DE3145128A1 - Vorrichtung zum aufzeichnen von dateninformation in einem scheibenfoermigen optische auslesbaren aufzeichungstraeger - Google Patents

Description

I I Flips'61oeilampenfabriok6n;-Ei:,l-L,.-:i 1 . :·-; \ 3 U 51 2

PHN 9886 . . . L 24-3-1981

Vorrichtung zum Aufzeichnen von Dateninformation in einem · * 'Jn- i *;<-. η försni (ran optisch "auslesbaren Aufzeichnungsträger.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufzeichnen von Information auf einen Aufzeichnungsträger, der ein scheibenförmiges Substrat mit einer ■ strahlungsempfindlichen Informationsschicht enthält und mit ge'mäss einem spiralförmigen oder konzentrischen

.Spurenmuster angeordneten Informationsgebieten versehen •ist, wobei diese Vorrichtung mit einer Lichtquelle, einem optischen System zum Richten eines Lichtstrahls auf die Informationsgebiete dieses Aufzeichnungsträgers, einer Aufzeichnungsschaltung zum Modulieren des Lichtstrahls in. Abhängigkeit" von dem aufzuzeichnenden digitalen Signal und einem optischen System mit einem Detektor zum Detekt Loren olner vom. Aufzeichnungsträger reflektierten oder raL La durchgeXassenon Strahlung vorsehen ist.

Ein Aufzeichnungsträger der eingangs genannten

Art sowie eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und/oder Auslesen von Information auf und/oder von einem derartigen Aufzeichnungsträger ist aus der DE-OS 29 09 877 bekannt,

wobei die Informationsgebiete mit Synchronisationsgebieten 20

abgewechselt werden, die die Adresse des nächstfolgenden Informationsgebietes enthalten. Bei Anwendung eines derartigen Aufzeichnungsträgers ist die Takterzeugung verwickelt und manchmal nicht besonders zuverlässig. Beim

Auslesen ist es möglich, aber verwickelt, aus dem einge-25

Hdiriobonen Datensignal und aus den in die Synchronisations— /;olili»t<i mi1';-γ°iioiniiionon ΓηΓο rnuil-ioiiaad-^nal uii olii zu erzeugen. Beim Einschreiben von Datensignalen in die Informationsgebiete ist die Takterzeugung noch verwickelter, weil dann nur die in die Synchronisationsgebiete aufgenommene Information benutzt werden kann, wobei dann ein Taktgenerator, der beim Auslesen der Synchronisationsgebiete mittels einer phasenverriegelten Schleife mit der in die

β ·

■: 3U5128

PHN 9886 . £ 25-3-1981

Synchronisationsgebiete aufgenommenen Information synchronisiert werden kann, angewandt werden kann, was neben der genannten Verwickeltheit nach den zusätzlichen Nachteil ergibt, dass am Anfang jedes Synchronisationsgebietes die 5. betreffende phasenverriegelte Schleife aufs neue eingefangeri werden muss und dann der synchrone Vorlauf mit dor Fortbewegung des Aufzeichnungsträgers zur Datenaufzeichnung in den Informationsgebieten nicht zuverlässig ist, so dass nicht jedes Informationsgebiet bis an sein Ende benutzt ^ wird, weil Raum reserviert werden muss, um die Effekte etwaiger Geschwindigkeitsänderungen des Aufzeichnungsträgers _ sowie der Informationsaufzeichnung infolge der Änderung der Frequenz des Taktgenerators auszugleichen. In der genannten Patentanmeldung wurde daher vorgeschlagen,· in die Informationsgebiete zusätzliche Synchronisationsgebiete aufzunehmen, wodurch zwar die genannten Probleme verringert, jedoch nicht beseitigt werden und wodurch die Informationsspeicherkapazität des Aufzeichnungsträgers herabgesetzt wird. Bei Auf ζ e i cimungs t r ä{;o im, bei denen ltelno Synchroni -

20

sationsgebiete zwischen Informationsgebieten angewandt werden, wie z.B. Aufzeichnungsträgern zum Aufzeichnen digital kodierter Audiosignale, ist die Takterzeugung noch verwickelter. .

In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patent— ^l anmeldung P 31 OO ^-21.0 der Anmelderin wurde als Lösung

. vorgeschlagen, die Spuren des Aufzeichnungsträgers vorher . mit einer periodischen Spurmodulation zu versehen, um eine Takterzeugung zu vereinfachen. Diese ältere Patentanmeldung

ist als Figuren 1 — 13 mit zugehöriger Beschreibung in die 30

vorliegende Anmeldung aufgenommen.

Bei Vorrichtungen eingange· erwähnter Art spielt noch ein anderes Problem eine Rolle. Beim Aufzeichnen digitaler Information muss die Zuverlässigkeit der aufgezeichneten Information sehr hoch sein. Dazu sind bereits eine . Anzahl von Verfahren zum Korrigieren von Fehlern in dem aufgezeichneten Datensignal vorgeschlagen. Ein störender Fehler, der alle Massnahmen zur Erhöhung dieser Zuverlässigkeit beseitigt, tritt auf, wenn beim Aufzeichnen der "

PHN 9886 5" 25.3.1981

Laserstrahl unabsichtlich die Spur verlässt und über bereits geschriebene Information "kratzt". Wenn dies ' geschieht, wird dieser Schreibkratzer durch die Trägheit • eines verwendeten radialen Folgesysteme (siehe dazu u.a.

US-PS 4.223-187) sehr streifend über die Information in den benachbarten Sektoren gezogen werden, so dass viel "Information innerhalb eines einzigen Informationsgebietes beschädigt wird; dies ist eine Situation, die sogar durch sehr befriedigende Fehlerkorrekturverfahren nicht mehr verbessert werden kann.

Eine mögliche Lösung besteht darin, dass das · Signal des radialen Folgesystems überwacht wird, und dass, wenn dieses Signal eingestellte Grenzen überschreitet, das Aufzeichnen unterbrochen und die Information in ein anderes Informationsgebiet aufs neue geschrieben wird. Dabei ist zu bedenken, dass wenn das Aufzeichnen fälschlich unterbrochen wird, unnötige wiedergeschriebene Informationsge-■ biete erhalten werden, und dass, wenn das Aufzeichnen fälschlich nicht unterbrochen wird, eine geringe Zuverlässigkeit der aufgezeichneten Information erhalten wird. Das hier vorgeschlagene Verfahren zur Überwachung des radialen Folgesignals ist in dieser Hinsicht nicht völlig befriedigend, weil nach diesem Verfahren die Information einem verhältnismässig niederfrequenten Teil des Signalspektrüms

entnommen wird, wodurch dieses Verfahren, für Störungen mit nicht unwiederhersteilbaren Folgen, wie Änderungen in.dem Reflexionskoeffizienten der Platte und örtliche Fehler in der Platte, ziemlich empfindlich ist; diese

• Störungen führen zwar oft zu einem SpurfoIgefehler, der

jedoch nicht genügend gross ist, um den Strahl auf eine andere Spur zu bringen, wodurch das Unterbrechen des AufzoiclitiunfVHvox'giings nicht erforderlich wäre, aber dennoch stattfindet.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung ■ · der eingangs genannten Art anzugeben, der beim Gebrauch

■ die genannten Probleme nicht anhaften.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet» dass zur Auslesung eines Aufzeichnungs-

PHN-9886 W ' 25.3.1981

trägers, bei dem die Informationsgebiete eine periodische Spurmodulation, deren Periode einer Frequenz entspricht,' bei der das Leistungsspektrum der aufzuzeichnenden oder gegebenenfalls aufgezeichneten digital kodierten Information wenigstens nahezu einen Nullpunkt aufweist,.für die Erzeugung eines Taktsignals mit Bitfrequenz zur Synchronisation der digital kodierten Information beim Aufzeichnen und/oder Wiedergeben aufweisen, wobei diese periodische Spurmodulation derart in der Spur angebracht ist, dass

¹^ Punkte dieser Spurmodulation mit gleicher Phase von Spur zu Spur entlang einer von der radialen Richtung

^ abweichenden Linie fluchten, so dass die.Spurmodulation Ι

jeder Spur als Funktion des Umfangswinkels des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers in der einen radialen Ricn—

15

tung in der Phase stets gegenüber der Spurmodulation der in

dieser radialen Richtung daran grenzenden Spur voreilt und in der anderen radialen Richtung in der Phase stets gegenüber der Spurmodulation der in der anderen radialen Richtung daran grenzenden Spur nacheilt, die "Vorrichtung ent-' 20

hält: ein Bandpassfilter zum Filtern eines SifjnalH mil:

einer Frequenz, die durch die Periode der periodischen Spurmodulation bestimmt ist, aus dieser defcektierten Strahlung, wobei dieses Signal als. Taktsignal der Schreibschaltung für die Synchronisation des aufzuzeichnenden /^. 25 . '

! Informationssignals mit der periodischen Spurmodulation zugeführt wird, so dass die aufzuzeichnende Information in einer festen Phasenbeziehung zu dieser periodischen Spurmodulation aufgezeichnet wird, sowie eine Phasenvergleichsschaltung zur Überwachung der augenblicklichen Phase des

oU

genannten gefilterten Signals, um, wenn die Phase in einem vorherbestimmten Masse von der eines Signals mit sich ' gleichmässig ändernder Phase abweicht,· ein Signal zur Unterbrechung des Aufzeichnungsvorgangs zu erzeugen, gg Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass

es bei dem in der genannten älteren Anmeldung vorgeschlagenen System, bei dem eine mit der Bitfrequenz des aufzuzeichnenden Datensignals synchrone Frequenz vorher auf dem Aufzeichnungsträger angebracht wird, wobei diese Frequenz

PIIN 9886 %s 25.3.1981 .

■%■

sowohl beim Lesen als auch beim Schreiben von Information ohne nennenswerte Interferenz mit diesem Datensignal und ohne Verlust an Speicherkapazität detektiert werden kann, so dass stets ein genau synchrones und zuverlässiges Taktsignal zur Verfügung steht, möglich ist, durch Überwachung des Phasengangs der periodischen Spurmodulation ein Signal zu gewinnen, das angibt, ob der Schreibstrahl in unzulässigem Masse von der genannten Spur abweicht, weil dann die versetzte Phase der benachbarten Spur detektiert wird. Dieses Verfahren ist weniger empfindlich für Niederfrequenzstörungen, weil nach diesem Verfahren die Information einem Hochfrequenzsignal entnommen wird.

' Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Vorrichtung kann weiter dadurch gekennzeichnet sein, dass die Phasenvergleichs-

¹^ schaltung in eine phasenverriegelte Schleife aufgenommen ist, wobei dieser Phasenvergleichs schaltung das genannte gefilterte Signal und das von einem vom Ausgangssignal dieser Phasenverfjleichsschaltung über einen Tiefpass gesteuerten Oszillator .

herrührende Signal zugeführt werden,wobei das Ausgangssignal

dieser Rixisaaverfjlcdchsschaining einem Fensterdetektor !zugeführt wird.

Diese Vorrichtung, die mit optischen Mitteln zum ■Richten eines mit der aufzuzeichnenden Information modulier-' ten. Lichtstrahls auf die Informationsgebiete und zum Richten eines Hilf.sstrahls auf die Informationsgebiete hinter dem

·

modulierten Strahl zum Auslesen der von dem modulierten Lichtstrahl aufgezeichneten Information versehen ist, kann weiter dadurch gekennzeichnet sein, dass der Hilfsstrahl zun Auslesen der periodischen Spurmodulation für die Erzeugung

des Taktsignals benutzt wird, um das Schreiben von Informa-. '

tion mit dem anderen Strahl zu synchronisieren, und für das Zufuhren des Signals zu der Phasenvergleichsschaltung. Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden nälErteecbrieben,Es aeigen:

Fig. T eine mögliche Ausführungsform eines Auf-

Zeichnungsträgers, bei der das Prinzip nach der Erfindung angewandt wird,- wobei Fig. 1a eine Draufsicht auf den Aufzeichnungsträger, Fig. Ib in vergrössertem Massstab einen Teil einer Spur 4 dieses Aufzeichnungsträgers und Fig. 1c

PHN 9886 Jf ;.·Π_·3-|<)Η1

in vergrössertem Massstab ein Synchronisationsgebie t.dieses Teiles darstellen;

Fig. 2 einen kleinen Teil eines Schnittes längs der Linie H-II¹ der Fig. 1a; ■

Fig. 3 in Fig. 3a bis 3d schematisch einen Längsschnitt durch einen Teil der Spur k, wobei Fig. 3a einen solchen Schnitt bei einer unbeschriebenen vorbereiteten Platte nach einer bekannten Technik, Fig. 3b einen solchen Schnitt nach Fig. 3a, nachdem Information in das Informationsgebiet 9 eingeschrieben ist, Fig. 3c einen solchen Schnitt bei einer unbeschriebenen vorbereifceten Platte nach der Erfindung, Fig. 3d einen solchen Schnitt nach Fir,"· ")<■'* nachdem digitale Information eingeschrieben .LaL, Fig. 'Ui schematisch das erhaltene Signal beim Auslesen des in Fig.

3d im Schnitt gezeigten Teiles der Spur k und Fig, jt' schema txs eh. eine Draufsicht auf einen Teil der Spur nach dein Einschreiben digitaler Information auf andere Weise als nach Fig. 3b und 3d darstellen;

Fig. h die beliegigen Leistungsspektren dreier digitaler Informationssignalmodulationen;

Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung dieser Modulationen;

' Fig. -6 in Fig. 6a schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers nach Fig. 3t;» in Fig. 6b 'schematisch eine Vorrichtung zum Einschreiben von Information in · den Aufzeichnungsträger nach Fig. 'Jc und Fig. 6c eine Vorrichtung zum Auslesen eines beschriebenen Aufzeichnungsträgers;

Fig. 7 eine Anzahl Beispiele einer periodischen Spurmodulation nach der Erfindung;

Fig, 8a das Prinzip eines Leseteiles einer Vorrichtung zum Auslesen und/oder Aufnehmen eines digitalen Signals von oder gegebenenfalls auf einem Aufzeichnungsträ ger nach der Erfindung und Fig. 8b das Frequenzspektrum

^⁵ des vom Detektor 27 detektierten Signals;

Fig. 9a eine Vorrichtung nach Fig. 8a, die. sich auch zum Erzeugen eines radialen Folgesignals eignet, und Fig. 9b das Frequenzspektrum des vorn Detektor 27 do LoU-I. i or-

PHX 0886 ' 3»^ 224-3-1981

ten Signals;

Fig. 10 eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 9a; .

Fig. 11a eine Vorrichtung nach Fig, 9a> die für einen Aufzeichnungsträger mit einer radialen Spurmodulatipn mit nahezu der' gleichen Periode wie die periodische SpurnioduLation eingerichtet ist, und Fig. 11b das Frequenz-K ι )o U I. v-iuii des vom Detektor 27 de (.eic tier ten Signals;

Fig.'12 eine Vorrichtung, die für einen Aufzeichnun'gsträger mit einer radialen Spurmodulation mit der gleichen Periode wie die periodische Spurmodulation eingerichtet ist;

.Fig. 13 einen Teil einer Vorrichtung· .zum Aufzeichnen eines Informationssignals auf einen Aufzeichnungsträger'nach der Erfindung zum Erhalten einen Taktsignals beim Aufzeichnen unter Verwendung eines Hilfslasersträhls. Fig. \h die periodische Modulation nach Fig. 7, ijemüs.s der Erfindung abgeändert;

Fig. T5 einen Aufzeichnungsträger, der mit einer periodischen Spurmodulation nach Fig. 14 versehen ist;

Fi ff. 16 eine Vorrichtung zum " Beschreiben eines Aui'zeichnungs trägers, der mit einer periodischen Spurmodulation nach der Erfindung versehen ist, und Fig. 17 und 18 einige Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 16.

Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers, bei der das Prinzip nach der Erfindung angewandt werden kann, wobei in Fig. 1a eine Draufsicht auf diesen Aufzeichnungsträger, in Fig. 1b einen Teil einer Spur h dieses Aufzeichnungsträgers in vergrössertem Massstab und in Fig. 1c ein Synchronisationsgebiet dieses. Teiles in vergx-össertem Masstab dargestellt ist. Der Auf-■zeichnungs trägerkörpe.r 1 ist mit einer spiralförmigen

Sf)Hr h versehen. Diese Spur h ist in eiiie Vielzahl von ^3!> Sok Loren 7> z.B. 128 pro Umdrehung-,- unterteilt. Jeder Sek-. lü'r 7 enthält ein Inforraationsgebiet 91 das zur Aufnahme ti Lf.fi l.£i L kodierter information bestimmt ist, und ein Syn— chronisatlonsgebiet 8.

Um dafür zu sorgen, dass die digitale Information in einer genau definierten Bahn eingeschrieben wird, wirkt die Spur h als Servospur. Dazu weisen die Informationsgebiete 9 der Sektoren 7 eine Amplitudenstruktur nach Fig. 2 auf. Diese Figur 2 zeigt einen kleinen Teil des Schnittes längs der Linie 2-2^f in Fig. 1a und zeigt somit eine Anzahl nebeneinander liegender Spurteile, insbesondere Informationsgebiete der Servospur k. Die Richtung der Servo— spuren k steht also senkrecht auf der Zeichnungsebene·. Diese Servospuren h, insbesondere die Informationsgebiete 9> ' sind also als Nuten im Substrat 5 angebracht. Dadurch ist es möglich, ein zum Einschreiben digitaler Information auf den Aufzeichnungsträger gerichtetes StrahlungsbUndel genau mit dieser Servospur k Zusammen fallen zu Lassen, mit anderen Worten, die Lage des S trahlungsbüiidels in radialer Richtung über ein Servosystem zu regeln", das das vom Aufzeichnungsträger reflektierte Licht benutzt. Die Messung der radialen Lage des Strahlungsflecks auf dem Aufzeichnungsträger kann den Systemen entsprechen, wie sie auch bei den optischen mit einem Videosignal versehenen Auf z.e i chnungs trägern verwendet werden und wie sie u.a. in "I.E.E.E. Transactions on Consumer Electronics". November 197ö, S. 3P7 beschrieben sind.

Um digitale Information aufzeichnen zu können, ist der Aufzeiohnungsträgerkörper mit einer Schicht ans einem Material 6 versehen, das, wenn c?s mit geeignel«r Strahlung belichtet wird, eine optL.sch ilo tek tie rbare äjhIorung erfährt. Grundsätzlich wäre es nur erforderlich, die Informationsgebiete 9 der Sektoren mit einer derartigen Schicht zu versehen. Herstellungstechnisch ist es aber ein-' fächer, die ganze Aufzeichnungsträgeroberfläche mit einer derartigen Schicht zu. versehen. Diese Schicht 6 kann z.B. aus einer dünnen Schicht aus Metall, wie Tellur, bestehen. Durch Laserstrahlung einer genügend hohen Intensität kann örtlich diese Metallschicht geschmolzen werden, so dass örtlich diese Informationsschicht 6 einen anderen Reflexionskoeffizienten erhält, so dass beim Abtasten einer auf oiiiu derartige Weise eingeschriebenen Informationsspur mittels

·: I ·: ■: ·::- ·· 3U5128

PHN 9886 gf 24-3-1981

eines AusleseStrahlungsbündels eine der aufgezeichneten Information entsprechende Amplitudenmodulation des reflektierten Strahlungsbündel's erhalten wird.

Die Schicht 6 kann auch die Form einer Doppelschicht aus .unter der Einwirkung auffallender Strahlung -chemisch reagierenden Materialien aufweisen, z.B. Aluminium au Γ Eisen.

An der Stelle, an der ein energiereiches Strah-1ungsbunde 1 die Platte trifft, wird FeAl/- gebildet, das schlecht reflektiert. Ein gleicher Effekt ergibt sich bei einer DoppeIschioht aus Wismut auf Tellur wobei Bi_Te„ gebildet wird. Auch eine einfache Schicht aus Tellur kann verwendet werden.. -

Dadurch, dass mit Hilfe der als eine Nut im Sub— strafc 5 gebildeten Servospur der Einschreibstrahlungsfleck . genau mit dieser Servospur zusammenfällt, insbesondere • während der Abtastung eines Informationsgebiet, wird die das Einschreibstrahlungsbündel modulierende digitale Information genau in das mit dieser Servospur zusammenfallende "20 Inf orma t-ionsgebie t eingeschrieben.

Wie aus Obenstehendem hervorgeht, enthalten die i'Viv (l<m Benutzer bcs timmteri Aufzeichnungsträger, in denen . also noch keine Information in die Informationsgebiete ein- ·. geschrieben ist, eine Nutenstruktur in diesen Informations-.gebLeten innerhalb der Sektoren.

Ausserdem enthält ein derartiger Aufzeichnungsträger innerhalb jedes Sektors ein in einer optisch detek— tierbaren Reliefstruktur ausgeführtes Synchronisationsgebiet 8. Fig. 1b zeigt in vergrössertem Massstab einen Teil einer Spur 4, woraus die Reihenfolge einer Anzahl von In— formationsgebieten 9 und Synchronisationsgebieten 8 hervorgeht. Dabei bestehen die Synchronisationsgebiete 8 aus einer lie I i η I"s t i'uk Lur , · d Le aus einer Reihenfolge von Vertiefungen in Abwi'i-liHo Lung mit. Zwischengebieten bestellt. .

·'*" Dabo ί Lsi. ciiö Tiol'u eier Vertiefungen in .dieser

Struktur· des Synchronisationsgebietes grosser als die Tiefe der Sex^vospur im Informationsgebiet 9· Diese Tiefe der Vertiefungen wird nach allgemeinen optischen Regeln in Ab-

3U5128

PHN 9886 Xf '. 24-3-1981

hängigkeit von der Form dieser Vertiefungen im gewählten Auslesesystem derart gewählt, dass eine optimale Auslesung der durch die Struktur dargestellten Information erhaiton wird. Worin von olrioin Aus* 1 osoHy» low iiu;-iiv<>fvntic;<m wird, Im« i dem das von dem Aufzeichnungsträger reflektierte Si. rah I im,";«- bündel von einem einzigen Photode fcektor de beküiort, wird,, kann als Tiefe für die Vertiefungen 1/¹I-A gewählt werden, wobei Λ die Wellen! änge des verwendeten Strahlungsbündels ist. Venn dabei für die· Tiefe der Servospur im Informationsgebiet 9 der ¥ert 1/8 Λ oder kleiner gewählt wird, übt diese Servospur nahezu keinen Einfluss auf die vom Detektor detektierte Lichtmenge aus.

Um den Aufbau des Synchronisationsgebietes näher anzugeben, ist in Fig, 1c ein derartiges Synchronisationsgebiet nochmals vergrössert dargestellt, wobei der Einfachheit halber die Informationsschicht 6 weggelassen ist. Ein derarLiges' Synchron L&n i. i.ontjgobiu I, H on (.IuM I I. ν,ννο i Toi I ι· , und zwar einen Anzeigeteil IO und einen Adressenlei L 11.-Im Adressenteil 11 ist alle für die Steuerung des Einsclxre i.b-Vorgangs benötigte .Information gespeicherte Beim Einschreiben digitaler Information wird diese Information in eine in sogenannten. Wörtern angeordnete Bitreihe umgewandelt. Dieser Adressenteil enthält Information über die Wortverteilung, durch die beim Schreiben die Positionierung der Bitwörter definiert und beim Lesen die richtige Dekodierung der Bitwörter bewirkt wird. Weiter enthält dieser Adreasenteil 11 information über die Spurnummer des entsprechenden Spurumfangs. Diese Information ist nach einer für das Aufzeichnungsmedium geeigneten digitalen Modulationstechnik als Relief struktur angebracht. Dadurch, diiHs der Au f'v.o i clinungsträger demzufolge neben der als Nut in- den Informationsgebieten 9 angebrachten Servospur weiter auch schon alle für die Positionierung der Information als in Bitwörter aufgeteilte Bitreihe in diesen Informationsgebieten benötigte Information im Synchronisationsgebiet enthält, brauchen die Anforderungen, die der vom Benutzer verwendeten Schreib- und Lesevorrichtung gestellt werden, weniger streng zu sein. Dadurch, dass weiter diese völlig vorher

11 * V W w

3U5-128 "

PHN 9886 ' l/'· 24-3-1981

angebrachte Information als Reliefstruktur in dem Aufzeichnungsträger angebracht ist, ist dieser Aufzeichnungsträger für Massenfertigung besonders geeignet, wobei die üblichen Press techniken benutzt werden können. Fig. 3 zeigt in Fig." 3'a bis 3d schematisch in oirieiu Längsschnitt durch die Servospuren 4 einen Teil einer solchen Servospur K mit einem Teil des Synchronisationsge— bietes 8 und einem Teil des Informationsgebietes 9, wobei in Fig. 3a ein solcher Schnitt bei einer unbeschriebenen vorbereiteten Platte .nach einer bekannten Technik, Fig. 3b diesen Schnitt nach dem Einschreiben digitaler Information 14 in das Informationsgebiet 9» Fig. 3c einen solchen Schnitt bei einer unbeschriebenen vorbereiteten Platte, in der nach der Erfindung Taktinformation angebracht ist, und Fig. 3d ■15 den Schnitt nach Fig. 3c nach dem Einschreiben von Information l4 in das Informationsgebiet 9 darstellen. Fig. 3e zeigt schematisch das erhaltene Signal beim Auslesen des "in FL₁-;.. '3d im Schnitt gezeigten Teiles der Spur h und Fig. 3f κι! i f}-(. srlioniutisrh eine Draufsicht auf einen Teil der Spur '+, nachdem Information auf andere Weise als in Fig. 3b und 3d ■ dargestellt eingeschrieben ist.

Die vorbereitete Platte ist mit der Servospur k versehen, die im Substrat 5 z.B. mittels eines Laserstrahls angebracht ist. In dem Synchronisationsgebiet 8 kann dann •25 durch Modulation der Intensität des Laserstrahls eine in- ·. f ormationshaltige Relief struktur mit "Gruben" 13 angebracht werden. Das Ganze kann dann, gleich wie, der Einfachheit halber, der Teil des Aufzeichnungsträgers 1 aussorhalb der Nuten h, mit der reflektierenden Informa— (. i oius.si-Iii eliL .o überzogen werden. In diesem vorbereiteten Aul'zo i.olinuii(is t rä/jer kann in dns Informationsgebiet 9 Information eixigeschrieben werden, dadurch, dass z.B. mittels eines Laserstrahls Löcher 14 in der reflektierenden Informationsschicht 6 angebracht werden.'Einen solchen beschriebenen Aufzeichnungsträger zeigt Fig. 3b. Beim Schreiben von Information, d.h. beim Anbringen der Löcher 14, ■ gleich wie beim Auslesen, z.B. mittels eines Laserstrahls, dieser Information, ist es van.Bedeutung, dass das Schreiben

PHN 9886 ^l 24-3-1981

'45*

oder gegebenenfalls Lesen dieser Information mit Hilfe eines Taktsignals synchronisiert wird, über das die Synchronisationsgebiete 8 Information enthalten können. Um beim Schreiben und Lesen kontinuierlich, also auch b« Lm Schrci.-ben oder gegebenenfalls Lesen in den InformabionsKßbiolcn 9, übei' ein genau synchrones Taktsignal voj-rügen zu können, wird nach der Erfindung die Servonut 4 mit einer Struktur versehen, die eine Modulation des vom Aufzeichnungsträger reflektierten Lichtes beim Verfolgen der Servospur h beim Lesen oder gegebenenfalls Schreiben bewirkt.

Diese angebrachte Struktur muss aber derart sein,

dass· sie das Auslesen von Information nicht stört.

Die Tatsache, dass d4.es möglich ist, wird an Hand der Fig. h und 5 erläutert, in denen Fig. h die beliebigen Leistungsspektren dreier möglicher binärer Informationssignalmodulationen und Fig. 5 eine schaubiLd Liehe Darstellung dieser Modulationen zeigen.

Mit a ist in Fig. 5 eine Modulation anged.eul.el;, die unter der Bezeichnung "Zweiphasen"-Modulation ("biphase") bekannt ist. Dabei wird das angebotene digitale Signal in ein binäres Signal umgewandelt, das für eine logische "Eins" des angebotenen digitalen Signals während der Zeit T/2 und negativ -während der darauffolgenden Zeit T/2 ist, wobei T die Bitzeit des angebotenen digitalen Signals ist. Eine logische "Null" liefert gerade das entgegengesetzte binäre Signal, d.h. negativ während der Zeit T/2 und positiv während der darauffolgenden· Zeit T/2. Diese Modulationstechnik ergibt ein binäres Signal, das ein Frequenzspektrum der Energieverteilung aufweist, wie es in.

Fig. h mit a bezeichnet ist. Die Frequenz fo entspricht dabei 1/T.

Mit b ist in Fig. 5 eine Modulation angedeutet, die unter der Bezeichnung "Miller"-Modulation bekannt ist. Das mit dieser Modulation erzeugte binäre Signal weist einen

³^ Übergang halbwegs einer logischen "Eins" des angebotenen, digitalen Signals und am Übergang zweier aufeinanderJ'o Lgoii— der logischer "Nullen" auf. Das Frequenzspektrum' des mit Hilfe dieser Modulationstechnik erhaltenen binären Signals

3U5128

PHN 9886 Λ** 24-3-1981

• ν « » η

r w m ·

ist Ln Fig. h mit b .bezeichnet.

Mit c ist schliesslich in Figo 5 eine Modulation angedeutet, die unter der Bezeichnung "Vierphasen"- Modulation ("quad phase") bekannt ist, wobei die angebotene Bitreihe des digitalen Signals zunächst ±n -aufeinanderfolgende Gruppen von zwei -Bits unterteilt ist. Aus jeder Gruppe von zwei Bits rai.t einer Zeitdauer 2T wird ein binäres Signal abgeleitet, das in einem ersten Zeitintervall T einen gleichen Verlauf wie die ursprünglichen zwei Bits und in dem darauffolgenden Zeitintervall T einen inversen Verlauf aufweist. Die möglichen Bitkombinationen 11, 00, 01 bzw. TO werden also in die Bitkombinationen 1100, 0011, 0110 bzw. .1001 umgewandelt. Das mit dieser M_odulationstechnik erhaltene bi.na.re Signal weist ein Frequenzspektrum auf, wie es '5 in FLg. k mit c bezeichnet ist.

Aus Fig. h lässt sich einfach erkennen, dass diese Modulations techniken die gemeinsame Eigenschaft aufweisen, dass das damit"erhaltene binäre Signal keine starken Frequenzkomponenten bei verhältnismässig niedrigen Frequenzen, z.B. Frequenzen niedriger als 0,2 fο, aufweist. Dieses Datum ist von. grossem Nutzen beim Gebrauch optischer Aufzeichnungsträger und der dabei benutzten Schreib- und Lese-· systeme. ¥ie bereits angegeben ist, werden bei derartigen Systemen sowohl eine Servoregelung, um den Abtastfleck genau auf dem Aufzeichnungsträger fokussiert zu halten, als auch eine Servoregelung verwendet, die die radiale Lage des Abtasfcflecks regelt und diesen Abtastfleck genau mit der Informations spur zusammenfallen l'ässt. Da die für diese Servoregelungen benötigten Regelsignale aus dem vom Aufzeichnungsträger reflektierten Strahlungsbündel abgeleitet werden, -das ebenfalls von der Reliefstruktur des Synchronisationsgebietes moduliert ist, ist es von grosser Bedeutung, dass das Frequenzspektrum des im Adressenteil gespeicherten binären Signals keine starken Frequenzkomponenten innerhalb des für die Regelsignai bestimmten Frequenzbandes enthält. Fig. h zeigt' also, dass das Frequenzband unter ungefähr 0,2 fo für solche Regelsignale gut brauchbar ist. Die Regelsignale für die genannten Servosysteme■können sich

.;;.·! . 3U5128

PHN 9886

• ♦ ο «

z.B. bis zu einem maximalen Frequenzwert von 15 kHz erstrecken. Venn für die Frequenz fο = =; z.B. der Wert von 500 kHz gewählt wird, ist aus Fig. 5 ohne weiteres ersichtlich, ,dass die binären Signale a, b oder c bei der Frequenz von 15 kHz und niedriger nur sehr schwache Frequenzkomponenten aufweisen.

Aus Fig. h geht weiter hervor, dass bei der Frequenz 2fo und bei Anwendung des Mo.dulationsverfahrens c_ auch bei einer Frequenz fo Nullpunkte im Spektrum auftreten. Es ist also möglich, den Aufzeichnungsträger mit einer Taktstruktur mit einer Frequenz 2fo zu versehen, ohne dass diese mit denr Inf ormationssigna.1 -interferiort;. Nullpunkte bei der Frequenz 2fo treten auch bei andei'exi Modulationsverfahren auf. ■■

Bei Anwendung von Vierphasenmodulation (Modulation c) sowie bei Anwendung gewisser anderer Modulationsverfahren ist die Frequenz fo für diesen Zweck besonders geeignet; diese Frequenz entspricht der Bitfrequenz —, wodurch diese Vierphasenmodulation sehr attraktiv wird·.

Auch beim Modulationsverfahren b kann in gewissen Fällen eine Struktur mit der Frequenz fo angebracht werden, weil· die Komponenten des Spektrums der Modulation bei dieser Frequenz verhältnismässig gering sind. Weiter ist es theoretisch möglich, für die Struktur eine einer Frequenz höher _ai_s 2To entsprechende Modulation zu wühl on, wmm nhor in <Ιοι· Praxis meistens nicht Verwirklichbar ist. Mit Rucks LoIiI. auf eine maximale Informationsdichte werden ja die Abmessungen der Gruben 13 und·1^, die bei einer normalen Drehgeschwindigkeit der Platte 1 zumindest einer Bitzeit 1/2 T entsprechend, dem Auflösungsvermögen des verwendeten S.chreib/Lesesystems möglichst nahe gewählt, so dass eine Oberflächenstruktur entsprechend Frequenzen höher als 2fo nahezu nicht detek-, tierbar ist. Auch sind mit besonderen Modulationstechniken Nullpunkte in Leistungsspektren bei anderen Frequenzen als fo oder 2fo, z.B. bei i/2 fo, erzielbar.

"Weiter sei auf eine von der Anmelderin früher

eingereichte, aber nicht vorveröffent lichte niederLand Lache Patentanmeldung Nr. -8000 103 vcsrv.lo.soji, in iloi¹ oi.no vor-

PHN 9886 1/5 2*1-3-1981

■Λ2·

besserte Modulationsteclmik beschrieben ist.

Fig. 3c zeigt einen dem Schnitt nach. Fig. 3a entsprechenden Schnitt durch einen Aufzeichnungsträger nach der Erfindung, wobei die Oberfläche wenigstens an der Stelle der Spur h- mit einer Relief struktur mit einer ' Höhe jd versehen ist. Eine Möglichkeit zur Herstellung dieses Aufzeichnungsträgers besteht darin, dass der Laser moduliert wird, mit dessen Hilfe das Synchronisationsgebiet; 8 und die Nut h des Informationsgebietes 9 herge-μ U¹ I 1 L a j iicl. Im vorliegenden Belsi-iiel Hat diese Modulation im Synchronisationsgebiet 8 nur zwischen den Gruben 13 durch Begrenzung der Intensität des Laserstrahls statt— . gefunden. Es ist aber grundsätzlich auch möglich, den Boden der Gruben tnit einer Reliefstruktur zu versehen. 15· ¥ie Fig. 3d zeigt, kann auch bei der Platte

.nach der Erfindung Information dadurch eingeschrieben werden,· dass Löcher 14 in der die Reliefstruktur bedeckenden Reflexionsschicht 6 angebracht werden.

Fig. 3c zeigt ein Beispiel eines erhaltenen Signals beim Auslesen eines Reliefs nach Fig.-3d·

■ Dieses Signal weist Miniina an den Stellen der Gruben oder gegebenenfalls Löcher 13 und 1h und eine der MUCIIIIIIl-JC)IiSsLi¹UlVtIIr (d in Fig. 3c) entsprechende Amplitudenmodulation mit der Frequenz fo an den Maxima auf. . Der Modulati ons strukturboderi der Löcher 1^- trägt nahezu nicht' zu dem Signal bei, weil dieser· durch die Entfernung der reflektierenden Schicht 6 kaum noch Licht reflektiert. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass es z.B. auch möglich 4-st, auf einem reflektierenden Substrat 5 eine nichtreflektierende Schicht 6 anzubringen, die örtlich entfernt wird. Dadurch wird die Modulation mit der Frequenz fo gerade an den Stellen 14, an denen die .nichtref lektierende Schicht entfernt ist, gut ausgelesen werden.

In Fig. 'Ja.- 3d sind die Gruben 13 oder gegebe-•'5 jioii(':vl Is cl.i u Lörlwr ] h als kontinuierliche Löcher oder ge — fiobcMHMira I Ls Gruben dar^esLel 1 L, also wenn es sich um mehr als ein Bit .handelt, als ein langgestreckter Schlitz mit einer der Anzahl, hintereinander geschalteter Bits ent—

3Η5128

PHN 9886 J^l 24-3-1981

AO « t*

sprechenden Länge. Es ist aber auch möglich, jedes Bit als ein einzelnes Bit oder gegebenenfalls Loch anzubringen. Fig. 3f veranschaulicht dies und zeigt eine Spur k, in der mit verschiedenen Schraffuren die Taktmodulationsstruktur angegeben ist. Im Synchronisationsgebiet 8 können die Gruben 13 dann z.B. auf der Mitte der Maxima oder gegebenen!"a L Ls Miniina der Struktur angwbractib sein und wie 3 Lud eben I'm L I s ' mit der reflektierenden Schicht 6 überzogen, was symbolisch durch die durch diese Gruben 13 gehende Schraffierung ai'igedeutet wird. Im Inforniationsgebiet 'J. können die Infonriationslöcher 14 auf den Maxima und Minima der Taktinforma— tionsstruktur in der reflektierenden Schicht 6 angebracht werden. Als Alternative ist es möglich, - wie· das Infor-■ tionsgebiet 9 in Fig. 3f zeigt - Löcher 14'- an den NuIlpunkten der Informationsstruktur anzubringen. Die Lage der Gruben 13 oder gegebenenfalls Löcher 1h ist in diesem Zusammenhang nicht wesentlich, vorausgesetzt, dass die Phasenbeziehung zu der Taktinformationsstruktur fest und bekannt ist. Auch die Form der Informationssbruktur ist von geringer Bedeutung. So kann diese statt de ν Ln I¹* ig. '3 gezeigten Rechteckform sehr gut einen sinusförmigen Verlauf aufweisen, was bei der Herstellung- ml t te Ls uines modul.ici·- ten Laserstrahls sehr gut möglich ist. Es' ist nur von Bedeutung, dass die Taktsynchronisatxonsstruktur eine gut detektierbare Frequenzkomponente bei der Frequenz fo oder · gegebenenfalls 2fo aufweist und keine starken Komponenten innerhalb des-Spektrums des.eingeschriebenen oder gege- . ■ benenfalls einzuschreibenden Synchronisations- oder gegebenenfalls digitalen Informationssignals besitzt, was im allgemeinen der Fall ist, wenn die Taktinformationsstruktur d eine Grundfrequenz fo oder gegebenenfalls 2fo mit nur Harmonischen höherer Ordnung aufweist; die nächstfolgend*; Harmonische ist dann 21Ό oder gegübenonl'a I Ls Ί Γ ο, die, . . wie Fig. h zeigt, ausserhalb des wesentlichen TeiLos dew iHfoJTinationssprektrums liegt.

Zur Illustrierung der Realisierung der Strukturen nach Fig, 3 zeigt Fig. 6 nacheinander scheinatisch in Fig. 6a eine Vorrichtung zur Herstellung eines Aufzeich-

PHN 9886 J^ 24-3-1981

nungsträgers nach Flg. 3c, in Fig. 6b -eine Vorrichtung zum Einschreiben von Information in den Aufzeichnungsträger nach Fig. 3c und in Fig. 6c eine Vorrichtung zum Auslesen eines solchen beschriebenen Aufzeichnungsträgers.

In der Vorrichtung nach Fig, 6a wird der Strahl 16 eines Lasers 15 über z.B. einen Intensitätsmodulator 57» einen Spiegel' 17 und eine Fokussieroptik 18 auf eine sich dj-ehende Platte 1 projiziert, um dort die spiralförmige Nut k (Fig. 1) zu bilden. Der Laser 15 wird von einer Schaltung 20 gesteuert, die die Pul.sierung des Lasers 15 bewirkt, um die Gruben 13 (Fig.· "3) im Synchronisationsgebiet 8 anzubringen. Der Modulator 57 wird von einer Quelle 19 mit der Frequenz fo (oder gegebenenfalls 2fo) gesteuert, um eine Taktmodulationsstruktur in der Nut h zu bilden. Als Alternative ist es auch möglich, den Laser 15 selber zu modulieren. Die Platte 1 wird von einem Motor 21 angetrieben, der zur Steuerung der Geschwindigkeit mit einer Servoregelung versehen ist, die z.B. .einen Tacliogenerator ·2^, eine Geschwindigkeitsbezugsquo 1 Io 'lh und- oj.rioii Sorvover-Hl.ärker 213 emtliaLteii kann. Uni dLe Aurzeicluiuiigsgebie te 8 an der richtigen Stelle auf der Platte in der Spur h anzubringen und gegebenenfalls um die Modulation fo in einer richtigen tangentialen Verteilung auf der Platte zu erhalten, können die Schaltung 20 und gegebenenfalls die Quelle 19 mit der Frequenz fo mit der Servoregelung gekoppelt sein.

PHN yöö6

Weiter wird die Schaltung 29 von der Quelle 19 gesteuert, um eine richtige Phasenbeziehung zwischen den Synchronisationsgruben 13 und der Modulationsstruktur zu gewährleisten. Nach diesem Vorgang kann die Platte 1-mit" der genannten Schicht 6 versehen werden.

Fig. 6b zeigt schematisch eine Vorrichtung, mit deren Hilfe die vorbereitete Platte 6 mit Information versehen wird, wobei gleichzeitig die Taktmodulationsstruktur ausgelesen wird. Diese Vorrichtung e.nthäLt d i.c sich· drohende Platte 1 und einem Laser 15» dessen Strahl H> iibor (»inoii halbdurchlässigen Spiegel 17 und eine Fokussieroptik 18' * auf die Platte 1 projiziert wird. Ein reflektierter Strahl 30 wird mit einer Zelle 27» z.B. einer,Photodiode, detektiert und in ein elektrisches Signal umgewandelt, aus dem mit dem Bandpassfilter 28 die Komponente mit der Frequenz fo (oder gegebenenfalls 2fo), die von der vor allem in der Spur k angebrachten Taktmodulationsstruktur herrührt, ausgefiltert wird. Gegebenenfalls kann dieses Signal noch einer phasenverriegelten Schleife 29 zugeführt werden, die • die Filterung verbessert, die Konstanz des Taktsignalen vergrössert und etwaige kurzzeitige Störungen infolge von-Signalauset'zern ausgleicht. Arn Ausgang 11 ist dann dsi« Taktsignal vorhanden. Dateninformation kann dadurch eingescfiric.» — ben werden, dass der Laserstrahl 1b impulsToruiig moduliert wird, indem direkt im Strahl ein Modulator angeordnet oder indem wie in Fig. 6b dargestellt ist, der Laser 15 selber· · mit einer Schreibmodulatorschaltung 25 moduliert wird, der

• über einen Eingang 26 die Information zugeführt wird und dig tnit dem Taktsignal am Ausgang 31 synchronisiert wird.

Aus dem reflektierten S.trahl 6o wird über das lichtempfindliche Element 27 und eine Leseschaltung 30 "die

• in den Synchronisationsgebieten vorhandene Information ausgelesen, wobei diese Information an einem Ausgang 32 erscheint. Diese Leseschaltung 30 kann ebenfalls mit dem Taktsignal am Ausgang 31 synchronisiert Werden. Di.cvae Information kann dazu benutzt werden, die Schaltung 25 zu synchronisieren und die genaue Lage auf der Platte zu .suchen.

PIlN OSHO "

Diese Information wird auch, in einer in Pig, 6b nicht dargestellten Servoregelung dazu benutzt, die Optik 18 und den Spiegel 17 in einer radialen Lage anzubringen, um den • gewünschten Teil der Spur k zu beschreiben und den Antrieb der Platte 1 zu regeln; was in Fig. 6b durch.die gestrichelte Linie 62 symbolisch angedeutet wird.

Weiter kann die Vorrichtung noch mit einer Spur-To Ige schaltung 33 versehen sein, die aus dem Signal des Detektors 27 ein Folgesignal ableitet, um über Steuerung des Winkels des Spiegels 17 an dem Strahl 16 den Strahl 16 auf die Spur gerichtet zu halten, was in Fig, 6 durch die tyes l:ri.che"l te Linie 61 symbolisch angedeutet wird. Eine " derartige FoIgeschaltung ist z.B. in der US-PS k 223 187 beschrieben. .

Fig. ός zeigt eine Vorrichtung zum Auslesen ■ einer beschriebenen Platte 1 , welche-Vorrichtung in der •Praxis, meistens· mit der nach Fig. 6b kombiniert sein wird. Die Vorrichtung enthält wieder einen Laser 15, dessen Strahl Ί6 über den Spiegel 17 und die Optik 18 auf die Platte 1 projiziert wird. Der reflektierte Strahl 60 wird mit der Photodiode 27 detektiert und das erhaltene elektrische Signal wird durch das Bandfilter 28 mit Durchlassfrequenz fo und eine auf die Frequenz fo abgestimmte phasenverriegelte Schleife 29 geführt, so dass am Ausgang 31 das Taktsignal mit .der Frequenz fo (oder gegebenenfalls 2fo) verfüg—· bar ist. Aus dem von der Photodiode 27 gelieferten elektri—" sehen Signal wird mit der Ausleseschaltung. 30 die in die !Hatte auTgeze i.ehnete Information dekodiert·, so dass an einem Ausgang 3^ derselben die digitale Information und die in den Synchronisationsgebieten 8 enthaltene Information zur Verfügung stehen. Diese Ausleseschaltung wird mit dem Taktsignal am Ausgang 31 synchronisiert.. Ausserdem kann mit Hilfe einer Spurfolgeschaltung -33 ein Spurfolgesignal aus dem von der Photodiode 27 detektierten Strahl abgeleitet werden, um dem Spiegel 17 derart zu steuern, dass der

Strahl 16 genau der Spur k folgt. Der Motor 21 zum Ant.rei-■ ben der Platte kann in eine Servoregelung, die z.B. aus dem Tiioliu(jeniii'iitor22, der Bezu,'jsqiaelle Zh- und dem .Servover-

3U51-28

PHN 9886 2ygT 24-3-1981

• 23 ·

stärker 23 besteht, aufgenommen sein, um die Drehzahl zu regeln., wobei diese Regelung mit der AusIeseschaltung 3ü gekoppelt sein kann. Weiter enthäLt die Vorrichtung noch einen Regeimechanismus 35» um die Optik 18 zusaniinen niLt dem Spiegel 17 und dem Detektor 27 - weiches Gebilde in Fig. 6c mit 36 bezeichnet ist - in radialer Richtung zu verschieben, so dass nach Wahl ein bestimmter Teil der Platte ausgelesen werden kann, unter Steuerung an. einem Eingang 37 des Regelmechanismus 35 eingeführter Informa-■10 tion sowie unter Steuerung der am Ausgang 32 der Leseschaltung 30 aus den Synchronisationsgebieten erhaltenen Information. · ■

Die Taktinformationsstruktur, die in der Spur angebracht wird oder ist, kann viele Formen, aufweisen.

Fig 7 zeigt in diesen Zusammenhang einige Beispiele.

Fig. 7a zeigt schematisch eine Spur 4, in der die Taktinformation als Höhenänderung - symbolisch durch gestrichelte Schraffuren angedeutet - z.B. mit Hilfe von Modulation der Intensität des die Spur k schreibendem Lasei-s trahl's ;mgebracht ist;· Fig. 7b zeigt die Spur 4, in der die Takt.™ information als Breitenänderung der Spur.4, z.B. durch Modulation der Fokussierung des Laserstrahls, angebracht ist , zu welchem Zweck z.B. das Objektiv T8 (Fig. 6a) mittels der Vorrichtung 59 (Fig. 6a) geregelt werden kann, - eine Kombination von Breiten - und Tiefenänderungen ist auch möglich, was in der Praxis bei Modulation der Intensität' oder gegebenenfalls Fokussierung des Laserstrahls oft der Fall sein wird -, und Fig. 7c zeigt die Spur 4, in der die ..Taktinformation als radiaLe Änderung der Lage der Spur • 3" angebracht ist, zu welchem Zweck z,B. dex' Winkel des Spingels 1.7 (Fig. 6c) zu dem Strahl 16 mittels dor Vorrichtung..

58 moduliert werden kann· Dnbo.i. wuison »11.1 ο (juvu.»J.(y(.»ii ΛΙ>-

V Wandlungen eine Periodenlänge Lo auf, die gleich Lo = — ist, wobei V die tangential Geschwindigkeit der Platte 1 an der betreffenden Stelle und f die Frequenz des gewünschten Taktsignals darstellen, wobei diese Frequenz f einem Nullpunkt in dem beliebigen Frequenzsp ektrum der aufzunehmenden Dateninformation, z.B. bei. Vierphasenmodulation

PHN 9 886 &ϊ 24-3-1981

dor I'VoqutMiv: I'd, (l'^Aig, 4o mid "3c) oritspi^iclit.

Eine der Möglichkeiten zum Erhalten eines Spur-Talge signals ist das Anbringen einer radialen "Wobblung" " in der nutenförmigen Spur, z.B.. durch Steuerung des Spiegels 17 (Fig. 6a), d.h. eine sich z.B. sinusförmig ändernde radiale Verschiebung mit einer ¥ellenlänge auf der Platte, . die beim Abspielen mit normaler Geschwindigkeit vom Detektor 27 (Fig. 6) eine detektierte Lichtintensitätsänderung erzeugt, deren Frequenz ausserhalb des Spektrums der Dateninformation, also unter der Frequenz 0,2 fo liegt (Fig.- 4), wie z.B. in der genannten US-PS h 223 187 beschrieben ist.

Aus dieser Signalkomponente kann z.B. mit synchroner Detektion ein Mass für die Abweichung der Mitte des De Lektors in bezug aul' die Mitte der Spur k abgeleitet wer-'5 den. Eine derartige radiale Wobblung lässt sich mit einer T;>k tinoduLa tionss truktur , z.B. mit der in Fig* . Ja. gezeigten Taktmodulationsstruktur, kombinieren, und dies.e Kombination ist in Fig, Jd. dargestellt. Eine besondere Kombination wird erhalten, wenn die Wobblung eine Wellenlänge auf der Platte erhält, die gleich det"der.-Taktmodulationsstruktur ist und eine feste Phasenbeziehung aufweist, was synchrone Detektion überflüssig macht.

Fig. Je zeigt eine derartige Struktur, bei der eine Tiefenmodulationsstruktur (durch abwechselnd schraf- . fierte und nichtschraffierte Gebiete angedeutet) in der Spur h niLt oiiiüi- tUibel über 90°· (gleich einem Viertel der IOr iod« diestii' SLrukfcur) vtvr.schnhftnen' radifilnn, I.agpmänrif* — run(j kombiniert ist, die mit der Vorrichtung nach Fig. 6a durch Modu LmI. ion dos Winkels dea Spiegel 17 zu dem Strahl ³^ 16 mittels der Vorrichtung 58 erzeugt werden kann. Wenn dabei die Tiefenmodulationsstruktur derart gewählt wird, dass die "untiefen" Teile dieser Modulationen mit der Oberfläche des plattenförmigen Aufzeichnungsträgers 1 zusammenfallen, verbleibt von der Servospur k noch eine Reihenfolge in gegenseitigen tangentialen Abständen gleich dem genannten Abstand Lo liegender und in radialer Richtung asymmetrischer Gruben. Fig. Jf zeigt ein Beispiel einer solchen Spur k. ' - ■

m »· α ee*<3.«

o#._o » Ο w d, *

PHN 9886 Ti 2h-3-1081

Fig. 8a zeigt das Prinzip des Lese teils einer · Vorrichtung- zum Schreiben von Datenuü'orination in oder ' · gegebenenfalls zum Lesen von Datenini'ormation aus einem Aufzeichnungsträger nach der Erfindung, · wobei Fig. 8b das Frequenzspektrum des vom Detektor 27 detektierten Signals I zeigt. Die Vorrichtung enthält einen Photodetektor 27', an dem entlang sich die Spur k fortbewegt. Das Signal, das vom Detektor 27' abgegeben wird, weist ein in Fig, 8b gezeigtes Spektrum mit im vorliegenden Beispiel dem Spektrum eines vierphasenmodülierten Signals Sd und eines Taktsig nals Sc auf. Das Taktsignal Sc wird mittels eines Bandpassfilters 28 abgetrennt, dem sich vorzugsweise eine phasen-

verriegelte Schleife 2°- anschliesst. Das Taktsignal Se/ kann dem Ausgang "}λ entnommen werden. Das digitale Signal.

Sd, d.h. das im Synchronisationsgebiet 8 aufgezeichnete Signal und beim Auslesen das im Synchronisationsgebiet 8 und das im Informationsgebiet 9 aufgezeichnete Signal, wird mit der Leseschaltung 30 detektiert, die mit dem· Taktsignal Sc synchronisiert wird. Das ausgelesene Datensignal erscheint am Ausgang 32. Aus dem Signal" des Detektors 27 kann auch noch ein radiales Folgesignal abgeleitet werden. Beim Schreiben von Information in Informationsgebie be O detektiert die Schaltung 30 nur die in die Synchronisationsgebiete 8 aufgenommene Information, die dann zusammen mit dem Taktsignal Sc der Schreibschaltung 25 zugeführt wird, um den Strahl eines Schreiblasers 1,5 zu modulieren.

.Bei Anwendung einer niederfrequenten radialen Wobblung zum Erhalten eines radialen Folgesignals kann die Vorrichtung nach Fig. 9a verwendet werden, wobei Fig. 9b das Frequenzspektrum des vom Detektor 27 detektierten Signals zeigt·. Beim Auslesen einer Spur h mit radialer Wobblung kann mit· Erfolg ein Photodetektor 27 verwendet werden, der entlang einer axialen Linie in zwei Teile a und b unterteilt ist. Ein Differenzverstärker ^O oder ein äquivalentes Element liefert die Differenz zwischen den von den Teilen a und b detektierten Signalen und ein Summationsverstärker 41 oder ein äquivalentes Element liefert die Summe dieser Signale.

.: 3U5128

PHN 9886 . ^T „ 24-3-19 81

• ·

Das Frequenzspektrum (Fig·. 9b) enthält wieder das Spektrum des vierphasenmodulierten Signals Sd, des Taktsignals Sc und des Niederfrequenzsignals Sw, das durch die Wobblung herbeigeführt wird. Im Summensignal macht sich .3 die Wobblung· als eine Amplitudenmodulation mit dem TaktsiynaLs Sc'als Trägerwelle bemerkbar, was in Fig. 9b durch . Seifcenbänder Sc-w und Sw+w dargestellt ist, welche Seitenbänder eine Amplitude gleich Null aufweisen, wenn der Detektor 27-genau der Mitte 45 der Spur 4 folgt. Eine Filterung

^ dieses Summensignals mittels des Bandpassfilters 28 ergibt das Taktsignal Sc und, vorausgesetzt, dass dieses Filter nicht zu schmal ist, ebenfalls diese Seitenbänder. Das Ausgangssignal dieses Bandpassfilters 28 wird der phasenverriegelten Schleife 29 zugeführt, und an deren Ausgang 31

¹^ erscheint das Taktsignal Sc. Das Ausgangssignal dieses Bandpassfilters 28 wird ebenfalls einem Synchrondemodulator 42 KUtt.'iiimit-üi mit dem Taktsignal Sc zugeführt. Dieser Demodula-I.or Γ Lel'ei'L dann die Modulation Sw.

Aus dom Differenzsignal'des Verstärkers 40 wird

²P mi (. cltMii UamlpMSsfilter 38 und der phasenverriegelten Schleife 39 die Frequenz der radialen Wobblung gewonnen, die zusammen mit dem Ausgangssignal des Synchrondetektors 42 einem Synchrondetektor V} zugeführt wird. An dessen Ausgang 44 erscheint dann die Modulation des Wobbeisignals Sw, das als.radiales Folgesignal verwendet werden kann, und die Abweichung des Detektors 27 in bezug auf die in Fig. 9a durch die gestrichelte Linie 45 angedeutete Mitte der Spur 4 darstellt. Dieses radiale Folgesignal kann dann, wie in. Fig. 6b und 6c symbolisch dargestellt ist, den Spiegel 17 steuern.

Aus dem Summensignal am Ausgang des Verstärkers 41 werden aiif gleiche Weise wie bei der Vorrichtung nach Fi₁ ¹.?. 8a die in der Spur 4 vorhandenen Daten gewonnen.

In bezug auf das Schreiben von Information können

ähnliche Massnahmen wie bei der Vorrichtung nach Fig. 8a angewandt werden, was auch für die Vorrichtung nach Fig. 10, Fig. I la und Fig. 12 zutrifft.

Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung

.-. .I-3H5128

PHN 9886 **Γ 24-3-1981

ST-

nach Fig. 9, mit der eine bessere Signal Lrennung erzielt werden kann. Dabei ist der Detektor 27 auch entlang einer tangentialen Linie unterteilt, derart, dass vier Quadranten a, b, c und d entstehen, wobei die Teile a und b bzw. ο und d zu beiden Seiten der tangentialen Linie und die' Teile a und c.bzw. b und d zu beiden Seiten der radialen Linie liegen. Ein Verstärker 41 oder ein äquivalentes Element bestimmt die Summe der von den Teilen a, b, c und d erzeugten Signale, wodurch dieser Verstärker insbesondere für · Intensit'ä tsänderungen des von der Spur' k reflektierten Strahls und also für das Datensignal Sd empfindlich ist; ein Verstärker 421 bestimmt die Differenz zwischen den·von den beiden zu beiden Seiten der tangentialen Linie liegenden Teilen a + b bzw. c + d erzeugten Signalen wodurch dies.er Verstärker 421 insbesondere für Änderungen der Spur k in radialer Richtung und also für das Taktsignal Sw empfindlich ist, während ein Verstärker kB die Differenz' zwischen den von den beiden zu beiden Seiten der .radialen LLnLc liegenden Teilen a + c bzw. b + d erzeugten Signalen bestimmt, wodurch dieser Verstärker insbesondere für Änderun-· gen der Spur k in tangentialer Richtung und also für daa Taktsignal Sc empfindlich ist.

Entsprechend der Vorrichtung nach Fig. 9a wird aus dem Ausgangs signal des Verstärkers k6 mittels des Baiid- <e*jt» 25 passfilters 28 und der phasenverriegelten Schleife 29 das Taktsignal Sc und mittels des Bandpassfilters 38 und der phasenverriegelten Schleife 39 die Frequenz des Vobbelsig— nals Sw gewonnen.

Das Ausgangssignal des Bandpassfilters 28, das das Wobbeisignal Sw a ! η Amp I L tudoiimodu I a I. i. 011 tics TuU Im L₁",-nals Sc enthält, wird synchron mit dem Taktsignal mit Hilfe des Synchrondetektors k2 detektiert und liefert das Wobbelsignal Sw mit als Amplitudenänderung der Abweichung des Detektors 27 in bezug auf die Mitte 4-5 der Spur.'4.

Dieses Signal Sw wird synchron mit dem Ausgangssignal der phasenverriegelten Schleife 39 detektiert, d.h., dass die ¥obbelfrequenzen mittels des Synchrondetektors k3 detektiert werden, wodurch am-Ausgang kh das radiale Folgesignal

erscheint. Das Ausgangssignal des Verstärkers ^l wird vom Taktsignal Sc synchronisiert und mit der Leseinschaltung wird das Datensignal gewonnen.

Die Wirkung der Vorrichtungen nach den Fig. 9a und 10 kann in bezug auf die Gewinnung des radialen Folgesignals wie folgt mathematisch erklärt werden. Das vom Detektor 27 detektierte Signal I ist ein Produkt der Taktmodulation, der Wobbeimodulation und des radialen Folge-.TeIi I ers, was (abgesehen von dem Datensignal) ausgedrückt werden kann als

I = Ar sin (^ t) sindfw t),

wobei Ar eine Funktion des Spurfolgefehlers, u> die Winkelfrequenz des Wobbeisignals Sw, uJ_ die Winkelfrequenz des

"C

Pilotsignals Sc und t die Zeit darstellen.

Synchrone Detektion mit dem Pilotsignal Sc ergibt den Term Ar sin(vJ t), und die darauffolgende synchrone Detektion mit der Wobbeifrequenz ^ ergibt das Signal Ar. Die Verteilung des Detektors 27 entlang nur einer radialen Linie, um■ die Empfindlichkeit für das Taktsignal Sc zu vergrössern," kann auf entsprechende Weise auch bei der Vorrichtung nach Fig. 8a angewandt werden.

Fig. 11a zeigt einen Leseteil einer Vorrichtung zum Aus Lesen von Daten aus einer Spur h, in die eine Taktmodulationsstruktur und eine Wobblung zum Erhalten eines radialen Fo1 gesignals aufgenommen sind, wobei die Frequenz des Wobbelsignals Sw etwa gleich der Frequenz des Taktsignals Sc ist, während Fig. 11b das Frequenzspektrum zeigt, in dem Sd das Datensignal darstellt und Sc-w der Term mit .:einer Frequenz gleich der Differenz zwischen den Frequenzen des Taktsignals Sc und des Wobbelsignals Sw ist, wobei diese Differenz z.B. 30 kHz ist, welcher Term dadurch erhalten wird, dass die Photodiode 27 das Produkt· der Wobbelmodulation und der Taktmodulation empfängt. Dieser Term liegt dadurch im Niederfrequenzteil des Spektrums und wird

35' nahezu nicht von der digitalen Information, gestört. Die Amplitude dieses Termes bildet das radiale Folgesignal. Die Amplitude .ist Null, wenn die Herzlinie k$ der Spur genau verfolg''· wird. Dann verbleiben von der· Wobblung noch ein

PHN 9886 H^ _Λ ■ ■ 2^-3-1981

29·

Term mit den Zweifachen der· Differenzfrequenz, welcher.· ■' Term nicht verwendet wird, sowie die Wobbelfrequenz selber. Die Vorrichtung enthält, wie die .Vorrichtung nach Fig. 10, einen Verstärker 41 zur Lieferung der Summe der von den Teilen a, b, c und d der Photodiode 27 gelieferten Signale, wobei aus dieser Summe mit Hilfe des Bandpassfilters h8 der Term mit der genannten Differenzfrequenz a,usge-• filtert wird. Mit Hilfe des Synchrondetek^t. ors ¹V), dem diese Differenzfrequenz zugeführt wird, wird dieser Term demoduliert und über gegebenenfalls einen Tiefpass V.) e r-

scheintam Ausgang kt\- das radiale Folgesignal. _ Das Taktsignal Sc wird auf gleiche Weise wie'

bei der Vorrichtung nach Fig. 10 dadurch gewonnen, dass mit dem Verstärker h6 die Differenz zwischen den von den beiden Hälften a + c bzw. b + d der Photodiode 27 gelieferten'· Signalen bestimmt und diese Differenz über Filterung mit dem 'Sandpassfilter 28 der phasenverriegelten Schleife 29 .' zugeführt wird. ·

Das Wobbelsignal Sw wird, wie in der Vorrichtung nach Fig. 10, dadurch gewonnen, dass mit dem Verstärker Η',Ιλ die Differenz zwischen den von den beiden axialem IläLrteii a + b bzw. c + d der Photodiode 27 gelieferten Signalen bestimmt und diese über ein Bandpass!" 11 tier 13H einer phasenverriegelt en Schleife 39 zugeführt wird-.

^ 25 ■ Die dem Leseschaltungsdetektor k3 zugeführte Differenzfrequenz wird dadurch erhalten, dass einem Synchrondetektor hZ das auf diese Weise erhaltene Taktsignal Sc und das Wobbeleignal Sw zugeführt werden,, wonach das erhaltene Signal mit der genannten Differenzfrequenz über das Bandpassfilter 4 7 dem Synchrondetektor k3 zugeführt wird.

Mit der Leseschaltung 30,· die mit dem Taktsignal Sc synchronisiert ist, kann aus dem Ausgangssignal des Verstärkers 4i das Datensignal wiedergewonnen werden.

Wenn die Frequenz des Wobbelsignals Sw gleich " der Frequenz des Taktsignals gewählt wird, ist aus Fig. 11b ersichtlich, dass der Term mit der DIffor-ejiziVoiiuen/. zugleich das DC-Spurfolgesignal bildet. Dieses SpurfοIgesignal kann dann ohne synchrone Detektion erhalten werden.

PHN 0 886 ' Zf *sr\ 24-3-1981

Die Phase zwischen den beiden Spurmodulationen soll ungleich O sein, weil, wenn beide Modulationen gleichphasig sind, nur noch einer Modulation unterschieden werden .kanu. Ein optimaler Phasenunfcerschied ist, wie gefunden wurde, 90°.

Eine solche Struktur ist in Fig. 7e und.7d dargestellt und diese kann mit der einfachen Ausleseschaltung nach Fig. 12 ausgelesen werden.

Bei der Vorrichtung.nach Fig. 12 ist die Photodiode 2'7 in zwei radiale Hälften a und b für eine optimale Detektion des Taktsignals Sc unterteilt, das am Ausgang erscheint, nachdem mit dem Verstärker k6 die Differenz zwischen den von den beiden Hälften a und b gelieferten Signalen bestimmt, dieses Differenzsignal mit dem Bandpassfilter 28 gefiltert und dann der phasenverriegelten Schleife 29·zugeführt worden ist. Durch Filterung des Ausgangssignals des Verstärkers 46 mit einem Tiefpass h9 erscheint an einem Ausgang kk unmittelbar das radiale Folgeslgrml. Da^-S digitale Signal wird aus dem Differenzsignal mit dec Les'esohal tuiig 30 gewonnen, die mit dem Taktsignal Sc synchronisiert wird. Als Alternative ist es auch möglich, .das Datensignal und das niederfrequente Folgesignal aus der Summe der beiden Hälften zu gewinnen.

In bezug auf die Spurverfolgung beim Schreiben von Datensignalen können die Vorrichtungen nach den Fig. 8a bis 12 mit einher den Laserstrahl 16 modulierenden Vorrichtung erweitert werden, die mit dem Taktsignal Sc und dem aus dem Synchronisationsgebieten ausgelesenen Signal synchronisiert wird, wie an Hand der Fig. 6b auseinander- --OHOtZt ist. ·

Oben wurde stets von einem einzigen Detektor 27 nii.sfjR(iaiii;fin, der .den ref lelct.Lor ten Strahl 16 (Fig. 6) delektiert. Vor allem bei hohen Bitfrequenzen kann es bedenklich sein, beim Schreiben von Dateriinformation in die Inforinationsgebiete 9» welcher Schreibvorgang in bezug auf die Auslesung mit einem verhältnismässig energ.iereich.en Läserstrahl durchgeführt wird, die Taktinformation aus dem zwischen jeweils zwei Schreibimpulsen reflektierten Strahl

PHN 9886 3«er 24-3-1981

^s wiederzugewinnen. Da oft, um das eingeschriebene Datensignal detektieren zu können, ein Folgelaserstrahl verwendet wird, kann in solchen Fällen die Vorrichtung nach ■"ig. 13 Anwendung finden, in der die Spur k, die sich in bezug auf den Detektor 27 in Richtung des Pfeiles 63 bewegt, von einem die Information schreibenden Strahl 16a und einem Fo I.rrs fcrahl. 16b abfy e tnstet wird, wobei (Iiüho beiden Strahlen z.B. mittels eines Strahlenteilers 68,-der Spiegel 17a und 17b und der optischen Systeme 18a und 18b erhalten werden. Zur Modulation des Strahls 16a kann ein ModuLator im Strahl 16a angeordnet werden. Diese Vorrichtung enthält eine Photodiode 27» die in bezug auf die Auslesung von Datensignalen und Folgesignalen weiter völlig analog den Vorrichtungen nach einer der Fig. 8a, 9a, 10, 11a oder. T2a wirken kann. Weiter enthält die Vorrichtung eine Photodiode 50 zum Detektieren des reflektierten Fölgestrahls 16b, der in einiger Entfernung hinter dem Strahl i6a auf die Spur · projiziert wird.-Während des Lesevorgangs sowie beim Auslesen der Synchronisationsgebiete 8.wird, indem das von der Photodiode 27 detektierte Signal über einen in dieser Figur der Einfachheit halber nicht dargestellten Verstärker ■(z.B. k6 in Fig. 11a) und ein BandpassTilLer (z.B. 2« Lu Fig. 11a) der phasenverriegelten Schleife 29 züge führ.I. wird, das Taktsignal Sc gewonnen. Ausserdeni wird insbesondere während des Schreibvorgangs auf ähnliche Weise aus dem von der Photodiode 50 detektierten Signal über gegebenenfalls ein nicht dargestelltes Bandpassfilter und über eine phasenverriegelte Schleife 501 ebenfalls.dieses Taktsignal gewonnen, das aber in bezug auf das über die Photodiode 27

3u gewonnene Taktsignal verzögert ist. Das Ausgangssignal wird über eine Verzögerungsvorrichtung 5I dem Ausgang 31 zugeführt. Das verzögerte Taktsignal wird im Phasenkomparator 52 mit der Phase des von der Photodiode 27 gewonrrenexi. Taktsignals verglichen, und über einen Schalter 53 wird die

"" Verzögerungsvorrichtung 51 derart eingestellt, dass das über die VerssögerunRavui-richtung 51 Vörzii^oi'l.e Takts r ,",um.I der Photodiode 50 zu dem über die Photodiode 51 gewonnenen Signal gleichphasig ist. Beim Auslesen der Synchronisations-

.«. .: 3US 128

PHN 9'8Ö6 . ^λ» 24-3-1981

gebiete 8 ist der Schalter 33 geschlossen und wird die Verzögerungsschaltung 51 derart eingestellt, dass das von dieser Verzögerungsschaltung 5I verzögerte Taktsignal " der Photodiode 50 zu dem über die Photodiode.27 erhaltenen Taktsignal gleichphasig ist. Beim Schreiben von Daten in il Lo 1 ril'ornia tioiis(';ebie te 9 ist dex* Schalter 53 geöffnet und wird das Taktsignal über die Photodiode 50 aus dem reflektierten -Hilfsstrahl 16b gewonnen und mit der Verzögerungsschaltung 51 über die beim Auslesen der Synchronisations-TO gebiete 8 eingestellte Zeit verzögert. Der Schalter 53 wird auf den" Befehl des von der Leseschaltung 30 aus den Synchronisationsgebieten 8 ausgelesenen Synchronisationssignäls betätigt.

Dabei sei bemerkt, dass das.Schreiben von Information mit Einheitsgruben, d.h., dass die Information mit einzelnen detektierbaren Änderungen in der Oberf'lächenstruk-. tür des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet wird, wie in Fifi. '3-1' darfjes te LIt ist, eine Frequenzkomponente mit der Kroqiienz ,'2Co im Spektrum (Fig. k) des ausgelesenen Signals ergibt. Dies braucht für die Anwendung einer Taktmodulationsst rule tür nicht bedenklich zu sein, weil diese Taktmodulation, wenn sie eine Frequenz gleich 2fo aufweist, beim Schreiben der Information benutzt werden kann und, wenn beim Schreiben eine richtige P.hasenbeziehung zu dem Taktsignal aufrechterhalten wird," beim Auslesen mit der Komponente· 2fo infolge" der Anwendung von Einheitsgruben zusammenfällt. Bei Anwendung von Vierphäsenmodulation (Fig. 4c und. 5c) wird das Taktsignal eine Frequenz gleich fo aufweisen und in diesem Falle ist die genannte Komponente mit der .30 Frequenz 2fo nicht störend.

Es kann durch viele±-lei Störungen, wie örtliche Foil Lot in dor Platte 1 odex- Erschütterungen, vorkommen, dass beim Beschreiben der Laserstrahl 16 - während er in ο Liioiii bo.s t Liiiinten Sektor <) (Fig. 16) einer Spur mit dem Ein-'³^ schreiben beschäftigt ist - die Spur verlässt und über eine benachbarte Spur streift, wobei er den betreffenden Sektor überschreibt,- der-bereits beschrieben ist oder noch be-.-schrieben werden muss. Obgleich der radiale Folgemechanis —

PHN 9886 ><f . 24-3-1981

•33·

mus den Strahl"wieder auf die Spur.zurückführen kann, ist diese Situation unerwünscht, weil dann nicht hur der ursprünglich zu beschreibende Sektor unvollständig· be-• · schrieben wird, sondern auch der benachbarte Sektor (dio

benachbarten Sektoren) als verloren betrachtet werden muss (müssen). Diese Situation soll vermieden werden. Der Schreib "Vorgang soll beim Verlaasen einer' Spur durch den - Strahl gestoppt werden, so dass keine benachbarten Spuren beschädigt werden. Der Sektor 9> in den zu diesem ZeIL-punkt geschrieben wurde, wird dann als verloren betrachtet

und die Information muss in einem neuen Sektor 9 aufs α. neue geschrieben werden. Ein zuverlässiges Verfahren zum rechtzeitigen Detektieren eines zu grossen Spurfolgefehlers kann mit der an Hand der Fig. 1h und 15 beschriebenen Platte -1 durchgeführt werden. Dr.rin sind vorgeformte Spuren k mit Taktinformation angebracht, wie an Hand der Fig, 1 bis 13 beschrieben ist. Die Taktmodulation ist aber derart angebracht, dass Punkte mit gleicher Phase entlang einer von der Linie B in radialer Riclitung abweichenden Linie A fluchten. Dadurch weist die · Phase der Taktstruktur in der Spur hh einen positiven ■ Phasenunterschied mit der Taktstruk.fcur in der Spur k* und einen negativen Phasenunterschied mit'der Taktstruktur in der Spur 4" auf. .

**p 25 Venn der Strahl 16 die Spur k verlässt', wird, Je.

nach der Richtung, eine positive oder negative Phasenverschiebung in bezug auf die gleichmässige Phasenänderung . beim Verfolgen der Spur k im ausgelesenen Taktsignal auftreten. Diese Phasenverschiebung kann detektiert werden, _Und aus der Amplitude- derselben kann ein Signal, das eine unzulässige Spurabweichung angibt, abgeleitet werden, um den Schreibvorgang zu stoppen. Aus der Polarität der . Phasenverschiebung kann Information über die Richtung des Spurfolgefehlers abgeleitet werden, wobei diese InJ.'oriuat.ion dazu benutzt werden könnte, den Strahl 16 rechtzeitig zu der Spur h zurückzuführen, so dass der Schreibvorgang in dem folgenden Sektor 9 weiderbegonnen werden kann.

In Fig, k ist stets ein Phasenunterschied von ⁽JO°

.:" .: .... ._: 3U5128-

tr ■ * * *

24-3-1981

zwischen den Taktmodulationeri·-der aufeinanderfolgenden Spuren eingehalten. Dies ist die optimale Phasenbeziehung. Denn ein Phasenunterschied von 0° oder 36O⁰ iergibt kein Fehlersignal, während bei einem Phasenunterschied von 18O° die Richtungsinformation verloren geht. Ein zusätzlicher. Vorteil der Platte nach den Fig. Ik und 15 ist der, dass der Einfluss von Übersprechen beim Auslesen durch die verschobene Phase herabgesetzt wird.

Fig. Ί6 zeigt eine Ausführungsform einer Vorricht.inifv zum Beschreiben einer Platte nach den Fig. 1K und 15· Für das Prinzip der Wirkung sei auf die Beschreibung der. Fig. 1 — 13 insbesondere Fig. 6b und 12, verwiesen, wobei entsprechende Bezugsziffern angewendet sind.

Im Gegensatz zu der Situation bei der Vorrichtung nach Fig. 12 wird angenommen, dass die Spuren k, k* , k" ... eine niederfrequente Wobblung aufweisen, wie z.B. an Hand der Fig. 9 und 10 beschrieben ist. Die Vorrichtung 33 zum ' Ableiten des radialen Folgesignals muss denn auch dementsprechend angepasst sein. Weiter ist in bezug auf Fig. 6b der Schreibmodulator 25 mit einem Eingang 70 versehen. Ein Signal an diesem Eingang stoppt den Schreibvorgang.

Die phasenverriegelte Schleife 29 ist in der Vorrichtung; nach Fig, 16. mit einem Synchrondemodulator 7· ausgeführt, der das Taktsignal, das über das Filter 28.gewoniien wird,· in bezug auf die Phase mit dem von einem spannungs-• ges teuerten Oszillator JZ erhaltenen Signal vergleicht, wobei dieser Oszillator 72 von dem über-den Tiefpass 73 erhaltenen Ausgangssignal des Demodulators J\ gesteuert wird. •Das Ausgangssignal des Oszillators 72 bildet das Taktsignal Sc, das am Ausgang 31 abgegeben· wird. Das Ausgangssignal des Demodulators 71 ist ein Mass für den augenblicklichen Phasenunterschied zwischen dem Ausgangssignal des Oszillators 72 und dem über das Filter 28 erhaltenen Taktsignal, das von der Platte 1 herrührt.

-Wenn, wie in Fig, TJa. dargestellt ist, eine Daten— spur T in der Spur.'+ in einen bestimmten Sektor 9 zwischen Syiichronisatio'nsgebie ten 8 geschrieben wird (siehe dazu . Fig. l), wird ein gieichmässiges Taktsignal Sc erhalten.

3145Ί28

PHN 9886 >er 2^-3-1981

Das Ausgangs signal des Demodulators 71 > class Ln "Pig. 17t> dargestellt ist, ist dann nahezu gleich Null. Wenn die Schreibspur T sich, durch irgendwelche Ursache, von der Spur- k zu der Spur k' verschiebt, wird'das Ausgangssißiial.

des Demodulators 71 zunehmen, um den Oszillator 7<- nacli/.uregeln. Der Schreibvorgaiig soll unterbrochen weiHloxi, bevor ■" die Spur T auf die benachbarte Spur '+' gelangt. Dies kann _t; an der Amplitude des Ausgangssignals des Demodulators 71 detektiert werden. Ebenso kann die Datenspur T sich in der anderen Richtung entfernen, was, wie in Fig. 17b dargestellt

ist, zu einem negativen Ausgangssignal des Demodulators ^_- führt. Hinter dem Demodulator ist über einen Tiefpass 7h. ein Fensterdetektor 75 angeordnet, der detektiert, ob das Ausgangssignal des Demodulators 71 vorher bestimmte Grenzen +Sd oder -Sd (Fig. 17t>) überschreitet, und dann am Ausgang 76 ein Signal erzeugt (Fig. 17c), das über den Eingang 7-0 des Schreibm.odu lators 2¹J "den Schreibv(>r,<;;nJi^ stopp!..

Der Tiül'pasa 7'l dient; dazu, da« Syyl.oin Tür Sl.öi-·- Impulse u.dgl. un empfind I L cli zu machen, und kann ίν^ίϊ'ΊκΜίΐ'ΐι-falls mit dem Tiefpass 73 kombiniert werden', was mit der' gestrichelten Linie 77 in Fig. 16 angegeben ist. Wenn die Datenspur T die Spur k verlässt, wird auch das Spurfolgesignal einen grösseren positiven oder negativen ¥ert als bei ungestörter Spurverfolgung aufweisen. Es ist möglich, dies ,' 25 über einen Fenstgrdetektor 78 zu detektieren und das Aus-• gängssignal' dieses Detektors mit dem Ausgangssignal des Fensterdetektors 75 in einer Kombinationsschaltung 79 zu kombinieren; diese Möglichkeit ist in Fig. 16 gestriche.l.t dargestellt. Diese doppelte Sicherung ist gegebenenfalls erwünscht, um die Betriebssicherheit dew Systems v.ti cm-IiöIumi. Die Sicherung über das Spurt"ο Lgesignn I. is! an sich weniger geeignet als die Sicherung über das PhasendLiTerenzsignaL am Ausgang des Demodulators 7I, weil, wie Fig. 18 zeigt, das Spurfolgesignal seine Information einem niederfrequenten

or

^p Teil C des Spektrums und das genannte PhasendifferenzsignaJ seine Information einem hochfrequenten Teil E des Spektrums entnimmt, während Störungen, wie Reflexionsänderungen der Platte und kleine Fehler in der Oberfläche der Platte, die

PIiN <)886 . 3£" 24-3-1981

.36.

nicht zu einem Spurwechsel nach Fig. 17a führen würden, haüptsächlich ebenfalls in einem niederfrequenten Teil D des Spektrums auftreten.

Leerseite

Claims (1)

1. ••■•I. ": ": .X '\ ■ 3U51?R

   PHN 9886 25-3-1981

   PATENTANSPRÜCHE:

   1 J Vorrichtung zum Aufzeichnen von Information auf ■einen Aufzeichnungsträger, derein scheibenförmiges Substrat mit einer .strahlungsempfindlichen Informationsschicht enthält und mit gemäss einem spiralförmigen oder konzentrisehen Spurenmuster angeordneten Informationsgebieten versehen ist, wobei diese Vorrichtung mit einer Lichtquelle, einem optischen System zum Richten eines Lichtstrahls auf die Informationsgebiete dieses Aufzeichnungsträgors, einer Axif ze iclmungs schaltung zum Modulieren des LichtstrahLs' Lh

   ^ Abhängigkeit von dem auf ζ uz ο Lehnenden digitalen Signal- lunt einem optischen System mit einem Detektor zum Dctokl-iot'cii einer vom Aufzeichnungsträger reflektierten oder gegebenen-r falls durchgelassenen Strahlung versehen ist,, dadurch gekennzeichnet,, dass zur Auslesung eines Aufzeichnungs- ·. . . ' $

   · "^"

   trägers, bei dem die Informationsgebiete eine periodische

   X Spurmodulation, deren Periode einer Frequenz entspricht, \

   bei der das Leistungsspektrum der aufzuzeichnenden oder gegebenenfalls aufgezeichneten digital kodierten Information wenigstens nahezu einen Nullpunkt aufweist, für die

   · Erzeugung eines Taktsignals mit Bitfrequenz zur Synchronisation der digital kodierten Information beim Aufzeichnen und/oder ¥iedergeben aufweisen, wobei diese periodische Spurmodulation derart in der Spur angebracht ist, dass-Punkte dieser Spurmodulation mit gleicher Phase von Spur

   ' .

   zu Spur entlang einer von der radialen Richtung abweichenden Linie fluchten, so dass die Spurmodulation jeder Spur als Funktion des Umfangswinkels des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers in der einen radialen Richtung in der Phase stets gegenüber der Spurmodulation der in dieser radialen Richtung daran grenzenden Spur voreilt und in der anderen radialen Richtung in der Phase stets gegenüber der Spurmodulation der' in der anderen radialen Richtung daran * -

   PHN 9886 Ä. 25-3-1981

   grenzenden Spur nacheilt, die Vorrichtung enthält: ein Bandpassfilter zum Filtern eines Signals mit einer Frequenz, (Ii ο duroli (Ii ο Periode dor periodischen Spurmodulation be.s I. i irmit LhI, aus dieser detektierten Strahlung, wobei dieses Signal· als Taktsignal der Schreib schaltung für die Synchronisation des aufzuzeichnenden Informationssignals mit der periodischen Spurmodulation zugeführt wird, so dass die aufzuzeichnende Information in einer festen Phasenbeziehung zu dieser periodischen Spurmodulation auf-

   ¹^ gezeichnet wird, sowie eine Phasenvergleichsschaltung zur Überwachung der■augenblicklichen Phase des genannten gefilterten Signals, um, wenn die Phase in einem vorher bestimmten Masse von der eines Signals mit sich"gleichmassig ändernder Phase abweicht, ein Signal zur "ünter-

   ¹ ' «los Aufzeiclinungsvorganga zu erzeugen.

   :i. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennze Lehnet,. dass die" Phasenvergleichsschaltung in eine phasenverriegelte Schleife aufgenommen ist, wobei dieser Phasenvergleichsschaltung das genannte gefilterte Signal

   und das von einem vom Ausgangssignal dieser Phasenvergleichsschaltung über einen Tiefpass gesteuerten Oszillator herrührende Signal zugeführt werden, wobei das Ausgangssignal dieser Phasenyergleichsschaltung einem Fensterdetektor

   zugeführt wird.
   25

   3·"' Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die mit optischen Mitteln zum Richten eines mit der aufzuzeichnenden !Information modulierten Lichtstrahls auf die Informations-(iobiote und zum Richten eines Hilfsstrahls auf die Informat Lons/rebiote hinter dem modulierten Strahl zum Auslesen '

   dor von dom modulierten Lichtstrahl aufgezeichneten Information versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsstrahl zum Auslesen der periodischen Spurmodulation für die Erzeugung des Taktsignals, um das Schreiben von Information mit dem anderen Strahl zu synchronisieren, und für das Zuführen des Signals zu der Phasenvergleichsschaltung benutzt wird.

   PHN 9886 · · 3* 'ΐΗ-'}-Λ98 I

   Information modulierten Lichtstrahls auf die Informationsgebiete und zum Richten eines Hilfsstrahls auf die Informationsgebiete hinter dem modulierten Strahl zum Auslesen ' · der von dem modulierten Lichtstrahl aufgezeichneten Inforraation versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsstrahl zum. Auslesen der periodischen Spurmodulation für .die Erzeugung des Taktsignals, um das Schreiben von Information mit dem anderen Strahl zu synchronisieren, und für das Zuführen des Signals zu- der Phasenvergleichsschaltting benutzt wird.