DE3933018A1 - Vorrichtung zur optischen informationsaufzeichnung und -wiedergabe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Informationsaufzeichnung und -wiedergabe insbesondere eine Bildplattenvorrichtung, die die Qualität der auf­ zuzeichnenden Information sicherstellen kann.

Es ist bei Bildplattenvorrichtungen, bei denen das Lesen und Einschreiben von Information mittels eines Lichtstrahls ausgeführt wird, üblich, die Stärke des von der Bildplatte reflektierten Lichts zum Einstellen des Schreibpegels oder einen verschmutzten Zustand einer Optik oder der Bildplatte aufgrund von Staub od. dgl. zu erfassen.

Ein solches bekanntes Bildplattensystem beschreibt die JP-A-61-13 450.

In diesem bekannten Bildplattensystem wird die Stärke des von der Bildplatte reflektierten Lichts erfaßt und mittels eines Photo-Detektors in ein elektrisches Signal umgesetzt. Dieses elektrische Signal wird verstärkt und eine verstärkte Ausgangsspannung mit einer Spannung mit vorgegebenem konstantem Pegel verglichen. Wenn dann diese Ausgangsspannung unter dem konstanten Vergleichspegel liegt, d. h. wenn die Menge des reflektierten Lichts eine vorgegebene Menge unterschreitet, bekommt ein Benutzer der Bildplattenvorrichtung diese Information mitgeteilt.

Genauer ist diese bekannte Vorrichtung aus einem photo­ elektrischen Wandler, einem Gleichspannungsverstärker und einem Vergleicher zusammengesetzt. Das von der Bild­ platte reflektierte Licht wird von dem Photodetektor (dem photoelektrischen Wandler) in einen elektrischen Strom umgesetzt; dieser Strom wird vom Gleichspannungsverstärker verstärkt, der eine der Stärke des reflektierten Lichts entsprechende Spannung abgibt. Schließlich wird dieses Ausgangssignal durch den Vergleicher mit einer Spannung konstanten Pegels verglichen.

Gewöhnlich ist der Pegel des vom Photodetektor abgegebenen elektrischen Signals aufgrund von Staub, der am optischen System haftet, im Vergleich mit der Stärke des von der Bildplatte reflektierten Lichts, kleiner. Der oben ge­ nannte Stand der Technik läßt auch große Variationen des Reflexionsgrads der Bildplatte, Variationen der Lichter­ fassungsempfindlichkeit, des Verstärkungsgrads des Gleich­ spannungsverstärkers, usw. außer acht. Deshalb muß bei diesem Stand der Technik zur Sicherstellung der Qualität der aufgezeichneten Daten auch im Falle die obigen Schwan­ kungen oder Variationen auftreten, der Pegel zur Erfassung des von der Bildplatte reflektierten Lichts verhältnis­ mäßig hoch gesetzt werden. Dadurch kann es vorkommen, daß die Qualität der aufgezeichneten Daten unnötig hoch wird.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur optischen Informationsaufzeichnung und -wiedergabe zu ermöglichen, die unabhängig von Variationen des Re­ flexionsgrads eines Aufzeichnungsmediums, der Erfassungs­ empfindlichkeit eines Detektors, der Verstärkung eines Gleichspannungsverstärkers, usw., die Qualität der aufge­ zeichneten Daten sicherstellen kann.

Die Amplitude des Signals, das reflektiertes Licht von einem bestimmten Bereich einer viele Spuren aufweisenden Bildplatte erzeugt, wird zuvor gespeichert. Der bestimmte Bereich be­ steht aus langen Pits vorher eingeschriebener Marken (das sind die Sektormarken), die auf der Bildplatte vor­ gesehen sind, und langen unbeschriebenen Bereichen. Die gespeicherte Amplitude wird mit der Amplitude des von dem vom Datenbereich der Bildplatte reflek­ tierten Licht abhängigen elektrischen Signals verglichen. Dann läßt sich die Qualität der aufgezeichneten Daten dadurch sicherstellen, daß erfaßt wird, daß die Amplitude dieses Signals vom Datenbereich in einer vorgegebenen Beziehung zur gespeicherten Amplitude steht, d. h. die Amplitude des zuvor genannten Signals ist kleiner als die des gespeicherten Signals. Die Amplitude des von dem Licht, das von der vorgegebenen Marke (Sektormarke) der Bildplatte reflektiert wird, abhängigen Signals wird in ein Spannungs­ signal umgesetzt, das in diesem Zustand gehalten wird, z. B. als Ladung eines Kondensators. Die Amplitude des Signals, das von dem vom Datenbereich reflektierten Licht abhängt, wird ebenfalls in ein Spannungssignal umgesetzt und mit dem gehaltenen Spannungssignal ver­ glichen. Nun läßt sich auf der Basis des Vergleichsergeb­ nisses die Qualität der aufgezeichneten Daten in der Weise sicherstellen, daß die Amplitude des von dem vom Daten­ bereich reflektierten Lichts abhängigen Signals immer größer ist als ein vorgegebener Wert.

Ein auf der Bildplatte aufgrund eines Leistungseinbruchs bei der Aufzeichnung der Daten, aufgrund am optischen Kopf haftenden Staubs, Rissen auf der Bildplatte, usw., unvollständig ausgebildetes Pit kann die Änderung der Stärke des von diesem Bereich reflektierten Lichts, die vom Detektor erfaßt wird, verringern. Deshalb läßt sich ein solches unvollständig ausgebildetes Pit leicht durch Vergleich dieser Änderung mit der Änderung der Lichtstärke, die sich an einem Bereich ergibt, der aus vorher aufge­ zeichneten langen vollständigen Pits und langen un­ aufgezeichneten Bereichen besteht, feststellen.

Aufgrund der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen wirken die Variationen des Lichtreflexionsgrads der Bild­ platte, Variationen der Stärke des zum Lesen dienenden Lichtstrahls, der Erfassungsempfindlichkeit des Detektors, in gleicher Weise auf vollständige und unvollständige Pits ein, so daß diese Streuungen unbeachtet bleiben können. Als Er­ gebnis läßt sich eine schwache Aufzeichnung mit hoher Genauigkeit erfassen. Dadurch ist es möglich, die aufge­ zeichneten Daten so zu steuern, daß sie eine hohe Qualität haben.

Die vorliegende Erfindung läßt sich nicht nur bei Bild­ plattenvorrichtungen, sondern auch bei anderen Vorrich­ tungen, die Information optisch aufzeichnen und wieder­ geben, einsetzen, beispielsweise bei einer Vorrichtung, die Information auf einer optischen Karte aufzeichnet und davon wiedergibt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsart einer Ausleseschaltung der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung;

Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Schaltung nach Fig. 1; und

Fig. 3 Aufzeichnungsmarken, die zur Erzeugung einer Amplituden-Haltespannung auf einer Bildplatte verwendet werden.

Eine in der Zeichnung nicht dargestellte Bildplattenvor­ richtung projiziert einen von einer Lichtquelle, wie einem Halbleiterlaser, emittierten Lichtstrahl mittels eines optischen Systems auf eine ausgewählte Spur einer Bild­ platte. Der von der Bildplatte reflektierte Lichtstrahl wird erneut durch das optische System zu einem in Fig. 1 dargestellten Lichtdetektor 1 geleitet. Dieser Lichtde­ tektor 1 oder ein getrennt vorgesehener Detektor erfaßt die zuvor auf der Bildplatte aufgezeichneten Daten, um Wiedergabedaten zu erzeugen. Das vom Detektor 1 abgegebene elektrische Signal wird auch zum Erzeugen eines Spurnach­ führungssignals und eines Fokussiersignals verwendet. Beim Aufzeichnen von Daten auf der Bildplatte wird der auf die Bildplatte projizierte Lichtstrahl in Überein­ stimmung mit den aufzuzeichnenden Daten moduliert und durch das optische System auf die Oberfläche der Bild­ platte fokussiert. Dann werden beispielsweise durch eine örtliche Temperaturänderung auf einer bestimmten ausge­ wählten Spur der Bildplatte kleine sog. Pits gebildet, die die aufzuzeichnende Information enthalten.

Bei einer Ausführungsart der Erfindung wird die Amplitude des vom Detektor 1 abgegebenen Signals gemäß dem von einem lange Marken und lange unaufgezeichnete Bereiche enthal­ tenden Aufzeichnungsmarkenbereich reflektierten Licht in einem Kondensator 23 als Spannung gehalten. Die Ampli­ tude des Reflexionssignals vom Datenbereich auf der Bild­ platte wird mit dieser gehaltenen Spannung durch einen Vergleicher 13 verglichen. Wenn die Amplitude des vom Datenbereich reflektierten Signals kleiner als die gehal­ tene Spannung ist, wird von einem Flip-Flop 15 ein Er­ fassungssignal 19 erzeugt.

Gemäß Fig. 3 besteht der die oben genannte Haltespannung erzeugende Aufzeichnungsmarkenbereich 100 aus einer Viel­ zahl langer Pits 101, die mit einer Vielzahl von langen unaufgezeichneten Bereichen 102 auf einer bestimmten Spur abwechselnd ausgebildet sind. Ein solcher Aufzeichnungs­ markenbereich 100 kann zuvor z. B. mittels einer Preß­ matrize an der Vorderseite eines Informationsaufzeich­ nungsbereichs 200 ausgebildet werden. Im Falle einer nur einmal beschreibbaren Bildplatte besteht jede der Spuren aus einer Vielzahl von Datenblöcken und Sektormarken, die die Grenzen zwischen den Datenblöcken angeben. Diese Sektormarken können als Aufzeichnungsmarkenbereich 100 dienen. Zum andern trägt der Informationsaufzeichnungs­ bereich eine Folge kleiner Pits 201 auf jeder der Spuren der Bildplatte.

Das in Fig. 2 dargestellte Zeitdiagramm gibt eine Erläute­ rung der Funktion des in Fig. 1 dargestellten Ausführungs­ beispiels der Erfindung. In der linken Hälfte der Fig. 2 sind Bezugsziffern angegeben, die mit Bezugsziffern in Fig. 1 übereinstimmen, die sich auf die jeweiligen Signale beziehen.

Es sei nun angenommen, daß der Lichtdetektor 1 in Fig. 1 begonnen hat, von dem aus den langen Pits 101 und den dazwischenliegenden unaufgezeichneten Bereichen 102 be­ stehenden Aufzeichnungsmarkenbereich 100 auf der Bild­ platte reflektiertes Licht zu erfassen. Der Lichtdetek­ tor 1, der von einer Spannungsquelle angesteuert ist, erfaßt das reflektierte Licht und erzeugt ein Stromsignal, das der reflektierten Lichtmenge entspricht und das einer Analogschaltung 2 zugeführt wird. Die Analogschaltung 2 setzt das Stromsignal in ein Spannungssignal um, ver­ stärkt dieses und gibt um 180° gegeneinander phasenver­ setzte differentielle Spannungssignale ab. Tatsächlich können der oben genannte Lichtdetektor 1 und die Analog­ schaltung 2 auch die für die übliche Datenerfassung ver­ wendeten Komponenten sein.

Die differentiellen Spannungsausgangssignale von der Ana­ logschaltung 2 gehen durch Koppelkondensatoren 20 und 21, die eine große Zeitkonstante haben und die Signale 3 und 4 abgeben, die jeweils einem Eingang von Verglei­ chern 5 und 6 zugeführt werden. Außerdem geht eines der differentiellen Spannungssignale durch einen Koppelkon­ densator 22 mit kleiner Zeitkonstante, der ein Signal 18 abgibt, das einem Vergleicher 13 zugeführt wird. Die Kapazität der Kondensatoren 20 und 21 ist groß genug ge­ wählt, daß sie auch solche Detektorsignale leiten, die aufgrund des Wechsels der reflektierten Lichtstärke er­ zeugt werden, der sich durch den Wechsel von langen Pits und unaufgezeichneten Bereichen im Aufzeichnungsmarkenbe­ reich 100 ergibt. Die Kapazität des Kondensators 22 ist klein genug, um Signale auszusieben, deren Frequenzen unterhalb des Frequenzbands des Datenbereichs 200 liegen. Eine Spannungsquelle 27 dient zur Erzeugung einer Span­ nung, die die Arbeitspunkte der oben genannten Signale 3, 4 und 18 festlegt.

Der Vergleicher 5 erfaßt, daß die von ihm als Ausgangs­ signal abgegebene Amplitudenhaltespannung 7 noch nicht den Spitzenwert des Signals 3 erreicht. Somit wird mit dem Ausgangssignal des Vergleichers 5 eine Konstant­ stromquelle angesteuert, die einen Ladestrom für einen Kondensator 26 liefert. Der Kondensator 26 wird dadurch auf die Amplitudenhaltespannung 7 aufgeladen und hält diese, die schließlich den Spitzenwert des Signals 3 erreicht.

In der gleichen Weise arbeitet der Vergleicher 6, der einen Kondensator 25 auflädt, der schließlich die vom Vergleicher 6 abgegebene Amplitudenhaltespannung 8 hält, die den Spitzenwert des Signals 4 erreicht hat. Die Am­ plitudenhaltespannungen 7 und 8 werden zum Entfernen von in ihnen enthaltenen Gleichspannungskomponenten zu einer Amplitudenhaltespannung 10 addiert, die der Amplitude des vom Aufzeichnungsmarkenbereich 100 reflektierten Lichts entspricht. Über einen Analogschalter 11 wird die Ampli­ tudenhaltespannung 10 einem Kondensator 23 zugeführt und in Form von dessen Ladung gehalten. Der Analogschalter 11 wird von einem Signal 16 so gesteuert, daß er nur dann durchschaltet, während der Detektor 1 das Licht von dem Auf­ zeichnungsmarkenbereich 100 der Bildplatte erfaßt. Deshalb wird die Amplitudenhaltespannung 10, wäh­ rend der Analogschalter 11 durchschaltet, zum Kondensator 23 geführt und in diesem, nachdem der Analogschalter 11 wieder geöffnet ist, als Amplitudenhaltespannung 12 ge­ speichert. Die Amplitudenhaltespannung 12 hat eine nega­ tive Polarität, da die Amplitudenhaltespannung 10 ein invertiertes Ausgangssignal eines Operationsverstärkers 9 ist. Der Kondensator 23 muß die Amplitudenhaltespannung 12 lange Zeit halten und hat deshalb eine genügend große Kapazität, um diese Amplitudenhaltespannung 12 für die benötigte Zeit stabil zu halten.

Die so gespeicherte Spannung 12 wird dem Vergleicher 13 zugeführt. Wenn vom Detektor 1 und der Analogschaltung 2 der Datenaufzeichnungsbereich 200 erfaßt wird, dient die gespeicherte Amplitudenhaltespannung 12 als Bezugs­ signal, aufgrund dessen entschieden wird, ob die Stärke des vom Datenaufzeichnungsbereich 200 reflektierten Lichts größer als ein vorgegebener Wert ist oder nicht.

Ein von dem vom Datenaufzeichnungsbereich 200 erfaßten reflektierten Licht abhängiges Erfassungssignal 18 wird, wie oben erwähnt, dem Vergleicher 13 zugeführt. Der Ver­ gleicher 13 vergleicht das Signal 18 mit dem Signal 12 (mit der Amplitudenhaltespannung 12 mit negativer Polari­ tät). Dann erzeugt der Vergleicher 13, im Falle das Signal 18 kleiner ist als das Signal 12, d. h. im Falle sein Absolutwert größer ist als der des Signals 12, ein Aus­ gangssignal 14 mit hohem Pegel.

Ein wiedertriggerbares Monoflop 15 spricht auf ein Signal 17, das den Datenaufzeichnungsbereich 200 angibt, dessen Qualität verwendet werden soll und auf das Hochpegel-Ausgangssignal 14 vom Vergleicher 13 an und gibt ein Hochpegelsignal 19 ab und hält dieses. Das wiedertrigger­ bare Monoflop 15 erzeugt nämlich das Ausgangssignal 19 mit hohem Pegel, wenn das Signal 17 hohen Pegel und da­ nach auch das Signal 14 hohen Pegel annimmt. Wenn der Vergleicher 13 das Signal 14 mit hohem Pegel nicht eine vorbestimmte Zeit lang erzeugt, setzt das wiedertrigger­ bare Monoflop 15 sein Ausgangssignal 19 auf tiefen Pegel zurück, was bedeutet, daß das Signal 18, das vom Daten­ aufzeichnungsbereich 200 gelesen wurde, auf einen vorge­ gebenen Pegel abgesunken ist. Die obige Amplitudenhalte­ spannung 12 wird immer dann aufgefrischt, wenn der Auf­ zeichnungsmarkenbereich 100 gelesen wird. Der aufgefrischte Wert wird mit dem Pegel des vom darauffolgenden Datenlese­ bereich 200 gelesenen Signals verglichen.

Das Zurücksetzen des Signals 19 auf tiefen Pegel kann als Warnsignal dienen, das die Qualität der aufgezeichne­ ten Daten sicherstellt. Beispielsweise werden gemäß JP-A-62-1 73 674 auf den abfallenden Pegel des Signals 19 die Daten erneut in einem alternativen Aufzeichnungs­ bereich aufgezeichnet. Außerdem kann das Signal 19 über einen Verstärker mit einer Leuchtdiode LED verbunden wer­ den. Wenn der Pegel des Signals 19 abgesenkt wird, leuchtet eine Warnlampe auf, die einem Benutzer diese Tatsache mitteilt. Dann kann der Benutzer oder eine Wartungsperson den optischen Kopf reinigen oder die Lichtmenge des vom Halbleiterlaser emittierten Lichts prüfen. Darüber hinaus ist es auch möglich, den Aufzeichnungsbetrieb aufgrund eines so angezeigten Fehlbetriebs zu unterbrechen. Das Signal 19 kann auch gemäß der JP-A-62-1 43 276 zum Betrei­ ben eines Bildplattenreinigers verwendet werden, worauf­ hin der Reiniger die Bildplatte reinigt.

Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann das Signal 19 als Warnsignal dienen, so daß die Qualität der auf der Bildplatte aufgezeichneten Daten sichergestellt wer­ den kann, ohne daß es erforderlich wäre, deren Qualität von vornherein übermäßig zu steigern.

Zusätzlich kann, wie oben erwähnt, der zur Erzeugung der Amplitudenhaltespannung verwendete Bereich der Bildplatte die Sektormarkierung oder der Aufzeichnungsmarkenbereich sein, die aus langen Pits und langen unbeschriebenen Be­ reichen bestehen und die gemäß Fig. 3 vor dem Datenauf­ zeichnungsbereich angeordnet sind. Alternativ kann auch ein besonderer Bereich in jeder Spur vorgesehen sein. Jedoch muß hervorgehoben werden, daß im Falle wo die zu­ geeignete Marke nicht als die Sektormarkierung ausgebildet ist, die Länge der langen Pits und der langen unbeschriebenen Bereiche größer werden kann. In diesem Fall kann die Zeitdauer der Spitzenpositionen der Signale 3 und 4 in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 erhöht werden, so daß sich die Genauigkeit beim Halten der Haltespannungen 7 und 8 erhöhen läßt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur optischen Informationsaufzeichnung und -wiedergabe durch Projektion eines Lichtstrahls auf ein Aufzeichnungsmedium, das einen ersten Bereich (200), in dem Information aufgezeichnet werden soll und einen zweiten Bereich (100) aufweist, in dem keine Informa­ tion aufgezeichnet werden soll, der jedoch einen zuvor ausgebildeten Bereich mit vorgeschriebenen Marken auf­ weist, gekennzeichnet durch
Halteglieder (23, 25, 26), die ein von dem Licht, das von dem vorgegebenen Markenbereich reflektiert wird, abhängiges Signal speichern,
einen Vergleicher (13) zum Vergleich des durch die Halteglieder gespeicherten Signals mit einem Signal, das von dem vom ersten Bereich (200) reflektierten Licht abhängt, und
eine Ausgabeschaltung (15), die ein Ausgabesignal ab­ gibt, wenn das vom Vergleicher (13) ermittelte Ver­ gleichsergebnis eine vorgegebene Aufzeichnungsgüte der im ersten Bereich (200) aufgezeichneten Daten angibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Halteglieder (23) gespeicherte Signal immer dann aufgefrischt wird, wenn ein zweiter Bereich mit vorgeschriebenen Marken erfaßt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das von der Ausgabeschaltung (15) abgegebene Signal zur Erzeugung eines Warnsignals dient, welches im Falle das Vergleichsergebnis des Vergleichers (13) angibt,
daß die Aufzeichnungsgüte der aufgezeichneten Daten un­ genügend ist, eine Information darstellt, daß die Daten in diesem Aufzeichnungsbereich nicht aufgezeichnet werden sollen.

4. Bildplattenvorrichtung gekennzeichnet durch
die Verwendung der Vorrichtung nach einem der voran­ gehenden Ansprüche, wobei jede Spur der Bildplatte eine Vielzahl von Blöcken, die den ersten Bereich (200) bil­ den und vorgeschriebene Marken, die die Grenzen zwi­ schen den Blöcken angeben, als den zweiten Bereich (100) trägt, und
ein Lichtdetektor (1) vorgesehen ist, der von dem zwei­ ten Bereich (100) und von einem jeweiligen Block im ersten Bereich (200) reflektiertes Licht erfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Marken aus einer mit langen unbeschriebenen Bereichen (102) abwechselnden Folge langer Pits (101) bestehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteglieder einen Kondensator (23) aufweisen, der die Amplitude des von dem Lichtdetektor (1)
gelieferten Signals speichert, das von dem vom zweiten Bereich (100) reflektierten Licht abhängt, und der Ver­ gleicher (13) die vom Kondensator (23) gespeicherte Amplitude mit der Amplitude des Signals vergleicht, das der Lichtdetektor (1) erzeugt, wenn er das von einem bestimmten Block reflektierte Licht erfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeschaltung (15) den Pegel ihres Ausgangs­ signals (19) wechselt, wenn das Ausgangssignal des Ver­ gleichers (13) angibt, daß die Amplitude des gespei­ cherten Signals (12) entsprechend dem Licht, das von dem die vorgeschriebenen Marken tragenden zweiten Be­ reich (100) reflektiert wird, größer ist als die Ampli­ tude des Signals (18), das entsprechend dem von dem bestimmten Block reflektierten Licht erzeugt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgabeschaltung (15) ein Signal (17) zugeführt wird, das angibt, ob der Lichtstrahl auf den die vorge­ schriebenen Marken tragenden zweiten Bereich (100) oder auf einen den ersten Bereich (200) bildenden Block pro­ jiziert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteglieder (23) die Amplitude des vom Licht­ detektors (1) gelieferten Signals halten, das von dem Licht, das von dem die vorgeschriebenen Marken tragen­ den zweiten Bereich (100) reflektiert wird, abhängt, und die Ausgabeschaltung (15) den Pegel ihres Ausgangssignals (19) wechselt, wenn das Ausgangssignal des Vergleichers (13) angibt, daß die von den Halte­ gliedern (23) gehaltene Amplitude größer ist als die Amplitude des vom Lichtdetektor (1) in Abhängigkeit von dem vom ersten Bereich (200) reflektierten Licht abgegebenen Signals.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsignal von der Ausgabeschaltung (15) angibt, daß Information in dem Block nicht aufge­ zeichnet werden soll und daß dieses Ausgangssignal einer Einrichtung zugeführt wird, die ein Warnsignal für einen Benutzer erzeugt.