DE3032769C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungsträger
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine
Vorrichtung zum Auslesen bzw. zum Einschreiben eines solchen Aufzeichnungsträgers.
Ein derartiger Aufzeichnungsträger und eine derartige
Vorrichtung sind u.a. aus der US-PS 41 61 752 bekannt.
Der bekannte Aufzeichnungsträger kann ein Fernsehprogramm
enthalten, wobei die Information in der Frequenz und/oder
den Abmessungen der Informationsgebiete in der Spur
richtung kodiert sein kann. Diese Informationsgebiete
werden durch in die Trägeroberfläche gepreßte Gruben
gebildet. Die Abmessungen, ausgenommen die Abmessung in
der Spurrichtung, der Informationsgruben können für die
ganze Informationsstruktur dieselben sein. Es ist auch
möglich, daß die Information in digitaler Form kodiert
ist, wobei die Informationsgebiete z. B. auch in der Spur
richtung dieselben Abmessungen aufweisen. Eine bestimmte
Kombination von Informationsgebieten und Zwischengebieten
stellt dann eine bestimmte Kombination von digitalen
Nullen und Einsen dar.
Für optische Aufzeichnungsträger wird eine möglichst große
Informationsdichte angestrebt; somit wird für einen Träger
mit einem Fernsehprogramm eine möglichst lange Spieldauer
angestrebt. Dazu wäre es erwünscht, die Spuren möglichst
nahe beieinander zu legen. Der Abstand zwischen den
Spuren kann aber nicht beliebig
klein gewählt werden. Für bekannte Aufzeichnungsträger,
in denen die Informationsgebiete der nebeneinanderliegenden
Spuren dieselbe Geometrie aufweisen, ausgenommen die Ab
messung in der Spurrichtung, gilt, daß diese Informations
gebiete die Strahlung des Auslesebündels alle auf gleiche
Weise beeinflussen. Der vom Auslesebündel auf der Informa
tionsstruktur erzeugte Auslesefleck ist ein beugungsbe
grenzter Strahlungsfleck mit einer bestimmten Intensitäts
verteilung. Der Halbwertsdurchmesser dieses Flecks, d. h.
der Abstand zwischen zwei Punkten in dem Fleck, an denen
die Intensität gleich 1/e² der Intensität in der Mitte
des Flecks ist, liegt in der Größenordnung der Spurbreite.
Dies bedeutet, daß sogar bei einer guten Spurverfolgung
des Ausleseflecks eine Strahlungsmenge außerhalb der aus
zulesenden Spur fällt und sogar auf die benachbarten Spuren
gelangen kann. Die Strahlungsmenge auf den benachbarten
Spuren ist größer, je nachdem der Spurabstand kleiner ist.
Ein bestimmter Teil der auf die benachbarten Spuren ein
fallenden und von den Informationsgebieten dieser Spuren
modulierten Strahlung kann einen Strahlungsdetektor, der
die von der auszulesenden Spur modulierte Strahlung auf
fangen muß, erreichen. Dieser Effekt (der Übersprecheffekt)
bestimmt den Mindestabstand zwischen den Spuren.
In der US-Patentschrift Nr. 41 61 752 wird
vorgeschlagen, die Informationsdichte daduch zu ver
größern, daß die Informationsgruben der nebeneinander
liegenden Spuren, also die Informationsgebiete einer ersten
bzw. einer zweiten Art, mit einer verschiedenen Tiefe aus
geführt und diese Spuren mit Bündeln verschiedener Wellen
längen ausgelesen werden. Die Tiefen und die Wellenlängen
sind derart gewählt, daß die Informationsgruben einer
ersten Spur eine maximale Modulation in einem Bündel mit
einer ersten Wellenlänge herbeiführen, während die Infor
mationsgruben benachbarter zweiter Spuren diese Bündel
nahezu nicht beeinflussen, mit anderen Worten, von diesem
Bündel nahezu nicht wahrgenommen werden. Die letzteren
Gruben führen zwar eine maximale Modulation in einem
Bündel mit einer zweiten Wellenlänge herbei, aber das
letztere Bündel wird wieder nahezu nicht von den Infor
mationsgruben der ersten Spur beeinflußt. Die Spuren
können dann erheblich näher beieinander gelegt werden,
ohne daß das Übersprechen zu stark wird.
Diesem Vorschlag haften einige praktische Nachteile an. An
erster Stelle werden für die Erzeugung zweier Bündel mit
verschiedenen Wellenlängen zwei Strahlungsquellen
benötigt, wodurch die Auslesevorrichtung verwickelt wird.
An zweiter Stelle müssen für eine gut getrennte Auslesung
der zwei Arten von Gruben verhältnismäßig tiefe (z. B. in
der Größenordnung von einigen Malen die Wellenlänge ihres
zugehörigen Auslesebündels) Gruben mit einer Genauigkeit
in der Größenordnung eines Zehntels der Wellenlänge des
Auslesebündels gebildet werden. Dies ist technologisch
eine schwierige Aufgabe.
Es ist Aufgabe der Erfindung, in einem Aufzeichnungsträger
für Information, wie ein Fernsehprogramm, ein Audio
programm oder digitale Information, z. B. von und für eine
Rechenanlage, die Informationsdichte zu vergrößern, ohne
daß dabei die obengenannnten Nachteile auftreten.
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.
Die Tatsache, daß alle Informationsgebiete langgestreckt
sind, bedeutet, daß über den ganzen Aufzeichnungsträger
die Abmessung in einer Richtung (der Längsrichtung) dieser
Gebiete mindestens anderthalbmal größer als die Abmessung
quer zu dieser Richtung ist. Vorzugsweise sind die Längen
der Informationsgebiete mindestens zweimal größer als die
verwendete effektive Wellenlänge. Die nach der Erfindung
verwendeten Polarisationseffekte können aufzutreten
beginnen, wenn die Längen der Informationsgebiete etwa
anderthalbmal ihre Breiten sind. Bei früher von der Anmel
derin vorgeschlagenen runden scheibenförmigen Aufzeich
nungsträgern, in denen pro Spurumdrehung eine gleiche
Menge Information vorhanden war, war die mittlere Länge
der Informationsgebiete dem Radius der Spur proportional.
Für Spuren auf der Innenseite des Aufzeichnungsträgers war
die mittlere Länge der Informationsgebiete verhältnismäßig
gering und etwa gleich der Breite der Gebiete.
Es ist aus der DE-OS 29 12 216 an sich bekannt, zwei
verschiedenartige Informationsgebiete auf einem Aufzeich
nungsträger gesondert auszulesen mittels Strahlung einer
einzigen Wellenlänge. In dem bekannten Aufzeichnungsträger
unterscheiden sich die zwei Arten von Informationsgebieten
dadurch, daß sie verschiedene Tiefe haben, und nicht
dadurch, daß sie für eine von zwei Polarisationsrichtungen
optimalisiert sind. Zum Auslesen des Aufzeichnungsträgers
nach der DE-OS 29 12 216 wird ein einziges Auslesebündel
verwendet, und die Diskrimination zwischen den von
verschiedenartigen Informationsgebieten herrührenden
Signale findet statt in dem strahlungsempfindlichen
Detektionssystem durch Addieren der Signale von zwei
Detektoren für eine Art von Informationsgebieten und durch
Substrahieren der zwei Signale für die andere Art von
Informationsgebieten.
Die Informationsstruktur des Aufzeichnungs
trägers kann eine Phasenstruktur sein. Die Informations
gebiete können dann durch in die Aufzeichnungsträgerober
fläche gepreßte Gruben oder durch über diese Oberfläche
hinausragende Buckel gebildet werden. Die Informations
struktur kann auch eine Amplitudenstruktur sein. Dann
sind die Informationsgebiete z. B. nichtreflektierende
Informationsgebiete in einer reflektierenden Fläche, oder
reflektierende Gebiete in einer nichtreflektierenden Fläche.
Weiter kann die Informationsstruktur eine Struktur sein,
die dazu bestimmt ist, in Reflexion ausgelesen zu werden,
oder sie kann eine Struktur sein, die dazu bestimmt ist,
in Durchsicht ausgelesen zu werden.
Unter der Polarisationsrichtung des optischen
Auslesebündels, das ein Bündel elektromagnetischer Strahlung
ist, ist die Richtung des elektrischen Vektors, des
E-Vektors, zu verstehen.
Die effektive Wellenlänge des Auslesebündels ist
die Wellenlänge an der Stelle der Informationsstruktur.
Wenn die Informationsstruktur mit einer Schutzschicht mit
einer Brechungszahl n überzogen ist, ist die effektive
Wellenlänge gleich der Wellenlänge im Vakuum geteilt durch n.
Im allgemeinen kann beim Auslesen der hier be
trachteten Informationsstruktur, die als eine Beugungs
struktur aufzufassen ist, dafür gesorgt werden, daß, wenn
die Mitte des Ausleseflecks mit der Mitte eines Informa
tionsgebietes zusammenfällt, eine destruktive Interferenz
zwischen dem Bündel nullter Ordnung und den Bündeln erster
Ordnungen auftritt. Dann wird das Ausgangssignal eines
strahlungsempfindlichen Detektors, der das Auslesebündel
in ein elektrisches Signal umwandeln muß, minimal sein,
wenn die Mitten des Ausleseflecks und eines Informations
gebietes zusammenfallen, und maximal sein, wenn das Aus
lesebündel zwischen zwei Informationsgebieten projiziert
wird. Für eine genügend große Modulation des Detektor
signals müssen die Informationsgebiete eine bestimmte
Phasentiefe aufweisen. Unter der Phasentiefe der Informa
tionsstruktur ist der Unterschied zwischen den Phasen der
nullten Spektralordnung und einer der ersten Spektral
ordnungen, durch die die Informationsstruktur gebildet
wird, zu verstehen, wenn die Mitte des Ausleseflecks mit
der Mitte eines Informationsgebietes zusammenfällt. Dabei
kann in Annäherung erster Ordnung angenommen werden, daß
die verschiedenen ersten Ordnungen dieselbe Phase auf
weisen. Die Phasentiefe hängt von einer Geometrie der
Informationsgebiete, im Falle von Informationsgruben
namentlich von der geometrischen Tiefe dieser Gruben und
von dem Neigungswinkel der Wände der Gruben, ab.
Welches Phasentiefe beim Auslesen einer bestimmten
Informationsstruktur optimal ist, hängt von dem ange
wandten Ausleseverfahren ab. Eine optische Informations
struktur kann nach dem sogenannten Zentralapertur-Auslese
verfahren oder nach dem sogenannten Differentialauslese
verfahren ausgelesen werden. Bei dem ersten Auslese
verfahren wird die ganze von dem Aufzeichnungsträger her
rührende und durch die Pupille des Ausleseobjektivs hin
durchtretende Strahlungsmenge auf einen einzigen Detektor
konzentriert. Bei dem Differentialausleseverfahren werden
zwei im sogenannten fernen Feld der Informationsstruktur
angeordnete Detektoren, die in der Spurrichtung hinterein
ander angebracht sind, verwendet. Das Differentialsignal
dieser Detektoren stellt die ausgelesene Information dar.
Das ferne Feld der Informationsstruktur kann mit einer
Ebene angegeben werden, in der die Schwerpunkte der durch
die Informationsstruktur gebildeten Teilbündel, namentlich
des Teilbündels nullter Ordnung und der Teilbündel erster
Ordnungen, voneinander getrennt sind. Die optimale Phasen
tiefe ψ C.A. für eine Informationsstruktur, die dazu be
stimmt ist, mit dem Zentralapertur-Ausleseverfahren ausge
lesen zu werden, ist etwa 180°, während die optimale
Phasentiefe ψ D.I. für eine Informationsstruktur, die dazu
bestimmt ist, mit dem Differentialverfahren ausgelesen
zu werden, etwa 110° ist.
Nach der Erfindung wird die Tatsache benutzt,
daß beim Auslesen langgestreckter Informationsgebiete
mit einem Auslesebündel, dessen effektive Wellenlänge in
der Größenordnung der Breite der Gebiete liegt, die
Polarisationsrichtung des Auslesebündels eine Rolle spielen
wird. Es hat sich herausgestellt, daß für die hier be
trachteten Informationsstrukturen Informationsgruben, wenn
sie mit einem parallel polarisierten Auslesebündel, d. h.
mit einem Bündel, dessen E-Vector zu der Längsrichtung
der Gruben parallel ist, ausgelesen werden, effektiv weniger
tief zu sein scheinen, oder mit anderen Worten eine ge
ringere Phasentiefe als dieselben Gruben aufweisen, wenn
sie mit einem senkrecht polarisierten Auslesebündel ausge
lesen werden. Um für eine optimale Auslesung gewünschte
Phasentiefe zu erhalten, müssen bei den hier betrachteten
Informationsstrukturen beim Auslesen mit einem parallel
polarisierten Auslesebündel die Informationsgruben effektiv
tiefer als beim Auslesen mit einem senkrecht polarisierten
Auslesebündel sein. Informationsgruben, die für Auslesung
mit einem parallel polarisierten Auslesebündel optimiert
sind, sind in der Regel für Auslesung mit einem senkrecht
polarisierten Auslesebündel nicht optimiert und können
geometrisch sogar derart bemessen sein, daß sie vom letz
teren Bündel nahezu nicht wahrgenommen werden. Ähnliches
gilt selbstverständlich für Informationsbuckel. Wenn von
zwei nebeneinanderliegenden Spuren die Informationsge
biete für zwei zueinander senkrechte Polarisationsrich
tungen bemessen sind, kann der Spurabstand erheblich, z. B.
zweimal, kleiner in bezug auf den Abstand zwischen zwei
Spuren bekannter Aufzeichnungsträger sein, die nur eine
einzige Art von Informationsgebieten enthalten, ohne daß
die Möglichkeit des Übersprechens vergrößert wird. Die
Informationsdichte kann dann um z. B. einen Faktor 2 ver
größert werden.
Die Polarisationseffekte werden in erheblichem
Maße durch den optischen Kontrast zwischen den Informa
tionsgebieten und ihrer Umgebung und durch die Schärfe
der Ränder der Informationsgebiete bestimmt. Der optische
Kontrast wird durch den Extinktionskoeffizenten und die
Brechungszahl des Materials der Informationsschicht be
stimmt. Diese Schicht ist vorzugsweise eine Metallschicht.
Die Polarisationseffekte sind beim Auslesen in Durchsicht
geringer als beim Auslesen in Reflexion, aber doch noch
genügend groß, um bei Differentialauslesung in Durchsicht
angewandt werden zu können.
Eine erste Ausführungsform eines Aufzeichnungs
trägers nach der Erfindung, in der die Längsrichtungen
der zwei Arten von Informationsgebieten mit der Längs
richtung der Spuren zusammenfallen, in denen diese Gebiete
liegen, ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß die zwei
Arten von Informationsgebieten dadurch voneinander unter
schieden werden, daß mindestens eine der nicht durch die
gespeicherte Information bestimmten Abmessungen dieser
Gebiete verschieden ist.
Die Informationsgebiete können dadurch vonein
ander verschieden gemacht werden, daß die maximale Breite,
d. h. die Breite in der Ebene der Zwischengebiete, ver
schieden gemacht wird. In der Praxis wird jedoch vorzugs
weise bei Informationsgebieten in Form von Gruben oder
Buckeln eine verschiedene geometrische Tiefe oder Höhe
und/oder ein verschiedener Neigungswinkel der Wände der Ge
biete gewählt, weil sich dies einfacher verwirklichen läßt.
Die erste Ausführungsform des Aufzeichnungs
trägers nach der Erfindung kann weiter dadurch gekennzeich
net sein, daß die Phasentiefe der mit der ersten Auslese
bündelkomponente wahrgenommenen Informationsgebiete der
ersten Art gleich der der mit der zweiten Auslesebündelkom
ponente wahrgenommenen Informationsgebiete der zweiten Art
ist. Beim Auslesen eines derartigen Aufzeichnungsträgers
wird nur ein Ausleseverfahren, und zwar entweder das Zen
tralaperturverfahren oder das Differentialverfahren, ange
wandt.
Es ist auch möglich, eine Art von Informations
gruben oder -buckeln mit dem Zentralaperturverfahren und die
andere Art mit dem Differentialausleseverfahren auszulesen.
Ein dazu geeigneter Aufzeichnungsträger ist dadurch gekenn
zeichnet, daß die der ersten Auslesebündelkomponente
wahrgenommenen Informationsgebiete der ersten Art eine erste
Phasentiefe aufweisen, die von einer zweiten zu den mit der
zweiten Auslesebündelkomponente wahrgenommenen Informationsge
bieten der zweiten Art gehörigen Phasentiefe verschieden ist.
Vorzugsweise ist dabei die erste Phasentiefe
etwa 110° und die zweite Phasentiefe etwa 180°.
Es ist nicht unbedingt notwendig, daß die zwei
Arten von Informationsgebieten verschiedene Abmessungen
aufweisen. Die verschiedenen Geometrien für die zwei Arten
von Informationsgebieten können (und werden vorzugsweise)
dadurch erhalten werden, daß die Orientierungen der Infor
mationsgebiete verschieden gemacht werden. Die bevorzugte
Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfin
dung, in der die zwei Arten von Informationsgebieten dieselben
Abmessungen aufweisen, ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Längsrichtung der Informationsgebiete der ersten Art quer zu
der der zweiten Art ist. Dann kann die Informationsstruktur
auch eine Amplitudenstruktur sein.
Die Informationsgebiete der ersten Art werden
mit einer ersten Richtung, z. B. der Längsrichtung, dieser
Gebiete polarisierten Auslesebündelkomponente und die
zweite Art von Informationsgebieten mit einer in einer
zweiten Richtung quer zu der ersten Richtung polarisierten
Auslesebündelkomponente ausgelesen. In einer derartigen
Struktur (einer "Fischgrat"-Struktur) schließen die Längs
richtungen der Informationsgebiete einen Winkel von z. B.
45° mit den Spurrichtungen ein und wird eine maximale
Informationsdichte erreicht. In einer Informationsstruktur
mit Informationsgebieten gleichmäßiger Abmessungen kann
digitale, jedoch auch analoge Information gespeichert sein.
Im letzteren Falle ist die Information in der Frequenz
und/oder dem gegenseitigen Abstand der Informationsgebiete
kodiert.
Für einen runden scheibenförmigen Aufzeichnungs
träger können die nebeneinanderliegenden Spurteile aus
Informationsgebieten der ersten Art bzw. aus Informations
gebieten der zweiten Art aufgebaut sein. Vorzugsweise be
steht dann die Informationsstruktur aus zwei spiralförmigen
Spuren, von denen die erste bzw. die zweite aus Informations
gebieten der ersten bzw. der zweiten Art aufgebaut ist,
wobei die Spurumdrehungen der ersten schraubenlinienförmigen
Spur zwischen denen der zweiten spiralförmigen Spur liegen.
Beim Auslesen dieses Aufzeichnungsträgers wird zunächst
eine spiralförmige Spur und dann die zweite spiralförmige
Spur völlig abgetastet.
Es ist auch möglich, daß die aufeinanderfolgenden
Spurteile innerhalb einer Spurumdrehung sich dadurch von
einander unterscheiden, daß sie aus Informationsgebieten
der ersten Art bzw. aus Informationsgebieten der zweiten
Art aufgebaut sind. Diese Informationsstrukur ist attraktiv
für den Fall, daß man die zwei genannten Ausleseverfahren
verwenden will.
Eine dritte Ausführungsform eines Aufzeichnungs
trägers nach der Erfindung, der jedoch mit zwei Informations
schichten versehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß
eine erste Informationsschicht nur Informationsgebiete
einer ersten Art und die zweite Informationsschicht nur
Informationsgebiete der zweiten Art enthält.
Es wurde bereits u. a. in der US-PS Nr. 38 53 426
vorgeschlagen, den Informationsinhalt eines optisch ausles
baren Aufzeichnungsträgers dadurch zu vergrößern, daß
zwei Informationsschichten auf verschiedenen Höhen in dem
Aufzeichnungsträgerkörper angebracht werden. Um beim Aus
lesen der einen Informationsschicht das Übersprechen der
anderen Schicht zu vermeiden, müssen sich die Informations
schichten in einem gegenseitigen Abstand befinden, der
groß in bezug auf die Tiefenschärfe des Ausleseobjektivs
ist.
Dabei ergibt sich das Problem, daß das Auslese
bündel über eine verhältnismäßig dicke Schicht fokussiert
werden muß, wodurch die Aberrationen des Ausleseobjektivs
eine Rolle spielen werden. Außerdem muß beim Übergang
von der ersten zu der zweiten Informationsschicht jeweils
die Fokussierung des Ausleseobjektivs nachgeregelt werden.
Wenn jedoch die erste Informationsschicht aus Informations
gebieten einer ersten Art und die zweite Informations
schicht aus Informationsgebieten einer zweiten Art aufge
baut ist und für die Auslesung eine erste und eine zweite
Auslesebündelkomponente mit zueinander senkrechten Polari
sationsrichtungen verwendet werden, derart, daß die
Informationsgebiete der ersten Art eine maximale Modulation
in der ersten Auslesebündelkomponente herbeiführen und
von der zweiten Auslesebündelkomponente nahezu nicht wahr
genommen werden, während die Informationsgebiete der
zweiten Art eine maximale Modulation in der zweiten Auslese
bündelkomponente herbeiführen und von der ersten Auslese
bündelkomponente nahezu nicht wahrgenommen werden, können
die zwei Informationsschichten nahe beieinander, und zwar
innerhalb der Tiefenschärfe des Ausleseobjektivs, liegen
und dennoch getrennt ausgelesen werden.
Die Spurteile der ersten Informationsschicht
können über denen der zweiten Informationsschicht liegen.
Eine noch bessere getrennte Auslesung der zwei Informa
tionsschichten wird erreicht, wenn die Spurteile der ersten
Informationsschicht zwischen denen der zweiten Informations
schicht liegen.
Ein Aufzeichnungsträger mit zwei Informations
schichten kann weiter dadurch gekennzeichnet sein, daß
jede Informationsschicht zwei Arten von Informationsge
bieten enthält, wobei die Spurteile der zwei Informations
schichten, die aus Informationsgebieten derselben Art
aufgebaut sind, nebeneinander liegen. Für diesen Aufzeich
nungsträger kann die Informationsdichte viermal größer
als die bekannter Aufzeichnungsträger mit nur einer Art
von Informationsgebieten sein.
Die Erfindung kann nicht nur in einem Aufzeich
nungsträger, der völlig mit Information versehen ist,
sondern auch in einem Aufzeichnungsträger verwendet werden,
in den der Benutzer selber Information einschreiben kann.
In einem derartigen Aufzeichnungsträger, der u. a. in der
DE-OS 29 09 877 beschrieben ist, ist eine
optisch detektierbare sogenannte Servospur angebracht.
Diese Servospur enthält Sektoradressen, von denen eine
konstante Anzahl, z. B. 128, pro Spurumdrehung vorhanden
sind. Diese Sektoradressen beanspruchen nur einen kleinen
Teil der Servospur. Die Aufzeichnungsträgerteile zwischen
den Sektoradressen sind mit einem einschreibbaren Material,
z. B. einer dünnen Metallschicht, versehen, in die der Be
nutzer mit Hilfe eines Laserbündels seine eigene Informa
tion dadurch einschreiben kann, daß das Metall örtlich
zum Schmelzen gebracht wird. In einer Sektoradresse ist
u. a. Adresseninformation über den zugehörigen Aufzeichnungs
trägerteil in Form von Adresseninformationsgebieten ange
bracht, die voneinander durch Zwischengebiete getrennt sind.
Die Informationsgebiete zweier nebeneinanderliegender
Sektoradressen können nach der Erfindung zueinander senk
rechte Längsrichtungen aufweisen. Dadurch kann auch in
Aufzeichnungsträgern dieser Art die Informationsdichte
vergrößert werden. In einem Aufzeichnungsträgerteil, der
zu einer bestimmten Sektoradresse gehört, kann Information
in Informationsgebiete eingeschrieben werden, die dieselbe
Orientierung wie die Adresseninformationsgebiete in der
Sektoradresse aufweisen.
Auch in einem einschreibbaren Aufzeichnungs
träger, in dem die Informationsgebiete sämtlicher Sektor
adressen dieselbe Orientierung und dieselben Abmessungen
aufweisen, kann die Erfindung angewandt werden. Es ist
nämlich möglich, daß in einem unbeschriebenen Teil des
Aufzeichnungsträgers, der zu einer bestimmten Sektor
adresse gehört, vom Benutzer zwei Informationsspuren ein
geschrieben werden. Wenn ein derartiger Aufzeichnungs
träger mit einer für einen bestimmten Benutzer nützlichen
Information eingeschrieben ist, ist der dadurch gekenn
zeichnet, daß eine optisch detektierbare Servospur vor
handen ist, in die Sektoradressen aufgenommen sind; daß
die zu einer bestimmten Sektoradresse gehörige Information
in zwei Informationsspuren angebracht ist, von denen
mindestens eine in bezug auf die Servospur und quer zu der
Spurrichtung verschoben ist, und daß die Längsrichtung
der Informationsgebiete in einer Informationsspur quer
zu der der Informationsgebiete in der zweiten Informations
spur verläuft.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine
Vorrichtung zum Auslesen des Aufzeichnungsträgers, die
mit einem optischen Auslesesystem versehen ist, das eine
ein Auslesebündel liefernde Strahlungsquelle, ein Objektiv
system zum Fokussieren des Auslesebündels zu einem Auslese
fleck auf der Informationsstruktur und ein strahlungs
empfindliches Detektionssystem zur Umwandlung des von der
Informationsstruktur modulierten Auslesebündels in ein
elektrisches Signal enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
das von dem optischen Auslesesystem gelieferte Auslese
bündel an der Stelle der Informationsstruktur zwei ge
gebenenfalls gleichzeitig vorhandene Auslesebündelkompo
nenten mit zueinander senkrechten Polarisationsrichtungen
enthält, die zu der Längsrichtung einer Art von Informa
tionsgebieten parallel bzw. senkrecht sind.
Es sei bemerkt, daß in der deutschen Offen
legungsschrift Nr. 26 34 243 eine kombinierte Einschreib/
Auslesevorrichtung beschrieben ist, in der zwei Strahlungs
bündel mit zueinander senkrechten Polarisationsrichtungen
auf den Aufzeichnungsträger einfallen. Diese zwei Bündel
werden jedoch dazu benutzt, zwei Spuren gleichzeitig einzu
schreiben und beim Auslesen entweder zwei Spuren zugleich
abzutasten oder ein Spurfolgesignal zu erzeugen. Der Auf
zeichnungsträger enthält dann nur eine Art von Informations
gebieten, und die Polarisationsrichtungen der zwei Bündel
sind nicht zu der Längsrichtung der Informationsgebiete
parallel bzw. senkrecht.
Es ist möglich, daß in der Auslesevorrichtung
nach der Erfindung an der Stelle der Informationsstruktur
stets nur diejenige Auslesebündelkomponente, die der augen
blicklich ausgelesenen Art von Informationsgebieten ent
spricht, vorhanden ist. In einer derartigen Vorrichtung
muß die Polarisationsrichtung des Auslesebündels jeweils
geändert werden. Dazu kann z. B. zwischen der Strahlungs
quelle und dem Objektivsystem eine ½ λ-Platte vorhanden
sein, die in und aus dem Auslesebündel gedreht werden kann.
Es ist auch möglich, daß die Strahlungsquelle, in Form
eines Halbleiterdiodenlasers, über 90° drehbar angeordnet
ist. Ferner können auch zwei auf einem gemeinsamen und
bewegbaren Träger angebrachte Diodenlaser vorhanden sein,
die Strahlungsbündel liefern, deren Polarisationsrichtungen
quer zueinander verlaufen. Für den Fall, daß die Auslese
vorrichtung polarisationsempfindliche Mittel zur Trennung
des von der Informationsstruktur modulierten Auslese
bündels von dem unmodulierten Bündel enthält, kann ein
Polarisationsdreher zwischen einem polarisationsempfindlichen
Bündelteiler und dem Objektivsystem angebracht sein, der die
Polarisationsrichtung des von der Strahlungsquelle emittier
ten Auslesebündels, die einen Winkel von 45° mit der Längs
richtung einer Art von Informationsgebieten einschließt,
sowie die Polarisationsrichtung des von der Informations
struktur reflektierten Auslesebündels abwechselnd über
einen Winkel von etwa +45° und einen Winkel von etwa -45°
dreht.
Auch kann dafür gesorgt werden, daß die Polari
sationsrichtung des Auslesebündels an der Stelle der
Informationsstruktur stets unter einem Winkel von etwa 45°
zu der Längsrichtung einer Art von Informationsgebieten
steht. Das Auslesebündel kann dann annahmeweise in eine
Bündelkomponente mit einer Polarisationsrichtung parallel
zu der Längsrichtung einer Art von Informationsgebieten
und in eine Bündelkomponente mit einer Polarisationsrich
tung senkrecht zu dieser Längsrichtung zerlegt sein. Dann
muß das Detektionssystem polarisationsempfindlich sein,
um die Information in den zwei Auslesebündelkomponenten,
die stets beide vorhanden sind, getrennt verarbeiten zu
können. Das Detektionssystem kann dann aus einem einzigen
Detektor, dem ein drehbarer Polarisationsanalysator voran
geht, oder aus einem polarisationsempfindlichen Bündel
teiler und zwei Detektoren, oder aus einem polarisations
unempfindlichen Bündelteiler und zwei Detektoren bestehen,
jedem von denen ein Polarisationsanalysator vorangeht.
Zum Einschreiben und Auslesen der zwei Arten
von Informationsgebieten mit zueinander nahezu senkrechten
Längsrichtungen kann eine kombinierte Einschreib/Auslese
vorrichtung verwendet werden, die die Merkmale der oben
genannten Auslesevorrichtung aufweist und die weiter eine
ein Einschreibbündel liefernde Strahlungsquelle und einen
Intensitätsmodulator zum Schalten der Intensität eines
Einschreibbündels zwischen einem ersten (Schreib)Pegel
und einem zweiten niedrigeren Pegel enthält. Eine der
artige Vorrichtung ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß
der vom Objektivsystem auf der Informationsschicht er
zeugte Einschreibfleck langgestreckt ist und daß Mittel
vorhanden sind, mit deren Hilfe der Einschreibfleck in
zwei um nahezu 90° voneinander verschiedenen Lagen positio
niert wird, wobei in diesen Lagen die Längsrichtungen des
Einschreibflecks um etwa 90° voneinander verschieden sind,
während diese Längsrichtungen beide einen Winkel von etwa
45° mit der Längsrichtung der Servospur einschließen.
Der Intensitätsmodulator kann durch Mittel zur Regelung
der Speisung der Strahlungsquelle gebildet werden.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in
der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Ansicht eines kleinen Teiles eines
Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Teil eines tangentialen Schnittes
durch diesen Aufzeichnungsträger,
Fig. 3a einen Teil eines radialen Schnittes durch
eine erste Ausführungsform des Aufzeichnungsträgers,
Fig. 3b einen Teil eines radialen Schnittes durch
eine zweite Ausführungsform des Aufzeichnungsträgers,
Fig. 4 einen radialen Schnitt durch einen kleinen
Teil einer dritten Ausführungsform des Aufzeichnungsträgers,
Fig. 5 eine Ansicht eines Aufzeichnungsträgers,
in der die Längsrichtungen der zwei Arten von Informations
gebieten quer zueinander verlaufen,
Fig. 6 eine Ansicht eines Aufzeichnungsträgers
mit zwei spiralförmigen Spuren,
Fig. 7 eine Ansicht eines Teiles eines Aufzeich
nungsträgers, in dem pro Spur verschiedene Arten von
Informationsgebieten vorhanden sind,
Fig. 8 einen tangentialen Schnitt durch einen
Teil dieses Aufzeichnungsträgers,
Fig. 9 einen radialen Schnitt durch einen Teil
eines Aufzeichnungsträgers mit zwei Informationsschichten,
Fig. 10 einen radialen Schnitt durch einen Auf
zeichnungsträger mit zwei Informationsschichten, die je
zwei Arten von Informationsgebieten enthalten,
Fig. 11 eine erste Ausführungsform einer Auslese
vorrichtung,
Fig. 12 die Querschnitte im fernen Feld der
Informationsstruktur des Bündels nullter Ordnung und der
Bündel erster Ordnungen, die durch die Informations
struktur gebildet werden,
Fig. 13 den Verlauf als Funktion der Phasentiefe
der Amplitude des Informationssignals,
Fig. 14 den Verlauf des durch eine kontinuier
liche Nut herbeigeführten Phasenunterschiedes in einem
Auslesebündel als Funktion der Breite dieser Nut und für
verschiedene Polarisationsrichtungen,
Fig. 15 den Verlauf des durch eine kontinuier
liche Nut herbeigeführten Phasenunterschiedes in einem
Auslesebündel als Funktion der Tiefe dieser Nut und für
verschiedene Polarisationsrichtungen,
Fig. 16 eine Ansicht eines Aufzeichnungsträgers,
in den ein Benutzer selber Information einschreiben kann,
Fig. 17 eine Ansicht eines Teiles eines Auf
zeichnungsträgers, der von einem Benutzer eingeschrieben ist,
Fig. 18 eine zweite Ausführungsform einer Auslese
vorrichtung,
Fig. 19 eine erste Ausführungsform eines polari
sationsempfindlichen Detektionssystems für die Auslese
vorrichtung,
Fig. 20 eine zweite Ausführungsform eines der
artigen Detektionssystems,
Fig. 21 schematisch eine erste Ausführungsform
einer kombinierten Einschreib/Auslesevorrichtung, und
Fig. 22 schematisch eine zweite Ausführungs
form einer derartigen Vorrichtung.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, besteht die
Informationsstruktur aus einer Anzahl von Informations
gebieten 4 (4′), die gemäß Spuren 2 (2′) angeordnet sind.
Die Gebiete 4 (4′) sind in der Spurrichtung oder der tan
gentialen Richtung t voneinander durch Zwischengebiete 5
getrennt. Die Spuren 2 (2′) sind in der radialen Richtung r
voneinander durch schmale Zwischenstreifen 3 getrennt.
Die Informationsgebiete 4 (4′) können aus in die
Aufzeichnungsträgeroberfläche gepreßten Gruben oder aus
über diese Oberflächen hinausragenden Buckeln bestehen.
Im Falle einer Zentralapertur-Auslesung, also wenn die
Informationsgebiete eine größere Phasentiefe aufweisen
müssen, werden die Informationsgebiete vorzugsweise Gruben
sein.
Die Information, die mittels des Aufzeichnungs
trägers übertragen werden muß, 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 Ände
rung der Raumfrequenz der Informationsgebiete 4 (4′) und
das Chroma- und Tonsignal in der Änderung der Längen dieser
Gebiete kodiert sein. In dem Aufzeichnungsträger kann auch
digitale Information gespeichert sein. Dann stellt eine
bestimmte Kombination von Informationsgebieten 4 (4′) und
Zwischengebieten 5 eine bestimmte Kombination von digitalen
Einsen und Nullen dar.
Der Aufzeichnungsträger kann mit einer Vorrich
tung ausgelesen werden, die in Fig. 11 schematisch darge
stellt ist. Ein von einem Gaslaser 10, z. B. einem Helium-
Neon-Laser, emittiertes monochromatisches und linear polari
siertes Bündel 11 wird von einem Spiegel 13 zu einem
Objektivsystem 14 reflektiert. Im Wege des Strahlungsbündels
11 ist eine Hilfslinie 12 angeordnet, die dafür sorgt, daß
die Pupille des Objektivsystems 14 gefüllt wird. Dann wird
ein beugungsbegrenzter Auslesefleck V auf der Informations
struktur erzeugt. Die Informationsstruktur ist schematisch
durch die Spuren 2 (2′) dargestellt; der Aufzeichnungs
träger ist also in radialem Schnitt gezeigt.
Die Informationsstruktur kann sich auf der dem
Laser zugekehrten Seite des Aufzeichnungsträgers befinden.
Vorzugsweise befindet sich aber, wie in Fig. 11 angegeben
ist, die Informationsstruktur auf der von dem Laser abge
kehrten Seite des Aufzeichnungsträgers, so daß durch das
durchsichtige Substrat 8 des Aufzeichnungsträgers hindurch
ausgelesen wird. Dies hat den Vorteil, daß die Informa
tionsstruktur vor Fingerabdrücken, Staubteilchen und
Kratzern geschützt ist.
Das Auslesebündel 11 wird von der Informations
struktur reflektiert und bei Drehung des Aufzeichnungs
trägers mit Hilfe eines von einem Motor 15 angetriebenen
Tellers 16 entsprechend der Reihenfolge der Informations
gebiete 4 (4′) und der Zwischengebiete 5 in einer augen
blicklich ausgelesenen Spur moduliert. Das modulierte Aus
lesebündel geht wieder durch das Objektivsystem 14 und
wird vom Spiegel 13 reflektiert. Um das modulierte Auslese
bündel von dem unmodulierten Auslesebündel zu trennen, ist
in dem Strahlungsweg ein Bündelteiler 17 angeordnet. Der
Bündelteiler kann ein halbdurchlässiger Spiegel, aber
auch ein polarisationsempfindliches Teilprisma sein. Im
letzteren Falle muß eine ¼ λ-Platte zwischen dem Objektiv
system und dem Teilprisma angeordnet werden. λ ist dabei
die Wellenlänge des Auslesebündels 11. Der Bündelteiler 17
reflektiert einen Teil des modulierten Auslesebündels zu
einem strahlungsempfindlichen Detektionssystem 19. Dieses
Detektionssystem besteht, falls das Zentralapertur-Auslese
verfahren angewandt wird, aus einem einzigen Detektor, der
auf der optischen Achse des Auslesesystems angeordnet ist.
Das Ausgangssignal S i dieses Detektors ist der ausgelesenen
Information proportional. Wenn das Differentialauslese
verfahren angewandt wird, besteht das Detektionssystem
aus zwei in tangentialer Richtung verschobenen Detektoren,
die im fernen Feld der Informationsstruktur angeordnet
sind. Dadurch, daß die Ausgangssignale dieser Detektoren
voneinander subtrahiert werden, wird ein Signal erhalten,
das entsprechend der ausgelesenen Information moduliert ist.
Die Informationsstruktur wird mit einem Auslese
fleck V beleuchtet, dessen Abmessung in der Größenordnung
der Abmessung der Informationsgebiete 4 (4′) liegt. Die
Informationsstruktur kann als ein Beugungsraster betrachtet
werden, das das Auslesebündel in ein unabgelenktes Teil
bündel nullter Spektralordnung, eine Anzahl von Teil
bündeln erster Spektralordnungen und eine Anzahl von Teil
bündeln höherer Spektralordnungen spaltet. Für die Aus
lesung sind im wesentlichen die in der Längsrichtung der
Spuren abgelenkten Teilbündel und von diesen Bündeln im
wesentlichen die in den ersten Ordnungen abgelenkten Teil
bündel von Bedeutung. Die numerische Apertur des Objektiv
systems 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 den Detektor
gelangen. Außerdem sind die Amplituden der Teilbündel
höherer Ordnungen klein in bezug auf die Amplituden des
Teilbündels nullter Ordnung und der Teilbündel erster
Ordnungen.
In Fig. 12 sind die Querschnitte der in der
Spurrichtung abgelenkten Teilbündel erster Ordnungen in
der Ebene der Austrittspupille des Objektivsystems darge
stellt. Der Kreis 20 mit dem Mittelpunkt 21 stellt die
Austrittspupille dar. Dieser Kreis gibt zugleich den
Querschnitt des Teilbündels nullter Ordnung b (0,0) an.
Der Kreis 22 bzw. 24 mit dem Mittelpunkt 23 bzw. 25 stellt
den Querschnitt des Teilbündels erster Ordnung b (+1,0)
bzw. b (-1,0) dar. Der Pfeil 26 deutet die Spurrichtung an.
Der Abstand zwischen der Mittel 21 des Teilbündels nullter
Ordnung und den Mitten 23 und 25 der Teilbündel erster
Ordnungen wird durch λ/p bestimmt, wobei p (Vgl. Fig. 1)
die Raumperiode, an der Stelle des Ausleseflecks V, der
Gebiete 2 und λ die Wellenlänge des Auslesebündels dar
stellen.
Nach der hier aufgeführten Weise der Beschrei
bung der Auslesung läßt sich sagen, daß in den in Fig. 12
schraffiert dargestellten Gebieten die Teilbündel erster
Ordnungen das Teilbündel nullter Ordnung überlappen und
daß Interferenzen auftreten. Die Phasen der Teilbündel
erster Ordnungen ändern sich, wenn sich der Auslesefleck
in bezug auf eine Informationsspur bewegt. Dadurch ändert
sich die Intensität der Gesamtstrahlung, die durch die
Austrittspupille des Objektivsystems hindurchtritt.
Wenn die Mitte des Ausleseflecks mit der Mitte
eines Informationsgebietes 4 (4′) zusammenfällt, ergibt
sich ein bestimmter Phasenunterschied ψ (als Phasentiefe
bezeichnet) zwischen einem Teilbündel erster Ordnung und
dem Teilbündel nullter Ordnung. Wenn sich der Auslese
fleck zu einem folgenden Gebiet bewegt, nimmt die Phase
des Teilbündels b (+1,0) um 2 π 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 ω t ändert. Dabei stellt
l eine Zeitfrequenz dar, die durch die Raumfrequenz der
Informationsgebiete 4 und durch die Geschwindigkeit bestimmt
wird, mit der sich der Auslesefleck über eine Spur bewegt.
Die Phase Φ (+1,0) bzw. Φ (-1,0) des Teilbündels b (+1,0)
bzw. des Teilbündels b (-1,0) in bezug auf das Teilbündel
nullter Ordnung b (0,0) kann dargestellt werden durch:
ϕ (+1,0)=ψ+ω t
bzw. durch
ϕ (-1,0)=ψ-ω t.
Wenn die durch das Objektivsystem hindurchtretenden Teile
der Teilbündel erster Ordnungen und des Teilbündels nullter
Ordnung auf einem einzigen Detektor zusammengebracht werden,
wie dies bei dem Zentralapertur-Ausleseverfahren der Fall
ist, kann das zeitabhängige Signal dieses Detektors darge
stellt werden durch:
S C.A.=B (ψ) · cos ψ · cos ω t,
wobei B (ψ) mit abnehmenden Werten von ψ abnimmt. Bei dem
Differentialausleseverfahren werden zwei Detektoren 19′
und 19′′, die in Fig. 12 mit gestrichelten Linien angegeben
sind, in den Überlappungsgebieten des Teilbündels nullter
Ordnung mit den Teilbündeln erster Ordnungen angeordnet.
Das zeitabhängige Differenzsignal dieser Detektoren kann
dargestellt werden durch:
S D.I.=B (ψ) · sin ψ · sin ω t.
In Fig. 13 ist der von der Anmelderin berechnete
und durch Versuche bestätigte Verlauf der Amplitude
A₁=B (ψ) · cos c und der Amplitude A₂=B (ψ) · sin ψ
als Funktion der Phasentiefe ψ dargestellt. Für ψ=90°
sind sowohl A₁ als auch A₂ gleich Null. A₁ erreicht ein
Maximum für ψ=180°. Das Maximum für A₂ liegt etwa
bei 110°. Die Phasentiefe einer Amplitudenstruktur kann
gleich π gesetzt werden.
Die Werte der Phasentiefe ψ, für die für die
zwei Ausleseverfahren eine maximale destruktive bzw. kon
struktive Interferenz zwischen den Teilbündeln erster
Ordnungen und dem Teilbündel nullter Ordnung, somit eine
maximale bzw. minimale Modulation des Detektorsignals
auftritt, sind in der nachstehenden Tabelle angegeben:
Dabei stellt m eine ganze Zahl dar. Diese Tabelle gilt
unter der Bedingung, daß keine starken Teilbündel mit
einer Ordnung höher als 1 in die Pupille des Ausleseobjektivs
eintreten.
Die von einem Auslesebündel wahrgenommene Phasen
tiefe hängt von der Geometrie der Informationsgebiete,
namentlich von der geometrischen Tiefe einer Informations
grube oder der geometrischen Höhe eines Informationsbuckels,
und von dem Neigungswinkel der Wände der Informationsgebiete
ab. Die Phasentiefe ist nämlich auch von der effektiven
Wellenlänge des Auslesebündels in bezug auf die Breite b
der Informationsgebiete in der Ebene der Zwischengebiete 5
und der Zwischenstreifen 3 abhängig. Wenn die effektive
Wellenlänge in derselben Größenordnung wie die Breite b
der Informationsgebiete liegt oder größer als diese Breite
ist, wird der Polarisationszustand des Auslesebündels einen
wichtigen Einfluß auf die Phasentiefe ausüben. Die Polari
sationsrichtung des Auslesebündels wird schon bei einer
effektiven Wellenlänge einer Rolle spielen, die etwa gleich
dem 1,5fachen der effektiven Breite (b eff) der Informations
gebiete ist. Die Breite b und die effektive Breite (beff)
sind in Fig. 3a angegeben.
Der Einfluß des Polarisationszustandes auf die
Phasentiefe ψ wird an Hand der Fig. 14 veranschaulicht, in
der der theoretische Verlauf der relativen Phase ϕ des
lokalen elektromagnetischen Feldes auf dem Boden in bezug
auf das Feld auf der Spitze einer kontinuierlichen Nut g
als Funktion der Breite b der Nut, in der effektiven
Wellenlänge λ e ausgedrückt, dargestellt ist. Die auch in
Fig. 14 dargestellte Nut g weist eine Tiefe von 0,24λ e auf.
Die Kurven P ∥ und P ⟂ stellen den Verlauf der relativen
Phase ψ für parallel bzw. senkrecht polarisierte Strahlung
dar, während die Gerade P S den Verlauf der relativen Phase ϕ
darstellt, wie er durch die skalare Beugungstheorie vorher
gesagt wird, bei der die Polarisationsrichtung der Strahlung
nicht berücksichtigt wird. Fig. 14 zeigt, daß, sobald die
Breite der Nut g in der Größenordnung der effektiven
Wellenlänge zu liegen kommt, die Phase ϕ für die verschie
denen Polarisationsrichtungen unterschiedlich wird. Je
kleiner die Breite b in bezug auf die effektive Wellenlänge
wird, desto stärker werden die Kurven P ∥ und P ⟂ voneinander
und von P S abweichen.
In Fig. 15 ist für eine bestimmte Breite,
b=0,64 λ e , der Verlauf der relativen Phase ϕ als Funktion
der Tiefe d, in λ e ausgedrückt, für die verschiedenen
Polarisationsrichtungen mit den Kurven Q ∥ und Q ⟂ dargestellt.
Q S stellt den Verlauf der relativen Phase ϕ dar, wie er
durch die skalare Beugungstheorie vorhergesagt wird. Es
besteht eine direkte Beziehung zwischen der in den Fig. 14
und 15 dargestellten relativen Phase d und der oben defi
nierten Phasentiefe ψ; wenn ϕ von 0 auf π/2 Rad. zunimmt,
nimmt die Phasentiefe ψ von π/2 auf π Rad. zu. Dies gilt
streng für die skalare Beugungstheorie und annähernd für
die vektorielle Beugungstheorie. Aus Fig. 15 läßt sich
ablesen, daß die für eine optimale Zentralapertur-Auslesung
gewünschte Phasentiefe von f Rad., die einer relativen Phase
ϕ=π/2 Rad. entspricht, bei senkrecht polarisierter Strah
lung bei einer Nutentiefe von etwa 0,20 λ e erreicht wird.
Bei dieser Nutentiefe ist die Phasentiefe für parallel
polarisierte Strahlung etwa π/2 Rad., so daß mit dieser
Strahlung und in Zentralapertur-Auslesung die Nut nahezu
nicht wahrgenommen wird. Wenn die Nut optimal mit parallel
polarisierter Strahlung und nach dem Zentralaperturverfahren
ausgelesen werden soll, muß die Nutentiefe etwa 0,4 λ e sein.
Bei dieser Nutentiefe ist die Phasentiefe für senkrecht
polarisierte Strahlung etwa 1,5 π Rad.
Es sei bemerkt, daß die Fig. 14 und 15 für
eine kontinuierliche Nut gelten. Für Spuren, die aus Infor
mationsgebieten aufgebaut sind, wird die relative Phase ϕ
für die verschiedenen Polarisationsrichtungen einen analo
gen Verlauf aufweisen.
Der in den Fig. 14 und 15 gezeigte Effekt wird
zur Vergrößerung der Informationsdichte benutzt. In Ab
hängigkeit von der Wellenlänge des Auslesebündels, das
verwendet werden soll, wird die Breite der Informations
gebiete derart gewählt, daß die Bedingung erfüllt wird,
daß λ eff größer als oder etwa gleich b eff ist. Wenn
ein He-Ne-Laserbündel mit einer Wellenlänge λ₀=633 nm
verwendet und die Information durch ein Substrat mit einer
Brechungszahl n=1,5 hindurch ausgelesen wird, darf die
Spurbreite höchstens in der Größenordnung von 420 nm liegen.
λ₀ ist die Wellenlänge im freien Raum. Der Aufzeichnungs
träger kann auch von einem Bündel ausgelesen werden, das
von einem Halbleiterdiodenlaser, wie einem AlGaAs-Laser
geliefert wird, und dessen Wellenlänge zwischen 780 nm und
860 nm liegen kann. Bei Anwendung eines derartigen Bündels
darf beim Auslesen durch ein Substrat hindurch mit n=1,5
die Spurbreite höchstens in der Größenordnung von 520 nm
bis 570 nm liegen.
Außerdem wird dafür gesorgt, daß alle Informa
tionsgebiete langgestreckt sind, d. h., daß ihre Länge
mindestens gleich dem Anderthalbfachen ihrer Breite ist,
weil nur für diese Art von Informationsgebieten ein Phasen
tiefenunterschied zwischen senkrecht polarisierter Strah
lung und parallel polarisierter Strahlung auftreten wird.
Vorzugsweise ist die Länge der Informationsgebiete mindes
tens gleich dem Zweifachen der effektiven Wellenlänge.
Ferner werden von zwei nebeneinanderliegenden
Spurteilen die Informationsgebiete des einen Spurteiles
für Auslesung mit senkrecht polarisierter Strahlung und
die Informationsgebiete des zweiten Spurteiles für Aus
lesung mit parallel polarisierter Strahlung optimiert.
Wie an Hand der Fig. 14 und 15 nachgewiesen ist, kann diese
Optimierung dadurch erfolgen, daß die geometrischen
Tiefen der Informationsgebiete angepaßt werden.
In den Fig. 14 und 15 ist angenommen, daß die
Nut g senkrechte Wände aufweist. In der Praxis werden die
Wände der Informationsgebiete aber infolge der bei der
Herstellung des Aufzeichnungsträgers verwendeten Einschreib-
und Vervielfältigungsverfahren einen von 0° abweichenden
Neigungswinkel aufweisen.
Wie in dem Aufsatz: "Laser beam recording of
video-master discs" in "Applied Optics", Band 17, Nr. 3,
S. 2001 bis 2006 beschrieben ist, wird die Information in
eine sogenannte Vaterplatte dadurch eingeschrieben, daß
eine auf einem Substrat angebrachte Photolackschicht mit
einem Laserbündel belichtet wird, dessen Intensität ent
sprechend der einzuschreibenden Information moduliert wird.
Nach der Belichtung wird der Photolack entwickelt, wobei
eine Grubenstruktur oder eine Buckelstruktur erhalten wird.
Allein schon wegen der Intensitätsverteilung des verwendeten
Einschreibbündels wird der endgültige Aufzeichnungsträger
schräge Wände aufweisen. Auch der Entwicklungsvorgang
beeinflußt die Wandsteilheit; je länger entwickelt wird,
je stärker nimmt die Wandsteilheit zu. Von der entwickelten
Vaterplatte werden auf bekannte Weise Mutterplatten und von
diesen Platten wieder Matrizen hergestellt. Mit den Matrizen
können eine Vielzahl von Aufzeichnungsträgern gepreßt
werden. Um dabei die Abdrücke leicht von der Matrize trennen
zu können, soll vorzugsweise der Neigungswinkel der Wände
möglichst groß gewählt werden. Um dabei die gewünschte
effektive Tiefe der Informationsgruben oder Höhe der Informa
tionsbuckel zu erreichen, wird die geometrische Tiefe oder
Höhe größer als im Falle von Informationsgebieten mit
senkrechten Wänden sein müssen.
In Fig. 2 ist ein kleiner Teil des tangentialen
Schnittes durch den Aufzeichnungsträger nach Fig. 1 darge
stellt, während in Fig. 3a ein Teil dieses Aufzeichnungs
trägers in radialem Schnitt gezeigt ist. Die Informations
struktur kann mit einer Schicht 6 aus einem gut reflek
tierenden Material, wie Silber, Aluminium oder Titan, über
zogen sein. Es sei bemerkt, daß die Polarisationseffekte
stärker sind, je nachdem die optische Leitfähigkeit der
Schicht 6 größer ist. Auf der Schicht 6 kann noch eine
Schutzschicht 7 angebracht sein, die die Informations
struktur vor mechanischen Beschädigungen, wie Kratzern,
schützt. In den Fig. 2 und 3a sind weiter der tangentiale
Neigungswinkel R t und der radiale Neigungswinkel R r ange
geben. Diese Neigungswinkel liegen in derselben Größen
ordnung.
Der gewünschte Unterschied zwischen den effek
tiven Tiefen der zwei Arten von Informationsgebieten 4
und 4′ kann, wie in Fig. 3a angegeben ist, dadurch erhalten
werden, daß die geometrischen Tiefen d₁ und d₂ verschieden
gewählt werden. Dabei sind die Gebiete 4 dazu bestimmt,
mit parallel polarisierter Strahlung ausgelesen zu werden,
während die Gebiete 4′ dazu bestimmt sind, mit senkrecht
polarisierter Strahlung ausgelesen zu werden.
Der gewünschte Unterschied zwischen den effekti
ven Tiefen kann, wie in Fig. 3b angegeben ist, auch dadurch
erhalten werden, daß der radiale Neigungswinkel R₁ der
Informationsgebiete 4 kleiner als der radiale Neigungs
winkel R₂ der Informationsgebiete 4′ gemacht wird. In einer
Ausführungsform eines Aufzeichnungsträgers nach Fig. 3b,
der völlig nach dem Zentrala perturverfahren ausgelesen
werden muß und in dem die Informationsgebiete Gruben mit
einer Tiefe von etwa 220 nm und einer Breite b von etwa
375 nm sind, ist der Neigungswinkel R₁ etwa 25° und der
Neigungswinkel R₂ etwa 55°. Die Brechungszahl n der Schicht
8 ist 1,5 und die Schicht 6 ist eine Silberschicht. Dieser
Aufzeichnungsträger ist für Auslesung mit einer Auslese
wellenlänge von 820 nm und über ein Ausleseobjektiv mit
einer numerischen Apertur von 0,58 entworfen.
In einer Ausführungsform eines Aufzeichnungs
trägers nach Fig. 3b, der völlig mit dem Differentialver
fahren ausgelesen wird und in dem die Informationsgebiete
Buckel mit einer Höhe von etwa 150 nm und einer Breite b
von etwa 625 nm sind, ist der Neigungswinkel der Buckel,
die mit parallel polarisierter Strahlung ausgelesen werden,
etwa 57° und der Neigungswinkel der Buckel, die mit senk
recht polarisierter Strahlung ausgelesen werden, etwa 25°.
Auch für diesen Aufzeichnungsträger ist die Schicht 6 eine
Silberschicht und ist die Brechungszahl n der Schicht 8 1,5.
Die Auslesewellenlänge ist wieder 820 nm und die numerische
Apertur des Ausleseobjektivs ist 0,54.
Es ist naturgemäß auch möglich, daß von den
Informationsgebieten 4 und 4′ sowohl die geometrischen
Tiefen als auch die Neigungswinkel voneinander verschieden
sind.
Die in den Fig. 3a und 3b dargestellten Informa
tionsgebiete sind für ein einziges Ausleseverfahren optimiert.
Es ist aber auch möglich, daß die Informationsgebiete 4
für Zentralapertur-Auslesung und die Informationsgebiete 4′
für Differential-Auslesung optimiert sind. Ein radialer
Schnitt durch einen kleinen Teil eines dazu entworfenen
Aufzeichnungsträgers ist in Fig. 4 dargestellt. Die Informa
tionsgebiete 4′, die eine Phasentiefe Ψ=110° aufweisen
müssen, sind nun derart untief, daß sie eine V-förmige
Struktur besitzen.
Ein Aufzeichnungsträger mit zwei Arten von
Informationsgruben, die für Auslesung mit einem senkrecht
polarisierten Auslesebündel bzw. mit einem parallel polari
sierten Auslesebündel optimiert sind, kann auch derart
angepaßt werden, daß er völlig mit dem Differentialver
fahren ausgelesen werden kann. Dann werden die radialen
Schnitte sowohl der Informationsgruben 4 als auch der
Informationsgruben 4′ V-förmig sein. Der Unterschied zwi
schen den effektiven Tiefen der Informationsgebiete 4 und 4′
wird dann nur durch die radialen Neigungswinkel dieser
Informationsgebiete bestimmt.
Außer in bezug auf ihre Abmessungen können die
Informationsgebiete auch in bezug auf ihre Orientierung
unterschieden werden. In Fig. 5 ist eine Draufsicht auf
einen kleinen Teil eines derartigen Aufzeichnungsträgers
dargestellt. Die Informationsgebiete 4 und die Informations
gebiete 4′ weisen alle dieselben Abmessungen, auch in
ihren Längsrichtungen l₄ und l₄′ auf. Die Längsrichtungen l₄
der Informationsgebiete 4 schließen einen Winkel, der
vorzugsweise 90° ist, mit den Längsrichtungen l₄, der
Informationsgebiete 4′ ein. In einer Informationsstruktur
mit dieser Art von Informationsgebieten kann ein digitales
Signal gespeichert sein, wobei eine bestimmte Kombination
von Informationsgebieten 4 und 4′ und Zwischengebieten 5
eine bestimmte Kombination von digitalen Nullen und Einsen
darstellt. Die Informationsgebiete 4 und 4′ nach Fig. 5
können auch zur Speicherung analoger Information benutzt
werden. Dann wird die Information in den gegenseitigen
Abständen zwischen den Informationsgebieten 4 und denen
zwischen den Informationsgebieten 4′ festgelegt.
Die Informationsgebiete 4 werden mit einem Aus
lesebündel ausgelesen, dessen Polarisationsrichtung quer
zu ihrer Längsrichtung l₄ verläuft. Für die Informations
gebiete 4′ ist dieses Auslesebündel parallel polarisiert
und diese Informationsgebiete werden von diesem Auslese
bündel nahezu nicht wahrgenommen.
In einer Ausführungsform eines Aufzeichnungs
trägers nach Fig. 5, der dazu bestimmt ist, mit dem Zentral
aperturverfahren ausgelesen zu werden, sind die Informations
gebiete Gruben mit einer Tiefe von etwa 220 nm, einer
Breite b von etwa 375 nm und einem Neigungswinkel von etwa
55°. Die Brechungszahl n der Schicht 8 ist 1,5 und die
Schicht 6 ist eine Silberschicht. Dieser Aufzeichnungs
träger eignet sich zum Auslesen mit einer Wellenlänge von
820 nm und über ein Ausleseobjektiv mit einer numerischen
Apertur von 0,58.
Von einem Aufzeichnungsträger, der dazu bestimmt
ist, völlig entweder mit dem Zentralaperturverfahren oder
mit dem Differentialverfahren ausgelesen zu werden, weisen
die nebeneinanderliegenden Spurteile verschiedene Arten
von Informationsgebieten auf. Vorzugsweise enthält, wie
in Fig. 6 angegeben ist, ein derartiger Aufzeichnungsträger
zwei spiralförmige Spuren, wobei die Windungen 2 der
einen Spirale 30 zwischen den Windungen 2′ der anderen
Spirale 30′ liegen. Beim Auslesen der Spirale 30′ wird
z. B. der optische Auslesekopf von dem Innenrand des Auf
zeichnungsträgers zu dem Außenrand desselben bewegt.
Nachdem die letzte Windung dieser Spirale ausgelesen ist,
wird die Drehrichtung des den Aufzeichnungsträger antrei
benden Motors umgekehrt und der Auslesekopf von dem Außen
rand zu dem Innenrand über den Aufzeichnungsträger bewegt,
so daß die Spirale 30 in umgekehrter Richtung abgetastet
wird.
Beim Auslesen eines Aufzeichnungsträgers, von
dem eine Art von Informationsgebieten für Zentralapertur-
Auslesung und die zweite Art von Informationsgebieten für
Differential-Auslesung optimiert ist, können die zwei
Detektoren, mit denen das Differential-Informationssignal
bestimmt wird, auch zum Erhalten des Zentralapertur-Informa
tionssignals verwendet werden. Im letzteren Falle werden
die Ausgangssignale der zwei Detektoren zueinander addiert.
Die Detektoren sind dann mit einem elektrischen Kreis ver
bunden, in dem in ersten Zeitintervallen die Detektor
signale additiv und in zweiten Zeitintervallen subtraktiv
zusammengefügt und in dem die erhaltenen Signale weiter
bearbeitet und für Wiedergabe, z. B. mit einer Videovor
richtung oder mit einer Audiovorrichtung, geeignet gemacht
werden. Die Übertragungsfunktion des Systems, in dem die
Detektorsignale zueinander addiert werden, ist etwas ver
schieden von dem System, in dem die Detektorsignale von
einander subtrahiert werden. Wenn die Information in
digitalisierter Form gespeichert ist, wird die Wechselung
der Übertragungsfunktion beim Übergang von einer Spur zu
einer folgenden Spur in dem von der Auslesevorrichtung
endgültig abgegebenen Signal nicht wahrnehmbar sein. Wenn
die Information auf andere Weise, z. B. in Form eines
frequenzmodulierten Signals, festgelegt ist, kann das
Schalten zwischen den Übertragungsfunktionen wohl wahrnehm
bar werden. Die eine Übertragungsfunktion ergibt z. B.
andere Grauschattierungen oder eine andere Farbsättigung
in einem Fernsehbild als die andere Übertragungsfunktion.
Bei einem Audiosignal kann das Schalten zwischen den
Übertragungsfunktionen als eine unerwünschte Frequenz hörbar
werden.
Wenn ein Fernsehprogramm in einem Aufzeichnungs
träger gespeichert ist, wobei ein Fernsehbild pro Um
drehung eingeschrieben ist, wird bei einer Drehgeschwindig
keit von 25 Umdrehungen/sec im Fernsehbild ein Flimmern
mit einer Frequenz von 12,5 Hz infolge der Änderung in den
Grauschattierungen oder in der Farbsättigung auftreten.
Eine Flimmererscheinung mit dieser Frequenz ist für das
menschliche Auge noch sichtbar und dadurch störend.
Um diesen Effekt unsichtbar zu machen, können
die Informationsgebiete aufeinanderfolgender Spurteile
innerhalb einer Spur verschieden gemacht werden. In Fig. 7
ist ein Teil einer derartigen Ausführungsform eines Auf
zeichnungsträgers dargestellt. Diese Figur zeigt einen
größeren Teil des Aufzeichnungsträgers als Fig. 1, so daß
die einzelnen Informationsgebiete nicht mehr unterschieden
werden können. Die Informationsspuren sind in Teile a, die
aus Informationsgebieten aufgebaut sind, die mit einer
ersten Polarisationsrichtung und mit dem Differential
verfahren ausgelesen werden, und in Teile b geteilt, die
aus Informationsgebieten aufgebaut sind, die mit der zweiten
Polarisationsrichtung und mit dem Zentralaperturverfahren
ausgelesen werden. Vorzugsweise wird bei der Zentralapertur-
Auslesung das senkrecht polarisierte Bündel und bei der
Differential-Auslesung das parallel polarisierte Bündel
verwendet.
In Fig. 8 ist ein tangentialer Schnitt durch
einen Teil des Aufzeichnungsträgers nach Fig. 7 an der
Stelle des Übergangs von einem Spurteil a zu einem Spur
teil b dargestellt. Nach Obenstehendem braucht diese
Figur keiner näheren Erläuterung.
Im Falle eines Fernsehprogramms enthalten die
Spurteile a und b jeweils die Information einer Fernseh
zeile. Wenn das Fernsehbild aus 625 Zeilen aufgebaut ist,
wird mit einer Frequenz in der Größenordnung von 7,5 kHz
zwischen dem einen und dem anderen Auslesesystem geschaltet.
Eine Flimmererscheinung mit dieser hohen Frequenz ist nicht
mehr sichtbar.
Um beim Auslesen des Aufzeichnungsträgers recht
zeitig von Addition der Detektorsignale auf Subtraktion
dieser Signale und umgekehrt umschalten zu können, kann
auf dem Aufzeichnungsträger an der Stellen der Übergänge
zwischen den Spurteilen a und b ein Pilotsignal gespeichert
sein. Ein derartiges Pilotsignal kann auch auf einen
Aufzeichnungsträger aufgezeichnet sein, der ein Audio
programm enthält.
Wenn ein Fernsehsignal aufgezeichnet ist, können
die Vertikalsynchronisierimpulse oder die Bildsynchronisier
impulse als Schaltsignal verwendet werden, so daß kein
gesondertes Pilotsignal erforderlich ist.
In Fig. 9 ist ein radialer Schnitt durch einen
kleinen Teil eines Aufzeichnungsträgers dargestellt, der
zwei Informationsschichten 31 und 31′ enthält. Die Informa
tionsschicht 31 ist aus einer ersten Art von Informations
gebieten 4 und die Informationsschicht 31′ aus einer
zweiten Art von Informationsgebieten 4′ aufgebaut. Dabei
können entweder die Neigungswinkel (R₁ und R₄) oder die
Tiefen (d₁ und d₄) oder, wie in Fig. 9 dargestellt ist,
sowohl die Neigungswinkel als auch die Tiefen der Gebiete 4
und 4′, die wieder Gruben oder Buckel sein können, ver
schieden sein. Auch ist es möglich, daß die Informations
gebiete 4 und 4′ alle dieselben Abmessungen aufweisen und
daß die Längsrichtungen der Gebiete 4 quer zu denen der
Gebiete 4′ verlaufen.
Die Spurteile der Informationsschicht 31 können
gerade über denen der Informationsschicht 31′ liegen.
Vorzugsweise liegen, wie in Fig. 9 dargestellt ist, die
Spurteile der einen Informationsschicht neben denen der
anderen Informationsschicht.
In einem Aufzeichnungsträger mit zwei Informa
tionsschichten können diese Schichten auch je zwei Arten
von Informationsgebieten enthalten. Ein radialer Schnitt
durch einen kleinen Teil eines derartigen Aufzeichnungs
trägers zeigt Fig. 10. In jeder der Informationsschichten
kann dann die Spurperiode um z. B. einen Faktor zwei ver
kleinert werden, so daß der Gesamtinformationsinhalt z. B.
um einen Faktor vier größer als der Informationsinhalt
eines bekannten Aufzeichnungsträgers mit nur einer Informa
tionschicht und einer Art von Informationsgebieten ist.
Dabei müssen jedoch die Spurteile der ersten Informations
schicht, die aus einer ersten Art von Informationsgebieten
aufgebaut sind, zwischen den Spurteilen der zweiten Infor
mationsschicht liegen, die aus derselben Art von Informa
tionsgebieten aufgebaut sind, wie in Fig. 10 gezeigt ist.
Es sei bemerkt, daß in dieser Figur, wie in
den vorhergehenden Figuren, der Deutlichkeit halber die
Abmessungen der Informationsgebiete übertrieben groß in
bezug auf z. B. die Dicke des Substrats 8 dargestellt sind.
Es ist z. B. in der DE-OS 29 09 877 bereits
vorgeschlagen worden, einen optischen Aufzeichnungsträger
als Speichermedium für von Videoinformation verschiedene
Information und insbesondere als Speichermedium, in das
der Benutzer selber Information einschreiben kann, zu
verwenden. Dabei ist an von einem (Büro)Rechner gelieferte
Information oder an in einem Spital gemachte Röntgenauf
nahmen zu denken. Für diese Anwendung wird dem Benutzer
ein Aufzeichnungsträger geliefert, 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 der
Servospur mit Hilfe eines optoelektronischen Servosystems
detektiert und nachgeregelt, so daß die Information mit
großer Genauigkeit in eine spiralförmige Spur mit konstan
ter Steigung oder in konzentrische Spuren mit konstantem
Spurabstand eingeschrieben wird. Die Servospur ist in eine
große Anzahl von Sektoren, z. B. 128 pro Spurumdrehung,
unterteilt.
Fig. 16 zeigt einen derartigen Aufzeichnungs
träger 40. Die konzentrischen Servospuren sind mit 41 und
die Sektoren mit 42 bezeichnet. Jeder Sektor besteht aus
einem Spurteil 44, in den Information eingeschrieben werden
kann, und einer Sektoradresse 43, in der neben anderer
Steuerinformation die Adresse des zugehörigen Spurteiles 44
in z. B. digitaler Form in Adresseninformationsgebieten 45
kodiert ist. Die Adresseninformationsgebiete sind in der
Spurrichtung voneinander durch Zwischengebiete 46 getrennt.
Die Adresseninformationsgebiete sind vorzugsweise in die
Aufzeichnungsträgeroberfläche gepreßte Gruben oder über
diese Oberfläche hinausragende Buckel.
Nach der Erfindung sind, wie der Einsatz der
Fig. 16 zeigt, die Längsrichtungen der Adresseninformations
gebiete 45 und 45′ zweier nebeneinanderliegender Sektor
adressen zueinander senkrecht oder nahezu senkrecht und
weisen diese Gebiete gleichmäßige Abmessungen auf. Diese
Abmessungen sind in bezug auf die Wellenlänge des Aus
lesebündels derart gewählt, daß sie eine maximale Modulation
in einer Auslesebündelkomponente mit einer Polarisations
richtung parallel zu ihrer Längsrichtung herbeiführen und
zu gleicher Zeit nahezu nicht von einer Auslesebündelkompo
nente mit einer Polarisationsrichtung quer zu ihrer Längs
richtung wahrgenommen werden. Die zwei Servospurteile mit
zueinander senkrecht orientierten Adresseninformations
gebieten können bei Anwendung zweier zueinander senkrecht
polarisierter Auslesebündelkomponenten nahe beieinander
gelegt werden, so daß die Informationsdichte sehr groß
sein kann.
Dabei ist es erforderlich, daß auch die Infor
mationsgebiete, die in zwei nebeneinanderliegende unbe
schriebene Spurteile 44 eingeschrieben werden, sich z. B.
in bezug auf ihre Orientierung voneinander unterscheiden.
Im Einsatz der Fig. 16 sind diese Informationsgebiete 47
und 47′ gestrichelt dargestellt.
In Fig. 16 ist der Deutlichkeit halber die
Breite der Spuren 41 übertrieben groß in bezug auf die
Längen der Sektoren 42 dargestellt.
Die Erfindung kann auch verwendet werden, wenn
der Benutzer seine eigene Information einschreibt. Dann
werden z. B. in dem Aufzeichnungsträger, der dem Benutzer
geliefert wird, die Adresseninformationsgebiete in den
Sektoradressen alle dieselbe Orientierung und dieselben
Abmessungen aufweisen. Die Information des Benutzers wird
nun über zwei Spuren verteilt werden, die z. B. zu beiden
Seiten der Servospur liegen, wobei die Längsrichtung der
Informationsgebiete in der ersten Informationsspur quer
zu der der Informationsgebiete in der zweiten Spur ver
läuft. In Fig. 17 ist ein kleiner Teil eines derartigen,
vom Benutzer eingeschriebenen, Aufzeichnungsträgers darge
stellt.
Die Sektoradressen 43 der Spuren 41 sind aus
Adresseninformationsgebieten 48 aufgebaut. Zu jeder Sektor
adresse 43 gehört eine bestimmte Informationsreihe. Die
Information einer derartigen Reihe ist über zwei Informa
tionsspurteile 50 und 50′ verteilt. Die Längsrichtung
der Informationsgebiete 47 in dem Informationsspurteil 50
verläuft quer zu der der Informationsgebiete 47′ des
Informationsspurteiles 50′.
Es ist auch möglich, daß einer der Informations
spurteile 50 und 50′ mit einem unbeschriebenen Spurteil 44
zusammenfällt.
Die Informationen, die in die zwei Informations
spurteile 50 und 50′ eingeschrieben werden, brauchen nicht
zu einer bestimmten Informationsreihe zu gehören, sondern
können auch verschiedenartig sein und z. B. einen Teil
zweier verschiedener Programme bilden.
In einer Ausführungsform eines vom Benutzer ein
geschriebenen Aufzeichnungsträgers, in dem die Informations
schicht eine Metallschicht ist und die Informationsgebiete
47 und 47′ aus in diese Schicht eingeschmolzenen Gruben
bestehen, ist die Breite der Informationsgebiete 47 und 47′
etwa 270 nm. Diese Gebiete werden mit einem Diodenlaser
bündel mit einer Wellenlänge von 820 nm mit einem Objektiv
mit einer numerischen Apertur von etwa 0,58 und über ein
Substrat mit einer Brechungszahl n=1,5 eingeschrieben
und ausgelesen. Auch für eine Breite der Informationsge
biete zwischen 200 und 400 nm wird noch ein akzeptables
Ergebnis erzielt.
Die für die Auslesung des Aufzeichnungsträgers
benötigten Auslesebündelkomponenten mit zueinander senk
rechten Polarisationsrichtungen können auf verschiedene
Weise erhalten werden. Wie in Fig. 11 angegeben ist, kann
in dem Strahlungsweg vor einem polarisationsunempfindlichen
Bündelteiler 17 eine Platte 33 angeordnet sein, die um
eine Achse 36 drehbar ist. Diese Platte besteht aus zwei
Teilen 34 und 35, wobei der Teil 34 aus einem doppel
brechenden Material besteht und für die verwendete Strahlung
eine ½ λ-Platte bildet, während der Teil 35 z. B. aus Glas
besteht. Die Quelle 10 emittiert linear polarisierte Strah
lung, deren Polarisationsrichtung z. B. zu der Längsrichtung
der Informationsgebiete auf dem Aufzeichnungsträger parallel
ist. Wenn der Teil 35 der Platte 33 in den Strahlungsweg
gedreht ist, ändert sich die Polarisationsrichtung des
Bündels 11 nicht und eignet sich dieses Bündel zum Auslesen
einer Art von Informationsgebieten. Wenn sich der Teil 34
der Platte 33 in dem Strahlungsweg befindet, wird die
Polarisationsrichtung des Auslesebündels 11 über 90° gedreht
und eignet sich dieses Bündel zum Auslesen der zweiten Art
von Informationsgebieten.
Die Platte 33 ist vorzugsweise an der Stelle der
engsten Einschnürung des Bündels 11 angebracht. Sie kann
auch zwischen der Hilfslinse 12 und der Strahlungsquelle 10
angebracht sein.
Die Platte 33 kann auch verwendet werden, wenn
der sogenannte Rückkopplungseffekt, beim Auslesen mit einem
Diodenlaser als Strahlungsquelle, benutzt wird. Dabei wird
die Tatsache benutzt, daß, wenn das von dem Diodenlaser
emittierte Strahlungsbündel von dem Aufzeichnungsträger
zu dem Diodenlaser reflektiert wird, die Intensität des
emittierten Laserbündels und der elektrische Widerstand
des Diodenlasers zunehmen. Beim Abtasten einer Informations
spur des Aufzeichnungsträgers mit einem derartigen Laster
bündel ändern sich die genannte Intensität und der genannte
elektrische Widerstand entsprechend der Reihenfolge von
Informationsgebieten in der betreffenden Spur. Der Auf
zeichnungsträger kann dann dadurch ausgelesen werden, daß
z. B. die Intensitätsänderungen des Laserbündels mit einer
Photodiode auf der Rückseite des Diodenlasers detektiert
werden. Dann ist kein Bündelteiler erforderlich, um das
hingehende und das zurückkehrende Bündel voneinander zu
trennen.
Auch wenn in einer Auslesevorrichtung, in der
der Rückkopplungseffekt benutzt wird, die ½ λ-Platte in
dem Bündel angeordnet ist, wird, weil diese Platte zweimal
durchlaufen wird, die Polarisationsrichtung des von dem
Diodenlaser aufgefangenen Auslesebündels gleich der des
von dem Diodenlaser emittierten Bündels sein.
Die zwei Bündelkomponenten mit zueinander senk
rechten Polarisationsrichtungen können auch dadurch er
halten werden, daß die Laserquelle auf einem in zwei etwa
über 90° verschobenen Lagen einstellbaren Träger befestigt
wird. Dabei ist insbesondere an einen Halbleiterdiodenlaser
als Strahlungsquelle gedacht. Es ist auch möglich, zwei
Diodenlaser zu verwenden, die Strahlungsbündel emittieren,
deren Polarisationsrichtungen quer zueinander verlaufen.
Diese Laser können auf einem gemeinsamen Träger befestigt
sein. Durch Drehung dieses Trägers kann die Polarisations
richtung der auf die Informationsstruktur projizierten
Strahlung geändert werden.
Die Signale zum Drehen der Platte 33 oder der
Laserquelle können aus dem von dem Aufzeichnungsträger
ausgelesenen Signal abgeleitet werden. Auf diesem Aufzeich
nungsträger sind dann Markierungen angebracht, die angeben,
wenn die Polarisationsrichtung des Auslesebündels geändert
werden muß.
Die oben angegebenen Verfahren zum Erhalten
zweier zueinander senkrecht polarisierter Bündelkomponenten
sind nicht brauchbar in einer Auslesevorrichtung, in der
bereits polarisationsempfindliche Elemente vorhanden sind.
Dann kann die in Fig. 18 gezeigte Lösung Anwendung finden.
In dieser Figur bezeichnet 17′ ein polarisationsempfind
liches Teilprisma, das dazu benutzt wird, das von der
Informationsstruktur modulierte Auslesebündel von dem von
der Quelle emittierten Bündel zu trennen. Die Strahlungs
quelle 10 ist ein Diodenlaser, der ein linear polarisiertes
Bündel emittiert, dessen Polarisationsrichtung einen Winkel
von 45° mit der Längsrichtung einer Art von Informations
gebieten auf dem Aufzeichnungsträger einschließt. In dem
Strahlungsweg ist hinter dem Prisma 17′ ein Polarisations
dreher 37 angeordnet, der die Polarisationsrichtungen sowohl
des von der Strahlungsquelle 10 emittierten Bündels als
auch des von der Informationsstruktur reflektierten Bündels
über 45° in der der Uhrzeigerrichtung entgegengesetzten
Richtung und über 45° in der Uhrzeigerrichtung drehen kann.
Der Polarisationsdreher kann ein Faraday-Rotator sein.
Mit Hilfe dieses Rotators kann die Polarisationsrichtung
des Auslesebündels zwischen einer Lage parallel zu und
einer Lage senkrecht zu der Längsrichtung der Informations
gebiete und umgekehrt oder zum Auslesen des Aufzeichnungs
trägers nach Fig. 5 zwischen einer Lage parallel zu der
Längsrichtung der ersten Art von Informationsgebieten und
einer Lage parallel zu der Längsrichtung der zweiten Art
von Informationsgebieten geschaltet werden. Der Polarisa
tionsdreher 37 sorgt außerdem dafür, daß das von der
Informationsstruktur modulierte Auslesebündel eine Polari
sationsrichtung aufweist, die quer zu der des von der Quelle
emittierten Bündels verläuft, wodurch das erste Bündel
von dem polarisationsempfindlichen Prisma 17′ aus dem
Strahlungsweg und zu dem Detektor 19 reflektiert wird.
In den bisher beschriebenen Ausführungsformen
der Auslesevorrichtung wird der Aufzeichnungsträger stets
von Strahlung mit nur einer Polarisationsrichtung ge
troffen und wird die ganze von der Strahlungsquelle gelie
ferte Strahlungsmenge für die Auslesung benutzt.
In einer weiteren Ausführungsform der Auslese
vorrichtung schließt die Polarisationsrichtung des Auslese
bündels an der Stelle der Informationsstruktur einen Winkel
von 45° mit der Längsrichtung der Informationsgebiete ein.
Dieses Bündel kann als aus zwei Bündelkomponenten zusammen
gesetzt betrachtet werden, von denen die erste eine Pola
risationsrichtung parallel zu der Längsrichtung der Infor
mationsgebiete und die zweite eine Polarisationsrichtung
senkrecht zu der genannten Längsrichtung aufweist. In
einer derartigen Vorrichtung muß das strahlungsempfindliche
Detektionssystem polarisationsempfindlich sein.
Dazu kann, wie in Fig. 19 dargestellt ist, ein
drehbarer Polarisationsanalysator 38, dessen Durchlaß
richtung mit 39 bezeichnet ist, von einem einfachen Detek
tor 19 angeordnet sein. In Fig. 19 ist von der Auslese
vorrichtung nur der Teil in der Nähe des Detektors 19 dar
gestellt. Zum übrigen ist die Vorrichtung der nach Fig. 11
analog, in der dann aber die Platte 33 fortgelassen ist.
In Fig. 19 sind die Bündelkomponenten mit zueinander senk
rechten Polarisationsrichtungen durch die vollen Linien 11′
bzw. die gestrichelten Linien 11′′ dargestellt. Die Bündel 11′
und 11′′ fallen tatsächlich zusammen. In der dargestellten
Lage des Analysators wird das Bündel 11′zu dem Detektor
durchgelassen und kann eine Art von Informationsgebieten
ausgelesen werden. Wenn der Analysator über 90° gedreht ist,
wird das Bündel 11′′ durchgelassen und kann die zweite Art
von Informationsgebieten ausgelesen werden.
Das polarisationsempfindliche Detektionssystem
kann, wie in Fig. 20 angegeben ist, auch durch ein polari
sationsempfindliches Teilprisma 40 und zwei Detektoren 19′
und 19′′ gebildet werden. Das Prisma 40 läßt das Bündel 11′
mit einer ersten Polarisationsrichtung zu dem Detektor 19′
durch und reflektiert das Bündel 11′′ mit einer zweiten
Polarisationsrichtung quer zu der ersten Polarisations
richtung zu dem Detektor 19′′. Das Ausgangssignal S i′ des
Detektors 19′ stellt die Information dar, die in einer
ersten Art von Informationsgebieten gespeichert ist, während
das Ausgangssignal S i′′ des Detektors 19′′ die Information
darstellt, die in der zweiten Art von Informationsgebieten
gespeichert ist. In einer nicht dargestellten elektronischen
Schaltung zur Verarbeitung der Detektorsignale sind dann
Mittel vorgesehen, die bewirken, daß abwechselnd das Sig
nal S i′′ und das Signal S i′ durchgelassen werden.
In einer weiteren Ausführungsform eines polari
sationsempfindlichen Detektionssystem ist das polarisati
onsempfindliche Prisma 40 der Fig. 20 durch einen neutralen
Bündelteiler ersetzt und ist vor jedem der Detektoren 19′
und 19′′ ein Polarisationsanalysator angeordnet. Die Durch
laßrichtungen der zwei Analysatoren verlaufen quer zuein
ander.
Es ist denkbar, daß die Polarisationsrichtungen
der Auslesebündelkomponenten nicht genau parallel bzw.
quer zu der Längsrichtung einer Art von Informationsge
bieten verlaufen, was also für die in den Fig. 19 und 20
dargestellten Auslesevorrichtungen bedeutet, daß die
Polarisationsrichtungen der Auslesebündel nicht genau
einen Winkel von 45° mit der Spurrichtung einschließen.
Dies schafft die Möglichkeit, das Signal einer der Auslese
bündelkomponenten in bezug auf das Signal der anderen
Auslesebündelkomponente zu vergrößern. Dadurch können die
Toleranzen für eine Art von Informationsgebieten, wenn diese
sich etwa schwieriger herstellen lassen, vergrößert werden.
Die genannte Abweichung in den Polarisationsrichtungen
könnte in der Größenordnung von 20% bis 30% liegen.
Vorrichtungen, mit denen Information sowohl ein
geschrieben als auch ausgelesen werden kann, sind bekannt.
So ist in der DE-OS 29 09 877, deren Inhalt in der vor
liegenden Beschreibung enthalten ist, eine kombinierte
Einschreib/Auslesevorrichtung beschrieben, in der das
Einschreibbündel und das Auslesebündel von derselben Strah
lungsquelle geliefert werden. Dabei wird z. B. mit einem
Intensitätsmodulator die Intensität des von der Strahlungs
quelle gelieferten Bündels zwischen einem ersten (Schreib)
Pegel und einem zweiten Pegel geschaltet, der zwar genügend
hoch ist, um Information auslesen zu können, aber nicht
genügend hoch ist, um Information einschreiben zu können.
In der DE-OS 24 03 408 ist eine Einschreibvorrichtung
beschrieben, in der ein Auslesefleck in geringer Entfernung
hinter einen Einschreibfleck auf die Informationsschicht
projiziert wird. Mit diesem Auslesefleck kann geprüft wer
den, ob die eben eingeschriebene Information der einzu
schreibenden Information entspricht.
In Fig. 21 sind die für die vorliegende Erfindung
wesentlichen Elemente einer kombinierten Einschreib/Auslese
vorrichtung dargestellt. Als Strahlungsquelle wird ein Gas
laser 60, z. B. ein He-Ne-Laser, verwendet. Die Intensität
des Laserbündels 61 wird mit Hilfe eines Intensitätsmodu
lators 62, z. B. eines akustooptischen Modulators oder eines
elektrooptischen Modulators, moduliert, der von einer
Steuerschaltung 63 gesteuert wird. Das Laserbündel wird
von einem drehbaren Spiegel 64 zu dem Objektivsystem 65
reflektiert, das das Bündel zu einem Strahlungsfleck V ⟂ in
der durch die Servospuren 41 dargestellten Informations
ebene des Aufzeichnungsträgers 1 fokussiert.
Ein langgestreckter Einschreibfleck mit ein
stellbarer Längsrichtung kann dadurch erhalten werden,
daß in dem Strahlungsweg und vorzugsweise möglichst nahe
bei der Eintrittspupille des Objektivsystems 65 eine dreh
bare Blende 66 mit einem Blendenspalt 67 angebracht wird.
Wenn die Blende fehlt, füllt das Bündel 61 die Pupille des
Objektivsystems völlig aus und wird ein beugungsbegrenzter
runder Strahlungsfleck auf der Informationsschicht erzeugt.
Wenn die Blende in den Strahlungsweg gebracht ist, wird
das Bündel 61 in einer Richtung, und zwar in der Richtung
des Blendenspalts 67, völlig durchgelassen und in einer
Richtung quer zu dieser Richtung größtenteils zurückge
halten. Die Pupille des Objektivsystems 65 wird dann nicht
mehr optimal ausgefüllt. Der Einschreibfleck ist dann ein
langgestreckter Fleck, dessen Längsrichtung quer zu der
Längsrichtung des Blendenspaltes verläuft. Würde der Blenden
spalt 67 die fiktive in Fig. 21 dargestellte Lage einnehmen,
so würde die Längsrichtung des langgestreckten Flecks mit
der Spurrichtung zusammenfallen. Tatsächlich kann der
Blendenspalt zwei Lagen einnehmen, und zwar unter Winkeln
von +45° und -45° zu der in Fig. 21 dargestellten Lage,
wodurch die Längsrichtung des Einschreibflecks Winkel von
+45° und -45° mit der Längsrichtung der Spuren einschließen
kann.
Beim Auslesen wird vorzugsweise, wie mit dem
Pfeil 68 in Fig. 21 angegeben ist, die Blende aus dem
Strahlungsweg geschoben, so daß der Auslesefleck ein
runder Strahlungsfleck ist.
Der langgestreckte Einschreibfleck mit einstell
barer Orientierung kann statt mit einer drehbaren Blende
auch mit einer drehbaren Zylinderlinse erhalten werden.
Die Blende oder die Zylinderlinse könnte auch
in einer Vorrichtung mit einem Diodenlaser als Strahlungs
quelle verwendet werden. Ein derartiger Diodenlaser ist
in Fig. 22 mit 70 bezeichnet. Die Intensität des von dem
Diodenlaser gelieferten Bündels kann durch Änderung des
elektrischen Stroms durch die Elektroden 71 auf dem Dioden
laser 70 gesteuert werden. Der elektrische Strom wird von
einer Stromquelle 74 geliefert, die von einer Steuerschal
tung 63 gesteuert wird. Ein Diodenlaser liefert in vielen
Fällen ein astigmatisches Bündel, somit ein Bündel mit
einem Querschnitt, der in einer ersten Richtung größer,
z. B. um einen Faktor zwei größer, als in einer Richtung
quer zu der ersteren Richtung ist. Wenn mit einem Dioden
laser die Pupille des Objektivsystems völlig ausgefüllt
werden soll, muß ein zusätzliches Element, z. B. eine
Zylinderlinse, in dem Strahlungsweg zum Korrigieren des
Astigmatismus angeordnet werden. In der kombinierten Ein
schreib/Auslesevorrichtung kann aber mit Vorteil der
Astigmatismus des Diodenlasers ausgenutzt werden. Dadurch,
daß das Diodenlaserbündel unkorrigiert durch das Objektiv
system geschicht wird, wird ein langgestreckter Strahlungs
fleck erhalten. Die Orientierung dieses Flecks in bezug
auf die Spuren kann dadurch eingestellt werden, daß der
Diodenlaser 70 gedreht wird. Dazu kann dieser Laser auf
einem Halter 72 befestigt sein, der um eine Achse 73 drehbar
ist.
In den bisher beschrie 02660 00070 552 001000280000000200012000285910254900040 0002003032769 00004 02541benen Ausführungsformen
der Einschreib/Auslesevorrichtung werden die beim Auslesen
benötigten Polarisationskomponenten auf eine der in den
Fig. 11, 18, 19 und 20 beschriebenen Weisen erhalten.
Wenn mit der Vorrichtung bei jeder Sektoradresse
zwei Informationsspurteile (50 und 50′ in Fig. 17) einge
schrieben und ausgelesen werden müssen, muß der Strahlungs
fleck nach dem Einschreiben bzw. dem Auslesen des ersten
Informationsspurteiles über einen Abstand gleich der Breite
der Servospur zuzüglich der Breite eines Informationsspur
teiles (im Falle der Fig. 17) oder über einen Abstand gleich
der Breite der Servospur, wenn ein Informationsspurteil 50
oder 50′ mit der Servospur zusammenfällt, in einer Richtung
quer zu der Spurrichtung verschoben werden. Für diese Ver
schiebung des Strahlungsflecks kann der kippbare Spiegel 64
verwendet werden, der bereits für die Spurverfolgung in der
Vorrichtung vorhanden war. Beim Einschreiben wird zur
Positionierung des Einschreibflecks die Servospur als
Referenz verwendet. Beim Auslesen können sowohl die Servo
spur als auch ein Informationsspurteil 50 oder 50′ als
Referenz verwendet werden.
Beim Einschreiben bzw. Auslesen zweier Informa
tionsspurteile 50 und 50′ wird ein Sektor 42 zweimal abge
tastet, wobei während jeder Abtastung ein Informations
spurteil 50 oder 50′ eingeschrieben oder ausgelesen wird.
Beim Einschreiben der zwei Arten von Informations
gebieten, deren Längsrichtungen quer zueinander verlaufen,
kann mit Vorteil ein an sich bekannter Effekt benutzt
werden. Bei Anwendung eines Objektivsystems mit einer
hohen numerischen Apertur ist innerhalb des Strahlungs
flecks die Verteilung der elektrischen Feldenergie, welche
Feldenergie dafür sorgt, daß Löcher in die Informations
schicht gebrannt werden, nämlich astigmatisch. Was die
elektrische Feldenergie anbelangt, ist der Fleck in der
Polarisationsrichtung der Strahlung ausgedehnter als in
einer Richtung quer zu der Polarisationsrichtung. Bei
Anwendung eines Objektivsystems mit einer numerischen
Apertur von 0,85 ist die Länge 30% größer als die Breite.
Dadurch, daß in der Vorrichtung nach Fig. 22 die Polari
sationsrichtung des Laserbündels passend gewählt wird,
kann durch den genannten Effekt der effektive Einschreib
fleck schmäler werden.
Claims (24)
1. Aufzeichnungsträger, in dem Information in einer optisch
auslesbaren Informationsstruktur angebracht ist, die aus
in Spuren angeordneten Informationsgebieten aufgebaut ist,
die in der Spurrichtung voneinander durch Zwischengebiete
getrennt sind, wobei nebeneinanderliegende Spurteile sich
voneinander dadurch unterscheiden, daß sie aus Infor
mationsgebieten einer ersten Art bzw. aus Informations
gebieten einer zweiten Art aufgebaut sind, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Länge aller Informationsgebiete größer
ist als deren Breite; daß die Informationsgebiete der
ersten Art eine derartige Geometrie aufweisen, daß diese
Gebiete in einer ersten Auslesebündelkomponente, deren
Polarisationsrichtung zu der Längsrichtung dieser Infor
mationsgebiete parallel ist und deren effektive Wellen
länge mindestens in der Größenordnung der Breite der
Informationsgebiete liegt, eine maximale Modulation
herbeiführen und zugleich in einer zweiten Auslesebündel
komponente, deren Polarisationsrichtung quer zu der Längs
richtung der Informationsgebiete verläuft und deren
effektive Wellenlänge gleich der der ersten Auslesebündel
komponente ist, eine minimale Modulation herbeiführen, und
daß die Informationsgebiete der zweiten Art eine derartige
Geometrie aufweisen, daß diese Gebiete in der ersten
Auslesebündelkomponente eine minimale Modulation und
zugleich in der zweiten Auslesebündelkomponente eine
maximale Modulation herbeiführen.
2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, in dem die
Längsrichtungen der zwei Arten von Informationsgebieten
mit der Längsrichtung der Spuren, in denen diese Informa
tionsgebiete liegen, zusammenfallen, dadurch gekennzeichnet,
daß die zwei Arten von Informationsgebieten sich dadurch
voneinander unterscheiden, daß mindestens eine der nicht
durch gespeicherte Information bestimmte Abmessungen dieser
Gebiete verschieden ist.
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, in dem die
Informationsgebiete außerhalb der Ebene der Zwischenge
biete liegen, dadurch gekennzeichnet, daß für die erste
Art von Informationsgebieten der Abstand zwischen der
Spitze der Informationsgebiete und der Ebene der Zwischen
gebiete größer als der entsprechende Abstand für die
zweite Art von Informationsgebieten ist.
4. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2 oder 3, in
dem die Informationsgebiete außerhalb der Ebene der Zwi
schengebiete liegen, dadurch gekennzeichnet, daß für die
erste Art von Informationsgebieten der Neigungswinkel
zwischen den Wänden dieser Gebiete und einer Normalen auf
dem Aufzeichnungsträger kleiner als der Neigungswinkel
der zweiten Art von Informationsgebieten ist.
5. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß von der mit der ersten Auslesebündel
komponente wahrgenommenen ersten Art von Informationsge
bieten die Phasentiefe gleich der der mit der zweiten Aus
lesebündelkomponente wahrgenommenen zweiten Art von Infor
mationsgebieten ist.
6. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, in dem die
Informationsgebiete außerhalb der Ebene der Zwischenge
biete liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der
ersten Auslesebündelkomponente wahrgenommene erste Art
von Informationsgebieten eine erste Phasentiefe aufweisen,
die von einer zweiten Phasentiefe verschieden ist, die
zu der mit der zweiten Auslesebündelkomponente wahrgenom
menen zweiten Art von Informationsgebieten gehört.
7. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Phasentiefe etwa 110° ist,
während die zweite Phasentiefe etwa 180° ist.
8. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, in dem die
zwei Arten von Informationsgebieten dieselben Abmessungen
aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrichtung
der ersten Art von Informationsgebieten quer zu der der
zweiten Art von Informationsgebieten verläuft.
9. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, der rund
und scheibenförmig ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf
einanderfolgende Spurteile innerhalb einer Spurumdrehung
dadurch voneinander unterschieden werden, daß sie aus
Informationsgebieten der ersten Art bzw. aus Informations
gebieten der zweiten Art aufgebaut sind.
10. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, der rund
und scheibenförmig ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Informationsstruktur zwei spiralförmige Spuren enthält,
von denen die erste bzw. die zweite aus Informationsge
bieten der ersten bzw. der zweiten Art aufgebaut ist, wobei
die Spurwindungen der ersten spiralförmigen Spur zwischen
denen der zweiten spiralförmigen Spur liegen.
11. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, der mit
zwei Informationsschichten versehen ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine erste Informationsschicht nur Informa
tionsgebiete einer ersten Art und eine zweite Informations
schicht nur Informationsgebiete der zweiten Art enthält.
12. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spurteile der ersten Informations
schicht zwischen denen der zweiten Informationsschicht
liegen.
13. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, der mit
zwei Informationsschichten versehen ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Informationsschicht zwei Arten von
Informationsgebieten enthält, wobei die Spurteile der zwei
Informationsschichten, die aus derselben Art von Informa
tionsgebieten aufgebaut sind, nebeneinander liegen.
14. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 8, in dem
ein Benutzer in bestimmter Aufzeichnungsträgerteile für ihn
nützliche Information einschreiben kann, dadurch gekenn
zeichnet, daß bereits vorhandene Information Servoinforma
tion in Form in einer optisch detektierbaren Servospur
angebrachter Sektoradressen ist, in denen Adressen zuge
höriger noch unbeschriebener Aufzeichnungsträgerteile, die
mit Strahlung einschreibbares Material enthalten, ange
bracht sind, wobei die Längsrichtungen der Informationsge
biete in zwei nebeneinanderliegenden Sektoradressen quer
zueinander verlaufen.
15. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 8, der mit von
einem Benutzer selbst eingeschriebener Information versehen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine optisch detektierbare
Servospur vorhanden ist, in die Sektoradressen aufgenommen
sind; daß die zu einer bestimmten Sektoradresse gehörige
Information in zwei Informationsspuren angebracht ist, von
denen mindestens eine in bezug auf die Servospur und quer
zu der Spurrichtung verschoben ist, und daß die Längs
richtung der Informationsgebiete in einer Informationsspur
quer zu der der Informationsgebiete in der zweiten Informa
tionsspur verläuft.
16. Vorrichtung zum Auslesen eines Aufzeichnungs
trägers nach Anspruch 1, die mit einem optischen Auslese
system versehen ist, das eine ein Auslesebündel liefernde
Strahlungsquelle, ein Objektivsystem zum Fokussieren des
Auslesebündels zu einem Auslesefleck auf der Informations
struktur und ein strahlungsempfindliches Detektionssystem
zur Umwandlung des von der Informationsstruktur modulierten
Auslesebündels in ein elektrisches Signal enthält, dadurch
gekennzeichnet, daß das von dem optischen Auslesesystem
gelieferte Auslesebündel an der Stelle der Informations
struktur zwei gegebenenfalls gleichzeitig vorhandene Aus
lesebündelkomponenten enthält, deren Polarisationsrichtungen
quer zueinander verlaufen und zu der Längsrichtung einer Art
von Informationsgebieten parallel bzw. senkrecht sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß in einer Lage zwischen der Strahlungsquelle
und dem Objektivsystem eine ½ λ-Platte vorhanden ist, die
in und aus dem Auslesebündel bewegt werden kann, wobei
λ die Wellenlänge des Auslesebündels ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, in der die Strah
lungsquelle ein Diodenlaser ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Diodenlaser über einen Winkel von 90° drehbar
angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16, in der zwischen
der Strahlungsquelle und dem Objektivsystem ein polari
sationsempfindlicher Bündelteiler angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polarisationsrichtung des von der
Quelle gelieferten Auslesebündels einen Winkel von etwa
45° mit der Längsrichtung einer Art von Informationsge
bieten einschließt, und daß zwischen dem Bündelteiler
und dem Objektivsystem ein Polarisationsdreher angebracht
ist, der die Polarisationsrichtung des von der Strahlungs
quelle emittierten Auslesebündels sowie die des von der
Informationsstruktur reflektierten Auslesebündels ab
wechselnd über einen Winkel von etwa +45° und einen Winkel
von etwa -45° dreht.
20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Polarisationsrichtung des von der Strah
lungsquelle gelieferten Auslesebündels an der Stelle der
Informationsstruktur einen Winkel von etwa 45° mit der
Längsrichtung einer Art von Informationsgebieten einschließt,
und daß das Detektionssystem ein polarisationsempfindliches
System ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Detektionssystem durch einen polari
sationsempfindlichen Bündelteiler und zwei strahlungs
empfindliche Detektoren gebildet wird, die in den gesonder
ten Strahlungswegen der mittels des Bündelteilers ge
bildeten Teilbündel angeordnet sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch 16 zum Einschreiben
und Auslesen eines Aufzeichnungsträgers nach Anspruch 1, der eine Informa
tionsschicht enthält mit einer optisch detektierbaren Servospur,
in die Sektoradressen aufgenommen sind, die die Adressen
zugehöriger Aufzeichnungsträgerteile enthalten, wobei diese
Aufzeichnungsträgerteile dazu bestimmt sind, Information
zu tragen, wobei diese Vorrichtung eine ein Einschreib
bündel liefernde Strahlungsquelle und einen Intensitäts
modulator zum Schalten der Intensität des Einschreibbündels
zwischen einem ersten (Schreib)Pegel und einem zweiten
niedrigeren Pegel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
der vom Objektivsystem auf der Informationsschicht er
zeugte Einschreibfleck langgestreckt ist und daß Mittel
vorhanden sind, mit deren Hilfe der Einschreibfleck in
zwei um etwa 90° voneinander verschiedene Lagen positioniert
werden kann, wobei in diesen Lagen die Längsrichtungen des
Einschreibflecks um etwa 90° voneinander verschieden sind,
während diese Längsrichtungen beide einen Winkel von etwa
45° mit der Längsrichtung der Servospur einschließen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß die genannten Mittel durch ein in dem
Einschreibbündel angeordnetes, einen Astigmatismus herbei
führendes drehbares Element gebildet werden.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22, in der die Strah
lungsquelle ein Halbleiterdiodenlaser ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß die genannten Mittel durch mechanische
Mittel zum Drehen des Diodenlasers um eine mit der Achse
des Einschreibbündels zusammenfallende Achse gebildet
werden.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: KUPFERMANN, F., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 2000 HAMBUR |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |