DE2909770A1 - Aufzeichnungstraegerkoerper und aufzeichnungstraeger fuer optische daten und vorrichtung zum einschreiben und auslesen desselben - Google Patents

Aufzeichnungstraegerkoerper und aufzeichnungstraeger fuer optische daten und vorrichtung zum einschreiben und auslesen desselben

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DE2909770A1
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Description

1.10.1978 * PHN 9063
Aufzeichnungsträgerkörper und Aufzeichnungsträger für optische Daten' und Vorrichtung zum Einschreiben und Auslesen desselben.
Die Erfindung bezieht sich auf
einen Aufzeichnungsträgerkörper, der aus einem runden scheibenförmigen Substrat besteht, auf dem sich eine strahlungsempfindliche Datenschicht befindet, in die Daten, z.B. Bild- und/oder Tondaten, in Form einer spurförmigen Struktur optisch detektierbarer Datengebiete mit Hilfe eines zu einem Einschreibfleck fokussierten Einschreibstrahlungsbündels eingeschrieben werden können, wobei dieser Aufzeichnungsträgerkörper mit einer optisch detektierbaren Servospur versehen ist, die sich über die ganze Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers erstreckt. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Einschreiben des Aufzeichnungsträgerkörpers, auf einen aus dem Aufzeichnungsträgerkörper erhaltenen Aufzeichnungsträger
und auf eine Vorrichtung zum Auslesen des Auf säoi chnungsträgers.
Die Servospur ist vorzugsweise eine spiralförmige Spur, aber kann auch aus einer Vielzahl konzentrischer Spuren aufgebaut sein.
20
Eine strahlungsempfindliche
Schicht ist eine Schicht aus einem Material, in dem ein Strahlungsbünde 1 eine Änderung herbeiführt, z.B. eine photoempfindliche Schicht, oder eine Schicht aus einem Material, in das durch Strahlung {£enügeiid. hoher Inten-
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sität Gebiete eingeschmolzen werden können.
Unter einem Strahlungsbündel
ist ein Bündel elektromagnetischer Strahlung zu verstehen, deren Wellenlänge in dem Bereich vom Infrarot bis zum Ultraviolett liegt.
Ein Aufzeichnungsträger ist ■j
ein mit Daten versehener Aufzeichnungsträgerkörper.
Es ist bekannt, ein Fernsehprogramm in einem runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger in spurförmig angeordneten und optisch detektier-■foaren Datengebieten festzulegen, wobei zB, die Raumfrequenz und die Längen der Gebiete die Daten darstellen. Dabei müssen die sehr kleinen Datengebiete, mit einer Breite von z.B. 0,5/um und einer mittleren Länge von z.B.
0,.5/um, sehr genau in z.B. eine spiralförmige Spurmit einer konstanten Steigung von z.B. 1,6 /um eingeschrieben werden. Dies bedeutet, dass die Geschwindigkeit, mit der der Aufzeichnungsträgerkörper gedreht wird, genau konstant sein muss und dass der Einschreibstrahlungsfleck mit grosser Genauigkeit in der Spurrichtung (der tangentiellen Richtung) und quer zu der Spurrichtung (in der radialen Richtung) bewegt werden muss. Dazu muss die Vorrichtung sehr genaue Antriebs- und Führungsmechanismen enthalten, wodurch diese Vorrichtung teuer ist.
In der DE-Patentschrift 24 03 Patentanmeldung der Anmelderin wurde vorgeschlagen, einen Aufzeichnungsträgerkörper mit einer sogenannten Folgespur zu versehen. Diese Folgespur ist eine .kontinuierliche und optisch detektierbare Spur. Beim Einsehreiben der Datei wird die radiale Lage des Einschreibflecks in bezug auf diese Folgespur detektiert und nachgeregelt, so dass die Daten gemäss einer genau bestimmten Datenspur eingeschrieben werden. Dadurch können in der Einschreibvorrichtung die teueren mechanischen Mittel, mit deren Hilfe mit sehr grosser Genauigkeit der Strahlmigsfleck in radialer Richtung fortbewegt wird, entfallen.
Die sehr genauen Mittel, mit deren Hilfe der Aufzeichnungsträgerkörper mit konstanter
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Geschwindigkeit gedreht wird, sind dann aber noch immer erforderlich. Ausserdem können in dem Aufzeichnungsträgerkörper Exzentrizitäten auftreten, wodurch sogar bei konstanter Drehgeschwindigkeit des AufZeichnungsträgerkörpers die Daten nicht mit der gleichen Geschwindigkeit in die verschiedenen Sptirteile eingeschrieben werden.
1 "■■■-"■-'■
Die vorliegende Erfindung schafft die Möglichkeit, Daten, wie ein Fernsehprogramm, für die die Einschreibgeschwindigkeit sehr konstant sein muss, mit einer verhältnismässig einfachen Vorrichtung einzuschreiben. Die Erfindung bezieht sich dabei auf den verwendeten Aufzeichnungsträgerkörper, auf-die Vorrichtung zum Einschreiben desselben auf den erhaltenen Aufzeichnungsträger und auf eine Vori'ichtung zum Auslesen des Aufzeichnungsträgers.
Der Aufzeichnungsträgerkörper nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Servospur aus optisch detektierbaren Servogebieten aufgebaut ist, die, in der Spux-richtung gesehen, in Abwechselung mit Zwischengebieten angebracht sind, wobei eine konstante und grosse Anzahl von Servogebieten pro Umdrehung der Servospur vorhanden sind, und wobei" die Servo gebiete in der gleichen GrÖssenordnung wie die Zwischengebiete liegen.
Beim Einschreiben werden die Servo gebiete: mit Hilfe eines Servostrahlungsflecks, der fest mit dem Einschreibfleck verbunden ist, ausgelesen, wodurch ein Signal (ein sogenanntes Pilotsignal), das der tangentiellen Geschwindigkeit des Einschreibflecks proportional ist, erzeugt wird. Mit Hilfe dieses Signals wird die Geschwindigkeit, mit der die Daten zum Einschreiben angeboten werden, oder die Geschwindigkeit des ©inschreibflecks nachgeregelt. Es ist nun auch möglich, zunächst einen Teil der Daten, z.B. einen Teil eines Fernsehprogramms, und zu einem beliebigen Zeitpunkt danach einen anderen Teil einzuschreiben, wobei sich der zweite Teil mit sehr grossen Präzision dem ersten Teil anschliesst. Es ist dann auch möglich, Teile von Fernsehprogrammen oder Filmen in einer neuen Reihenfolge in einen Aufzeichnungsträgerkörper einzuschreiben"(das sogenannte "Mischen). Bs ist weiter,möglich zunächst das
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Bild eines Fernsehprogramms in eine Spur und dann in dieselbe Spur den Ton, z.B, in komprimierter Form, an denjenigen Stellen der Spur einzuschreiben, an denen keine Bilddaten vorhanden sind.
Die Anzahl von Servogebieten pro Umdrehung hängt von der gewünschten Genauigkeit für die tangentielle Geschwindigkeit des Strahlungsflecks ab. Vorzugsweise wird die Periode, in tangentieller Richtung, der Servogebiete in der Grössenordnung der Periode, in radialer Richtung, der Servospur liegen. Ferner wird, wenn ein Fernsehpro-r gramm eingeschrieben wird und die Servospur in dem endgültigen Aufzeichnungsträger sichtbar bleibt, die Periode der Servogebiete vorzugsweise derart gewählt sein, dass die Frequenz des Signals, das dui-ch das Auslesen der Servogebieteerhalten wird, in einem datenfreien Teil des Frequenzspektrums des Fernsehsignals liegt.
Dadurch, dass in dem Aufzeichnungsträgerkörper nach der Erfindung Servodaten angebracht sind, die beim Einschreiben verwendet werden, braucht die Einschreibvorrichtung nicht strengen Anforderungen in bezug auf den mechanisch Antrieb des optischen Einschriebkopfes und des Aufzeichnungsträgerkörpers und in bezug auf die ei"schütterungsfreie Aufhängung der unterschiedlichen optischen Elemente zu entsprechen. Diese strengen Anforderungen sind zu der Vorrichtung verschoben, mit der eine aus Servogebietenaufgebaute Servospur in einem "Master"-Aufzeichnungsträgerkörper angebracht wird. Mit dieser teueren Vorrichtung können an einer einzigen Stelle Aufzeichnungsträgerkörper hergestellt werden. Diese Aufzeichnungsträgerfcörper können dann an einer Vielzahl von Stellen mit verhältnismässig preiswerten Einschreibvorrichtungen eingeschrieben werden.
Es sei bemerkt, dass es aus der US-Patentschrift 3*701.846 bekannt ist, ein Fernsehprogramm in einen Aufzeichnungsträgerkörper einzuschreiben, der mit einer Servospur versehen ist, die aus Gebieten mit einer festen Raumfrequenz aufgebaut ist. Diese
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Servospur· erstreckt sich, aber über eine einzige Umdrehung und nicht über die ganze Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers. Die Servospur wird nicht zur Prüfung der Einschreibgeschwindigkeit, sondern zum Festlegen der Zeitpunkte, zu denen das Fernsehsignal abgetastet wird, benutzt. Die Servospur hat zum Zweck, dafür .zu 'sorgen, dass die entsprechenden Datengebiete aller Spurumdrehungen radialrdieselbe Anfangslage haben, so dass die nebeneinander liegenden Spurteile nahezu den
Ί° gleichen Dateninhalt aufweisen. Nach der genannten USA-Patentschrift kann dann ein gewisses Übersprechen zugelassen werden und ist keine Nachsteuerung der radialen Lage des Stralilungsflecks erforderlich. Um mit Hilfe einer Servospur, die nur eine ehzige Umdrehung beansprucht, eine genaue tangentielle Regelung zu erzielen, muss der Aufzeichnungsträgerkörper eine grosse Steifigkeit aufweisen. In der Praxis ist der Aufzeichnungsträgerkörper jedoch verhältnismässig schlaff. Weiter werden durch die grosse Geschwindigkeit, mit der dei* Aufzeichnungsträgerkörper gedreht wird, Ungenauigleiten eingeführt. Mit einem Aufzeichnungsträgerkörper nach der Erfindung in dem an jedem beliebigen Punkt Servodaten verfügbar sind, kann die Einschreibgeschwindigkeit, auch wenn der Aufzeichnungsträgerkörper schlaff ist, genau geregelt werden.
Die Servospur kann eine Amplitudenstruktur aufweisen, d.h., dass ein Strahlungsbündel, das mit der Servospur in Berührung gewesen ist, eine andere Amplitude als ein Strahlungsbündel erhält, das
3^ nicht mit der Servospur in Berührung gewesen!· ist, Vorzugsweise weist die Servospur eine Phasen struktur auf, wodurch innerhalb eines Strahlungsbündels, das auf die Servospur einfällt, Phasenunterschiede auftreten.
Nach einem weiteren Merkmal
eine?3 Aufzeichnungsträgerrkörpers gemäss der Erfindung ist die Periode in radialer Richtung der Servospur gleich einem Vielfachen der Breite der Servospur. Dann können ei.ne Anzahl von Datenspuren zugleich zwischen den
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Servospurteilen eingeschrieben werden, so dass die maximale Datenstromdichte erheblich, vergrössert wird. Dies ist z.B. von Bedeutung, wenn digitalisierte Video-daten gespeichert werden müssen.
Es sei bemerkt, dass es an
sich z.B. aus der deutschen Patentschrift 1.499.422 bekannt ist, mehrere Datenspuren zugleich einzuschreiben. Dabei wird jedoch nicht von einem Aufzeichnungsträgerkörper mit einer aus Servogebieten aufgebauten ' Servospur ausgegangen. "
Ein Aufzeichnungsträgerkörper
mit einer Servospur nach der Erfindung kann für verschiedene Zwecke verwendet werden. An erster Stelle ist an eine Studioanwendung in K.B. einem Fernsehstudio zu denken, wobei ein bestimmtes Programm in einem einzigen oder höchstens einigen Aufzeichnungsträgern gespeichert zu werden braucht. Der Aufzeichnungsträger wird dann in demselben Studio oder in einem anderen ähnlichen Studio ausgelesen Dabei wird von einem Aufzeichnungstragerkörper ausgegangen, der ein Abdruck von einem ersten sogenannten "Master"-Aufzeichnungstrs§r-körper ist, in den an einer zentralen Stelle eine Servospur eingeschrieben ist.
Ein Aufzeichnungsbrägerkörper
für diese Anwendung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Datenschicht aus einem Material besteht, das sofort nach dem Einschreiben auslesbar ist.
Von dem Aufζeichnungsträger,
der durch das Einschreiben dieses Aufzeichnungsträgerkörpers erhalten ist, können gegebenenfalls einige Abdrücke gemacht werden.
Der Aufzeichnungsträgerkörper
nach der Erfindung kann auch daau benutzt werden, ein Fernsehprogramm in grossem Umfang zu distribuieren, somit Aufzeichnungsträger für den Konsumentenmarkt herzustellen.
Der Aufzeichnungstragerkörper
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für diese Anwendung kann auch wieder durch- die Herstellung eines Abdrucks von einem ersten sogenannten "Master·" Aufzeichnungsträgerkörper erhalten sein. Ein Aufzeichnungsträgerkörper für diese Anwendung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Datenschicht aus einem Photolack besteht und dass zwischen der Photolackschicht und der Servospur eine Zwischenschicht angebracht ist, deren von der Servospur abgekehrte Seite flach 1st, wobei die Zwischenschicht und die Photolackschicht für die Strahlung eines Servobündels durchlässig sind, mit dessen Hilfe die Servospur beim Einschreiben verfolgt wird«
Nachdem die Daten eingeschrieben worden sind, d.h. nachdem der Photolack intermittierend entsprechend den einzuschreibenden Daten belichtet -.. worden ist, wird der Photolack entwickelt» Dabei verschwinden, abhängig von dem Typ des angewandten Photo— lacks, entweder.die belichteten oder die unbelichteten Teile des Photolacks. Dann kann z.B. zunächst stromlos und dann galvanisch vernickelt werden, wonach der Aufzeichnungsträgerkörper mit der Servospur von der Nickelplatte entfernt wird. Die so erhaltene "Vater"-Platte kann als Pressmatrize verwendet werden, aber meistens werden von der Vaterplatte weitere sogenannte erste Abdrücke (/Mutter"-Platten) hergestellt, von denen dann zweite Abdrücke hergestellt werden, usw. Die letzten Abdrücke sind dann die Pressmatrizen, Durch Anwendung der genannten Zwischenschicht wird erreicht, dass die Servospur nicht in den Abdrucken und also auch nicht in dem endgültig . erhaltenen Aufzeichnungsträgerkörper übernommen wird. Die so erhaltenen Aufzeichnungsträger können mit Hilfe bereits früher vorgeschlagener Vorrichtungen ausgelesen werden.
Es ist auch möglich, bei der
Herstellung für den Konsumentenmarkt bestimmter Aufzeichnungsträger direkt auf dem genannten "Master"-Aufzeichnungsti'ägerkörper die Zwischenschicht und die Photolaekschicht anzubringen und also nicht euerst Abdrücke von
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diesem "Master"-Aufzeichnungsträger herzustellen. Dieser "Master"~Auf zeichnungsti-äger wird dann wieder eingeschrieben, entwickelt usw. Nachdem die "Vater-Platte von der "Master"-Platte getrennt worden ist, können die Photolackschicht lind die Zwischenschicht von der "Master^Platte entfernt werden, wobei die Servospur intakt bleibt.
•j
Der "Master"-Aufzeichnungsträgerkörper kann dann aufs
neue verwendet werden, usw.
Bei all diesen Anwendungen des
^0 Aufzeichnungsträgerkörpers wird eine besondere Vorrichtung zum Einschreiben der Daten benutzt. Diese Vorrichtung, die eine ein Einschreibbündel liefernde erste Strah-.. lungsquelle, eine ein Servobündel liefernde zweite Strah-' lungsquell, Mittel zum Schalten der Strahlungsintensität des Einschreibbündels gemäss den einzuschreibenden Daten und ein Objektivsystem zum Fokussieren des Einschreibbündels und des Servobündels zu einem Einschreibfleck bzw. einem Servofleck auf die Datensicht enthält, ist dadurch gekennzeichnet, dass im Wege des von dem Aufzeichnungsträgerkörper herrührenden Servobündels ein strahlungsempfindlicher Detektor angeordnet ist, an dessen Ausgang ein Signal auftritt, das eine Anzeige über die lokale tangentielle Geschwindigkeit des Servoflecks gibt, wobei die-■äer Ausgang mit einem Eingang einer Vergleichsschaltung
verbunden ist, und wobei an einen zweiten Eingang dieser Schaltung ein Bezugssignal angelegt wird, das der Geschwindigkeit, mit der die einzuschreibenden Daten angeboten werden, proportional ist.
Beim Einschreiben eines Aufzeichnung strägerkörpers, der mit einer Zwischenschicht und einer Photolackschicht versehen ist, ist die Wellenlänge des Einschreibbündels der spektralen Empfindlichkeit des Photolacks angepasst. Das Servobündel weist dann eine derartige Wellenlänge auf, dass es nicht von dem Photolack und der. Zwischenschicht absorbiert wird. Dann können die Daten in eine Spur eingeschrieben werden, die in radialer Richtung mit der Sorvospur zusammenfällt.
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Eine Vorrichtung zum Einschreiben eines Auf ^ zeichnungsträgerkörpers, dessen Datensicht aus einem Material besteht, das sofort nach dem Einschreiben ^auslesbar ist, ist veiter dadurch gekennzeichnet, dass der gleichzeitig vorhandene Einschreibfleck und der Servofleck in radialer Richtung gegeneinander über einen Abstand in der Grössenordnung einer halben radialen Periode der Servospur verschoben sind.
Es sei bemerkt, dass es aus der deutschen Aus— legeschrift 2.462.056 bekannt ist, beim Einschreiben eines Aufzeichnungsträgerkörpers ausser einem Einschreibfleck einen zweiten Strahlungsfleck auf die Datenschicht zu projizieren. Der zweite Strahlungsfleck folgt dem Einschreibfleck und hat dieselbe radiale Lage. Der zweite Strahlungsfleck wird dazu benutzt, die eben eingeschriebenen Datengebiete auszulesen und mit den einzuschreibenden Daten zu vergleichen; dieser zweite Strahlungsfleck wird nicht dazu benutzt, die radiale Lage und die tangentielle Geschwindigkeit des Einschreibflecks zu detektieren.
Eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Einschreiben einer Anzahl vo'n Datenspuren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Einschreibstrahlungsquellen vorhanden sind, die je ein Einschreibbündel liefern, wobei die von den Einschreibbündeln erzeugten Einschreibflecks in radialer Richtung nebeneinander liegen, und dass für jedes Einschreibbündel Mittel zum Schalten der Intensität des Einschreibbündels entsprechend den von diesem Bündel einzuschreibenden Daten vorhanden sind.
Ein Aufzeichnungsträger, der durch das Eins ehr eiben eines AufZeichnungsträgerkörpers mit einer Zwischenschicht und einer Photolackschicht und durch nachheriges Abdrucken erhalten wird, enthält nur eine Datenspur.
Ein Aufzeichnungsträger, der durch das Einschreiben eines Aufzeichnungsträgerkörpers erhalten wird, dessen Datenschicht aus einem Material besteht, da.s sofort nach dem Einschreibeil auslesbar 1st, enthält eine Servospur und mindestens eine Datenspur und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Servospur aus optisch detek-
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tierbaren Servogebieten aufgebaut ist, die, in der SpurT richtung gesehen, in Abwechselung mit Zwischengebieten angebracht sind, wobei eine konstante und grosse Anzahl von Servogebieten pro Umdrehung der Servospur vorhanden sind, und wobei die Servogebiete.in der gleichen Grossenordnung
wie die Zxiischengebiete liegen, und dass die Datenspur -ι
aus optisch detektierbaren Datengebieten aufgebaut ist, deren Raumfrequenz und/oder Längen die Daten darstellen. Dabei kann eine der,Spuren eine Phasenstruktur und die andere Spur eine Amplitudenstruktur aufweisen. Auch können beide Spuren entweder eine Phasenstruktur oder eine Amplitudenstruktur aufweisen. Ferner ist vorzugsweise die Phasentiefe der Datenspur von der der Servospur verschieden, so dass beim Auslesen das Übersprechen von der Servospur zu der Datenspur möglichst gering ist. Unter Phasentiefe ist der Unterschied zwischen der Phase des von der Spur in erster Ordnung abgelenkten Bündels und der Phase des Bündels nullter Ordnung zu verstehen.
Zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers, der durch das Einschreiben eines Aufzeichnungsträgerkörpers erhalten ist, der mit einer Zwischenschicht und einer Photolackschicht versehen ist, kann eine z.B. aus "Philips Technische Rundschau" 33, Nr. 7. S. 198 205 bekannte AusIesevo!'richtung verwendet werden, die eine ein Auslesebündel liefernde Strahlungsquelle, ein Objektivsystem zum Fokussieren des Auslesebündels auf die Datenfläche und einen im Wege des von dem Aufzeichnungsträger herrührenden Auslesebündel angeordneten strahlungsempfindlichen Detektor zur Umwandlung dieses Bündels in ein die gespeicherten Daten herstellendes Signal enthält. Dabei wird beim Auslesen die Datenspur zugleich als Servospur verwendet.
Eine Vorrichtung zum Auslesen
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eines Aufzeichnungsträgers, der neben einer .Datenspur noch die Servo spur enthält, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine ein Servobündel liefernde Strahlungsquelle vorhanden ist, dass das Servobündel ebenfalls von dem Objektivsystem zu einem Servofleck auf die Datenschicht fokussiert wird, und dass im ¥ege des von dem Aufzeichnungsträger herrührenden Servobündels ein strahlungsempfindlicher Detektor vorhanden ist, der das Servobündel in ein elektrisches Signal umwendelt, das Information über die lokale tangentielle Geschwindigkeit unddie radiale Lage des Ausleseflecks enthält.
Einige Ausführungsformen der
Erfindung sind in deT. Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines Aufzeichnungstragerkorpers nach der Erfindung;;
Fig. 2 einen Teil eines radialen
Schnittes durch eine erste Ausführungsform des Aufzeichnungsträgerkörpers,
Fig. 3 einen Teil eines tangentiellen Schnittes durch eine erste Ausführungsform des Aufzeichnungsträgerkörpers,
Fig. h einen Teil eines radialen
Schnittes durch eine zweite Ausführungsform des Aufzeichnungsträgerkörpers,
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen
Teil eines Aufzeichnungsträgerkörpers- mit einer sich windenden Servospur,
Fig. 6 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Einschreiben des Aufzeichnungstragerkorpers ,
Fig. 7 die Lagen der unterschiedlichen Strahlungsflecke in bezug auf die Spuren, und
Fig. 8 einen aus dem Aufzeich«·.
nungsträgerkörper nach der Erfindung erhaltenen Datenträger.
In diesen Figuren sind die-
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selben Elemente jstets mit denselben Bezugsziffera. bezeichnet.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf
einen Teil eines Aufzeichnungstragerkorpers 1. Der Träger kann axis einer Kunststoff scheibe mit einer Dicke von einigen Millimetern und einem Durchmesser in der Grössenordnuiig τοπ einigen Zehn-Zentimetern bestehen. Der Trägerkörper ist mit einer z.B. spiralförmigen Servo spur 4 versehen. Nach der Erfindung besteht die Servospur aus einer Vielzahl von Seosrogebieten 5j wobei pro Umdrehung der Servospur eine konstante Anzahl von Servogebieten vorhanden sind. Die Servospur wird beim Einschreiben dazu benutzt, die Daten gemäss einer gut definierten Bahn über den Aufzeichnungsträgerkörper aufzuzeichnen., während die ^5 Servogebiete dazu benutzt werden, die Daten mit der richtigen Geschwindigkeit einzuschreiben. Der .Aufzeichnungsträgerkörper ist mit einer Schicht aus einem Material 9 versehen, das bei Belichtung mit einer geeigneten Strahlung eine optisch detektierbare Änderung erfährt. Die Servospur kann eine Amplitudenstruktur aufweisen, wobei die Servogebiete einen anderen Reflexions- oder Durchlässigkeitskoeffizienten als die Zwischengebiete 6 und die Streifen 7 aufweisen. Dabei sind dann nur die Streifen 7 mit einer strahlungsempfindlichen Schicht 9 überzogen.
Vorzugsweise weist die Servospur
eine Phasenstruktur auf und bestehen die Servogebiete aus Gruben in dem Substrat. Dann können, ausgehend von einem "Master-" Aufzeichnungsträgerkörper mit einer Servospur, eine Vielzahl von Aufzeichnungsträgerkörpern schnell mit Hilfe bekannter Vervielfachungstechniken hergestellt werden.
Die strahlungsempfindliche Schicht
9 kann dann über die ganze Oberfläche des Aufzeichnungs- ^* trägerkörpers angebracht werden. Es versteht sich, dass 'die Servogebiete 5 auch aus Erhöhungenba stehen können.
Fig. 2 zeigt einen kleinen Teil eines Schnittes längs der Linie II-IT1 in Fig. 1 durch
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eine bevorzugte Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgerkörpers. Die in radialer Richtung nebeneinander liegenden Teile der Servospur sind wieder mit 4 bezeichnet. Die Längsrichtung der Servospur steht also senkrecht auf der Zeichnungsebene. Auf dem Substrat 8 ist die Datenschicht 9 angebracht.
1 Fig. 3 zeigt einen kleinen Teil
eines Schnittes längs der Linie III-III1 in Fig. 1 durch die bevorzugte Ausführungsform des Aufzeichnungsträgerkörpers. In dieser Figur sind Servogebiete 5 dargestellt.
In dem Aufzeichnungsträgerkörper
nach den Figuren 1, 2 und 3 besteht die Schicht 9 aus einem Material, das sofort nach dem Einschreiben?'uslesbar ist. Die Daten werden in die Streifen 7 zwischen den Servo spurteilen 4 eingeschrieben.
Die Datenschicht 9 kann aus einer
dünnen Metallschicht, z.B. aus Tellur, bestehen. Durch eine Laserstrahlung genügend hoher Intensität kann örtlieh die Metallschicht geschmolzen werden, so dass örtlich die Datenschicht einen anderen Reflexionskoeffizienten erhält. Dann wird ein Aufzeichnungsträger erhalten, in dem die Servodaten in einer Phasenstruktur und die von dem Gebraucher angebrachten Daten in einer Amplitudenstruktur festgelegt sind.
Die Datenschicht 9 kann auch
die Form einer Doppelschicht aus unter der Einwirkung auffallender Strahlung chemisch reagierenden Materialien, z.B. Aluminium auf Eisen, aufweisen. An der Stelle, an der ein energiereiches Strahlungsbündel die Schicht 9 trifft, wird FeAIg gebildet, das schlecht reflektiert. Ein gleicher Effekt ergibt sich bei einer Doppelschicht aus Wismut auf Tellur, wobei Bi„Te„ gebildet wird. Es ist auch möglich, dass die Schicht 9 aus einer Antireflexionsschicht besteht. Von der Laserstrahlung könneix dann örtlich reflektierende Datengebiete erzeugt werden.
In Fig. k ist ein Teil eines
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radialen Schrribtes durch einen Aufzeichnungsträgerkörper dargestellt, der zur Herstellung einer Vielzahl von Aufzeichnungsträgern verwendet wird. Das Substrat 5 besteht z.B. aus Kunststoff. Die Phasenstruktur der Servospur h ist durch eine Zwischenschicht 61 abgedeckt, deren Oberfläche 62 flach ist. Auf der Schicht 61 ist eine Photolackschicht 63 angebracht. Die Photo lacks chi cht und die Zwischenschicht sind für die Wellenlänge des beim Einschreiben verwendeten Servobündels durchlässig. Um die '
Servospur gut detektieren zu können, ist eine reflektierende Schicht 60, z.B. eine Aluminium- oder ChEomschicht, angebracht. Die Zwischenschicht 61 besteht aus einem Material, auf dem ein Photolack gut haftet und das
nicht von dem Einschreibbündel beeinflusst wird. Diese 15
Schicht kann aus einem transparenten Lack oder Harz oder
aus einer transparenten Kunststoffschicht bestehen. Da das Einschreibbündel und das Servobündel verschiedene Wellenlängen aufweisen, kann beim Einschreiben der Einschreibfleck über dem Servofleck positioniert werden, so dass die 20
eingeschriebene Datenspur genau über der Servospur liegt.
Es ist selbstverständlich auch mpg-ich, dass der Einschreibfleck und der Servofleck statt genau übereinander nebeneinander positioniert werden.
Nachdem der Aufzeichnungsträger-25
körper nach Fig. M- belichtet und entwickelt worden ist, wird auf der Schicht 63 eine Nickelschicht genügendei-Dicke angebracht. Die Nickelplatte, in der die in der Photolackschicht vorhandenen Daten übernommen sind,wird dann entfernt und als sogenannte "Vater"-Platte zur Herstellung von Abdrucken verwendet. Die Servospur h ist nicht in der "Vater"-Platte übernommen.
Ein "Master"-Aufzeichnungsträger-
kirper, in den direkt Daten eingeschrieben werden, weist auch die in Fig. h dargestellte Form auf. Dann besteht aber das Substrat 5 z.B. aus Glas. Der Vorteil einer Glasplatte ist der, dass sie eine grosse Formfestigkeit aufweist. Die Servospur h ist in die Glasplatte geätzt.
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Der"Master"-AufzeichnungsträgerkGrper muss mehrere Male gebracht werden können. Dazu werden nach Entfernung der "Vater"-Platte die Schichten 63 und 61 entfernt, so dass die Phasenstruktur der Servospur wieder an der Oberfläche liegt. Dann können wieder eine neue Schicht 6.1 und eine Photοlackschicht angebracht und kann wieder ein anderes
Programm eingeschrieben werden.
In Fig. 1 sind der Einfachheit halber nur einige Umdrehungen der Servospur dargestellt.
Tatsächlich wird diese Servospur z.B. 35«000 Umdrehungen über ein Gebiet mit einem Innenradius von 7 Cm und einem Aussenradius von lh cm-beschreiben. Die Periode der Servospur in radialer Richtung ist z.B. 2 /um und die Spurbreite z.B. 0,5/iim« Die Länge der Servogebiete ist bei einem Radius von 10 cm z.B. 0,5/um> was auch die mittlere Länge der Datengebiete sein kann, die eingeschiieben werden.
In der Einschreibvorrichtung wird ein Servofleck auf die Servospur projiziert. Das von dem Aufzeichnungsträgerkörper herrührende Servobündel wird von einem "Strahlungsempfindlichen Detektionssystem aufgefangen. Ein Servogebiet kann dadurch detektiert werden, dass, wenn das Servobündel auf ein Servogebiet, z.B. eine Grube, einfällt, das Detektionssystem eine andere Strahlungsintensität empfängt als wenn das Servobündel zwischen zwei Servogebieten einfällt. Ferner ist die von dem Detektionssystem aufgefangene Strahlungsintensität von dem Masse abhängig, in dem die Mitte des Servoflecks mit der Mitte der Servospur zusammenfällt.
Die Abmessung des Servoflecks
liegt z.B. in der Grössenordnung der Breite der Servospur. Beim Auslesen der Servospur treten dann Beugungserscheinungen auf und wird das Bündel in ein Teilbündel nullter Ordnung, zwei Teilbündel erster Ordnung und eine Anzahl von Teilbündeln höherer Ordnungen gespaltet. Eine Servospur mit einer Phasenstruktur weist eine bestimmte Phasentiefe auf. Unter dieser Phasentiefe ist der Phasenunterschied zwischen dem Bündel nullter Ordnung und
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einem der Bündel erster Ordnung zu verstehen.
Die Lage des Servoflecks in
bezug auf die Mitte der Servospur kann mit Hilfe zweier strahlungsempfindlicher Detektoren deteWiert werden, die in einer Ebene angeordnet sind, in der der Querschnitt des Teilbüiidels nullter Ordnung den der Teilbündel er- ' ster Ordnung tedLweise überlappt.' Die Detektoren liegen dann zu beiden Seiten einer Linie, die effektiv zu der Spurrichtung parallel ist. Ein derartiges Spurfolgeverfahren ist zum Auslesen eines AufZeichnungsträgers,in dem ein Fernsehprogramm gespeichert ist, in dem Aufsatz "Optical read out. of a video disc" in "I.E.E.E. Transactions on consumer electronics", November 1976, S.'307 beschrieben. Dieses Verfahren kann zum Verfolgen von Phasenspuren mit einer bestimmten Phasentiefe verwendet werden.
ZurPositionierung in radialer
Richtung des Servoflecks und damit des Einschreibflecks kann auch die Servospur als eine sich windende (schlängelnde) Spur ausgeführt sein. In Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen Teil'eines AufZeichnungsträgerkörpers mit einer sich !findenden Servospur dargestellt. Wie in der Patentanmeldung PHN 719O im Namen der Anmelderin für eine Datenspur beschrieben ist, können mit einer sich windenden Spur die Grosse und die Richtung einer Abweichung in der Lage eines Strahlungsflecks in bezug auf die mittlere Lage der Mittellinie der Spur mit Hilfe nur eines einzigen Detektors detektiert werden. Dieser Detektor kann zugleich zum Auslesen der einzelnen Servogebiete und sennit zur Bestimmung der tangentiellen Geschwindigkeit des Servoflecks und damit des Einschreibflecks verwendet werden.
Für eine sich windende Servospur ist die Raumfrequenz (— ) der 'Windung erheblich p
niedriger als die Raumfrequenz/J_\ der Servogebiete, so
dass die Modulation im Detektorsignal infolge der Windung
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der Servospur nach, der Frequenz von der Modulation infolge der Reihenfolge der Servogebiete unterschieden werden kann. Die Amplitude (a) der Windung der Servospur ist soviel kleiner als die Breite (b) dieser Spur, dass stets ein genügend grosser Teil des Servoflecks auf die Servospur fällt, Die Amplitude ist z.B. ein Zehntel der Spurbreite.·
In der DE-Patentschrift 23 hZ
der Anmelderin ist ein Verfahren beschrieben, durch das auf optischem Wege ein Fernsehprogramm in einen Träger-
*° körper aus z.B. Glas eingeschrieben wird, der mit einer Photolackschicht versehen ist. Dabei wird die Intensität eines Laserbündels zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel geschaltet, wobei die Schaltzeitpunkte durch die einzuschreibenden Daten bestimmt werden. Die sich in bezug auf das Laserbündel bewegende Photolackschicht wird auf diese Weise intermittierend entsprechend den einzuschreibenden Daten belichtet. Ein analoges Verfahren kann zum Einschreiben einer Servospur in einen Aufzeichnungsträgerkorper nach der Erfindung verwendet
2^ werden. Dabei wird die Intensität des Einschreibbündels zwischen einem hohen und einem niedrigen Pegel mit einer festen Frequenz von z.B. k MHz geschaltet. Das so erhaltene Belichtungsprofil kann z.B. mitHilfe bekannter Entwicklungs- und Ätztechniken in ein Tiefenprofil von Servogruben umgewandelt werden, die spurförmig angeordnet sind. Wie oben angegeben ist, kann der erhaltene sogenannte "Master"-Aufzeichnungsträgerkorper, nachdem er mit der Zwischenschicht und der Photolackschicht überzogen worden ist, eingeschrieben werden. Von dem "Master"-Aufzeichnungsträgerkörper können auch mit Hilfe von Vervielfachungstechniken, die den Techniken analog sind, die bei der Herstellung von Audioplatten verwendet werden, eine Vielzahl von Abdrücken aus z.B. Kunststoff hergestellt werden.
Nachdem diese Aufzeichnungsträgerkörper entweder mit einem
Material, das sofort nach dem Einschreiben auslesbar ist, oder mit einer Zwischenschicht und einer Photοlackschicht versehen worden sind, sind sie dazu geeignet, eingeschrie-
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PHN
ben zu werden.
Bei der Herstellung eines
"Master-Aufzeichnungsträgerkörpers mit einer sich windenden Servospur wird beim Einschreiben dieser Servospur die Richtung des Strahlungsbündels periodisch über kleine Winkel auf die in der DE-OS 24 48 032 beschriebene Weise geändert. Dazu ist im Wege des Strahlungsbündels ein Richtungsmodulator, z.B. ein
akusto-optischer Modulator, angeordnet. Ein derartiger 10
Modulator besteht aus einer Zelle mit einem bestimmten Medium, wie Wasser oder Glas, wobei auf dieser Zelle elektromechanisch^ Umse'tzer angebrächt sind. Beim Anlegen eines Signals zwischen diesen Umsetzern entstehen
Schallwellen in der Zelle. Dadurch treten in dem Medium 15
der Zelle sogenannte Bragg-Beugungen auf, wodurch ein durch die Zelle hindurchgehendes Strahlungsbündel abgelenkt wird. Der Beugungswinkel wird durch die Frequenz des zwischen den elektromechanischen Umsetzern
angelegten Signals bestimmt. Dadurch, dass diese Fre-20
quenz periodisch und kontinuierlich geändert wird, wird erreicht, dass eine eingeschriebene Servospur eine sich windende Spur ist.
Fig. 6 zeigt schematisch
eine Ausführungsform einer Einschreibvorrichtung nach 25
der Erfindung. Mit 1 ist wieder ein runder scheibenförmiger Aufzeichnungsträgerkörper bezeichnet, der mit einer spiralförmiger Servospur 4 versehen ist. Der Aufzeichnungsträgerkörper wird mit Hilfe einer von einem Rotationsmotor 12 angetriebenen Welle 11 rotiert. Die Einschreiblichtquelle 13 ist z.B. ein Argonlaser mit einer Dauerstrichleistung von 1 W .und einer Wellenlänge von nm, wenn Daten in die Schicht 9 durch örtliches Wegschmelzen der Schicht eingeschrieben werden. Das von diesem Laser gelieferte Strahlungsbündel 14 wird von einem ersten Spiegel 15 und einem zweiten Spiegel 16 zu dem Aufzeichnungsträgerkörper hin reflektiert und von einem Objektiv. 17 zu einem Einschreibstrahlungsfleck V1 auf die strah-
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lungs empfindliche Schicht 9 z.B. zwischen den Servo spur-i. teilen 4 fokussiert. Die Hi3fslinse 18 sorgt dafür, dass das Objektiv gut gefüllt (ausgerichtet) wird, so dass der Strahlungsfleck V1 minimale Abmessungen aufweist.
Der Spiegel 16 ist ein Kippspiegel, der auf z.B. einer Diamantspitze 19 derart gelagert ist, dass er in zwei Richtungen kippen kann, und zwar um eine Achse senkrecht zu der Zeichnungsebene und um eine Achse parallel zu dem Aufzeichnungsträgerkörper und senkrecht zu der ersten Achse. Durch die Kippbewegung um die zuerst gexiazmte Achse, die mit Hilfe einer elektromagnetischen Spule 20 erzielt wird, kann die Lage des Einschreibflecks V1 in radialer Richtung nachgeregelt werden, während durch die Kippbewegung um die zweite Achs, die mit Hilfe der elektromagnetischen Spule 21 erzielt wird, die tangentielle Geschwindigkeit des Einschreibflecks nachgeregelt werden kann. Yeiter ist das Objektiv 17 z.B. in einer Lautsprecherspule 22 aufgehängt, wodurch das Objektiv längs seiner optischen Achse bewegt werden kann.
Dadurch kann die Fokussierung des Objektivs in bezug auf die Datenschicht 9 nachgeregelt werden.
Der Rotationsmotor 12 ist auf
einem Schlitten 23 befestigt. Dieser Schlitten kann in Richtung des Pfeiles Zh mit Hilfe der Schraubenspindel 25 bewegt werden, die von dem Schlittenmotor 2.6 angetrieben wird. Dadurch, dass der Schlitten bewegt wird, wird der Aufzeichnungsträgerkörper in bezug auf den Einschreibfleck V1 bewegt. Dadurch ist neben der Feinregelung mit Hilfe des Kippspiegels 16 eine G-rob- regelung der radialen Lage des Einschreibflecks V1 möglich.
Im ¥ege des Einschreibbündels I^
ist ein Intensitätsmodulator 27_ angeordnet, mit dem die ■ Intensität dieses Bündels zwischen einem hohen Pegel, bei dem eine Änderung in der Schicht 9 herbeigeführt wird, und einem niedrigen Pegel, bei dem eine derartige Änderung nicht auftritt, geschaltet werden kann. Der Modulator 2j_ wird von dem Modulatorsteuerkreis 30 gesteuert, dessen
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Eingang mit der Dateqtielle 38 verbunden ist, die einzuschreibende Daten liefert.
Der Modulator 2% kann, wie in
Fig. 6 angegeben ist, ein elektrooptischer Modulator sein und aus einem elektrooptischen Kristall 28, der, abhängig von der daran angelegten elektrischen Spannung, die Polarisationsebene des Strahlungsbündels dreht, und einem Analysator 29 bestehen, der die Polarisationsänderung in eine Intensitätsänderung des Strahlungsbündels umwandelt.
Der Modulator 27 kann auch
ein akustooptischer Modulator sein, er besteht dann aus einer akustooptischen Zelle und einer Blende, die z.B. nur das Bündel nullter Ordnung durchlässt. Wenn keine akustische Welle die Zelle durchläuft, wird keine Strahlung abgelenkt und wird alle Strahlung von der Blende zu dem Aufzeichnungsträgerkörper durchgelassen. Wenn jedoch eine akustische Welle die Zelle durchläuft, wird der grösste Teil der Strahlung abgelenkt und gelangt nur wenig Strahlung auf die Schicht 9.
Die Einschreibvorrichtung enthält eine zweite Strahlungsquelle 31, z.B. einen Helium-Neon-Laser mit einer Dauerstrichleistung von 5 mW und eiiner Wellenlänge von 632,8 mn. Das von dieser Quelle gelieferte Bündel 32 wird von dem Bündelteiler 33 zu dem Spiegel 15 hin reflektiert. Dieser Spiegel ist als Filterspiegel ausgebildet, der das rote Helium-Neon-Licht durchlässt und das blaue Argonlicht reflektiert. Das Bündel 32 durchläuft dann die Elemente 18, 16 und 17» so dass ein Servofleck V? auf der Servospur erzeugt wird.
In Fig. 7 äst beispielsweise
angegeben, wie der Einschreibfleck V1 und der Servofleck Vp in bezug auf die Servospur h positioniert sein können. In dieser Figur bezeichnet 10 die Datenspur, die von dem Einschreibfleck eingeschrieben wird.
Das Bündel 32 wird von der Schicht 9 reflektiert und kehrt an sich selbst entlang
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zurück. Das reflektierte Bündel 32' wird von dem Bündelteiler 33 durchgelassen und dann von einem strahlungsempfindlichen Detektionssystem aufgefangen. Der Bündelteiler 33 ist z.B. ein Polarisationsteilprisma, das das von der Quelle 31 emittierte Bündel das eine bestimmte Polarisationsrichtung aufweist, durchlässt. In dem Strahlungsweg des Bündels ist eine \ /4-Platte 3^· ( \ - = die Wellenlänge des Bündels 32 ) in diagonaler Eage angeordnet, die die Polarisationsebene des Bündels
^0 über 45° dreht. Dadurch, dass das Bündel 32 zweimal die
/^/4-Platte durchläuft, wird die Polarisationsebene über insgesamt 90° gedreht,, so dass das reflektierte Bündel 32' vom Teilprisma 33 durchgelassen wird.
--■- Das durchgelassene Bündel 32' wird von dem Spiegel 3^ zu dem strahlungsempfindlichen Detektor D1 reflektiert. Die Hilfslinse 35 sorgt dafür, dass die Strahlung möglichst auf den Detektor konzentriert wird. Am Ausgang dieses Detektors erscheint ein Signal S,, das entsprechend der Reihenfolge der Servogebiete moduliert ist. Das Signal S, enthält Information über die tangentielle Geschwindigkeit des Servoflecks und, weil der Einschreibfleck fest mit dem Servofleck gekoppelt ist, auch über die tangentielle Geschwindigkeit des Einschreibflecks.
Der Ausgang des Detektors D1
ist mit einem Eingang einer Vergleichsschaltung 36 verbunden, wobei an einen zweiten Eingang dieser Schaltung ein Bezugssignal R„ angelegt wird. Die Schaltung 3& enthält einen Frequenzvergleichskreis, in dem die Frequenz des Signals S, mit der Frequenz einer Bezugsquelle 37 verglichen wird. Obendrei kann füreine feinere Regelung die Schaltung 36 einen Phasenvergleichskreis enthalten, der die Phasen der Signale S, und R„ miteinander vergleicht. Diese Bezugsquelle 37 kann durch eine elektronische Uhr gebildet werden, die mit der Datenquelle verbunden ist und die bestimmt, mit welcher Geschwindigkeit die einzuschreibenden Daten der Einschreibvorrichtung angeboten werden. Das Signal S' am Ausgang der Schal-
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tung 36 wird dazu benutzt, das Taktsignal der Uhr 37 und die tangentielle Geschwindigkeit des Einschreibflecks aneinander anzupassen.
Wenn die Vorrichtung zum Einschreiben eines Aufzeichnungsträgerkörpers mit einer Zwischenschicht und einer Photolackschicht verwendet wird, wobei die Ser"vcspur nicht mehr in dem endgültigen Aufzeichnungsträgervorhanden ist, kann das Signal S, zur Nachregelung einer Taktfrequenz der elektronischen Uhr 37 benutzt werden, wie in Fig. 6 mit der Linie 58 angegeben ist. Wenn die Vorrichtung zum Einschreiben in eine Schicht aus einem Material verwendet wird, das sofort nach dem Einschreiben auslesbar ist, wobei die Servospur in dem Aufzeichnungsträger vorhanden ist, wird das Signal. Si zur Nachregelung der tangentiellen Geschwindigkeit des Einschreibflecks benutzt. Dazu wird dieses Signal einem tangentiellen Regler 40 zugeführt, dessen Ausgang mit der Spule 21 verbunden ist. Um innerhalb des Sehfeldes des Objd&ivs 17 zu bleiben, kann die Geschwindigkeit des Rotationsmotors über die Motorsteuerung 4i geregelt werden. Das dazu benötigte Regelsignal kann aus der Abweichung in tangentieller Richtung des Kippspiegels 16 in bezug auf seine mittlere Lage abgeleitet werden.
Zum Ableiten eines Regelsignals für die radiale Lage des Einschreibflecks V1 kann das obenbeschriebene Verfahren mit einer sich windenden Servospur angewandt werden. Es ist auch möglich, wie ebenfalls oben angegeben ist, statt eines einzigen Detektors D1 zwei Teildetektoren zu verwenden, wobei die Servospur eine gerade Spur ist. Dabei liegteiner der Teildetektoren in dem Uberlappungsgebiet des Bündels nullter Ordnung mit dem Teilbündel der +1-ten Ordnung und der zweite Teildetektor in dem Uberlappungsgebiet des Bündels nullter Ordnung mit dem Teilbündel der -1-ten Ordnung. Der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Teildetektoren wird durch die Grosse und die Richtung einer Abweichung der radialen Lage des Servoflecks in bezug auf die Servospur bestimmt. Das Signal, das dadurch erhalten wird, dass die
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Ά. 10. 1978 »ff ftüff 90.63
Ausgangssignale der Teildetektoren zueinander addiert werden, ist gleich, dem Signal, das von. dem einfachen Detektor D1 geliefert wird, und daraus kann wieder ein tangentielles Geschwindigkeitsregelsignal abgeleitet werden.
In Fig. 6 ist ein anderes
Verfahren zum Ableiten eines radialen Regelsignals dargestellt. Zwischen der Strahlungsquelle 31 und dem Bündelteiler 33 ist ein Biindelspaltungselement, z.B. ein Raster
^0 42, angeordnet. Dieses Raster spaltet das Strahlungsbündel 32 in ein Bündel 32a nullter Ordnung, ein Bündel 32b der +1-ten Ordnung und ein Bündel 32c der -1-ten Ordnung. Das Bündel 32a wird auf die Schicht 9 zu dem Senofleck V„ fokussiert, während di.e Bündel 32b und 32c zu den Hilf3— flecken V„ bzw. V^ fokussiert werden. Wie in Fig. 7 angegeben ist, sind die Hilfsflecke V„ und Vr in tangentieller und radialer Richtung in bezug auf den Servofleck V„ verschoben, und zwar in entgegengesetztem Sinne. Die Mitten der Hilfsflecke liegen auf den, zwei Rändern der Servospur, wenn die Mitte des Servoflecks auf der Mitte der Servospur liegt.
Nach Reflexion an der Schicht
9 durchlaufen die Bündel 32a, 32b und 32c die Elemente 17, 34, 16, 18, 15, 33, 39 und 35. Der Servofleck 32a wird auf dem Detektor D1 abgebildet. Das Bündel 32a erfüllt dieselbe Funktion wie das obengenannte Bündel 32. Die Hilfsflecke V„ und Vl werden auf den strahlungsempfindlichen Detektoren Dp und D„ abgebildet. Es ist einleuchtend, dass, wenn die radiale Lage des Servoflecks V_ und somit die Lage des Einschreibflecks V1 richtig ist, die Intensitäten auf den Detektoren D„ und D„ einander gleich sind. Wenn eine Abweichung in der radialen Lage des Servoflecks in bezug auf die Servospur auftritt y wird einer der Detektoren D~ und D„ mehr Strahlung als der ^J
andere empfangen. Der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Detektoren D„ und D„ wird also durch die Grosse und die Richtung eines radialen Lagenfehlers des Servoflecks und damit des Einschreibflecks bestimmt.
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Die Ausgangssignale der
Detektoren D? und D~ werden einem Differenzverstärker 43 zugeführt, an dessen Ausgang ein radiales Lagenfehlersignal S ersdeint. Dieses Signal wird einem radialen Regler 44 zugeführt. Der Ausgang dieses Reglers ist mit der Spule 20 für das radiale Kippen des Spiegels 16 verbunden. Dieser Spiegel wird derart gekippt, dass das Signal S Null wird. Um innerhalb des
Sehfeldes des Objektivs 17 zu. bleiben, kann über die 10
Schlittenmotorsteuerung 45 der Schlittenmotor gesteuert wird. Das dazu benötigte Regelsignal kann aus der Abweichung in radialer Richtung des Kippspiegels 16 in bezug auf seine mittlere Lage abgeleitet werden.
TJm ein Fokusfehler signal, 15
das eine Anzeige über eine Abweichung zwischen der Foküssiex-uagsebene des Objektivs 17 und der Ebene der Datenschicht gibt, zu erzeugen, kann die Vorrichtung z.B. mit einem zweiten strahlungsempfindlichen Detektions-
system 46 versehen sein, das dem halbdurchlässigea 20
Spiegel 39 nachgeordnet ist. Das Detektionssystem ist aus vier Teildetektoren 46a, 46b, 46c und 46d aufgebaut. Zwischen dem halbdurchlässigen Spiegel 39 und dem Detektionssystem h6_ ist ein optischer Keil 47 angeordnet. Dieser Keil spaltet das von dem Aufzeichnungsträgerkörper reflektierte Bündel 32· in zwei Teilbündel 32> und 32', die mit den Detektoren 46a und 46b bzw. 46c und 46d zusammenarbeiten. Die Hilfslinse 48 dient dazu, die Austrittspupille des Objektivs 17 auf dem Detektionssystem 46 abzubilden und das Bündel 32· auf die Spitze —
des Keiles 47 zu fokussieren.
In Fig. 6 ist die Situation
dargestellt, in der das Bündel 32 genau auf die Schicht 9 fokussiert ist. Der Fokuspunkt des reflektierten Bündels 32' liegt dann genau auf der Spitze des Keiles 47 und das Teilbündel 32a1 bzw. 32'b fällt symmetrisch auf die Detektoren 46a und 46b bzw. die Detektoren 46c und 46d ein. Wenn der Fokuspunkt des Bündels 32 oberhalb
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der Schicht 9 liegen würde, würde sich der Fokuspunkt des Bündels 32' links von der Spitze des Keiles befinden. Dann wären die Teilbündel 32'a und 32*b nach innen verschoben, d.h., dass der Detektor 46b bzw. 46c mehr Strahlung als der Detektor 46a bzw. 46d empfangen würde. ¥enn der Fokuspunkt des Bündels 32 unterhalb der Schicht 9 liegt, ergibt sich das Umgekehrte.
Die Ausgänge der Detektoren 46a und 46d sind mit einem ersten Eingang und die Ausgänge der Detektoren 46b und 46c mit einem zweiten Eingang eines Differenzverstärkers 49 verbunden, an dessen Aus-• gang das Fokusfehlersignals S„ . . , Dieses Signal wird dem Regler 50 für die Fokussierung zugeführt, der den Strom durch die Spule 22 des Objektivs 17 und damit
^5 die Lage des Objektivs in bezug auf die Ebene der Datenschicht 9 regelt.
Ein Vorteil des F'okusfehler-
detektionssystems nach Fig. 6 ist der, dass der Einfluss auf das Fokusfehlersignal S^ einer Verschiebung quer zu der Richtung des Bündels 32" des Detektionssystems 46 in bezug auf den Keil 47 oder andere optische Elemente des Lichtweges beseitigt werden kann. ¥enn sich der Keil in bezug auf das Detektionssystem 46 verschiebt, verschieben sich die Teilbündel 32'a und 32'b in derselben Richtung über die zugehörigen Detektoren 46a und 46b bzw. 46c und 46d. Dadurch, dass die Signale der Detektoren 46a und 46c, gleich wie die Signale der Detektoren 46b und 46d, zueinander addiert und die so erhaltenen Summensignale voneinander subtrahiert werden, wird ein Lagenfehlersignal erhalten. Mit diesem Signal kann die Lage ■■>_-:>. quer zu der Bündelrichtung z.B. des Keiles 47 in bezug auf das Detektionssystem jf6 nachgeregelt werden.
Bisher wurde angenommen, dass
die Schicht 9 eine reflektierende Schicht ist. Es ist aber auch möglich, bei einer strahlungsdurchlässigen Datenschicht die Erfindung anzuwenden. Dann können die Detektoren D1, D?, und D„ im Wege des durch den Aufzeich-
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nungsträgerkörper hindurch.tretenden Strahlungsbündels angeordnet werden. Statt des Fokussierdetektionssystems nach Fig. 6, das die Reflexion an der Schicht 9 benutzt, kann ein Fokussierdetektionssystem verwendet werden, das die Servodaten benutzt. Z.B. können dann zwei Detektoren in tangentieller Richtung hintereinander im ¥ege des von dem Aufzeichnungstragerkopper herrührenden Strahlungsbündels angeordnet sein, wie in der Patentanmeldung PHN 6224 im Namen der Anmelderin beschrieben ist. Der Phasen-■Ό unterschied zwischen den AusgangsSignalen der zwei Detektoren wird durch das Mass bestimmt, in dem das Strahlungsbündel auf die Ebene der Spur fokussiert ist. --■ In der Vorrichtung nach Fig.
6 sind Gaslaser als Strahlungsquellen verwendet. Zum Aus- ^5 lesen einer Aufzeichnung werden bereits Halbleiterdiodenlaser verwendet. Weiter ist es der Anmelderin gelungen, auf ein geeignetes Material (Tellur) mit einem Halbleiterdiodenlaser einzuschreiben. In der Vorrichtung nach Fig. 6 können also die Gaslaser durch Diodenlaser ersetzt ^ werden.
Der endgültige Aufzeichnungsträger, der durch das Einschreiben eines Aufzeichnungsträgerkörpers nach Fig. k und anschliessende Vervielfachung erhalten ist, weist eine bekannte Form auf und kann mittels einer bekannten Vorrichtung ausgelesen werden. Dieser Aufzeichnungsträger und diese Auslesevorrichtung sind z.B. in "Philips Technische Rundschau" 33, Nr. 7, S. 198 - 201 beschrieben.
In Fig. 8 ist eine Draufsieht auf einen Teil eines Aufzeichnungsträgers dargestellt, der durch das Einschreiben eines Aufzeichnungsträgerkörpers nach den Figuren 2 und 3 erhalten ist. In dem Aufzeichnungsträger nach Fig. 8 befinden sich zwischen den Servospurteilen k Datenspurteile 10,,die aus Datengebieten 51 aufgebaut sind. Die Frequenzen und gegebenenfalls die Längen dieser Gebiete werden durch die gespeicherten Daten bestimmt.
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Zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers nach Fig. 8 muss eine besondere Auslesevorrichtung, und zwar eine Vorrichtung verwendet werden, in der ausser einem Auslesebündel auch ein Servo-
S bündel vorhanden ist. Eine derartige Vorrichtung enthält dieselben Setvosysteme für die radiale Lage und die tangentielle Geschwindigkeit des Ausleseflecks und für die Fokussierung des Auslesebündels wie die Vorrichtung nach Fig. 6. Die betreffende Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung nach Fig. 6 nur darin, dass die Elemente 38, 30, 28 und 29 fehlen, dass die Strahlungsquelle 31 durch eine Quelle ersetzt ist, die eine niedrigere Strahlungsenergie liefert, und dass zwischen dieser Strahlungsquelle und dem Spiegel 15 ein halbdurchlässiger Spiegel angeordnet ist, der das von dem Aufzeichnungsträger reflektierte Auslesebündel zu einem strahlungsempfindlichen Datendetektor reflektiert. Das Ausgangssignal des zuletzt genannten Detektors wird entsprechend den ausgelesenen Daten moduliert.
Die Vorrichtung nach Fig. 6 kann auch dazu benutzt wenden, zu prüfen, ob die Daten richtig eingeschrieben sind. Dabei kann nach dem Einschreiben die Intensität des Bündels l4 auf einen konstanten und niedrigen Pegel gebracht und der Aufzeichnungsträger nochmals abgetastet werden. Die ausgelesenen Daten werden dann mit den Daten der Datenquelle 38 verglichen.
Es ist auch möglich, beim Einschreiben die Prüfung durchzuführen. Dabei kann der Teil der Einschreibstrahlung benutzt werden, der von der Datenschicht reflektiert wird und der Von dem lokalen Zustand der Schicht 9 abhängig ist. Dieser Strahlungsteil wird von den Spiegeln 16 und 15 und auf der Vorderseite des·Analysators 29 reflektiert und von einem zusätzlichen Detektor 53 aufgefangen. Das Signal dieses Detektors kann in der Vergleichsschaltung 5k mit dem , Signal der Datenquelle 38 verglichen· werden.
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Der Auslesefleck bzw. der
Servofleck wird in der Praxis etwas grosser als die Breite der Datenspur bzw. der Servospur sein, so dass Übersprechen von der Servospur zu der Datenspur und umgekehrt nicht ausgeschlossen ist. Es gibt eine Anzahl von Verfahren zur Herabsetzung dieses Übersprechens.
1 ¥ie oben bereits angegeben
ist, kann die Servospur eine Phasenstruktur und die Datenspur eine Amplitudenstruktur aufweisen. Dies ergibt .sich z.B. beim Einschreiben auf Wismut oder Tellurs Wenn die Servospur und die Datenspur mit Amplitudenstruktur nach verschiedenen optischen Verfahren ausgelesen werden, kann das Übersprechen herabgesetzt werden. Die Amplitudenstruktur kann dann mit einem einzigen Detektor ausgelesen werden, auf den alle von dem Aufzeichnungsträger herrührende Auslesestrahlung konzentriert wird. Die Phasenstruktur wird mit zwei Detektoren ausgelesen, die in der Austri-fctspupille des Objektivs 17 oder in einer Abbildung dieser Austrittspupille zu beiden Seiten einer Linie angeordnet sind, die effektiv quer zu der Spurrichtung verläuft. Einer der Detektoren ist dann in dem Überlappungsgebiet des Bündels nullter Ordnung mit dem Bündel der +1-ten Ordnung und der andere Detektor in dem Überlappungsgebiet, des Bündels nulltei* Ordnung mit dem
^5 Bündel der -1-ten Ordnung angeordnet. Die Bündel erster Ordnung sind dann die Bündel, die durch Beugung in der Spurrichtung von Strahlung an den Gebieten in der Phasenstruktur erhalten werden. Eine Herabsetzung des Übersprechens kann auch dadurch erhalten werden, dass die Phasentief en der beiden Spuren verschieden gewählt werden. Für eine Spur mit einer Phasenstruktur gibt es bei einer bestimmten optischen Auslesung eine bestimm be optimale Phasentiefe, z.B. IT Rad. Dabei ist der Unterschied zwischen den Strahlungsintensitäten, die der Detektor auffängt, wenn das Strahlungsbündel auf ein Gebiet einfällt und wenn das Strahlungsbündel zwischen zwei Gebieten einfällt, maximal« Beim Abtasten einer derartigen Spur wird das Detektorsignal dann optimal
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1.10.1978 ' *9" PZN 9063
moduliert. Nun kann dafür gesorgt werden, dass bei einer bestimmten optischen Auslesung die Datenspur die optimale Phasentiefe aufweist, während die Servospur eine Abweichende Phasentiefe aufweist und dadurch nur geschwächt in dem Datensignal tibersprechen wird.
Ein weiteres Verfahren zur -\ ■
Herabsetzung des Ubersprechens von der Servospur zu der Datenspur besteht darin, dass zugleich mit einem Datenspurteil zwei zu beiden Seiten dieses Spurteiles liegen-
^0 de Servo spurteile mit Hilfe zweier zusätzlicher Strahlungsf lecke ausgelesen "werden.. Die Aus gangs signale der den zusätzliche Strahlungsflecken zugeordneten zusätzlichen Detektoren können zueinander addiert werden. Das Summensignal kann um einen Faktor K geschwächt und dann
^5 einem Eingang eines Differenzverstärkers zugeführt werden, wobei einem zweiten Eingang dieses Differenzverstärkers das Signal des Datendetektors, der die Datenspur ausliest, zugeführt wird. ¥enn der Schwächungsfaktor K gleich dem Verhältnis' zidschen der Amplitude der Komponente im Datendetektorsignal infolge der Datenspur und der Amplitude der Komponente infolge der Servospurteile ist, wird am Ausgang des Differenzverstärkers ein Signal erhalten, in dem der Einfluss der Servospür stark unterdrückt ist.
In der bisher beschriebenen Vorrichtung wird beim Einschreiben ein einziger Einschreibfleck und beim Auslesen ein einiger Auslesefleck verwendet. Die maximale Datenstromdichte T (transfer rate) wird von der Frequenz begrenzt, mit der die Einschreibstrahlung geschaltet werden kann; im Falle der Anwendung eines Diodenlasers als Einschreibquelle wird sie. von der Frequenz begrenzt, mit der der elektrische Strom durch den Diodenlaser geschaltet werden kann. Ausserdem wird die maximale Datenstromdichte von der Geschwindigkeit, mit der der Aufzeichnuiigsträgerkörper und der Aufzeichnungsträger gedreht werden können, und von der maximalen Raumfrequenz der Gebiete in der Spur begrenzt. Die maximale Raumfrequenz ist die Raumfrequenz jener Gebiete, die noch gerade getrennt ausgelseen
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1.10.1978 ΦΓ PHN 9063
werden können.
Die maximale Datenstromdichte
kann dadurch vergrössert werden, dass in dem Aufzeichnungsträgerkörper die Steigung der Servo spur verhältnismässig gross gewählt und dass mit mehreren Einschreibquellen eingeschrieben und mit mehreran Auslesequellen ausgelesen wird. Dies ist vor allem von Bedeutung, wenn Videodaten in digitalisierter Form eingeschrieben werd«. sollen. Dann muss die Datenstromdichte erheblich grosser als in dem Falle sein, in dem die Videodaten als ein frequenzmoduliertes Signal eingeschoben werden. Die von den unterschiedlichen.Einschreibquellen gelieferten Einschreibbündel werden gesondert in der Intensität moduliert. Die von den unterschiedlichen Auslesequellen ge-
^ lieferten Auslesebiindel arbeiten mit gesonderten Datendetektoren zusammen. Einige der Einschreibflecke können auf der einen Seite der Servospur und die anderen Einschreibflecke auf der anderen Seite dieser Spur projiziert werden. Dann befinden sich die Servodaten möglichst nahe bei jeder einzuschreibenden Datenspur.
Das Einschreiben mit mehreren Einschreibflecken ist vor allem interessant, wenn Dioden laser als Einschreibund Auslesequellen verwendet werden können.
¥enn zwischen den Servospurteilen Raum für mehrere Datenspuren vorhanden ist, kann z.B. ein Bildsignal in einer ersten Datenspur und ein Tonsignal in einer zweiten Datenspur aufgezeichnet werden. Dabei kann während eines ersten Einschreibvorgangs das Bildsignal und während eines zweiten Einschreib-Vorgangs zu einem beliebigen darauffolgenden Zeitpunkt das zugehörige Tonsignal aufgezeichnet werden.
§09838/0830

Claims (12)

  1. Philips1 SL·!!*,::;
  2. 2.10.1978 * PHN 9063
    PATENTANSPRUECHE:
    1.) Aufzeichnungsträgerkörper, der aus einem runden scheibenförmigen Substrat besteht, auf den sich eine strahlungsempfindliche Datenschicht befindet, in die Daten, z.B. Bild- und/oder Tondaten, Form einer spurförmigen Struktur optisch detektierbarer Datengebiete mit Hilfe eines zu einen Einschreibfleck fokussierten Einschreibst rahlungsbünde Is eingeschrieben werden können, wobei dieser Aufzeichnungsträgerfcörper mit einer optisch detektierbaren Servospur versehen ist, die sich über die ganze Oberfläche des AufZeichnungsträgerkörpers erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Servospur aus optisch detektierbaren Servogebieten aufgebaut ist, die, in der Spurrichtung gesehen, in Abwechselung mir Zwischengebieten angebracht sind, wobei eine konstante und grosse Anzahl von Servogebieten pro Umdrehung der Servospur vorhanden sind, und wobei die Servogebiete in der gleichen Grössenordnung wie die Zwischengebiete liegen.
    2. Aufzeichnungsträgerkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Servospur eine Phasenstruktür aufweist.
  3. 3. Aufzeichnungsträgerkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadiirch gekennzeichnet, dass die Periode in radialer Richtung der Servospur gleich einem Vielfachen der Breite der Servospur ist.
  4. 4. Aufzeiclinungsträgerkörper nach Anspruch 1 , 2
    9038?$ /0830
    2.10.1978 2 PHNN9O63
    2903770
    oder 3» dadurch, gekennzeichnet, dass die Datenschicht aus einem Material besteht, das sofort nach dem Einschreiben auslesbar ist.
  5. 5. Aufzeichnungsträgerkörper nach Anspruch 1, 2
    oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Datenschicht aus einem Photolack besteht und dass zwischen der Photolack-"1
    schicht und der Servospur eine Zwischenschicht angebracht ist, deren von der Servospur abgekehrte Seite flach ist, wobei die Zwischenschicht und,die Photοlackschicht für die Strahlung eines Servobündels durchlässig sind, mit dessen Hilfe beim Einschreiben die Servospur verfolgt wird.
  6. 6. Aufzeichnungsträgerkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Servospur eine sich windende Spur ist, wobei die Amplitude der Windung kleiner als die Breite der Servospur und die Frequenz der Windung erheblich kleiner als die Raumfrequenz der Servogebiete ist.
  7. 7. Vorrichtung zum Einschreiben von Daten in einen Aufzeichnungsträgerkörper nach Anspruch 1, die eine ein Einschreibbündel 1 liefernde erste Strahlungsquelle, eine ein Servobündel liefernde zweite Strahlungsquelle, Mittel zum Schalten der Strahlungsintensität des Einesehreibbündels entsprechend den einzuschreibenden Daten und ein Objektivsystem zum Fokussieren des EinschreibbündeXs und des Servobündels zu einem Einschreibfleck bzw. einem Servofleck auf die Datenschicht enthält, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wege des von dem Aufzeichnungsträgerkörpers herrührenden Servobündels ein strahlungsempfindlicher Detektor angeordnet ist, an dessen Ausgang ein Signal erhalten wird, das eine Anzeige über die lokale tangentielle Geschwindigkeit des Servoflecks gibt, wobei dieser Ausgang mit einem Eingang einer Vergleichsschaltung verbunden ist, und wobei an einen zweiten Eingang der letzteren Schaltung ein Bezugssignal angelegt ist, das der Geschwindigkeit, mit der die einzuschreibenden Daten angeboten werden, proportional ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspimch 7» dadurch gekennzeich-
    909838/0830
    2.10.1978 3 PHN 9063
    net, dass der gleichzeitig vorhandene Einschreibfleck und der Servofleck in radialer Richtung in bezug aufeinander über einen Abstand in der Grössenordnung einer halben radialen Periode der Servospur verschoben sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Einschreibstrahlungsquellen vorhanden sind, die je ein Einsehreibbündel liefern, wobei die von den Einschreibbündeln erzeugten Einschreibflecke in radialer Richtung nebeneinander liegen, und dass für
    ^ jedes Einschreibbündel Mittel zum Schalten der Intensität des Einschreibbündels entsprechend den von dem betreffenden Bündel einzuschreibenden Daten vorhanden sind.
  10. 10. Aufzeichnungsträger, der durch das Einschreiben des Aufzeichnungsträgerkörpers nach Anspruch 1 erhalten ist und eine Servospur und mindestens eine Datenspur enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Servospur aus optisch detektierbaren Servogebieten aufgebaut ist die, in der Spurrichtung gesehen, in Abwechselung mit Zwischengebieten angebracht sind, wobei eine konstante und grosse Anzahl von Servogebieten pro Umdrehung der Servospur vorhanden sind, und wobei die Servogebiete in der gleichen Grössenordnung wie die Zwischengebiete liegen, und dass die Datenspur aus optisch detektierbaren Datengebieten aufgebaut ist, deren Raumfrequenz und/oder Längen die Daten darstellen.
  11. 11, Aufzeichnungsträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Spuren (die Datenspur oder die Servospur) eine Phasenstruktur und die andere Spur eine Amplitudenstruktur aufweist.
  12. 12. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasentiefe der Datenspur von der Servospur verschieden ist.
    13· Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers nach Anspruch 10, die eine ein Auslesebündel lie- fernde Strahlungsquelle, ein Objektivsystem zum Fokussieren des Auslesebündels auf die Datenfläche und einen im Wege des von dem Aufzeichnungsträger herrührenden Auslesebündels angeordneten strahlungsempfindlichen De-
    2.10.1978 k PHN 9063
    tektor zur Umwandlung dieses Bündels in ein die gespeicherten Daten darstellendes Signal enthält, dadurch gekennzeichnet, dass eine ein Servobündel liefernde Strahlungsquelle vorhanden ist, dass das Servobündel ebenfalls von dem Objektivsystem zu einem Servofleck auf die Datenschicht fokussiert wird, und dass im ¥ege des von dem Aufzeichnungsträger herrührenden Servobündels ein strahlungsempfindlicher Detektor zur Umwandlung des Servobündels ±n ein elektrisches Signal vorhanden ist, wobei dieses Signal Information über die lokale tangentielle Geschwindigkeit und die radiale Lage des Ausleseflecks enthält.
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