DK153609B - Fremgangsmaade og apparat til skrivning af et signalinformationsspor paa en plade - Google Patents

Description

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til skrivning af et signalinformationsspor på en plade med en overflade, der er i stand til at reagere på en bestemt intensitet af laser- eller anden stråling (tærskeiniveauet) ved at omdannes fra at have én strålingsrefleksionsegenskab til at have en anden strålingsrefleksionsegenskab, hvor en stråle af stråling rettes mod et lokalt punkt langs sporet og moduleres i intensitet i afhængighed af informationssignalet, idet strålen samtidigt bevæges langs sporet for at frembringe første tegn, medens strå iei ntens iteten er over tærskelniveauet svarende til den bestemte intensitet, og andre tegn, medens den er under dette niveau, og hvor middelintensiteten af den modulerede stråle sammenlignes med et referenceniveau for frembringelse af et fejlsignal, som adderes til informationssignalet for automatisk styring af middel intensiteten af den modulerede stråle.

Opfindelsen angår endvidere et apparat til skrivning af et signalinformationsspor indbefattende en plade med en overflade, som er i stand til at reagere på en bestemt intensitet af laser- eller anden stråling (tærs kel niveauet) ved at omdannes fra at have én strålingsrefleksionsegenskab til at have en anden strålingsrefleksionsegenskab, en kilde for en stråle af stråling, og organer, som fastlægger en optisk vej fra kilden til overfladen af pladen, hvilken vej indbefatter en stråleintensitetsmoduiator, som reagerer på et informationssignal, og organer til drejning af pladen i forhold til strålen, medens intensiteten af strålen moduleres i overensstemmelse med signalinformationen, således at sporet har den ene strålingsrefleksionsegenskab, medens stråleintensiteten er over tærskelniveauet svarende til den bestemte intensitet, og den anden egenskab, medens den er under dette niveau, samt tilbagekoblingsorganer til afføling af middel intensiteten af den modulerede stråle og til sammenligning af det affølte niveau med et referenceniveau til frembringelse af et fejlsignal, og organer til summering af fejlsignalet og informationssignalet til styring af modulatoren.

Ved en sådan fremgangsmåde er der i almindelighed tale om skrivning af et frekvensmoduleret elektrisk signal på den informationsbærende overflade af pladen i form af en lineær række af de første og andre tegn placeret på sporlignende måde på overfladen. Apparatet har en pladetallerken, hvorpå pladen er anbragt, og drives af en bevægelsesstyreenhed, som drejer pladen nøjagtigt rundt om en akse med en konstant omdrejningshastighed, og en translationsdrivenhed til at forskyde skrivestrålen med en meget konstant og meget lav hastighed langs en radius af den roterende plade. Rotationsdrivenheden for pladen er synkroniseret med translationsdrivenheden for skrivestrålen for at skabe et spiralspor med forudbestemt stigning. I en foretrukken form er afstanden mellem hosliggende spor i spiralen 2 mikron fra midte til midte. Tegnene dannes med en bredde p§ 1 mikron. Dette efterlader et spormellemrum eller beskyttelsesområde på 1 mikron mellem tegn i hosliggende spor. Om ønsket kan tegnene dannes som koncentriske cirkler ved forskydning i trin i stedet for ved forskydning med en konstant hastighed, som netop beskrevet.

Et apparat af den ovenfor omhandlede art er angivet i tysk offentliggørelsesskrift nr. 2.403.408, hvor en lineært polariseret iontaser anvendes som kilde for skrivestrålen, en Pockelscelle anvendes til at dreje polarisationsplanet for skrivestrålen, og en lineær polarisator dæmper den drejede skrivestråle i en grad, der er proportional med forskellen i polarisation mellem lyset i skrivestrålen og aksen for den lineære polarisator. En del af skrivestrålen afføles af et Pockelscellestabiliseringskredsløb i kombination med et tilbagekoblingskredsløb, som holder middelniveauet af intensiteten af den modulerede stråle på et ikke angivet forudindstillet niveau.

Denne kendte konstruktion er begrænset til et automatisk elektrisk tilbagekoblingsstyresystem til stabilisering af driftsniveauet af modulatoren for at opretholde et i det væsentlige konstant middelef-fektniveau for laseroptegningsstrålen; Fagmanden vil her bringes til at justere det maksimale modulationsniveau for laseroptegningsstrålen kun lidt over tærskelniveauet og minimumsniveauet så lavt som opnåeligt ved hjælp af modulatoren for at minimere både omkostningerne og den overskydende varmefrembringe!se af laseroptegningssystemet. Dette ville resultere i et middelmodulationsniveau et godt stykke under tærkslen for optegningspladens informationsoverflade.

Den foreliggende opfindelse er en videreudvikling af den i det nævnte tyske offentliggørelsesskrift omhandlede opfindelse og har til formål at fjerne forvrængning af den skrevne information, som hidrører fra ukorrekt indstilling af referencesignalet.

Ifølge opfindelse opnås dette ved en fremgangsmåde af den indledningsvis angivne art, som er ejendommelig ved, at referenceniveauet er lig med tærs kel niveauet, således at middel intensiteten af den modulerede stråle bliver lig med tærs kel niveauet.

Et apparat af den indledningsvis angivne art til opfyldelse af det angivne formål er ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at referenceniveauet er lig med tærskelniveauet, således at middelintensiteten af den modulerede stråle er lig med tærskelniveauet.

Ved således at fastlægge middel intensiteten af den modulerede stråle på tærskelniveauet for optegningspladens informationsoverflade opnås en maksimal kvalitet af det optegnede signal med et tastforhold, hvor længden af det første tegn, som repræsenterer den ene halvperiode af et frekvensmoduleret signal, i gennemsnit er den samme som det efterfølgende andet tegn, som repræsenterer den næste halvperiode af det frekvensmodulerede signal. Ved således at frembringe en optegning med særlig gode informationsoverføringskarakteristikker undgås, at den skrevne information forvrænges.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et blokdiagram over en udførelsesform for skri-veapparatet ifølge opfindelsen, fig. 2 et tværsnit i et videopladeelement før skrivning derpå ved anvendelse af skriveapparatet i fig. 1, fig. 3 et debillede ovenfra af et videopladeelement efter at skrivning har fundet sted ved anvendelse af skriveapparatet vist i fig. 1, fig. 4 en bølgeform af en videosignatur anvendt i skriveapparatet vist i fig. 1, fig. 5 en bølgeform af et frekvensmoduleret signal anvendt i skriveapparatet vist i fig. 1, fig. 6 en graf, som viser intensiteten af skrivelaseren, som anvendes i skriveapparatet vist i fig. 1, fig. 7 en graf, som viser den modulerede skrivestråle ændret ved hjælp af skriveapparatet vist i fig. 1, fig. 8 et radialt tværsnitsbillede efter linien 8-8 i pladen vist i fig. 3, fig. 9 et detaljeret blokdiagram over en egnet bevægelsesstyreenhed , fig. 10 et blokdiagram, som viser et læseapparat, fig. 11 et blokdiagram, som viser kombinationen af et læse-og skriveapparat, fig. 12 en skematisk afbildning, som viser læse- og skrivestråler, der passerer gennem en enkelt objektivlinse anvendt i blokdiagrammet i fig. 1, og fig. 13 et skematisk diagram over et egnet stabiliseringskredsløb til anvendelse i skriveapparatet vist i fig. 1.

Det samme henvisningstal anvendes til at betegne det samme element i de forskellige figurer. Udtrykkene "optegne” og "lagre" anvendes ensbetydende med udtrykket "skrive". Udtrykket "genvinde" anvendes ensbetydende med udtrykket "læse".

Apparatet til lagring af videoinformation i form af et frekvensmoduleret signal på et informationslagerelement 10 er vist under henvisning til fig. 1. Et informationssignalkildekredsløb 12 anvendes til at tilvejebringe et informationssignal, der skal optegnes. Dette informationssignal, som findes på en ledning 14, er et frekvensmoduleret signal, hvis informationsindhold er i form af en bærefrekvens med frekvensændringer i tid, som repræsenterer informationen, der skal optegnes. Fig. 5 viser et typisk eksempel på et frekvensmoduleret signal. Informationssignalkildekredsløbet 12 anvender et videosignalkredsløb 16 til at tilvejebringe et inf omations signal på en ledning 18, hvis informationsindhold er i fom af en spænding, som varierer med tiden. Fig. 4 viser et typisk eksempel på et spændingssignal, som varierer med tiden. Et frekvensmodulatorkredsløb 20 er indrettet til i afhængighed af videosignalkredsløbet 16 at omforme det med tiden varierende spændingssignal til det frekvensmodulerede signal på ledningen 14, som vist i fig. 5.

Infomationslagerelementet 10 er anbragt på en piadetallerken 21. Elementet 10 er vist i fig. 2 uden tegn dannet derpå og indbefatter et underlag 22 med en første overflade 24 og en lysfølsom belægning 26, som dækker den første overflade 24. En bevægelsesstyreenhed 28 tildeler lagerelementet 10 en ensartet bevægelse i forhold til en skrivestråle 29', som frembringes af en lyskilde 30. Bevægelsesstyreenheden 28 er vist og beskrevet mere detaljeret under henvisning til fig. 9. Bevægelsesstyreenheden 28 indbefatter et rotationsdrivkredsløb 32 til tilvejebringelse af ensartet rotationsbevægelse af informationslagerelementet 10 og et translationsdrivkredsløb 34, som er synkroniseret med rotationsdrivkredsløbet 32 for at bevæge den fokuserede lysstråle 291 radialt henover belægningen 26. Bevægelsesstyreenheden 28 indbefatter endvidere en elektrisk synkroniseringsenhed 36 til at opretholde et konstant forhold mellem rotationsbevægelsen, som tildeles elementet 10 af rotationsdrivkredsløbet 32, og translationsbevægelsen, som tildeles lysstrålen'29' af translationsdrivkreds- lØDet J4fc.

Lyskilden 30 tilvejebringer en lysstråle 29, som har tilstrækkelig intensitet til at samvirke med eller ændre belægningen 26, medens denne er i bevægelse og anbragt på det bevægede informationslagerelement 10. Endvidere er intensiteten af lysstrålen 29’ tilstrækkelig til at frembringe permanente tegn i belægningen 26, som repræsenterer informationen, der skal optegnes. En egnet lyskilde 30 omfatter en skrivelaser til frembringelse af en kollimeret skrivestråle af polariseret monochromatisk lys.

Der henvises igen til fig. 2, hvor der er vist et tværsnit i en første udførelsesform for et egnet videopladeelement 10. Et egnet underlag 22 er fremstillet af glas og har en glat, plan første overflade 24. Den lysfølsomme belægning 26 er dannet på overfladen 24.

I en af de viste udførelsesformer er belægningen 26 et tyndt uigennemsigtigt metalliseret lag med passende fysiske egenskaber til at tillade lokal opvarmning i afhængighed af bestråling af skrivelysstrålen 29 fra skrivelaseren 30. Under drift bevirker opvarmningen lokal smeltning af belægningen 26 ledsaget af fjernelse af det smeltede materiale ud mod omkredsen af det smeltede område. Ved størkning efterlader dette en permanent åbning, såsom ved 37 vist i fig. 3 og 8 i den tynde metalbelægning 26. Åbningen 37 er en tegntype, som anvendes til at repræsentere information. I den foreliggende udførelsesform er efter hinanden beliggende åbninger 37 adskilt af en del 38 af den uforstyrrede belægning 26. Delen 38 er den anden tegntype, som anvendes til at repræsentere information. En mere detaljeret beskrivelse vedrørende processen, ved hvilken tegnene 37 og 38 repræsenterer det frekvensmodulerede signal, er givet under henvisning til fig. 5-8.

En bevægelig optisk enhed 40 og en optisk strålestyringsenhed 41 fastlægger i fællesskab en optisk bane for lysstrålen 29 hidrørende fra lyskilden 30. De optiske enheder afbilder læsestrålen 29 i en plet 42 på belægningen 26, som lagerelementet 10 bærer. Den optiske bane er også vist ved linien betegnet med henvisningstallene 29 og 29'.

En lysintensitetsmoduleringsenhed 44 er anbragt i den optiske bane 29 mellem lyskilden 30 og belægningen 26. I sin bredeste driftsform intensitetsmodulerer den lysintensitetsmodulerende enhed lysstrålen 29 med informationen, der skal lagres. Lysintensitetsmodule-ringsenheden 44 arbejder under kontrol af en forstærket form af det frekvensmodulerede signal vist i fig. 5. Dette frekvensmodulerede signal bringer enheden 44 til at skifte mellem sin høje lystransmis-sionstilstand og sin lave lystransmissionstilstand under hver periode af det frekvensmodulerede signal. Denne hurtige ændring mellem transmissionstilstande modulerer lysstrålen 29 med det frekvensmodulerede signal, der skal lagres.

Lysstrålen 29 moduleres, når den passerer gennem lysintensitets-moduleringsenheden 44. Derefter bliver den modulerede lysstråle, der nu er vist ved henvisningsbetegnelsen 291, afbildet på belægningen 26 af de optiske enheder 40 og 41. Når den modulerede lysstråle 29' rammer belægningen 26, dannes tegn i belægningen 26, som repræsenterer det frekvensmodulerede signal, der skal lagres.

Lysintensitetsmoduleringsenheden 44 indbefatter en elektrisk styrbar underenhed 46, som er indrettet til i afhængighed af frekvens-modulatoren 20 at variere intensiteten af lysstrålen 29’ over en forudbestemt intensitet, ved hvilken den fokuserede stråle 29’ ændrer belægningen 26 anbragt på informationslagerelementet 10. Endvidere er den elektrisk styrbare underenhed 46 indrettet til i afhængighed af frekvensmodulatoren 20 at variere intensiteten af lysstrålen under en forudbestemt intensitet, ved hvilken den fokuserede stråle 29’ ikke er i stand til at ændre belægningen 26. Ændringerne, som dannes i belægningen 26, repræsenterer det frekvensmodulerede signal, der skal lagres. Når et fotoresistlag danner belægningen 26 anbragt på informationslagerelementet 10, er ændringerne i form af blotlagte og ikke blotlagte fotoresistelementer analoge i størrelse med de tidligere beskrevne under henvisning til tegnene henholdsvis 37 og 38.

Når belægningen 26 på informationslagerelementet 10 er en metalbelægning, ændrer den elektrisk styrbare underenhed 46 intensiteten af skrivestrålen 29' over en første forudbestemt intensitet, ved hvilken den fokuserede stråle 29' smelter metalbelægningen uden at fordampe den og ændrer yderligere intensiteten af skrivestrålen under den forudbestemte intensitet, ved hvilken den fokuserede stråle 29' ikke er i· stand til at smelte metaloverfladen.

Lysintensitetetsmoduleringsenheden 44 indeholder et stabiliseringskredsløb 48 til at tilvejebringe et tilbagekoblingssignal, som anvendes til temperaturstabilisering af arbejdsniveauet af den elektrisk styrbare underenhed 46 for at arbejde mellem et forudbestemt højt lysintensitetsniveau og et forudbestemt lavt lysintensitets-niveau. Lysintensitetsmoduleringsenheden 44 indeholder et lysfølsomt kredsløb til afføling af i det mindste en del af lysstrålen angivet ved 29’’ hidrørende fra den elektrisk styrbare underenhed 46 for at frembringe et elektrisk tilbagekoblingssignal, som repræsenterer middel intens i teten af strålen 29'. Tilbagekoblingssignalet er ført til den elektrisk styrbare underenhed 46 over ledninger 50a og 50b for at stabilisere dens arbejdsniveau.

Det lysfølsomme organ frembringer et elektrisk tilbagekoblingssignal, som repræsenterer middelintensiteten af den modulerede lysstråle 29'. På denne måde bliver lysintensitetsmoduleringsenheden 44 stabiliseret for at afgive lysstrålen ved et i det væsentlige konstant middeleffektniveau. Stabiliseringskredsløbet 48 indeholder også niveauindstillingsorganer til selektivt at indstille middeleffektniveauet af lysstrålen 29' på en forudbestemt værdi for at opnå det foretrukne tastforhold i enten en metalbelægning 26 eller en fotoresistbelægning 26 eller et hvilket som helst andet materiale, der anvendes som belægning, 26.

Den bevægelige optiske enhed 40 indeholder en objektivlinse 52 og et hydrodynamisk luftleje 54 til understøtning af linsen 52 over belægningen 26. Laserstrålen 29’, som frembringes af laserkilden 30, er dannet af i det væsentlige parallelle lysstråler. I fravær af linsen 66 har disse i det væsentlige parallelle lysstråler i det væsentlige ingen naturlig tendens til at spredes. Objektivlinsen 52 har en indtrædelsesåbning 56, der er større i diameter end diameteren af lysstrålen 29'. En plan, konveks spredelinse 66 anbragt i lysstrålen 291 anvendes til at sprede den i det væsentlige parallelle lysstråle 29' for i det mindste at fylde indtrædelsesåbningen 56 i objektivlinsen 52.

Den optiske strålestyringsenhed 41 indeholder endvidere et antal spejlelementer 58, 60, 62 og 64 til at folde lysstrålerne 29’ og 29'1 som ønsket. Spejlet 60 er vist som et plant spejl og anvendes til at danne strengt cirkulære spor i stedet for de foretrukne spiralspor. Spiralspor kræver kun ét fast spejl.

Som tidligere beskrevet frembringer lyskilden 30 en polariseret laserstråle 29. Den elektrisk styrbare underenhed 46 drejer polarisationsplanet for denne laserstråle 29 rundt styret af det frekvensmodulerede signal. En egnet elektrisk styrbar underenhed indeholder en Pockels celle 68, en lineær polarisator 70 og et Pockels celledriv-organ 72. Pockels celledrivorganet 72 er i det væsentlige en lineær forstærker og reagerer på det frekvensmodulerede signal på ledningen 14. Udgangen fra Pockels celledrivorganet 72 tilvejebringer drivsignaler til Pockels cellen 68 for at dreje polarisationsplanet for laserstrålen 29 rundt. Den lineære polarisator 70 er orienteret i et for- udbestemt forhold med hensyn til det oprindelige .polarisationsplan for laserstrålen 29, som afgives fra laserkilden 30.

Som det fremgår af fig. 7, er maksimumslystransmissionsaksen for den lineære polarisator 70 beliggende vinkelret på polarisationsvinklen for lyset, som afgives fra kilden 30. På grund af dette arrangement afgives minimumslyset fra polarisatoren 70 med 0° rotation adderet til skrivestrålen ved hjælp af Pockels cellen 68. Maksimumslys afgives fra polarisatoren 70 med 90° rotation adderet til skrivestrålen 29 ved hjælp af Pockels cellen 68. Denne indstilling af den lineære polarisator som beskrevet er et spørgsmål om valg. Ved indstilling af maksimumslystransmissionsaksen for polarisatoren 70 på linie med polarisationsvinklen for lyset, som afgives fra laserkilden 30, ville maksimums- og minimumstilstandene være modsat af det beskrevne, når der anvendes 0° og 90° rotation. Skriveapparatet ville imidlertid i det væsentlige arbejde på samme måde. Den lineære polarisator 70 tjener til at dæmpe intensiteten af strålen 29, som drejes bort fra sin naturlige polarisationsvinkel. Det er denne dæmpningsvirkning ved hjælp af den lineære polarisator 70, som danner en moduleret laserstråle 29' svarende til det frekvensmodulerede signal. Et Glan prisme er egnet til anvendelse som en lineær polarisator 70.

Pockels celledrivorganet 72 er vekselstrømskoblet til Pockels cellen 68. Det stabiliserende tilbagekoblingskredsløb 48 er jævnstrømskoblet til Pockels cellen 68.

Der henvises nu til fig. 4-7, hvor der er vist selektive bølgeformer af elektriske og optiske signaler, som optræder i udførelsesformen vist under henvisning til fig. 1. Et videosignal, som frembringes af videosignalkildekredsløbet 16, er vist i fig. 4. Et typisk organ til frembringelse af et sådant videosignal er et fjernsynskamera eller en videobåndoptager, som afspiller et tidligere indspillet signal frembragt af et fjernsynskamera. En lyspunktskanner er en yderligere kilde for et sådant videosignal. Informationssignalet vist i fig. 4 er typisk et signal med en spids-til-spids spænding på 1 volt, og hvis informationsindhold er i form af en spænding, der varierer med tiden som vist ved en linie 73. Den maksimale øjeblikkelige ændringshastighed af et typisk videosignal er begrænset af 4,5 MHz båndbredden. Dette videosignal er af den type, som direkte kan afbildes på en fjernsynsmonitor. Videosignalet vist i fig. 4 føres til frekvens-modulatoren 20 vist i fig. 1. Modulatoren 20 frembringer den frekvensmodulerede bølgeform 74 vist i fig. 5. Informationindholdet i bølgeformen vist i fig. 5 er det samme som informationindholdet i bølgefor men vist i fig. 4, men formen er forskellig. Informationssignalet vist i fig. 5 er et frekvensmoduleret signal, hvis informationsindhold er i form af et bæresignal med frekvensændringer i tid omkring en midterfrekvens .

Det vil ses, at området med lavere amplitude, der generelt er betegnet med 75, af videobølgeformen 73 vist i fig. 4 svarer til delen med lavere frekvens af det frekvensmodulerede signal 74 vist i fig. 5. En sådan periode af delen med lavere frekvens af det frekvens-modulerede signal 74 er angivet generelt med en klamme 76. Et område med højere amplitude angivet generelt ved 77 af videobølgeformen 73 svarer til dele med højere frekvens af det frekvensmodulerede signal 74. En fuldstændig periode af delen med højere frekvens af det frekvensmodulerede signal 74 er repræsenteret ved en klamme 78. Et område med en mellemliggende amplitude angivet generelt ved 79 af videobølgeformen 73 svarer til delene med mellemliggende frekvens af det frekvensmodulerede signal. En enkelt periode af delen med højere frekvens af det frekvensmodulerede signal, som repræsenterer området 79 med mellemliggende amplitude, er angivet ved en klamme 79a.

Ved betragtning af fig. 4 og 5 kan det ses, at frekvensmodulato-ren 20 vist i fig. 1 omdanner det med tiden varierende spændingssignal vist i fig. 4 til et frekvensmoduleret signal som vist i fig. 5.

Fig. 6 viser intensiteten af skrivestrålen 29, som frembringes af skrivelaseren 30. Intensiteten af skrivestrålen 29 er vist at være på et konstant niveau repræsenteret ved linien 80. Efter indledende indstillingsprocedure forbliver denne intensitet uændret.

Fig. 7 viser intensiteten af skrivestrålen 29' efter dens passage gennem lysintensitetsmoduleringsenheden 44. Den intensitetsmodulerede skrivestråle er vist at have et antal øverste spidser 72, som repræsenterer den høje lystransmissionstilstand af lysintensitets-moduleringsenheden 44, og at have et antal dale 94, som repræsenterer den lave lystransmissionstilstand af lysintensitetsmoduleringsenheden 44. Linien 80, som repræsenterer den maksimale intensitet af laseren 30, er anbragt over bølgeformen 29’ for at vise, at der optræder noget tab i lyintensitet i enheden 44. Dette tab er angivet ved en linie 96, som viser forskellen i intensitet af lysstrålen 29’, som frembringes af laseren 30, og den maksimale intensitet 92 af lystrålen 29’ moduleret af enheden 44.

Denne intensitetsmodulation af skrivestrålen 29 for at danne en intensitetsmoduleret skrivestråle 29' ses bedst ved betragtning af fig. 6 og 7. Fig. 6 viser den umodulerede stråle 29 med en konstant intensitet repræsenteret ved linien 80. Fig. 7 viser den modulerede stråle 29' med maksimale intensitetsniveauer angivet ved 92 og minimale intensitetsniveauer angivet ved 94.

Intensitetsmodulationen af skrivestrålen 29 sammenlignes med rotationsvirkningen af Pockels cellen 68 under henvisning til linier 98, 100 og 102. Skæringen af linien 98 med linien 29’ viser intensiteten af strålen 29’, som afgives fra den lineære polarisator 70, når Pockels cellen 68 ikke adderer nogen rotation til polarisationsvinklen af lyset, som passerer derigennem. Skæringen af linien 100 med linien 29’ viser intensiteten af strålen 29', som afgives fra den lineære polarisator 70, når Pockels cellen 68 adderer en 45° rotation til polarisationsvinklen af lyset, som passerer derigennem. Skæringen af linien 101 med linien 29' viser intensiteten af læsestrålen 29’, som afgives fra den lineære polarisator 70, når Pockels cellen 68 adderer en 90° rotation til polarisationsvinklen af lyset, som passerer derigennem.

Dannelsen af en åbning, såsom 37 vist i fig. 3 og 8, ved hjælp af den intensitetsmodulerede stråle 29’ vist i fig. 7 kan bedst forstås ved en sammenligning mellem de to figurer 7 og 8.

Linien 100 er tegnet midtvejs mellem intensiteten 92, som repræsenterer den højere lystransmissionstilstand af enheden 44, og intensiteten 94, som repræsenterer den lavere transmissionstilstand af enheden 44. Linien 100 repræsenterer intensiteten, som frembringes af enheden 44, når Pockels cellen 68 drejer polarisationsvinklen for skrivestrålen 29, som passerer derigennem, over en vinkel på 45°. Endvidere repræsenterer linien 100 tærskelintensiteten af den modulerede stråle 29', som kræves for at danne et tegn i den lysfølsomme belægning 26. Denne tærskel nåes ved drejning af polarisationsvinklen for skrivestrålen 29 over en vinkel på 45°.

Ved sammenligning mellem fig. 7 og 8 kan det ses, at en åbning 37 dannes, medens Pockels cellen 68 drejer polarisationsvinklen for skrivestrålen 29, som passerer derigennem, mellem vinklen på 45° og 90° og tilbage til 45°. Der dannes ikke nogen åbning, medens Pockels cellen 68 drejer polarisationsvinklen for skrivestrålen 29, som passerer derigennem, mellem vinklen på 45° og 90° og tilbage til 45°.

Der henvises nu igen til fig. 3, hvor der er vist et billede ovenfra af videopladeelementet vist i radialt tværsnit i fig. 8. Betragtning af fig. 3 er nyttig for forståelse af den måde, hvorpå de linieformede rækker af lysreflekterende og lysspredende områder 38 og 37 dannes på videopladeelementet 10. Pladeelementet 10 drejes rundt ved en foretrukken rotationshastighed på 1800 omdrejninger pr. minut, og tegnene 37 og 38 dannes i den lysfølsomme belægning 26, som vist under henvisning til fig. 8. Bevægelsesstyreenheden 28 vist under henvisning til fig. 1 danner åbningerne 37 på cirkulær sporlignende måde. Tallet 104 anvendes til at angive en sektion af et indre spor, og tallet 105 anvendes til at angive en sektion af et ydre spor. En punkteret linie 106 repræsenterer centerlinien i sporet 105, og en punkteret linie 107 repræsenterer centerlinien i sporet 104. Længden af en linie 108 repræsenterer afstanden mellem centerlinierne 106 og 107 i hosliggende spor 105 og 104. 2 micron er en typisk afstand mellem centerlinierne i hosliggende spor. Bredden af en åbning 37 er angivet ved længden af en linie 109. En typisk bredde af en åbning er 1 micron. Afstanden mellem hosliggende åbninger er repræsenteret ved længden af en linie 110. Denne afstand mellem hosliggende spor er kendt som spormellemrumsområdet og har typisk en længde på 1 micron. Længden af en åbning er repræsenteret ved en linie 112 og varierer typisk mellem 1,0 og 1,5 micron. Alle disse dimensioner afhænger af mange variable i skrive-apparatet. Eksempelvis varierer disse dimensioner i afhængighed af frekvensområdet, som frembringes af frekvensmodulatoren 20, størrelsen af pletten 42, som dannes af de optiske skrivesystemer 41 og 42, og den valgte rotationshastighed for pladen 10.

Der henvises nu til fig. 9, hvor der er vist et mere detaljeret blokdiagram over bevægelsesstyreenheden 28 vist under henvisning til fig. 1. Rotationsdrivkredsløbet 32 indeholder et spindel-servokredsløb 130 og en spindelaksel 132. Spindelakselen 132 er integrerende forbundet med piadetallerknen 21. Spindelakselen 132 drives af en motor 134 af trykt kredsløbstypen. Rotationsbevægelsen, som frembringes af trykt kredsløbsmotoren 134, styres af spindel-servokredsløbet 130, som faselåser rotationshastigheden af pladetallerknen 21 til et signal, der frembringes af en farveunderbære-bølgekrystaloscillator 136, som danner en del af synkroniseringsenheden 36. Synkroniseringsenheden 36 indeholder endvidere et første delekredsløb 138 og et andet delekredsløb 140. Det første dele-kredsløb 138 reducerer farveunderbærebølgefrekvensen, som frembringes i oscillatorkredsløbet 136, ned til en rotationsreferencefrekvens. Spindelakselen 132 indeholder et tachometer 143 til frembringelse af et frekvenssignal, som angiver den nøjagtige rotationshastighed af kombinationen af akselen 132 og pladetallerknen 21. Tachometersignalet findes på en ledning 142, og rotationsreferencesignalet fra det første delekredsløb 138 findes på en ledning 144.

Tachometersignalet på ledningen 142 føres til spindelservokredsløbet 130, og rotationsreferencesignalet på ledningen 144 føres også til spindelservokredsløbet 130. Spindelservokredsløbet 130 fasesammenligner disse to indgangssignaler. Når fasen af tachometersignalet ligger forud for fasen af rotationsreferencesignalet, er rotationshastigheden for høj, og der frembringes et signal i spindelservokredsløbet 130, som føres til motoren 134 over en ledning 146 for at nedsætte rotationshastigheden og bringe tachometersignalet i faseoverensstemmelse med rotationsreferencesignalet. Når fasen af tachometersignalet ligger bagud for fasen af rotationsreferencesignalet ved sammenligning i spindelservokredsløbet 130, er rotationshastigheden for lav, og der frembringes et signal i spindelservokredsløbet 130, som føres til motoren 134 over en ledning 148 for at forøge rotationshastigheden og bringe fasen af tachometersignalet i overensstemmelse med fasen af rotationsreferencesignalet.

Det andet delekredsløb 140 reducerer farveunderbærebølgefre-kvensen, som frembringes af oscillatoren 136, ned til en translationsreferencefrekvens for at føre translationsdrivkredsløbet 34 et fast stykke fremad for hver fuldstændig omdrejning af elementet 10. I den foretrukne udførelses form er det stykke, som bevæges fremad ved hjælp af translationsdrivkredsløbet 34 for hver omdrejning af elementet 10, en afstand på 2 micron.

Farveunderbærebølgekrystaloscillatoren 136 med dens to delekredsløb 138 og 140 virker som et elektrisk synkroniseringskredsløb til opretholdelse af et konstant forhold mellem rotationsbevægelsen af pladen frembragt af rotationsdrivenheden 32 og translationsbevægelsen mellem skrivestrålen 29 og belægningen 26 frembragt af translationsdrivenheden 34.

De bevægelige optiske enheder vist i fig. 1, 10 og 11 er monteret på en platform angivet ved 142. Denne bevægelige platform drives radialt af translationsdrivorganet 34, som bevæger platformen 142 2,Q micron fremad pr. omdrejning af spindelakselen 132. Denne translationsbevægelse er radial i forhold til den roterende plade 10. Denne radiale bevægelse fremad pr. omdrejning af spindelakselen 132 betegnes som optegningens stigning. Da stigningsensartetheden af den færdige optegnelse afhænger af den konstante bevægelse fremad af de optiske enheder monteret på platformen 142, drages der omsorg for at finslibe en ledeskrue 143 i translationsdrivorganet 34, at forbelaste en translationsdrivmøtrik 144, som indgriber med ledeskruen 143, og at gøre forbindelsen mellem møtrikken 144 og platformen 142 så stiv som muligt som vist ved en stang 146.

Der henvises nu til fig. 10, hvor der er vist et læseapparat,. som anvendes til at genvinde det frekvensmodulerede signal, som er lagret på informationslagerelementet 10 som en linieformet række af tegn 37 og 38 som tidligere beskrevet. En læsestråle 150 frembringes af en læselaser 152, der frembringer en polariseret kolli-meret lysstråle 150. Et understøtningsorgan, såsom pladetallerknen 21, anvendes til at holde informationlagerelementet 10 i en i det væsentlige forudbestemt stilling.

En stationær optisk læseenhed 154 og en bevægelig optisk enhed 156 bestemmer en optisk læsebane, over hvilken læselysstrålen 150 vandrer mellem laserkilden 152 og informationsiagerelementet 10. Endvidere kan den ene eller den anden af de optiske enheder anvendes til at fokusere lysstrålen 150 på de skiftevis anbragte lysreflekterende områder 38 og lysspredende områder 37 beliggende i efter hinanden følgende stillinger på informationslagerelementet 10. Den bevægelige optiske enhed 156 anvendes til at samle reflek-tionerne fra de lysreflekterende områder 38 og de lysspredende områder 37. Bevægelsesstyreenheden 28 tilvejebringer relativ bevægelse mellem læsestrålen 150 og de skiftevise områder med lysreflek-tionsevne 38 og lysspredning 37.

De optiske enheder 154 og 156 danner også den optiske bane, som gennemløbes af strålen, der reflekteres fra belægningen 26. Banen for den reflekterede stråle er betegnet med 150 ’. Denne reflekterede lysbane 150’ indbefatter en del af den indledende læse-strålebane 150. I de dele, hvor den reflekterede stråle 150' er sammenfaldende med læsestrålen 150, er anvendt begge henvisningstal 150 og 150*. Et lysfølsomt element 158 er anbragt i den reflekterede lysstrålebane 150’ og anvendes til frembringelse af et frekvensmoduleret elektrisk signal svarende til reflektionerne, som rammer det. Det frekvensmodulerede elektriske signal, som frembringes af det lysfølsomme element 158, findes på en ledning 160, og dets informationsindhold er i form af en bærefrekvens med frekvensændringer i tid svarende til den lagrede information. Udgangssignalet fra det lysfølsomme kredsløb 158 føres til et diskriminatorkredsløb 162 af en forstærker 164. Diskriminatorkredsløbet 162 reagerer på udgangssignalet fra det lysfølsomme kredsløb 158 og anvendes til at ændre det frekvensmodulerede elektriske signal til et tidsafhængigt spændingssignal, som repræsenterer den lagrede information.

Det tidsafhængige spændingssignal betegnes også som et videosignal og optræder på en ledning 165. Dette tidsafhængige spændingssignal har sit informationsindhold i form af en spænding, der varierer med tiden og er egnet til afbildning på en sædvanlig fjernsynsmonitor 166 og/eller et oscilloskop 168.

De optiske læseenheder 154 og 156 indeholder endvidere et polarisationsselektivt stråledelingselement 170, der fungerer som en strålepolarisator for den indfaldende stråle 150, og som fungerer som en selektiv stråledeler for den reflekterede stråle 150'. De optiske læseenheder indeholder endvidere en kvartbølgeplade 172. Strålepolarisatoren 170 bortfiltrerer fra læsestrålen 150 eventuelle lysbølger, som ikke er på linie med polarisationsaksen for strålepolarisatoren 170. Med polarisationsaksen for læsestrålen 150 fastholdt i en bestemt orientering af elementet 170 ændrer kvartbølgepladen 172 polarisationsplanet fra lineært til cirkulært. Elementet 170 og kvartbølgepladen 172 er anbragt i læselysstråle-banen 150. Elementet 170 er anbragt mellem kilden 152 for læsestrålen 150 og kvartbølgepladen 172. Kvartbølgepladen 172 er også anbragt i den reflekterede læsestråles bane 1501. Kvartbølgepladen 172 ændrer derfor ikke kun læsestrålepolariseringen fra lineær til cirkulær under dens vandring fra læselaseren 152 til informationslagerelementet 10, men kvartbølgepladen 172 ændrer yderligere det cirkulært polariserede reflekterede lys tilbage til lineært polariseret lys, som drejes 90° i forhold til den foretrukne retning fastholdt af kilden 152 og elementet 170. Denne roterede stråle 150' bliver selektivt rettet mod det lysfølsomme element 158, som ændrer den reflekterede lysstråle 150’ til et tilsvarende elektrisk signal. Det skal bemærkes, at elementet 170 reducerer intensiteten af den indfaldende lysstråle 150, når den passerer derigennem. Dette fald i intensitet kompenseres ved indstilling af begyndelsesintensiteten af læsestrålen 150 til et tilstrækkeligt niveau til at udligne denne reduktion.

Kvartbølgepladen 172 giver en total drejning på 90° af den reflekterede stråle 150' i forhold til den indfaldende stråle 150 under ændringen fra lineær polarisation til cirkulær polarisation og tilbage til lineær polarisation. Som tidligere nævnt er elementet 170 også en stråledelingsterning i den reflekterede læsestråle-bane 150'. Når polarisationsplanet for den reflekterede læsestråle 150* forskydes 90° på grund af sin dobbelte passage gennem kvartbølgepladen 172, retter stråledelingsterningsdelen af elementet 170 den reflekterede læsestråle 150’ mod det lysfølsomme kredsløb 158. Et egnet element til at fungere som et lysfølsomt element 158 er en fotodiode. Hvert sådant element 158 er i stand til at ændre den reflekterede frekvensmodulerede lysstråle 150’ til et elektrisk signal, hvis informationsindhold er i form af en bærefrekvens med . frekvensvariationer i tid, som varierer fra bærefrekvensen. De optiske enheder 154 og 156 omfatter yderligere objektivlinsen 52 understøttet af et hydrodynamisk luftlejeorgan 54, som understøtter linsen 52 over belægningen 26 på informatonslagerelementet 10.

Som tidligere beskrevet er læsestrålen 150 dannet af i det væsentlige parallelle lysstråler. Objektivlinsen 52 har en indtrædelsesåbning 56, der er større i diameter end diameteren·af læsestrålen 150, når den frembringes af laserkilden 152. En plan konveks spredelinse 174 er anbragt mellem laserkilden 152 og indtrædelsesåbningen 56 i objektivlinsen 52 for at sprede de i det væsentlige parallelle lysstråler, som danner læsestrålen 150, til en lysstråle 150 med en tilstrækkelig diameter til i det mindste at fylde indtrædelsesåbningen 56 i objektivlinsen 52. De optiske enheder 154 og 156 indeholder yderligere et antal stationære planformede spejle 176 og 178 til at folde læselysstrålen 150 og den reflekterede lysstråle 150' langs en bane, der er beregnet for at ramme de tidligere nævnte elementer.

Et valgfrit optisk filter 180 er anbragt i den reflekterede strålebane 150’ og frafiltrerer alle andre bølgelængder end bølgelængden af den indfaldende stråle. Anvendelsen af dette filter 180 forbedrer billedkvaliteten, som afbildes på fjernsynsmonitoren 166. Dette filter 180 er væsentligt, når læsesystemet anvendes sammen med skrivesystemet forklaret mere deltaljeret under henvisning til fig. 11. I dette læse-efter-skrive-arrangement vandrer en del af skrivestrålen 29 langs den reflekterede læsestrålebane 150'. Filteret standser denne del af skrivestrålen og lader den fulde intensitet af den reflekterede stråle 150' passere.

En valgfri samlelinse 182 er anbragt i den reflekterede strålebane 150’ for at afbilde den reflekterede stråle på det aktive område af det lysfølsomme element 158. Denne samlelinse 182 reducerer diameteren af den reflekterede stråle 150’ og koncentrerer lysintensiteten af den reflekterede stråle på det aktive område af det lysfølsomme element 158.

Forstærkeren 164 forstærker udgangssignalet fra det lysfølsomme element 158 og hæver amplituden af det frekvensmodulerede elektriske signal, som frembringes af det lysfølsomme element 158, for at passe til et indgangssignalkrav for demodulatoren 162.

Der henvises igen til de elektriske og optiske bølgeformer vist i fig. 4-7, og disse bølgeformer frembringes også af læseap-paratet vist i fig. 10 under genvindingen af det frekvensmodulerede signal, som er lagret i belægningen 26 på pladen 10. Fig. 6 viser en laserkilde, der frembringer en skrivelaserstråle med en konstant intensitet repræsenteret ved linien 80. Læselaseren 152 frembringer en læsestråle 150 med en konstant intensitet men ved et lavere niveau.

Fig. 7 viser en intensitetsmoduleret skrivelaserstråle. Den reflekterede læsestråle 150’ er intensitetsmoduleret ved at ramme de lysreflekterende og lysspredende områder 38 og 37 på pladeelementet 10. Den reflekterede læsestråle 150’ vil ikke være en perfekt firkantbølge som vist i fig. 7. Firkanterne er snarere afrundede af den endelige størrelse af læsepletten.

Fig. 5 viser et frekvensmoduleret elektrisk signal, hvis informationsindhold er i form af et bæresignal med frekvensændringer i tid, som varierer omkring midterfrekvensen. Udgangssignalet fra det lysfølsomme element 158 er den samme signaltype. Fig. 4 viser et videosignal, hvis informationsindhold er i form af en spænding, der varierer med tiden. Udgangssignalet fra demodulatoren 162 er den samme signaltype.

Bevægelsesstyreenheden 28 vist i fig. 10 arbejder på samme måde som bevægelses styreenheden 28 vist i fig. 1. I læseapparatet frembringer bevægelsesstyreenheden 28 en rotationsbevægelse af pladeelementet styret af en rotationsdrivenhed 32. Enheden 28 frembringer endvidere en translationsbevægelse til at bevæge den bevægelige optiske læseenhed 156 radialt over overfladen af lagerelementet.

Enheden 28 indeholder endvidere et synkroniseringskredsløb til at opretholde et konstant forhold mellem rotationsbevægelsen og translationsbevægelsen, så at læsestrålen 150 rammer informationssporene på pladeelementet 10. Dele af typiske informationsspor er vist som 104 og 105 i fig. 3.

Der henvises nu til fig. 11, hvor der er vist et blokdiagram, som viser kombinationen af skriveapparatet vist i fig. 1 og læseapparatet vist i fig. 10. Elementerne vist i fig. 11 arbejder på samme måde som tidligere beskrevet, og denne detaljerede funktion skal ikke gentages her. Der gives kun en kort beskrivelse for at undgå gentagelse og forveksling.

Den umodulerede skrivestrålebane er vist ved 29, og den modulerede strålebane er vist ved 29'. En første optisk enhed bestemmer den modulerede- strålebane 29' mellem udgangen på den lineære pola-risator 70 og belægningen 26. Den faste optiske skriveenhed 41 indeholder spejlet 58. Den bevægelige optiske skriveenhed 40 inde- holder spredelinsert 66, et delvist transmitterende spejl 200, et plant spejl 60 og objektivlinsen 52. Den modulerede skrivestråle 29’ afbildes på en skriveplet 42 på den lysfølsomme belægning og samvirker med belægningen for at danne tegn som tidligere beskrevet Læsestrålebanen er vist ved 150. De optiske læseenheder bestemmer en anden optisk bane for læsestrålen 150 mellem læselaseren 152 og informationslageroptegningsbæreren 10. Den faste optiske læseenhed 154 indeholder spejlet 176. Den bevægelige optiske læse-enhed 156 indeholder spredelinsen 174, polarisationsforskydningsorganerne 172, et andet fast spejl 202, det selektivt transmitterende spejl 200, det plane spejl 60 og linsen 52. Læsestrålen 150 afbildes på en læseplet 157 på et sted beliggende i afstand efter skrivepletten 42, som beskrevet mere fuldstændigt under henvisning til fig. 12. Spejlet 200 er et dikroisk spejl, som er transmitterende ved bølgelængden af skrivestrålen 29', og som er reflekterende ved bølgelængden af læsestrålen 1501.

Intensiteten af skrivestrålen 29* er højere end intensiteten af læsestrålen 150. Medens skrivestrålen 29' skal ændre den lysfølsomme belægning 26 for at fastholde tegn, der repræsenterer videosignalet, der skal lagres, skal intensiteten af læsestrålen 150 kun være tilstrækkelig til at belyse tegnene, som er dannet i belægningen 26, og tilvejebringe en reflekteret lysstråle 150' med tilstrækkelig intensitet til at tilvejebringe et godt signal efter samling ved hjælp af den optiske læseenhed og omdannelse fra en intensitetsmoduleret reflekteret stråle 150' til et frekvensmoduleret elektrisk signal ved hjælp af det lysfølsomme kredsløb 158.

Det faste spejl 58 i den optiske skrivebane og de to faste spejle 176 og 202 i den optiske læsebane anvendes til at rette skrivestrålen 29’ mod objektivlinsen 56 under en styret vinkel i forhold til læsestrålen 150. Denne vinkel mellem de to indfaldende stråler tilvejebringer en afstand mellem skrivepletten 42 og læse-pletten 157, når de hver for sig afbildes på belægningen 26.

Under drift har en tilstrækkelig afstand vist sig at være 4-6 micron. Denne afstand svarer til en vinkel, der er for lille til at vises tydeligt i fig. 12. Følgelig er denne vinkel overdrevet i fig. 12 af hensyn til illustrationen.

Læsestrålen 150’ demoduleres i et diskriminatorkredsløb 162 og afbildes på en sædvanlig fjernsynsmonitor 166 og et oscilloskop 168. Fjernsynsmonitoren 166 viser billedkvaliteten af optegnelsen, og oscilloskopet 168 viser videosignalet mere detaljeret. Denne læse-efter-skrive-funktion tillader, at kvaliteten af videosignalet som lagres under en skriveoperation, overvåges øjeblikkeligt. I tilfælde af, at kvaliteten af det lagrede signal er ringe, kendes det straks, og skriveproceduren kan korrigeres, eller informationslagerelementet 10, som lagrer videoinformationssignalet af ringe kvalitet, kan kasseres.

I skrive-efter-læse-driftsformen arbejder skrivelaseren 30 og læselaseren 152 på samme tid. Det dikroiske spejl 200 anvendes til at kombinere læsestrålen 150 med skrivestrålen 29'. I denne læse-efter-skrive-driftsform vælges bølgelængden af skrivestrålen 29 således, at den er forskellig fra bølgelængden af læsestrålen 150. Et optisk filter 180 anvendes til at spærre for en eventuel del af en skrivestråle, som har fulgt den reflekterede læsestrålebane. Følgelig lader det optiske filter 180 den reflekterede læsestråle 150* passere og bortfiltrerer en eventuel del af skrivelaserstrålen 29’, som følger den reflekterede læsestrålebane 150 *.

Ved den sammenlignende driftsform udføres læse-efter-skrive-operationen som beskrevet under henvisning til fig. 11. Når der arbejdes i denne overvågende driftsform, sammenligner et kompara-torkredsløb 204 udgangssignalet fra demodulatoren 162 med det oprindelige videoinformationssignal, som frembringes af kilden 18.

Mere specifikt føres videoudgangssignalet fra diskriminatoren 162 til en komparator 204 over en ledning 206. Det andet indgangssignal til komparatoren 204 fås fra videokilden 16 over ledningen 18, en yderligere ledning 208 og over en forsinkelsesledning 210. Forsinkelsesledningen 210 tilvejebringer en tidsforsinkelse af indgangsvideoinformationssignalet lig med de akkumulerede værdier af forsinkelsen, som begynder med frekvensmodulationen af indgangsvideoinformationssignalet og strækker sig over frekvensdemodulationen af det gendannede elektriske signal fra følekredsløbet 158. Denne forsinkelse indbefatter også forsinkelsen af vandringstiden fra punktet på lagerelementet 10, ved hvilket indgangsvideoinformationssignalet lagres på informationlagerelementet af skrivepletten 42 og fortsætter til det punkt, hvor læsepletten 157 rammer.

Den korrekte størrelse af forsinkelsen frembringes bedst ved at udføre forsinkelseskredsløbet 210 som et kredsløb med variabel forsinkelse, der indstilles til optimal funktion.

Ideelt er videoudgangssignalet fra diskriminatoren 162 identisk i alle henseender med videoindgangssignalet på ledningerne 18 og 208. Eventuelle bemærkede forskelle repræsenterer fejl, som kunne forårsages af ufuldkommenheder i pladens overflade eller fejlfunktioner af skrivekredsløbene. Medens dette er væsentligt ved optegning af digital information, er det mindre kritisk, når anden information optegnes.

Udgangssignalet fra komparatorkredsløbet 204 kan tælles i en ikke vis tæller for at bestemme det virkelige antal fejl, som optræder på hver plade. Når de talte fejl overstiger det forudbestemte valgte antal, afsluttes skriveoperationen. Om nødvendigt kan en ny plade skrives. En plade med for mange fejl kan derpå forarbejdes igen.

I fig. 11 sammenligner komparatoren 204 udgangssignalerne, som optræder på ledningerne 208 og 206. En alternativ og mere direkte forbindelse af komparatoren 204 er at sammenligne udgangssignalet fra frekvensmodulatoren 20 og forstærkeren 164 vist under henvisning til fig. 10.

Der henvises nu til fig. 12, hvor der i noget overdrevet form er vist de lidt afvigende optiske baner for den intensitetsmodulerede skrivestråle 29' fra skrivelaseren 30 og den umodulerede læse-stråle 150 fra læselaseren 152. Informationslagerelementet 10 bevæges i retningen angivet ved en pil 217. Dette viser en ikke blotlagt belægning 26', som nærmer sig skrivestrålen 29', og en linieformet række af åbninger 37, som forlader skæringen mellem skrivestrålen 29' og belægningen 26. Skrivestrålen 29' er sammenfaldende med den optiske akse for mikroskopobjektivlinsen 52. Den centrale akse for læsestrålen 150 vist som 212 danner en vinkel med den centrale akse for skrivestrålen 29' vist som 214. Vinklen er repræsenteret ved en dobbelthovedet pil 216. På grund af denne lille forskel i optiske baner for skrivestrålen 29' og læsestrålen 150 gennem linsen 52 falder skrivepletten 42 et stykke foran læsepletten 157. Skrivepletten 42 ligger et stykke foran læsepletten 157 lig med længden af en linie 218. Længden af linien 218 er lig med vinklen gange brændvidden af objektivlinsen 52. Den resulterende forsinkelse mellem skrivning og læsning tillader den smeltede metalbelægning 26 at størkne, så at optegningen læses i sin endelige størknede tilstand. Hvis den blev læst for tidligt, medens metallet stadig var smeltet, ville reflektionen fra kanten af åbningen ikke være i stand til at tilvejebringe et signal af høj kvalitet for afbildning på monitoren 166.

Der henvises nu til fig. 13, hvor der er vist et idealiseret diagram over et Pockels cellestabiliseringskredsløb 48, som er egnet til anvendelse i apparatet i fig. 1. Som bekendt drejer en Pockels celle 68 polarisationsplanet for den tilførte skrivelysstråle 29 rundt som en funktion af en tilført spænding som vist under henvisning til fig. 7.

Afhængigt af den individuelle Pockels celle 68 bevirker en spændingsændring af størrelsesordenen 100 volt, at cellen drejer polarisationsplanet for lyset, som passerer derigennem, en fuld 90° vinkel. Pockels cellens drivorgan 72 tjener til at forstærke udgangssignalet fra informationssignalkilden 12 til et spids-spids udgangssving på 100 volt. Dette tilvejebringer et egnet indgangsdrivsignal til Pockels cellen 68. Pockels cellens drivorgan 72 frembringer en bølgeform, der har den i fig. 5 viste form, og som har et spids-spids spændingssving på 100 volt.

Pockels cellen skal drives ved en middelrotation på 45° for at bringe den modulerede lysstråleintensitet til mest naturtro at gengive det elektriske drivsignal. En forspænding skal tilføres Pockels cellen for at holde denne på dette middelarbejdspunkt. I praksis varierer den elektriske forspænding, som svarer til et 45° rotationsarbejdspunkt kontinuerligt. Denne kontinuerligt varierende forspænding frembringes ved anvendelse af en servotilbagekoblings-sløjfe. Denne tilbagekoblingssløjfe indbefatter sammenligningen af middelværdien af det transmitterede lys med en indstillelig referenceværdi og tilførsel af differenssignalet til Pockels cellen ved hjælp af en jævnstrømsforstærker. Dette arrangement stabiliserer arbejdspunktet. Referenceværdien kan indstilles til at svare til middeltransmissionen svarende til 45° arbejdspunktet, og servo-tilbagekoblingssløjfen tilvejebringer korrigerende forspændinger til at holde Pockels cellen ved denne middelrotation på 45°.

Stabiliseringskredsløbet 48 indbefatter et lysfølsomt organ 225. En siliciumdiode fungerer som et egnet lysfølsomt organ. Dioden 225 afføler en del 29'' af skrivestrålen 29', som afgives fra den optiske modulator 44 og passerer gennem det delvist reflekterende spejl 58 som vist i fig. 1. Siliciumdioden 225 fungerer på nær samme måde som en solcelle og er en kilde for elektrisk energi, når den belyses af indfaldende stråling. En udgangsledning fra siliciumdioden 225 er forbundet med et fælles referencepotential 226 ved hjælp af en ledning 227. Den anden udgangsledning fra dioden 225 er forbundet med den ene indgang på en differentialforstærker 228 ved hjælp af en ledning 230. Udgangsledningerne fra siliciumdioden 225 er shuntet ved hjælp af en belastningsmodstand 232, som muliggør en lineær karakteristik.

Den anden indgang til differentialforstærkeren 228 er forbundet med en indstillelig arm 234 på et potentiometer 236 over en ledning 238. Den ene ende af potentiometeret 236 er forbundet med reference- potentialet 226 ovér en ledning 240. En strømforsyningskilde 242 er koblet til den anden ende af potentiometeret 236, som muliggør indstilling af differentialforstærkeren 228 til at frembringe et tilbagekoblingssignal på ledningerne 244 og 246 til indstilling af middeleffektniveauet af den modulerede laserstråle 29’ på en forudbestemt værdi.

Udgangsterminalerne på differentialforstærkeren 228 er over modstandselementer henholdsvis 248 og 250 og udgangsledningerne 244 og 246 forbundet med indgangsterminaleme på Pockels cellen 68 vist i fig. 1. Pockels celledrivorganet 72 er vekselstrømskoblet til Pockels cellen 68 ved hjælp af kapacitive elementer henholdsvis 252 og 254, medens differentialforstærkeren 228 er jævnstrømskoblet til Pockels cellen 68.

Under drift bliver systemet strømforsynet. Delen 29'' af lyset fra skrivestrålen 29', som rammer siliciumdioden 225, frembringer en differensspænding på den ene indgang på differentialforstærkeren 228. Til at begynde med indstilles potentiometeret 236 således, at middeltransmissionen gennem Pockels cellen svarer til 45° drejning. Hvis middelintensitetsniveauet, som rammer siliciumcellen 225, derefter enten stiger eller falder, vil en korrektionsspænding blive frembragt af differentialforstærkeren 228. Korrektionsspændingen, som føres til Pockels cellen 68, har en passende polaritet og størrelse til at genetablere middelintensitetsniveauet på det forudbestemte niveau, som er valgt ved indstilling af indgangsspændingen til den anden indgang på differentialforstærkeren over ledningen 238 ved bevægelse af den bevægelige arm 234 langs potentiometeret 236.

Den indstillelige arm 234 på potentiometeret 236 er organet til valg af middelintensitetsniveauet af lyset, som frembringes af skrivelaseren 30. Optimale resultater opnås, når længden af en åbning 37 er nøjagtigt lig med længden af det næste efterfølgende mellemrum 38 som beskrevet tidligere. Indstillingen af potentiometeret 236 er midlet til at opnå denne ensartethed i længde. Når længden af en åbning er lig med længden af det nærmest hosliggende mellemrum, er der opnået et tastforhold på 50-50. Et sådant tastforhold er detekterbart ved undersøgelse af afbildningen af den netop skrevne information på fjernsynsmonitoren og/eller oscilloskopet henholdsvis 166 og 168, som beskrevet tidligere. Kommercielt acceptable resultater fremkommer, når længden af en åbning 37 varierer mellem 40 og 60% af den kombinerede længde af en åbning og det umiddelbart efterfølgende mellemrum. Med andre ord måles læng- den af en åbning og det umiddelbart efterfølgende mellemrum. Åbningen kan så have en længde, som falder indenfor området fra 40-60% af den totale længde.

Der henvises nu til fig. 8, hvor der er vist et radialt tværsnit i et informationsspor vist under henvisning til fig. 3, hvor et spejlende lysreflekterende område 38 er beliggende mellem et par ikke spejlende lysreflekterende områder 37. I det radiale tværsnitsbillede vist i fig. 8 bevæges den indfaldende læse- eller skrivestråle i forhold til elementet 10 i retningen angivet ved pilen 217. Dette betyder, at en læsestråle først rammer det spejlende lysreflekterende område 38a, hvorefter den rammer det ikke spejlende lysreflekterende område 37a. I denne udførelsesform er den positive halvperiode af signalet, der skal optegnes, repræsenteret ved et spejlende lysreflekterende område 38a, og den negative halvperiode af signalet, der skal optegnes, er repræsenteret ved det ikke spejlende lysreflekterende område 37a. Tastforholdet for signalet vist under henvisning til fig. 8 er et 50% tastforhold for så vidt længden af det spejlende lysreflekterende område 38a vist ved en klamme 260 er af samme længde som det ikke spejlende lysreflekterende område 37a vist ved klammen 262. Dette foretrukne tastforhold tilvejebringes ved kombinationen af indstilling af den absolutte intensitet af skrivestrålen 29 ved indstilling af strømforsyningen for skrivestrålen 30 og ved indstilling af potentiometeret 236 i stabiliseringskredsløbet 48 til et niveau, hvor en åbning dannes begyndende med en 45° rotation af polarisationsvinklen i skrivestrålen 29.

Der henvises igen til åbningsdannelsesprocessen vist under henvisning til fig. 7 og 8. Smeltning af en tynd metalbelægning 26 sker, når effekten i lyspletten overstiger en tærskelkarakteristik for sammensætningen og tykkelsen af metalhinden og egenskaberne ved underlaget. Pleteffekten moduleres af lysintensitetsmodulerings-enheden 44. Ind-ud-overgangene holdes korte for at gøre placeringen af hulenderne nøjagtige til trods for variationer i smeltetærskelen. Sådanne variationer i smeltetærskelen kan forekomme på grund af variationer i tykkelsen af metalbelægningen og/eller anvendelsen af et andet materiale som informationslagringslag.

Middeleffekten i pletten, som kræves for at danne en åbning i en tynd metalbelægning 26 med en tykkelse mellem 200 og 300 Å er af størrelsesordenen 200 mW. Da FM bærefrekvensen er ca. 8 MHz, g udskæres 8 x 10 huller med variabel længde pr. sekund, og energien -9 pr. hul er 2,5 x 10 joule.

I denne førsté udførelsesform for et videopiadeélement 10 er en del af glasunderlaget blotlagt i hver åbning. Den blotlagte del af glasunderlaget fremtræder som et område med ikke spejlende lys-reflektionsevne for en indfaldende læsestråle. Den del af metalbelægningen, som bliver tilbage mellem efter hinanden følgende åbninger, fremtræder som et område med høj lysreflektionsevne for en indfaldende læsestråle.

Når dannelsen af første og andet tegn udføres ved anvendelse af en belægning af fotoresist, indstilles intensiteten af skrivestrålen 29' til et sådant niveau, at en 45° drejningcaf polarisationsplanet frembringer en lysstråle 29' med tærskelintensitet til belysning og/ eller samvirkning med fotoresistbelægningen 26, medens denne er i bevægelse og anbragt på det bevægede informationslagerelement 10. Kombinationen af Pockels cellen 68 og Glan prismet 70 udgør et lysintensitetsmodulationsorgan, som arbejder fra den indstillede 45° stilling til en lavere lystransmissionstilstand svarende til en arbejdstilstand i nærheden af 0° til en højere lystransmissionstilstand svarende til en arbejdstilstand i nærheden af 90°. Når intensiteten af skrivelysstrålen 29' stiger over det indledningsvis indstillede niveau eller den forudbestemte begyndelsesintensitet og vokser hen mod den højere lystransmissionstilstand, eksponerer den indfaldende skrivelysstråle 29’ fotoresisten, som belyses derved. Denne eksponering fortsætter efter at intensiteten af skrivestrålen har nået den maksimale .lystransmissionstilstand og begynder at gå tilbage til den forudbestemte begyndelsesintensitet svarende til en 45° drejning af polarisationsplanet for lyset, som afgives fra skrivelaseren 30. Når drejningen falder under værdien på 45°, falder intensiteten af skrivestrålen 29', som afgives fra Glan prismet 70, under tærskelintensiteten, ved hvilken den fokuserede skrivestråle ikke er i stand til at eksponere fotoresisten, som belyses deraf. Denne manglende evne til at eksponere den derved belyste fotoresist fortsætter, efter at intensiteten af skrivestrålen har nået den minimale lystransmissionstilstand og begynder at gå tilbage mod den forudbestemte begyndelsesintensitet svarende til en 45° drejning af polarisationsplanet for lyset, som afgives fra skrivelaseren 30.

Pockels celledrivkredsløbet 72 er typisk en højspændingsforstærker med høj forstærkning og med et udgangssignal, som tilvejebringer et udgangsspændingssving på 100 volt. Dette signal tilsigtes at passe til drivkravene for Pockels cellen 68. Dette betyder typisk, at middelspændingsværdien af udgangssignalet fra Pockels celledrivorganet 72 tilvejebringer en tilstrækkelig styrespænding til at drive Pockels cellen 68 over 45°, så at ca. halvdelen af det samlede til rådighed Værende lys fra laseren 30 afgives fra den lineære polarisator 70. Når udgangssignalet fra drivorganet 72 bliver positivt, føres mere lys fra laseren igennem. Når udgangssignalet fra drivorganet 72 bliver negativt, føres mindre lys fra laseren igennem.

I den første udførelsesform, hvor der anvendes en metalbelægning 26, indstilles udgangseffekten fra laseren 30, således at der frembringes en intensitet, som begynder at smelte metalbelægningen 26 anbragt på pladen 10, når udgangssignalet fra drivorganet 72 er 0, og arbejdspunktet for Pockels cellen er 45°. Når udgangssignalet fra drivorganet 72 bliver positivt, fortsætter således smeltningen. Når udgangssignalet fra drivorganet 72 bliver negativt, standser smeltningen.

I den anden udførelsesform, hvor der anvendes en fotoresist-belægning 26, indstilles effekten fra laseren 30, således at der frembringes en intensitet, som både belyser og eksponerer fotoresis tbelægningen 26, når udgangssignalet fra drivorganet 72 frembringer sin middelspændingsværdi. Når udgangssignalet fra drivorganet 72 bliver positivt, fortsætter således belysningen og eksponeringen af fotoresisten, som belyses af skrivestrålen. Når udgangssignalet fra drivorganet 72 bliver negativt, fortsætter belysningen, men energien i skrivestrålen er utilstrækkelig til at eksponere det belyste område. Udtrykket "eksponering1' anvendes her i dets tekniske betydning, som beskriver det fysiske fænomen, som ledsager eksponeret fotoresist. Eksponeret fotoresist er i stand til at fremkaldes, og den fremkaldte fotoresist fjernes ved sædvanlige metoder. Fotoresist, som belyses af lys, der har utilstrækkelig intensitet til at eksponere fotoresisten, kan ikke fremkaldes og fj ernes.

I både den første og den anden udførelsesform beskrevet ovenfor indstilles det absolutte effektniveau 80 vist ved linien 80 i fig. 6 opad og nedad for at opnå denne virkning ved indstilling af strømforsyningen for skrivelaseren 30. I kombination med denne indstilling af det absolutte effektniveau af skrivelaseren 30 anvendes potentiometeret 236 også til at forårsage, at tegn dannes i belægningen 26, når strålen 29 drejes over 45° som tidligere beskrevet. « I et læsesystem som vist i fig. 10 er det optiske filter 180 valgfrit og er sædvanligvis ikke påkrævet. Dets anvendelse i et læsesystem indføret en lille dæmpning i den reflekterede bane og kræver således en lille forøgelse i intensiteten af iæselaseren 152 for at sikre den samme intensitet ved detektoren 158 i sammenligning med et læsesystem, som ikke anvender et filter 180.

Samlelinsen 182 er valgfri. I et korrekt indrettet læsesystem har den reflekterede læsestråle 150' i det væsentlige den samme diameter som arbejdsområdet af fotodetektoren 158. Hvis dette ikke er tilfældet, anvendes en samlelinse 182 til at koncentrere den reflekterede læsestråle 150' på det mindre arbejdsområde af den valgte fotodetektor 158.

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til skrivning af et signalinformationsspor på en plade (10) med en overflade, der er i stand til at reagere på en bestemt intensitet af laser- eller anden stråling (tærskelniveauet) ved at omdannes fra at have én strålingsrefleksionsegenskab (38) til at have en anden strålingsrefleksionsegenskab (37), hvor en stråle af stråling (291) rettes mod et lokalt punkt langs sporet og moduleres i intensitet i afhængighed af informationssignalet, idet strålen samtidigt bevæges langs sporet for at frembringe første tegn, medens stråleintensiteten er over tærskelniveauet svarende til den bestemte intensitet, og andre tegn, medens den er under dette niveau, og hvor middelintensiteten af den modulerede stråle (29") sammenlignes med et referenceniveau (238) for frembringelse af et fejlsignal, som adderes til informationssignalet for automatisk styring af middelintensiteten af den modulerede stråle, kendetegnet ved, at referenceniveauet er lig med tærskelniveauet, således at den modulerede stråles middelintensitet bliver lig med tærs kel niveauet.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den modulerede stråle (29") varierer kontinuerligt i intensitet mellem maksimums- og minimumsintensiteter, og at middelintensiteten af den modulerede stråle styres automatisk, således at den er på halvdelen af maksimumsintensiteten eller halvdelen af forskellen mellem maksimums- og minimumsintensiteterne.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at strålen moduleres således, at den har sinusform, og at middelintensiteten af den modulerede stråle (29") styres automatisk, således at den er ved midtpunktet mellem maksimums- og minimumsintensitetsniveauerne af den sinusformede modulerede stråle.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at signalinformationen er et frekvensmod u leret signal, som er et cyklisk signal, hvor længden af dets cykler afhænger af niveauet af et video- eller andet signal.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at signalinformationen er i form af en firkantbølge eller anden bølge, som skifter kontinuerligt mellem maksimums- og minimumsværdier.

6. Apparat til skrivning af et signalinformationsspor indbefatten-de en plade (10) med en overflade, som er i stand til at reagere på en bestemt intensitet af laser- eller anden stråling (tærskelniveauet) ved at omdannes fra at have én strålingsrefleksionsegenskab (38) til at have en anden strålingsrefleksionsegenskab (37), en kilde (30) for en stråle af stråling, og organer (29'), som fastlægger en optisk vej fra kilden til overfladen af pladen, hvilken vej indbefatter en stråle-intensitetsmodulator (68,70), som reagerer på et informationssignal, og organer til drejning af pladen i forhold til strålen, medens intensiteten af strålen moduleres i overensstemmelse med signal informationen, således at sporet har den ene strålingsrefleksionsegenskab, medens stråleintensiteten er over tærskelniveauet svarende ttil den bestemte intensitet, og den anden egenskab, medens den er Lunder dette niveau, samt tilbagekoblingsorganer (225,228) til af føling af middelintensiteten af den modulerede stråle (29") og til sammenligning af det affølte niveau med et referenceniveau (238) til frembringelse af et fejlsignal, og organer (244,246) til summering af fejlsignalet x>g informationssignalet til styring af modulatoren, kendetegnet ved, at referenceniveauet er lig med tærskeiniveauet, således at middelintensiteten af den modulerede stråle er lig med tærskelniveauet.

7. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, ,at modulatoren indbefatter en Pockelscelle-glanprismekombination (68,70), hvor Pockelscellen (68) er indrettet til i afhængighed af signal informationen at dreje polarisationsplanet for strålen af stråling mellem 0° og 90°, og at tilbagekoblingsorganerne (225,228) ændrer forspændingen på Pockelscellen i afhængighed af en variation af middelintensiteten af den modulerede stråle (29“) for således at søge at reducere variationen.

8. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at modulatoren (68,70) styres af tilbagekoblingsorganerne (225,228) ifor at søge at holde længderne af de tidsperioder, hvor intensiteten er over tærskelniveauet mellem 4/6 og 6/4 af længden af de umiddelbart hosliggende tidsperioder, hvor stråleintensiteten er under tærs kel niveauet, medens signalinformationsniveauet er konstant.