NL8501189A - Registratiedrager en inrichting voor het vervaardigen van zo'n registratiedrager. - Google Patents

Description

i* » PHN 11.372 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Registratiedrager en inrichting voor het vervaardigen van zo'n registratiedrager.

De uitvinding heeft betrekking qp een registratiedrager voor opslag van in rasters onderverdeelde videoinformatie in de vorm van in hoofdzaak spiraalvormig gerangschikte sporen waarbij verdeling over die plaat zodanig is, cat voor af speling waarbij de rasters elkaar in een 5 monotoon ritme opvolgen de afspeelsnelheid in hoofdzaak in de spoor-richting gezien lineair is zodat het toerental bij een dergelijke af-speling in hoofdzaak omgekeerd evenredig met de straal waarop wordt afgespeeld, verloopt, een af speelapparaat voor het afspelen van een registratiedrager, alsmede een inrichting voor bet vervaardigen van 10 een registratiedrager.

Een dergelijke registratiedrager, afspeelapparaat en inrichting is bekend als het Laservision systeem. Hierbij bestaan twee principes; - het CAV-principe (Constant Angular Velocity), waarbij de registratie-15 drager met een constant toerental moet worden af gespeeld cm monotone beeldweergave te verkrijgen en waarbij één videobeeld (= twee rasters) per omwenteling zijn opgenomen, en - het CLV-principe, waarbij de registratiedrager met een constante lineaire snelheid wordt beschreven, dus met een toerental omgekeerd 20 evenredig met de straal.

Het eerstgenoemde principe heeft als voordeel, dat alle raster synchronisatie impulsen radiaal cp een lijn zijn gelegen zodat trucage door het tijdens raster-synchronisatie impulsen wisselen van spoor, mogelijk is.

25 Het CLV-principe heeft als voordeel, dat de speelduur aanmer kelijk langer is omdat bij elke straal de informatie dichtheid maximaal is, echter als nadeel, dat geen trucage mogelijk is.

De uitvinding beoogt een registratiedrager, afspeelapparaat en inrichting voor het vervaardigen van zo'n registratiedrager volgens 30 het CLV-principe waarbij - zij het in beperktere mate - trucage mogelijk is.

De registratiedrager wordt daartoe gekenmerkt, doordat de plaat in radiale richting is cnderverdeeld in een aantal van ten -ji - * -1 **- A· . ' -W tf , * PHN 11.372 2 minste twee sectoren waarbinnen een geheel aantal van N rasters is opgenoten op een geheel aantal van T sporen, welke sectoren een veelvoud van T sporen lang zijn, zodat na telkens T sporen de raster synchronisatie impulsen radiaal in lijn zijn gelegen zodat springen over T sporen, 5 en dus N rasters mogelijk is, waarbij voor monotone weergave de plaat binnen die sectoren met constant toerental afgespeeld moet worden en waarbij die sectoren zijn gescheiden door overgangsgebieden waarin het toerental geleidelijk gewijzigd moet worden.

Het afspeelapparaat wordt daartoe gekenmerkt, doordat 10 middelen voor het sectorsgewijs met een constant doch onderscheidenlijk toerental afspelen van die registratiedrager.

De inrichting voor het vervaardigen van zo'n registratiedrager wordt daartoe gekenmerkt, doordat middelen voor het sectorsgewijs wijzigen van het toerental van de registratiedrager waarop het videosignaal 15 wordt opgetekend zodanig, dat per sector de registratiedrager met een constant doch onderscheidenlijk toerental wordt aangedreven zodanig, dat een constant aantal van N rasters van het op te nemen videosignaal wordt geregistreerd in T sporen waarbij de lengte van zo'n sector aanmerkelijk langer is dan T sporen.

20 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin:

Fig. 1 de ligging van de raster synchronisatie impulsen bij een CAV-plaat toont.

Fig. 2 de ligging van de raster synchronisatie impulsen bij 25 een CLV-plaat toont.

Fig. 3 de grenzen waarbinnen het toerental F moet blijven bij af speling van een CLV-plaat met PAL-signaalcodering, toont.

Fig. 4 diezelfde grenzen in het geval van NTSC-signaalcodering, toont.

3Q Fig. 5 het toerental (F)-verloop als functie van de straal R bij een plaat volgens de uitvinding, toont.

Fig. 6 in tabelvorm de waarden van diverse parameters van een plaat volgens de uitvinding, toont.

Fig. 7 het toerental F als functie van de straal R bij een 35 plaat volgens de uitvinding in groter detail toont.

Fig. 8 diagrammatisch de trucagemogelijkheid bij een plaat volgens de uitvinding toont.

Fig. 9 diagrammatisch de trucagemogelijkheid over sector- en 85 3 1 181 ·» ' PHN 11.372 3 segmentgrenzen heen bij een plaat volgens de uitvinding toont.

Fig. 10 een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het vervaardigen van een plaat volgens de uitvinding toont, en

Fig. 11 een uitvoeringsvorm van de langzame PLL 12 in de 5 inrichting volgens figuur 10 toont.

Figuur 1 toont diagrammatisch een plaatvormige registratiedrager 1 met daarop een spiraalvormig spoor 2 van optisch detecteerbare informatie in de vorm van videobeelden die telkens uit twee rasters bestaan, voorafgegaan door een raster synchronisatie impuls. Per omwenteling is 10 een videobeeld (2 rasters) opgencmen. Een dergelijke plaat wordt met een constante hoeksnelheid (CAV = Constant Angular Velocity) weergegeven. Het voordeel van een dergelijke plaat is, dat de raster synchronisatie impulsen S op een radiaal verlopende lijn zijn gelegen zodat bij de raster synchronisatie impuls een spoorwisseling kan plaatsvinden 15 zender verstoring van de beeld/raster synchronisatie zodat met een dergelijke CSV plaat trucage zoals stilstaand beeJc^vertraagd c.q. versneld vooruit of achteruit mogelijk is. Het bezwaar van een dergelijke CS.V-plaat.is, dat de informatiedichtheid wordt bepaald door de hoeksnelheid waarmee op het binnenste spoor nog een acceptabel beeld kan worden 20 opgencmen c.q. weergegeven, met het gevolg dat de informatie dichtheid naar buiten toe afneemt en de totale speelduur aanmerkelijk minder is dan wat maximaal haalbaar is.

Figuur 2 toont diagrammatisch eenzelfde registratiedrager 1 waarbij de beelden met een constante lineaire snelheid (CLV = Constant 25 Linear Velocity) zijn opgencmen. Hierbij is steeds de momentane lineaire snelheid zodanig, dat de informatie dichtheid gelijk is aan die van het binnenste spoor. Het toerental (F) verloopt daarbij als functie van de straal (R). Het gevolg is dat de speelduur aanmerkelijk vergroot is, maar dat de raster synchronisatie impulsen S niet meer in lijn gelegen 30 zijn zodat trucage niet meer mogelijk is.

Van een op de markt verkrijgbaar type CLV plaat is het toerental F als functie van de straal R zowel voor PAL (Fig. 3) als voor NTSC (Fig. 4) gestandaardiseerd en dient tussen de getoonde grenzen te blijven om aan de standaard te voldoen en om te verzekeren dat de 35 in de afspeler aanwezige servorege 1 ingen de eventuele afwijkingen van de hoeksnelheid van de hoeksnelheid bij opname kunnen opvangen. Zoals in de figuur is aangegeven ligt bij PAL de lineaire snelheid tussen 8.4 en 9.5 m/sec en bij NTSC tussen 10.1 en 11.4 m/sec.

i-J «J 1 i Q rj * * PHN 11.372 4

Wil een plaat die niet CLV is opgenomen uitwisselbaar zijn met een CLV plaat dan moet de hoeksnelheid bij opname liggen tussen de in figuren 3 c.q. 4 gegeven grenzen. Volgens een eerste aspect van de uitvinding is het mogelijk om sectorgewijs een constante hoeksnel-5 heid (CAV) te creëren binnen die grenzen, zodat sectorgewijs trucage mogelijk is, echter met dien verstande, dat een geheel aantal van N beelden binnen een geheel aantal van T omwentelingen past, waardoor spoorwisseling over telkens T sporen mogelijk is zonder synchronisatie-verstoring, bij voorbeeld in de eerste sector 1 beeld in 1 omwenteling 10 (N=l, T=l) overeenkomstig CAV, in een andere sector bij voorbeeld vijf beelden in vier sporen (N=5, T=4); het een en ander enerzijds zodanig, dat de hoeksnelheid binnen de in figuren 3 of 4 gegeven grenzen blijft en anderzijds zodanig, dat telkens de sector waarbinnen de hoeksnelheid constant is, zo groot mogelijk is, daarbij in het oog houdend dat de 15. waarde van N en T niet te onaantrekkelijk wordt. Het toerental F als functie van de straal R kan dan zoals in figuur 5 diagrammatisch is getoond, verlopen. Het toerental met in dit voorbeeld een achttal sectoren met constant toerental waarbij de waarden van F, T en N in de tabel van figuur 6 zijn gegeven voor de PAL-norm. Het toerental F is 20 af te leiden uit de betrekking: F = N ' Fstart met F , . het starttoerental in geval van CAV dus 25 crow/sec in het start 25 geval van PAL. De keuze voor N rasters in 5 omwentelingen is gedaan omdat het aantal lijnen per raster in de PAL-mode door 5 deelbaar is zodat in dat geval de lijnsync impulsen per sector radiaal in lijn zijn gelegen waardoor overspraak van die lijnsync impulsen naar het zichtbare gedeelte van het videobeeld wordt vermeden.

30 De overgangen tussen de sectoren bij voorbeeld de overgang tussen r^ en r^ (Fig. 5) verlopen niet sprongsgewijs omdat het toerental niet sprongsgewijs verlopen kan vanwege de beperkte versnelling die de aandrijfmotor kan maken.

Binnen die overgangsgebieden liggen dus niet alle raster 35 synchronisatie impulsen op een radiale lijn. Het is echter mogelijk deze overgangen zodanig te doen verlopen dat ook binnen die overgangen trucage mogelijk is. Dit wordt bereikt door in die overgangen segmenten met constant toerental toe te passen, welke segmenten aanmerkelijk korter ^ - .* W - ' PHN 11.372 5 zijn dan de sectoren, en wel zodanig dat twee bepaalde raster synchronisatie impulsen ter weerszijde van de overgangen tussen de segmenten op éeh lijn liggen zodat over de overgang tussen die segmenten heen kan worden gesprongen. Ter illustratie hiervan toont figuur 7 een deel 5 van het diagram van figuur 5 in vergrote vorm. Tussen de stralen en r5 ligt een sector met constant toerental f^, terwijl na straal rg een sector volgt met constant toerental f^. De overgang (r^-r^) is onderverdeeld in een aantal segmenten, bij voorbeeld tussen rg en r5 n+1 Inet eveneens 601 constant toerental f^ n· De overgang geschiedt 10 met een bepaalde versnelling, zodanig, dat ten minste twee raster synchronisatie impulsen ter weerszijde van die overgang in radiale lijn gelegen zijn. Binnen een segment mogen echter meerdere raster synchronisatie impulsen in lijn zijn gelegen. Het onderscheid tussen segmenten en sectoren wordt duidelijk aan de hand van figuur 8 die het toerental 15 (F) als functie van de tijd (t) geeft rond een sector St rasp. segment

Sg, waarbij met merktekens S de raster synchronisatie impulsen zijn gegeven . Tijdens een segment kan telkens over N rasters (en dus T sporen) gesprongen worden vanuit elke raster synchronisatie impuls (behalve vanuit de N laatste rasters).· Tijdens een sector wordt over 20 N rasters gesprongen. Tijdens een eerste segment Sg^. over rasters en tijdens een tweede segment Sg2 over N2 rasters terwijl over de overgangen heen over een nog nader te bepalen aantal rasters No^ rasp. No2 wordt gesprongen.

Voor wat betreft de mogelijkheid voor de sprongen NQ moet 25 tijdens opname het toerental zodanig verlopen, dat na een bepaald aantal rasters de fase van de raster synchronisatie impulsen een geheel aantal malen 2ff gewijzigd is. Hiertoe zijn diverse toerental verander ringsfuncties mogelijk zoals verandering met constante acceleratie, verandering met twee elkaar opvolgende constante acceleraties,verandering 30 langs een door een polynocm, of een cirkelboog gedefinieerde curve. Een erg eenvoudige methode is echter het gébruik maken van een langzame fase-vergrendelde lus (PLL). Een met de raster synchronisatie impulsen synchroon kloksignaal Fc wordt gegenereerd wat stapsgewijs naar een frequentie wordt gebracht dat correspondeert net de gewenste snelheid 35 in het volgende segment Sg2. De PLL zorgt ervoor dat een signal Ft met een geleidelijk veranderende frequentie wordt gemaakt, wat door de rotatie motor servoregeling wordt gevolgd totdat het toerental F weer synchroon is met het kloksignaal. Als deze snelheidsverandering ζ V ·, : s y? • · PHN-11.372 6 voltooid is voordat de raster synchronisatie impuls waar naartoe over de overgang heen gesprongen kan worden, verschijnt, dan wordt de ligging van die inpuls qua phase ten opzichte van de raster synchronisatie inpulsen in het vorige segment Sg^ bepaald door de 5 sprong in de frequentie van het kloksignaal.

Figuur 9 toont het door het kloksignaal gedefinieerde toerental, dus met een abrupte sprong die in werkelijkheid door het daadwerkelijke toerental met een geleidelijke overgang gevolg wordt, als functie van de tijd t.

10 Tijdens het segment Sg1 liggen de raster synchronisatie impul sen S telkens na impulsen cp een radiale lijn en tijdens het segment Sg2 na N2 impulsen. De raster synchronisatie inpuls van waaruit gesprongen wordt voor de sprong Nq over de overgang heen ligt impulsen voor het moment van overgang terwijl de impuls S2 waar naartoe 15 gesprongen wordt impulsen na de sprong ligt, waarbij K1 en K2 integers zijn. De faseverandering is dan (K^N^ + KN2). 2 Tfen dus daar N^, K2 en N2 integers zijn een geheel aantal malen 2 τΓ oftewel de impulsen en S2 liggen in één radiale lijn. Om de sprong zo laat mogelijk te doen aanvangen kan gelijk aan één gekozen worden. De 20 integer K2 moet echter zodanig gekozen worden dat de PLL de sprong heeft kunnen volgen.

De lengte van de sectoren en segmenten kunnen berekend worden en in een tabel worden opgeslagen tesamen met de bijbehorende toerentallen cm tijdens het fabricage proces van de moederplaat te worden 25 gehanteerd, waartoe genoemd kloksignaal F op basis van die tabel kan

V

worden gegenereerd uitgaande van bij voorbeeld de horizontale synchronisatie impulsen. Door in die tabel de factoren N en T op te slaan kan

die frequentie F gegenereerd worden met op basis van de factoren N

c T

en T ingestelde delers. Immers, het toerental F is gelijk aan jj^tart* 30 De frequentie van het kloksignaal verloopt dan ook volgens m — -. fstart net fstart een start frequentie, bij voorbeeld één-vijfde van de horizontale lijn synchronisatie frequentie F^.

Een mogelijke uitvoeringsvorm van een inrichting voor het beschrijven van een (moeder)-plaat met uit rasters opgebouwde video 35 signalen met een raster uitlijning zoals in het voorgaande besproken, toont figuur 10. Hierin wordt door een bron 2, bij voorbeeld een video-weergave apparaat dat videobeelden van een magneetband weergeeft, een Λ A * Π ;s mi i 1 ί 1 1 *-/ Ij \ I \s ..· PHN 11.372 7 _ • » videosignaal geleverd aan een moduleerbare laserbron 3 die een met het videosignaal qua impulsbreedte gemoduleerde laserbundel 4 genereert. Deze bundel treft via een in radiale richting (t.o.v. de plaat 1) en focus-ridhtlng stuurbaar dbjectiefstelsel 5 de plaat 1 cm daar in een spiraal-5 vormig spoor de informatie te schrijven. De plaat wordt aangedreven door een motor 6 waaraan een tachogenerator 7 is gekoppeld. De motor 6 wordt bestuurd door een rotatieservoregel circuit 10 dat aan een ingang 8 snelheidsstuurinformatie ontvangt en aan een ingang 9 de snelheids-informatie van tachogenerator 7 ontvangt en die bij voorbeeld een PLL 10 kan bevatten.

Ter generatie van een snelheidsregel signaal levert bron 2 een kloksignaal fh- bij voorbeeld de lijnsync van het videosignaal, aan een delerschakeling 11, waarin dat kloksignaal qua frequentie met een fac-

T

tor evenredig de breuk — vermenigvuldigd wordt zodat een signaal met “ m 15 een frequentie evenredig — Fstart ontstaai:· Dit signaal wordt aan een langzame PU. 12 toegevoerd dia een signaal levert dat qua frequentie

T

de frequentie evenredig — Fstart volgt, echter met een eindige frequentie verandering zodat de motor 6 met een bepaalde maximale acceleratie een gewenste toerental verandering teweeg brengt.

T

20 Teneinde de breuk ^ te kunnen besturen ontvangt een teller 13 van de bron 2 de raster synchronisatie inpulsen f^. Teller 13 geeft dus een maat voor het tijdsverloop van het videosignaal. In een geheugen

T

15 staan de wanden van — als functie van de stand van teller 13 opgeslagen en een besturingseenheid 14 stuurt als functie van de telIerstand 25 en de bij die tellerstand behorende waarde van T/N de vermenigvuldiger 11 zodat telkens wanneer in het tijdsverloop de breuk T/N t.b.v. een volgende sector c.q. segment plotseling verandert, de frequentie van het uitgangssignaal van schakeling 11 een sprong vertoont waarop de langzame PLL 12 geleidelijk reageert.

30 De langzame PLL 12 kan opgebouwd zijn als in figuur 11 getoond

T

is. Het ingangssignaal — f^ wordt via een ingang 17 toegevoerd aan een fase detector 18 waaraan ook het uitgangssignaal van een spanningsgestuur-de oscillator 20 wordt toegevoerd. Met het gemeten faseverschil wordt die spanningsgestuurde oscillator 20 gestuurd, echter via een laagdoor-35 laatfilter 19 zodat de oscillator 20 het signaal aan ingang 17 bij plotselinge frequentie veranderingen slecht langzaam volgt.

Een plaat opgenanen volgens het voorgaande kan zonder meer door conventionele Laservision-spelers worden af gespeeld, cndat de toe- -- J - - ^ PHN 11.372 8 rental variaties binnen de in figuren 3 en 4 gegeven grenzen blijven.

T.b.v. trucage echter kan een gemodificeerde speler worden gebruikt, bij voorbeeld voorzien van een tabel waarin de sector- en segmentgegevens (dus T/N als functie van de straal) zijn opgenomen. Omdat echter een 5 straaldetectie vaak moeilijk is en omdat de sprongen over de sector-overgangen een ander aantal rasters treft, is het echter voordelig om in de aan elk raster toegevoegde beeidcodering informatie toe te voegen over de vanuit dat raster mogelijke sprongen, welke informatie door de afspeelapparatuur gedecodeerd kan worden.

10 15 20 25 30 35

Claims (9)

1. Registratiedrager voor opslag van in rasters onderverdeelde videoinformatie in de vorm van in hoofdzaak spiraalvormig gerangschikte sporen waarbij verdeling van die plaat zodanig is, dat voor af speling waarbij de rasters elkaar in een monotoon ritme cpvolgen de afspeel-5 snelheid in hoofdzaak indespoorrichting gezien lineair is zodat het toerental bij een dergelijke af speling in hoofdzaak omgekeerd evenredig met de straal waarop wordt af gespeeld, verloopt ^ gekenmerkt doordat de plaat in radiale richting is onderverdeeld in een aantal van ten minste twee sectoren waarbinnen een geheel aantal van N rasters is opge-10 nemen op een geheel aantal van T sporen, welke sectoren een veelvoud van T sporen lang zijn, zodat na telkens T sporen de raster synchronisatie impulsen radiaal in lijn zijn gelegen zodat springen over T sporen en dus N rasters mogelijk is, waarbij voor monotone weergave de plaat binnen die sectoren met constant toerental afgespeeld moet worden en 15 waarbij die sectoral zijn gescheiden door overgangsgebieden waarin het toerental geleidelijk gewijzigd moet worden.

2. Registratiedrager volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de overgangsgebieden tussen de sectoren zijn onderverdeeld in segmenten die eveneens met een constant toerental afgespeeld dienen te worden 20 teneinde een monotone beeldweergave te verkrijgen en eveneens een geheel aantal rasters binnen een geheel aantal sporen vertonen maar zich over aanmerkelijk kleinere radiale afstand uitstrekken terwijl telkens na een overgang tussen twee segmenten c.q. een sector en een segment er een bepaalde raster synchronisate impuls optreedt die radiaal 25 in lijn is gelegen met een raster synchronisatie impuls gelegen vóór die overgang.

3. Registratiedrager volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat informatie met betrekking tot de ligging van genoemde bepaalde raster synchronisatie impuls na zulk een overgang is opgencmen in het video- 3Q signaal.

4. Registratiedrager volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat eveneens informatie met betrekking tot de momentane grootte van de parameter T is opgencmen in het videosignaal. s

5. Afspeelapparatuur voor het af spelen van een registratiedrager 35 volgens conclusie 1, gekenmerkt door middelen voor het sectorgewijs net een constant doch onderscheidenlijk toerental afspelen van die registratiedrager.

6. Inrichting voor het vervaardigen van een registratiedrager * '· * Λ V1 \ % .... ΕΗΝ 11.372 10 Λ volgens een der conclusies 1 t/m 4, gekenmerkt, door middelen voor het sectorgewijs wijzigen van het toerental van de registratiedrager waarop het videosignaal wordt opgetekend zodanig, dat per sector de registratiedrager met een constant doch onderscheidenlijk toerental wordt aange-5 dreven zodanig, dat een constant aantal van. N rasters van het op te nemen videosignaal wordt geregistreerd in T sporen waarbij de lengte van zo'n sector aanmerkelijk langer is dan T sporen.

7. Inrichting volgens conclusie 6, gekenmerkt door middelen cm het toerental van sector tot sector in stappen te veranderen waarbij 10 de delen tussen die stappen op de registratiedrager net segmenten overeenkomen waarbinnen het toerental constant is en waarbinnen telkens een geheel aantal rasters N in een geheel aantal sporen T is opgetekend, echter met een totale lengte die aanmerkelijk kleiner is dan de lengte van de sectoren, zodanig, dat er nu een stap in het toerental 15 een bepaalde raster synchronisatie impuls wordt opgetekend die radiaal in lijn is gelegen met een bepaalde raster synchronisatie impuls vóór die stap.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat een geleidelijke stap tussen twee·, segmenten c.q. een segment en een sector 20 wordt gerealiseerd door een signaal met een sprongsgewijze frequentie verandering overeenkomstig de. gewenste verandering in de parameter T/N en dus in het toerental toe te voeren via aan langzame fasevergrende 1de lus aan een het toerental van de registratiedrager bepalende toerental-regellus , zodat het toerental geleidelijk die frequentiesprong volgt. 25

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat die frequentiesprong plaats vindt rasters na een bepaalde raster synchronisatie impuls in een sector c.q. segment waarin N=N , en KN rasters X 6 vóór een bepaalde raster synchronisatie impuls gelegen in een daarna gelegen sector c.q. segment met N=N^ met K een integer, zodat die 3Q beide op een afstand N^+ gelegen raster synchronisatieimpulsen radiaal in lijn zijn gelegen. 35 3301189