DE2825972A1

DE2825972A1 - Optisch lesbare videospeicherplatte

Info

Publication number: DE2825972A1
Application number: DE19782825972
Authority: DE
Inventors: Albert Richard Basilico
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1977-06-28
Filing date: 1978-06-14
Publication date: 1979-01-18
Also published as: CA1116748A; NL7806378A; US4161752A; JPS578532B2; JPS5412805A; FR2396378A1; FR2396378B1; GB1572228A; IT1158853B; IT7824496A0; DE2825972C2

Description

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Optisch lesbare Videospeicherplatte

!Die Erfindung betrifft eine optisch lesbare Videospeicher-}platte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Gerät j zum Lesen dieser Videospeicherplatte.

Optisch lesbare Videospeicherplatten haben schmale, eng beabstandete Spuren, die spiralförmig oder in konzentrischen Kreisen die Speicherplätze enthalten, in denen die auf einem Bildschirmgerät wiederzugebenden Signale abgespeichert sind. Es wurde bereits vorgeschlagen, die Spuren etwa 1 um breit zu machen und sie durch ein zwischenliegendes Trennband von etwa 1 um zu trennen, was in einer Spurdichte von 5000 Spuren pro cm bei einem handhabbaren Radius einer Platte möglich ist. Üblicherweise enthält die Spur entlang eines ümfangs bzw. einei Umdrehung um 360° die Daten für ein vollständiges Bild auf dem Bildschirm. Im NTSC-System werden Bilder mit 30 Bildern pro Sekunden, d.h. 1800 Bildern pro Minuten wiedergegeben. Dies bedeutet, daß ein in radialer Richtung liegender Zentimeter der Platte etwas weniger als 3 Minuten Aufzeichnung enthält. Videoaufzeichnungsplatten, welche die vorgenannten Eigenschaften und eine tragbare Größe aufweisen, haben somit nicht genügend Speicherkapazität für die Aufzeichnung von einer ganzen Reihe von Videoprogrammen. Es ist eine ganze Anzahl von Versuchen unternommen worden, um die Speicherdichte der Platten zu erhöhen. Aus vorstehender Einführung kann leicht erkannt werden, daß die Speicherkapazität ganz erheblich dadurch bereits erhöht werden kann, wenn das Trennband zwischen den benachbarten Spuren völlig eliminiert oder in seiner Breite wesentlich reduziert wird.

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Die Aufgabe des Führungsbandes ist die Trennung zweier unmittelbar benachbarter Spuren, so daß der Lesekopf des Wiedergabegerätes über einen Servomechanismus so gesteuert werden kann, daß er der selektierten Spur folgt. Die Spuren sind üblicherweise nicht völlig kreisrund oder spiralförmig und das Material vieler Speicherplatten schrumpft oder dehnt sich ungleichförmig aus, so daß die Spuren von ihrer idealen Lage oft über die Breite mehrerer Spuren differieren. Wenn der Kopf in seiner Lage auf eine benachbarte Spur kommt, geht j das eigentlich gewollte Signal verloren oder wird durch die Signale der Nachbarspur gestört bzw. schließlich wird das Signal dieser anderen Spur wiedergegeben und bildlich dargestellt. Das■Führungsband trennt physikalisch die Spuren und Strahlung, die von diesem Führungsband reflektiert wird, wird oft für die Positionsfindung und Lagesteuerung für den Servomechanismus des Lesekopfs benutzt.

In einigen Realisierungen von Videospeicherplatten wird die Aufzeichnung durch Modulierung einer Trägerfrequenz mit einem zu speichernden Signal aufgezeichnet und daraus auf der Speicherplatte in den Spuren eine Deformation in der Oberfläche vorgenommen oder die Speicherung durch andere Markierungen entlang der Aufzeichnungsspur für die Wiedergabe des modulierten Trägers aufgezeichnet. Ein Beispiel dafür ist in der US-PS 3 371 154 zu finden.

Danach ist es bekannt, die Daten auf benachbarten Spuren umfangsmäßig zumindest teilweise mit Hilfe von zwei verschiedenen Frequenzen aufzuzeichnen und zu speichern. Die optische Abtastvorrichtung stellt Signale der gelesenen ümfangsspuren fest und nimmt gleichzeitig korrespondierende Signale benachbarter Spuren auf. Die Abtastvorrichtung gibt elektrische Signale ab, die Daten der zu lesenden Spuren enthält und gleichzeitig Daten von einer oder von beiden benachbarten Spuren enthält. Elektrische Filterschaltkreise separieren beiden Trägerfrecnienzen und den? Träger fi\v die

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Spur wird weiter verarbeitet, um das gewünschte Bildsignal zu gewinnen. In diesem System sind zwei parallele Spiral-Ispuren, bei denen die eine Spur bei der einwärtigen Drehung jvon außen nach innen über die Speicherplatte gelesen wird [und die andere Spur bei der Richtungsumkehr der Plattendrehung [gelesen wird und zwar von innen nach außen. Dieses System erjfordert Trägerfrequenzen, Pilteranordnungen und eine sehr große Bandbreite und ist für die Anwendung bei digitaler !Aufzeichnung nicht geeignet.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, bei einer optisch lesbaren Videospeicherplatte der Art gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die Speicherung von binären Bilddaten ohne die Verwendung und die Notwendigkeit eines trennenden Führungsbandes zwischen den Aufzeichnungsspuren und ohne die Verwendung von Trägerfrequenzen zu ermöglichen. Die Wiedergabe der gespeicherten Bilddaten soll mit großer Sicherheit bei wesentlich erhöhter Speicherkapazität ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Anwendung der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 niedergelegten «erkmale prinzipiell gelöst.

Der Vorteil, der mit der erfindungsgemäß gestalteten Videoplatte erzielbar ist, liegt insbesondere darin, daß durch äie unterschiedlich gestalteten Spuraufzeichnungen und die unterschiedlichen Wellenlängen beim Lesen eine eindeutige Jnterscheidung der Spuren möglich ist und die Notwendigkeit sines Führungsbandes zur Trennung direkt benachbarter Spuren Bntfällt. Dadurch ist eine wesentlich gesteigerte Lesesicherieit und eine erhebliche Erhöhung der Speicherkapazität einer solchen Videospeicherplatte erzielt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfinlungsgemäß gestalteten Videospeicherplatte ergeben sich aus

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den Unteransprüchen, wobei im letzten Anspruch ein vorteilhaft gestaltetes Gerät beansprucht wird, das in Verbindung mit der erfindungsgemäß gestalteten Videospeicherplatte vorteilhaft benutzt werden kann.

Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 schematisch ein Wiedergabegerät, das gemäß der Erfindung verwendet werden kann;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Videospeicherplatte gemäß vorliegender Erfindung;

Fig. 3 ein Schnitt durch die Videosplatte gemäß Fig. 2, die die Daten wiedergebenden Deformationen zeigt und die Arbeitsweise beim optischen Lesen einer Spur mit Hilfe von Interferenz bei Licht eine Wellenlänge λ-, die von der Nachbarschaft einer Speicherposition der Platte reflektiert wird, und

Fig. 4 ein Schnittbild ähnlich der Fig. 3 mit einer

Sinuswellendarstellung der Arbeitsweise des : Lesens einer Spur mit der Wellenlänge X₂.

In Fig. 1 ist eine optisch lesbare, digitale Daten wiederigebende Videospeicherplatte 12 dargestellt sowie Teile eines Wiedergabegerätes, das Binärsignale auf der Ausgangsleitung 11 ;abgibt. Bekannte Komponenten, die in der Figur nicht wiedergegeben sind, produzieren aus diesen Ausgangssignalen die Ifür die Bildwiedergabe notwendigen Informationen. Die Video-I Speicherplatte 12 wird durch einen Motor 13 rotierend ange-

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trieben. Die zu lesenden Speicherpositionen auf der Platte .werden durch einen Lichtstrahl einer Lichtquelle 14 beleuchjtet. Der Lichtstrahl folgt einem Weg, der durch die Linie ;15 wiedergegeben ist und gelangt dabei durch einen teilweise !durchlässigen Spiegel 16 und ein optisches System 18. Licht jdas von beleuchteten Punkten auf der Platte 12 reflektiert 'wird, folgt dem Pfad der Linie 15 durch das optische System J18, zu dem Spiegel 16 und von dort abgelenkt zu einem Detektor J17, bei dem das Licht auf einen Satz von lichtempfindlichen Dioden fällt. Die Lichtquelle 14, der Detektor 14 und das optische System 18 sind vorzugsweise in einem einzigen Lesekopf 19 zusammengefaßt. Ein Motor 20 und eine Schraubspindel '21 schieben den Kopf 19 entlang einer radialen Linie der Platte 12 vor in Übereinstimmung mit der zu folgenden bzw. zu lesenden Spur.

Der Detektor 17 kann beispielsweise drei lichtempfindliche Dioden aufweisen, die so angeordnet sind, daß der Kopf bei korrekter Positionierung das Zentrum einer der drei Dioden beleuchtet und somit das Bild der gelesenen Speicherposition abbildet und daß die beiden äußeren Dioden das Bild der unmittelbar seitlich benachbarten Spuren enthalten. Üblicherweise ist der Bereich seitlich der zu lesenden Spur der Bereich des Pührungsbandes und die beiden äußeren Dioden produzieren ein Differential-Ausgangssignal das Null ist, auf der Leitung 24. Wenn die Leseposition von der idealen Position abweicht, ändert sich das Differentialsignal auf Leitung 24 entsprechend in der Amplitude und der Polarität und dieses Signal wird für die Peinjustage der Kopfpositionierung, d.h. um den Spurlauffehler auszugleichen, benutzt.

Weitere Eigenschaften und Maßnahmen des in Fig. 1 dargestellten, im wesentlichen konventionellen Wiedergabegerätes, werden nachfolgend noch an passender Stelle beschrieben.

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In Pig. 2 ist in perspektivischer Ansicht die Videospeicherjplatte 12 mit ihrer Daten repräsentierenden Struktur dargeistellt. Die dünnen gebogenen Linien in der Zeichnung identifizieren Teile von mehreren benachbarten Spuren bzw. Spurumjfängen, die mit p, q, r und s bezeichnet sind. Dünne radiale Linien teilen die Spuren in aufeinanderfolgende !Speicherpositionen. In der Zeichnung ist die Größe dieser !Speicherplätze stark übertrieben. Eine Speicherposition kann leine Deformation in der Oberfläche, wie beispielsweise die !Vertiefungen 26 und 27 aufweisen und eine solche Vertiefung !wird willkürlich als ein Eins-Bit bezeichnet und die Abwesenheij einer Vertiefung wird als Null-Bit bezeichnet. Als Aliternative zu den radial ausgerichteten Speicherpositionen !gemäß der Fig. 2 können die Längen der Vertiefungen oder ■der Abstand zwischen den Vertiefungen zur Datenwiedergabe moduliert werden. Die Spuren grenzen aneinander, ohne daß jein Pührungs- oder Trennband zwischen ihnen liegt, wie jdies in den Figuren dargestellt ist, so daß ein Lichtstrahl jdie zu lesende Spur und Teile von einer oder von beiden direkt benachbarten Spuren mit beleuchtet. Die Vertiefungen nehmen im wesentlichen die volle Breite einer Spur ein, so 3aß radial benachbarte Vertiefungen sich sehr eng aneinander nähern, wie dies die Zeichnung zeigt, oder sogar leicht überlappen. Ein gegenüber der Spurbreite wesentlich schmaleres ?ührungsband ist auch noch denkbar.

Die Vertiefungen der Spuren q und s gehören zu einem Spursatz und weisen eine Tiefe d- auf, so daß diese Spuren durch jicht mit einer Wellenlänge X₁ gelesen werden können. Die benachbarten Spuren ρ und r, die zu dem anderen Spursatz gehören, weisen Vertiefungen einer Tiefe d~ auf und werden lurch Licht der Wellenlänge X₂ beleuchtet und gelesen. Beim Lesen wird das Phänomen ausgenutzt, daß die Vertiefungen [licht so reflektieren, daß destruktive Interferenzerscheiiungen auftreten, so daß eine Vertiefung dunkler erscheint

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oder dunkel erscheint gegenüber einem Speicherplatz, der jkeine Vertiefung enthält. Die Wellenlängen und die Tiefen der Vertiefungen sind so ausgewählt, daß das von einer benachbarten Spur reflektierte Licht unabhängig davon ist, ;ob in der benachbarten Speicherposition eine Eins oder eine Null abgespeichert ist.

Anhand der Fig. 3 soll nun die Arbeitsweise beim Lesen und die dabei auftretenden Erscheinungen erläutert werden. Dabei sei die Vertiefung 26, die ein Eins-Bit enthält in bezug auf Idie Position 29 der Spur ρ betrachtet, die ein Null-Bit repräsentiert. Gemäß der Zeile A und C fällt eine Lichtstrahlung j
sinusförmiger Art von der Lichtquelle 14 auf die Oberfläche der Platte 12 in der Nachbarschaft der Vertiefung 26 der ispur q und als Null-Bit auf die Speicherposition 29 der ,unmittelbar benachbarten Spur ρ, die beispielsweise das

Übliche Trennband darstellen kann. In den Zeilen B und D !sind sinusförmige Lichtwellen gezeigt, die von der Oberfläche der Platte und vom Boden der Vertiefung reflektiert ι
'werden. Das von der Oberfläche der Platte, gemäß der Zeile B reflektierte Licht ist in Phase mit dem einfallenden Lichtstrahl gemäß Zeile A.(Die Phasenverschiebung, die an einer reflektierenden Fläche auftritt, kann ignoriert werden, da diese ; Phasenverschiebung in allen reflektierten Wellen auftritt.) Somit erscheint die Plattenoberfläche bei der Position 29 : für den Lichtdetektor 17 hell zu sein. )

Die Tiefe d., der Vertiefung 26 ist im Hinblick auf die Wellenlänge Xii so gewählt, daß das vom Boden der Vertiefung reflektierte Licht um im Prinzip 1/4 Wellenlänge weiterläuft, als das Licht, das von der Oberfläche der Platte reflektiert wird und die vom Boden der Vertiefung 26 gemäß Zeile D reflektierte Welle ist um 1/2 Wellenlänge oder um 180° phasenverschoben in bezug auf die von der Oberfläche bei 29 gemäß Zeile B reflektierte Welle. Somit erzeugt Licht der Wellen-

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länge λ , das in der Nachbarschaft einer Vertiefung mit der Tiefe d.. reflektiert wird, eine destruktive bzw. auslöschende Interferenz mit Licht, das von der Oberfläche der Platte reflektiert wird. Somit erscheint diese Vertiefung dunkler als der Speicherplatz, der keine solche Vertiefung enthält. Insbesondere ist die Tiefe der Vertiefung durch folgende Beziehung mit der Wellenlänge verbunden:

nd₁ = (I₁ X₁)Z₄ (1).

Der Ausdruck η gibt den Brechungsindex des Materials innerhalb der Vertiefung wieder. In diesem Beispiel ist das Material Luft und η = 1, aber es ist bekannt und üblich, die Platten zu beschichten mit einem Schutzmaterial, das einen von Eins unterschiedlichen Brechungsindex haben kann. Der Ausdruck I₁ ist eine ungeradzahlige ganze Zahl. Somit kann die Tiefe der Vertiefung 1/4 der Wellenlänge, 3/4 der Wellenlänge oder einer dieser Werte plus eine Vielzahl der halben Wellenlänge sein.

Aus der bisherigen Erklärung kann bereits entnommen werden, daß bei einer hypothetischen Arbeitsweise das Lesen des Null-Bits des Speichers 29 auf der Spur ρ mit Licht der Wellenlänge X₁, das auf den Detektor 17 fallende Licht durch die Interferenzerscheinung der Vertiefung 26 der Spur q reduziert wird und daß insbesondere, wenn der Lesekopf von der idealen Lage über der Spur ρ abgewichen ist, der Detektor die Speicherposition 29 inkorrekt als ein Ein-Bit anstelle eines Null-Bits lesen könnte. Die Videospeicherplatte gemäß Fig. 3 zeigt, daß die Vertiefung der benachbarten Spur r eine Tiefe von d₂ aufweist, wodurch ;verursacht wird, daß das von dieser Vertiefung reflektierte !Licht dieselbe oder im wesentlichen dieselbe Phasenlage aufweist, wie das Licht, das von der Oberfläche 29 der Platte !reflektiert wird. Die Beziehung zwischen der Tiefe d₂ und ;der Wellenlänge λ- ist durch Gleichung (2) folgendermaßen !gegeben:

nd₂ = (J₂ λ^/2 (2).

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jDer Ausdruck J₂ ist eine positive ganze Zahl. Somit weist die Länge des einfallenden und des reflektierten Strahls innerhalb der Vertiefung 27 ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge auf und das vom Boden der Vertiefung reflektierte Licht weist dieselbe Phasenlage auf, wie das von der Oberfläche 29 der Platte reflektierte Licht. Wie die Zeilen jE und F in Fig. 3 zeigen, verhält sich der reflektierte !Lichtstrahl innerhalb der Vertiefung 27 so wie der von der ,Position 29 reflektierte Lichtstrahl der Wellenlänge X₁. ιSomit erscheint diese Spur r bzw. seine Vertiefung 27 hell.

(Wie in der Fig. 4 dargestellt ist, wird die Spur r mit der !vertiefung 27, die die Tiefe d₉ aufweist, mit Licht einer

!zweiten Wellenlänge λ gelesen. Die Arbeitsweise bei der Wellenlänge X₂ ist ähnlich der, wie sie vorstehend für die andere Wellenlänge λ. beschrieben worden ist. Die Beziehung Ider Wellenlänge λ_ο zu den beiden Tiefen d- und d_o der Vertiefungen 26 und 27 ist durch die folgenden Gleichungen (3) und (4) gegeben, die lautet:

nd₂ = U₂ λ₂)/4 (3)

nd., = (J₁ X₂)/2 (4).

Der Ausdruck J₁ bedeutet eine positive ganze Zahl und der Ausdruck i₂ bedeutet eine ungerade positive ganze Zahl. Die Gleichungen (1) bis (4) basieren auf normal einfallendem Licht und können auf einfache Weise modifiziert werden, um Absorptionserscheinungen des Lichtes durch das Aufzeichnungsmedium zu berücksichtigen.

Es läßt sich zeigen, daß die vier Gleichungen, die zu den beiden Tiefen der Vertiefungen und den beiden Wellenlängen gehören, keine simultane Lösung haben. (Die Tiefen der zugehörigen Vertiefungen in Fign. 3 und 4 sind zur Vereinfachung der bisherigen Erläuterung etwas vereinfacht dargestellt.) Es

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existieren jedoch angenäherte numerische Lösungen, die exakt !genug sind, um die Ausschaltung des trennenden Führungsbandes [zu erlauben. Wie bereits gesagt, kann jedoch ein sehr schmales Führungsband benutzt werden, wenn andere angenäherte Lösungen dieser Gleichungen dies erforderlich erscheinen lassen.

JDie Fign. 3 und 4 basieren auf praktischen Beispielen, in denen JX₁ 805 nm und X₀ 900 nm beträgt. Diese Wellenlängen liegen Jim Bereich verfügbarer Galliumarsenid-Injektionslasern. (Die jLichtquelle muß allerdings nicht ein Laser sein. Auch die Strahlung einer nicht kohärenten Lichtquelle ist über dem sehr kleinen Datenspeicherbereich, der in den Fign. 3 und 4 !dargestellt ist, kohärent genug.) Die nachfolgenden Tabellen I zeigen Berechnungen der Tiefen bei den beiden Vertiefungen aufgrund der genannten vier Gleichungen (1) bis (4).

JFür X₁ = 805 nm ergibt sich:

I Gleichung (1) d., = (i-,/4) X-, i., = 9

d., = (9/4) (805 nm) = 1,811 nm

Gleichung (2) d₂ = (J₂/2) X₁ J₂ = 5

d₂ = (5/2)(805 nm) = 2,012 nm

Für X₂ = 900 Nanometer ergibt sich:

Gleichung (3) d₂ = (i₂/4)X ₂ i₂ = 9

d₂ = (9/4)(900 nm) = 2,025 nm

Gleichung (4) d₁ = (j.,/2) X₂ J₁ = 3

d₁ = (4/2)(900) = 1,800 nm.

Dieses Beispiel bringt eine praktische Lösung. Generell gesagt liegen die numerischen Lösungen näher beieinander, wenn die Werte für I₁, i₂, J₁ und J₂ größer als in diesen Beispielen gewählt werden.

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ίVideospeicherplatten mit den physikalischen Eigenschaften j und Merkmalen, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, I können durch eine Reihe von Techniken der Massenproduktion oder für individuelle Heimaufzeichnung hergestellt werden.

Beispielsweise können thermoplastische Platten mit Hilfe ! einer Vorlage-Preßplatte hergestellt werden.

ι Es soll nun nochmal auf die Fig. 1 eingegangen werden, die ; ein Wiedergabegerät in schematischer Weise darstellt, um al- ! ternierende Spurumfänge zu lesen. Die Lichtquelle 14 des ! Lesekopfes 19 kann Strahlung mit den beiden Wellenlängen X₁ j und λ_ abgeben. Vorzugsweise sind zwei separate Lichtquellen j dazu vorgesehen, die beispielsweise zwei Galliumarsenid-Laser j oder Heliumarsenid-Laser oder Heliumneon-Laser, die ent- \ sprechend der selektierten Wellenlänge λ- auf einer Leitung j 60 oder der selektierten Wellenlänge x_o auf einer Leitung ! aktiviert werden. Äquivalente Anordnungen für die Auswahl i der Wellenlänge bei der Empfindlichkeit des Detektors 17 j sind dem Fachmann ohne weiteres geläufig.

Vorzugsweise wird die erste Strahlungsquelle mit der Wellenlänge λ- eingeschaltet und die zweite ausgeschaltet, wenn der erste Satz von Spuren gelesen ist und umgekehrt wird die erste Quelle ausgeschaltet und die zweite angeschaltet, wenn der zweite Satz von Spuren gelesen wird. Sind die Spuren spiralförmig angeordnet, dann wird der erste Spursatz beispielsweise beim radial nach innen erfolgenden Lauf des Kopfes gelesen und der zweite Satz bei der radial nach außen gerichteten Kopfbewegung, wenn die Platte ihre Umdrehungsrichtung gewechselt hat. Diese Wahl ist beliebig. Um das Lesen einer Aufzeichnung zu starten, wird ein Startsignal auf einer Leitung 63 zugeführt, um den Motor 13 nach freier Wahl beispielsweise im Uhrzeigersinn zu drehen und den Motor 2JO zu drehen, damit der Kopf radial nach innen über die Platte fährt. Dieses Signal wird auf der Leitung 60 weiterhin zugeführt, um die Wellenlänge λ- zu aktivieren. Ist das Ende des PO 977 007

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ersten Spurensatzes erreicht, verschwindet das Startsignal und ein Signal "Fortsetzung" auf Leitung 64 tritt auf, um den Motor 13 in der Gegenuhrzeigerrichtung zu drehen und um den Motor 20 so zu drehen, daß der Kopf radial nach außen über die Platte bewegt wird und um gleichzeitig die Lichtquelle der Wellenlänge X₂ anzuschalten. Das Signal "Start" kann durch das übliche Einschalten des Wiedergabegerätes abgegeben werden. Das Signal "Fortsetzung" kann beispielsweise durch einen Zeilenzähler abgegeben werden, durch ein Steuersignal oder durch andere spezielle Bits, die auf der Videoplatte 12 aufgezeichnet sind. In alter- j nativer Weise können die Spuren jeweils bei einer Umdrehung j nacheinander innerhalb eines einzelnen Durchlaufs gelesen J werden, wenn der Lesekopf über die Platte streicht, indem die beiden Lichtquellen entsprechend an- und ausgeschaltet ■werden, um jede Spur mit der zugeordneten Wellenlänge zu beleuchten.

Die in Fig. 2 dargestellte Videospeicherplatte kann auch aus transparentem Material hergestellt werden und die Platte kann durch Interferenzerscheinungen gelesen werden, die auftreten, wenn eine Welle durch die ausgewählten Speicherplätze hindurchfällt bzw. durch eine Vertiefung oder eine nichtvorhandene Vertiefung bei den entsprechenden Speicherplätzen. Der Brechungsindex üblichen Materials für transparente Videoplatten ist etwas größer als 1, dem Brechungsindex einer Luft enthaltenden Vertiefung. Eine Welle, die durch ein Aufzeichnungsmedium hindurchgeht, wird aufgrund des Brechungsindexes verkürzt und eine Phasenverschiebung tritt zwischen einer Welle auf, die durch volle Dicke des Aufzeichnungsmediums .hindurchtritt, eine Welle, die nur durch einen Teil, nämlich jden mit der Vertiefung einer Tiefe d.., und schließlich der- ;jenigen Welle auf, die durch eine Vertiefung mit der zweiten Tiefe d₂ hindurchtritt. Die geeigneten Phasenverschiebungen treten dann auf, wenn die Vertiefungen Tiefen

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aufweisen, die entsprechenden den folgenden Gleichungen gegeben sind:

nd₁ = X₁ λ.,/2 (5)

nd₂ = J₂ X₁ (6)

nd₂ = i₂ λ₂/2 (7)

nd₁ = J₁ X₂ (8).

Die Gleichungen (5) und (7) definieren die Vertiefungs-Tiefe für das Lesen und die Gleichungen (6) und (8) definieren die Tiefe der benachbarten Vertiefungen, um Licht hindurchfallen zu lassen, durch benachbarte Vertiefungen in der Weise, daß diese dann dieselbe Phasenlage aufweisen, wie Licht, welches durch die volle Stärke der Platte hindurchtritt. Die Vertiefungen können mit einem geeigneten Schutzmaterial gefüllt sein, das einen Brechungsindex aufweist, das von 1 abweicht und die Gleichungen (5) bis (8) sind dementsprechend zu modifizieren.

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Claims

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! PATENTANSPRÜCHE

1.J Optisch lesbare Videospeicherplatte, bei der die Information durch Veränderung der optischen Eigenschaften des Plattenmaterials in nebeneinanderliegenden Spuren konzentrischer oder spiralförmiger Art gespeichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) erste (p, r) und zweite (q, s) Spursätze vorgesehen sind, die jeweils von einer einzigen Spur des anderen Satzes am gesamten Spurumfang getrennt sind,

b) am Spurumfang der Spuren des ersten Spursatzes (p, r) die optischen Eigenschaften des Materials der Platte (12) ändernden Vorrichtungen (27) vorgesehen sind, die Interferenzerscheinungen mit Strahlung einer ersten Wellenlänge λ., einer Lichtquelle (14), aber nicht mit einer zweiten Wellenlänge X₂ hervorrufen,

c) am Spurumfang der Spuren des zweiten Spursatzes (q, s) die optischen Eigenschaften des Materials der Platte (12) ändernden Vorrichtungen (26) vorgesehen sind, die Interferenzerscheinungen mit Strahlung der zweiten Wellenlänge λ der Lichtquelle (14) aber nicht mit der ersten Wellenlänge X₁ hervorrufen,

d) das Lesen der Spuren des ersten Satzes (p, r) mit Strahlung der ersten Wellenlänge X₁ und der Spuren des zweiten Satzes (q, s) mit Strahlung der zweiten Wellenlänge X₂ erfolgt und das Abtastergebnis unabhängig vom Informationsinhalt der jeweils unmittelbar benachbarten Spuren ist.

2. Videospeicherplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die optischen Eigenschaften des Materials der Platte (12) ändernden Vorrichtungen reliefartige Erhebungen oder insbesondere Vertiefungen (26, 27) sind, die gegenüber der verbleibenden Oberflächenebene (29) und untereinander auf die Interferenzerscheinungen mit den Wellenlängen X₁ und X₂ der Lichtquelle (14) abgestimmt sind.

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Videospeicherplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Spursatz Vertiefungen (26) mit einer ersten Tiefe (d..) und im anderen Spursatz Vertiefungen (27) mit einer zweiten Tiefe (d₂) gegenüber der Oberflächenebene (29) vorgesehen sind.

,4. Videospeicherplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den unterschiedlichen Tiefen (d-, d₂) der Vertiefungen (26, 27) und den beiden Wellenlängen (λ.., λ_) im wesentlichen die folgenden Beziehungen gelten

nd₁ = (I₁ A₁)/4 (1)

nd₂ = (J₂ X₁)/2 (2)

nd₂ = (i₂ X₂)/4 (3)

nd₁ = (j-, X₂)/2 (4)

worin i.. und i« ungeradzahlige positive ganze Zahlen, J₁ und J₂ positive ganze Zahlen und η der Brechungsfaktor in einer Vertiefung (26,27) bedeutet, womit der von einem Speicherplatz einer benachbarten Spur, die eine Vertiefung (26, 27) enthält, reflektierte Strahl im wesentlichen dieselbe relative Phasenbeziehung aufweist, wie ein Strahl, welcher von einem benachbarten Speicherplatz ohne Vertiefung reflektiert wird.

Videospeicherplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Tiefen (d.., d₂) der Vertiefungen (26, 27) und den beiden Wellenlängen (X₁, X₂) beim Durchleuchtungsverfahren im wesentlichen die folgenden Beziehungen gelten:

nd₁ = I₁ X₁/2 (5)

nd₂ = J₂ X_{1 (6)}

nd₂ = i₂ X₂/2 (7)

nd., = J₁ X₂ (8)

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worin i- und i„ ungeradzahlige positive ganze Zahlen, j- und j 2 positive ganze Zahlen sind und η der Brechungsindex in einer Vertiefung (26, 27) bedeutet,

womit der durch einen Speicherplatz einer benachbarten Spur, die eine Vertiefung (26, 27) enthält, durchfallender Strahl im wesentlichen dieselbe relative Phasenbeziehung aufweist, wie ein Strahl, der durch einen benachbarten Speicherplatz ohne Vertiefung (26, 27) hindurchfällt.

6. Videospeicherplatte nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Spurensatz in zwei parallelen Spiralen oder als einander abweichselnde konzentrische Kreise angeordnet ist.

7. Videospeicherplatte nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuren (p, q, r, s, ...) im wesentlichen ohne Abstand voneinander direkt benachbart auf der Platte (12) angeordnet sind.

8. Gerät zum Lesen einer Videospeicherplatte gemäß einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtquelle (14) vorgesehen ist, welche die Platte (12) gesteuert mit einer Strahlung einer der beiden Wellenlängen λ.., λ_) , beleuchtet, und daß eine Leseanordnung (19) vorgesehen ist, die selektiv, je nachdem, welcher Spursatz gelesen werden soll, auf die eine (λ.) oder andere (λ ) Wellenlänge ansprechend, aktivierbar ist.

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