DK141149B - Kobling til aflæsning af en skiveformet registreringsbærer. - Google Patents

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 141149 DANMARK (Bi) int.ci.3 h 04 n sm §(21) Aneegning nr. 51?/75 (22) Indleveret tten 12. f eb. 1975 (23) Ugedag 12. feb. 1975 (44) Anwgningen fremlegt og loRn freml»ggels6**kriftet offentliggjort den *- ' ’ J * ‘ DIREKTORATET FOR u PATENT- OG VAREM/ERKEVÆSENET (30) (71) N.V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN, Emmaslngel 29, Eindhoven, NL.

(72) Opfinder: Adrianus Huibert Hoogendljk, Emmasingel, Eindhoven, NL.

(74) Fuldmægtig under sagen# behantBtng:

Internationalt Patent-Bureau.

(64) Kobling til aflæsning af en skiveformet regletreringsbærer.

Opfindelsen angår en kobling til aflæsning af en skiveformet registretings-bærer, hvor der i tangentielt gående spor er registreret et videosignal i optisk kodet form, hvilket signal omfatter en første bærebølge, som er frekvensmoduleret af lysstyrkeinformationen, og som er placeret i et frekvensbånd, hvori frekvenskarakter is tikken for registreringsbæreren og dets aflæsningsudstyr afhænger af den radiale læseposition på registreringsbæreren, hvilken kobling omfatter en korrektionskreds til automatisk korrigering af variationerne af nævnte karakteristik.

En sådan registreringsbærer kendes fra beskrivelsen til dansk patentansøgning nr. 943/72. Registreringsbæreren omfatter et spiralformet spor eller eventuelt et antal koncentriske spor. Et sådant spor omfatter et skiftende mønster af blokke og områder, idet videoinformationen er indeholdt i længder af disse blokke 141149 2 og områder. Disse blokke og områder har indbyrdes forskellige refleksions- eller absorptionskoefficienter, således at en indfaldende lysstråle reflekteres eller absorberes mere eller mindre. Som en anden mulighed er der i skiven tilvejebragt fordybninger ved blokkenes beliggenhed, således at man opnår en høj-lav-struktur.

Som allerede nævnt aflæses en sådan registreringsbærer ved hjælp af en lysstråle, og med henblik herpå bringes registreringsbæreren til at dreje, medens aflæsningsstrålen rettes mod sporet, således at den information, der er indeholdt i sporet, kan aflæses. Den maksimale frekvens, der kan opnås med en sådan registreringsbærer, uden at spilletiden bliver alt for kort, er ret begrænset. Det er en af grundene til, at et almindeligt farvefjernsynssignal sædvanligvis ikke registreres direkte på en registreringsbærer af denne type, idet man må anvende en speciel signalkodning. I et ofte anvendt kodningssystem adskilles lysstyrkeinformationen fra de andre signalkomposanter, såsom krominanssignalet og audiosignalet, og til frekvensmodulation tilføjes den en første bærebølge, som er beliggende i den øvre del af registreringsbærerens pasbånd. De andre signalkomposanter transponeres derefter ved hjælp af omsætterorganer til frekvensbåndet under det nedre sidebånd af første orden, der svarer til den højeste modulationsfrekvens af nævnte frekvensmodulerede første bærebølge. Det har vist sig, at gode resultater kan opnås med denne type af registreringsbærer med en relativt smal båndbredde under anvendelse af et sådant kodningssystem.

Når den skiveformede registreringsbærer drives med konstant hastighed, hvilket sædvanligvis er tilfældet, viser det sig, at registreringsbærerens overføringskarakteristik ændrer sig som funktion af aflæsediameteren. Med aftagende diameter og konstant hastighed vil den maksimale frekvens, der kan registreres og aflæses, aftage, således at registreringsbærerens overføringskarakteri stik falder hurtigere med aftagende diameter. Dette er årsagen til en mindre tilfredsstillende signaltransmission, specielt transmission af lysstyrkesignalet, eftersom den modulerede første bærebølge er beliggende i netop det frekvensbånd, hvor-i disse ændringer forekommer.

Opfindelsen giver anvisning på en meget enkel måde, hvorpå man kan opnå en kompensation for den ændring af registreringsbærerens overføringskarakteristik, som opstår som funktion af aflæsediameteren. Med henblik herpå er en kobling i— følge opfindelsen ejendommelig ved, at nævnte korrektionskreds omfatter et korrektionsfilter, der har en indgang for nævnte, modulerede bærebølge, en styreindgang for et styresignal, samt en udgang, hvilket korrektionsfilter har en frekvenskarakteristik, der er variabel i afhængighed af styresignalet, at der findes et første filter indrettet til at modtage nævnte første, modulerede bærebølge og til at udskille et frekvensbånd, der i hvert fald omfatter den frekvensmodulerede bærebølges frekvenssving, at der findes en første til nævnte første filter koblet amplitudedetektor til detektering af amplituden af nævnte første 3 141149 bærebølge, at der findes et integrationsfilter, der er koblet til amplitudedetektoren og har en relativt stor tidskonstant i relation til de ændringer af amplituden af nærate første bærebølge, der beror på det modulerende signal, og at der findes en komparatorkreds til at sammenligne udgangssignalet fra integrationsfilteret med et referencesignal og til i afhængighed af forskellen mellem udgangssignalet og referencesignalet at danne styresignalet til korrektionsfilteret.

Ved udtrykket "stor tidskonstant for integrationsfilteret" skal forstås en tidskonstant af en sådan størrelse, at billedindholdet i den modulerede første bærebølge ingen betydelig indflydelse har på udgangssignalet fra integrationsfilteret, hvorfor nærate tidskonstant skal være større end den tidskonstant, der svarer til billedfrekvensen.

Som pilotsignal anvendes den første signalkomposant, dvs. den modulerede første bærebølge. Denne signalkomposant har en konstant amplitude, eftersom informationen er frekvensmoduleret. Imidlertid er pilotsignalet ikke som sædvanligt et signal med en given frekvens, næn et signal, der frekvensmæssigt varierer inden for den modulerede bærebølges yderste frekvensværdier. Sa registreringsbærerens overføringsfunktion ikke er flad inden for det nævnte frekvensbånd, som optages af den første signalkomposant, vil pilotsignalets frekvensvariation forårsage variationer i amplituden af den detekterede signalkomposant. Det har imidlertid vist sig, at disse amplitudevariationer nemt kan udskilles fra de variationer, der skyldes ændringen i aflæsediameteren, eftersom sidstnævnte variationer er betydeligt langsommere end førstnævnte variationer. Førstnævnte variationer skyldes lysstyrke-variationeme i det registrerede fjernsynsbillede, som har en relativt høj frekvens. Imidlertid er variationshastigheden ved en varierende aflæsediameter fastlagt af spilletiden. Det vil ses, at denne variation er meget lille, hvis der er tale om en spilletid på f.eks. 20 minutter. Ved hjælp af integrationsfilteret er det derfor muligt at afhjælpe, i hvert fald væsentligt, indflydelsen af de førstnævnte variationer på korrektionsfilteret.

I denne udførelsesform for korrektionskohlingen antages det, at den numeriske værdi af overføringsfunktionen ikke ændrer sig, dvs. at den lavfrekvente forstærkning er konstant. Sædvanligvis findes der en automatisk styrkeregulering, således at man for den lavfrekvente del opretholder en konstant forstærkning. Koblingen ifølge opfindelsen giver imidlertid mulighed for at opnå en regulering, som er u-afhængig af eventuelle variationer af lavfrekvensforstærkningen.

Med henblik herpå er en hensigtsmæssig udførelsesform for koblingen, hvori det registrerede videosignal omfatter en anden signalkomposant med konstant amplitude og lav frekvens i relation til den første bærebølge, ifølge Opfindelsen ejendommelig ved, at den omfatter et andet filter til udskillelse af nævnte anden signalkomposant, samt en anden til nawnte andet filter koblet amplitudedetektor til detektering af den anden signalkomposants amplitude, hvilken anden amplitude- 141149 4 detektor er koblet til komparatorkredsen til dannelse af referencesignalet.

Da forholdet mellem amplituderne af de to pilotsignaler, nemlig den første og den anden signalkomposant, nu holdes konstant, vil variationen af overføringsfunktionen mellem disse to pilotsignaler være den samme, uanset eventuelle variationer af lavfrekvensforstærkningen.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser overføringsfunktioneme for en skiveformet registreringsbærer med et videosignal, der er registreret i optisk kodet form, fig. 2 frekvensspektret af et registreret videosignal, og fig. 3 et blokdiagram over en udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen.

Fig. 1 viser overføringskarakteristikken af en skiveformet registreringsbærer, på hvilken der er registreret information i optisk kodet form. Som det fremgår af fig. 1, har denne registreringsbærer en båndbredde, der er større end 8 MHz (jfr. karakteristikken F^), idet den eksakte værdi naturligvis afhænger af registreringsprocessen, af pladens fremstilling og af aflæsningsmetoden.

Det har vist sig, at variationen af denne overføringskarakteristik afhænger af aflæsediameteren. Ved skivens yderkant, hvor diameteren er størst, er overføringskarakteristikken fladest, og man opnår den største båndbredde (karakteristik F^). Når skivens hastighed er konstant, aftager båndbredden med diameteren, og overføringskarakteristikken falder hurtigere i de høje frekvensers område (karakteristik F2).

Denne variation af registreringsbærerens overføringskarakteristik er til skade for kvaliteten af signaltransmissionen. Dette erkendes, når man betragter spektret af det videosignal, der sædvanligvis registreres på en sådan registreringsbærer, hvilket spektrum er vist i fig. 2. Registreringsmetoden er for eksempel som beskrevet i den danske patentansøgning nr. 4774/73.

Lysstyrkeinformationen i det registrerede farvefjernsynssignal frekvensmodule- res på en første bærebølge. Det antages, at denne første modulerede bærebølge har et frekvenssving, der strækker sig fra f s 5,2 MHz, svarende til sortniveauet til z f = 6,5 MHz, svarende til hvidtniveauet. Gråniveauet repræsenteres som bærebølgen fy. Det fornødne frekvensbånd for denne lysstyrkeinformation strækker sig 2,5 MHz til de lavere frekvenser, eftersom man under alle omstændigheder til en korrekt transmission af lysstyrkesignalet også må udsende den modulerede bærebølges nedre sidebånd af første orden.

Farvefjernsynssignalets krominansinformation er indeholdt i et frekvensbånd E^, der ligger lavere end frekvensbåndet E , i form af en modulation på en bærebølge f .

y c

Dette kan opnås på i og for sig kendt måde ved blanding af det i det almindelige farvefjernsynssignal indeholdte krominanssignal med en passende frekvens. I fig. 1 og 2 har man valgt værdien 1,5 MHz for bærebølgen f og en båndbredde på 1,2 MHz 141149 5 for frekvensbåndet E .

c

Ved en lavere frekvens end nævnte frekvensbånd E er der registreret to audio-

O

signaler i form af frekvensmodulationer på to bærebølger f^' og £^, der dækker : frekvensbåndene henholdsvis E . og E „. Disse to frekvensbånd kan indeholde det g1 S2· til farvefjernsynssignalet knyttede stereolydsignal« Desuden er der registreret et pilotsignal f mellem disse to frekvensbånd og E^· D®tte pilotsignal anvendes ofte til genomdannelse af krominanssignalet E til den sædvanlige krominans-

C

bærebølge, svarende til det almindelige farvesignal, hvorved man undertrykker fasefejl i dette krominanssignal på grund af variationer af registreringsbærerens hastighed. Den korrekte position af pilotsignalet f i forhold til de to lydsignalet har ingen særlig betydning.

Hvis man sammenligner fig. 2 med fig. 1, ser matt, at lysstyrkesignalets frekvenssving f - f ligger netop i det frekvensområde, hvor der forekommer en variation af overføringskarakteristikken for registreringsbæreren som funktion af dia meteren. Dette forhold har en skadelig indvirkning på lysstyrkesignalets overføring. 1 sådanne systemer sker demodulationen af den 1 den første modulerede bærebølge indeholdte lysstyrkeinformation sædvanligvis ved enkelsidebåndsdemodulatioo.

Det er imidlertid kendt, at med denne frekvensdemodulationsmetode har frekvenskarakteristikken ved overgangen fra nedre sidebånd af første orden til bærebølgen og eventuelt til øvre sidebånd af første orden stor betydning, og at der i denne forbindelse stilles strenge krav med henblik på opnåelse af en korrekt demodulation.

1 så henseende er det særlig uhensigtsmæssigt, at frekvenskarakteristikken ændrer sig som funktion af aflæsediameteren, når man aflæser en skiveformet registreringsbærer.

For at undgå dette gør opfindelsen brug af en korrektionskobling som vist i fig. 3. Denne kobling omfatter et korrektionsfilter 8, der fra en lndgangsklemme 1 modtager det videosignal, der aflæses fra registreringsbæreren. Dette korrektionsfilter har en variabel frekvenskarakteristik, hvis variation styres af et styresignal, som tilføres indgangskleamen 11 til korrektionsfilteret. Udgangssignalet fra korrektionsfilteret 8 er tilgængeligt over en udgangsklemme 9, men tilføres også et filter 7, Filteret 7 er efc båndpasfilter fra 5,2 til 6,5 MHz, hvorfor filteret udskiller frekvenssvinget i den frekvensmodnlerede første bærebølge fra det aflæste videosignal. Om ønsket kan der udskilles et bredere frekvensbånd, der foruden nævnte frekvenssving omfatter en del af eller de komplette sidebånd af første orden. Den udskilte frekvensmodulerede bærebølge tilføres en amplitudedetektor 6, hvis udgangssignal tilføres et integrationsfilter 5. Udgangssignalet fra dette integrationsfilter 5 tilføres den første indgang i^ til en kom-paratorkreds 4, der over en anden indgang i^ modtager et referencesignal hidrørende fra en referencekilde 10. Udgangssignalet fra kamparatorkredsen 4 danner styresignal til styreindgangen 11 til korrektionsfilteret 8.

6 1411A 9

Virkemåden af denne kobling forklares under henvisning til fig. 1. Som tidligere nævnt ligger den modulerede bærebølge inden for det frekvensområde, hvori registreringsbærerens overføringskarakteristik afhænger af aflæsediameteren på registrér ing sbæreren.

Dette illustreres ved, at bærebølgefrekvensen f og den minimale frekvens f y z samt den maksimale frekvens f er vist med punkterede linjer i fig. 1. Da den første bærebølge kun er frekvensmoduleret og derfor har en konstant amplitude, kan denne amplitude i henhold til opfindelsen anvendes som et mål af den øjeblikkelige variation af registreringsbærerens overføringskarakteristik. Hvis overføringskarakteristikken ændrer sig fra kurven F^ til kurven F^, falder amplituden af den modulerede bærebølge, som måles ved hjælp af amplitudedetektoren 6.

For at kunne anvende de amplitudevariationer, man måler for at styre korrektionsfilteret 8, må man imidlertid også anvende integrationsfilteret 5. Den modulerede første bærebølge har ingen fast frekvens, men en frekvens, der varierer mellem den minimale værdi f og den maksimale værdi f . Hvis registreringsbærerens z w overføringskarakteristik var flad inden for dette frekvensområde, ville dette ingen indflydelse have. I realiteten udviser overføringskarakteristikken i dette frekvensområde en aftagende amplitude, som vist i fig. 1. Dette betyder, at variationerne af amplituden af den modulerede første bærebølge optræder som funktion af billedindhoIdet. Hvis lysstyrkesignalet varierer fra sortniveauet (frekvens f ) til hvidtniveauet (frekvens f ), aftager amplituden af den modulerede bærebølge.

w

For at reducere indflydelsen af denne slags amplitudevariationer af den modulerede bærebølge på korrektionsfilteret, har man indskudt integrationsfilteret 5, som har en stor tidskonstant. Amplitudevariationerne som følge af variationerne af billedindholdet har sædvanligvis en relativ høj frekvens i forhold til amplitudevariationerne som følge af variationen af aflæse- eller aftastningsdiameteren. Den totale variation af amplituden som følge af variationen af aflæsediameteren optræder i et tidsrum, der er lig med spilletiden, f.eks. 20 minutter. Hvis det nævnte integrationsfilter eksempelvis har en tidskonstant på nogle få sekunder, vil amplitudevariationerne som følge af ændringen af aflæsediameteren overføres, medens amplitudevariationerne som følge af frekvensvariationerne i den modulerede første bærebølge i det væsentlige bortfiltreres.

Som følge heraf modtager indgangsklemmen i^ til komparatorkredsen 4 en jævnspænding, som er et mål af variationen af overføringskarakteristikken i den modulerede første bærebølges frekvensområde som funktion af aflæsediameteren. Ved sammenligning med referencespændingen, som tilføres indgangsklemmen i^, opnår man et styresignal, som tilføres styreindgangen 11 til korrektionsfilteret 8, og som bevirker, at korrektionsfilteret automatisk korrigerer den totale overføringsfunktion. Korrektionskredsen skal have en forøget højfrekvenskarakteristik med aftagende aflæsediameter for at opveje faldet i registreringsbærerens overføringskarakteristik.

Claims (2)

1. 7 141149 I denne udførelsesform for koblingen ifølge opfindelsen antages det, at den lavfrekvente del af overføringsfunktionen ingen amplitudevariation har, dvs. at overføringskarakteristikkens niveau, som vist i fig. 1, ikke ændrer sig. Sædvanligvis er der en automatisk styrkeregulering, som sikrer, at denne antagelse er sand. ’ Det er imidlertid også muligt at gøre korrektionen af frekvenskarakteristikken uafhængig af eventuelle variationer af niveauet ved de lave frekvenser. Hed hen-· blik herpå kan man i stedet for et fast referencesignal til komparatorkredsen 4 anvende et referencesignal, som afledes fra det detekterede videosignal. Pilot-signalet fp udskilles fra det detekterede videosignal, eksempelvis ved hjælp af et filter 2. Ved hjælp af en amplitudedetektor 3 bestemmes amplituden af pilotsignalet fp»og den jævnspænding, der svarer til den målte amplitude, anvendes som referencesignal over en indgang i2' til komparatorkredsen i stedet for signalet fra referencekilden 10. I så fald kan referencekilden lQ afskaffes* Da pilotsignalet fp har en frekvens, som er beliggende i den lavfrekvente del af registreringsbærerens overføringskarakteristik, vil variationerne i denne lavfrekvente del automatisk være indbefattet i det referencesignal, der nu tilføres i indgangen i^' til komparatorkredsen. På denne måde kan forholdet mellem amplituden af pilotsignalet f og amplituden af den modulerede første bærebølge have en sådan P værdi, at man altid opretholder overføringskarakteristikken. I stedet for pilotsignalet f kan man også anvende.det ene eller dét andet- ~ lydsignal eller til dannelse af referencesignalet, eftersom disse signalér også har en konstant amplitude. Det er rigtigt, at disse signaler på samme måde som lysstyrkesignalet har et vist frekvenssving, men da overføringekaraktetistik-ken i det pågældende lavfrekvente område er flad, opstår der ingen vanskelighed. Når krominanssignalet Ec registreres som et frekvensmoduleret signal, kan det også anvendes som pilotsignal.
2. 1. Kobling til aflæsning af en skiveformet registreringsbærer, hvor der i tangentialt gående spor er registreret et videosignal i optisk kodet form, hvilket signal omfatter en første bærebølge (Ey), som er frekvensmoduleret af lysstyrkeinformationen, og som er placeret i et frekvensbånd, hvori frekvenskarakteristikken for registreringsbæreren og dets aflæsningsudstyr afhænger af den radiale læseposition på registreringsbæreren, hvilken kobling omfatter en korrektionskreds til automatisk korrigering af variationerne af nævnte karakteristik, kendetegnet ved, at nævnte korrektionskrede omfatter et korrektionsfilter (8), der har en indgang for nævnte første, modulerede bærebølge (E ), en styreindgang (11) for et styresignal, samt en udgang, hvilket korrektionsfilter (8) har en frekvenskarakteristik, der er variabel i afhængighed af styresignalet,