DE2503935C2

DE2503935C2 - Aufzeichnungsträger, auf dem Information in einer optisch auslesbaren Struktur angebracht ist und Vorrichtung zum Auslesen dieses Aufzeichnungsträgers

Info

Publication number: DE2503935C2
Application number: DE2503935A
Authority: DE
Inventors: Gijsbertus Bouwhuis; Christiaan Hendrik Frans Eindhoven Velzel
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-02-14
Filing date: 1975-01-31
Publication date: 1983-02-17
Also published as: DK49175A; CA1047642A; ZA75132B; SE7501472L; GB1508881A; DK137875B; US3999008A; AU500000B2; DE2503935A1; JPS50125621A; BR7500795A; PL109359B1; FR2261671A1; ES434652A1; DK137875C; NL7402012A; ATA101175A; FR2261671B1; AU7821375A; AR206009A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungsträger, auf dem Information gespeichert ist, mit auf dem Aufzeichnungsträger angebrachten Informationsspuren, welche aus Gebieten aufgebaut sind, die durch Zwischengebiete voneinander getrennt sind, wobei die Gebiete auf sie einfallende Strahlung derart beeinflussen, daß durch einen Strahlungsdetektor eine gegenüber den Zwischengebieten unterschiedliche Intensität registriert wird. .

Unter »Spuren« sind hier Spurteile zu verstehen, die, in der Breitenrichtung der Spurteile gesehen, nebeneinanderliegen. Für einen runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger ist eine Spur ein Spurteil, der sich entlang einer Umdrehung auf dem Aufzeichnungsträger erstreckt Eine spiralförmige Spur ist das Ganze von ineinander übergehenden scheinbar konzentrischen Spuren auf einem runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger. Ein Aufzeichnungsträger ist aus einem Aufzeichnungsträgerkörper mit darauf einer Informationsstruktur und auf dieser Informationsstruktur einer etwaigen Schutzschicht aufgebaut

Es wurde bereits vorgeschlagen (siehe z. B. die deutsche Patentanmeldung P 22 08 379.0), in einem Aufzeichnungsträger der oben beschriebenen Art ein Farbfernsehprogramm zu speichern. So kann z. B. auf einem runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger ein Programm von 30 Minuten in einer Vielzahl von Spuren angebracht werden, wobei die äußere Spur einen Radius von etwa 15 cm und die innere Spur einen Radius von etwa 8 cm aufweist. Die Periode, in radialer Rxhtung, der Spuren liegt dann in der Nähe von 2 μπι.

Der Aufzeichnungsträger kann dadurch optisch ausgelesen werden, daß ein Auslesestrahlungsbündel auf die optische Struktur fokussiert wird und der so erzeugte Strahlungsfleck und eine Informationsspur in bezug aufeinander bewegt werden. Das Auslesestrahlungsbündel wird dabei entsprechend der Reihenfolge von Gebieten und Zwischengebieten in einer Spur moduliert. Das modulierte Auslesestrahlungsbündel wird von einem strahlungsempfindlichen Detektor in ein elektrisches Signal umgewandelt, aus dem z. B. BiId- und/oder Toninformation abgeleitet werden kann.

Beim Auslesen des Aufzeichnungsträgers müssen sehr kleine Details — im vorliegenden Beispiel Details in der Größenordnung von Mikrons — delektiert werden können. Zu diesem Zweck wird ein Objektivsy-

stem mit einer großen numerischen Apertur und einer geringen Tiefenschärfe verwendet,

Dieses Objektivsystem muß das Auslesebündel stets scharf auf die Informationsstruktur fokussieren. Infolge von z. B, Fehlern in der Lagerung des Aufzeichnungsträgers oder einer Krümmung des Aufzeichnungsträgers oder durch Schwingungen in der Auslesevorrichtung kann es vorkommen, daß sich die auszulesende Spu,· in axialer Richtung in bezug auf das Objektivsystem bewegt. Der Detektor empfängt dann nicht nur Strahlung, die von dem auszulesenden Teil einer Spur herrührt, sondern auch Strahlung aus der Umgebung dieses Teiles. Dadurch nimmt die Modulationstiefe des vom Detektor gelieferten Signals ab, während außerdem, weil nicht nur eine Spur ausgelesen wird, sondern auch benachbarte Spuren beleuchtet werden, übersprechen auftreten kann. Daher ist es wichtig, eine Abweichung zwischen der Fokussierungsebene und der Ebene der auszulesenden Informationsstruktur detektieren und entsprechend dieser Detektion die Fokussierung nachregeln zu können.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, beim Auslesen eines Aufzeichnungsträgers der eingangs genannten Art außer dem die auf dem Aufzeichnungsträger gespeicherte Information enthaltenden Signal auch ein Signal zur automatischen Nachregelung der Fokussierung zu erzeugen und mit dem letztgenannten Signal die Fokussierung derart nachzuregeln, daß stets ein Auslesefleck mit konstanter und minimaler Abmessung auf die Informationsstruktur projiziert wird.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens eine Oberfläche des Aufzeichnungsträgers als periodisch-gewellte Räche längs der auszulesenden Spuren ausgebildet ist, daß diese gewellte Fläche derart beschaffen ist, daß bei exakter Positionierung des Lesekopfes in bezug auf die auszulesende Information am Detektorort ein durch diese Fläche moduliertes Ausgangssignal konstanter Amplitude und Schwingungsdauer erhalten wird, und daß die Periodizität der gewellten Räche viel größer als die mittlere Periode der Gebiete in den Spuren ist

Infolge der periodischen Wellen wird das Auslesebündel periodisch auf die Ebene des auszulesenden Spurteiles fokussiert und entfokussiert Dadurch wird das vom Detektor gelieferte Signal periodisch moduliert Aus der Änderung dieser Modulation läßt sich die Größe einer Abweichung zwischen der Ist- und der Sollage der Ebene des auszulesenden Spurteiles bestimmen.

Die Periode der Wellen muß die mittlere Periode der Gebiete um einen derartigen Betrag übersteigen, daß im ausgelesenen Signal die Modulation infolge der Information leicht in bezug auf die Frequenz von der Modulation infolge der periodischen Wellen unterschieden werden kann. Für einen mit einem Fernsehprogramm versehenen Aufzeichnungsträger ist die Periode der Wellen einige hundert Male größer als die mittlere Periode der Gebiete in einer Spur. Die Amplitude der Wellen muß derart gewählt werden, daß die Ebene der Informationsstruktur stets innerhalb der Tiefenschärfe des Objektivsystems liegt Diese Amplitude kann in der Größenordnung von Mikrons liegen.

Ein Aufzeichnungsträger nach der Erfindung kann grundsätzlich mit einer Vorrichtung ausgelesen werden, in der nur ein einziges Strahlungsbündel und nur ein einziger Detektor verwendet werden. In einer mit dem Detektor verbundenen elektronischen Schaltung wird eine Hochfrequenzkom^nente des Detektorsignals von einer Niederfrequenzkomponente getrennt Diese Komponenten werden zu einem Informationssignal bzw, einem Regelsignal zur Nachregelung der Fokussierung verarbeitet Da zum Erhalten des Regelsignals keine zusätzlichen optischen Elemente erforderlich sind, werden beim Montieren der Auslösevorrichtung Ausrichtprobleme, die sich ergeben wurden, wenn die genannten zusätzlichen Elemente verwendet werden müßten, vermieden. Außerdem brauchen in der Auslesevorrichtung keine zusätzlichen Maßnahmen getroffen zu werden, um die Schwingungen auszugleichen, die beim Auslesen zwischen den zusätzlichen optischen Elementen auftreten würden.

Es sei bemerkt, daß in der USA-Patentschrift 36 73 412 bereits vorgeschlagen wurde, beim Auslesen eines mit einer optischen Informationsstruktur versehenen Aufzeichnungsträgers aus dem von einem einzigen Detektor gelieferten Signal sowohl die Information als auch ein Regelsignal für die Fokussierung des Auslesebündels abzuleiten. In der bekannten Vorrichtung wird einer das Auslesebündel v:;jfernden Strahlungsquells eine Schwingungsbewegung in einer zu dem Aufzeichnungsträger senkrechten Richtung aufgeprägt Dadurch wird das Auslesebündel periodisch auf die Informationsstruktur fokussiert und entfokussieru Da mechanische Mittel benutzt werden, ist die erreichbare Schwingungsfrequenz verhältnismäßig niedrig, und zwar zu niedrig, um zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers mit einer großen Informationsdichte, wie eines Aufzeichnungsträgers mit einem Fernsehprogramm, verwendet werden zu können. Weiter ist infolge der mechanischen Schwingungsmittel die bekannte Auslesevorrichitung verhältnismäßig verwickelt

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines bekannten Aufzeichnungsträgers,

F i g. 2 schematisch eine Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers,

F i g. 3 in tangentialem Schnitt einen kleinen Teil eines runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung,

F i g. 4 eine Unteransicht eines derartigen Aufzeichnungsträgers,

Fig. 5a, 5b und 5c das Prinzip der Erfindung,

F i g. 6 den Zeitverlauf des aus dem Aufzeichnungsträger nach der Erfindung abgeleiteten Signals für verschiedene Einstellungen des Ausleseobjektivs, und
Fig.7 einige Ausführungsformen eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung.

Auf dem in F i g. 1 gezeigten runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger 1 befindet sich eine Vielzahl konzentrischer oder scheinbar konzentrischer Spuren 2, von denen nur einige dargestellt sind. Zwischen den Inlormationsspuren befinden sich strukturlose Zwischenstreifen 3. Die Spuren 2 enthalten ehe Vielzahl Gebiete g in Abwechselung mit Zwischengebieten t. Die Längen der Gebiete und Zwischengebiete stellen die gespeicherte Information dar. Beim Auslesen einer Spur

wird ein Auslesebf.idel moduliert, derart, daß dieses Bündel zeitliche Änderungen entsprechend der Reihenfolge von Gebieten und Zwischengebieten in einer Spur aufweist.
Die Gebiete in einer Spur können auf verschiedene Weise von den Zwischengebieten und den Gebieten zwischen dtn Spuren unterschieden werden. So kann der Durchlässigkeits- oder der Reflexionskoeffizient der Gebiete von dem der Zwischengebiete verschieden sein.

mi daß ein Auslesebündel amplitudenmoduliert wird. Es ist auch möglich, daß die Gebiete und die Zwischengebiete ein Auslesestrahlungsbündel in der Phase modulieren. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Gebiete und die Zwischengebiete auf verschiedenen Höhen in -, dem Aufzeichnungsträger angebracht werden. Vorzugsweise besteht eine derartige Phasenstruktur aus einer Anzahl Grübchen, die auf einer Tiefe von λ/4, wobei λ die Wellenlänge der Auslesestrahlung darstellt, in einen reflektierenden Aufzeichnungsträger gepreßt sind. Eine derartige Struktur kann z. B. mit einem Strahlungs- oder Auslesefleck Vausgelesen werden (siehe Fi g. Indessen Durchmesser größer als die Breite der Spuren, aber kleiner als die Summe der Breiten einer Spur und zweier Zwischenstreifen ist.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers. Das von einer Quelle 6 emittierte Auslesebündel wird von einem halbdurchlässigen Spiegel 7 ZU ein?r Qhjplctivlinsp 8 reflektiert. Diese Objektivlinse erzeug! einen Auslesefleck V auf der die Information enthaltenden optischen Struktur, die mit den Spuren 2 bezeichnet ist. Die optische Struktur ist beispielsweise auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgers dargestellt. Nach Reflexion an der informationsstruktur passiert das Auslesebündel zum zweiten Mal die Objektivlinse und dieses Bündel wird dann übe,- den halbdurchlässigen Spiegel 7 auf einem strahlungsempfindlichen Detektor 9 konzentriert. Der Ausgang des Detektors 9 ist mit einer elektronischen Schaltung 10 verbunden, in der das Detektorsignal zu einem Informationssignal 5, verarbeitet wird, das z. B. einem üblicher, Farbfernsehempfänger 11 zugeführt wird. Wenn der Strahlungsfleck auf ein Gebiet g auf dem Aufzeichnungsträger projiziert wird, tritt Beugung der Strahlung auf, so daß ein großer Teil der reflektierten Strahlung außerhalb der Eintrittspupille der Objektivlinse 8 und dadurch auch außerhalb der strahlungsempfindlichen Oberfläche des Detektors 9 gelangt. Bei Projektion des Strahlungsflecks außerhalb eines Gebietes g auf dem Aufzeichnungsträger wird der größte Teil der reflektierten Strahlung von der Objektivlinse auf dem Detektor konzentriert. Der Aufzeichnungsträger kann mit Hilfe einer durch eine mittlere Öffnung 4 im Aufzeichnungsträger geführten Welle 5 in Drehung versetzt werden. Durch die Bewegung des Ausleseflecks über eine Spur wird das Deiektorsignal entsprechend der Reihenfolge von Gebieten und Zwischengebieten in der Spur moduliert.

Beim Auslesen können Abweichungen zwischen der Ist- und der Sollage der Ebene der auszulesenden Spur auftreten. Diese Abweichungen können dadurch herbeigeführt werden, daß der Aufzeichnungsträger nicht völlig flach ist oder daß bei einem runden folienartigen Aufzeichnungsträger bei Rotation des Aufzeichnungsträgers Wellungen auftreten. Diese Abweichungen können zur Folge haben, daß die Modulationstiefe des Detektorsignals abnimmt, während außerdem Obersprechen auftreten kann. Dadurch ist ein gutes Auslesen des Aufzeichnungsträgers dann nicht mehr möglich. Es ist daher von besonderer Bedeutung, dall die Abwei- ω chung zwischen der Ist- und der Sollage der Ebene der auszulesenden Spur detektiert werden kann.

Nach der Erfindung kann diese Abweichung detektiert werden, ohne daß dabei zusätzliche optische Elemente verwendet werden. Zu diesem Zweck weist eine Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers periodische Wellen auf, wobei die Richtung der Periode der Wellen die Richtung ist, in der die Spuren ausgelesen werden.

Fig. 3 zeigt einen tangentialen Schnitt durch eine Aiisführungsform eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung. Nur ein kleiner Teil einer einzigen Spur ist dargestellt. Der Aufzeichnungsträger ist annahm<:weise ein dünner folienartiger Aufzeichnungsträger. Die die Information darstellenden Gebiete #und die Zwischengebiete t sind auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgers angebracht. Die Unterseite des Aufzeichnungsträgerkörpers weist eine wellige oder unebene Oberfläche auf. In Fig.4 ist eine Ünteransicht des ganzen Aufzeichnungsträgers dargestellt. Die sich in radialer Richtung erstreckenden Linien / verbinden Punkte gleicher Höhen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers miteinander.

Es sei bemerkt, daß in Fig. S die Längen der Gebiete und der Zwischengebiete übertrieben groß in bezug auf die Periode ρ der Wellen dargestellt sind. Die Periode ρ ist tatsächlich hundert- bis tausendmal größer als die mittlere Periode der Gebiete g. Wenn in Fig. 4 alle Spitzen der Oberfläche in radialer Richtung miteinander verbunden werden würden, müßte die Anzahl Linien zwischen 100 und 1000 liegen.

Der Effekt der Wellenform oder der Unebenheit in der Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers ist in den Fig.5a, 5b und 5c veranschaulicht. In diesen Figuren sind Schnitte durch jeweils andere Teile eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung dargestellt. Der in F i g. 5b gezeigte Teil weist gerade eine derartige Dicke auf, daß das Auslesebündel von der Objektivlinse 8 auf die Oberseite des Aufzeichnungsträgers, auf der sich die Informationsstruktur annahmeweise befindet, ' fokussiert wird. Es wird ein Auslesefleck V minimaler Abmessung auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgers erzeugt. Die Dicke d'dez in F i g. 5a dargestellten Teiles des Aufzeichnungsträgerkörpers ist kleiner als d. Die Fokussierungsebene der Objektivlinse 8 liegt dann innerhalb des Aufzeichnungsträgerkörpers. Der Auslesefleck V auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgerkörpers ist größer als der Auslesefleck V. In F i g. 5c ist die Dicke d" des Aufzeichnungsträgerkörpers größer als d. Die Fokussierungsebene der Objektivlinse liegt nun über dem Aufzeichnungsträger und der Auslesefleck V'ist größer als der Auslesefleck V. .

Infolge der periodischen Wellen der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers wird das Auslesebündel periodisch auf die Ebene der Informationsstruktur fokussiert und entfokussiert. Dadurch wird sich die Modulationstiefe des Detektorsignals periodisch, mit niedriger Frequenz, ändern, wie in F i g. 6 dargestellt ist. In dieser Figur ist veranschaulicht, wie die Intensität ' des Detektorsignals als Funktion der Zeit verläuft, wenn sich der Auslesefleck in der Ausleserichtung χ über eine Spur bewegt Es wird angenommen, daß das Auslesebündel auf das Niveau m, und zwar das mittlere Niveau der welligen Oberfläche, fokussiert wird Die Impulse, deren Breiten und deren gegenseitige Abstände die Information darstellen, werden durch den welligen Verlauf der Oberfläche amplitudenmoduliert Aus dem Detektorsignal läßt sich eine Niederfrequenzkompo- .;■' nente ableiten, die den Verlauf der Kurve S nach F i g. 6 aufweist

Wenn das Auslesebündel nicht auf das Niveau m, sondern auf das Niveau m' fokussiert ist wird die genannte Niederfrequenzkomponente den Verlauf der Kurve S' der F i g. 6 aufweisen. Während S nur das Doppelte der den periodischen Wellen entsprechenden Frequenz aufweist tritt bei S' auch die den periodischen

Wellen entsprechende Grundfrequenz auf. Die Zeitpunkte, zu denen die Maxima in der Kurve S' erreicht werden, sind über ein Zeitintervall ίι in bezug auf die Zeitpunkte verschoben, zu denen die Maxima in der Kurve 5 erreicht werden. Wenn das Auslesebündel auf das Niveau m" fokussiert wird, weist die Niederfrequenzkomponente den Verlauf der Kurve S" auf. Auch diese K'irve enthält wieder die Grundfrequenz, nun aber gegenpnasig zu 5'. so daß die Zeitpunkte, zu denen die Maxima erreicht werden, über ein Zeitintervall (2 in bezug auf die Zeitpunkte verschoben sind, zu denen die Maxima in der Kurve S erreicht werden. Die Verschiebung ist aber der Verschiebung entgegengesetzt, die im Falle der Kurve 5' auftritt. Aus der Amplitude der Niederfrequenzkomponente im Detektorsignal läßt sich die Größe einer etwaigen Entfokussierung bestimmen.

In einer mit dem Detektor verbundenen elektronischen Schaltung (IO in F i g. 2) können eine Hochfrequenz- und eine Niederfrequenzkomponente aus dem >o Detektorsignal abgeleitet und kann die Niederfrequenzkomponente zu einem Regelsignal S₁- zur Nachregelung der Fokussierung verarbeitet werden. Mit dem Signal S_c kann z. B. die Brennweite der Objektivlinse 8 geändert werden. Die Objektivlinse kann auch in einer Laut- y, sprecherspule aufgehängt sein und das Signal S_c kann dann dieser Spule zugeführt werden, so daß die Objektivlinse verschoben werden kann.

W'.e aus F i g. 6 ersichtlich ist, kann auch die Richtung einer etwaigen Entfokussierung aus der Niederfre- w quenzkomponente des Detektorsignals bestimmt werden. Dabei muß dann die Phase dieser Komponente mit einer Bezugsphase verglichen werden. Dazu kann z. B. der Aufzeichnungsträger mit zusätzlichen Phasenmarkierungen versehen werden, die z. B. Spitzen, d. h. die Punkte maximaler Auslenkung der welligen Oberfläche pro Umdrehung angeben. Diese Markierungen können von einem gesonderten Auslesekopf detektiert werden. Die Markierungen können z. B. mechanisch, magnetisch oder optisch detektierbare Markierungen sein. Im Falle eines runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers können die Markierungen in einer gesonderten Spur am Innen- oder Außenumfang des Aufzeichnungsträgers angebracht sein.

Wenn bei der Herstellung des Aufzeichnungsträgers dafür gesorgt werden kann, daß eine feste Beziehung zwischen dem Verlauf der periodischen Ausweichungen der welligen Oberfläche und der Stellung der Information in den Spuren besteht, können die Markierungen in den Informationsspuren z. B. an den Stellen angebracht werden, die den Zeilensynchronisierimpulsen entsprechen, wenn ein Fernsehprogramm auf dem Aufzeichnungsträger gespeichert ist.

F i g. 7 zeigt schematisch einige Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgers. Die Informationsstruktur ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt Das unmodulierte Auslesebündel ist durch einen einzigen Pfeil und das modulierte Auslesebündel durch einen doppelten Pfeil dargestellt. In den Fällen a), b) und c) ist die Informationsstruktur eine durchlässige Struktur, während in den anderen Fällen eine reflektierende Struktur vorhanden ist Die Amplitude der periodischen Entfokussierung, wie sie durch die periodisch-gewellte Oberfläche herbeigeführt wird, ist:

In den Fällen a) und d) proportional zu in den Fällen b) und e) proportional 711

»1

und in den Fällen c) und f) proportional zu b.
wobei

/7i die Brechungszahl des Materials des Aufzeichnungsträgers,

Π} die Brechungszahl des umgebenden Mediums und
b die Amplitude der periodischen Wellen darstellen.

Für die meisten Aufzeichniingsträgermaterialien ist die Brechungszahl etwa 1,5. Befindet sich der Aufzeichnungsträger in Luft, so ist die Amplitude der periodischen Entfokussierung:

in den Fällen a) und d) proportional zu — b

in den Fällen b) und e) proportional zu — b

und in dei· Fällen c) und f) proportional zu b.

Um den gleichen Effekt zu erreichen, muß die Amplitude der Wollen in den Fällen a) und d) dreimal größer als in den Fällen c) und f) sein. Die Ausführungsformen a) und d), bei denen die Information nicht auf der welligen Oberfläche angebracht ist. können nur bei dünnen Aufzeichnungsträgern (Folien) gewählt werden. Der Durchmesser des Auslesebündels muß in bezug auf die Periode der Wellen klein sein. Wenn das Auslesebündel auf eine Informationsstruktur fokussiert wird, die nicht auf der unebenen Oberfläche liegt (Fälle a) und d)), wird der Durchmesser dieses Bündels auf der unebenen Oberfläche bei einem dicken Aufzeichnungsträger groß sein.

Was die Amplitude der Wellen einer welligen Oberfläche anbe'angt, sei bemerkt, daß die Änderungen innerhalb der Tiefenschärfe der Objektivlinse bleiben müssen. Die A.mplitude wird durch die noch zulässigen Änderungen der Modulationstiefe des Detektorsignals bestimmt, die die Unebenheit in das Auslesebündel einführen darf.

Ein Aufzeichnungsträger mit einer reflektierenden Informationsstruktur ist einem Aufzeichnungsträger mit einer strahlungsdurchlässigen Informationsstruktur vorzuziehen, weil in der Auslesevorrichtung eine geringere Anzahl optischer Elemente benötigt wird. Ein Teil der optischen Elemente wird zweimal durchlaufen, so daß Schwingungen zwischen diesen Elementen das Detektorsignal nahezu nicht beeinflussen werden. Vorzugsweise wird ein dicker nach e) in Fig. 7 ausgeführter Aufzeichnungsträger verwendet. Der Aufzeichnungsträgerkörper dient dabei als Schutzschicht für die Information und sorgt dafür, daß Kratzer, Staubteilchen u. dgl. das Auslesen nahezu nicht beeinflussen. Auf der Informationsstruktur der Aufzeichnungsträger nach F i g. 7 kann noch eine zusätzliche Schutzschicht angebracht werden.

Es dürfte einleuchten, daß die periodische Fokussierung und Entfokussierung auch dadurch erzeugt werden können, daß den beiden Oberflächen eines Aufzeichnungsträgers, die durch den Aufzeichnungsträgerkörper hindurch ausgelesen werden müssen, eine Wellenform gegeben wird.

Statt des in den Figuren dargestellten sinusförmigen Verlaufs der Weüen der Oberfläche kann selbstverständlich auch ein anderer Verlauf der Wellen, wie ein dreieckförmiger Verlauf, gewählt werden, verausge-

setzt, daß dieser Verlauf periodisch ist.

Der Erfindungsgedanke beschränkt sich nicht auf einen scheibenförmigen runden Aufzeichnungsträger, sondern kann auch bei anderen Aufzeichnungsträgern, wie einem bandförmigen Aufzeichnungsträger, angewandtwerden.

Weiter beschrankt sich der Krfindungsgedanke nicht auf eine bestimmte Art Information. Statt eines Fernsehprogramms können auch andere Daten, wie photographische Daten oder digitale Information, auf dem Aufzeichnungsträger angebracht werden.

Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem bereits früher (in der deutschen Patentanmeldung P 24 48 032.8) vorgeschlagenen Aufzeichnungsträger angewandt werden, bei dem die Spuren, in der Breitenrichtung der Spuren gesehen, periodische Ausweichungen aufweisen, deren Periode viel größer (z. B. tausendmal größer) als die mittlere Periode der Gebiete in den Spuren ist, während die Amplitude der Ausweichungen kleiner (z. B. fünfmal kleiner) als die Breite der Spuren ist. Ein derartiger Aufzeichnungsträger mit »sich windenden« Spuren kann mit Hilfe nur eines einzigen Strahlungsbündels und eines einzigen Detektors ausgelesen werden. Aus der Hochfrequenzkomponente des Detektorsignals kann die Information abgeleitet werden, während die Niederfrequenzkomponente eine Anzeige über die Größe und die Richtung einer etwaigen Dezentrierung des Ausleseflecks in bezug auf die auszulesende Spur gibt. .

Wenn nach der Erfindung ein Aufzeichnungsträger mit Spuren ausgeführt wird, die periodische Windungen in der Ebene der Spuren aufweisen, während die Oberfläche dieses Trägers periodische Wellen aufweist, können mit einer geringen Anzahl optischer Elemente sowohl die Information ausgelesen als auch Regelsignale zur Fokussierung des Auslesebündels und zur Zentrierung des Ausleseflecks erhalten werden. Dabei kann z. B. die Vorrichtung nach F i g. 2 benutzt werden. Das vom Detektor gelieferte elektrische Signal enthält sowohl die Information als auch Anzeigen über das Ausmaß der Zentrierung des Ausleseflecks und über das Ausmaß der Fokussierung des Auslesebündels.

Bei Anwendung nur eines einzigen Detektors zum Auslesen des Aufzeichnungsträgers mit sich windenden

> Spuren und einer unebenen Oberfläche muß dafür gesorgt werden, daß die Raumfrequenzen der Windungen und der Wellen der Oberfläche genügend verschieden sind, damit in der elektronischen Schaltung die Signale für die Fokussierungsregelung und für die

ίο Zentrierungsregelung gut voneinander unterschieden werden können. Die Frequenzen der elektrischen Regelsignale weisen z. B. einen gegenseitigen Abstand auf, der der Regelbandbreite in der elektronischen Schaltung 10 entspricht. Weiter muß dafür gesorgt werden, daß die Raumfrequenzen der Windungen.der Spuren und der Wellen der Oberfläche keine Harmonischen voneinander enthalten.

Das oben beschriebene Verfahren zum Detektieren der Fokussierung des Auslesebündels kann nur Anwen-

, ,· ■ j:^ αϊ :_i J_. Ai » i_~

l\) UUIIg [[[1UCfI, wenn UIC nuwcitliung ucs ^uaiaiiuv-s zwischen der Ebene der Informationsstruktur und der Objektivlinse (18) nicht zu groß ist. Nach der Erfindung kann aber durch passende Wahl der Größe des Detektors und durch Messung der Gleichspannungskomponente des Detektorsignals eine Grobregelung für die Fokussierung erhalten werden. Die Gleichspannungskomponente des Detektorsignals weist eine große und nahezu lineare Änderung innerhalb eines bestimmten Bereichs (z.B. 10 bis 40μιτι) von Abweichungen

jo zwischen der Ist- und der Sollfokussierungsebene auf, wenn die strahlungsempfindliche Oberfläche des Detektors bestimmte Abmessungen besitzt (z. B. 0,4 χ 0,4 mm). Dadurch, daß in der elektronischen Schaltung die Gleichspannungskomponente gemessen

und mit einem Bezugswert verglichen wird, kann eine Grobregelung erhalten werden. Eine derartige Grobregelung ist z. B. am Anfang des Auslesevorgangs erforderlich, wenn der Aufzeichnungsträger eben in der Auslesevorrichtung angebracht ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Aufzeichnungsträger, auf dem Information gespeichert ist, mit auf dem Aufzeichnungsträger angebrachten Infonpationsspuren, welche aus Gebieten aufgebaut sind, die durch Zwischengebiete voneinander getrennt sind, wobei die Gebiete auf sie einfallende Strahlung derart beeinflussen, daß durch einen Strahlungsdetektor eine gegenüber den Zwischengebieten unterschiedliche Intensität registriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers (1) als periodisch-gewellte Fläche längs der auszulesenden Spuren (2) ausgebildet ist, daß diese gewellte Fläche derart beschaffen ist, daß bei exakter Positionierung des Lesekopfes in bezug auf die auszulesende Information (g, t)am Detektorort ein durch diese Fläche moduliertes Ausgangssignal (S) konstanter Amplitude und Schwingungsdauer erhalten wird, und daß die Periodizität (P) der geweiiten Fläche vtd größer als die mittlere Periode der Gebiete (g) in den Spuren ist.

2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, der scheibenförmig ist, wobei die Fläche der Spuren strahlungsreflektierend ist und der Trägerkörper strahlungsdurchlässig ist, und wobei die von der Fläche der Spuren abgekehrte Oberfläche des Trägerkörpers sowohl die Eintrittsfläche als auch die Austrittsfläche für eine Auslesestrahlung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Räche der Spuren (2) als periodisch-gewellte Fläche ausgebildet ist

3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 in Form einer dünnen Platte oder Folie, wobei die Fläche der Spuren strahlungsreflektierend ist und der Trägerkörper strahlungsdurchlässig unir wobei die von der Fläche der Spuren abgekehrte Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers sowohl die Eintrittsfläche als auch die Austrittsfläche für eine Auslesestrahlung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die »0 von der Fläche der Spuren (2) abgekehrte Oberfläche des Trägerkörpers (1) als periodisch-gewellte Fläche ausgebildet ist

4. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1,2 oder 3, bei dem außerdem die Spuren, in einer Richtung quer zu der Richtung gesehen, in der die Spuren ausgelesen werden, periodische Ausweichungen aufweisen, deren Periode viel größer als die mittleren Perioden der Gebiete in den Spuren und deren Amplitude kleiner als die Breite der Spuren ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumfrequenzen der Ausweichungen und der Wellen der Oberfläche genügend voneinander entfernt sind und keine Harmonischen voneinander enthalten.

5. Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers nach Anspruch 1,2 oder 3, die eine ein Auslesebündel liefernde Strahlungsquelle und einen strahlungsempfindlichen Detektor zur Umwandlung des von den aufeinanderfolgenden Gebieten und Zwischengebieten einer Spur modulierten Auslese-Strahlungsbündels in ein elektrisches Signal enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Detektors (9) mit einer elektronsichen Schaltung (10) verbunden ist, in der aus dem Detektorsignal eine Hochfrequenz- und eine Niederfrequenzsignal- fri komponente abgeleitet werden, welche Signalkom-[lonenten zu einem Informationssignal (SJ bzw. einem Regelsignal (S_c) zur Nachregelung der Fokussierung des Auslesebündels verarbeitet werden*

6, Vorrichtung nach Anspruch 5 zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der elektronischen Schaltung (10) aus der Niederfrequenzsignalkomponente außer einem Signal zur Nachregelung der Fokussierung des Auslesebündels auch ein Regelsignal zur Nachregelung der Lage des Ausleseflecks (V) in bezug auf die auszulesende Spur (2) abgeleitet wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der elektronischen Schaltung (10) eine Gleichstromkomponente von dem Detektorsignal abgetrennt und zu einem Grobregelungssignal zur Nachregelung der Fokussierung des Auslösebündels verarbeitet wird.