DE2909877C2 - Aufzeichnungsträgerkörper, der aus einem runden scheibenförmigen Substrat besteht, und Verfahren zum Einschreiben von Daten in diesen Aufzeichnungsträgerkörper - Google Patents

Aufzeichnungsträgerkörper, der aus einem runden scheibenförmigen Substrat besteht, und Verfahren zum Einschreiben von Daten in diesen Aufzeichnungsträgerkörper

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungsträgerkörper nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie auf ein Verfahren zum Einschreiben von Daten in einen solchen Aufzeichnungsträgerkörper.
  • Ein Datenträgerkörper kann aus einem runden plattenförmigen Substrat bestehen, auf dem eine Datenschicht angebracht ist, in der ein Strahlungsbündel genügend hoher Intensität eine optisch detektierbare Änderung herbeiführen kann.
  • Der Datenträgerkörper ist mit einer optisch detektierbaren Servospur versehen, die sich über die ganze Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers erstreckt. Die Servospur ist vorzugsweise eine spiralförmige Spur, aber kann auch aus einer Vielzahl konzentrischer Teilspuren aufgebaut sein. Mit Hilfe der Servospur kann die radiale Lage des von dem Strahlungsbündel auf der Datenschicht erzeugten Strahlungsflecks geregelt werden.
  • Unter einem Aufzeichnungsträger ist ein Aufzeichnungsträgerkörper zu verstehen, der mit den vom Benutzer zu benutzenden Daten versehen ist, die von diesem selbst eingeschrieben sind.
  • Unter einem Strahlungsbündel ist ein Bündel elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge im Wellenlängenbereich von Infrarot bis zu Ultraviolett zu verstehen.
  • Die Datengebiete weisen z. B. Standardabmessungen auf und wechseln sich mit Zwischengebieten ab. Die Datengebiete unterscheiden sich von den Zwischengebieten und von den Streifen zwischen den Spuren z. B. dadurch, daß sie einen anderen Durchlässigkeits- oder Reflexionskoeffizienten aufweisen. Eine bestimmte Reihenfolge von Gebieten und Zwischengebieten stellt z. B. eine bestimmte Kombination digitaler Nullen und digitaler Einsen dar.
  • Aus der DE-OS 26 08 715 ist bekannt, daß ein einziger Strahlungsfleck zum Schreiben und Lesen verwendet wird. Der Aufzeichnungsträger enthält eine vorher vom Plattenhersteller angebrachte Servospur, die sich über die ganze Oberfläche des Aufzeichnungsträgers erstreckt. Diese Servospur ist eine kontinuierliche Spur; sie ist unterteilt durch Sektoradressen, welche Adressen sich an die zugehörigen einschreibbaren Spurabschnitte anschließen. In dem Aufzeichnungsträger besteht die Servospur aus den Führungssegmenten eines einzigen Umlaufs der Spirale. Die anderen Führungssegmente sollen gleichzeitig mit den Informationsdaten durch den Benutzer selbst eingeschrieben werden. Der Aufzeichnungsträger enthält keine vorher angebrachten Sektoradressen, die einen wahlfreien Zugriff ermöglichen.
  • Die DE-OS 27 11 924 offenbart ein anderes Konzept für einen optischen Aufzeichnungsträger. Der an den Benutzer gelieferte Aufzeichnungsträger ist vollkommen leer und enthält keine vorher angebrachte Servospur mit Sektoradressen. Der Benutzer schreibt zuerst eine Bezugsspur ein und speichert die Daten bezüglich des Verlaufes dieser Spur. Beim Einschreiben von Informationsdaten werden diese Daten verwendet, um den Informationsspuren Konturen entsprechend den Konturen der Bezugsspur zu geben. Dies erfordert zusätzliche Elektronische Schaltungen. Die Adressen werden gleichzeitig mit den Informationsdaten eingeschrieben. Es sind nur zwei Adressen pro Umlauf vorhanden.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, einen optischen Aufzeichnungsträger zu schaffen, der vom Benutzer selbst mit einer einfachen Vorrichtung, sehr genau und mit ausreichenden Informationen eingeschrieben werden kann.
  • Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1.
  • Die Sektoradressen enthalten z. B. neben der Spurnummer (oder der Nummer der Umdrehung einer spiralförmigen Servospur) auch die Nummer des betreffenden Sektors in dieser Spur (oder in dieser Umdrehung). Obendrein können am Anfang jeder Sektoradresse eine Anzahl von Synchronisationsgebieten vorhanden sein, die beim Auslesen ein Taktregenerationssignal liefern, mit dem die Taktfrequenz der elektronischen Uhr bestimmt wird, die die Frequenz, mit der die einzuschreibenden Daten angeboten werden, bestimmt.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
  • Fig. 1 eine Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgerkörpers in Draufsicht,
  • Fig. 2 einen Teil dieses Aufzeichnungsträgerkörpers in einem radialen Schnitt,
  • Fig. 3 einen Teil der Servospur dieses Aufzeichnungsträgerkörpers in einem tangentiellen Schnitt,
  • Fig. 4 einen Teil eines Aufzeichnungsträgers mit einer sich windenden Servospur,
  • Fig. 5 einen Teil der sich windenden Servospur,
  • Fig. 6a und 6b einen Teil weiterer Ausführungsformen eines Aufzeichnungsträgerkörpers nach der Erfindung,
  • Fig. 7 schematisch eine Einschreib/ Auslesevorrichtung nach der Erfindung mit eine Gaslaser als Strahlungsquelle,
  • Fig. 8 ein Blockschaltbild des elektronischen Systems für diese Vorrichtung,
  • Fig. 9 eine Ausführungsform eines Systems zum Detektieren von Fokusfehlern,
  • Fig. 10 eine erste Ausführungsform einer Einschreib/Auslesevorrichtung mit einem Diodenlaser als Strahlungsquelle,
  • Fig. 11 den Verlauf der von dem Diodenlaser emittierten Strahlungsintensität als Funktion des elektrischen Stromes durch den Diodenlaser,
  • Fig. 12 eine zweite Ausführungsform einer Einschreib/Auslesevorrichtung mit einem Diodenlaser als Strahlungsquelle,
  • Fig. 13 einen Teil einer Einschreib/ Auslesevorrichtung, in der keine gesonderten strahlungsempfindlichen Detentoren verwendet werden,
  • Fig. 14 einen zusammengesetzten Diodenlaser zum gleichzeitigen Einschreiben und Auslesen einer Anzahl von Spuren,
  • Fig. 15 schematisch eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Einschreiben und Auslesen einer Anzahl von Spuren, und
  • Fig. 16 einen Aufzeichnungsträger, der mit der Vorrichtung nach Fig. 15 eingeschrieben ist.
  • In diesen Figuren sind dieselben Elemente stets mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
  • Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgerkörpers 1, der bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendet wird. Dieser Trägerkörper ist mit einer vorzugsweise spiralförmigen Servospur 4 versehen. Nach der Erfindung ist die Servospur in eine Vielzahl von Sektoren 7, z. B. 128 pro Umdrehung, unterteilt. Jeder Sektor besteht aus einem kontinuierlichen Spurteil 9, der beim Einschreiben dazu benutzt wird, die Daten gemäß einer gut definierten Bahn über den Aufzeichnungsträgerkörper aufzuzeichnen, und aus einer Sektoradresse 8, in der u. a. die Adresse des zugehörigen Spurteiles 9 in digitaler Form in Adressengebieten kodiert ist. Sowohl diese Adressengebiete als auch die Spurteile 9 müssen optisch detektiert werden können. Die Daten werden zwischen den Sektoradressen 8 und nahezu in die Spurteile 9 eingeschrieben. Der Aufzeichnungsträgerkörper ist mit einer Schicht aus einem Material versehen, das, wenn es mit geeigneter Strahlung belichtet wird, eine optisch detektierbare Änderung erfährt.
  • Es ist möglich, daß nur die Servospur 4 oder nur die Spurteile 9 mit einer Schicht aus einem gut reflektierenden Material überzogen sind. Die Servospur weist dann eine Amplitudenstruktur auf. Das Einschreiben der Daten erfolgt dadurch, daß örtlich der Reflexionskoeffizient mit Hilfe auf Schreibintensität geschalteter Strahlung geändert wird. Vorzugsweise bestehen die Gebiete der Sektoradressen 8 aus Gruben in dem Substrat des Aufzeichnungsträgerkörpers und sind die Spurteile 9 in das Substrat versenkte Teile. In diesem Falle kann die ganze Oberfläche des Aufzeichnungsträgerkörpers mit einer Datenschicht aus einem gut reflektiertenden Material überzogen sein, dessen Reflexionsfähigkeit beeinflußt werden kann.
  • Fig. 2 zeigt einen kleinen Teil eines Schnittes längs der Linie 2-2&min; in Fig. 1 einer bevorzugten Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgerkörpers. Die in radialer Richtung nebeneinander liegenden Teile der Servospur sind mit 4 bezeichnet. Die Richtung der Servospur steht also senkrecht auf der Zeichnungsebene. Auf dem Substrat 5, das z. B. aus Kunststoff besteht, ist die Datenschicht 6 angebracht.
  • Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie 3-3&min; der Fig. 1 durch eine bevorzugte Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgerkörpers. Jede Sektoradresse 8 kann aus einem Adressenteil 8 a und einem Synchronisationsteil 8 b bestehen. Der Adressenteil 8 a besteht aus einer Anzahl in dem Substrat angebrachter Gruben 10 mit gleichmäßigen Abmessungen. Dabei stellen die vorhandenen Gruben die kodierten und modulierten digitalen Adressendaten dar. Die Synchronisationsteile 8 b bestehen aus einer konstanten Reihenfolge von Gruben 10, die bei Auslesung mit einer konstanten Geschwindigkeit ein konstantes Taktsignal liefern, mit dem z. B. die Taktfrequenz der Signalquelle nachgeregelt werden kann. Jeder Sektoradresse 8 folgt ein in das Substrat versenkter Spurteil 9, in den die Daten größtenteils eingeschrieben werden.
  • In der Einschreibvorrichtung wird die von dem Aufzeichnungsträgerkörper herrührende Strahlung zu einem strahlungsempfindlichen Detektionssystem hin gerichtet. Eine Grube einer Sektoradressen kann dadurch detektiert werden, daß, wenn das Strahlungsbündel auf eine Grube einfällt, das Detektionssystem eine andere Strahlungsintensität empfängt als wenn das Strahlungsbündel zwischen zwei Gruben auf den Aufzeichnungsträgerkörper einfällt. Ferner wird, wenn der Strahlungsfleck auf einen Spurteil 9 projiziert wird, das Detektionssystgem eine andere Strahlunsintensität empfangen als wenn der Strahlungsfleck neben einem Spurteil 9 projiziert wird. Dadurch kann beim Verfolgen der Spurteile 9 oder der Gruben 10 detektiert werden, ob die Mitte des Strahlungsflecks mit der Mitte der Servospur 4 zusammenfällt. Weiter kann auch aus der Geschwindigkeit, mit der ein Adressenteil 8 a ausgelesen wird, die Geschwindigkeit des Strahlungsflecks in bezug auf die Servospur ermittelt werden. Es versteht sich, daß die Gebiete 10 auch aus Erhöhungen bestehen können und daß die Spurteile 9 über den verbleibenden Teil der Datenschicht hinausragen können.
  • Die Schicht 6 kann aus einer dünnen Metallschicht, z. B. einer Tellurschicht, bestehen. Durch Laserstrahlung genügend hoher Intensität kann örtlich die Metallschicht in den Spurteilen 9 geschmolzen werden, so daß örtlich die Datenschicht einen anderen Reflexionkoeffizienten erhält. Dann wird ein Aufzeichnungsträger erhalten, in dem die Servo- und Adressendaten in einer Phasenstruktur und die von dem Gebraucher angebrachten Daten in einer Amplitudenstruktur festgelegt sind.
  • Die Schicht 6 kann auch die Form einer Doppelschicht aus unter der Einwirkung auffallender Strahlung chemisch reagierenden Materialien, z. B. Aluminium auf Eisen, aufweisen. An der Stelle, an der ein energiereiches Strahlungsbündel die Schicht trifft, wird FeAl6 gebildet, das schlecht reflektiert. Ein gleicher Effekt tritt bei einer Doppelschicht aus Wismut auf Tellur auf, wobei Bi2Te3 gebildet wird. Es ist auch möglich, daß die Schicht 6 aus einer Antireflexionsschicht besteht. Durch die Laserstrahlung können dann örtlich reflektierende Gebiete erzeugt werden.
  • In Fig. 1 sind der Einfachheit halber nur einige Umdrehungen der Servospur dargestellt. Tatsächlich wird diese Servospur z. B. 45 000 Umdrehungen über ein Gebiet mit einem Innenradius von 7 cm und einem Außenradius von 14 cm beschrieben. Die Periode der Spurstruktur in radialer Richtung ist z. B. 1,6 µm und die Spurbreite z. B. 0,5 µm. Die Länge der Gebiete 10 in den Sektoradressen 8 ist z. B. 0,5 µm: dies kann auch die mittlere Länge der Datengebiete sein, die in die Spurteile 9 eingeschrieben werden. Die Länge der Sektoradressen ist z. B. ein Zehntel der Länge von Spurteilen 9. In einem derartigen Spurteil können z. B. die Daten von zwei Zeilen eines Dokuments vom Standardformat A-4 gespeichert werden. In den 45 000 Umdrehungen der Spur können dann etwa 380 000 A-4-Dokumente von je 30 Zeilen gespeichert werden.
  • Die Abmessung des Strahlungsflecks liegt in der Größenordnung der Breite der Servospur. Bei Belichtung der Servospur treten Beugungserscheinungen auf und wird das Strahlungsbündel in ein Teilbündel nullter Ordnung, Teilbündel erster Ordnung und eine Anzahl von Teilbündeln höherer Ordnungen gespaltet. Eine Servospur mit einer Phasenstruktur weist eine bestimmte Phasentiefe auf. Darunter ist der Phasenunterschied zwischen den Teilbündeln nullter Ordnung und erster Ordnung zu verstehen.
  • Die Lage des Strahlungsflecks in bezug auf die Mitte der Servospur kann mit Hilfe von zwei Strahlungsempfindlichen Detektoren detektiert werden, die in einer Ebene angeordnet sind, in der der Querschnitt der Teilbündel nullter Ordnung und der Querschnitt der Teilbündel erster Ordnung einander teilweise überlappen. Die Detektoren liegen dann zu beiden Seiten einer Linie, die effektiv zu der Spurrichtung parallel ist. Ein derartiges Spurfolgeverfahren ist zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers, in dem ein Fernsehprogramm gespeichert ist, in dem Aufsatz "Optical read-out of a video disc" in "I.E.E.E. Transactions on Consumer Electronics", November 1976, S. 307 beschrieben. Dieses Verfahren kann zum Verfolgen von Phasenspuren mit einer bestimmten Phasentiefe verwendet werden.
  • Die Servospur kann auch eine sich periodisch windende Spur sein.
  • Fig. 4 ist eine Draufsicht auf einen Teil eines Aufzeichnungsträgerkörpers 1 mit einer sich windenden Servospur 4 und Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen Spurteil 7 der Servospur 4. Wie nachstehend noch näher erläutert werden wird, können mit einer sich windenden Servospur die Größe und die Richtung einer Abweichung in der Lage des Strahlungsflecks in bezug auf die mittlere Lage der Herzlinie 11 der Servospur mit Hilfe nur eines einzigen strahlungsempfindlichen Detektors detektiert werden, der zugleich zum Auslesen der Sektoradressen oder zum Auslesen der von dem Gebraucher eingeschriebenen Daten verwendet wird.
  • Die Raumfrequenz (1/ p ) der Windung ist erheblich niederiger als die Raumfrequenzen der Gebiete in den Sektoradressen 8, so daß die Modulation in dem Detektorsignal infolge der Windung der Servospur nach Frequenz von der Modulation infolge der Gebiete in den Sektoradressen unterschieden werden kann. In Fig. 5 ist die Periode der Windung gleich der Länge einer Sektoradresse 8. Die Periode der Windung kann auch kürzer als eine Sektoradresse sein, vorausgesetzt, daß stets eine ganze Anzahl von Perioden pro Sektoradresse und pro Spurteil 9 vorhanden sind. Beispielsweise sind in Fig. 5 neun Perioden der Windung in einem Spurteil 9 dargestellt.
  • Die Amplitude (a) der Windung der Servospur ist soviel kleiner als die Breite dieser Spur, daß stets ein genügend großer Teil des Strahlungsflecks auf die Servospur fällt. Die Amplitude ist z. B. ein Zehntel der Spurbreite.
  • Bei Anwendung einer sich windenden Servospur muß die Phase der Windung gut definiert sein. In dem Aufzeichnungsträgerkörper nach der Erfindung ist dies dadurch sichergestellt, daß diese Phase fest mit dem Anfang einer Sektoradresse gekoppelt ist. Zum Beispiel ist am Anfang jeder Sektoradresse die Ausweichung der Servospur gleich Null, wie in Fig. 5 angegeben ist.
  • Bei einer anderen Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgerkörpers nach der Erfindung sind die Servospurteile zwischen den Sektoradressen keine kontinuierlichen Spurteile, sondern werden diese Servospurteile durch eine Anzahl von Spurfolgegebieten 12, wie lange Gruben gleichmäßiger Abmessungen, gebildet, die einen verhältnismäßig großen gegenseitigen Abstand aufweisen, wie aus Fig. 6a ersichtlich ist. Diese Figur ist eine Draufsicht auf einen Teil einer Anzahl nebeneinander liegender Servospurteile.
  • Die Sektoradressen sind wieder mit 8 und die dazu gehörigen Spurteile mit 9 bezeichnet. Zwischen den Gebieten 12 kann eine bestimmte Datenmenge, z. B. ein Wort, eingeschrieben werden. Beim Einschreiben der Daten werden die Gebiete 12 zur Nachregelung der Lage des Strahlungsflecks in bezug auf die Mitte der Servospur verwendet.
  • Die Gebiete 12 können auch aus kurzen Gebieten konstanter Länge und in einem konstanten gegenseitigen Abstand aufgebaut sein. In Fig. 6b, in der ein Teil der Servospur nach Fig. 6a vergrößert dargestellt ist, sind diese Gebiete (die auch als Synchronisationsgebiete bezeichnet werden) mit 13 bezeichnet. Die Synchronisationsgebiete sind z. B. Gruben. Beim Auslesen mit konstanter Geschwindigkeit liefern die Synchronisationsgebiete ein konstantes Taktsignal. Damit kann beim Einschreiben von Daten auch in dem Zeitintervall, in dem sich der Strahlungsfleck von einer Sektoradresse zu einer nächstfolgenden Sektoradresse bewegt, die Taktfrequenz der Signalquelle nachgesteuert werden. Die Anwendung in Synchronisationsgebiete unterteilter Spurfolgegebiete ist vor allem zweckmäßig, wenn der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sektoradressen groß ist.
  • In einem Aufzeichnungsträgerkörper nach der Erfindung ist also eine Servodatenmenge angebracht, die beim Einschreiben dieses Trägerkörpers benutzt wird. Dadurch brauchen die Einschreibvorrichtungen, die bei den einzelnen Gebrauchern vorhanden sind, nicht strengen Anforderungen in bezug auf den mechanischen Antrieb des optischen Einschreib/ Auslesekopfes und des Aufzeichnungsträgerkörpers und in bezug auf die erschütterungsfreie Aufhängung der unterschiedlichen optischen Elemente des optischen Systems zu entsprechen. Diese strengen Anforderungen sind zu der Vorrichtung verschoben, mit der in den Aufzeichnungsträgerkörper eine Servospur mit Sektoradressen eingeschrieben wird.
  • In der offengelegten niederländischen Patentanmeldung Nr. 72 12 045 im Namen der Anmelderin ist nun ein Verfahren zum optischen Einschreiben eines Fernsehprogrammes in einen Trägerkörper, der mit einer Photolackschicht versehen ist, beschrieben. Dabei wird die Intensität eines Laserstrahls zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel gewählt, wobei die Schaltzeitpunkte durch die einzuschreibenden Daten bestimmt werden. Die sich in bezug auf den Laserstrahl bewegende Photolackschicht wird auf diese Weise intermitierend entsprechend den einzuschreibenden Daten belichtet. Ein analoges Verfahren kann zum Einschreiben einer Servospur in einen Aufzeichnungsträgerkörper nach der Erfindung verwendet werden. Dabei wird nur beim Einschreiben der Sektoradressen die Intensität des Einschreibstrahls zwischen einem hohen und einem niedrigen Pegel entsprechend der einzuschreibenden Adresse geschaltet. In dem Zeitintervall zwischen dem Einschreiben einer Sektoradresse und dem Einschreiben einer darauffolgenden Sektoradresse weist der Einschreibstrahl stets den hohen Intensitätspegel auf. Das so erhaltene Belichtungsprofil kann mit Hilfe bekannter Entwicklungs- und Ätztechniken in ein Tiefenprofil aus z . B. versenkten kontinuierlichen Spurteilen umgewandelt werden, die sich mit Sektoradressen abwechseln, die aus ebenfalls versenkten Gebieten gleichmäßiger Abmessungen aufgebaut sind. Von einer soerhaltenen sogenannten "Master"-Platte können mit Hilfe von Preßtechniken, die den Techniken analog sind, die bei der Herstellung von Audioplatte verwendet werden, eine Vielzahl von Abdrücken aus z. B. Kunststoff gefertigt werden. Nachdem auf diesen Platten noch eine Materialschicht, die von der Einschreibstrahlung beeinflußt werden kann, angebracht ist, eignen sie sich dazu, von dem Gebraucher mit für ihn nützlichen Daten eingeschrieben zu werden. Dann ist nur eine einzige teuere Einschreibvorrichtung erforderlich, um eine sehr große Anzahl von Gebrauchern mit Aufzeichnungsträgerkörpern mit einer Servospur zu versorgen.
  • Bei der Herstellung eines Aufzeichnungsträgerkörpers mit einer sich windenden Servospur wird beim Einschreiben dieser Servospur die Richtung des Strahlungsbündels periodisch über kleine Winkel auf eine in der DE-OS 24 48 032 beschriebene Weise geändert. Dazu ist in dem Wege des Strahlungsbündels ein Richtungsmodulator, z. B. ein akusto-optischer Modulator, angeordnet. Ein derartiger Modulator besteht aus einer Zelle mit einem bestimmten Medium, wie Wasser oder Glas, auf der elektromechanische Umsetzer angebracht sind. Beim Anlegen eines Signals zwischen diesen Umsetzern entstehen Schallwellen in der Zelle. Dadurch treten in dem Medium der Zelle sogenannte Bragg- Beugungen auf, wodurch ein durch die Zelle hindurchgehendes Strahlungsbündel abgelenkt wird. Der Beugungswinkel wird durch die Frequenz des zwischen den elektromechanischen Umsetzern angelegten elektrischen Signale bestimmt. Indem diese Frequenz kontinuierlich und periodisch geändert wird, wird erreicht, daß die eingeschriebene Servospur eine sich windende Spur ist.
  • Beim Einschreiben einer Servospur mit kontinuierlichen Spurfolgegebietgen nach Fig. 6a werden in dem Zeitintervall zwischen dem Eisnchreiben einer Sektoradresse und dem Einschreiben einer darauffolgenden Sektoradresse dem Intensitätsmodulator für den Einschreibstrahl verhältnismäßig lange Steuerimpulse, die eine verhältnismäßig niedrige Wiederholungsfrequenz aufweisen, angeboten, die die Intensität des Strahls auf den hohen (Einschreib-)Pegel schalten. Wenn jeder dieser Steuerimpulse in eine Anzahl kurzer Steuerimpulse aufgeteilt wird, wird eine Servospur nach Fig. 6b erhalten.
  • In Fig. 7 ist schematisch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Mit 1 ist wieder ein runder scheibenförmiger Aufzeichnungsträgerkörper bezeichnet, der mit einer spiralförmigen Servospur 4 versehen ist, von der nur einige Umdrehungen teilweise dargestellt sind. Der Aufzeichnungsträgerkörper wird mit Hilfe einer von einem Rotationsmotor 22 angetriebenen Welle 21 rotiert. Das von einem Gaslaser 23, z. B. einem Helium-Neon-Laser, gelieferte Strahlungsbündel 24 wird von dem Spiegel 28 zu dem Aufzeichnungsträgerkörper reflektiert und von einem Objektiv 29 zu einem Strahlungsfleck V auf die strahlungsempfindliche Schicht 6 des Aufzeichnungsträgerkörpers fokussiert. Das optische Hilfssystem, das aus den Linsen 26 und 27 besteht, sorgt dafür, daß das Objektiv 29 gut gefüllt wird, so daß der Strahlungsfleck V minimale Abmessungen aufweist.
  • Der Spiegel 28 ist ein Kippspiegel, der auf z. B. einer Diamantspitze 37 gelagert ist, derart, daß er um eine zu der Zeichnungsebene senkrechte Achse kippen kann. Durch die Kippbewegung um die erste Achse, die mit Hilfe der elektromagnetischen Spule 38 vollführt wird, kann die Lage des Strahlungsflecks V in radialer Richtung nachgeregelt werden, während durch eine Kippbewegung um die zweite Achse, die mit Hilfe der elektromagnetischen Spule 39 vollführt wird, die tangentielle Geschwindigkeit (die Geschwindigkeit in der Längsrichtung der Spur) nachgeregelt werden kann. Zur Nachregelung der Fokussierung des Objektivs in bezug auf die strahlungsempfindliche Schicht 6 kann z. B. das Objektiv 29 in einer Lautsprecherspule 44 aufgehängt sein, wodurch das Objektiv in Richtung des Pfeiles 45, also längs seiner optischen Achse, bewegt werden kann.
  • Das Objektiv 29 und der Kippspiegel 28 sind in einen Schlitten 46 aufgenommen. Dieser Schlitten kann in Richtung des Pfeiles 49 mittels der Schraubenspindel 47 bewegt werden, die von dem Schlittenmotor 48 angetrieben wird. Dadurch ist neben der Feinregelung mit Hilfe des Kippspiegels 28 eine Grobregelung der radialen Lage des Strahlungsflecks V möglich.
  • Die Regelsignale zur Nachregelung der radialen Lage und gegebenenfalls der tangentiellen Geschwindigkeit des Strahlungsflecks und der Fokussierung des Strahlungsbündels werden von einer zusammengesetzten elektronischen Schaltung (den Ausgängen e, g und f) geliefert, die in Fig. 7 schematisch durch den Block 55 dargestellt ist. Diese Schaltung, deren Teile als integrierte Schaltung (IC) ausgeführt sein können, wird an Hand der Fig. 8 im Detail beschrieben.
  • Die von der Schicht 6 des Aufzeichnungsträgerkörpers reflektierte Strahlung wird von einem Strahlenteiler, z. B. einem halbdurchlässigen Spiegel 30, und gegebenenfalls einem zweiten Spiegel 57 zu einem strahlungsempfindlichen Detektor 32 reflektiert. Die Linse 31 sorgt dafür, daß die Strahlung möglichst auf dem Detektor konzentriert wird. Das Ausgangssignal des Detektors 32 wird dem Eingang a der Schaltung 55 zugeführt. Wie noch auseinandergesetzt werden wird, wird sowohl beim Einschreiben als auch beim Auslesen dieses Ausgangssignals zum Ableiten eines radialen und gegebenenfalls eines tangentiellen Regelsignals benutzt. Beim Einschreiben wird das Signal des Detektors 32 außerdem dazu benutzt, die Adressen ung gegebenenfalls die Synchronisationsgebiete auszulesen und zu prüfen, ob die angebotenen Daten in der Tat eingeschrieben werden. Beim Auslesen eines vom Gebraucher eingeschriebenen Datenträgers liefert der Detektor 32 die Adressendaten und die für den Gebraucher nützlichen Daten.
  • In dem Wege des Strahlungsbündels 24 ist ein Intensitätsmodulator 25 angeordnet, mit dem die Intensität des Strahlungsbündels zwischen einem ersten (hohen oder Schreib-)Pegel und einem zweiten (niedrigen oder Lese-)Pegel geschaltet werden kann. Dieser Modulator wird von der Schaltung 55 (Ausgang h) aus gesteuert. Der Modulator 25 kann ein elektro-optischer Modulator sein und aus einem Gebilde eines elektro-optischen Kristalls, der, abhängig von der daran angelegten elektrischen Spannung, die Polarisationsebene des Strahlungsbündels dreht, und eines Analysators bestehen, der die Polarisationsänderung in eine Intensitätsänderung des Strahlungsbündels umwandelt.
  • Der Modulator 25 ist vorzugsweise aber ein akusto-optischer Modulator, der aus einer akusto-optischen Zelle und einer Blende besteht, die z. B. nur das Bündel nullter Ordnung durchläßt. Wenn keine akustische Welle die Zelle durchläuft, wird keine Strahlung abgelenkt und wird also alle Strahlung von der Blende zu dem Aufzeichnungsträgerkörper durchgelassen. Die Intensität auf der Schicht 6 des Aufzeichnungsträgerkörpers ist dann genügend hoch, um diese Schicht örtlich zum Schmelzen zu bringen. Wenn aber eine akustische Welle die Zelle durchläuft, wird der größte Teil der Strahlung abgelenkt und befindet sich z. B. nur 20% der von der Quelle emittierten Strahlung in dem durchgelassenen Bündel nullter Ordnung. Die Intensität des auf die Schicht 6 einfallenden Strahlungsbündels ist dann zu niedrig, um in dieser Schicht eine Änderung herbeizuführen, aber wohl genügend hoch, um bereits angebrachte Daten auszulesen.
  • Die Daten, die eingeschrieben werden müssen, sind in einem Speicher 56, z. B. einem Speicher mit wahlweisem Zugriff (RAM = random access memory), gespeichert, der mit dem Eingang d der Schaltung 55 verbunden ist. Diese Schaltung ist in Fig. 8 im Detail, aber noch immer blockschematisch, dargestellt.
  • In dieser Figur bezeichnet 60 ein Datenregister in dem eine bestimmte Reihe von Daten, die eingeschrieben werden muß, zeitweise gespeichert ist. In einem Adressenregister 61 ist dann die Adresse, in die diese Reihe von Daten eingeschrieben werden muß, festgelegt. Das Datenregister 60 ist mit einem Steuerkreis 62 verbunden. Dieser Kreis ist aus einer Anzahl elektronischer Einzelteile aufgebaut, mit deren Hilfe die angebotenen Daten moduliert und kodiert werden. Die Weise, auf die kodiert und moduliert wird, bildet keinen Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Für ein besseres Verständnis der Wirkung der Vorrichtung nach der Erfindung wird im großen und ganzen nur beispielsweise ein mögliches Verfahren zur Verarbeitung der angebotenen Daten angegeben werden.
  • Von dem angebotenen Strom digitaler Nullen und Einsen (auch als Bits bezeichnet) wird jeweils eine feste Anzahl (z. B. dreizehn) abgezählt, so daß eine Anzahl Reihen von Bits erhalten werden. Jeder Reihe wird eine Anzahl (z. B. drei) sogenannter Paritätsbits ("parity bits") zugeordnet, so daß eine Reihe stets eine feste Anzahl von Nullen und Einsen enthält. Dadurch ist eine gewisse Fehlerkorrektur eingebaut.
  • Von den so erhaltenen Reihen von Bits werden zunächst die ersten Bits aller Reihen ausgelesen und weitergeleitet, dann die zweiten Bits aller Reihen usw. bis die letzten Bits aller Reihen einschließlich. Dieser Vorgang wird als "Interleaving" bezeichnet. Dadurch wird erriecht, daß beim Auftreten von Fehlern beim Einschreiben, welche Fehler meistens eine Länge von einigen Bits haben, nur ein fehlerhaftes Bit pro Reihe auftritt, wobei selbstverständlich angenommen wird, daß die Fehler nicht zu lang sind. Die so verteilten Fehler können mit der eingebauten Paritätskontrolle ("parity check") beim Auslesen des Aufzeichnungsträgers korrigiert werden.
  • Schließlich wird noch derart kodiert, daß die Anzahl von Nullen und die Anzahl von Einsen miteinander in Gleichgewicht gebracht werden. Zum Beispiel werden jeweils zwei aufeinanderfolgende Bits in vier Bits umgewandelt, wobei die möglichen Kombinationen 00, 11, 01 und 001, 1100, 0110 bzw. 1001 umgewandelt werden, wie in "Nachrichtentechnische Zeitschrift" 1970, Nr. 1, S. 11-16, Fig. 7 unter 2 beschrieben ist.
  • Die so kodierten Daten werden dem Modulator 25 zugeführt.
  • Die bereits auf dem Aufzeichnungsträgerkörper vorhandenen Adressenbits können auf die oben bereits für die einzuschreibenden Datenbits angegebee Weise moduliert und kodiert sein.
  • Bevor eine Reihe von Daten eingeschrieben werden kann, muß zunächst die richtige Adresse ausfindig gemacht werden. Dazu wird das Strahlungsbündel 24 auf den Lesepegel geschaltet. Sobald sich eine bestimmte Sektoradresse unter den Strahlungsfleck V hindurchschiebt, wird die von dem Aufzeichnungsträgerkörper reflektierte Strahlung und somit das Ausgangssignal des Detektors 32 mit hoher Frequenz entsprechend der Reihenfolge der Bits der augenblicklich ausgelesenen Adresse moduliert. Das Signal des Detektors 32 wird einem Kreis 63 zugeführt. In diesem Kreis wird das Signal dekodiert und demoduliert, wobei das Signal beim Auslesen einer Adresse in Adressendaten umgewandelt wird. Der Kreis 63 kann also als das Umgekehrte des Kreises 62 betrachtet werden. Die Bits der augenblicklich ausgelesenen Adresse werden in einem Adressenregister 64 gespeichert. 65 bezeichnet einen Komparator, in dem die Adressen, die in den Registern 61 und 64 vorhanden sind, miteinander verglichen werden. Sobald diese Adressen einander gleich sind, wird von dem Komparator ein Signal an das Datenregister 60 angegeben, wodurch dieses Register die gespeicherten Daten an den Kreis 62 weiterleitet.
  • Entsprechend der Reihenfolge der Bits der Reihe einzuschreibender Daten wird dann der Modulator 25 geschaltet, wodurch die von dem Laser 23 gelieferte Strahlung in Strahlungsimpulse mit hoher (Schreib)Intensität und Strahlungsimpulse mit niedriger (Lese)Intensität aufgeteilt wird.
  • Beim Ausfindigmachen der richtigen Adresse kann von dem Komparator 65 auch festgestellt werden, ob sich der Strahlungsfleck V in der Nähe der gewünschten Adresse befindet oder noch weit von dieser Adresse entfernt ist. Im letzteren Falle kann von dem Komparator ein zusätzliches Steuersignal an den Regler 68 für den Schlittenmotor 48 angegeben werden, wodurch nun der Strahlungsfleck V in radialer Richtung mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die erheblich größer als die Geschwindigkeit ist, mit der der Strahlungsfleck in radialer Richtung bewegt wird, wenn alle nebeneinander liegende Spurteile nacheinander abgetastet werden. Sobald sich der Strahlungsfleck genügend dicht der gewünschten Adresse genähert hat, verschwindet das zusätzliche Steuersignal.
  • Beim Auslesen der Adressen und beim Einschreiben der Reihen von Daten muß die Mitte des Strahlungsflecks stets auf der Herzlinie der Servospur positioniert sein. Eine Abweichung in der radialen Lage des Strahlungsflecks kann, wie bereits bemerkt wurde, detektiert werden, wenn statt eines einzigen Detektors 32 zwei Teildetektoren verwendet werden. Diese Detektoren sind dann in einer Ebene angeordnet, in der die von der Servospur in radialer Richtung abgelenkten Bündel erster Ordnung teilweise das Bündel nullter Ordnung überlappen. Die Teildetektoren liegen dann zu beiden Seiten einer Linie, die effektiv zu der Spurrichtung parallel ist, derart, daß der erste Teildetektor in dem Überlappungsgebiet des Bündels +1ter Ordnung mit dem Bündel nullter Ordnung und der zweite Teildetektor in dem Überlappungsgebiet des Bündels -1ter Ordnung mit dem Bündel nullter Ordnung liegt. Der Unterschied zwischen den Ausgangssignalen der Teildetektoren wird durch die Größe und die Richtung einer Abweichung der radialen Lage des Strahlungsflecks bestimmt. Das Signal, das erhalten wird, wenn die Signale der Teildetektoren zueinander addiert werden, ist gleich dem Signal, das von dem einfachen Detektor 32 nach Fig. 7 geliefert wird, und daraus können beim Auslesen der Adressen wieder Adressendaten abgeleitet werden.
  • Auch kann die Lage in radialer Richtung des Strahlungsflecks in bezug auf die Herzlinie der Servospur mittels eines einfachen Detektors 32 bestimmt werden, wenn die Servospur eine sich windende Spur ist, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Die Servoregelung für die radiale Lage des Strahlungsflecks wird an Hand einer sich windenden Servospur beschrieben werden.
  • Wenn sich der Strahlungsfleck V längs einer deartigen Spur bewegt, wird die von dem Aufzeichnungsträgerkörper reflektierte Strahlung und somit das Ausgangssignal des Detektors 32 zusätzlich moduliert.
  • Wenn der Strahlungsfleck genau der Herzlinie der Servospur folgt, ist die Zeitfrequenz der zusätzlichen Modulation zweimal größer als die Zeitfrequenz, die der Raumfrequenz der Windung der Servospur entspricht. Wenn die Mitte des Strahlungsflecks von der Herzlinie der Servospur abweicht, ist die Zeitfrequenz der zusätzlichen Modulation gleich der Zeitfrequenz, die der Raumfrequenz der Windung entspricht. Dadurch, daß detektiert wird, ob das Signal des Detektors 32 eine periodische Komponente einer bestimmten Frequenz enthält, kann also festgestellt werden, ob eine Abweichung zwischen der Mitte des Strahlungsflecks V und der Herzlinie der Servospur 4 auftritt.
  • Wie in Fig. 8 angegeben ist, wird dazu das Signal des Detektors 32 einem Tiefpaß 66 zugeführt, der z. B. nur Frequenzen unter 60 kHz durchläßt, mit der Annahme, daß die Zeitfrequenz der Windung der Servospur 30 kHz ist. Zur Bestimmung der Richtung einer radialen Abweichung des Strahlungsflecks in bezug auf die Servospur muß die Phase des Ausgangssignals des Filters 66 mit einer Bezugsphase verglichen werden. Dazu ist die Phase der Windung der Servospur auf den Anfang einer Sektoradresse bezogen; z. B. ist, wie in Fig. 5 angegeben ist, die Abweichung der Servospur am Anfang einer Sektoradresse gleich Null. Das Ausgangssignal des Filters 66 wird einer Phasenvergleichsschaltung 67 zugeführt, in der seine Phase mit der Bezugsphase verglichen wird, die von dem Kreis 63 stammt. Wenn diePhasen einander gleich sind, wird z. B. die Mitte des Strahlungsflecks etwas in bezug auf die Herzlinie der Servospur verschoben sein, und zwar zu der Mitte des Aufzeichnungsträgerkörpers hin, während dann bei einer kleinen Verschiebung der Mitte des Strahlungsflecks in bezug auf die Herzlinie der Servospur zu der Außenseite des Aufzeichnungsträgerkörpers hin ein Phasenunteschied von 180° zwischen dem Ausgangssignal des Filters 66 und dem Bezugssignal des Kreises 63 besteht.
  • Das so erhaltene radiale Fehlersignal S r wird einem Regler 68 zugeführt. Das von dem Regler abgegebene Regelsignal wird der Spule 38 des Kippspiegels 28 zugeführt (vgl. Fig. 7), wodurch dieser Spiegel derart gekippt wird, daß die Amplitude der Komponete mit der Windungsfrequenz in dem Signal des Detektors 32 Null ist. Dann liegt die Mitte des Strahlungsflecks genau auf der Herzlinie der Servospur.
  • Der Regler 68 ist weiter mit der Motorsteuerung 50 für den Schlittenmotor 48 verbunden. Dieser Motor kann den Schlitten 46 mit gleichmäßiger Geschwindigkeit antreiben, derart, daß bei Drehung des Datenträgerkörpers alle Umdrehungen der Spur völlig abgetastet werden. Der Kippspiegel wird dann dazu benutzt, kleine Ungenauigkeiten in der radialen Lage des Strahlungsflecks nachzuregeln. Der Kippspiegel kann auch dazu benutzt werden, den Strahlungsfleck schnell von einer Umdrehung zu einer anderen Umdrehung der Spur zu verschieben. Das Gebiet auf dem Aufzeichnungsträgerkörper, das mit dem Kippspiegel allein abgetastet werden kann, ist beschränkt. Es ist auch möglich, daß der Schlittenmotor 48 von der Abweichung des Kippspiegels 28 in bezug auf seine mitlere Lage derart geregelt wird, daß er stets innerhalb des Sehfeldes des Objektivs 29bleibt.
  • Die Windung der Servospur kann auch beim Auslesen eines von dem Gebraucher eingeschriebenen Datenträgers dazu benutzt werden, den Strahlungsfleck genau in bezug auf die Datenspur positioniert zu halten.
  • Die tangentielle Geschwindigkeit des Strahlungsflecks in bezug auf die Spur, somit die Geschwindigkeit in der Spurrichtung, muß konstant gehalten werden, wenn die Datenbits mit einer konstanten Frequenz angeboten werden. Dazu kann auf an sich bekannte Weise die Geschwindigkeit des Motors 22 oder die Drehgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgerkörpers mit einem festen Bezugssignal verglichen und dementsprechend nachgeregelt werden.
  • Diese Regelung kann unter gewissen Umständen zu ungenau sein. Es können ja Exzentrizitäten auftreten, wodurch sogar bei konstanter Drehgeschwindigkeit die verschiedene Spurteile des Aufzeichnungsträgerkörpers nicht mit derselben Geschwindigkeit abgetastet werden. Für eine genauere Regelung der tangentiellen Geschwindigkeit des Einschreibflecks können die Adressengebiete oder Synchronisationsgebiete in den Sektoradressen benutzt werden.
  • Die tangentielle Geschwindigkeit des Strahlungsflecks wird durch die Geschwindigkeit gegeben, mit der diese Bits ausgelesen werden. Diese Auslesegeschwindigkeit kann aus dem Kreis 63 abgeleitet werden. Das Datenregister 60 ist mit einer elektronischen Uhr 70 verbunden, die die Geschwindigkeit bestimmt, mit der die in dem Datenregister vorhandenen Bits an den Kreis 62 weitergeleitet werden. In der Frequenz- bzw. Phasenvergleichsschaltung 69 wird die Frequenz bzw. die Phase des aus dem Kreis 63 abgeleiteten Signals mit der Frequenz bzw. der Phase des Signals der Uhr 70 vergleichen. Das daraus resultierende Signal S t wird dazu benutzt, das Taktsignal und die tangentielle Geschwindigkeit des Strahlungsflecks aneinander anzupassen.
  • Mit dem Signal S t kann die Taktfrequenz nachgeregelt werden, wie in Fig. 8 mit der Linie 76 angegeben ist.
  • Das Signal S t kann aber auch dazu benutzt werden, die Geschwindigkeit des Strahlungsflecks in der Spurrichtung nachzuregeln, wie in Fig. 8 mit gestrichelten Linien angegeben ist. Dazu wird das Signal S t einem gententiellen Regler 71 zugeführt, dessen Ausgang mit der Spule 39 für den Kippspiegel 28 verbunden ist, wodurch die Geschwindigkeit des Strahlungsflecks in der Längsrichtung der Spur derart nachgeregelt wird, daß das Signal S t Null wird.
  • Beim Einschreiben eines Aufzeichnungsträgerkörpers nach Fig. 6b kann auch aus den Synchronisationsgebieten der Spurfolgegebiete 12 ein Signal S t zur Nachregelung der tangentiellen Geschwindigkeit abgeleitet werden.
  • Um sowohl beim Einschreiben eines Aufzeichnungsträgerkörpers als auch beim Auslesen eines Aufzeichnungsträgers ein Fokusfehlersignal, das eine Anzeige über eine Abweichung zwischen der Fokussierungsebene des Objektivs und der Ebene der Servospur bzw. der Ebene der Datenspur gibt, zu erzeugen, kann die Vorrichtung mit einem zweiten strahlungsempfindlichen Detektor 34 versehen sein, der einem halbdurchlässigen Spiegel 57 nachgeordnet ist. Der Detektor 34 ist aus vier Teildetektoren aufgebaut, deren Ausgangssignale der elektronischen Schaltung 55 zugeführt werden. Der Einfachheit halber ist in Fig. 7 nur eine Signalleitung von dem Detektor 34 zu dem mehrfachen Eingang C (C 1, C 2, C 3, C 4 in Fig. 8 und 9) dargestellt. Zwischen dem halbdurchlässigen Spiegel 57 und dem Detektor 34 ist ein optischer Keil 33 angeordnet. Wie in Fig. 9 veranschaulicht ist, spaltet dieser Keil das Strahlungsbündel 24&min; in zwei Teilbündel 24&min; a bzw. 24&min; b, die mit den Teildetektoren 34 a und 34 b bzw. 34 c und 34 d zusammenwirken.
  • In den Fig. 7 und 9 ist die Situation dargestellt, in der das Bündel 24 genau auf die Ebene der Servospur oder der Datenspur fokussiert ist. Der Fokuspunkt F des reflektierten Bündels liegt dann genau auf der Spitze des Keiles 33 und die Teilbündel 24&min; a bzw. 24&min; b fallen symmetrisch auf die Detektoren 34 a und 34 b bzw. 34 c und 34 d ein. Wenn in Fig. 7 der Fokuspunkt des Strahlungsbündels 24 über der Ebene der Spur liegen würde, würde in Fig. 9 der Fokuspunkt F links von der Spitze des Keiles 33 liegen. Die Teilbündel 24&min; a und 24&min; b würden dann nach innen verschoben sein, d. h. daß der Detektor 34 b bzw. 34 c mehr Strahlung als der Detektor 34 a bzw. 34 d empfangen würde. Wenn in Fig. 7 der Fokuspunkt des Bündels 24 unter der Ebene der Spur liegt, liegt der Fokuspunkt F in Fig. 9 rechts von der Spitze des Keiles und empfängt der Detektor 34 a bzw. 34 d mehr Strahlung als der Detektor 34 b bzw. 34 c.
  • Die Ausgänge der Detektoren 34 a, 34 b, 34 c und 34 d sind mit den Eingängen C 1, C 2, C 3 und C 4 der Schaltung 55 verbunden. Diese Schaltung enthält einen Summator 80, in dem die Signale der Detektoren 34 a und 34 d zueinander addiert werden, und einen Summator 81, in dem die Signale der Detektoren 34 b und 34 c zueinander addiert werden. Die Ausgänge der Summatoren 80 und 81 sind mit einem Differenzverstärker 81 verbunden, an dessen Ausgang das Fokusfehlersignal S FF auftritt. Dieses Signal wird einem Regler 83 für die Fokussierung zugeführt, der den Strom durch die Spule 44 des Objektivs 29 (siehe Fig. 7) und damit die Lage des Objektivs in bezug auf die Ebene der Spur regelt.
  • Ein Vorteil des Fokusfehlerdetektionssystems nach Fig. 9 ist der, daß der Einfluß auf das Fokusfehlersignal S FF einer Verschiebung quer zu der Richtung des Bündels 24&min; des zusammengesetzten Detektors 34 in bezug auf den Keil 33 oder andere Elemente des optischen Lichtweges beseitigt werden kann. Wenn sich der Keil in bezug auf den zusammengesetzten Detektor 34 verschiebt, verschieben sich die Teilbündel 24&min; a und 24&min; b in derselben Richtung über die zugehörigen Detektoren 34 a und 34 b und die Detektoren 34 c und 34 d. Wenn der Keil nach oben verschoben werden würde, würden sich die Teilbündel 24&min; a und 24&min; b beide in bezug auf den zusammengesetzten Detektor 34 nach oben verschieben, so daß die Detektoren 34 a und 34 c mehr Strahlung als die Detektoren 34 b und 34 d empfangen würden. Würde sich der Keil in bezug auf den zusammengesetzten Detektor 34 nach unten verschieben, so würden sich auch die Teilbündel nach unten verschieben und würden die Detektoren 34 a und 34 c weniger Strahlung als die Detektoren 34 b und 34 d empfangen. Wie in Fig. 8 angegeben ist, werden die Signale der Detektoren 34 a und 34 c in dem Summator 84 zueinander addiert, während die Signale der Detektoren 34 b und 34 d in dem Summator 85 zueinander addiert werden. Die Ausgänge dieser Summatoren sind mit einem Differenzverstärker 86 verbunden, an dessen Ausgang (K) ein Lagenfehlersignal S FF erscheint. Mit diesem Signal kann z. B. die Lage quer zu der Bündelrichtung des Keiles 33 in bezug auf den Detektor 34 nachgeregelt werden.
  • Statt mit einem Keil und einem aus vier Teildetektoren bestehenden zusammengesetzten Detektor 34 kann ein Fokusfehlersignal auch mit Hilfe zweier Detektoren an der Stelle der Detektoren 34 b und 34 c und eines strahlungsabsorbierenden Messers abgeleitet werden, dessen Schneidkante auf der Höhe der Spitze des Keiles in Fig. 9 liegt. Dieses Messer blockiert die Hälfte des Strahlungsbündels 24&min; und sorgt dafür, daß bei einer Defokussierung des Strahlungsbündels 24 einer der Detektoren mehr Strahlung als der andere empfängt. Das Differenzsignal der beiden Detektoren gibt dann eine Anzeige über die Größe und die Richtung einer Abweichung zwischen dem Fokuspunkt des Strahlungsbündels 24 und der Ebene der Spur.
  • Die Vorrichtung nach den Fig. 7 und 8 bietet die wichtige Möglichkeit, beim Einschreiben zu prüfen, ob die gewünschten Daten in der Tat eingeschrieben werden, ohne daß dabei ein zusätzlicher Strahlungsfleck verwendet wird. Durch z. B. Materialfehler in der Schicht 6 kann sich nämlich der Fall ergeben, daß an einer Stelle in der Schicht 6, in der der Strahlungsfleck die Schreibintensität aufweist, doch keine optisch detektierbare Änderung auftritt und somit kein Datengebiet eingeschrieben wird. Zur Prüfung des Schreibvorgangs wird die von der Schicht 6 reflektierte Strahlung benutzt, die von dem Detektor 32 aufgefangen wird. Dabei wird die Intensität dieser Strahlung bestimmt sofort nachdem von der Schreibintensität auf die Leseintensität umgeschaltet worden ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Strahlungsfleck V noch teilweise über dem Gebiet, in das ein Datenbit eingeschrieben hätte werden müssen. Ein Datengebiet wird z. B. in 50 Nanosekunden gebildet, während der Strahlungsfleck z. B. in durchschnittlich 1 µsec den Abstand zwischen der Mitte eines Datengebietes und der Mitte eines darauffolgenden Datengebietes zurücklegt. Wenn das Datengebiet in der Tat eingeschrieben ist, wird die Strahlung auf dem Detektor 32 eine andere Intensität aufweisen als wenn das Bit nicht eingeschrieben ist, weil durch das Eischreiben sich der Reflexionskoeffizient der Schicht 6 örtlich ändert.
  • In dem Kreis 63 wird das Signal des Detektors 32 demoduliert und dekosiert. Der Ausgang dieses Kreises ist mit dem Datenregister 74 verbunden. Bevor das Signal des Detektors 32 dem Kreis 63 zugeführt wird, wird es durch einen Kreis 73, einen sogenannten Normungskreis, hindurch geführt. Dem Eingang b dieses Kreises wird ein Signal, das eine Anzeige über die Intensität des aus dem Modulator 25 heraustretenden Laserbündels gibt, zugeführt. Das zuletzt genannte Signal konnte mit Hilfe eines zusätzlichen Detektors 36 erhalten werden, der die von dem durchlässigen Spiegel 30 reflektierte Strahlung gegebenenfalls über eine Hilfslinse 35 auffängt (vgl. Fig. 7).
  • In dem Kreis 73 wird z. B. der Pegel des Signals am Eingang b bestimmt und dementsprechend wird das Signal des Detektors 32 an den Kreis 63 nur dann weitergeleitet, wenn das aus dem Modulator 25 heraustretende Laserbündel die Leseintensität aufweist.
  • In dem Kreis 73 kann auch auf andere Weise das Signal des Detektors 32 mit dem Signal am Eingang b genormt werden. Das zuerst genannte Signal kann z. B. durch das zuletzt genannte Signal geteilt werden.
  • Nach dem das letzte Bit der in dem Datenregister 60 gespeicherten Reihe von Daten dem Modulator 25 zugeführt worden ist, werden in dem Komparator 75 die Inhalte der Register 60 und 74 miteinander verglichen. Sind die Inhalte einander gleich, so kann von dem Komparator 75 aus ein Befehl an das Register 60 abgegeben werden, wodurch eine folgende Reihe von Daten in dieses Register eingelesen wird. Wenn die Inhalte 60 und 74 nicht mit einander übereinstimmten, mit anderen Worten, wenn beim Einschreiben ein Fehler aufgetreten ist, der nicht von dem verwendeten Kodierer- und Moduliersystem korrigiert wird, wird dem Register 60 der Befehl erteilt, daß die vorhandene Reihe nochmals eingeschrieben werden muß. Außerdem wird dann über den Ausgang L der zusammengesetzten Schaltung 55 dem Speicher 56 mitgeteilt, daß die betreffende Reihe von Daten in eine andere als die ursprüngliche Sektoradresse eingeschrieben ist.
  • Es sei bemerkt, daß mit dem beschriebenen Verfahren auch geprüft werden kann, ob infolge von Materialfehlern keine Gebiete gebildet werden, die keine Datengebiete sind, aber beim Auslesen wohl als solche interpretiert werden.
  • Beim Auslesen eines von dem Gebraucher selbst eingeschriebenen Datenträgers tritt an dem Ausgang m der zusammengesetzten Schaltung 55 ein dekodiertes und demoduliertes Datensignal auf. Dieses Signal eignet sich zur Wiedergabe durch z. B. einen Monitor 58 (vgl. Fig. 7).
  • In Fig. 10 ist eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt, in der ein Halbleiterlaser (oder Diodenlaser) 90 als Strahlungsquelle verwendet wird. Die Anwendung eines Diodenlasers zum Auslesen einer Datenstruktur ist in der US-PS 39 41 945 beschrieben. Es ist der Anmelderin gelungen, einen AlGaAs- Diodenlaser herzustellen, der genügend Energie liefert, um auch Daten in eine Schicht aus einem geeigneten Material, wie Tellur oder Wismut, einschreiben zu können.
  • Der Diodenlaser 90 ist mit zwei Elektroden 91 versehen, über die ein elektrischer Strom, der von der Stromquelle 101 geliefert wird, in den Diodenlaser injiziert wird. Die Intensität der von dem Diodenlaser emittierten Strahlung ist eine Funktion des in den Laser injizierten elektrischen Stromes. In Fig. 11 ist der Verlauf der Strahlungsintensität I als Funktion des elektrischen Stromes C dargestellt. Bis zu einer bestimmten Stromstärke C 1 verhält sich der Diodenlaser wie eine strahlungsemittierende Diode und tritt noch keine Laserwirkung auf. Die Laserwirkung beginnt bei einer Stromstärke, die über dem Pegel C 1liegt. Mit Hilfe des Steuerkreises 62 in Fig. 10 wird die Stromstärke auf einen Pegel C 2 bzw. C 3 eingestellt, wodurch die Intensität der Laserstrahlung auf den Lesepegel I 2 bzw. den Schreibpegel I 3 eingestellt wird. Die Strahlung des Diodenlasers wird von dem Objektiv 93 aufgefangen. Abhängig von dem verwendeten Lasertyp ist gegebenenfalls ein aus den Linsen 40 und 95 bestehendes Zylinderteleskop vorhanden. Das Laserbündel 24 wird wieder über dieselben optischen Elemente wie in Fig. 7 zu dem Aufzeichnungsträgerkörper 1 geführt. Die von dem Aufzeichnungsträgerkörper reflektierte Strahlund wird wieder dem Detektor 32 zugeführt.
  • Um beim Einschreiben zu prüfen, ob die Bits in der Tat eingeschrieben werden, ist wieder ein zusätzlicher Detektor 36 vorhanden. Dieser Detektor kann nun aber hinter dem Diodenlaser 90 angeordnet werden. Dabei wird die Tatsache benutzt, daß ein Diodenlaser auf der Rückseite eine Strahlungsintensität emittiert, die der auf der Vorderseite emittierten Strahlungsintensität proportional ist.
  • Ein Fokusfehlersignal kann außer auf die an Hand der Fig. 7 und 8 beschriebene Weise auch dadurch abgeleitet werden, daß der Diodenlaser mit einer festen Frequenz längs der optischen Achse des Auslesesystems, somit in der Richtung des Pfeiles 97, hin und herbewegt wird. Diese periodische Bewegung des Diodenlasers kann mit Hilfe einer Magnetspule erhalten werden, der ein sich periodisch ändernder Strom zugeführt wird. Vorzugsweise werden aber zum Erhalten der vorgenannten Bewegung piezo-elektrische Antriebsmittel verwendet. Wie in Fig. 10 angegeben ist, ist der Diodenlaser auf einem Stab 92 befestigt. Dieser Stab ist auf einer Piezoplatte 96 befestigt, die wieder fest mit einer Befestigungsplatte 103 verbunden ist, die einen Teil eines Gestells bildet, auf dem die anderen Elemente der Vorrichtung, mit Ausnahme des Spiegels 28 und des Objektivs 29, befestigt sind. Der Steuerkreis 98 liefert der Piezoplatte 96 eine sich periodisch ändernde Spannung fester Frequenz, wodurch der Diodenlaser eine periodische Bewegung vollführt.
  • Durch diese Bewegung wird das Strahlungsbündel periodisch auf die Schicht 6 des Datenträgerkörpers fokussiert und defokussiert, wodurch dem Signal des Detektors 32 eine periodische Komponente aufgeprägt wird. Wenn das Strahlungsbündel durchschnittlich, d. h. abgesehen von der periodischen Bewegung, gut auf die Fläche 6 fokussiert ist, ist die Frequenz der periodischen Komponente im Signal des Detektors 32 gleich dem Zweifachen der Frequenz, mit der der Diodenlaser bewegt wird. Ist aber das Strahlungsbündel durchschnittlich nicht gut fokussiert, so ist die Frequenz der periodischen Komponente gleich der Frequenz, mit der der Diodenlaser bewegt wird. Die Phase der periodischen Komponente ist z. B. gleich der Phase des Steuersignals aus dem Kreis 98, wenn das Strahlungsbündel durchschnittlich zu hoch fokussiert ist. Wenn aber das Strahlungsbündel durchschnittlich zu niedrig fokussiert ist, ist die periodische Komponente über 180° in der Phase gegen das Signal des Steuerkreises 98 verschoben. Aus der Frequenz und der Phase der periodischen Komponente im Signal des Detektors 32 können die Größe und die Richtung eines mittleren Fokusfehlers ermittelt werden.
  • Dazu wird, wie in Fig. 10 angegeben ist, das Signal des Detektors 32 einem Tiefpaß 100 zugeführt, der nur Frequenzen durchläßt, die niedriger als das Zweifache der Frequenz des Steuersignals des Steuerkreises 98 sind. In der Phasenvergleichsschaltung 99 wird die Phase des Signals des Filters 100 mit der Phase des Signals des Steuerkreises 98 verglichen. Das Ausgangssignal der Phasenvergleichsschaltung wird z. B. dem Regler 83 zur Nachregelung der Lage des Objektivs 29 zugeführt.
  • Die Frequenz, mit der der Diodenlaser bewegt wird, ist z. B. 100mal kleiner als die Frequenz, mit der die Gebiete der Sektoradressen und die Datengebiete ausgelesen und eingeschrieben werden. Die Amplitude der Diodenlaserbewegung ist derart gewählt, daß die Schicht 6 stets innerhalb der Tiefenschärfe des Objektivs bleibt. Diese Amplitude liegt z. B. in der Größenordcnung von einigen Zehnteln eines Mikrons.
  • In der Vorrichtung nach Fig. 10 kann ein Signal zur Nachregelung der tangentiellen Lage des Strahlungsflecks auf die bereits für die Vorrichtung nach den Fig. 7 und 8 beschriebene Weise erhalten werden.
  • Auch ein Signal zur Nachregelung der Lage der Mitte des Strahlungsflecks in bezug auf die Herzlinie der Spur kann auf die bereits für die Vorrichtung nach den Fig. 7 und 8 beschriebene Weise erhalten werden, also mit Hilfe von zwei Detektoren, die in den Überlappungsgebieten der Bündel erster Ordnung mit dem Bündel nullter Ordnung angeordnet sind, oder mit Hilfe einer sich windenden Servospur.
  • Wie aus u. a. der US-PS 39 41 945 bekannt ist, kann bei Anwendung eines Diodenlasers in einer Auslesevorrichtung ein Rückkopplungseffekt auftreten, d. h., daß die Strahlung, die von dem Datenträger zu dem Diodenlaser reflektiert wird, unter gewissen Umständen eine weitere Strahlungsemission herbeiführen kann. Die die Intensität als Funktion der Stromstärke darstellende Kennlinie wird dann statt des mit einer vollen Linie 104 in Fig. 11 angegebenen Verlaufes einen Verlauf gemäß der gestrichelten Linie 105 aufweisen. Im Falle von Rückkopplung ist die von dem Diodenlaser bei einer bestimmten Stromstärke C 2 emittierte Strahlungsintensität (I 4) größer als die Strahlungsintensität (I 2), die von dem Diodenlaser bei derselben Stromstärke emittiert wird, wenn keine Rückkopplung auftritt.
  • Der Rückkopplungseffekt kann dazu benutzt werden, der Diodenlaser selber als strahlungsempfindlicher Detektor wirken zu lassen. Die Intensität der zu dem Diodenlaser reflektierten Strahlung ist von dem Zustand der Schicht 6 an der Stelle des Strahlungsflecks V abhängig. Es ist einleuchtend, daß, wenn das Strahlungsbündel auf ein Adressenbit oder ein Datenbit einfällt, die von dem Diodenlaser aufgegangene Strahlungsintensität anders sein wird als wenn der Strahlungsfleck auf ein Zwischengebiet zwischen zwei Datenbits oder zwischen zwei Adressenbits einfällt. Der Strahlungsintensitätsunterschied wird selbstverständlich durch die Tatsache bestimmt, ob die Servospur und die Datengebiete eine Phasenstruktur oder eine Amplitudenstruktur aufweisen, wobei für eine Phasenstruktur die Phasentiefe wichtig ist.
  • Eine Ausführungsform einer Vorrichtung, in der der Rückkopplungseffekt benutzt wird, ist in Fig. 12 dargestellt.
  • Das von dem Diodenlaser 90 gelieferte Laserbündel 24 wird vom Spiegel 105 zu dem Objektiv 29 reflektiert und von dem Objektiv zu einem Strahlungsfleck V auf die Datenschicht des Aufzeichnungsträgerkörpers fokussiert. 104 bezeichnet eine Zylinderlinse, mit der der Astigmatismus des Laserbündels 24 korrigiert wird. Das von dem Aufzeichnungsträgerkörper reflektierte Bündel wird von dem Spiegel 105 zu dem Diodenlaser reflektiert. Die Intensität der von dem Diodenlaser 90 emittierten Strahlung und somit der von dem Detektor aufgefangenen Strahlung wird dann durch den Zustand der Datenschicht an der Stelle des Strahlungsflecks V bestimmt.
  • Die Servosignale zur Nachregelung der radialen Lage und der tangentiellen Geschwindigkeit des Strahlungsflecks V in bezug auf die Spur können wieder auf die an Hand der Fig. 7 und 8 beschriebene Weise abgeleitet werden.
  • Zur Bestimmung eines Fokussierfehlers sind wieder vier Detektoren 34 a, 34 b, 34 c und 34 d und ein optischer Keil 33 vorhanden, gleich wie in Fig. 7. Der Spiegel 105 ist dann nicht völlig reflektiertend, sondern läßt ein Teil der von dem Datenträgerkörper herrührenden Strahlung durch. Das durchgelassene Strahlungsbündel wird von dem Keil 33 in zwei Teilbündel 24 a&min; und 24 b&min; gespaltet. Diese Bündel werden von dem Spiegel 106 reflektiert und von der Linse 107 zu Strahlungsflecken auf die Detektoren 34 a und 34 b bzw. die Detektoren 34 c und 34 d fokussiert. Die Ausgangssignale der vier Detektoren werden auf die an Hand der Fig. 8 beschriebene Weise verarbeitet. Um bei der Prüfung der eingeschriebenen Datengebiete eine Anzeige über den Pegel (Lese- oder Schreibpegel) zu erhalten, auf den der Diodenlaser eingestellt ist, kann der von der Stromquelle 101 gelieferte Strom gemessen werden, z. B. dadurch, daß die Spannung über einem von dem Diodenstrom durchflossenen Widerstand R gemessen wird.
  • Es sei vielleicht zum Überfluß noch bemerkt, daß in der Vorrichtung nach Fig. 10 der Rückkopplungseffekt nicht benutzt wird.
  • Durch den Rückkopplungseffekt wird auch der elektrische Widerstand des Diodenlasers in Abhängigkeit von dem Zustand der Schicht 6 an der Stelle des Strahlungsflecks V variieren. Diese Eigenschaft kann dazu benutzt werden, einen Aufzeichnungsträgerkörper einzuschreiben und einen Datenträger auszulesen, und zwar mit einer Vorrichtung, die außer dem Diodenlaser keinen strahlungsempfindlichen Detektor enthält. Das Prinzip einer derartigen Vorrichtung ist in Fig. 13 dargestellt. Die Spannung über dem Diodenlaser, die über einen Kopplungskondensator abgenommen wird, gibt, mit den Strom durch den Diodenlaser genormt, eine Anzeige über den Zustand der Datenschicht an der Stelle des Strahlungsflecks V. Der Strom durch den Diodenlaser wird, z. B. durch die Spannung über dem Widerstand R dargestellt. Die Spule L in Reihe mit der Stromquelle bildet für das Signal über dem Diodenlaser eine große Impedanz.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform eines nach dem beschriebenen Verfahren und mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung eingeschriebenen Datenträgers enthält eine in einer reflektierenden Datenschicht angebrachte spiralförmige oder aus einer Vielzahl konzentrischer Teilspuren aufgebaute Servospur, die eine Phasenstruktur aufweist. Pro Umdrehung sind eine Vielzahl von Sektoradressen vorhanden, die ebenfalls eine Phasenstrukur aufweisen. Zwischen den Sektoradressen sind die Daten in Form einer Amplitudenstruktur angebracht. Beim Auslesen des Aufzeichnungsträgers kann die Servostruktur zur Verfolgung der Datenspur verwendet werden.
  • Beim Einschreiben von Daten wird durch die radiale Servoregelung dafür gesorgt, daß der Strahlungsfleck einer geraden Spur folgt, so daß im allgemeinen die Datengebiete gemäß einer geraden Spur angeordnet sind. Beim Einschreiben eines Aufzeichnungsträgerkörpers mit einer sich windenden Servospur kann sich der Fall ergeben, daß der größte Teil der Einschreibstrahlungsenergie in die sich windende Servospur gelangt, so daß die Datengebiete gemäß einer Spur angeordnet sind, die nahezu mit der sich windenden Servospur zusammenfällt.
  • In der bisher beschriebenen Vorrichtung wird ein einziger Strahlungsfleck verwendet. Die erreichbare Datenstromdichte T r ("transfer rate") wird von der Frequenz begrenzt, mit der die Laserintensität geschaltet werden kann, d. h. im Falle eines Diodenlasers der Frequenz, mit der der Strom durch den Diodenlaser geschaltet werden kann. Obendrein wird die maximale Datenstromdichte durch die Geschwindigkeit, mit der der Aufzeichnungsträgerkörper gedreht werden kann, und durch die maximale Raumfrequenz der Gebiete in der Spur beschränkt. Namentlich das Produkt der maximalen Raumfrequenz (f m ) und der minimalen Spurgeschwindigkeit, die bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgerkörpers auftritt, ist von Bedeutung. Die maximale Raumfrequenz ist die Raumfrequenz derjenigen Gebiete, die mit dem verwendeten optischen System noch gesondert ausgelesen werden können. Die minimale Spurgeschwindigkeit ist für einen runden Aufzeichnungsträger die Geschwindigkeit der inneren Spur mit dem Radius r o . Diese Geschwindigkeit wird gegeben durch:
    2//ω o × r o , wobei ω o die Anzahl von Umdrehungen pro Sekunde des Aufzeichnungsträgers ist. Für die Datenstromdichte T r gilt dann, abgesehen von der maximalen Frequenz, mit der die Laserintensität geschaltet werden kann:
    • T r = 2π × ω o × r o × f m .

  • In einer Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers lag f m in der Größenordnung von 1,5 Perioden/µm, war ω o 25 Umdrehungen/sec, und war r o 7 mm. T r lag damit in der Größenordnung von 30 MHz.
  • Die Datenstromdichte kann dadurch vergrößert werden, daß mit mehreren Strahlungsflecken eingeschrieben und ausgelesen wird, deren Intensitäten gesondert gesteuert und detektiert werden. Dabei kann eine Anzahl von Diodenlasern benutzt werden. Die Diodenlaser können einzeln nebeneinander angeordnete Elemente sein; sie können aber auch zu einem Ganzen integriert sein. In Fig. 14 ist ein zusammengesetzter Diodenlaser 90 dargestellt, der beispielsweise aus vier Laserelementen 90 1 bis 90 4 aufgebaut ist. Der zusammengesetzte Diodenlaser enthält eine gemeinsame Schicht 110 aus n-leitendem AlGaAs, auf der eine gemeinsame Elektrode 111 angebracht ist. Die Schichten 112 1 bis 112 4 aus p-leitenden AlGaAs sind voneinander getrennt. Auf diesen Schichten sind die einzelnen Elektroden 113 1 bis 113 4 angebracht. Die voneinander getrennten Gebiete 114 1 bis 114 4 sind die aktiven Gebiete aus GaAs, in denen die Laserwirkung für die unterschiedlichen Diodenlaser 90 1 bis 90 4 auftritt. Jeder dieser Laser wird von einer gesonderten Stromquelle 101 1 bis 101 4 gespeist. Die Stromquellen werden von einzelnen Steuerkreisen 62 1 bis 62 4 gesteuert. In Fig. 14 sind die austretenden Laserbündel zu dem Leser hin gerichtet.
  • Wie in Fig. 15 angegeben ist, durchlaufen die Laserbündel 24 1 bis 24 8 einen optischen Weg, der dem nach Fig. 12 analog ist. Das Element 116 ist z. B. eine Zylinderlinse. In Fig. 15 ist der zusammengesetzte Diodenlaser nach Fig. 14 in Unteransicht dargestellt. Die Laserbündel 24 1 bis 24 4 werden von dem Objektiv 29 zu gesonderten Strahlungsflecken V 1 bis V 4 fokussiert. Dabei ist durch die angewandte Optik der Abstand zwischen den Strahlungsflecken V 1 bis V 4 kleiner als der Abstand zwischen den zugehörigen Laserquellen 90 1 bis 90 4. Der Strahlungsfleck V 1 liegt auf der Servospur 4 , während die anderen Strahlungsflecke in dem gewünschten gegenseitigen Abstand von z. B. 1,6 µm zwischen zwei aufeinanderfolgenden Windungen der Servospur 4 liegen. Die von der Schicht 6 reflektierten Laserbündel 24 1 bis 24 4 werden zu den zugehörigen Diodenlasern 90 1 bis 90 4 zurückgeführt.
  • Der Strahlungsfleck V 1 erfüllt dieselbe Funktion wie der Strahlungsfleck V in Fig. 14. Beim Einschreiben wird dieser Strahlungsfleck zum Auslesen der Sektoradressen, zum Einschreiben der Daten, der Prüfung der eingeschriebenen Datengebiete und zum Erzeugen von Servosignalen zur Nachregelung der radialen und der tangentiellen Lage des Strahlungsflecks und der Fokussierung der Laserbündel benutzt. Beim Auslesen eines vom Gebraucher eingeschriebenen Datenträgers wird der Strahlungsfleck V 1 zum Auslesen der Sektoradressen und der Daten und zum Erzeugen der genannten Servosignale benutzt. Das von der Schicht 6 reflektierte Laserbündel 24 1 wird auf gleiche Weise wie in Fig. 12 oder Fig. 13 behandelt. Die Laserbündel 24 2 bis 24 4 werden beim Einschreiben zum Einschreiben selber und zur Prüfung der eingeschriebenen Datenträger allein zum Auslesen der Daten benutzt. Beim Einschreiben und beim Auslesen können die Intensitäten der reflektierten Laserbündel 24 2 bis 24 4 mit Hilfe eines strahlungsempfindlichen Detektors hinter jedem der Diodenlaser 90 2 bis 90 4 bestimmt werden, daß die Änderung des elektrischen Widerstandes über den einzelnen Diodenlasern gemessen wird, wie in Fig. 13 für den Diodenlaser 90 angegeben ist.
  • Beim Einschreiben mit Hilfe einer Anzahl von Strahlungsflecken wird von einem Aufzeichnungsträgerkörper ausgegangen, in dem die aufeinanderfolgenden Umdrehungen der Servospur 4 in einem verhältnismäßig großen gegenseitigen Abstand, z. B. von 6,8 µm, liegen, wie in Fig. 16 angegeben ist. Die Servospur 4 ist wieder aus Sektoradressen 8 und Gebieten 9 aufgebaut, in die Daten eingeschrieben werden müssen. Nach dem Einschreiben sind außer den Gebieten 9 der Servospur 4 auch die Gebiete zwischen den aufeinanderfolgenden Umdrehungen der Spur 4 mit Datengebieten versehen. Die Datengebiete zwischen den Umdrehungen der Servospur 4 sind gemäß in Fig. 16 mit gestrichelten Linien angegebenen Spuren 4&min; angeordnet. Die Spuren 4&min; sind gerade Spuren, auch wenn die Servospur eine sich windende Spur ist. Die Datenspuren 4&min; weisen vorzugsweise eine Amplitudenstruktur auf, während die Servospur 4 eine Phasenstruktur aufweist, wobei in den Gebieten 9 Daten in Form einer Amplitudenstruktur angebracht sind. Die Servospur kann dann beim Auslesen des Aufzeichnungsträgers zur Nachregelung der radialen Lage der Strahlungsflecke benutzt werden. Dabei kann die Servospur 4 auch eine gerade Spur sein.
  • Die Erfindung ist anhand einer reflektierenden Datenschicht beschrieben. Es ist aber auch möglich, bei einer strahlungsdurchlässigen Datenschicht die Erfindung anzuwenden, vorausgesetzt, daß der Rückkopplungseffekt bei einem Diodenlaser nicht benutzt wird.
  • Wenn eine strahlungsdurchlässige Datenschicht eingeschrieben werden muß, muß in den Vorrichtungen nach den Fig. 7 und 10 der Detektor 32 im Wege des durch den Aufzeichnungsträgerkörper hindurchtretenden Strahlungsbündels angeordnet werden. Ein Servosignal für die Fokussierung kann dann nicht mehr auf die an Hand der Fig. 7 und 8 beschriebene Weise abgeleitet werden, wobei die Tatsache benutzt wird, daß die Datenschicht reflektierend ist. Dann kann ein Fokussier-Detektionssystem Anwendung finden, das die Servodaten benutzt. Zum Beispiel können dazu zwei Detektoren in tangentieller Richtung hintereinander in dem von dem Aufzeichnungsträgerkörper herrührenden Strahlungsbündel angeordnet sein, wie in der offengelegten Patentanmeldung PHN 6 224 beschrieben ist. Der Phasenunterschied der Ausgangssignale der zwei Detektoren wird durch das Ausmaß, in dem das Strahlungsbündel auf die Ebene der Spur fokussiert ist, bestimmt.

Claims (18)

1. Aufzeichnungsträgerkörper, der aus einem runden scheibenförmigen Substrat besteht, auf dem sich eine strahlungsempfindliche Datenschicht befindet, die dazu bestimmt ist, mit Hilfe optischer Strahlung beschrieben zu werden, wobei dieser Aufzeichnungsträgerkörper eine Servospur enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Servospur eine vorher angebrachte, sich über die ganze Datenschicht erstreckende und optisch detektierbare Spur ist, die aufgegliedert ist durch Sektoradressen, an die sich zugehörige beschreibbare und optisch detektierbare Spurteile anschließen, wobei in jeder Sektoradresse die vollständige Adresse des zugehörigen beschreibbaren Spurteils in Adreßgebieten kodiert ist, und daß eine Vielzahl von Sektoradressen pro Umdrehung der Servospur vorhanden ist.
2. Aufzeichnungsträgerkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Anfang jeder Sektoradresse eine Anzahl von Standardsynchronisationsgebieten angebracht sind.
3. Aufzeichnungsträgerkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Servospur eine sich periodisch windende Spur ist, wobei die Phase der Windung auf den Anfang einer Sektoradresse bezogen ist, die Amplitude der Windung kleiner als die Breite der Servospur ist und eine ganze Anzahl von Perioden der Windung in der Länge der Sektoradressen enthalten ist.
4. Aufzeichnungsträgerkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einschreibbaren Spurteile aufgegliedert sind durch optisch detektierbare, vorher angebrachte Spurfolgegebiete, die in einem gegenseitigen Abstand liegen, der erheblich größer als die Länge der Spurfolgegebiete ist, wobei der Raum zwischen den Spurfolgegebieten dazu bestimmt ist, mit Daten versehen zu werden.
5. Aufzeichnungsträgerkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurfolgegebiete aus Synchronisationsgebieten aufgebaut sind.
6. Aufzeichnungsträgerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, daduch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei nebeneinanderliegenden Teilen der Servospur gleich einem Vielfachen der Breite der Servospur ist, so daß zwischen den genannten Teilen der Servospur eine Anzahl von Datenspuren geschrieben werden kann.
7. Aufzeichnungsträger, der einen Aufzeichnungsträgerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6 enthält, in den Daten eingeschrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spur eine Vielzahl von Sektoradressen pro Umdrehung enthält, wobei diese Sektoradressen eine Anzahl von Adressengebieten enthalten, daß die Adressengebiete und die Spurteile zwischen den Sektoradressen eine Phasenstruktur aufweisen und daß die Daten in den Spurteilen zwischen den Sektoradressen in Form einer Amplitudenstruktur angebracht sind.
8. Aufzeichnungsträgerkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den nebeneinanderliegenden Teilen der die Sektoradressen enthaltenden Spur gleich einem Vielfachen der Breite dieser Spur ist und daß zwischen den genannten Teilen eine Anzahl von Datenspuren angebracht ist, die eine Amplitudenstruktur aufweisen.
9. Verfahren zum Einschreiben von Daten in einen Aufzeichnungsträgerkörper nach Anspruch 1 mit Hilfe eines zu einem einzigen Strahlungsfleck auf die Datenschicht fokussierten Strahlungsbündels unter relativer Bewegung des Strahlungsflecks und der Datenschicht, wobei die Intensität des Strahlungsbündels entsprechend den einzuschreibenden Daten zwischen einem ersten Pegel, der eine optisch detektierbare Änderung in der Datenschicht herbeiführt, und einem zweiten Pegel geschaltet wird, der keine detektierbare Änderung herbeiführt, und wobei dafür gesorgt wird, daß der Strahlungsfleck einer in der Datenschicht vorhandenen Servospur folgt, dadurch gekennzeichnet, daß, bevor eine bestimmte Reihe von Daten in einen bestimmten Spurteil der Datenschicht eingeschrieben wird, die vorher angebrachte, sich über die ganze Datenschicht erstreckende und optisch detektierbare Servospur abgetastet wird, bis eine verlangte Adresse gefunden ist, und daß während des Adressiervorgangs und beim Einschreiben von Daten die optisch erkennbare Struktur der Sektoradresse und die einzuschreibenden Spurteile dazu benutzt werden, den Strahlungsfleck über die Herzlinie der Servospur zu führen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnt, daß beim Auslesen einer Sektoradresse auf dem Aufzeichnungsträgerkörper die Geschwindigkeit, mit der die Sektoradresse ausgelesen wird, gemessen und zur Regelung der Geschwindigkeit benutzt wird, mit der die einzuschreibenden Daten angeboten werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9 zum Einschreiben eines Aufzeichnungsträgerkörpers, von dem die Teile der Servospur zwischen Sektoradressen aus optisch detektierbaren, einen verhältnismäßig großen gegenseitigen Abstand aufweisenden Spurfolgegebieten aufgebaut sind, die aus einer Anzahl von Synchronisationsgebieten aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit, mit der sich der Strahlungsfleck in bezug auf die Synchronisationsgebiete bewegt, gemessen und zur Regelung der Geschwindigkeit benutzt wird, mit der die einzuschreibenden Daten angeboten werden.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 9, 10 oder 11 zum Einschreiben eines Aufzeichnungsträgerkörpers, dessen Datenschicht aus einem Material besteht, das bei Belichtung mit genügend hoher Intensität sofort eine optisch detektierbare Änderung erfährt, wobei beim Einschreiben die eingeschriebenen Daten geprüft werden, dadurch gekenzeichnet, daß die Änderung der Intensität des von der Datenschicht herrührenden Teiles des einzigen Strahlungsbündels dazu benutzt wird, die eben eingeschriebenen Datengebiete zu detektieren, wobei diese Intensität mit der Intensität des auf den Aufzeichnungsträger gerichteten Strahlungsbündels genormt wird.
13. Verfahren nach ainem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einschreiben eine Anzahl zusätzlicher Strahlungsflecke nebeneinander und zwischen zwei nebeneinanderliegenden Teilen der Servospur projiziert werden, wobei die Intensität des Strahlungsflecks gesondert und entsprechend den einzuschreibenden Daten geschaltet wird, wodurch Daten außer in die Servospur zu gleicher Zeit in eine Anzahl von Datenspuren zwischen den nebeneinanderliegenden Teilen der Servospur eingeschrieben werden.
14. Vorrichtung zum Einschreiben eines Datenträgerkörpers nach Anspruch 1 gemäß dem Verfahren nach Anspruch 9 und zum Auslesen eines eingeschriebenen Datenträgers, wobei diese Vorrichtung enthält: eine Strahlungsquelle, Mittel zum Schalten der Intensität des von der Strahlungsquelle herrührenden Strahlungsbündels zwischen einem ersten (Schreib-)Pegel und einem zweiten (Lese-)Pegel, ein Objektivsystem zum Fokussieren des Strahlungsbündels zu einem einzigen Strahlungsfleck auf die Datenschicht des Aufzeichnungsträgerkörpers bzw. des Datenträgers, Mittel zum Bewegen des Strahlungsflecks und der Datenschicht in bezug aufeinander und einen Detektor zum Detektieren der Intensität des von der Datenschicht herrührenden Strahlungsbündels, wobei der Ausgang dieses Detektors mit einer zusammengesetzten elektrischen Schaltung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammgengesetzte elektronische Schaltung enthält: einen mit dem Detektor verbundenen ersten Kreis zur Umwandlung des Detektorsignals in ein Adressensignal und ein Datensignal, wobei dieser Kreis mit einem ersten Adressenregister verbunden ist, das seinerseits mit dem Eingang einer ersten Vergleichsschaltung verbunden ist, von der ein zweiter Eingang mit einem zweiten Andressenregister für die gewünschte Adresse verbunden ist, einen über einen Tiefpaß mit dem Detektor verbundenen zweiten Kreis zum Ableiten eines Regelsignals für die Lage des Strahlungsflecks quer zu der Spurrichtung sowie einen dritten Kreis zum Ableiten eines Regelsignals für die Fokussierung des Strahlungsbündels auf die Datenschicht.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, die mit Mitteln versehen ist, mit deren Hilfe beim Einschreiben die eingeschriebenen Daten geprüft werden und die enthalten: einen ersten Speicher, in dem die einzuschreibende Reihe von Daten gespeichert ist, einen zweiten Speicher zur Speicherung der ausgelesenen Daten und eine Vergleichsschaltung, von der ein erster Eingang mit dem ersten Speicher und ein zweiter Eingang mit dem zweiten Speicher verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der genannten ersten Schaltung mit einer Normierungsschaltung verbunden ist, von der ein erster Eingang mit dem Detektor verbunden und an deren zweiten Eingang ein Signal angelegt ist, das eine Anzeige über die Intensität der von der Strahlungsquelle emittierten Strahlung gibt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, in der die Strahlungsquelle ein Diodenlaser ist und die Mittel zum Schalten der Intensität des Strahlungsbündels aus einem Schaltkreis zum Schalten des dem Diodenlaser zugeführten elektrischen Stromes bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Detektor ein strahlungsempfindlicher Detektor ist, der auf der von dem Datenträger abgekehrten Seite des Diodenlasers angeordnet ist, und daß an den zweiten Eingang des Normungskreises ein Signal angelegt ist, das dem elektrischen Strom durch den Diodenlaser proportional ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 12, in der die Strahlungsquelle ein Diodenlaser ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor durch einen Kreis zur Bestimmung des elektrischen Widerstandes des Diodenlasers gebildet wird und daß an den zweiten Eingang des Normungskreises ein Signal angelegt ist, das dem elektrischen Strom durch den Diodenlaser proportional ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl zusätzlicher Strahlungsquellen vorhanden ist, wobei jede Strahlungsquelle mit Mitteln zum Schalten der Intensität des von dieser Strahlungsquelle emittierten Strahlungsbündels zwischen einem ersten (Schreib-)Pegel und einem zweiten (Lese-)Pegel versehen ist, und daß eine gleich große Anzahl von Detektoren vorhanden ist, wobei jede zusätzliche Strahlungsquelle optisch mit einem Detektor gekoppelt ist.
DE2909877A 1978-03-16 1979-03-14 Aufzeichnungsträgerkörper, der aus einem runden scheibenförmigen Substrat besteht, und Verfahren zum Einschreiben von Daten in diesen Aufzeichnungsträgerkörper Expired DE2909877C2 (de)

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