DE7234365U

DE7234365U - Recording media for reproducing stored signals

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Publication number: DE7234365U
Application number: DE7234365U
Authority: DE
Original assignee: TED Bildplatten AG AEG Telefunken Teldec; AEG Telefunken Teldec AG
Current assignee: TED Bildplatten AG AEG Telefunken Teldec; AEG Telefunken Teldec AG
Publication date: 1973-02-01

Description

Aufzeichnungsträger zur Wiedergabe gespeicherter SignaleRecording media for reproducing stored signals

Es ist bereits ein Verfahren zur Wiedergabe gespeicherter Signale mit einem Träger bekannt (DAS 1 574 489), dessen Oberfläche dem zeitlichen Verlauf der Signalgröße entsprechende Verformungen aufweist und der mit einem Abtaster abgetastet wird, der mit seiner Berührungsfläche eine Druckkraft auf die an ihm vorbei bewegte Trägeroberfläche ausübt, wobei als Abtaster ein durch den mit den Verformungen übereinstimmenden zeitlichen Verlauf der Druckkraft erregter Druckempfänger in Form eines in Richtung der Druckkraft komprimierten Wandlerkörpers dient. Hierbei ist die durch die Druckkraft bewirkte, elastische Formänderung der Trägeroberfläche wesentlich größer als die entgegengesetzt gerichtete, auf der Zusammendrückung beruhende Auslenkung der Berührungsfläche des Abtasters.A method for reproducing stored signals with a carrier is already known (DAS 1 574 489), whose Surface has the temporal course of the signal size corresponding deformations and scanned with a scanner is, which exerts a compressive force with its contact surface on the carrier surface moved past it, wherein as a scanner, a pressure receiver excited by the time course of the pressure force that corresponds to the deformations in the form of a transducer body compressed in the direction of the compressive force. Here is the through the The elastic change in shape of the carrier surface caused by compressive force is significantly greater than the opposite direction, deflection of the contact surface of the scanner due to the compression.

Im allgemeinen erfolgt die Aufzeichnung in Form einer frequenzmodulierten Trägerschwingung. Die? hat den Vorteil, daß die Amplitude der Trägerschwingung ungeändert bleibt und alle Höhen des die Trägerschwingung wiedergebenden Reliefs von in Tiefensshrift aufgezeichneten Verformungen untereinander gleich sind, so daß der stets mehrere Wellenlängen überdeckendeIn general, the recording takes place in the form of a frequency-modulated Carrier oscillation. The? has the advantage that the amplitude of the carrier oscillation remains unchanged and all Heights of the relief reproducing the carrier oscillation of deformations recorded in depthshrift are equal to one another are, so that the always overlapping several wavelengths

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kufenförmige Teil des Abtasters auch mit allen Höhen (Oberflächenextremitäten) in Berührung kommt, ohne etwa die eine üdex' die αΰΐαβϊθ liüxiö auszulassen, wie dies bei dc3r Asplitu.— denmodulation mit untereinander verschiedenen Höhen eintreten könnte. Der Abtaster registriert auf diese Weise in Druckimpulsen das Herauslaufen jeder einzelnen Höhe aus seinem Berührungsbereich an seiner scharfen Abtastkante.skid-shaped part of the scanner also with all heights (surface extremities) comes into contact without omitting the one üdex 'the αΰΐαβϊθ liüxiö, as is the case with dc3r Asplitu.— denmodulation could occur with mutually different heights. The scanner registers in this way Pressure impulses run out of each individual height its contact area at its sharp scanning edge.

Dieses Verfahren ermöglicht, einen Frequenzbereich bis zu einigen MHz wiederzugeben, so daß ein Breitbandsignal aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann, das beispielsweise für die Speicherung und Wiedergabe einer Fernsehübertragung dienen kann (Videosignal). Gleiches gilt für ähnliche, bereits vorgeschlagene Verfahren, bei denen die Signale nicht j in den Formen der Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers sondern beispielsweise als Elastizitätsvariatjonen der Oberfläche gespeichert sind, oder bei denen die Abtastung der nach der einen oder der anderen Art gestalteten Oberflächenstruktur nicht dxirch Abtastung oder einem Abtaster entgegengerichteten Dru V'^äfte sondern beispielsweise durch Messung des mit bestimmten Oberflächenteilen in Kontakt befindlichen Anteiles der Abtastfläche des Abtasters erfolgt. Allen Verfahren ist gemeinsam, daß die Abtastung ohne wesentliche ( Bewegung des Abtasters senkrecht zur Aufzeichnungsfläche erfolgt und daß sich bei der Abtastung Teile der AufzeiKhnungsträgeroberfläche durch Formänderungen Teilen der Abtastfläche des Abtasters anschmiegen.This method makes it possible to reproduce a frequency range up to a few MHz, so that a broadband signal can be recorded and reproduced, which can be used, for example, for storing and reproducing a television broadcast (video signal). The same applies to similar, already proposed methods in which the signals are not stored in the shape of the surface of a recording medium but, for example, as elasticity variations of the surface, or in which the scanning of the surface structure designed according to one or the other type is not by scanning or A scanner opposing pressure takes place, for example, by measuring the portion of the scanning surface of the scanner that is in contact with certain surface parts. All methods have in common that the scan without significant (movement of the scanner is perpendicular to the recording surface and that changes in shape conform by dividing the scanning area of the scanner during the scanning portions of the AufzeiKhnungsträgeroberfläche.

Bei der Anwendung solcher Verfahren kann sich das Bedürfnis ergeben, noch ein oder mehrere weitere Signale, z.B. ein Tonsignal oder eine Färbinformation in derselben Aufzeichnung zusammen mit der ohne wesentliche Amplitudenbeeinflussung modulierten Trägerschwingung unterzubringen. Dies kann durchWhen using such methods, there may be a need to use one or more additional signals, e.g. Sound signal or color information in the same recording together with the carrier oscillation modulated without significant amplitude influence. This can be done by

Superposition der weiteren Signale geschehen, deren Frequenzen vorzugsweise unterhalb der Frequenzen der modulierten Trägerschwineune liegen. Bei der Superposition eines Signales in Form einer Schwiaguag, deren Frequenzen von der= jenigen der Trägerschwingung ausreichend abweichen, ergibt sich ein Verlauf der Maxima der hochfrequenten Schwingung im Bhytmus des superponierten Signales. Ein ähnlicher Verlauf der Wellengipfel ergibt sich auch bei Amplitudenmodulation der Trägerschwingung mit dem weiteren, niederfrequenten Signal. Die Welligkeit der oberen Einhüllenden der durch die Superposition oder Amplitudenmodulation oder durch die gleichzeitiger Anwendung beider Verfahren entstandenen, hochfrequenten Schwingung darf nicht so groß sein, daß bei den auf den Erhebungen (der auf der Aufzeichnungsträgeroberfläche als wellige Oberflächenstruktur aufgezeichneten Schwingung) glei-Superposition of the other signals happen, the frequencies of which are preferably below the frequencies of the modulated Carrier pigs lie. At the superposition of one Signals in the form of a Schwiaguag, whose frequencies depend on the = those of the carrier oscillation deviate sufficiently, the result is a course of the maxima of the high-frequency oscillation in the rhythm of the superposed signal. A similar course of the wave peaks also results from the amplitude modulation of the Carrier oscillation with the additional, low-frequency signal. The ripple of the upper envelope caused by the superposition or amplitude modulation or by the simultaneous The high-frequency oscillation resulting from both methods must not be so great that the one on the elevations (the vibration recorded on the recording medium surface as a wavy surface structure) the same

tendem Abtaster bei der Abtastung nicht mehr alle Höhen dertenden scanner when scanning no longer all heights of the

\i aufgezeichneten Oberflächenverformungen vom Abtaster erfaßt \ i recorded surface deformations detected by the scanner

werden. Es muß vielmehr sichergestellt sein, daß jede der Höhen der aufgezeichneten Verformungen, welche jeweils einem '·.:.. Schwinfeungsmaximum der aufgezeichneten, schwebungsähnlichon Schwingung entspricht, während der Abtastung durch den Abtaster Druck auf diesen ausüben kann. Entsprechendes gilt, wenn die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers in anderer Weise den aufgezeichneten Signalen entsprechende Strukturveränderungen aufweist, beispielsweise in Form von Änderungen der Oberflächennachgiebigkeit be?. Druckbeaaspruchung. Hier können die Nachgiebigkeiten der unnachgiebigsten Oberflächenelemente unter sich entsprechend dem Ehythmus des überlagerten Signals unterschiedlich sein aber wiederum nicht derart unterschiedwill. Rather, it must be ensured that each of the heights of the recorded deformations which respectively a '*:. .. Schwinfeungsmaximum corresponds to the recorded, schwebungsähnlichon vibration during the scan by the scanner can exert pressure on it. The same applies if the surface of the recording medium exhibits structural changes corresponding to the recorded signals in some other way, for example in the form of changes in surface flexibility. Pressure loading. Here the resilience of the most unyielding surface elements can differ among themselves according to the rhythm of the superimposed signal, but again not differ in such a way

lich, äafindi:e'ünte»eheidbarkeiteveaL den jeweils zwischen den relativ unnachgiebigen Oberflächenelementen liegenden nach-lich, äafindi: e'ünte »marriageabilityeveaL between the relatively unyielding surface elements, lying yielding

- 4 giebigon Oberflächenelementen verloren geht.- 4 giebigon surface elements is lost.

Eine beachtliche Rolle bei der Abtastung spielt noch das Aufzeicxmüjäge'tr-ägörjjia'terial Iiisisiciitlich. de= Si/OT^bs-bandeSi Messungen haben ergeben, daß die Oberflächenrauheit des für den Aufzeichnungsträger benutzten Kunststoffes unterhalb des für die.· Aufzeichnung benutzten Welleni ängenbereiches in der Größenordnung von 1oo - 3oo Angström liegt.The recording device also plays a considerable role in the scanning. de = Si / OT ^ bs-bandeSi Measurements have shown that the surface roughness of the plastic used for the recording medium is below the Wavelength range used for recording in the Of the order of 100-300 angstroms.

Damit ergibt sich die Frage, wie klein ein Signal werden kann, damit es sich noch genügend von der durch die Oberflächenrauheit gegebenen Oberflächenstruktur abhebt. Eine grobe Rechnung zeigt, daß eine Auslenkung von etwa 1 ,/um zwei Größenordnungen über der Oberflächenrauheit liegt. Unter Ausnutzung dieser und weiterer Erkenntnisse auch hinsichtlich des Rillenabstandes ergab sich eine neue SecBOik. die unter dem Begriff "Diehtspeichertechnik mit Drucjcabtestung" zusammengefasst wurde. Hierbei ist zu berücksichtigen, del die Wellenlänge auf dem Aufzeichnungsträger auch von der Relativgeschwindigkeit zwischen diesem und dem Aofzeichnungsorgan abhängig isiThis leads to the question of how small a signal can be so that it differs sufficiently from the surface roughness given surface structure. A rough calculation shows that a deflection of about 1, / around two orders of magnitude is above the surface roughness. Taking advantage of these and other findings, also with regard to the groove spacing a new SecBOik resulted. the under the term "Diehtspeichertechnik with pressure testing "was summarized. It must be taken into account here that the wavelength on the recording medium also depends on the relative speed between this and the recording organ is dependent

t.t.

Diese Technik erlaubt, sogenannte Bildplatten herzustellen. Eine bekannt gewordene Bildplatte enthielt eine Tiefenschriftaufzeichnung und wurde mit konstanter Drehzahl von 25 Umdrehungen je Sekunde abgespielt. Die größte Windung der Aufzeichnungsspur hatte ei sn Radius von ungefähr 9,5 cm und enthielt eine Aufzeichnung Jier frequenzmodulierten !Prägerschwingung, deren Frequenzen bis hinab zu 3 MHz reichten. Bie längste aufgezeichnete Wellenlänge lag damit bei ungefähr 5 /um. Die kürzeste aufgezeichnete Wellenlänge betrug etwa 2 λί.This technique makes it possible to manufacture so-called image plates. One optical disc that has become known contained a depth writing recording and was played at a constant speed of 25 revolutions per second. The largest turn of the recording track had a radius of approximately 9.5 cm and contained one Recording of the frequency-modulated! whose frequencies reached down to 3 MHz. The longest recorded wavelength was thus about 5 / µm. The shortest recorded wavelength was about 2λί.

Wie erwähnt, ist es zweckmässig, bei der Speicherung breiter Frequenzbänder (z.E. von Videosignalen) eine Frequenzmodula-As mentioned, it is useful when storing wider Frequency bands (e.g. of video signals) a frequency module

72*4315-U. ^72 * 4315-U. ^

tion ader zumindest eine Modulationsart zu verwenden, >>ei welcher die Informationen nicht durch wesentliche Amplitudenbeeinflussung der Tragerschwingung übertragen werden. In der Praxis hat; sic^ nun hierbei herausgestellt _> daß sich durch den Aufzeichnungsträger bedingte Schwierigkeiten hinsichtlich des Störabstandes ergeben, insbesondere, wenn die aufgezeichnete, vorzugsweise frequenzmodulierte Trägerschwingung ein weiteres Signal in der Weise beinhaltet, daß die Einhüllende der Gipfel der beispielsweise in Form einer Tiefenschrift aufgezeichneten Trägerschwingung dem Rhythmus des weiteren Signals folgt. Dies kann durch überlagerung des * weiteren Signales und/oder Modulation mit dem Signal hervorgerufen aein.tion to use at least one type of modulation >> ei which the information is not transmitted by significant amplitude influencing of the carrier oscillation. In practice has; sic ^ now been found in this _case> that the signal to noise ratio resulting in terms of the recording medium-related difficulties, in particular, when recorded, preferably frequency modulated carrier wave includes a further signal in such a way that the envelope of the peaks of the recorded for example in the form of a subscript carrier oscillation the rhythm the further signal follows. This can Ain caused to the signal by superimposing the * other signal and / or modulation.

Zweck der Erfindung ist es, den Störabstand zu verbessern. Dabei wird ausgegangen von einem Aufzeichnungsträger mit einem Trägerkörper- und daran befindlichem» oberflächennahem Material sowie mit entlang einer Aufzeichnungsspur vorhandener, aufgezeichnete Signale verkörpernder Struktur in Form von sich in solcher Weise ändernder Eigenschaften des oberflächeimahen Materials oder der Oberflächenformen, daß in Aufzeichnungsspurrichtung aufeinanderfolgende Elemente der Oberfläche entsprechend dem Sti*ukturverlauf unterschiedliche Druckkräfte m auf die Abtastfläche eines Abtasters ausübet, wenn dieser längs der Aufzeichnungsspur relativ zum Aufzeichnungsträger bewegt und dabei relativ zum Trägerkörper in solcher Lage und in Richtung der Resultierenden der Druckkräfte derart lagenstarr gehalten wird, daß durch die Abtastfläche des Abtasters entweder wenigstens die längs einer parallel zur Auf ze ⁴.chnungsspurrichtiing verlaufenden Linie in der Aufzeichnungsspur liegenden Elemente der Oberfläche verformt werden oder wenigstens diejenige Mindest anzahl von Oberflächenextremitäten verformtThe purpose of the invention is to improve the signal-to-noise ratio. The assumption here is a recording medium with a carrier body and material close to the surface as well as with a structure embodying recorded signals present along a recording track in the form of properties of the near surface material or the surface shapes that change in such a way that elements of the surface following one another in the direction of the recording track different pressure forces m exerted on the scanning surface of a scanner according to the structure, when this moves along the recording track relative to the recording medium and is held so rigidly relative to the carrier body in such a position and in the direction of the resultant of the pressure forces that the scanning surface of the scanner either at least along a parallel to the on ze ⁴ .chnungsspurrichtiing line extending in the recording track lying elements of the surface to be deformed or at least that minimum Anza hl deformed by surface extremities

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wird, welche die aufgezeichneten Signale charakterisiert, wobei die aufgezeichneten Signale eine ohne wesentliche Amplitudenbeeinflussung modulierte Trägerschwingung enthalten und die Struktur Wellenanteile aus einem Wellenlängenbereich von 2-5 /Um enthält.which characterizes the recorded signals, the recorded signals having no significant influence on amplitude Contain modulated carrier oscillation and the structure wave components from a wavelength range of 2-5 / um contains.

Aufgabe der Erfindung ist es, diejenigen geeigneten Gestaltungsmerkmale des mit einer Aufzeichnung versehenen Aufzeichnungsträgers anzugeben, welche die Signalspeicherung mit geringem Störabstand auch im niederfrequenten Teil des aufgezeichneten und zur Abtastung bestimmten Frequenzbereiches erlauben, ohne daß die Prinzipien der Dichtspeichertechnik aufgegeben werden müssen, d.n. ohne daß zu Amplituden eiaer aufgezeichneten Wellenkontur von wesentlich mehr als 1 oder 2 /um oder zu Formänderungen von Elementen der Aufzeichnungsträgeroberfläche bei der Abtastung übergängen werden muß, die zu größeren Bewegungen von Teilabschnitten der Oberfläche als einige /um führen.The object of the invention is to find those suitable design features of the recording medium provided with a recording indicate which signal storage with low signal-to-noise ratio also in the low-frequency part of the recorded and allow a certain frequency range to be sampled without abandoning the principles of dense storage technology have to be, i.e. without any amplitudes of a recorded wave contour of significantly more than 1 or 2 μm or to changes in the shape of elements of the recording medium surface during the scanning must be transitions to larger movements of sections of the surface than a few / um.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß - insbesondere, wenn Wellenanteile mit Wellenlängen von größerer Länge als 5 / um abtastbar sein sollen oder wenn der modulierten Trägerschwingung eine weitere Schwingung mit gegenüber den Augenblicksfrequenzen der Trägerschwingung geringerer Frequenz derart überlagert und/oder aufmoduliert ist, daß der Resultierenden der auf die Abtastfläche ausgeübten Druckkräfte eine dem zeitlichen Verlauf der weiteren Schwingung entsprechende Druckkraft-Wechselkomponente überlagert ist, sobald die Oberfläche mit dem Abtaster mit der vorgesehenen Abtastgeschwindigkeit abgetastet wird - alle aufgezeichneten und zur Abtastung bestimmten Wellenanteile Wellenlängen von höchstens 5o /um aufweisen. The object is achieved according to the invention in that - in particular, if wave components with wavelengths longer than 5 / µm are to be scanned or if the modulated Carrier oscillation another oscillation with a lower frequency than the instantaneous frequencies of the carrier oscillation is superimposed and / or modulated in such a way that the resultant of the pressure forces exerted on the scanning surface, a pressure force alternating component corresponding to the time profile of the further oscillation is superimposed as soon as the surface is scanned with the intended scanning speed is scanned - all recorded wave components and intended for scanning have wavelengths of at most 5o / µm.

Die Gründe für diese erfindungsgemäße Beschränkung des für die Aufzeichnung geeigneten Wellenlängenbereiches auf Wellenlängen, die kürzer als 30 /um dind, wird im Folgenden erläutert :The reasons for this inventive limitation of the for the recording of suitable wavelength range on wavelengths shorter than 30 / µm dind is explained below :

Bei Berücksichtigung der erwähnten (mikroskopischen) Oberflächenrauheit des Aufzeichnungsträgers in der Größenordnung von 1oo - 3oo Angström, der auch eine mittlere Wellenlänge dieser Oberflächenrauhigkeiten in der gleichen Größenordnung entspricht, erscheint es für eine gute Aufzeichnungsqualität zunächst erforderlich, die aufzuzeichnenden Wellenlängen mög- *■ liehst groß zn machen. Natürlich ist es dann zweckmässig, den gesamten aufgezeichneten Wellenlängenbereich in Sichtung langer Wellen zu verschieben, weil sich dadurch die Speicherdichte verringern würde. Bei der bekannten Bildplatte wurde daher ein Wellenlängenbereich von 2 bis 5 /um gewählt, wobei sich ausreichende Störabstände ergaben. Bei dem bisher noch nicht bekennt gewordenen Versuch, zusätzlich längere Wellen auf einem Aufzeichnungsträger zu speichern, ergab sich für diese ein schlechter Störabstand, obwohl die langen Wellen eigentlich bei der Abtastung leicht von den sehr kurzwelligen (mikroskopischen) Oberflächenrauhigkeiten unterscheidbar sein müssten. Da die langen Wellen einer frequenzmodulierten Trägerin schwingung überlagert aufgezeichnet waren, konnte der schlechte Störabstand auf eine durch Nichtlinearität hervorgerufene Mischung von hoch- und tieffrequenten Anteilen der aufgezeichneten Schwingung zurückzuführen sein. Eir, solcher Einfluß hätte durch weitere Vergrößerung der Wellenlängen des überlagerten Signales verringerbar sein müssen. Das Gegenteil war aber der Pail: der Störabstand wurde noch schlechter. Ee war nicht möglich, dem dadurch zu begegnen, daß man für lange Wellen eine größere Aufzeichnungsamplitude wählte; denn mit Bücksicht auf die verwendete Druckabtastung und die Dichtspeichertechnik ist es erwünscht, die aufgezeichnete Amplitude mögliche ο kleinTaking into account the mentioned (microscopic) surface roughness of the record carrier in the order of 100-300 angstroms, which also has a mean wavelength corresponds to this surface roughness in the same order of magnitude, it appears for a good recording quality First of all, it is necessary to make the wavelengths to be recorded as large as possible. Of course it is then expedient to shift the entire recorded wavelength range in the sighting of long waves, because this increases the storage density would decrease. In the case of the known image plate, a wavelength range of 2 to 5 μm was therefore selected, with Sufficient signal-to-noise ratios were found. In the attempt, which has not yet been confessed, additional longer waves To store them on a recording medium resulted in a poor signal-to-noise ratio for them, even though the long waves actually slightly different from the very short-wave ones when scanning (microscopic) surface roughness should be distinguishable. Since the long waves of a frequency-modulated carrier vibration were recorded superimposed, the bad one could Signal-to-noise ratio to one caused by non-linearity Mixture of high and low frequency components of the recorded Be due to vibration. Eir, such an influence would have been due to further enlargement of the wavelengths of the superimposed Signal must be able to be reduced. But the opposite was the case: the signal-to-noise ratio got even worse. Ee was not possible to counter this by choosing a larger recording amplitude for long waves; because with consideration the pressure scanning used and the dense storage technology, it is desirable to make the recorded amplitude possible ο small

II! * t *II! * t *

(z.B. etwa 1/2 /um groß) und insbesondere unabhängig von der aufgezeichneten Wellenlänge zu halten; denn jede Vergrößerung der aufgezeichneten Amplituden (beispielsweise für lange Wellenlängen) würde eine unerwünschte Verbreiterung der die aufgezeichneten Wellenlängen enthaltenden Rille zur Folge haben.(e.g. about 1/2 / µm in size) and in particular independent of the keep recorded wavelength; because every increase in the recorded amplitudes (for example for long wavelengths) would result in an undesirable widening of the groove containing the recorded wavelengths.

Erst weitere Überlegungen ließen die Ursachen für diese Verschlechterung des Störabstandes erkennbar werden und fühlten zur erfinöungsgemäßen Lösung der gestellten Aufgabe: Es stellte sich heraus, daß infolge des EersteiruEgsprozesses und/oder äußerer Einflüsse größere Flächenelemente eines scheibenförmigenIt was only after further deliberation that the causes for this deterioration could be identified of the signal-to-noise ratio become recognizable and felt for the inventive solution of the task: It posed it turns out that as a result of the EersteiruEgsprozess and / or external influences larger surface elements of a disk-shaped

υ Aufzeichnungsträgers größere (makroskopische) Abweichungen von der ideal ebenen, ggf. jedoch mit Rillen versehenen Aufzeichnungsträgerebene aufweisen, die weit größer sind, als die oben erwähnten (mikroskopischen) Oberflächenrauhigkeiten. Diese Abweichunger führen zu tieffrequenten Störspannuiigen, die bei einer mit einem Breitbandsignal frequenzmodulierten Trägerschwingung durch ein Hochpaßfilter leicht eliminiert werden können, soweit die aufgezeichneten Wellenlängen klein genug und damit die sich bei der Abtastung ergebenden Frequenzen groß genug sind. Bei größeren Wellenlängen jedoch, wie sie insbesondere ein überlagertes Signal aufweisen kann, steigt der Störpegel erheblich an. Daher war es so schwer, sehr langwelligeυ larger (macroscopic) deviations from the recording medium the ideally flat, possibly however provided with grooves recording medium plane, which are far larger than the above mentioned (microscopic) surface roughness. This deviation lead to low-frequency Störspannuiigen, the a carrier wave frequency-modulated with a broadband signal can easily be eliminated by a high-pass filter can, as far as the recorded wavelengths are small enough and thus the frequencies resulting from the scanning are large enough are. At longer wavelengths, however, as can be the case in particular with a superimposed signal, the interference level increases considerably. Hence it was so hard to be very long wave

r\ Aufzeichnungen von den makroskopischen Unebenheiten der Aufzeichnungsträgeroberfläche zu unterscheiden. Wählt man - wie bei der Dichtspeichertechnik erforderlich - für große Wellenlängen die gleiche Amplitude, die für kurzwellige Aufzeichnungen äne gute Unterscheidungsmöglichkeit zwischen Signal amplitude un d Trägeroberflächenrauhigkeit ergibt und somit einen guten Störabstand gewährleistet, so erhält man für lange, aufgezeichnete Wellen einen schlechten Störabstand. Erst diese Überlegungen führten zu den Erkenntnissen, die sich in der erfindungsgemäßen Lösung niedergeschlagen haben und die insbesondere dann, wenn r \ to distinguish recordings from the macroscopic unevenness of the recording medium surface. If one chooses the same amplitude for long wavelengths - as is necessary with dense storage technology - which for short-wave recordings provides a good way of differentiating between signal amplitude and carrier surface roughness and thus ensures a good signal-to-noise ratio, then a poor signal-to-noise ratio is obtained for long, recorded waves. It was only these considerations that led to the findings that were reflected in the solution according to the invention and, in particular, when

es um die Aufzeichnung eines der Trägerschwingung überlagerten und/oder aufmodulierten Signales geht, stark von dem abweichen, was zu erwarten war. Gerade bei der Aufzeichnung eines solchen weiteren Signales nämlich mußte angenommen werden, daß die möglichst langwellige Aufzeichnung mit Rücksicht auf den Störabstand die günstigste sei.it is about recording one of the superimposed carrier oscillation and / or modulated signals, deviate strongly from what was to be expected. Especially when recording one further signal, namely, it had to be assumed that the long-wave recording possible with regard to the signal-to-noise ratio the cheapest is.

Zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Beschränkung der Aufzeichnung auf Wellenlängen bis zu 30 /um ist es einer Weiterbildung der Erfindung entsprechend zweckmässig, auch von der Aufzeichnung von Wellen mit geringerer Wellenlänge als 1 /um Abstand zu ) nehmen, d.h., dafür zu sorgen, daß alle mit voller Amplitude aufgezeichneten und zur Abtastung bestimmten Wellenanteile Wellenlängen von mindestens 1 /um haben. Diese Grenze ergibt sich indirekt aus den Amplituden der beispielsweise in Form einer Tiefenschrift aufgezeichneten Wellenkontur, welche zur Erreichung eines gewünschten Störabstandes eine Mindestgröße in der Größenordnung von 1/4 /um nicht unterschreiten sollten. Ein Schneidstichel zum Schneiden der Tiefenschrift, der zwischen seiner schneidenden Vorderflanke und seiner Rückflanke aus Festigkiitsgründen einen Mindestwinkel aufweisen muß, kann nur Wellenkonturen bis zu einer bestimmten Steilheit, d.h. bis zu einem bestimmten Verhältnis von Amplitude zu Wellenlänge schneiet den. Bei der vorgegebenen Amplitude können daher nur Wellenlängen bis herab zu 1 /um geschnitten werden. Für andere Aufzeichnungsverfahren ergeben sich Wellenlängengrenzen in gleicher Größenordnung. Wellenanteile, die nicht mit der vollen Amplitude sondern nur mit geringerer Amplitude aufgezeichnet werden müssen, können auch mit noch kürzeren Wellenlängen aufgezeichnet werden.In addition to the invention restriction of recording to wavelengths of up to 30 / um, there is a development of the invention according to practical, take from the recording of waves having shorter wavelengths than 1 / um distance), that is, to ensure that all with The wave components recorded at full amplitude and intended for scanning have wavelengths of at least 1 / µm. This limit arises indirectly from the amplitudes of the wave contour recorded, for example, in the form of a subscript, which should not fall below a minimum size of the order of 1/4 μm in order to achieve a desired signal-to-noise ratio. A cutting stylus for cutting the inscription, which must have a minimum angle between its cutting front flank and its rear flank for reasons of strength, can only cut wave contours up to a certain steepness, ie up to a certain ratio of amplitude to wavelength. With the given amplitude, only wavelengths down to 1 / µm can be cut. For other recording methods, there are wavelength limits of the same order of magnitude. Wave components that do not have to be recorded with the full amplitude but only with a lower amplitude can also be recorded with even shorter wavelengths.

Je größer das Verhältnis zwischen einerseits der größten, aufgezeichneten Wellenlänge und andererseits der kleinsten, aufge-The greater the ratio between the one hand, the largest, recorded Wavelength and on the other hand the smallest recorded

- 1o ü - 1o above

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zeichneten Wellenlänge ist, desto eher besteht die Neigung, die längste aufgezeichnete Wellenlänge· - gleichgültig, ob diese sich, aus der Aufzeichnung der niedrigsten Hubfrequenz, der niedrigsten Seitenbandfrequenz der modulierten Trägerschwingung oder der niedrigsten Frequenz des in der oben angegebenen Weise überlagerten Signales ergibt - außerhalb des erfindungsgemäßen Aufzeichnungs-Wellenlängenbereiches zu legen. Damit besteht umsomehr die Gefahr, daß sich durch ungeeignete Wahl des Aufzeichnungs-Wellenlangenbereich.es Qualitätseinbußen bei den langwelligen Aufzeichnungsanteilen einstellen, je größer das Verhältnis deifrängsten zur kürzesten ■ aufgezeichneten Wellenlänge der Glme wesentliche Amplitudenbeeinflussung modulierten Trägerschwingung ist. In steigendem Maße ergeben sich daher Vorteile durch die Erfindung, wenn das genannte Verhältnis größer als 2,5 oder 3 oder gar 5 ist. In noch stärkerem Maße gilt dies, wenn das Verhältnis zwischen einerseits der größten aufgezeichneten Wellenlänge eines überlagerten Signals und andererseits der kürzesten aufgezeichneten Wellenlänge dieser Trägerschwingung bei 2,5 oder oder gar 5 liegt.recorded wavelength, the more likely there is to be the longest recorded wavelength · - regardless of whether this can be derived from the recording of the lowest stroke frequency, the lowest sideband frequency of the modulated carrier wave or the lowest frequency of the signal superimposed in the manner indicated above - outside of the recording wavelength range according to the invention place. There is thus all the more the risk that an unsuitable selection of the recording wavelength range will result in a loss of quality set for the long-wave recording components, the greater the ratio of the most recent to the shortest ■ recorded wavelength of the equation, the significant influence on the amplitude modulated carrier wave. Increasingly, therefore, advantages result from the invention when the said ratio is greater than 2.5 or 3 or even 5. This is even more true when the ratio between one hand the largest recorded wavelength of a superimposed Signal and, on the other hand, the shortest recorded wavelength of this carrier oscillation at 2.5 or even 5 lies.

Diese Zahlen beziehen sich auf Aufzeichnungsträger für nichtkonstante Abtastgeschwindigkeit, beispielsweise für scheiben-/ förmige Aufzeichnungsträger, die bei der Abtastung rotieren und die eine spiralförmig gewundene Aufzeichnungsspur aufweisen und die mit konstanter Drehzahl abgespielt werden. Dabei ergibt sich bei der Abtastung der äussersten Aufzeichnungsspurwindung eine größere Abtastgeschwindigkeit als bei der Abtastung der kleinsten Windung. In der Regel wird bei solchen Aufzeichnungsträgern der Radius der äußersten, größten Windung doppelt so groß gewählt wie der Radis der innersten, kleinsten Windung. Dementsprechend ist die größte Abtastgeschwindigkeit doppelt so groß wie die kleinste.These numbers relate to non-constant record carriers Scanning speed, for example for disk-shaped / shaped recording media that rotate during scanning and which have a spirally wound recording track and which are played back at a constant speed. It results When scanning the outermost recording track winding, a higher scanning speed than when scanning the smallest turn. As a rule, the radius of the outermost, largest turn is used in such recording media chosen twice as large as the radius of the innermost, smallest turn. Accordingly, the greatest scanning speed is twice as big as the smallest.

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Bei Aufzeichnungsträgern für konstante Abtastgeschwindigkeit erpeben sich daher für das Verhältnis zwischen der längsten und der kiirzastea, arifgezeichnetes Wellenlänge der ohne wesentliche Amplitudenbeeinflussung modulierten Trägerschwingung nur Werte von halber Größe; die Vorteile der Erfindung treten daher bei solchen Aufzeichnungsträgern bereits auf, wenn dieses Verhältnis größer als die Hälfte von 2,5 bzw. 3» also größer als 1,25 bzw. 1,5 ist.In record carriers for constant scan rate, therefore, the amplitude without significantly affecting the modulated carrier wave erpeben only values of half the size of the ratio between the longest and the kiirzastea, Arif signed wavelength; The advantages of the invention therefore arise in the case of such recording media when this ratio is greater than half of 2.5 or 3 », that is to say, greater than 1.25 or 1.5.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegen die aufgezeichneten, dem Hubbereich entsprechenden Wellenlängen ( einer frequenzmodulierten Trägerschwingung in einem Bereich von ungefähr 5,2 bis 1,9 /um oder 5»5 bis 1,8 /um. Das entspricht Einern Veihältniij von mehr als 2,5 bzw. mehr als 3- Je größer dieses Verhältnis ist, desto größer kann der Frequenzhub der Trägersehwingusg gewählt werden, was sich positiv auf die Qualität der Aufzeichnung der Trägerschwingung auswirkt. Wenn es sich bei den die Trägerschwingung frequenzmodulierten Signalen um solche handelt, deren Frequenzen in der Größenordnung der Trägerfrequenz liegen, so ergeben sich bei der frequenzmodulierten Tragerschwingung Seitenfrequenzen außerhalb des Hubbereiches. Durch diese Seitenfrequenzen wird ebenso wie durch eine Vergrößerung des Frequenzhubes der verbleibende Frequenz- ₍ bereich für das überlagerte Signale eingeschränkt, dessen Frequenzen vorzugsweise unterhalb des Frequenzhubes und möglichst auch unterhalb des aufgezeichneten Seitenbandes der Trägerschwingung liegen sollten, damit gegenseitige Beeinflussungen der Trägerschwingung und des überlagerten Signales ohne großen Aufwand vermieden werden können. In dem in diesem Absatz behandelten Beispiel handelt es sich um «inen Aufzeichnungsträger für sich ändernde Abtastgeschwindigkeit. Die kürzeste, aufgezeichnete Wellenlänge des Hubbereiches voa ungefähr 1,9 /um oder etwas weniger (z.B. 1,7 /um) entspricht der höchsten Frequenz des Hubber.'eiches der Trägerschwingung bei gleichzeitig der nied-In a preferred embodiment of the invention, the recorded wavelengths corresponding to the stroke range (of a frequency-modulated carrier oscillation are in a range from approximately 5.2 to 1.9 / µm or 5 »5 to 1.8 / µm. This corresponds to a ratio of more than 2.5 or more than 3 - The greater this ratio, the greater the frequency deviation of the carrier oscillation can be selected, which has a positive effect on the quality of the recording of the carrier oscillation. whose frequencies are in the order of the carrier frequency, as will become apparent in the frequency-modulated Tragerschwingung side frequencies outside the stroke range. Due to this side frequencies as well as _(area limited by augmentation of the frequency of the remaining frequency of the superimposed signals, the frequencies preferably below the frequency deviation and if possible also should be below the recorded sideband of the carrier oscillation so that mutual influences between the carrier oscillation and the superimposed signal can be avoided without great effort. The example dealt with in this paragraph is a recording medium for changing scanning speeds. The shortest, recorded wavelength of the stroke range voa approximately 1.9 / um or a little less (e.g. 1.7 / um) corresponds to the highest frequency of the stroke range of the carrier oscillation while at the same time the low-

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728*315-tt.Ti728 * 315-dt.Ti

M^ijgijri^M ^ ijgijri ^

rigsten Abtastgeschwindigkeit. Die längste aufgezeichnete Wellenlänge von ca. 5»2 /um oder wenig mehr (z.B. 5»5 /um) entspricht der niedrigsten Frequenz des Hubbereiches der Prägerschwingung bei gleichseitig der höchsten Abtastgeschwindigkeit. Die erwähnte, kürzeste, aufgezeichnete Wellenlänge kann bei einer Fernsehaufzeichnung beispielsweise einer Abtastfrequenz von ungefähr 4 MHz entsprechen. Bei einer Fernsehaufzeichnung entstehen bei der Trägermodulation Seitenbandfrequenzen bis hinab zu beispielsweise 1,5 MHz oder spgar bis zu noch niedrigeren Frequenzen, wobei die Schwingungsanteile mit diesen Seitenbandfrequenzen allerdings nicht mehr mit voller Amplitude auftreten und zum Teil nicht mehr unbedingt aufgezeichnet und wiedergegeben werden müssen. Wenn das überlagerte Signal nun z.B. Frequenzen zwischen 1 und1,5 MHz enthält, würde dies bei der höchsten Abtastgeschwindigkeit (unter der Voraussetzung eines bestimmten Verhältnisses zwischen der höchsten und der niedrigsten Abt^-ttgesehwiadigkeit) einem aufgezeichneten Wellenlängenbereich ζοζ. ungefähr 15 bis 10 /um entsprechen. Bei diesen Verhältnissen ist der zulässige Wellenlängenbereich von 1 bis 30 /um, innerhalb dessen sich eine gute Aufzeichnungsqualität erreichen läßt, .noch nicht ausgenutzt. Das überlagerte Signal könnte also in noch tieferfrequente Bereiche gelegt werden. Dabei würde sich jedoch schon eine Verschlechterung des Störabstandes durch die makroskopischen OberflächenrarHigkeiten des Aufzeichnungsträgers bemerkbar machen, währenc Störungen, die sich durch Übersprechen von der frequenzmocliierten Trägerschwingung auf das überlagerte Signal und umgekehrt bemerkbar machen, in geringerem Maße auftreten würden. Hier ist abzuwägen, welche Art von Störungen eher in Kauf genommen werden können. Wenn de j überlagerte Signal beispielsweise ein schmalbandiges Tonsignal ist, kann das Übersprechen durch Anwendung schmalbandiger Filter relativ gut unterdrückt werden.rigsten scanning speed. The longest recorded wavelength of approx. 5 »2 / µm or a little more (eg 5» 5 / µm) corresponds to the lowest frequency of the stroke range of the carrier oscillation with the highest scanning speed on the same side. The abovementioned shortest recorded wavelength can correspond, for example, to a sampling frequency of approximately 4 MHz in the case of a television recording. In a television recording, the carrier modulation results in sideband frequencies down to, for example, 1.5 MHz or even lower frequencies, although the oscillation components with these sideband frequencies no longer occur with full amplitude and in some cases no longer necessarily have to be recorded and reproduced. If the superimposed signal now contains, for example, frequencies between 1 and 1.5 MHz, this would be a recorded wavelength range ζοζ at the highest sampling speed (assuming a certain ratio between the highest and the lowest scanning frequency). approximately 15 to 10 µm. Under these conditions, the permissible wavelength range from 1 to 30 μm, within which a good recording quality can be achieved, has not yet been used. The superimposed signal could therefore be placed in even lower-frequency areas. In this case, however, a worsening of the signal-to-noise ratio would already be noticeable due to the macroscopic surface irregularities of the recording medium, while disturbances which are noticeable through crosstalk from the frequency-based carrier oscillation to the superimposed signal and vice versa would occur to a lesser extent. Here it has to be considered which kind of disturbances can be accepted. If the superimposed signal is, for example, a narrow-band audio signal, the crosstalk can be suppressed relatively well by using narrow-band filters.

In diesem Falle beispielsweise ist es zur Vermeidung von Störungen durch makroskopische Oberflächenrauhigkeiten des Aufzeichnungsträgers günstig, für ein überlagertes Signal die Frequenzen 00 zu wllLlen, daß innerhalb ^ede^ tv τ eine bestimmte Abtastgeschwindigkeit vorgesehenen Teiles des Aufzeichnungsträgers die kleinste Wellenlänge des überlagerten Signales nur wenig größer ist als die größte, sich durch den Frequenzhub ergebende Wellenlänge der ohne wesentliche Amplitudenbeeinflussung modulierten, vorzugsweise frequenzmodulierten Trägerschwingung.In this case, for example, it is favorable to avoid interference by macroscopic surface roughness of the recording medium to wllLlen the frequencies 00 for a superimposed signal that within ^ ny ^ tv τ a certain scanning speed provided for part of the recording medium is the smallest wavelength of the superimposed signal is only slightly larger is as the largest wavelength resulting from the frequency deviation of the preferably frequency-modulated carrier oscillation that is modulated without significant amplitude influencing.

Wenn sich das Übersprechen nicht ohne weiteres vermeiden läßt, und als störend empfunden wird, ist es besser, für ein überlagertes Signal die Frequenzen so zu wählen, daß innerhalb jedes für eine bestimmte Abtastgeschwindigkeit vorgesehenen Teiles des Aufseichnungsträgers die kleinste Wellenlänge des überlagerten Signals nur wenig größer ist als die größte sich durch das untere Seitenband ergebende Wellenlänge der ohne wesentliche Amplitudenbeeinflussung modulierten, vorzugsweise frequenzmodulierten Trägerschwingung.If crosstalk cannot be avoided easily, and is perceived as annoying, it is better to choose the frequencies for a superimposed signal so that within each part of the recording medium provided for a certain scanning speed is the smallest wavelength of the superimposed signal is only slightly larger than the largest itself by the lower sideband resulting wavelength of the modulated without significant amplitude influence, preferably frequency-modulated carrier wave.

Zur Vermeidung von gegenseitigen Beeinflussungen des überlagerten Signales und der modulierten Trägerschwingung ist es zweckmässig, das überlagerte Signal der modulierten Trägerschwingung mit dem Signal zu modulieren (evtl. mit zusätzlicher linearer Überlagerung). In diesen Fällen ergeben sich bei der Abtastung mit einem die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers verformenden Abtasters abgetastete Signale, die neben der Trägerschwingung im wesentlichen nur das überlagerte oder modulierende Signal enthalten. Zwar ist es auch bei der nichtlinearen Überlagerung möglich, durch geeignete Wahl der Lage der Frequenzspektren zueinander und der Pegelverhältnistse sowie bei geeig-To avoid mutual influences of the superimposed signal and the modulated carrier oscillation it is It is advisable to modulate the superimposed signal of the modulated carrier wave with the signal (possibly with an additional linear superposition). In these cases, the surface of the recording medium results when scanning with one deforming scanner scanned signals that, in addition to the carrier oscillation, essentially only the superimposed or modulating Signal included. It is true that it is also possible with the non-linear superposition, through a suitable choice of the position of the frequency spectra to each other and the level ratios as well as with suitable

neter Frequenzcharakteristik des überlagerten Signales wie auch § des die Tragerschwingung frequenzmodulierenden Breitbandsignales gegenseitige Beeinflussung und Störungen weitgehend zu vermeiden, jedoch setzt dies sorgfältigere Überlegungen voraus, als sie bei linearer Überlagerung nötig sind.neter frequency characteristics of the superimposed signal as well as § of the broadband signal that frequency-modulates the carrier oscillation To avoid mutual interference and disturbances as much as possible, but this requires more careful considerations than they are necessary for linear superposition.

In der Zeichnung ist ein ausführungsbeispiel erläutert. Fig. 1 zeigt einen folienförmigen Aufzeichnungsträger, >«Γ dessen Oberfläche im Bereich zwischen dem äusseren Umfang und dem Kreis 1 eine spiralförmige Rille als Auf zeichnung s spur trägt. Von diesem ^:| Aufzeichnungsträger 2 ist in Fig. 2 ein herausgeschnittenes Stück stark vergrößert dargestellt. In den Rillen 3 ist die Reliefstruktur in Form einer an sich bekannten Tiefenschrift dargestellt. Ein Schnitt durch die rillenförmige Relief-Struktur ergibt eine Schnittlinie, wie in Fig. 3 oder 4 gezeigt. In Fig. ist der frequenzmodulierten Trägerschwingung 4 eine weitere Schwingung geringerer Frequenz und Amplitude überlagert. Die Form, Frequenz und Amplitude dieser überlagerten Schwingung ist an den Hüllkurven 5 erkennbar. Deren Amplitude ist nur halb so groß wie die Amplitude der Trägerschwingung 4, also wesentlich kleiner. In Fig. 4 ist der Trägerschwingung 4 ebenfalls eine Schwingung geringerer Frequenz überlagert, jedoch ist hier die Wellenlänge der überlagerten Schwingung nur wenig größer als diejenige der Trägerschwingung, so daß sich eine Schwebung ergibt, wie an den Hüllkurven 6 erkennbar.An exemplary embodiment is explained in the drawing. Fig. 1 shows a film-shaped recording medium,> «Γ whose surface in the area between the outer circumference and the circle 1 has a spiral groove as a recording s track. From this ^: | Recording medium 2 is shown in FIG. 2, a cut-out piece, greatly enlarged. In the grooves 3, the relief structure is shown in the form of a font known per se. A section through the groove-shaped relief structure results in a cutting line, as shown in FIG. 3 or 4. In FIG. 1, the frequency-modulated carrier oscillation 4 is superimposed on a further oscillation of lower frequency and amplitude. The shape, frequency and amplitude of this superimposed oscillation can be seen from the envelope curves 5. Their amplitude is only half as large as the amplitude of the carrier oscillation 4, that is to say significantly smaller. In FIG. 4, an oscillation of lower frequency is also superimposed on the carrier oscillation 4, but here the wavelength of the superimposed oscillation is only slightly greater than that of the carrier oscillation, so that a beat results, as can be seen from the envelope curves 6.

Die Hüllkurven 5 und 6, welche in den Fig. 3 und 4 die Wellenanteile mit den längsten Wellenlängen darstellen, sollen erfindungsgemäß eine Wellenlänge von höchstens 3o /um aufweisen, welche sich durch Messung der Abstände zwischen benachbarten Maxima oder Minima feststellen läßt.The envelopes 5 and 6, which in FIGS. 3 and 4, the wave components with the longest wavelengths should, according to the invention, have a wavelength of at most 3o / .mu.m, which can be determined by measuring the distances between adjacent maxima or minima.

Claims

G 72 3 ^ 3 65.8 PT-B II / Wn-zg Nov. 14, 1972 New claims for protection

1) Round, film-shaped recording medium, the surface of which has a spiral groove with subscript in the area between the outer circumference and a concentric circle, characterized in that the wave components of the subscript contain wavelengths of 2 to at most 3o / µm.

2) recording medium according to claim 1, characterized in that all wave components have wavelengths of at least 1 / µm exhibit.

3) recording medium according to claim 1 or 2, characterized in that that the ratio of the longest and the shortest wavelength is greater than 2.5.

4-) recording medium according to claim 3, characterized in that that the ratio mentioned there is greater than 3.

7234315 -it.7234315 -it.