführspur 122 benachbarten Informationsspuren 124 und 125
abtasten, um dadurch die aufgezeichneten Informationen wie
derzugeben. Hierzu ist anzumerken, daß das Signal für das
automatische Fokussieren aus dem Lichtstrom des Lichtpunkts
128 gewonnen wird.
Zur Erzielung der vorstehend genannten Strahlen- bzw. Licht
punkte wird ein Lichtstrahl einer einzelnen Lichtquelle wie
einer Laserlichtquelle mittels eines Beugungsgitters in meh
rere Lichtstrahlen aufgeteilt. Beispielsweise entsteht der
mittige Lichtpunkt 128 aus dem in nullter Ordnung gebeugten
Licht, während die Lichtpunkte 127 und 129 aus dem in der ±
1.-Ordnung gebeugten Licht entstehen. Dabei ist im allgemei
nen die Intensität I 8 des Lichtpunkts 128 größer als die In
tensitäten I 7 und I 9 der Lichtpunkte 127 und 129, wobei I 7
gleich I 9 ist. Bei der Aufzeichnung oder Wiedergabe werden
die Intensitäten der Lichtpunkte so festgelegt, daß folgende
Bedingungen erfüllt sind: bei der Wiedergabe müssen die
Lichtpunkte 127 und 129 ausreichende Wiedergabeausgangssig
nale ergeben, während die Intensität des Lichtpunkts 128 so
gewählt wird, daß sie geringer als die Aufzeichnungsempfind
lichkeit der Aufzeichnungskarte ist. Bei der Aufzeichnung
wird jedoch die Intensität des Strahlenpunkts 128 so
gewählt, daß damit die Informationen auf der Aufzeichnungs
karte aufgezeichnet werden können, während die Intensitäten
der Strahlenpunkte 127 und 129 so gewählt werden, daß sie
geringer als die Aufzeichnungsintensität der Karte sind. Es
ist anzumerken, daß sich die Aufzeichnungsempfindlichkeit in
Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Relativversetzung
zwischen den Aufzeichnungspunkten und der Aufzeichnungskarte
ändert. Wenn beispielsweise die Geschwindigkeit der Relativ
verschiebung gering ist, ist die Empfindlichkeit hoch, so
daß Informationen mit Lichtstrahlen geringer Intensität auf
gezeichnet werden können. Infolgedessen ist dann, wenn die
Relativgeschwindigkeit zwischen den Lichtpunkten und der
Aufzeichnungskarte bei der Aufzeichnung von derjenigen bei
der Wiedergabe verschieden ist, die Aufzeichnungsempfind
lichkeit zwischen Aufzeichnung und Wiedergabe unterschied
lich.
Die Aufzeichnungskarte wird geradlinig in den durch Pfeile F
und G in Fig. 3A und 3B gezeigten Richtungen hin- und herbe
wegt. Es ist natürlich auch möglich, statt dessen die jewei
ligen Lichtpunkte über die ortsfest gehaltene Aufzeichnungs
karte zu verschieben. Nachstehend sei angenommen, daß die
Aufzeichnungskarte verschoben wird. Wenn keine Informationen
aufzuzeichnen oder auszulesen sind, ist es nachteilig, die
Aufzeichnungskarte ständig hin- und herzubewegen, da für die
Bewegung der Aufzeichnungskarte Leistung erforderlich ist
und dabei Geräusche hervorgerufen werden und außerdem die
Lebensdauer der Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung verkürzt
wird.
Wenn jedoch keine Informationen aufzuzeichnen oder auszule
sen sind und daher die Aufzeichnungskarte über eine lange
Zeitdauer ortsfest gehalten wird, wird gemäß der vorstehen
den Beschreibung die Aufzeichnungsempfindlichkeit der Karte
hoch. Selbst wenn daher der Lichtpunkt ortsfest an einer
Stelle außerhalb des Informationsaufzeichnungsbereichs fest
gehalten wird, wird an dieser Stelle eine unerwünschte In
formation aufgezeichnet. Selbst wenn die unerwünschte Infor
mation außerhalb des Informationsaufzeichnungsbereichs auf
gezeichnet wird, besteht die Möglichkeit, daß diese aufge
zeichnete unerwünschte Information die anderen Aufzeichnun
gen beeinträchtigt. Beispielsweise werden die Informations
spuren 124 und 125 unter gegenseitiger Versetzung des opti
schen Kopfs und des Aufzeichnungsträgers in der zu den Spu
ren senkrechten Richtung abgerufen. Wenn in diesem Fall zum
Messen der Versetzung die Anzahl der mit dem Lichtpunkt
überquerten Spuren in einem aufzeichnungsfreien Bereich, in
den hinein sich die Spuren erstrecken, gezählt wird, werden
auch die vorstehend genannten fehlerhaft aufgezeichneten un
erwünschten Informationen ausgelesen, was zu Fehlern bei der
Zählung führt.
In der DE-OS 28 05 322 ist ein Aufzeichnungsträger in Form
einer drehbaren Scheibe beschrieben, auf der das Hauptinfor
mationssignal und zusätzliche Pilotsignale mittels Licht
strahlen in Form von Vertiefungen aufgezeichnet werden kön
nen. Die Aufzeichnung der Signale erfolgt hierbei längs
einer spiralförmigen Spur. Die Informationsspur und die
randseitig hiervon angeordneten Pilotsignalspuren, aus
denen Informationen zur Spurnachführung gewonnen werden,
verlaufen somit in Form von ineinander verschachtelten Spi
ralen.
Weiterhin ist aus der DE-OS 25 43 276 ein Aufzeichnungsträ
ger bekannt, der bandförmig ausgestaltet ist. Gemäß den Fig. 10a,
b können die Informationsspuren von Steuerspuren umge
ben sein, und zwar dergestalt, daß entweder nur eine oder
aber zwei identische Steuerspuren zwischen jeweils benach
barten mittleren Informationsspuren vorhanden sind. Die
Steuerspuren sind so ausgelegt, daß sich beim Lesen des
Bands ein Signal mit einer typischen, für alle Spuren glei
chen Frequenz ergibt. Die Spurzählung erfolgt dadurch, daß
ein Ringzähler bei laufendem Band alle vom Diodenarray
gleichzeitig gelesenen Steuerspuren zählt und numeriert. Die
Steuerspuren dienen somit zur Bildung von Spurnummern, mit
denen die Informationsspuren gekennzeichnet werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufzeich
nungsträger und ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiederge
ben von Informationen zu schaffen, der bzw. das eine stabile
Spurführung und einen zuverlässigen Spurwechsel ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1, 11, 12 bzw. 15
genannten Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen angegeben.
Z. B. kann die Hilfsspur in bezug auf jede der Nachführspuren
einen Winkel R bilden, wobei folgende Bedingung erfüllt ist:
0 ≦ R ≦ tan-1 2 fx/V.
Hierbei bezeichnen V die Geschwindigkeit der Abtastung mit
dem Lichtstrahl, f die Antwort- bzw. Ansprechfrequenz bei
der Spurnachführung und x die Spurnachführamplitude bei der
Frequenz f.
Wenn Informationen unter Projektion mehrerer Strahlen- bzw.
Lichtpunkte auf den Aufzeichnungsträger der vorstehend be
schriebenen Art aufgezeichnet oder wiedergegeben werden und
die Lichtpunkte außerhalb des Informationsbereichs des Auf
zeichnungsträgers liegen, kann das Aufzeichnen unerwünschter
Informationen auf den Aufzeichnungsträger dadurch vermieden
werden, daß das Nachführsignal mit demjenigen Lichtpunkt ge
wonnen wird, der die größte Lichtmenge hat.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläu
tert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht für die Erläuterung der
Betriebsweise einer Aufzeichnungs-/Wiedergabevor
richtung für Aufzeichnungskarten nach dem Stand
der Technik,
Fig. 2, 3A und 3B schematische Draufsichten für die
Erläuterung von Verfahren zum Aufzeichnen und
Wiedergeben von Informationen auf bzw. von
bekannten Aufzeichnungskarten,
Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine Auf
zeichnungskarte als Ausführungsbeispiel des er
findungsgemäßen Aufzeichnungsträgers,
Fig. 5 und 6 schematische Ansichten, die eine Aus
führungsform einer Vorrichtung zum Aufzeichnen
von Informationen auf bzw. Wiedergeben aufge
zeichneter Informationen von dem erfindungsgemä
ßen Aufzeichnungsträger zeigen,
Fig. 7 die Gestaltung von Fotodetektoren der Vor
richtung nach Fig. 5,
Fig. 8 eine Darstellung zur Erläuterung des Auf
zeichnens von Informationen mit der Vorrichtung
nach Fig. 5,
Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung des Prinzips
bei der Erfassung eines Fokussiersignals in der
Vorrichtung nach Fig. 5,
Fig. 10A und 10B schematische Draufsichten, die die
Merkmale eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungs
trägers veranschaulichen,
Fig. 11 eine Darstellung zur Erläuterung des Zusam
menhangs zwischen dem Neigungswinkel einer Hilfs
spur und der Betriebsweise einer Spurnachführvor
richtung,
Fig. 12 eine Darstellung zur Erläuterung der Wieder
gabe aufgezeichneter Informationen mittels der
Vorrichtung nach Fig. 5,
Fig. 13 eine Blockdarstellung eines Signaldetektors
in der Vorrichtung nach Fig. 5,
Fig. 14 bis 20B schematische Draufsichten auf
unterschiedliche Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen Aufzeich
nungsträgers,
Fig. 21 eine Blockdarstellung einer Schaltung in
einer Vorrichtung zum Aufzeichnen von lnformatio
nen auf bzw. Wiedergeben aufgezeichneter Informa
tionen von der in Fig. 20A und 20B gezeigten
Aufzeichnungskarte,
Fig. 22 eine schematische Draufsicht, die eine Auf
zeichnungskarte als weiteres Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgers zeigt, und
Fig. 23 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum
Aufzeichnen von Informationen auf bzw. Wiederge
ben aufgezeichneter Information von der in Fig. 22
gezeigten Aufzeichnungskarte.
Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine
Aufzeichnungskarte 1 als Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Aufzeichnungsträgers. Die Aufzeichnungskarte
1 hat Taktspuren 2₁, 2₂, 2₃, ... die jeweils die Form
unterbrochener Linien haben und jeweils zum Aufzeichnen
von Taktsignalen dienen, und Nachführspuren 3₁, 3₂, 3₃, ...
die jeweils die Form einer durchgehenden Linie haben. Die
Taktspuren 2 und die Nachführspuren 3 sind abwechselnd in
vorbestimmtem gegenseitigem Abstand
angeordnet. In den Zwischenräumen zwischen den Taktspuren
2 und den Nachführspuren 3 sind Aufzeichnungsbereiche
4₁, 4₂, 4₃, ... zur Informationsaufzeichnung gebil
det, so daß die Aufzeichnungskarte 1 in allen Zwi
schenräumen zwischen den Taktspuren 2 und den Nachführ
spuren 3 Aufzeichnungsbereiche besitzt.
Fig. 5 und 6 sind Ansichten zur Erläuterung des
Aufbaus einer Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung für das
optische Aufzeichnen von Informationen auf bzw. das opti
sche Wiedergeben aufgezeichneter Informationen von der
erfindungsgemäßen Aufzeichnungskarte. Fig. 5 ist eine
perspektivische Ansicht, während Fig. 6 eine Verti
kalschnittansicht ist. Die von einer Lichtquelle wie
einem Halbleiterlaser 11 abgegebenen Lichtstrahlen werden
mittels einer Kollimatorlinse 12 parallel ausgerichtet
und mittels eines Beugungsgitters 13 in drei Strahlen
aufgeteilt. Diese Strahlen werden durch ein Objektiv 14
auf der Aufzeichnungskarte 1 (Fig. 4) fokussiert,
wodurch Strahlen- bzw. Lichtpunkte S 1, S 2 und S 3 gebildet
werden. Die Aufzeichnungskarte 1 wird mittels einer
(nicht gezeigten) Antriebsvorrichtung in den Richtungen
eines Doppelpfeils R hin- und herbewegt, so daß die
Lichtpunkte S eine Abtastung in den Richtungen ausführen,
in denen sich die Nachführspuren und die Taktspuren er
strecken.
Die Reflexionslichtstrahlen von den Lichtpunkten S 1, S 2
und S 3 treten durch das Objektiv 14 hindurch, werden
mittels eines Spiegels 15 umgelenkt und durch eine Sam
mellinse 16 auf Fotodetektoren 17, 18 und 19 fokussiert,
die in der Brennebene der Sammellinse 16 in einer Rich
tung z gemäß der Darstellung in Fig. 7 angeordnet sind.
Die Lichtempfangsflächen der jeweiligen Fotodetektoren
17, 18 und 19 sind in vier Sektoren unterteilt, die mit
A, B, C und D bezeichnet sind.
Anhand Fig. 8 wird nun das Verfahren zum
Aufzeichnen von Informationen auf die Aufzeichnungskarte
unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung
erläutert. Fig. 8 zeigt in vergrößertem Maßstab die
Aufzeichnungsfläche der Karte. Zuerst werden für das
Aufzeichnen von Informationen auf dem Aufzeichnungsbe
reich 4₁ die Lichtpunkte S 1, S 2 und S 3 jeweils auf der
Taktspur 2₁, dem Aufzeichnungsbereich 4₁ und der Nach
führspur 3₁ fokussiert. Gemäß der vorstehenden Beschrei
bung wird die Karte 1 derart versetzt, daß diese Licht
punkte in einer Richtung a wandern. Das von dem Licht
punkt S 1 reflektierte Licht fällt auf den Fotodetektor
17, so daß das Taktsignal reproduziert wird. Das von dem
Lichtpunkt S 3 reflektierte Licht fällt auf den Fotodetek
tor 19, so daß nach dem sog. Gegentaktverfahren das
Nachführsignal erfaßt wird. Die Lichtempfangsfläche eines
jeden Fotodetektors ist in eine Richtung y gerichtet, die
der Richtung entspricht, in der sich die in Fig. 4 ge
zeigte Nachführspur erstreckt, und ist in die Sektoren A
und C sowie B und D unterteilt. Falls daher der Licht
punkt S 3 von der Nachführspur 3₁ abweicht, entsteht eine
Differenz zwischen den Intensitäten der auf die Sektoren
A und C bzw. auf die Sektoren B und D fallenden Licht
strahlen, so daß das Nachführsignal durch das Vergleichen
der aus diesen Lichtempfangsflächen erhaltenen Signale
gewonnen wird. Entsprechend dem auf diese Weise erhalte
nen Nachführsignal werden mittels einer nicht gezeigten
Nachführvorrichtung, die beispielsweise eine Vorrichtung
zum Versetzen des Objektivs 14 in der Richtung z nach
Fig. 5 ist, die Lichtpunkte S 1, S 2 und S 3 gleichzeitig in
einer zu der Abtastrichtung senkrechten Richtung b ver
setzt, wodurch die automatische Spurnachführung bewerk
stelligt wird. Daraufhin werden längs der Nachführspur 3₁
in dem Aufzeichnungsbereich 4₁ korrekt Auf
zeichnungsvertiefungen 5 aufgezeichnet.
Darüber hinaus wird bei der Aufzeichnung gleichzeitig mit
der automatischen Spurnachführung AT von dem Fotodetektor
19 ein Fokussiersignal erfaßt, das den Lichtpunkt in der
Weise steuert, daß er genau auf der Aufzeichnungsfläche
der Karte fokussiert wird. Das Prinzip zum Erfassen des
Fokussiersignals wird kurz anhand der Fig. 9 beschrieben.
In den Fig. 6 und 9 sind mit gleichen Bezugszeichen
gleichartige Teile bezeichnet, die nicht ausführlich
beschrieben werden. Lichtstrahlen 20 für das Bilden des
Lichtpunkts S 2 fallen schräg auf eine Aufzeichnungsfläche
21 der Karte auf; falls der Lichtpunkt genau auf der
Aufzeichnungsfläche fokussiert ist, verläuft reflektier
tes Licht 22 parallel zu den Lichtstrahlen 20 und fällt
auf den Spiegel 15 so auf, daß es zu einer Erfassungsflä
che 23 umgeleitet wird. Wenn jedoch gemäß der Darstellung
21′ und 21″die Aufzeichnungsfläche nach oben oder unten
versetzt ist, verlaufen reflektierte Lichtstrahlen 22′
oder 22″nicht mehr parallel zu den einfallenden Licht
strahlen 20, so daß sie an der Erfassungsfläche 23 an
einer in einer Richtung y abweichenden Stelle fokussiert
werden. Die Abweichung der Lichtintensität in der Rich
tung y wird aus der Differenz der Ausgangssignale zwi
schen den Lichtempfangsflächen bzw. Sektoren A und B bzw.
C und D des Fotodetektors 19 erfaßt und hieraus das Fokus
siersignal gebildet, durch das das Objektiv 14 in der Richtung der
optischen Achse derart versetzt wird, daß eine automatische Fokussierung
erreicht wird.
Als nächstes wird anhand Fig. 10A ein wichtiges
Merkmal des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgers beschrieben.
Fig. 10A zeigt in vergrößertem Maßstab den
rechten Randbereich der in Fig. 4 gezeigten Karte 1 und
entspricht einer Erweiterung des rechten Seitenbereichs
nach Fig. 4. In Fig. 4 und 10A sind gleiche Bezugs
zeichen zur Bezeichnung gleichartiger Teile benutzt, die
nicht nochmals näher beschrieben werden.
Bei der Aufzeichnung werden die Lichtpunkte in einer
durch einen Pfeil a in Fig. 10A dargestellten Richtung
bewegt. Mit dem Lichtpunkt S 3 wird die Spurnachführung
vorgenommen, während mit dem Lichtpunkt S 2 Informationen
aufgezeichnet werden, und zwar an einer Stelle I nach
Fig. 10A. Wenn die Lichtpunkte einen Aufzeichnungsbereich
A verlassen, treten sie in einen Spurwechselbereich B
ein, in dem sich die Nachführspuren parallel zueinander
erstrecken, während in einem Abstand X′ von den
Nachführspuren parallel zu diesen Hilfsspuren K angeord
net sind. Daraufhin bewirkt die nicht gezeigte, bei
spielsweise durch eine Vorrichtung zum Versetzen des
Objektivs in der Richtung z nach Fig. 5 gebildete Nach
führvorrichtung, daß sich die Lichtpunkte um die Strecke
X′ in der Richtung b bewegen, so daß dann der Lichtpunkt
S 3 an einer Stelle II nach Fig. 10A der Hilfsspur K
nachgeführt wird. Wenn in diesem Fall ein Teilungsabstand
X der Nachführspuren die Größenordnung von 40 µm hat,
kann die Spurwechsel-Versetzung X′ 6 bis 10 µm betragen.
Der Lichtpunkt S 3 bewegt sich längs der Hilfsspur K in
der Richtung a in einen Bereich C hinein.
In dem Bereich C ist die Hilfsspur K in bezug auf die
Nachführspur um einen Winkel 81 geneigt, so daß unter der
Nachführsteuerung durch den Lichtpunkt S 3 die Lichtpunkte
S 1, S 2 und S 3 sich an einer Stelle III unter Versetzung
in der Richtung b in der Richtung a bewegen. In diesem
Fall ist der Neigungswinkel R 1 von der Geschwindigkeit V
der relativen Verschiebung zwischen dem Lichtpunkt und
der Karte, der Antwort- bzw. Ansprechfrequenz f der Nach
führvorrichtung (die beispielsweise dann, wenn die
Nachführung durch das Versetzen des Objektivs erfolgt,
einer kritischen Frequenz f entspricht, bei der das Versetzen des Objektivs
gewährleistet ist) und einer Spurnachführungsamplitude x
bei der Frequenz f abhängig. Nach Fig. 11 ist ein kriti
scher Neigungswinkel R′, bei dem kein Nachführungsfehler
auftritt, durch
R′ = tan-1 2fx/V
gegeben, wobei folgende Bedingung einzuhalten ist:
R 1 ≦ R′
Nach Fig. 10A bewegt sich der Lichtpunkt S 3 in Bereiche D
und E zu einer Stelle IV, an der die Hilfsspur zu den
Nachführspuren parallel verläuft und von den benachbarten
Nachführspuren 3₁ und 3₂ gleichen Abstand hat, der
dem Abstand zwischen den Lichtpunkten S 1 und S 3 ent
spricht. In diesem Fall werden die Signalverarbeitungs
systeme für die Fotodetektoren 17, 18 und 19 so geschal
tet, daß die automatische Nachführung und das automati
sche Fokussieren entsprechend dem Ausgangssignal des
Fotodetektors 17 ausgeführt werden, der das Reflexions
licht des Lichtpunkts S 1 empfängt, und daß das Taktsignal
aus dem Ausgangssignal des Fotodetektors 19 reproduziert
wird, der das Reflexionslicht des Lichtpunkts S 3 emp
fängt, was nachfolgend ausführlich erläutert wird. In den
Bereichen D und E hat die Hilfsspur K von der Nachführ
spur 3₁ einen Abstand, der gemäß der vorstehenden Be
schreibung gleich dem Abstand zwischen den Lichtpunkten
S 1 und S 3 ist, wobei der Lichtpunkt S 1 auf der Nachführ
spur 3₁ fokussiert ist, so daß das vorstehend genannte
Umschalten ohne Unterbrechung bewerkstelligt werden kann.
Danach werden die Lichtpunkte in einer Richtung a' unter
Nachführsteuerung mittels des Lichtpunkts S 1 zurückbe
wegt. Wenn die Lichtpunkte in den Bereich A gelangen,
wird an einer Stelle V wieder das Aufzeichnen der Infor
mationen mittels des Lichtpunkts S 2 begonnen.
Als nächstes wird anhand Fig. 12 die Wiedergabe von auf diese Weise
aufgezeichneten Informationen unter Verwendung der glei
chen Vorrichtung beschrieben. Gemäß
Fig. 12 sind jeweils zwischen den Taktspuren 2 und den
Nachführspuren 3 Informationsspuren 25₁, 25₂, ... gebildet,
die jeweils eine lineare Anordnung aus Aufzeichnungspits
bzw. Aufzeichnungsvertiefungen enthalten. Die Lichtpunkte
S 1, S 2 und S 3 tasten jeweils die Informationsspur 25₁,
die Nachführspur 3₁ und die Informationsspur 25₂ in der
Richtung a ab. Während mit dem Fotodetektor 18 die auto
matische Nachführung und das automatische Fokussieren
erfolgt, werden mit den Fotodetektoren 17 und 19 gleich
zeitig die Informationen aus den Informationsspuren 25₁
bzw. 25₂ ausgelesen. Dieser Vorgang wird so wiederholt,
daß die auf dem ganzen Bereich der Aufzeichnungskarte
aufgezeichneten Informationen mit einer Geschwindigkeit
ausgelesen werden können, die doppelt so hoch ist wie die
bei dem Abtasten einer einzigen Informationsspur erreich
bare Geschwindigkeit. Wenn auf die vorstehend beschrie
bene Weise die Aufzeichnungsspuren und die Nachführspur
abgetastet werden, wird aus der Taktspur kein Taktsignal
erzielt, jedoch entstehen hierdurch keine Schwierig
keiten, da in der Praxis bei der Wiedergabe die Taktsig
nale aus den auf den Aufzeichnungsspuren aufgezeichneten
Informationen gewonnen werden können (sog. Eigentakt).
Als nächstes wird anhand Fig. 10B die Wiedergabe
beschrieben. Fig. 10B zeigt die Erweiterung des
rechten Seitenbereichs der Aufzeichnungskarte, auf der
Informationen gemäß Fig. 12 aufgezeichnet sind. In den
Fig. 10B und 12 sind mit gleichen Bezugszeichen gleich
artige Teile bezeichnet, die im folgenden nicht erneut
beschrieben werden.
Nach Fig. 10B werden Lichtpunkte in der Richtung a derart
bewegt, daß der Lichtpunkt S 2 die Nachführspur abtastet,
während an einer Stelle I die Lichtpunkte S 1 und S 2 die
aufgezeichneten Informationen reproduzieren. Die Licht
punkte verlassen den Aufzeichnungsbereich A und treten in
den Spurwechselbereich B ein. In dem Bereich B werden wie
bei der Aufzeichnung die Lichtpunkte um die Strecke X′ in
der Richtung b versetzt, so daß der Lichtpunkt S 2 nunmehr
an einer Stelle II die Hilfsspur K abtastet. Danach
gelangen die Lichtpunkte an einer Stelle III in den
Bereich C, in welchem die Hilfsspur K unter dem Winkel R 1
schräg verläuft, und danach in die Bereiche D und E, in
denen die Hilfsspur K zu der Nachführspur parallel ver
läuft. In dem Bereich H verläuft parallel zu der Nach
führspur in einem Abstand X″bzw. X″+2X′ zu dieser eine
zweite Hilfsspur K′. An dieser Stelle IV werden die
Lichtpunkte in der Richtung b um die Strecke X′ derart
versetzt, daß der Lichtpunkt S 2 nunmehr die Hilfsspur K′
abtastet. Danach werden die Lichtpunkte in der Richtung
a′ zurück- und in den Bereich D hineinbewegt. In dem
Bereich D ist die Hilfsspur K′ in bezug auf die Nachführ
spur um einen Winkel R 2 geneigt, wobei in bezug auf den
kritischen Neigungswinkel R′ folgende Bedingung erfüllt
ist:
R 2 ≦ R′
Danach gelangen die Lichtpunkte über die Bereiche C und B
in den Bereich A, in dem mit den Lichtpunkten S 1 und S 3
die aufgezeichneten Informationen ausgelesen werden.
Fig. 13 ist eine Blockdarstellung eines Signalverar
beitungssystems für die Fotodetektoren 17, 18 und 19 und
zeigt eine Steuerschaltung 51 für das Steuern
von Schaltern SW 1 und SW 2, Addierverstärker 52 bis 56, 62
bis 66 und 69 bis 72, Subtrahierverstärker 57, 58, 67,
68, 73 und 74 und Anschlüsse C 1 bis C 11. Bei der Auf
zeichnung von Informationen in dem Aufzeichnungsbereich
4₁ nach Fig. 10A wird von der Steuerschaltung 51 der
Schalter SW 1 auf den Anschluß C 2 geschaltet, während der
Schalter SW 2 auf den Anschluß C 8 geschaltet wird. Infol
gedessen wird die Summe der Ausgangssignale aus den
Lichtempfangsflächen A, B, C und D des Fotodetektors 17
über die Addierverstärker 53, 56 und 52 an dem Anschluß
C 1 als Taktsignal CL abgegeben, welches seinerseits über
eine (nicht gezeigte) Verarbeitungsschaltung derart über
tragen wird, daß es für die Aufzeichnung als Bezugssignal
für die Steuerung des Lichtpunkts S 2 herangezogen wird.
Die Differenz zwischen der Summe aus den Ausgangssignalen
der Lichtempfangsflächen A und C des Fotodetektors 19 und
der Summe aus den Ausgangssignalen der Lichtempfangsflä
chen B und D dieses Fotodetektors wird über die Addier
verstärker 63 und 66 und den Subtrahierverstärker 68 an
dem Anschluß C 6 als Nachführsignal AT abgegeben, welches
an eine (nicht gezeigte) Nachführservoschaltung angelegt
wird. Die Differenz zwischen der Summe der Ausgangssig
nale der Lichtempfangsflächen A und B des Fotodetektors
19 und der Summe der Ausgangssignale der Lichtempfangs
flächen C und D dieses Fotodetektors wird über die
Addierverstärker 64 und 65 und den Subtrahierverstärker
67 an dem Anschluß C 9 als Fokussiersignal AF abgegeben,
welches an eine (nicht gezeigte) Fokussier-Servoschaltung
angelegt wird.
Bei der Aufzeichnung von Informationen auf dem Aufzeich
nungsbereich 4₂ wird von der Steuerschaltung 51 der
Schalter SW 1 auf den Anschluß C 3 geschaltet, während der
Schalter SW 2 auf den Anschluß C 7 geschaltet wird. Darauf
hin wird an dem Anschluß C 1 das Nachführsignal AT,
an dem Anschluß C 6 das Taktsignal CL und
an dem Anschluß C 4 das Fokussiersignal AF abgegeben.
Wenn beispielsweise in dem Aufzeichnungsbereich im voraus
ein Adressensignal für eine jeweilige Spur aufgezeichnet
ist, wird dieses mittels des Fotodetektors 18 ausgelesen,
so daß die Steuerschaltung 51 gemäß diesem ausgelesenen
Adressensignal den abzutastenden Aufzeichnungsbereich
sowie die Lage der Nachführspur, nämlich die Seite des
Aufzeichnungsbereichs bestimmt, an der die Nachführspur
liegt, und die entsprechende Schaltung vornimmt.
Als nächstes wird bei der vorstehend anhand Fig. 10B
beschriebenen Wiedergabe durch ein von außen zugeführtes
Betriebsartwählsignal die Steuerschaltung 51 auf die
Wiedergabebetriebsart gesteuert. Dadurch wird der Schal
ter SW 1 auf den Anschluß C 2 geschaltet, während der
Schalter SW 2 auf den Anschluß C 7 geschaltet wird. Infol
gedessen wird die Differenz zwischen der Summe der Aus
gangssignale der Lichtempfangsflächen A und C des Fotode
tektors 18 und der Summe der Ausgangssignale der Licht
empfangsflächen B und D dieses Fotodetektors 18 über die
Addierverstärker 69 und 70 und den Subtrahierverstärker
73 an dem Kontakt C 10 als Nachführsignal abgegeben. Das
auf diese Weise erhaltene Nachführsignal AT wird an die
nicht gezeigte Nachführschaltung angelegt. Die Differenz
zwischen der Summe der Ausgangssignale der Lichtempfangs
flächen A und B des Fotodetektors 18 und der Summe der
Ausgangssignale der Lichtempfangsflächen C und D dieses
Fotodetektors 18 wird über die Addierverstärker 71 und 72
und den Subtrahierverstärker 74 an dem Anschluß C 11 als
Fokussiersignal AF abgegeben, das an die nicht gezeigte
Fokussier-Servoschaltung angelegt wird. An den Anschlüs
sen C 1 und C 6 werden die mittels der Fotodetektoren 17
und 19 ausgelesenen Reproduktionssignale RP abgegeben.
Es ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Gestaltung
nicht auf das vorstehend beschriebene Format be
schränkt ist und daß die Taktspuren und die Nachführspu
ren irgendwelche geeigneten Lagebeziehungen haben können.
Die erfindungsgemäße Gestaltung ist gleichermaßen bei
einem Format ohne Taktspuren anwendbar.
Fig. 14 bis 17 sind schematische Draufsichten auf
verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsge
mäßen Aufzeichnungskarte und zeigen lediglich Nachführ
spuren TN und TN+1 sowie Hilfsspuren K 1, K 2, ... und Kn.
Die gestrichelt dargestellten Lichtpunkte werden in den
durch Pfeile angezeigten Richtungen versetzt. In Berei
chen k erfolgt eine Spurwechsel-Versetzung in der Weise,
daß der Lichtpunkt von der Spur TN zu der Spur TN+1
versetzt wird. Es wird jeweils die Bedingung R ≦ R′
eingehalten, wobei R′ der kritische Neigungswinkel ist.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 14 und 15 ist
nur die Versetzung des Lichtpunkts von der Spur TN zu der
Spur TN+1 erlaubt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 16
ist der Neigungswinkel R gleich "0". Bei dem Ausfüh
rungsbeispiel nach Fig. 17 erstrecken sich n Hilfsspuren
K 1, K 2, ... Kn parallel zueinander zwischen den Nachführ
spuren TN und TN+1, wobei in dem Bereich K die Spurwech
sel-Versetzung (n+1)-malig wiederholt wird, um damit die
Versetzung des Lichtpunkts herbeizuführen.
Fig. 18 und 19 sind schematische Aufsichten auf die
Aufzeichnungsflächen der Aufzeichnungskarten und veran
schaulichen die Art der Informationsaufzeichnung bei der
Verwendung des Formats nach Fig. 16. Mit TN und TN+1 sind
die Nachführspuren, mit K 1 und K 2 die
Hilfsspuren, mit Tc eine Taktspur
und mit S 1, S 2 und S 3 die Lichtpunkte bezeich
net. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 18 werden an
einer Stelle I mit dem Lichtpunkt S 1 die Taktsignale
reproduziert, während mit dem Lichtpunkt S 3 die Nachführ
spur abgetastet wird und mit dem Lichtpunkt S 2 die Infor
mationen aufgezeichnet werden. An einer Stelle II erfolgt
in dem Spurwechselbereich k das Versetzen zum Spurwech
sel, während an einer Stelle III die Lichtpunkte in die
Gegenrichtung umgesteuert werden, wobei nun mit dem
Lichtpunkt S 1 das Nachführsignal abgenommen wird. Während
mit dem Lichtpunkt S 3 die Taktsignale reproduziert wer
den, werden wiederum mit dem Lichtpunkt S 2 die lnforma
tionen aufgezeichnet.
Fig. 20A ist eine Ansicht eines weiteren Ausführungs
beispiels des erfindungsgemäßen Aufzeichnungskarten
Formats und zeigt die bei der Aufzeichnung auf die Karte
projizierten Lichtpunkte. Mit 87, 88 und 89 sind jeweils
ein erster, ein zweiter bzw. ein dritter Lichtpunkt be
zeichnet, wobei der zweite Lichtpunkt 88 die höchste
Intensität hat und die Intensität des ersten Lichtpunkts
87 im wesentlichen gleich derjenigen des dritten Licht
punkts 89 ist. Mit 80 und 84 sind Nachführspuren für das
Ableiten des Nachführsignals, mit 82 eine
Taktspur für das Ableiten von Taktimpulsen und
mit 81 eine Informationsspur für das Aufzeichnen von
Informationen bezeichnet. Mit 85 und 86 sind Hilfsspuren
bezeichnet, die dazu dienen, die Lichtpunkte
außerhalb des Informationsaufzeichnungsbereichs jeweils
in ihren richtigen Lagen zu halten. D. h., die Hilfsspuren
sind Nachführspuren außerhalb des lnformationsaufzeich
nungsbereichs. Die Nachführspuren 80 und 84 und die
Hilfsspuren 85 und 86 überlappen einander neben dem In
formationsaufzeichnungsbereich. Bei diesem Format sind
die Hilfsspuren 85 und 86 jeweils Verlängerungen der
lnformationsspuren. Die Aufzeichnungskarte wird geradli
nig in den durch die Pfeile F und G dargestellten Rich
tungen hin- und herbewegt. Es sei nun angenommen, daß
gemäß Fig. 20A an einer Stelle I die Lichtpunkte 87, 88
und 89 außerhalb des Informationsaufzeichnungsbereichs
festgehalten sind. Dies wird im folgenden als Ruhezustand
dieser Lichtpunkte bezeichnet.
Die Intensität des Lichtpunkts 88 mit der höch
sten Intensität ist so gewählt, daß selbst dann keine
unerwünschte Aufzeichnung erfolgt, wenn der Lichtpunkt 88
im Ruhezustand über eine lange Zeitdauer an der gleichen
Stelle fokussiert wird, und dennoch seine Intensität ausreichend
hoch für das Erzielen einer beständigen Spurnachführung
ist.
Im Ruhezustand wird der Lichtpunkt 88 mit der höchsten
Intensität durch die Hilfsspur 86 so geführt, daß eine
stabile Spurnachführung gewährleistet ist und das automa
tische Fokussierservosystem korrekt gesteuert wird. Die Erfindung
wird nachstehend im Hinblick auf die automatische Nach
führung beschrieben.
Aus einer (nicht gezeigten) Steuereinheit wird ein Auf
zeichnungsbefehl abgegeben. Daraufhin wird die Aufzeich
nungskarte in der Richtung des Pfeils G derart versetzt,
daß die Lichtpunkte 87, 88 und 89 von der Stelle I zu
einer Stelle II versetzt werden. Zugleich damit wird die
Intensität der jeweiligen Lichtstrahlen verstärkt, bis
mit dem die Taktspur abtastenden Lichtpunkt 87 ein aus
reichendes Taktsignal reproduziert wird. An der Stelle II
überlappen sich die Hilfs
spur 86 und die Nachführspur 84. Der Bereich, an dem die
Hilfsspur und die Nachführspur einander überlappen, wird
nachstehend als Übergangszone bezeichnet. In der Über
gangszone erfolgt für die Spurnachführung der Wechsel von
dem Lichtpunkt 88 auf den Lichtpunkt 89. Der Zeitpunkt
für diesen Wechsel kann entsprechend einer Änderung der
von dem Lichtpunkt 89 auf einen Fotosensor 139 B nach Fig. 21
fallenden Lichtmenge vom Lichtpunkt 89 festgelegt
werden. Abhängig von dem optischen Aufzeichnungsmaterial
ist die auf den Fotosensor 139 B fallende Lichtmenge stär
ker oder schwächer, so daß sie daher nicht vorgegeben
werden kann. Auf der Nachführspur 84 ist der Lichtpunkt
89 an der Stelle I nicht fokussiert, während er an der
Stelle II fokussiert ist. Daher kann der Wechselzeitpunkt
entsprechend der Änderung der Lichtmenge festgelegt wer
den, die davon abhängig ist, ob der Lichtpunkt 89 auf der
Nachführspur 84 fokussiert ist oder nicht. Danach erfolgt
die Spurnachführung mittels des Lichtpunkts 89, der die
Nachführspur 84 als Führung abtastet, während mit dem
Lichtpunkt 88 die Aufzeichnung von Informationen längs
einer Informationsspur 83 vorgenommen wird. Das Umschal
ten des Lichtpunkts für die Spurnachführung wird anhand
der Fig. 21 beschrieben. Der Ausdruck "Umschalten" bedeu
tet, daß ein Schaltglied 138 eine Nachführschaltung 137
von einem Eingangssignal aus einem dem Lichtpunkt 88
entsprechenden Sensor 139 A auf ein Eingangssignal aus dem
dem Lichtpunkt 89 entsprechenden Sensor 139 B umschaltet.
Ein Sensor 139 C empfängt das Licht von dem Lichtpunkt 87.
Entsprechend der Änderung der auf den Sensor 139 B fallen
den Lichtmenge wird von einer Zeitsteuerschaltung 131 ein
Schaltsignal tsw erzeugt und an das Schaltglied 138 ange
legt, so daß ein bestimmter Schaltvorgang herbeigeführt
wird. Allgemein sind diese Sensoren 139 A, 139 B und 139 C
zweigeteilte Sensoren. Das Nachführsystem kann ein her
kömmliches System sein, das als Einzelstrahlsystem, als
Gegentaktsystem, als System zum Erfassen eines Grenzwerts
oder dergleichen bekannt ist.
Es ist anzumerken, daß erfindungsgemäß jeder der Licht
punkte 87, 88 und 89 in drei Lichtstrahlen aufgeteilt
werden kann, so daß die Spurnachführung gemäß dem in der
US-PS 38 76 842 beschriebenen Dreistrahlverfahren vorge
nommen werden kann.
Fig. 20B veranschaulicht die Versetzung der in Fig. 20A
gezeigten Aufzeichnungskarte aus dem Wiedergabezu
stand in den Ruhezustand. Die Lichtpunkte 87, 88 und 89
entsprechen den in Fig. 20A gezeigten. Mit 91 ist eine
Taktspur, mit 92 und 94 sind Informationsspu
ren, mit 93 ist eine Nachführspur
und mit 95 und 96 sind Hilfsspuren bezeichnet.
Bei der Wiedergabe wird die Aufzeichnungskarte in der durch
den Pfeil F dargestellten Richtung versetzt. Wenn die
Wiedergabe von rechts gemäß Fig. 20B her erfolgt und im
Falle der herkömmlichen Wiedergabe die Lichtpunkte an
einer Stelle V im Informationsaufzeichnungsbereich ste
hen, wird mit dem Lichtpunkt 88 die Nachführspur 93 zur
Führung abgetastet, während mit den Lichtpunkten 87 und
89 gleichzeitig die auf den Informationsspuren 92 bzw. 94
aufgezeichneten Informationen ausgelesen werden. Wenn die
Lichtpunkte zu einer Stelle IV versetzt werden, werden
die Lichtpunkte 87 und 89 jeweils auf die Hilfsspuren 95
bzw. 96 fokussiert, so daß sich die von den Sensoren 139 C
bzw. 139 B von den Lichtpunkten 87 bzw. 89 her empfangenen
Lichtmengen verändern und Signale erzeugt werden. Das
Ausgangssignal des Sensors 139 C wird an eine Spurwechsel
schaltung 130 angelegt, die gleichartig zu einer Schal
tung für eine Videoplatte oder Kompaktplatte ist. Auf
dieses Signal hin wird von der Spurwechselschaltung an
die Nachführschaltung 137 ein Spurwechselimpuls angelegt,
wodurch die Lichtpunkte um eine der Spurbreite ent
sprechende Strecke nach oben versetzt werden. Zugleich
werden auch die Ausgangssignale der Sensoren 139 B und
139 C an die Zeitsteuerschaltung 131 angelegt, die darauf
hin an das Schaltglied 138 das Signal tsw anlegt. In
folgedessen wird das Eingangssignal der Nachführschaltung
137 von dem dem Lichtpunkt entsprechenden Sensor 139 B auf
den dem Lichtpunkt 88 entsprechenden Sensor 139 A um
geschaltet. Zugleich werden die Intensitäten der Licht
punkte jeweils auf die Werte bei dem Ruhezustand (I) vor
dem Beginn des Aufzeichnens herabgesetzt. Infolgedessen
werden die Lichtpunkte 87, 88 und 89 in die in Fig. 20B
mit III bezeichneten Lagen gebracht. Die Stelle III ent
spricht der Stelle I nach Fig. 20A, wobei die Lichtpunkte
jeweils in den gleichen Zuständen gehalten werden.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Lichtpunkte ortsfest ge
halten. In der Praxis wird jedoch die Auslaufzeit eines
Motors für den Antrieb der Aufzeichnungskarte dahingehend
berücksichtigt, daß die (nicht gezeigte) Steuereinheit
ein Signal für das Anhalten der Aufzeichnungskarte ge
ringfügig vor der Ankunft der Lichtpunkte in ihren Ruhe
zuständen abgibt. Infolgedessen wird die Aufzeichnungs
karte in einer vorbestimmten Lage derart angehalten, daß
die Lichtpunkte 87, 88 und 89 an der Stelle I stehen
bleiben. Bei dieser Lage wird wie bei dem Zustand vor der
Aufzeichnung die stabile Spurnachführung durch den Licht
punkt gewährleistet, der die Hilfsspur 95 als Führung
abtastet.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird bei dem Ruhe
zustand die Intensität des zweiten Lichtpunkts so ge
wählt, daß sie für das Sicherstellen der stabilen Spur
nachführung ausreichend ist und selbst dann keine
unerwünschte Aufzeichnung erfolgt, wenn der zweite Licht
punkt über eine lange Zeitdauer an der gleichen Stelle
bleibt. Auf diese Weise wird mit dem zweiten Lichtpunkt
die Spurnachführung aufrecht erhalten, während dann, wenn
der zweite Lichtpunkt für die Aufzeichnung benötigt wird,
für die Spurnachführung auf einen anderen Lichtpunkt
umgeschaltet wird. In diesem Fall werden gemäß der vor
stehenden Beschreibung verglichen mit dem Ruhezustand
die Intensitäten aller Lichtpunkte gesteigert, so daß mit
dem ersten Lichtpunkt 87 und dem dritten Lichtpunkt 89
das Servosystem stabil gesteuert werden kann.
Wenn die in den Fig. 20A und 20B gezeigte vertikale
Zuordnung zwischen der Nachführspur und der Taktspur
umgekehrt wird, wird der Schaltvorgang auf die Änderung
der auf den Sensor 139 C fallenden Lichtmenge hin ein
geleitet und der vorstehend beschriebene Vorgang mit der
Ausnahme ausgeführt, daß an die Nachführschaltung 137 das
Ausgangssignal des Sensors 139 C angelegt wird.
Fig. 22 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Aufzeichnungsträgers in
Form einer Aufzeichnungskarte.
Wie bei dem in Fig. 20A gezeigten
Ausführungsbeispiel sind mit 87, 88 und 89 jeweils ein
erster, ein zweiter und ein dritter Lichtpunkt be
zeichnet, während mit 132 und 136 Taktspuren,
mit 133 eine unbeschriftete Informationsspur,
mit 135 eine Informationsspur mit aufge
zeichneten Informationen, mit 134 eine
Nachführspur und mit 134′ eine Hilfsspur
bezeichnet sind.
Bei dem Ruhezustand werden die Lichtpunkte 87, 88 und 89
an einer Stelle VI festgehalten. Bei diesem Zustand ist
der Lichtpunkt 88 mit der höchsten Intensität auf der
Hilfsspur 134′ fokussiert, so daß eine stabile Spur
nachführung gewährleistet ist. Wenn eine (nicht gezeigte)
Steuereinheit einen Aufzeichnungsbefehl abgibt, wird die
Aufzeichnungskarte in der durch den Pfeil G dargestellten
Richtung verschoben, während gleichzeitig wie im Falle
des vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiels die
Intensitäten der jeweiligen Lichtpunkte gesteigert werden,
wobei die Lichtpunkte 87, 88 und 89 von der Stelle VI zu
einer Stelle VII versetzt werden. An der Stelle VII endet
die Hilfsspur 134′, so daß wie bei dem vorangehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel sich die von dem Licht
punkt 88 auf einen Sensor 147 B (nach Fig. 23) fallende
Lichtmenge ändert, wodurch der Sensor 147 B ein Signal
erzeugt, das an eine Spurwechselschaltung 149 angelegt
wird. Im Ansprechen auf dieses eingegebene Signal legt
die Spurwechselschaltung 149 an eine Nachführschaltung
141 einen Spurwechselimpuls an, durch den die Lichtpunkte
87, 88 und 89 nach oben gemäß Fig. 22 versetzt werden.
Zugleich wird das Signal aus dem Sensor 147 B an eine
Zeitsteuerschaltung 148 angelegt, die daraufhin einen
Zeitsteuerimpuls tsw an ein Schaltglied 140 anlegt, wo
durch der Eingang der Nachführschaltung 141 von dem Aus
gangssignal des dem Lichtpunkt 88 entsprechenden Sensors
147 B auf das Ausgangssignal eines dem Lichtpunkt 89 ent
sprechenden Sensors 147 A umgeschaltet wird. Infolgedessen
werden die Lichtpunkte 87, 88 und 89 gemäß der Darstel
lung an einer Stelle VIII angeordnet. Danach werden wäh
rend des Abtastens der Nachführspur 134 durch
den Lichtpunkt 89 mit dem Lichtpunkt 88 entlang der
Informationsspur 133 Informationspits bzw. Informations
vertiefungen aufgezeichnet. Der Abstand zwischen der
Nachführspur 134 und der Hilfsspur 134′ ist im wesent
lichen gleich dem Durchmesser eines Lichtpunkts, nämlich
im allgemeinen einige µm, so daß die Bandbreite des
Nachführservosystems nicht beeinträchtigt wird, wenn die
Geschwindigkeit der Verschiebung der Aufzeichnungskarte
in Betracht gezogen wird (die von dem verwendeten System
abhängig ist und im allgemeinen die Größenordnung von 10
mm/s bis 100 mm/s hat). Bei diesem Ausführungsbeispiel
erfolgt für die Spurnachführung keine Umschaltung der
Lichtpunkte.
Bisher wurde die Erfindung nur im Zusammenhang mit der
automatischen Spurnachführung beschrieben, jedoch ist es
ersichtlich, daß keine Einschränkung hierauf besteht.
Beispielsweise kann der für die Spurnachführung heran
gezogene Lichtpunkt zugleich auch für das automatische
Fokussieren benutzt werden. Darüber hinaus kann der
Lichtpunkt ausschließlich für das automatische Fokussie
ren benutzt werden.
Wie im Falle des automatischen Nachführsystems kann das
automatische Fokussiersystem irgendein geeignetes Servo
system wie ein Astigmatismussystem, ein Messerschneiden
system oder dergleichen sein, das bei einer herkömmlichen
Videoplatte oder Kompaktplatte angewandt wird.
Bei der vorstehenden Beschreibung wurde zwar der Spur
wechsel der Lichtpunkte nach oben zu beschrieben, jedoch
ist es ersichtlich, daß die Lichtpunkte auch nach unten
versetzt werden können. Ferner werden abhängig von dem
benutzten automatischen Fokussiersystem und dem benutzten
automatischen Nachführsystem zweigeteilte oder vierge
teilte Sensoren eingesetzt, die
bei diesen Ausführungsbeispielen als jeweils eine Einheit
beschrieben wurden. Weiterhin werden die Aufzeichnungs- und
Wiedergabevorgänge gemäß der Beschreibung von der linken
Seite der Aufzeichnungskarte her ausgeführt, jedoch ist
es ersichtlich, daß sie gleichermaßen auch von der rech
ten Seite her oder von beiden Seiten der Aufzeichnungs
karte ausgeführt werden können, wobei die Lichtpunkte
auf die vorstehend beschriebene Weise umgeschaltet wer
den.
Bei den vorstehend anhand der Fig. 20A bis 23 beschrie
benen Ausführungsbeispielen wird von mehreren Lichtpunk
ten vor dem Aufzeichnungs- oder Wiedergabevorgang und/
oder nach diesem der Lichtpunkt für die automatische
Nachführung und/oder der Lichtpunkt für das automatische
Fokussieren derart umgeschaltet, daß seine Intensität
ausreichend hoch für das Gewährleisten der stabilen
Servofunktion und seine Intensität auch dann für
das Aufzeichnen unerwünschter Informationen unzureichend
ist, wenn der Lichtpunkt über eine lange Zeitdauer auf
die gleiche Stelle fokussiert wird. Infolgedessen kann
die stabile Funktion der Servomechanismen gewährleistet
werden, ohne daß eine unerwünschte Aufzeichnung
erfolgt, wenn der Lichtpunkt über eine lange Zeitdauer
auf die gleiche Stelle der Aufzeichnungskarte fokussiert
wird.
Bei einem Aufzeichnungsträger für das optische Aufzeich
nen oder Wiedergeben von Informationen unter Abtastung
jeweils einer von einer Vielzahl zueinander paralleler
Nachführspuren mit einem Lichtstrahl erstreckt sich
somit zwischen jeweils benachbarten Aufzeichnungsspuren eine
Hilfsspur mit mindestens einem zu den Nachführspuren
parallelen Abschnitt. Bei einem Verfahren zum Aufzeichnen
oder Wiedergeben von Informationen unter Abtastung je
weils einer aus einer Vielzahl zueinander paralleler
Nachführspuren auf dem Aufzeichnungsträger mittels eines
Lichtstrahls wird der Aufzeichnungsträger mit einer sich
jeweils zwischen benachbarten Nachführspuren erstrecken
den Hilfsspur versehen, die mindestens einen zu den
Nachführspuren parallelen Abschnitt hat, und der Licht
strahl an dem parallelen Abschnitt der Hilfsspur zu einem
Spurwechsel versetzt.
Claims (18)
1. Aufzeichnungsträger zum Aufzeichnen oder Wiedergeben
von Informationen unter Abtastung jeweils einer aus einer
Vielzahl zueinander paralleler Nachführspuren mit einem
Lichtstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeweils
zwischen benachbarten Nachführspuren (3; T) zumindest
eine Hilfsspur (K; K 1) erstreckt, die mindestens einen
zu den Nachführspuren parallelen Abschnitt (D; k) hat.
2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich zwischen den benachbarten Nachführ
spuren (T) mehrere zueinander parallele Hilfsspuren (K 1
bis Kn) erstrecken.
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Hilfsspur (K) mindestens einen Abschnitt
besitzt, der von den benachbarten Nachführspuren in gleichem
Abstand verläuft.
4. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich zwischen den benachbarten Nachführspu
ren (T) in Abstand von der Hilfsspur (K) eine Taktspur
(Tc) zum Abnehmen eines Taktsignals erstreckt, die von
den benachbarten Nachführspuren in gleichem Abstand ver
läuft, und daß jeweils zwischen der Taktspur und der Nach
führspur ein Informationsaufzeichnungsbereich für das
Aufzeichnen von Informationen gebildet ist.
5. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zumindest eine Hilfsspur (K; K 1) zu
sätzlich einen weiteren Abschnitt (B), der einer der benach
barten Nachführspuren näher liegt als der parallele Abschnitt
(D) und ebenfalls parallel zu dieser verläuft, und einen
dritten Abschnitt (C) besitzt, der unter einem begrenzten
Winkel in bezug auf die Nachführspur verläuft.
6. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der parallele Abschnitt (D) der Hilfsspur
(K) in gleichem Abstand von den benachbarten Nachführspuren
(3) verläuft.
7. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bedingung
R ≦tan-1 2fx/Veingehalten ist, wobei R den Winkel zwischen dem dritten
Abschnitt (C) der Hilfsspur (K) und der Nachführspur (3),
V die Geschwindigkeit der Abtastung mit einem Lichtstrahl,
f die Ansprechfrequenz bei der Spurnachführung und x die
Spurnachführamplitude bei der Frequenz f bezeichnen.
8. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 5 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den benach
barten Nachführspuren (3) eine Taktspur (2) zum Abnehmen
eines Taktsignals erstreckt, die in gleichem Abstand von
denselben verläuft und von der Hilfsspur (K) gesondert
ist, und daß zwischen der Taktspur und der Nachführspur
jeweils ein Aufzeichnungsbereich (4) zur Informationsauf
zeichnung gebildet ist.
9. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 5 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den benachbarten
Nachführspuren (3; T) jeweils eine zweite Hilfsspur (K′;
K 2) angeordnet ist, die einen zu den benachbarten Nach
führspuren parallelen ersten Bereich (E) und einen zweiten
Bereich (D) hat, der den ersten Bereich mit einer der
benachbarten Nachführspuren verbindet und mit dieser
einen begrenzten Winkel bildet.
10. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bedingung
R ≦tan-12fx/Veingehalten ist, wobei R den Winkel zwischen dem zweiten
Bereich (D) der zweiten Hilfsspur (K′; K 2) und der einen
benachbarten Nachführspur (3; T), V die Geschwindigkeit
der Abtastung mit einem Lichtstrahl, f die Ansprechfrequenz
bei der Spurnachführung und x die Spurnachführamplitude
bei der Frequenz f bezeichnen.
11. Aufzeichnungsträger zum Aufzeichnen oder Wiedergeben
von Informationen unter Abtastung jeweils einer aus einer
Vielzahl zueinander paralleler Nachführspuren mit einem
Lichtstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Aufzeich
nungsträger eine Hilfsspur (K; K 1) mit mindestens einem
Bereich ausgebildet ist, der unter einem begrenzten Winkel
R in bezug auf die Nachführspuren (3; T) verläuft, für
den die Bedingung
R ≦tan-1 2fx/Veingehalten ist, wobei V die Geschwindigkeit der Abta
stung mit einem Lichtstrahl, f die Ansprechfrequenz
bei der Spurnachführung und x die Spurnachführamplitude
bei der Frequenz f bezeichnen.
12. Aufzeichnungsträger zum Aufzeichnen oder Wiedergeben
von Informationen unter Abtastung jeweils einer aus einer
Vielzahl zueinander paralleler Nachführspuren mit einem
Lichtstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bereich,
der außerhalb eines Aufzeichnungsbereichs liegt und in
dem keine Nachführspuren (80, 84; 134) ausgebildet sind,
Hilfsspuren (85, 86; 134′) angeordnet sind, die parallel
zu einer von den Nachführspuren ausgehenden Linie verlaufen.
13. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Hilfsspur (134′) auf der gleichen Linie
wie eine der Nachführspuren (134) verläuft.
14. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Hilfsspuren (85, 86) gegenüber den Nach
führspuren (80, 84) in der Richtung der Breite derselben
versetzt sind und jeweils einen Bereich haben, an dem
die Hilfsspur die Nachführspur in deren Längsrichtung
überlappt.
15. Verfahren zum Aufzeichnen oder Wiedergeben von
Informationen unter Abtastung jeweils einer oder mehrerer
aus einer Vielzahl zueinander paralleler Nachführspuren
an einem Aufzeichnungsträger mit einem oder mehreren Licht
strahlen, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Aufzeich
nungsträger Hilfsspuren ausgebildet werden, die sich jeweils
zwischen benachbarten Nachführspuren erstrecken und die
jeweils mindestens einen zu den Nachführspuren parallelen
Abschnitt haben, und daß der Lichtstrahl in dem parallelen
Abschnitt der Hilfsspur zu einer anderen Spur versetzt
wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen benachbarten Nachführspuren jeweils eine
Hilfsspur ausgebildet wird, deren paralleler Abschnitt
gleichen Abstand zu den benachbarten Nachführspuren besitzt,
und daß einer der mehreren Lichtstrahlen zum Abnehmen
des Nachführsignals verwendet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß an dem Aufzeichnungsträger in einem Bereich,
der außerhalb eines Aufzeichnungsbereichs liegt und in
dem keine Nachführspuren ausgebildet sind, Hilfsspuren
ausgebildet werden, die parallel zu einer von den Nachführ
spuren ausgehenden Linie verlaufen, und daß dann, wenn
die mehreren Lichtstrahlen außerhalb des Aufzeichnungs
bereichs auftreffen, jeweils eine Hilfsspur mit dem Licht
strahl höchster Intensität aus den mehreren Lichtstrahlen
abgetastet wird, wodurch das Nachführsignal erhalten wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hilfsspuren jeweils in einer von den Lagen der
Nachführspuren in der Richtung der Breiten derselben
versetzten Lage und mit einem Bereich ausgebildet werden,
in dem die Hilfsspur die Nachführspur in deren Längsrichtung
überlappt, und daß jeweils der zum Abnehmen des Nachführ
signals verwendete Lichtstrahl in dem Überlappungsbereich
gewechselt wird.
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JP8667385A JPS61243971A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 光学的情報記録媒体 |
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