NL8000122A

NL8000122A - Schijfvormige, optisch uitleesbare registratiedrager als opslagmedium voor datainformatie, inrichting voor het vervaardigen van zo'n registratiedrager, inrichting voor het optekenen en/of weergeven van datainformatie in c.q. van zo'n registratiedrager.

Info

Publication number: NL8000122A
Application number: NL8000122A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1980-01-09
Filing date: 1980-01-09
Publication date: 1981-08-03
Also published as: AT369915B; DE3100278A1; ES498338A0; SE8100030L; US4375088A; SE451224B; DK151990C; JPS56137531A; JPH01194137A; MX153478A; FR2473770A1; JPH0118504B2; AU6599181A; DE3100278C2; FR2473770B1; ZA807714B; BE886993A; NZ195971A; GB2067313A; JPH01194138A

Description

V —— , * * . · ' f to PHN 9667 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven _______Schijfvormige, optisch uitleesbare registratiedrager als opslagmedium voor datainformatie, inrichting voor het vervaardigen van zo'n registratiedrager, inrichting voor het optekenen en/of weergeven van datainformatie in c.q. van zo'n registratiedrager*

De uitvinding heeft betrekking op een registratiedrager bevattende een schijfvormig substraat met een stralingsgevoelige informatielaag en voorzien van volgens een spiraalvormig of concentrisch sporenpatroon gerangschikte informatiegebieden , welke registratiedrager 5 is bestemd voor het via een stralenbundel optekenen en/of weergeven van digitaal gekodeerde informatie met een vaste bitfrequentie in de informatiegebieden.

De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het vervaardigen van zo'n registratiedrager, op een inrichting voor 10 het optekenen van informatie op zo'n registratiedrager en op een inrichting voor het weergeven van informatie die in de informatiegebieden van zo'n registratiedrager is opgetekend.

Een registratiedrager van het in de aanhef genoemde type benevens een inrichting voor het optekenen en/of uitlezen van in-15 formatie op en/of van zo'n registratiedrager is bekend uit de ter visie gelegde Nederlandse octrooiaanvrage no. 7.802.859 (PHN 9062). Daarbij zijn de informatiegebieden gescheiden door synchronisatiegebieden waarin het adres van het daaropvolgende informatiegebied is opgetekend. In deze aanvrage wordt voorgesteld om ter verkrijging van een radieel volgsignaal, 20 dit is een signaal om de laserbundel op het midden van het spoor gericht te houden, het spoor een radiële ten opzichte van de bitfrequentie relatief laagfrequente slingering te geven wat bij detectie van een gereflecteerde bundel een signaal waaruit de afwijking van de laserbundel ten opzichte van het midden van het te volgen spoor oplevert. Aan deze metho-25 de is als bezwaar verbonden dat de faserelatie van het gedetekteerde slingersignaal met de op de registratiedrager aanwezige radiële slingering steeds bekend moet zijn om de richting van de spoorvolgfout te kunnen bepalen hetgeen een referentiesignaal vereist.

De uitvinding beoogt een registratiedrager van de in 30 de aanhef genoemde soort aan te geven waaraan bij gebruik genoemde problemen niet kleven. Daarbij is de uitvinding belichaamd in de registratiedrager, de inrichting voor het vervaardigen van die registratiedrager, de inrichting voor het optekenen van informatie op die registratiedrager 000 0 1 22 I a ï * ’ i r PHN 9667 2 en de inrichting voor het weergeven van informatie die in de informatiegebieden van die registratiedrager is opgetekend.

De registratiedrager volgens de uitvinding u/ordt daartoe gekenmerkt doordat de informatiegebieden een optisch detekteerbare 5 met de bitfrequentie of een geheel veelvoud daarvan overeenkomende eerste periodieke spoormodulatie vertonen voor het bij het optekenen en/of weergeven opwekken van een kloksignaal met bitfrequentie en dat gesuperponeerd op de eerste periodieke spoormodulatie een tweede periodieke radiële spoormodulatie is aangebracht, waarbij de periode van die tweede perio-10 dieke spoormodulatie tenminste van dezelfde grootte orde is als de periode van de eerste periodieke spoormodulatie, voor het bij optekenen en/of weergeven opwekken van een radieel volgsignaal.

De uitvinding berust op het inzicht dat het bij digitale registratie mogelijk is om een met de bitfrequentie van het op te 15 tekenen datasignaal synchrone frequentie en een frequentie van dezelfde grootte orde vooraf op de registratiedrager aan te brengen welke frequenties zowel tijdens het lezen als optekenen van informatie gedetek-teerd kunnen worden zonder noemenswaardige interferentie waarbij het met het eerste periodieke modulatiepatroon corresponderend signaal behalve 20 als kloksignaal -wat op zich onderwerp is van door dezelfde aandraagster gelijktijdig met onderhavige aanvrage ingediende aanvrage no.........

(PHN 9666)- ook als fasereferentiesignaal bij het opwekken van het radieel volgsignaal gebruikt kan worden en waarbij de frequenties van met beide periodieke spoormodulaties corresponderende signalen tesamen langs elek-25 tropische weg een laagfrequent mengsignaal leveren zonder dat laagfrequen-te stoorsignalen van invloed zijn. De ten behoeve van radiële volging gebruikte servosporen vormen in het gedetekteerde signaal een qua amplitude gemoduleerd signaal met het met de eerste periodieke spoormodulatie corresponderende kloksignaal als draaggolf.

30 Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van een registratie drager volgens de uitvinding wordt nader gekenmerkt doordat wanneer de periode van de eerste periodieke spoormodulatie bij een bepaalde tangen-tiële snelheid van de registratiedrager correspondeert met een eerste signaalfrequentie en de periode van de tweede periodieke spoormodulatie 25 bij die bepaalde tangentiële sneheid van de registratiedrager correspondeert met een tweede signaalfrequentie, het frequentieverschil tussen de eerste en tweede signaalfrequentie konstant is en relatief laag is ten 800 0 1 22 r . « \ . \ ' * « PHN 9667 3 opzichte van die eerste aignaalfrequentie.

Bij gebruik van deze registratiedrager vormt zich bij uitlezing een amplitude gemoduleerd signaal/Ireqifer&ie gelijk aan genoemd verschilsignaal. De met beide periodieke spoormodulaties corres-5 ponderende signalen kunnen uitgefilterd worden en met bijvoorbeeld een synchrone mengtrap kan de verschilfrequentie bepaald worden waarmee genoemd verschilsignaal synchroon gedemoduleerd kan worden zodat direct een spoorvolgsignaal beschikbaar is.

Een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van een registratie-1° drager volgens de uitvinding kan nader worden gekenmerkt, doordat de periode van de eerste periodieke spoormodulatie gelijk is aan de periode van de tweede periodieke spoormodulatie en dat beide spoormodulaties onderling een vaste faserelatie vertonen.

Bij gebruik van deze registratiedrager verschijnt in het 15 gedetekteerde signaal het laagfrequent spoorvolgsignaal rechtstreeks omdat het bij uitlezing gevormde produkt van beide modulaties als het ware zichzelf demoduleert omdat dit produkt bij een konstante faserelatie een konstante term bevat zodat dus de van de spoorvolging afhankelijke modulatie als laagfrequent signaal direct zonder synchrone demodulatie uit 20 het gedetekteerde signaal te filteren is.

Genoemd faseverschil bij deze voorkeursuitvoeringsvorm is bij voorkeur gelijk aan een kwart van de periodeduur van de spoormodulaties.

In qua oppervlakte structuur meest eenvoudige vorm kan 25 deze voorkeursuitvoeringsvorm verder gekenmerkt worden doordat de eerste en tweede periodieke spoormodulatie tesamen gevormd zijn door althans in de informatiestukken op onderling gelijke afstanden gelegen en spiraalvormig of concentrisch in lijn gelagen putten in het oppervlak van de registratiedrager met een geometrie die zich in hoofdzaak in een richting 30 die een hoek ongelijk aan nul maakt met ên de tangentiële richting én de radiële richting ter plaatse.

Een inrichting voor het vervaardigen van een registratiedrager volgens de uitvinding waarbij voorafgaande aan het aanbrengen van genoemde informatielaag het sporenpatroon door middel van een laser-35 bundel wordt beschreven, kan worden gekenmerkt door een eerste modulatie-inrichting voor modulatie van de laserbundel ter verkrijging van genoemde eerste periodieke spoormodulatie en een tweede modulatieinrichting voor modulatie van de trefplaats van die laserbundel op het oppervlak van de 800 0 1 22 ' * , * *. * .

PHN 9667 4 registratiedrager in radiële richting ter verkrijging van genoemde tweede periodieke spoormodulatie.

Een inrichting voor het optekenen van informatie op een registratiedrager volgens de uitvinding voorzien van een laser en een 5 optisch stelsel voor het richten dan een laserbundel op de informatiegebieden van die registratiedrager met een optekenschakeling voor het moduleren van de laserbundelintensiteit in afhankelijkheid van het op te tekenen digitale signaal en voorzien van een detektor voor detektie van door de registratiedrager gereflekteerde c.q. doorgelaten straling waar-10 bij op die registratiedrager de periode van de eerste periodieke spoormodulatie bij een bepaalde tangentiële snelheid van de registratiedrager correspondeert met een eerste signaalfrequentië en de periode van de tweede perodieke spoormodulatie bij die bepaalde tangentiële snelheid van de registratiedrager correspondeert met een tweede signaalfrequentie 15 en waarbij het frequentieverschil tussen de eerste en tweede signaalfrequentie konstant is en relatief laag is ten opzichte van de eerste signaalfrequentie kan worden gekenmerkt door een eerste banddoorlaatfilter voor signalen met de eerste frequentie ter winning van een kloksignaal dat aan de schrijfschakeling wordt toegevoerd voor synchronisatie van het 2fl optekenen van genoemde digitale informatie, een tweede banddoorlaatfilter afgestemd op de tweede frequentie, een eerste synchrone detektieschake-ling voor menging van de gefilterde signalen met de eerste en tweede frequentie ter winning van een signaal met een frequentie gelijk aan het verschil tussen de eerste en tweede frequentie., een derde banddoorlaat-filter dat op dit frequentieverschil is afgestemd voor filtering van het dooor de detektor gedetekteerde signaal en een tweede synchrone detek-torschakeling voor menging van het door het derde bandfilter uitgefilterde signaal met het uitgangssignaal van de eerste synchrone detektorscha-keling ter verkrijging van een radieel volgsignaal.

30 Deze inrichting kan nader gekenmerkt worden doordat de detektor langs een axiale lijn en langs een radiële lijn in sectoren is verdeelt, dat het verschil tussen de door beide door de radiële lijn verdeelde helften van de detektor gedetekteerde signalen aan het eerste bandfilter wordt toegevoerd, dat het verschil tussen de door beide door QC i - axiale lijn verdeelde helften van de detektor gecfetekteerde signalen aan het tweede bandfilter wordt toegevoerd en dat de som van de door alle vier sectoren gedetekteerde signalen aan het derde bandfilter wordt 800 0 1 22 t 1 PHN 9667 5 toegevoerd.

Een inrichting voor het optekenen van informatie op een registratiedrager volgens de uitvinding voorzien van een laser en een optisch stelsel voor het richten van een laserbundel op de informatie-5 gebieden van die registratiedrager met een optekenschakeling voor het moduleren van de laserburdeJintensiteit in afhankelijkheid van het op te tekenen digitale signaal en voorzien van een detektor voor detektie van door de registratiedrager gereflekteerde c.q. doorgelaten straling waarbij op die registratiedrager de periode van de eerste periodieke spoor-^ modulatie g&ijk is aan de periode van de tweede periodieke spoormodulatie en waarbij beide spoormodulaties onderling een vaste faserelatie vertonen, kan gekenmerkt worden door een banddoorlaatfilter afgestemd op een bij een bepaalde tangentiële snelheid van de registratiedrager met de periode van de eerste periodieke spoormodulatie overeenkomende frequen-15 tie en gekoppeld met de detektor voor het leveren van een kloksignaal dat aan de opteken schakeling wordt toegevoerd voor synchronisatie van het optekenen van genoemde digitale infoiuatie en een laagdoorlaatfilter voor filtering van het door de detektor geleverde signaal ter winning van een radieel volgsignaal.

20 Deze inrichting kan nader gekenmerkt worden doordat de detektor langs een radiële lijn in twee helften is verdeeld en dat het verschil tussen de door béide helften gedetëkteerde signalen aan het bandfilter wordt toegevoerd.

Een inrichting voor het weergeven van informatie die 25 in de informatiegebieden van een registratiedrager volgens de uitvinding is opgetekend door middel van een die informatiegebieden aftastende laserbundel met een optisch stelsel en een detektor voor het detekteren van door de registratiegebieden gereflekteerde c.q. doorgelaten straling en een leesschakeling voor het afscheiden van het ingeschreven infor-30 matiesignaal uit de gedetekteerde straling waarbij op die registratiedrager de periode van de eerste periodieke spoormodulatie bij een bepaalde tangentiële snelheid van de registratiedrager correspondeert met een eerste signaalfrequentie en de periode van de tweede periodieke spoormodulatie bij die bepaalde tangentiële snelheid van de registratie-35 drager correspondeert met een tweede signaalfrequentie en het frequentieverschil tussen de eerste en tweede signaalfrequentie konstant is en relatief laag is ten opzichte van de eerste signaalfrequentie wordt 800 0 1 22 4 · ί % >. * t' . . · ΡΗΝ 9667 6 gekenmerkt door een eerste banddoorlaatfilter voor signalen met de eerste frequentie ter winning van een kloksignaal dat aan de leesschakeling wordt toegevoerd voor synchronisatie van het uitlezen van genoemde digitale informatie, een tweede banddoorlaatfilter afgestemd op de tweede ® frequentie, een eerste synchrone detektieschakeling voor menging van de gefilterde signalen met de eerste en tweede frequentie ter winning van een signaal met een frequentie gelijk aan het verschil tussen de eerste en de tweede frequentie, een derde banddoorlaatfilter dat op dit frequentieverschil is afgestemd voor filtering van het door de detektor gedetek-teerde signaal en een tweede synchrone detektorschakeling voor menging van het door het derde bandfilter uitgefilterde signaal met het uitgangssignaal van de eerste synchrone detektorschakeling ter verkrijging van een radieel volgsignaal.

Deze inrichting kan nader gekemerkt worden doordat de ^ detektor langs een axiale lijn én langs een radiële lijn in sectoren is verdeeld, dat het verschil tussen de door beide door de radiële lijn verdeelde helften van de detektor gedetekteerde signalen aan het eerste bandfilter wordt toegevoerd, dat het verschil tussen de door beide door de axiale lijn verdeelde helften van de detektor gedetekteerde signalen 20 aan het tweede bandfilter wordt toegevoërd en dat de som van de door alle vier sectoren gedetekteerde signalen aan het derde bandfilter wordt toegevoerd en aan de leesschakeling.

Een inrichting voor het weergeven van informatie die in de informatiegebieden van een registratiedrager volgens de uitvinding oe is opgetekend door middel van een die informatiegebieden aftastende laserbundel met een optisch stelsel en een detektor voor het detekteren van door de registratiegebieden gereflekteerde c.q. doorgelaten straling straling en een leesschakeling voor het afscheiden van het ingeschreven informatiesignaal uit de gedetekteerde straling waarbij op die regis-tratiedrager de periode van de eerste periodieke spoormodilatle gelijk is aan de periode van de tweede periodieke spoormodulatie en waarbij beide spoormodulaties onderling een vaste faserelatie vertonen, kan gekenmerkt worden door een banddoorlaatfilter afgestemd op een bij een bepaalde tangentiële snelheid van de registratiedrager met de periode van βρ de eerste periodieke spoormodulatie overeenkomende frequentie en gekoppeld met de detektor voor het leveren van een kloksignaal dat aan de leesschakeling wordt toegevoerd voor synchronisatie van het uitlezen 800 0 1 22 I f ‘ * · PHN 9667 7 van genoemde digitale informatie, en een laagdoorlaatfilter voor filtering van het door de detektor geleverde signaal ter winning van een radieel volgsignaal.

Deze inrichting kan nader gekenmerkt worden doordat de 5 detektor langs een radiële lijn in twee helften is verdeeld en dat het verschil tussen de door beide helften gedetekteerde signalen aan het bandfilter wordt toegevoerd.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin: 10 Figuur 1 een mogelijke uitvoeringsvorm van een regis- tratiedrager waarbij het principe volgens de uitvinding kan worden toegepast toont met in figuur la een bovenaanzicht van de registratiedrager, figuur lb een gedeelte van een spoor 4 van die registratiedrager vergroot weergegeven toont, en figuur lc een synchronisatiegebied van dat 15 gedeelte vergroot weergeeft.

Figuur 2 een klein gedeelte van de doorsnede volgens de lijn II—II1 in figuur la toont,

Figuur 3 in figuren 3a tot en met 3d schematisch een doorsnede in de lengterichting door een gedeelte van het spoor 4 toont 20 met in figuur 3a zo'n doorsnede bij een onbeschreven voorgefabriceerde plaat volgens een bekende techniek toont, figuur 3b die doorsnede volgens figuur 3a nadat informatie in het informatiegebied 9 is ingeschreven, figuur 3c zo'n doorsnede bij een onbeschreven voorgefabriceerde plaat met daarin de eerste periodieke moduletie,toont en in figuur 3d de 25 doorsnede volgens figuur 3c nadat digitale informatie is ingeschreven toont, en figuur 3e schematisch het verkregen signaal bij uitlezing van het in figuur 3d in doorsnede getoonde stuk van het spoor 4 en in figuur 3f schematisch een bovenaanzicht van een stuk van spoor 4 nadat digitale informatie is ingeschreven op een andere manier dan in figuren 3b en 3d 30 is getoond, toont

Figuur 4 de random vermogensspectra van een drietal di-. gitale informatiesignaalmodulaties toont, i

Figuur 5 een diagrammatische representatie van die modulaties toont, 35 Figuur 6 in figuur 6a schematisch een inrichting voor het vervaardigen van een registratiedrager volgens de uitvinding, in figuur 6b schematisch het principe van een inrichting voor het inschrij- 8000 1 22

, , . B

PHN 9667 8 ven van informatie in de registratiedrager volgens de uitvinding, en figuur 6c schematisch het principe van een inrichting voor het uitlezen van een beschreven registratiedrager volgens de uitvinding, toont Figuur 7 een aantal voorbeelden van een periodieke 5 spoormodulatie volgens de uitvinding toont,

Figuur 8a het principe van een leesgedeelte van een inrichting voor het uitlezen en/of opnemen van een digitaal signaal uit c.q. op een registratiedrager volgens de uitvinding met een radiële spoormodulatie met een nagenoeg gelijke periode als de eerste periodieke 10 spoormodulatie toont, met in figuur 8b het frequentiespectrum van het door detektor 27 gedetekteerde signaal,

Figuur 9 een gedeelte van een inrichting voor het optekenen van een informatiesignaal op een registratiedrager volgens de uitvinding voor het winnen van een kloksignaal tijdens het optekenen 15 met gebruikmaking van een hulplaserbundel toont, en

Figuur 10 een gedeelte van een inrichting volgens de uitvinding met een modificatie voor wat betreft de kloksignaalopwekking tijdens opname toont.

Figuur 1 toont een mogelijke uitvoeringsvorm van een 20 registratiedrager waarbij het principe volgens de uitvinding kan worden toegepast met in Figuur la een bovenaanzicht van die registratiedrager, Figuur 1b een gedeelte van een spoor 4 van die registratiedrager vergroot weergegeven en Figuur lc een synchronisatiegebied van dat gedeelte vergroot weergegeven. Het registratiedragerlichaam 1 is voorzien van een 25 spiraalvormig spoor 4* Dit spoor 4 is verdeeld in een groot aantal sek-toren 7, bijvoorbeeld 128 per omwenteling. Elke sektor 7 bevat een informatiegebied 9, dat bestemd is voor het opnemen van datainformatie en een synchronisatiegebied 8.

Om ervoor te zorgen dat de datainformatie in een 30 nauwkeurig gedefinieerde baan wordt ingeschreven fungeert het spoor 4 als servospoor. Daartoe bezitten de informatiegebieden 9 van de sektoren 7 een amplitudestruktuur, zoals in Figuur 2 is aangegeven. Deze figuur 2 toont een klein gedeelte van de ‘ doorsnede volgens de lijn II-II1 in Figuur la en toont dus een aantal naast elkaar gelegen spoorgedeelten, 35 in het bijzonder informatiegebieden van het servospoor 4. De richting van de servosporen 4 is dus loodrecht op het vlak van de tekening. Deze servosporen 4, in het bijzonder de informatiegebieden 9, zijn dus als 800 0 1 22 1 » * * PHN 9667 9 groeven in het substraat 5 aangebracht. Hierdoor is het mogelijk een voor het inschrijven van digitale informatie op de registratiedrager gerichte stralenbundel nauwkeurig met dit servospoor 4 te laten samenvallen, m.a.w. de positie van de stralenbundel in radiële richting te 5 regelen via een servosysteem dat gebruik maakt van het van de registratiedrager teruggekaatste licht.

Om digitale informatie te kunnen optekenen is het re-gistratiedragerlichaam voorzien van een laagje materiaal 6, dat, indien belicht met geschikte straling, een optische detekteerbare verandering 10 ondergaat. In wezen zouden alleen de informatiegebieden 9 van de sektoren van een dexgeHjk laagje voorzien behoeven te zijn. Fabricagetechnisch is het echter eenvoudiger om het gehele registratiedrageroppervlak van van een dergelijk laagje te voorzien. Deze laagst 6 kan bijvoorbeeld 1 bestaan uit een dunne metaallaag zoals Telluur. Door laserstraling van 15 voldoende hoge intensiteit kan plaatselijk deze metaallaag gesmolten worden, zodat plaatselijk deze informatielaag 6 een andere reflektiecoëffi-ciënt krijgt, zodat bij het aftasten van een op een dergelijke wijze ingeschreven informatiespoor door een uitleesstralenbundel een met de opgetekende informatie overeenkomende amplitudemodulatie van de gere-20 flekteerde stralenbundel ontstaat.

De laag 6 kan ook de vorm hebben van een dubbellaag van onder invloed van opvallende straling chemisch reagerende materialen, bijvoorbeeld aluminium op ijzer. Op de plaats waar een energierijke stralingsbundel de plaat treft wordt FeAlg gevoermd dat slecht reflek-25 teert. Eenzelfde effekt treedt op bij een dubbellaag Bismuth op Tellurium, waarbij Βΐ2Τβ^ ontstaat. Ook een enkellaag Tellurium kan toegepast worden.

Doordat met behulp van de als groef in het substraat 5 gevormd servospoor de inschrijfstralingsvlek nauwkeurig met dit servo-30 spoor samenvalt, i.h.b. tijdens het aftasten van informatiegebied, wordt de de inschrijfstralingsbundel modulerende datainformatie nauwkeurig in het met dit servospoor samenvallend informatiegebied ingeschreven.

Zoals uit het voorgaande blijkt bevatten de voor de gebruiker bestemde registratiedrager, waarin dus nog geen informatie

QC

in de informatiegebieden is ingeschreven, een groefstructuur in deze informatiegebieden binnen de sectoren. Bovendien bevat een dergelijke registratiedrager binnen elke sector een in een optisch detekteerbare 800 0 1 22 « r * * PHN 9667 10 reliëfstruktuur uitgevoerd synchronisatiegebeid 8. Figuur lb toont vergroot een gedeelte van een spoor 4, waaruit de opeenvolging van een aantal informatiegebieden 9 en synchronisatiegebieden 8 blijkt. Hierbij bestaan de synchronisatiegebieden 8 uit een reliëfstruktuur, bestaande 5 uit een opeenvolging van verdiepingen, afgewisseld door tussengebiedjes. Hierbij is de diepte van de verdiepingen in deze struktuur van het syn-chronisatiegebied groter dan de diepte van het servospoor in het informatiegebied 9. Deze diepte van de verdiepingen wordt volgens algemene optische regels in afhankelijkheid van de vorm van deze verdiepingen in 10 het gekozen uitleessysteem zodanig gekozen dat een optimale uitlezing van de door de struktuur gerepresenteerde informatie wordt verkregen. Wordt uitgegaan van een uitleessysteem waarbij de van de registratie-drager gereflekteerde stralenbundel door een enkele fotodetektor wordt gedetekteerd dan kan als diepte voor de verdiepingen 1/4 X gekozen wor-15 den, waarbij X de golflengte van de gebruikte stralenbundel is. Wordt hierbij voor de diepte van het servospoor in het informatiegebied 9, de waarde 1/8 X of minder gekozen dan heeft dit servospoor nauwelijks invloed op de door de detektor gedetekteerde lichthoeveelheid.

Om de opbouw van het synchronisatiegebied nader aan 20 te geven is in figuur lc een dergelijk synchronisatiestuk rognaals vergroot weergegeven, waarbij eenvoudigheidshalve de informatielaag 6 is weggelaten. Een dergelijk synchronisatiegebied 8 bevat twee gedeelten, namelijk een indicatiegedeelte 10 en een adresgedeelte 11. In het adresgedeelte 11 is alle voor het controleren van het inschrijfproces beno-25 digde informatie opgeslagen. Bij het inschrijven van informatie wordt deze digitale informatie omgezet in een zogenaamde woorden-gerangschik-te bitreeks. Dit adresgedeelte bevat informatie over de woordverdeling waardoor bij het schrijven de positionering van de bitwoorden wordt ge-definiëerd en bij het lezen de gepaste dekodering van de bitwoorden 30 wordt bewerkstelligd. Verder bevat dit adresgedeelte 11 informatie over het spoornummer van de spooromtrek waarin de corresponderende spooromtrek. Deze informatie is volgens een voor het registratiemedium geschikte digitale modulatietechniek als reliëfstruktuur aangebracht. Doordat de registratiedrager dientengevolge naast het als groef in de 35 informatiegebieden 9 aangebracht servospoor tevens ook reeds alle voor de positionering van de informatie als in bitwoorden opgedeelde bitreeks in deze informatiegebieden benodigde informatie in het synchronisatiegebied bezit behoeven de eisen die aan de door de gebruiker benutte 800 0 1 22 * r # * PHN 9667 11 schrijf- en leesinrichting gesteld worden minder streng te zijn. Doordat verder deze volledig vooraf aangebrachte informatie als reliëf-struktuur in de registratiedrager is aangebracht is deze registratie- drager bijzonder geschikt voor massafabricage, waarbij de gebruikelijke 5 perstechnieken benut kunnen worden.

Figuur 3 toont in figuur 3a tot en met 3d schematisch in een doorsnede in de lengterichting van de servosporen 4 een gedeelte van zo'n servo-«spoor 4 met een gedeelte van het synchronisatiegebied 8 en een gedeelte van het informatiegebied 9 met in figuur 3a zo'n door- 10 snede bij een onbeschreven voorgefabriceerde plaat volgens een bekende techniek, in figuur 3b die doorsnede nadat in het informatiestuk 9, informatie 14 is ingeschreven, in figuur 3c zo'n doorsnede bij een onbeschreven voorgefabriceerde plaat waarin in de vorm van een eerste periodieke spoormodulatie klokinformatie is aangebracht en in figuur 4c de 15 doorsnede volgens figuur 3c nadat in het informatiegebied 9 datainfor-matie 14 is ingeschreven. Figuur 3c toont schematisch het verkregen signaal bij uitlezing van het in figuur 3d in doorsnede getoonde stuk van het spoor 4 en figuur 3f toont schematisch een bovenaanzicht van een stuk van spoor 4 nadat informatie is ingeschreven óp een andere manier 20 dan in figuur 3b en 3d is getoond.

De voorgefabriceerde plaat is voorzien van het servo- groef 4, aangebracht in een substraat 5 bijvoorbeeld door middel van een laserbundel. In het synchronisatiegebied 8 kan dan door modulatie van de intensiteit van de laserbundel een informatie bevattende reliëfstruk-25 tuur met "putten" 13 aangebracht warden. Het geheel, evenals gemakshalve het gedeelte van de registratiedrager 1 buiten de groeven 4, kan daarna met de reflekterende informatielaag 6 bedekt worden. In deze voorgefabriceerde registratiedrager kan in het informatiegebied 9 informatie worden ingeschreven door, bijvoorbeeld door middel van een laser-30 bundel, gaten 14 in de relflecterende informatielaag 6 aan te brengen. Zo'n beschreven registratiedrager toont figuur 3b. Bij het schrijven van informatie, d.i. het aanbrengen van de gaten 14 evenals bij het , bijvoorbeeld door middel van een laserbundel, uitlezen van deze informatie is het van belang dat het schrijven c.q. lezen van die informatie ge-35 .

synchroniseerd wordt met behulp van een kloksignaal, waarover de syn- chronisatiegebieden 8 informatie kunnen bevatten. Om tijdens het schrijven en lezen continu, dus ook tijdens het schrijven c.q. lezen in de 800 0 1 22 * · *· *· 'r « · · PHN 9667 12 informatiegebieden 9, over een goed synchroon kloksignaal te kunnen beschikken wordt de servogroef 4 van een eerste periodieke struktuur voorzien die een modulatie van het van de informatiedrager gereflecteerde licht tijdens het volgen van het servospoor 4 tijdens lezen c.q.

5 schrijven teweegbrengt.

Deze aangebrachte struktuur moet echter zodanig zijn dat deze het uitlezen van informatie niet verstoort. Dat dit mogelijk is wordt toegelicht aan de hand van figuur 4 en 5 waarin figuur 4 de randomvermogensspectra geeft van een drietal mogelijke binaire informa-10 tiesignaal modulaties en figuur 5 een diagrammatische representatie van die modulaties.

Met de verwijzing a is in figuur 5 een modulatie aangegeven bekend onder de aanduiding "biphase" modulatie. Hierbij wordt het aangeboden digitale signaal omgezet in een binair signaal dat voor i5 een logische "een" van het aangeboden giitale signaal positief is gedurende de tijd T/2 en negatief gedurende de daaropvolgende tijd T/2 waarbij T de bittijd van het aangeboden digitale signaal is. Een logische "nul" levert juist het tegengestelde binaire signaal op, dat wil zeggen negatief gedurende de tijd T/2 en positief gedurende de 20 daaropvolgende tijd T/2. Deze modulatietechniek levert een binair signaal op dat een een frequentiespectrum van de energieverdeling bezit zolas in figuur 4 met a is aangegeven. Hierbij komt de frequentie fo overeen met L· T Met de verwijzing b is in figuur 5 een modulatie aan-25 gegeven bekend onder de aanduiding "Miller"-modulatie. Het met deze modulatie opgewekte binaire signaal bezit een overgang halverwege een logische "een" van het aangeboden digitale signaal en bij de overgang van twee opeenvolgende logische "nullen". Het frequentiespectrum van het met behulp van deze modulatietechniek verkergen binaire signaal 20 is in figuur 4 met de aanduiding b aangegeven.

Met de verwijzing c is tenslotte in figuur 5 een modulatie aangegeven, bekend onder de aanduiding "quadphase"modulatie, waarbij de aangeboden bitreeks van het digitale signaal allereerst wordt verdeeld in opeenvolgende groepen van twee bits. Uit elke groep 35 van twee bits met een tijdsduur 2T wordt een binair signaal afgeleid dat in een eerste tijdsinterval T eenzelfde verloop heeft als de oorspronkelijke twee bits en in het daaropvolgende tijdsinterval T een 8000 1 22 » * K r ΡΗΝ 9667 13 invers verloop. De mogelijke bitcombinaties 11, 00, 01 respectievelijk 10 worden dus omgezet in de bitcombinaties 1100, 0011, 0110 respectievelijk 1001. Het met deze modulatietechniek verkregen binaire signaal bezit een frequentiesprctrum zoals in figuur 4 met c is aangegeven.

5 Uit figuur 4 is eenvoudig te zien dat deze modulatie- technieken als gemeenschappelijke eigenschap hebben dat het daarmede verkregen binaire signaal geen sterke frequentiecomponenten bezit bij relatief lage frequenties, bijvoorbeeld frequenties lager dan

V

0,2 fo. Dit gegeven is bijzonder nuttig bij het gebruik van een optische ^ registratiedrager en de daarbij benutte schrijf- en leessystemen.

Zoals reeds is aangegeven worden bij bekende systemen zowel een servo-regeling gebruikt om de aftastvlek nauwkeurig op de registratiedrager gefokusseerd te houden als een servoregeling die de radiale positie van de aftastvlek nauwkeurig meti het informatiespoor door samenvallen. Aan-

IC

gezien de voor deze servotegelingen benodigde regelsignalen worden afgeleid uit de door de registratiedrager gereflekteerde stralenbundel, die eveneens door de reliëfstruktuur van het synchronisatiegebied gemoduleerd is, is het van groot belang dat het frequentiespectrum van het in het adresgedeelte opgeslagen binaire signaal geen sterke frequentie-2® componenten bevat binnen de voor de regelsignalen bestemde frequentie-band. Figuur 4 toont dus dat de frequentieband beneden ruwweg 0,2 fo voor zulke regelsignalen bruikbaar is. Uit figuur 4 blijkt verder dat bij de frequentie 2 fo en en bij gebruik van modulatiemethode c als ook sommige niet getoonde modulatiemethoden, ook bij frequentie fo 25 nulpunten in het spectrum optreden* Het is dus mogelijk om de registratiedrager van een klokstruktuur met frequentie 2 fo te voorzien zonder dat deze met het informatiesignaal interfereert. Nulpunten bij frequentie 2fo treden ook bij andere modulatiemethoden op. Bij gebruik van quadphase-modulatie (modulatie c) als ook bij sommige andere methoden is 30 ook frequentie fo voor dat doel zeer bruikbaar, welke frequentie met de bitfrequentie 1/T overeenkomt, waardoor deze quadphase-modulatie zeer aantrekkelijk wordt. Ook bij modulatiemethode b kan in sommige gevallen een struktuur met frequentie fo aangebracht worden omdat de componenten van het spectrum van modüLatie b bij die frequentie rela-35 tief gering zijn. Verder is het theoretisch mogelijk om de struktuur een met een frequentie hoger dan 2 fo corresponderende modulatie te geven wat echter in de praktijk meestal niet realiseerbaar is. Immers met 800 01 22 » · * <* t PHN 9667 14 het oog op een maximale informatiedichtheid zullen de afmetingen van de putten 13 en 14, die bij een bepaalde rotatiesnelheid van de plaat 1 minimaal corresponderen met een bittijd %T, zo dicht mogelijk bij het oplossend vermogen van het gebruikte schrijf/leessysteem gekozen 5 worden zodat een oppervlaktestruktuur overeenkomend met frequenties hoger dan 2 fo nauwelijks detekteerbaar zal zijn.

Figuur 3c toont een met de doorsnede volgens figuur 3a corresponderende doorsnede van een registratiedrager waar het oppervlak althans ter plaatse van het servospoor 4 van een reliëfstruktuur met 10 hoogte d voorzien is. Een mogelijkheid om deze te realiseren is het moduleren van de laser waarmee het synchronisatiegebied 8 en de groef 4 van informatiegebied 9 gemaakt is. In dit voorbeeld is dat in het synchronisatiegebied 8 alleen tussen de putten 13 gedaan door begrenzing van de intentsiteit van de laserbundel. Het is echter in principe 15 ook mogelijk om de bodem van de putten van een reliëfstruktuur te voorzien.

Zoals figuur 3d toont kan ook bij de plaat volgens figuur 3c informatie worden ingeschreven door het aanbrengen van gaten 14 in de de reliëfstruktuur bedekkende reflectielaag 6.

20 Figuur 3e toont een voorbeeld van een verkregen signaal bij uitlezen van een reliëf volgens figuur 3d. Dit signaal vertoont minima ter plaatse van de putten c.q. gaten 13 en 14 en een met de eerste modulatiestruktuur (d in figuur 3c) corresponderende amplitude modulatie met frequentie fo op de maxima. De modulatiestruktuur bodem van 25 de gaten 14 draagt nauwelijks tot het signaal bij daar deze door het verwijderen van de reflecterende laag 6 nauwelijks nog licht reflecteerd.

• In dit verband valt op te merken dat het bijvoorbeeld ook mogelijk is om op een reflecterend substraat 5 een niet reflecterende laag 6 aan te brengen die plaatselijk verwijderd wordt. Hierdoor zal de modulatie 30 met frequentie fo juist op die plaatsen, goed uitgelezen worden.

In figuur 3a-3d zijn de putten 13, c.q. de gaten 14 getoond als gaten c.q. putten aan één stuk, dus wanneer het meer dan één bit betreft als een langgerekte sleuf met een met het aantal achter-eengeschakelde bits corresponderende lengte. Het is echter ook mogelijk 35 om elke bit als een afzonderlijke put c.q. gat aan te brengen. Figuur 3f illustreert dat en toont een spoor 4 waarin met onderscheidelijke arceringen de klokmodulatiestruktuur is aangegeven. In het synchroni-.... satiegebied 8 kunnen de putten 13 dan bijvoorbeeld midden op de maxima 800 0 1 22 ' I · .

PHN 9667 15 c.q. minima van de atruktuur zijn aangebracht en zijn eveneens met de reflecterende laag 6 bedekt wat door het door die putten 15 doorlopende arcering gesymboliseerd wordt. In het informatiestuk 8 kunnen de in-formatiegaten 14 op de maxima en minima van de klokinformatiestruktuur 5 worden aangebracht in de reflecterende laag 6. Als alternatief is het mogelijk -zoals informatiegebied 9' in figuur 3f toont- om gaten 14' op de nulpunten van de informatiestruktuur aan te brengen. De plaats van de putten 13 c.q. gaten 14 is in dit verband niet essentieel mits de faserelatie met de klokinformatiestruktuur vast en bekend is. Ook de vorm van de informatiestruktuur is van weinig belang. Zo kan deze in plaats van de in figuur 3 getoonde kanteel/orm " zeer goed een sinusvormig verloop hebben wat bij vervaardiging middeld een gemoduleerde laserbundel zeer goed mogelijk is. Van belang is alleen dat die klok-synchronisatiestruktuur een goed detekteerbare frequentiecomponent bij 15 frequentie fo c.q. 2 fo vertoont en geen sterke componenten ten opzichte van het spectrum van de ingeschreven c.q. in te schrijven synchronisatie c.q. datainformatie vertoont, wat in het algemeen het geval is wanneer de klokinformatistruktuur d een grondfrequentie fo c.q. 2 fo heeft met slechts harmonischen van hogere orde, de eerstvolgende harmonische 20 is dan 2fo, c.q.Λ fo die zoals figuur 4 toont buiten het van belang zijnde gedeelte van het informatiespeetrum valt.

Ter illustratie van de realisatie van de strukturen volgens de uitvinding toont figuur 6 achtereenvolgens schematisch in figuur 6a een inrichting voor het vervaardigen van een registratie-25 drager volgens de uitvinding, figuur 6b een inrichting voor het inschrijven van informatie in de registratiedrager volgens de uitvinding en figuur 6c een inrichting voor het uitlezen van zo'n beschreven registratiedrager.^

In de inrichting volgens figuur 6a wordt de bundel 16 30 van een laser 15 via bijvoorbeeld een intensiteitsmodulator 57, een spiegel 17 en een focusseèioptiek 18 op roterende plaat 1 geprojecteerd om aldaar de spiraalvormige groef 4 (figuur 1) te maken. Laser 15 wordt bestuurd door een schakeling 20 voor het doen pulseren van de laser 15 teneinde de putten 13 (figuur 3) in het synchronisatiegebied 8 35 aan te brengen. Modulator 57 wordt bestuurd door een bron 19 met frequentie fo (c.q. 2 fo) om een klokmodulatiestruktuur in groef 4 te realiseren. Als alternatief is het ook mogelijk om de laser 15 zelf 800 0 1 22 PHN 9667 16 te moduleren. De plaat 1 wordt aangedreven door een motor 21 die voor besturing van de snelheid van een servoregeling is voorzien die bijvoorbeeld een tachogenerator 21, een snelheidsreferentiebron 24 en een servoversterker 23 kan omvatten. Teneinde de registratiegebidden 8 5 op de juiste plaats op de plaat in het spoor 4 te krijgen en eventueel om de modulatie fo in een juiste tangentiële verdeling op de plaat te krijgen kan schakeling 20 en eventueel bron 19 van frequentie fo met de servoregeling gekoppeld zijn.

Teneinde de tweede periodieke radiële spoormodulatie 10 te verkrijgen kan met een inrichting 58 de hoek die spiegel 17 ten opzichte van bundel 16 maakt gemoduleerd worden met de juiste frequentie teneinde een hoogfrequent slingering van het spoor 4 te verkrijgen.

Verder wordt schakeling 20 door bron 19 bestuurd om een juiste fase-relatie van de synchronisatieputten 13 met de klokmodulatiestruktuur 15 te waarborgen. Na dit proces kan de plaat 1 van genoemde laag 6 voorzien worden.

Figuur 6b toont schematisch een inrichting om de voorgefabriceerde plaat 6 van informatie te voorzien onder gelijktijdig uitlezen van de klokmodulatiestrukturen. Deze inrichting omvat de 20 roterende plaat 1, en een laser 15 waarvan de bundel 16 via een halfdoorlatende spiegel 17 en een focuseringsoptiek 18 op de plaat 1 wordt geprojecteerd. Een gereflecteerde bundel 30 wordt met een cel 27, bijvoorbeeld een fotodiode gedetekteerd en omgezet in een electrisch signaal waaruit met banddoorlaatfilter 28 de component met frequentie 25 fo (c.q. 2 fo),zijnde afkomstig van de vooraf in het spoor 4 aangebrachte klokmodulatiestruktuur, uitgefilterd wordt. Eventueel kan dit signaal nog aan een fasevergrendelde lus 29 toegevoerd worden die de filtering verbetert, de constantheid van het kloksignaal vergroot en eventuele kortdurige signaaluitvalsstoringen compenseert. Aan uit-30 gang 31 is dan het kloksignaal aanwezig. Datainformatie kan ingeschreven worden door het impulsvormig moduleren van de laserbundel 16, direct door een modulator in de bundel te plaatsen of door zoals in figuur 6b is weergegeven de laser 15 zelf te moduleren met een schrijfmodulator-schakeling 25 waaraan via een ingang 26 de informatie wordt toegevoerd 35 en die met het kloksignaal op uitgang 31 gesynchroniseerd wordt.

Uit de gereflecteerde bundel 60 wordt via het lichtgevoelige element 27 en een leesschakeling 30 de van de synchronisatie- 800 0 1 22 I» · • ...

PHN 9667 17 stukken aanwezige informatie uitgelezen welke informatie aan een uitgang 32 verschijnt. Deze leesschakeling 30 kan eveneens met het kloksignaal van uitgang 31 gesynchroniseerd worden. Deze informatie kan gebruikt worden om mede de schakeling 25 te synchroniseren alsmede om de juiste 5 positie op de plaat te zoeken. Deze informatie wordt mede benut in een in figuur 6b niet getoonde servoregeling voor het in radiële positie plaatsen van de optiek 18 en spiegel 17 voor het beschrijven van het gewenste gedeelte van spoor 4 alsmede voor het regelen van de aandrijving van plaat 1, wat in figuur 6b met stippellijnen 62 gesymboliseerd wordt. W . Verder is de inrichting nog voorzien van een spoorvolg- schakeling 33 die uit het signaal van detektor 27 een volgsignaal afleidt om via besturing van de hoek ten opzichte van bundel 16 van spiegel 17 de bundel 16 op het spoor 4 gericht te houden, hetgeen nader wordt uiteengezet aan de hand van figuren 8 en 9.

15 Figuur 6c toont een inrichting voor het uitlezen van een beschreven plaat 1, welke inrichting in de praktijk meestal met die volgens figuur 6b gecombineerd zal zijn. De inrichting omvat wederom een laser 15 waarvan de bundel 16 via spiegel 17 en optiek 18 op de plaat 1 geprojecteerd wordt. De gereflecteerde bundel 60 wordt met fotodiode 27 20 gedetekteerd en het verkregen electrische signaal wordt door band-filter 28 met doorlaatfrequentie fo en een op frequentie fo afgestemde fasevergrendelde lus 29 geleidt zodat aan uitgang 31 het kloksignaal met frequentie fo (c.q. 2 fo) beschikbaar is. Uit het door fotodiode 17 geleverde electrische signaal wordt met uitleesschakeling 33 de in de 25 plaat geregistreerde informatie gedecodeerd zodat aan een uitgang 34 daarvan de datainformatie en de in de synchronisatiegebieden 8 vervatte informatie ter beschikking staat. Deze uitleesschakeling wordt met het kloksignaal aan uitgang 3i gesynchroniseerd. Daarnaast wordt met behulp van een spoorvolgschekeEng 33 een spoorvolgsignaal uit de door fotodiode 3° 27 gedetekteerde bundel afgeleid :om spiegel 17 zodanig te be sturen dat de bundel 16 precies het spoor 4 volgt. De plaataandrijf-motor 21 kan in een servoregeling, bijvoorbeeld bestaande uit tacho-generator 22, referentiebron 24 een servoversterker 23, opgenomen zijn om het toerental te regelen waarbij dez.e regeling gekoppeld kan zijn 35 met de uitleesschakeling 30. Verder omvat de inrichting nog een regelmechanisme 35 om de optiek 18 samen met spiegel 17 en detektor 27 -welk geheel in figuur 6c met 36 is aangeduid- in radiële richting te 8000 1 22 PHN 9667 18 verplaatsen zodat naar keuze een bepaald deel van de plaat kan u/orden uitgelezen gestuurd door aan een ingang 37 van regelmechanisme 35 ingevoerde informatie, alsmede door de aan uitgang 32 van de lees-schakeling 30 uit de synchronisatiegebieden verkregen informatie.

5 De klokinformatiestruktuur die in het spoor 4 wordt, c.q. is aangebracht kan vele vormen vertonen . Figuur 7 toont een v aantal voorbeelden hiervan. Figuur 7a toont schematisch een spoor 4 waar^ in de klokinforamtie als hoogtevariatie -symbolisch aangeduidt cbor middel van onderbroken arcering- is aangebracht bijvoorbeeld door middel van M modulatie van de intensiteit van de het spoor ,4 schrijvende laserbundel, figuur 7b het spoor 4 waarin de klokinformatie als breedtevariatie van het spoor 4 is aangebracht, bijvoorbeeld door modulatie van de focusse-, ring van de laserbundel, waartoe bijvoorbeeld het objectief 18 (figuur 6a) geregeld kan worden door middel van inrichting 58 -een combinatie 15 van breedte- diepte variaties is ook mogelijk, wat in de praktijk vaak het geval zal zijn bij modulatie van de intensiteit c.q. focussering van de laserbundel- en figuur 7c toont het spoor 4 waarin volgens de uitvinding klokinformatie volgens figuur 7a gecombineerd is met een radiële variatie van de positie van het spoor 4 is aangebracht, waar-20 toe bijvoorbeeld de hoek van spiegel 17 (figuur 6a) ten opzichte van de bundel 16 gemoduleerd kan worden met inrichting 58. Daarbij hebben getoonde klokvariaties een periode lengte Lo die gelijk is aan Lo = met V de tangentiële snelheid van de plaat 1 op die plaats, en f de frequentie van het gewenste kloksignaal , waarbij die frequentie f 25 overeenkomt met een nulpunt in het randomfrequentiespectrum van de op te nemen datainformatie, bijvoorbeeld in het geval van "quadphase"-modulatie de frequentie fo (figuur 4c en 5c), en hebben de radiële variaties een periodelengte die van dezelfde grootte orde is als periode lengte Lg.

30 Een bijzondere combinatie volgens de uitvinding van beide periodieke spoormodulaties wordt verkregen wanneer de periode Lg respectievelijk van de eerste respectievelijk tweede spoormodulaties gelijk zijn met een vaste faserelatie, wat synchrone detektie overbodig maakt. Figuur 7d toont zo'n struktuur waarbij een diepte 35 modulatiestruktuur (aangeduid door afwisselende wel en niet gearceerde getiecën) in het spoor 4 is gecombineerd met een 90° (dit is een kwart van de periode van deze struktuur) da'armee verschoven radiële plaatsings-variatie. Wordt daarbij de diepte-modulatiestruktuur zodanig gekozen 800 0 1 22 4j , -a .

PHN 9667 19 dat de "ondiepe" delen van die modulaties met het oppervlak van de plaatvormige registratiedrager 1 samenvallen dan resteert van het servospoor 4 nog een opeenvolging van op onderlinge tangentiële afstanden gelijk aan genoemde afstand Lo gpJfegen en in radiële richting 5 assymmetrische putjes. Van zo'n spoor 4 toont figuur 7e een voorbeeld.

Figuur 8a toont het leesgedeelte van een inrichting voor het lezen en/of schrijven van data in de informatiegebieden van een registratiedrager volgens de uitvinding waarin een klokmodulatie-struktuur is opgenomen en een wobbel voor het verkrijgen van een 10 radieel volgsignaal waarbij de frequentie van het wobbelsignaal Sw ongeveer gelijk is aan de frequentie van het kloksignaal Sc en figuur 8b toont het frequentiespectrum waarin Sd het datasignaal represen-teerd en Sc-w de term met een frequentie gelijk aan het verschil tussen de frequenters van het kloksignaal Sc en het wobbelsignaal Sw, welk verschil bijvoorbeeld 30 kHz is, welke term ontstaat doordat de foto-diode 27 het produkt tusen de eerste spoormodulatie Sc en de tweede spoormodulatie Sw ontvangt. Deze term ligt daardoor in het laagfrequent deel van het spectrum en wordt nauwelijks door de datainformatie verstoord. De amplitude van deze term vormt het radieel volgsignaal.

De amplitude is nul indien de hartlijn 45 van het spoor precies gevolgd wordt. Dan resteert van de wobbel nog een term met het dubbele van de verschilfrequentie, welke term niet gebruikt wordt en de wobbelfrequentie zelf.

Bij deze inrichting is detector 27 zowel langs een 25 tangentiële lijn als langs een radiële lijn verdeeld, zodat vier quadranten a, b, c en d ontstaan waarbij de delen a en b respectievelijk c en d ter weerszijde van de tangentiële lijn liggen en de delen a en c respectievelijk b en d ter weerszijde van de radiële lijn liggen. Een versterker 41 of een equivalent middel bepaalt de som van de door delen 30 a, b, o en d gegenereerde signalen, waardoor deze versterker in het bijzonder gevoelig is voor intensiteitsvariaties van de van het spoor 4 gereflecteerde bundel, dus voor het datasignaal SI, een versterker 42 bepaalt het verschil tussen de door beide aan weerszijde van de tangentiële lijn liggende delen a + b respectievelijk c + d waardoor deze 35 versterker 42 in het bijzonder gevoelig is voor variaties van het spoor 4 in tangentiële richting dus voor de eerst spoormodulatie Sc en een versterker 46 bepaalt het verschil tussen de door beide aan weers- 800 0 1 22 PHN 9667 20 zijden van de radiële lijn liggende delen a + c respectievelijk b + d, waardoor deze versterker in liet bijzonder gevoelig is voor variaties van het spoor 4 in radiële richting, dus voor de tweede spoormodulatie.

Uit het uitg. angssignaal van versterker 46 wordt door 5 middel van bandfilter 28 en fasevergrendelde lus 29 het kloksignaal Sc gewonnen en uit het uitgangsignaal van versterker 42 door middel van bandfilter 38 en fasevergrendelde lus 39 de frequentie van het wobbelsignaal Sc.

Met synchrone detektor 42 worden beide signalen Sc en 10 Sw gemengd en ontstaat de verschilfrequentie die door bandfilter 47 gefilterd wordt. Uit het uitgangssignaal van versterker 41 voor het leveren van de som van de door delen a, b, c en d van fotodiode 27 geleverde signalen, wordt met behulp van banddooorlaatfilter 48 de term met genoemde verschilfrequentie wordt uitgefilterd. Met behulp van synchrone 15 detektor 43, waaraan die verschilfrequentie afkomstig van banddoor-laatfilter 47 wordt toegevoerd, wordt deze term gedemoduleerd en via eventueel een laagdoorlaatfilter 49 verschijnt aan uitgang 44 het radieel volgsignaal.

Mathematisch uitgedrukt werkt de inrichting volgens 20 figuur 8a als volgt. Versterker 41 bevat een component sin(wc - w^t met Ap een signaal dat de afwijking van detektor 27 ten opzichte van het centrum 45 van spoor 4 representeert en wat het gewenste spoor-volgsignaal is, w^ de hoekfrequentie van het kloksignaal S^, w^ de hoekfrequentie van het wobbelsignaal Sw en t de tijd. Menging van 25 de sigaalen Sc en Sw verkregen via filters 28 en 38 levert na filtering een signaal met frequentie wc - w^. Dit signaal geeft in synchrone detektor 43 na menging met het signaal Ar sm (w- - wb)t en filtering met laagdoorlaatfilter 49 het volgsignaal Af

Met leesschakeling 30, gesynchroniseerd met het klok-30 signaal Sc kan uit het uitgaagssignaal van versterker 41 het datasignaal worden teruggewonnen.

Wordt de frequentie van het wobbelsignaal Sw gelijk gekozen aan de frequentie van het kloksignaal dan is uit figuur 8b duidelijk dat de term met verschilfrequentie meteen het DC-spoorvolg-35 signaal is . Dit spoorvolgsignaal kan dan zonder synchrone detektie veakregen worden.

De fase tussen beide spoormodulaties dient ongelijk 800 0 1 22 PHN 9667 21 aan nul te zijn omdat wanneer beide modulaties in fase zijn, er nog maar êên modulatie onderscheidbaar is. Een optimaal faseverschil blijkt 90° te zijn. Zo'n struktuur is in figuren 7d en 7e getoond en deze kan uitgelezen worden met de eenvoudige uitleesschakeling volgens 5 figuur 9.

Bij de inrichting volgens figuur 9 -is de fotodiode 27 in twee radiële helften a en b verdeeld voor een optimale detektie van het kloksignaal Sc dat door met versterker 46 het verschil tussen het door beide helften a en b geleverde signaal te bepalen, dat te 10 filteren met bandfilter 28 en aan de fase vergrendelde lus 29 toe te voeren verschijnt aan uitgang 31. Door filtering van het uitgangssignaal van versterker 46 met een laagdoorlaatfilter 49 verschijnt aan een uitgang 44 rechtstreeks het radieel volgsignaal. Het datasignaal wordt uit het verschilsignaal gewonnen met leesschakeling 30 die met het 15 kloksignaal Sc gesynchroniseerd wordt. Als alternatief is het ook mogelijk om het datasignaal en het laagfrequent volgsignaal met een som-versterker 41 te winnen. Voor wat betreft spoorvolging bij het schrijven van datasignalen kunnen de inrichtingen volgens figuren 8a en 9 uitgebreidt worden met een een laserbundel 16 modulerende inrichting 20 die met het kloksignaal Sc en het uit de synchronisatiegebieden uitgelezen signaal gesynchroniseerd wordt, zoals aan de hand van figuur 6b is uiteengezet.· .

In het voorafgaande is steeds uitgegaan van één detektor 27, die de gereflecteerde bundel 16 (figuur 6) detekteert.

25 Vooral bij hoge bitfrequenties kan het bezwaarlijk zijn om tijdens het schrijven van datainformatie in de informatiegebieden 9, welk schrijven ten opzichte van het uitlezen met een relatief krachtige laserbundel geschiedt, de klokinformatie uit de tussen telkens twee schrijf-impulsen gereflecteerde bundel terug te winnen.

30 Omdat vaak om het ingeschrevene datasignaal te kunnen - detekteren een volglaserbundel wordt toegepast kan in zulke gevallen de inrichting volgens figuur 10 worden toegepast waarin het spoor 4 dat zich ten opzichte van de detektor 27 in de richting van pijl 63 beweegt, wordt afgetast door een de informatieschrijvende bundel 16a en 35 een volgbundel 16b. Deze iorichting omvat een fotodiode 27 die voor wat betreft het lezen van datasignalen en volgsignalen verder geheel overeenkomstig de inrichtingen volgens een der figuren 8a en 9 zijn 800 0 1 22 » ( β PHN 9667 r 22 kan zijn. Verder omvat de inrichting een fotodiode 50 voor detektie van de reflektie van de volgbundel 16b die op enige afstand achter bundel 16a op het spoor geprojecteerd wordt. Tijdens het leesproces alsook bij het lezen van de synchronisatiegebieden 8 wordt door het 5 toevoeren het door fotodiode 27 gedetekteerde signaal via in deze figuur eenvoudigheidshalve niet getoonde versterker (bijvoorbeeld 46 in figuur 8a) en bandfilter (bijvoorbeeld 28 in figuur 8a) aan de fasevergrendelde lus 29 het kloksignaal Sc gewonnen. Daarnaast wordt in het bijzonder tijdens het schrijfproces op soortgelijke wijze uit ^ het door fotodiode 50 gedetekteerde signaal via eventueel een niet getoonde bandfilter en via een fasevergrendelde lus eveneens dit kloksignaal gewonnen dat echter vertraagd is ten opzichte van het via fotodiode 27 gewonnen kloksignaal. Het uitgangssignaal wordt via een Vertragingsinrichting 51 aan uitgang 31 toegevoerd. Het vertraagde ^ kloksignaal wordt in fasecomparator 52 met de fase van het door fotodiode 27 gewonnen kloksignaal vergeleken en via schakelaar 53 wordt vertragingsinrichting 51 zodanig ingesteld dat het via vertragingsinrichting 51 vertraagde kloksignaal van fotodiode 50 in fase is met het via fotodiode 51 gewonnen signaal. Tijdens het lezen van de synchronisatie-

2Q

gebieden 8 is schakelaar 53 gesloten en wordt de vertragingsinrichting 51 zodanig ingesteld dat het door die vertragingsinrichting 51 vertraagde kloksignaal van fotodiode 50 in fase is met het via fotodiode 27 verkregen kloksignaal. Tijdens het schrijven van data in de informatie-. stukken 9 is schakelaar 53 geopend en wordt het kloksignaal via foto-25 diode 50 gewonnen uit de gereflecteerde hulpbundel 16b en met vertragingsinrichting 51 over de tijdens het lezen van de synchronisatiegebieden 8 ingestelde tijd vertraagd. De schakelaar 53 wordt bediend . op commando van de door leesschakeling 30 uit de synchronisatiegebieden 8 uitgelezen synchronisatiesignalen.

30 De uitvinding beperkt zich niet tot de getoonde uit- voeringsvoorbeelden die een dataopslagmedium met onderverdeling in sectoren tot onderwerp hebben. De uitvinding is eveneens toepasbaar bij geprefabriceerde registratiedragers voor opslag van digitaal gecodeerde audio-, video- of andere informatie in min of meer continue informatie-gebieden.

De uitvinding beperkt zich ook niet tot registratie- ic, dragers waarbij detektie van de opgetekende informatie via reflectie, 800 0 1 22 PHN 9667 23 van de laser tot stand komt maar kan eveneens toegepast worden bij registratiedragers waar detektie van de opgetekanete informatie via detektie van de door de registratiedrager doorgelaten straling tot stand komt* Alhoewel in de figuurbeschrijving steeds van laserbundels 5 is uitgegaan, kan zeker bij het uitlezen, ook gebruik worden gemaakt van gefocusseerde niet-coherente lichtbundels. / 10 15 20 25 30 *· 35 800 0 1 22

Claims

1. Registratiedrager bevattende een schijfvormig substraat met een stralingsgevoelige informatielaag en voorzien van volgens een spiraalvormig of concentrisch sporenpatroon gerangschikte informatiegebieden, welke registratiedrager is bestemd voor het via een stralen- 5 bundel optekenen en/of weergeven van digitaal gecodeerde informatie met een vaste bitfrequentie in de informatiegebieden met het kenmerk dat de informatiegebieden een optisch detekteerbare eerste periodieke spoormodulatie, waarvan de periode overeenstemt met een frequentie, waarvoor het vermogensspectrum van de op te tekenen c.q. opgetekende digi-^ taal gecodeerde informatie althans nagenoeg een nulpunt vertoont, vertonen voor het bij het optekenen en/of weergeven opwekken van een klok-signaal met bitfrequentie en dat gesuperponeerd op de eerste periodieke spoormodulatie een tweede periodieke spoormodulatie waarbij de spoor- is ^ssncfsörscht positie in radiële richting gemoduleerd is/ waarbij de periode van die 1E* tweede periodieke spoormodulatie tenminste van dezelfde grootte orde is als de periode van de eerste periodieke spoormodulatie, voor het bij optekenen en/of weergeven opwekken van een radieel volgsignaal.

2. Registratiedrager volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de periode van de eerste periodieke spoormodulatie bij de nominale 20 tangentiële aftastsnelheid van de registratiedrager correspondeert met een eerste signaalfrequentie en de periode van de tweede periodieke spoormodulatie bij die tangentiële aftastsnelheid van de registratiedrager correspondeert met een tweede signaal frequentie, waarbij het frequentieverschil tussen de eerste en tweede signaalfrequentie 25 konstant is en relatief laag is ten opzichte van die eerste signaalfrequentie.

3. Registratiedrager volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de periode van de eerste periodieke spoormodulatie gelijk is aan de periode van de tweede periodieke spoormodulatie en dat beide 30 spoormodulaties onderling een vaste faserelatie vertonen.

4. Registratiedrager volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de eerste en tweede periodieke spoormodulatie een kwart van de periode van die modulatie ten opzichte van elkaar verschoven zijn.

5. Registratiedrager volgens een of meer der conclusies 1 tot en met 5, waarbij de informatiegebieden worden afgewisseld door synchronisatiegebieden waarin op optisch detekteerbare wijze het adres van het bijbehorende informatiegebied is opgetekend, met het kenmerk, 80 0 0 1 22 I · « PHN 9667 25 dat de frequentie, waarmee bij de tangentiële aftastsnelheid van de registratiedrager de periode van de eerste periodieke spoormodulatie overeenkomt valt in een nulpunt van het vermogensspectrum van de in de synchronisatiegebieden opgenomen digitale informatie weergegeven bij die tangentiële snelheid.

6. Registratiedrager volgens een of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de op te tekenen c.q. opgetekende een digitaal gecodeerde informatie volgens/modulatie, die in het vermogensspectrum bij een frequentie gelijk aan de bitfrequentie een 10 nulpunt heeft, gecodeerd is en dat de periode van de eerste periodieke spoormodulatie met de bitfrequentie overeenstemt.

7. Registratiedrager volgens een of meer der voorgaande conclusies, waarbij de informatiegebieden worden afgewisseld door synchronisatiegebieden waarin op optisch detekteerbare wijze het adres 15 van het bijbehorende informatiegebied is opgetekend, met het kenmerk, dat in de synchronisatiegebieden volgens een modulatie, die in het vermogensspectrum bij een frequentie gelijk aan de bitfrequentie een nulpuntheeft, gecodeerde informatie is opgenomen en dat de periode van de eerste periodieke spoormodulatie met de bitfrequentie daarvan overeenstemt. '

8. Registratiedrager volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de eerste periodieke spoormodulatie een spoorbreedtemodulatie van een optisch detekteerbaar continue servo- spoor vormt waarbij de tweede radiële periodieke spoormodulatie een 25 radiële slingering van dat continue servospoor is.

9. Registratiedrager volgens een of meer der conclusies 1 tot en met 8, met het kenmerk, dat de eerste periodieke spoormodulatie door een optisch detekteerbare spoordieptemodulatie gevormd wordt. 30

10. Registratiedrager volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de spoordieptemodulatie zich uitstrekt tussen het oppervlak van de registratiedrager en een daaronder gelegen niveau.

11. Registratiedrager volgens conclusies 10 en 4, met het kenmerk, dat de eerste en tweede periodieke spoormodulatie tesamen 35 gevormd zijn door in de informatiestukken op onderling gelijke afstanden gelegen en spiraalvormig of concentrisch in lijn gelegen putten in het oppervlak van de registratiedrager met een geometrie die zich “ : t 800 0 1 22 PHN 9667 26 uitstrekt in hoofdzaak in een richting die een hoek ongelijk aan nul maakt met én de tangentiële richting én de radiële richting ter plaatse.

12. Inrichting voor het vervaardigen van een registratie-drager volgens een der voorgaande oonclusies waarbij voorafgaande aan 5 het aanbrengen van genoemde informatielaag het sporenpatroon door middel van een stralingsbundel wordt beschreven, gekenmerkt door een eerste modulatieinrichting voor modulatie van de bundel ter verkrijging van genoemde eerste periodieke spoormodulatie en een tweede modulatieinrichting voor modulatie van de trefplaats van die bundel op het opper-10 vlak van de registratiedrager in radiële richting ter verkrijging van genoemde tweede periodieke spoormodulatie.

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de eerste modulatieinrichting een intensiteitsmodulatie veroorzaakt.

14. Iririchting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat 15 de eerste modulatieinrichting een focuseringsmodulator voor het moduleren van de diameter van de bundel aan het oppervlak van de registratiedrager is.

15. Inrichting voor het optekenen van informatie op een registratiedrager volgens een der conclusies 1 tot en met 11, voor-20 zien van een lichtbron en een optisch stelsel voor het richten van een lichtbundel op de informatiegebieden van die regisfcatiedrager met een optekenschakeling voor het moduleren** van de bundel in afhankelijkheid van het op te tekenen digitale signaal en voorzien van een detektor voor detektie van door de registratiedrager gereflekteerde c.q. door-25 gelaten straling, waarbij op die registratiedrager de periode van de eerste periodieke spoormodulatie bij een tangentiële aftastsnelheid van de registratiedrager correspondeert met een eerste signaalfrequentie en de periode van de tweede periodieke spoormodulatie bij die aftast tangentiële snelheid van de registratiedrager correspondeert met een tweede 30 signaalfrequentie en waarbij het frequentieverschil tussen de eerste en tweede signaalfrequentie constant is en relatief laag is ten opzichte van de eerste signaalfrequentie gekenmerkt door een eerste band-doorlaatfilter voor signalen met de eerste frequentie ter winning van een kloksignaal dat aan de schrijfschakeling wordt toegevoerd voor 35 synchronisatie van het optekenen van genoemde digitale informatie, een tweede banddoorlaatfilter afgestemd op de tweede frequentie, een eerste synchrone detektieschakding voor menging van de gefilterde . signalen met de eerste en tweede frequentie ter winning van een signaal 800 0 1 22 * J * · « . PHN .9667 27 met een frequentie gelijk aan het verschil tussen de eerste en tweede frequentie, een derde banddoorlaatfilter dat op dit frequentieverschil is afgestemd voor filtering van het door de detektor gedetekteerde signaal en een tweede synchrone detektorschakeling voor menging van het door het derde bandfilter uitgefilterde signaal met het uitgangssignaal van de eerste synchrone detektorschakeling ter verkrijging van een radieel volgsignaal.

16. Inrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de detektor langs een axiale lijn ên langs een radiële lijn in sectoren is verdeelt, dat het verschil tussen de·-door beide door de radiële lijn verdeelde helften van de detektor gedetekteerde signalen aan het eerste bandfilter wordt toegevoerd, dat het verschil tussen de door beide door de axiale lijn verdeelde helften van de detektor gedetekteerde signalen aan het tweede bandfilter wordt toegevoerd en dat de som van de door alle vier sectoren gedetekteerde signalen aan het derde bandfilter wordt toegevoerd.

17. Inrichting voor het optétenen van informatie op een re- gistratiedrager volgens een der conclusies 1 tct en met 11 voorzien van een lichtbron en een optisch stelsel voor het richten van een licht-20 t bundel op de informatiegebieden van die registratiedrager met een optekenschakeling voor het moduleren van de bundel in afhankelijkheid van het op te tekenen digitale signaal en voorzien van een detektor voor detektie van door de registratiedrager gereflekteerde c.q. doorgelaten straling waarbij op die registratiedrager de periode van de 25 eerste periodieke spoormodulatie gelijk is aan de periode van de tweede periodieke spoormodulatie en waarbij beide spoormodulaties onderling een vaste faserelatie vertonen, gekenmerkt door een banddoorlaatfilter afgestemd op een bij nominale tangentiële aftast snelheid van de registratiedrager met de periode van de eerste periodieke spoormodulatie 30 overeenkomende frequentie en gekoppeld met de detektor voor het leveren van een kloksignaal dat aan de optekenschakeling wordt toegevoerd voor synchronisatie van het optekenen van genoemde digitale informatie, en een laagdoorlaatfilter voor filtering van het door de detektor geleverde signaal ter winning van een radieel volgsignaal. 35

18. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de detektor langs een radiële lijn in twee helften is verdeeld en dat het verschil tussen de door beide helften gedetekteerde signalen aan 800 0 1 22 ΡΗΝ 9667 28 Λ » ψ het banddoorlaatfilter wordt toegevoerd.

19. Inrichting voor het uitlezen van een registratiedrager volgens een der conclusies 1 tot en met 11 door middel van een die informatiegebieden aftastende lichtbundel bevattende een optisch stelsel 5 en een detektor voor het detekteren van door de registratiegebieden gereflecteerde c.q. doorgelaten straling en een leesschakeling voor het afscheiden van het uitgelezen informatiesignaal uit de gedetëkteerde straling waarbij op die registratiedrager de periode van de eerste periodieke spoormodulatie bij de tangentiële aftast snelheid van de ^ registratiedrager correspondeert met een eerste signaalfrequentie en de periode van de tweede periodieke spoormodulatie bij die bepaalde tangentiële snelheid van de registratiedrager correspondeert met een tweede signaalfrequentie en het frequentieverschil tussen de eerste en tweede signaalfrequentie constant is en relatief laag is ten opzichte 15 van de eerste signaalfrequentie gekenmerkt door een eerste banddoor-laatfilter voor signalen met de eerste frequentie ter winning van een kloksignaal dat aan de leesschakeling wordt toegevoerd voor synchronisatie van het uitlezen van genoemde digitale informatie, een tweede banddoorlaatfilter afgestemd op de tweede frequentie, een eerste syn-20 chrone detektieschakeling voor menging van de gefilterde signalen met de eerste en tweede frequentie ter winning van een signaal met een frequentie gelijk aan het verschil tuasen de eerste en tweede frequentie, een derde banddoorlaatfilter dat op dat frequentieverschil is afgestemd vooor filtering van het door de detektor gedetekteerde -signaal en 25 een tweede synchrone detektorschakeling voor menging van het door het derde bandfilter· uitgefilterde signaal met het uitgangssignaal van de eerste synchrone detektorschakeling ter verkrijging van een radieel volgsignaal.

20. Inrichting volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de 30 detektor langs een axiale lijn én langs een radiële lijn in sectoren is verdeelt, dat het verschil tussen de door beide door de radiële lijn - verdeelde helften van de detektor gedetekteerde signalen aan het eerste bandfilter wordt toegevoerd, dat het verschil tussen de door beide door de axiale lijn verdeelde helften van de detektor gedetekteerde 33 signalen aan het tweede bandfilter wordt toegevoerd en dat de som van de door alle vier sectoren gedetekteerde signalen aan het derde bandfilter wordt toegevoerd en aan de leesschakeling.

21. Inrichting voor het uitlezen van een registratiedrager 800. t 22 • « f' -i w Jt PHN 9667 29 volgens een der conclusies 1 tot en met 11 . door middel van een die informatiegebieden aftastende lichtbundel met een optisch stelsel en een detektor voor het detekteren van door de registratie-gebieden gereflekteerde c.q. doorgelaten straling en een leesschakdJhg 5 voor het afscheiden van het ingeschreven informatiesignaal uit de gedetekteerde straling waarbij op die registratiedrager de periode van de eerste periodieke spoormodulatie gelijk is aan de periode van de tweede periodieke spoormodulatie en waarbij beide spoormodulaties onderling een vast faserelatie vertonen, gekenmerkt door een banddoor-10 laatfilter afgestemd op een bij een bepaalde tangentiële snelheid van de registratiedrager met de periode van de eerste periodieke spoormodulatie overeenkomende frequentie en gekoppeld met de detektor voor het leveren van een kloksignaal dat aan de leesschakeling wordt toegevoerd voor synchronisatie van het uitlezen van genoemde digitale 15 informatie, en een laagdoorlaatfilter voor filtering van het door de detektor geleverde signaal ter winning van een radieel volgsignaal.

22. Inrichting volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de detektor langs een radiële lijn in twee helften is verdeeld en dat het verschil tussen de door beide helften gedetekteerde signalen aan 20 het bandfilter wordt toegevoerd. 25 30 8000 1 35