NL8202960A - Inrichting voor optische opname en/of weergave van een informatiesignaal op, respectievelijk uit, een registratiemedium, - Google Patents

Description

---- C/Ca/eh/1448

Inrichting voor optische opname en/of weergave van een •informatiesignaal op, respectievelijk uit, een registratiemedium.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor optische opname en/of weergave van een informatiesignaal op, respectievelijk uit,.een registratiemedium, en meer in het bijzonder op een dergelijke inrichting, waarmede een informs matiesignaal eenmalig op een registratiemedium kan worden op-! genomen en de aldus opgenomen'informatie herhaaldelijk kan worden weergegeven of uitgelezen.

Een reeds bekende inrichting van dit type.werkt met een optisch registratiemedium, dat de gedaante heeft van een 10 schijfvormige plaat, welke is vervaardigd door een metaallaag met een betrekkelijk laag smeltpunt op de wijze van een sandwich op te nemen tussen twee transparante kunststoflagen of glaslagen. Tijdens signaalopname wordt de registratieplaat in afhankelijkheid van het op te nemen informatiesignaal met 15 een convergerende laserbundel van hoge intensiteit bestraald, waardoor de genoemde metaallaag gedeeltelijk smelt voor vorming van putten of andere merktekens, welke zich volgens een spi-raalvormig registratiespoor op de registratieplaat uitstrekken.

Indien tijdens de signaalopname de laserbundelconver-20 gentie slecht is of de laserbundel onvoldoende intensiteit heeft, worden de genoemde putten of merktekens vaak op zeer onvolkomen wijze of zelfs geheel niet op de registratieplaat gevormd.

Meer in het bijzonder wordt bij de bedoelde inrichting 25 van bekend type een objectieflens toegepast, welke terwille van een effectief gebruik van de laserbundel een betrekkelijk grote numerieke apertuur heeft; in dat geval zal een geringe defocussering van de lens reeds voldoende zijn om de hiervoor genoemde, ongewenste verschijnselen teweeg te brengen.

30 In verband daarmede heeft men reeds voorgesteld om een van de registratieplaat afkomstige, daardoor weerkaatste bundel, gevormd door de bij signaalopname gebruikte laserbundel, door 8202960 - 2 -

¥ V

t middel van een optische detector te detecteren voor bijrege-! ling van de convergerende toestand van de laserbundel op basis !van het aldus verkregen detectieresultaat.

Een dergelijke weerkaatste bundel wordt echter door de :5 genoemde putten of andere merktekens geemitteerd in de smelt-:toestand van de genoemde metaallaag, zodat een volledige detec-Γ- ' tie van de kwaliteit en de vorm van de desbetreffende merk-.tekens onmogelijk is. Dit heeft tot gevolg, dat de conver-gentietoestand van de bij signaalopname gebruikte laserbundel j : •10. in onvoldoende mate kan worden beheerst, respectievelijk ·· signaalopname van niet geheel reproduceerbare kwaliteit wordt verkregen.

De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel, een in-richting voor optische opname en/of weergave van een informatie-15 signaal op, respectievelijk uit, een registratiemedium. te verschaffen, welke vrij is van de hiervoor genoemde nadelen.

Voorts stelt de uitvinding zich ten doel, een dergelijke inrichting te verschaffen, waarmee de opname van signaal-informatie op een optisch registratiemedium onder uitstekende, 20reproduceerbare omstandigheden mogelijk is.

Een ander doel van-de-r'uitvinding .is het verschaffen van een dergelijke inrichting, waarbij de mate van voor signaalopname en voor signaalweergave mogelijke gemeenschappe-•lijkheid van toegepaste onderdelen in vergelijking met de tot 25 nog toe bestaande situatie aanzienlijk is toegenomen.

Daartoe dient volgens de uitvinding een inrichting voor optische opname en/of weergave van een informatiesignaal op, respectievelijk lit, een registratiemedium te zijn geken-.merkt door: 30 A) een bundelgenerator met een laserbron voor vorming en afgifte van een hoofdbundel en een eerste en een tweede hulpbundel, welke zich in de registratiespoorlangsrichting v66r en achter de hoofdbundel uitstrekken, B) een focusseringslens voor focussering van de hoofd-;35 bundel en de beide hulpbundels op een registratiemedium, C) detectiemiddelen met een hoofdfotodetector voor detectie van een aan een registratiemedium weerkaatste hoofd- 8202960 5 v - 3 - * .. ι bundel en een eerste en een tweede hulpfotodetector voor respectieve detectie van een aan een registra'tiemedium weer-kaatste, eerste en tweede hulpbundel, D) bundelintensiteitsbesturingsmiddelen voor zodanige 5 intensiteitsbesturing van tenminste de hoofdbundel tijdens signaalopname, dat de bundel in een toestand.van hoge inten- f ., ' siteit voldoende intens voor vorming van merktekens op een registratiemedium en in een toestand van lage intensiteit on-voldoende intens voor. vorming van merktekens op een registratie-10. medium is, en voorts voor zodanige intensiteitsbesturing van tenminste de hoofdbundel tijdens signaalweergave, dat de bundel' in een toestand van althans tenminste nagenoeg con-stante intensiteit verkeert, waarin de bundel onvoldoende sterk voor vorming van merktekens op een registratiemedium is, 15 E) focusseringsbesturingsmiddelen voor besturing van de positie van de focusseringslens tijdens signaalopname op basis van het verschil tussen de uitgangssignalen van de eerste en de tweede hulpfotodetector, en door F) spoorvolgbesturingsmiddelen voor besturing van de 20 verplaatsing van de hoofdbundel ten opzichte van een registratiemedium op basis van het genoemde verschil.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening van een uitvoeringsvoorbeeld, waartoe de uitvinding zich echter 25 niet beperkt. In de tekening tonen: fig. 1 een bioksohema van een uitvoeringsvoorbeeld ' van een inrichting voor optische opname en/of weergave van een informatiesignaal volgens de uitvinding, fig. 2, op vergrote schaal, een dwarsdoorsnede door 30 een detail van een optisch registratiemedium, fig. 3 een schematische weergave van de opstelling van de toegepaste hoofd- en hulpfotodetectoren,' en fig. 4 een schematische weergave ter verduidelijking van de relatie tussen op een optisch registratiemedium gevormde 35 merktekens en de bundeltrefvlekken op het registratiemedium;

De hiema volgende beschrijving van. een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding zal groten- 8202960 4 I t - 4 - deels geschieden aan de hand van fig. 1, welke een blok-schema van een dergelijke inrichting laat zien.

Bij de inrichting volgens de uitvinding vindt toepassing plaats van een registratiemediura 1, voor de details 5 waarvan naar fig. 2 wordt verwezen. Het registratiemedium heeft een basis of substraat 2 van een acrylhars of dergelijke? . ; ook is het mogelijk, dat het substraat 2 is uitgevoerd als een transparante glaslaag of dergelijke of een laag met geringe oppervlaktereflectiviteit. Op het substraat 2 be-10 vindt zich een metaallaag 3 met een laag smeltpunt, welke ; bijvoorbeeld is vervaardigd van tellurium, een legering daar-van of een oxide daarvan. Op deze metaallaag 3 is een be-schermingslaag 4 aangebracht, welke bijvoorbeeld van acrylhars is of wordt gevormd door een transparante glaslaag of 15 dergelijke. In de metaallaag 3 is door middel van een laser-bundel LB een put 5 gevormd, welke geheel door de metaallaag 3 heen gaat en het karakter van een informatiemerkteken heeft.

Zoals fig. 1 verder laat zien, is de inrichting uit-gerust met een in zijn geheel met het verwijzingscijfer 6 aan-20^ geduide bundelgenerator. Deze omvat in de eerste plaats een -...-: laserbundelbron 7, welke big7-het- hier~beschreven uitvoerings-voorbeeld de gedaante van een laser-halfgeleiderdiode heeft en wordt bekrachtigd door een bekrachtigingsbron 8, welke in staat'is voor levering van een op een te registreren in-25 formatiesignaal gebaseerde, impulsvormige stroom, waarvan de piekwaarde of de impulsbreedte tijdens signaalophame groot en tijdens signaalweergave klein gemaakt-kan worden.

Door de als laserbundelbron dienende laser-halfgeleiderdiode 7 wordt een divergerende laserbundel met een . 30 bolvormig golffront afgegeven, welke door een collimator-lens 9 in een parallelle bundel met vlak golffront wordt oragezet en in di£ vorm wordt toegevoerd aan een diffractie-rooster 10. Het laatstgenoemde laat drie bundels door, te weten een aan afbuiging van de orde 0 onderworpen bundel of 35 hoofdbundel LB en twee respectievelijk aan afbuiging van de orde +1 en de orde -1 onderworpen hulpbundels LB^ en LB2·

De door het diffractierooster 10 doorgelaten bundels LB, LB^, LB2 worden via een polariserende bundelsplitser 11 en een op- 8202960 * i - 5 - tische plaat 12 met een dikte 1/4 Λ toegevoerd aan een spoor-volgspiegel 13 van het bij spiegelgalvanometers toegepaste type; de respectievelijk daardoor weerkaatste bundels worden door een objectieflens 14 met een betrekkelijk grote nume-5 rieke apparatuur tot convergentie gebracht en op het regis-: tratiemedium 1 gefocusseerd.

De genoemde bundels LB, LB^ en LB2 treffen het regis-tratiemedium 1 zodanig, dat de door de bundels op het regis-tratiemedium gevormde trefvlekken op een zich practlsch 10 volgens de registratiespoorlangsrichting uitstrekkende rechte liggen; zoals in de schematische weergave volgens fig. 4 is te zien, liggen de respectieve trefvlekken van de bundels LB, LB^ en LB2, welke 00k met deze respectieve verwijzings-symbolen zijn aangeduid, op een rechte lijn Y, welke onder 15 een zeer kleine hoek de middellangslijn X van een spiraal- vonhig, nagenoeg cirkelvormig registratiespoor T snijdt. Daar-bij liggen de trefvlekken LBj en LB2 op een intervalafstand L van de trefvlek LB; bij keuze van een voldoende grote in-tervallengte L is de stabiele detectie van volledige gevormde 20' merktekens mogelijk. De trefvlekken volgen elkaar in de volg-. orde LB.j-5 LB-^LB2. in de rota tier ichting a of. verplaatsings-richting van het registratiemedium op. Voor de genoemde, kleine hoek Θ wordt een zodanige waarde gekozen, dat tijdens signaalweergave de merktekens 5 steeds door de linkerhelft 25 of de rechterhelft van de door de beide hulpbundels LB1 en LBj gevormde trefvlekken worden bestreken.

De aan het registratiemedium weerkaatste bundels LB, LB^ en LB2 volgen daarna de reeds beschreven baan in terug-gaande richting, dat wil zeggen via de objectieflens 14, 30 de spoorvolgspiegel 13, de optische plaat 12 met een dikte 1/4 Aen vervolgens de polariserende bundelsplitser 11, waar-aan zij weerkaatsen en via een cylindervormige lens 15 en een voor focussering dienende, convergerende lens 16 aan respectievelijk een hoofdfotodetector D en een eerste en een 35 tweede hulpfotodetector D^ respectievelijk D2^ terecht komen.

Voor de ruimtelijke verdeling van de fotodetectoren D, D^ en D2 wordt verwezen naar fig. 3. Zoals daaruit blijkt, 8202960 - 6 - bevindt de hoofdfotodetector D zich in het midden, terwijl . de beide hulpfotodetectoren D.^ en D2 zich ter weerszijden van de hoofdfotodetector D bevinden. De laatstgenoemde be-staat uit vier detectiesecties, welke paarsgewijze in hori-5 ' zontale en verticale richting zijn verdeeld. Een voor signaal-weergave uitgelezen informatiesignaal wordt weergegeven door ; de som van de door de vier detectiesecties van de hoofdfotodetector D afgegeven detectiesignalen, terwijl een focus-seringsfoutsignaal wordt gevonad door het verschil tussen ;10 de soramen van de detectie-uitgangssignalen van de op de res-^ pectieve diagonalen gelegen detectiesectieparen.

Het door de hoofdfotodetector D geleverde focusserings-foutsignaal wordt via een ingangsaansluiting 17 (zie fig. 1) toegevoerd-aan een stroom/spannings-omzetter 18, waarvan de 15 uitgangssignaalspanning wordt toegevoerd aan een optel- schakeling 19. Het uitgangssignaal van de optelschakeling 19 wordt via een focusseringsservoversterker 20 toegevoerd aan een "spreekspoel" 21 van een als lineaire motor werkend ver-plaatsingsstelsel voor de objectieflens 14, waarmede deze 20 laatstgenoemde zowel tijdens signaalopname als tijdens signaal-weergave kan worden gefocusseerd._____

De respectieve detectie-uitgangssignalen van de eerste en de tweede hulpfotodetectoren D^ en D2 worden via respectieve ingangsaansluitingen 22 en 23 toegevoerd aan respec-25 tieve stroom/spanningsomzetters 24 en 25, waarvan de uit- gangsspanningssignalen aan een als ver'gelijkingsschakeling of aftrekschakeling dienende verschilversterker 26 worden toegevoerd.

Het uitgangssignaal van de verschilversterker 26 wordt 30 via een in de bedrijfstoestand "signaalopname" in zij geslo-ten toestand verkerende schakelaar 27 toegevoerd aan een . . . analoog/digitaal-omzetter 28, waarvan het digitale uitgangs signaal wordt toegevoerd aan een microprocessor 29. Het door deze geleverde, digitale signaal wordt weer aan een digitaal/ 35 analoog-omzetter 30 toegevoerd, waarvan het analoge uitgangssignaal in de vorm van een instelspanning vocr optelling bij hetfocusseringsfoutsignaal aan de optelschakeling 19 wordt toegevoerd.

8202960 > c - 7 -

De genoemde micro-processor 29 voert voorafgaande aan werkelijke signaalopname een beproevingsopname uit en levert daartoe een trapgolfvormig of zaagtandgolfvormig signaal aan de optelschakeling 19, zodat een referentie-5 . instelspanning, waarbij het uitgangssignaal van de verschil- versterker 26 zijn maximale waarde bereikt, aan de opteller ' 19 wordt toegevoerd.voor detectie en geheugenopslag. Tijdens de werkelijke signaalopname werkt de micro-processor 29 ' vervolgens zodanig, dat de aan de optelschakeling 19 geleverde 10 1 instelspanning- όιϊι de .genoemde referentie-instelspannings-waarde als centrale waarde wordt gevarieerd om de uitgangs-spanning van de verschilversterker 26 op zijn maximale waarde te brengen. De hoofdbundel LB wordt daarbij duidelijk zodanig op het registratiemedium 1 gefocusseerd, dat in de metaal-15 laag 3 een tot de vorming van merktekens 5 van perfecte kwa-liteit leidende smelting van het metaal optreedt. Daarbij wordt opgemerkt, dat de beide hulpbundels LB^ en LB2 een intensiteit van onvoldoende niveau voor het doen smelten van de metaallaag 3 hebben.

20 Het uitgangssignaal van de verschilversterker 26 wordt via een tijdens signaalweergave::in zij-n geslaten toestand ver-kerende schakelaar 31 toegevoerd aan een spoorvolgservover-sterker 32, waarvan het uitgangssignaal aan een bekrachti-gingsspoel 33 van de spoorvolgspiegel 13 van het galvanometer-25 type wordt toegevoerd. Bij nauwkeurige registratiespoorvolging levert de verschilversterker 26 een uitgangssignaal ter waarde 0; wanneer daarentegen spoorvolgfouten optreden, zal de verschilversterker 26 een.uitgangssignaal afgeven, waardoor de spoorvolgspiegel 13 een corrigerende rotatiebeweging uitvoert 30 tot nauwkeurige spoorvolging is herkregen. Zoals reeds is opgemerkt, voert de hoofdbundel LB, waarvan de intensiteit tijdens signaalweergave ten opzichte van did tijdens signaalopname aanzienlijk is verlaagd, een zodanige. spoorvolging van het registratiespoor T op het registratiemedium 1 uit, dat door 35 de hoofdfotodetector D op zeer betrouwbare wijze een informatie-signaal wordt gereproduceerd.

De toepassing van de uitvinding, als hiervoor be- 8202960 . ' c. ' - δε chr even, heeft het volgende voordeel. Tijdens signaalopname , worden de respectieve weerkaatste hulpbundels, respectievelijk voortkomende uit de hulpbundels LB^ en door de respec tieve eerste en tweede hulpfotodetectoren Dj en D2 gedetec-5 teerd en aan vergelijking of verschilvorming onderworpen; uit ! het vergelijkingsresultaat, respectievelijk het gedetecteerde verschil, wordt de opneemtoestand van de hoofdbundel LB ge-. detecteerd, waarbij het genoemde verschil het verschil in bundelweerkaatsing op een .plaats zonder merkteken 5 en een 10 , plaats met een merkteken 5 vertegenwoordigt. Door zodanige : besturing van de verplaatsing van de objectieflens 14, dat dit verschil een zo groot mogelijke waarde krijgt, wordt een zeer bedrijfszekere focussering van de hoofdbundel LB op het registratiemedium 1 en de daarop gevormde merktekens ver-15 kregen. De aldus verkregen hoofdbundelfocussering is uiterst nauwkeurig.

Bovendien geldt, dat de beide hulpbundels LB1 en LB2 tijdens signaalweergave worden gebruikt voor spoorvolgfout-detectie, zodat zowel tijdens signaalopname als tijdens 20 signaalweergave in aanzienlijk grotere mate gemeenschappelijk .gebruik van verschillendecomponenten,zoals de bundelopwek-middelen, de fotodetectoren en de verschillende schakelingen wordt verkregen, dan tot nog toe gebruikelijk is.

Omtrent de optische registratie van informatiesignalen 25 op het registratiemedium wordt volstaan met op te merken, dat elke willekeurig geschikte methode kan worden toegepast, waar-: bij een verandering van een optische eigenschap van het registratiemedium teweeggebracht wordt.

De uitvinding beperkt zich niet tot het in het voor-30 gaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoerings-voorbeeld. Verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven details en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daarbij het kader van de uitvinding wordt over-. schreden.

8202960

Claims (7)

1. Inrichting voor optische opname en/of weergave van een informatiesignaal op, respectievelijk uit, een registratiemedium, gekenmerkt door: A) een bundelgenerator met een laserbron voor vorming 5 en afgifte van een hoofdbundel en een eerste en een tweede hulpbundel, welke zich in de registratiespoorlangsrichting voor en achter de hoofdbundel uitstrekken, B) een focusseringslens voor focussering van de hoofdbundel en de beide hulpbundels op een registratiemedium,

10 C) detectiemiddelen met een hoofdfotodetector voor detectie van een aan een registratiemedium weerkaatste hoofdbundel en een eerste en een tweede hulpfotodetector voor respectieve detectie van een aan een registratiemedium weerkaatste, eerste en tweede hulpbundel, -

15 D) bundelintensiteitsbesturingsmiddelen voor zodanige intensiteitsbesturing van tenminste de hoofdbundel tijdens signaalopname, dat de bundel in een toestand van hoge inten-siteit voldoende intens voor vorming van merktekens op een registratiemedium en in een.toestand van lage:intensiteit 20 onvoldoende intens voor vorming van merktekens op een registratiemedium is, en voorts voor zodanige intensiteitsbesturing van tenminste de hoofdbundel tijdens signaalweergave, dat de bundel in een toestand van althans tenminste nagenoeg constante intensiteit verkeert, waarin de bundel onvoldoende 25 sterk voor vorming van merktekens op een registratiemedium is, E) focusseringsbesturingsmiddelen voor besturing van de positie van de focusseringslens tijdens signaalopname op basis van het verschil tussen de uitgangssignalen van de eerste en de tweede hulpfotodetector, en door 30 F) spoorvolgbesturingsmiddelen voor besturing van de verplaatsing van de hoofdbundel ten opzichte van een registratiemedium op basis van het genoemde verschil.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bundelgenerator een diffractierooster. voor afscheiding 35 van de hoofdbundel en de eerste en de tweede hulpbundel uit de laserbundel bevat. 8202960 * t> - 10 -

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de bundelintensiteitsbesturingsmiddelen de laserbron zo-danig besturen, dat besturing van de laserbundelintensiteit wordt verkregen.

4. Inrichting volgens conclusie 1/ met het kenmerk, ; dat de hoofdfotodetector een focusseringsfoutsignaal afgeeft voor besturing van de positie van de focusseringslens tij-dens signaalopname en signaalweergave.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, !1(1 dat de focusseringsbesturingsmiddelen een stuursignaalgene-! . rator omvatten, waaraan het verschil van de uitgangssignalen van de beide hulpfotodetectoren wordt toegevoerd voor opwek-king van een stuursignaal voor zodanige besturing, te zamen met het focusseringsfoutsignaal, van de focusseringslens, 15 dat' het genoemde verschil zijn maximale waarde bereikt.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de focusseringsbesturingsmiddelen een tijdens signaalopname in zijn gesloten toestand verkerende schakelaar omvatten voor toevoer van het genoemde verschil aan de stuur- 20 signaalgenerator. - . - -.-

7. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bundelgenerator een spoorvolgspiegel voor besturing van-de spoorvolgpositie van tenminste de hoofdbundel op een registratiemedium bevat, welke spoorvolgspiegel door de 25 spoorvolgbesturingsmiddelen wordt bestuurd. 8202960