DE2712013C2

DE2712013C2 - Aufzeichnungsmedium mit einer abtragbaren Speicherschicht zum optischen Aufzeichnen u. Lesen von Information u. Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem solchen Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE2712013C2
Application number: DE2712013A
Authority: DE
Inventors: Fred William Lawrenceville N.J. Spong
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1976-03-19
Filing date: 1977-03-18
Publication date: 1983-01-13
Also published as: NL7702971A; HK32782A; NL9000906A; AU509993B2; JPH0343691B2; AU2311677A; US4097895A; JPS52114306A; JPS5634938B2; DE2759303C2; JPH0343692B2; JPS62175944A; JPS5484702A; DE2712013A1; JPS6325414B2; FR2344920A1; FR2344920B1; GB1560245A; JPS62175943A; NL186836C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmedium gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum optischen Aufzeichnen von Information auf einem solchen Aufzeichnungsmedium.

Aus der DE-AS 12 77 344 ist ein optisches Aufzeichnungsverfahren bekannt, bei welchem ein Lichtbündel ausreichender Intensität von einem Laser auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums fokussiert wird, um Material von dieser Oberfläche abzutragen.

Durch Intensitätsmodulation der Laserstrahlung bei gleichzeitiger Bewegung des Aufzeichnungsmediums bezüglich des Laserstrahles läßt sich auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums ein der Information entsprechendes Muster von Vertiefungen erzeugen.

Bei diesem bekannten Verfahren wird ein Aufzeichnungsmedium verwendet, das aus einer Metallplatte mit reflektierender Oberfläche und einer auf dieser Oberfläche angeordneten Speicherschicht best, ht, die lu durch Strahlung genügender Intensität abtragbar ist Damit die Strahlung einerseits die Oberfläche der als Substrat dienenden Metallplatte nicht zerstört, andererseits die darüberliegende Speicherschicht aber gut abträgt, ist die Metallp'itte aus einem relativ hochschmelzenden Material ausreichend hohen Reflexionsvermögens gefertigt, während die darüberliegende Speicherschicht aus einem niedrigschmelzenden Material, z. B. Paraffin, besteht. Durch die abtragende Wirkung des schreibenden Lichtstrahls wird ein die Aufzeichung bildendes Muster geschaffen, das an den freigelegten Stellen der Metallplatte ein höheres Reflexionsvermögen hat als an den noch beschichteten Stellen. Zum Auslesen der Information kann die Aufzeichnung mit einem Lichtstrahl abgetastet und das jeweils reflektierte Licht gefühlt werden.

Um zu erreichen, daß die Lichtreflexion an den noch beschichteten Stellet geringer ist als an den freigelegten Stellen, wird im bekannten Fall die abzutragende Speicherschicht so ausgelegt, daß sie ein niedrigeres Reflexionsvermögen als der darunterliegende Träger hat (z. B. durch Einbringen von Farbstoff in die abzutragende Speicherschicht). Hiermit kann aber nicht ausgeschlossen werden, daß von den mit der Speicherschicht belegten Bereichen immer noch eine beträchtliehe Lichtmenge zurückgeworfen wird, z. B. dadurch, daß eine gewisse Lichtmenge die Speicherschicht durchdringt und die darunterliegende Oberfläche des Trägers erreicht, von wo das Licht, wiederum unter Durchdringung der Speicherschicht, nach außen zurückreflektiert wird. Die Folge ist ein unbefriedigender Reflexionskontrast zwischen den freigelegten und den beschichteten Stellen der Aufzeichnung.

Ein weiterer Nachteil dieses Standes der Technik ist. daß sich ein sehr geringer oder überhaupt kein Reflexionskontrast ergibt, wenn die durch Licht behandelten Stellen der Speicherschicht nur teilweise und nicht voll bis zum Grund (d. h. bis zur reflektierenden Metallfläche) abgetragen werden. An solchen Stellen ist dann die Speicherschicht /war dünner hat aber noch ihr eigenes geringes Reflexionsvermögen

Die Aufgabe der Erfindung besteht dain. ein Aufzeichnungsmedium der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung so auszulegen, daß sich optimale Bedingungen bei de optischen Aufzeichnung und Abtastung ergeben durch selektives Abtragen der oberen Speicherschicht eine Aufzeichnung geschaffen werden kann, die sich durch optionalen Reflexionskontrast zwischen ihren behandelten und unbehandel ten Bereichen auszeichnet.

Diese Aufgabe wird mit dem im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Das Prinzip der Erfindung besieht somit darin, der abtragbaren Speicherschicht ein hohes Absorptionsvermögen zu geben und ihre Dicke so zu wählen, daß sich eine Antircflexbedingung bei der verwendeten Lichtfrequenz ergibt. Die Dicke der abtragbaren Speicherschicht ist hierfür so bemessen, daß die Reflexionskennlinie, die das Reflexionsvermögen der Schichtanordnung

abhängig von der Speicherschichtdicke wiedergibt, an ihrem niedrigsten Minimum getroffen wird. Dadurch wird in den Bereichen, wo die Speicherschicht nicht abgetragen ist, praktisch keinerlei Licht reflektiert, so daß der Reflexionskontrast in der späteren Aufzeichnung optimal ist. Auch eine unvollständige, nicl.t g&m. bis zur reflektierenden Metalloberfläche gehende Abtragung der Speicherscnicht führt zu einem fühlbaren Anstieg des Reflexionsvermögens, weil die Amireflexbedingung bei einer Änderung der Speicherschichtdicke nicht mehr erfüllt ist.

Aue der DE-OS 25 22 928 ist es zwar bekannt, auf die Oberfläche einer hochabsorbierenden Speicherschicht, die als Medium zur Aufnahme einer durch Laserstrahlung einzuschreibenden Aufzeichnung dient, eine eigene, zusätzliche Antirefk-'xions- oder Entspiegelungsschicht aufzubringen. Dieser Maßnahme liegt die Aufgabt zugrunde, eine Reflexion des schreibenden Laserstrahls an der absorbierenden Speicherschicht während des Einschreibvorgangs zu verhindern, so daß -° möglichst viel von der l.aserenprgie in der Speicherschicht gefangen und dadurch der Wirkungsgrad der Einschreibung erhöht wird. Diese Entspiegelunesschicht absorbiert selbst kaum Strahlungsenergie, vielmehr muß die Energie zu ihrer Verformung von der Hitzeentwicklung in der darunterliegenden absorbierenden Speicherschicht mit aufgebracht werden. Es wird sogar in Kauf genommen, daß unter Umständen überhaupt keine Abtragung der Entspiegelungsschicht erfolgt, sondern daß diese Schicht lediglich eine Verwerfung durch die so Deformation der darunterliegenden Speicherschicht erfährt, ansonsten aber im wesentlichen unverändert bestehen bleibt. Eine solche Aufzeichnung wäre kaum durch Fühlen eines Reflexionskontrastes auslesbar.

Das erfindungsgemaße Aufzeichnungsmedium ist jedoch so ausgelegt, daß die geschaffene Aufzeichnung gerade dank der Antireflenbedingung einen hohen Reflexionskontrast zwischen behandelten und unbehandelten Bereichen des Mediums hat. Dies ist ein Vorteil des Erfindu-gsmerkmals. wonach die Antireflexbedingung nicht durch Auftragen einer zusätzlichen [ ntspiegelungsschicht. sondern durch bestimmte Bemessung der Dicke der absorbierend«.η Spiicherschichi selbst erreicht wird. Ein weiterer Vorteil dieses Merkmals gegenüber dem zuletzt beschriebenen Stand der ⁴> Technik bf steht da.'in. daß die Herst llung des Mediums einfacher und weniger aufwendig ist. weil der /um Aufbringen einer gesonderten Entspiegelungsschicht notwendige zusätzliche Verfahrensschritt entfällt.

Dennoch braucht ma" bei dem erfindungsgemäßen ^5P Medium auf den Vorteil eines erhöhten Wirkungsgrades bei der Pinschreibung rieht zu verzichten. Dieser Vorteil, der das alleinige Ziel der gesonderten Entspiegelungsschicht beim Stand der Technik war. kann bei der Erfindung nämlich auch erzielt werden. " wenn man dem die Aufzeichnung schreibenden Lichtstrahl ebenfalls eine Lichtfrequenz gibt, bei der die Antireflexbedingung. die durch Bemessung der Dicke der absorbierenden .Speicherschicht vorgegeben ist. erfüll' wird. Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsme ^h" dium kann also zur Bildung einer Aufzeichnung mit Hilfe einer passend gesteuerten Lichtslrahlquelle bearbeitet werden, deren Licht die richtige Frequenz hat. um die Energie des Lichtstrahls mit hohem Wirkungsgrad in clic absorbierende Schicht einzukop- ^h' pein (eini: geeignete Lichtquelle ist z. B. eine monochromatische Lichtquelle wie etwa ein Argon-Laser, der Ausgangslicht einer Wellenlänge von 457.9 nm liefert).

Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zum Einschreiben einer Aufzeichnung in das erfindungsgemäße Medium ist als Weiterbildung der Erfindung im Patentanspruch 7 gekennzeichnet. Die dort genannte, zwischen zwei Intensitätswerten wechselnde Steuerung des· Lichtstrahls kann beispielsweise gemäß den Schwingungen von Trägerwellen geschehen, die mit bildinformationshaltigen Videosignalen frequenzmoduliert sind. Auf diese Weise wird in der beschichteten Oberfläche des Aufzeichnungsmediums eine Informationsspur in Form von im Abstand aufeinanderfolgenden Vertiefungen gebildet, die an den jeweils mit hoher Strahlintensität belichteten Oberflächenbereichen entstehen, da das Material der absorbierenden Speicherschicht infolge der hohen Strahlintensität jeweils verdampft wird. Änderungen in der Länge und den Zwischenräumen dieser Vertiefungen sind charakteristisch für die aufgezeichnete Information. Wenn eine fortlaufende Folge von Bildern aufgezeichnet werden soll, dann kann eine spiralige Inform'Monsspur gebildet werden, indem dafür gesorgt wird, «.«aß zwischen dem aufzeichnenden Strahl und der sich bewegenden (drehenden) Scheibe eine Relativbewegung in Radialrichtung und mit konstanter Geschwindigkeit siittfindei. Man kann auch ohne eine solche Relativbewegung verfahren und auf diese Weise eine kreisförmige Informationsspur bilden, in der dann die Information eines stillstehenden Einzelbildes aufgezeichnet werden mag. beispielsweise um »Dias« zu speichern.

Das Ergebnis eines solchen Aufzeichnungsverfahrens ist ein Informationsträger, der sich gut für optische Abspielverfahren zur Wiedergewinnung der aufgezeichneten Information eignet. Die Informationsspur des Aufzeichnungsmediums besteht aus ungestörten Oberflächenbereichen, die bei einer gewissen Lichtfrequenz sehr niedriges Reflexionsvermögen haben (infolge der weiter oben beschriebenen, zur Antireflexbedingung führenden Dickenbemessung der abtragbaren Speicherschicht), und ferner damit abwechselnden venieften Bereichen, die durch den Abtragungsprozeß entstanden sine" und bei derselben Lichtfrequenz ein wesentlich höheres Reflexionsvermögen haben (wegen der dort nicht erfüllten Antireflexbedingung infolge der vollständigen oder teilweisen Fortnahme der die reflektierende Substratoberfläche bedeckenden Speicherschicht). Das Verhältnis zwischen dem Reflexionsvermögen der vertieften Bereiche und dem Reflexionsvermögen der dazwischenliegenden Bereiche ist optimal groß.

Nähere Einzelheiten und Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen erläutert.

Fig ' zeigt einen Querschnitt durch einen Teil eines Aufzeichnungsmediums gemäß einer Ausführungsform d^r Fm findung:

l· ι g. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Tei! der Infnrmationsspur einer erfindungsgemäßen Aufzeichnung, die in ein Medium des in F i g. I gezeigten Typs eingebracht ist:

F ι g. 3 zeigt, teilweise in Blockform, ein optisches Aufzeichnungsgerät zur Bildung einer Aufzeichnung des in F i g. 2 dargestellten Typs sowie ein Abspielgerät zur Wiedergewinnung der in einer Aufzeichnung des in F i \r. 2 dargestellten Typs enthaltenen Information:

Fig. 4 zeigt in einer graphischen Darstellung die Bczichiswi' wischer der Dicke der Oberflächenschicht und dem Reflexionsvermögen für ein Ausführungsbeispicl des Aufzeichnungsmediums nach den F i g. I und 2.

Der in Fig. I dargestellte Querschnitt durch einen

l'eil eines fur ein optisches Aiif/cichmingssystem ausersehenen Aufzciehnungsrohlings 10 zeigt ilen Aufbau eines ein Ausführungsbeispicl des vorliegenden Aufzeichnungsmediiims. Der Rohling 10 hat ein Substrat 11, beispielsweise in Form einer (runden) ■ Scheibe oder Platte, deren eine Hauptobcrfliiche s eben und glattpoliert ist. Zweckmäßigerweise besieht das Substrat 11 aus einem Material wie z. B. Glas, das sich bequem zur Erzielung einer solchen Oberfläche bearbeiten läßt. "■

Auf der Oberfläche s des Substrats Il befindet sich eine dünne Schicht Π eines Materials, das (zumindest über einen gegebenen '('eil des Lichtspektrums) ein hohes Reflexionsvermögen hat. Die reflektierende Schicht 13 besteht vorzugsweise aus Metall, wie /. B · Aluminium, das auf die Oberfläche ν atifgcdammpft sei. Über der reflektierenden Schicht 13 befindet sich eine Speichcrschicht 15 eines Materials, das (zumindest über den obengenannten gegebenen feil des Uchtspek trums) stark lichtabsorbierend ist. Die absorbierende Schicht 15 bestehe vorzugsweise aus einem organischen Farbstoff wie z. B. Fluorescein, der mittels eines Aufdampfverfahrens auf die reflektierende Schicht Π aufgebracht sei.

Ein Vorteil der Verwendung einer absorbierenden ' Schicht über einer reflektierenden Oberflache beim dargestellten Aufbau des Aufzeichnungsmediums wird deutlich, wenn man den Fall betrachtet, daß oin Lichtstrahl L (einer innerhalb des obengenannten gegebenen Teils des Spektrums liegenden Frequenz) i" entlang einer Achse χ senkrecht zur Oberflache s gerichtet wird und an oder nahe der Oberfläche der absorbierenden Schicht 15 fokussiert wird. Der größte Teil des die untere (d. h. innenliegende) Grenzfläche der absorbierenden Schicht 15 erreichenden Anteils des <"> einfallenden Lichts geht nicht infolge Eindringens in das Substrat 11 »verloren«, wie es beim Fehlen tier reflektierenden Schicht 13 der Fall wäre, sondern wird zurück in die absorbierende Schicht 15 reflektiert. Folglich wird die absorbierende Schicht 15 sowohl von ·"· einfallendem als auch von reflektiertem Licht belichtet Diej ist vorteilhaft, wenn eine Aufzeichnung durch Oberflächenabtragung mittels Licht geschaffen werden soll, denn durch die Vermeidung von Eindringverlusten im Inneren des Aufzeichnungsmediums wird mehr ■'"' Energie des aufzeichnenden Lichtstrahls in das Oberflächenmaterial eingekoppelt, womit die Aufzeichnungsempfindlichkeit höher wird. Eindringverluste wurden zwar im gleichen Maß auch dann vermieden werden, wenn die oberste Schicht aus einem reflektierenden >" Material bestehen würde (also nicht von einer absorbierenden Schicht bedeckt wäre), jedoch würde die Einsparung an Eindringverlusten in diesem Fall durch hohe Reflexionsverluste wieder aufgehoben werden. ~^>s

Zur Erzielung eines optimalen Wirkungsgrads bei der Energieeinkopplung vom Aufzeichnungsstrahl L in die absorbierende Schicht 15 werden die Reflexionsverluste dadurch besonders niedrig gehalten, daß man die Dicke (c/i) der absorbierenden Schicht 15 bezüglich der Dicke "' (<£) der reflektierenden Schicht 13 und bezüglich der optischen Kenngrößen der Teile des Systems 15—13—11 so wählt, daß für das System eine sogenannte Antireflexbedingung bei der Frequenz des Aufzcichr.ungsstrahis erfüllt ist. Die Erzielung einer ^ri Antireflexwirkung dirch Verwendung dünner Filme geeigneter Dicke und optischer Eigenschaft ist an sich bekannt, und die praktische Ausnutzung dieses Effekts bei Filmen aus lichtdurchlässigen Materialien ist auf dem Gebiet optischer Hinrichtungen weit verbreitet. In Verbindung mit F i g. Ί werden an späterer Stelle noch Formeln angegeben, mit deren Hilfe sich Kombinationen für die Parameter der absorbierenden Schicht 15 der Anordnung nach I i g. I finden lassen, die zu der gewünschten Antireflexbedingung führen.

Wenn die Intensität des fokussieren Lichtstrahls L ausreichend stark ist, dann wird das Material der absorbierenden Schicht 15 auf eine Abtragungstemperatur erhitzt, so ilaß unter Verdampfung dos Materials eine Vertiefung in der Oberfläche des Rohlings 10 geschaffen wird. Indem man aufeinanderfolgende Bereiche des Rohlings 10 durch den Weg des Strahls /. hülfen läßt und gleichzeitig die Intensität dieses Strahls mit einem Aufzeichnungssignal moduliert, kann eine Informaiionsspur in Form beabstandeter Vertiefungen gebildet werden, die in den von hoher Strahlintensität belichteten Hereichen entstehen und durch »ungestörte« Bereiche der absorbierenden Schicht (wo keine Belichtung mit hoher Strahlintensität stattgefunden hat) voneinander getrennt sind.

Die Fig. 2 zeigt einen Teil einer Aufzeichnung, die durch eine solche gesteuerte .Strahlbelichtung des Rohlings 10 nach Fig. 1 gewonnen worden ist. Wie die Schn'ttansicht in F i g. 2 offenbart, besteht die Informationsspur aus einer Folge beabstandeter Vertiefungen oder Gruben p<, />_>, p\, p>. zwischen denen Bereiche u\. u_:, U]. υ, liegen, in denen die Oberfläche der absorbierenden Schicht 15 ungestört ist. Der Anschaulichkeit halber ist die Tiefe jeder Grube als gleich groß mit der Dicke der absorbierenden Schicht 15 dargestellt, so daß die reflektierende Schicht an den Orten der Gruben völlig frei liegt. Wie weiter unten noch erläutert wird, ist eine solche Abtragungstiefe zwar wünschenswert, da sie zu einem maximalen Kontrastverhältnis bei dor <\uslesung führt, sie ist jedoch nicht unbedingt erforderlich für eine gute Wiedergabe. Abweichend von der dargestellten Form der Aufzeichnung lassen sich auch annehmbare Ergebnisse erzielen, wenn an den Böden der Graben noch ein Rest des absorbierenden Materials auf der reflektierenden Schicht 13 liegen bleibt (die Dicke dieses Rests muß natürlich kleiner als d\ sein).

Die F i g. 3 zeigt ein kombiniertes Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät für das vorliegende Aufzeichnungsmedium. Dieses Gerät enthält einen Drehteller 20, der durch ein Laufwerk 21 mit konstanter Drehzahl (z. B. !800 U/min) angetrieben wird. Zur Erläuterung der Arbeitsweise des dargestellten Geräts im Aufzeichnungsbetrieb sei zunächst angenommen, daß ate auf dem Drehteller 20 liegende Platte 10' ein A'jfzeichnungsrohling der in F i g. 1 gezeigten Form ist.

Ein Laser 31 (beispielsweise e>n Argon-Laser) sendet monochromatisches Ausgangslicht einer bestimmten Wellenlänge (z. B. 457.9 nm) durch einen Polarisator 32 und einen Intensitätsmodulator 33 auf einen polarisierten Strahlteiler. Der Polarisator 32 polarisiert das Laserlicht in einer solchen Richtung, daß das intensitätsmodulierte Licht durch den Strahlteiler 35 treten kann. Der imensitätsmodulator 33 wird durch eine Modulator-Treiberstufc 55 angesteuert, die ihrerseits eine Trägerwelle aus einem frequenzmodulierten Oszillator 53 empfängt- Die Frequenz der Trägerwelle vom Ausgang des Oszillators 53 wird entsprechend der Amplitude eines Modulationssignals geändert, das aus einer Quelle 51 für aufzuzeichnende Videosignale kommL Die Lichtintensität am Ausgang des Modulators

33 wird im Einklang mil der modulierten Trägerwelle /wischen einem hohen und einem niedrigen Wert umgeschaltet.

Eine Linse 37 formt das vom .Strahlteiler 35 durchgelassene Licht zu einem Strahl, der durch ein Viertelwellenlängenplättchen (λ/4-Plättchen) 39 auf einen Sniegel 41 fällt, von wo er auf die Eingangsöffnung einer Linse 43 reflektiert wird. Die Linse 43 fokussiert den von Spiegel 4) reflektierten Lichtstrahl auf die absorbierende Schicht der Platte 10'. Ein Bereich der absorbierenden Schicht, der sich im Weg des fokussierten Lichtstrahls befindet, wenn die Lichtini?nsii;n gerade hoch ist. erleidet eine Abtragung, während ein Bereich der absorbierenden Schicht, der sich im Augenblick niedriger Lichtintensität im Weg des fokussierten Lichtstrahls befindet, ungestört bleibt. Das Ergebnis ist die Bildung einer Informationsspur des in F i g. 1 dargestellten allgemeinen Typs. Wenn die Frequenz der den lnicnsitätsmoi.;jiator JJ steuernden Trägerwellen hoch ist, dann ist der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Gruben in der Informationsspiir kurz (wie z. B. der Abstand zwischen den Gruben p\ und pi). Wenn die Frequenz der Trägerwelle niedrig ist. dann ist der Abstand zwischen den Gruben groß (wie z. B. der Abstand zwischen den Gruben p) und p4

Ein Radiallaufwerk 61 verschiebt den die Linse 43 und den Spiegel 41 enthaltenden Aufbau 40 mit ein;r konstanten Geschwindigkeit in Radialrichtung, wenn eine spiralige Informationsspur geschaffen werden soll. Falls eine oder mehrere kreisförmige Informationsspuren gewünscht sind, bewegt das Laufwerk 61 den Aufbau 40 schrittweise in Radialrichlung.

Wenn die Lichtfrequenz des vom Laser 31 erzeugten Aufzeichnungsstrahls in den gegebenen Spektralbereich fällt, für den die Plattenschicht 13 hochreflektierend und die Plattenschicht 15 hochabsorbierend ist, und wenn die Lichtfrequenz nahe oder bei der Frequenz liegt, bei der die Antireflexbedingung für das System 15—13—11 erfüllt ist, dann erhält man eine hohe Auf/.eichnungsempfindlichkeit.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise des in I i g. i dargestellten Geräts im Abspielbetrieb sei zunächst angenommen, daß die rotierende Plutte 10' ein Aufzeichnungsträger mit eingeschriebener Information des in Fig. 2 dargestellten Aufbaus ist. Im Abspielbetrieb wird die Intensitätsmodulation des Laserlichts abgeschaltet, indem die aus den Teilen 51, 53 und 55 bestehende Steueranordnung unwirksam gemacht wird. Für das Radiallaufwerk 61 wird eine Betriebsart gewählt, die sich zum Abtasten des speziellen Verlaufs der abzuspielenden Informationsspur eignet. Die konstante Intensität des Laserlichts wird auf eine Abspielstärke eingestellt, die mit Sicherheit unterhalb der zum Abtragen des Materials der absorbierenden Schicht 15 führenden Intensität liegt. Der Laserstrahl folgt dem weiter oben beschriebenen Weg (über die Elemente 32, 33, 35, 37, 39, 41) zur Linse 43, die den Strahl auf die gewünschte Informationsspur der Platte 10' fokussiert. Das von der Informationsspur reflektierte Licht wird über die Elemente 43,41,39 und 37 zum Strahlteiler 35 zurückgelenkt. Das das zurückgekehrte Licht zweimal durch das λ/4-Plättchen 39 gelaufen ist, hat sich seine Polarisierung in eine solche Richtung geändert, daß das zurückgekehrte Licht vom Strahlteiler 35 auf einen Fotodetektor?! reflektiert wird.

Die Intensität des auf den Fotodetektor 71 fallenden Lichts ändert sich zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert, wenn die aufeinanderfolgenden Bereiche (p\. ti\. />.>, i/2, ι sw.) der Informationsspiir durch den Weg des fokussierten Strahls wandern. Die Intensität des den Fotodetektor 71 erreichenden Lichts ist minimal, wenn ein ungestörter Bereich (u_t, ti:, usw.) der absorbierenden Schicht 15 im Weg des fokussierten Strahls liegt, und die Intensität des den Fotodetektor 71 erreichenden Lichts ist maximal, wenn eine Grube (/>,, P;. usw.) in den Weg des fokussierten Strahls tritt.

Das Aur.gangssignal des Fotodetektors 71 besteht aus Tragerwellen, deren Nulldurchgänge sich mit Frequenzen wiederholen, die sieh entsprechend dem Abstund zwischen den Rändern der durch den Weg des fokussierten Strahls laufenden Gruben ändern. Das Ausgangssignal des F'otodetektors wird einem Bandfil- ^: ' ter 73 zugeführt, das selektiv die .Signalkomponenten durchläßt, die in den für den Oszillator 53 vorgesehenen Hubbereich fallen, sowie geeignete Seitenbänder dieser Komponenten. Das Ausgangssignal des Bandfilters 73 wird uber einen Begrenzer 75 (der die frequenzmodu-' licrten Trjgerwellen von ungewollter Amplitudenmodulation befreit) dem Eingang eines FM-Demoduiators 77 zugeführt, der die aufgezeichnete Bildinformation wiedergewinnt.

Wenn die Lichtlrequenz des vom Laser 31 erzeugten ■' Abspielstrahls in den gegebenen .Spektralbereich fällt, für den die Plattenschicht 15 hochabsorbierend und die Plattenschicht 13 hochreflekticrend ist, und wenn die Lichtfrequenz nahe oder bei der Frequenz liegt, bei der die Antireflexbedingung für die ungestörten Bereiche ' des Systems 15—13—11 erfüllt wird, dann kann das aufgezeichnete Videosignal mit einem ausgezeichneten Rauschabstand wiedergewonnen werden. Bei Anwendung eines Flubbereichs von 7—10 MFIz konnten beispielsweise Farbfernsehsignal im NTSC-Format mit ·' einem Rauschabstand von 55-60 dß (Spitze-Spitze des Videosignals gegenüber dem Effektivwert des Rauschens) für eine \ ideobandbreite von 5 MHz wiedergewonnen werden.

Das Reflexionsvermögen eines Systems aus einer '·" absorbierenden Schicht auf einer reflektierenden Substratschicht, wie es das System nach F i g. I darstellt (Farbstoffschicht auf der Oberseite einer Metallschicht, die sich ihrerseits auf einem gläsernen Substrat befindet), läßt sich mit Hilfe von Formeln berechnen, die aus der Theorie der Dünnfilmoptik bekannt sind. Das Reflexionsvermögen eines solchen Systems ist gegeben durch das Quadrat des Moduls des Amplitudenreflexionsgrades des Systems. Der Amplitudenreflexionsgrad eines solchen Systems ist durch folgenden '' Ausdruck bestimmt:

r, + r₂ e~²

οe^

^' + r,r₂r₃ e

wobei n, r₂ und η komplexe Zahlen sind, die in dieser Reihenfolge die Fresnel-Reflexionskoeffizienten an den Grenzflächen Luft/Farbstoffschicht, Farbstoffschicht/ Metallschicht und Metallschicht/Substrat angeben, und wobei /=j/— 1.

^D° Die Fresnel-Reflexionskoeffizienten können durch die komplexen Brechungsquotienten folgendermaßen beschrieben werden:

"o + " ι

ni +

_r = il

wobei ^j₀, m, ήι, fa in dieser Reihenfolge die komplexen Brechungsquotienten der folgenden Medien sind: Luft,

Farbstoff, Metall, Glassubstrat. Der komplexe Brechungsquotient ist eine komplexe Zahl >) = i, - ik. die den Realteil ,, und den Imaginärteil Ahat und die einem Medium eigenen optischen Eigenschaften charakterisiert. Für nicht-absorbierende Medien ist der Imaginärteil des Brechungsquotienten gleich 0.
Für die Größen <5, und S₂ gilt folgendes:

<5| = —τ- >i\d\

2,7 -

wobei (/, die Dicke der Farbstoffschicht und </> die Dicke der Metallschicht iM und Λ die Wellenlänge des Lichts in Luft ist. Die Größen ή, und <h sind komplexe Zahlen, da ,.;„ ....« j_nn L^jyjrjj^vrt»» Brcch«n"^c."LiGiier!!en i'.bhiiiveii. D.is Reflexionsvermögen des Systems nach F i g. 1 kann somit leicht mit Hilfe eines Computers als Funktion der Schichtclicken und der optischen Konstanten berechnet werden. Das Ergebnis einer solchen Berechnung für einen .Schichtaufbau Fluorescein-auf-Aluminium-auf-Glas ist in F i g. 4 graphisch dargestellt. Diese Darstellung gilt für den Fall folgender Parameter: Dicke der Aluminiumschicht = tu nm; Wellenlänge des Lichts = 457.9 nm; Brechungsquotient der Farbstoffschicht = (1.842 — /0,362): Brechungsquotient des Aluminiums = (0.47 - /4,84).

Die Kurve in F i g. 4 zeigt, daß das Reflexionsvermögen für den ini! den vorstehend genannten Parametern ausgelegten Schichtaufbau nach F i g. I sein Minimum bei einer Farbschichtdicke von etwa 50 nm hat. Wenn also diese Dicke in Verbindung mit Parametern der vorstehend als Beispiel angegebenen Bemessung verwendet wird, erfüllt der Aufzeichnungsrohling nach F i g. 1 (und die unvcrtieften Bereiche der Aufzeichnung nach F i g. 2) die Antireflexbedingung für das Ausgangslicht des Argon· Lasers.

Vorstehend wurden die Prinzipien der Erfindung anhand der speziellen in den F i g. 1 und 2 dargestellten Strukturen beschrieben. F.s sei jedoch erwähnt, daß die Erfindung auch mit Strukturen realisierbar ist. die in verschiedener Weise von dem dargestellten Aufbau abweichen. So kann beispielsweise das Substrat selbst iKis einem Material hohen Reflexionsvermögens bestehen, so daß man keine gesonderte reflektierende ^ί'1-iii'ht /up UiMiino pin^r πη'.ΟΓ <!«'f* ^hsnrhiprpnflpn Schicht liegenden reflektierenden Oberfläche braucht. Da eine Breitbandreflexion der reflektierenden Schicht nicht unbedingt erforderlich ist, kann die Metallschicht auch durch einen mehrschichtigen oder sogar einen einschichtigen dielektrischen Reflektor ersetzt werden. Ferner sei erwähnt, daß der hier beschriebene vorteilhafte Aufbau des Aufzeichntingsrohlings auch für andere Formen optischer Aufzeichnungen (/. !!. für 1 mpuls-1 lolographieaufzeichnungen) \ erw endet w erden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aufzeichnungsmedium aus einem Substrat, welches eine Oberfläche aufweist, die für Strahlung in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich ein hohes Reflexionsvermögen hat, und einer auf dieser Oberfläche angeordneten Speicherschicht, welche für die Strahlung im vorgegebenen Wellenlängenbereich ein niedriges Reflexionsvermögen hat und durch Absorption von Strahlung des vorgegebenen Wellenlängenbereichs bei ausreichender Intensität zum Speichern von Information unter Erzeugung von Bereichen, die ein anderes Reflexionsvermögen als ihre Umgebung haben, abtragbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschicht (15) zum Erzielen des geringen Reflexionsvermögens eine Dicke (c/j) solchen Wertes hat, bei dem die Kurve des Reflexionsvermögens (F i g. 4) in Abhängigkeit von ier Schichtdicke das dem niedrigsten Dickenwen /.ageordnete Minimum durchläuft.

2. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (11) die Gestalt einer Scheibe hat

3. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Substrats durch eine Metallschicht (13) gebildet ist, und daß die Speicherschicht (15) aus einem organischen Farbstoff besteht

4. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (13) aus Aluminium besteht.

5. Aufzeichnungsmedium nat Ii Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Farbstoff aus Fluorescein besteht.

6. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3.4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat eine Scheibe (11) aus Glas enthält.

7. Verfahren zum optischen Aufzeichnen von Information auf einem Aufzeichnungsmedium nach Anspruch I. bei welchem ein Lichtfleck auf die Speicherschicht des Aufzeichnungsmediums fokussiert wird, eine Folge von Bereichen der Speicherschicht durch den Weg des fokussierten Lichtstrahles bewegt wird, während gleichzeitig die Intensität des fokussierten Lichtstrahls entsprechend der aufzuzeichnenden Information zwischen Werten, bei denen mindestens ein Teil der Speicherschicht durch die Strahlung abgetragen wird und Werten, die zur Abtragung nicht ausreichen, geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtfleck durch Strahlung einer Wellenlänge erzeugt wird, bei dem die Antireflexbedingung für die absorbierende Speicherschicht erfüllt ist.