DE2503935A1 - Aufzeichnungstraeger, auf dem information in einer optisch auslesbaren struktur angebracht ist - Google Patents

Aufzeichnungstraeger, auf dem information in einer optisch auslesbaren struktur angebracht ist

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DE2503935A1 DE19752503935 DE2503935A DE2503935A1 DE 2503935 A1 DE2503935 A1 DE 2503935A1 DE 19752503935 DE19752503935 DE 19752503935 DE 2503935 A DE2503935 A DE 2503935A DE 2503935 A1 DE2503935 A1 DE 2503935A1
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Description

Ak'e: PHN-7341
Anmeldung vom» 3O. Jan. 1975
Aufzeichnungsträger, auf dem Information in einer optisch auslesbaren Struktur angebracht ist.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungs träger, auf dem Information in einer optisch auslesbaren Struktur von längs Spuren angeordneten Gebieten und Zwischengebieten angebracht ist, welche Gebiete auf ein Auslesestrahlungsbündel einen anderen Einfluss als die Zwischengebiete ausüben. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Auslesen eines solchen Aufzeichnungsträgers«
Unter "Spuren11 sind hier Spurteile zu verstehen, die, in der Breitenrichtung der Spurteile gesehen, nebeneinander liegen. Für einen xmnden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger ist eine Spur* ein Spurteil, der sich entlang einer Umdrehung auf dem Aufzeichnungsträger erstreckt. Eine spiralförmige Spur ist das Ganze von ineinander übergehenden scheinbar konzentrischen Spuren auf einem runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger. Ein Aufzeichnungsträgei" ist
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Dieses Objektivsystem muss das Auslesebündel stets scharf auf die Inforrnationsstruktur fokussieren. Infolge von z.B. Fehlern in der Lagerung des Aufzeichnungsträgers oder einer Krümmung des Aufzeichnungsträgers oder durch. Schwingungen in der Auslesevorrichtung kann es vorkommen, dass sich die auszulesende Spur in axialer Richtung in bezug auf das Objektivsystem bewegt. Der Detektor empfängt dann nicht nur Strahlung, die von dem auszulesenden Teil einer Spur herrührt, sondern auch Strahlung aus der Umgebung dieses Teiles. Dadurch nimmt die Modulationstiefe des vom Detektor gelieferten Signals ab, während ausserdem, weil nicht nur eine Spur ausgelesen wird, sondern auch benachbarte Spuren beleuchtet werden, übersprechen auftreten kann. Daher ist es wichtig, eine Abweichung zwischen der Fokussierungsebene und dear Ebene der auszulesenden.Informationsstruktur detektieren und entsprechend dieser Detektion die Fokussierung nachregeln zu können.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, beim Auslesen eines Aufzeiclmungsträgers der eingangs erwähnten Art ausser einem Informationssignal auch ein Signal zur Nachregelung der Fokussierung zu erzeugen, wobei das letztere Signal mit Hilfe einer möglichst geringen Anzahl optischer Elemente erhalten wird. Um dies : zu erreichen, ist ein Aufzeichnungsträger nach den.- Ei'findung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Oberfläche des Trägerkörpers des Aufzeichnungsträgers periodische Ausweichungen aufweist, die tn der Richtung, in der die Spuren ausgelesen werden, veränderbar sind und deren Periode viel grosser als die mittlere Periode der
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aus einem Aufzeichnungsträgerkörper mit darauf einer Informationsstruktur und auf dieser Informationsstruktur einer etwaigen Schutzschicht aufgebaut.
Es wurde bereits vorgeschlagen (siehe z.B. die deutsche Patentanmeldung P 22 08 379.0), in einem Aufzeichnungsträger der oben beschriebenen Art ein Farbfernsehprogramm zu speichern. So kann z.B. auf einem runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger ein Programm von Minuten in einer Vielzahl von Spuren angebracht werden, wobei die äussere Spur einen Radius von etwa 15 era und die innere Spur einen Radius von etwa 8 cm aufweist. Die Periode, in radialer Richtung, der Spuren liegt dann in der Nähe von 2 /um.
Der Aufzeichnungsträger kann dadurch optisch
ausgelesen werden, dass ein Auslesestrahlungsbündel auf die optische Struktur fokussiert wird und der so erzeugte Strahlungsfleck und eine Informationsspur in bezug aufeinander bewegt werden. Das Auslesestrahlungsbündel wird dabei entsprechend der Reihenfolge von Gebieten und Zwischengebieten in einer Spur moduliert. Das modulierte Auslesestrahlungsbündel wird von einem strahlungsempfindlichen Detektor in ein elektrisches Signal umgewandelt, aus dem z.B. Bild- und/oder Toninformation abgeleitet werden kann.
Beim Auslesen des Aufzeichnungsträgers müssen
sehr kleine Details - im vorliegenden Beispiel Details in der Grössenordnung von Mikrons - detektiert werden können. Zu diesem Zweck wird ein Objektivsystem mit einer grossen numerischen Apertur und einer geringen·Tiefenschärfe verwendet
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Gebiete in den Spuren ist. *I*
Infolge der periodischen Ausweichungen wird das
Auslesebündel periodisch auf die Ebene des auszulesenden Spurteiles fokussiert und entfokussiert. Dadurch wird das vom Detektor gelieferte Signal periodisch modulieret. Aus der Änderung dieser Modulation lässt sich die Grosse einer Abweichung zwischen der Ist- und der Sollage der Ebene des auszulesenden Spurteiles bestimmen.
Die Periode der Ausweichungen muss die mittlere Periode der Gebiete um einen derartigen Betrag übersteigen, dass im ausgelesenen Signal die Modulation infolge der Information leicht in bezug auf die Frequenz von der Modulation infolge der periodischen Ausweichungen unterschiede; werden kann. Für einen mit einem Fernsehprogramm versehenen Aufzeichnungsträger ist die Periode der Ausweichungen einige hundert Male grosser als die mittlere Periode der Gebiete in einer Spur. Die Amplitude der Ausweichungen muss derart gewählt werden, dass die Ebene der Informationsstruktur stets innerhalb der Tiefenschärfe des Objektivsystems liegt. Diese Amplitude kann in der Grössenordnung von Mikrons liegen.
Ein Aufzeichnungsträger nach der Erfindung kann grundsätzlich mit einer Vorrichtung ausgelesen werden, in der nur ein einziges Strahlungsbündel und nur ein einziger Detektor verwendet werden. In einer mit dem Detektor verbundenen elektronischen Schaltung wird eine Hochfrequenzkomponente des Detektorsignals von einer Niederfrequenzkomponente getrenn· Diese Komponenten werden zu einem Informationssignal bz\\T. einen Regelsignal zur Nachregelung der Fokussierung verarbeitet. Da
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zum Erhalten des Regelskgnals keine zusätzlichen optischen Elemente erforderlich sind, werden beim Montieren der Auslesevorrichtung Ausrichtprobleme, die sich ergeben wurden, wenn die genannten zusätzlichen Elemente verwendet werden müssten, vermieden. Ausserdem brauchen in der Auslesevorrichtung keine zusätzlichen Massnahmen getroffen zu werden, um die Schwingungen auszugleichen, die beim Auslesen zwischen den zusätzlichen optischen Elementen auftreten würden.
Es sei bemerkt, dass in der USA-Pateircschrift 3.673-^12 bereits vorgeschlagen wurde, beim Auslesen eines mit einer optischen Informationsstrulctur versehenen Aufzeichnungsträgers aus dem von einem einzigen Detektor gelieferten Signal sowohl die Information als auch ein Regelsignal für die Fokussierung des Auslesebündels abzuleiten In der bekannten Vorrichtung wird einer das Auslesebündel liefernden Strahlungsquelle eine Schwingungsbewegung in einer zu dem Aufzeichnungsträger senkrechten Richtung aufgeprägt. Dadurch wird das Auslesebündel periodisch auf die Informationsstruktur fokussiert und entfokussiert. Da mechanische Mittel benutzt werden, ist die erreichbare Schwingungsfrequenz verhältnismässig niedrig, und zwar zu niedrig, um zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers mit einer grossen Informationsdichte, wie eines Aufzeichnungsträgers mit einem Fernsehprogramm, verwendet werden zu können. Weiter ist infolge der mechanischen Schwingungsmittel die bekannte Auslösevorrichtung verhältnismässig verwickelt.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines bekannten Aufzeichnungsträgers,
Fig. 2 schematised, eine Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers,
Fig. 3 in tangentialem Schnitt einen kleinen
Teil eines runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung,
Fig. 4 eine Unteransicht eines derartigen Aufzeichnungsträgers ,
Figuren 5a> 5t> und 5c das Prinzip der Erfindung,
Fig. 6 den Zeitverlauf des aus dem Aufzeichnungsträger nach der Erfindung abgeleiteten Signals für verschiedene Einstellungen des Ausleseob jelctivs, und
Fig. 7 einige : Ausführungsformen eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung.
Auf dem in Fig. 1 gezeigten runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträger 1 befindet sich eine Vielzahl konzentrischer oder scheinbar konzentrischer Spuren 2, von denen nur einige dargestellt sind. Zwischen den Informationsspuren befinden sich strukturlose Zwischenstreifen 3· Die Spuren 2 enthalten eine Vielzahl Gebiete g in Abwechselung mit Zwisehengebieten t. Die Längen der Gebiete und Zwischengebiete stellen die gespeicherte Information dar. Beim Auslesen einer Spur wird ein Auslesebündel moduliert, derart, dass dieses Bündel zeitliche Änderungen entsprechend der Reihenfolge von Gebieten und Zwischengebieten in einer Spur aufweist.
Die Gebiete in einer Spur können auf verschiedene
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■Weise von den Zwischengebieten und den Gebieten zwischen den Spuren, unterschieden werden. So kann der Durchlässigkeitsoder der Reflexionskoeffizient der Gebiete von dem der' Zwischengebiete verschieden sein, so dass ein Auslesebündel amplitudenmoduliert wird. Es ist auch möglich, dass die Gebiete und die Zwischengebiete ein Auslesestrahlungsbündel in der Phase modulieren. Dies, kann dadurch erreicht werden, dass die Gebiete und die Zwischengebiete auf verschiedenen Höhen in dem Aufzeichnungsträger angebracht werden. Vorzugsweise besteht eine derartige Phasenstrulctur aus einer Anzahl Grübchen, die auf einer Tiefe von λ/4, wobei/\ die Wellenlänge
. ■ der Auslesestrahlung darstellt, in einen reflektierenden Aufzeichnungsträger gejaresst sind. Eine derartige Struktur kann z.B. mit einem Strahlungs- oder Auslesefleck V· ausgelesen wexxlen (siehe Fig. 1), dessen Durchmesser grosser als die Breite der Spuren, aber kleiner als die Summe der Breiten einer Spur1 und zweier Zwischenstreifen ist.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgern. Das von einer Quelle 6 emittierte Auslesebündel wird von einem halbdurchlässigen Sj)iegel 7 zu einer Objektivlinse 8 reflektiert. Diese Objektivlinse erzeugt einen Auslesefleck V auf der die Information enthaltenden optischen Struktur, die mit den Spuren 2 bezeichnet ist. Die optische
Struktur ist beispielsweise auf der Oberseite des Aufzeichcn
° nungsträgers dargestellt. Nach Reflexion an der Informations-
struktur passiert das Auslesebündel zum zweiten Mal die
^ Objektivlinse und dieses Bündel wird dann über den halbdUrch-
CO lässigen Spiegel 7 auf einem strahlungs-empfindlichen Detektor co
0^ 9 konzentriert. Der Ausgang des Detektors 9 ist mit einer elektronischen Schaltung 10 verbunden, in der das Detektorsignal x-u einem Inf onnationssi /;nal Si vc.ar1 itel \. ": ? «t ■", :-■>.:'
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z.B. einem üblichen Farbfernsehempfänger 11 zugeführt wird. Wenn der Strahlungsfleck auf ein Gebiet g auf dem Aufzeichnungsträger projiziert wird, tritt Beugung der Strahlung auf, so dass ein grosser Teil der reflektierten Strahlung ausserhalb der Eintrittspupille der Objektivlinse 8 und dadurch auch ausserhalb der strahlungsempfindlichen Oberfläche des Detektors 9 gelangt. Bei Projektion des Strahlungsflecks ausser halb eines Gebietes g auf dem Aufzeichnungsträger wird der grÖsste Teil der reflektierten Strahlung von der Objektivlinse auf dem Detektor konzentriert. Der Aufzeichnungsträger kann mit Hilfe einer durch eine mittlere Öffnung 4 im Aufzeichnungsträger geführten Welle 5 in Drehung versetzt werden. Durch die Bewegung des Ausleseflecks über eine Spur wird das. Detektorsignal entsprechend der Reihenfolge von Gebieten und Zwischengebieten in der Spur moduliert.
Beim Auslesen können Abweichungen zwischen der Ist- und der Sollage der Ebene der auszulesenden Spur auftreten. Diese Abweichungen können dadurch herbeigeführt werden, dass der Aufzeichnungsträger nicht völlig flach ist oder dass bei einem runden folienartigen Aufzeichnungsträger bei Rotation des Aufzeichnungsträgers Wellungen auftreten. Diese Abweichungen können zur Folge haben, dass die Modulationstiefe des Detektorsignals'abnimmt, während ausserdem Übersprechen,, auftreten kann. Dadurch ist ein gutes Auslesen des Aufzeichnungsträgers dann nicht mehr möglich. Es ist . daher von besonderer Bedeutung, dass die Abweichung-zwischen · der Ist- und der Sollage der Ebene der auszulesenden Spur detektiert werden kann.
Nach der Erfindung kann diese Abweichung detek-
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tlert werden, ohne dass dabei zusätzliche optische Elemente verwendet werden. Zu diesem Zweck weist eine Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers periodische Ausweichungen auf, wobei die Richtung der Periode der Ausweichungen die Richtung ist, in der die Spuren ausgelesen werden. ■
Fig. 3 zeigt einen tangentialen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Atifzeichnungsträgers nach der Erfindung. Nur ein kleiner Teil einer einzigen Spur ist / dargestellt. Der Aufzeichnungsträger ist annahmeweise ein dünner folienartiger Aufzeichnungsträger. Die die Information darstellenden Gebiete g und die Zwischengebiete t sind auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgers angebracht. Die Unterseite des Aufzeichnungsträgerkörpers weist eine wellige oder unebene Oberfläche auf. In Fig. k ist eine Unteransicht des ganzen Aufzeichnungsträgers dargestellt. Die sich in radialer Richtung erstreckenden Linien 1 verbinden Punkte gleicher Höhen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers miteinander.
Es sei bemerkt, dass in Fig. 3 die Längen der
Gebiete und der Zwischengebiete übertrieben gross in bezug auf die Periode ρ der Ausweichungen dargestellt sind. Die Periode ' ρ ist tatsächlich hundert- bis tausencihal grosser als die mittlere Periode der Gebiete g. Wenn in Fig. k alle Spitzen der Oberfläche in radialer Richtung miteinander verbunden werder würden., müsste die Anzahl Linien zwischen 100 und 1000 liegen. Der Effekt der Wellenform oder der Unebenheit in der· Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers ist in den Figuren ^a., ^b und 5c veranschaulicht. In diesen Figuren sind Schnitte durch jeweils andere Teile eines Aufzeichnungsträgers
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nach, der Erfindung dargestellt. Der in Fig. 5ΐ> gezeigte Teil weist gerade eine derartige Dicke auf, dass das Auslesebündel von der Objektivlinse 8 auf die Oberseite des Aufzeichnungsträgers, auf der sich die Informationsstruktur annahmeweise befindet, fokussiert wird. Es wird ein Auslesefleck V minimaler Abmessung auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgers erzeugt. Die Dicke d1 des in Fig. 5a dargestellten Teiles des Aufzeichnungsträgerkörpers ist kleiner als d. Die Fokus— sierungsebene der Objektivlinse 8 liegt dann innerhalb des Aufzeichnungsträgerlcörpers. Der Auslesefleck Vf auf der Oberseite des Aufzeichnungsträgerlcörpers ist grosser als der Auslesefleck V. In Fig. 5c ist die Dicke d" des Aufzeichnungsträgerkörpers grosser als d. Die Fokussierungsebene der Objektivlinse liegt nun über dem Aufzeichnungsträger und der Auslesefleck V" ist grosser als der Auslese- , fleck V.
Infolge der periodischen Ausweichungen der
Oberfläche des Aufzeichnungsträgers wird das Auslesebündel periodisch auf die Ebene der Informationsstruktur fokussiert und entfokussiert. Dadurch wird sich die Modulationstiefe des Detektorsignals periodisch, mit niedr-iger Frequenz, ändern, wie in Fig. 6 dargestellt ist. In dieser Figur ist ' veranschaulicht, wie die Intensität I des Detektorsignals als Funktion der Zeit verläuft, wenn sich der Auslesefleck in der Ausleserichtung x.über eine Spur bewegt. Es wird angenommen, dass das Auslesebündel auf das Niveau m, und zwar das mittlere Niveau der welligen Oberfläche, fokussiert wird. Die Impulse, deren Breiten und deren gegenseitige Abstände
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BAD ORIGINAL
die Information darstellen, werden durch den -welligen Verlauf der Oberflache amplitudenmoduliert. Aus dem Detektorsignal lässt sich eine Niederfrequenzkomponente ableiten, die den Verlauf der Kurve S nach Fig. 6 aufweist.
Venn das Auslesebündel nicht auf das Niveau in, sondern axif das Niveau m1 fokussiert ist, wird die genannte Niederfroquenzkomponente den Verlauf der Kurve S1 der Fig. 6 aufweisen. ¥ährend S nur das Doppelte der den periodischen Ausweichungen entsprechenden Frequenz aufweist, tritt bei S1 auch die den periodischen Ausweichungen entsprechende Grtindfrequenz auf. Die Zeitpunkte,'zu denen die Maxima in der Kurve Ss erreicht werden, sind über ein Zeitintervall t1 in bezug auf die Zeitpunkte verschoben, zu denen die Maxima in der Kurve S erreicht werden. Venn das Auslesebündel auf das Niveau m" fokussiert wird, weist die Niederfrequenzkomponente den Verlauf der Kurve S" auf. Auch diese Kurve enthält wieder die Grundfrequenz, nun aber gegenphasig zu S1, so -dass die Zeltpunkte, zu denen die Maxima erreicht werden, über ein Zeitintervall tp in bezug auf die Zeitpunkte verschoben sind, zu denen die Maxima in der Kurve S erreicht werden. Die Verschiebung ist aber der Verschiebung, entgegen- gesetzt, die im Falle der Kurve S! auftritt. Aus der Amplitude der Niederfrequenzkomponente im Detektorsignal lasst sich die Grosse einer etwaigen Entfokussierung bestimmen.
In einer mit dem Detektor verbundenen elektronischen Schaltung (10 in Fig. 1) können'eine Hochfrequenz— und eine Niederfrequenzkomponente aus dem Detektorsignal abgeleitet und kann die Nieder fx-equenzlcomponente zu einem Regelsignal S zur Nachregelung der Fokussierung verarbeitet
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werden. Mit dem Signal S kann z.B. die Brennweite der
Objektivlinse 8 geändert werden. Die Objektivlinse kann auch in einer LautSprecherspule aufgehängt sein und das Signal S kann dann dieser Spule zugeführt werden, so dass die Objektivlinse verschoben werden kann.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, kann auch die · Richtung einer etwaigen Entfokussierung aus der Niederfrequenzkomponente des Detektorsignals bestimmt werden. Dabei muss dann die Phase dieser Komponente mit einer Bezugsphase verglichen werden. Dazu kann z.B. der Aufzeichnungsträger mit zusätzlichen Phasenmarkierungen versehen werden, die z.B. die Punkte maximaler Ausweichung der welligen Ober- . fläche pro Umdrehung angeben. Diese Markierungen können von einem gesonderten Auslesekopf detektiert werden. Die Markierungen können z.B. mechanisch, magnetisch oder optisch detektierbare Markierungen sein. Im Falle eines runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers können die Markierungen in einer gesonderten Spur am Innen- oder Aussenumfang des Aufzeichnungsträgers angebracht sein.
Wenn bei der Herstellung des Aufzeiclinungsträgers dafür gesorgt werden kann, dass eine feste Beziehung zwischen dem Verlauf der periodischen Ausweichungen der welligen Oberfläche und der Stellung der Information in den Spuren besteht, können die Markierungen in den Informationsspuren z.B. an den Stellen angebracht werden, die den Zeilensynclironisierimpulsen entsprechen, wenn ein Fernsehprogramm auf dem Aufzeichnungsträger gespeichert ist.
Fig. 7 zeigt schematisch einige Ausführungs-
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PHN.
formen eines erfindungsgemässen Aufzeichnungsträgers. Die Informationsstruktur ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Das unmodulierte Auslesebündel ist durch einen einzigen Pfeil und das modulierte Auslesebündel durch einen doppelten Pfeil dargestellt. In den Fällen a), b) und c) ist die Informationsstruktür eine durchlässige Struktur, während in den anderen Fällen eine reflektierende Struktur vorhanden ist. Die Amplitude der periodischen Entfokussierung,· wie'sie durch die periodischen Ausweichungen der welligen Oberfläche herbeigeführt wird, ist:
In den Fällen a) und d) proportional zu
in den Fällen b) und e) proportional zu" — b
und in den Fällen c) und f) proportional zu b, wobei
n.. die Brechungszahl des Materials des Aufzeichnungsträgers, n? die Brechungszahl des umgebenden Mediums und b die Amplitude der periodischen Ausweichungen darstellen. Für die meisten Aufzeichnungsträgermaterialien ist die Brechungszahl etwa 1,5· Befindet sich der Aufzeichnungsträger in Luft, so ist die Amplitude der periodischen Entfokussierung: in den Fällen a) und d) proportional au — b in den Fällen b) und e) proportional zu — b und in den Fällen c) und f) proportional zu b. Um den gleichen Effekt zu erreichen, muss die Amplitude der Ausweichungen in den Fällen a) und d) dreimal grosser als in den Fällen c) und f) sein. Die Ausführungsformen a) und d), bei denen die Information nicht auf der welligen Oberfläche angebracht ist, können nur bei dünnen Aufzeichnungs-
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-"Hf- · · pun. 73-Ίι
trägera (Folien) gewählt werden. Der Durchmesser des Auslesebündels muss in bezug auf die Periode der Ausweichungen klein sein. Wenn das Auslesebündel auf eine Informationsstruktur fokussiert wird, die nicht auf der" unebenen Oberfläche liegt (Fälle a) und d)), wird derDurchmesser dieses Bündels auf der unebenen Oberfläche bei einem dicken Aufzeichnungsträger gross sein.
¥as die Amplitude der Ausweichungen einer welligei Oberfläche anbelangt, sei bemerkt, dass die Änderungen innerhalb der Tiefenschärfe der Objektivlirise bleiben müssen. Die Amplitude wird durch die noch zulässigen Änderungen der Modulationstiefe des Detektorsignals bestimmt, die die Unebenheit in das Auslesebündel einführen darf.
Ein Aufzeichnungsträger mit einer reflektierenden Informationsstruktur ist einem Aufzeichnungsträger mit einer strahlungsdurchlässigen Informationsstruktur vorzuziehen, weil in der Auslesevorrichtung eine geringere Anzahl optischer Elemente benötigt wird. Ein Teil der optischen Elemente wird zweimal durchlaufen, so dass Schwingungen zwischen diesen Elementen das Detektorsignal nahezu nicht beeinflussen werden. Vorzugsweise wird ein dicker nach e) in Fig. 7 ausgeführter Aufzeichnungsträger verwendet. Der Aufzeichnungsträgerkörper dient dabei als Schutzschicht für die Infoi-matlon und sorgt dafür, dass Krätze, Staubteilchen u.dgl. das Auslesen nahezu nicht beeinflussen. Auf der Informationsstruktur der Aufzeichnungsträger nach Fig. 7 kann noch eine zusätzliche Schutzschicht angebracht werden.
Es dürfte einleuchten, dass die periodische
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PIIN. 73-11
Fokussierung und Enlfokussierung auch dadurch erzeugt werden können, dass den beiden Oberflächen eines Aufzeichnungsträgers, die durch den Aufzeichnungsträgerkörper hindurch ausgelesen werden müssen, eine Wellenform gegeben -wird.,-
Statt des in den Figuren dargestellten sinusförmigen Verlaufs der Ausweichungen kann selbstverständlich auch ein anderer Verlauf der Ausweichungen, wie ein dreieck— f8i"iniger Verlauf, gewählt werden, vorausgesetzt, dass dieser Verlaxxf periodisch ist.
Der Erfindungsgedanke beschränkt sich nicht auf einen scheibenförmigen runden Aufzeichnungsträger, sondern kann auch bei anderen Aufzeichnungsträgfern, wie einem bandförmigen Aufzeichnungsträger, angewandt werden.
lieitey'beschränkt sich der Erfindungsgedanke
nicht auf eine bestimmte Art Information. Sta'tt eines Fernseh programms können auch andere Daten, wie photagraphische Daten oder digitale Information, auf dem Aufzeichnungsträger angebracht werden.
Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem
bereits früher (in der deutschen Patentanmeldung P 2h k8 032. vorgeschlagenen Aufzeichnungsträger angewandt werden, bei dem die Spuren, in der Breitenrichtung der Spuren gesehen, periodische Ausweichungen aufweisen, deren Periode viel grosser (z.B. tausendmal grosser) als die mittlere Periode der Gebiete in den Spuren ist, während iiie Amplitude der Ausweichungon kleiner (z.B. fünfmal kleiner) als die Breite de?:· Spuren ist. Ein derartiger Aufzeichnungsträger, mit "sich windenden" Spuren kann mit Hilfe nur eines einzigen Strah-
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■". -1&- PHN. 7341
lungsbündels und eines einzigen Detektors ausgelesen werden. Aus der Hochfrequenzkomponente des Detektorsignals kann die Information abgeleitet werden, während die Niederfrequenzkomponente eine Anzeige übei1 die Qrösse und die Richtung einer etwaigen Dezentrierung des Auslesflecks in bezug- auf die auszulesende Spur gibt.
Wenn nach der Erfindung ein Aufzeichnungsträger mit Spuren ausgeführt wird, die periodische Ausweichungen in der Ebene der Spuren aufweisen, während die Oberfläche dieses Trägers periodische Ausweichungen aufweist, können mit einer geringen Anzahl optischer Elemente sowohl die Information ausgelesen als auch Regelsignale zur Fokussierung des Auslesebündels und zur Zentrierung des. Ausleseflecks erhalten werden. Dabei kann z.B. die Vorrichtung nach Fig. 2 benutzt werden. Das vom Detektor· gelieferte elektrische Signal enthält sowohl die Information als auch Anzeigen über das Ausmäss der Zentrierung des Ausleseflecks und über das Ausmass der Fokussierung des Auslesebündels.
Bei Anwendung nur eines einzigen Detektors zum Auslesen des Aufzeichnungsträgers mit sich windenden Spuren und einer unebenen Oberfläche muss dafür gesorgt werden, dass die Raumfrequenzen der Windungen und der Ausweichungen der Oberfläche genügend verschieden sind, damit in der elektronischen Schaltung die Signale für die Fokussierungsregelung und für die Zentrierungsregelung gut voneinander unterschieden werden können. Die Frequenzen der elektrischen Regelsignale weisen z.B. einen gegenseitigen Abstand auf, der der Regelbandbreite in der elektronischen Schaltung 10 entspricht.
509835/0635 * . "-
Veiter muss dafür gesorgt werden, dass die Raumfrequenzen der ¥indungen der Spuren und der Ausweichungen der Oberfläche keine Harmonischen voneinander enthalten.
Das obenbeschriebene Verfahren zum Detektieren
der Fokussierung des Auslesebündels kann nur Anwendung finden, wenn die Abweichung des Abstandes zwischen der Ebene der Informationsstruktur und der Objektivlinse (18) nicht zu gross ist. Nach der Erfindung kann aber durch passende ¥ahl der Grosse des Detektors und durch Messung der Gleichspannungskomponente des Detektorsignals eine Grobregelung für die Fokussierung erhalten werden. Die Gleichspannungskomponente des Detektorsignals weist eine grosse und nahezu lineare Änderung innerhalb eines bestimmten Bereiches (z.B. 10 bis kO /um) von Abweichungen zwischen der Xst- und der Sollfokus si erungs ebene auf, wenn die strahlungsempfindliehe Oberfläche des Detektors bestimmte Abmessungen besitzt (z.B. 0,4 mm χ Gf^ mm). Dadurch, dass in der elektronischen Schaltung die Gleichspannungskomponente gemessen und mit einem Bezugsweri verglichen wird, kann eine Grobregelung erhalten werden. Eine derartige Grobregelung ist z.B. am Anfang des Auslesevorgangs erforderlich, wenn der Aufzeichnungsträger eben in der Ausläse vorrichtung angebracht ist.
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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE:
    j' 1 ,J Aufzeichnungsträger·,· auf dem Information in einer
    optisch auslesbaren Struktur von längs^Spuren angeordneten Gebieten und Zwischengebieten angebracht ist, welche Gebiete auf ein AuslesestrahlungsbündeLeinen anderen Einfluss als die Zwischengebiete ausüben, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers periodisch Ausweichungen aufweist, die in der Richtung, in der-die Spuren ausgelesen werden, veränderbar sind und deren Periode viel grosser als die mittlere Periode der Gebiete in den Spuren ist.
    2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, der scheiben
    förmig ist, wobei die optisch auslesbare Struktur eine Strahlungsreflektierende Struktur und der Trägerkörper strahlungsdurchlässig ist, und wobie die von der optischen Struktur abgekehrte Oberfläche des Trägerkörpers sowohl die Eintrittsflächeoals auch die Austrittsfläche für die Auslesestrahlung bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers, auf der die strahlungsreflektierende Struktur angebracht ist, periodische Ausweichungen aufweist.
    3· Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 in Form
    einer dünnen Platte oder Folie, wobei die optisch auslesbare Struktur eine strahlungsreflektierende Struktur und der Trägerköi'per strahlungsdurchlässig ist, und wobei die von de^optischen Struktur abgekehrte Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers sowohl die Eintrittsfläche als auch die Austrittsfläche für die Auslesestrahlung bildet, dadurch
    509835/0635
    PHN.
    gekennzeichnet, dass die von der optischen Struktur abgekehrte Oberfläche des Trägerkörpers periodische Ausweichungsn aufweist.
    k. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, 2 oder 3»
    bei dem ausserdem die Spuren, in einer Richtung quer zu der Richtung gesehen, in der die Spuren ausgelesen werden, periodische Ausweichungen aufweisen, deren Periode viel gi-Ssser als die mittleren Perioden der Gebiete in den Spuren und deren Anrplitude kleiner als die Breite der Spuren, ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Raumfrequenzen der beiden Arten Ausweichungen genügend voneinander entfernt sind und keine Harmonischen voneinander enthalten.
    5. Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers nach Anspruch 1, 2 oder 3j die eine ein Auslesebündel liefernde Strahlungsquelle und einen strahlüngsempfindlichen Detektor zur Umwandlung des von den aufeinanderfolgenden Gebieten und Zwischengebieten einer Spur modulierten Auslesestrahlungsbündels in ein elektrisches Signal enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Detektors mit einer elektronischen Schaltung verbunden-ist, in der· aus dem Detektorsignal eine Hochfrequenz- und eine Niederfrequenzsignalkomponente abgeleitet werden, welche Signalkomponenten zu einem Informationssignal bzw« einem Regelsignal zur Nachregelung der Fokussierung des Auslesebündels verarbeitet werden. s
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5 zum Auslesen eines Aufxeichtiuiigsträgers nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Schaltung aus der Niederfrequenz-";
    509835/0635
    Signalkomponente ausser einem Signal zur Nachregelung der Fokussierung des Auslesebündels auch ein Regelsignal zur Nachregelung der Lage des Ausleseflecks in bezug auf die auszulesende Spur abgeleitet wird.
    7f Vorrichtung nach Anspruch 51 dadurch
    gekennzeichnet, dass in der elektronischen Schaltung eine Gleichstromkomponente von dem Detektox^signal abgetrennt und zu einem Grobregelungssignal zur Nachregelung der Fokussierung des Auslesebündels verarbeitet wird.
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