NL8300705A - Inrichting voor het detecteren van een spoorafwijking. - Google Patents

Description

, - 1 -

Inrichting τοογ het detecteren van een spooraf wij king.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het detecteren van een spooraf wij king, te gebruiken bij een inrichting, welke ten minste de funktie heeft om optisch een registratie te maken op een registratie-5 medium met geleidingsgroeven.

Teneinde het mogelijk te maken, dat een voor lees-doeleinden te gebruiken lichtstip, geprojecteerd op een registratiemedium, bijvoorbeeld een optische schijf, videoschijf, of digitale audloschijf, de sporen nauw-10 keurig volgt, wordt gewoonlijk het detecteren toegepast van de relatieve positie van het spoor en de voor lees-doeleinden bedoelde lichtstip. Als betrouwbare methode voor een dergelijke detectie is voorgesteld gebruik te maken van een tweelingstipmethode, waarbij het licht, 15 geëmitteerd van een lichtbron wordt gescheiden in ten minste drie lichtbundels (ter inzage gelegde Japanse octrooiaanvrage Nr. 5Q954/I974, met prioriteit geclaimd op Nederlandse octrooiaanvrage 72 Q63781.

_____ Fig. 1 van de bij gevoegde tekeningen geeft een 20 weergave van het mechanisme van een dergelijke gebruikelijke optische informatieleesinrichting. In de figuur wordt het licht, geëmitteerd van een lichtbron 1, gescheiden in drie lichtbundels.door een diffractieraoster 2.

De gescheiden bundels: gaan door een lens 3 en een half-25 spiegel 4, en worden gereflecteerd door een roterende spiegel 5 teneinde te komen naar een condensor 6. De drie lichtbundels worden door de condensor 6 geconcentreerd op een registratiemedium 7 als drie lichtstippen.

De drie geconcentreerde lichtstippen worden van 30 het registratiemedium 7 gereflecteerd en opnieuw geconcentreerd door de condensor 6 en gereflecteerd door de roterende spiegel 5 en de halfspiegel 4. Zodoende worden de lichtstralen van de drie lichtstippen op het registratiemedium geleid naar optische detectoren 8, 9 en 10, 35 corresponderende met de respectievelijke lichtstippen.

De ligging van de drie lichtstippen op het registratiemedium is getoond in fig. 2. Sporen 11 hebben 8300705 i % ' -2 - boven- en onderranden 12 en 13 en zijn gevormd op het registratiemedium 7 zodanig, dat zij zich uitstrekken evenwijdig aan de verplaatsingsrichting van het registratiemedium- Een lichtstip A wordt gevormd door het afgebogen 5 licht van de nulde orde van het diffratierooster; dat wil zeggen, het is die lichtstip, die wordt gevormd door de bundel, geleid langs een optische weg 30a in fig. l, en geconcentreerd op het registratiemedium 7, en welke , dient voor het lezen van de informatie, geregistreerd op 10 het spoor. Een hulpstip BI wordt gevormd door het af gebogen licht van de plus-eerste-orde van het diffratierooster; dat wil zeggen, dit is de lichtstip, gevormd door de bundel, geleid langs een optische weg 30b 1 in fig. l en geconcentreerd op het registratiemedium 7, en deze 15 is geconcentreerd op de onderrand van hetzelfde spoor, als waarop de lichtstip A is geconcentreerd. Een hulp-lichtstip B2 wordt gevormd door het afgebogen licht van de min-eerste-orde van het diffraktieroosterr dat wil zeggen, dit is de lichtstip, gevormd door de bundel 20 geleid langs een optische weg 30b 2 in fig. 1 en geconcentreerd op het registratiemedium, en welke lichtstip is geconcentreerd op de bovenrand 12 van hetzelfde spoor als dat, waarop de lichtstip A is geconcentreerd.

De centra van de lichtstip A en de hulpstippen BI en B2 25 zijn gelegen op dezelfde lijn, en de onderlinge afstand tussen de lichtstip A en de hulpstip BI en de onderlinge afstand tussen de lichtstip A en de hulpstip B2 zijn gelijk en constant. Dientengevolge is, wanneer de lichtstip A is gelegen op het centrum van het spoor 11, 30 het gebied van de hulpstip BI, dat wofdt -ingenomen op het spoor 11, gelijk aan het gebied van de hulpstip B2, dat wordt ingenomen op het spoor 11.

De reflectiviteit van het. spoor 11 verschilt van die yan het gedeelte op het registratiemedium, waar 35 het spoor 11 niet is gevormd.

De lichtstip A en de hulpstippen BI en B2 worden gereflecteerd van het. registratiemedium 7 en geleid, naar de hoogfrequente optische detectoren 9, 10 en 8, die daarmee corresponderen.

40 De werking van het spoorafwijkingsdetecterings- 8300705 - 3 - # * mechanisme, op de bovenbeschreven, wijze gearrangeerd, zal thans worden beschreven onder verwijzing naar de fig. 1 en 2.

Wanneer de geprojecteerde positie van de licht-5 stip A op het spoor wordt verplaatst, worden de hulstippen BI en B2 in dezelfde richting en over dezelfde afstand verplaatst als de lichtstip A. Wanneer de lichtstip A . is gelegen aan het centrum van het te lezen spoor 11 in fig. 2, ontvangen de optische detectoren 10 en 8, 10 waar naar toe de hulpstippen BI en B2 worden geleid, een gelijke hoeveélheid licht, aangezien het gebied van de hulpstip BI, dat wordt ingenomen op het spoor 11, gelijk is aan het gebied van de hulpstip B2, dat wordt ingenomen op het spoor 11.

15 Wanneer de lichtstip A afwijkt van het centrum van het spoor 11 in fig. 2, zal het gebied van de hulpstip BI, dat wordt ingenomen op het spoor 11, gaan verschillen van het gebied van de hulpstip B2, dat wordt ingenomen op het .spoor 11. De ref lectiviteit van het spoor 11 20 verschilt van dat van het gedeelte van het registratiemedium 7, waar het spoor 11 niet is gevormd, zoals tevoren beschreven. Daarom worden de hulpstippen BI en B2, gereflecteerd van het registratiemedium 7, geleid naar de optische detectoren 10 en 8, die daarmee corresponderen 25 met verschillende hoeveelheden licht. Zodoende verschillen de intensiteiten van de lichtbundels, die invallen op de optische detectoren 10 en 8 van elkaar, en bijgevolg geven de optische detectoren 10 en 8 verschillende elektrische uitgangssignalen.

30 In fig. 1 is een differentieelversterker 14 aangesloten op de optische detectoren IQ en 8, zodat, indien de elektrische uitgangssignalen van de optische detectoren 10 en 8 worden versterkt door de differentieelversterker 14, het mogelijk is om de hoeveelheid en 35 richting te detecteren van de afwijking van de lichtstip A van het te lezen spoor.

Volgens de hierboven beschreven methode geeft het geen enkel probleem wanneer een registratiemedium met daarop geregistreerde informatie moet worden gere-40 produceerd. Xndien evenwel registratie moet worden 8300705 β '% —· 4 — geregistreerd op een registratiemedium,, dat nog niet geregistreerd is, is er sprake van de volgende tekort-'-koming, welke het normale bedrijf verstoort*

Deze tekortkoming zal nu worden beschreyen aan 5 de hand van fig. 3. Fig. 3 toont een geleidingsgroef 15, een zogenaamde voorgroef op een registratiemedium, en een lichtstip A en hulpstippen BI en 52, waarbij hun relatieve positie geïllustreerd is, in overeenstemming met een gebruikelijke inrichting. De lichtstip A dient 10 voor het schrijven van registraties. In fig. 3 verplaatst dé geleidingsgroef ·:Ί 5 op het registratiemedium zich in de richting van de pijl X, en de lichtstip A vormt registratieputten 16 op de geleidingsgroef langs deze laatste. De hulpstippen BI en B2 zijn respectievelijk 15 gepositioneerd op de onder- en bovenranden 13 en 12 van de geleidingsgroef 15, waarbij de relatieve positie van de lichtstip A en de hulpstippen BI en B2 dezelfde is, als die, getoond in fig. 2.

In fig. 3 gaat, aangezien de geleidingsgroef 15 20 zich verplaatst in de richting van de pijl X, de hulp-stip B2 over de registratieputten 16, gevormd door de lichtstip A. Aan de andere kant is de hulpstip BI steeds geprojecteerd op het niet geregistreerde deel, waar geen registratieputten 16 zijn gevormd- De reflectiyiteit 25 van de registratieput 16 verschilt van die. yan het niet geregistreerde deel, waar geen registratieputten 16 zijn gevormd. Zodoende verschilt, zelfs indien de voor schrijven bedoelde lichtstip A is gepositioneerd op het centrum van de geleidingsgroef, dat wil zeggen, 30 zelfs indien deze zich bevindt in de normale schrijf-positie, de hoeveelheid licht, gereflecteerd van de hulpstip B2, beïnvloed door de registratieput 16, yan de lichthoeveelheid, gereflecteerd door de hulpstip BI, die niet wordt beïnvloed door de registratieput;.16.

35 Als gevolg worden de uitgangen van de optische detectoren 10 en 8 van fig. 1, die respectievelijk geassocieerd zijn met de hulpstippen BI en b2, hierdoor beïnvloed. Dat wil zeggen, ondanks het feit, dat de hoeveelheid deviatie van het spoor nul bedraagt, wordt 40 de uitgang van de differentieelversterker 14, aangesloten 8300705 9 -* - 5 - op de optische detectoren 10 en 8, niet nul. Verder is in dit geval elektrische compensatie van de balans moeilijk, aangezien de uitgang van de differentieelversterker 14 tevens afhangt van de dichtheid van de registratieputten 5 16, dat wil zeggen de onderlinge afstand tussen de registratiepitten, en de afmeting van de registratieputten.

De bovenbeschreven methode heeft derhalve het nadeel, dat deze niet kan worden toeggpast bij de inrichting, als deze optische informatie registreert.

10 Het is dienovereenkomstig een hoofddoel van de uitvinding ,om een inrichting voor het detecteren van spooraf wijkingen te verschaffen, waarbij het bovenbeschreven nadeel is opgeheven.

In het kort omvat de onderhavige uitvinding 15 een inrichting voor het detecteren van spooraf wijking voor toepassing bij een inrichting met de funktie van het optisch maken van een registratie op een registratiemedium met geleidingsgroeven, met het kenmerk, dat deze omvat twee:diffraktieroo steroppervlakken voor het voort-20 brengen van ten minste twee hulpstippen, die dienen voor het detecteren van een afwijking van een lichtstip, waarvan het beeld is gevormd op het registratiemedium, teir opzichte van een spoor, optische middelen voor het projecteren van de genoemde hulpstippen op een niet 25 geregistreerd gedeelte van het spoor bij een positie juist voordat genoemde lichtstip, zoals waargenomen in een inrichting tegenovergesteld aan de verplaatsingsrich-ting van het spoor, en optische detectoren, geïnstalleerd in overeenstemming met de respectievelijke hulpstippen, 30 en dienende voor het detecteren van de lichtstralen, gereflecteerd van de genoemde ten minste twee hulpstippen op het registratiemedium.

Volgens de uitvinding kunnen zodoende, wanneer informatie moet worden geregistreerd op een registratie-35 medium, waarop geen registratie is aangebracht, gereflecteerde lichtstralen van ten minste twee hulpstippen voor detectering van afwijkingen worden geleid naar de optische detectoren, die in overeenstemming daarmee zijn geïnstalleerd, zonder dat zij worden beïnvloed door de 40 registratieputten, gevormd door de lichtstip. Aldus 8300705 - 6 - wordt er een speciaal effekt bereikt, nl. dat de hoeveelheid en richting van de afwijking van de lichtstip ten opzichte van het spoor nauwkeurig kan worden gedetecteerd. Deze en andere doeleinden en aspecten van de 5 uitvinding zullen thans nader worden toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving onder verwijzing naar de tekening, in de tekening toont: fig. 1 een schematisch aanzicht, waarin het mechanisme getoond is van een gebruikelijke optische 10 informatieleesinrichting, fig. 2 een bovenaanzicht van de posities van lichtstippen op een registratiemedium volgens een gebruikelijke inrichting,* fig. 3 een aanzicht met de posities van licht-15 stippen op een registratiemedium, wanneer een gebruikelijke inrichting wordt toegevoegd aan een registratie-inrichting, fig. 4 een schematisch aanzicht van het mechanisme van een optische registratie-inrichting met voorzieningen volgens de uitvinding, en 20 fig. 5 een aanzicht, waarin de posities getoond zijn van lichtstippen op een registratiemedium yolgens de uitvinding.

Fig. 4 geeft een schematisch aanzicht,/ waarin het mechanisme van een optische informatieregistratie-25 inrichting getoond is, uitgerust met. een uitvoering volgens de uitvinding. In deze figuur wordt het licht, geëmitteerd van een lichtbron 1, gevormd tot evenwijdige lichtstralen door een collimatorlens 17, en een diffraktierooster 2 scheidt daarvan de afgebogen lichtbundel, van de plus-eerste-30 orde, dat wil zeggen de lichtbundel, getoond bij een lichtweg 30b 1 (in de fig. is de lichtweg voor de afgebogen lichtbundel van de min-eerste-orde weggelaten,evenals in het verdere], De bundel getoond over een lichtweg 30c 1 is het afgebogen licht van de plus-eerste-orde, dat niet 35 wordt beïnvloed door het diffraktierooster 2, maar dat is gescheiden door een diffraktierooster 18. De bundel, getoond langs een lichtweg 30a, is het afgebogen licht van de nulde orde, niet beïnvloed door de diffraktieroosters 2 en 18.

40 De lichtbundels, die worden geleid langs de 8300705 - 7 - lichtwegen 30a, 30b 1 en 30c. 1, worden geconcentreerd als lichtstippen op het registratiemedium 7 door een condensor 6« De relatieve positie van de geconcentreerde lichtstippen en de geleidingsgroef 15, gevormd op een 5 registratiemedium 7, is getoond in fig. 5. De lichtstip A voor het schrijven van registraties is het afgebogen licht van de nulde orde, dat niet wordt beïnvloed door de diffraktieroosters 2 en 18, terwijl de hulpstippen BI en B2 het afgetogen licht van de plus- en min-eerste-ordes 10 vormen, afgescheiden door het diffraktierooster 2, en de hulpstippen Cl en C2 het afgebogen licht vormen van de plus- en min-eerste-ordes, afgescheiden door het diffraktierooster 18,

De twee diffraktieroosters 2 en 18 en de optische 15 middelen, omvattende de lichtbron 1, de collimatorlens 17 en de condensor 6 zijn zodanig gearrangeerd, dat deze lichtstippen de volgende positionele relatie hebben, namelijk, in fig. 5 is de hulpstip BI gelegen op het niet geregistreerde deel van de geleidingsgroef 15 en 20 bij de onderrand 13 van de geleidingsgroef 15, en de hulpstip B2 gelegen op het geregistreerde deel yan de geleidingsgroef 15 en bij de bovenrand 12 van de geleidingsgroef 15, de hulpstip Cl gelegen op het niet geregistreerde deel van de geleidingsgroef 15 en bij de 25 bovenrand van de geleidingsgroef 15, en de hulpstip C2 gelegen op het geregistreerde deel van de geleidingsgroef ; 15 en bij de onderrand yan de geleidingsgroef 15.

In fig, 5 wordt de lichtintensiteit yan de lichtstip A voor het schrijven yan registraties gemodu-30 leerd. De lichtintensiteit wordt bijv· verhoogd, wanneer er een registratieput moet worden geyormd, maar op een gedeelte 19, waar geen registratieput moet worden gevormd op geleidingsgroef 15 in fig. 5, wordt deze yerminderd. Met de modulatie yan de lichtintensiteit 35 voor de lichtstip A worden de intensiteiten yan de gereflecteerde lichtstralen van de hulpstippen BI, Cl, B2 en C2 gemoduleerd. In toeyoeging worden de intensiteiten van de lichtstralen, gereflecteerd van de hulpstippen B2 en C2, gelegen op het geregistreerde deel 40 van de geleidingsgroef 15, beïnvloed door de registratieput 8300 70 5 - 8 - 1-6 en gemoduleerd. Wanneer* bijvoorbeeld de hulpstip B2 of C2 is gelegen op de registratieput 16, getoond in fig. 5, wordt de lichtintensiteit gereduceerd, maar wanneer deze stip is gelegen op een gedeelte 19, waar geen registratieput 5 is gevormd, wordt de lichtintensiteit verhoogd.

Indien de hulpstippen B2 en C2, die worden onderworpen aan modulatie in lichtintensiteit als gevolg van de invloed van de registratieput 16, naast de modulatie voor het schrijven van registraties, worden 10 geleid naar hun respectievelijke optische detectoren, zal de modulatie van lichtintensiteit als zodanig de uitgangssignalen beïnvloeden van de optische detectoren.

Het signaal, onderworpen aan deze modulatie, is een tijdsafhankelijke funktie van een verschil in tijd, 15 genomen voor de geleidegroef 15 op het registratiemedium 7, om te verplaatsen van de positie van de lichtstip A naar de hulpstip B2 of C2.

Indien bijgevolg de frequentie van het registra-tiesignaal met de tijd verandert, zullen· de zwevingen 20 van de frequentie, die corresponderen met deze verandering, zijn geïncludeerd in de uitgangssignalen van de optische detectoren, in het algemeen verandert de frequentie van registratiesignalen willekeurig, en bijgevolg verandert de frequentie van de zwevingscomponent willekeurig, en is 25 deze eventueel, gexncludeerd in de frequentieband, nodig voor de spoorvolgservo. In dit geval wordt een nauwkeurig spoor volgen ónmogelijk. Daarom zijn de hulpstippen B2 en C2, geprojecteerd op het geregistreerde deel van de geleidegroef 15 op het registratiemedium 7, getoond in 30 fig. 5, niet geschikt om te gebruiken voor spoorafwijkings-detectiedoeleinden.

Om de hierboven beschreven reden worden volgens de onderhavige uitvinding in fig. 5 de lichtstralen, gereflecteerd van de hulpstippen BI en Cl, geprojecteerd 35 op het niet. geregistreerde deel van de geleidegroef 15, die niet worden beïnvloed door de registratieputten 16, gebruikt en geleid naar de respectievelijke optische detectoren 20 en 21, getoond in fig. 4. Zodoende wordt de afwijking van de lichtstip A ten opzichte van het 40 spoor gedetecteerd door de hulpstippen BI en Cl te gebruiken.

8300705 - 9 -

De operatie voor1 hèt detecteren van de afwijking van . het spoor is nagenoeg dezelfde als die, uiteengezet aan de hand van fig. 2. Dienovereenkomstig worden de uitgangen van de optische detectoren 20 en 21 differentieel ver-5 sterkt door de differentieelversterker 14, waardoor het mogelijk gemaakt wordt om de hoeveelheid en de richting van de afwijking tussen de lichtstip A en de geleidegroef 15 te detecteren, zonder hierbij te worden beïnvloed door de registratieputten 16.

10 In toevoeging verdient het in fig. 5, teneinde de afwijking van de lichtstip A ten opzichte van het spoor nauwkeuriger te detecteren, de voorkeur, dat de posities van de hulpstippen BI en Cl zodanig zijn, dat zij worden geprojecteerd op een positie juist voor de licht-15 stip A, zoals gezien in een richting tegengesteld aan de verplaatsingsrichting van het spoor.

Verder is, hoewel de bovengegeven beschrijving betrekking heeft op detectie van spoorafwijking, wanneer registraties optisch worden geschreven, de uitvinding 20 evenzeer toepasbaar voor het detecteren van spooraf wijking, wanneer geregistreerde informatie wordt gelezen. In dit geval kan, aangezien er geen modulatie van lichtinten-siteit voor het schrijven van registraties is, de spoor-afwijking worden gedetecteerd door de hulpstippen Cl en BI, 25 BI en B2, Cl en C2, of B2 en C2 in fig. 5.

Met de uitdrukking "spoor" zoals hier gebruikt, wordt verder niet alleen het spoor bedoeld, waarop informatie is geregistreerd, zoals getoond in fig. 2, maar ook de geleidegroef, waarop informatie nieuw moet 30 worden geregistreerd, zoals getoond in de fig. 3 en 5.

Hoewel de uitvinding is beschreven en geïllustreerd in detail, zal het duidelijk zijn, dat dit slechts diende bij wijze van illustratie en voorbeeld, en niet bedoeld is als beperking van de beschermingsomvang van de 35 uitvinding. Wijzigingen en modificaties zullen de vakman na het bovenstaande duidelijk zijn.

- conclusies - 8300705

Claims (7)

1. 4 * - 10 -- -Conclusies-
2. 1- Inrichting voor het detecteren van spoorafwij kingen/ te gebruiken bij een inrichting/ welke ten minste de funktie heeft van het optisch een registratie aanbrengen op een registratiemedium met geleidegroeven / met het 5 kenmerk, dat 'de inrichting omvat: twee diffraktieroosteroppervlakken voor het voortbrengen van ten minste twee hulpstippen, die dienen voor het detecteren van een afwijking van een lichtstip, waarvan het beeld is gevormd op het registratiemedium/ 10 ten opzichte van een spoor, optische middelen voor het projecteren van de genoemde hulpstippen op een niet geregistreerd deel van het spoor op een positie juist voor de genoemde lichtstip, zoals waargenomen in een richting tegengesteld aan de 15 verplaatsingsrichting van het spoor, en optische detectoren, geïnstalleerd in overeenstemming met de respectievelijke hulpstippen en dienende voor het detecteren van lichtstralen, gereflecteerd van de genoemde ten minste twee hulpstippen op het registratie-20 medium,
3. 2. Detectie-inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat elk van de tweede-fraktie-roosteroppervlakken wordt gevormd door een enkel diffraktie-rooster, 25 3« Detectie-inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de twee diffraktieroosteropper-vlhkken worden gevormd door een enkel diffraktierooster met twee verschillende ruimtelijke frequenties.
4. 4. Detectie-inrichting volgens één der voorgaande 30 conclusies, met het kenmerk, dat een positionele relatie van de twee diffraktieroosteroppervlakken en de genoemde optische middelen tot stand gebracht wordt zodanig, dat êën van de twee hulpstippen is gelegen op het niet geregistreerde deel van het spoor en een 35 onderrand van dit spoor, en de andere van de twee hulp- 83 0 0 70 5 ί » - 11 - stippen is gelegen op het niet geregistreerde deel van het spoor en een bovenrand van dit spoor.
5. 5. Detectie-inrichting volgens ëën der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een differen- 5 tieelversterker is aangesloten op de optische detectoren.
6. 6. Detectie-inrichting volgens ëën der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de optische middelen een lichtbron en een lens omvatten.
7. 7. Detectie-inrichting volgens ëën der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de hulps tippen worden afgescheiden van een lichtbundel, die wordt geconcentreerd als de genoemde lichtstip op het registratiemedium. 8300 70 5