NL8100770A - Inrichting en werkwijze voor het bewaren van informatie op een videoschijf. - Google Patents

Description

E 4789-20 1

» 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 video-informatie op een videoschijf.

Er zijn stelsels ontwikkeld voor het optekenen van signalen bij 5 videofreguenties 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 elektronenbunde1 gevoelige oppervlakken, magnetische optekenstelsels en, zoals bij de onderhavige uitvinding, stelsels waarbij 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 8100770 Λ ' ι - 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 af me-, 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 videos chijf niet bevorderlijk voor een getrouwe weergave van een in amplitude variërend analogon-videosignaal. Op soortgelijke wijze is het af lezen 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 optekenen van informatie op een videoschijf, waarbij de opgetekende infor matie de vorm heeft van een langgerekte reeks gebieden die een in frequentie gemoduleerd informatiesignaal voorstellen.

8100770 - 3 - t

De uitvinding verschaft een inrichting en werkwijze voor het lezen van opgetekende informatie op vide os chi j ven, waarbij de informatie de vorm heeft van een langgerekte reeks van gebieden met afwisselend hoge en lage reflektie-coëfficiënt loodrecht op het oppervlak van de schijf. Gezien van een 5 punt boven het oppervlak van de schijf wordt een loodrecht op het oppervlak gerichte invallende lichtbundel afwisselend in sterke mate en in geringe mate gereflekteerd in een richting tegengesteld aan die van de invallende lichtbundel.

Het leesstelsel omvat een gepolariseerde en gecollimeerde lees-lichtbundel 10 en een optisch stelsel tussen de lichtbron en de videoschijf voor het focusseren van de leesbundel op de videoschijf. Er bestaat een onderlinge beweging tussen de lichtbundel en de opeenvolgende gebieden teneinde reflekties aan de sterk reflekterende gebieden op de videoschijf te veroorzaken. Een lichtopnemer reageert op de reflekties en wekt een in frequentie 15 gemoduleerd elektrisch signaal op. Het in frequentie gemoduleerde elektrische signaal heeft een informatieinhoud in de vorm van een draaggolffrequentie die met de tijd varieert-

Bij een voorkeursuitvoering wordt de schijfvormige videoschijf in een gelijkmatige draaiing gebracht door een rotatie-aandrijfinrichting die is 20 gesynchroniseerd met een translatie-aandrijf inrichting. De translatie-aandrijf-inrichting levert een onderlinge beweging tussen de leesbundel en de schijf teneinde de gefocusseerde lichtbundel radiaal over het oppervlak van de videoschijf te doen bewegen terwijl deze roteert. Een elektrische synchroni-satieketen levert een konstante betrekking tussen de beide stuurketens.

25 Op de videoschijf is een langgerekte reeks gebieden in de vorm van een spoor op het bovenoppervlak aangebracht. De opeenvolging van afwisselende gebieden met hoge en lage reflektiecoëfficiënt loodrecht op het oppervlak van de schijf stelt een in frequentie gemoduleerd signaal voor.

Het leesstelsel omvat bij voorkeur een laser met gering vermogen voor 30 het opwekken van een lees-lichtbundel, een polariserende bundelsplitskubus en een kwart-golflengte plaatje. Licht passeert vanuit de laserbron de polariserende bundelsplitser en het kwart-golflengte plaatje. Het kwart-golf lengte plaatje wordt gebruikt om de invallende lees-lichtbundel bij het passeren naar de videoschijf over 45° te draaien. Bij de videoschijf 35 omvat het optische stelsel een objektieve lens en een hydrodynamisch luchtleger voor het ondersteunen van de lens boven het oppervlak van de videoschijf. De objektieflens heeft een grotere intreepupil dan de diameter van de leesbundel. Het optische stelsel maakt gebruik van spiegels en lenzen teneinde de leesbundel van de laserbron zo te divergeren dat deze tenminste 81 0 0 7 7 0 - 4 - de intreepupil van de objektieflens vult.

Het gereflekteerde licht van de videoschijf wordt door middel van spiegels en lenzen weer door het kwart-golflengte plaatje gevoerd, waar het opnieuw over 45° wordt gedraaid teneinde een totale draaiing van 90° ten opzichte van de bron te verkrijgen. De uittredende bundel bereikt dan de polariserende bundelsplitskubus die zo is uitgevoerd dat de gereflekteerde leesbundel niet naar de laserbron maar naar een opnemer wordt gevoerd.

Het aan de videoschijf gereflekteerde licht dat op de opnemer valt stelt een in frequentie gemoduleerd signaal voor waarvan de informatie-inhoud de vorm heeft van een draaggolffrequentie die met de tijd varieert.

Het in frequentie gemoduleerde uitgangssignaal van de opnemer kan in een tijdafhankelijke signaalspanning worden omgezet teneinde te worden weergegeven op een gebruikelijke televisiemonitor.

8100770 -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.

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 schrijfbundel en leesbundel.

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

m fig. 1 omvat de schrijf inrichting 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 aandrijfelementen. De schijf 18 wordt geroteerd door een eerste rotatie-aandrijfinrichting 22 die is gekop-20 peld met een spil 24. Een tweede translatie-aandrij finrichting 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 schijf 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 snijlaser 30 die bestaat uit een met argon-ionen werkende laser 30 door een Pockels-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.

R1 0 0 77 0 - 6 -

Zoals bekend reageert de Pockels-cel 32 op de aangelegde signaalspanningen 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 schrij fbundel 40 toe aan een ;stabilisatie-circuit 44 voor de Pockels-cel dat reageert op de gemiddelde intensiteit^ -van de schrij fbundel teneinde het energiéniveau van de bundel kans tant te houden.

15 Een lens 46 is opgenomen in de baan van de schrij fbundel 40 teneinde de nagenoeg evenwijdige bundel te divergeren opdat deze de ingangspupil van de objectieflens 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 Elliottijkan 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 schri ij fbundel een reeks gaten 25 gevormd. Voor elke periode van het in frequentie gemoduleerde signaal dat wordt voorgesteld door de gemoduleerde schrij fbundel 40 wordt een gat gevormd. Daar de gemoduleerde schrij fbundel 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 schrij f-bundel 40 onder sturing door het in frequentie gemoduleerde uitgangssignaal van de frequentiemodulator 36 verandert.

De objectieflens 14 en het bijbehorende luchtlege 16 zweven in feite op 8100770 ' «a *> - 7 - een luchtkussen op een voorafbêpaalde 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 jm te onderscheiden eveneens van de orde van grootte van 1 jxm 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 bundelplitskubus 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, m 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 configus. 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 8100770 t -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 vertragings leiding 81. Een vertraging die gelijk is aan de totale vertragingen van het schrijfstelsel 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 ingangrrvideosignaal.

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.

81 0 0 77 ö - 9 -

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 schrijfcircuits.

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 s chrij fbewerking 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 als 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 lees laser 52 afgebeeld- De schrijfbundel 40 valt samen met de 25 optische as van het microscoop-objektief 14. De leesbundel 54 daarentegen maakt een hoek oc met de optische as, zodat wij op enige afstand X gelijk aan oc maal de brandpuntsafstand van het objektief stroomafwaarts ten opzichte van de plaats waar de schrijfbundel 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 worden 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 <X. ten opzichte van de optische as van het microscoopobjektief 81 0 0 77 0 - ..........

- 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 spanningvenandering van ongeveer 100 V de cel het polarisatievlak over 360° draaien. De overdracht tskarakte ris tiek 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 lichtnivéau dat wordt doorgelaten door de Pockels-cel 32 wordt ingesteld. - - 8 1 0 0 77 0 - 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 Pockels-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 af neemt, wordt in de verschilversterker 86 een correctiespanning opgewekt. De correctiespanning die aan de Pockels-cel 32 wordt toegevoerd heeft een zodanjge 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.

8100770

Claims (14)

1. Optisch stelsel voor het terugwinnen van een in frequentie gemoduleerd signaal opgetekend op een oppervlak van een informatiedrager in de vorm van een langgerekte reeks gebieden met afwisselend hoge en lage 5 gerichte reflektiecoëfficiënt loodrecht op het oppervlak, gekenmerkt door een orgaan voor het opwekken van een gepolariseerde en gecollimeerde lichtbunden; een drager voor de informatiedrager; een optisch orgaan dat een optische baan definieert tussen het orgaan voor het opwekken van de lichtbundel en de informatiedrager op zijn drager en voor het foausseren 10 van de lichtbundel op de afwisselende gebieden met hoge en lage reflektiecoëfficiënt, welk optisch orgaan verder wordt gebruikt voor het opnemen van refleities aan de sterk reflekterende gebieden; een orgaan voor het opwekken van een relatieve beweging tussen de lichtbundel en de afwisselende gebieden teneinde reflekties aan de sterk reflekterende gebieden 15 te veroorzaken die het opgetekende in frequentie gemoduleerde signaal voorstellen en een lichtopnemer die als reaktie op de reflekties een in frequentie gemoduleerd elektrisch signaal opwekt dat overeenkomt met de reflekties, welk in frequentie gemoduleerde signaal een informatie-inhoud heeft in de vorm van een draaggolffrequentie die met de tijd. varieert 20 overeenkomstig de opgetekende informatie.

2. Stelsel volgens conclusie 1, gekenmerkt door een informatiedrager met een oppervlak, welke informatiedrager op zijn oppervlak een langgerekte reeks gebieden aangebracht volgens een spoor draagt, welke gebieden afwisselend hoge en lage gerichte reflektiecoëfficiënt loodrecht op het oppervlak 25 hebben, waarbij de opeenvolging van afwisselende gebieden een in frequentie., gemoduleerd signaal voorstelt waarvan de informatie-inhoud de vorm heeft van een draaggolffrequentie die met de tijd varieert.

3. Stelsel volgens conclusie 1, gekenmerkt door een orgaan dat als reaktie op het uitgangssignaal van de lichtopnemer het in frequentie gemo- 30 duleerde elektrische signaal omzet in een tijdafhankelijke signaalspanning die de opgetekende informatie voorstelt, welke tijdafhankelijke signaalspanning een informatie-inhoud heeft in de vorm van een spanning die met de tijd varieert en geschikt is voor weergave met een gebruikelijke tele-visiemon.it or.

4. Stelsel volgens conclusie 2, gekenmerkt door een bundelpolarisator en een de polarisatie verschuivend orgaan voor het verschuiven van het polarisatievlak van de bundel, waarbij de polarisator en het schuiforgaan zijn opgenomen in de baan van de lichtbundel, waarbij de bundelpolarisator zich bevindt tussen de lichtbundelbron en het schuiforgaan en waarbij het 81 0 0 77 0 S- - 13 - schuiforgaan de bundel verschuift tijdens de eerste doorgang naar het opteken-orgaan en de tweede doorgang van het optekenorgaan, terwijl de polarisator de intensiteit van de gereflekteerde bundel die wordt doorgelaten door het schuiforgaan en is gericht op de lichtbundelbron aanmerkelijk vermindert.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk dat het schuiforgaan bestaat uit een kwart-golflengte plaatje dat de lichtbundel draait over 90° door de doorgang in beide richtingen door het plaatje.

6. Stelsel volgens conclusie 4, met het kenmerk dat de bundel polarisator een polariserende bundelsplitskubus is die de gereflekteerde bundel die 10 wordt doorgelaten door het schuiforgaan richt op een lichtopnemer.

7. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het optische orgaan een objektieflens bevat, benevens een hydrodynamisch luchtleger teneinde de lens te ondersteunen boven het oppervlak van de informatiedrager.

8. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de gecollimeerde 15 lichtbundel nagenoeg evenwijdig is en de objektieflens een ingangspupil heeft met grotere diameter dan de diameter van de lichtbundel zoals die wordt geleverd door de lichtbron, terwijl het optische orgaan verder een spiegel bevat voor het opvouwen van de lichtbundelbaan vanaf de lichtbron en een divergerende lens voor het uitspreiden van de nagenoeg evenwijdige 20 lichtbundel afkomstig van de lichtbron teneinde deze tenminste de ingangspupil van de objektieflens te doen vullen.

9. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het geheugenorgaan schijfvormig is en het orgaan voor het veroorzaken van relatieve beweging een rotatie-aandrijforgaan bevat dat een gelijkmatige rotatie van de schijf 25 veroorzaakt, terwijl de inrichting verder een translatie-aandrijforgaan bevat dat is gesynchroniseert met het rotatie-aandrijforgaan teneinde de gefocusseerde lichtbundel radiaal te doen bewegen over het oppervlak van de schijfvormige informatiedrager en een elektrisch synchronisatie-orgaan voor het handhaven van een konstante betrekking tussen de rotatiebeweging en 30 de trans latiebeweging.

10. Werkwijze voor het lezen van een informatiesignaal dat is opgetekend op een informatiedrager, waarbij het informatiesignaal de vorm heeft van opeenvolgende gebieden met hoge en lage gerichte reflektiecoëfficiënt loodrecht op het oppervlak van de informatiedrager, met het kenmerk dat men 35 een informatiedrager verschaft met een informatiedragend oppervlak waarop een langgerekte reeks van gebieden volgens een spoor zijn aangebracht, welke gebieden afwisselend een hoge en lage gerichte geflektiecoëfficiënt loodrecht op het oppervlak vertonen, waarbij de opeenvolging van afwisselende gebieden een in frequentie gemoduleerd signaal voorstelt waarvan de informatie- 81 0 0 77 0 *mr "V- - 14 - inhoud de vorm heeft van een draaggolffrequentie die met de tijd varieert; waarbij men een gepolariseerde en gecollimeerde lichtbundel op de reeksgebie-den werpt en een relatieve beweging tussen de lichtbundel en de afwisselende gebieden veroorzaakt teneinde reflekties aan de lichtreflekterende 5 gebieden op te wekken die het opgetekende in frequentie gemoduleerde signaal voorstellen en waarbij men de reflekties opneemt en een in frequentie gemoduleerd elektrisch signaal opwekt dat met de reflekties overeenkomt, welk in frequentie gemoduleerde elektrische signaal een informatie-inhoud heeft in de vorm van een draaggolf frequentie die met de tijd varieert.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk dat men het in frequen tie gemoduleerde elektrische signaal demoduleert ter verkrijging van een tijdafhankelijke signaalspanning die de opgetekende informatie voorstelt, welke tijdafhankelijke signaalspanning een informatie-inhoud heeft in de vorm van een spanning die met de tijd varieert en geschikt is voor weergave 15 met een gebruikelijke televisiemonitor.

12. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk dat men het polarisatievlak van de gepolariseerde bundel verschuift door draaiing van de bundel tijdens de heengaande teruggaande passage naar en van het opteken-orgaan, waardoor men de intensiteit van de gereflekteerde bundel die wordt 20 doorgelaten naar de lichtbron die de lichtbundel opwekt aanmerkelijk verkleind.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk dat de verschuiving bestaat uit het roteren van de lichtbundel over 90° door de heengaande en teruggaande passage van de tweede lichtbundel naar en van het oppervlak van het optekenorgaan tezamen.

14. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk dat men een schijf vormig optekenorgaan toepast en het opwekken van een relatieve beweging omvat uit het opwekken van een gelijkmatige rotatie van de schijf en het synchroniseren van de rotatie met de beweging van het optekenorgaan ter verkrijging van een relatieve beweging van de invallende lichtbundel 30 radiaal over het oppervlak van het schijfvormige optekenorgaan teneinde een konstante betrekking tussen de rotatiebeweging en de translatiebeweging te handhaven. 8100770