DE2524473A1 - Verfahren und einrichtung zum aufzeichnen von signalen - Google Patents

Description

• Verfahren und Linrichtung zum Aufzeichnen von Signalen D Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen von Signalen auf einem Signalträger mit Hilfe von Auzeichnungsmitteln, die den Signalträger an einem Ort verändern, der relativ zum Signalträger längs einer Spur bewegt wird. Dabei wirken die Aufzeichnungsmittel längs der Spur abwechselnd mehr und weniger stark auf den Signalträger ein.
• Bei dem Aufzeichnungsmittel kann es sich um ein Drückserkzeug handeln. mit welchem Vertiefungen in die Oberfläche des Signalträgers gedrückt werden. Es kann auch ein Stuhl, beispielsweise ein Elektronen- oder ein Laserstrahl Verwendung finden, mit welchem Vertiefungen in die Oberfläche des Signalträgers gebrannt werden oder fotoempfindliche Oberflächenschichten belichtet oder polymerisiert werden können. Als Signalträger kommt ein Band, eine Folie oder eine Platte infrage, die unmittelbar zur Signalwiedengabe herangezogen werden kann. Der Signalträger kann aber auch ein Zwischenträger sein, beispielsweise ein fotoempfindlicher Film, auf dem durch das Aufzeichnen der Signale Schwärzungen hervorgerufen werden und von dem zur Vervielfältigung des Signalträgers fotographische Kopien und von diesen wiederum Matrizen und schließlich abtastbare Signalträger hergestellt werden können.
• Bei der Aufzeichnung von Signalen mit Hilfe eines Stichels und Abtastung mit der Nadel eines Tonkopfes für Schallplattenspieler ergeben sich bei der Abtastung Verzerrungen, die auf der unterschiedlichen Formgebung des Stiche ins und der Abtastnadel beruhen. Es ist bereits versucht worden, diese Verzerrungen durch eine Vorverzerrung bei der Aufzeichnung zu beseitigen, indem der Schneidstichel zusätzlich zu seinen Bewegungen, die er senkrecht zur Spurrichtung ausführt, in Spurrichtung bewegt wird, so daß die in Spurrichtung betrachtete Oberflächenkontur der geschnittenen Schallplattenrille eine Form erhält, die so aussieht, als sei sie mit der abgerundeten Spitze einer Abtastnadel erzeugt. Bei der Aufzeichnung und Abtastung von Signalen mit höheren Frequenzen, die ohnehin nicht mehr mit Tonabnehmern für Schallplatten abtastbar sind, können die Verzerrungen durch die unterschiecliegen Formen der Abtastnadel und des Schneidstichels an Bedeutung verlieren, während sich gleichzeitig neue Probleme stellen.
• Bei der Aufzeichnung von Signalen mit Frequenzen über dem Hörbereich, insbesondere von Schwingungen, die mit Video-Signalen moduliert sind, ergeben sich bei der Aufzeichnung zur Einsparung von Speicherkapazität sehr kurze Wellenlängen und bei der Abtastung hohe Relativgeschwindigkeiten zwischen dem Signaiträger und dem Abtaster. Diese Relativgesehwindigkeiten treten auch bei der Aufzeichnung zwischen dem Signaiträger und den Aufzeichnungsmitteln auf, wenn diese Aufzeichnungsgeschwindigkeit nicht um einen Faktor herabgesetzt wird, um den dann auch die aufzuzeichnende Signalfrequenz heruntergeteilt werden muß.
• Je kürzer nun die aufzuzeichnenden Wellenlängen werden und je größer die Aufzeichnungsgeschwindigkeit wird, desto schwieriger ist es, Aufzeichnungsmittel zu finden, deren Einwirkungsbereich in jedem Augenblick während der Aufzeichnung in Spurrichtung gemessen noch wesentlich kürzer ist als die aufzuzeichnenden Wellenlängen. Diese zu fordernde Kürze des Einwirkungsbereiches ist ja bei dem Schneiden von Schaliplattenrillen mit Hilfe eines Schneidstichels noch gegeben, bei dem dessen Schneidkante den wirksamen Einwirkungsbereich bildet. Insbesondere bei der Aufzeichnung ho£hfiquenter Signale mit t Hilfe von Strillen Ist vlies jedoch nun anders zumal der Strahldurchmesser häufig gleich der Spurbreite sein soll, die Wellenlängen jedoch unter Umständen kürzer sein ktinnen als die Spurbreite.
• Um trotzdeni eine Aufzeichnung mit Hilfe von Strahlen zu ermöglichen, ist es bekannt (DT-OS 2 o38 453) einen u. a. mit den aufzuzeichnenden Signalen intensi ta'tsmodulierten Strahl zusatzlich mit einer sehr hufen Frequenz quer zur Spurrichtung auszulenken. Der Strahlquerschnitt kann dabei kleiner als die Spurbreite sein, muß aber auf jeden Fall kleiner als die Wellenlänge sein. Durch die Querbewegungen des Strahles ergeben sich auf dem Signalträger sehr dicht beieinanderliegende Zickzackbahnen, die sich überschneiden und damit eine resultierende Spur bilden. Dieses Verfahren läßt sich vorteilhaft bei der Aufzeichnung sinusförmiger Signalschwingungen benutzen, für die Aufzeichnung impulsförmiger Signale bieten sich jedoch einfachere Verfahren an. Beispielsweise kann eine Spur, welche Änlichkeit mit der sogenannten Zackenschrift aus der Tonfilmtechnik aufweist, dadurch erzeugt werden, daß mit einem Laserstrahlenanteil von geringem Strahldurchmesser eine durchgehende Spurführung und mit einem zweiten, impulsförmig mit den Signalen getasteten Laserstrahlenanteil von beispielsweise doppeltem Strahlquerschnitt gleichzeitig Ausbuchtungen an den Rändern der durchgehenden Spurführung erzeugt werden (DT-OS 2 315 735). Hierbei und bei anderen Verfahren, bei denen der augenblicklithe Einwii.kungsbereich des Aufzeichnungsmittels nicht wesentlich kleiner ist als die aufzuzeichnenden Wellenlängen, ergibt sich die Schwierigkeit, daß die Übergänge von einem Tmpulsniveau zu einem anderen nicht scharf genug werden. Wild ein l,aserstrahl beispielsweise mit einer reehteckförmigen Signalschwingung intensitätsmoduliert, so ergeben sich au, einem fotoempfindlichen Signalträger nicht etwa scharf voneinander getrennte unbelichtete Stellen und Belichtungspunkte, sondern es berinden sich dazwischen graue toergangeo Ähnlich verhält es sich, wenn mit einem Strahl Vertiefungen einer bestimmten Tiefe in der Signalträgeroberfläche erzeugt werden sollen.
• Es ergibt sich dann nicht etwa längs der Spur wechselnd ein unverändertes Cberflächenstück und eine Vertiefung mit von Stand zu Rand gleichbleibender Tiefe, d. h. mit rechteckförmigeJz Tiefenprofil, sondern die Tiefe nimmt an den Rändern nur schleichend zu bzw. ab. Im Prinzip ahnliche Verhältnisse ergeben sich, wenn nicht Rechteckechwingungen, sondern andere Schwingungen, beispielsweise frequenzmodulierte Sinusschwingungen aufgezeichnet werden.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Vermeidung der geschilderten Unschärfe des aufgezeichneten Signalverlaufes in Spurrichtung bei der Aufzeichnung von Signalen deren Informationsgehalt nicht in der Amplitude einer Schwingung liegt, wie es beispielsweise bei Frequenzmodulation der Fall ist, insbesondere bei der Aufzeichnung mittels Strahlen.
• Erfiiidungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß .las Aufzeichnungsmittel wenigstens jeweils zu Beginn oder au Felde einer stärkeren Einwirkung auf den Signalträger, in der relativen Bewegungsrichtung des Signalträgers mit weniger als der doppelten Relativgeschwindigkeit des Signaltragers wenigstens für einen Bruchteil der jeweiligen Zeit der StäL'Xelen Einwirkuug abgelenkt wird. Insbesondere kann die Ablenkung ungefähr mit der Relativgeschwindigkeit des S5gnaitrgers erfolgen.
• Während Zeiten schwächerer Einwirkung, insbesondere, wenn überhaupt keine Einwirkung erfolgt, können die Aufzeichnungsmittel in ihre Ruhelage zurückgelenkt werden. Es ist aber auch möglich, die Aufzeichnungsmittel während der Zeiten stärkerer Einwirkung jeweils nach einer Ablenkung in ihre Ruhe lage zurückzuführen. Die Einwirkung des Aufzeichnungsmittels kann ständig zwischen zwei Extremwerten, nämlich einer stärkeren und einer schwächeren Einwirkung wechseln.
• Das Aufzeichnungsmittel kann sich ZU Beginn jeder stärkeren Einwirkung in seiner Ruhelage befinden. Das Aufzeichnungsmittel kann während einer stärkeren Einwirkung mehrmals in Richtung der Relativgeschwindigkeit des Signalträgers ausgelenkt werden; dies kann beispielsweise zu Beginn und am Ende einer stärkeren Einwirkung geschehen, wenn die gewünschte Einwirkungslänge auf den Signalträger größer ist als der augenblickliche Einwirkungsbereich des Aufzeichnungsmittels, d. h. beispielsweise größer als die in Spurrichtung gemessene Strahlbreite. In diesem Fall wird das jeweils für einen Bruchteil der stärkeren Einwirkungszeit zu deren Begin Ende abgelenkte Aufzheichnungsmittel zwischen den Ablenkungen innerhalb der Einwirkungszeit nicht aus derjeningen Lage zurückgeleckt, in welcher es sich am Ende der ersten Ablenkungszeit befand.
• Die Auslenkung der Aufzeichnungsmittel in Ri<L'tung der Relativgeschwindigkeit des Signalträgers gegenüber dem Aufzeichnungsmittel hat zur Folge, daß die örtliche Einwirkungslänge auf den Signal träger gegentiber derjenigen verkürzt wird, welche sich ohne Ablenkung bei gleicher Einwirkungszeit ergeben würde. Um diesen Verlust an lokaler Einwirkungslänge auszugleichen, ist es zweckmäßig, die Einwirkungszeit jeweils um ungefähr die Ablenkzeit gegenüber einer erforderlichen Einwirkungszeit ohne Ablenkung zu verlängern.
• Wie bereits gesehen, wird zukünftig unter dem Begriff der Einwirkungszeit diejenige Zeit verstanden, in weicher zwischen zwei Zeiten geringerer Einwirkung eine stärkere Einwirkung erfolgt, Entsprechendes gilt für die Einwirkungslänge.
• wenn die in Spurrichtung gemessene Strahlenbreite gleich der gewünschten Einwirkungslänge auf der Signalspur ist, d. h.
• wenn die jeweilige Länge der stärkeren Einwirkung auf der Signalspur im wesentlichen gleich der Länge der stärkeren Einwirkung auf der Spur bei relativem Stillstand des Signalträgers ist, kann die Ablenkung im wesentlichen jeweils während der ganzen Dauer einer stärkeren Einwirkung andauern.
• Dies bedeutet beispielsweise bei einem Laserstrahl als Aufzeichnungsmittel, daß der Belichtungspunkt auf dem Signalträger während seiner Einwirkungsdauer sich mit dem Signalträger bewegt. Um trotzdem die lokale Länge der stärkeren Einwirkung auf der Spur modulieren zu können, ist es möglich, diese Länge entsprechend eInem Signal zu steuern, beispielsweise indem der Strahl in Abhängigkeit von dem aufzuzeichnenden Signal derart gesueet wird, daß die in Spurrichtung gemessene Strahlbreite entsprechend dem Signal zu- oder abnimmt.
• Eine davon unabhängige Möglichkeit der Modulation des Strahl les besteht in dessen signalabhängiger Spreizung quer zur Spurrichtung. Die Strahlspreizung kann durch Lichtmodulatoren, beispielsweise eine Pockels-Zelle erfolgen, bei denen häufig eine Aufspaltung eines Strahles in zwei von einer virtuellen Strahlungsquelle ausgehende Strahlen erfolgt. Wird der Signalträger ausreichend dicht an den Lichtmodulator gebracht, so ergibt sich statt zweier Belichtungspunkte durch deren Uberschneidung ein ovaler Belichtungspunkt mit gegenüber dem Belichtungspunkt eines Strahles vergrößerter Hauptachse. Dies entspricht einer Strahlspreizung, die signalabhängig steuerbar ist.
• Bei Verwendung eines Drückwerkzeuges, das sich verjüngt, der kann dieses zur Veränderung örtlichen Länge der stärkeren Einwirkung mehr oder weniger tief in die Oberfläche des Signalträgers eingedrückt werden.
• Das die Einwirkungslänge steuernde Signal kann unabhängig von einem die Abstände zwischen verstärkten Einwirkungen steuernden Signal sein. Einwirkungslänge und -abstand körnigen jedoch auch miteinander verknüpft sein. beispielsweise Abtastwerte zu verschiedenen Zeitpunkten einer einzigen Signalschwingung sein.
• De Steuerung der Aufzeichnungsmittel kann mit der gleichen Frequenz erfolgen, nämlich mit der Frequenz der aufzuzeichnenden Signale, wie die Steuerung der Ablenkmittel, jedoch können die Steuerungen mit unterschiedlichen Kurvenformen erfolgen. Für die Steuerung der Ablenkmittel sind sägezahnförmige oder rampenähnliche Kurvenformen geeignet.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt mit Aufzeichnungsmitteln anwendbar, deren Wirkung mit bunehmender Einwirkungsdauer wächst. Werden beispielsweise mit einem Elektronenstrahl Vertiefungen in die Signal trägeroberfläche gebrannt, so beruht die gewünschte Verschärfung des Überganges von der unbeeinflussten Signalträgerberfläche bis zum Grund einer Vertiefung, d. h. der versteilerte Abfall des Vertiefungsiandes darauf, daß die Tiefe der Vertiefung in Folge der verlängerten Einwlrkungszeit, die sich während der Ablenkungszeit ergibt, vergrößert ist. Diese vergrößerte Tiefe kann aber u. U. störend sein. Sie kann daher unter Beibehaltung des versteilerten Randes der Vertiefung dadurch begrenzt werden, daß die Oberflächenschicht des Signalträgers während einer stärkeren Einwirkung bei der vorgegebenen Relativgeschwindigkeit ohne Ablenkung schon so weit veränderbar ist daß bei längerer Einwirkung keine weitere Veränderung ntehr erzielbar ist. Beispielsweise kann die Oberfldehenschicht aus einer Fotolackschicht bestehen, die schon bei starker£! Einwirkung ohne Ablenkung vollkommen durchbeiichtet wird, so daß bei verlängerter Einwirkung in Folge der Ablenkung keine weitere Veränderung der Fotolackschicht erzielt werden kann. Wenn anschließend die belichteten Zonen aus der Oberfiäche herausgelöst werden, ergeben Sich Vertiefungen konstanter Tiefe, jedoch mit steil abfallenden Rändern.
• Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält Antriebsmittel für den Signalträger, Mifzeichungsmittel und Ablenkungsmittel zur Auslenkung der Aufzeichnungsmittel in Richtung der Spur @ sowie Steuermittel für die Aufzeichungs- und die Ablenkungsmittel. Den Steuermitteln für die Aufzeichnungsmittel ist eine Signalqueile zugeordnet und zwischen die Signalquelle und die Steuermittel für die Ablenkungsmittel kann eine Einrichtung zur veränderung der Kurvenform des Signals bei gleichbleibender Frequenz und/oder Phase geschaltet sein. Dabei kann die Signalquelle frequenz- oder phasen- oder pulsdauermodulieete oder ähnliche Signale liefern. Bevorzugt kann es sich um Rechteck- oder steilflankige Trapez-Impu;se handeln.
• Die Aufzeichnungsmitel können vorzugsweise eine Laser- oder Elektronenstrahquelle enthalten, wobei der Strahl senkrecht auf die Oberfläche des Signalträgers gerichtet ist. Vorzussweise bestehen die Steuermittel für die Aufzeichnungsmittel aus Intensität-Modulationsmitteln für einen Strahl zur Mouuiation mit den Sigllelen. Als Steuermittel für die Aufzeichnungsmittel sind auch Modulationsmittel für die quer zur Spurichtung gemessene Strahlbreite geeignet. Solche Modulationsmittel könen auch für die in Spurrichtung gemessene Strahlbreite zur Modulation mit Signalen vorgesehen sein. Wie oben bereiLs angedeutet, kennen diese Modulationsmittel für die Strahlbreite aus einem Lichtmodulator mit Strahlaufspaltung bestehen.
• Werden eine durchgehende Spurführung mit einem Strahl geringen Durchmessers und gleichzeitig Ausbuchtungen der Spurführung mit einem Strahl größeren Durchmessers aufgezeichnet, so können die Aufzeichnungsmittel eine Zuammenfülirungseinrichtung enthalten für den ständig vorhandenen Strahl geringen Durchmessers zur Erzeugung der durchgehenden Spurführung und für den breiteren und modulielten Strahl zur Erzeugung der Ausbuchtungen der durcligehenden Spurführung. Einzelheiten hierzu sind aus der DT-OS 2 315 735 bekannt.
• Durch die Erfindung ist beispielsweise bei der Abtastung der aufgezeichneten Signale mit einem Druckabtaster ein größerer Rauschabstand erzielbar, weil die Übergänge von unveränderten Signalträgeroberflächenteilen zu benachbarten Signaltrageroberflächenteilen innerhalb der Spur, welche durch Aufzeichnungsmittel verändert worden sind. schärfer geworden sind.
• Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Beispielen wird näher auf die Erfindung eingegangen.
• Fig. 1 zeigt schematisch eine perspektivische DaIsteilung eines Aufzeichnungsträgers mit auf seine Oberfläche gerichtetem Strahl, Fig. 2 ist ein Teilschnittbild davon und die Fig. 3 - 6 zeigen jeweils einander zugeordnete Darstellungen des Konturverlaufes längs der Mittellinie einer mit Vertiefungen versehenen Spur und des Zusammenhanges zwischen Spurverlauf und Einwirkungszeit eines als Aufzeichnungsmittei dienenden Strahles.
• Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• In Fig. 1 ist der Signalträger 1 eine rotierende Platte, auf deren Oberfläche mit Hilfe des als Aufzeichnungsmittel 2 dienenden Strahles von rundem Querschnitt Vertiefungen 3 eingebrannt werden, die sich zu einer spiralförmigen Spur aneinanderreihen.
• Gegenüber Fig. 1 vergrößert ist in Fig. 2 ein Teilschnitt durch den Signalträger 1 längs der Mittellinie der Spur dargestellt. Ein Pfeil bezeichnet die Relativgeschwindigkeit R des Signalträgers 1 g;enüber dem in Fig. 7 gezeigten Strahl.
• Da die Vertiefungen 3 im Längsschnitt; als ideal rechteckförmig angenommen worden sind, ergibt sich für die Oberflächenkontur des Signalträgers 1 längs der Spurmittellinie die Form einer Rechteckschwingung, wobei eine Vertiefung die Länge TJ-l i hat.
• Der einwirkende Strahl hat die Breite B und bewegt sich relativ zum Signalträger 1 in Richtung der Koordinate x.
• Anhand von Fig. 3 soll zunächst gezeigt werden, daß die ideal rechteckige Längsschnittform der Verteifungen 3 nach Fig. 2 bisher nicht erreicht werden konnte (wenn nicht besondere fotographische Entwicklungs- oder Ätztechniken für die bestrahlte Signalträgeroberfläche verwendet werden, die aber zusätzlich zur Verbesserung der auf dem erfindungsgemäßen Wege hergeste£lten Signalträger verwendet werden können), während durch das erfindungsgemäße Verfahren wenigstens eine Annäherung aii die ideale Rechteckform zumindest an den Rändern der Vertiefungen möglich wird. Die Darstellungen in den Fig. 3 - 6 beziehen sich auf eine Ebene, welche senkrecht auf der Oberflache des Signalträgers 1 steht und die Spurmittellinie einschließt. Die Breite der Vertiefungen 3 und des Strahles in der senkrecht zu dieser Zeichenebene verlaufenen Richtung ist aus den Fig. 3 bis 6 nicht ersichtlich, aber im vorliegenden Zusammenhang auch ohne Interesse.
• Zur Vereinfachung der Erläuterungen ist angenommen, daß die Strahlungsintensität des aufzeichnenden Strahles in Spurrichtung über seinen ganzen Querschnitt konstant ist. Weiterhin sei angenommen, daß der Strahl beim Auftreffen auf die Sig@altträgeroberfläche Vertiefungen 3 in diese Oberfläche brennt (oder Schwärzungen hervorruft), die presortional mit der Strahlungsintensität (oder bei konstant Strahlungsintensität mit der Strahlungsdauer) zunehmend tief (schwarz) werden. Die Tiefe fe der Vertierungen 3 (bzw. der Grad dr Schwärzung) ist in Richtung der Koordinate y auftragen. Die Zeit t ist in Zeiteinheiten Z eingeteilt und beginnt jeweils dann von Null an zu zählen, wenn der Strahl eingeschaltet wird, so daß einlage Zeit dauernde Einwirkungszeit beginnt. Während jeder Zeiten heit Z (in der Zeichnung gleich 1/2 cm) bewegt sich der Signalträger 1 in Richtung R (Fig. 2) in den Darstellungen der Figuren 3 - G um einen halben cm gegenüber dem stillstehenden . h.
• in seiner Ruhelage befindlichen, nicht ausgelenkten Strahl.
• Umgekehrt bewegt sich der Strahl in nicht ausgelenktem Zustand relativ zum Signalträger 1 um den gleichen Betrag in Richtung der Koordinate x. Die wirkliche Strahlbreite ist ca. 1/2 µm.
• In Fig. 3 ist nun dargestellt, welcher Oberflächenverlauf sich bei Einwirkung eines Strahles mit der Strahlbreite B von 1 cm ergibt, der Biit einer Periodendauer T 1 bzw. T 2 von lo bzw. 12 Zeiteiiiheiten derart getastet einwirkt, daß sich Einwirkungszeiten von 5 Z bzw. 6 Z und jeweils anschließende Pausen von gleicher Größe ergeben. Der Oberflächenverlauf ist trapezförmig, wobei clie Vertiefungslänge t 1 bzw. 1 2* gemessen iii :jTöh des strichpunktieren Niveaus 4, der in 5 bzw. 6 Zeiteinheiten zurückgelegten Relativbewegung des Strahles gegenüber dem Signalträger enstpricht, während die Abstände zwischen benachbarten Vertiefungen gleich während der Pausen zwischen den Einwirkugszeiten zurückgelegten relativen Wege sind.
• Zusätzlich ist in Fig. 4 der Zusammenhang wischen der Zeit t und der auf dem Signalträger aufzutragenden Koordinate x dargestellt. Die schraffierten Bereiche geben an, wo sich der Strahl der Breite B in Abhängigkeit von der Zeit t innerhalb der Sehnittebene drch den Signalträger gerade befindet. Es ist ersichtlich, da die Fläche des Längsschnittes der Vertiefungen 3 jeweils gleich der Fläche der schraffierten Bereiche im t, x - Diagramm ist. Die Trapezform der Vertiefungen 3 kommt u. a. dadurch zustande, da sich das Strahlzentrum während der Zeit von Null bis 2 Z von x gleich B / 2 nach x gleich 3 B / 2 bewegt, dadurch werden diejenigen Stellen auf der Oberfläche des Signalträgers 1 um so kurzzeitiger bestrahlt, je dichter sie an dem Ort x gleich Null liegen.
• Die Folge davon ist, daß entsprechend wenig Material aus der Oberflächenschicht des Signalträgers 1 herausgebrannt wird (bzw. die fotoempfindliche Oberflächenschicht entsprechend wenig geschwärzt wird). Entsprechend flach (bzw. unscharf) ist der Übergang zwischen der unveränderten Oberfläche 3 des Signalträgers 1 und der tiefsten Stelle der Vertiefung 3 (bzw. der schwärzesten Stelle des Schwärzungsprofils 3).
• Die durch die Erfindung gegebenen Möglichkeit, diesen Nachteil so weil; wie möglich zu vermeiden, wird anhland der Fig.
• und 4 - 6 beschrieben.
• Anhand von Fig.2 ist leicht einzusehen, daß bei rechteckförmigen Intensitätsprofilen des Strahles auch rechteckförmige Vertlefungen (Schwärzungen) entatehen, wenn der Strahl in Richtung der Rlativbewegung R und ruit gleicher Geschwindigkeit während seiner Einwirkungsdauer abgelenkt wird. Er bewegt sich dann nicht mehr relativ zum Signalträger1, so daß das Profil der Vertliefungen 3 gleich dem Profil der Strahlungsintensität wird. Nach erfolgter Einwirkung und Erzeugung einer Vertiefung m muß der Strahl abgeschaltet und in der Ruhe lage beginnend erneut eingeschaltet werden, um die nächste Vertiefung zu erzeugen, wobei er während der Erzeugungszeit wiederum in Richtung der und mit der Relativgeschwindigkeit R ausgelenkt wird.
• Bei dieser Verfahrensvariante kariii das zu speichernde Signal in den Abständen zwischen den Vertiefungen 3 enthalten sein, wozu die Pausen zwischen den Einwirkungszeiten des Strahles moduliert werden müssen. Zusätzlich oder statt dessen kann auch die Strahlbreite 3 mit einet aufzuzeichnenden Signal moduliert werden.
• Bezüglich der Modulationsmöglichkeiten der aufgezeichneten Oberflächenkontur gilt für die Fig. 4 - 6 entsprechendes, jedoch betreffen diese Fig. Verfahrensvarianten, bei denen die Strahlbreite B nicht gleich der b. U. variablen Länge der Vertielungen 3 ist. Die verwendeten Bezugszeichen haben die gleiche Bedeatung wie bisher.
• In Fig. 4 sind die Verhältnisse angegeben, wie sie sich bei Anwendung einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben. Die Periodenlängen T1 und T2. Einwirkungszeiten und Pausen sind die gleichen wie in Fig. 3, jedoch wurde der Strahl vom Beginn jeder Einwirkungszeit an während zweier Zeiteinheiten Z in Richtung der relativen Signalträgerbewegung (R = minus x) gegenüber der Ruhelage des Strahles aus gelenkt und blieb dann während der Bestlichen drei Zeiteinheiten jeder Einwirkungsdauer an dem erreichten ort stehen, wodurch er sich natürlich- wie aus dem t. x - Diagramm hervorgeht- gegenüber der mit dem Signalträger 1 laufenden Koordinate x bewegte. Die erneute Einwirkung nach fünf Zeiteinheiten Pause erfolgt wiederum in der Ruhelage des Strahles, der Während zweier Zeiteinheiten wiederum dem Signalträger folgt und dann für die restlichen drei Zeiteinheiten der zweiten Einwirkungszeit wierderum im ausgelenkten Zustand verharrt. Es ergibt sich die anregelmäßige Vertiefungstiefe y. wobei auffällt, daß die Vertieflungslänge L 1 bzw. L2, gemessen auf dem Niveau 4 der stzrichpunktierten Linie, nicht mehr gleich der während der Einwickungszeit zurückgelegten Koordinathänge x ist, sondern nur noch vier Längeneinheiten beträgt, während der Abstand zwischen benachbarten Vertiefungen 3 auf sechs Längeneinheiten angewachsen ist. Damit ist jedoch dann kein Nachteil verbunden, wenn der Strahl beispielsweise im Takt einer ferquenzmodulierten Rechtecksschwingung gelastet und jeweils die in Fig. 4 linken Vertiefungsflanken bei der Demodulation des beispielsweise durch einen Druckabtaster abgeasteten Signales zur Widergewinnungs des der Trägerschwingung aufmodulierten Signales verwendete werden. Es ist ersichtlich, daß gerade diese Vertiefungsflanken bedeutend steiler sind als die entsprechenden in Fig. 3, so daß einbeträchtliche Erhöhrung des Rauschabstander bei Druckabstandung, aber auch bei Lichtabtastung oder Kapazitätsabtastung (vergleiche DT-OS 2 213 920) erreichbar ist. Künliches gilt für andere Abtastverfahren, z.B. nach DT-OS 2 116 333.
• Soll dagegen die Vertiefungslänge L 1 bzw. L 2 oder die Phasenlage der jeweils im Bild rechten Vertiefungsflanken erhalten bleiben, so kann der aufzeichnende Strahl gemäß den Angaben in Fig. 5 getastet werden, d. h. mit einer Periodendauer T 1 bzw. T 2 von 10 bzw. Zeiteinheiten, Einwirkungszeiten von 6 bzw. 7 Zeiteinheiten und Pausen von 4 bzw. 5 Zeiteinheiten. Dabei muß der Strahl zu Beginn jder Einwirkungszeit für zwei Zeiteinheiten mit der Relativgeschwindigkeit R ausgelenkt und dann für die restlichen Zeiteinheiten der Einwirkungszeit angehalten werden. Dadurch wird eine Vertiefungslänge L 1 bzw. L 2 von 5 bzw. 6 Zeiteinheiten und gleich große Abstände zwischen benachbarten Vetiefungen erreicht, was wider den ursprünglichen Verhältnissen nach Fig. 3 entspricht. Die Verlängerung der Einwirkungsdauer von ursprünlich 5 bzw. 6 Zeiteinheiten nach Fig. 3 auf 6 bzw. 7 Zeiteinheiten nach Fig. 5 kann durch bekannte Mittel, beispielsweise durch einen monostabilen Multivibrator erfolgen.
• Soll auch die illl Bild jeweils rechte Vertiefungsflanke bei der Abtastung und Demodulation ausgenutzt werdn, SO kann nach Fig. v vorgegangen werden. wodurch auch die rechte Vertiefungsflanke gegenüber Fig. 3 wesentlich steller gemacht werden kann. Hierbei betragen die Einwirkungsdauern 7 bzw. 8 Zeiteinheiten und die Pausen j b£jw. 4 Zeiteinheiten, was sich jeweils aus der Periodendauer abzüglich der Einwirkungs dauer errechnen läßt. Zu Beginn jeder Einwirkungsdauer läuft der Strahl während zweier Zeiteinheiten mit dem Signalträger mit, wird dann während 3 bzw. 4 Zeiteinheiten angehalten und läuft dann wiederum während der letzten beiden Zeiteinheiten jeder Sinwirkungsdauer mit dem Signalträger mit. Auch hier wurde durch gegenüber Fig. 3 verlängerte Einwirkungsdauer ei-reicht, daß die Längen der Vertiefungen und ihr gegenseitiger Abstand die gleichen wie in Fig. 3 sind.
• Die in den Fig. 4 - 6 gegenüber Fig. 3 wechselnden Tiefen der Vertiefungen sind bei Druckabtastung ohne Einfluß, wenn der Druckabtaster nicht tiefer in die Signalträgeroberfläche hineindrückt, als er es bei Vertiefungen gemäß Fig. 3 tun würde. Im übrigen lassen sich die über ein gewisses Naß hinausgehenden Tiefen (bzw. Schwärzungen) vermeiden, wenn die veränderbare Signalträgeroberfläche derart beschaffen ist, daß über ein bestimmtes Naß hinausgehende Tiefen (Schwärungen) auch bei stark verlängerter Einwirkungsdauer nicht erreichbar sind. Bei einem fotoempfindlichen Film eines Signalträgers läßt es sich leicht vorstellen, daß dieser nicht schwärzer als schwarz werden kann. Bei einer Oberflächenschicht, die bei Einwirkung von ultraviolettem Licht polymerisiert, dringt das ultraviolette Licht ebenfalls nur bis zu einer bestimmten Tiefe ein. Bei solchen Oberflächenschichten können in bekannter Weise die nicht polymerisierten Oberflächenteile abgelöst werden, worauf von dem Rest ein Abdruck und daraus eine Matrize und daraus schließlich Vervielfältigungen des Signalträgers hergestellt werden, wie aus der Schallplattentechnik bekannt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber zur Herstellung von Signalträger'n verwendet werden, wie sie In den DT-OS 2 115 380 und 2 211 389 beschrieben worden sind.
• Abweichend von den Fig. 4 - 6 kann der Strahl auch, nacidein er einige Zeit mit dem Sigalträger mitgelaufen ist, noch während der Einwirkungsdauer in eine Ruhelage zuruckgeführt werden. Dies führt jedoch vorübergehend zu eine verminderten Tiefe der Vertiefungen, so daß diese Verfahrensvariante nur angewendet werden Kann, falls die stellenweise verminderte Tiefe nicht stört.
• Auch lassen sich durch einen mitlaufenden Strahl, dessen Ablenkgeschwindikeit von der Signalträgergeschwindigkeit mehr oder weniger stark abweicht, die unterschiedlichsten Vertiefungsprofile, beispielsweise auch ein sägezahnähnliches Profil erreichen.
• Dies kann seibst bei Aufzeichnung mit Hilfe eines Stichels von Redeutung sein.
• Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung zur. Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. @omit collen Vertiefungen nach Fig. 6 entsprechend der Frequenz und Phase des Rechteck-Signales S erzeugt werden. Dazu wird der Signalträger 1 mit Hilfe von Antriebsmitteln 6 in Form eines Motors in Pfeilrichtung angetrieben. Auf die Signalträgeroberfläche ist ein Elektronenstrahl 7 gerichtet, der in einer Strahlenquelle 8 erzeagl wird, die zur Erzengung einer spiralförmigen Spur durch eine nicht dargestelle Verschubeinrichtung längs eines Radius des schelbenförmigen Signalträgers 1 bewegbar ist. Innerhalb des vakuumdichten Gehäuses 9 geht ein Elektronenstrahl von der Kathode 10 aus und wird mittels des Wehneltzylinders 11 entsprechend der diesem zugeführten Frequenz des Signales S von etwa 3 MHz durch Tastung 100% intensitätsmoduliert. Die Elektronen-@tik ist mit 12 bezeichnet. Den Ablenkungsmitteln 13 in Form von Ablenkplatten wird ein Ablenksignal A der dargestellten Form zugeführt, das in Steuermitteln 14 aus dem Signal S erzeigt wird. Die Signalquelle ist mit 15 bezeichnet.

Claims (32)

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Verfahren zun Aufzelemen von Signalen auf einem Signalträger mittels den Signalträger an einem längs einer relativ zum Signalträger bewegten Ort verändernder Aufzeichnungsmittel, die längs der Spur abwechselnd mehr und weniger stark auf den Signalträger einwirken, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Aufzeichnungsmittel (2) wenigstens jewells zu Beginn oder am Ende einer stärkeren Einwirkung in der relativen Bewegungsrichtung des Signalträgers (1) mit weniger als der doppelten Relativegeschwindigkeit (R) des Signalträgers wenigstens Für einem Bruchteil der jeweillgen Zeit der stärkeren Einwirkung abgelenkt wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Ablenkung ungefähr mit der Relativgeschwindigkeit (R) des Signalsträgers erfolgt.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Aufzeichnungsmittel ein Drückwerkzeug dient.

4. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Aufzeichnungsmittel (2) ein Strahl dient.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t., daß die Aufzeichnungsmittel (2) während Zeiten schwächerer Einwirkung in ihre Ruhelage zurückgelenkt werden.

6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 - 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Aufzeichnungsmittel (2) während Zeiten stärkerer Einwirkung jeweils nach einer Ablenkung in ihre Ruhelage zurückgeführt werden.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die schwächere Einwirkung überhaupt keiner Einwirkung entspricht.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, 1 a d ü 1' c h n k e n z n z c i c 1s e t> t , daß die Einwirkung ständig zwischen zwei Extremwerten wechselt.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, d a d u 1' C 11 5 e k e ii n z e i c h n e t daß das Aufzeichnungsmittel (2) sich zu Beginn jeder stärkeren Einwirkung in seiner Ruhe lage befindet.

10e Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Aufzeichnungsmittel (2) während einer stärkeren Einwiro kung mehrmals in Richtung der Relativgeschwindigkeit (R) des Signalträgers (1) ausgelenkt wird.

11. Verfahren nach Patentanspruch 10, d a d u r c h g t -k e n n z e i c h n e t , daß das Aufzeichnungsmittel (2) zu Beginn und am Ende einer stärkeren Einwirkung in Richtung der Relativgeschwindigkeit (R) des Signalträgers (1) ausgelenkt wird.

12. Verfahren nach Patentanspruch 11, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Aufzeichnungsmittel (2) zwischen den Jeweils innerhalb einer Zeit stärkerer Einwirkung stattfindenden Auslenkungen nicht zurückgelenkt wird.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zeit verstärker Einwirkung jeweils um ungefähr die Ablenkzeit gegenüber einer erforderlichen Einwirkungszeit ohne Ablenkung verlängert ist.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die jeweilige Länge der stärkeren Einwirkung auf der Spur im wesentlichen gleich der Länge der stärkeren Einwirkung auf der Spur bei relativem Stillstand des Signalträgers ist und die mit der Relativgeschwindigkeit (R) stattfindende4 Ablenkung im wesentlichen jeweils während der ganzen Dauer einer stärkeren Einwirkung von statten geht.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Länge der stärkeren Einwirkung auf der Spur entsprechend einem Signal gesteuert wird.

16. Verfahren nach den Patentansprüchen 4, 14 und 15, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Strahl zur Veränderung der Länge der stärkeren Einwirkung in Spurrichtung gespreizt wird.

17. Verfahren nach Patentansprüch 4 oder 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Strahl zur Veränderung der Spurbreite in Abhängigkeit von einem Signal gespreitz wird.

18. Verfahren nach Patentanspruch 3 und 15, d a d u r c h ; e X e n n n e i c ii n e t , daß das Drückwerkzeug sich verjüngt und zur Veränderung der Länge der stärkeren Einwirkung mehr oder weniger tief eingedrückt wird.

19, Verfahren nach einem der Patentansprüche 15 - 18, d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das steuernde Signal mit dem die Abstände zwischen verstärkten Einwirkungen steuernde Signal verknüpft ist.

20. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Steuerung der Aufzeinungsmittel (2) mit der gleichen Frequenz, nämlich der Frequenz der aufzuzeichnenden Signale, erfolgt wie die Steuerung der Ablenkmittel.

21. Verfahren nach Patentanspruch 20, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Steuerung mit unterschledlichen Kurvenformen erfolgt.

22. Verfahren nach Patentanspruch 4. d a d u r c h g e -k e n n i e i c h n e t ,, daß schon ohne Ablenkung die Obserflächeschicht des Signalträgers (1) während einer stärkeren Einwirkung bei der vorgegebenen Relativgeschwindigkeit (R) so weit veränderba ist, daß bei längerer Einwirkung keine weitere Veränderung mehr erzielbar ist.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einemd der vorangehenden Patentansprüche, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h durch Antriebsmittel (6) für den Signalträger (1), Aufzeichnungsmittel (2, 7) und Ablenkungsmittel (13) ur Auslenkung der Aufzeichnungsmit ei (2 t) in Richtung der Spur, Steuermittel für die Aufzeichnungs-und die Ablenkungsmittel, wobei die Steuermittel für die Aufzeichnungsmittel eine Sigmalquelle (15) enthalten.

24. Einrichtung nach Patentanspruch 23, d a d u r C h g e -k e n ri z e i U h n e t , daß zwischen die Signalquelle (15) und die Steuermittel für die Ablenkungsmittel (13) eine Einrichtung (Steuermittel 14) zur Veränderung der Kurvenform des Signals bei gleichbleibender Frequenz und/oder Phase geschaltet ist.

25. Einrichtung nach Patentanspruch 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Signalquelle (15) frequenz- oder phasen- oder pulsdadermokulierte Signale liefert.

26. Einrichtung nach Patentanspruch 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Signale rechteck-oder stellflankige Trapez-Impulse liefern.

27. Einrichtung nach Patentanspruch 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Aufzeichnungsmittel eine Laser- oder Elektronenstrahlquelle enthalten und der Strahl (7) senkrecht auf die Oberfläche des Signalträgers (1) gerichtet ist.

28. Einrichtung nach einem Patentansprüech 23-27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuermittel für die Aufzeichnungsmittel (Signalquelle 15) Intensitäts-Modulationsmittel für einen Strahl (7) zur Modulation mit den Signalen enthalten.

29. Einrichtung nach Patentansprüche 23-28, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuermittel für die Aufzeichnungsmittel Modulationsmittel für die quer zur Spurrichtung gemessehe Strahlbreite enthalten zur Modulation mit den Signalen.

30. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 23-29 zur Durchgührung des Verfahrens nach Patentanspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Modulationmittel für die in Spurrichtung gemessene Strahlenbreite vorgesehen sind zur Modulation mit Signalen.

31. Einrichtung nach Patentanspruch 29 oder 30 d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Modulationmittel für die Strahlenbreite einen Lichtmodulator mit Strahlaufspaltung enthalten.

32. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 23-31, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Aufzeichningsmittel eine Zusammenführungseinrichtung enthalten, für einen ständig vorhandenen Strahl geringen Durchmessers zur Erzeugung einer durchgehebenden Spurführung und für einen breiteren und modulierten Strahl zur Erzeugung von Ausbuchtungen der durchgehenden Spurführung.