DE3611334C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern der Position eines optischen Kopfs gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zum Steuern der Position eines optischen Kopfs gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 4.

Aus der DE-OS 23 41 349, von der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und im Oberbegriff des Patentanspruchs 4 ausgegangen wird, ist bekannt, Informationen auf einer mehrere Spuren tragenden optischen Karte aufzuzeichnen oder wiederzugeben. Ein Befehl zum Bewegen des optischen Kopfs relativ zur optischen Karte und zum Befehlen der Aufzeichnung oder der Wiedergabe ist mittels einer Befehlseinrichtung erzeugbar. Der optische Kopf ist auf der Grundlage einer Positionsinformation in eine Zielposition einbringbar.

Bei der Aufzeichnung oder Wiedergabe wird die optische Karte jeweils nur in einer einzigen, vorgegebenen Richtung bewegt. Hierbei wird innerhalb eines Sektors für eine jede Spur eine zusätzliche Adressierung in Form einer Spurnummer aufgezeichnet. Somit ergibt sich der Nachteil, daß sich die Positionierung des optischen Kopfes verzögert.

Aus "Elektronik" 1978 Heft 15, S. 31 bis 34 ist eine optische Datenspeicherplatte bekannt, die mittels Laserlicht abzutasten ist. Die Datenspeicherplatte weist Spuren auf, die mit fest eingegebenen Informationen über die jeweilige Spur und die jeweilige Sektornummer versehen sind. Vor dem Lesen abgespeicherter Daten wird der optische Kopf zu der entsprechenden Spur bewegt, wobei in der letzten Phase der Positionierung eine optisch-elektronische Nachführung notwendig ist.

Aus der DE 26 59 639 A1 ist eine optische Karte bekannt, die eine Vielzahl von matrixförmig angeordneten Feldern mit dreidimensionalem Muster umfaßt. Die Auswahl von Zeilen und Spalten kann durch ein zeitliches Ausblenden während des Kartendurchlaufs erfolgen. Auf der beschriebenen Karte sind keine separaten Positionsinformationen vorhanden, wodurch Fehler bei der Erfassung einzelner Zeilen und Spalten während des Kartendurchlaufs zu fehlerhaftem Selektieren führt, d. h. es werden nicht gewünschte Felder ausgewählt.

In der DE 25 43 276 A1 ist ein bandförmiger Informationsträger beschrieben, auf dem Informationen spaltenweise aufgezeichnet werden. Jede Aufzeichnungsspalte ist als Spur definiert, wobei die Spurzählung durch das Zählen aller vom Lesekopf gleichzeitig gelesenen Spuren erfolgt. Hierfür werden zur Bereitstellung der Zählsignale separate Steuerspuren verwendet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4 derart weiterzubilden, daß eine genaue und rasche sowie flexible Positionierung des optischen Kopfes ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Maßnahmen und durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 4 aufgeführten Mittel gelöst.

Erfindungsgemäß erstrecken sich die Spuren der optischen Karte linear, wobei in die Endbereiche einer jeden Spur eine Positionsinformation eingeschrieben ist. Der optische Kopf wird in Abhängigkeit von dem Befehl relativ zu einer der Spuren linear hin- und herbewegt, wobei die am Endbereich der Spur vorhandene Positionsinformation gelesen wird.

Somit ist sichergestellt, daß der optische Kopf unabhängig von seiner aktuellen Bewegungsrichtung stets schnell zum Ort einer Positionsinformation gelangt, wodurch die aktuelle Position zuverlässig und schnell erfaßbar ist. Zudem ist der Kopf dann, wenn er innerhalb einer Spur steht, sehr schnell zur nächstgelegenen Positionsinformation verschiebbar, wodurch maximal nur eine halbe Spurlänge bis zur Positionsinformation überfahren werden muß. Weiterhin ist es möglich die Karte in freiwählbarer Richtung in die Lesestation einzuführen, wodurch die Kartenhandhabung vereinfacht ist und dennoch eine fehlerhafte Erfassung der Positionsinformation verhindert ist.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform der optischen Karte,

Fig. 2 und 3 das Verfahren, und

Fig. 4 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Aufzeichnungs/- Wiedergabegeräts für optische Karten zur Durchfüh­ rung des Verfahrens.

Gemäß Fig. 1 weist eine optische Karte 1 einen Bereich 2 in dem Informationen aufgezeichnet sind, sowie Spureinheiten 3a, 3b und 3c auf. Mit dem Begriff "Spureinheit" ist hierbei eine Kombination der minimal benötigten Anzahl verschiede­ ner Spuren bezeichnet, die zusätzlich zu einer Datenspur in der Informationen geschrieben bzw. aufgezeichnet sind, eine Spur zur Spurnachführung, die ein zuverlässiges Lesen und Schreiben von Informationen ermöglicht, sowie eine Spur für Takt­ signale beinhaltet.

Nachfolgend wird das Verfahren unter Be­ zugnahme auf Fig. 2 erläutert, bei der eine optische Karte mit einer speziellen Spureinheit verwendet ist. Gemäß Fig. 2 besteht diese spezielle Spureinheit aus einer Spurführungsspur 11 zur Spurnachführung und einer Spur bzw. Datenspur 12. An gegen­ überliegenden Enden einer Datenspur 12 befinden sich Endbereiche 13, in denen Positions­ informationen (13a, 13b) zur Identifizierung der Datenspuren 12 aufgezeichnet sind. Betrachtet man den Anfangszustand vor dem Aufzeichnen oder Wiedergeben von Informationen, so ergibt sich, daß ein Strahlpunkt bzw. Lichtpunkt 14a zur Abtastung der Datenspur 12 und ein Lichtpunkt 15a zur Abtastung der Spur­ nachführungsspur 11 gewöhnlich an beliebigen Stellen auf der optischen Karte 1 liegen. Im Anschluß an diesen Anfangszu­ stand wird ein optischer Kopf (der nicht dargestellt ist) eines Geräts gemäß Fig. 2 von links nach rechts (der Bewegungsrichtung der Spur) bewegt und eine automa­ tische Fokussierungsfunktion sowie eine automatische Spur­ nachführungsfunktion eines Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts werden in Abhängigkeit von dem vom Lichtpunkt 15a reflek­ tierten Licht durchgeführt, wobei der Lichtpunkt 14a für die Informationen und der Lichtpunkt 15a für die Spurnachführung an der nächstgelegenen Datenspur 12a bzw. Spurnachführungs­ spur 11a positioniert werden. Die Lichtpunkte 14a und 15a, die diesen Zustand angeben, sind mit 14b bzw. mit 15b be­ zeichnet. Die Lichtpunkte bewegen sich weiter und passie­ ren den Endbereich, so daß die Positionsinformation 13a gelesen wird, wo­ durch nunmehr die gegenseitige Lagebeziehung zwischen dem optischen Kopf und der optischen Karte 1 zum gegenwärtigen Zeitpunkt bekannt ist. Nach diesem Vorgang kann der opti­ sche Kopf zu einer gewünschten Spureinheit weiterbewegt werden, um dadurch auf einfache Weise das Aufzeichnen oder Wiedergeben der Informationen durchzuführen. So ist es z. B. möglich, die Positionsinformation 13a zu lesen und die relative Lagebeziehung zwischen dem optischen Kopf und der optischen Karte in Er­ fahrung zu bringen. Nach diesem Vorgang kann der optische Kopf zu einer gewünschten Spureinheit 3 weiterbewegt werden, um dadurch auf einfache Weise das Aufzeichnen oder Wiedergeben der Information durchzuführen. Die Positionsinformation 13a wird z. B. gelesen und die gegenseitige Lagebeziehung zwischen dem optischen Kopf und der optischen Karte 1 erkannt, woraufhin die gegen­ seitige Lagebeziehung derart geändert wird, daß der opti­ sche Kopf zu einem Inhaltsangabenbereich gelangt. In die­ ser Ausgangsposition wird dann auf einen weiteren Befehl gewartet.

Eine Befehlseinrichtung, mit der ein Befehl zum Starten der Rela­ tivbewegung in Spurrichtung zum Ermitteln der Lagebezie­ hung zwischen der optischen Karte 1 und dem optischen Kopf gegeben werden kann, kann beispielsweise ein Signal eines Sensors sein, mit dem betätigt wird, daß die optische Karte 1 eine vorbestimmte Position erreicht hat, oder auch ein von einer Bedienungsperson von Hand erzeugtes Signal. Gemäß Fig. 2 sind die Endbereiche 13 an den gegenüberliegenden Enden der Datenspu­ ren 12 vorgesehen, wodurch es auf einfache Weise möglich ist, die Positionsinformationen 13a, 13b durch die Bewegung des optischen Kopfs relativ zur optischen Karte 1 sowohl von rechts nach links als auch von links nach rechts auszulesen.

Wie aus vorstehender Beschreibung ersichtlich ist, kann der Zugriff des optischen Kopfs mittels eines einfachen Verfahrens bewerkstelligt werden. Weiterhin kann das Verfahren bei verschiedenen Arten von optischen Karten verwendet werden, bei denen die Form der Spurein­ heiten dieselbe ist, die sich jedoch bezüglich der Lage und Größe des in Fig. 1 gezeigten Datenbereichs 2 unter­ scheiden.

Nachfolgend wird das Verfahren unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert, bei der eine optische Kar­ te 1 mit den in Fig. 2 gezeigten Spureinheiten verwendet ist, wobei in Fig. 3 solche Elemente, die funktionsmäßig denen der Fig. 2 ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen be­ zeichnet sind. Das Verfahren gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von dem Verfahren gemäß Fig. 2 dahinge­ hend, daß eine Vielzahl von Lichtpunkten 14a für Informationen vorgesehen sind. Gemäß Fig. 3 befinden sich die zwei Licht­ punkte 14a für Informationen und der Lichtpunkt 15a zur Spurnach­ führung im Anfangszustand an beliebigen Positionen auf der optischen Karte 1, jedoch können die Lichtpunkte 14a für Informationen an den nächstgelegenen Datenspuren 12a bzw. 12b mit­ tels der bereits vorstehend beschriebenen Vorgänge posi­ tioniert werden und der Lichtpunkt 15a zur Spurnachführung kann an der Spurnachführungsspur 11 positioniert werden, wodurch sowohl die Positionsinformation 13a als auch die Positionsinformation 13b gleichzeitig gelesen werden kann. Zusätzlich zu dem ge­ nannten Vorteil, daß durch den Vergleich der gelesenen Positionsinformation 13a und 13b die entsprechende Position des optischen Kopfs beurteilt werden kann, ist es darüber hinaus möglich die Richtung in Erfahrung zu bringen, in der diejenige Spureinheit liegt, auf die als nächstes zu­ zugreifen ist. Dadurch ergibt sich der in der Praxis sehr nützliche Effekt, daß die in Fig. 1 gezeigte optische Karte 1 in das optische Aufzeichnungs/Wiedergabegerät sowohl mit einer Seite A oder einer Seite B der optischen Karte 1 vo­ raus eingeführt werden kann.

Obwohl in der voranstehenden Beschreibung eine Bewegung des optischen Kopfs erläutert wurde, kann selbstverständ­ lich auch die optische Karte 1 in Bewegungsrichtung der Spur bewegt werden. Was die spezielle Einrichtung zur Durchfüh­ rung der automatischen Fokussierungsfunktion und der auto­ matischen Spurnachführungsfunktion betrifft, so sind für erstere das Verfahren des kritischen Winkels, das Messer­ randverfahren, das Astigmatismusverfahren usw. bekannt, während für letztere das 3-Strahl-Verfahren, das Schiebe- Zieh-Verfahren, das Heterodynverfahren usw. bekannt sind. Alle diese Verfahren sind anwendbar. Obgleich in der vor­ stehenden Beschreibung die Verwendung von Positionsinformationen 13a, 13b erläutert wurde, ist es darüber hinaus auch möglich, eine der Spurnachführungsspur entsprechende Spurnachführungs­ spur-Nummer vorzusehen und diese zur Erfassung der Position des optischen Kopfs heranzuziehen.

Fig. 4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Auf­ zeichnungs/Wiedergabegeräts für optische Karten 1 zur Durch­ führung des Verfahrens.

Gemäß Fig. 4 enthält das Gerät einen Sensor 21 zur mecha­ nischen oder elektrischen Erfassung des Einführens der optischen Karte 1 in das Gerät eine Treiberschaltung 22, einen Gleichstrommotor 23 zum Bewegen eines (nicht gezeigten) Tisches, der die optische Karte 1 trägt, in den Richtungen der Spuren der Karte (d. h. den mit dem Doppelpfeil bezeichneten Richtungen), sowie den optischen Kopf 24 der gleichzeitig drei Lichtstrahlen auf die optische Karte 1 projiziert, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Der Aufbau dieses optischen Kopfs 24 ist ähnlich dem bei einer herkömmlichen optischen Scheibe verwendeten, mit der Ausnahme, daß ein Beugungsgitter zur Aufspaltung des Lichtstrahls einer Lichtquelle in drei Lichtstrahlen vor­ gesehen ist, so daß auf eine genaue Beschreibung seines Aufbaus verzichtet werden kann. Fig. 4 zeigt weiterhin eine Schaltung 25 zur Wiedergabe der in den Spuren aufgezeich­ neten Informationen aus einem mittels des optischen Kopfes 24 gemäß der Beschreibung der Fig. 2 und 3 ausgelesenen Sig­ nal, einen Komparator 26, eine Impulsverarbeitungsschal­ tung 27, eine Einstellschaltung 28 zur Festlegung, zu wel­ cher Position der optische Kopf 24 nachfolgend relativ zur optischen Karte 1 bewegt werden soll, eine Schrittmotor-An­ steuerschaltung 29 sowie einen Schrittmotor 30 zur Bewe­ gung des optischen Kopfs 24 relativ zur optischen Karte 1.

Wenn der Sensor 1 das Einführen der optischen Karte 1 er­ faßt, führt er der Treiberschaltung 22 ein Erfassungssignal zu, worauf diese unter Zugrundelegung dieses Signals den Gleichstrommotor 23 so ansteuert, daß dieser die optische Karte 1 in der Bewegungsrichtung der Spur bewegt. Gleichzeitig damit liest der optische Kopf 24 aufgrund eines weiteren Erfassungssignals des Sensors 21 die Information in zwei Spuren auf der optischen Karte 1 gleichzeitig aus, während er die automatische Fokussierung und Spurnachführung durchführt. Aus dem derart erhaltenen Wiedergabesignal greift die Wiedergabeschaltung 25 die Positionsinformationen 13a, 13b jeder Spur heraus führt die entsprechende In­ formation dem Komparator 26 zu. Nach Empfang des Ver­ gleichsergebnisses des Komparators 26 führt die Impulsver­ arbeitungsschaltung 27 der Schrittmotor-Ansteuerschaltung 29 ein die auf die als nächste von dem optischen Kopf 1 zu­ zugreifende Spur 12 angebendes Signal zu, wobei der mittels der Einstellschaltung 28 vorgegebene Wert als Bezugswert dient, worauf die Schrittmotor-Ansteuerschaltung 29 den Schrittmotor 30 so ansteuert, daß der optische Kopf 24 auf eine vorbestimmte Spur 12 zugreift.

Mit dem vorstehend beschriebenen Gerät ist es möglich, das Verfahren durchzuführen. Obgleich anhand der Fig. 4 erläutert wurde, daß das Einführen der optischen Karte 1 in das Gerät erfaßt wird, um dadurch eine Reihe von Vorgängen zu starten, ist dies keine zwingende Voraussetz­ ung. D.h., das Verfahren ist auch dann anwendbar, wenn die optische Karte 1 sich bereits im Gerät befindet, die Auf­ zeichnung oder Wiedergabe der Informationen durchgeführt, einmal unterbrochen und anschließend wieder aufgenommen wird.

Bevor Informationen auf der optischen Karte aufgezeichnet oder wiedergegeben werden, werden die optische Karte 1 und der optische Kopf 24 in Bewegungsrichtung der Datenspuren relativ zueinander bewegt; die sich ergebende relative Lagebeziehung zwischen beiden ist bekannt, so daß es mög­ lich ist, schnell zum nächsten Vorgang zu wechseln.

Claims (5)

1. Verfahren zum Steuern der Position eines optischen Kopfs zur Informationsaufzeichnung auf einer mehrere Spuren tragenden optischen Karte oder zur Wiedergabe von auf der optischen Karte aufgezeichneten Informationen, wobei ein Befehl zum Bewegen des optischen Kopfs relativ zur optischen Karte und zum Befehlen der Aufzeichnung oder der Wiedergabe erzeugbar und der optische Kopf auf der Grundlage einer Positionsinformation in eine Zielposition einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuren der optischen Karte sich linear erstrecken und an jedem Endbereich jeder Spur eine Positionsinformation eingeschrieben ist, und daß der optische Kopf in Abhängigkeit von dem Befehl relativ zu einer der Spuren linear hin- oder herbewegt und die am Endbereich der Spur vorhandene Positionsinformation gelesen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß festgestellt wird, ob aufgezeichnet oder wiedergegeben wird, daß ein Lichtstrahl vom optischen Kopf genau auf eine Spur auf der optischen Karte ausgerichtet wird und daß der optische Kopf und die optische Karte relativ zueinander in Richtung der Spur auf der optischen Karte bewegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Grundlage der ausgelesenen Positionsinformation der optische Kopf zu seiner Ausgangsposition bewegt wird.

4. Vorrichtung zum Steuern der Position eines optischen Kopfs zur Informationsaufzeichnung auf einer mehrere Spuren tragenden optischen Karte oder zur Wiedergabe von auf der optischen Karte aufgezeichneten Informationen, mit einer Befehlseinrichtung zum Erzeugen eines Befehls für die Bewegung des optischen Kopfs relativ zur optischen Karte und zum Befehlen der Aufzeichnung oder der Wiedergabe, einer Bewegungseinrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem optischen Kopf und der optischen Karte und zum Einbringen des optischen Kopfs in eine Zielposition, und einer Leseeinrichtung zum Lesen von auf der optischen Karte vorhandener Positionsinformation, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuren (12a, 12b) der optischen Karte (1) sich linear erstrecken und an jedem Endbereich jeder Spur eine Positionsinformation (13a, 13b) eingeschrieben ist, und daß die Bewegungseinrichtung (29, 30) den optischen Kopf (24) in Abhängigkeit vom Befehl relativ zu einer der Spuren linear hin- oder herbewegt und in die Leseeinrichtung (25) die am Endbereich der Spur vorhandene Positionsinformation (13a, 13b) liest.

5. Optische Karte mit mehreren Datenspuren, die mit Positionsinformation versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Spurnachführungsspuren (11a, 11b, 11c) vorgesehen sind und daß die Positionsinformation jeweils paarweise an beiden Endbereichen jeder Datenspur (12a, 12b) eingeschrieben ist.