DE2941943A1

DE2941943A1 - Aufzeichnungstraeger, in dem information in einer optisch auslesbaren informationsstruktur angebracht ist

Info

Publication number: DE2941943A1
Application number: DE19792941943
Authority: DE
Inventors: Jan Gerard Dil
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1980-04-30
Also published as: CA1152643A; DK149276B; IT1119224B; SE443890B; CH651413A5; ZA795363B; US4930116A; SE7908542L; IT7969011A0; DK436979A; GB2034097B; NZ191856A; AT367228B; DK149276C; AU531730B2; ATA683079A; BE879463A; NL7810463A; ES485094A1; FR2439522B1

Description

N.V.Philips¹ e:«:Mn?n!₅bV- HMIm-BB ' ^¥~ 2941943

22.3.79 4" PHN.9258

"Aufzeichnungsträger, in dem Information in einer optisch auslesbaren Informationsstruktur angebracht ist"

Die Erfindung bezieht sich auf einen

Aufzeichnungsträger, in dem Information in einer optisch auslesbaren Informationsstruktur angebracht ist, die aus in Inforniationsspuren angeordneten Informationsgebieten besteht, die in der Spurrichtung durch Zwischengebiete voneinander getrennt sind, wobei die Informationsspuren durch Zwischenspuren voneinander getrennt sind, und wobei die Informationsgebiete eine Phasentiefe aufweisen, die über den ganzen Aufzeichnungsträger nahezu konstant ist. In der US-PS Nr. 3 931 h59 ist ein derartiger Aufzeichnungsträger als Medium zur Uebertragung eines Farbfernsehprogramms beschrieben. Die strahlungsdurchlässige Informationsstruktur wird mit einem Auslesebündel ausgelesen, das von einem Objektivsystem zu einem Auslesefleck in der Grössenordnung der Informationsgebiete fokussiert wird. Das von der Informationsstruktur modulierte Auslesebündel wird auf einem strahlungsempfindlichen Inforniationsdetektionssystem konzentriert. Die Informationsstruktur kann als eine mit einer Amplitude gewogene Phasen-

struktur betrachtet werden, d.h., dass beim Auslesen dieser Struktur der Unterschied zwischen den Phasen der verschiedenen von dem Aufzeichnungsträger herrührenden Teile des Auslesebündels in Abhängigkeit von dem augenblicklich ausgelesenen Teil der Informationsstruktur variiert. An

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der Stelle des Informationsdetektionssystems interferieren die verschiedenen Bündelteile miteinander, so dass die Intensität der von dem Informationsdetektionssystem aufgefangenen Strahlung und damit das Ausgangssignal dieses Detektionssystems in Abhängigkeit von der augenblicklich ausgelesenen Information variiert.

Die Informationsgebiete eines optischen

Aufzeichnungsträgers können aus in die Aufzeichnungsträgeroberfläche gepressten Gruben oder aus über diese Oberfläche hinausragenden Buckeln bestehen. Die Informationsstruktur kann statt einer strahlungsdurchlässigen auch eine strahlungsreflektierende Struktur sein.

Seit einiger Zeit wird von der Anmelderin der Ausdruck "Phasentiefe" für die Informationsstruktur angewandt.

Beim Auslesen der Informationsstruktur

wird diese mit einem Auslesefleck in der Grössenordnung der Informationsgebiete belichtet und kann die Informationsstruktur als ein Beugungsraster aufgefasst werden, das das Auslesebündel in eine Anzahl spektraler Ordnungen spaltet. Diesen Ordnungen können eine bestimmte Phase und eine bestimmte Amplitude zuerkannt werden. Die "Phasentiefe" wird als der Unterschied zwischen den Phasen der nullten spektralen Ordnung und der ersten spektralen Ordnungen definiert,

wenn die Mitte des Ausleseflecks mit der Mitte eines Informationsgebietes zusammenfällt.

Beim Auslesen des Aufzeichnungsträgers muss dafür gesorgt werden, dass die Mitte des Ausleseflecks stets mit der Mitte des augenblicklich ausgelesenen Spur-

teiles zusammenfällt, weil sonst die Modulationstiefe des ausgelesenen Signals klein ist und Uebersprechen zwischen benachbarten Spuren auftreten kann. Daher wird beim Auslesen ein Spurfolgesignal abgeleitet, das eine Anzeige über

die Lage des Ausleseflecks in bezug auf die Mitte des augen-35

blicklich ausgelesenen Spurtoiles gibt. Dieses Signal wird einem Servosystem zugeführt, mit dessen Hilfe die Lage des Ausleseflecks nachgeregelt werden kann.

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Wie in der US-PS Nr. 3 931 k59 beschrieben ist, kann das Spurfolgesignal mit Hilfe zweier strahlungsempfindlicher Detektoren erzeugt werden, die im fernen Feld der Informationsstruktur zu beiden Seiten einer Linie angeordnet sind, die effektiv parallel zu der Spurrichtung verläuft. Wenn die Mitte des Ausleseflecks mit der Mitte der Spur zusammenfällt, empfangen die beiden Detektoren eine gleiche Strahlungsmenge. Wenn die Mitte des Ausleseflecks gegen die Mitte eines augenblicklich ausgelesenen Spurteiles verschoben ist, empfängt, abhängig von der Richtung der Verschiebung, einer der Detektoren eine grössere Strahlungsmenge als der andere. Dieses Detektionsverfahren, bei dem der Intensitätsunterschied zwischen zwei durch ver·- schiedene Pupillenhälften hindurchgehenden Bündelteilen bestimmt wird, wird als "Pushpull"-Detektion bezeichnet. Die Pupille ist die Austrittspupille eines Objektivsystems, das sich zwischen dem Aufzeichnungsträger und den Detektoren befindet. Wenn das auf diese Weise abgeleitete Spurfolgesignal optimal sein soll, muss nach der US-PS Nr. 3 931 459 der dort definierte "Phasenunterschied" gleich einem ungeraden Vielfachen von 90° sein. Der Phasenunterschied ist dabei als der Unterschied zwischen der Phase eines von einem Informationsgebiet stammenden Bündelteiles

, und der Phase eines von der Umgebung dieses Informationsge-25

bietes stammenden Bündelteiles definiert. Dieser Phasenunterschied ist im allgemeinen von der oben definierten Phasentiefe verschieden. Nur wenn der Phasenunterschied 18O° ist und die Wände der Informationsgebiete senkrechte

Wände sind, ist der Phasenunterschied gleich der Phasentle-30

fe. Ein Phasenunterschied von 90° entspricht nicht einer Phasentiefe von 90°, sondern entspricht, abhängig von u.a. der Breite der Informationsgebiete, einer Phasentiefe von z.B. 115°.

Wenn die Information selber dadurch aus-35

gelesen werden soll, dass die Intensitätsänderung der insgesamt durch die Pupille hindurchgehenden Strahlung detektiert wird (die sogenannte "Central aperture'^-Detektion) ,

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ist eine Phasentiefe von 115° nicht optimal.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, einen Aufzeichnungsträger zu schaffen, der beim Auslesen sowohl ein optimales Informationssignal als auch ein opti-" males Spurfolgesignal liefert. Der Aufzeichnungsträger nach der Erfindung ist dazu dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zwischengebiete optisch von den Zwischenspuren unterscheiden und eine über den ganzen Aufzeichnungsträger nahezu konstante Phasentiefe zwischen 95° und 1^5° aufweisen, während die Phasentiefe der Informationsgebiete etwa 180° ist.

Während in früher vorgeschlagenen Aufzeichnungsträgern die Informationsgebiete zugleich als Servogebiete zur Positionierung des Ausleseflecks in bezug

auf die Mitte eines augenblicklich ausgelescnen Spurteiles dienten, bilden in dem nun vorgeschlagenen Aufzeichnungsträger die Zwischengebiete die Servogebiete. Die Phasontiefe der Informationsgebiete weist nun den Wert auf, der für die "Central aperture"-Auslesung der Information optimal ist, während die Phasentiefe der Zwischengebiete den verhältnismässig niedrigen Wert aufweist, der für die Erzeugung des Spurfolgesignals über "Pushpull"-Auslesung optimal ist. Es ist wesentlich, dass die Phasentiefe der Zwischengebiete derart klein ist, dass beim Auslesen in dom "Con-

tral aperture"-Modus diese Gebiete ein vernachlässigbar kleines Signal liefern.

In der US-PS Nr. 3 931 ^59 ist angenommen, dass die Informationsgebiete senkrechte Wände aufweisen, oder mit anderen Worten, dass der Neigungswinkel der

Wände 0° ist. Unter dem Neigungswinkel der Wände ist der spitze Winkel zwischen diesen Wänden und einer Normalen auf der informationstragenden Oberfläche des Aufzeichnungsträgers zu verstehen. In der Praxis hat sich gezeigt, dass

für ein gut kontrolliertes optisches Einschreiben von In-35

formationsgebieton in einen sogenannten "Master" und für das Vervielfachen dieses "Masters" auf reproduzierbare Weise ein Neigungswinkel für die Informationsgebiote einge-

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halten werden muss, der erheblich von 0° verschieden ist.

Mit dem nun vorzugsweise verwendeten

Einschreibverfahren können die Zwischengebiete mit der kleinen Phasentiefe nahezu nur in Form von Gruben oder Buckeln mit schwachen Neigungen, also mit grossen Neigungswinkeln, verwirklicht werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines

Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung mit einer strahlungsreflektierenden Informations struktur ist daher dadurch ge-

'" kennzeichnet, dass die Phasentiefe der Zwischengebiete einen Wert zwischen etwa 100° und etwa 110° aufweist, dass die Zwischengebiete im wesentlichen V-förmig sind, dass der Neigungswinkel zwischen den Wänden der Informationsgebiete bzw. der Zwischengebiete und einer Normalen auf dem Aufzeichnungsträger einen Wert aus dem Bereich von 25° bis bzw. aus dem Bereich von 80° bis 85° aufweist, und dass der geometrische Abstand zwischen der Ebene der Informationsgebiete und der Ebene der Zwischenspuren einen Wert aus dem Bereich von ——- nm bis nm aufweist, wobei N die NN'

Brechungszahl eines durchsichtigen Mediums darstellt, das die Informationsstruktur bedeckt.

Theoretisch können die Zwischengebiete eine V-Form mit spitzen Winkeln aufweisen. In der Praxis werden aber die Zwischengebiete vielmehr geneigte Gruben

oder Buckel sein. Diese Zwischengebiete weisen keinen flachen Boden oder Gipfel auf, wie die Informationsgebiete. Die Phasentiefe der Zwischengebiete wird im wesentlichen durch die Wandsteilheit dieser Gebiete bestimmt. Die Grenzen, innerhalb deren sich die Phasentiefe ändern kann,

sind eng, so dass die Grenzen, innerhalb deren sich der Neigungswinkel der Zwischengebiete ändern kann, entsprechend eng sind. Der optimale Wert innerhalb der genannten Grenzen für den Neigungswinkel ist von dem verwendeten Auslesebündel abhängig. Der optimale Neigungswinkel bei Anwendung

eines Auslcsebündcls, das von einem Helium-Neon-Laser geliefert wird, unterscheidet sich um einige Grad von dem optimalen Neigungswinkel bei Anwendung eines AlGaAs-Diodenlasers.

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In bezug auf die Informationsgebiete

hatte die Anmelderin bereits die Einsicht erworben, dass die Phasentiefe der Informationsgebiete ausser durch die geometrische Tiefe der Gruben oder die geometrische Höhe der Buckel bestimmt wird durch:

- die effektive Wellenlänge des Auslesebündels im Verhältnis zu der effektiven Breite der Informationsgebiete,

- den Polarisationszustand des Auslesebündels, und

- den Neigungswinkel der Wände der Informationsgebiete.

Die Breite der Informationsgebiete, die

gleich der der Zwischengebiete ist, ist die Abmessung dieser Gebiete quer zu der Spurrichtung. Die effektive Wellenlänge ist die Wellenlänge in unmittelbarer Nähe der Informationsstruktur und ausserhalb einer strahlungsreflektierenden Schicht, die gegebenenfalls auf der Informationsstruktur angebracht ist. Fells die Informationsstruktur mit einer durchsichtigen Schutzschicht überzogen ist, ist die effektive Wellenlänge gleich der Wellenlänge im freien Raum geteilt durch die Brechungszahl der Schutzschicht. Die ef-

fektive Breite eines Informationsgebietes ist die mittlere Breite, d.h., wenn die Wände eine konstante Neigung aufweisen, die Breite auf der halben Tiefe einer Grube oder die Breite auf der halben Höhe eines Buckels.

Wenn der Neigungswinkel kleiner als

etwa 25° bleiben würde, würde sich die Phasentiefe als Funktion des Neigungswinkels wenig ändern. Für die in der Praxis wichtigen Neigungswinkel von etwa 25° an wird, wenn die effektive Wellenlänge in derselben Grössenordnung wie oder kleiner als die effektive Breite der Gebiete ist, die

Grosse des Neigungswinkels einen nicht vernachlässigbaren Einfluss auf die Phasentiefe der Informationsgebiete ausüben. Dieser Fall ergibt sich z.B. beim Auslesen einer Informationsstruktur, in der die grösste Breite der Informationsgebiete und der Zwischengebiete in der Grössenordnung von 35

625 nm liegt, wobei ein Auslesebündel verwendet wird, das von einem Helium-Neon-Laser geliefert wird, der eine Wellenlänge A im freien Raum von 633 nm emittiert.

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Ein Aufzeichnungsträger nach der Erfindung, der dazu bestimmt ist, mit einem He-Ne-Auslesebündel ausgelesen zu werden , ist dadurch gekennzeichnet, dass die Breite quer zu der Spurrichtung der Informationsgebiete und Zwischengebiete etwa 625 nm ist, dass der Neigungswinkel der Wände der Informationsgebiete 45° bis 50° ist, dass der geometrische Abstand zwischen der Ebene der Informa-

195 tionsgebiete und der Ebene der Zwischenspuren etwa nm

ist, dass die Phasentiefe der Zwischengebiete etwa 100° ist Ό und dass der Neigungswinkel der Wände der Zwischengebiete etwa 84° ist.

Dabei gehört zu einem grösseren Wert

des Neigungswinkels für die Informationsgebiete ein grösserer Wert für die geometrische Höhe oder Tiefe dex" Informa-"· tionsgebiete.

Besser noch als zum Auslesen mit einem

Auslesobündel, das von einem He-No-Laser geliefert wird, eignet sich mit Rücksicht auf den Einfluss der Zwischengebiete auf das Informationssignal ein Aufzeichnungsträger nach der Erfindung dazu, mit einem Auslesebündel ausgelesen zu werden, das von einem Halbleitcrdiodenlaser, namentlich einem AlGaAs-Diodenlaser, geliefert wird, der eine Wellenlänge im Bereich von etwa 78Ο nm bis etwa 86Ο nm emittiert. Bei einem Wert in der Grössenordnung von 625 nm für die grösste Breite der Informationsgebiete ist dann die effektive Wellenlänge grosser als die effektive Breite der Informationsgebiete. Dann wird der Polarisationszustand für die Phasontiefe mitbestimmend. Bei "Central aperture"-Auslesung ist dor Einfluss der Neigungswinkel der Wände der

Informationsgebiete und der Zwischengebiete auf die Phasentiefen gering. Bei "Pushpull"-Auslesung der Zwischengebiete ist die Wandsteilheit dieser Gebiete wohl von Bedeutung.

Ein Aufzeichnungsträger nach der Erfindung, der dazu bestimmt ist, mit einem Auslosebündel ausge-

lesen zu werden, das von einem AlGaAs-Piodenlaser geliefert wird, ist dadurch gokennzcichnot, dass die Breite quer zu der Spurrichtung der Informationsgebiete und Zwischengebiete

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etwa 625 nm ist, dass der Neigungswinkel der Wände der Informationsgebiete einen Wert aus dem Bereich von 30° bis 60° aufweist, dass der geometrische Abstand zwischen der Ebene der Informationsgebiete und der der Zwischenspure etwa nm ist und dass die Phasentiefe der Zwischengebiete 100° und der Neigungswinkel der Wände der Zwischengebiete etwa 82° ist. Für die Informationsgebiete kann bei jedem Wert des Neigungswinkels aus dem Bereich von 30° bis 60° ein beliebiger Wert für den geometrischen Abstand aus dem Bereich von nm bis nm gewählt werden. Für die niedrigeren Werte für die Tiefe oder Höhe der Informationsgebiete ist das Auslesebündel vorzugsweise senkrecht polarisiert, d.h., dass der elektrische Feldvektor der Strahlung senkrecht auf der Längsrichtung der Informationsgebiete und Zwischengebiete steht.

Beim Auslesen mit einem von einem AlGaAs-

Diodenlaser gelieferten Auslesebündel werden während des "Central aperture"-Modus die Zwischengebiete kaum mehr wahrgenommen .

Die für verschiedenen Aufzeichnungsträger

angegebenen Werte für die Neigungswinkel gelten für die Uebergänge zwischen den Informationsgebieten bzw. den Zwischengebieten und den Zwischen spuren. Die Ne igung s wink elder Uebergänge in der Spurrichtung zwischen den Inforina-

tionsgebieten und den Zwischengebieten liegen in derselben Grossenordnung.

Die vorliegende Erfindung lässt sich

nicht nur in einem Aufzeichnungsträger, der völlig mit Information versehen ist, sondern auch in einem Aufzeichnungs-

träger anwenden, in den der Gebraucher selber noch Information einschreiben kann. In einem derartigen Aufzeichnungsträger ist die Information Adresseninformation und in den sogenannten Sektoradressen angebracht, von denen eine bestimmte Anzahl pro Spur vorhanden sind. Die Sektoradressen

beanspruchen nur einen kleinen Toil dor Spuren. Die Spurteile zwischen den Sektoradressen bestehen aus einem einschreibbaren Material, z.B. einer dünnen Metallschicht, in die der

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Gebraucher, z.B. mit Hilfe eines Laserbündels, Information einschreiben kann, z.B. dadurch, dass das Metall örtlich geschmolzen wird. In einer Sektoradresse ist Adresseninformation des zugehörigen einschreibbaren Spurteiles in Form von Adressengebieten angebracht, die voneinander durch Zwischengebiete getrennt sind. Die Adressengebietee weisen nach der Erfindung eine grössere Phasentiefe als die Zwischengebiete auf.

Einige Ausführungsformen der Erfindung

sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil der Informationsstruktur eines runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers,

Fig. 2 einen Teil eines tangentialen

Schnittes durch eine bevorzugte Ausfuhrungsform eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung,

Fig. 3 einen ersten radialen Schnitt durch einen Teil einer bevorzugten Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung,

20

Fig. h einen zweiten radialen Schnitt

durch einen Teil einer bevorzugten Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung,

Fig. 5 eine bekannte Vorrichtung zum

Auslesen eines Aufzeichnungsträgers,

25

Fig. 6 die Schnitte im fernen Feld der

Informationsstruktur durch das Teilbündel nullter Ordnung und durch Teilbündel erster Ordnungen,

Fig. 7 den Verlauf, als Funktion der

Phasentiefe, der Amplitude des Informationssignals und des 30

Spurfolgesignals, und

Fig. 8 einen Aufzeichnungsträger, in

den der Gebraucher selber Information einschreiben kann.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht

die Informationsstruktur aus einer Anzahl von Informations-35

gebieten 2, die gemSss Informationsspuren 3 angeordnet sind. Die Informationsgebiete sind in der Spurrichtung oder der tangentialen Richtung t voneinander durch Zwischenge-

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biete k getrennt. Die Spuren 3 sind in der radialen Richtung r voneinander durch Zwischenspuren 5 getrennt. Die Informationsgebiete können aus in die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers gepressten Gruben oder aus über die Aufzeichnungsträgeroberfläche hinausragenden Buckeln bestehen. Der Abstand zwischen dem Boden der Gruben oder dem Gipfel der Buckel und der Ebene der Zwischenspuren ist grundsätzlich konstant, gleich wie die Breite der Informationsgebiete und der Zwischengebiete auf der Höhe der Ebene der Zwischenspuren. Der genannte Abstand und die genannte Breite werden nicht durch die Information bestimmt, die in der Struktur gespeichert ist.

Die Information, die mittels des Aufzeichnungsträgers übertragen werden muss, ist in der Aenderung der Gebietestruktur in nur der tangentialen Richtung festgelegt. Wenn ein Farbfernsehprogramm in dem Aufzeichnungsträger gespeichert ist, kann das Louchtdichtesignal in der Aenderung der Raumfrequenz der Informationsgobiete und das Farbart- und Tonsignal in der Aenderung der Längen

der Gebiete 2 kodiert sein. Statt eines Fernsehprogramms kann der Aufzeichnungsträger auch ein Audioprogramm enthalten. Die Information kann auch digitale Information sein. Dann stellt eine bestimmte Kombination von Informationsgebieten 2 und Zwischengebieten k eine bestimmte Kombination

digitaler Einsen und Nullen dar.

Ein derartiger Aufzeichnungsträger mit

einer strahlungsreflektierenden Informationsstruktur kann mit einer Vorrichtung ausgelesen werden, die in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Ein von einem Gaslaser 10,

z.B. einem Heliuin-Neon-Laser, emittiertes monochromatisches und linear polarisiertes Bündel 11 wird von einem Spiegel 13 zu einem Objektivsystem 1^i reflektiert. Im Wege des Strahlungsbündels 11 ist eine Hilfslinse 12 angeordnet,

die dafür sorgt, dass die Pupille des Objektivsystems lh 35

gefüllt wird. Dann wird ein beugungsbegrenzter Auslesefleck V auf der Informationsstruktu.r erzeugt. Die Informationsstruktor ist schematisch durch die Spuren 3 dargestellt;

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²²·³·⁷⁹

der Aufzeichnungsträger ist also in radialen Schnitt gezeigt .

Die Informationsstruktur kann sich auf der dem Laser zugewandten Seite des Aufzeichnungsträgers befinden. Vorzugsweise befindet sich aber, wie in Fig. 5 dargestellt ist, die Informationsstruktur auf der von dem Laser abgekehrten Seite des Aufzeichnungsträgers, so dass durch das durchsichtige Substrat 8 des Aufzeichnungsträgers hindurch ausgelesen wird. Dies hat den Vorteil, dass die

W Informationsstruktur vor Fingerabdrücken, Staubteilchen und Kratzern geschützt ist.

Das Auslesebündel 11 wird von der Informationsstruktur reflektiert und bei Drehung des Aufzeichnungsträgers mittels eines von einem Motor 15 angetriebenen

"· Tellers 16 entsprechend der Reihenfolge der Informationsgebiete 2 und der Zwischengebieto 4 in einer augenblicklich ausgelesenen Spur moduliert. Das modulierte Auslesebündel geht wieder durch das Objektivsystem 14 hindurch und wird vom Spiegel 13 reflektiert. Um das modulierte Auslesebündel

von dem unmodulierten Auslesebündel zu trennen, sind im Strahlungsweg vorzugsweise ein polarisationsempfindliches Teilprisma 17 und eine λ /4-Platte 18 (wobei λ die Wellenlänge im freien Raum des Auslesebündels darstellt) angeordnet. Das Bündel 11 wird vom Prisma 17 zu der Λ /^- Platte 18 durchgelassen, die die linear polarisierte Strahlung in zirkulär polarisierte Strahlung umwandelt, die auf die Informationsstruktur einfällt. Das reflektierte Auslesebündel durchläuft nochmals die X /4-Platte 18, wobei die zirkulär polarisierte Strahlung in linear polarisierte

Strahlung umgewandelt wird, deren Polarisationsebene über 90° in bezug auf die vom Laser 10 emittierte Stralung gedreht ist. Dadurch wird beim zweiten Durchgang durch das Prisma 17 das Auslesebündel reflektiert; werden, und zwar zu einem strahlungsempf indliclien De tektionssystem 19· Dieses

System bestellt aus zwei Detektoren 20 und 2I, wobei die Trennlinie effektiv parallel zu dor Spurrichtung verläuft. Die Signale der Detektoren 20 und 21 werden einerseits der

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22.3-79 ^ jcr PHN.925s

Schaltung 22 zugeführt, in der die Signale zueinander addiert werden. Das Ausgangssignal S dieser Schaltung ist entsprechend der augenblicklich ausgelesenen Information moduliert. Andererseits werden die Signale der Detektoren 20 und 21 der Schaltung 23 zugeführt, in der die Signale voneinander subtrahiert werden. Das Ausgangssignal S der Schaltung 23 gibt eine Anzeige über die Grosse und die Richtung eines Lagenfehlers des Ausleseflecks in bezug auf die Mitte der augenblicklich ausgelesenen Spur. Dieses Sig-

W nal kann in der Schaltung 2^ auf an sich bekannte Weise zu einem Steuersignal zur Nachregelung der Lage des Ausleseflecks verarbeitet werden, z.B. dadurch, dass der Spiegel um die Achse 25 gekippt wird.

Nun wird nachgewiesen werden, warum die

"> angegebenen Werte für die Phasentiefen der Informationsgebiete und der Zwischengebiete optimale Werte sind. Dabei wird der Einfachheit halber angenommen, dass die Informationsgebiete und die Zwischengebiete senkrechte Wände aufweisen.

Die Informationsstruktur wird mit einem

Auslesefleck V belichtet, dessen Abmessung in der Grössenordnung der Abmessungen der Informationsgebiete und Zwischengebiete liegt, und kann als ein Bcm£ungsrastor betrachtet werden, das das Auslesebündel in ein unabgelenktes Teilbündel nullter Spektralordnung, eine Anzahl von Teilbündeln erster Spektralordnungen und eine Anzahl von Teilbündeln höherer Spektralordnungen spaltet. Die numerische Apertur des Objektivsystenis und die Wellenlänge des Auslesebündels sind derart der Informationsstruktur angepasst, dass die

Teilbündel höherer Ordnungen grösstenteils ausserhalb der Pupille des Objektivsystems fallen und nicht auf das Detektionssystem 19 gelangen. Ausserdem sind die Amplituden der Teilbündel höherer Ordnungen klein gegenüber den Amplituden des Teilbündels nullter Ordnung und der Teilbündel erster Ordnungen.

Für die Auslesung selber der Informationsstruktur sind hauptsächlich die in der Spurrichtung abgelenk-

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ten Teilbündel von Bedeutung. Die Querschnitte dieser Teilbündel in der Ebene der Austrittspupille des Objektivsystems sind in Fig. 6 dargestellt. Der Kreis 30 mit Mittelpunkt 31 stellt die Austrittspupille dar. Dieser Kreis

δ gibt zugleich den Querschnitt des Teilbündels nullter Ordnung b (Ö,0) an. Der Kreis 32 bzw. 2>h mit Mittelpunkt 33 bzw. 35 stellt den Querschnitt des Teilbündels erster Ordnung b( +1,0) bzw. b(-1,0) dar. Der Pfeil ^O gibt die Spurrichtung an. Der Abstand zwischen der Mitte 3I und den Mit-

M ten 33 und 35 wird durch Λ /ρ bestimmt, wobei ρ (vgl.

Fig. 1) die Raumperiode, an der Stelle des Ausleseflecks V, der Informationsgebiete darstellt.

Nach der hier aufgeführten Art der Beschreibung der Auslesung lässt sich sagen, dass in den in Fig. 6 schraffiert dargestellten Gebieten die Teilbündel erster Ordnungen b(+1,0) und b(-1,o) das Teilbündel nullter Ordnung b(o,O) überlappen und Interferenzen auftreten.

Die Phasen der Teilbündel erster Ordnungen variieren, wenn sich der Auslesefleck in bezug auf

*' die Informationsspur bewegt. Dadurch variiert die Intensität der Gesamtstrahlung, die durch die Austrittspupille des Objektivsystems hindurchtritt.

Wenn die Mitte des Ausleseflecks mit der

Mitte eines Informationsgebietes 2 zusammenfällt, besteht ein bestimmter Phasenunterschied ψ (als Phasentiefe der Informationsgebiete bezeichnet) zwischen einem Teilbündel erster Ordnung und dem Teilbündel nullter Ordnung. Bewegt sich der Auslesefleck zu einem folgenden Gebiet, so nimmt die Phase des Teilbündels b( + 1,o) um 2/7 zu. Es lässt sich

daher sagen, dass beim Bewegen des Ausleseflecks in tangentialer Richtung sich die Phase dieses Teilbündels in bezug auf das Teilbündel nullter Ordnung um ^t ändert. Dabei ist U) eine Z_eitfrequenz, die durch die Raumfrequenz (l/p) der Informationsgebiete 2 und durch die Geschwindigkeit

bestimmt wird, mit der der Auslesefleck über eine Spur bewegt wird. Die Phasen 0 (+1,0) bzw. 0(-T,O) des Teilbündels b(+1,0) bzw. b(-1,0) in bezug auf das Teilbündel nullter

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22.3 -19 **^Jiri PHN. 925s

Ordnung b(o,o) können dargestellt werden durch

0 ( + 1 ,0) = ψ ₁ + Wt bzw. 0 (-1,0) = V , - ^ω t. Zum Auslesen selber der Informationsstruktur wird die Gesamtstrahlungsenergie, die durch die Pupille hindurchgeht, detektiert. Dies ist der "Central aperture"-Auslesemodus, bei dem die Ausgangssignale der Detektoren 20 und 21 zueinander addiert werden. Das zeitabhängige Signal S., oder das Informationssignal, kann dann dargestellt werden durch S_± = β ( ψ ₁ ) . cos Ij) ₁ . cos Wt, wobei /ΐ( y₁) eine informationsunabhängige Grosse darstellt und eine Funktion der Phasentiefe ist. Es lässt sich sagen, dass für ^₁ = 90° /0 ( 'f ., ) = 0 ist.

In Fig. 7 ist der Verlauf der Amplitude

"> Α_ς des Informationssignals S., also der Verlauf von

β ( Ψ ₁).cös V₁ als Funktion der Phasentiefe U' durch die volle Linie k"} dargestellt. ,0 ( f'J.cos ty' ist maximal für f.. = 18O°. Dies gilt für Informationsgebiete mit senkrechten Wänden und in guter Annäherung auch noch für Informationsgebiete mit schrägen Wänden.

Die Intensitätsverteilung innerhalb der

Austrittspupille ist auch von der Lage des Ausleseflecks gegenüber dir Spurmitte abhängig.

Ausser den in der Spurrichtung abgelenkten Teilbündeln b (+1,0) und b (-1,0) entstehen auch Teilbündel b (O,+1) und b(o,-i), die quer zu der Spurrichtung, somit in Richtung dos Pfeiles 41 in Fig. 6, abgelenkt werden. In dieser Figur sind die Querschnitte des Teilbündels b (O,+1) bzw. b(0,-i) mit dem Kreis 36 mit Mittelpunkt 37 bzw. mit dem Kreis 38 mit Mittelpunkt 39 angegeben. Diese Teilbündel interferieren an den Stellen der Detektoren 20 und 21 mit dem Teilbündol nullter Ordnung b (o,o). Wenn nun der Einfachheit halber angenommen wird, dass die Spuren kontinuierliche Nuten mit einer Phasentiefe y' „ sind, kann die P^ase 0 (θ,+ΐ) bzw. 0 (θ,-ΐ) des Teilbündels b (θ,+ΐ) bzw. b (O,-1) in bezug auf das Teilbündel b (0,0) dargestellt werden durch

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0 (Ο, + 1) = (j) ₂ + 2 7/ -¹ bzw.

0 (0,-1) = y₂ - 2? ^ ,

wobei Ar der Abstand zwischen der Mitte des Ausleseflecks und der Spurmitte und q die radiale Periode der Spurenstruktur darstellen (vgl. Fig. 1). Die lagenabhängigen Ausgangssignale der Detektoren 20 und 21 können dargestellt werden durch:

5₂₀ = C( (f'₂).cos( ψ ₂ +2 TT Δ r/q)

5₂₁ = C( 9»₂).cos( V ₂ -2 ΊΙ Δ r/q),

wobei C ( ύ' ) eine informationsunabhängige Grosse ist, die eine Funktion der Phasentiefe y ist. Für ψ _ = 90° kann C(y) ) gleich Null gesetzt werden. Das Differenzsignal oder "Pushpull"-Signal S ist dann

S_r = -2C(y'₂).sin ^₂. sin 2 7/ & r/q.

Die Komponente sin 2 TT A r/q ist eine ungerade Funktion von Δ r, so dass das Signal S Information über die Grosse

. und die Richtung eines Lagenfehlers des Ausleseflecks in bezug auf die Spurmitte enthält.

Es kann nachgewiesen werden, dass die

Amplitude, C(^₂)sin if ₂, des "Pushpull "-Signals S_r für 1^₂= 115° maximal ist. Dies gilt dann für Gebiete mit senk-

-₅ rechten Wänden. Für Gebiete mit schrägen Wänden ist der Ausdruck für S anders und verwickelter als oben angegeben ist. Der Verlauf der Amplitude Ag , als Funktion der Phasentiefe y' ₂, für Gebiete mit schrägen Wänden ist in Fig. mit der gestrichelten Kurve kh angedeutet. Das Maximum für

,. die Amplitude wird für eine Phasentiefe ψ _p = 110° erreicht. Wenn also die Zwischengebiete in einem Aufzeichnungsträger nach der Erfindung eine Phasentiefe von ψ' = 110° aufweisen, wird ein optimales Spurfolgesignal erhalten.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, werden

2g Gebiete mit einer Phasentiefe von 110° auch bei "Central aperture"-Auslesung ein kleines Signal liefern. Dies bedeutet, dass die Modulationstiefe dos Informationssignals S. etwas abnimmt. Dieser Effekt kann dadurch verkleinert wer-

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den, dass die Phasentiefe ψ der Zwischengebiete kleiner gewählt wird. Vorzugsweise ist γ' = 100°. Gebiete mit einer derartigen Phasentiefe liefern bei "Central aperture"-Auslesung ein vernachlässigbares Signal, während bei "Pushpull"-Auslesung das Signal S in bezug auf das Signal S , das bei einer Phasentiefe ij' = 110° erhalten wird, nur wenig abnimmt.

Die oben angegebenen Werte für die Phasentiefe V o» 115° für Zwischengebiete mit senkrechten Wän-

^d

den und 100° für Zwischengebiete mit schrägen Wänden, sind keine kritischen Werte. Bei kleinen Abweichungen von diesen Werten bleibt noch eine angemessene Auslesung möglich.

Wie bereits erwähnt wurde, sind die

Zwischengebiete vorzugsweise V-förmig. Um die gewünschte Phasentiefe zu erhalten, muss der Neigungswinkel zwischen 80° und 85° liegen. Die Geometrie der Zwischengebiete ist dann ziemlich genau bestimmt. Der Einfluss dos Auslesebündels auf die optimale Struktur der Zwischengebiete ist

gering. Der optimale Wert U = 100° wird bei Anwendung λ

eines He-Ne-Laserbündels, mit A = 633 mn, bei einem Neigungswinkel von 84° erreicht, während dieser Wert bei Anwendung eines AlGaAs-Lasers, mit λ zwischen 780 nm und 86O nm, bei einem Neigungswinkel vcl 32° erreicht wird.

Der Polarisationszustand des Auslesebündels übt bei "Push-25

pull"-Auslesung einen geringen Einfluss auf die wahrgenommene Phasentiefe der Zwischengebiete aus.

Für die Informationsgebiete kann die gewünschte Phasentiefe L! ₁ = 18O° dagegen, abhängig von

der Wellenlänge des Auslescbündels und dem Polarisationzu-30

stand dieses Bündels, mit Informationsgebietegeometrien erreicht werden, die verhältnismässig grosse gegenseitige Unterschiede aufweisen.

Für den hier beschriebenen Aufzeichnungsträger, der z.B. dazu bestimmt ist, ein Fernsehprogramm oder

ein Audioprogramm in grossen Anzahlen zu verbreiten, ist es wichtig, dass die Information auf gut definierte Weise in einen "Master" eingeschrieben werden kann und dass, aus-

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gehend von einem eingeschriebenen Master, eine grosse Anzahl von Abdrücken, d.h. vom Benutzer abzuspielender Aufzeichnungsträger, hergestellt werden können. Die genannten Anforderungen führen in der Praxis zu Aufzeichnungsträgern, in denen die Wände der Informationsgebiete 2 Neigungswinkel aufweisen, die erheblich von 0° abweichen.

In dem Aufsatz "Laser beam recording of

videomaster disks" in "Applied Optics", Band 17, Nr. 13, S. 2001-2006 ist beschrieben, wie die Informationsgebiete eingeschrieben werden können. Dabei wird eine auf einem Substrat angebrachte Photolackschicht mit einem Laserbündel belichtet, dessen Intensität entsprechend der einzuschreibenden Information zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel geschaltet wird. Nach dem Einschreiben wird der Photolack entwickelt, wobei an den Stellen, die mit einer hohen Strahlungsintensität belichtet sind, Gruben entstehen. Die Zwischengebiete in dem Aufzeichnungsträger nach der Erfindung können dadurch erhalten werden, dass beim Einschreiben die Intensität des Einschreibbündels

zwischen einem hohen Pegel und einem weniger hohen Pegel, z.B. in der Grössenordnung von ^t0$ bis 60$ des hohen Pegels, geschaltet wird. Beim Entwickeln entstehen dann an den Stellen, die mit einer hohen Strahlungsintensität belichtet sind, die tieferen Informationsgruben 2, und an den Stel-

len, die mit einer weniger hohen Strahlungsintensität belichtet sind, die weniger tiefen Zwischengruben k.

Allein schon wegen der Intensitätsverteilung innerhalb des verwendeten Einschreibbündels wird der endgültige Aufzeichnungsträger schräge Wände aufweisen.

Auch der Entwicklungsvorgang beeinflusst die Wandsteilheit:

Je nachdem länger entwickelt wird, nimmt die Wandsteilheit zu.

Von dem entwickelten "Master" werden auf

bekannte Weise sogenannte Mutterplatten und von diesen 35

wieder Matrizen hergestellt. Mit den Matrizen können eine grosse Anzahl von Aufzeichnungsträgern hergestellt werden. Um dabei die Abdrücke leicht von der Matrize trennen zu

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22.3.79 ^_rt. PHN.9258

können, wird vorzugsweise der Neigungswinkel der Wände möglichst gross gewählt. Es lässt sich also sagen, dass infolge des verwendeten Einschreib- und Duplizierverfahrens der Neigungswinkel einen bestimmten von 0° abweichenden Wert aufweisen wird.

Bei der Herstellung eines Aufzeichnungsträgers, der dazu bestimmt ist, mit einem He-Ne-Bündel oder mit einem Bündel vergleichbarer Wellenlänge ausgelesen zu werden, wobei die effektive Breite der Informationsgebiete 2 grosser als die effektive Wellenlänge ist, wird der negative Effekt des an sich gewünschten grösseren Neigungswinkels auf die Phasentiefe dadurch ausgeglichen, dass der geometrische Abstand zwischen der Oberfläche der Informationsgebiete und der Fläche der Zwischenspuren grosser gemacht wird.

In Fig. 2 ist ein kleiner Teil einer

bevorzugten Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung in tangentialem Schnitt entlang der Linie H-II¹ in Fig. 1 dargestellt, während in Fig. 3 ein erster radialer Schnitt, entlang der Linie HI-III¹ in Fig. 1, und in Fig.h ein zweiter radialer Schnitt, entlang der Linie IV-IV in Fig. 1, dargestellt ist. Beim Auslesen wird der Aufzeichnungsträger von der Unterseite her belichtet, wobei das Substrat 8 als optische Schutzschicht verwendet wird. Die Informations struktur kann mit einer Schicht 6 aus gut reflektierendem Material, z.B. Silber, Aluminium oder Titan, überzogen sein. Auf der Schicht 6 kann noch eine Schutzschicht 7 angebracht sein, die die Informationsstruktur vor mechanischen Beschädigungen, wie Kratzern,

schützt.

In Fig. 3 ist der Neigungswinkel Θ. der

Wände der Informationsgobiete 2 dargestellt. Es hat sich herausgestellt, dass der Einschrcibvorgang und der Vervielfachungsvorgang am besten reproduzierbar¹ sind, wenn der NeigungSA^inkel θ in dor Grössenordnung von 45° bis 50° liegt. Es werden beim Auslesen mit einem llo-Ne-Bündel jedoch auch noch annehmbare Ergebnisse mit Neigungswinkeln O₁

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erzielt, die im Bereich von etwa 30° bis etwa 65° liegen. Der in Fig. h dargestellte Neigungswinkel θ der Zwischengebiete ist grosser als der Neigungswinkel Θ.. und liegt innerhalb des Bereiches von 80° bis 85°.

In Fig. 3 sind weiter die grösste Breite w und die effektive Breite w der Informationsgebiete angegeben. Für eine Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers mit w = 625 nm, Q₁ - k5° und einer geometrischen

Tiefe d = I30 nm ist w __ = k95 nm. Wenn dieser Aufzeichg eff

nungsträger mit einem Auslesebündel mit einer Wellenlänge \ = 633 nm (lle-Ne-Bündel) ausgelesen wird und wenn die Brechungszahl N des Substrats 8 gleich 1,5 ist, ist die effektive Wellenlänge kleiner als w „„.

Für diese Situation ist die Phasentiefe

'5 ψ~ stark von den Neigungswinkeln O₁ abhängig; zu jedem Wert der Neigungswinkel gehört ein bestimmter optimaler Wert der geometrischen Tiefe d . Z.B. gehört zu einem Neigungswinkel Q₁ von 30° bzw. von 50° bzw. von 60° eine geometrische Tiefe d von 114 nm bzw. 135 nm bzw. 173 nm.

^/u Zum Auslosen eines Aufzeichnungsträgers

nach der Erfindung wird vorzugsweise ein Halbleiterdiodenlaser als Strahlungsquelle verwendet, z.B. ein AlGaAs-Diodenlaser, der eine Wellenlänge im Bereich von etwa 78Ο nm bis etwa 86Ο nm emittiert.

Bei Anwendung eines AlGaAs-Diodenlasers

statt des in Fig. 5 vorausgesetzten Gaslasers brauchen keine Massnahmen getroffen zu wex^den, um Rückkopplung der von der Inf orma tionsstx'uktur reflektierten Strahlung auf den Laser zu verhindern. Beim Auslesen kann im Gegenteil

die Rückkopplung ausgenutzt werden, wie in der US-PS Nr. 3 9*11 9^5 beschrieben ist. Dies bedeutet, dass in der Auslösevorrichtung keine Polarisationsmittol, wie die λ /^(-Platte 18 und das Prisma I7 in Fig. 5» verwendet zu werden brauchen. Wenn der Diodenlaser linear polarisierte Strahlung emittiert, wird ohne weitere Massnahmen die Informationsstruktur mit linear polarisierter Strahlung und nicht, wie in Fig. 5 vorausgesetzt ist, mit zirkulär polari-

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22.3· 79 /W _Λ- PHN.<_

sierter Strahlung belichtet werden.

Beim Auslesen mit einem Diodenlaser mit

einer grösseren Wellenlänge wird nicht mehr die Anforderung erfüllt, dass w grosser als Λ «^ ist, es sei denn, dass ^ man die Breite w zu vergrössern wünschen würde, was mit Rücksicht auf die Informationsdichte nicht empfehlenswert ist. Sobald die effektive Wellenlänge gleich oder grosser als die effektive Breite ist, erhält der Polarisationszustand des Auslesebündels einen wichtigen Einfluss auf die Phasentiefe der Informationsgebiete. Es lässt sich sagen, dass bei Anwendung eines senkrecht polarisierten Auslesebündels eine langgestreckte Grube bzw. ein langgestreckter Buckel tiefer bzw. höher als bei Anwendung eines parallel polarisierten oder eines zirkulär polarisierten Auslesebün-

dels zu sein scheint. Dieser Effekt gilt auch, sei es in geringerem Masse, für ein Auslesebündel, für das die effektive Wellenlänge kleiner als die effektive Breite ist, und zwar insbesondere für die Zwischengebiete mit der kleinen geometrischen Tiefe oder Höhe. Unter einem senkrecht bzw.

parallel polarisierten Auslesebündel ist ein Auslesebündel zu verstehen, dessen elektrischer Feldvektor (der E-Vektor) zu der Längsrichtung der Gruben oder Buckel senkrecht bzw. parallel ist.

Weiter hat sich herausgestellt, dass der

Einfluss der Wandsteilheit der Informationsgebiete auf die Phasentiefe ty* gering ist: bei dem hier betrachteten Wert der effektiven Wellenlänge und der effektiven Breiten der Informationsgebiete und Zwischengebiete kann in "Central aperture"-Auslesung das Auslesebündel verschiedene Neigungs-

winkel der Informationsgebiete nahezu nicht unterscheiden.

Dies bedeutet, dass für einen Aufzeichnungsträger, der dazu bestimmt ist, mit einem AlGaAs-Auslesebündel ausgelesen zu werden, der Neigungswinkel Q₁ einen beliebigen Wert zwischen

25° und 60° aufweisen darf, vorausgesetzt, dass dieser Nei-35

gungswinkel über den ganzen Aufzeichnungsträger nahezu konstant ist. Bei "Pushpull"-Auslesung können verschiedene Neigungen der Zwischengebiete wohl unterschieden werden.

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22.3.79 -2"*"O PHN. >

-^- 29Λ19Α3

Der Neigungswinkel θ liegt denn auch innerhalb enger Grenzen.

Für diesen Aufzeichnungsträger ist der

optimale Wert für die geometrische Tiefe d der Informationsgebiete etwa I30 nm (bei N= 1,5)· Dabei muss mit einem senkrecht polarisierten Auslesebündel ausgelesen werden. Auch bei grösseren Werten für d der Informations-

gebiete ist der Aufzeichnungsträger aber noch gut auslesbar. Die obere Grenze von d liegt bei etwa I50 nm. Ein Aufzeichnungsträger, dessen geometrische Tiefe d sich dieser oberen Grenzen nähert, braucht nicht mehr mit einem senkrecht polarisierten Bündel ausgelesen zu werden, sondern kann auch mit einem parallel polarisierten oder mit einem zirkulär polarisierten Bündel ausgelesen werden. Auch für jeden Wert von d zwischen I30 nm und I50 nm kann der Neigungswinkel Q₁ einen beliebigen Wert zwischen 30° und 60° aufweisen. Was die Zwischengebiete anbelangt, kann noch bemerkt werden, dass bei einem Neigungswinkel 9„ = 85° vorzugsweise ein senkrecht polarisiertes Bündel verwendet wird, während bei einem Neigungswinkel von 80° ein parallel polarisiertes oder ein zirkulär polarisiertes Bündel verwendet werden kann.

Bisher wurde angenommen, dass die Informationsstruktur eine strahlungsreflektierende Struktur ist. Die Erfindung lässt sich aber auch bei einem strahlungsdurchlässigen Aufzeichnungsträger verwenden. Das Detektionssystern I9 ist dann auf einer anderen Seite des Aufzeichnungsträgers als die Strahlungsquelle angeordnet. Auch in diesem Falle muss die Phasentiefe der Informationsgebiete etwa

18O° sein, während die Phasentiefe der Zwischengebiete zwischen 95° und 1^5° liegen muss. Um diese Phasentiefe zu erreichen, wird die Geometrie der Informationsstruktur anders als die der strahlungsreflektierende Informationsstruktur sein, die oben beschrieben wurde. Es lässt sich sagen,

dass die geometrischen Tiefen oder Höhen der Informations— gebiete und Zwischengebiete für einen strahlungsdurchlässigen Aufzeichnungsträger etwa zweimal grosser als die Tie-

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22.3.79 ⁷^m=T PKN. 5258

fen oder Höhen der Gebiete für einen strahlungsreflektierenden Aufzeichnungsträger sind.

Z.B. ist in der älteren NL.Pat.-Anm.

Nr. 7.802.859 vorgeschlagen worden, einen optischen Aufzeichnungsträger als Speichermedium für andere als Videoinformation und insbesondere als Speichermedium zu verwenden, in das der Benutzer selbst Information einschreiben kann. Dabei ist an Information zu denken, die von einem (Büro)Computer geliefert wird oder von in einem Spital

gemachten Röntgenaufnahmen stammt. Für diese Anwendung empfängt der Benutzer einen Aufzeichnungsträger, der mit einer z.B. spiralförmigen sogenannten Servospur versehen ist, die sich über die ganze Aufzeichnungsträgeroberfläche

erstreckt.
15

Beim Einschreiben der Information durch

den Benutzer wird die radiale Lage des Einschreibflecks in bezug auf die Servospur mit einem optoelektronischen Servosystem detektiert und nachgeregelt, so dass die Information mit grosser Genauigkeit in eine spiralförmige Spur 20

mit konstanter Steigung eingeschrieben wird. Die Servospur ist in eine Vielzahl von Sektoren, z.B. 128 pro Umdrehung, unterteilt. Fig. 7 ist eine Draufsicht auf einen derartigen Aufzeichnungsträger 50. Die Servospur ist mit 51 und die

Sektoren sind mit 52 bezeichnet. Jeder Sektor besteht aus 25

einem Spurteil 5^> in den die Information eingeschrieben werden kann, und einer Sektoradresse 53» in der u.a. die Adresse des zugehörigen Spurteiles 5h in z.B. digitaler Form in Adressengebieten kodiert ist. Die Adressengebicte sind in der Spurrichtung durch Zwischengobiete voneinander getrennt. Die Adressengebiete können aus in die Aufzeichnungsträgeroberfläche gepressten Gruben oder aus über diese Oberfläche hinausragenden Buckeln bestehen.

Nach der Erfindung bestehen die Adres-

sengebiete aus Gruben oder Buckeln mit einer ersten Phasentiefe und die Zwischengebieto aus Gruben oder Buckeln mit einer zweiten Phasentiefe, wobei die zweite Phasentiefe kleiner als die erste Phasentiefe ist, dies auf gleiche Weise

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wie oben für die Informationsgebiete und die Zwischengebiete in einem Aufzeichnungsträger mit einem Videoprogramm beschrieben ist. Ein tangentialer Schnitt durch die Sektoradressen sieht dann aus wie in Fig. 2 dargestellt ist. Vorzugsweise liegen die Sektoradressen sämtlicher Spuren innerhalb derselben Kreissektoren. In diesem Falle sieht ein radialer Schnitt durch die Adressengebiete bzw. durch die Zwischengebiete aus wie in Fig. 3 bzw. Fig. h dargestellt ist.

Die unbeschriebene Spurteile 5h können aus kontinuierlichen Nuten bestehen, auf denen eine Schicht aus reflektierendem Material angebracht ist, die, wenn sie mit geeigneter Strahlung belichtet wird, einer optisch detektiorbaren Aenderung unterworfen wird. Z.B. besteht die

'5 Schicht aus Wismut, in dem durch Schmelzen Informationsgebiete gebildet werden können.

Die unbeschriebenen Spurteile können aus

V-förmigen Nuten bestehen. Um beim Einschreiben mit diesen Nuten ein optimales Spurfolgesignal durch eine "Pushpull"-

*" Auslesung ableiten zu können, müssen, wie aus Obenstehendem hervorgeht, diese Nutene eine Phasentiefe aufweisen, die etwa 110° ist. Bei "Central aperture"-Auslesung des vom Benutzer eingeschriebenen Aufzeichnungsträgers, in dem somit Löcher in den V-förmigen Nuten durch Schmelzen angebracht sind,

" werden die Nutenteile zwischen den Löchern noch ein kleines Signal liefern, wenn diese Nutenteile eine Phasentiefe von 110° aufweisen (vgl. Fig. 7)« Daher wird vorzugsweise die Phasentiefe der unbeschriebenen Nuten etwa gleich 100° gewählt, so dass diese Nuten während der "Central aperture"-

3" Auslesung des eingeschriebenen Aufzeichnungsträgers nahezu nicht mehr "gesellen" werden.

Die Erfindung ist an Hand eines runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers erläutert worden. Sie lässt sich aber auch bei anderen Aufzeichnungsträgern, wie

bandförmigen odor zylindorföriiiigen Aufzeichnungsträgern, anwenden.

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ι **% Leerseite

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

\Λj Aufzeichnungsträger, in dem Information

in einer optisch auslesbaren Informationsstruktur angebracht ist, die aus in Informationsspuren angeordneten Informations gebieten besteht, die in der Spurrichtung durch Zwischenge- ^ biete voneinander getrennt sind, wobei die Informa tionsspuren durch Zwischenspuren voneinander getrennt sind, und wobei die Informationsgebieto eine Phasentiefe aufweisen, die über den ganzen Aufzeichnungsträger nahezu konstant ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zwischengobiete optisch von den Zwischenspuren unterscheiden und eine über den ganzen Aufzeichnungsträger nahezu konstante Phasentiefe zwischen 95° und 1^5° aufweisen, während die Phasentiefe der Informationsgebiote etwa 18O° ist.

2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 mit

einer Strahlungsreflektierenden Informationsstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasentiefe der Zwischengebiete einen Wert zwischen etwa 100° und etwa 110° aufweist, dass die Zwischengebiete im wesentlichen V-förmig sind, dass der Neigungsv.inkel zwischen den Wänden der Infor-

mationsgebicte bzw. der Zwischengebiete und einer Normalen auf dem Aufzeichmmgsträger einen Wert im Bereich von 25° bis 65° bzw. im Bereich von 80° bis 85° aufweist, und dass der geometrische Abstand zwischen der Ebene der Informations gebiete und der Ebene der Zwischenspuren einen Wert im Be-

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22.3.79

mm 3

reich von """ί, nm bis nm aufweist, wobei N die Brechungszahl eines durchsichtigen Mediums ist, das die Informationsstruktur bedeckt.
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, der

dazu bestimmt ist, mit einem von einem Helium-Neon-Gaslaser gelieferten Auslesebündel mit einer Wellenlänge von etwa 633 nm ausgelesen zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite - quer zu der Spurrichtung - der Informationsgebiete und Zwischengebiete etwa 625 nm ist, dass der Neigungswinkel der Wände der Inf ornia tionsgebiete ^5° bis 50° ist, und dass der geometrische Abstand zwischen der Ebene der Informationsgebiete und der Ebene der Zwischenspuren etwa ist, während die Phasentiefe der Zwischengebiete etwa 100° und der Neigungswinkel der Wände der Zwischengebiete etwa 84° ist.

k. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, der

dazu bestimmt ist, mit einem von einem AlGaAs-Halbleiterdiodenlaser gelieferten Auslesebündel mit einer Wellenlänge zwischen 780 und 86O nm ausgpLescn zu werden, dadurch gekenn-

zeichnet, dass die Breite - quer zu der Spurrichtung - der Informationsgebiete und Zwischengebiete etwa 625 nm ist, dass der Neigungswinkel dor Wände der Inf ornia tionsgebiete einen Wert im Bereich von 30⁰ bis 60° aufweist, dass der geometrische Abstand zwischen der Ebene der Informations-

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gebiete und der der Zwischeiigebietc; etwa ist und dass die Phasentiefe der Zwischengebiete 100° und der Neigungswinkel der Wände der Zwischengebiete etwa 82° ist. 5. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in den von einem Benutzer in vorher

bestimmten Spurtellen Information eingeschrieben werden

kann, dadurch gekennzeichnet, dass Information nur in Sektoradressen vorhanden ist, in denen Adressen zugehöriger noch unbeschriebener Spurteilo, die mit Strahlung einschreibbares Material enthalten, angebriiclit sind, wobei die Tnfor-35

ma tionsgebiete bzw. dio Zwi sclicngcliio te in den Sektoradressen eine Phasentiefe von etwa 18Ü° bzw. eine Phasentiofe zwischen 95° und 145° aufweisen.

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6. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 5»

dadurch gekennzeichnet, dass die unbeschriebenen Spurteile strahlungsreflektierend sind und eine Phasentiefe von etwa 100° aufweisen.

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