DE3006621C2 - Anordnung zur Aufzeichnung von Informationssignalen auf einen umlaufenden Aufzeichnungsträger - Google Patents

Description

demodulation (PCM) oder Differenzmodulation, in ein digitales Signal überführt und wird dann durch ein Digitalmodulationsverfahren, beispielsweise modifizierte Frequenzmodulation (MFM) digital moduliert bzw. codiert

Den Aufzeichnungsvorgang hat man bisher dadurch ausgeführt, daß eine Trägerschwingung mit dem Informationssignal frequenzmoduliert wurde. Für den Fall, daß das Audiosignal zwei Kanäle hat, kann man das Audiosignal sehr leicht mit einem großen Dynamikbereich und iioher Qualität auf dem Aufzeichnungsträger aufzeichnen und vom Aufzeichnungsträger abnehmen. Hat allerdings das Audiosignal beispielsweise Vier Kanäle, wird die Übertragungsbitgeschwindigkeit doppelt so hoch wie im Falle von zwei Kanälen. Aus diesem Grunde muß man im zuletzt genannten Fall die Frequenz der Trägerschwingung um ein beträchtliches Maß erhöhen, um die Frequenzmodulation durchführen zu können. Die Folge davon ist, daß man für die Aufzeichnung und Wiedergabe ein breites !Frequenzband benötigt In der Praxis ist allerdings das Aufzeich'jmngs/ Wiedergabe-Frequenzband begrenzt, und zwar infolge der Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers selbst und angesichts des organisatorischen Aufbaus der Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte.

Ferner ist zu bedenken, daß selbst im Falle von zwei Audiosignalkanälen das Frequenzband für die Aufzeichnung und Wiedergabe nicht sehr breit gemacht werden kann, wenn man beispielsweise dem plattenförmigen Aufzeichnungsträger einen kleineren Durchmesser ergibt und auf diesem kleineren Aufzeichnungsträger ein Audiosignal mit einer zeitlichen Länge wie im Falle eines Aufzeichnungsträgers mit einem großen Durchmesser aufzeichnet.

Eine mögliche Lösung für dieses Problem scheint darin zu bestehen, ein Signal, das man durch Digitalmodulation erhält, direkt, d. h. ohne Frequenzmodulation, aufzuzeichnen. Wenn man ein solches direktes Aufzeichnungsverfahren anwendet, ist das zur Aufzeichnung und Wiedergabe benötigte Band nicht so breit wie im Falle der Anwendung des Frequenzmodulationsverfahrens. Somit wird das oben beschriebene Problem gelöst.

Wenn man aber ein durch digitale Modulation gewonnenes Signai direkt aufzeichnet, erscheinen im Frequenzspektrum des aufgezeichneten ur.d wiedergegebenen Signals unerwünschte Frequenzkomponenten, die hinunter bis zu einem niedrigen Frequenzbereich reichen, und zwar einschließlich einer Frequenz, die der Pilolsignalfrequenz entspricht. Dies wird noch im einzelnen in der Figurenbeschreibung an Hand der Zeichnung erläutert. Aus diesem Grunde kommt es zwischen der unerwünschten Frequenzkomponente bzw. den unerwünschten Frequenzkomponenten und dem Pilotsignal zu einer gegenseitigen Überlagerung oder Störung. Dadurch verschlechtern sich die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften, und die Spurnachlaufsteuerung der Wiedergabenadel kann in manchen Fällen nicht mehr mit der erforderlichen Stabilität ausgeführt werden.

Eine Maßnahme zur Lösung dieses Problems besteht darin, das digitalmodulierte Signal bezüglich der Zeitbasis zu komprimieren, und zwar in einer solchen Weise, daß es in der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer nicht mehr vorhanden ist, und es in jeder Periode, die einer Horizontalabtastperiode entspricht, in eine Art von Block zu bringen, um die oben erwähnte gegenseitige Überlagerung oder Interferenz zu vermeiden. Wenn man aber ein Informationssignal daran hindert, in der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer vorhanden zu sein, ist es schwierig, in der Wiedergabeanordnung ein Taktsignal zur Demodulation zu veranlassen, sich mit einem Taktsignal zu synchronisieren, das in der Aufzeichnungsanordnung für die Modulation verwendet wurde. Da darüber hinaus dem zwei Werte aufweisenden Digitalsignal ein Anteil hinzugefügt wird, in dem ein Signal nicht existiert ist die Aufzeichnung mit insgesamt drei Werten vorzunehmen. In diesem Falle kann man die Signalübertragung nicht in einer derart stabilen Weise wie im Falle einer Aufzeichnung mit nur zwei Werten ausführen. Ein weiteres Problem besteht darin, daß man für die Signalübertragung einen großen Frequenzbereich benötigt

Zu der in Betracht gezogenen Möglichkeit der zeitlichen Komprimierung eines Audiosignals wird auf die DE-OS 23 17 490 verwiesen. Dort wird das komprimierte Audiosignal auf einer Magnetplatte so aufgezeichnet, daß es innerhalb der Horizontal- oder Vsrtikalaustastperioden des Fernsehsignals nicht existiert. Betrachtet wird in diesem Zusammenhang aber lediglich ein System, bei dem auf der Magnetplatte eine frequenzmodulierte Trägerschwingung mit einem Träger aufgezeichnet wird, der mit dem zeitlich komprimierten analogen Audiosign&r frequenzmoduliert worden ist Die direkte Aufzeichnung eines zeitlich komprimierten digitalen Audiosignals auf einem Aufzeichnungsträger sowie die Aufzeichnung von Pilotsignalen auf dem Aufzeichnungsträger und die damit verbundene Problematik sind dieser Druckschrift nicht entnehmbar.

Ausgehend von einer Anordnung zur Aufzeichnung von Informationssignalen auf einen umlaufenden Aufzeichnungsträger der gattungsgemäßen Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das umgesetzte digitale Informationssignal in einer solchen Weise direkt auf dem Aufzeichnungsträger aufzuzeichnen, daß es zwischen den zur Spurnachlaufsteuerung erforderlichen Pilotsignalen und dem umgesetzten digitalen Informationssignal zu keiner gegenseitigen Störung oder Interferenz -;ommt

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Damit wird sichergestellt, daß das aufgezeichnete Inforniationssignal mit hoher Qualität wiedergegeben werden kann. Dies gilt insbesondere für die Aufzeichnung eines Informationssignals, das ursprünglich kein Synchronisiersignal enthält, beispielsweise ein Audiosignal.

Bevorzugte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet Gemäß dem Anspruch 5 umfaßt das Pilotsignal ein erstes und ein zweites Pilotsignal mit voneinander unterschiedlichen Frequenzen, die umdrehungsweise abwechselnd in den längs an die Hauptspur angrenzenden Pilotsignalspuren aufgezeichnet werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen erläutert. Es z~-igt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Informationssignal-Aufzeichnungsanordnung,

F i g. 2A und 2B Schwingungsformen eines PCM-Signals und eines MFM-Signals, und zwar für den Fall, daß die logischen Werte des PCM-Signals alle 1 sind,

Fig.2C eine grafische Darstellung des Frequenzspektrums eines Modulatorausgangssignals für den obigen Fall,

F i g. 3A und 3B Schwingungsformen eines PCM-Si-

gnals und eines MFM-Signals, und zwar für den Fall, daß die logischen Werte des PCM-Signals abwechselnd 1 und 0 sind,

Fig.3C eine grafische Darstellung des Frequenzspektrums eines Modulatorausgangssignals für den Fall nach den F i g. 3A und 3B,

Fig.4A und 4B Schwingungsformen eines PCM-Signals und eines MFM-Signals, und zwar für den Fall, daß die logischen Werte des PCM-Signals willkürlich sind,

Fig.4C eine grafische Darstellung des Frequenzspektrums eines Modulatorausgangssignals für den Fall wie in den F i g. 4A und 4B₁

F i g. 5 eine Schwingungsform eines digitalen Signals, das mit dem Format eines üblichen Videosignals übereinstimmt,

F i g. 6A und 6B Schwingungsformen eines Hauptin-

Fig.2A dargestellten digitalen Signals überein. Wenn somit die Taktimpulsfrequenz 6,4 MHz be'.rägl, hat das MFM-Signal eine Signalfrequenz von 3,2 MHz. Das Frequenzspektrum des MFM-Signals ist in der F i g. 2C gezeigt. Zusätzlich zur Grundschwingung mit der Frequenz von 3,2 M Hz tritt eine dritte Oberschwingung mit einer Frequenz von 9,6 MHz, eine fünfte Oberschwingung mit einer Frequenz von 16MHz sowie weitere Oberschwingungen der Ordnung (2m— 1), wobei m

to gleich 3 oder eine ganze Zahl ist. die größer als drei ist.

Für den Fall, daß das dem Modulator 14 zugeführte Eingangssignal beispielsweise ein PCM-Signal entsprechend der Darstellung nach der F i g. 3A ist, d. h. ein Signal mit abwechselnden logischen Werten I und 0.

tritt am Ausgang des Modulators 14 ein MFM-Signal mit einem rechteckförmigen Schwingungsvcrlauf entsprechend der Darstellung nach der Fig.3B auf. Die

Al*

IwIrSnI II. A*

dungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung,

F i g. 7 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Wiedergabenadel, die gerade einen Aufzeichnungsträger abtastet, auf dem Signale mit der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung aufgezeichnet worden sind, und

F i g. 8 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Wiedergabeanordnung zur Wiedergabe von Signalen, die auf einem Aufzeichnungsträger mit der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung aufgezeichnet worden sind.

Bei dem in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung wird ein analoges Audiosignal einem Eingangsanschluß 11 zugeführt und gelangt von dort zu einem Analog-Digital-Umsetzer 12, in dem es in parallele digitale Signale umgesetzt wird. Diese parallelen digitalen Signale gelangen zu einem Parallel-Serien- Wandler 13, in dem mit Hilfe eines Taktsignals von einem Hauptoszillator 16 eine Parallel-Reihen-Umsetzung stattfindet. Der Umsetzer 13 gibt ein Signal ab, das beispielsweise pulscodemoduliert ist und im folgenden PCM-Signal genannt wird. Das PCM-Signal kommt zu einem MFM-Modulator 14, in dem es unter Verwendung des Taktsignals vom Hauptoszillator 16 digital moduliert oder codiert wird, und zwar beispielsweise unter Anwendung einer modifizierten Frequenzmodulation, die im folgenden MFM genannt wird.

Es sind auch andere Arten von Modulation möglich. So kann man beispielsweise anstelle der Pulscodemulation PCM eine Differenzmodulation benutzen. Anstelle der modifzierten frequenzmodulation MFM ist eine andere Digitalmodulation möglich, beispielsweise ohne Rückkehr zu Null (NRZ), ohne Rückkehr zu Null invertiert (NRZI), Phasencodierung (PE), gruppencodierte Aufzeichnung (GCR) und Dreipositionsmodulation (3P₁VfJl Das eine rechteckförmige Schwingung darstellende Ausgangssignal des Modulators 14 gelangt als Modulationssignal direkt zu einem Lichtmodulator 15 ohne frequenzmoduliert zu sein.

Für den Fall, daß das dem Modulator 14 zugeführte PCM-Signal ein Signal ist, bei dem die logischen Werte alle 1 sind, wie es in der F i g. 2A gezeigt ist. nimmt das am Ausgang des Modulators 14 auftretende MFM-Signal eine rechteckförmige Schwingungsform entsprechend der Darstellung nach der F i g. 2B an. Die Frequenz des MFM-Signals hat einen Wert, der dem halben Wert der Frequenz der Taktimpulse des Hauptoszillators 16 entspricht Die Frequenz der Taktimpulse des Hauptoszillators 16 stimmt mit der Frequenz des in der pulsfrequenz. Das Frequenzspektrum dieses Signals ist in der F i g. 3C dargestellt. Im Falle einer Taklimpiilsfrcquenz von 6,4 MHz tritt eine Grundschwingung mit einer Frequenz von 1,6 MHz, eine dritte Oberwelle mit einer Frequenz von 4,8 MHz, eine fünfte Oberwelle mit einer Frequenz von 8,0MHz und höhere Oberwellen ungeradzahliger Ordnung auf.

Wenn somit die Wiederholungsfrequenz des am Ausgang cki Modulators 14 auftretenden MFM-Signais eine einzige Frequenz hat, handelt es sich bei dieser Wiederholungsfrequenz um die Grundschwingung, und eine Komponente mit einer niedrigeren Frequenz existiert nicht.

Das PCM-Signal, das als Eingangssignal dem Modulator 14 zugeführt wird, ändert sich jedoch in Wirklichkeit in Abhängigkeit von dem am Eingangsanschluß 11 an-

liegenden Audiosignal. Die Änderung der logischen Werte ist dann beliebig, und es tritt ein zufallsbedinsles digitales Signal auf, wie es in der F i g. 4A dargestellt ist. Wenn ein derartiges PCM-Signal dem Modulator 14 als Eingangssignal zugeführt wird, hat das am Ausgang des Modulators 14 auftretende MFM-Signal eine Schwingungsform entsprechend der Darstellung nach der Fig.4B. Im Falle einer Taktpulsfrequenz von 6.4 MHz enthält diese Schwingungsform eine Kombination rechteckförmiger Schwingungen mit Frequenzen von 1,6 MHz, 2,13 MHz und 32 MHz. Das Frequenzspektrum dieses Signals ist in der F i g. 4C dargestellt, und es enthält eine Komponente mit einer beträchtlich niedrigeren Frequenz.
Andererseits haben die zum Nachlauf dienenden Piiotsignaie die gleichen Frequenzen (5H.4 kHz und 7153 kHz beim Ausführungsbeispiel der Erfindung) wie die Pilotsignale, die für den Aufzeichnungsträger verwendet werden, auf dem das Videosignal aufgezeichnet ist (Videoplatte), so daß der Aufzeichnungsträger, auf den mit der Aufzeichnungsanordnung nach der Erfindung aufgezeichnet wurde, auch von einer Anordnung oder einem Gerät wiedergegeben werden kann, das für Videoplatten dient Das Signal, dessen Frequenzspektrum in der F i g. 4C dargestellt ist, hat allerdings Frequenzkomponenten, bei denen es sich um die Frequenzen der obenerwähnten Pilotsignale und um Frequenzen in der Nachbarschaft der Pilotsignalfrequenzen handelt Würde man nun das MFM-Signal und die Pilotsignale in der Hauptspur bzw. Pilotsignalspuren, die an die Hauptspur angrenzen oder die die Hauptspur teilweise überlappen, aufzeichnen und dann diese Spuren zur Signalwiedergabe abtasten, käme es zu Interferenzen zwischen den Pilotsignalen und den oben erwähnten

Frequenzkomponenten. Zweck der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung ist es, das Auftreten solcher Interferenzen zu vermeiden. Dies geschieht wie folgt.

Vom Hauptoszillator 16 wird ein Einzelfrequenzsigniil hoher Frequenz einem Steuersignalgcnerator 17 zugeführt, in dem ein Steuersignal mit der Horizontalabtastpe<< >:(de des Fernseh-Videosignals oder mit einer Periode erzeugt wird, die dicht bei der Horizontalabtaslperiode liegt. Dieses Steuersignal wird einem Pilotsignalgenerator 18 und einem Dauersignalgenerator 19 zugeführt, der ein im folgenden mit Dauersignal bezeichnetes Signal erzeugt, dessen Zeitperiode oder Dauer der Horizontalsynchronisiersignaldauer entspricht.

Der Pilotsignalgenerator 18 erzeugt in einem Tonfrequenzburstzusiand ein erstes und ein zweites Pilotsignal fp 1 und fp 2 von gegenseitig unterschiedlichen Einzelifcqücri/.cN in jcdci Periode VOü einer Dauer, die dcF Horizuntalabtastdauer des Videosignals entspricht, und darüber hinaus nur innerhalb der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer, die gleich der Differenz ist, die man bei der Subtraktion einer der Existenz eines Farbburst- oder Farbsynchronsignals entsprechenden Dauer von der Horizontalaustastdauer erhält. Die Frequenzen des ersten und des zweiten Pilotsignals fp 1 und fp 2 sind so ausgewählt, daß sie mit denjenigen des ersten und des zweiten Pilotsignals übereinstimmen, die für die Videoplatte verwendet werden, und zwar aus Gründen der Austauschbarkeit. Die Frequenzen der Pilotsignal^ fp 1 und fp 2 werden beispielsweise so ausgewählt, daß sie einem Fünftel bzw. einem Siebtel der Chrominanzhilfsträgerfrequenz von 3,58 MHz des Farbvideosignals entsprechen, d.h. 715,9kHz und 511,4 kHz. Weiterhin erzeugt der Pilotsignalgenerator 18 ein drittes Pilotsignal fp3 bei jeder Umdrehungsperiode einer Originalaufzeichnungsplatte 32,

Die auf diese Weise erzeugten Pilotsignale fp 1, fp 2 und fp 3 werden einer Schaltervorrichtung 20 zugeführt, durch die das Pilotsignal fp 3 gelangt, wie es ist, und in der die Pilotsignple fp 1 und fp 2 abwechselnd bei jeder vollen Umdrehung oder Umdrehungsperiode der Originalaufzeichnungsplatte 32 umgeschaltet werden, und zwar in einer solchen Weise, daß sie abwechselnd aufeinanderfolgend zu einem Lichtmengen-Steuersignalgenerator 21 und einem Lichtmodulator 22 gelangen.

Das am Ausgang des Dauersignalgenerators 19 auftretende Dauersignal wird dem Parallel-Serien-Wandlcr 13 zugeführt. Der Parallel-Serien-Wandler arbeitet in Abhängigkeit von dem Dauersignal derart, um ein ihm zugeführtes kontinuierliches digitales Informationssignal in ein serielles digitales Signal umzuwandeln, das bezüglich der Zeitbasis so komprimiert ist, daß für jede Horizontalabtastdauer dieses digitale Informationssignal während der dem Horizontalsynchronisiersignal entsprechenden Dauer nicht existiert und zu allen anderen Zeiten existiert, und das darüber hinaus so verarbeitet ist, daß in dieser Horizontalsynchronisiersignaldauer ein Digitalsignal eines Einzelfrequenzsignals existiert

Ein Laserlichtstrahl von einer Laserlichtquelle 23 wird von einem Spiegel 24 reflektiert und zur Lichtmengeneinstellung durch einen Lichtmodulator 25 geschickt. Der auf diese Weise eingestellte Laserlichtstrahl wird auf einen Halbspiegel 26 projiziert, der einen Teil des Lichtes zum Lichtmodulator 22 durchläßt und einen anderen Teil des Lichtes zum Lichtmodulator 15 reflektiert. Das am Ausgang des Modulators 14 auftretende MFM-SignaJ gelangt als Hauptinformationssignal zum Lichtmodulator 15, um dort den vom Halbspiegel 26 reflektierten Lichtstrahl zu modulieren. Der resultierende erste modulierte Lichtstrahl wird auf einen Spiegel 27 projiziert, der ihn reflektiert und durch ein Polarisationsprisma 29 schickt. Das durch das Polarisationsprisma 29 gelangte Licht wird von einem Spiegel 30 reflektiert und passiert eine Objektivlinse 31. Es wird dann auf einem fotosensitiven Mittel fokussiert, das als Überzug auf der Originalaufzeichnungsplatte 32 aufgebracht ist, die beispielsweise aus Glas besteht. Auf diese Weise

ίο wird der erste modulierte Lichtstrahl in der Hauptspur aufgezeichnet. Der Strahlenanteil, der durch den Halbspiegel 26 hindurchgegangen ist, wird im Lichtmodulator 22 von den oben erwähnten Pilotsignalen moduliert und gelangt dann nach Reflexion an einem Spiegel 28 als zweiter modulierter Lichtstrahl in das Polarisationsprisma 29. Hinter dem Polarisationsprisma 29 wird der zweite modulierte Lichtstrahl vom Spiegel 30 reflektiert Und durch die GbjcktiviinSc 31 gcSehicki. Ef wird auf der

Originalaufzeichnungsplatte 32 fokussiert und in der Pi-

lotsignalspur aufgezeichnet.

Die Originalaufzeichnungsplatte 32, die sich auf einem Drehteller 33 befindet, wird mit einer Drehzahl von 900 U/min mit Hilfe eines Motors 34 gedreht Die Originalaufzeichnungsplatte 32, der Drehteller 33 und der Motor 34 werden gemeinsam und kontinuierlich von einem nicht dargestellten Bewegungsmechanismus um eine bestimmte Steigung in der Richtung eines eingezeichneten Pfeils X verschoben. Folglich werden das MFM-Signal und die Pilotsignale auf der Originalaufzeichnungsplatte in einer spiralförmigen Spur aufgezeichnet, die vom Außenrand der Platte zur Mitte hin läuft. Die Aufzeichnung erfolgt mit Hilfe des ersten und des zweiten modulierten Lichtstrahls.
Zum Erfassen der Verschiebeposition der Originalaufzeichnungsplatte 32 und des Drehtellers 33 längs der Richtung des eingezeichneten Pfeils X ist ein Verschiebepositionsdetektor35 mit einem Potentiometer vorgesehen, das eine der Verschiebeposition entsprechende Gleichspannung erzeugt. Diese Gleichspannung wird einem Gleichspannungsverstärker 36 zugeführt und gelangt dann zu dem die Lichtmenge einstellenden Lichtmodulator 25, um in Abhängigkeit von der in Radialrichtung der Originalaufzeichnungsplatte 32 gemessenen Position des auf die Platte 32 fokussierten Lichtstrahlflecks die Intensität des Lichtstrahls von der Laserlichtquelle 23 zu steuern. Durch diese Ausbildung und Arbeitsweise des Aufzeichnungsgerätes wird der Einfluß des Unterschieds in der relativen Lineargeschwindigkeit aufgrund der Position des Lichtstrahlflecks in der Radialrichtung der Originalaufzeichnungsplatte 32 kompensiert

Der Lichtmengen-Steuersignalgenerator 21 erzeugt ein Steuersignal, das die Intensität des Laserlichtstrahls nur in den Perioden herabsetzt, in denen die Pilotsignale existieren, und zwar in bezug auf die Laserlichtstrahlintensität in den anderen Perioden. Dieses Steuersignal wird zur Lichtmengeneinstellung dem Lichtmodulator 25 zugeführt Folglich wird die Lichtintensität des Lichtstrahls, der durch den Lichtmodulator 25 gelangt ist, in den Perioden, die den Perioden entsprechen, während derer die Pilotsignale existieren, in bezug auf die Lichtstrahlintensität in den anderen Perioden herabgesetzt so daß die Aufzeichnung vollkommen gleichmäßig erfolgt

Die Originalaufzeichnungsplatte 32, die in der obigen Weise dem Licht ausgesetzt wurde, wird einem an sich bekannten Entwicklungsprozeß unterzogen, und es werden dann nach einer üblichen Plattenherstellungs-

9 10

technik fertige aufgezeichnete Platten hergestellt. Die dem MFM-Signal existiert, wie es in der Fig.6A geaufgezeichnete Platte enthält beispielsweise ein schei- zeigt ist. Die künstliche Horizontalsynchronisiersignalbenförmiges Substrat aus Polyvinylacetat (PVAC), in dauer entsprich} dabei anderen Zeiten als die Farbsyndem die Mulden in Form der spiralförmigen Spur ausge- chronsignaldauer in der Horizontalaustastdauer. In diebildet sind, einen eine Elektrode darstellenden metalli- s ser künstlichen Horihontalsynchronisiersignaldauer TiI sehen Überzug auf dem scheibenförmigen Substrat und wird ein Pilotsignal /pi oder fp 2 aufgezeichnet, das einen auf den· Metallüberzug befindlichen dielektri- veranlaßt worden ist, eine angehobene Kosinus-Schwinschen Film. Man kann auch das scheibenförmige Sub- gungsform anzunehmen, wie es in der Fig.6B dargestrat so ausbilden, daß es die Funktion der Elektrode stellt ist, um keine hochfrequenten Komponenten /u übernimmt, beispielsweise duren Verwendung eines an- to enthalten,
deren Materials. Somit wird durch die Verwendung der erfindungsge-

Die logischen Werte des MFM-Signals am Ausgang mäßen Aufzeichnungsanordnung ein Einzelfrequenzsides Modulators 14 ändern sich im allgemeinen willkür- gnal auch in der künstlichen Horizontalsynchronisiersilich oder zufallsbedingt, und das Frequenzspektrum gnaldauer TH aufgezeichnet. Damit wird das Problem nimmt daher den in der F i g. 4C gezeigten Verlauf an. 15 beseitigt, das auftritt, wenn die Existenz eines Signals ^;n Das MFM-Signal hat somit Komponenten mit den Fre- dieser betreffenden Dauer vermieden wird, wie es in quenzen 715,9 kHz und 511,4 kHz des ersten und zwei- Verbindung mit der F i g. 5 erläutert ist Da außerderii ten Pilotsignal fp 1 und fp 2. Weiterhin werden die Pi- der Wert d?r Referen7snanniing nicht festgesetzt ist, lotsignale mit einem Aufzeichnungspegel aufgezeichnet, kann die Amplitude dieses Signals vollständig vom Posider um etwa 20 dB gegenüber dem Aufzeichnungspegel 20 tiven zum Negativen schwingen, und das Signal wird mit des das Hauptinformationssignal darstellenden MFM- einem großen Rauschabstand aufgezeichnet und wie-Signals herabgesetzt ist, so daß die gesamte Aufzeich- dergegeben.

nung gleichförmig ausgeführt wird. Wenn daher die Pi- Eine weitere vorteilhafte Maßnahme besieht darin,

lotsignale und das MFM-Signal gleichzeitig auf Spuren daß eine Frequenzkomponente, die niedriger als die

aufgezeichnet werden, die sich teilweise Oberlappen, ha- 25 Grundschwingung der Einzelfrequenz ist, nicht existiert,

ben der Aufzeichnungspegel der Pilotsignale und der wie es zuvor an Hand der F i g. 2 und 3 erläutert wurde,

Aufzeichnungspege! der niedrigen Frequenzkomponen- da die Frequenz des Signals, das in der künstlichen Hori-

ten des MFM-Signals etwa die gleiche Größenordnung, zontalsynchronisiersignaldauer TH aufgezeichnet wird,

wie es auch aus der Fig.4C hervorgeht, so daß die eine Einzelfrequenz ist Aus diesem Grunde kann zwi-

Pilotsignale normalerweise nicht abgetastet werden 30 sehen dem Einzelfrequenzsignal und den Pilotsignalen

können. eine Interferenz nicht auftreten.

Eine Maßnahme zum Oberwinden dieses Problems Eine Ausführungsform einer Platte, die mit Hilfe der

besteht darin, die Existenz des MFM-Signals in der Ho- erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung aufge-

rizontalsynchronisiersignaldauer PH zu vermeiden, wie zeichnet worden ist, soll im folgenden an Hand der

es in der F i g. 5 gezeigt ist, und die Pilotsignale in den 35 F i g. 7 erläutert werden. Die Oberfläche 41 von denjeni-

Pilotsignalspuren während dieser Dauer PHin Oberein- gen Stellen der Platte 40, in denen keine Mulden oder Stimmung mit dem Format des Videosignals aufzuzeich- Pits ausgebildet sind, ist eben oder planar und zeigt

nen. Ein Signal das dem Horizontalsynchronisiersignal keine Führungsrille. Die Mulden 42 der Hauptspur sind

in dieser Dauer PH entspricht wird allerdings auf der in der Platte 40 in Abhängigkeit von dem MFM-Signal

negativen Seite der Referenzspannung REF ■ VOLT 40 vorgesehen. In der F i g. 7 ist lediglich ein Teil der Si-

aufgezeichnet, und der togische Wert 1 des MFM-Si- gnalspurwindungen rl, f2 und i3 gezeigt, der der

gnals wird auf der positiven Seite der Referenzspan- künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer ent-

nung aufgezeichnet Die stabile Abnahme oder Wieder- spricht in der das Signal der Einzelfrequenz (1,6 MHz)

gäbe dieser Referenzspannung ist schwieriger im Falle in der Folge von Mulden 42 aufgezeichnet ist.

eines direkten Aufzeichnungssystems als im Falle eines 45 Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Mulden

frequenzmodulierten Systems. Ferner ist die Horizon- 42 so ausgebildet daß die eine Randlinie jeder Spur

talabtastfrequenz in einem Videoformat eines Farbvi- etwa mit der Randlinie der benachbarten Spur zusam-

deosignals des NTSC-Systems beispielsweise menfällt Das bedeutet daß die benachbarten Spurwin-

15,734kHz. Wenn ein Signal von 1,6MHz bis 3,2 MHz düngen il, f2, 13,... aufeinanderfolgend aneinander-

in Übereinstimmung damit aufgezeichnet wird, wird das so grenzen.

Verhältnis der maximalen Frequenz 3,2 MHz zur mini- An zentralen Stellen (die bei der gezeigten Ausfühmalen Frequenz 15,734 kHz gleich 203,4 :1. Um ein der- rungsform der Erfindung mit den Randlinien der Spuren artiges Signal genau aufzuzeichnen und wiederzugeben, zusammenfallen) sind etwa mitten zwischen den Mittelmüssen die Frequenz- und Phasen-Kennlinie über einen linien der gegenseitig benachbarten Spuren f 1 und /2, sehr großen Frequenzbereich eben verlaufen. In der 55 12 und 13,... Pilotsignalmulden 43 und 44 ausgebildet Praxis ist es daher äußerst schwierig, während der Hori- die den oben erwähnten Pilotsignalen mit den Frequenzontalsynchronisiersignaldauer in dieser Weise unter zen fp 1 und fp 2 entsprechen.

Verwendung der direkten Aufzeichnungsmethode unter Die Unterseite 51 einer Abtast- oder Wiedergabe-Verhinderung der Existenz des MFM-Signals stabil und nadel 50 hat eine Stelle maximaler Breite, die größer als hinreichend gut aufzuzeichnen und wiederzugeben. 60 die Spursteigerung auf der Platte 40 ist Eine Elektrode

Bei der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanord- 52 ist an der hinteren Kante der Unterseite 51 auf der nung liefert der Synchronisierdauersignalgenerator 19 Rückseite der Wiedergabenadel angebracht Wenn sich ein Signal an den Parallel-Serien-Wandler 13 mit der die Platte 40 in der Richtung eines eingezeichneten Wirkung, daß am Ausgang des Modulators 14 ein Signal Pfeils V dreht, tastet die Wiedergabenadel 50 die Oberauftritt, bei dem ein rechteckförmiges Schwingungssi- 65 fläche der Platte 40 ab. Dabei wird die elektrostatische gnal einer einzigen Frequenz (beispielsweise 1,6 MHz Kapazität zwischen der Elektrode 52 und einer elekbei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung) in der trisch leitenden Schicht erfaßt, die die gesamte Oberfläkünstliehcn Horizonlalsynchronisiersignaldaucr TH in ehe der Platte bedeckt Diese elektrostatische Kapazität

11 12

ändert sich in Abhängigkeit von der Ausbildung der derholungsfrequenz, die längs der Hauptspur aufge-

Mulden 42. Dabei wird das in den Mulden 42 aufge- zeichnet ist, und die Signale fp I und fp 2 zum Spurnach-

zr<.:hnete Hauptinformationssignal abgetastet. lauf, die auf der Hilfsspur zu beiden oder einer Seite

Gleichzeitig werden von der Elektrode 52 die Pilotsi· angrenzend an die Hauptspur aufgezeichnet sind,

gnale mit den Frequenzen fpi und fp2 abgenommen, 5 gleichzeitig abgetastet. Da aber die rechteckiörinige

die in Form der Mulden 43 und 44 auf der Platte aufge- Schwingung so ausgewählt ist, daß sie eine Wiederho-

/cichnct sind. Wenn die Mitte der Elektrode von der lungsfrequenz hat, die keine Komponenten dei" Fre-

Mittellinie der Spur abweicht, tritt in den abgenomme- quenzbänder der Signale fp 1 und fp 2 enthält, tritt zwi-

nen Pilotsignalen eine Pegeldifferenz auf, und mit Hilfe sehen der abgenommenen rechteckförmigen Schwin-

einer Steuerschaltung wird eine Nachlaufservoopera- io gung und den abgenommenen Signalen fpi und fp2

tion ausgeführt. keine gegenseitige Interferenz oder Überlagerung auf.

Ein zuvor auf der Platte 40 aufgezeichnetes Signal, Während der Zeitspanne, in der die Wiedergabenadel

das nun als schwache Veränderung in der elektrostati- 50 eine Dauer wiedergibt, bei der es sich nicht um die

sehen Kapazität von der Wiedergabenadel 50 abgenom- künstliche Hori'.ontalsynchronisiersignaldauer eines

men wird, wird in an sich bekannter Weise in ein elektri- is bereits längs der Hauptspur aufgezeichneten Signals

sches Signal überführt. Ein Teil dieses elektrischen Si- handelt, sind allerdings in dem von der Hauptspur abge-

gnals wird der Schaltungsanordnung nach der Fig.8 nommenen Signal Signalkomponenten von den Fre-

zugeführt. Das an einem Eingangsanschluß 61 anliegen- quenzbändern der Signale fp 1 und fp2 enthalten. Da

de Signal gelangt über einen Verstärker 62 zu einer jedoch in diesem Fall die zum Spurnachlauf dienenden

Frequenzdetektionsschaltung 63, die eine be*timmte 20 Signale fp 1 und fp 2 nicht in den Hilfsspuren aufge- Frequens erfaßt, und zu einer Torschaltung 64. zeichnet sind, kann zwischen dem von der Hauptspur

Die Frequenzdeteklionsschaltung 63 weist in Paral- abgenommenen Signal und den zum Spurnachlauf dielclvcrbindung mit dem Eingang ein Bandpaßfilter auf, nenden Signalen keine gegenseitige Überlagerung aufdas nur die Frequenzkomponente der rechteckförmigen treten. Darüber hinaus werden während dieser WiederSchwingung der Einzelfrequenz herausfiltert, das in der 25 gäbe- oder Abtastdauer keine Torimpulse erzeugt, künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer der selbst wenn die Frequenzkomponenten der zum Spuraufgezeichneten rechteckförmigen Schwingung der nachlauf dienenden Signale in dem von der Hauptspur Hauptspur aufgezeichnet ist, und sie weist ein Bandun- abgetasteten Signal während einer Zeitspanne vorhanterdrückungsfilter auf. das nur diese Frequenzkompo- den wären, bei der es sich nicht um die künstliche Horinente unterdrückt. Die Frequenzdetektionsschaltung 63 30 zontalsynchronisiersignaldauer handelt Somit ist es erzeugt aufgrund eines Vergleichs der Pegel der Aus- möglich, die Spurnachlaufsteueroperation ohne nachteigangssignale dieser Filter Impulse in Form von Torim- !igen Einfluß in normaler Weise auszuüben,
pulsen, die die Torschaltung 64 nur während einer Dau- Bei dem in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeier öffnen, die der künstlichen Horizontalsynchronisiersi- spiel der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsanordnung gnaldauer in dem abgetasteten oder wiedergewönne- 35 braucht es sich bei dem Signal, das in der künstlichen nen Signal entspricht Auf diese Weise wird das am Aus- Horizontalsynchronisiersignaldauer aufgezeichnet gang des Verstärkers 62 auftretende abgenommene Si- wird, nicht um eine rechteckförmige Schwingung mit gna! über die Torschaltung 64 weitergeleitet, an der einer Einzelwiederholungsfreouenz zu handeln. Man weiterleitende Torimpulse nur während einer Zeitspan- kann vielmehr auch eine rechteckförmige Schwingung ne anliegen, die der künstlichen Horizontalsynchroni- 40 mit kleinen Frequenzschwankungen oder irgendein ansicrsignaldauer entspricht. Das so weitergeleitete Signal deres Signal verwenden, das man als Einzelwiederhogelangt zu einem Spursteuersignalgenerator 65. lungsfrequenzsignal betrachten kann.

Der Spursteuersignalgenerator 65 enthält zwei Band- Wenn die Pilotsignale eine sehr geringe Wirkung auf

paßfilter, die zur Spursteuerung die Signale fp 1 und fp 2 das MFM-Signal haben und die niedrigeren Frequenz-

voneinander trennen, zwei Detektionsschaltungen, die 45 komponenten mit Hilfe eines Filters in der Wiedergabe-

die Ausgangssignale dieser beiden Bandpaßfilter erfas- anordnung in einem hinreichenden Maße entfernt wer-

sen, einen Differenzverstärker, dem die Ausgangssigna- den können, kann man die Aufzeichnung auch in einer

Ie der beiden Detektionsschaltungen zugeführt werden. Dauer oder Periode vornehmen, die nicht der künstli-

und eine Schaltervorrichtung, die in Abhängigkeit von chen Horizontalsynchronisiersignaldauer entspricht In

dem oben erwähnten dritten Referenz- oder Pilotsignal 50 diesem Fall wird ein Signal, das keine Interferenzfre-

bei jeder vollen Umdrehung der Platte 40 den Signal- quenzkomponente in einem Pilotsignalfrequenzband

übertragungsweg von den beiden Detektionsschaltun- erzeugt, beispielsweise das oben erwähnte Einzelfre-

gen zu dem Differenzenverstärker umschaltet Der quenzsignal, in der Hauptspur in der künstlichen Hori-

Steuersignalgenerator 65 liefert somit an seinem Aus- zontalsynchronisiersignaldauer aufgezeichnet

gang ein SpursteuersignaL das vom Differenzverstärker 55

an einen Ausgangsanschluß 66 gelegt wird. Das Spur- Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

steuersignal gelangt dann zu einem nicht dargestellten

Bewegungsmechanismus, der die Wiedergabenadel· in
radialer Richtung der Platte in einer solchen Weise be-

wegt, daß die Wiedergabenadel fortwährend der Mit- 60
tenlinie der Hauptspur auf der Platte folgt

Selbst während der Zeitspanne, in der die Wiedergabenadel 50 in der künstlichen Horizontalsynchronisiersignaldauer einen normalen Spurnachlauf auf der Platte

40 ausführt die lediglich eine Ausführungsform eines für 65
die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten Aufzeichnungsträgers oder Aufzeichnungsmediums darstellt
werden die rechteckförmige Schwingung der Einzelwie-

Claims (5)

1 2 gnalgenerator (18) zur Spurnachlaufsteuerung ein Patentansprüche: erstes und ein zweites Pilotsignal mit voneinander unterschiedlichen Frequenzen erzeugt, daß die Auf-

1. Anordnung zur Aufzeichnung von Informa- zeichnungseinrichtung das erste und das zweite Pitionssignalen auf einen umlaufenden Aufzeichnungs- 5 lotsignal umdrehungsweise abwechselnd längs der träger, enthaltend Pilotsignalspuren aufzeichnet und daß das erzeugte einen Analog-Digital-Umsetzer, der ein Informa- rechteckförmige Schwingungssignal cahezu keine tionssignal in parallele digitale Signale umsetzt, Frequenzkomponenten aufweist die gleich -den Freeinen Parallel-Serien-Wandler, der die parallelen di- quenzen des ersten und zweiten Pilotsignals sind gitalen Signale in ein kontinuierliches digitales Si- to oder in der Nachbarschaft dieser Frequenzen liegen, gnal umwandelt, und zwar unter Anwendung eines

Taktsignals von einem Hauptoszillator,

einen Steuersignalgenerator, der in Abhängigkeit
von dem Taktsignal ein Steuersignal mit der Wiederholungsfrequenz eines künstlichen Synchronisiersi- 15 Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur gnals erzeugt, Aufzeichnung von Informationssignalen auf einen umeinen Pilotsignalgenerator, der in Abhängigkeit von laufenden Aufzeichnungsträger gemäß den? Oberbedem Steuersignal zur Spurnachlaufsteuerung Pilot- griff des Anspruchs 1.

signale während einer Zeitdauer erzeugt, die der Eine derartige Anordnung ist ihrer prinzipiellen Art Zeitdauer des künstlicher· Synchronisicrsignals ent- 20 nach aas der DE-OS 27 15 573 bekannt Ergänzend wird spricht und dazu auch auf die Druckschrift »Elektrisches Nachricheine Aufzeichnungseinrichtung, die auf einem Auf- tenwesen«. Band 51, Nr. 2,1976, Seiten 124 bis 130 verzeichnungsträger das kontinuierliche digitale Signal wiesen, aus der es bekannt ist ein Fernsehsignal in ein längs einer Hauptspur und die Pilotsignale längs Pi- digitales Signal umzusetzen und zwar durch Differenzlotsignalspuren aufzeichnet die an die Hauptspur 25 Pulscodemodulation (DPCM), und das so umgesetzte angrenzen, dadurch gekennzeichnet, digitale Signal zu übertragen.

daß ferner ein Dauersignalgenerator (19) vorhanden Bei dem Stand der Technik nach der DE-OS

ist der jeweils für eine Zeitdauer, die der Dauer des 27 15 573, von dem die Erfindung ausgeht, werden in

künstlichen Synchronisiersignals entspricht ein einer Aufzeichnungsanordnung in Übereinstimmung

Dauersigna'"gezeugt 30 mit einem Hauptinformationssignal, beispielsweise ei-

daß der Parallel-Serien-Umsetzer (13) ferner das nem Fernseh-Videosignal, Mulden oder Pits längs einer

kontinuierliche digitate Signal so komprimiert, daß spiralförmigen Spur auf einem plattenförmigen Auf-

es in einem anderen Zeitabschnitt als der Zeitdauer zeichnungsträger ohne Ausbildung einer Rille aufge-

des künstlichen Synchronisiersignals vorhanden ist, zeichnet und in einer Wiedergabeanordnung wird die

und darüber hinaus ein rechteckförmiges Schwin- 35 spiralförmige Spür von einer Wiedergabenadel abgeta-

gungssignal einer spezifischen Frequenz erzeugt stet um das aufgezeichnete Informationssigna! abzu-

das in der Zeitdauer des künstlichen Synchronisiersi- nehmen und wiederzugeben. Referenz- oder Pilotsigna-

gnals vorhanden ist und nahezu keine Frequenz- Ie werden auf der Informafionssig?alspur oder in der

komponenten aufweist die gleich den Frequenzen Nachbarschaft der Informationssignalspur aufgezeich-

der Pilotsignale sind oder in der Nachbarschaft die- 40 net Bei der Wiedergabe werden die Pilotsignale zusam-

ser Frequenzen liegen, und men mit dem Informationssignal abgenommen. In Ab-

daß die Aufzeichnungseinrichtung längs der Haupt- hängigkeit von den abgenommenen Pilotsignalen er-

spur des Aufzeichnungsträgers direkt das kompri- folgt eine Spurnachlaufservorsteuerung in einer solchen

mierte digitale Informationssignal aneinanderge- Weise, daß die Wiedergabenadel genau der aufgezeich-

reiht mit dem rechteckförmigen Schwingungssignal 45 neten Spur folgt,

aufzeichnet Da die aufgezeichnete Spur keine Rille hat, besteht

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- keine Gefahr, daß die Wiedergabenadei oder der Aufzeichnet, daß das rechteckförmige Schwingungssi- zeichnungsträger beschädigt werden. Darüber hinaus gnal mit der spezifischen Frequenz ein rechteckför- kann die Wiedergabenadel denselben Abschnitt der miges Schwingungssignal mit einer Einzelfrequenz so Spur wiederholt abtasten, so daß spezielle Wiedergabeist, die höher als die Frequenzen der Pilotsignale ist Möglichkeiten, wie Stehbildwiedergabe, Zeitlupenbild-

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch wiedergabe oder Schnellbildwiedergabe, leicht ausführgekennzeichnet daß das Informationssignal ein Au- bar sind.

diosignal ist Damit bei der bekannten Anordnung hinsichtlich des

4. Anordnung nach einem der vorstehenden An- 55 Informationssignals keine Störung auftritt, werden die Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wieder- Pilotsignale während einer Periode aufgezeichnet, die holungsfrequenz des künstlichen Synchronisiersi- beispielsweise der Horizontalsynchronisiersignaldauer gnals eine Frequenz ist, die einer Horizontalabtast- eines Fernseh-Videosignals entspricht. Wenn unter Verfrequenz eines standardisierten Farbfernseh-Video- wendung der oben beschriebenen Anordnung als Inforsignals entspricht, und daß die Zeitdauer des künstli- eo mationssignal ein Audiosignal aufgezeichnet werden chen Synchronisiersignals eine Zeitdauer ist, die dem soll, wird das Pilotsignal in einem Zeitintervall aufge-Zeitabschnitt entspricht, der sich bei der Subtraktion zeichnet das der Horizontalsynchronisiersignaldaucr eines Zeitabschnitts, in dem ein Farbsynchronsignal des Fernseh-Videosignals entspricht und im folgenden existiert von der Horizontalaustastdauer des Hori- künstliche Horizontalsynchronisiersignaldaucr genannt zontalsynchronisiersignals des Farbfernseh-Videosi- 65 wird, um die Austauschbarkeit mit einem Aufzcichgnals ergibt. nungsträgcr sicherzustellen, auf dem ein Fernsch-Vi-

5. Anordnung nach einem der vorstehenden An- deosignal aufgezeichnet ist. Das aufzuzeichnende Ausprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pilotsi- diosignal wird durch Modulation, beispielsweise Pulsco-