DE3717604C2 - Optisch beschreib- und lesbare Karte und Vorrichtung zum Lesen oder Schreiben von Daten auf einer solchen Karte - Google Patents

Optisch beschreib- und lesbare Karte und Vorrichtung zum Lesen oder Schreiben von Daten auf einer solchen Karte

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Description

Die Erfindung betrifft eine optisch beschreib- und lesbare Karte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Lesen und/oder Schreiben von Daten auf einer solchen Karte.
Eine optisch beschreib- und lesbare Karte der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art ist aus der DE 35 10 498 A1 bekannt. Dort ist jede der Steuerspuren zwischen zwei aufeinan­ derfolgenden Datenspuren angeordnet. Dies bedeutet, daß bei dieser bekannten optischen Karte jeweils nur einzige Datenspuren auf den beiden Seiten einer zugeordneten Steuerspur angeordnet sind.
Die US-PS 4 290 122 beschreibt eine optische Scheibe, bei der eine Vielzahl von Datenspuren symmetrisch in Bezug auf eine Steuerspur angeordnet sind.
Bei beiden vorstehend genannten optischen Karten und dem zugehörigen Lesesystem werden jedoch die Steuerspur und die zugehörigen Datenspuren derart ausgelesen, daß eine Mehrzahl von Lichtstrahlen auf die einzelnen Spuren gerichtet wird.
Aus der DE 25 43 276 A1 ist eine optisch beschreib- und lesbare Karte sowie ein zugehöriges Schreib/Lesesystem bekannt, bei dem ein sogenanntes Diodenarray als Detektor vorgesehen ist und entsprechend der linearen Ausrichtung des Diodenarrays wird der Abtastlichtstrahl auf der Karte auch durch zwei Blenden linear ausgeformt. Dadurch können auch nur auf der Abtastlinie liegende Speicherplätze für die Gewinnung von Steuersignalen (zum Steuern der Abtastmittel in Bezug auf die Datenspuren) herangezo­ gen werden. Dies schränkt die für die Auswertung zur Verfügung stehende Information ein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte beschreib- und lesbare Karte so auszugestalten, daß eine hohe Informationsdichte in einem einzigen Lese- bzw. Schreibvorgang verarbeitet werden kann und daß in einfacher Weise wirksame Steuersignale zum Steuern der Lese- bzw. Schreibmittel in Bezug auf die Datenspuren gewonnen werden können.
Eine diese Aufgabe erfindungsgemäß lösende optisch beschreib- und lesbare Karte ist im Patentanspruch 1 beschrieben.
Der Patentanspruch 4 enthält eine Vorrichtung zum Lesen und/oder Schreiben von Daten auf einer solchen Karte.
Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbei­ spiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines optischen Kopfes gemäß einem Ausführungsbeispiel einer optischen Kartenlese- und Beschreibvorrichtung;
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Vorrichtung zum Bewegen eines Halbleiterlasers;
Fig. 3 eine Draufsicht zur Erläuterung des Aufbaus eines Photodetektors;
Fig. 4 sowie 5A, 5B und 5C Ansichten zur Erläuterung des Prinzips zur Wahrnehmung eines Fokussierfehlers;
Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer optisch beschreib- und lesbaren Karte;
Fig. 7 eine Darstellung des Datenformats der Karte;
Fig. 8 eine Darstellung zur Erläuterung des Positionsver­ hältnisses zwischen dem Photodetektor und Abbildungen von auf der Karte gebildeten Datengrübchen und Steuergrübchen;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Mechanismus zum Bewegen des Kopfes und Zuführen der Karte;
Fig. 10 ein Schema eines optischen Kopfes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;
Fig. 11 eine Draufsicht auf einen Photodetektor;
Fig. 12 in Blockschaltbild einer Signalverarbeitungs­ schaltung;
Fig. 13A bis 13D Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeits­ weise der Signalverarbeitungsschaltung;
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispiels eines optischen Kopfes der Vorrich­ tung;
Fig. 15 eine Darstellung des Datenformates eines weiteren Ausführungsbeispiels einer optisch beschreib- und lesbaren Karte;
Fig. 16 eine Draufsicht zur Erläuterung des Aufbaus eines weiteren Photodetektors;
Fig. 17 ein Blockschaltbild einer Signalverarbeitungs­ schaltung;
Fig. 18 eine Ansicht zur Erläuterung des Positionsverhält­ nisses zwischen dem Photodetektor und den Grübchen auf der Karte;
Fig. 19 und 20 Ansichten weiterer Ausführungsbeispiele eines optischen Kopfes.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer optischen Lese- und Schreibvorrichtung für Karten im Schnitt gezeigt. Ein Informationsträger oder Speicher in Form einer Karte 1, die die Größe eines Portemonnaies hat, wird mittels eines Lese- und Schreibkopfes 2 optisch abgeta­ stet, der ein Gehäuse 3 sowie einen Halbleiterlaser 4 zum Schreiben von Daten aufweist. Wie in Fig. 2 deutlich erkennbar ist, wird der Halbleiterlaser 4 jeweils von einem Ende eines Paares paralleler Blattfedern 5a und 5b abgestützt, die mit ihrem anderen Ende am Gehäuse 3 befestigt sind. Das erlaubt eine Bewegung des Halbleiterlasers 4 in Richtung V. Die Blattfedern 5a und 5b sind durch einen Spulenkörper 6 mit­ einander verbunden, um den eine Spule 7 gewickelt ist. In eine zentrale Öffnung des Spulenkörpers 6 ist ein zylindri­ scher Permanentmagnet 8 eingesetzt, der am Gehäuse 3 befe­ stigt ist. Wenn durch die Spule 7 elektrischer Strom geleitet wird, bewegt sich die Spule durch die Wirkung des vom Perma­ nentmagneten 8 erzeugten Magnetfeldes in Richtung V. Dabei wird auch der Halbleiterlaser 4 in Richtung V bewegt.
Ein vom Halbleiterlaser 4 abgegebener Lichtstrom wird von einem Halbspiegel 9 zu einer Linse 10 reflektiert, die den Lichtstrom als mikroskopisch kleinen Punkt oder Fleck auf der Karte 1 bündelt.
Zum Lesen ist weiter eine Lichtquelle, beispielsweise eine Leuchtdiode LED 11 vorgesehen. Der von der Leuchtdiode LED 11 ausgehende Lichtstrom wird mittels einer Linse 12 als Licht­ fleck auf der Karte 1 gebündelt. Der von der Karte 1 zurück­ geworfene Lichtstrom wird mittels der Linse 10 durch den Halbspiegel 9 auf einem Photodetektor 13 gebündelt. Der Pho­ todetektor 13 weist eine Anordnung verschiedener Detektoren auf, die in Fig. 3 in Draufsicht dargestellt sind. So gehört zu dem Photodetektor 13 eine Anordnung von Lesedetektoren 13a-1 bis 13a-N, ein Paar Taktdetektoren 13b, 13c, ein Paar Nachführdetektoren 13d, 13e sowie ein Paar Fokussierdetekto­ ren 13f, 13g (Fig. 5) . In Fig. 3 ist der Lichtfleck, den der Leselichtstrahl auf dem Photodetektor 13 bildet, als Kreis Q bezeichnet. Das Muster der Detektoren des Photodetektors 13 entspricht dem auf der Karte 1 aufgezeichneten Datenformat, was noch im einzelnen erläutert wird.
Wenn Daten auf die Karte 1 geschrieben werden sollen, wird der Halbleiterlaser 4 entsprechend den aufzuzeichnenden In­ formationen ein- und ausgeschaltet, wobei gleichzeitig elektrischer Strom durch die Spule 7 geleitet wird, um den Halbleiterlaser 4 in Richtung V zu bewegen, damit sich der Laserfleck in einer Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 1 bewegt. Dies entspricht der Richtung der Breite der Karte 1. Auf diese Weise werden auf der Karte 1 Informa­ tionen in Form einer Grübchenmatrix aufgezeichnet, die sich in Richtung der Breite erstreckt. Während des Schreibvorgan­ ges wird die Leuchtdiode LED 11 erregt, wie noch im einzel­ nen erläutert wird.
Beim Lesen von Informationen, die auf der Karte 1 aufgezeich­ net sind, wird der von der Leuchtdiode LED 11 abgegebene Lichtstrom mittels der Linse 12 auf der Karte gebündelt und mittels der Linse 10 und des Halbspiegels 9 auf dem Photode­ tektor 13 eine Lichtabbildung geschaffen. Wenn sich gemäß Fig. 4 die Karte 1 in einer Scharfeinstellung a befindet, wird der Lichtfleck Q in der Mitte des Photodetektors 13 ge­ bildet, so daß die Fokussierdetektoren 13f und 13g die gleiche Lichtmenge empfangen, wie Fig. 5A zeigt, und ein Ausgangssignal der gleichen Amplitude erzeugen. Weicht die Karte 1 von der Scharfeinstellung a in eine Unscharfeinstel­ lung b oder c ab, so wird der Lichtfleck Q auf dem Photode­ tektor 13 verlagert, wie Fig. 5B bzw. 5C zeigt. Dann unter­ scheiden sich die Ausgangssignale der Fokussierdetektoren 13f und 13g. Es sei noch erwähnt, daß in Fig. 5A bis 5C aus Gründen der Einfachheit nur die Fokussierdetektoren 13f und 13g gezeigt und die anderen weggelassen sind.
Der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Fokussier­ detektoren 13f und 13g wird mittels eines Differentialver­ stärkers abgeleitet. In der Scharfeinstellung a ist das Aus­ gangssignal des Differentialverstärkers null, während bei der Unscharfeinstellung b und c das Ausgangssignal des Dif­ ferentialverstärkers positiv bzw. negativ ist und die Ampli­ tude des Ausgangssignals das Ausmaß der Abweichung von der Scharfeinstellung wiedergibt. Auf diese Weise kann ein Fokus­ sierfehlersignal vom Differentialverstärker erhalten werden. Wenn dann der Lese- und Schreibkopf 2 in Richtung senkrecht zur Karte 1 entsprechend dem erhaltenen Fokussierfehlersig­ nal bewegt wird, kann der Lichtfleck Q immer in die Mitte des Photodetektors 13 gebracht werden, um die Fokussiersteu­ erung durchzuführen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Lese- und Schreibkopf 2 im Verhältnis zur Karte 1 bewegt; aber es könnte auch die Karte 1 gegenüber dem Lese- und Schreibkopf 2 bewegt werden.
Mit der Lese- und Schreibvorrichtung gemäß diesem Ausführungs­ beispiel wird, wie schon erwähnt, das vom Halbleiterlaser 4 ausgesandte Schreiblicht längs der optischen Achse des Photo­ detektors 13 auf die Karte 1 projiziert. Das hat ein genaues Schreiben zur Folge, wie noch näher erläutert wird, und be­ deutet, daß der Fokussierfehler die Position der auf der Karte 1 aufgezeichneten Grübchen nicht beeinträchtigt.
Der Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer Karte 1 gemäß der Erfindung geht aus Fig. 6 und 7 hervor.
Fig. 6 zeigt in Draufsicht das Aufzeichnungsformat auf der Karte 1, während Fig. 7 das Format einer einzigen Spur in vergrößertem Maßstab zeigt. Der Aufzeichnungsbereich der Karte 1 ist in zwei Adressenbereiche A und einen Informa­ tionsbereich B in Längsrichtung X gesehen unterteilt. Diese Adressen und Informationsbereiche A und B sind ferner in einer Anzahl von Spureinheiten C in Richtung Y der Breite der Karte 1 unterteilt. Es sei noch erwähnt, daß die beiden Adressenbereiche A an beiden Enden der Karte 1 vorgesehen sind, damit die Karte von beiden Enden her in Richtung X ge­ lesen werden kann. Sollte die Karte jedoch nur von einem Ende zugeführt werden, reicht es, nur einen Adressenbereich A vor­ zusehen. Wie Fig. 7 zeigt, besteht die Spureinheit C aus einer Vielzahl von Datenspuren D und einer Steuerspur E. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwölf Datenspuren D auf bei­ den Seiten einer Steuerspur E vorgesehen, und Datengrübchen in diesen zwölf Datenspuren bilden ein einziges Byte. Die Spureinheit C hat eine Breite L von ca. 100 µm. Jedem Adres­ senbereich A der entsprechenden Spureinheiten C sind vier­ undzwanzig Zeilen A1 bis A24 zugeordnet, wobei in den äußer­ sten Zeilen A1 und A24 immer Grübchen gebildet sind, die ein festes Muster zur Kennzeichnung der Spureinheit bilden. Die übrigen zweiundzwanzig Zeilen A2 bis A23 dienen zum Aufzeich­ nen einer Spureinheitnummer. Zusätzlich zu dieser Spureinheit­ nummer können aber in diesen Zeilen A2 bis A23 verschiedene Arten von Informationen aufgezeichnet werden, beispielsweise Indizes eines elektronischen Wörterbuchs und ein Kennzeichen, welches angibt, ob in einer entsprechenden Spureinheit be­ reits eine Aufzeichnung gemacht wurde oder nicht. Im Adressen­ bereich A ist ferner ein Nachführgrübchen E0 gebildet. In der Steuerspur E des Informationsbereichs B ist eine Anzahl von Steuergrübchen E1, E2 . . . von rechteckiger Gestalt gebil­ det. Diese Steuergrübchen erzeugen ein Taktsignal und ein Nachführfehlersignal, wie noch im einzelnen erläutert wird. Den Informationsspuren D ist eine Anzahl von Informations­ grübchenzonen B(1,1), B(1,2) . . . B(1,24); B(2,1), B(2,2) B(2,24); B(3,1 ) . . . zugeordnet. In Fig. 7 bezeichnen die schraffierten Zonen Informationsgrübchen, in denen bereits eins von zwei logischen Signalen, nämlich 1 oder 0 auf­ gezeichnet wurde. So bedeuten beispielsweise die schraffiert gezeigten Informationsgrübchen einen logischen niedrigen Pegel (0) und die nichtschraffierten Zonen einen logischen hohen Pegel (1). Jedes der Informationsgrübchen hat eine Länge d und eine Breite d in Richtung X und Y. Jedes der Steuergrübchen E1, E2 . . . hat eine Breite 2d, und aufeinan­ derfolgende Steuergrübchen sind durch einen Abstand 2d von­ einander getrennt. Auf der vorliegenden Karte 1 sind die Steuergrübchen E1, E2 . . . mit einer Datengrübchenmatrix N(n,m) in Richtung Y ausgerichtet. Folglich sind die Steu­ ergrübchen E1, E2 . . . in Richtung X in einem Abstand 4d an­ geordnet. Das zweite Steuergrübchen E2 ist also, in Rich­ tung Y gesehen, mit der fünften und sechsten Datenmatrix B(5,1), B(5,2) . . . B(5,24) und B(6,1), B(6,2) . . . B(6,24) ausgerichtet.
Fig. 8 zeigt im einzelnen den Aufbau des Photodetektors 13, wobei die Abbildungen der Datengrübchen und Steuergrübchen mit durchgezogenen Linien gezeigt und mit den entsprechenden Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Apostrophs gekennzeich­ net sind. Die auf dem Photodetektor 13 gebildete Abbildung des Lichtflecks ist mit dem Kreis Q angedeutet. Der Licht­ fleck auf der Karte 1 wird mittels der Linse 10 auf dem Pho­ todetektor 13 mit einem Vergrößerungsfaktor k abgebildet. Der Photodetektor 13 weist für die Informationen zwei Matrixan­ ordnungen von Lesedetektoren 13a-1 bis 13a-12 und 13a-13 bis 13a-24 auf, die an den beiden Seiten der Steuerspur angeord­ net sind, ferner vier Taktdetektoren 13b-1 bis 13b-4, zwei Nachführdetektoren 13c-1 und 13c-2 sowie zwei Fokussierdetek­ toren 13d-1 und 13d-2. Die Lesedetektoren sind in Richtung Y mit einem Abstand D (D=k·d) und die Taktdetektoren 13b-1 bis 13b-4 in einem Abstand D in Richtung X angeordnet. Die Nach­ führdetektoren 13c-1 und 13c-2 sind in Richtung Y durch den Abstand 2D voneinander getrennt.
In Fig. 9 ist eine Antriebsvorrichtung für den Kopf perspek­ tivisch dargestellt. Der Lese- und Schreibkopf 2 ist auf vier federnd nachgiebigen Stangen oder Drähten 15 abgestützt, die in Richtung Y ebenso wie in Richtung Z senkrecht zu den Richtungen X und Y bewegbar sind, wobei die Richtung Z zur Oberfläche der Karte 1 senkrecht steht. Die Drähte 15 sind mit einer Platte 16 verbunden, die gleitend auf einer sich in Richtung Y erstreckenden Führungsstange 17 abgestützt ist. Mit einem Ende der Platte 16 steht eine Schnecke 18 in Ein­ griff, die über Zahnräder 20 und 21 von einem Motor 19 ange­ trieben wird. Die Karte 1 wird mittels Rollen 22 und eines Motors 23, die über Zahnräder 24 und 25 miteinander gekop­ pelt sind, in Richtung X bewegt. Bei Erregung des Motors 19 wird der Lese- und Schreibkopf 2 in Richtung Y und bei Erregung des Motors 23 die Karte 1 in Richtung X bewegt. Durch den Antrieb des Lese- und Schreibkopfes 2 in Richtung Y kann die Nachführsteuerung durchgeführt werden, während bei der Bewegung des Lese- und Schreibkopfes in Richtung Z die Fokussiersteuerung erfolgen kann.
Das Lesen von Informationen soll nun im einzelnen beschrieben werden. Zunächst wird die Karte 1 durch den Antrieb des Mo­ tors 23 in Richtung X bewegt, so daß der Adressenbereich A der Karte 1 unter den Lese- und Schreibkopf 2 gelangt. Dar­ aufhin wird der Motor 19 erregt, um den Lese- und Schreib­ kopf 2 in Richtung Y zu bewegen, damit ein sogenanntes Su­ chen durchgeführt werden kann. Während dieser Suchbewegung werden die Ausgangssignale der Nachführdetektoren 13c-1 und 13c-2 miteinander verglichen. Wenn ein Nachführgrübchen EO im Adressenbereich A von den beiden Nachführdetektoren 13c-1 und 13c-2 gleichermaßen wahrgenommen wird, werden die Aus­ gangssignale der äußersten Lesedetektoren 13a-1 und 13a-24 überprüft. In den äußersten Zeilen A1 und A24 sind, wie schon erwähnt, im Adressenbereich A immer Grübchen vorhanden. Es kann dann bestätigt werden, daß der Lese- und Schreibkopf 2 gegenüber der Spureinheit C in die richtige Lage gebracht wurde. Durch die Weiterverarbeitung der Ausgangssignale der Lesedetektoren 13a-2 bis 13a-23 wird eine Spureinheitnummer gelesen und der Lesevorgang aufgenommen, wenn die gelesene Spureinheitnummer die gewünschte ist. Unterscheidet sich je­ doch die gelesene Spureinheitnummer von der gewünschten, dann wird der Suchvorgang fortgesetzt, bis die gewünschte Spur gefunden wurde.
Um in der ersten Matrix der Informationsgrübchenzonen B(1,1) bis B(1,24) gespeicherten zwei Bytedaten lesen zu können, müssen die Lesedetektoren 13a-1 bis 13a-24 gegenüber der ersten Informationsgrübchenzone genau ausgerichtet wer­ den, wie in Fig. 8 gezeigt. Wenn ein Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Taktdetektoren 13b-1 und 13b-3 mit­ tels eines Differentialverstärkers festgestellt wird, kann anhand dessen die Abweichung zwischen den Lesedetektoren und der Informationsgrübchenzone in Richtung X festgestellt wer­ den. Dabei gibt die Polarität des Unterschieds die Abwei­ chungsrichtung und die Amplitude des Differenzsignals das Aus­ maß der Abweichung an. Wenn das Differenzsignal unter ein vorherbestimmtes niedriges Niveau absinkt, kann bestätigt werden, daß die Informationsgrübchenzonen B(1,1) bis B(1,24) genau mit den Lesedetektoren 13a-1 bis 13a-24 ausgerichtet sind. Dann wird ein Taktimpuls erzeugt. Zur gleichen Zeit werden die Ausgangssignale der Nachführdetektoren 13c-1 und 13c-2 miteinander mittels eines Differentialverstärkers ver­ glichen, um ein Nachführfehlersignal zu erzeugen. Wenn sich die Nachführdetektoren 13c-1 und 13c-2 zwischen aufeinander­ folgenden Steuerspuren E1′ und E2′ befinden, kann kein Nach­ führfehlersignal erzeugt werden. Deshalb wird das Ausgangs­ signal des für die Nachführung vorgesehenen Differentialver­ stärkers mit Hilfe von Gatterimpulsen mit den Taktimpulsen weitergeleitet. Nur wenn die Nachführdetektoren 13c-1 und 13c-2 eine Abbildung Ei′ des Steuergrübchens Ei empfangen, wird also ein Nachführfehlersignal abgeleitet. Der Lese- und Schreibkopf 2 wird entsprechend dem Nachführfehlersignal mit­ tels einer bei optischen Plattenlese/Schreibsystemen oder Plattenwiedergabegeräten üblichen elektromagnetischen An­ triebs Vorrichtung in Richtung Y bewegt. Der Taktimpuls dient auch zum Aussteuern von Ausgangssignalen, welche die Lesedetektoren 13a-1 bis 13a-24 liefern. Wenn nämlich der Taktimpuls erzeugt wird, werden die Ausgangssignale der Le­ sedetektoren abgetastet und gehalten. Auf diese Weise braucht die Antriebsvorrichtung zum Bewegen der Karte 1 in Richtung X keine strengen Anforderungen zu erfüllen.
Die Karte 1 wird weiter in Richtung X bewegt, und es wird eine zweite Matrix von Informationsgrübchenzonen B(2,1), B(2,2) . . . B(2,24) gelesen. Hierbei wird ein Taktimpuls er­ zeugt, wenn eine Differenz zwischen den Ausgangssignalen der Taktdetektoren 13b-2 und 13b-4 festgestellt wird. Synchroni­ siert mit dem dann erzeugten Taktimpuls wird die Nachführ­ steuerung durchgeführt, und es werden die Informationen ge­ lesen. Beim Lesen einer dritten Matrix von Informations­ grübchenzonen B(3,1) bis B(3,24) werden ferner die Ausgangs­ signale des ersten und dritten Taktdetektors 13b-1 und 13b-3 erneut herangezogen, um einen Taktimpuls zu erzeugen.
Der vom Halbleiterlaser 4 ausgesandte Aufzeichnungsstrahl wird dadurch in Richtung Y abgelenkt, daß die Laserlichtquel­ le mit Hilfe der sich bewegenden Spule 7 bewegt wird. Es sei jedoch erwähnt, daß der zum Aufzeichnen benötigte Laser­ strahl auch mittels anderer Einrichtungen in Richtung Y ab­ gelenkt werden kann. So kann beispielsweise zwischen dem Halbleiterlaser 4 und der Linse 10 eine Relaislinse angeord­ net werden, die mittels einer beweglichen Spule bewegt wer­ den kann. Ferner kann der Halbspiegel 9 oder ein reflektie­ render Spiegel mittels einer Vorrichtung geschwenkt werden, die piezoelektrische Elemente enthält.
In Fig. 10 ist schematisch der Kopf eines anderen Ausführungs­ beispiels einer optischen Kartenlese- und -schreibvorrichtung dargestellt. Die dem ersten Ausführungs­ beispiel entsprechenden Bauelemente sind mit den gleichen Be­ zugszeichen gekennzeichnet. Zu dem Lese- und Schreibkopf 2 gehört ein Gehäuse 3 in welchem eine Laserdiode 4 zur Abgabe eines Laserstrahls zum Schreiben, ein Halbspiegel 9, eine Linse 10, eine Leuchtdiode LED 11, eine Linse 12 und ein Pho­ todetektor 30 angeordnet sind. Der Aufbau innerhalb des Ge­ häuses 3 ist genauso wie beim vorhergehenden Ausführungsbei­ spiel, und der von der Leuchtdiode LED 11 abgegebene Licht­ strom wird geneigt auf eine Karte 29 projiziert, während der von der Laserdiode 4 abgegebene Schreibstrahl längs der op­ tischen Achse des Photodetektors 30 auf die Karte 29 auf­ trifft. Das Gehäuse 3 ist über ein piezoelektrisches Fokus­ sierglied, kurz ein Piezoelement 31 und ein piezoelektri­ sches Nachführglied, kurz ein Piezoelement 32 mit einem fe­ sten Glied 33, beispielsweise dem Gehäuse der Vorrichtung verbunden. Beim Antrieb des Piezoelements 31 wird deshalb das Gehäuse 3 in Richtung Z senkrecht zur Oberfläche der Kar­ te 29 bewegt, und durch den Antrieb des Piezoelements 32 wird das Gehäuse 3 in Richtung Y bewegt.
Fig. 11 ist eine Draufsicht zur Erläuterung des Aufbaus des Photodetektors 30. Wie gezeigt, weist der Photodetektor 30 zwei Fokussierdetektoren 30a-1, 30a-2, zwei Nachführdetekto­ ren 30b-1, 30b-2 und einen einzigen Lesedetektor 30c für In­ formationen auf. Die Fokussierdetektoren 30a-1 und 30a-2 sind symmetrisch zum Lesedetektor 30c angeordnet, und in ähnlicher Weise sind die Nachführdetektoren 30b-1 und 30b-2 symmetrisch zum Lesedetektor 30c angeordnet.
Fig. 12 ist ein Blockschaltbild einer Signalverarbeitungs­ schaltung, mit der die Fokussier- und Nachführsteuerung durchgeführt wird. Ausgangssignale der Fokussierdetektoren 30a-1 und 30a-2 werden über Verstärker 35a-1 und 35a-2 einem Differentialverstärker 36a zugeführt, dessen Ausgangssignal über eine Vergleichsschaltung Comp. 37a in eine Betriebs- und Steuerschaltung 38 eingegeben wird. Ähnliche Ausgangs­ signale der Fokussierdetektoren 30b-1 und 30b-2 werden über Verstärker 35b-1 bzw. 35b-2 einem Differentialverstärker 36b zugeleitet, dessen Ausgangssignal über eine Vergleichsschal­ tung Comp. 37b in die Betriebs- und Steuerschaltung 38 ein­ geht. Das Ausgangssignal des Lesedetektors 30c wird über einen Verstärker 35c und eine Vergleichsschaltung Comp. 37c in die Betriebs- und Steuerschaltung 38 eingegeben.
In der Betriebs- und Steuerschaltung 38 wird im Ausgangssig­ nal der Vergleichsschaltung Comp. 37a ein Fokussierfehler wahrgenommen und ein Fokussierfehlersignal erzeugt, welches dem Piezoelement 31 über einen D/A-Umsetzer 39a zugeleitet wird. Die Betriebs- und Steuerschaltung 38 erzeugt außerdem ein Nachführfehlersignal entsprechend dem Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp. 37b, und das Nachführfehlersignal wird dem entsprechenden Piezoelement 32 über einen D/A-Um­ setzer 39b zugeleitet. Das Ausgangssignal der Vergleichs­ schaltung Comp. 37c wird von der Betriebs- und Steuerschal­ tung 38 weiterverarbeitet, die ein entsprechendes Datensig­ nal an einer Ausgangsklemme 40 zur Verfügung stellt. Die Betriebs- und Steuerschaltung 38 erzeugt außerdem ein Fokus­ sierkorrektursignal Δi, welches dem D/A-Umsetzer 39a zuge­ leitet wird, damit der Niveauunterschied zwischen dem Vor­ aufzeichnungsbereich 29a und dem Schreibbereich 29b ausge­ glichen werden kann. Das wird weiter unten noch näher erläutert.
Zunächst wird der Lese- und Schreibkopf 2 mittels der piezo­ elektrischen Elemente 31 und 32 anhand der Fokussier- und Nachführfehlersignale so bewegt, daß die Ausgangssignale der Differentialverstärker 36a und 36b den Wert null annehmen. Nach Beendigung der Fokussier- und Nachführsteuerung liefert die Betriebs- und Steuerschaltung 38 das Fokussierkorrektur­ signal ∫ an den D/A-Umsetzer 39a, damit der Lichtfleck auf den Schreibbereich 29b gebündelt wird. Dann erzeugt der Lese­ detektor 30c ein Ausgangssignal, wie Fig. 13B zeigt, entspre­ chend dem Muster des Schreibbereichs 29b, wie Fig. 13 zeigt. Anschließend erzeugt die Vergleichsschaltung Comp. 37c das Ausgangssignal gemäß Fig. 13D. Bei diesem Ausführungsbei­ spiel wird synchronisiert mit der steigenden Flanke des Aus­ gangssignals der Vergleichsschaltung Comp. 37c ein in Fig. 13D gezeigtes Gattersignal erzeugt, während dessen das Fokus­ sierkorrektursignal Δi kurzfristig unterbrochen und die Fo­ kussier- und Nachführsteuerung hinsichtlich des Voraufzeich­ nungsbereichs 29a durchgeführt wird. Anschließend wird das Fokussierkorrektursignal Δi an den D/A-Umsetzer 39a angelegt, damit der Schreiblichtstrahl auf den Schreibbereich 29b ge­ bündelt wird. Wenn der Lese- und Schreibkopf 2 zur Ruhe ge­ kommen ist, werden die Informationen festgestellt.
In Fig. 14 ist der Kopf eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kartenlese- und -schreibvorrichtung gemäß der Erfin­ dung perspektivisch dargestellt. Auch bei diesem Ausführungs­ beispiel sind den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ent­ sprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das Gehäuse 3 für den Lese- und Schreibkopf 2 ist von vier federnd nachgiebigen Drähten 15 abgestützt, die in den Rich­ tungen Y und Z bewegbar sind- um die Nachführsteuerung und die Fokussiersteuerung durchzuführen. Zu diesem Zweck ist um eine Außenfläche des Gehäuses eine Fokussierspule 41 und um dieselbe vier Nachführspulen 42 in flacher Gestalt gewickelt. Durch das Erzeugen von Magnetflüssen, die durch die Fokus­ sierspule 41 und sich in Richtung Z erstreckende Teile der Nachführspulen 42 fließen, kann das Gehäuse 3 in den Rich­ tungen Z und Y bewegt werden, wenn entsprechende Ströme durch die Spulen 41 bzw. 42 geleitet werden.
In dem Gehäuse 3 ist ein Halbleiterlaser 4, Linsen 10 und 12, eine Leuchtdiode LED 11 und ein Photodetektor 13 unter­ gebracht. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der vom Halb­ leiterlaser 4 ausgesandte Schreiblichtstrahl mittels eines Spiegels 43 reflektiert und dann mittels einer Linse 44 längs einer optischen Bahn, die senkrecht auf der Oberfläche der nicht gezeigten Karte steht, auf die Karte gebündelt. Der Spiegel 43 ist am Gehäuse 3 über eine piezoelektrische bi­ morphe Zelle 45 befestigt, so daß der Laserlichtfleck in Richtung Y auf der Karte bewegt werden kann. Der Halbleiter­ laser 4, die Leuchtdiode LED 11, und der Photodetektor 13 sind über Leiter mit integrierten Schaltungen 46 und 47 ver­ bunden. Ein von der Leuchtdiode LED 11 ausgesandter Lese­ lichtstrahl trifft längs einer geneigten optischen Bahn auf die Karte auf, und das von der Karte reflektierte Licht wird gleichfalls längs einer geneigten optischen Bahn in den Photodetektor 13 gelenkt. Die Einfallsebene, die diese ge­ neigten optischen Bahnen enthält, verläuft senkrecht zur Oberfläche der Karte.
In Fig. 15 ist das Format eines Ausführungsbeispiels einer optischen Karte gemäß der Erfindung gezeigt, welches im Zu­ sammenhang mit dem Lese- und Schreibkopf 2 gemäß Fig. 15 be­ nutzt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jede Spur­ einheit C in eine Anzahl von Sprossen F unterteilt, und In­ formationen werden in einer Einheit der Sprosse aufgezeich­ net. Jede Spureinheit C ist ferner in zwanzig Zeilen unter­ teilt, und in der zehnten Zeile ist eine Steuerspur E zum Feststellen von Taktimpulsen, eines Fokussierfehlers und eines Nachführfehlers vorgesehen. In der zwanzigsten Zeile ist zum Feststellen eines Sprossensynchronisiersignals eine Sprossenzeile H vorgesehen. Oberhalb und unterhalb der Steu­ erspur E befinden sich Datenbyteanordnungen. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel besteht jedes Byte aus acht Bits. Vor jeder Sprosse F ist ein Sprossennummerbereich G vorgesehen, in welchem eine Sprossennummer aufgezeichnet ist. Die in Fig. 16 gestrichelten Teile sind ein schwarzer Bereich, während die restlichen Teile weiß sind. Im Sprossennummerbereich G ist die Sprossennummer mit Hilfe von 12 bis 19 Zeilen aufge­ zeichnet, und der von der ersten bis zur vierten Zeile ein­ genommene Bereich dient als Vorschreibbereich I, um die Intensität des Aufzeichnungslaserstrahls festzustellen. Der Vorschreibbereich I ist bei diesem Ausführungsbeispiel in acht Teile I1 bis I8 unterteilt, was später noch erläutert wird. Mindestens im Sprossen- und Sprossennummerbereich F und G hat die Karte eine Oberflächenschicht von geringem Re­ flexionsvermögen und eine Aufzeichnungsschicht aus Gelatine, in der ein Farbbildner der Silbergruppe dispergiert ist, wo­ durch eine Änderung von starker Reflexion (die einen hohen Pegel 1 eines bivalenten Signals darstellt) zu schwacher Re­ flexion (die einen niedrigen Pegel 0 eines bivalenten Sig­ nals darstellt) bewirkt wird. In der Oberflächenschicht mit dem geringen Reflexionsvermögen ist eine Anzahl kreisförmi­ ger Teile der Aufzeichnungsschicht freigelegt.
In Fig. 16 ist in Draufsicht ein Detektormuster des Photode­ tektors 13 dargestellt, der sechzehn Lesedetektoren 13a-1 bis 13a-8 und 13a-9 bis 13a-16 für Informationen aufweist, die Datengrübchen in einer Matrix entsprechen, welche sich in Richtung Y erstreckt, sowie acht Taktdetektoren 13b-1 bis 13b-4, die in Richtung X in gleichbleibenden Abständen von­ einander angeordnet sind, vier Nachführ- und Fokussierdetek­ toren 13c-1 bis 13c-4 sowie einen Detektor 13e-1 zum Wahr­ nehmen der Sprossenzeile H. Die Nachführ- und Fokussierdetek­ toren 13c-1 bis 13c-4 sind in Richtung X ausgestreckt und außerdem sind die Detektoren 13c-1 und 13c-2 in Richtung Y miteinander ausgerichtet, und auch die Detektoren 13c-3 und 13c-4 fluchten in Richtung Y. Wie aus Fig. 16 hervorgeht, sind die Detektoren insgesamt in Form eines Kreuzes angeordnet.
Fig. 17 ist ein Blockschaltbild einer Signalverarbeitungs­ schaltung der Vorrichtung. Die Ausgänge der verschiedenen Detektoren 13a-1 bis 13a-16 und 13e-1 sind an eine bivalente Schaltung 51 angeschlossen und die Ausgänge der Taktdetekto­ ren 13b-1 bis 13b-8 an einen Taktgenerator 52. Im Taktgenera­ tor 52 wird eine erste Summe von den Ausgangssignalen der Taktdetektoren 13b-1, 13b-3, 13b-5 und 13b-7 und eine zweite Summe von den Ausgangssignalen der Taktdetektoren 13b-2, 13b-4, 13b-6 und 13b-8 abgeleitet und dann die Differenz zwi­ schen der ersten und zweiten Summe gebildet, um, gesteuert von einer Zentraleinheit CPU 53, Taktimpulse zu erzeugen. Diese Taktimpulse werden der bivalenten Schaltung 51 und der Zentraleinheit CPU 53 zugeleitet. In der bivalenten Schaltung 51 werden die Ausgangssignale der Lesedetektoren 13a-1 bis 13a-16 und des Detektors 13e-1 in bivalente Signale synchron mit den Taktimpulsen umgewandelt. Die bivalenten Signale werden über einen Zwischenspeicher 55 an die Zentraleinheit CPU 53 und eine Fehlerkorrekturschaltung ECC 54 angelegt. In der Fehlerkorrekturschaltung ECC 54 werden Fehler im ge­ lesenen Datensignal unter Kontrolle der Zentraleinheit CPU 53 korrigiert, und das korrigierte Datensignal wird in einem Direktzugriffspeicher RAM 56 gespeichert.
Das Ausgangssignal C1 des Nachführ- und Fokussierdetektors 13c-1 wird Addierern 57 und 58 zugeleitet, das Ausgangssig­ nal C2 des Nachführ- und Fokussierdetektors 13c-2 wird Ad­ dierern 57 und 59 zugeleitet, das Ausgangssignal C3 des Nachführ- und Fokussierdetektors 13c-3 wird Addierern 60 und 58 zugeleitet und das Ausgangssignal C4 des Nachführ- und Fokussierdetektors 13c-4 wird den Addierern 60 und 59 zugeleitet. Das Ausgangssignal C1+C2 des Addierers 57 und das Ausgangssignal C3+C4 des Addierers 60 wird einem ersten Differentialverstärker 61 zugeleitet, der die Differenz zwischen beiden ableitet, und die erhaltene Differenz wird an eine Fokussiersteuerschaltung 62 angelegt. Ferner wird die Differenz der Ausgangssignale C1+C3 sowie C2+C4 der Ad­ dierer 58 und 59 mittels eines zweiten Differentialverstär­ kers 63 abgeleitet und dann an eine Nachführsteuerschaltung 64 angelegt. Die Fokussiersteuerschaltung 62 stellt einen Fokussierfehler fest und liefert ein Fokussierfehlerkorrek­ tursignal an die Fokussierspule 41 entsprechend dem festge­ stellten Fehler. Die Nachführsteuerschaltung 64 stellt einen Nachführfehler fest und liefert ein Nachführfehlerkorrektur­ signal an die Nachführspule 42. Auf diese Weise kann die Fokussier- und Nachführsteuerung durchgeführt werden.
Die Zentraleinheit CPU 53 steuert die Leuchtdiode LED 11 über eine LED-Treiberschaltung 65, um die Karte 1 in einem Punkt zu belichten- Ferner steuert die Zentraleinheit CPU 53 den Halbleiterlaser 4 über eine Lasertreiberschaltung 66 und einen D/A-Umsetzer D/A 67 zum Aufzeichnen von Informationen auf der Karte 1.
Die bivalente Schaltung 51, der Taktgenerator 52, der Zwi­ schenspeicher 55, die Addierer 57 bis 60 sowie die Differen­ tialverstärker 61 und 63 sind in der integrierten Schaltung 46 enthalten, während die Fokussier- und Nachführsteuer­ schaltungen 62 und 64, die LED-Treiberschaltung 65, die La­ ser-Treiberschaltung 66 und der D/A-Umsetzer D/A 67 in der integrierten Schaltung 47 zusammengefaßt sind. Wie aus Fig. 15 hervorgeht, befinden sich die integrierten Schaltungen 46 und 47 in der Nähe des Photodetektors 13 im Gehäuse 3 des Lese- und Schreibkopfes 2, so daß die Signalverarbeitungs­ schaltung durch Rauschen kaum beeinträchtigt wird.
Nun soll die Arbeitsweise der Vorrichtung erläutert werden. Synchronisiert mit dem Taktsignal, welches durch die Verar­ beitung der Ausgangssignale der Taktdetektoren 13b-1 bis 13b-8 erhalten wird, werden Informationen gelesen oder auf­ gezeichnet, während die Karte 1 und der Lese- und Schreib­ kopf 2 in Richtung X relativ bewegt werden. Während der Be­ triebsart des Lesens ist der Halbleiterlaser 4 entregt und nur die Leuchtdiode LED 11 angetrieben, so daß die Karte 1 mit dem Lichtfleck Q gemäß Fig. 18 belichtet wird. Auf dem Photodetektor 13 wird eine Abbildung des Lichtflecks Q ge­ bildet. Während der Fokussier- und Nachführsteuerung durch Verarbeiten der Ausgangssignaleder Nachführ- und Fokussier­ detektoren 13c-1 bis 13c-4 werden die Ausgangssignale der Lesedetektoren 13a-1 bis 13a-16 und des Detektors 13e-1 für die Sprossenzeile H synchronisiert mit den Taktimpulsen ge­ lesen, die durch das Verarbeiten der Ausgangssignale der Taktdetektoren 13b-1 bis 13b-8 erzeugt werden, um auf diese Weise das Datensignal und das Sprossensynchronisiersignal zu erhalten. Das Datensignal wird über die Fehlerkorrektur­ schaltung ECC 54 im Direktzugriffspeicher RAM 56 gespeichert.
In der Betriebsweise des Schreibens wird auch die Leuchtdiode LED 11 erregt, um die Fokussier- und Nachführsteuerungen durchzuführen und den Taktimpuls zu erzeugen. Synchron mit dem Taktimpuls wird der Schreibstrahl des Halbleiterlasers 4 entsprechend dem aufzuzeichnenden Datensignal moduliert, und Informationen werden in einer gegebenen Sprosse F aufge­ schrieben. Vor diesem Schreibvorgang muß die Stärke des Schreiblichts festgestellt werden. Hierzu wird der Schreib­ strahl der Reihe nach durch Drehen des Spiegels 43 mit Hilfe der bimorphen Zelle 45 auf die Schreibbereiche I-1 bis I-4 geleitet, wobei die Stärke des Schreibstrahls auf verschiedene Niveaus geändert wird. Anschließend werden die Ausgangssignale der Lesedetektoren 13a-1 bis 13a-4 festge­ stellt, um den aufgezeichneten Zustand der Schreibbereiche I-1 bis I-4 zu überprüfen. Anschließend wird verursacht, daß Schreibstrahlen unterschiedlicher Stärke der Reihe nach auf die Schreibbereiche I-5 bis I-8 auftreffen, und dann wird der aufgezeichnete Zustand dieser Vorschreibbereiche dadurch festgestellt, daß die Ausgangssignale der Detektoren 13a-1 bis 13a-4 weiterverarbeitet werden. Um die Intensität des vom Halbleiterlaser 4 abgegebenen Schreibstrahls in der vorstehend genannten Weise zu ändern, sind in der Laser- Treiberschaltung 66 acht Strompegel (digitale Werte) zum Treiben des Lasers eingestellt. Während der Schreibstrahl des Lasers mittels der bimorphen Zelle 45 in Richtung Y be­ wegt wird, erhält der Schreibstrahl ein solches Intensitäts­ niveau, daß keine Aufzeichnung erfolgt, und es werden die Ausgangssignale der Lesedetektoren 13a-1 bis 13a-4 festge­ stellt. Nachdem bestätigt wurde, daß der Schreibstrahl in einen der Vorschreibbereiche I-1 bis I-8 eingefallen ist, wird die Stärke des Schreibstrahls auf ein vorherbestimmtes Niveau verstärkt. Auf diese Weise kann die Aufzeichnung an der richtigen Stelle vorgenommen werden.
Wenn die Ausgangssignale der Lesedetektoren 13a-1 bis 13a-4 durch Abtasten der Vorschreibbereiche I-1 bis I-8 mit dem Schreibstrahl in der Zentraleinheit CPU 53 gespeichert wor­ den sind, wählt diese den Mindestpegel der Schreibstrahl­ stärke mittels des im voraus in einem Vorschreibbereich auf­ gezeichneten bivalenten Signals "0" aus. Mit Hilfe des Schreibstrahls der geringsten Stärke, der auf diese Weise festgestellt wurde, wird dann das Datensignal in der Sprosse F aufgezeichnet. Ferner wird während eines Aufzeichnungs­ vorganges vor dem tatsächlichen Schreiben die Stärke des Schreibstrahls auf ein zum Aufzeichnen nicht ausreichendes Niveau abgesenkt, um die Stelle der Karte, auf die der Schreibstrahl auftreffen soll, prüfen zu können.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird vor dem Aufzeichnungs­ vorgang die geeignete Intensität des Schreibstrahls mit Hilfe des zwischen aufeinanderfolgenden Sprossen F angeord­ neten Vorschreibbereichs I festgestellt. Deshalb kann das Datensignal exakt auf der Karte 1 aufgezeichnet werden, ohne daß es durch die Temperatur oder Empfindlichkeit der Karte, die Umgebungstemperatur oder eine Schwankung der Lichtstärke des Halbleiterlasers 4 beeinträchtigt wird. Das erlaubt die maximale Nutzung der Aufzeichnungskapazität der Karte.
In Fig. 19 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des opti­ schen Systems des Kopfes gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel trifft von der Leuchtdiode LED 11 abgegebenes Licht über den Halbspiegel 9 und die Linse 12 schräg auf die Karte 1 auf. Das von der Karte 1 reflektierte Licht fällt durch die Linse 10 in den Photodetektor 13 ein. Der vom Halbleiterlaser 4 abgegebene Schreibstrahl wird mittels des Halbspiegels 9 reflektiert und trifft durch die Linse 12 schräg auf die Karte 1 auf. Das von der Karte 1 reflektierte Licht fällt durch die Linse 10 in den Photode­ tektor 13 ein. Um den Schreibstrahl in Richtung Y der Karte zu bewegen, wird der Halbspiegel 9 mittels der bimorphen Zelle 45 bewegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann im Vergleich zu Fig. 14 die Linse 44 wegfallen, so daß die Zahl der Bestandteile insgesamt reduziert wird, was die Arbeit des Zusammenbaus erleichtert und die Kosten erniedrigt.
Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lese- und Schreibkopfes gemäß der Erfindung ist in Fig. 20 gezeigt. Die Anordnung der Leuchtdiode LED 11, der Linsen 10 und 12 sowie des Photodetektors 13 ist die gleiche wie bei den vor­ hergehenden Ausführungsbeispielen. Bei diesem Ausführungs­ beispiel wird der vom Halbleiterlaser 4 ausgesandte Schreib­ strahl von dem im reflektierten Lichtstrahl des Beleuchtungs­ lichtes angeordneten Halbspiegel 9 reflektiert, und trifft dann durch die Linse 10 auf die Karte 1 auf. Der von der Karte 1 reflektierte Schreibstrahl trifft durch die Linse 12 und einen zusätzlichen Halbspiegel 71, der in dem Projek­ tionslichtstrahl des von der Leuchtdiode LED 11 ausgehenden Beleuchtungslichtes angeordnet ist, auf einen zusätzlichen Photodetektor 72 auf. Der Halbspiegel 9 wird mittels der bimorphen Zelle 45 so bewegt, daß der Schreibstrahl in Rich­ tung Y der Karte 1 wandert. Der zusätzliche Photodetektor 72 weist eine Matrix aus sechzehn Detektoren 72a-1 ähnlich den Detektoren 13a-1 bis 13b-16 des Photodetektors 13 auf. Durch das Verarbeiten der Ausgangssignale der Detektormatrix des zusätzlichen Photodetektors 72 kann bestätigt werden, daß der Schreibstrahl tatsächlich auf die gewünschte Stelle eines Informationsgrübchens auftrifft, und dann wird die Intensität des Schreibstrahls auf das vorherbestimmte Niveau erhöht, um ein Datensignal aufzuzeichnen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Schreibstrahl längs der optischen Achse auf die Karte 1 gelenkt, längs der der von der Karte reflektierte Leselichtstrahl auf den Photode­ tektor 13 trifft. Selbst wenn es einen geringen Fokussier­ fehler gibt, ist es deshalb möglich, das Datensignal an der richtigen Stelle auf der Karte aufzuzeichnen.

Claims (8)

1. Optisch beschreib- und lesbare Karte, auf der in mehreren parallelen Spuren (A₁ . . . A₂₄; B) Daten als optisch lesbare Markierungen gespeichert sind, und auf der eine Steuerspur (E) zum Ableiten eines Fokussier- und Nachführsignals ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch zu beiden Seiten einer einzigen Steuerspur (E) jeweils Gruppen (D) von mehreren Datenspuren (A₁ . . . A₂₄; B) angeordnet sind, wobei in Speicherplätzen der Datenspur-Gruppen (D), die in einer Richtung (Y) senkrecht zur Richtung (X) der Spuren fluchten, zumindest ein Byte abgespeichert ist, und daß die Datenspur-Grup­ pen (D) und die einzige Steuerspur (E) in Richtung (Y) senkrecht zur Richtung (X) der Spuren (A₁ . . . A₂₄; B) solche Abmessungen haben, daß sie durch einen einzigen Lichtfleck (Q) flächig gleichzeitig derart beleuchtet werden, daß der beleuchtete Abschnitt auf einer Mehrzahl von Fotodetektoren in der abgebilde­ ten Richtung (X) der Spuren und in der dazu senkrechten abgebil­ dete Richtung (Y) abgebildet wird, um gleichzeitig in der Richtung (Y) senkrecht zu den Spuren (A₁ . . . A₂₄; B) Datensignale und in der Richtung (X) der Spuren oder senkrecht dazu Steuersig­ nale abzuleiten.
2. Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherplätze als Vertiefungen in einem Substrat ausgebildet sind.
3. Karte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spur in mindestens einen Adressenbereich (A) und einen die Datenspur-Gruppen (D) aufweisenden Informationsbereich (B) unterteilt ist und in den Datenspuren (A₁ bis A₂₄) des Adressenbereiches (A) jeweils Kenninformationen der zugehörigen Spur gespeichert sind.
4. Vorrichtung zum Lesen und/oder Schreiben von Daten auf einer Karte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, mit
  • - einem Kopf (2) mit einer Leselichtquelle (11), die einen Leselichtstrahl abgibt, der mittels einer ersten Optik (12) auf die Karte (1) projiziert wird, einer zweiten Optik (10), die den mit dem Leselichtstrahl beleuchteten Teil (Q) der Karte (1) auf einen Fotodetektor (13) abbildet, einer Schreiblichtquelle (4), die einen Schreiblichtstrahl abgibt, der entsprechend einem zu schreibenden Datensignal modulierbar ist, und einer dritten Optik (9, 10), die den Schreiblichtstrahl auf die Karte (1) projiziert,
  • - einer ersten Antriebseinrichtung (22, 23, 24, 25), die eine Relativbewegung zwischen Karte (1) und Kopf (2) in der Spurrichtung (X) bewirkt,
  • - einer zweiten Antriebseinrichtung (41, 42), die eine Relativbewegung zwischen Karte (1) und Kopf (2) in der Richtung (Y) senkrecht zur Spurrichtung (X) bewirkt,
  • - einer dritten Antriebseinrichtung (41, 42), die eine Relativbewegung zwischen Karte (1) und Kopf (2) in einer Richtung (Z) senkrecht zu der letztgenannten Richtung (Y) und der Spurrichtung (X) bewirkt,
  • - einer vierten Antriebseinrichtung (45), die den Schreiblicht­ strahl in der Richtung (Y) senkrecht zur Spurrichtung (X) bewegt,
  • - einer ersten Schaltung (30a-1 . . ., 36a, 38) zur Erzeugung eines Fokussiersteuersignals aus Signalen des Fotodetektors (13, 30), und mit
  • - einer zweiten Schaltung (36b, 38) zur Erzeugung eines Nachführsteuersignals aus Signalen des Fotodetektors (13, 30).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotodetektor (13; 30; 72) mindestens zwei Fokussierdetektoren (13d-1, 13d-2) aufweist, die in der ersten Richtung voneinander getrennt sind, sowie mindestens zwei Nachführdetektoren (13c-1, 13c-2), die in der zweiten Richtung voneinander getrennt sind, und eine Vielzahl von Datendetektoren (13a-1 . . . 13a-24), die in der zweiten Richtung angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotodetektor ferner mindestens zwei in der ersten Richtung angeordnete Taktdetektoren (13b-1, . . ., 13b-4) aufweist und daß die Vorrich­ tung ferner eine dritte Schaltungseinrichtung aufweist, die Ausgangssignale der Taktdetektoren empfängt und einen Taktimpuls erzeugt, mit dem synchron die erste und zweite Schaltungseinrich­ tung antreibbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine vierte Schaltungseinrich­ tung (52), die Ausgangssignale von den Datendetektoren (13a-1 . . . ) und den von der dritten Schaltungseinrichtung gelieferten Taktimpuls empfängt und durch Abtasten der Ausgangssignale synchron mit dem Taktimpuls ein Datensignal erzeugt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine vierte Antriebseinrich­ tung (18, 19, 20, 21), die die Karte und den Lese- und Schreibkopf (2) in der zweiten Richtung über die gesamte Breite der Karte bewegt, und eine fünfte Schaltungseinrichtung, die Ausgangssignale von den Datendetektoren empfängt und ein die Spuren kennzeichnen­ des Signal wahrnimmt, mittels dessen die vierte Antriebseinrich­ tung zu Suchzwecken antreibbar ist.
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