DE2941943C2

DE2941943C2 -

Info

Publication number: DE2941943C2
Application number: DE2941943A
Authority: DE
Inventors: Jan Gerard Eindhoven Nl Dil
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1991-10-17
Also published as: IT1119224B; SE7908542L; FR2439522A1; DK149276B; ATA683079A; ES485094A1; NZ191856A; IT7969011A0; SE443890B; BR7906659A; NL7810463A; JPH0127493B2; CA1152643A; DE2941943A1; AU531730B2; DK149276C; CH651413A5; GB2034097A; DK436979A; AT367228B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungsträger, in dem Information in einer optisch auslesbaren Informationsstruktur angebracht ist, die aus in Informationsspuren angeordneten Informationsgebieten besteht, die in der Spurrichtung durch Zwischengebiete voneinander getrennt sind, wobei die Informationsspuren durch Zwischenspuren voneinander getrennt sind und wobei die Informationsgebiet eine Phasentiefe von etwa 180° aufweisen, die über den ganzen Aufzeichnungsträger nahezu konstant ist.

In der US-PS Nr. 39 31 459 ist ein derartiger Aufzeichnungsträger als Medium zur Übertragung 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 Informationsdetektionssystem konzentriert. Die Informationsstruktur kann als eine mit einer Amplitude gewichtete Phasenstruktur 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 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.

Beim Auslesen der Informationsstruktur wird diese mit einem Auslesefleck in der Größenordnung der Informationsgebiete belichtet und es kann als ein Beugungsraster aufgefaßt werden, das das Ausleselichtbündel 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 Spurteiles zusammenfällt, weil sonst die Modulationstiefe des ausgelesenen Signals klein ist und Übersprechen zwischen benachbarten Spuren auftreten kann. Daher wird beim Auslesen ein Spurfolgesignal abgeleitet, das eine Anzeige über die Lage des Ausleseflecks in bezug auf Mitte des augenblicklich ausgelesenen Spurteiles gibt. Dieses Signal wird einem Servosystem zugeführt, mit dessen Hilfe die Lage des Ausleseflecks nachgeregelt werden kann.

Wie in der US-PS Nr. 39 31 459 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 verschiedene 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. 39 31 459 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 Informationsgebietes stammenden Bündelteiles definiert. Dieser Phasenunterschied ist im allgemeinen von der oben definierten Phasentiefe verschieden. Nur wenn der Phasenunterschied 180° ist und die Wände der Informationsgebiete senkrechte Wände sind, ist der Phasenunterschied gleich der Phasentiefe. Ein Phasenunterschied von 90° entspricht nicht einer Phasentiefe von 90°, sondern entspricht, abhängig von u. a. der Breite der Informatioinsgebiete, einer Phasentiefe von z. B. 115°.

Wenn die Information selber dadurch ausgelesen werden soll, daß die Intensitätsänderung der insgesamt durch die Pupille hindurchgehenden Strahlung detektiert wird (die sogenannte "Contral aperture"-Detektion), 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 optimales Spurfolgesignal liefert. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Während in früher vorgeschlagenen Aufzeichnungsträgern die Informationsgebiete zugleich als Servogebiete zur Positionierung des Ausleseflecks in bezug auf die Mitte eines augenblicklich ausgelesenen Spurteiles dienten, bilden in dem nun vorgeschlagenen Aufzeichnungsträger die Zwischengebiete die Servogebiete. Die Phasentiefe 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 dem "Central aperture"-Modus diese Gebiete ein vernachlässigbar kleines Signal liefern.

Mit dem nun vorzugsweise verwendeten Einschreibverfahren können die Zwischengebiete mit der kleinen Phasentiefe nahezu 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 Informationsstruktur ist daher 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 Neigungswinkel zwischen den Wänden der Zwischengebiete und einer Normalen auf dem Aufzeichnungsträger einen Wert aus dem Bereich von 80° bis 85° aufweist.

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

Ein Aufzeichnungsträger nach der Erfindung, der dazu bestimmt ist, mit einem He-Ne-Auslesebündel ausgelassen zu werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spurbreite etwa 625 nm ist, und daß die Phasentiefe der Zwischengebiete etwa 100° ist und daß der Neigungswinkel der Wände der Zwischengebiete etwa 84° ist.

Besser noch als zum Auslesen mit einem Auslesebündel, das von einem He-Ne-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 Halbleiterdiodenlaser, namentlich einem AlGaAs-Diodenlaser, geliefert wird, der eine Wellenlänge im Bereich von etwa 780 nm bis etwa 860 nm emittiert.

Ein vorteilhafter Aufzeichnungsträger nach der Erfindung, der dazu bestimmt ist, mit einem Auslesebündel ausgelesen zu werden, das von einem AlGaAs-Diodenlaser geliefert wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spurbreite etwa 625 nm ist, und daß die Phasentiefe der Zwischengebiete 100° und der Neigungswinkel der Wände der Zwischengebiete etwa 82° ist.

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 Übergänge zwischen den Zwischengebieten und den Zwischenspuren.

Die vorliegende Erfindung läßt sich nicht nur in einem Aufzeichnungsträger, der völlig mit Information versehen ist, sondern auch in einem Aufzeichnungsträger 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 Teil der Spuren. Die Spurteile zwischen den Sektoradressen bestehen aus einem einschreibbaren Material, z. B. einer dünnen Metallschicht, in die der Gebraucher, z. B. mit Hilfe eines Laserbündels, Informationen 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 Adressengebiete weisen nach der Erfindung eine größere Phasentiefe als die Zwischengebiete auf.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

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

Fig. 2 einen Teil eines tangentialen Schnittes durch eine bevorzugte Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung,

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

Fig. 4 einen zweiten radialen Schnitt durch einen Teil einer bevorzugten Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung,

Fig. 5 eine bekannte Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungsträgers,

Fig. 6 die Schnitte im fernen Feld der Informationsstruktur durch das Teilbündel nullter Ordnung und durch Teilbündel erster Ordnungen,

Fig. 7 den Verlauf der Amplitude des Informationssignals und des Spurfolgesignals als Funktion der Phasentiefe, 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 Informationsgebieten 2, die in Informationsspuren 3 angeordnet sind. Die Informationsgebiete sind in der Spurrichtung oder der tangentialen Richtung t voneinander durch Zwischengebiete 4 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, ebenso 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 im Aufzeichnungsträger gespeichert ist, ist in der Änderung der Gebietestruktur in nur der tangentialen Richtung festgelegt. Wenn ein Farbfernsehprogramm in dem Aufzeichnungsträger gespeichert ist, kann das Leuchtdichtesignal in der Änderung der Raumfrequenz der Informationsgebiete 2 und das Farbart- und Tonsignal in der Änderung 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 4 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 Helium-Neon-Laser, emittiertes monochromatisches und linear polarisiertes Bündel 11 wird von einem Spiegel 13 zu einem Objektivsystem 14 reflektiert. Im Wege des Strahlungsbündels 11 ist eine Hilfslinse 12 angeordnet, die dafür sorgt, daß die Pupille des Objektivsystems 14 gefüllt wird. Dann wird ein beugungsbegrenzter Auslesefleck V auf der Informationsstruktur erzeugt. Die Informationsstruktur ist schematisch durch die Spuren 3 dargestellt; 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 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 Zwischengebiete 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 λ₀/4-Platte 18 (wobei λ₀ die Wellenlänge im freien Raum des Auslesebündels darstellt) angeordnet. Das Bündel 11 wird vom Prisma 17 zu der λ₀/4-Platte 18 durchgelassen, die die linear polarisierte Strahlung in zirkular polarisierte Strahlung umwandelt, die auf die Informationsstruktur einfällt. Das reflektierte Auslesebündel durchläuft nochmals die λ₀/4-Platte 18, wobei die zirkular polarisierte Strahlung in linear polarisierte Strahlung umgewandelt wird, deren Polarisationsebene über 90° in bezug auf die vom Laser 10 emittierte Strahlung gedreht ist. Dadurch wird beim zweiten Durchgang durch das Prisma 17 das Auslesebündel reflektiert werden, und zwar zu einem strahlungsempfindlichen Detektionssystem 19. Dieses System besteht aus zwei Detektoren 20 und 21, wobei die Trennlinie effektiv parallel zu der Spurrichtung verläuft. Die Signale der Detektoren 20 und 21 werden einerseits der 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_r der Schaltung 23 gibt eine Anzeige über die Größe und die Richtung eines Lagenfehlers des Ausleseflecks in bezug auf die Mitte der augenblicklich ausgelesenen Spur. Dieses Signal kann in der Schaltung 24 auf an sich bekannte Weise zu einem Steuersignal zur Nachregelung der Lage des Ausleseflecks verarbeitet werden, z. B. dadurch, daß der Spiegel 13 um die Achse 25 gekippt wird.

Nun wird nachgewiesen werden, warum die angegebenen Werte für die Phasentiefe der Informationsgebiete und der Zwischengebiete optimale Werte sind. Dabei wird der Einfachheit halber angenommen, daß die Informationsgebiete und die Zwischengebiete senkrecht 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 Beugungsraster 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 Objektivsystems 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.

Außer den in der Spurrichtung abgelenkten Teilbündeln b (+1,0) und b (-1,0) entstehen auch Teilbündel b (0,+1) und b (0,-1), die quer zu der Spurrichtung, somit in Richtung des Pfeiles 41 in Fig. 6, abgelenkt werden. In dieser Figur sind die Querschnitte des Teilbündels b (0,+1) bzw. b (0,-1) 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 Teilbündel nullter Ordnung b (0,0). Wenn nun der Einfachheit halber angenommen wird, daß die Spuren kontinuierliche Nuten mit einer Phasentiefe ψ₂ sind, kann die Phase Φ (0,+1) bzw. Φ (0,-1) des Teilbündels b (0,+1) bzw. b (0,-1) in bezug auf das Teilbündel b (0,0) dargestellt werden durch

wobei Δr 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

S₂₀ = C(ψ₂) · cos (ψ₂ + 2 π Δ r/q)

S₂₁ = C(ψ₂) · cos (ψ₂ - 2 π Δ r/q),

wobei C (ψ₂) eine informationsunabhängige Größe ist, die eine Funktion der Phasentiefe ψ₂ ist. Für ψ₂=90° kann C(ψ₂) gleich Null gesetzt werden. Das Differenzsignal oder "Pushpull"-Signal S_r ist dann

S_r = -2 C (ψ₂) · sin ψ₂ · sin 2 π Δ r/q.

Die Komponente sin 2 π Δr/q ist eine ungerade Funktion von Δr, so daß das Signal S_r Information über die Größe und die Richtung eines Lagenfehlers des Ausleseflecks in bezug auf die Spurmitte enthält.

Es kann nachgewiesen werden, daß die Amplitude, C (ψ₂) sin ψ₂, des "Pushpull"-Signals S_r für ψ₂=115° maximal ist. Dies gilt dann für Gebiete mit senkrechten Wänden. Für Gebiete mit schrägen Wänden ist der Ausdruck für S_r anders und verwickelter als oben angegeben ist. Der Verlauf der Amplitude A_Sr, als Funktion der Phasentiefe ψ₂, für Gebiete mit schrägen Wänden ist in Fig. 7 mit der gestrichelten Kurve 44 angedeutet. Das Maximum für die Amplitude wird für eine Phasentiefe ψ₂=110° erreicht. Wenn also die Zwischengebiete in einem Aufzeichnungsträger nach der Erfindung eine Phasentiefe von ψ₂=110° aufweisen, wird ein optimales Spurfolgesignal erhalten.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, werden Gebiete mit einer Phasentiefe von 110° auch bei "Central aperture"-Auslesung ein zwar kleines jedoch nicht unbeachtliches Signal liefern. Dies bedeutet, daß die Modulationstiefe des Informationssignals S_i etwas abnimmt. Dieser Effekt kann dadurch verbessert werden, daß die Phasentiefe ψ₂ der Zwischengebiete kleiner gewählt wird. Vorzugsweise ist ψ₂=100°. Gebiete mit einer derartigen Phasentiefe liefern bei "Central aperture"-Auslesung ein vernachlässigbares Signal, während bei "Pushpull"- Auslesung das Signal S_r in bezug auf das Signal S_r, das bei einer Phasentiefe ψ₂=110° erhalten wird, nur wenig abnimmt.

Die oben angegebenen Werte für die Phasentiefe ψ₂, 115° für Zwischengebiete mit senkrechten Wänden 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 des Auslesebündels auf die optimale Struktur der Zwischengebiete ist gering. Der optimale Wert ψ₂=100° wird bei Anwendung eines He-Ne-Laserbündels, mit λ₀=633 nm, bei einem Neigungswinkel von 84° erreicht, während dieser Wert bei Anwendung eines AlGaAs-Lasers, mit λ₀ zwischen 780 nm und 860 nm, bei einem Neigungswinkel von 82° erreicht wird. Der Polarisationszustand des Auslesebündels übt bei "Pushpull"- Auslesung einen geringen Einfluß auf die wahrgenommene Phasentiefe der Zwischengebiete aus.

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 40% 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 Stellen, die mit einer weniger hohen Strahlungsintensität belichtet sind die weniger tiefen Zwischengruben 4.

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.

In Fig. 2 ist ein kleiner Teil einer bevorzugten Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung in tangentialem Schnitt entlang der Linie II-II′ in Fig. 1 dargestellt, während in Fig. 3 ein erster radialer Schnitt, entlang der Linie III-III′ in Fig. 1, und in Fig. 4 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 Informationsstruktur 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.

Bei "Pushpull"-Auslesung können verschiedene Neigungen der Zwischengebiete wohl unterschieden werden. Der Neigungswinkel R₂ liegt denn auch innerhalb enger Grenzen.

Es kann noch bemerkt werden, daß bei einem Neigungswinkel R₂=85° vorzugsweise ein senkrecht polarisiertes Bündel verwendet wird, während bei einem Neigungswinkel von 80° ein parallel polarisiertes oder ein zirkular 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 Detektionssystem 19 ist dann auf einer anderen Seite des Aufzeichnungsträgers als die Strahlungsquelle angeordnet. Auch in diesem Falle muß die Phasentiefe der Informationsgebiete etwa 180° sein, während die Phasentiefe der Zwischengebiete zwischen 95° und 145° 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 Informationsgebiete und Zwischengebiete für einen strahlungsdurchlässigen Aufzeichnungsträger etwa zweimal größer als die Tiefen oder Höhen der Gebiete für einen strahlungsreflektierenden Aufzeichnungsträger sind.

Zum Beispiel ist in der DE-PS 29 09 877 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.

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 mit konstanter Steigung eingeschrieben wird. Die Servospur ist in eine Vielzahl von Sektoren, z. B. 128 pro Umdrehung, unterteilt. Fig. 9 ist eine Draufsicht auf einen derartigen Aufzeichnungsträger 50. Die Servospur ist mit 51 und die Sektoren sind mit 52 bezeichnet. Jeder Sektor besteht aus einem Spurteil 54, in den die Information eingeschrieben werden kann, und einer Sektoradresse 53, in der u. a. die Adresse des zugehörigen Spurteiles 54 in z. B. digitaler Form in Adressengebieten kodiert ist. Die Adressengebiete sind in der Spurrichtung durch Zwischengebiete voneinander getrennt. Die Adressengebiete können aus in die Aufzeichnungsträgeroberfläche gepreßten Gruben oder aus über diese Oberfläche hinausragenden Buckeln bestehen.

Nach der Erfindung bestehen die Adressengebiete aus Gruben oder Buckeln mit einer ersten Phasentiefe und die Zwischengebiete aus Gruben oder Buckeln mit einer zweiten Phasentiefe, wobei die zweite Phasentiefe kleiner als die erste Phasentiefe ist, dies auf gleiche Weise 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. 4 dargestellt ist.

Die unbeschriebenen Spurteile 54 können aus kontinuierlichen Nuten bestehen, auf denen eine Schicht aus reflektierendem Material angebracht ist, die, wenn sie mit geeigneter Strahlung belichtet wird, einer optisch detektierbaren Änderung unterworfen wird. Zum Beispiel besteht die 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 Nuten 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"- Auslesung des eingeschriebenen Aufzeichnungsträgers nahezu nicht mehr "gesehen" werden.

Die Erfindung ist an Hand eines runden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers erläutert worden. Sie läßt sich aber auch bei anderen Aufzeichnungsträgern, wie bandförmigen oder zylinderförmigen Aufzeichnungsträgern, anwenden.

Claims

1. Aufzeichnungsträger, in dem Information in einer optisch auslesbaren Informationsstruktur angebracht ist, die aus in Informationsspuren 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 von etwa 180° aufweisen, die über den ganzen Aufzeichnungsträger nahezu konstant ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischengebiete eine über den ganzen Aufzeichnungsträger nahezu konstante Phasentiefe zwischen 95° und 145° in bezug auf die Zwischenspuren aufweisen.

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 Neigungswinkel zwischen den Wänden der Zwischengebiete und einer Normalen auf dem Aufzeichnungsträger einen Wert im Bereich von 80° bis 85° aufweist.

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 Spurbreite etwa 625 nm ist, und daß die Phasentiefe der Zwischengebiete etwa 100° und der Neigungswinkel der Wände der Zwischengebiete etwa 84° ist.

4. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, der dazu bestimmt ist, mit einem von einem AlGaAs-Halbleiterdiodenlaser gelieferten Auslesebündel mit einer Wellenlänge zwischen 780 und 860 nm ausgelesen zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurbreite der Zwischengebiete etwa 625 nm 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 Spurteilen Information eingeschrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß Information nur in Sektoradressen vorhanden ist, in denen Adressen zugehöriger noch unbeschriebener Spurteile, die mit Strahlung einschreibbares Material enthalten, angebracht sind, wobei die Informationsgebiete bzw. die Zwischengebiete in den Sektoradressen eine Phasentiefe von etwa 180° bzw. eine Phasentiefe zwischen 95° und 145° aufweisen.

6. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unbeschriebenen Spurteile strahlungsreflektierend sind und eine Phasentiefe von etwa 100° aufweisen.