DE3512715C2

DE3512715C2 -

Info

Publication number: DE3512715C2
Application number: DE19853512715
Authority: DE
Inventors: Ichiro Isehara Kanagawa Jp Ueno
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1984-04-09
Filing date: 1985-04-09
Publication date: 1989-04-27
Also published as: DE3512715A1; GB8509112D0; GB2157876B; GB2157876A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 7 sowie auf eine Aufzeichnungsplatte hierfür.

Bei bekannten löschbaren Lichtaufzeichnungs-Speicherplatten werden Signale z. B. in der Form einer Folge von Bereichen amorphen Zustands in einer kristallinen Struktur aufgezeichnet. Die Speicherplatte enthält ein Material wie TeO_x, das von dem kristallinen in den amorphen Zustand wechselt, wenn es durch einfallende Laserstrahlen örtlich auf eine Temperatur erwärmt wird, die über einem Schwellenwert liegt.

Da die Größe eines Lichtpunkts durch die Wellenlänge der Laserstrahlen bestimmt ist, bestehen Schwierigkeiten und Unzulänglichkeiten beim Versuch, mit Laserstrahlen eine Wiedergabe mit höherem Auflösungsvermögen und/oder eine Aufzeichnung in höherer Dichte zu erreichen.

Beim Gegenstand der DE-AS 19 42 193 wird als Speichermedium eine Speicherschicht eingesetzt, deren Strukturphase durch Energiezufuhr lokal veränderbar ist, so daß durch entsprechende Steuerung der Energiebestrahlung der Speicherschicht Informationen aufgezeichnet werden können. Zum Auslesen aufgezeichneter Informationen werden mehrere Möglichkeiten aufgezeigt, u. a. auch die Abfragung von Veränderungen der elektrischen Leitfähigkeit der diskreten Schichtbereiche. Bei dem bekannten System findet weder bei der Aufzeichnung noch bei der Wiedergabe eine Frequenzmodulation der aufzuzeichnenden oder aufgezeichneten Signale statt, sondern es erfolgt eine Amplitudenmodulation.

Weiterhin ist es aus der DE-OS 32 12 884 bekannt, gewünschte Informationssignale in üblicher magnetischer Aufzeichnungstechnik aufzuzeichnen oder wiederzugeben. Um eine spurtreue Führung des Aufzeichnungs-/Wiedergabekopfs sicherzustellen, sind randseitig der Informationsspuren grübchenförmige Führungsspuren vorhanden, die mittels einer Elektrode abgetastet werden. An die Elektrode ist UHF-Energie angelegt, so daß Kapazitätsänderungen erfaßt werden können, die durch die geometrischen Änderungen der Grübchen hervorgerufen werden. Die eigentliche Informationserfassung erfolgt jedoch unabhängig von der UHF-Energie. Auch hier findet bei der Abtastung der Speicherplatte eine Amplitudenmodulation statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren zu schaffen, das sowohl eine Aufzeichnung als auch eine Wiedergabe jeweils mit sehr hoher Güte und hohem Auflösungsvermögen mit der Möglichkeit der Löschung bereits aufgezeichneter Signale und der Aufzeichnung neuer Signale erlaubt, sowie eine für dessen Durchführung ausgelegte Vorrichtung und eine entsprechende ausgelegte Aufzeichnungsplatte anzugeben.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 genannten Maßnahmen bzw. mit den Merkmalen der Patentansprüche 7 bzw. 15 gelöst.

Mit den angegebenen Maßnahmen ist es möglich, eine einzige Mikrowellen-Energiequelle und eine einzige Elektrode sowohl für die Aufzeichnung als auch für die Wiedergabe einsetzen zu können und dabei eine Aufzeichnung und eine Wiedergabe hoher Qualität zu erreichen. Der Einsatz der dielektrischen Schicht und der frequenzmodulierten Mikrowellenenergie läßt dabei eine Signalwiedergabe mit sehr hohem Signal- Stör-Verhältnis erreichen. Weiterhin kann der Benutzer mit den angegebenen Maßnahmen früher aufgezeichnete Signale löschen und stattdessen neue Signale aufzeichnen, während herkömmliche Kapazitätsplatten lediglich für die Wiedergabe geeignet sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1A und 1B eine Blockdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Aufzeichnungs/Wiedergabevorrichtung,

Fig. 2A bis 2F Schnittseitenansichten von Ausführungsbeispielen von Aufzeichnungsplatten, die bei der Vorrichtung eingesetzt werden können,

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht der Oberfläche einer Aufzeichnungsplatte für die Vorrichtung mit Vertiefungsmustern,

Fig. 4 eine Ansicht eines Schnitts längs einer Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 eine Blockdarstellung einer optischen Anordnung für das Löschen aufgezeichneter Informationen,

Fig. 6 und 7 weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Aufzeichnungs/Wiedergabevorrichtung, bei denen gleichzeitig mit einem Aufzeichnungsvorgang die aufgezeichneten Signale überwacht werden können, und

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Aufzeichnungs/ Wiedergabe-Kopfspitze für das Aufbringen von Mikrowellenenergie.

Die Fig. 1A und 1B zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufzeichnungs/Wiedergabevorrichtung.

Für die Aufzeichnung werden Betriebsartwählschalter 16 a und 16 b in eine Aufzeichnungsstellung geschaltet. Ein Videosignal wird über einen Eingang 11 an einen Frequenzmodulator 10 angelegt. Ein Schaltsignalgenerator 15 ist mit der Drehung einer Aufzeichnungsplatte 30 nach Fig. 1B synchronisiert und erzeugt ein Schaltimpulsbündel sowie einen Schaltimpuls bei jeder Vertikalrücklaufperiode des Eingangssignals, um Nachführsteuersignale zu schalten, die nachfolgend beschrieben werden. Das frequenzmodulierte Videosignal wird einem Addierer 14 zugeführt, in dem es mit dem Schaltimpulsbündel vom Schaltsignalgenerator 15 kombiniert wird. Das Ausgangssignal des Addierers 14 wird einem Amplitudenmodulator 13 zugeführt, um einen 1-GHz-Träger zu modulieren, der über den Schalter 16 a von einem Mikrowellenoszillator 12 zugeführt wird. Der amplitudenmodulierte 1-GHz-Träger wird über einen Koaxialresonator 42 einem Anschluß 17 und von dort einer Kopfspitze 20 zugeführt. Der Schaltimpuls vom Schaltsignalgenerator 15 wird über eine Leitung 27 an einen Anschluß 57 angelegt.

Gemäß Fig. 8 weist die Kopfspitze einen isolierenden Halter 1 auf, der üblicherweise als Diamant-Halter 1 ausgebildet ist und an dessen Rückwand eine Elektrode 2 angebracht ist. Der Diamant-Halter 1 ist mit einem Metallstiel 3 verbunden, an den das modulierte Signal von dem Anschluß 17 angelegt wird. Die Elektrode bildet einen schmalen Leiterstreifen, der sich vertikal von dem Stiel 3 weg nach unten bis zum Boden des Diamant-Halters erstreckt. Der Diamant-Halter 1 hat an seinem Boden eine Berührungsfläche mit der Breite einiger Aufzeichnungsspuren, auf denen die Berührungsfläche aufliegt. An der unteren Spitze hat die Elektrode eine Fläche mit den Abmessungen von 1000 nm in Querrichtung und 200 nm in Längsrichtung. Die Querabmessung der Elektrode 2 ist im wesentlichen gleich der Breite einer Aufzeichnungsspur an der Aufzeichnungsplatte 30.

Die Kopfspitze 20 ist an einem Kopfstellglied 21 befestigt, welches seinerseits an einem Kopfträger 22 angebracht ist. Der Kopfträger 22 hat eine Durchgangsöffnung mit einem Innengewinde, in das das Außengewinde einer Stellachse 23 greift, die mit dem Läufer eines Motors 24 verbunden ist. Die Stellachse 23 erstreckt sich radial zu einem Drehteller 26, auf den die löschbare Aufzeichnungsplatte 30 aufgelegt wird. Durch die sich drehende Stellachse 23 wird die Kopfspitze 20 quer zur Aufzeichnungsplatte 30 von einer äußersten Spur bis zu einer innersten Spur bewegt. Bei der Bewegung entlang der Stellachse 23 wird der Kopfträger 22 von einer Führungsstange 25 gehalten. Auf nachfolgend erläuterte Weise wird das Kopfstellglied 21 mittels eines Nachführsignals gesteuert, welches in einer in Fig. 1A allgemein mit 19 bezeichneten Servoregelschaltung erzeugt und über einen Anschluß 18 zugeführt wird.

Vor der weiteren Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1A und 1B ist es zweckdienlich, Ausführungsformen der löschbaren Platte zu beschreiben, die in den Fig. 2A bis 2F dargestellt sind. Nach Fig. 2A ist eine löschbare Platte 30 a im allgemeinen einer herkömmlichen optischen bzw. Lichtaufzeichnungs-Platte mit Phasenumwandlung gleichartig, bei der die Anwendung von Laserstrahlen eine Änderung der Strukturphase bzw. des Phasenzustands zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand bewirkt. Die Platte 30 a weist ein Substrat 31 auf, das vorzugsweise aus lichtdurchlässigem Material besteht. Geeignete Materialien für das Substrat 31 sind Acrylharz, Polycarbonatharz oder Vinylchloridharz. Dem Substratmaterial können leitende Teilchen hinzugefügt werden, um das Substrat 31 leitend zu machen. Auf das Substrat 31 ist eine Schicht 32 aus hinsichtlich des Phasenzustand umwandelbarem bzw. veränderbarem Material wie TeO_xGeSn oder CuAl aufgebracht. Zum Bilden dieser Aufzeichnungsschicht 32 bis zu einer Dicke in einem Bereich zwischen 100 nm und 150 nm kann ein Aufsprühverfahren oder ein Vakuumaufdampfverfahren angewandt werden.

Der Anfangszustand der Strukturphase hängt von der Wärmebehandlung der umwandelbaren Schicht ab. Die Aufzeichnungsschicht 32 kann anfänglich dadurch amorph gemacht werden, daß die ganze Fläche auf eine Temperatur, die über dem Schmelzpunkt der Schicht liegt, erwärmt und dann schnell abgekühlt wird. Für praktische Anwendungszwecke ist es vorteilhaft, wenn die Aufzeichnungsschicht 32 anfänglich dadurch kristallin gemacht wird, daß die ganze Fläche auf eine Temperatur erwärmt wird, die über der Erweichungstemperatur oder dem Schmelzpunkt der Schicht liegt, und dann allmählich abgekühlt wird.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Strukturphasenzustand durch das Zuführen von Mikrowellenenergie verändert und die Strukturphasenänderung als Änderung der elektrischen Leitfähigkeit erfaßt. Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel werden für das Aufzeichnen der Signale Laserstrahlen verwendet, während für das Abnehmen der aufgezeichneten Signale Mikrowellenenergie benutzt wird. Bei jedem der Ausführungsbeispiele kann die Dichte der aufgezeichneten Signalelemente höher als die bei herkömmlichen Verfahren erreichbare sein, bei denen für die Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge ausschließlich Laserstrahlen benutzt werden.

Die Aufzeichnung in hoher Dichte kann dadurch erreicht werden, daß die Mikrowellenenergie der Elektrode der Kopfspitze 20 zugeführt wird, um damit die Energie in die umwandelbare Aufzeichnungsschicht 32 einzuleiten. Die zugeführte Energie, die den höchsten Pegel hat, wenn das Eingangssignal hohen Amplitudenpegel besitzt, erwärmt den Kontaktbereich der Schicht 32 auf einen Temperaturwert, bei dem sich an diesem Bereich die Strukturphase von der kristallinen Phase auf die amorphe Phase ändert. Da die Kontaktfläche bzw. Berührungsfläche der Kopfspitzenelektrode kleiner als die Größe eines Strahlenpunkts ist, ergibt die Kopfspitze eine Aufzeichnungsdichte, die höher als die mit dem bekannten optischen Aufzeichnungsverfahren erzielbare ist, sowie bei der Wiedergabe ein Auflösungsvermögen, das höher als das mit dem bekannten optischen Leseverfahren erreichbare ist.

Eine in Fig. 2B gezeigte Aufzeichnungsplatte 30 b ist mit einer Schicht 33 aus dielektrischem Material wie Styrol über der Oberfläche der umwandelbaren Schicht 32 versehen. Diese dielektrische Schicht wird nach einem Schleuderverfahren oder Aufsprühverfahren bis zu eine Dicke aufgebracht, die kleiner als die Hälfte des kleinsten Abstands zwischen aufeinanderfolgenden aufgezeichneten Signalelementen ist. Die dielektrische Schicht 33 wird durch die Mikrowellenenergie proportional zu ihren dielektrischen Verlusten erwärmt. Durch die in der dielektrischen Schicht 33 erzeugte Wärmeenergie wird die Temperatur der darunterliegenden Aufzeichnungsschicht 32 angehoben, die auch durch die eingeleitete Mikrowellenenergie erwärmt wird. Die dielektrische Schicht dient zur Steigerung des Erwärmungswirkungsgrads der Aufzeichnungsschicht sowie auch als Schutzabdeckung. Es wurde festgestellt, daß eine dielektrische Schicht mit einer Dicke, die größer als der vorstehend genannte Wert ist, eine Tendenz zur Verminderung des Erwärmungswirkungsgrads ergibt.

Jeweils in Fig. 2C und 2D gezeigte Aufzeichnungsplatten 30 c bzw. 30 d stellen Abwandlungen der Platten gemäß den Fig. 2A bzw. 2B dar. Bei diesen Ausführungsformen ist zwischen die Schicht 32 und das Substrat 31 eine leitende Schicht 34 eingefügt. Die Dicke der leitenden Schicht 34 ist derart festgelegt, daß sie einen spezifischen Oberflächenwiderstand im Bereich von 50 bis 100 Ohm/cm² hat. Die leitende Schicht bildet mit der Kopfspitzenelektrode einen Kondensator, wobei die dazwischenliegende Schicht oder die dazwischenliegenden Schichten als dielektrisches Material mit veränderbarer Dielektrizitätskonstante dienen. Diese leitende Schicht verbessert den Wirkungsgrad bei der Abnahme der aufgezeichneten Signale bei der Wiedergabe.

Ein in Fig. 2E gezeigte Aufzeichnungsplatte 30 e ist der Platte 30 d gleichartig, unterscheidet sich jedoch von dieser dadurch, daß zwischen die umwandelbare Schicht 32 und die leitende Schicht 34 eine zweite dielektrische Schicht 35 mit einer Dicke von ungefähr 50 nm eingefügt ist. Die dielektrische Schicht 35 ist aus einem Material wie Bariumtitanat gebildet, welches hinsichtlich der dielektrischen Erwärmung wirksamer ist als die dielektrische Schutzschicht 33, das die dielektrischen Verluste höher als diejenigen von Styrol sind.

Eine in Fig. 2F gezeigte Aufzeichnungsplatte 30 f hat ein leitendes Substrat 36 und eine umwandelbare Aufzeichnungsschicht 37. Das Substrat 36 wird aus einem Gemisch von lichtdurchlässigem harzhaltigem Material und leitenden Teilchen gebildet, während die Aufzeichnungsschicht 37 aus einem Gemisch aus einem hinsichtlich der Phase umwandelbaren Material wie TeO_xGeSn oder CuAl und dielektrischem Material wie Bariumtitanat gebildet ist. Es ist offensichtlich, daß die umwandelbare Aufzeichnungsschicht 37 mit der gemischten Zusammensetzung vorzugsweise auch mit der darüberliegenden dielektrischen Schicht 33 und der darunterliegenden leitenden Schicht 34 versehen werden kann.

An jeder Aufzeichnungsplatte 30 in den verschiedenartigen Formen werden spiralenförmige Windungen von Aufzeichnungs- und Servospuren ausgebildet. Gemäß der vergrößerten Darstellung in den Fig. 3 und 4 sind die Servospur- Windungen durch eine spiralförmige Rille 38 mit trapezförmigem Querschnitt gebildet. An der Sohle jeder zweiten Rille 38 ist eine Folge rechteckiger Vertiefungen 39 ausgebildet, während an der Sohle derjenigen Rillen, die mit den Rillen abwechseln, welche mit den Vertiefungen 39 versehen sind, eine Folge von rechteckigen Vertiefungen 40 mit einer anderen Häufigkeit bzw. Frequenz ausgebildet ist. Zwischen den aufeinanderfolgenden Windungen der Rillen sind Aufzeichnungsspuren 41 gebildet, entlang denen unter der Steuerung mittels des Motors 24 die Kopfspitze 20 bewegt wird.

Die in kürzeren Abständen angeordneten Vertiefungen 39 treten mit einer höheren Frequenz fp₁ auf, während die in größeren Abständen angeordneten Vertiefungen 40 mit einer niedrigeren Frequenz fp₂ auftreten. Jede dieser Frequenzen ist weitaus niedriger als die Frequenz des Modulationssignals. Bei der Aufzeichnung und der Wiedergabe werden mittels der Vertiefungen an der jeweiligen Seite der Aufzeichnungsspur Nachführ-Servoregelsignale gebildet. Wenn sich die Kopfspitze 20 längs einer vorgegebenen Spurwindung bewegt, beträgt die Frequenz für die Nachführ- Servoregelung an einer Seite der Aufzeichnungsspur fp₁ und der anderen Seite fp₂, während bei dem Fortschreiten der Kopfspitze zu der nächsten Aufzeichnungsspur- Windung die Servoregelungs-Frequenzen an den einander gegenüberliegenden Seiten vertauscht sind. Aus diesem Grund wird an der Stelle, an der die Kopfspitze auf einen Wechsel der Servoregelungs-Frequenzen trifft, das von dem Schaltsignalgenerator 15 erzeugte Impulsbündel aufgezeichnet. Die Vertiefungen 39 und 40 für die Nachführ- Servoregelung können auch an der Platte allein an einer vorbestimmten Winkelstelle vorgesehen werden, welche der Vertikalrücklaufperiode des eingegebenen Videosignals entspricht.

Es ist daher ersichtlich, daß während der Aufzeichnung der frequenzmodulierte Träger an der Spitze der Kopfspitzenelektrode ein Hochfrequenzfeld erzeugt und damit längs jeder Windung der Aufzeichnungsspur 41 eine Folge von Bereichen mit amorphem Zustand hervorruft.

Der Koaxialresonator 42 wirkt als Frequenzdemodulator für das Abnehmen der Nachführ-Servoregelsignale während der Aufzeichnung sowie für das Abnehmen der aufgezeichneten Informationen und der Nachführ-Servoregelsignale bei der Wiedergabe. Zu diesem Zweck hat der Koaxialresonator 42 eine Resonanzspitze bei einer Frequenz, die geringfügig gegenüber der Oszillatorfrequenz von 1 GHz versetzt ist. Während der Aufzeichnung wird die amplitudenmodulierte Mikrowellenenergie in die Aufzeichnungsplatte 30 eingeleitet und zugleich mittels des Koaxialresonators 42 erfaßt. Im einzelnen rufen die durch die Vertiefungen 39 und 40 gebildeten Geometrie-Änderungen eine Frequenzabweichung der zugeführten Energie von der Resonanzspitze des Koaxialresonators 42 mit jeweiligen Frequenzen fp₁ und fp₂ hervor. Das Ausgangssignal des Koaxialresonators 42 ist daher ein Hochfrequenzsignal, dessen Hüllkurve sich entsprechend den durch die Vertiefungen 39 und 40 verursachten Geometrie-Änderungen ändert. Das Ausgangssignal des Koaxialresonators 42 wird von Bandpaßfiltern 43 und 44 der Nachführ-Servoregelschaltung 19 aufgenommen, die jeweils die Hüllkurven mit den Frequenzen fp₁ bzw. fp₂ über einen Schalter 45 zu Detektoren 46 bzw. 47 durchlassen. Von den Detektoren 46 und 47 werden nach dem Beseitigen der Hochfrequenzkomponenten die Hüllkurven mit den voneinander verschiedenen Frequenzen abgegeben und den Eingangsanschlüssen eines Differenzverstärkers 48 zugeführt. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 48 gibt daher die Größe und die Richtung der Abweichung der Kopfspitze 20 von der Mittellinie der Aufzeichnungsspur wieder, der die Elektrode 2 gerade nachgeführt wird. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 48 wird über einen bekannten Phasenentzerrer 49, einen Verstärker 50 und den Anschluß 18 zu dem Kopfstellglied 21 geleitet, um damit Nachführfehler zu korrigieren. Der Schaltsteuerimpuls bzw. Schaltimpuls an der Leitung 27 wird einem T- Flip-Flop 53 zugeführt. Bei jeder zweiten Windung der Aufzeichnungsspur hat das Ausgangssignal des Flip-Flops 53 hohen Pegel, um damit die Verbindungen von den Ausgängen der Bandpaßfilter 43 und 44 zu den Eingängen der Detektoren 46 und 47 zu vertauschen.

Bei der Wiedergabe werden die Schalter 16 a und 16 b in die Wiedergabestellungen geschaltet, um den Schaltsignalgenerator 15 abzuschalten und den 1-GHz-Träger konstanter Amplitude über den Koaxialresonator 42 an die Kopfspitze 20 anzulegen. Wie bei der vorangehend beschriebenen Aufzeichnung werden mittels des Koaxialresonators 42 die durch die Vertiefungen 39 und 40 gebildeten Geometrie- Änderungen erfaßt und der Nachführ-Servoregelschaltung 19 zugeführt. Das aufgezeichnete Schaltimpulsbündel durchläuft ein Bandpaßfilter 51, wonach mittels eines Detektors 52 die Hüllkurve dieses Signals erfaßt wird, um damit das Flip-Flop 53 zu triggern.

Erfindungsgemäß wird die an der Kopfspitze erzeugte Hochfrequenzenergie konstanter Intensität hinsichtlich der Frequenz durch die von einer Folge amorpher Bereiche an der kristallinen umwandelbaren Schicht 32 verursachten Leitfähigkeitsschwankungen sowie ferner durch die von den Nachführ-Vertiefungen 39 und 40 entstehenden Geometrie- Änderungen moduliert. Nach der Frequenzdemodulation durch den Koaxialresonator 42 wird die erstere Frequenzmodulations- Komponente mittels einer Schaltung, die ein Hochpaßfilter 54 und einen Detektor 55 enthält, für die Abgabe an einem Ausgang 56 erfaßt, während die letztere Komponente auf die vorstehend im Zusammenhang mit dem Aufzeichnungsvorgang beschriebene Weise mittels der Nachführ- Servoregelschaltung 19 erfaßt wird.

Während des Wiedergabevorgangs ist vorzugsweise der Leistungspegel des 1-GHz-Oszillators 12 niedriger als der für die Aufzeichnung erforderliche. Der Leistungspegel- Unterschied zwischen Aufzeichnung und Wiedergabe kann dadurch ausgeglichen werden, daß während der Aufzeichnung der Platte optische Vorerwärmungs-Energie zugeführt wird, um einen Lichtpunkt zu erzeugen, der beim Fehlen der mittels der Kopfspitze 20 eingeleiteten Mikrowellenenergie die Temperatur der umwandelbaren Schicht 32 auf einen Wert anheben würde, der etwas niedriger als der Schwellenwert ist, bei dem die Strukturphase der Schicht 32 verändert wird. Wenn diese optische Vorerwärmung vorgenommen wird, wird durch das Zuführen der Mikrowellenenergie über die Kopfspitzenelektrode 2 die Temperatur an dem Kontaktbereich der Schicht 32 auf einen Wert angehoben, der über dem Phasenänderungs-Schwellenwert liegt. Die optische Vorerwärmungs-Energie wird von einer in Fig. 1B gezeigten optischen Vorerwärmungs- bzw. Vorbeleuchtungs- Speisequelle 60 geliefert.

Die Speisequelle 60 ist an einem nicht gezeigten geeigneten Schlitten angebracht, der unterhalb der Platte 30 angeordnet ist und mittels des Motors 24 über eine schematisch durch eine gestrichelte Linie 61 dargestellte mechanische Verbindung mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Kopfträger 22 bewegt wird. Ein als Lichtquelle dienender Laser 62 in der Speisequelle 60 liefert optische Vorerwärmungs-Energie in einer Intensität, die geringfügig niedriger als die für das Erreichen des Schwellenwerts erforderliche ist. Die aus dem Laser 62 abgegebenen Laserstrahlen sind horizontal polarisiertes Licht, welches mittels einer Linse 63 kollimiert wird und dann ein Prisma 64 und eine Viertelwellenlängenplatte 65 durchläuft. Die aus der Viertelwellenlängenplatte austretenden Strahlen sind zirkular polarisiertes Licht, das mittels eines Spiegels 66 zu einer Fokussierlinse 67 hin reflektiert wird, durch die es auf der Platte 30 fokussiert wird, um an der der Kopfspitze 20 gegenüberliegenden Stelle einen Lichtpunkt zu bilden. Der Durchmesser des Lichtpunktes ist etwas größer als die Breite der Aufzeichnungsspur. Der Aufzeichnungsplatte 30 wird damit von oben die Mikrowellenenergie und von unten die Lichtenergie zugeführt.

Das einfallende Licht wird von der Platte 30 teilweise reflektiert, wonach das reflektierte Licht über die Fokussierlinse 67 zu dem Spiegel 66 und von dort zu der Viertelwellenlängeplatte 65 gelangt. Nach dem Durchlaufen der Viertelwellenlängenplatte tritt das zirkular polarisierte Reflexionslicht als Strahlen mit vertikaler Polarisierung aus. Infolge der vertikalen Polarisierung werden die in das Prisma 64 eintretenden Strahlen zu einem Lichtdetektor 68 hin reflektiert. Der Lichtdetektor 68 setzt das optische Signal in ein entsprechendes elektrisches Signal um, damit der Lichtpunkt der gleichen Aufzeichnungsspur wie die Kopfspitze 20 nachgeführt werden kann. Das Signal vom Lichtdetektor 68 wird einer Nachführ-Servoregelschaltung 70 zugeführt, um ein Servoregelsignal zu bilden. Das aus dem Detektor 68 eingegebene Signal gelangt über ein Tiefpaßfilter 71 zu Bandpaßfiltern 72 und 73. Mittels der Bandpaßfilter 72 und 73 werden jeweils Frequenzkomponenten fp₁ und fp₂ des Detektorausgangssignals herausgezogen und über einen Schalter 74 Dektektoren 75 bzw. 76 zugeführt, deren Ausgangssignale an einen Differenzverstärker 77 angelegt werden. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 77 gibt eine Abweichung des Lichtpunkts wieder. Das Ausgangssignal wird nach dem Durchlaufen eines Phasenentzerrers 78 und eines Verstärkers 79 als Servoregelsignal an ein Spiegelstellglied 69 angelegt, welches die Winkelstellung des Spiegels 66 in der Weise steuert, daß die Abweichung auf im wesentlichen "0" verringert wird. Der Schalter 74 wird durch das Ausgangssignal eines Flip- Flops 80 geschaltet, das den über den Anschluß 57 zugeführten Schaltimpuls empfängt.

Fig. 5 zeigt eine optische Anordnung, mittels der zuvor aufgezeichneten Signale unmittelbar vor dem Aufzeichnen eines neuen Programms bzw. einer neuen Signalfolge gelöscht werden. In Fig. 5 sind Teile, die denjenigen in Fig. 1B entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Von einem Halbleiterlaser 181 werden Vorerwärmungs-Laserstrahlen mit einer Wellenlänge von 780 nm abgegeben und auf eine Linse 182 gerichtet, die die Strahlen in einer Parallelpolarisationsebene polarisiert. Ein Prisma 183 wandelt den Querschnitt der Strahlen zu einer im wesentlichen kreisförmigen Form um. Die aus dem Prisma 183 austretenden Strahlen durchlaufen einen dichroitischen Spiegel 184, ein Prisma 185, eine Viertelwellenlängenplatte 186 und eine Fokussierlinse 187 bis zu der Platte 30, wonach sie (nach Reflexion) auf dem Rückweg über die Fokussierlinse 187 und die Viertelwellenlängenplatte 186 zurückkehren und von dem Prisma 185 zu dem Lichtdetektor 68 hin reflektiert werden. Löschlaserstrahlen werden von einem Halbleiterlaser 82 abgegeben. Diese Laserstrahlen haben eine Wellenlänge von 830 nm und eine Intensität, die ausreicht, die Strukturphase der Signalelemente in den kristallinen Zustand zurückzuwandeln. Die Löschstrahlen durchlaufen eine Linse 83 und treten aus dieser als parallel polarisiertes Licht aus. In dem Strahlengang ist eine Halbwellenlängenplatte 84 angeordnet, die an dem einfallenden Licht eine Phasenverschiebung um die halbe Wellenlänge hervorruft, so daß das Licht bei dem Hindurchtreten durch ein Prisma 85 in der Längsrichtung der Aufzeichnungsspur verbreitert wird, damit eine elliptische Fläche mit einer Breite von 1,3 µm und einer Länge von 10 µm beleuchtet wird. Das elliptisch geformte Strahlenbündel wird an dem dichroitischen Spiegel 184 reflektiert und über das Prisma 185, die Viertelwellenlängenplatte 186 und die Fokussierlinse 187 geleitet, wonach es auf die Aufzeichnungsplatte 30 an einer Stelle auftrifft, die geringfügig vor dem mittels der Vorerwärmungsstrahlen erzeugten Lichtpunkt liegt. Beide Laserstrahlen werden mit dem gleichen, von der Servoregelschaltung 70 zugeführten Servoregelsignal gesteuert.

Da der tatsächliche Zustand der an dem Aufzeichnungsmaterial bzw. der Platte 30 aufgezeichneten Signalelemente nicht nur durch den Energiepegel des Aufzeichnungssignals, sondern auch durch das Material der Aufzeichnungsplatte beeinflußt wird, ist es vorteilhaft, ein System zu schaffen, mit dem die aufgezeichneten Signalelemente während der Aufzeichnung wiedergegeben werden können, damit der Benutzer den tatsächlichen Aufzeichnungszustand überwachen kann.

Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufzeichnungs/Wiedergabevorrichtung, bei dem eine solche Überwachung vorgenommen werden kann, wobei für die Aufzeichnung und die Wiedergabe Mikrowellenenergie verwendet wird und für die Überwachung optische bzw. Lichtenergie benutzt wird. In Fig. 6 sind Teile, die denjenigen in den Fig. 1A und 1B entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung eine Aufzeichnungs/ Wiedergabeschaltung 90, die mit der in Fig. 1A gezeigten Schaltung identisch ist, und eine Überwachungsschaltung 91 auf, die der Schaltung nach Fig. 1B mit der Ausnahme gleichartig ist, daß an den Ausgang des Lichtdetektors 68 in Reihe ein Hochpaßfilter 92 und ein Frequenzdemodulator 93 angeschlossen sind. Die Kopfspitze 20 und der Strahlenpunkt bzw. Lichtpunkt werden wie bei dem vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel mittels des Motors 24 mit gleicher Geschwindigkeit bewegt. Die auf die Platte 30 fallenden Strahlen dienen wie bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel als Vorwärmungslicht, während sie zugleich durch die gerade mittels der Mikrowellenenergie aufgezeichneten Phasenänderungen frequenzmoduliert werden. Das einfallende Licht wird von der Platte teilweise reflektiert und zu dem Lichtdetektor 68 zurückgeführt. Das Hohpaßfilter 92 dient dazu, die in dem Ausgangssignal des Lichtdetektors 68 enthaltenen Servoregelsignale zurückzuhalten und ein frequenzmoduliertes Videosignal durchzulassen. Der Frequenzdemodulator 93 demoduliert das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 92 und gibt an einem Überwachungsausgang 94 das ursprüngliche Signal ab.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 6. Bei dieser Abwandlung wird für die Aufzeichnung optische bzw. Lichtenergie benutzt, während für die Überwachung und die Wiedergabe die Mikrowellenenergie benutzt wird. Die Vorrichtung gemäß diesem abgewandelten Ausführungsbeispiel weist eine Überwachungs/Wiedergabeschaltung 100 und eine Lichtaufzeichnungsschaltung 200 auf.

Während der Aufzeichnung stehen Schalter 116 und 202 in Aufzeichnungsstellung, um einen Schaltsignalgenerator 115 sowie einen Laser 201 einzuschalten. Ein an einem Eingang 111 eingegebenes Videosignal wird mittels eines Frequenzmodulators 110 moduliert, in einem Addierer 114 mit einem Schaltimpulsbündel kombiniert und einem Steueranschluß eines Lichtmodulators 203 einer optischen Einheit 260 zugeführt. Der Lichtmodulator 203 ist in dem optischen Weg der von dem Laser 201 abgegebenen Laserstrahlen angeordnet. Die mit dem frequenzmodulierten Träger hinsichtlich der Intensität modulierten Laserstrahlen durchlaufen eine Kollimatorlinse 204, ein Prisma 205 und eine Viertelwellenlängenplatte 206 und werden an einem Spiegel 207 umgelenkt, wonach sie mittels einer Linse 208 auf der Platte 30 fokussiert werden. Die Aufzeichnungs- Laserstrahlen ergeben einen Lichtpunkt mit der gleichen Größe wie bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Intensität der Laserstrahlen ist ausreichend für das Hervorrufen der Phasenänderungen an der Platte 30. Das von der Platte teilweise reflektierte Licht wird mittels eines Lichtdetektors 210 erfaßt und als elektrisches Signal einer Nachführ-Servoregelschaltung 270 zugeführt, um damit den Lichtpunkt auf der Aufzeichnungsspur zu halten.

In der Überwachungs/Wiedergabeschaltung führt ein Oszillator 112 einer Kopfspitze 120 1-GHz-Mikrowellenenergie zum Lesen zu, welche durch die mittels der Lichtaufzeichnungsschaltung 200 aufgezeichneten Leitfähigkeitsänderungen frequenzmoduliert wird. Die frequenzmodulierte Mikrowellenenergie wird in einem Koaxialresonator 142 demoduliert und einem Hochpaßfilter 154 sowie einer Nachführ- Servoregelschaltung 119 zugeführt. Ein Detektor 155 unterdrückt die hochfrequente Trägerkomponente und gibt das aufgezeichnete Signal an einem Ausgang 156 ab. Mittels der Servoregelschaltung 119 wird ein Kopfstellglied 21 so gesteuert, daß die Kopfspitze auf der Spur gehalten wird.

Bei der Wiedergabe werden die Schalter 116 und 202 geöffnet, um damit den Schaltsignalgenerator 115 und die Lichtaufzeichnungsschaltung 200 abzuschalten. Die Überwachungs/ Wiedergabeschaltung 100 führt die gleiche Funktion wie bei der vorstehend beschriebenen Überwachung aus. Da die Kontaktfläche der Kopfspitzenelektrode kleiner als die kürzeste Wellenlänge des Lichts ist, kann mit der Kopfspitze ein höheres Auflösungsvermögen als bei der Verwendung von Laserstrahlen erzielt werden; es ist daher möglich, mit der Lichtenergie die gleiche Aufzeichnungsdichte wie mit der Mikrowellenenergie zu erreichen, da bei der Wiedergabe die Kopfspitze 20 verwendet wird.

Claims

1. Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Signals auf bzw. von einer Platte mit einer Schicht aus einem Material, dessen Strukturphase durch das Zuführen von Wärmeerzeugungs-Energie zwischen einem kristallinen Zustand und einem amorphen Zustand umwandelbar ist, wobei während einer Aufzeichnung elektromagnetische Strahlungsenergie mit dem Signal frequenzmoduliert wird und an der Schicht gebündelt wird, um in dieser einen Strukturphasenwechsel hervorzurufen, und die gebündelte Energie längs einer vorbestimmten Spur an der Platte bewegt wird, um längs der Spur eine Folge von Bereichen veränderter Strukturphase zu bilden, und wobei während der Wiedergabe der Schicht elektromagnetische Strahlungsenergie konstanter Intensität zugeleitet wird, damit die zugeleitete Energie durch die Bereiche frequenzmoduliert wird, und die frequenzmodulierte Strahlungsenergie zur Wiedergewinnung des Signals demoduliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß einer Elektrode (2) während der Aufzeichnung modulierte Mikrowellenenergie zugeführt wird, daß der Elektrode (2) bei der Wiedergabe Mikrowellenenergie konstanter Intensität zugeführt und die Elektrode (2) in Kontakt mit der Schicht längs der Spur bewegt wird, um eine Frequenzmodulation der Mikrowellenenergie durch die sich ändernde Leitfähigkeit der Bereiche hervorzurufen, daß die Elektrode (2) einen Kontaktbereich aufweist, dessen Abmessung in Plattenbewegungsrichtung geringer ist als die Lichtwellenlänge, und daß auf der umwandelbaren Schicht (32) eine dielektrische Schicht (33) angeordnet ist und die Signale als Kapazitätsänderungen der Platte (30) speicherbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Aufzeichnung

a) an der Schicht an einer der Elektrode gegenüberliegenden Stelle ein Lichtpunkt erzeugt wird, und
b) der Lichtpunkt gleichzeitig mit der Elektrode mit der gleichen Bewegungsgeschwindigkeit längs der Spur bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Lichtpunkts bei fehlender modulierter Mikrowellenenergie an dem Bereich der Schicht die Temperatur auf einen Wert anhebt, der geringfügig unterhalb eines Schwellenwerts liegt, bei dem die Strukturphasenänderung erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß von der Platte reflektiertes Licht erfaßt wird, um damit das Signal zu dessen Überwachung zurückzugewinnen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erfaßte reflektierte Licht demoduliert wird, um das Signal zu dessen Überwachung zurückzugewinnen.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Abmessungen des mit der Schicht in Kontakt stehenden Kontaktbereichs der Elektrode jeweils kleiner als die kürzeste Wellenlänge des Lichts sind.

7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem motorbetriebenen Drehteller, auf den eine eine Schicht aus einem Material, dessen Strukturphase durch das Zuführen von Wärmeenergie zwischen einem kristallinen Zustand und einem amorphen Zustand umwandelbar ist, aufweisende Platte auflegbar ist, einer Energiequelle für das Erzeugen elektromagnetischer Strahlungsenergie, einem Frequenzmodulator zum Modulieren der Strahlungsenergie mit dem Signal, einer Bündelungsvorrichtung zum Bündeln der modulierten Energie an der Schicht während der Aufzeichnung und zum Bündeln der Energie unter konstanter Intensität an der Schicht während der Wiedergabe, einer Bewegungsvorrichtung zum Bewegen der gebündelten Energie entlang einer vorbestimmten Spur während der Aufzeichnung, um damit eine Folge von Bereichen veränderter Strukturphase zu bilden, sowie während der Wiedergabe, und einer Demoduliervorrichtung für das Demodulieren von an der Schicht abgenommener Energie zur Rückgewinnung des Signals während der Wiedergabe, dadurch gekennzeichnet, daß die Bündelungsvorrichtung eine Kopfspitze (20) mit einer Elektrode (2) aufweist, die während der Aufzeichnung an den Frequenzmodulator (10; 110) und während der Wiedergabe an die Energiequelle (12; 112) angeschlossen ist, wobei die Kopfspitze mittels der Bewegungsvorrichtung (24) in Kontakt mit der Schicht während der Aufzeichnung zum Zuführen der modulierten Mikrowellenenergie zu der Schicht, um die Bereiche zu bilden, bzw. während der Wiedergabe zum Zuführen der Mikrowellenenergie mit konstanter Intensität zu der Schicht bewegbar ist, um durch die sich ändernde Leitfähigkeit der Bereiche eine Frequenzmodulation der zugeführten Energie konstanter Intensität hervorzurufen, daß die Elektrode (2) einen Kontaktbereich aufweist, dessen Abmessung in Plattenbewegungsrichtung geringer ist als die Lichtwellenlänge, und daß auf der umwandelbaren Schicht (32) eine dielektrische Schicht (33) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine während der Aufzeichnung betreibbare optische Vorwärmvorrichtung (60, Fig. 1B), die eine Bestrahlungsvorrichtung (62 bis 67), die auf die Platte (30) an einer der Elektrode (2) gegenüberliegenden Stelle Laserstrahlen richtet und dort einen Laserstrahlpunkt mit einer Intensität bildet, die bei fehlender modulierter Mikrowellenenergie die Temperatur an dieser Stelle auf einen Wert anhebt, der geringfügig unterhalb eines Schwellenwerts liegt, bei dem die Strukturphasenänderung erfolgt, und eine Bewegungsvorrichtung (24) zum Bewegen des Laserstrahlpunkts längs der Spur mit der gleichen Bewegungsgeschwindigkeit wie die Kopfspitze (20) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine während der Aufzeichnung betreibbare optische Überwachungsvorrichtung (60, Fig. 6), die eine Bestrahlungsvorrichtung (62 bis 67), die auf die Platte (30) an der der Elektrode (2) gegenüberliegenden Stelle Laserstrahlen richtet und dort einen Laserstrahlpunkt bildet, eine Bewegungsvorrichtung (24) für das Bewegen des Laserstrahlenpunkts längs der Spur mit der gleichen Bewegungsgeschwindigkeit wie die Kopfsitze, damit die auf die Platte fallenden Laserstrahlen durch die Strukturphasenänderungen frequenzmoduliert werden, eine Detektorvorrichtung (64 bis 68) zum Erfassen der von der Platte reflektierten Laserstrahlen und zum Umsetzen derselben in entsprechende Signale und eine Frequenzdemodulatorvorrichtung (93) zum Demodulieren der elektrischen Signale für die Überwachung der demodulierten Signale aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Platte eine erste Folge von Vertiefungen längs einer ersten Führungsspur und eine zweite Folge von Vertiefungen längs einer zweiten Führungsspur aufweist und die vorbestimmte Spur zwischen der ersten und der zweiten Führungsspur liegt, gekennzeichnet durch eine auf die der Frequenzmodulation unterzogene Energie ansprechende Servoregelvorrichtung (19), die die Kopfspitze (20) auf der vorbestimmten Spur (41) hält und die eine Vorrichtung zum Ableiten von Nachführsignalen aus der ersten und der zweiten Folge von Vertiefungen (39, 40) und zum Bewegen der Kopfspitze proportional zur Differenz zwischen den Nachführsignalen aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 in Verbindung mit Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine auf das Ausgangssignal der Frequenzdemodulatorvorrichtung (93) ansprechende zweite Servoregelvorrichtung (70), die den Laserstrahlpunkt an der vorbestimmten Spur (41) hält und die eine Vorrichtung für das Ableiten von Nachführsignalen aus der ersten und der zweiten Folge von Vertiefungen (39, 40) und zum Bewegen des Laserstrahlpunkts proportional zur Differenz zwischen diesen Nachführsignalen aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Demoduliervorrichtung einen Resonator (42; 142) aufweist, dessen Resonanzspitze geringfügig gegenüber der Frequenz der Mikrowellenenergie versetzt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß alle Abmessungen des mit der Schicht in Kontakt stehenden Kontaktbereichs der Elektrode (2) jeweils kleiner als die kürzeste Lichtwellenlänge sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch eine Löschvorrichtung (66, 69, 82 bis 84), die eine Vorrichtung (82 bis 84) zum Erzeugen eines Laserstrahlen-Lichtpunkts an der Schicht an einer Stelle neben der Elektrode (2) mit einer Intensität, die für das Aufheben der Strukturphasenänderung ausreichend ist, und eine Vorrichtung (66, 69) zum Bewegen des Laserstrahlen- Lichtpunkts entlang der Spur mit der gleichen Bewegungsgeschwindigkeit wie die Kopfspitze (20) aufweist.

15. Aufzeichnungsplatte zur Verwendung bei der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 14, mit einem Substrat und einer an dem Substrat angebrachten ersten Schicht aus einem Material, dessen Strukturphase bei der Erwärmung auf eine vorbestimmte Temperatur zwischen einem kristallinen Zustand und einem amorphen Zustand umwandelbar ist, gekennzeichnet durch eine an dem Substrat (31; 36) angebrachte zweite Schicht aus leitendem Material und eine an der ersten Schicht (32) angebrachte dritte Schicht (33) aus dielektrischem Material in einer Dicke, die kleiner als die Hälfte des Abstands zwischen aufzuzeichnenden Signalelementen ist.

16. Aufzeichnungsplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (32) ein dielektrisches Material enthält, welches proportional zu seinen dielektrischen Verlusten Wärme erzeugt.

17. Aufzeichnungsplatte nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (32) einen oberen Schichtbereich aus dem umwandelbaren Material und einen unteren Schichtbereich aus dielektrischem Material aufweist.

18. Aufzeichnungsplatte nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das dielektrische Material der ersten Schicht Bariumtitanat ist.

19. Aufzeichnungsplatte nach einem der Ansprüche 15 bis 18, gekennzeichnet durch eine Vielzahl radial beabstandeter Aufzeichnungsspur-Windungen (41), eine Vielzahl erster Servonachführungs-Windungen mit jeweils einer ersten Folge von Vertiefungen (39), die mit einer ersten Frequenz (fp₁) auftreten, und eine Vielzahl zweiter Servonachführungs- Windungen mit einer zweiten Folge von Vertiefungen (40), die mit einer zweiten Frequenz (fp₂) auftreten, wobei jeder der Aufzeichnungsspur-Windungen jeweils zwischen einer ersten und einer zweiten, einander benachbarten Servonachführungs-Windung liegt.

20. Aufzeichnungsplatte nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (31; 36) lichtdurchlässiges Material aufweist.

21. Aufzeichnungsplatte nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß Windungen aus Riller ausgebildet sind, und daß an der Sohle der Rillen eine erste und eine zweite Folge von Vertiefungen ausgebildet sind.

22. Aufzeichnungsplatte nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat leitend ist.