NL8100764A - Inrichting en werkwijze voor het bewaren van informatie op een videoschijf. - Google Patents

Description

E 4789-23 r« #

P & C

Inrichting en werkwijze voor het bewaren van informatie.op een video-schijf.

De uitvinding heeft betrekking op het bewaren van informatie op een informatiedrager en in het bijzonder op het schrijven van vidéo-informatie op een videoschijf.

Er zijn stelsels ontwikkeld voor het optekenen van signalen bij 5 videofrequenties op schijven, banden en andere dragers. In zulke stelsels zijn ondermeer optische optekening op lichtgevoelige dragers, optekening met een elektronenbundel op thermoplastische dragers en andere methoden toegepast voor het verkrijgen van een onmiddellijk reproduceerbare optekening van video-informatie.

10 De stand der techniek kan in het algemeen worden verdeeld in stelsels waarbij gebruik wordt gemaakt van fotografische oppervlakken, stelsels waarbij gebruik wordt gemaakt van voor een elektronenbundel gevoelige oppervlakken , magnetische optekenstelsels en, zoals bij de onderhavige uitvinding, stelsels waafbij een bundel stralingenergie een onomkeerbare verandering 15 tot stand brengt_op een oppervlak, waardoor informatie op dat oppervlak wordt geschreven.

Fotografische stelsels zijn beschreven in het Amerikaanse octrooi-schrift 3.234.326 dat betrekking heeft op het optekenen op een continue drager zoals een band of film en het Amerikaanse octrooischrift 3.361.873 20 dat betrekking heeft op de fotografische optekening van video-informatie op een roterende schijf volgens een spiraalvormige baan.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.283.310 is een voorbeeld van het optekenen van informatie op een thermoplastisch filmoppervlak, waarbij gebruik wordt gemaakt van een schrijf inrichting met een elektronenbundel 25 als beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.120.991.

Bij andere stelsels wordt een elektronenbundel gebruikt voor het optekenen van informatie op een speciaal optekenmedium. Een voorbeeld daarvan is het Amerikaanse octrooischrift 3.350.503. Een ander voorbeeld van het gebruik van een elektronenbundel -op een lichtgevoelig medium zoals 30 fotografische film is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.444.317.

In de afgelopen jaren zijn andere methoden beschreven voor het optekenen met hoge dichtheid, die berusten op het verwijderen van materiaal of het verdampen van materiaal door bombardement met een laserbundel-Deze methoden zijn in het kort beschreven in het tijdschrift "Electronics", . 35 3 maart 1969, bladzijde 110. Verder is een thermische micro-beeldopteken inrichting met een laser uitvoeriger beschreven door C.O. Carlson en H.D. Ives in een voordracht op de bijeenkomst in 1968 van WESCON (Western Electronic 81 0 0 76 4 - 2 -

Show and Convention) , welke voordracht is gepubliceerd in deel 12 van WESCON Technical Papers voor 1968, bladzijde 1, sectie 16/1. De auteurs verwijzen naar artikelen in het nummer van 23 december 1966 van “Science", Vol. 54, No- 3756, bladzijde 1550 en 1551, de "Proceedings of the Fall Joint 5 Computer Conference of 1966", bladzijden 711-716 en een artikel in "Bell Systems Technical Journal" van maart 1968, bladzijden 385, 405.

Deze publikaties beschrijven een optekentechniek waarbij gebruik wordt gemaakt van een dunne deklaag van metaal op een drager. Het dunne metalen vlies smelt snel als het aan warmte wordt blootgesteld en vormt 10 kleine druppeltjes binnen een optekenstip. Een sterk geconcentreerde stip laserbelichting kan voldoende warmte.in voldoend korte tijd toevoeren, zodat een op geschikte wijze gemoduleerde laserbundel die een bewegend oppervlak treft een patroon van gaten in de metalen deklaag kan veroorzaken dat bij het aflezen de opgetekende informatie kan reproduceren.

15 Zoals uiteengezet in de voordracht van Carlson en Ives kunnen de afme-r·'.

tingen van de opgetekende stip of het gevormde gat aanmerkelijk kleiner zijn dan de diameter van.de laserbundel. Door geschikte keuze van het materiaal voor de deklaag van metaal, de dikte van de deklaag, de divergentie van de laser en het stipvermogen kan een stelsel worden ontwikkeld voor 20 het optekenen van videofrequenties met een redelijk hoge resolutie. De kwaliteit van het videosignaal dat met zulk een optekening wordt gereproduceerd is echter niet goed ten gevolge van een lage signaal/ruis-verhouding die wordt veroorzaakt door de rechtstreekse optekening van het videosignaal op het optekenmedium. Verder is het gebruik van een gemoduleerde laserbundel 25 voor het selectief veroorzaken van een patroon van. gaten in de metalen deklaag van een videoschijf niet bevorderlijk voor een getrouwe weergave van een in amplitude variërend analogon-videosignaal. Op soortgelijke wijze is het aflezen van de opgetekende·, .informatie in de vorm van een spoor van gaten of stippen op het oppervlak van de schijf niet geschikt voor het 30 getrouwelijk terugwinnen van een analogon-videosignaal uit het opgetekende spoor op de schijf. Het gebrek aan getrouwheid van het weergegeven videosignaal kan in hoofdzaak worden toegeschreven aan de onmogelijkheid voor de modulator van de laserbundel om nauwkeurige analogonsignalen te schrijven op de deklaag op de schijf.

35 De uitvinding verschaft een verbeterde inrichting en werkwijze voor het op tekenen van informatie op een videoschijf, waarbij de opgetekende informatie de vorm heeft van een langgerekte reeks gebieden die een in frequentie gemoduleerd informatiesignaal voorstellen.

81 0 0 76 4 - 3 - * r

De uitvinding verschaft een inrichting en werkwijze voor het stabiliseren van een lichtmodulator.

Volgens de uitvinding vindt de stabilisatie van de lichtmodulator plaats door het sturen van de intensiteit van een gemoduleerde laser-schrijfbundel 5 die een gemetalliseerd oppervlak van een videoschijf treft.

Optische modulatie vindt plaats door een optische modulator die is opgenomen in de baan van de laser-schrijfbundel tussen een laserbron en het gemetalliseerde oppervlak van de videoschijf.

Een deel van de laser-schrijfbundel wordt na de optische modulatie 10 gemeten voor het leveren van een elektrisch tegenkoppelsighaal. De sturing met het tegenkoppelsignaal veroorzaakt stabilisatie van het modulatieniveau van de laser-schrijfbundel.

De optische modulator varieert de intensiteit van de laser-schrijfbundel tussen een waarde boven een voorafbepaalde intensiteit waarbij een opening 15 wordt gevormd in het gemetalliseerde oppervlak van de videoschijf en een waarde onder de voorafbepaalde intensiteit waarbij de bundel geen opening vormt in het gemetalliseerde oppervlak van de videoschijf. De gemoduleerde laserbundel wordt gestabiliseerd op een voorafbepaald gemiddeld intensiteit-niveau tussen de niveuas boven en onder de voorafbepaalde intensiteit.

20 Bij de voorkeursuitvoering wordt aan aanvankelijk videosignaal gele verd waarvan de informatie-inhoud bestaat uit een met de tijd variërende spanning. Een frequentiemodulator reageert op de met de tijd variërende spanning en zet het signaal om een in frequentie gemoduleerd signaal. Het in frequentie gemoduleerde signaal moduleert optisch de laser-schrijfbundel 25 met overeenkomstige in frequentie gemoduleerde informatie.

De laser-schrijfbundelbron levert een gecollimeerde schrijfbundel van gepolariseerd monochromatisch licht. De schrijflaser veroorzaakt een plaatselijke verhitting bij het treffen van de videoschijf. De videoschijf is een vlakke en stijve schijf met een bovenoppervlak met een dunne en 30 ondoorzichtige gemetalliseerde deklaag. De deklaag heeft geschikte fysische eigenschappen teneinde plaatselijke verhitting door de schrijflaser mogelijk te maken^ wat plaatselijke smelting veroorzaakt, gepaard gaande met het terugtrekken van het gesmolten materiaal naar de rand van het gesmolten gebied. Bij het stollen blijft een permanente opening achter in de metalen 35 deklaag.

Elektrische stuurcircuits die reageren op de frequentiemodulator variëren de intensiteit van de schrijfbundel tussen een waarde boven de voorafbepaalde intensiteit waarbij de gefocusseerde bundel de gemetalliseerde deklaag smelt zonder deze te verdampen en een waarde onder de vooraf- 81 0 0 76 4

If. % - 4 - bepaalde intensiteit waarbij de gefocusseerde bundel de gemetallisserde deklaag niet smelt.

De tegenkoppelinrichting omvat een niveau-instelling voor het selectief instellen van het gemiddelde vermogen van de lichtbundel op een voorafbepaalde waarde. Het elektrische stuurcircuit omvat een stuurketen voor een Pockels-cel die een Pockels-cel stuurt die tezamen met een lineaire polarisator een intensiteitmodulatie van de schijf-laserbundel veroorzaakt. De stuurketen voor de Pockels-cel levert als reaktie op het aanvankelijke in frequentie gemoduleerde signaal overeenkomstige stuursignalen voor de Pockels-cel. De stuurketen voor de Pockels-cel is voor wisselspanningen gekoppeld met de Pockels-cel en de tegenkoppelinrichting is voor gelijkspanningen gekoppeld met de Pockels-cel.

8'1 0 0 7 6 4 > % - 5 -

De uitvinding wordt hieronder nader toegelicht aan de hand van de tekening, die betrekking heeft op een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding.

Fig. 1 is een blokschema van een inrichting volgens de uitvinding.

j1- 5 Fig. 2 is een schets van de optische baan door de objectieflens uit fig. 1.

Fig. 3 is een voorstelling van de afstand tussen het trefpunt van de s chri j fbundel en leesbundel.

Fig. 4 is een blokschema van een stabilisatiecircuit voor de Pockels- 10 cel.

In fig, 1 omvat de schrijfinrichting 10 een schrijfkop 12 die volgens een voorkeursuitvoering -bestaat uit een droog microscoop-objectief 14 dat is gemonteerd op een luchtkussen-drager 16. Een wens met een vergroting van 40 maal is geschikt gebleken. Een schijf 18 wordt op speciale wijze 15 gereedgemaakt en kan worden uitgevoerd volgens bekende technieken, waarbij op een drager een zeer dun vlies van een metaal met een redelijk laag smeltpunt en een hoge oppervlaktespanning wordt aangebracht.

Een kristaloscillator 20 stuurt de aandrijf elementen. De schijf 18 wordt geroteerd door een eerste rotatie-aandrijfinrichting 22 die is gekop-20 peld met een spil 24. Een tweede translatie-aandrijfinrichting 26 bepaalt de stand van de schrijfkop 12.

Een translatie-drager 28 die door de translatie-aandrijfinrichting 26 wordt aangedreven via een leispil en een bijbehorende moer beweegt de schrijfkop 12 in radiale richting ten opzichte van de draaiende sch'ijf 18.

25 De drager 28 is voorzien van geschikte spiegels en lenzen, zodat het overige deel van de optica en elektronika dat noodzakelijk is voor de schrijfinrichting stilstaand kan worden opgesteld.

Volgens de voorkeursuitvoering passeert de bundel van een gepolariseerde, snij laser 30 die bestaat uit een met argon-ionen werkende laser 30 door een ?ockels-cel 32 die wordt gestuurd door de stuurketen -34,. voor de Pockels-cel. Een frequentiemodulator 36 ontvangt het videosignaal dat moet worden opgetekend en voert geschikte stuursignalen toe aan de stuurketen 34 voor de Pockels-cel.

Zoals hierna beschreven bestaat het video-ingangssignaal uit een signaal 35 dat geschikt is om te worden weergegeven op een televisie-monitor. Het is derhalve een spanning die met de tijd varieert. De frequentiemodulator 36 is van de gebruikelijke uitvoering en zet de met de tijd variërende spanning om in een in frequentie gemoduleerd signaal waarvan de informatie-inhoud de vorm heeft van een draaggolffrequentie met frequentieveranderingen in de 40 tijd die overeenkomen met de spanningvariaties in de tijd.

fi 1 η n 7« & *· % - 6 -

Zoals bekend reageert de Pockels-cel 32 op de aangelegde signaalspan-ningen door het polarisatievlak van de lichtbundel te draaien. Daar een lineaire polarisator uitsluitend licht met een voorafbepaald polarisatievlak doorlaat is een polarisator zoals een Glan-prisma 38 volgens de voor-5 keursuitvoering, opgenomen in de baan van de schrijfbundel teneinde een gemoduleerde schrijfbundel 40 te verkrijgen. De gemoduleerde schrijfbundel volgt in feite het uitgangssignaal van de frequentiemodulator 36.

De gemoduleerde schrijfbundel 40 die uittreedt uit de kombinatie 32, 38 van de Pockels-cel en het Glan-prisma wordt toegevoerd aan een eerste 10 spiegel 42 die de schrijfbundel 40 richt op de translatiedrager 28. De eerste spiegel 22 voert een deel van de schrijfbundel 40 toe aan een.-stabilisatie-circuit 44 voor de Pockels-cel dat reageert op de gemiddelde intensiteit -van de schrijfbundel teneinde het energieniveau van de bundel konstant te houden.

15 Een lens 46 is opgenomén in de baan van de schrijfbundel 40 teneinde de nagenoeg evenwijdige bundel te divergeren opdat deze de ingangspupil van de objectief lens 14 vult teneinde een optimale resolutie te verkrijgen.

Een dichroitische spiegel 48 is opgenomen in de baan en zo opgesteld dat nagenoeg de gehele schrijfbundel 40 wordt toegevoerd aan een tweede kantel-20 bare spiegel 50. Een spiegel als beschreven in de octrooiaanvragen van Elliottijcan worden toegepast bij de onderhavige uitvinding. De kantelbare spiegel 50 richt de bundel door de lens 14 en kan het trefpunt van de bundel 40 op het oppervlak van de schijf 18 verplaatsen.

In de metalen deklaag wordt door de schrijfbundel een reeks gaten 25 gevormd. Voor elke periode van het in frequentie gemoduleerde signaal dat wordt voorgesteld door de gemoduleerde schrijfbundel 40 wordt een gat gevormd. Daar de gemoduleerde schrijfbundel het uitgangssignaal van de frequentiemodulator 36 volgt, volgen ;de gaten die in de deklaag worden gevormd eveneens het uitgangssignaal van de frequentiemodulator. Daar de informatie-30 inhoud van het uitgangssignaal van de frequentiemodulator 36 de vorm heeft van frequentieveranderingen met de tijd om een draaggolffrequentie en daar de opeenvolging van gaten en geen gaten de opgetekende informatie voorstelt en daar de schijf 18 met gelijkmatige .snelheid roteert verandert de opeenvolging van gaten en geen gaten teneinde de opgetekende video-informatie voor 35 te stellen, waarbij de gaten dichter bijeen of verder uiteen worden gevormd en de afmetingen van de gaten groter of kleiner worden naarmate de schrijfbundel 40 onder sturing door het in frequentie gemoduleerde uitgangssignaal van de frequentiemodulator 36 verandert.

De objectieflens 14 en het bijbehorende luchtlegë 16 zweven in feite op 81 0 0 76 4 é «% .

- 7 - een luchtkussen op een voorafbepaalde vaste afstand boven het oppervlak van de schijf 18. Die afstand wordt bepaald door de vorm van het luchtlege 16, de lineaire snelheid van de schijf 18 en de kracht waarmee de kop naar de schijf 18 wordt bewogen. De vaste afstand is noodzakelijk aangezien 5 de brandpunt-tolerantie van een lens die in staat is een stip met een diameter van 1 pa te onderscheiden eveneens van de orde van grootte van 1 pn is.

Een tweede laser 52 met relatief laag vermogen levert een leesbundel 54. Volgens de voorkeursuitvoering is de leeslaser 52 een helium-neon-10 inrichting die het mogelijk maakt de leesbundel 54 aan de hand van zijn golflengte te onderscheiden van de schrijfbundel 40. Een polariserende bundelpli tsknbus 56 laat de leesbundel 54 door naar een spiegel 58 die de bundel 54 richt door een tweede divergerende lens 60 die de leesbundel 54 verbreedt teneinde de ingangspupil van de objectieflens 14 te vullen.

15 Een kwart-golflengte plaatje 62 is opgenomen in de optische baan en voorkomt tezamen met de vlak polariserende bundelsplitser 56 dat licht dat wordt gereflecteerd aan de schijf 18 de laser 52 opnieuw bereikt en zijn oscillatiewijze verstoort. Het kwart-golflengte plaatje 62 roteert het polarisatievlak van de bundel over 45° bij elke doorgang, zodat de 20 gereflecteerde bundel 90° is verdraait ten opzichte van de polariserende bundelsplitser 56 en derhalve niet wordt doorgelaten-

Een tweede spiegel 64 in de baan van de leesbundel 54 richt de bundel op de dichroitische spiegel 48 en kan in beperkte mate worden ingesteld, zodat de banen van de leesbundel en de schrijfbundel nagenoeg identiek zijn, 25 met als verschil dat de stip van de leesbundel de schijf 18 treft stroomafwaarts van de schrijfbundel, wat nader zal worden toegelicht.

Een filter 66 dat ondoorlatend is voor de met argon-ionen opgewekte bundel is opgenomen in de baan van het licht dat wordt gereflecteerd door de bundelsplitser 56. De leesbundel 54 die wordt opgewekt met helium en 30 neon en wordt teruggekaatst door het oppervlak van de schijf kan het filter 66 passeren en. via een lens 68 een lichtdetector 70 bereiken.

Het gereflecteerde licht van de leesbundel treft de lichtdetector 70.

De lichtdetector 70 werkt op de gebruikelijke wijze en levert een elektrische stroom die representatief is voor het daarop vallende licht. In dit geval 35 levert de lichtdetector een signaal dat wordt voorgesteld door de configuratie van gaten en geen gaten die in de deklaag is aangebracht. De configu??. ratie van gaten en geen gaten is representatief voor het uitgangssignaal van de frequentiemodulator 36. Het uitgangssignaal van de frequentiemodu-lator 36 is een draaggolffrequentie m-et frequentieveranderingen met de 8100764 #- ^ - 8 - tijd die het op te tekenen videosignaal voorstellen. De configuratie van gaten en geen gaten is representatief voor een draaggolffrequentie met frequentieveranderingen met de tijd die het opgetekende videosignaal voorstellen. Het uitgangssignaal van de lichtdetector 70 is een elektrisch 5 signaal dat de opgetekende draaggolffrequentie voorstelt, frequentieveranderingen met de tijd die het opgetekende videosignaal voorstellen.

Het uitgangssignaal van de lichtdetector 70 wordt toegevoerd aan een voorversterker 72 die een signaal met voldoende amplitude voor latere verwerking levert. Een videodiscriminator 74 levert een video-uitgangs-10 signaal dat op verscheidene wijzen kan worden gebruikt, waarvan er slechts twee bij wijze van voorbeeld zijn aangegeven.

De discriminator 74 is van de gebruikelijke uitvoering en werking.

Hij ontvangt het in frequentie gemoduleerde signaal uit de lichtdetector •70 en zet dit om in een tijdafhankelijke spanning waarvan de informatie-15 inhoud bestaat uit een spanning die met de tijd varieert en geschikt is voor weergave op de televisie-monitor 76.

Bij een eerste toepassing wordt het video-uitgangssignaal toegevoerd aan een televisie-monitor 76 en een oscilloscoop 78. Zoals bekend reageert de televisie-monitor op een spanning die met de tijd varieert. De op de 20 televisie-monitor weer te geven informatie wordt voorgesteld door een spanning die met de tijd varieert.

De televisie-monitor 76 toont de beeldgetrouwheid van de optekening en de oscilloscoop 78 geeft de signaal/ruis-verhouding van de optekening en de kwaliteit van de optekening, namelijk of deze licht danwel zwaar 25 is, aan. Hoewel dat niet is afgebeeld kan een geschikte tegenkoppellus via het stabilisatiecircuit 44 voor de Pockels-cel worden toegepast teneinde een goede discriminatie op de schijf tussen een gat of zwart gebied en een gebied zonder gat of dit gebied te verzekeren.

In plaats daarvan kan het video-uitgangssignaal van de discriminator .

30 74 ook worden toegevoerd aan een comparator 80. Het andere ingangssignaal voor de comparator 80 wordt ontleend aan het video-ingangssignaal dat wordt toegevoerd via een vertragingsleiding 81. Een vertraging die gelijk is aan de totale vertragingen van het schrijf stelsel en de tijd die is verstreken tussen het tijdstip van schrijven van de informatie en de tijd die nodig 35 is opdat het betreffende gebied van de schijf het leespunt bereikt moet worden meegedeeld aan het ingang-videosignaal.·

In het ideale geval dient het video-uitgangssignaal van de discriminator 74 in alle opzichten identiek te zijn met het video-ingangssignaal na de juiste vertraging.

8 1 0 0 76 4 - 9 .- - Λ

Zoals eerder vermeld is het uitgangssignaal van de discriminator 74 een. met de tijd variërende· Spanning. Het video-ingangssignaal is eveneens een met de tijd variërende spanning. Alle verschillen die worden opgemerkt stellen fouten voor die kunnen worden veroorzaakt door onvolkomenheden van 5 het oppervlak van de schijf of onjuiste werking van de schrij fcircuits.

Deze toepassing is weliswaar essentieel bij het optekenen van numerieke informatie, maar is minder essentieel als andere informatie wordt opgetekend.

Het uitgangssignaal van de comparator 80 kan worden gekwantiseerd en geteld, zodat een aanvaardbaar aantal fouten voor elke schijf kan worden 10 vastgesteld—Als de getelde fouten die standaard te boven gaan, kan de schrijfbewerking worden beëindigd. Indien noodzakelijk kan een nieuwe schijf worden beschreven. Een schijf met overmatige fouten kan dan opnieuw worden bewerkt teneinde te dienen als een nieuwe schijf voor een latere optekening.

15 Er zijn technieken bekend voor het bewegen van de schrijfkop 12 in radiale richting ten opzichte van de roterende schijf 18. Hoewel in fig.

1 de rotatie-aandrijving 20 en de translatie-aandrijving 22 ais onafhankelijk zijn afgebeeld, zijn de .aandrijvingen gesynchroniseert teneinde de schrijf-eenheid 12 in staat te stellen een voorafbèpaalde dwarsbeweging uit te 20 voeren voor elke omwenteling van de schijf 18, door middel van de gemeenschappelijke kristaloscillator 20.

In fig- 2 zijn in enigzins overdreven vorm de enigzins verschillende optische banen van de bundel 40 van de schrijflaser 30 en de bundel 54 van de leeslaser 52 afgebeeld. De schrijfbundel 40 valt samen met de 25 optische as van het microscoop-objektief 14. De leesbundel 54 daarentegen maakt een hoek «.met de optische as, zodat wij op enige afstand X gelijk aan ος maal de brandpuntsafstand van het objektief stroomafwaarts ten opzichte van de plaats waar de schri jfbundel 40 optekent het oppervlak van de schijf treft. De resulterende vertraging tussen het lezen en het schrijven 30 stelt het gesmolten metaal in staat te stollen, zodat de optekening in zijn uiteindelijke toestand wordt gelezen. Als deze te vroeg zou warden gelezen, waarbij het metaal nog gesmolten is, zou er geen duidelijke informatie leveren voor het instellen van de optekenparameters.

Dit blijkt het beste uit fig. 3, waar twee punten in hetzelfde 35 informatiekanaal op een afstand van elkaar zijn afgebeeld. Het punt A, waar de schrijfbundel 40 de schijf treft, ligt op de optische as van de objektief lens 14. Op een afstand van het punt A in de bewegingsrichting van de drager als aangegeven door de pijl bevindt zich het leespunt B, dat onder een hoek <K ten opzichte van de optische as van het microscoopobjektief 8100764 - 10 - 14 ligt. Een afstand tussen de punten A en B van 2. pn blijkt een geschikte bewaking van de schrijfbewerking te leveren.

In fig. 4 is ten slotte een geïdealiseerd schema voor een stabilisatie-circuit 44 voor een Pockels-cel afgeheeld, geschikt voor gebruik in de 5 inrichting uit fig. 1. Zoals bekend roteert een Pockels-cel het polarisatie-vlak van het toegevoerde licht als functie van een aangelegde spanning. Derhalve, wordt de Pockels-cel gebruikt voor het roteren van vlak gepolariseerd licht en het geroteerde licht wordt door een vlakke polarisator zoals een glans-prisma gevoerd. Het licht dat uit de polarisator treedt is 10 in amplitude gemoduleerd overeenkomstig de aangelegde spanning.

Anders gezegd, de gebruikelijke bedrijfswijze voor een Pockels-cel 32 en een Glan-prisma 38 is als modulator voor de lichtintensiteit. Elke periode van de frequentiemodulator stuurt de Pockels-cel door zijn volledige werkbereik van 90°. Binnen dit werkbereik van 90° bestaat eèn werkpunt 15 waarbij al het toegevoerd licht wordt doorgelaten, wat wordt aangeduid als de volledige lichtdoorlating. Een tweede werkpunt laat geen licht door en wordt aangeduid als de volledige lichtblokkering. De Pockels-cel zelf roteert slechts het polarisatievlak. Het Glan-prisma laat licht in één polarisatievlak door en laat in het geheel geen licht in een loodrecht 20 daarop staand vlak door.

Afhankelijk van de individuele Pockels-cel doet een spanningverandering van ongeveer 100 V de cel het polarisatievlak over 360° draaien. De over-drachtskarakteristiek van een individuele cel kan echter spontaan verschuiven, overeenkomende met een spanningverandering van ± 50 V en derhalve is een 25 tegenkoppellus wenselijk om de cel binnen een bruikbaar en redelijk lineair bedrijfsbereik te houden.

Het stabilisatiecircuit 44 omvat een lichtgevoelige siliciumdiode 82 die een deel van de schrijfbundel 40 reflekteert door de spiegel 42 uit fig.

1 ontvangt. De siliciumdiode 82 werkt op soortgelijke wijze als een zonnecel 30 en is een bron van elektrische energie bij belichting met invallende straling. De ene aansluiting van de siliciumdiode 82 is verbonden met een gemeenschappelijke referentiespanning 84 aangegeven met het gebruikelijke aardsymbool en de andere aansluiting is verbonden met de ene ingang van een verschil-versterker 86. De siliciumcel 82 is overbrugd door een belasting 88 die 35 een lineaire responsie mogelijk maakt.

De andere ingang van de verschilversterker 86 is via een geschikte . spanningdeler 90 verbonden met de gemeenschappelijke referentie 84. Een voedingsbron 92 is aangesloten op de spanningdeler 90 en maakt het mogelijk de verschilversterker 86 zo in te stellen dat het gemiddelde lichtniveau .. dat wordt doorgelaten door de Pockels-cel 32 wordt ingesteld. ·-............... - 8100764 - -¾ - 11 -

Een paar uitgangsaansluitingen van de verschilversterker 86 zijn via weerstanden 94 respektievelijk 96 aangesloten op de ingangsaansluitingen van de Pockels-cel 32 uit fig. 1. Opgemerkt kan worden dat de stuurketen 34 voor de Pockels-cel voor wisselspanningen is gekoppeld met de Pockels-5 cel 32, terwijl de verschilversterker 86 voor gelijkspanning is gekoppeld met de Pocffcels-cel 32.

Tijdens het bedrijf wordt het stelsel bekrachtigd. Het licht van de schrijfbundel dat de siliciumdiode 82 treft wekt een verschilspanning aan de ingang van de verschilversterker 86 op. Aanvankelijk wordt de spanningdeler 10 90 zo ingesteld dat licht wordt opgewekt met een voorafbepaald gemiddeld intensiteitniveau. Als vervolgens het gemiddelde intensiteitniveau van het licht dat de siliciumcel 82 treft toeneemt of afneemt, wordt in de verschilversterker 86 een correctiespanning opgewekt. De correctiespanning die aan de Pockels-cel 32 wordt toegevoerd heeft een zodanige polariteit en 15 grootte dat het gemiddelde intensiteitniveau wordt teruggebracht naar het voorafbepaalde niveau.

De uitvinding verschaft derhalve een verbeterde optekeninrichting voor videoschijven. Een microscoopobjektief gemonteerd op een luchtleger zweeft op een voorafbepaalde afstand van het oppervlak van een gemetalliseerde 20 schijf. De gemetalliseerde deklaag is zo gekozen dat een laserbundel bij geschikte modulatie voldoende energie kan afgeven om plaatselijke gebieden op het oppervlak te smelten. Onder invloed van de oppervlakspanning trekt het gesmolten metaal zich terug, waarbij een blank gebied met een diameter van ongeveer 1 pm ontstaat.

25 Een tweede laser met geringe energie die gebruik maakt van nagenoeg dezelfde optische baan is door dezelfde microscoop-objektieflens gericht, maar treft het oppervlak van de schijf op geringe afstand stroomafwaarts van het schrijfpunt. De leesbundel wordt door een geschikt optische stelsel teruggevoerd, dat de gereflecteerde energie van de schrijfbundel 30 buitensluit en het mogelijk maakt de informatie die is geschreven op de schijf te analyseren.

De weergegeven informatie kan ondermeer worden gebruikt voor het sturen van de intensiteit van de schrijfbundel teneinde geschikte opteken-niveaus te verzekeren en te bepalen of een onaanvaardbaar aantal fouten is 35 gemaakt bij het optekenen.

81 0 0 76 4

Claims (14)

1. Inrichting ten gebruike in een stelsel voor het optekenen van een gemoduleerd elektrisch signaal dat video-informatie voorstelt op een optekenoppervlak met een oppervlaklaag voor het vastleggen van tekens die 5 representatief zijn voor de op te tekenen informatie, gekenmerkt door een bron van een laser-schrijfbundel met hoge intensiteit; een schrijforgaan voor het afbeelden van de schrijfbundel als een kleine stip op de oppervlaklaag; een stuurorgaan dat als reaktie op het gemoduleerde elektrische signaal de intensiteit van de laser-schrijfbundel die het optekenoppervlak-10 treft stuurt, welk stuurorgaan een optische modulator bevat die is opgenomen in de baan van de laser-schrijfbundel tussen de bron en het optekenoppervlak en reageert op het gemoduleerde elektrische signaal teneinde de intensiteit van de laser-schrijfbundel te moduleren tussen een waarde boven een voorafbepaalde intensiteit waarbij de bundel een teken vormt in 15 de oppervlaklaag en een waarde onder de voorafbepaalde intensiteit waarbij de bundel geen teken vormt in de oppervlaklaag; waarbij het stuurorgaan verder een tegenkoppe.linrichting bevat voor het stabiliseren van het bedrijfsniveau van de optische modulator voor het werken boven en onder de bedoelde intensiteit, welke inrichting een lichtopnemer bevat voor het meten 20 van tenminste een deel van de laser-schrijfbundel die uittreedt uit de optische modulator ter verkrijging van een elektrisch tegenkoppelsignaal dat representatief is voor de intensiteit van de gemoduleerde bundel en het toevoeren van het tegenkoppelsignaal aan de optische modulator voor het stabiliseren van het bedrijfsniveau van de modulator.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de lichtopnemer een elektrisch :tegenkoppelsignaal levert dat representatief is voor de gemiddelde intensiteit van de schrijfbundel, waarbij het bedrijfsniveau van de modulator wordt gestabiliseerd teneinde de schrijfbundel met een nagenoeg konstant gemiddeld vermogen te doen uittreden.

3. Inrichting volgens conclusie 1, gekenmerkt door een orgaan dat een aanvankelijk video-informatiesignaal levert waarvan de informatie-inhoud de vorm heeft van een met de tijd variërende spanning; alsmede een frequentie-modulator die als reaktie op het orgaan dat een aanvankelijk informatie-signaal levert de met de tijd variërende spanning omzet in een in frequentie 35 gemoduleerd signaal, waarbij de optische modulator op het in frequentie gemoduleerde signaal reageert door de laser-schrijfbundel optisch te moduleren met overeenkomstige in frequentie gemoduleerde informatie.

4. Inrichting volgens conclusie. 1, met het kenmerk dat de laser-schrijf-bundelbron een gecollimeerde schrijfbundel van gepolariseerd monochromatisch 81 0 0 76 4 - 13 - licht levert; waarbij het optekenoppervlak wordt gevormd door een gladde en vlakke stijve schijf met een vlak bovenoppervlak; waarbij de oppervlak-laag bestaat uit een dunne en ondoorschijnende gemetalliseerde deklaag met geschikte fysische eigenschappen om plaatselijke verhitting door het 5 invallen van licht van de schrijflaser mogelijk te maken, welke verhitting plaatselijke smelting veroorzaakt, gepaard gaande met terugtrekking vaïi het gesmolten materiaal naar de rand van het gesmolten gebied, waardoor bij het stollen een blijvende opening achterblijft in de dunne gemetalliseerde deklaag; waarbij het stuurorgaan als reaktie op het gemoduleerde 10 signaal de intensiteit van de laser-schrijfbundel varieert tussen een waarde boven de voorafbepaalde intensiteit waarbij de schrijfbundel de gemetalliseerde deklaag smelt zonder deze te verdampen en een waarde onder de voorafbepaalde intensiteit waarbij de laser bundel de gemetalliseerde deklaag niet doet smelten.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de laser-lichtbron een gepolariseerde laserbundel levert, terwijl de optische modulator een orgaan omvat voor het roteren van het polarisatievlak van de laserbundel afkomstig van de bron onder sturing door het gemoduleerde signaal, alsmede een lineaire polarisator waarvan het uitgangssignaal 20 bestaat uit een gemoduleerde laserbundel overeenkomende met het gemoduleerde signaal.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de tegenkoppel-inrichting een niveau-instelling bevat voor het selectief instellen van het gemiddelde vermogen van de gemoduleerde laserbundel op een voorafbe- 25 paalde waarde.

7. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het stuurorgaan een stuurketen voor een Pockels-cel omvat alsmede een Pockels-cel, waarbij de stuurketen voor de Pockels-cel als reaktie op het gemoduleerde signaal overeenkomstige stuursignalen levert aan de Pockels-cel en waarbij de 30 stuurketen voor de Pockels-cel voor wisselspanningen is gekoppeld met de Pockels-cel en de stabiliserende tegenkoppelinrichting voor gelijkspanningen is gekoppeld met de Pockels-cel.

8. Werkwijze voor het optekenen van een gemoduleerd elektrisch signaal dat video-informatie voorstelt op een optekenoppervlak met een oppervlak- 35 laag voor het opnemen van tekens die representatief zijn voor de op te tekenen informatie, met het kenmerk dat men een bron van laserlicht met hoge intensiteit toepast voor het vormen van een schrijfbundel; dat men de schrijfbundel als een kleine stip afbeeldt op de oppervlaklaag; dat men als reaktie op het gemoduleerde elektrische signaal de intensiteit van de 40 laser-schrijfbundel die het optekenoppervlak treft stuurt, welke sturing 81 0 0 76 4 V - 14 - het optisch moduleren van de laser-schrijfbundel tussen een waarde boven een voorafbepaalde intensiteit waarbij de bundel een teken vormt in de oppervlaklaag en een waarde onder de voorafbepaalde intensiteit waarbij de bundel geen teken vormt in de dunne metalen oppervlaklaag omvat, welke = 5 sturing verder omvat het stabiliseren van het niveau van de optische modulatie ter verkrijging van de intensiteitniveaus boven en onder de voorafbepaalde intensiteit, het meten van tenminste een deel van de laser-schrijfbundel na optische modulatie van de bundel ter verkrijging van een elektrisch tegenkoppelsignaal dat representatief is voor de 10 intensiteit van de bundel en het gebruiken van het tegenkoppelsignaal bij het sturen teneinde het modulatieniveau van de schrijfbundel te stabiliseren.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat men bij het meten een elektrisch tegenkoppelsignaal opwekt dat representatief is 15 voor de gemiddelde intensiteit van de gemoduleerde schrijfbundel, waarbij men het bedrijfsniveau van de optische modulatie stabiliseert teneinde de schrijfbundel met een nagenoeg konstant gemiddeld vermogen te doen uittreden.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk dat men het 20 gemoduleerde elektrische signaal opwekt door een aanvankelijk elektrisch, signaal te verschaffen waarvan de informatie-inhoud de vorm heeft van een met de tijd variërende spanning en de met de tijd variërende spanning omzet in een in frequentie gemoduleerd elektrisch signaal waarvan de informatie-inhoud bestaat uit een draaggolffrequentie die met de tijd 25 varieert overeenkomstig de spanningvariaties met de tijd.

11. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk dat de sturing omvat het opwekken van een gemoduleerde en gecollimeerde laser-schrijfbundel van gepolariseerd monochromatisch licht die het optekenoppervlak treft, waarbij het oppervlak is voorzien van een dunne en vlakke ondoorschijnende 30 gemetalliseerde deklaag op een gladde en vlakke drager, welke deklaag geschikte fysische eigenschappen heeft om plaatselijke verhitting mogelijk te maken als reaktie op het invallen van licht van de laser-schrijfbundel, welke verhitting plaatseiijke smelting veroorzaakt, gepaard gaande met terugtrekking van het gesmolten materiaal naar de rand van het gesmolten 35 gebied, zodat bij het stollen een blijvende opening achterblijft in de dunne gemetalliseerde deklaag; waarbij de sturing omvat het gebruik van het gemoduleerde signaal voor het variëren van de intensiteit van de laser-schrijfbundel tussen een waarde boven de voorafbepaalde intensiteit waarbij de laser-schrijfbundel de gemetalliseerde deklaag smelt zonder deze te 81 0 0 76 4 *st- - 15 - verdampen en een waarde onder de voorafbepaalde intensiteit waarbij de laser-schrijfbundel het gemetalliseerde oppervlak niet doet smelten.

12. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk dat de sturing omvat het roteren van het polarisatievlak van de laser-schrijfbundel onder 5 sturing door het gemoduleerde signaal en het lineair polariseren van de roterende bundel ter verkrijging van een gemoduleerde laserbundel die overeenkomt met het gemoduleerde signaal.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk dat de sturing omvat het selectief instellen van het gemiddelde vermogen van de gemodu- 10 leerde laser-schrijfbundel op een voorafbepaalde waarde.

14. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk dat de sturing omvat het versterken van het gemoduleerde signaal voor het verkrijgen van overeenkomstige stuursignalen voor een Pockels-cel; waarbij het versterkte gemoduleerde signaal voor wisselspanningen is gekoppeld met de Pockels- 15 cel en het tegenkoppelsignaal voor gelijkspanningen is gekoppeld met het Pockels-cel. 81 0 0 76 4