DE2711924C2 - Spursteuersystem für ein mit plattenförmigem Aufzeichnungsmedium arbeitendes Aufzeichnungs/Wiedergabegerät - Google Patents

Description

a) eine Aufzeichnungseinrichtung (T, M2, MX, 70-82, 86, 88, 36, 10), um auf die Aufzeichnungsplatte (20) einen kontinuierlichen Informationsabschnitt entlang aufeinanderfolgender, beabstandeter langgestreckter Spuren aufzuzeichnen und danach einen zusätzlichen kontinuierlichen Informationsabschnitt aufzuzeich-

b) eine' Spurverfolgungseinrichoing (156, 84, 142) zum Verfolgen einer der vorhandenen langgestreckten Spuren des ersten Informationsabschnitts, um über eine Fühleinrichtung (104,132) ein von der Spurverfolgung abhängiges Fühlsignal zu erzeugen;

c) einen Steuersignalerzeuger, der einen Generator (106) für ein Signal konstanter Frequenz enthält und einen Vergleicher (134) aufweist, welcher das Signal konstanter Frequenz mit dem Fühlsignal vergleicht und abhängig von Unterschieden in den verglichenen Signalen ein Steuersignal erzeugt, das dem Verlauf des Kurses (»Positionsprofil«) der verfolgten Spur entspricht;

d) einen zwischen dem Konstantfrequenzgenerator (106) und der Aufzeichnungseinrichtung (bei 36) liegenden ersten Schalter (108) und einen zwischen dem Ausgang des Steuersignalerzeugers (134) und der Aufzeichnungseinrichtung (bei 36) liegenden zweiten Schalter (98), die beide während des Autzeichnungsvorgangs gesperrt und während des Spurverfolgungsbetriebs durchlässig sind;

e) eine Speichereinrichtung (90), die mit einer der gegebenen Rotationsgeschwindigkeit der Aufzeichnungsplatte entsprechenden Geschwindigkeit betrieben wird;

eine Umschalteinrichtung (92), die in einem ersten Schaltzustand während des Spurverfolgungsbetriebs die Speichereinrichtung (90) mit dem Ausgang des Steuersignalerzeugers (134) verbindet, um das Steuersignal in die Speichereinrichtung einzuspeichern, und die in einem zweiten Schaltzustand das gespeicherte Steuersignal aus der Speichereinrichtung ausgibt;

g) eine Steuereinrichtung (152,38,140,44), die auf das von der Speichereinrichtung (90) ausgegebene Steuersignal anspricht, um die Aufzeichnungseinrichtung (bei 36) abhängig von diesem Signal beim Aufzeichnen des zusätzlichen Informationsabsciinitts so zu steuern, daß dieser Informationsabschnitt entlang zusätzlicher aufeinanderfolgender, beanstandeter langgestreckter Spuren aufgezeichnet wird, deren jede im wesentlichen einen entsprechenden Kursverlauf wie die beim Spurverfolgungsbetrieb verfolgte Spur nimmt.

2. Spursteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

a)

b)

c)

daß die Spurverfolgungseinrichtung eine Quelle (74) für einen fokussierten Lichtstrahl und eine Lenkeinrichtung (44) aufweist, die den Lichtstrahl entsprechend dem Signal des Konstantfrequenzgenerators (106) periodisch gegenüber der verfolgten Spur ablenkt; daß die Fühleinrichtung (104, 132) einer der momentanen Abweichung des Lichtstrahls von der verfolgten Spur entsprechendes Fühlsignal erzeugt;

daß der Steuersignalgeber eine Einrichtung (134) enthält, die aus dem Fühlsignal unter Vergleich mit dem Signal konstanter Frequenz ein Korrektursignal zur Zentrierung der mittleren Position des Lichtstrahls auf die verfolgte Spur ableitet und daß dieses Korrektursignal das in die Speichereinrichtung (90) einzuschreibende Steuersignal ist

Die Erfindung betrifft ein Spursteuersystem für ein

mit plattenförmigen! Aufzeichnungsmedium arbeitendes Aufzeichnungs/Wiedergabegerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung. Bekannte Systeme zur Informationsspeicherung hoher Packungsdichte auf Platte arbeiten mit magnetischen

oder optischen Aufzeichnungsspuren. Die Packungsdichte, die dem Spurabstand umgekehrt proportional ist, konnte bei optischen Systemen durch Verwendung des Lasers als optischer Wandler beträchtlich erhöht werden. Ein Problem ergibt sich jedoch, wenn man den

Aufzeichnungsvorgang nach dem Aufzeichnen eines Informationsabschnitts unterbricht, um dann später weitere Informationsabschnitte anzufügen. Bei sehr dichtem Spurabstand ist mit den bekannten Systemen eine solche nicht-kontinuierliche Aufzeichnung kaum

möglich, weil es schwierig ist, den Wandler, nachdem er in bezug auf die Aufzeichnungsfläche bewegt worden ist, lagegenau wieder einzustellen. Eine Reihe von Problemen, die sich im Zusammenhang mit nicht-kontinuierlichen Aufzeichnungssystemen ergaben, konnten

bisher nicht zufriedenstellend gelöst werden. Neben der schwierigen mechanischen Lageeinstellung des Aufzeichnungsträgers nach dem Entfernen und Wiedereinsetzen ergibt sich ein weiteres Problem dadurch, daß die Platte zwischenzeitlich Verzerrungen und Verformun-

gen ihrer Oberflächenstruktur z. B. durch thermische Effekte erfahren kann, die zu Exzentrizitätsfehlern führen. Durch die Exzentrizität wird die Verlaufsform der Spuren verändert, d. h. die bereits aufgezeichneten Spuren verfolgen beim Drehen der Platte einen anderen

»Kurs« als vorher. Diese Konturveränderung (man spricht auch von einem veränderten »Positionsprofil« der Spuren) kann über den systemeigenen Spurabstand hinausgehen, so daß die Gefahr besteht, daß eine neue Spur eine zuvor aufgezeichnete Spur überlagert, so daß

die dort aufgezeichnete Information verlorengeht.

Es gibt verschiedene Systeme zur genauen Spurhaltung der Aufzeichnung. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 24 03 013 ist eine Aufzeichnungstechnik bekannt, bei welcher der Verlauf der zur Aufzeichnung kommenden Spuren durch den Verlauf einer Bezugsspur bestimmt wird. Diese Bezugsspur wird im bekannten Fall gemäß einer ersten Ausführungsform kontinuierlich über die gesamte Aufzeichnungsfläche

aufgezeichnet, gleichsam als Gleis für die einzuschreibende Information. Bei einer zweiten Ausführungsform wird als Bezugsspur die jeweils vorhergehend geschriebene Inforniationsspur verwendet In beiden Fällen wird während des Aufzeichnungsvorgangs die Bezugsspur ständig »gelesen«, um die Position des Aufzeichnungswandlers beim Fühlen einer Abweichung von dem durch die Bezugsspur vorgeschriebenen Weg jeweils nachzujustieren. Diese bekannte Methode erlaubt jedoch keine Aufzeichnungen mit extrem hoher Packungsdichte, weil das Servosystem nicht fähig ist, eine sofortige Korrektur durchzufüiii en. Da sich also zwangsläufig eine gewisse Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt des Fühlens eines Fehlers und dem Zeitpunkt der Korrektur ergibt, muß man einen zusätzlichen Sicherheitsabstand zwischen benachbarten Spuren vorsehen, damit sich aufeinanderfolgende Spuren infolge der endlichen Ansprechzeit des Servosysterns nicht überlappen. Hierdurch wird natürlich die Packungsdichte der Aufzeichnungsfläche vermindert Bei einem anderen, aus der US-Patentschrift 38 81 184 bekannten System wird eine Reihe dreieckiger öffnungen längs jeder Spur vorgesehen. Die Zeit, während welcher ein Lichtstrahl durch jede öffnung dringt, ist für die Zentrierung des Lichtstrahls auf der Spur repräsentativ Die dreieckigen öffnungen in der Spur beanspruchen jedoch einen Raum, der von der eigentlichen aufzuzeichnenden Information nicht ausgefüllt wird. Dies geht ebenfalls zu Lasten der Packungsdichte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Spursteuersystem für ein mit plattenförmigen! Aufzeichnungsmedium arbeitendes Aufzeichnungs/Wiedergabegerät zu schaffen, welches ohne Einbuße an Packungsdichte für die Aufzeichnung auskommt Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 gekennzeichnet. Bei dem erfindungsgemäßen Spursteuersystem wird keine zusätzliche Information auf der Aufzeichnungsplatte benötigt. Das erfindungsgemäße System arbeitet unter Zuhilfenahme der aufgezeichneten Nutzinformation, so daß kein Raum für zusätzliche Steuerinformation benötigt wird, welche die Packungsdichte vermindern würde. Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß dem Patentanspruch 2 wird eine Spur des bereits vorher aufgezeichneten Informationsabschnfitts durch einen periodisch abgelenkten (»zitternden«) Lichtstrahl abgefühlt. Durch Vergleich der sich dabei ergebenden Amplitudenmodulationsfrequenz des gefühlten Informationssignals mit der Ablenkfrequenz (Zitterfrequenz) läßt sich erkennen, ob, wie weit und in welcher Richtung die mittlere Position des zitternden Lichtstrahls von der Mitte der Spur abweicht. Bei genau zentriertem Lichtstrahl ist die Frequenz der Amplitudenmodulation doppelt so hoch wie die Zitterfrequenz. Bei nicht-zentriertem Lichtstrahl hat die Amplitudenmodulation eine der Zitterfrequenz gleiche Komponente, die je nach Amplitude und Phase den Betrag und die Richtung der Fehlzentrierung anzeigt. Aus; dieser Komponente wird ein Steuersignal zur Spurhaltung gewonnen. Dieses Steuersignal wird gespeichert, um auch den »Kurs« der neu aufzuzeichnenden Spuren entsprechend zu steuern.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert. F i g. 1 ist eine von oben gesehene Darstellung der Spuren auf einer Aufzeichnungsplatte; F i g. 2 (bestehend aus 2A und 2B) ist ein Blockschaltschema des Aufzeichnungs/Wiedergabegerätes;

Fig.3 zeigt verschiedene Sigtialformen, die in der Anordnung nach F i g. 2 verwendet werden;

Fig.4 zeigt ein die Exzentrizität einer Aufzeichnungsplatte darstellendes Signalverlaufsdiagramm (»Signaturfe);

Fig.5 ist ein die Gegenspannung am Schaltungspunkt G in Fig.2A darstellendes Signalverlaufsdiagramm.

ic Wie anhand der nachstehend beschriebenen Ausführungsform erläutert wird durch die Erfindung eine Anordnung geschaffen, mittels derer in hoher Packungsdichte Informationen oder Daten gespeichert werden können, auch solche, die für das schnelle Herausholen mit beliebigem Zugriff zu jedem beliebigen Zeitpunkt nach der Aufzeichnung feststellbar und auffindbar sind. Als Ausführungsbeispiel wird die Erfindung in Verbindung mit einem optisch arbeitenden Aufzeichnungssystem für Videosignale erläutert jedoch ist das erfindungsgemäße Prinzip gleichermaßen auch auf codierte Daten anderer Art wie z. B. Audio, Audio-plus-Video-, Röntgen-, FM-Multiplex- und PCM-Signale sowie Digitaldaten anwendbar und ebenso auch in Verbindung mit Aufzeichnungssystemen, die auf andere Weise als optisch arbeiten.

Die Daten werden zur raschen Wiederauffindung in präzise lokalisierten Spuren gespeichert bzw. aufgezeichnet Die Aufzeichnung erfolgt auf einer lichtempfindlichen Platte, in welche die Daten (durch Abtragung oder Einschmelzen) permanent eingeschrieben werden. Die aufgezeichneten Daten sind ohne irgendwelche weitere Behandlung unmittelbar verfügbar.

F i g. 1 zeigt eine Platte 20 aus iaser-empfindlichem Material, bzw. mit solchem Material beschichtet, auf deren Aufzeichnungsfläche eine abtragende Aufzeichnung mittels thermischer Einwirkung fokussierter Laserlichtbündel vorgenommen werden kann. In Interesse bestmöglicher Resultate sollte die Aufzeichnungsfläche nichtreflektierend sein. Vorzugsweise verwendet man für die abtragende Aufzeichnung eine Platte von der in der DE-OS 27 10 629 und der US-PS 40 23 185 beschriebenen Art.

Wie noch im einzelnen erläutert wird, ist die Platte 20 mit dem einen und/oder dem anderen von zwei verschiedenen Spurformaten versehen. Das eine Format besteht aus konzentrischen Spuren wie XA und 2OA Das andere Format besteht aus einer Spiralspur 2OD vom Anfangspunkt 2OC zum Endpunkt 2OE Wird die Spiralspur beispielsweise radial von außen nach innen aufgezeichnet, so beginnt der Aufzeichnungswandler mit der Abtragung am Punkt. 20C in Synchronisation oder Koordination mit irgendeinem geeigneten Anfangsbezugspunktgeber oder Schaltmarkierer, angezeigt beispielsweise durch eine längs der Linie 21 in geeigneter Weise angebrachte Bezugsmarke auf der Platte oder dem Plattenteller. Als Wandler für die Aufzeichnung der Daten oder Informationen auf der speichernden Aufzeichnungsplatte kann ein Laser dienen, der entsprechend den aufzuzeichnenden Daten oder Informationsbits Material durch Abtragung entfernt. Eine Anordnung zum Synchronisieren einer Bezugsgröße auf der Platte ist in der DE-OS 27 11 920 beschrieben.

Die konzentrischen Ringspuren 2OA und 20ß verwendet man vorzugsweise für die Aufzeichnung eines z. B. Informationsblockes, etwa eines Einzelbildes eines Fernsehsignals. Die Aufzeichnung oder Wiedergabe eines solchen wird nachstehend als »Stehbild«- oder

»Dia«-Betriebsart bezeichnet. Das Einzelbild besteht dabei aus zwei nach dem herkömmlichen Zeilensprungverfahren ineinander verflochtenen Video-Halb- oder -Teilbildern. Die Aufzeichnungs- und Wiedergabegeschwindigkeit liegt bei '/30 see auf der Basis einer Plattendrehgeschwindigkeit von 1800 U.p.M., so daß für ein Fernseh-Einzelbild eine Zeitdauer entsprechend einer Plattenumdrehung festgelegt ist. (Für das PAL-B- oder das SECAM-System beträgt die Rate V25 see bei 1500 U.p.M.). Das Fernsehsignal enthält nicht nur Bildinformationen (Video), sondern auch Austast- und anderweitige gewöhnlich in einem Fernsehsignal enthaltene Signalkomponenten. Erfindungsgemäß sind in das Fernsehsignal im Vertikalaustastintervall Adressencodes eines geeigneten Formats zum Identifizieren der Lokalität oder Lage der einzelnen Teilbilder jedes Video-Vollbildes auf der Platte für die spätere Wiederauffindung eingebaut, und zwar in digitaler Form.

Die beim Punkt 2OC beginnende durchgehende Spiralspur dient für die Aufzeichnung kontinuierlicher Vorgänge oder bewegter Bilder aus Videoinformationen. Ein derartiger Betrieb wird nachstehend als »Laufbild«-Betriebsart bezeichnet, wobei jede Umdrehung ein Einzel- oder Vollbild (zwei Teilbilder) der Video-Bildinformation darstellt. Die Rücklaufintervallsignale und Adressencodes oder dgl. sind vorzugsweise innerhalb der Teile 21 der einzelnen Spiralspurumgänge bzw. Ringspuren angeordnet. Der Teil 21Λ enthält die Adressencodes für die ungeradzahligen Teilbilder, während der Teil 21B die Adressencodes für die geradzahligen Teilbilder enthält

In F i g. 2A und 2B ist das Blockschaltschema eines für Studioübertragungszwecke geeigneten erfindungsgemäßen Aufzeichnungs- und Wiedergabegerätes gezeigt. Mit dem Gerät ist eine dichtgepackte (hohe Packungsdichte) Speicherung von Videoinformationen im durchgehenden Spiralspurformat für Laufbilder oder im konzentrischen Ringspurformat für »Standbilder« möglich. Außerdem sind die gespeicherten Daten mittels die Vollbildnummer angebenden Adressenbefehlen beliebig zugreifbar. Auch ist eine stückweise Aufzeichnung von Informationen im Informationsspurbereich der optischen Aufzeichnungsplatte auch dann möglich, wenn der Aufzeichnungsvorgang unterbrochen und die Aufzeichnungsplatte vom Plattenteller entfernt wird, so daß die einwandfreie Ausrichtung der Objektivlinse oder des anderweitigen Wandlers relativ zur Plattenaufzeichnungsfläche vor der Wiederaufnahme des Aufzeichnungsvorgangs gestört ist

Die Programminformation kann in den lichtempfindlichen Bereichen der optischen Platte 20 in Form einer langgezogenen Informationsspur aus beispielsweise Eintiefungen gegebener Breite, gegebener Tiefe und veränderlicher Länge, die in Spurrichtung mit relativ nicht-eingetieften Teilen abwechseln, gespeichert werden. Die räumlichen Längenänderungen der Eintiefungen entsprechen dabei der zeitlichen Änderung des modulierten Videosignals, mit dem die betreffende Programminformation übermittelt wird.

Das Gerät kann in verschiedenen Betriebsarten arbeiten. Im allgemeinen gibt es mehrere Aufzeichnungsarten sowie mehrere Wiedergabearten, je nach der jeweiligen Anwendung des Gerätes. Im allgemeinen können durchgehende Laufbildszenen von gewünschter Länge sowie Standbilder oder Dias in einer oder mehreren Spuren aufgezeichnet werden. Ferner können die Laufbildszenen oder die Standbilder auf einer Platte aufgezeichnet werden, die zum Teil schon mit Aufzeichnung versehen ist. Solche nachträglichen oder Mehrfachaufnahme-Aufzeichnungen werden als »stückweise« bezeichnet. Wiedergabearten gibt es für Laufbilder, Standbilder, Trickbilder und Beliebig-Zugriffssuche. Ferner sind Hilfsaufzeichnungsarten für die Spielbeseitigung des Bühnentransportmechanismus 24 und 24A in F i g. 2A sowie die iterative Suche nach einer gewünschten Spurlage oder -lokalität für die Aufzeichnung und die Wiedergabe vorgesehen.

Im kontinuierlichen »Laufbild«-Betrieb wird ein Lese/Schreibwandler (10) vorzugsweise am Beginn des äußersten Teils des lichtempfindlichen Plattenbereichs, z. B. am Punkt 2OC in F i g. 1 angesetzt Die aufzuzeichnende Videoinformation wird in geeigneter elektrischer Signalform in das Gerät eingegeben und durch Wandlereinrichtungen in Lichtsignale umgewandelt. Mit Hilfe dieser Lichtsignale werden Abtragungen der Oberfläche der Bildplatte in verschiedenen Spurbereichen entsprechend der Videosignalinformation bewirkt. Da der Laufbildbetrieb in kontinuierlicher Weise abgewickelt wird, erfolgt eine genaue Führung des Wandlers derart daß die Spiralspur 2OD (Fig. 1) mit einer gegebenen Steigung, vorzugsweise 2,5 μιη (Mikrön), geschrieben wird, bis die Aufzeichnung beendet ist, wobei so viel von der Plattenoberfläche verwendet wird, wie dazu nötig ist. Diese Betriebsart ist einfach eine kontinuierliche Aufzeichnung, wie sie gewöhnlich bei Studioübertragungen vorgenommen wird. Beim

Abspielen der aufgezeichneten Filmszene mit dem Gerät erhält man eine kontinuierlich laufende Filmdarbietung.

Stückweise Filmaufzeichnungen ermöglichen eine Lauffilmaufnahme, die vor Ausnutzung der gesamten Plattenfläche beendet oder unterbrochen werden kann. Eine spätere Aufzeichnung kann unmittelbar im Anschluß an die vorausgegangene Aufzeichnung vorgenommen werden. Gewünschtenfalls kann die folgende Filmaufnahme am Ende der letzten Spirale ohne merkliche Diskontinuität einsetzen.

Einen »kontinuierlichen« Standbildbetrieb (Diabetrieb) ermöglicht das Gerät durch die Ausbildung von konzentrischen Ringspuren wie 20Λ oder 2OB in F i g. 1, wobei jede Ringspur codierte Daten über ein unabhängiges, vollständiges Einzelbild enthält. Beim Abspielen wird ein Lese-Wandler an der entsprechenden Spurstelle angesetzt so daß das betreffende Einzelbild für eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise 60 Sekunden, kontinuierlich wiederholt abgelesen wird, mit der Folge, daß auf einem an das Gerät angeschlossenen Monitor oder Empfänger ein stationäres oder Standbild der Videodaten wiedergegeben wird.

Beim Trickfilmbetrieb werden konzentrische Ringspuren mit Videodaten von jeweils genau bestimmter, unabhängiger Einzelbildinformation in einem bestimmten Spurfolgeformat angelegt so daß beim Abspielen mit geeigneter Bildwechselgeschwindigkeit die unabhängigen Stehbilder jeder einzelnen Ringspur sich durch schrittweisen Übergang von Spur zu Spur zu belebten oder bewegten Szenen zusammensetzen und als Folgen von Kinofilmbildern erscheinen, wie im Falle der allgemein bekannten Zeichentrickfilme.

Jede der genannten Betriebsarten, kontinuierliches Laufbild (Kinofilm), Standbild und Trickfilm, läßt sich auch mit stückweiser Aufzeichnung realisieren, wobei Informationsdaten in mehr als einem Aufnahmegang aufgezeichnet werden. Das Vermögen der stückweisen Aufzeichnung ist in Fällen nötig, wo die Lageüberein-

Stimmung oder Deckung zwischen Wandler und zuletzt aufgezeichneter Spur auf der Platte gestört ist und nicht ohne weiteres wiederhergestellt werden kann. Solche Fehldeckungen ergeben sich beispielsweise, wenn eine Platte nach Wegnahme vom Plattenteller nicht mehr in ganz genau der gleichen Lage, die sie vor der Abnahme eingenommen hat, wiederaufgelegt werden kann. Verfahrensbedingte Abweichungen bei der Herstellung der Platten und Plattentellerspindeln führen häufig zu Unrundheiten, d. h. Exzentrizitäten zwischen Platte und Plattentellerspindel aufgrund von unterschiedlichen mechanischen Toleranzen.

Zum Kompensieren und Korrigieren derartiger Exzentrizitäten ist das erfindungsgemäße Aufzeichnungs/Wiedergabegerät mit Einrichtungen für die Kompensation von Exzentrizitäts- und anderen die Zentrierung der Platte beeinträchtigenden Fehlern ausgerüstet Das Gerät ermöglicht somit stückweise Aufzeichnungen mit sehr kleinen Spurabständen, die sogar kleiner sein können als durch Exzentrizitätsfehler bedingte mögliche Abweichungen. Bei der stückweisen Aufzeichnung ist ein Hilfs- oder Zusatzprozeß zur Lokalisierung des letzten auf der Platte aufgezeichneten Einzelbildes und zur Eliminierung des Spiels im Wandlertransportmechanismus vorgesehen. Diese Hilfsarbeitsgänge sind verzugsweise computergesteuert und werden zweckmäßigerweise automatisch ausgelöst durch einen Befehl an den Computer, eine Spur vorteilhaft für die Aufzeichnung zu lokalisieren.

Die Art und Weise, wie diese Betriebabläufe realisiert werden, ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Schaltungsanordnung nach F i g. 2A und 2B. Für die optische Abtastung wird der optische Wandler 10 entweder ortsfest gehalten oder radial über die Platte 20 von einer Transportvorrichtung in Form einer Bühne 24 mit einer den Erfordernissen der betreffenden Aufzeichnungs- oder Wiedergabeart entsprechenden Geschwindigkeit (je nachdem, ob Laufbild, Standbild oder Trick) geführt, während die Platte 20 durch einen Motor 23 auf dem Plattenteller 22 gedreht wird.

Die Bühne 24 weist in herkömmlicher Weise einen Bühnenschlitten 25 mit Halterungen 18 und 28 für den Wandler 10 bzw. für ein Galvanometer 44 zum Steuern eines Spiegels 36, ferner einen Träger 34 auf, der einen Motorhalter 33 für einen Grobeinstellmotor 32 trägt Ein Lager am Schlitten 25 ist im Eingriff mit einer Vorschubspindel 30, die bei Drehung der Welle des Motors 32 sich ebenfalls dreht In einem Servo- oder Regelkreis mit dem Motor 32 liegt ein herkömmlicher Codierer 38, der Daten über die Lage des Schlittens und somit des Wandlers 10 bereitstellt Wenn der Motor 32 aktiviert ist und seine Welle sich z. B. in Uhrzeigerrichtung dreht, so bewegt die Vorschubspindel 30 den Schlitten 25 radial nach einwärts gegen die Mittelachse des Plattentellers 22. Dreht sich dagegen die Welle des Motors 32 in Gegenuhrzeigerrichtung, so wird der Schlitten radial nach auswärts bewegt In den verschiedenen Betriebsarten wird der Schlitten 25 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt beispielsweise im Laufbildbetrieb mit 0,076 mm/sec und im (schnellen) Suchbetrieb mit 76 mm/sec, bis er sich in der Gegend (z. B. 10 Spuren) der gewählten Spur befindet Die Bewegungen des Schlittens 25 sind sogenannte Grobeinstellbewegungen, die den Wandler 10 bis in einen Bereich von zwei Spuren an die gewünschte Spurlage heranführen, während zur Feineinstellung das Abtastlichtbündel durch einen herkömmlichen galvanometergesteuerten Spiegel 36 auf genau die gewünschte Spur ausgerichtet oder gelenkt wird.

Der Spiegel 36 ist um eine zu seiner Oberfläche parallele Achse verschwenkbar, um das einfallende Lichtbündel im Strahlengang 46 auf die Oberfläche der Platte 20 zu richten, so daß der dort gebildete Lichtfleck auf einem gewählten Weg über die Platte 20 geführt oder gelenkt werden kann. Der Spiegel 36 wird durch ein Galvanometer 44 betätigt, das unter der Einwirkung von Analog- oder Digitalsteuerungen den Spiegel 36 ίο über einen Bereich von 10 ± 15 Spuren verscbwenkt. Das am Schlitten 25 angeordnete Galvanometer 44 empfängt Steuersignale von einer Steuerung 40 sowie von einer Galvanometerfehler-Regelung über den Weg 150, wie noch erläutert wird.

Der Wandler 10 am Schlitten 25 enthält Objektivlinsen 12, einen bekannten kapazitiven Abstandsmeßfühler 14 (zum Erfassen des Abstandes zwischen der Oberfläche 19 der Platte 20 und dem zunächst gelegenen Ende des Objektivs 12) sowie eine bekannte Stellvorrichtung 16 vom Schwingspulentyp (zum Regulieren der Lage des Objektivs 12, so daß dieses in Fokussierung relativ zur Oberfläche 19 der Platte 20 bleibt). Die Stellvorrichtung 16 ist federnd an einem am Schlitten 25 befestigten Permanentmagneten 18 aufgehängt. Ein bevorzugter kapazitiver Abstandsmeßfühler 14 ist in der DE-OS 27 11 925 beschrieben.

Eine bevorzugte Lageeinstellschaltung mit Stellvorrichtung oder Stellglied 16 ist in der OS 27 11921 beschrieben. Der Meßfühler 14 gehört zu einem Lageregelkreis mit dem Stellglied 16 als geregeltem Element. Bei in einer Ebene parallel zur Oberfläche der Platte 20 einfallendem Lichtstrahlengang 46 lenkt der Spiegel 36 das einfallende Lichtbündel um annähernd 90° (±10 Spuren) in senkrechter Richtung zum Objektiv 12 hin ab. Beim Abspielen tritt das von der Oberfläche der Platte 20 reflektierte Licht durch das Objektiv 12 hindurch und wird von dem Spiegel 36 in den Strahlengang 46 gelenkt. Die Länge des Strahlganges oder Lichtweges zwischen Spiegel 36 und Platte 20 ist im wesentlichen fixiert während die Länge des Strahlenganges zwischen Spiegel 36 und Wellenplatte 88 sich mit der Bewegung des Schlittens 25 ändert

Zum Abspielen der auf der Platte 20 aufgezeichneten Information kann man den kombinierten Aufnahme/ Wiedergabe-Wandler (Lese/Schreib-Wandler) 10 oder einen Nur-Wiedergabewandler iOA verwenden. Der Wandler iOA ist in geeignetem Abstand vom Wandler 10 angeordnet Er kann gewünschtenfalls identisch wie der Wandler 10 für die Aufnahme- und Wiedergabeso funktion ausgebildet sein und in der gleichen Weise arbeiten, wird jedoch hier vorzugsweise ausschließlich für die Wiedergabe benutzt während der Wandler 10 sowohl für die Aufnahme als auch für die Wiedergabe verwendet wird. Der Wandler iOA ist auf einer zweiten Bühne 24A montiert die von gleichartiger oder ähnlicher Konstruktion und Funktionsweise ist wie die Bühne 24. Außer dem Wandler iOA bewegt die Bühne 24/4 auch einen zweiten galvanometergesteuerten Spiegel 36Λ sowie ein zweites Galvanometer 44Λ, die von ähnlicher Konstruktion und Funktionsweise sind wie der Spiegel und das Galvanometer auf der Bühne 24. Statt nur je eines Lese/Schreib-Wandlers 10 und Nur-Lesewandlers iOA kann man auch noch zusätzliche Wandler am selben Plattenteller für das simultane Bespielen und/oder Abspielen ein und derselben Platte vorsehen.

Eine Lichtquelle 74, zweckmäßig ein Argonlaser, emittiert ein Bündel kohärenten Lichtes mit einer

to

Wellenlänge von annähernd 488 Nanometern. Ein Strahlenteiler 76 schickt Licht direkt zum ersten Wandler 10 sowie durch Reflexion über den Strahlengang 46A mit einem Spiegel 102 zum zusätzlichen Wandler 1OA Das Direktlichtbündel läuft durch einen optischen Modulator 72, ein Teleskop 78 zum Aufweiten des linear polarisierten Lichtbündels und eine mechanisch gesteuerte Halbwellenplatte (Lambda/2- Blättchen) 80 unter Steuerung durch ein mit Steuersignalen bei M1 beaufschlagtes Solenoid. Das Lichtbündel wird durch Verändern der Polarisierung so gesteuert, daß es mit einem gegebenen Intensitätspegel Signale durch Abtragung der Oberfläche der Platte 20 aufzeichnet und mit einem anderen Pegel ein Lichtsignal schwächerer Intensität zum Abspielen bereitstellt. Das Licht läuft dann weiter durch einen Teiler 86 zu einer Viertelwellenplatte (Lambda/4-Blättchen) 88, wo es vom linear polarisierten in einen rechtsdrehend zirkulär polarisierten Zustand übergeführt wird. Das von der Platte 88 austretende Licht wird vom Spiegel 36 durch die Objektivlinsen 12 auf die Oberfläche der Platte 20 reflektiert. Die Brennpunktlage des Objektivs 12 wird durch den Meßfühler 14 in herkömmlicher Weise reguliert Beim Auftreffen auf die Oberfläche der Platte 20 bewirkt das Lichtbündel, wenn es auf den hohen Intensitätspegel geschaltet ist, eine Abtragung des Oberflächenmaterials. Durch die Abtragung entsprechend der Modulation des Lichtbündels entstehen eingetiefte und nicht-eingetiefte Bereiche, die reflektierende bzw. nichtreflektierende Flächen für das Lichtbündel bilden. Diese Flächen stehen in Entsprechung zur Modulation des Laserlichtbündels durch das Modulationssignal im Modulator 72, wie noch erläutert wird.

Der Strahlenteiler 86 schickt sowohl für die Aufnahme als auch für die Wiedergabe das Lichtbündel direkt zum Galvanometerspiegel 36 und reflektiert außerdem das reflektierte Rücklichtbündel zu einem Lichtdetektor 104, der bei der Wiedergabe, wie noch erklärt wird, die Modulationen und damit den Informationsinhalt eines beim Abspielen von der Oberfläche der Platte 20 reflektierten Laserbündels erfaßt Der Lichtdetektor 104, vorzugsweise eine Lawinenphotodiode, wandelt das einfallende Licht in ein elektrisches Signal um, das einem Hüllkurvendetektor 132 und einem Demodulator 146 zugeleitet wird. Der Hüllkurvendetektor 132 ist ausgangsseitig an einen Zittersignalvervielfacher 134 (vorzugsweise ein Synchrondetektor) angeschlossen, der unter Steuerung durch einen Zitter-(Bezugs-)Signalgenerator 106 ein Signal schickt an ein Schleifennetzwerk 136, typischerweise ein Tiefpaßnetzwerk, das lediglich niederfrequente Signale, welche die für die Zentrierthaltung des Wiedergabewandbrs auf der Spur verwendeten Fehlersignale darstellen, in die Schleife einläßt wie noch erklärt wird. Das Netzwerk 136 ist mit einem Schaher (SX) 98 verbunden, der im geschlossenen Zustand die Regelschleifen- oder Regelkreissignale im Signalweg 150 über einen Eingangswiderstand auf einen Summierverstärker und dann auf eine Regelkreis-Entzerrerschaltung 140 koppelt die ihrerseits mit dem die Verschwenkung des Spiegels 36 steuernden Galvanometer 44 verbunden ist Der Galvanometer-Regelkreis 150 ist vom Sl-Schalter auf einen von Hand betätigbaren zweipoligen Umschalter (S 4) 92 geschaltet Der Schalter (S4) stellt in der Stellung »SCHREIBEN« eine Verbindung her zu einem Signalformspeicher 90 mit einem A/D-Wandler (Analog/Digital-Wandler) 90a, der mit einem Speicher 90b, zweckmäßig in Form eines Permanentspeichers (ROM), und einem D/A-Wandler 90c verbunden ist. Ein über den Eingang 91 an den Speicher 906 angeschlossener Taktgeber gibt einen der Umdrehungsfrequenz des Plattentellers entsprechenden Takt, in welchem die Signale vom A/D-Wandler 90a über den A/D-Wandler 90c empfangen, gespeichert und ausgelesen werden. Der Signalformspeicher 90 speichert somit den ihm über den Schalter 92 in der Stellung SCHREIBEN zugeleiteten Signalverlauf. Dieses gespeicherte Signal ist im wesentlichen die »Signatur« oder Kennung der Aufzeichnungsplatte, basierend auf der ganz bestimmten Kontur einer Spur, wie sie sich im Abspielsignal der betreffenden Spur auf der Platte 20 ausdrückt, wie noch erläutert wird. Soll die im Speicher 90 gespeicherte Signatur ausgelesen werden, so stellt man den Schalter SA von Hand auf LESEN, wodurch das Signalursigna! über den Signalweg 152 auf den Eingangswiderstand des Summierverstärkers 138 und von dort auf die Entzerrerschaltung 140 gekoppelt wird.

Die Schalter Sl und S3 werden entweder von Hand oder automatisch mittels der Steuerung 40 betätigt. Der Schalter S 4 wird lediglich von Hand betätigt und befindet sich normalerweise in der Stellung LESEN.

außer bei der Aufzeichnung der Bezugsspur, wie noch erläutert wird.

Im Wiedergabedetektorteil gelangen die Signale vom Lichtdetektor 104 über den Signalweg 147 zu einem Demodulator 146, der die Signalinformation in die Analogform (des Eingangssignals bei T) umsetzt, in der es ursprünglich aufgezeichnet und dann von der Platte 20 abgespielt worden ist. Das demodulierte Videosignal ist am Ausgang S für die gewünschte Verwendung z. B. in der Übertragungs- oder Sendeanlage, die mit dem vorliegenden Gerät ausgerüstet ist verfügbar. Das demodulierte Signal wird außerdem einem Spurnummerndecodierer 156 zugeleitet, der aus dem Signal die Spurnummer entsprechend dem in das Informationssignal eingebauten Adressencode 116, wie oben

•»ο beschrieben, herausholt Ein der Spurnummer entsprechendes Signal wird in ein Rechenwerk 84a gegeben, das die für die Einstellung des Schlittens 25 und Verschwenkung des Spiegels 36 in die der jeweils richtigen Spur auf der Plattenoberfläche für die Aufnahme sowie die Wiedergabe entsprechende Lage erforderlichen Berechnungen vornimmt Das Rechenwerk 84a enthält Puffer für die Speicherung von den vorhandenen und gewünschten (befohlenen) Syurnummern entsprechenden Binärwörtern. Das Rechenwerk erzeugt entsprechend den Spurnummern-Eingaben (Decodierer 156 und Adresseneingaben von der Befehlstastatur 43) binäre Steuerwörter, die einem Spur-Logikschaltwerk i42 zugeleiici werden. Das Schaltwerk 142 besteht aus Logik-Schaltgliedern, die entsprechend den Steuerwörtern vom Rechenwerk, nämlich Lageverschiebungswörtern (IPW), Richtung (DIR) und Ausführung (EXEC) geeignete Steuerspannungen für die Betätigung des Bühnenmotortreibers 42 und des Galvanometers 44 erzeugen. Signale zum Steuern der Drehzahl des Motors 32 werden diesem über die Signalwege 242 und anschließend 243 zugeleitet Steuersignale für die Motordrehrichtung werden über den Signalweg 244 zugeleitet Die Position oder Lage des Motors entsprechend der Ausgangsgröße des Codierers 38 v.'ird auf den Bühnentreiber 42 rückgekoppelt um Servosteuersignale für die Erregung oder Entregung des Motors in Befolgung des ursprünglichen Befehls bereitzustellen. Für /PW-Signale, die vier

oder weniger Spuren darstellen, ist das Schaltwerk 142 so eingerichtet, daß lediglich der Spiegel 36 ohne Bewegung des Schlittens 25 verschwenkt wird. Und zwar werden für vier oder weniger Spuren Einzelschwenkschritte oder -bewegungen des Spiegels vom Schaltwerk über die »Ein«- und »Aus«-Signalwege durch die Eingangswiderstände zum Summierverstärker 138 ausgelöst Die den erforderlichen Spurschritten proportionalen Signale veranlassen über die Signalwege das Galvanometer 44, den Spiegel 36 entsprechend einzustellen.

Das Signal vom Bezugssignalgenerator 106 wird nicht nur dem Vervielfacher 134, sondern auch einem Schalter (S3) 108 zugeleitet, der im geschlossenen Zustand eine Verbindung zum Eingang eines Verstärkers 130 herstellt, der seinerseits mit der Entzerrerschaltung 1140 verbunden ist. Die Entzerrer- oder Ausgleichsschaltung 140 ist ein die Verstärker mit dem Galvanometer 44 koppelndes Impedanzanpassungsnetzwerk. Der Modulatortreiber 70 wird über die Klemme M 2 mit einer Aufnahme-Vorspannsteuerung beaufschlagt, wodurch der Modulator 72 vom Eingang Tuber den Codierer 68 und den Treiber 70 entsprechend den Binärzuständen EIN oder AUS in einen EIN- bzw. AUS-Zustand geschaltet wird. Der Modulator 72 erhält normalerweise eine Ruhevorspannung für den Wiedergabebetrieb.

Zusätzlich erregt ein Signal M1 von der Steuerung 40 das Solenoid 82, das seinerseits das Plättchen der Vorrichtung 80 so verstellt, daß das Laserlichtbündel von Aufzeichnung auf Wiedergabe umgeschaltet wird. Im Aufzeichnungsbetrieb wird das Lichtbündel über den Modulatortreiber 70 moduliert, der mit Digitaldaten gespeist ist, die vom Codierer 68 aus dem Eingangssignal (oder der Quelleninformation) bei T erzeugt werden.

Das Quelleninformations-Eingangssignal, beispielsweise ein Videosignal in Form von Bildinformation, die aus Standbild- oder Laufbilddaten unter Bereitstellung eines neuen Bildes bei jeder zweiten Horizontalzeile, 60mal pro Sekunde für jedes ungeradzahlige und geradzahlige Teilbild unter Bildung eines Video-Vollbildes, bestehen kann, wird in das vorliegende Aufzeichnungsgerät zur Verarbeitung und Aufzeichnung über den Eingang »T«eingegeben. Bei diesem Signalgemisch handelt es sich beispielsweise um das 525-Zeilen/60-Teilbiider-NTSC-Fernsehsignal mit der in F i g. 2 angegebenen Synchronisierimpulsstruktur von Vertikal- und Horizontalsynchronimpulsen zum Synchronisieren der Fernsehsignalverarbeitungs- und Fernsehbild-Monitorschaltungen mit der Ablenkfrequenz der Fernsehsignalquelle (Fernsehkamera, Bildbandgerät usw.). Das vorliegende Gerät ist allerdings auch auf andere Fernsehnormen wie z. B. PAL-B und SECAM anwendbar.

Die verschiedenen Betriebsarten und Steuervorgänge werden durch Betätigung von Schaltern oder Drucktasten im Kontroll- oder Regiepult 65 sowie der I/O-Schalter (Ein/Aus-Schalter) 66 in F i g. 3B ausgelöst Die Schalter sind in Fig.3B in getrennten Gruppen angeordnet; in der Praxis befinden sich dagegen die Schalter 65 nahe beim Plattenteller 22, während die I/O-Schalter an vom Plattenteller entfernter Stelle, jedoch in der Nähe des Bildsichtgerätes 39 und der Tastatur 43 angeordnet sind. Zu den Schaltern des Regiepultes 65 gehören: ein Schalter 166 für den Plattenwechsel, ein Schalter 168 für das Einschalten des Plattentellermotors 23, ein Schalter 170 für das Auflegen einer »neuen Platte« auf den Plattenteller und ein Schalter 172 für das Auffinden der ersten aufzuzeichnenden Spur. In der I/O-Schaltergruppe 66 gibt es einen Schalter 160 zum Schalten auf Laufbildbetrieb, einen Schalter 162 zum Schalten auf Standbildbetrieb, einen Schalter 164 zum Schalten auf Trickfilmbetrieb, einen Schalter 176 für »Titel bereit«, den Schalter 178 zum Übertragen des Adressencodes falls gewünscht, den Schalter 180 für die Titeleingabe, den Schalter 182 für Aufnahmebetrieb und den Rändelscheibenschalter 184 für die Adresseneingabe. Die Schalter des Regiepultes 65 legen den über die Steuersignalschiene 200 geführten Eingang der Steuerung 40 an Masse. Die Steuerung 40 besteht aus einem Schaltwerk von Logik-Schaltgliedern mit Flipfiops und Verknüpfungsgliedern für die Bereitstellung von Steuersignalen zum Betätigen der Schalter Sl und 53 sowie von Steuersignalen für das Rechenwerk 84a über den Signalweg 188 und für das Spur-Schaltwerk über den Signalweg 191 sowie zum Einschalten des Motors 23 bei Betätigung des Schalters 168 (»Motor ein«). Außerdem liefert die Steuerung 40 Steuersignale Mi und M'2 für das Lambda/2- Plättchen 80 bzw. den Treiber 70 zum Umschalten des Gerätes von Aufnahme auf Wiedergabe.
Die Steuerung 40 ist an einen Computer 41, zweckmäßigerweise einen Kleincomputer des Typs SPC-16 der Firma General Automation, Ina, Anaheim, California (USA), angeschlossen. Der Computer 41 hat einen Speicher für die Titel jeder Spur einer Platte. Eine Steuersignalschiene 198 koppelt die geerdeten Signale von den meisten Schaltern der I/O-Schaltergruppe 66 auf die Steuerung 40, während das Signal »Adresseneingabe« von der Adressenschiene 192 über die Signalwege 192Λ und 192ß zum Rechenwerk 84a bzw. zum Adressengenerator 47 gelangt. Eine »Adresseneingabe« kann auch vom Computer 41 über die Schiene 192 veranlaßt werden, wie noch erklärt wird. Der Computer 41 ist an das Bildsichtgerät 39 mit Tastatur 43 angeschlossen. Die in der Adresse 116 erforderliche Information wird auf der Tastatur mit Start- und Stoppsignalen sowie einer visuellen Anzeige der Titeldaten auf dem Bildsirtitgerät in herkömmlicher Weise erzeugt

Wobbelung für die Wiedergabespurung

•45 Vor der Erläuterung des Aufzeichnungs- und Wiedergabebetriebs soll auf die Wobbelung (dithering) des Spurungssignals sowie auf die Kompensation von Exzentrizitätsfehlern, die Durchführung einer iterativen Suche und die Eingabe eines Titels eingegangen werden.

so Für die Lageeinstellung des »Lese«-Lichtflecks auf die Mitte einer Aufzeichnungsspur ist im Regelkreis 150 eine Wobbelschaltung zum Gewinnen eines Spurungsfehlersignals vorgesehen. Beim Abspielen wird das auf die abgespielte Spur auftreffende »Lese«-Lichtbündel periodisch in Richtung senkrecht zum Spurweg ausgelenkt oder »gewobbelt«. Beispielsweise wird bei Einleitung des Wiedergabebetriebs über den geschlossenen Wobbelschalter 108 (S3) ein 5-kHz-Wobbeisigna! vom Wobbelsignalgenerator 106 dem Wobbeltreiberverstärker 130 und dann dem Galvanometer 44 zugeleitet, mit der Folge, daß der Spiegel 36 mit der Frequenz von 5 kHz schwingt oder »zittert«. Dadurch wird der »Lese«-Lichtfleck radial über die abgespielte Spur gewobbelt Das gewobbelte Licht erzeugt auf der am Detektor 104 erscheinenden Hüllkurve des reflektierten Lichtsignals ein 5-kHz-AM-Signal Das Ausgangssignal des Detektors 104 in Form eines vom 5-kHz-Wobbelsignal eingefaßten oder umhüllten FM-

Trägersignals gelangt zum Hüllkurvendetektor 132, wo der 5-kHz-AM-Teil vom demcdulierten Signal abgestreift wird. Das abgestreif'e 5-kHz-Signa! gelangt zum Wobbelsignaivervielfacher und wird mit dem 5-kHz-Bezugswobbelsignal vom Generator 106 verglichen. Wenn der Durchschnitt der gewobbelten Lichtflecke 189 auf der Spur zentriert ist, wie in F i g. 3A gezeigt, so ergibt sich ein 10 kHz-AM-Signal und am Ausgang des Verfielfachers 134 wird kein Fehlersignal erzeugt Man beachte Fig.3B, wo ebenso wie bei sämtlichen Signalverläufen nach F i g. 3B—3F die Amplitudenänderungen übertrieben dargestellt sind. Wenn dagegen die Lichtflecke 189 wie in Fig.3C oder in Fig.3E dezentriert sind, so wird ein 5-kHz-Signal mit einer vom Bezugswobbelsignal abweichenden Phasencharakteristik erzeugt, wie in Fig.3D bzw. 3F dargestellt. Die Phasenunterschiede werden vom Vervielfacher 134 (einem Synchrondetektor) unter Erzeugung eines Fehlersignals erfaßt, das im Schleifennetzwerk 136, zweckmäßigerweise in Form eines Tiefpaßfilters, so modifiziert wird, daß die hochfrequenten Komponenten beseitigt werden. Somit gelangt lediglich das Lichtfleckspurungs-Fehlersignal (F i g. 4) über den geschlossenen Schalter 98 (Si) und den Regelverstärker 138 zum Galvanometer 44, um den Spiegel 36 im Sinne einer Zentrierung des Lichtflecks auf der Spurmitte zu steuern.

Exzentrizitäts-Kompensation

Die Bezugsspur ist die erste auf einer neuen Platte aufgezeichnete Spur und dient als Quelle einer Signatur der Platte für die Steuerung der Kontur sämtlicher auf der Platte, sei es kontinuierlich oder stückweise, aufzuzeichnenden Spuren. Vor dem »Lesen« der Bezugsspur zwecks Ermittlung der Plattensignatur wird der Schalter 92 (S4) von Hand auf SCHREIBEN geschaltet. Dadurch kann ein Signal der Signatur im Speicher 90 gespeichert werden.

Das in der Bezugsspur aufgezeichnete Signal kann eine beliebige Form, einschließlich der der typischen Farbbalken, haben. Es wird »gelesen« und wahrgenommen, um die Signatur zu gewinnen.

Der Schalter S1 des Galvanometer-Regelkreises und der Schalter 53 für die Bereitstellung eines Wobbelsignals werden geschlossen. Der Abspielbetrieb wird eingeleitet (wie noch erläutert wird), so daß die Bezugsspur abgelesen werden kann.

Die beispielsweise in F i g. 4 gezeigte Signatursignalform ist für jede Platte verschieden und kann für dieselbe Platte unterschiedlich sein, wenn die Form oder Kontur des Informationsspurbereiches durch Verwerfen oder Verbiegen räumlich verzerrt oder radial verändert wird. Derartige Effekte können durch thermische Änderungen hervorgerufen werden. Das Signal vom Netzwerk 136 gelangt zum A/D-Wandler 90a und wird im Signalformspeicher 90b in einer Sequenz oder Folge gespeichert, die durch die Taktsignale am Eingang 91 des Speichers 906 von z. b. 30 Hz, entsprechend der Umdrehungsgeschwindigkeit des Plattentellers 22 (25 Hz bei PAL-B und SECAM) gesteuert wird. Mit Hilfe dieser gespeicherten Daten wird das Galvanometer 44 im Regelkreis 150 so gesteuert, daß es bei allen späteren Aufzeichnungen, sei es stückweise oder kontinuierlich, den Spiegel 36 entsprechend steuert, Gewünschtenfalls kann das Signatursignal jederzeit ausgelesen und wieder in den Speicher 90 eingespeichert werden, indem einfach die Bezugsspur in der beschriebenen Weise oder irgendeine andere Aufzeichnungsspur abgelesen wird

Nach der Speicherung der Signatur der Bezugsspur

im Speicher 90 wird das System auf die Vornahme weiterer Aufzeichnungen zurückgeschaltet Und zwar werden der Schalter 98 (S 1) und der Schalter 108 (S3)

geöffnet und der Schalter 92 (S 4) auf »Lesen« geschaltet Die Schalter Sl und S3 können von Hand oder durch Befehle von der Steuerung 40 und vom Computer 41 entsprechend der gewünschten Betriebsart geschlossen werden.

Aufzeichnung einer Bezugsspur

Die Bezugsspuraufzeichnung ist beispielhaft für viele betriebliche Fähigkeiten und Merkmale des vorliegenden Gerätes. Zu Beginn nehmen die einzelnen »Köpfe« mit den Wandlern 10,10a usw. eine Auswärtslage ein, so daß eine Platte 20 auf den Plattenteller 22 aufgelegt werden kann. Der Motor 23 ist ausgeschaltet, und die Laserlichtquelle 74 ist auf den niedrigen Abspiel-Lichtpegel eingestellt Eine neue Platte 20 wird auf den Plattenteller 22 aufgelegt und durch Einschalten des Motors 23 mittels des Schalters 168 (Regiepult 65) in Drehung versetzt Durch Betätigen des Schalters »neue Platte« 170 wird das Steuerwerk 40 für den nächsten Schritt der Adressierung der Titeldatei im Speicher des Computers 41 bereitgemacht Auf dieses Ansuchen über die Schienen 200 und 1% hin entleert der Computer 41 seine Speicherdatei für die vorausgegangene Platte in eine permanente Massen- oder Großdatei. Der Speicher des Computers 41 kann dann für die neue Platte benutzt werden. Der Speicher des Computers 41 ist eine Titeldatei, in der jede Spurnummer sequentiell einem gewünschten Titel zugeordnet ist, z. B. Film »A« oder Dia »B« oder Röntgenaufnahme »C« etc. Bei Beendi-

gung dieser Übertragung in die Massendatei signalisiert der Computer 41 dem Sichtgerät 39, daß es dem Operator die Vornahme des nächsten Schrittes anzeigt. Dieser besteht in der Betätigung des Schalters 172 mit dem Befehl »erste Spur finden«. Das Steuerwerk 40 signalisiert daraufhin dem Rechenwerk 84a, daß es ein vorbestimmtes /PlV-Signal (Verschiebungswortsignal), typischerweise mit eirem Wert von 3 cm, aussenden soll. Unter Steuerung durch Signale vom Spurschaltwerk 142 wird daraufhin der Wandler 10 vom Motor 33

♦5 mittels des Schlittens 25 auf der Trägerplatte 34 in eine vorbestimmte, der ersten Spur auf der Platte 20 entsprechende Einwärtslage verschoben.

Die Schalter (S3) 108 und (S 1) 98 sind geöffnet. Der Schalter S4 befindet sich in der Stellung SCHREIBEN, so daß sein »Lese«-Weg geöffnet ist. Dies geschieht, um die Eingabe von Adressiersignalen in den Signalformspeicher 90 während der Aufzeichnung der Bezugsspur zu verhindern. Das Galvanometer 44 wird z. B. mittels eines Handreglers (nicht gezeigt) so eingestellt, daß der Spiegel 36 seine Neutral- oder Mittellage einnimmt, in welcher das Lichtbündel 46 direkt senkrecht zur Oberfläche der Platte 20 reflektiert wird. Da der Schalter 98 geöffnet ist, werden keine »Einwärts«- und »Auswärts«-Schrittsignale vom Spurschaltwerk 142 erzeugt.

Der Fokussiermechanismus für das Objektiv 12 (hier nicht im einzelnen gezeigt und beschrieben) wird in Tätigkeit gesetzt.

Bei Betätigung des Schalters 182, wodurch dem System befohlen wird, eine Aufzeichnung vorzunehmen geschieht folgendes: Der vom Laser der Lichtquelle 74 emittierte Lichtpegel wird durch Drehen des Plättchen: 80 über die Klemme des Solenoids 82 (Klemme M 1

vom Steuerwerk 40 auf den Pegel für die Aufzeichnung angehoben. Ebenso, wird vom Steuerwerk 40 über den Leitungsweg M2 die Vorspannung für den Modulator 72 erzeugt Das auf der Platte aufzuzeichnende Signal für die Bezugsspur wird dann über die Klemme T eingekoppelt Dieses Signal kann von einem Prüfsignalgenerator stammen, der ein geeignetes Farbbalkenoder Schwarz-Signal ohne Videoinformationsgehalt liefert, obwohl in bekannter Weise auch Synchronimpulse oder Farbträger-Bursts geliefert werden können. Gleichartige Prüfsignalgeneratoren sind sowohl für das NTSC- als auch für das PAL-B-System brauchbar. Bei Empfang des Signals über den Eingang T wird der Adressencode 116 jeweils doppelt in Zeile 17 und 18 für die ungeradzahligen und in Zeile 280 und 281 für die geradzahligen Teilbilder bereitgestellt Gleichzeitig mit der Zuleitung zum Adressengenerator 47 wird die Adresse über die Schiene 192/4 auch dem Rechenwerk 84a, und zwar dessen Puffer zugeführt, um den Adressencode für die spätere Verwendung bei der Spursuche zu speichern.

Am Ende einer einzigen Umdrehung der Platte 20 ist die Aufzeichnung der Bezugsspur beendet Das Steuerwerk zeigt durch Abgabe z. B. eines Zeitsteuersignals das Ende der Aufzeichnung der Bezugsspur an. Bei der Erzeugung dieses Signals veranlaßt das Steuerwerk 40 über den Computer 41 die Betätigung des Schalters »Aufzeichnen« (182) sowie die Beendigung des Signals »neue Platte« (170). Das Steuerwerk sorgt ferner für eine automatische Rückschaltung des Gerätes auf den Abspiel- oder Wiedergabebetrieb. Dabei werden der Modulator 72 über seine Vorspannsteuerung M 2 auf den Abspiel-Intensitätspegel und ebenfalls das Plättchen 80 über seine Klemme AfI auf Abspielen vorgespannt bzw. geschaltet

Die Bezugsspur wird nunmehr abgelesen, um ihre Signatur zu ermitteln und ein dieser Signatur entsprechendes Signal für die unmittelbar folgende Aufzeichnung weiterer Spuren zu speichern. Es werden daher die Schalter S1 und S3 entweder von Hand oder aufgrund entsprechender Programmierung des Computers geschlossen. Der Schalter S4 wird auf SCHREIBEN geschaltet. Somit ist der Galvanometer-Regelkreis geschlossen. Außerdem wird der Schalter 162 für die Standbildwiedergabe geschlossen. Inzwischen dreht sich die Platte weiter. Die Platte wird, wenn nicht ein Grund besteht, sie vom Plattenteller abzunehmen, ständig in Drehung gehalten.

Während des Abspielens gelangen die von der aufgezeichneten Spur reflektierten optischen Signale nach ihrer Erfassung und Wandlung über den Signalweg 147 zum Geräteausgang 5 sowie zum Spurdecodierer 156. Das /fW-Signal ist Null, da der vom Decodierer im Rechenwerkpuffer abgeleitete Spurnummernwert 1 ist und das die Abspielung der ersten Spur fordernde Befehlssignal im Rechenwerk die Errechnung des Wertes 0 ergibt Es werden also keine Spurverschiebungsbefehle ausgeführt so daß der Wandler auf die Spur Nr. 1 eingestellt bleibt Durch Schließung des Wobbeikreises über den geschlossenen Schalter 53 erfolgt zugleich eine Wobbelung des Abspielsignals, dessen dadurch bedingte Schwankungen oder Änderungen vom Hüllkurvendetektor 132 erfaßt werden. Die abgestreifte Hüllkurve des Signals wird mit dem Bezugswobbelsignal im Vervielfacher oder Multiplizierer 134 multipliziert, und das dadurch gebildete Galvanometer-Stellsignal steuert über das Netzwerk 136 das Galvanometer 44 und damit den Spiegel 36 so, daß dieser aufgrund der Regelwirkung dafür sorgt daß das abtastende Lichtbündel der Bezugsspur folgt Bei zwecks Spurhaltung geschlossenem Galvanometer-Regelkreis gelangt das Signatursignal vom frequenzgang-

ί bestimmenden Netzwerk 136 über den Signalweg 150a mit dem geschlossenen Schalter S 4 zum A/D-Wandler 90a. Der Signalformspeicher 90b empfängt die digitale Version der Signatur mit einer durch die bei 91 eingegebenen Taktimpulse bestimmten Taktfrequenz

:<> von in diesem Fall 30 Hz, entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Plattentellers. Das jetzt im Speicher 90Z> gespeicherte Signal steht für die Steuerung des Spiegels 36 bei allen folgenden Aufzeichnungen bereit so daß die Spuren für spätere Aufzeichnungen der

ι > Kontur der Bezugsspur folgen.

Aufzeichnung von Informationsspuren

Die Spur Nr. 2 kann unmittelbar nach der Aufzeichnung der Bezugsspur und Speicherung ihrer Signatur als

-<> Informationsspur aufgezeichnet werden. Andererseits kann die Spur Nr. 2 auch zu irgendeiner späteren Zeit aufgezeichnet werden, nachdem die Platte 20 vom Plattenteller abgenommen und wieder aufgelegt worden ist Wenn also jetzt die Spur Nr. 2 aufgezeichnet

r> werden soll, so wird durch Betätigen des Schalters 180 der Titel für die zweite Spur eingegeben. Die Titeleingabe erfolgt in der bereits beschriebenen Weise über die Tastatur 43, um die Spur Nr. 2 mit Namen kenntlich zu machen, sei es für ein Einzelbild oder den

i» Beginn einer Kinobild- oder Trickbildfolge etc.

Als Antwort auf die Betätigung des »Titel eingeben«- Schalters 180 und die anschließende Titeleingabe über die Tastatur sendet der Computer 41 die Spurnummer der zuletzt aufgezeichneten Spur in digitalcodierter

η Form über die Adressenschiene 192A an das Rechenwerk 84a. Außerdem wird das dem Schalter 176 äquivalente »Titel bereitw-Signal über die Steuerschiene 196 dem Steuerwerk 40 zugeleitet. Ferner gelangt über die Steuerschiene 188 ein »Ausführen«-Signa! zum

■'" Rechenwerk 84a zwecks Bereitstellung eines Signals zum Auffinden der befohlenen, vom Computer spezifizierten Spur. Somit wird die Adresse der Spur Nr. 1 (der zuletzt aufgezeichneten Spur) dem Rechenwerk 84a zugeleitet. Da das Rechenwerk im Puffer für die

■>"> derzeitige Spur eine »1« von der Aufzeichnung der Bezugsspur »1« und im Befehlspuffer der letzten Spur ebenfalls eine »1« speichert, ist die Ausgangsgröße des Rechenwerks Null, so daß keine iterative Suche nötig ist.

'" Der Aufzeichnungskopf wird jetzt durch Verschwenken des Spiegels 36 um eine Spur, d. h. von Spur Nr. 1 auf Spur Nr. 2, auf die Aufzeichnungsspur Nr. 2 eingestellt. Dabei wird aber, gemäß einem Merkmal des vorliegenden Gerätes, ein etwaiges Restspiel zwischen

""· der Welle 30 und der Bühne 25 infolge der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Motors auf folgende Weise kompensiert oder beseitigt: Bei Nullfehler von IPW, womit angezeigt wird, daß der Wandler 10 die Lage für die Aufzeichnung der nächsten Spur einnimmt,

^wl wird vom Steuerwerk 40 automatisch der Spielkompensationsvorgang ausgelöst. Das Spurschaltwerk 142 veranlaßt über die Steuerleitung 191 den Bühnentreiber 42 zur Vornahme einer Auswärtsverschiebung der Bühne 25 und sorgt außerdem dafür, daß die Schalter

^bi 51 und 53 geschlossen bleiben. Während der radialen Auswärtsbewegung der Bühne 25 wird über den Galvanometerkreis 150 der Spiegel 36 so verschwenkt, daß das Lichtbündel auf der Spur Nr. 1 zentriert bleibt.

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11

ί7

Mit zunehmendem Schwenkwinkel des Spiegels 36 im Zuge der Auswärtsbewegung der Bühne 25 steigt die Spannung an der Klemme G mit einer Rate von typischerweise 21 mV pro Spur an. Das Spurschaltwerk leitet den mittleren Gleichspannungswert des Signals an der Klemme G ab, wie in Fig.5 gezeigt Der mittlere Gleichspannungswert wird im Schaltwerk 142 mit einem Schwellwert verglichen.

Bei Erreichen des Schwellwertes, entsprechend z. B. einer Verschiebung um 10 Spuren, erzeugt das Schaltwerk 142 ein Steuersignal für den Bühnentreiber 42, durch welches der Motor 33 angehalten und umgekehrt wird, bis die mittlere Gleichspannung am Punkt G Null ist, was anzeigt, daß der Spiegel 36 in eine Lage direkt über der Spur Nr. 1 zurückgeführt ist

Die Bühne 25 bewegt sich während dieser Spielkompensation mit der Geschwindigkeit von 0/)77 mm/sec. Wenn durch Erreichen des Schwell-vertes die erwähnte Verschiebung um 10 Spuren nach außen angezeigt wird, so kehrt sich die Richtung des Motors um, wodurch der Wandler in diejenige Lage geführt wird, wo die mittlere Spannung bei G im Bereich des Nullspannungswertes der Spur Nr. 1 liegt Die Spannungsansprechung der Galvanometer-Regelschleife 150 wird somit durch die Spannung am Punkt G repräsentiert Die Periode der Spannung am Punkt G beträgt U_x see, basierend auf der Umdrehungsdauer einer Spur, was einer Frequenz von

30 Hz entspricht .... .

Nach beendeter Spielkompensation signalisiert das Rechenwerk 84a dem Steuerwerk 40, daß das Gerät für die Aufzeichnung bereit ist Das Steuerwerk zeigt dies dem Operator an, z.B. durch Aufleuchten einer Anzeigelampe »aufzeichnungsbereit« 210. Der Operator betätigt daraufhin den »Aufceichnen«-Schalter 182. Der Computer 41 sendet daraufhin über die Schienen 192-4 und 192B den Adressencode der aufzuzeichnenden Spur, in diesem Fall der Spur Nr. 2, allgemein die Adresse der jeweils aufzuzeichnenden Spur. Der Adressencode wird dann vom Mischer 48 des Adressengenerators 47 zu dem bei T eintreffenden Eingangssignal hinzugefügt. Das Rechenwerk 84a empfängt über die Schiene 192Λ den Befehl für die Spur Nr 2 und errechnet, daß eine Verschiebung um eine Spur erforderlich ist, da der Puffer für die vorausgegangene Spur die Nummer 1 aufweist und der Befehl für die Spur Nr. 2 empfangen wird, so daß das Rechenwerk ein /PtV-Signal entsprechend einer Spur erzeugt. Das /PlV-Signal gelangt zum Spurschaltwerk 142 und veranlaßt, daß dem Regelverstärker 138 und von dort dem Galvanometer 44 ein »Einwärts«-Schnttsignal zugeleitet wird, durch welches der Spiegel 36 um einen Schritt verschwenkt wird. Das Steuerwerk 40 öffnet den Schalter S3, so daß kein Wobbelsignr.l zum Signal gelangen kann, und durch Steuersignale über Ml und M 2 wird das Laserlicht auf die Aufzeichnungsintensität gebracht. Sodann beginnt die Aufzeichnung, synchronisiert mit der Ausgangslage für die Bezugslinie 21 auf der Platte, wie beschrieben. Die Aufzeichnung wird nach Wunsch für die Dauer dor aufzuzeichnenden Eingangssignale, sei es auf Einzelbild-(Standbild-) oder Kinofilm-(Laufbild-)basis, fortgesetzt. Eine Einzelbildaufzeichnung wird am Ende eines Vollbildes vom Steuerwerk beendet. Eine Kinofilmaufzeichnung (Laufbild) wird ebenfalls vom Steuerwerk 40 beendet, jedoch unter Steuerung des Filmzeitschalters 173 (Fig.3B), der zweckmäßig aus einer Gruppe von Rändelscheibenschaltern besteht, die auf beliebige Zeitdauer, von einem Einzelbild bis zur Gesamtkapazität der Platte, einstell-

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15 bar sind.

Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die am Eingang T zugeleiteten Analogsignale im Codierer 68 digital codiert Ist das Signal am Eingang Tbereits in geeigneter digitaler Form vorhanden, so wird natürlich der Codierer 68 nicht gebraucht

Der Aufzeichnungsvorgang kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt unterbrochen und später an der gleichen Stelle wiederaufgenommen werden. Ferner kann man eine Platte vom Plattenteller wegnehmen und für künftigte Wiedergabe oder weitere Aufzeichnung bei späteren Aufnahme im restlichen bespielbaren Plattenbereich aufbewahren. Zum Abnehmen der Platte wird der Motor 23 mittels des Schalters 168 ausgeschaltet und der »Platte wechseln«-Schalter 166 betätigt, woraufhin die Wandler 10, 10Λ etc aus dem Plattenbereich weg radial nach außen gefahren werden. Für die weitere Aufzeichnung wird die Platte ausgelegt und mit dem beschriebenen Aufzeichnungsvorgang fortgefahren.

Die Arbeitsweise bei den verschiedenen Aufzeichnungs- und Wiedergabearten, wie Kinofilm, Einzelbild und Trick, ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung. Um eine Zeitlupenbewegung beim Abspielen eines Filmes zu simulieren, veranlaßt das Spurschaltwerk unter Steuerung durch das Steuerwerk und entsprechende Programmierung des Computers den Spiegel 36. wiederholt um eine Spur einwärts zu rücken und zur nächsten Spur vorzurücken und die Einwärtsschritte zu wiederholen, so daß eine Folge von gewünschten Einzelbildern in »Langsambewegung« abgespielt wird. Ferner kann mit Hilfe des Wandlers 1OA, der mit Verzögerung um eine Spur abspielt, eine aufgezeichnete Spur bei andauernder Aufzeichnung der gesamten Folge sofort abgespielt werden.

Es ist somit ein Servo- oder Regelsystem geschaffen, mit dessen Hilfe auf einer Aufzeichnungsfläche Informationsspuren in spiraliger oder konzentrischer Form für Platten sowie in Schraubenlinien- oder Kreisform für Zylinder und Trommeln optisch aufgezeichnet werden können. Die einzelnen Spuren sind mit Adressenmarkierungen versehen, die für das Aufsuchen und optische Abspielen adressierbar sind. Das Servosystem steuert die Bewegung des optischen Wandlers so, daß der Spurabstand sehr klein ist. Gemäß einem Merkmal werden durch Strukturänderungen in der Aufzeichnungsfläche, ζ. Β. einer Platte, bedingte Abweichungen der Spurkontur (Exzentrizitätsfehler) kompensiert. Dadurch wird es möglich, auf einer schon teilweise mit Aufzeichnung versehenen Fläche zusätzliche Spuren selbst bei Konturabweichungsfehlern aufzuzeichnen, die größer sind als der Zwischenspurabstand. Man erhält daher auch bei stückweiser Aufzeichnung eine einheitlich hohe Aufzeichnungsdichte. Auch bei ungleichmäßigen Spurabständen verringert sich die für den Zugang zu einer bestimmten Spur erforderliche Zeit, da weniger Iterationsschritte nötig sind. Obgleich die Konturabweichungskompensation von beträchtlichem Vorteil im Falle von Mehrfachaufnahmen oder stückweiser Aufbo zeichnung ist, kann das von der Bezugsspur abgeleitete »Signatur«-Steuersignal auch beim Abspielen in Verbindung mit der Wobbelschaltung für die genauere Einhaltung der Abspielspur und damit für eine Verbesserung der Wiedergabe verwendet werden, da der Spiegel 36 so gesteuert wird, daß er den bekannten Spurabweichungen der Aufzeichnungsspur folgt. Als Folge davon wird das Regelkreis-Fehlersignal minimalisiert. Ferner kann das »Signatur«-Signal von einer

beliebigen Aufzeichnungsspur abgeleitet werden, da die Kontur der Aufzeichnungsspuren die gleiche ist wie die der ursprünglichen Bezugsspur.

Durch die Verwendung eines motorgetriebenen Schlittens für die Einspurung auf innerhalb einer Spur zur gewünschten Spur und eines Galvanometerspiegels für die Einspurung auf eine kleine Anzahl von Spuren auch bei ortsfestem Schlitten wird sin schneller Zugang zu einer Spur erreicht Dieses Merkmal in Verbindung mit dem Spurschaltwerk ermöglicht eine sehr schnelle Galvanometerspiegel-Einspurung, wenn die gewünschte Spur bich innerhalb von z. B. vier Spuren von der Schlittenlage befindet Der Spiegel wird in einem geschlossenen Regelkreis gesteuert so daß sehr rasche Spiegelverschiebungen möglich sind.

Die Eingangninformationssignale können in analoger oder digitaler Form gegeben sein, während die Adressensignale vom Adressengenerator 47 in digitaler Form sind. Der Codierer 68 ist somit vorzugsweise ein Frequenzmodulator, der sowohl die Eingangsinformationssignale, z.B. Videosignale, als auch die digitalen Adressensignale unter Erzeugung von Frequenzänderungen im Takte der Informationsfrequenz moduliert. Die codierten Signale liefern die Modulationsfrequenz für das Aufzeichnungs-Laserbündel. Die optische Aufzeichnung auf der Aufzeichnungsfläche ergibt im wesentlichen ein PDM-Format (Pulsbreitenmodulation). Der Demodulator 146 frequenzmoduliert das Abspielsignal, zweckmäßig unter Verwendung eines Nulldurch-• gangsdetektors oder Frequenzdiskriminators.

Hat das Eingangsinformationssignal die Form von Digitaldaten, so werden kein Frequenzmodulator (68) und kein Demodulator (146) benötigt wenn die Bitfrequenz mindestens 50—100 kHz beträgt. Diese

ίο Frequenz ist erforderlich, damit das Wobbelsignal mit 5 kHz wirksam werden kann.

Dient als Aufzeichnungsfläche die Oberfläche einer Trommel oder eines Zylinders, so ordnet man den Schlitten 24 und den Wandler 10 zweckmäßig so an, daß

ι ϊ die Aufzeichnung und Wiedergabe in der für eine Platte beschriebenen Weise durchgeführt werden.

Während radiale Ausläufe sich in Exzentrizitätsfehlern bemerkbar machen, machen sich axiale Ausläufe über die Zylinder- und die Trommelfläche als Rundum-

>» Steigungsänderungen und Rundum-Axialausläufe bemerkbar. Jedoch können alle beliebigen definierten Abweichungen von der gewünschten Kontur der Spuren in der beschriebenen Weise kompensiert werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Spursteuersystem für ein mit plattenförmigen! Aufzeichnungsmedium arbeitendes Aufzeichnungs/ Wiedergabegerät, das einen Drehteller aufweist, um die Aufzeichnungsplatte zu halten und sie mit einer gegebenen Rotationsgeschwindigkeit zu drehen, gekennzeichnet durch: