-
Einrichtung zum Aufzeichnen von Bits mittels eines Strahles auf einen
Aufzeichnungsträger Es ist bekannt, Bits mittels eines Strahles auf einen Aufzei##-#rningsträger
unter Mitwirkung einer Strahlablenkeinrichtung aufzuzeichnen. Bei dem Aufzeichnungsstrahl
kann es sich um einen elektromagnetischen Schwingungsvorgang wie z.fl. Zichtatrahl,
Laserstrahl, handeln, der z.B. fotografisch, durch Verfärbung oder auch thermisch
aufzeichnet oder auch um einen Korpuskularstrahl, wie insbesondere Kathodenstrahl,
der z.B. den Ladungszustand oder die Form der Aufzeichnungsfläc-he verändert, oder
auch einen Lichtfleck erzeugt, der seinerseits optisch auf den Aufzeichnungsträger
abgebildet wird.
-
Bei derartigen, einen Aufzeichnungsstrahl verwendenden Aufzeichnungseinrichtungen
ist es ferner bekannt, den strahl mittels einer Strahlablenkeinrichtung abzulenken,
um seinen Auftreffpunkt mit einem bewegten Aufzeichnungsträger mitzuführen, oder/und
ihn längs einer Aufzeichnungaspur zu bewegen.
-
Die Aufzeichnung der Bitwerte (0 oder L) geschieht bei den bekannten
Strahlaufzeichnungseinrichtungen durch bitwertabhängige Intensitätssteuerung des
Strahles.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte, einen Strahl verwendende
Aufzeichnungseinrichtung zu schaffen, die eine bitwertabhängige Intensitätssteuerung
nicht benötigt und u.a.
-
die Möglichkeit erbringt, eine dichte und selbsttaktend auswertbare
Bitaufzeichnung zu bewirken, insbesondere eine solche, die ähnlich lesbar ist, wie
die bei der Aufzeichnung von Bits auf einen bewegten magnetisierbaren Träger bekannte
sogenannte ~Richtungstaktschrift". Eine vorgesehene Ausführungsform der Erfindung
erzielt dabei den weiteren Vorteil einer besonders günstigen Ausnutzung der Strahlintensität.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Aufzeichnen von
Bits mittels eines Strahles auf einen Aufzeichnungsträger unter Mitwirkung einer
Strahlablexnkeinrichtung. Sie sieht vor, daß die Strahlablenkeinrichtung den Aufzeichuungsstrahl
abhängig von dem aufzuzeichnenden Jeweiligen Bitwert unterschiedlich ablenkt.
-
Vorzugsweise ist zum Aufzeichnen von Binärbits längs einer Spur vorgesehen,
den Aufzeichnungsstrahl in Richtung der Spur abhängig von dem Bitwert unterschiedlich
abzulenken.
-
Dabei ist vorzugsweise ferner vorgesehen, daß die Strahlablenkeinrichtung
den Aufzeichnungsstrabl so ablenkt, daß sein Auftreffpunkt für die Dauer einer Bttaufzeichnungsperiode
auf dem Aufseichnungstriger stationär bleibt und dann u.
-
eine von dem Wert des nachfolgend aufzuzeichnenden Bits ablängende
Strecke zurückipringt.
-
Der Rücksprung erfolgt insbesondere in der Weise, daß die Strahlablenkeinrichtung
Rücksprungstrecken der Länge n, 1/2 n und 3/2 n erzeugt, wobei die Strecke n dem
Abstand zweier aufeinanderfolgend aufzuzeichnender Bits gleicher Wertigkeit entspricht
und gleich der von dem Aufzeichnu#gsträger während der Bitaufzeichnungsperiode zurückgelegten
Strecke ist.
-
Dabei kann weiter vorgesehen sein, daß die Intensität des Aufzeichnungsstrahls
während der Aufzeichnung aufeinanderfolgender Bits unverandert gehalten wird. Der
Strahl kann aber während des Rücksprungs erforderlichenfalls auch dunkel getastet
werden.
-
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
ein im Bittakt intensitätigepulster Aufzeichnungsstrahl für die Aufzeichnung eines
der beiden Bitwerte aus einer ersten Strahlrichtung ausgelenkt und für die Aufzeichnung
des andern Bitwertes nicht ausgelenkt wird.
-
Dabei sieht die Erfindung ferner vor, daß zur Aufzeichnung der Bits
ein potarisierter Strahl verwendet ist und die Ablenkeinrichtung den Aufseichnungsstrahl
in Abhängigkeit von dessen Polarisationszustand ablenkt.
-
Des weiteren sieht die Erfindung vor, daß ein Polartaattonewandler
die Polarisationsrichtung abhängig to Bitwert unterschiedlich einstellt.
-
Weiterhin ist vorgesehen, daß die Ablenkeinrichtung ein doppelbrechendes
Prisma enthält, das den Aufzeichnungestrahl Je nach Polarisationizustand verschiedene
Austrittwinkel verleiht.
-
Bei beiden Ausführungstormen der Erfindung, wenn bei der zweiten Ausführungsform
mit Ablenkung in Spurrichtung gearbeitet wird, kann zweckmäßig vorgesehen werden,
daß der Durchmesser des Aufzeichnungsstrahles in Spurrichtung#gleioh der Hälfte
des Abstandes zweier aufeinanderfolgend aufzuzeichnender Bits gleichen Wertes ist.
-
Ein Beispiel für die erste Ausführungsform der Erfindung ist in Figur
1 bis 5, ein Beispiel für die zweite Ausführungsform der Erfindung in Figur 6 bis
9 dargestellt. Anhand dieser Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend noch näher
erläutert.
-
Im einzelnen stellen die Figuren dar: Figur 1 eine Einrichtung zum
Aufzeichnen von Bits gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, Figur 2 bis
4 Spannungsdiagramme zum Betrieb der Einrichtung nach Figur 1, Figur 5 ein mit einer
Einrichtung nach der Erfindung aufgezeichnetes Bitmuster, Figur 6 eine Einrichtung
zum Aufzeichnen von Bit gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, Figur 7
und 8 I}ntriebsdiagramme hierzu.
-
In Figur 1 ist 1 die Quelle eines Laserstrahles,
der in seine weiteren Verlauf eine Einrichtung 2 zur Ablenkung des Laserstrahles
in nur einer Richtung (in der Zeichnung innerhalb der Papierebene) passiert. Die
Ablenkeinrichtung 2 enthält außer hier nicht gezeichneten Teilen das eigentliche
Ablenkelement 3, das in bekannter Weise aus zwei nicht näher dargestellten, besonders
geschliffenen und behandelten Kristallen besteht, an denen die Ablenkplatten 4 und
5 befestigt sind.
-
Die Ablenkplatten 4 und 5 sind mit einer Steuereinrichtung 6 elektrisch
verbunden. Die Steuereinrichtung 6 hat zwei Eingänge. Über den einen Eingang wird
nur der Takt T, mit dem die Information getaktet ist, eingegeben, während die Eingabe
der Information selbst über den anderen Eingang erfolgt. Die dem Informationswert
O zugehörige Spannung sei U1 = 0 Volt, die dem Informationswert "Lt' zugehörige
Spannung sei U1 = UL Volt.
-
In Figur 2 ist ein Beispiel einer Informationseingabe, wie sie am
Eingang der Steuereinrichtung 0 erfolgen kann, graphisch dargestellt. Der der Steuereinrichtung
6 zugeführte Takt T synchronisiert einen Sägezahngenerator S, der Bestandteil der
Steuereinrichtung 6 ist. Die Spitzen der Sägezahnspannung betragen US = 2 UL Volt.
In Figur 3 ist diese Spannung graphisch über der Zeit dargestellt. Beide Spannungen
werden jeweils über einen Widerstand R einem Verstärker V zugeführt, dessen Eingang
außerdem über einen Widerstand RL geerdet ist, und an dessen Ausgang die Ablenkplatten
4 und 5 angeschlossen sind.
-
Es ergibt sich durch diese Schaltung in der Ablenkeinrichtung 3 eine
Strahlablenkung, welche proportional dem Ausdruck (U1 + US) U ist. Bei einer Informationseingabe
nach R + RL Figur 2 in Verbindung mit einer Sägezahnspannung nach Figur 3 ergibt
sich das zugehörige Diagramm für die Strahlablenkung n nach Figur 4. Die Ablenkung
des Laserstrahles während des Anstiegs der Sägezahnspannung erfolgt in der Richtung,
in der (Fig.1) sich der Aufzeichnungsträger 80 bewegt und die Anstiegszeit der Sägezahnspannung
ist so gewählt, daR der Auftreffpunkt des Laserstrahles während dieser Anstiegsphase
auf dem Aufzeichnungsträger 8 stationär bleibt. Es ergibt sich so eine relativ lange
Belichtungszeit zur Erzeugung des Aufzeichnungsfleckes und damit gute Ausnutzung
der Strahlenergie. Da diese während der Rücksprungphase der Sägezahnspannung wegen
der dabei sehr hohe#Ablenkgeschwindigkeit des Laserstrahles sich nur wenig auf den
Aufzeichnungstrager auswirken kann, kann der Laserstrahl während des Aufzeichnungsvorganges
ständig hellgesteuert bleiben.
-
Die Rücksprungstrecke des Strahlauftreffpunktes hat die Größe n (Fig.
4 und 5), wenn auf ein aufgezeichnetes Bit ein gleichwertiges Bit folgt, sie beträgt,
wenn ein anderswertiges Bit folgt, im einen Falle (im Beispiel beim Wechsel von
0 auf L) 2 n, im anderen Falle (im Beispiel beim Wechsel von L auf 3 O) 3 n, wodurch
der Gesamt-Ablenkbereich des Strahles stationär bleibt. Um die dem Eingang der Steuereinrichtung
6 der Figur 1 zugeführte Informationsspannung nach Figur 2 rechtzeitig bereitstellen
zu können, muß der auf einen Bitwert, der gerade aufgezeichnet wird, folgende Bitwert
rechtzeitig vor dem Rücksprung bereitgestellt werden.
-
Das entsprechend der Eingabe nach Figur 2 über ein fokussierandes
Objektiv 7 (Fig. 1) aufgezeichnete Bitmuster ist stark vergrößert in Figur 5 dargestellt.
Man kann sich die Bitspur in Bitzellen gleicher Länge aufgeteilt denken, wobei dann
der eine Bitwert, hier "O", einen Fleck in die rechte Hälfte einer solchen Bitzelle,
der andere Bitwert, hier t'Lt', einen Fleck in der linken Hälfte der Bitzelle erzeugt.
Beim Wiederabtasten der Bit spur erfolgt dann, brenn die Größe des Aufzeichnungsfleckes
wie weiter oben angegeben gewählt ist, in der Mitte der Bitzelle ein Sprung von
"belichtet" auf unbelichtet oder umgekehrt, Je nachdem, ob der in der Bitzelle aufgezeichnete
Bitwert L oder tto" ist, mit anderen Worten, die Sprungrichtung des Kontrastsprunges
gibt den Wert des in einer Bitzelle gelesenen Wertes an, so wie es bei der bekannten
"Richtungßtaktschrift't bei magnetischen Aufzeichnungen bekannt ist. Das Vorkommen
eines solchen Sprunges in jeder Bitzelle ermöglicht die Abnahme eines ununterbrochenen
Taktes aus der Information selbst.
-
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Figur 6 dargestellt.
Hierin stellt 9 eine Quelle eines in seiner Intensität gepulsten polarisierten Laserstrahles
dar, der dann durch eine Ablenkeinrichtung hindurchläuft. Diese besteht aus einem
z.B. durch eine Pockelzelle gebildeten steuerbaren Polarisationselement 10, das
die Polarisation des Laserstrahles sprungartig dreht, wenn ihm durch eine zugehörige
Steuereinrichtung 11 eine Steuerspannung zugeführt wird. In seinem weiteren Verlauf
trifft der Laserstrahl auf ein doppeibrechendes Prisma 12, das ihn bei der einen
Polarisationsrichtung un den halben Betrag der Strecke n (Figur 5) auslenkt.
-
Das Objektiv 13 fokussiert den Strahl auf den kontinuierlich bewegten,
lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger 14. Der Laserstrahl wird in seiner Intensität
mit der Frequenz des Bitaufzeichnungstaktes gepulst und erzeugt mit jedem Impuls
auf dem Aufzeichnungsträger 14 einen Aufzeichnungsfleck, dem bei nicht gedrehter
Polarisationsebene einer der beiden möglichen Bitwerte zuzuordnen ist. Soll der
andere Bitwert geschrieben werden, dann erhält das Element 10 aus der Steuereinrichtung
11 eine Spannung, die die Polarisationsrichtung des austretenden Laserstrahles ändert,
wodurch der Strahl im doppelbrechenden Prisma 12 eine Auslenkung erfährt, die seinen
Auftreffpunkt auf dem Aufzeichnungsträger 14 um den Betrag 2 (Fig. 5) verschiebt.
-
Ts ren Ji#ir#ri 7 und 8, in Verbindung wieder mit den Figuren 2 und
5, ist der Aufzeichnungsvorgang graphisch dargestellt.
-
Figur 7 zeigt die Impulsintensität über der Zeit mit dem Taktmaß T
der Figur 2. Es ist angenommen, daß ohne Strahlablenkung durch Polarisationsebenendrehung
die Bitwerte "O", mit Strahlablenkung durch Polarisationsebenendrehung die Bitwerte
"L" aufgezeichnet werden und die Ablenkung in gleicher Richtung wie die durch den
Pfeil angegebene Laufrichtung des Aufzeichnungsträgers 14 erfolgt. In den in Figur
5 abgeteilten Bitzellen liegen dann die den Bitwert "O" angebenden Aufzeichnungsflecke
jeweils in der rechten Hälfte der Bitzelle. Soll der Bitwert "L" geschrieben werden,
so lenkt die Steuereinrichtung 11 den Auftreffpunkt des Laserstrahis zur Erzeugung
des Aufzeichnungsflecken
in der linken Hälfte der Bitzelle um
den Betrag n 2 aus, wie aus dem Diagramm nach Figur 8 ersichtlich ist, dem einel
Infarmationseingabs wie nach Figur 2 zugrunde liegt.
-
Wie man leicht erkennt, kann, abgesehen davon, daß die zugeordneten
Bitwerte natürlich vertauschbar sind, die durch Polarisationsebenendrehung erzeugte
Ablenkung des Laserstrahls auch entgegen der Laufrichtung des Aufzeichnungsträgers
14 bewirkt werden, um ein Aufzeichnungsbild nach Figur 5 zu erhalten.