DE3546320A1

DE3546320A1 - Geraet zur aufzeichnung und wiedergabe einer optischen information

Info

Publication number: DE3546320A1
Application number: DE19853546320
Authority: DE
Inventors: Akio Tokio/Tokyo Aoki; Masahiko Enari; Hideki Yokohama Kanagawa Hosoya; Fumiaki Tokio/Tokyo Kawaguchi; Hiroshi Kawasaki Kanagawa Matsuoka; Kazuhiko Matsuoka; Kazuo Yokohama Kanagawa Minoura; Satoshi Shikichi; Kenichi Yokohama Kanagawa Suzuki; Masayuki Yokohama Kanagawa Usui
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-12-31
Filing date: 1985-12-30
Publication date: 1986-07-03
Also published as: GB2171551B; GB8531948D0; CH678122A5; GB2171551A; US4922351A; DE3546320C2; CA1267974A; FR2575578A1; FR2575578B1

Description

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HELLMANN - IJIRAMS - OTRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-ing. R Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann

O C / £ Π «> Π Dipl.-lng. K. Grams

00 4 b O ZU Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München

30. Dezember 1985 Canon Kabushiki Kaisha DE 5446

Tokio, Japan

Gerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer optischen Information

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer optischen Information, das eine Information mittels einer relativen Hin- und Herbewegung eines optischen Aufzeichnungsträgers sowie eines optischen Kopfes, der einen Lichtstrahl auf den Aufzeichnungsträger aussendet, aufzeichnet oder wiedergibt, wobei der Erfindungsgegenstand bei einem Gerät anwendbar ist, das nur eine Wiedergabe, nur eine Aufzeichnung und sowohl eine Aufzeichnung wie eine Wiedergabe einer Information ermöglicht.

Geräte nach dem Stand der Technik zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer Information mit Hilfe eines Lichtstrahls enthalten eine optische Scheibe oder Platte, die ein drehendes, scheibenartiges Aufzeichnungsmedium (Aufzeich-

nungsträger) darstellt, eine optische Karte, die ein hin- und herbewegter kartenförmiger Aufzeichnungsträger ist, oder ein optisches Band. Diese Geräte haben jeweils ihre ganz speziellen Eigenschaften und werden in ausgewählter Weise entsprechend den jeweiligen Zielen oder Zwecken und Anwendungsfällen eingesetzt. Die optische Karte hat unter den Aufzeichnungsträgern weitgehend Anwendung gefunden, was auf >ihre einfache Herstellbarkeit, Transportierbarkeit und die einfache Zugänglichkeit sowie Zugriffsfähigkeit zurückzuführen ist.

Es gibt verschiedene Wege, um die optische Karte mit einem Lichtstrahl abzutasten. Ein System, bei dem die Einstrahlstelle des Lichtstrahls relativ linear zum Medium unter Hin- und Herbewegung durchlaufend geführt wird, während die Einstrahlstelle mit Bezug zur Richtung der Hin- und Herbewegung quer bewegt wird, hat die kennzeichnende Eigenschaft, daß der Mechanismus einfach und ein wirksamer oder nutzbarer Raum auf dem Medium oder Aufzeichnungsträger groß ist. Eine erläuternde Darstellung für dieses System gibt die Fig. 1, die eine optische Karte 1, auf der eine Information aufgezeichnet wird, einen umrahmten Aufzeichnungsbereich 1¹ mit Spuren oder Zeilen 2 einer aufgezeichneten Information, einen optischen Kopf 3 des Aufzeichnungs- oder Wiedergabegeräts sowie einen vom optischen Kopf ausgesandten Lichtstrahl 4, der auf die optische Karte 1 fällt, zeigt. Der Pfeil A gibt die Richtung der relativen Hin- und Herbewegung des Lichtstrahls 4 oder des optischen Kopfes 3 gegenüber der optischen Karte 1 an, der Pfeil B zeigt die quer zur Richtung A der Hin- und Herbewegung verlaufende Richtung.

Bei einem eine optische Karte verwendenden Aufzeichnungs-

und Wiedergabegerät besteht der Wunsch, daß die Anzahl der pro Zeiteinheit aufgezeichneten oder wiedergegebenen Informationsbits, d.h. die Übertragungsgeschwindigkeit, groß oder hoch ist. Um die übertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen, ist es erforderlich, daß die Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit in der Richtung A hoch ist. Andererseits liegt der Wunsch vor, die Bewegungsgeschwindigkeit in der Richtung A während der Aufzeichnung oder Wiedergabe im wesentlichen konstantzuhalten, weil bei einer Änderung in der Bewegungsgeschwindigkeit die Werte oder Größen der aufzuzeichnenden Bits unterschiedlich werden können, selbst wenn der Lichtstrahl mit einer konstanten Frequenz an- und abgeschaltet wird. Um das dadurch hervorgerufene Problem zu lösen, ist eine komplizierte Vorgehens- oder Arbeitsweise erforderlich.

Bei einem Gerät, das die Information durch eine relative Hin- und Herbewegung des optischen Kopfes oder der optischen Karte aufzeichnet oder wiedergibt, wird tatsächlich entweder der optische Kopf oder die optische Karte einer Hin- und Herbewegung unterworfen. Da beide eine Masse besitzen, ist eine Anlauf- oder Anstiegszeit erforderlich, bevor die Geschwindigkeit nach einer Umkehr eine vorbestimmte Höhe erreicht, und es ist auch eine Abfallzeit erforderlich, bevor der Kopf oder die Karte aus dem Bewegungszustand mit der konstanten Geschwindigkeit zum Stillstand kommt. Die Verfahrens- oder Arbeitsweise ist kompliziert, falls die Information bei nicht-konstanter Geschwindigkeit ausgezeichnet oder wiedergeben werden soll.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein optisches Informationsauf zeichnungs- und -wiedergabegerät zu schaffen, das in einfacher Weise eine Information auch mit einer hohen übertragungsgeschwindigkeit aufzeichnen sowie wiedergeben kann und das einen Aufzeichnungsbereich einer optischen Karte wirksam nützen kann.

Ein Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Geräts zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer optischen Information, das die Möglichkeit bietet, eine ausreichende oder genügend große Länge einer Spur zur Informationsaufzeichnung zu verwenden und einen Aufzeichnungsbereich einer optischen Karte in weitestgehendem Ausmaß zu nutzen.

Bei einem Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät einer optischen Information gemäß der Erfindung werden die Aufgabe und das oben genannte Ziel sowie weitere Ziele dadurch gelöst und erreicht, daß man eine konstante Relativgeschwindigkeit zwischen der optischen Karte sowie dem optischen Kopf einhält, während ein erforderlicher, wesentlicher Aufzeichnungsbereich, der im folgenden nur noch als "Aufzeichnungsbereich" bezeichnet wird, der optischen Karte, d.h. der Bereich, in dem die Information aufzuzeichnen ist, durch einen vom optischen Kopf ausgesandten Lichtstrahl abgetastet wird, und daß man die Bewegung des optischen Kopfes oder der optischen Karte außerhalb des Aufzeichnungsbereichs der optischen Karte umkehrt. Als Aufzeichnungsbereich der optischen Karte wird eine Datenfläche der Karte, auf der Daten aufgezeichnet werden können, betrachtet. Das Umkehren der Bewegung bedeutet eine Reihe von Vorgängen, die das Verlangsamen der optischen Karte oder des optischen Kopfes, die bzw. der mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt worden ist, die Bewegung der Karte oder des Kopfes nach dem Stillstand in die entgegengesetzte Richtung und das Bewegen bei der konstanten Geschwindigkeit einschließen .

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

■-. --

Fig. 1 das bereits besprochene Schema bezüglich der Relativbewegungen zwischen optischem Kopf und optischer Karte;

Fig. 2 eine Darstellung zu der Relativbewegung zwischen optischem Kopf und optischer Karte;

Fig. 3 ein Schema für ein Gerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer optischen Information in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Halterung für eine optische Karte, die in einem Gerät gemäß der Erfindung zur Anwendung kommen kann;

Fig. 5 den Schnitt nach der Linie D - D in der Fig.4;

Fig. 6 eine Halterung für eine optische Karte in einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 7 die Halterung von Fig. 4 in einer Ausbildung zur Steuerung der Relativgeschwindigkeit zwischen optischem Kopf und optischer Karte;

Fig. 8 ein Schema zur Geschwindigkeitssteuerung mit der Halterung von Fig. 7;

Fig. 9 eine Kartenhalterung in einer weiteren Ausführungsform zur Steuerung der Relativgeschwindigkeit;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer Kartenhalterung in einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 11 einen waagerechten Schnitt durch die Halterung von Fig. 10;

Fig. 12 den Schnitt nach der Linie F - F in der Fig.11;

Fig. 13(a) und 13(b) Krümmungszustände, die bei einer optischen Karte auftreten können.

Bevor auf das Gerät gemäß der Erfindung eingegangen wird, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 ein Beispiel für eine relative sowie hin- und hergehende Bewegung der

optischen Karte und des optischen Kopfes gegeben. In dem Diagramm sind auf der Ordinate die Geschwindigkeit ν zwischen Kopf sowie Karte und auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. Ein Abschnitt 5 stellt den Geschwindigkeitsanstieg aus dem Stillstand, ein Abschnitt 6 stellt eine konstante Relativgeschwindigkeit und ein Abschnitt 7 stellt eine Geschwindigkeitsverminderung, um die Bewegung zum Stillstand zu bringen, dar. Bei dem Erfindungsgegenstand wird der Aufzeichnungsbereich durch den Lichtstrahl im Abschnitt 6 abgetastet, während die Vorgänge in den Abschnitten 5 und 7 außerhalb des Aufzeichnungsbe-· reichs ablaufen.

Das Gerät in der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform weist eine optische Karte sowie einen optischen Kopf 3 auf, der eine Lichtquelle 8, z.B. einen Halbleiterlaser oder eine Leuchtdiode, eine Kollimatorlinse 9, die einen von der Lichtquelle 8 ausgehenden Lichtstrahl kollimiert, ein Halbspiegelprisma 10, eine Objektivlinse 11, die das kollimierte Licht auf die optische Karte 1 fokussiert, und einen Fühler 12, der den vom Prisma 10 reflektierten Lichtstrahl erfaßt, umfaßt. Um den Lichstrahl wirksam auszunutzen, kann das Halbspiegelprisma 10 durch einen Polarisationsstrahlenteiler ersetzt und zwischen diesen Strahlenteiler 10 sowie die Objektivlinse 4 ein λ/4-Plättchen eingesetzt werden.

Das in Fig. 3 schematisch dargestellte Gerät umfaßt einen Vorverstärker 13, eine selbstfokussierende Stelleinrichtung 14, eine automatische Nachlauf-Stelleinrichtung 15, einen Entschlüßler (Dekodierer) 16, ein Verbindungsteil (Interface) 17, einen Computer 18, einen Verschlüßler (Kodierer) 19, einen Lasertreiber 20, einen Schrittmotor 21, der den mit gestrichelten Linien umschlossenen

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optischen Kopf 3 senkrecht (in der Richtung B) zur Zeichnungsebene, d.h. quer zur Spur oder Zeile, antreibt, und zwei Riemenscheiben 22 sowie 23, um die ein Riemen 24 geführt ist. Eine Halterung 25, auf der die optische Karte 1 gelagert und befestigt ist, ist am Riemen 24 fest angebracht. Die Riemenscheibe 22 ist auf der Welle des Motors 26 befestigt, wodurch die optische Karte 1 bei Drehen des Motors 26 unter Steuerung durch die Motor-Steuereinrichtung 27 in der Richtung A hin- und herbewegt wird.

Es wird nun auf die Arbeitsweise dieses Geräts (von Fig.3) eingegangen, und zwar zuerst auf den Wiedergabevorgang.

Der vom Laser 8 ausgesandte Lichtstrahl wird durch die Linse 9 kollimiert, tritt durch den Strahlenteiler 10 und wird durch die Objektivlinse 11 fokussiert, um auf der optischen Karte 1 einen feinen, genauen Lichtpunkt oder -fleck zu bilden. Das Reflexlicht von der optischen Karte 1 wird in Abhängigkeit davon, ob ein Informationsbit an der von dem feinen Lichtfleck bestrahlten Fläche vorhanden ist, moduliert. Der von der optischen Karte reflektierte Lichtstrahl wird durch die Objektivlinse

11 kollimiert und durch den Strahlenteiler 10 dem Fühler

12 zugeführt, der eine Lichtintensität des modulierten Lichtstrahls erfaßt und diese in ein elektrisches Signal umsetzt, das dem Vorverstärker 13 zugeführt wird. Von dem Vorverstärker 13 wird ein Signal an die selbstfokussierende Stelleinrichtung 14 gelegt, durch das ein (nicht gezeigter) Stellantrieb die Linse 11 längs der optischen Achse (Richtung C) bewegt, um einen Abstand zwischen der Linse 11 und der optischen Karte 1 einzuregeln, so daß der Lichtstrahl 4 auf der optischen Karte 1 fokussiert wird. Das Signal vom Vorver-stärker 13 wird auch

der automatischen Nachlauf-Stelleinrichtung 15 zugeleitet, und ein von dieser ausgehendes Signal betreibt einen (nicht gezeigten) Stellantrieb, um die Linse 11 senkrecht zur Zeichnungsebene zu bewegen, so daß der Lichtstrahl an einer vorbestimmten Stelle fokussiert wird.

Die selbstfokussierende Stelleinrichtung und die automatische Nachlauf-Stelleinrichtung sind in der einschlägigen Technik bekannt, so daß eine Erläuterung unterbleiben kann, und sind auf das erfindungsgemäße Gerät anwendbar.

Das Signal vom Vorverstärker 13 wird auch dem Dekodierer

16 zugeführt, das entschlüsselte Signal wird an das Interface 17 gelegt, das dem Computer 18 ein Informationssignal zuleitet. Das Interface 17 gibt auch ein Signal an den Kodierer 19, durch den es moduliert wird. Das modulierte Signal wird dem Lasertreiber 20 zugeführt, der das Schwingen des Lasers 8 steuert. Ferner gibt das Interface 17 ein Signal an den Schrittmotor 21, um die Lage der optischen Karte 1 in der zur Zeichnungsebene senkrechten Richtung zu regeln. Des weiteren empfängt die Motor-Steuereinrichtung 27 ein Signal vom Interface

17 zur Steuerung der Drehung des Motors 26.

Es wird nun auf den Aufzeichnungsvorgang eingegangen, der im wesentlichen zum Wiedergabevorgang identisch ist, wobei jedoch der Laser 8 einen Lichtstrahl mit gegenüber dem Wiedergabevorgang größerer Lichtintensität abgibt. Der Lichtstrahl wird auf die optische Karte 1 fokussiert, auf der die Information in Übereinstimmung mit der Modulation des Laserstrahls aufgezeichnet wird. Die herkömmliche selbstfokussierende Stelleinrichtung

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und die automatische Nachlauf-Stelleinrichtung können bei dem Aufzeichnungsvorgang ebenfalls zur Anwendung kommen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel für die Halterung 25 für die optische Karte 1 in dem in Fig. 3 gezeigten Gerät. Der optische Kopf 3, der sich in dem Aufzeichnungsbereich Γ befindet, ist als optischer Kopf 3¹ bzw. 3" in außerhalb des Aufzeichnungsbereichs 1' befindlichen Stellungen ebenfalls dargestellt.

In der Halterung 25 sind Nuten 51 ausgebildet, in denen zwei einander gegenüberliegende Kanten der optischen Karte 1 bei ihrem Einsetzen in der Richtung E geführt und gehalten werden. Ein federbelastetes Halteteil 52 wird bei einem Druck von oben abwärts verlagert, so daß es nicht mehr hochsteht. Die eine Kante des Halteteils

52 ist abgeschrägt, und wenn die Karte 1 eingeführt sowie in der Pfeilrichtung E über die Abschrägung bewegt wird, so übt sie auf das Halteteil 52 einen Abwärtsdruck zu dessen Abwärtsverlagerung aus. Ist die Karte 1 bis zu einer vorbestimmten Lage eingeführt, dann wird das Halteteil 52 durch die auf es wirkende Federkraft aufwärts verlagert, wobei die Oberfläche des Halteteils 52 im wesentlichen die gleiche Höhenlage einnimmt wie die Aufzeichnungsfläche der optischen Karte 1. Ein Anschlag

53 bestimmt die Lage einer Seitenkante der optischen Karte 1 bei deren Einführen, und die Oberfläche des Anschlags 53 liegt ebenfalls auf der gleichen Höhe wie die Karten-Aufzeichnungsfläche. Weil sich die Oberflächen der beiden Bauteile 52 und 53 auf gleicher Höhe mit der Aufzeichnungsfläche der eingeführten optischen Karte 1 befinden, wird, wenn der Lichtstrahl die Spalten zwischen der optischen Karte 1 und den Bauteilen 52, 53

passiert, die Selbstfokussierung stetig und störungsfrei erreicht. Selbst wenn sich der Lichtstrahl vom Aufzeichnungsbereich Γ auf die haltenden Bauteile 52 und 53 bewegt, so kann er auf diesen Bauteilen das Selbstfokussieren fortsetzen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 wird eine charakteristische Eigenheit im Betrieb des in Rede stehenden Geräts erläutert. Wie die Fig. 4 zeigt, wird ein Ort 54 des Lichtstrahls bei dem Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgang von der optischen Karte 1 auf die haltenden Bauteile 52, 53 bewegt. Während sich der optische Kopf 3' bzw. 3" außerhalb der optischen Karte 1 über den Bauteilen 52, 53 befindet, wird der Motor 26 in Betrieb gesetzt und zum Halten gebracht, und während der Lichtstrahl 4 wenigstens den Aufzeichnungsbereich 1' der Karte 1 überstreicht oder abtastet, wird der Motor 26 mit konstanter Geschwindigkeit betrieben. Somit wird der optische Kopf, während der Lichtstrahl auf den Aufzeichnungsbereich 1' der Karte 1 fällt, ständig mit konstanter Geschwindigkeit bewegt und kann der gesamte Aufzeichnungsbereich restlos wirksam genutzt werden.

Wenn sich bei der in Rede stehenden Ausführungsform der Lichtstrahl außerhalb der optischen Karte 1 befindet, so wird das automatische Nachlaufen blockiert. Verläßt der Lichtstrahl bei seiner Bewegung die optische Karte 1, so wird die Bewegungsrichtung umgekehrt, so daß er wieder über die optische Karte gelangt, und die automatische Nachlauf-Stelleinrichtung wird wieder in Betrieb genommen. In diesem Fall befindet sich der Lichtstrahl nicht notwendigerweise auf der vorbestimmten Spur. Eine Hilfsspur mit darauf aufgezeichneten Spurzahlen ist längs der Karte 1 außerhalb des Aufzeichnungsbereichs ausgebil-

det. Durch Lesen der Spurzahlen wird der Lichtstrahl quer zur Spur bewegt, d.h, es wird ein Kicken oder Ausschlagen bewirkt, so daß der Lichtstrahl auf die vorbestimmte Spur gerichtet wird.

Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform werden die Reflexionskoeffizienten der Oberflächen der haltenden Bauteile 52 und^y53 so gewählt, daß sie im wesentlichen zum Reflexionskoeffizient der Aufzeichnungsfläche der Karte 1 gleich sind. Damit sind auch die Reflexionskoeffizienten der Oberflächen der haltenden Bauteile und des Aufzeichnungsbereichs, der keine Information enthält, gleich. Demzufolge wird, ob sich der Lichtstrahl auf einem haltenden Bauteil oder auf der optischen Karte befindet, das Fehlen einer Information festgestellt. Auf dem haltenden Bauteil wird eine Spur mit zu der auf der optischen Karte 1 ausgebildeten Hilfsspur gleichartiger geometrischer Gestalt und gleichartigem Reflexionskoeffizienten gefertigt. Somit kann der Lichtstrahl in die Nähe der vorbestimmten Spur durch die an der Oberfläche des haltenden Bauteils vorhandene Hilfsspur gekickt werden. Wenn die Bewegung des Lichtstrahls umgekehrt wird und er wieder auf die optische Karte gelangt, dann kann der Lichtstrahl die vorbestimmte Spur durch ein Kicken über höchstens eine Spur oder zwei Spuren erreichen, womit das Kicken vereinfacht wird.

Die Fig. 6 zeigt eine weitere Halterung 25 gemäß der Erfindung für eine optische Karte 1. Die Halterung weist eine Wand 55 auf, an der die längs der Nuten 51 eingeführte Karte 1 mit ihrer einen Seitenkante zur Anlage kommt. Die Arbeitsweise ist bei dieser Ausführungsform gleichartig zur Arbeitsweise der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform. Der optische Kopf 3 wird in seine außenliegenden Stellungen 3' und 3" bewegt. Wenn der Lichtstrahl 4 auf die außerhalb der Karte 1 liegenden Bereiche

(Stellungen 3¹ und 3") trifft, dann wird die Autofokussierung blockiert. Das automatische Nachlaufen wird in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform von Fig. 4 und 5 erreicht. Da sich die Aufzeichnungsebene der optischen Karte 1 nicht in der gleichen Höhenlage wie die Oberfläche des Haltebauteils befindet, wird die Autofokussierung gesperrt, um eine hohe Beanspruchung der Autofokussierung zu unterbinden.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform kann der Reflexionskoeffizient des vom Lichtstrahl bestrahlten Bereichs, wenn sich der Lichtstrahl außerhalb der Karte 1 befindet, mit einem Wert von im wesentlichen gleich Null gewählt werden. In diesem Fall braucht das Autofokussieren nicht gesperrt zu werden, wenn sich der Lichtstrahl außerhalb der optischen Karte 1 befindet. Wie Fig. 6 zeigt, besteht im Abstand zwischen dem haltenden Bauteil und dem optischen Kopf, wenn sich der Lichtstrahl außerhalb der Karte 1 befindet, ein Unterschied zu dem Abstand zwischen dem optischen Kopf und der Karte, jedoch wird, weil eine Lichtreflexion nicht abgegeben wird, der optische Kopf nicht bewegt, weshalb der Selbstfokussier-Stellantrieb nicht betätigt wird. Insofern braucht das Selbstfokussieren nicht blockiert zu werden und die Betriebsfolge wird vereinfacht.

Bei dieser Ausführungsform umfaßt der Umkehrabschnitt den externen Bereich der optischen Karte 1, d.h. den Bereich dieser Karte, in dem die haltenden Bauteile angeordnet sind. Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, sind, wenn der optische Kopf benutzt wird, der Selbstfokussier- sowie der automatische Nachlaufbetrieb schwierig zu erreichen, falls sich der optische Kopf bei dem Umkehrvorgang außerhalb der optischen Karte be-

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findet. Es ist deshalb erwünscht, daß der optische Kopf während allen Betriebsvorgängen - einschließlich des Umkehrbetriebs - immer auf die optische Karte 1 einstrahlt. Die Breite der optischen Karte, d.h. ihre Länge in Richtung der Spur, ist länger als der Aufzeichnungsbereich, weil die die Spuren kennzeichnenden Spurzahlen an den entgegengesetzten Seiten der Spuren aufgetragen sind, d.h., außerhalb des»AufZeichnungsbereichs, oder weil der außerhalb der Aufzeichnungsfläche liegende Bereich dazu benutzt wird, die Bewegung des Lichtflecks zwischen den benachbarten Spuren auf der optischen Karte zu glätten oder zu vergleichmäßigen. Auf diese Weise wird der Umkehrvorgang im außerhalb der Aufzeichnungsfläche liegenden Bereich der optischen Karte ausgeführt, so daß der Lichtstrahl vom optischen Kopf daran gehindert ist, sich aus dem Flächenbereich der Karte herauszubewegen, womit der Selbstfokussier- und der automatische Nachlaufvorgang aufrechterhalten werden.

Anhand der Fig. 7 und 8 wird die Regelung der Geschwindigkeit des optischen Kopfes oder der Halterung mit Hilfe der Halterung 25 von Fig. 4 für die optische Karte 1 erläutert. An der Halterung 25 sind Vorsprünge 61, 61' ausgebildet, die mit Fühlern 62, 62' zusammenarbeiten. Bei einer Bewegung der Halterung in der Richtung A unterbrechen die Vorsprünge 61, 61' die Fühler 62, 62', die so angeordnet sind, daß sie Signale erzeugen, wenn der optische Kopf das Ende des Aufzeichnungsbereichs erreicht. Wenn die Halterung 25 (in Fig. 7) nach rechts bewegt wird, so daß der Vorsprung 61 den Fühler 62 unterbricht, dann erzeugt dieser Fühler 62 ein Signal (s.Fig.8), das der Steuereinrichtung 27 für den Motor 26, der die Halterung 25 bewegt, zugeführt wird. Im Ansprechen auf dieses Signal beginnt der Motor 26 zu einem vorbestimmten spä-

teren Zeitpunkt mit einem Verlangsamen, und nach seinem Anhalten wird er in der umgekehrten Richtung beschleunigt. Erreicht der Motor 26 durch die Beschleunigung die vorbestimmte Geschwindigkeit, so endet das Beschleunigen und der Motor wird mit der konstanten Geschwindigkeit gedreht. Wenn der Vorsprung 61' den Fühler 62' erreicht, dann wiederholt sich ein gleichartiger Vorgang, so daß die Halterung 25 hin- und herbewegt wird. Der Bereich, in dem die Motorgeschwindigkeit auf die konstante Geschwindigkeit beschleunigt wird, liegt außerhalb des Aufzeichnungsbereichs der optischen Karte.

Die Fig. 9 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel zur Regelung der Geschwindigkeit der optischen Karte oder des optischen Kopfes. In diesem Fall ist an einer Verlängerung des optischen Kopfes 3 ein Reflexionsfühler 65 angebracht, während an einer Kante der optischen Karte 1 eine Reflexionsfläche 64 ausgebildet ist, die den Lichtstrahl reflektiert. Wenn der Fühler 65 über die Reflexionsfläche 64 gelangt, so erzeugt er ein Signal. Der Fühler 65 stellt fest, daß der optische Kopf die vorbestimmte Stellung auf der optischen Karte 1 erreicht hat und verlangsamt wie im Fall des Geräts von Fig. 7 die Geschwindigkeit des Motors 26.

Bei dem Gerät von Fig. 9 können Karten mit unterschiedlichen Längen verwendet werden. Da die Reflexionsfläche 64 an einer Kante, d.h. an einem Ende der optischen Karte, ausgebildet ist, kann der Aufzeichnungsbereich ohne Rücksicht auf die Länge dieser Karte immer mit der konstanten Geschwindigkeit abgetastet werden.

Es wurde hier die Regelung der Geschwindigkeit der Halterung für die optische Karte erläutert, jedoch kann auch

19-die Geschwindigkeit des optischen Kopfes geregelt werden.

Wenn das Aufzeichnen und Wiedergeben in dem zu den Anstiegs- und Abfallbereichen unterschiedlichen Bereich ausgeführt werden sollen, so ist es erwünscht, daß die Länge einer jeden Spur, in der durch die Relativbewegung zwischen dem optischen Kopf und dem Aufzeichnungsträger die· Information aufgezeichnet oder von der die Information wiedergegeben wird, groß ist. Da für jede Abtastung oder jedes Überstreichen eine gewisse Verlustzeit (Anstiegsund Abfallzeit) notwendig ist, muß die Zahl der Hin- und Herbewegungen in einer Zeiteinheit groß sein, um eine vorgebene Informationsmenge in einer bestimmten Zeit aufzuzeichnen oder wiederzugeben, wenn die Länge der Spur kurz ist, und das bedeutet, daß ein Motor mit leistungsstarkem Antrieb erforderlich ist. Die längere Spur ist für eine Fehlerkorrektur der Information von Vorteil. Für eine Kartenhalteeinrichtung, die dieses Ziel erreichen läßt, ist es deshalb besser, eine Halterung vorzusehen, die nur die parallel zur Spur verlaufende Kante oder Kanten festhält. Wenn die zur Spur quer verlaufende Kante festgehalten wird, dann wird die entlang der Spur verlaufende Länge außerhalb des Aufzeichnungsbereichs vermindert. Wird eine erforderliche Länge auf die außerhalb des Aufzeichnungsbereichs liegende Fläche abgetreten oder übertragen, so wird die Länge des Aufzeichnungsbereichs geringer. Die Kartenhalterungen gemäß den Fig. 4 und 6 sind im Hinblick auf die obigen Feststellungen vorzüglich.

Das oben herausgestellte Erfordernis wird auch von einer Kartenhalterung, die in den Fig. 10 - 12 gezeigt ist, erfüllt. Diese Halterung 25 weist Nuten 71 und 72 auf, in die die einander gegenüberliegenden, parallel

zur Informationsspur 2 verlaufenden Kanten der optischen Karte 1 eingeführt werden. Die in den Nuten 71, 72 befindlichen Bereiche der Karte 1 gehören nicht zu deren Aufzeichnungsbereich 1¹. Ferner weist die Halterung 25 Ausnehmungen 73 und 73' auf, in denen vertikal bewegliche Kartenhalte- oder Kartenauflagerelemente 74, 74' aufgenommen sind. Wenn die Karte noch nicht eingesetzt ist; dann werden die Kartenauflagerelemente 74, 74' durch Federn 75 gegen Teile 76 und 77 der Halterung 25 aufwärts gedrückt. Bei Einsetzen der Karte 1 werden die Auflagerelemente 74, 74' um die Dicke der Karte abwärts bewegt und drücken dann gegen die Kartenrückseite, so daß die Oberfläche der Karte gegen die Teile 76 und 77 der Halterung 25 gepreßt wird. Auf diese Weise wird die optische Karte nur durch die Auflagerelemente 74, 74' sowie die Halterungsteile 76, 77 festgehalten.

Demzufolge werden die zur Spur 2 quer verlaufenden Kanten der optischen Karte 1 nicht festgelegt. Blattfedern 78 drücken gegen die eingesetzte Karte (in Fig. 11 in aufwärtiger Richtung), um diese in der vorbestimmten Lage festzulegen. Bei Einsetzen der Karte stößt diese gegen ein Anschlagteil 79 der Halterung 25.

Wie die Fig. 13(a) und 13(b) zeigen, hat die Karte üblicherweise eine längs oder quer verlaufende Verziehung oder Krümmung bzw. eine Kombination aus Quer- und Längskrümmung. Wird eine gekrümmte Karte in die in den Fig. 4-6 oder 10 - 12 gezeigten Halterungen eingeführt, so wird die Längskrümmung von Fig. 13(b) im wesentlichen beseitigt. Die Querkrümmung von Fig. 13(a) bleibt, wenngleich sie stark vermindert wird. Wenn der optische Kopf 3 mit Bezug zur Karte 1 in der Richtung A, d.h. längs der Informationsspur, abtastend geführt wird, so ist

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die Relativgeschwindigkeit in dieser Richtung A sehr hoch und muß die Objektivlinse des optischen Kopfes 3 durch die selbstfokussierende Stelleinrichtung mit hoher Geschwindigkeit längs der optischen Achse bewegt werden. Da die Krümmung A im wesentlichen gleich Null ist, kann das Selbstfokussieren vollständig vonstatten gehen. In der zur Richtung A quer verlaufenden Richtung B ist die Relativgeschwindigkeit des optischen Kopfes zur Karte geringer als in der Richtung A, weshalb das Selbstfokussieren auch hier vollständig ablaufen kann, selbst wenn die Karte eine gewisse Krümmung in der Richtung B aufweist.

Gemäß der Erfindung liegen die Anstiegs- und Abfallabschnitte in der Relativgeschwindigkeit zwischen dem optischen Kopf und der optischen Karte außerhalb des Aufzeichnungsbereichs der Karte, während innerhalb des Aufzeichnungsbereichs diese Relativgeschwindigkeit konstant ist, so daß der Aufzeichnungsbereich wirksam und völlig genutzt werden kann. Da die Anstiegs- sowie Abfallzeit lang sein können, kann das Drehmoment der Antriebseinrichtung für den optischen Kopf oder für die optische Karte klein sein.

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Claims

Patentansprüche

1. Gerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer optischen Information mit einem optischen Kopf zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer Information auf sowie von einem kartenförmigen optischen Aufzeichnungsträger und mit einer ersten Einrichtung, die den optischen Kopf relativ zum kartenförmigen optischen Aufzeichnungsträger hin- und herbewegt, gekennzeichnet durch eine die Relativgeschwindigkeit zwischen dem optischen Kopf (3) und dem optischen Aufzeichnungsträger (1) regelnde Steuereinrichtung (17, 27), die eine konstante Relativgeschwindigkeit zwischen dem optischen Kopf sowie dem optischen Aufzeichnungsträger in einem Aufzeichnungsbereich (1¹) des Aufzeichnungsträgers (1) einhält und in Bereichen außerhalb des Aufzeichnungsbereichs(1') die Relativgeschwindigkeit zwischen dem optischen

ί J

Kopf und dem optischen Aufzeichnungsträger ändert sowie die Richtung der Relativbewegung zwischen dem optischen Kopf und dem optischen Aufzeichnungsträger umkehrt.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Einrichtung (21), die den optischen Kopf (3) relativ zum optischen Aufzeichnungsträger (1) in einer zur Richtung der durch die erste Einrichtung vermittelten Bewegung quer verlaufenden Richtung bewegt.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Lichtstrahl (4) vom optischen Kopf (3) während des Umkehrvorgangsständig innerhalb einer Fläche des optischen Aufzeichnungsträgers befindet.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtstrahl vom optischen Kopf während des Umkehrvorgangs aus der Fläche des optischen Aufzeichnungsträgers heraus verschoben ist.

5. Gerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer optischen Information, gekennzeichnet

- durch eine erste Antriebseinrichtung (26), die einen kartenförmigen optischen Aufzeichnungsträger (1) in Richtung einer Spur (2), auf der eine Information aufgezeichnet ist, bewegt,

- durch einen einen Lichtstrahl (4) auf den optischen Aufzeichnungsträger (1) richtenden optischen Kopf (3),

- durch eine zweite Antriebseinrichtung (21), die den optischen Kopf quer zur Richtung der Spur (2) bewegt, und

- durch eine die Geschwindigkeit der ersten Antriebseinrichtung (26) für die Bewegung des optischen Aufzeichnungsträgers regelnde Steuereinrichtung (17,27), die eine konstante Geschwindigkeit des optischen Aufzeichnungsträgers zum optischen Kopf aufrechterhält, während sich der optische Kopf innerhalb eines Aufzeichnungsbereichs (1¹) des optischen Aufzeichnungsträgers (1) befindet, und die die Geschwindigkeit des optischen Aufzeichnungsträgers ändert sowie dessen Bewegungsrichtung umkehrt, während sich der Lichtstrahl außerhalb des Aufzeichnungsbereichs befindet.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehr in der Bewegungsrichtung des optischen Aufzeichnungsträgers (1) während des Haltens des vom optischen Kopf (3) ausgehenden Lichtstrahls (4) innerhalb der Fläche des optischen Aufzeichnungsträgers erfolgt.

7. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehr in der Bewegungsrichtung des optischen Aufzeichnungsträgers erfolgt, während sich der vom optischen Kopf ausgehende Lichtstrahl außerhalb der Fläche des optischen Aufzeichnungsträgers befindet.

8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Umkehrvorgangs eine Selbstfokussiereinrichtung (14) für den optischen Kopf (3) blockiert ist.

9. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche eines eine quer zur Richtung der Spur (2) liegende Kante des optischen Aufzeichnungsträgers

(1) haltenden Elements (52, 53) auf der gleichen Höhenlage ist wie die Oberfläche des optischen Aufzeichnungsträgers.

10. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche eines eine quer zur Richtung der Spur

(2) liegende Kante des optischen Aufzeichnungsträgers (1) haltenden Elements (52, 53) denselben Reflexionskoeffizienten hat wie die Oberfläche des optischen Aufzeichnungsträgers.

11. Gerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer optischen Information, gekennzeichnet

- durch eine Halterung (25), auf der ein kartenförmiger optischer Aufzeichnungsträger (1) zu befestigen ist und die nur eine parallel zur Richtung einer Spur (2) liegende Kante des optischen Aufzeichnungsträgers, um diesen festzulegen, hält,

- durch eine die Halterung in Richtung der Spur des optischen Aufzeichnungsträgers hin- und herbewegende Einrichtung (26),

- durch einen einen Lichtstrahl (4) auf den optischen Aufzeichnungsträger zur Aufzeichnung und Wiedergabe einer Information auf oder von dem Aufzeichnungsträger aussendenden optischen Kopf (3) und

- durch eine Einrichtung (17, 27), die eine konstante Relativgeschwindigkeit zwischen dem optischen Kopf sowie dem optischen Aufzeichnungsträger im Aufzeichnungsbereich (1¹) des AufZeichnungsträgers einhält.