NL8000123A - Inrichting voor het schrijven van digitale informatie in een schijfvormige optisch uitleesbare registratiedrager. - Google Patents

Description

* 4 PHN 9668 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven

Inrichting voor het schrijven van digitale informatie in een schijfvormige optisch uitleesbare registratiedrager.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het schrijven van informatie in een schijfvormig optisch yr uitleesbare registratiemedium dat een substraat, dat voorzien is van een stralingsgevoelige informatielaag, omvat en voor-5 zien is van volgens een spiraalvormig of concentrisch sporenpatroon gerangschikte informatiegebieden welke worden afgewisseld door synchronisatiegebieden waarin op optisch detek-teerbare wijze het adres van het bijbehorende informatiegebied is opgetekend, omvattende een lichtbron, een optisch W stelsel voor het richten van een eerste lichtbundel op de informatiegebieden, een schrijfschakeling met modulatie-middelen voor het moduleren van de lichtbundel, teneinde digitaal gekodeerde informatie met een vaste bitfrequentie in de informatiegebieden te registreren, een eerste detektor 15 voor detektie van de door de registratiedrager gereflecteerde c.q. doorgelaten straling van de eerste lichtbundel en een leesschakeling voor het decoderen van de door de eerste detektor gedetekteerde straling voor het lezen van de in de synchronisatiegebieden opgetekende informatie.

20 Een dergelijke inrichting is bekend uit de ter visie gelegde Nederlandse octrooiaanvrage no. 782859 (PHN 9062). Bij een dergelijke inrichting is het synchroon inschrijven van datainformatie erg gecompliceerd omdat alleen tijdens het aftasten van de synchronisatiestukken over syn-25 chronisatie informatie kan worden beschikt, Het aanbrengen van extra synchronisatiesporen of -stukken behoort tot de oplossingen maar beperken de dataopslagcapaciteit van de registratiedrager.

In een gelijkti"j“dig met onderhavige aanvrage door 30 dezelfde aanvraagster ingediende octrooiaanvrage no.......

(PHN 9666) wordt een registratiedrager waarsan bij gebruik dit probleem niet kleeft voorgesteld die bij het schrijven van 800 0 1 23.

I ' • ** PHN 9668 2 ---datsdnformatie niet altijd optimaal bruikbaar is. De uitvinding beoogt een inrichting van de in de aanhef genoemde soort aan te geven waarin de registratiedrager volgens laatstgenoemde parallele aanvrage kan worden toegepast op optimale 5 wijze.

De uitvinding wordt hiertoe gekenmerkt doordat de inrichting is ingericht voor het schrijven van informatie in een registratiedrager waarvan de synchronisatiegebieden en informatiegebieden een optisch detekteerbare periodieke 10 spoormodulatie met een frequentie waarbij het vermogensspec-trum van de op te tekenen informatie in hoofdzaak een nulpunt vertoont» vertonen voor het althans bij optekenen opwekken van een kloksignaal en dat de inrichting omvat een tweede optisch stelsel voor het projecteren van een tweede 15 lichtbundel op het sporen patroon van de registratiedrager achter de eerste lichtbundel, een tweede detektor voor detek-tie van de door de registratiedrager gereflekteerde c.q. doorgelaten straling van tweede laserbundel, een eerste en een tweede banddoorlaatfilter die op de met de periodieke 20 spoormodulatie overeenkomende frequentie zijn afgestemd waarbij het eerste respectievelijk het tweede banddoorlaatfilter in serie met de eerste respectievelijk de tweede detektor is geschakeld, een eerste instelbaar vertragingsnetwerk met een instelingang, een ingang en een uitgang waarvan de ingang met 25 een uitgang van het tweede banddoorlaatfilter is gekoppeld, en van de uitgang een kloksignaal afgenomen kan worden voor synchronisatie van de schrijfschakeling, een fasevergelijk- . schakeling met een eerste een een tweede ingang en een uitgang waarvan de eerste ingang met een uitgang van het eerste 30 banddoorlaatfilter is verbonden, de tweede ingang met de uitgang van het vertragingsnetwerk en de uitgang met de instelingang van het vertragingsnetwerk is verbonden via schakel-middelen voor het instellen van de tijdsvertraging van dat vertragingsnetwerk dat het signaal aan de uitgang daarvan in 35 fase is met het signaal aan de uitgang van het eerste banddoorlaatfilter en besturingsmiddelen voor het sluiten van die schakelmiddelen wanneer de eerste bundel synchronisatiege- - 800 0 1 23 4 ... · ' 4 I ' * · PHN 9668 3 bieden aftast en het openen van die schakelmiddelen wanneer de eerste bundel informatiegebieden aftast.

De inrichting berust op het inzicht dat gebruik van de in de genoemde parallels aanvrage voorgestelde regi-5 stratiedrager het synchronisatieprobleem weliswaar oplost maar dat het detekteren van de periodieke spoormodulatie in de informatiestukken tijdens optekenen met de lichtimpólsen met relatief grote stralingsintensiteiten in de praktijk problematisch blijkt wat vooral bij hogere bitfrequenties 10 het geval is. Volgens de uitvinding wordt een volgbundel-die tevens voor detektie en controle van het ingeschreven signaal kan worden gebruikt - gebruikt om tijdens het schrijven het kloksignaal uit te lezen. Tijdens het lezen van de synchronisatiestukken met de eerste laserbundel wordt het ver-

IS

tragingsnetwerk telkens zo ingesteld dat het door de volg-bundel gedetekteerde signaal synchroon is met het door de eerste bundel gedetekteerde signaal, welke vertraagde signaal dan tijdens het schrijven als kloksignaal wordt gebruikt.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de 20 tekening waarin:

Figuur 1 een mogelijke uitvoeringsvorm van een registratiedrager waarbij het principe volgens de uitvinding kan worden toegepast toont met in figuur la een bovenaanzicht van de registratiedrager, figuur lb een gedeelte van een 25 spoor 4 van die registratiedrager vergroot weergegeven toont, en figuur lc een synchronisatiegebied van dat gedeelte vergroot weergeeft.

Figuur 2 een klein gedeelte van de doorsnede volgens de lijn IX-II in figuur la toont, 30 figuur 3 in figuren 3a t/m 3d schematisch een door snede in de lengterichting door een gedeelte van het spoor 4 toont met in figuur 3a zo'n doorsnede bij een onbeschreven voorgefabriceerde plaat volgens een bekende techniek toont, figuur 3a die doorsnede volgens figuur 3a nadat informatie 35 in het informatiegebied 9 is ingeschreven, figuur 3c zo'n doorsnede bij een onbeschreven voorgefabriceerde plaat volgens de uitvindingtoont en in figuur 3d de doorsnede volgens 800 01 23 -------- — - *· * PHN 9668 4 figuur 3c nadat digitale informatie is ingeschreven toont, en figuur 3e schematisch het verkregen signaal bij uitlezing van het in figuur 3d in doorsnede getoonde stuk van het spoor 4 en in figuur 3f schematisch een bovenaanzicht van 5 een stuk van spoor 4 nadat digitale informatie is ingeschreven op een andere manier dan infiguren 3b en 3d is getoond, toont figuur 4 de random vermogensspectra van een drietal ' digitale informatiesignaalmodulaties toont, figuur 3 een diagrammatische representatie van die modulaties toont, figuur 6 in figuur 6a schematisch een inrichting voor het vervaardigen van een registratiedrager volgens figuur 3c, in figuur 6b schematisch een inrichting voor het 15 inschrijven van informatie in de registratiedrager volgens figuur 3c en figuur 6c een inrichting voor het uitlezen van een beschreven registratiedrager, toont figuur 7 een aantal voorbeelden van een periodieke 2Q spoormodulatie volgens de uitvinding toont, figuur 8a het principe van een leesgedeelte van een inrichting van het uitlezen en/of opnemen van een digi-taalsignaal uit c.q. op een registratiedrager toont met in figuur 8b het frequentiespectrum van het door detektor 27 2g gedetekteerde signaal, figuur 9a een inrichting volgens figuur 8a,die tevens geschikt is voor opwekking van een radieel volgsig-naal, toont met in figuur 9b het frequentiespectrum van het door detektor 27 gedetekteerde signaal.

Figuur 10 een variant op de inrichting volgens figuur 9a toont, figuur 11a een inrichting volgens figuur 9a ingericht voor een registratiedrager met een radiële spoormodulatie met nagenoeg dezelfde periode als de periodieke spoormodulatie toont, met in figuur 11b het frequentiespectrum

wD

van het door detektor 27 gedetekteerde signaal, figuur 12 een inrichting ingericht voor een registratiedrager met een radiële spoormodulatie met dezelfde 800 01 23 ---------------- - 0 . * *· * m PHN 9668 5 periode als de periode epoormodulatie toont, en figuur 13 een gedeelte van een inrichting voor het optekenen van een informatiesignaal op een registratiedrager voor het winnen van een kloksignaal tijdens het optekenen 5 met gebruikmaking van een hulplaserbundel toont. Figuur 1 toont een mogelijke uitvoeringsvorm van een registratiedrager waarbij het principe volgens de uitvinding kan worden toegepast met in figuur la een bovenaanzicht van die registratie-• darger, figuur lb een gedeelte van een spoor 4 van die registratiedrager vergroot weergegeven en figuur lc een synchro-nisatiegebied van dat gedeelte vergroot weergegeven. Het registratiedragerlichaam 1 is voorzien van een spiraalvormig spoor 4. Dit spoor 4 is verdeeld in een groot aantal sektoren 7, bijvoorbeeld 128 per omwenteling. Elke sektor 7 bevat een 15 informatiegebied 9, dat bestemd is voor het opnemen van digitaal gecodeerde informatie en een synchronisatiegebied 8.

Om er voor te zorgen dat de digitale informatie in esi nauwkeurig gedefinieerde baan wordt ingeschreven fungeert 20 het spoor 4 als servospoor. Daartoe bezitten de informatiegebieden 9 van de sektoren 7 een amplitudestruktuur zoals in figuur 2 is aangegeven. Deze figuur 2 toont een klein gedeelte van de doorsnede volgens de lijn 2-2' in figuur la en toont dus een aantal naast elkaar gelegen spoorgedeelten, . in het bijzonder informatiegebieden,van het servo-spoor 4.

De richting van de servosporen 4 is dus loodrecht op het vlak van de tekening. Deze servosporen 4, in het bijzonder de informatiegebieden 9, zijn dus als groeven in het substraat 5, aangebracht. Hierdoor is het mogelijk een voor het inschrijven van digitale.informatie op de registratiedrager gerichte stralenbundel nauwkeurig met dit servospoor 4 te laten samenvallen, met andere woorden de positie van de stralenbundel in radiale richting te regelen via een servo-systeem dat gebruik maakt van het van de registratiedrager 3g teruggekaatste licht. De meting van de radiale positie van de stralingsvlek op de registratiedrager kan overeenkomen met de systemen zoals ook bij de optische registratiedragers voorzien van een videosignaal worden gebruikt en zoals onder 840 01 23-___________ - _ “****·. · PHN 9668 6 andere beschreven in " I.E.E.E. Transactions on consumer electronics”, nov. 1976, pag. 307.

Om digitale informatie te kunnen optekenen is het registratiedragerlichaam voorzien van een laagje materiaal 3 6, dat, indien belicht met geschikte straling, een optische detekteerbare verandering ondergaat. In wezen zouden alleen de informatiestukken 9 van de sektoren van een dergelijk laagje voorzien behoeven te zijn.Fabricagetechnisch is het echter eenvoudiger om het gehele registratiedrageroppervlak van een dergelijk laagje te voorzien. Deze laag 6 kan bijvoorbeeld bestaan uit een dunne metaallaag zoals Telluur.

Door laserstraling van voldoend hoge intensiteit kan plaatselijk deze metaallaag gesmolten worden, zodat plaatselijk deze informatielaag 6 een andere reflektiecoëfficient krijgt, zodat bij het aftasten van een op een dergelijke wijze ingeschreven informatiespcor door een uitleesstralenbundel een met de opgetekende informatie overeenkomende amplitudemodu-latie van de gereflekteerde stralenbundel ontstaat.

20 De laag 6 kan ook de vorm hebben van een dubbel laag van onder invloed van opvallende straling chemisch reagerende materialen, bijvoorbeeld aluminium op ijzer. Op de plaats waar een energierijke stralingsbundel de plaat treft wordt FeAl^ gevormd dat slecht reflekteert. Eenzelfde „ effekt treedt op bij een dubbellaag Bismuth op Tellurium, waarbij BigTe^ ontstaat.. Ook een enkellaag- van Tellurium kan toegepast worden. Doordat met behulp van de als groef in het substraat 5 gevormd servospoor de inschrijfstralings-vlek nauwkeurig met dit servospoor samenvalt, in het bijzonder tijdens het aftasten van een informatiegebied, woifdt de : 30 inschrijfstralingsbundel modulerende digitale informatie nauwkeurig in het met dit servospoor samenvallend informatiegebied ingeschreven.

Zoals uit het voorgaande blijkt bevatten de voor de gebruiker bestemde registratiedragers, waarin dus nog 35 geen informatie in de informatiegebieden is ingeschreven, een groefstruktuur in deze informatiegebieden binnen de sektoren. Bovendien bevat een dergelijke registratiedrager binnen elke 800 0Ί23

X

PHN 9668 7 sektor een in een optisch detekteerbare reliëfstruktuur uitgevoerd synchronisatiegebied 8. Figuur lb toont vergroot een gedeelte van een spoor 4, waaruit de opeenvolging van een aantal informatiegebieden 9 en synchronisatiegebieden 8 5 blijkt. Hierbij bestaan de synchronisatiegebieden 8 uit een reliëfstruktuur, bestaande uit een opeenvolging van verdiepingen, afgewisseld door tussengebiedjes. Hierbij is de diepte van de -verdiepingen in deze struktuur van het syn-chronisatiegebied groter dan de diepte van het servospoor in het informatiegebied 9. Deze diepte van de verdiepingen wordt volgens algemene optische regels in afhankelijkheid van de vorm van deze verdiepingen in het gekozen uitleessysteem zodanig gekozen dat een optimale uitlezing van de door de struktuur gerepresenteerde informatie wordt verkregen. Wordt uitgegaan van een uitleessysteem waarbij de van de registra-tiedrager gere/lekteerde stralenbundel door een enkele foto-detektor wordt gedetekteerd dan kan als diepte voor de verdiepingen 1/4 λ gekozen worden,, worden, waarbij X de golf- 20 lengte van de gebruikte stralenbundel is. Wordt hierbij voor de dieptevan het servospoor in het informatiegebied 9 de waarde l/&\üf minder gekozen dan heeft dit servospoor nauwelijks invloed op de door de detektor gedetekteerde licht-hoeveelheid.

25 Om de opbouw van het synchronisatiegebied nader aan te geven is in figuur lc een dergelijk synchronisatiegebied nogmaals vergroot weergegeven, waarbij eenvoudigheids-halve de informatielaag 6 is weggelaten. Een dergelijk synchronisatiegebied 8 bevat twee gedeelten, namelijk een indi-' katiegedeelte 10 en een adresgedeelte 11. In het adresgedeelte 11 is allevoor het kontroleren van het inschrijfpro-ces benodigde informatie opgeslagen. Bij het inschrijven van digitale informatie wordt deze informatie omgezet in een in zogenaamde woorden-gèrangschikte bitreeks. Dit adresgedeelte bevat informatie over de woordverdeling waardoor 00 bij het schrijven de positionering van de bitwoorden wordt gedefinieerd en bij het lezen de gepaste dekodering van de bitwoorden wordt bewerkstelligd.Verder bevat dit adresge- -80001 25-——---------- 1 , * · .

PHN 9668 8 --deelte 11 informatie over het spoornummer van de spooromtrek waarin de corresponderende spooromtrek. Deze informatie is volgens een voor het registratiemedium geschikte digitale modulatietechniek als reliëfstruktuur aangebracht. Doordat 5 de registratiedrager dientengevolge naast het als groef in de informatiestukken 9 aangebracht servospoor tevens ook reeds alle voor de positionering van de informatie als in bit-woorden opgedeelde bitreeks in deze informatiegebieden benodigde informatie in het synchronisatiegebied bezit behoeven 10 de eisen die aan de door de gebruiker benutte schrijf- en leesinrichting gesteld worden minder streng te zijn. Doordat verder deze volledig vooraf aangebrachte informatie als reliëfstruktuur in de registratiedrager is aangebracht is deze registratiedrager bijzonder geschikt voor massa fabri-15 cage, waarbij de gebruikelijke perstechnieken benut kunnen worden.

Figuur 3 toont in figuur 3a t/m 3d schematisch in een doorsnede in de lengterichting van de servosporen 4 een gedeelte van zo'n servospoor 4 met een gedeelte van het syn-20 chronisatiegebied 8 en een gedeelte van het informatiegebied 9met in figuur 3a zo’n doorsnede bij een onbeschreven voorgefabriceerde plaat volgens een bekende techniek, in figuur 3b die doorsnede nadat in het informatiegebied 9 digitale informatie 14 is ingeschreven, in figuur 3c zo'n doorsnede 25 bij een onbeschreven voorgefabriceerde plaat waarin klokin-formatie is aangebracht en in figuur 3d de doorsnede volgens figuur 3c nadat in het informatiegebied 9 informatie 14 is ingeschreven. Figuur 3e toont schematisch het verkregen signaal bij uitlezing van het in figuur 3d in doorsnede getoonde 30 stuk van het spoor 4 en figuur 3f toont schematisch een bovenaanzicht van een stuk van spoor 4 nadat informatie is ingeschreven op een andere manier dan in figuur 3b en 3d is getoond.

De voorgefabriceerde plaat is voorzien van het 23 servogroef 4, aangebracht in een substraat 5 bijvoorbeeld door middel van een laserbundel. In het synchronisatiegebied 8 kan dan door modulatie van de intensiteit van de laser- 80JO.O 1 23.....__________________________-.........

* * * PHN 9668 9 bundel een informatie bevattende reliëfstruktuur met "putten4' 13 aangebracht worden. Het geheel, evenals gemakshalve het gedeelte van de registratiedrager 1 buiten de groeven 4, kan daarna met de reflecterende informatielaag 6 5 bedekt worden. In deze voorgefabriceerde registratiedrager kan in het informatiegebied 9 informatie worden ingeschreven door, bijvoorbeeld door middel van een laserbundel, gaten 14 in de reflecterende informatielaag 6 aan te brengen. Zo'n beschreven registratiedrager toont figuur 3b. Bij het schrijven van informatie, dit is het aanbrengen van de gaten 14 evenals bij het, bijvoorbeeld door middel van een laserbundel, uitlezen van deze informatie is het van belang dat het schrijven c.q. lezen van die informatie gesynchroniseerd wordt met behulp van een kloksignaal, waarover de synchroni-15 satiegebieden 8 informatie kunnen bevatten. Om tijdens het schrijven en lezen continu, dus ook tijdens het schrijven c.q. lezen in de informatiegebieden 9, over een goed synchroon kloksignaal te kunnen beschikken wordt de servogroef 4 van een struktuur voorzien die een modulatie van het van de informatiedrager gereflecteerde licht tijdens het volgen van het servospoor 4 tijdens lezen c.q. schrijven teweegbrengt.

Deze aangebrachte struktuur moet echter zodanig zijn dat deze het uitlezen van informatie niet verstoort 25 u

Dat dit mogelijk ie wordt toegelicht aan de hand van figuur 4 en 5 waarin figuur 4 de randomvermogensspectra geeft van een drietal mogelijke binaire informatiesignaal modulaties en figuur 5 een diagrammatische representatie van die modulaties.

30

Met de verwijzing a is in figuur 5 een modulatie aangegeven bekend onder aanduiding "biphase" modulatie. Hierbij wordt het aangeboden digitale signaal omgezet in een binair signaal dat voor een logische "een" van het aan-35 gebode digitale signaal positief is gedurende de tijd T/2 en negatief gedurende de daaropvolgende tijd T/2 waarbij T de bittijd van het aangeboden digitale signaal is. Een logische"nul" levert juist het tegengestelde binaire sig- - 800 0 1 23---------- « PHN 9668 10 naai op, dat vil zeggen negatief gedurend^de tijd T/2 en positief gedurende de daaropvolgende tijd T/2. Oeze modula-tietechniek levert een binair signaal op dat een frequentiespectrum van de energieverdeling bezit zoals in figuur 4 met 5 a is aangegeven. Hierbij komt de frequentie fo overeen met 1 Γ

Met de verwijzing b is in figuur 5 een modulatie aangegeven bekend onder aanduiding "Miller"-modulatie.

: Het met deze modulatie opgewekte binaire signaal bezit een overgang halverwege een logische "een" van het aangeboden digitale signaal en bij de overgang van twee opeenvolgende logische "nullen". Het frequentiespectrum van het met behulp van deze modulatietechniek verkregen binaire signaal is in figuur 4 met de aanduiding b aangegeven.

15

Met de verwijzing c is tenslotte in figuur 5 een modulatie aangegeven, bekend onder de aanduiding "quadphase"-modulatie, waarbij de aangeboden bitreeks van het digitale signaal allereerst wordt verdeeld in opeenvolgende groepen 2JJ van twee bits. Uit elke groep van twee bits met een tijdsduur 2T wordt een binair signaal afgeleid dat in eeieerste tijdsinterval T eenzelfde verloop heeft als de oorspronkelijke twee bits en in het daaropvolgende tijdsinterval T een invers verloop. De mogelijke bitcombinaties 11, 00, 01 25 respectievelijk 10 worden dus omgezet in de bitcombinaties J100, 0011, 0110 respectievelijk 1001. Het met deze modulatietechniek verkregen binaire signaal bezit een frequentiespectrum zoals in figuur 4 met c is aangegeven.

Uit figuur 4 is eenvoudig te zien dat deze modu- latietechnieken als gemeenschappelijke eigenschap hebben dat 30 het daarmede verkregen binaire signaal geen sterke frequentiecomponenten bezit bij relatief lage frequenties, bijvoorbeeld frequenties lager dan 0,2 fo. Dit gegeven is bizonder nuttig bij het gebruik van een optische registratie- drager en de daarbij benutte schrijf- en leessystemen. Zoals 35 reeds is aangegeven worden bij dergelijke systemen zowel een servoregeling gebruikt om de aftastvlek nauwkeurig op dê registratiedrager gefokusseerd te houden als een servo- 1-1 80 0 0 1 23----------------- « .

PHN 9668 11 regeling die de radiale positie van de aftastvlek regelt en deze aftastvlek nauwkeurig met het informatiespoor doet samenvallen. Aangezien de voor deze servoregelingen benodigde regelsignalen worden afgeleid uit de door de registratie-5 drager gereflecteerde stralenbundel, die eveneens door de reliëfstruktuur van het synchronisatiegebied gemoduleerd is, is het van groot belang dat het frequentiespectrum van het in het adresgedeelte opgeslagen binaire signaal geen sterke frequentiecomponenten bevat binnen de voor de regelsignalen 18 bestemde frequentieband. Figuur 4 toont dus dat de frequentie-band beneden ruwweg 0,2 fo goed voor zulke regelsignalen bruikbaar is. Oe regelsignalen voor de genoemde servosystemen kunnen zich bijvoorbeeld uitstrekken tot een maximale fre- quentiewaarde van 15 kHz. Kiest men voor de frequentie fo 15 1 = γ bijvoorbeeld de waarde van 500 kHz dan is uit figuur 5 zonder meer duidelijk dat de binaire signalen a, b of c bij de frequentie van 15 kHz en .tager slechts zeer zwakke frequentiecomponenten bezitten. Uit figuur 4 blijkt verder dat bij de frequentie 2 fo en bij gebruik van modulatiemethode c.

20 ook bij frequentie fo nulpunten in het spectrum optreden.

Het is dus mogelijk om de registratiedrager van een klok-struktuur met frequentie 2 fo te voorzien zonder dat deze met het informatiesignaal interfereert. Nulpunten bij frequentie 2 fo treden ook op bij andere modulatiemethoden. Bij ae gebruik van quadphase-modulatie (modulatie c) alsook sommige ander modulatiemethoden is de frequentie fo voor dat doel zeer bruikbaar, welke frequentie met de bitfrequentie 1/T overeenkomt, waardoor deze quadphase-modulatie zeer aantrekkelijk wordt. Ook bij modulatiemethode b kan in sommige 30 gevallen een struktuur met frequentie fo aangebracht worden omdat de componenten van het spectrum van modulatie b bij die frequentie relatief gering zijn. Verder is het theoretisch mogelijk om de struktuur een met een frequentie hoger dan 2

fo corresponderende modulatie te geven wat echter in de 3S

praktijk meestal niet realiseerbaar is. Immers met het oog op een maximale informatiedichtheid zullen de afmetingen van de putten 15 en 14, die bij een bepaalde rotatiesnelheid .800 0 1 23..._____________________ . .

__ « • 4* • * :PHN 9668 12 , van de plaat 1 minimaal corresponderen met een bittijd %T~, I zo dicht mogelijk bij het oplossend vermogen van het gebruik- I te schrijf/leessysteem gekozen worden zodat een oppervlakte- i i struktuur overeenkomend met frequenties hoger dan 2fo nauwe-

I C

j 9 lijks detekteerbaar zal zijn. Ook zijn met speciale modula- i | tietechnieken nulpunten in vermogensspectra bij andere j frequenties dan fo of 2 fo, bijvoorbeeld bij % fo te ver-\ krijgen.

| Figuur 3c toont een met de doorsnede volgens ; figuur 3a corresponderende doorsnede van een registratie- drager waar het oppervlak althans ter plaatse van het spoor 4 van een reliëfstruktuur met hoogte d voorzien is. Een mogelijkheid om deze te realiseren is het moduleren van de laser waarmee het synchronisatiegebied 8 en de groef 4 van 15 informatiegebeid 9 gemaakt is. In dit voorbeeld is dat in het syn thronisatiegebied' 8 alleen tussen de putten 13 gedaan door begrenzing van de intensiteit van de laserbundel. Het is echter in principe ook mogelijk om de bodem van de putten van een reliëfstruktuur te voorzien. Zoals figuur 3d toont kan I ook bij de plaat informatie worden ingeschreven door het aan-| brengen van gaten 14 in de reliëfstruktuur bedekkende reflek- i j tielaag 6. Figuur 3e toont een voorbeeld van een verkregen ] signaal bij uitlezen van een reliëf volgens figuur 3d. Dit signaal vertoont minima ter plaatse van de putten c.q. gaten • 13 en 14 en een met de modulatie struktuur (d in figuur 3c) corresponderende amplitude modulatie met frequentie fo op de maxima. De modulatiestruktuur bodem van de gaten 14 draagt nauwelijks tot het signaal bij daar deze door het verwijderen van de reflecterende laag 6 nauwelijks nogJicht reflecteerd.

: 30 In dit verband valt op te merken dat het bijvoorbeeld ook mogelijk is om op een reflecterend substraat 5 een niet ί reflecterende laag 6 aan te brengen die plaatselijk ver- i wijderd wordt. Hierdoor zal de modulatie met frequentie fo juist op die plaatsen 14 waar de niet-reflecterende laag 35 verwijderd is goed uitgelezen worden:

In figuur 3a-3d zijn de putten 13, c.q. de gaten 14 getoond als gaten c.q. putten uit één stuk, dus wanneer 800 0 1 23 ___________________________Z1.Z.

* PHN 9668 13 het meer dan èén bit betreft als een langgerekte sleuf met 1 een met het aantal achtereengeschakelde bits corresponderende i lengte. Het is echter ook mogelijk om elke bit als een afzon- ; derlijke put c.q. gat aan te brengen. Figuur 3f illustreert 10 dat en toont een spoor 4 waarin met onderscheidelijke 1 arceringen de klokmodulatiestruktuur is aangegeven. In het , synchronisatiegebied 8 kunnen de putten 13 dan bijvoorbeeld midden op de maxima c.q. minima van de struktuur zijn aange-i 10 bracht en zijn eveneens met de reflecterende laag 6 bedekt wat door het door die putten 13 doorlopende arcering gesymboliseerd wordt. In het informatiestuk 8 kunnen de informatie-gaten 14 op de maxima en minima van de klokinformatiestruk-tuur worden aangebracht in de reflecterende laag 6. Als alternatief is het mogelijk - zoals informatiegebied 9’ in 15 figuur 3f toont - om gaten 14' op de nulpunten van de infor-matiestruktuur aan te brengen. De plaats van de putten 13 c.q. gaten 14 is niet essentieel mits de faserelatie met de klok-informatiestruktuur vast en bekend is. Ook de vorm van de ; informatiestruktuur is van weinig belang. Zo kan deze in plaats van de in figuur J getoonde kantelvormige zeer goed een sinusvormig verloop hebben wat bij vervaardiging middels een j gemoduleerde laserbundel zeer goed mogelijk is. Van belang is is alleen dat die kloksynchronisatiestruktuur een goed ! 25 ^etekteerbare frequentiecomponent bij frequentie fo c.q. j 2 fo vertoont en geen sterke componenten binnen het spectrum van het ingeschreven c.q. in te schrijven synchronisatie- c.q. digitale informatiesignaal vertoont, wat in het algemeen het geval is wanneer de klokinformatiestruktuur d een grondfrequentie fo c.q. 2 fo heeft met slechts harmonischen ! 30 van hogere orde, de eerstvolgende harmonische is dan 2 fo c.q. 4 fo die zoals figuur 4 toont buiten het belang van zijnde gedeelte van het informatiespectrum valt.

Ter illustratie van de realisatie van de strukturen volgens figuur 3 toont figuur 6 achtereenvolgens schematisch u9 in figuur 6a een inrichting voor het vervaardigen van een registratiedrager volgens figuur 3c,figuur 6b een inrichting voor het inschrijven van informatie in de registratiedrager — 800 0 1 23— -...........—---— PHN 9668 14 * volgens figuur 3c en figuur 6c een inrichting voor het uitlezen van zo'n beschreven registratiedrager.

In de inrichting volgens figuur 6a wordt de bundel „ 16 van een laser 15 via bijvoorbeeld een intensiteitsmodula- 5 tor 57, een spiegel 17 en een focusseeroptiek 18 op roterende plaat 1 geprojecteerd om aldaar de spiraalvormige groef 4 (figuur 1) te maken. Laser 15 wordt bestuurd door een schakeling 20 voor het doen pulseren van de laser 15 teneinde de putten 13 (figuur 3) in het synchronisatiegebied 8 aan te brengen. Modulator 57 wordt bestuurd door een bron 19 met frequentie fo (c.q. 2 fo) om een klokmodulatiestruktuur in groef 4 te realiseren. Als alternatief is het ook mogelijk om de laser 15 zelf te moduleren. De plaat 1 wordt aangedreven door een motor 21 die voor besturing van de snelheid 15 van een servoregsJing is voorzien die bijvoorbeeld een tacho-generator 21, een snelheidsreferentiebron 24 en een servover-sterker 23 kan omvatten. Teneinde de registratiegebieden 8 op de juiste plaats op de plaat in het spoor 4 te krijgen en eventueel om de modulatie fo in een juiste tangentiële verdeling op de plaat te krijgen kan schakeling 20 en eventueel bron 19 van frequentie fo met de servoregeling gekoppeld zijn. Verder wordt schakeling 20 door bron 19 bestuurd om een juiste faserelatie van de synchronisatieputten 13 met . de klokmodulatiestruktuur te waarborgen*. Na dit proces kan de plaat 1 van genoemde laag 6 voorzien worden.

Figuur 6b toont schematisch een inrichting om de voorgefabriceerde plaat 6 van informatie te voorzien onder gelijktijdig uitlezen van de klokmodulatiestruktuur. Deze inrichting omvat de roterende plaat 1, en een laser 15 waarvan de bundel 16 via een halfdoorlatende spiegel 17 en een focuseringsoptiek 18 op de plaat 1 wordt geprojecteerd. Een gereflecteerde bundel 30 wordt met een cel 27, bijvoorbeeld een fotodiode gedetekteerde en omgezet in een elektrisch signaal waaruit met banddoorlaatfilter 28 de component met 35 frequentie fo (c.q. 2 fo) zijnde afkomstig van de vooraf in het spoor 4 aangebrachte klokmodulatiestruktuur, uitgefilterd wordt. Eventueel kan dit signaal nog aan een fasevergrendelde ----1H) (HH 23-------------------------------- ~ « * PHN 9668 15 lus 29 toegevoerd worden die de filtering verbetert, de constantheid van het kioksignaal vergroot en eventuele kort- durige signaaluitvalsstbringen compenseert. Aan uitgang 31 is dan het kioksignaal aanwezig. Datainformatie kan inge-5 schreven worden door het impulsvormig moduleren van de laserbundel 16, direct door een modulator in de bundel te plaatsen af door zoals in figuur 6b is weergegeven de laser 15 : » zelf te moduleren met een schrijfmodulatorschakeling 25 : 10 waaraan via een ingang 26 de informatie wor± toegevoerd en die met het kioksignaal op uitgang 31 gesynchroniseerd wordt.

i ! Uit de gereflecteerde bundel 60 wordt via het lichtgevoelige element 27 en een leesschakeling 30 de van de synchronisatiestukken aanwezige informatie uitgelezen „ welke informatie aan een uitgang 32 verschijnt. Deze lees-15 schakeling 30 kan eveneens met het kioksignaal van uitgang 31 gesynchroniseerd worden. Deze informatie kan gebruikt worden om mede de schakeling 25 te synchroniseren alsmede om de juiste positie op de plaat te zoeken. Deze informatie 2Q wordt mede benut in een in figuur 6b niet getoonde servo-regeling voor het in radiele positie plaatsen van de optiek 18 en spiegel 17 voor het beschrijven van het gewenste gedeelte van spoor 4 alsmede voor het regelen van de aandrijving van plaat 1, wat in figuur 6b met de stippellijn 62 2g gesymboliseerd wordt.

Verder kan de inrichting nog voorzien zijn van een spoorvolgschakeling 33 die uit het signaal van detektor 27 een volgsignaal afleidt om via besturing van de hoek ten opzichte van de bundel 16. van spiegel 17ydebundel 16 op het spoor 4 gericht te houden,wat in figuur 6b met stippel-

. JU

lijn 61 gesymboliseerd wordt.

Figuur 6c toont een inrichting voor het uitlezén van een beschreven plaat 1, welke inrichting in de praktijk meestal met die volgens figuur 6b gecombineerd zal zijn.

De inrichting omvat wederom een laser 15 waarvan de bundel 09 16 via spiegel 17 en optiek 18 op de plaat 1 geprojecteerd wordt. De gereflecteerde bundel 60 wordt met fotodiode 27 gedetekteerd en bet verkregen elektrische signaal wordt door —*σοατ23- -—— ----------------- PHN 9668 16 - bandfilter 28 met doorlaatfrequentie fo en een op frequentie fo afgestemde fasevergrendelde lus 29 geleidt zodat aan uitgang 31 het kloksignaal met frequentie fo (c.q. 2 fo) beschikbaar is. Uit het door fotodiode 17 geleverde elektrische 5 signaal wordt met uitleesschakeling 33 de in de plaat geregistreerde informatie gedecodeerd zodat aan een uitgang 34 daarvan de digitale informatie en de in de synchronisatie-gebieden 8 vervatte informatie ter beschikking staat. Oeze uitleesschakeling wordt met het kloksignaal aan uitgang 31 10 gesynchroniseerd. Daarnaast kan met behulp van een spoor-volgschakeling 33 een spoorvolgsignaal uit de door fotodiode 27 gedetekteerde bundel afgeleid worden om spiegel 17 zodanig te besturen dat de bundel 16 precies het spoor 4 volgt. De plaataandrijfmotor 21 kan in een servoregeling, bijvoorbeeld 15 bestaande uit tachogenerator 22, referentiebron 24 een servo-versterker 23, opgenomen zijn om het toerental te regelen waarbij deze regeling gekoppeld kan zijn met de uitleesschakeling 30. Verder omvat de inrichting nog een regelmechanisme 35 om de optiek 18 samen met spiegel 17 en detektor 27 20 - welk geheel in figuur 6c met 36 is aangeduid - in radiële richting te verplaatsen zodat naar keuze een bepaald deel van de plaat kan worden uitgelezen gestuurd door aan een ingang 37 van regelmechanisme 35 ingevoerde informatie, alsmede door de aan uitgang 32 van de leesschakeling 30 uit de syn-25 chronisatiegebieden verkregen informatie.

De klokinformatiestruktuur die in het spoor 4 wordt, c.q. is aangebracht kan vele vormen vertonen. Figuur '7a toont schematisch een spoor 4 waarin de klokinformatie als hoogtevariatie -symbolisch aangeduidt door middel van 30 onderbroken arcering - is aangebracht bijvoorbeeld door middel van modulatie van de intensiteit van de het spoor 4 schrijvende laserbundel, figuur 7b het spoor 4 waarin de klokinformatie als breedtevariatie van het spoor 4 is aangebracht, bijvoorbeeld door modulatie van de focussering van 35 de laserbundel, waartoe bijvoorbeeld het objectief 18 (fig.

6a) geregeld kan worden door middel van inrichting 59 (figuur 6a) - een combinatie van breedte en diepte variaties .:::::84.0-0.1-23_____________________________________________: * * PHN 9668 17 --is ook mogelijk, wat in de praktijk vaak het geval zal zijn' bij modulatie van de intensiteit c.q. focussering van de laserbundel, en figuur 7c toont het spoor 4 waarin de klok-informatie als radiële variatie van de positie van het spoor 5 . 4 is aangebracht, waartoe bijvoorbeeld de hoek van spiegel 17 (figuur 6c) ten opzichte van de bundel 16 gemoduleerd kan worden door middel van inrichting 58. Daarbij hebben alle getoonde variaties een periode lengte Lo die gelijk is aan Lo s £ met v de tangentiële snelheid van de plaat 1 op die 10 plaats en f de frequentie van het gewenste kloksignaal, waarbij die frequentie f overeenkomt met een nulpunt in het random-frequentiespectrum van de op te nemen datainformatie, bijvoorbeeld in het geval van "guadphase" modulatie de frequentie fo (figuur 4c en 5c).

15 Een van de mogelijkeheden voor het verkrijgen van een spoorvolgsignaal is het aanbrengen van een radiële "wobbel" in het groefvormgie spoor bijvoorbeeld door besturing van spiegel 17 (figuur 6a) dat wil zeggen een bijvoorbeeld sinusvormige variërende radiële verplaatsing met een golf- 20 lengte op de plaat die bij afspeling met de normale snelheid een variatie mede door de detektor 27 (figuur 6) een licht-intensiteitsvariatie met zich mee brengt, waarvan de frequentie buiten het spectrum van de datainformatievalt dus bijvoorbeeld beneden de frequentie 0,2 fo (figuur 4). Uit ' 25 deze signaal component kan bijvoorbeeld met synchrone detectie een maat voor de afwijking van het centrum van de detector ten opzichte van het midden van het spoor 4 afgeleidt worden. Zo'n radiële wobbel is te combineren met een klok-modulatiestruktuur, bijvoorbeeld met de in figuur 7a getoon-30 de klokmodulatiestruktuur, welke combinatie in figuur 7d getoond wordt. Een bijzondere combinatie wordt verkregen wanneer de wobbel een golflengte op de plaat krijgt die gelijk is aan die van de klokmodulatiestruktuur met een vaste fase-

relatie, wat synchrone detektie overbodig maakt. Figuur 7e 3S

toont zo'n struktuur waarbij een diepte modulatiestruktuur (aangeduid door afwisselende wel en niet gearceerde gebieden) in het spoor 4 is gecombineerd met een 90° (dit is een kwart -------van de periode van deze struktuur) daarmee verschoven radiële 8000123 * . * PHN 9668 18 plaatsingsvariatie, die roet de inrichting volgens figuur 6a opgewekt kan worden door modulatie van de hoek die spiegel 17 ten opzichte van bundel 16 maakt met behulp van inrichting 58. Wordt daarbij de diepte-modulatiestruktuur zodanig 5 gekozen dat de "ondiepe" delen van die modulaties met het oppervlak van de plaatvormige registratiedrager 1 samenvallen dan resteert van het servospoor 4 nog een opeenvolging van op onderlinge tangentiële afstanden gelijk aan ge-noemde afstand Lo gelegen en in radiële richting asymmetrische putjes. Van zo'n spoor 4 toont figuur 7f een voorbeeld.

Figuur 8a toont het principe van het leesgedeelte een inrichting voor het schrijven van datainformatie in c.q. het lezen van datainformatie uit een registratiedrager met in figuur 8b het frequentiespectrum van het door de detektor 15 27 gedetekteerde signaal I. De inrichting omvat een fotodetek-tor 27 waarlangs het spoor 4 zich voorbeweegt. Het signaal dat door detektor 27 wordt afgeleverd heeft een in figuur 8b getoond spectrum met in dit voorbeeld het spectrum van een 2Q quadphase gemoduleerd signaal Sd en een kloksignaal Sc. Het kloksignaal Sc wordt afgescheiden met eenbanddoorlaatfilter 28 bij voorkeur gevolgd door een fasevergrendelde lus 29.

Het kloksignaal Sc kan van uitgang 31 worden afgenomen. Het digitale signaal Sd, zijnde het in synchronisatiegebied 8 2g geregistreerde signaal en zijnde tijdens lezen het in synchronisatiegebied 8 en het in het informatiegebied geregistreerde signaal, wordt met leesschakeling 30 gedetek-teerd welke leesschakeling 30 met het kloksignaal Sc gesynchroniseerd wordt. Het uitgelezen datasignaal verschijnt aan uitgang 32. Uit het signaal van detektor 27 kan ook nog een radieel volgsignaal worden afgeleid. Tijdens schrijven van informatie in informatiegebieden 9 detekteert schakeling 30 alleen de in de synchronisatiegebieden 8 opgenomen informatie die dan tesamen met het kloksignaal Sc aan de schrijf-35 schakeling 25 wordt toegevoerd teneinde de bundel van een schrijflaser 15 te moduleren.

Bij toepassing van een laagfrequentie radiële wob-bel voor het verkrijgen van een radieel volgsignaal kan de -8ΌΌ 0t 23----------------------- I — ή- : l * PHN 9668 19 l 1 i : i inrichting volgens figuur 9a toegepast worden, waarbij ! ! ï I figuur 9b het frequentiespectrum van het door detektor 27 1 gedetekteerde signaal toont. Bij het uitlezen van een spoor j 4 met radiële wobbel kan met vrucht gebruik worden gemaakt 5 i van een fotodetektor 27 die langs een axiale lijn in twee j delen a en b is verdeeld. Een verschil versterker 40 of een ; j equivalent middel levert het verschil van de door cfelen a en j b gedetekteerde signalen en een sommatieversterker 41 of i een equivalent middel levert desom van die signalen. Het · frequentiespectrum (figuur 9b) bevat weer het spectrum van 1 het quadphase gemoduleerde signaal Sd, het kloksignaal 5c i | en het laagfrequente signaal Sw dat door de wobbel wordt veroorzaakt. In het somsignaal komt de wobbel tot uiting als : een amplitude modulatie met het kloksignaal Sc als draaggolf wat in figuur 9b als zijbanden Sc-w en Sc+w is weergegeven welke zijbanden een amplitude gelijk aan nul hebben wanneer detektor*27 precies de hartlijn 45 van spoor 4 volgen. Filtering van dit somsignaal met bandfilter 28 geeft het I 2q kloksignaal Sc en, mits dit filter niet te smal is eveneens | deze zijbanden. Het uitgangssignaal van dat bandfilter 28 wordt aan de fasevergrendelde lus 29 toegevoerd en aan uit- : j ! gang 31 daarvan verschijnt het kloksignaal Sc. Het uitgangs- i signaal van dit bandfilter 28 wordt eveneens aan een syn- I2S chrone demodulator 42 toegevoerd samen met het kloksignaal

Sc. Deze demodulator levert dan de modulatie Sw.

Uit het ver8chil8ignaal van versterker 40 wordt met banddoorlaatfilter 38 en fasevergrendelde lus 39 de frequentie van de radiële wobbel gewonnen die tesamen met » j 30 u*tgangssignaal van synchrone detektor 42 aan een syn- i chrone detektor 43 wordt toegevoerd. Aan uitgang 44 hiervan j verschijnt dan de modulatie van het wobbelsignaal Sw wat als radieel volgsignaal gebruikt kan worden en de afwijking | t aan de detektor 4 ten opzichte van het in figuur 9a met .. stippellijn 45 gerepresenteerde midden van spoor 4 weergeeft. Dit radieel volgsignaal kan dan zoals in Figuur 6b en 6c symbolisch is weergegeven de spiegel 17 besturen.

Uit het somsignaal aan de uitgang van versterker 800 0 1 23—-—>- -—- * # ' PHN 9668 20 * ·* ; 41 wordt op dezelfde wij.ze als bij de inrichting volgens i figuur 8a de in het spoor 4 aanwezige data gewonnen. Voor i wat betreft het schrijven van informatie kunnen soortgelijke maatregelen als bij de inrichting volgens figuur 8a getoond 5 zijn, toegepast worden, hetgeen ook geldt voor de inrichtingen volgens figuur 10, figuur 11a en figuur 12. j Figuur 10 toont een variant van de inrichting j volgens figuur 9 waarmee een betere signaalscheiding kan ; ... worden bereikt. Hierbij is detektor 27 zowel langs een 10 tangentiële lijn als langs een radiële lijn verdeeld, zodat vier quadranten a, b, c en d ontstaan waarbij de delen a en b respectievelijk c en d ter weerszijde van de tangentiële lijn liggen en de delen a en c respectievelijk b en d ter weerszijde van de radiële Hjn liggen. Een versterker 41 of 15 een equivalent middel bepaalt de som van de door delen a, b, . c en d gegenereerde signalen, waardoor deze versterker in het bijzonder gevoelig is voor intensiteitsvariaties van de van het spoor 4 gereflecteerde bundel, dus voor het datasig-naai 5d, een versterker 42L bepaalt het verschil tussen de ,20 door beide aan weerszijde van de tangentiële lijn liggende delen a + b respectievelijk c + d waardoor deze versterker 423. in het bijzonder gevoelig is voor variaties van het spoor 4 in tangentiële richting dus voor het kloksignaal Sc en | 25 een versterker 46 bepaalt het verschil tussen de door beide aan weerszijde van de radiële lijn liggende delen a + c respectievelijk b + b, waardoor deze versterker in het bijzonder gevoelig is voor variaties van het spoor 4 in radiële richting, dus voor het met de wobbel corresponderende signaal Sw.

30 a

Overeenkomstig met de inrichting volgens figuur 9a wordt uit het uitgangssignaal van versterker 46 door middel van bandfilter 28 en fasevergrendelde lus 29 het kloksignaal Sc gewonnen en door middel van bandfilter 38 en fasevergrendelde lus 39 de frequentie van het wobbelsignaal Sw. Het 35 uitgangssignaal van bandfilter 28, wat het wobbelsignaal Sw als amplitudedemodulatie van het kloksignaal Sc bevat wordt synchroon gedetekteerd met het kloksignaal door middel van 80 0 0 1 23--------------------- PHN 9668 21 • ♦ * synchrone detektor 42 en levert het wobbelsignaal Sw met als amplitide variatie de uitwijking van detektor 27 ten opzichte van het midden 45 van spoor 4. Dit signaal sw wordt synchroon gedetekteerd met het uitgangssignaal van fasevergrendelde 5 lus 39, zijnde de wobbelfrequenties, door middel van synchrone detektor 43 waardoor aan uitgang 44 het radiële volg-signaal verschijnt. Het uitgangssignaal van versterker 41 wordt gesynchroniseerd door het kloksignaal Sc met lees-·· schakeling 30 het datasignaal gewonnen.

De werking van de inrichtingen volgens figuren 9a en 10 kan voor wat betreft het winnen van het radiële volgsignaal als volgt mathematisch verklaard worden. Het door detektor 27 gedetekteerde signaal 1 is een product van de klokmodulatie, de wobbelmodulatie en de radiële volgfout 15 wat (afgezien van het datasignaal) is uit te drukken als .

I = Ar sin (wwt) sin (w t) W w met Ar een functie van de spoorvolgfout, w^ de hoekfrequen-tie van het wobbelsignaal Sw, w de hoekfrequenties van het - 2fl pilootsignaal Sc en t de tijd. Synchrone detektie met het pilootsignaal Sc levert de term Ar sin (w^t) en de daaropvolgende synchrone detektie met de wobbelfrequentie wtf levert het signaal Ar.

Figuur 11a toont een leesgedeelte van een inrich- 25 ting voor het uitlezen van data uit een spoor 4 waarin een klokmodulatiestruktuur is opgenomen en een wobbel voor het verkrijgen van een radieel volgsignaal waarbij de frequentie van het wobbelsignaal Sw ongeveer gelijk is aan de frequentie van het kloksignaal Sc en figuur 11b toont het frequent-1 30 tiespectrum waarin Sd het datasignaal representeert en Sc-w de term met een frequentie gelijk aan het verschil tussen de frequenties van het kloksignaal Sc en het wobbelsignaal Sw, welk verschil bijvoorbeeld 30 kHz is, welke term ontstaat

doordat de fotodiode 27 het produkt tussen de wobbelmodulatie 3S

en de klokmodulatie ontvangt. Deze term ligt daardoor in het laagfrequent deel van het spectrum en wordt nauwelijks door de digitale informatie verstoort. De amplitude van deze term ~~-~80frH 23--------------------- · 7 PHN 9668 22 > • · vormt het radieel volgsignaal. De amplitude is nul indien de hartlijn 45 van het spoor precies gevolgd wordt. Dan resteert van die wobbel nog een term met het dubbele van de verschil frequentie, welke term niet gebruikt wordt, en de wobbel : 5 frequentie zelf.

De inrichting omvat evenals de inrichting volgens figuur 10e een versterker 41 voor het leveren van de som van de door delen a, b, c en d van fotodiode 27 geleverde sig-nalen, uit welke som met behulp van banddoorlaatfilter 48 de term met genoemde verschilfrequentie wordt uitgefilterd. Met behulp van synchrone detektor 43, waaraan die verschilfrequentie wordt toegevoerd, wordt deze term gedemoduleerd en via eventueel een laagdoorlaatfilter 49 verschijnt aan uit-15 gang 44 het radieel volgsignaal.

Het kloksignaal Sc wordt op dezelfde wijze als bij de inrichting volgens figuur 10 gewonnen door met ver- ' sterker 46 het verschil tussen de door beide radiële helften a + c respectievelijk b + d van fctodiode 27 geleverd sig-2{J nalen te bepalen en dit verschil via filtering met bandfil-ter 28 aan fasevergrendelde lus 29 toe te voeren. Het wobbelsignaal Sw wordt evenals in de inrichting volgens figuur 10 gewonnen door met versterker 42L het verschil tussen de door beide axiale helften a+b respectievelijk c + d van fotodiode ' 27 geleverde signalen te nemen en dit via een bandfilter 38 aan een fasevergrendelde lus 39 toe*te voeren. De aan lees-schakeling detektor 43 toegevoerde verschilfrequenties wordt verkregen door aan een synchrone detektor 42 het aldus verkregen kloksignaal Sc en het wobbelsignaal Sw toe te voeren, waarna het verkregen signaal met genoemde verschilfrequentie via bandfilter 47 aan synchrone detektor 43 wordt toegevoerd.

Met leesschakeling 30, gesynchroniseerd met het kloksignaal Sc kan uit het uitgangssignaal van versterker 41 het datasignaal worden teruggewonnen.

35 Wordt de frequentie van het wobbelsignaal Sw gelijk gekozen aan de frequentie van het kloksignaal dan is uit het figuur 11b duidelijk dat de term met verschilfrequentie meteen het DC-spoorvolgsignaal is. Dit spoorvolgsignaal kan “ 80 0 0125-------------- ' *· ! i ' : " ! " i PHN 9668 23 ï _; dan zonder synchrone detektie verkregen worden. De fase j tussen beide spoorraodulaties dient ongelijk aan nul te zijn i i omdat wanneer beide modulaties in fase zijn er nog maar êèn i · modulatie onderscheidbaar is. Een optimaal faseverschil 5 blijkt 90° te zijn.. Zo'n struktuur is in figuren 7e en 7d getoond en deze kan uitgelezen worden met de eenvoudige uit-leesschakeling volgens figuur 12.

3

Bij de inrichting volgens figuur 12 is de foto- ! „ diode 27 in twee radiële helften a en b verdeeld voor een ; 10 optimale detektie van het kloksignaal Sc dat door met versterker 46 het verschil tussen het door beide helften a en b geleverde signaal te bepalen, dat te filteren met band-filter 28 en aan de fase vergrendelde lus 29 toe te voeren verschijnt aan uitgang 31. Door filtering van het uitgangs- 4 19 signaal van versterker 46 met een laagdoorlaatfilter 49 verschijnt aan een uitgang 44 rechtstreeks het radieel volg-signaal. Het digitale signaal wordt uit het verschilsignaal gewonnen met leesschakeling 30 die met liet kloksignaal Sc '20 9esynchronis.ee*| wordt.Als alternatief is het ook mogelijk om het datasignaal en het laag frequentievolgsignaal uit de ' som van beide helften te winnen.

| Voor wat betref*;spoorvolging bij het schrijven van i i datasignalen kunnen de inrichtingen volgens de figuren 8a *25 ^ uitgebreidt worden met een een laserbundel 16 modu- | lerende inrichting die met het kloksignaal Sc en het uit de synchronisatiegebieden uitgelezen signaal gesynchroniseerd wordt, zoals aan de hand van figuur 6b is uitgezet.

In het voorafgaande is steeds uitgegaan van één detektor 27, die de gereflecteerde bundel 16 (fiauur 6) 30 detekteert. Vooral bij hoge bitfrequenties kan het bezwaarlijk zijn om tijdens het schrijven van datainformatie in de ; informatiegebieden 9, welk schrijven ten opzichte van het ί uitlezen met een relatief krachtige laserbundel geschiedt, de klokinformatie uit de tussen telkens twee schrijfimpulsen 35 gereflecteerde bundel terug te winnen. Omdat vaak om het ingeschrevene datasignaal te kunnen detekteren een volglaser-bundel wordt toegepast kan volgens de uitvinding in zulke 800 0 1 23 ' ’ · PHN 9668 '24 I gevallen de inrichting volgens figuur 13 worden toegepast, ' waarin het spoor 4, dat zich ten opzichte van detektor 27 in de richting van pijl 63 beweegt, wordt afgetast door een de : informatie schrijvende bundel 16a en een volgbundel 16b welke 5 beide bundels bijvoorbeeld door middel van een bundelsplitser 68, spiegels 17a en 17b en optische stelsels 18a en 18b verkregen worden. Ter modulatie van bundel 16a kan een modulator in de bundel 16a geplaatst worden. Deze inrichting omvat een \ fotodiode 27 die voor wat betreft het lezen van datasignalen en volgsignalen verder geheel overeenkomstig de inrichtingen volgens een der figuren 8a, 9a, 10, 11a of 12a kan zijn. Verder omvat de inrichting een fotodiode 50 voor detektie van de reflectie van de volgbundel 16b die op enige afstand achter bundel 16a op het spoor geprojecteerd wordt. Tijdens 15 het leesproces alsook bij het lezen van de synchronisatie gebieden 8 wordt door het toevoeren het door fotodiode 27 gedetektee-rde signaal via in deze figuur eenvoudigheidshalve niet getoonde versterker (bijvoorbeeld 46 in figuur 11a) en i 20 bandfilter (bijvoorbeeld 28 in figuur 11a) aan de fasever- grendelde lus 29 het kloksignaal Sc gewonnen. Daarnaast wordt in het bijzonder tijdens het schrijfproces op soorgelijke wijze uit het door fotodiode 50 gedetekteerde signaal via eventueel een niet getoonde bandfilter en via een fasever-2g grendelde lus 501eveneens dit kloksignaal gewonnen dat echter vertraagd is ten opzichte van het via fotodiode 27 gewonnen kloksignaal. Het uitgangssignaal wordt via een vertragings-inrichting 51 aan uitgang 31 toegevoerd. Het vertraagde kloksignaal wordt in fasecomparator 52 met de fase \an het door fotodiode 27 gewonnen kloksignaal vergeleken en via schake-i 30 : laar 53 wordt vertragincpinrichting 51 zodanig ingesteld dat het via vertragingsrinrichting 51 vertraagde kloksignaal van fotodiode 50 in fase is met het via fotodiode 51 gewonnen signaal. Tijdens het lezen van de synchronisatiegebieden 8 is schakelaar 53 gesloten en wordt de vertragingsinrichting w5 51 zodanig ingesteld dat het door die vertragingsrinrichting 51 vertraagde kloksignaal van fotodiode 50 in fase is met het via fotodiode 27 verkregen kloksignaal. Tijdens het schrijven --800 01 23-----— --------------------- ê * PHN 9668 25 van data in de informatiegebieden 9 is schakelaar 53 geopend en wordt het kloksignaal 16b via fotodiode 50 gewonnen uit de gereflecteerde hulpbundel 16b en met vertragingsinrich- ting 51 over de tijdens het lezen van de synchronisatiege-5 bieden 8 ingestelde tijd vertraagd. 0e schakelaar 53 wordt bediend op commando van het door leesschakeling 30 uit de synchronisatiegebieden 8 uitgelezen synchronsatiesignalen.

Hierbij zij opgemerkt, dat het schrijven van infor-' ^ matie met eenheidsputten, dat wil zeggen dat de informatie met afzonderlijk detekteerbare veranderingen in de oppervlak-testruktuur van de registratiedrager wordt opgetekend, zoals in figuur 3f is getoond, een frequentiecomponent bij frequentie 2 fo in het spectrum (figuur 4) van het uitgelezen signaal geeft. Dit behoeft niet bezwaarlijk te zijn voor het 15 toepassen van een klokmodulatiestruktuur omdat deze klokmo-dulatie, indien deze een frequentie gelijk aan 2 fo heeft, bij het schrijven van de informatie benut kan worden en indien bij het schrijven een correcte faserelatie met het klok-o signaal gehandhaafd wordt tijdens het lezen samenvalt met de component 2 fo ten gevolge van het gebruik van eenheidsputtea Bij gebruik van quadphaeemodulatie (figuur 4c en 5c) kan het kloksignaal een frequentie gelijk aan fo hebben en in dat geval is genoemde component met frequentie 2 fo niet storend.

De uitvinding beperkt zich niet tot de getoonde uitvoeringsvoorbeelden die een dataopslagmedium met onderverdeling in sectoren tot onderwerp hebben. De uitvinding is ook toepasbaar bij geprefabriceerde registratiedragers voor opslag van digitaal gecodeerde audio- video- en andere infor-matie in min of meer continu informatiegebieden.

Verder beperkt de uitvinding zich niet tot registratiedragers waarbij detektie van de opgetekende informatie via reflectie van de laserbundel tot stand komt maar kan eveneens toegepast worden bij registratiedragers waar detektie van de opgetekende informatie via detektie van de door 35 de registratiedrager doorgelaten straling tot stand komt.

Alhoewel in de figuurbeschrijving steeds van laserbundels is uitgegaan kan zeker bij het uitlezen ook 8ÏÏ0TT23 • * «t PHN 9668 26 gebruik worden gemaakt van gefocusserde niet-coherente lichtbundels.

5 ; io 15 : 20 25 30 35 ——80 0 0 1 23

Claims (1)

1. Inrichting voor het schrijven van informatie in een schijfvormig optisch uitleesbaar registratiemedium dat een substraat, dat voorzien is van een stralingsgevoelige informatielaag, omvat en voorzien is van volgens een spiraal-5 vormig of concentrisch sporenpatroon gerangschikte informatiegebieden welke worden afgewisseld door synchronisatiege-bieden waarin op optisch detekteerbare wijze het adres van het bijbehorende informatiegebied is opgetekend, omvattende : een lichtbron, een optisch stelsel voor het richten van een eerste lichtbundel op de informatiegebieden, een schrijfscha-keling met modulatiemiddelen voor het moduleren van de lichtbundel, teneinde digitaal gekodeerde informatie met een vaste bitfrequentie in de informatiegebieden te registreren, een eerste detektor voor detektie van de door de registratie-drager gereflecteerde c.q. doorgelaten straling van de eerste lichtbundel en een leesschakeling voor het dekoderen van de door de eerste^ detektor gedetekteerde straling voor het lezen van de in de synchronsatiegebie'den opgetekende informatie, met het kenmerk, dat de inrichting is ingericht voor het schrijven van informatie in een registratiedrager waarvan de synchronisatiegebieden en informatiegebieden een optisch detekteerbare periodieke spoormodulatie met een frequentie waarbij het vermogenespectrum van de op te tekenen informatie in hoofdzaak een nulpunt vertoont, vertonen voor het al-25 thans bij optekenen opwekken van een kloksignaal en dat de inrichting omvat een tweede optisch stelsel voor het projecteren van een tweede lichtbundel op het sporenpatroon van de registratiedrager achter de eerste lichtbundel, een tweede detektor voor detektie van de door de registratiedrager gere- 30 flekteerde c.q. doorgelatenstraling van de tweede lichtbundel, een eerste en een tweede banddoorlaatfilter die op de met de periodieke spoormodulatie overeenkomende frequentie zijn afgestemd waarbij het eerste respectievelijk het tweede band-doorlaatfilter in serie met de eerste respectievelijk de tweede detektor is geschakeld, een eerste instelbaar ver-tragingsnetwerk met een instelingang, een ingang en een uitgang, waarvan de ingang met een uitgang van het tweede : 80 (TÖT23 PHN 9668 28 banddoorlaatfilter is gekoppeld, en van de uitgang een klok-signaal afgenomen kan u/orden voor synchronisatie van de ^schrijfschakeling, een fasevergelijkschakeling met een eerste en een tweede ingang en een uitgang waarvan de eerste ingang met een uitgang van het eerste banddoorlaatfilter is * verbonden, de tweede ingang met de uitgang van het vertragingsnetwerk en de uitgang met de instelingang van het s* vertragingsnetwerk is verbonden vla schakelmiddelen voor het I instellen van de tijdsvertraging van dat vertragingsnetwerk zodanig dat het signaal aan de uitgang daarvan in fase is met het signaal aan de uitgang van het eerste banddoorlaatfilter en besturingsmiddelen voor het sluiten van die schakelmiddelen wanneer de eerste bundel synchronisatiegebieden aftast en het openen van die schakelmiddelen wanneer de eerste bundel informatiegebieden aftast. i — 800 0 1 23 8 · ,