NO743762L

NO743762L -

Info

Publication number: NO743762L
Application number: NO743762A
Authority: NO
Inventors: J A M Mes
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1973-10-20
Filing date: 1974-10-17
Publication date: 1975-05-20
Also published as: DE2448792A1; CA1040741A; CH574151A5; JPS5068731A; BR7408645D0; ES431129A1; AU7442874A; DK545474A; ATA835874A; SE7413069L; AT339390B; FR2248569A1; FR2248569B1; GB1475179A; NL7314464A; BE821269A; IT1024629B

Description

, Anordning for optisk avsøkning av et informasjonsBpor på en roterende informasjonsbærer. , Device for optical scanning of an information channel on a rotating information carrier.

Oppfinnelsen angår en anordning for optisk avsøkning avThe invention relates to a device for optical scanning of

et informåsjonsspor på en roterende informasjonsbærer ved hjelp av en lysstråle, som leveres av. et katodestrålerør som omfatter en innretning for avbøyning av minst én elektronstråle. an information track on a rotating information carrier by means of a light beam, which is delivered by. a cathode ray tube comprising a device for deflecting at least one electron beam.

En slik anordning er kjent fra U.S.-patentskrift nr. 2.659.828, hvor posisjonen av lysstrålen er fastlagt i forhold til anordningens ikke roterende deler ved hjelp av en styrekrets. Dette medfører at lysstrålen må avbøyes fra det informasjonsspor som avleses som følge av blant annet små eksentrisitéter i rotasjonsaksen Such a device is known from U.S. Patent No. 2,659,828, where the position of the light beam is determined in relation to the device's non-rotating parts by means of a control circuit. This means that the light beam must be deflected from the information track that is read as a result of, among other things, small eccentricities in the axis of rotation

for informasjonsbæreren i forhold tiltsenteret for de hovedsaklig sirkulære informåsjonsspor. Hensikten med oppfinnelsen er å korrigere slike avvikelser og tilveiebringe én meget nøyaktig følging av meget smale informåsjonsspor som ligger umiddelbart ved siden av hverandre. En ytterligere hensikt ved oppfinnelsen er å kompensere for små variasjoner i avsøkningshastigheten som også for the information carrier in relation to the tilt center for the mainly circular information tracks. The purpose of the invention is to correct such deviations and to provide a very accurate following of very narrow information tracks that lie immediately next to each other. A further purpose of the invention is to compensate for small variations in the scanning speed which also

kan skyldes blant annet små eksentrisiteter. can be due to, among other things, small eccentricities.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en posisjonsdetek-tor smrn leverer et signal når lysstrålen avbøyes fra informasjonssporet, hvilket signal tilføres avbøyningsinnretningen for korreksjon av avbøyningen i en retning hovedsakelig vinkelrett på informa-sj onssporet. This is achieved according to the invention by a position detector which supplies a signal when the light beam is deflected from the information track, which signal is supplied to the deflection device for correction of the deflection in a direction mainly perpendicular to the information track.

Anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter også en hastighetsdetektor som leverer et andre signal når avsøkningshastigheten langs informasjonssporet avviker fra den midlere aysøkningshastighet, hvilket andre signal tilføres avbøyningsinnretningen for avbøyning av elektronstrålen eller -stråleae i en retning hovedsakelig parallelt med informasjonssporet på sådan måte at avsøkningshastighet-en i øyeblikket er hovedsakelig lik -den midlere avsøkningshastighet. The device according to the invention also comprises a speed detector which delivers a second signal when the scanning speed along the information track deviates from the average speed of increase, which second signal is supplied to the deflection device for deflection of the electron beam or beams in a direction substantially parallel to the information track in such a way that the scanning speed at the moment is essentially equal to -the mean scan rate.

Hvis informasjonssporet i anordningen ifølge oppfinnelsen er spiralformet, beveges lysflekken på opptegningsbæreren radialt ved hjelp av mekaniske hjelpemidler for å følge informasjonssporet, idet signalet som leveres av posisjonsdetektoren tjener til å eliminere små radiale avvikelser. Særlig hvis anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter et katodestrålerør, anvendes en innretning som leverer tre elektronatråler, av hvilke den ene tjener til å frembringe lysstrålen for avsøkning av informasjonssporet, og de to andre tjener til å frembringe lysstråler på hver sin side av informasjonssporet og å samvirke med posisjonsdetektoren.<:>Den hovedsakelig treghetløse virkning av katodestråle-røret muliggjør videre at lysstrålen kan forskyves trinnvis fra et informåsjonsspor til et annet eller repetere samme informåsjonsspor etter en omdreining av informasjonsbæreraa. Anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter derfor fortrinns-vis en krets som leverer en.slik spenning til avbøyningsinnretningen at lysstrålen beveges til et informåsjonsspor et annet sted på informasjonsbæreren. Oppfinnelsen skal nedenfor beskrivesPnærmere under hen- visning til tegningen som skjematisk viser en anordning ifølge oppfinnelsen for.avsøkning av en videoinformasjonsbærer. If the information track in the device according to the invention is spiral-shaped, the light spot on the recording medium is moved radially by means of mechanical aids to follow the information track, the signal delivered by the position detector serving to eliminate small radial deviations. Particularly if the device according to the invention comprises a cathode ray tube, a device is used which supplies three electron beams, one of which serves to produce the light beam for scanning the information track, and the other two serve to produce light beams on either side of the information track and to cooperate with the position detector.<:>The essentially inertialess effect of the cathode ray tube further enables the light beam to be shifted step by step from one information track to another or to repeat the same information track after one revolution of the information carrier. The device according to the invention therefore preferably comprises a circuit which supplies such a voltage to the deflection device that the light beam is moved to an information track elsewhere on the information carrier. The invention will be described below in more detail with reference to the drawing which schematically shows a device according to the invention for scanning a video information carrier.

Anordningen på tegningen omfatter en informasjonsbærer 1 som roterer om en akse 2 med en hastighet på 25 omdreininger pr. The device in the drawing comprises an information carrier 1 which rotates about an axis 2 at a speed of 25 revolutions per second.

sekund. Informasjonen er anordnet i et spiralformet spor.3 som har en stigning på 0,00£i mm. Dette spor består av en rekke lang-strakte fordypninger 4 med variabel lengde og variabel repeti-sjons frekvens. Bredden av alle fordypningene er (3,0008 mm og dybden er 0,00016 nm. En del av fem slike spor 3 er betegnet med 5. Pilen 6 viser avsøkningsretningen. Sporet 3 avsøkes ved hjelp second. The information is arranged in a helical track.3 which has a pitch of 0.00£i mm. This track consists of a number of elongated recesses 4 with variable length and variable repetition frequency. The width of all the recesses is (3.0008 mm and the depth is 0.00016 nm. A part of five such grooves 3 is denoted by 5. The arrow 6 shows the scanning direction. The groove 3 is scanned using

av en lysflekk 8 med en diameter på 0*002 mm. To lysflekker 7 og;9 som har en fast posisjon i forhold til lysflekkeri 8 detekterer ;avvikelser av lysflekken 8 i forhold til sporet som skal følges.;Et slikt avsøkningssystem er beskrevet i Philips Technical Review, bind 33, 1973»nr. 7»side 177-193. ;Ifølge oppfinnelsen frembringes lysflekkene 7*8 og 9 ved hjelp av et katodestrålerør 10. Katodestrålerøret 10 omfatter en evakuert glasskolbe 11 og hjelpemidler for frembringelse og foku-sering av tre elektronstråler 13»14 og 15, samt avbøyningsplater 16 for innretning av elektronstrålene 13 og 15 i forhold til elektronstrålen 14. Videre er a»ordnet et sett avbøyningsplater 17 for avbøyning av elektronstrålene 13,14 og 15 på sådan måte at lysflekkene 7,8 og 9 avbøyes langs sporet som skal avsøkes, og et sett avbøyningsplater 18 for avbøyning av elektronstrålene 13,14 og 15 på sådan måte at lysflekkene 7,8 og 9 forskyves vinkelrett på sporet som skal avsøkes. Katodestrålerøret 10 omfatter videre et vindu 19 med en luminisensskjerm 20 på hvilken elektronstrålene 13,14 og 15 frembringer ly3flekker 21,22 og 23. I forbindelse med den nødvendige hurtige hastighetsstyring, anvendes for skjermen 20 et luminisenssjikt med meget kort etterlysing, f.eks. seriumaktivért yttriumsilikatrjined en etterlysning som er kortere enn 50 nano-sekunder. Vinduet 19 er omgitt av en tykk metallplate 2H som tjener til kjøling av3kjerinen 20. of a spot of light 8 with a diameter of 0*002 mm. Two light spots 7 and 9 which have a fixed position in relation to the light spot 8 detect deviations of the light spot 8 in relation to the track to be followed. Such a scanning system is described in Philips Technical Review, volume 33, 1973» no. 7» pages 177-193. According to the invention, the light spots 7*8 and 9 are produced by means of a cathode ray tube 10. The cathode ray tube 10 comprises an evacuated glass flask 11 and aids for producing and focusing three electron beams 13, 14 and 15, as well as deflection plates 16 for aligning the electron beams 13 and 15 in relation to the electron beam 14. Furthermore, a set of deflection plates 17 is arranged for deflection of the electron beams 13, 14 and 15 in such a way that the light spots 7, 8 and 9 are deflected along the track to be scanned, and a set of deflection plates 18 for deflection of the electron beams 13,14 and 15 in such a way that the light spots 7,8 and 9 are displaced perpendicularly to the track to be scanned. The cathode ray tube 10 further comprises a window 19 with a luminescence screen 20 on which the electron beams 13, 14 and 15 produce light spots 21, 22 and 23. In connection with the necessary rapid speed control, a luminescence layer with a very short after-light is used for the screen 20, e.g. cerium-activated yttrium silicate trijined a request that is shorter than 50 nano-seconds. The window 19 is surrounded by a thick metal plate 2H which serves to cool the core 20.

Éysflekkene 21, 22 og 23 projiseres på den.roterende informasjonsbærer 1 slik at de ved hjelp av objektivet 25 for-minskes 20 ganger og danner lysflekkene 7,8 og 9.på informasjonsbæreren. Lysflekkene 7,8 og 9 reflekteres tilbake fra opptegningsbæreren og forstørres 20 ganger i objektivet 25 og projiseres så The light spots 21, 22 and 23 are projected onto the rotating information carrier 1 so that they are reduced 20 times by means of the lens 25 and form the light spots 7, 8 and 9 on the information carrier. The light spots 7,8 and 9 are reflected back from the recording medium and are magnified 20 times in the objective 25 and then projected

på fotodioder 27,28 og 29 ved hjelp av et halvtransparent speil 26. I tilfelle av riktig sporfølging på informasjonsbæreren av on photodiodes 27,28 and 29 by means of a semi-transparent mirror 26. In case of correct tracking on the information carrier of

lysflekken 8, vil signalet som frembringes av fotodioden 28 om-fatte informasjonen som er kodet i sporet. Lysflekken 8 kan ikke the light spot 8, the signal produced by the photodiode 28 will include the information encoded in the track. The spot of light 8 cannot

avvike fra sporet mere enn 0,0002 mm. Anordningen omfatter et styre-system for den nødvendige sentrering. Informasjonen er kodet i sporet slik at den midlere lengde av fordypningene er lik den midlere lengde av mellomrommene. Den midlere verdi av signalet som frembringes av fotodiodene 27 og 29 er derfor bestemt bare av av-vikelsen av lysflekkene 7 og 9. i forhold til sporet. Differansen mellom de to signaler som frembringes i styreforsterkeren 30 frembringer derfor etter å ha passert et lavpassfilter som kutter ut frekvenser over 20 kHz, et egset feilsignal for styresystemet. Ut-gangs spenningen fra styresystemet tilføres avbøyningsplåtene 18 som korrigerer lokaliseringen av lysflekkene 7,8 og 9. deviate from the track by more than 0.0002 mm. The device includes a control system for the necessary centering. The information is encoded in the track so that the average length of the recesses is equal to the average length of the spaces. The mean value of the signal produced by the photodiodes 27 and 29 is therefore determined only by the deviation of the light spots 7 and 9 in relation to the track. The difference between the two signals produced in the control amplifier 30 therefore produces, after passing a low-pass filter which cuts out frequencies above 20 kHz, a specific error signal for the control system. The output voltage from the control system is supplied to the deflection plates 18 which correct the location of the light spots 7,8 and 9.

Små eksentrisiteter på f.eks. 0,050 mm bevirker ikke bare radial avvikelse som korrigeres på den ovenfor beskrevne måte, Small eccentricities on e.g. 0.050 mm not only causes radial deviation which is corrected in the manner described above,

men også avvikelser i avsøkningshastigheten. I løpet av en halv omdreining, blir avsøkningshastigheten noe større enn den midlere avsøkningshastighet og under den andre halvdel av omdreiningen noe mindre enn den midlere avsøkningshastighet. Dette kan kompen-seres for ved. å bevege lysflekkene 7,8 og 9 langs sporet når av-søkningshastigheten blir for stor og bevege dem i motsatt retning når avsøkningshastigheten blir for liten. Denne bevegelse oppnås ved hjelp av avbøyningsplåtene 17 som mottar et signal fra styreforsterkeren 31. Styreforsterkeren 31 mottar signalet fra fotodioden 28 og inneholder blant annet en bærebølgefrekvens som er kodet i sporet. I samvirke med avbøyningsplåtene 17 sikrer styreforsterkeren 31 at bærebølgefrekvensen avleses som en konstant frekvens. Signalet fra fotodioden 28 tilføres videre dekoderen 32 som er forbundet med en fjarnsynsmottaker 33 som viser det program som er opptegnet på informasjonsbæreren 1. but also deviations in the scanning speed. During half a revolution, the scanning speed becomes somewhat greater than the average scanning speed and during the second half of the revolution somewhat less than the average scanning speed. This can be compensated for firewood. to move the light spots 7,8 and 9 along the track when the scanning speed becomes too great and to move them in the opposite direction when the scanning speed becomes too small. This movement is achieved by means of the deflection plates 17 which receive a signal from the control amplifier 31. The control amplifier 31 receives the signal from the photodiode 28 and contains, among other things, a carrier wave frequency which is coded in the track. In cooperation with the deflection plates 17, the control amplifier 31 ensures that the carrier frequency is read as a constant frequency. The signal from the photodiode 28 is further supplied to the decoder 32 which is connected to a television receiver 33 which displays the program recorded on the information carrier 1.

Ved hjelp av kretsen 34 er det videre mulig å levere en slik spenning til avbøyningsplåtene 18 at lysflekkene 7,8 og 9 beveges til et informåsjonsspor på et annet sted på informasjonsbæreren. Dette gjør det mulig f.eks. å vise informasjonen som er kodet i en omdreining av informåsjonssporet et vilkårlig antall ganger slik at man oppnår et stasjonært bilde. Ved å avsøke With the aid of the circuit 34, it is further possible to supply such a voltage to the deflection plates 18 that the light spots 7,8 and 9 are moved to an information track at another location on the information carrier. This makes it possible, e.g. to display the information encoded in one revolution of the information track an arbitrary number of times so as to obtain a stationary image. By scanning

informasjonsbæreren to ganger for hver omdreining, kan bildet vises med den halve hastighet osv. the information carrier twice for each revolution, the image can be displayed at half the speed, etc.

Ved anordningen som er beskrevet fejener styringen av lysflekkene ved hjelp av katodestrålerøret 10 bare til å oppnå en hurtig styring. Informasjonssporet 3 følges mekanisk ved bevege-lige deler i anordningen som er vist innenfor de strekede linjer 35 på sådan måte at lysflekken 8 beveges langs en radius av informasjonsbæreren. With the device that has been described, the control of the light spots by means of the cathode ray tube 10 only achieves a quick control. The information track 3 is followed mechanically by moving parts in the device which are shown within the dashed lines 35 in such a way that the light spot 8 is moved along a radius of the information carrier.

Selv om informasjonsbæreren i den beskrevne anordning av søkes ved hjelp av tre lysflekker av hvilke en tjener til avlesing og tQ.-£il følgestyring, er det også mulig å anvende bare én lysflekk for følging og avlesning. ^1 det tilfellet er bare en elektronstråle nødvendig i katodestrålerøret 10. Med en slik følge3tyring gis lysflekkén 8 en oscillerende bevegelse med meget liten amplitude rundt midtlinjen for informasjonssporet. Frekvensen for denne bevegelse er f.eks. 50 kH? og bevirkes av en vekselspenning som til-føres avbøyningsplåtene 1.8. Ut gangs si gnålet fra fotodioden 28 inneholder da en 50 kHz-komponent som detekteres synkront méd den ovenfor nevnte 50 kHz-spenning som referanse. Det detekterte signal danner et korreksjonssignal som er et mål for verdien og retningen av den radiale forskyvning og som også tilføres avbøyningsplåtene 18. Når den åpne sløyfeforsterkning i styrekretsen er tilstrekkelig stor, har den oscillerende bevegelse av lysflekkén 8 en så liten amplitude at avsøkningen ikke forstyrres av denne og meget nøyaktig sporfølging oppnås. Although the information carrier in the described device is searched by means of three light spots, one of which serves for reading and follow-up control, it is also possible to use only one light spot for following and reading. In that case, only one electron beam is necessary in the cathode ray tube 10. With such a sequence, the light spot 8 is given an oscillating movement of very small amplitude around the center line of the information track. The frequency of this movement is e.g. 50 kH? and is caused by an alternating voltage which is supplied to the deflection plates 1.8. Initially, the signal from the photodiode 28 then contains a 50 kHz component which is detected synchronously with the above-mentioned 50 kHz voltage as a reference. The detected signal forms a correction signal which is a measure of the value and direction of the radial displacement and which is also supplied to the deflection plates 18. When the open loop gain in the control circuit is sufficiently large, the oscillating movement of the light spot 8 has such a small amplitude that the scan is not disturbed of this and very accurate tracking is achieved.

Claims

1. Device for optical scanning of an information track on a rotating information carrier by means of a light beam supplied of a cathode ray tube comprising a device for deflecting at least one electron beam, characterized by a position detector which supplies a signal when the light beam is deflected from the information track, which signal is supplied to the deflection device for correcting the deflection in a direction substantially perpendicular on the information trail.

2. Device according to claim 1, characterized by a speed detector which delivers a second signal when the scanning speed along the information track deviates from the average scanning speed, which second signal is supplied to the deflection device for deflection of the electron beam or beams in a direction mainly parallel to the information track in such a way that the scanning speed at the moment is essentially equal to the average scanning speed.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the information track is spiral-shaped and that the light spot on the recording medium. is moved radially by means of mechanical aids to follow the information track, the signal supplied by the position detector serving to eliminate small. radial deviations.

4.. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the cathode ray tube comprises a device which. supplies three electron beams, one of which serves to produce a light beam for scanning the information track, and the other two serve to produce light beams on either side of the information track and to interact with the position detector.

5. Device according to claim 1,2,3 or i|, characterized by a circuit which supplies such a voltage to the deflection device that the light beam is moved to an information track elsewhere on the information carrier.