NL8601006A - Werkwijze voor het aftasten van een stralingsgevoelig registratieoppervlak van een roterende schijfvormige drager met behulp van een gemoduleerde stralingsbundel, en optische schrijfinrichting voor het uitvoeren van de werkwijze. - Google Patents

Description

4 PHN 11.739 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Werkwijze voor het aftasten van een stralingsgevoelig registratie-oppervlak van een roterende schijfvormige drager met behulp van een gemoduleerde stralingsbundel, en optische schrijfinrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het volgens voorafbepaalde concentrische of spiraalvormige banen aftasten van een stralingsgevoelig registratieoppervlak van een roterende schijfvormige drager met behulp van een gemoduleerde stralingsbundel, 5 welke op een richtpunt op het registratiedrager wordt gericht, waarbij het richtpunt volgens een voorafbepaalde beweging in radiële zin over het registratieoppervlak wordt verplaatst met behulp van een eerste verplaatsingsinrichting.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een optische 10 schrijfinrichting voor het uitvoeren van de werkwijze, omvattende een aandrijfinrichting voor het doen roteren van een schijfvormige drager met een stralingsgevoelig registratieoppervlak, een optisch systeem voor het richten van een stralingsbundel op een richtpunt op het registratieoppervlak, alsmede een eerste verplaatsingsinrichting voor 15 het onder besturing van een besturingsinrichting in radiële zin doen bewegen van het richtpunt binnen een eerste verplaatsingsbereik.

Een dergelijke werkwijze en inrichting zijn bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 72 12 045 (PHN 6519).

Aldaar wordt een werkwijze en inrichting beschreven voor het 20 vervaardigen van moederplaten ten behoeve van het vermenigvuldigen van optische uitleesbare registratiedragers. Daarbij wordt een schijfvormige drager, welke is voorzien van een door een fotolaklaag gevormde registratieoppervlak, met hulp van een aandrijfinrichting in rotatie gebracht. De door de aandrijfinrichting in rotatie gebrachte drager 25 wordt met behulp van een door het optische stelsel op de fotolaklaag gerichte laserstraal afgetast. De aandrijfinrichting is op een slede geplaatst welke de aandrijfinrichting zodanig kan verplaatsen dat de trefplaats van de laserstraal op de fotolak in radiële zin verplaatst wordt binnen een verplaatsingsbereik dat in de ordegrootte ligt van de 30 straal van de schijfvormige drager. Als gevolg van de rotatie van de drager en de radiële verplaatsing van de trefplaats van de laserbundel op wordt de fotolaklaag volgens een spiraalvormige baan afgetast, Λ :*» * .1 Λ Λ ? ί j r. i ! t .

.... i PHN 11.739 2 waarbij de laserstraal volgens een door de te registreren informatie bepaald in- en uitschakelpatroon wordt gemoduleerd. Nadat de fotolak is ontwikkeld en de drager vervolgens aan een foto-etsprocédé is onderworpen is een moederplaat met daarop een langs een spiraalvormig 5 spoor gerangschikte informatiestructuur verkregen, van welke moederplaat vervolgens kopieën gemaakt kunnen worden.

De bekende werkwijze en inrichting hebben het bezwaar dat zij minder geschikt zijn voor het vervaardigen van moederplaten voor optisch uitleesbare registratiedragers, welke 'zijn voorzien van een 10 structuur welke langs een meervoudige spiraal is gerangschikt, bijvoorbeeld registratiedragers welke zijn voorzien van een spiraalvormige groef, waartussen een spiraalvormig informatiespoor is aangebracht. Een langs een dergelijke meervoudige spiraal gerangschikte structuur kan namelijk met de bekende werkwijze en inrichting slechts 15 worden verkregen door eerst het registratieoppervlak volgens een van de deelspiralen (bijvoorbeeld de door de groef bepaalde deelspiraal) en vervolgens het registratieoppervlak volgens de andere (de door het informatiespoor bepaalde deelspiraal) af te tasten, hetgeen omkering van de radiële bewegingsrichting inhoudt. Als gevolg van, door dode slag 20 en dergelijke veroorzaakte hysteresis die als gevolg van de richtingomkering optreedt in de verplaatsingsinrichting is een nauwkeurige positionering van het beginpunt van de tweede aftasting tussen de windingen van de reeds afgetaste eerste deelspiraal niet mogelijk. Vooral bij het vervaardigen van moederplaten waarbij extreem 25 hoge eisen aan de positioneringsnauwkeurigheid (+ 20.10 m) van de tweede deelspiraal ten opzichte van de eerste deelspiraal worden gesteld, is dit zeer bezwaarlijk.

Buiten dat hebben de bekende werkwijze en inrichting bij het vervaardigen van moederplaten van registratiedragers met een langs 30 concentrische sporen gerangschikte structuur nog het bezwaar dat er stoortrillingen ontstaan bij de radiële positionering welke het gevolg zijn van onvermijdelijke wisselingen in sledesnelheid, die optreden bij de overgang van de ene naar een volgende concentrische baan. Deze stoortrillingen maken het noodzakelijk dat na een overgang naar een 35 nieuwe concentrische baan een extra tijd moet worden gewacht, totdat de stoortrillingen voldoende zijn uitgedempt, alvorens met de registratie kan worden aangevangen.

8i”> Λ .1 ·Λ * A

0 . . i) J ) ΡΗΝ 11.739 3 ί ->

De uitvinding stelt zich ten doel een werkwijze en inrichting volgens de aanhef te verschaffen waarbij aan bovengenoemde bezwaren wordt tegemoet gekomen.

Dit doel wordt voor de werkwijze bereikt doordat een 5 tweede verplaatsingsinrichting wordt toegepast ter verkrijging van een samengestelde beweging van het richtpunt, die is samengesteld uit een eerste en tweede radiêle bewegingscomponent welke respectievelijk door de eerste en tweede verplaatsingsinrichting worden veroorzaakt, en waarbij de eerste en tweede verplaatsingsinrichting zodanig worden 10 bestuurd dat eerste bewegingscomponent een voorafbepaalde, niet van richting omkerende, beweging en dat de twee bewegingscomponenten een voorafbepaalde heen en weergaande beweging voorstelt.

Dit doel wordt voor de inrichting bereikt doordat de optische schrijfinrichting is voorzien van een tweede 15 verplaatsingsinrichting voor het onder besturing van de besturingsinrichting eveneens in radiêle zin doen bewegen van het richtpunt over het registratieoppervlak binnen een tweede verplaatsingsbereik, dat kleiner is dan het eerste verplaatsingsbereik, en waarbij de besturingsinrichting is ingericht voor het besturen van de 20 door de eerste en tweede verplaatsingsinrichting veroorzaakte eerste en tweede radiêle bewegingscomponent volgens een eerste respectievelijk een tweede voorafbepaald bewegingsprofiel.

De uitvinding berust mede op het inzicht dat aftasting volgens concentrische banen of meervoudige spiralen mogelijk is bij een 25 beweging van het richtpunt welke is samengesteld uit een niet van richting omkerende bewegingscomponent en een over een beperkt verplaatsingsbereik heen en weergaande bewegingscomponent.

Bij de aftasting volgens een meervoudig spiraal, (bijvoorbeeld een tweevoudig spiraal), kan dit door de positie van het 30 richtpunt zodanig te sturen dat afwisselend gedeelten van de ene deelspiraal en een gedeelten de van de andere deelspiraal worden afgetast, waarbij het richtpunt na het aftasten van een beperkt aantal windingen van een deelspiraal weer terugkeert na het punt waarop de aftasting van de andere spiraal is onderbroken.

35 Bij de aftasting volgens concentrische banen kan dit door tijdens de aftasting van een concentrische baan de eerste bewegingscomponent te compenseren door de tweede bewegingscomponent : ~: '· : a ^ -j - j .> V ^ ‘ PHN 11.739 4 zodanig dat de radiêle positie van het richtpunt constant blijft. Na aftasting van een volledige baan wordt de richting van de tweede bewegingscomponent omgekeerd totdat de voor de volgende baan vereiste radiêle positie is bereikt, waarna deze volgende baan kan worden 5 afgetast.

De uitvinding berust verder op het inzicht dat door de genoemde kenmerkende maatregelen een nauwkeurige beweging wordt verkregen, doordat als gevolg van de niet van richting omkerende bewegingscomponent hysteresis in de eerste verplaatsingsinrichting, 10 welke vanwege het grote verplaatsingsbereik moeilijk binnen de vereiste toleranties te houden is, geen invloed heeft op de nauwkeurigheid.

Bovendien treden er bij een niet van richting omkerende beweging minder stoortrillingen op. De richtingomkering van het richtpunt, welke bij het volgen een meervoudige spiraal aftasten onvermijdelijk is, wordt nu 15 verkregen met een verplaatsingsinrichting met een klein bereik. Bij een verplaatsingsinrichting met een klein bereik is de hysteresis relatief eenvoudig binnen de vereiste toleranties te houden. Bovendien zijn de door de heen en weergaande beweging veroorzaakte stoortrillingen kleiner.

Een uitvoeringsvorm van de werkwijze voor het volgens 20 concentrische banen aftasten van het registratieoppervlak wordt gekenmerkt doordat de eerste bewegingscomponent een beweging met in hoofdzaak constante snelheid voorstelt en dat de tweede bewegingscomponent tijdens de heengaande gedeelten van de tweede bewegingscomponent de eerste bewegingscomponent zodanig compenseert dat 25 de radiêle positie van het richtpunt constant blijft, en waarbij de tijdsduur van de heengaande gedeelten ten minste overeenkomt met één omwenteling van de schijfvormige drager.

Doordat met behulp van de eerste verplaatsingsinrichting slechts een beweging met constante snelheid behoeft te worden verkregen, 30 zullen door de eerste verplaatsingsinrichting nauwelijks stoortrillingen worden opgewekt, zodat de ongewenste trillingen in beweging van het richtpunt vrijwel uitsluitend bepaald door de stoortrillingen met relatief kleine amplitude welke wordt bepaald door de tweede verplaatsingsinrichting met beperkt bereik.

35 Een uitvoeringsvorm van de werkwijze voor volgens een n- voudige spiraal (met n een geheel getal) aftasten van het registratieoppervlak wordt gekenmerkt doordat de tijdsduur van een

^ ^ v : υ J

^ *r PHN 11.739 5 periode van de tweede, heen en weeigaande, bewegingscomponent in hoofdzaak overeenkomt met p omwentelingen, met p een geheel getal dat groter of gelijk aan t is, waarbij tijdens de heengaande gedeelten van de tweede bewegingscomponent de snelheden van de eerste en tweede 5 bewegingscomponenten zodanig zijn gekozen dat de snelheid van de samengestelde beweging in hoofdzaak evenredig is met de hoeksnelheid van de drager gedurende een aaneengesloten periode die tenminste overeenkomt met g omwentelingen met q een geheel getal dat kleiner of gelijk aan p is, en waarbij tijdens één volledige periode van de heen en 10 weergaande bewegingscomponent het richtpunt in radiële zin wordt verplaatst over een afstand die in hoofdzaak overeenkomt met 1/n maal de spoed van de n-voudige spiraal. Hierdoor wordt bereikt dat tijdens de opeenvolgende heengaande bewegingen telkens q windingen van een van de deelspiralen worden afgetast. De daarbij optredende onnauwkeurigheid 15 wordt hoofdzakelijk bepaald door de relatief kleine onnauwkeurigheid van de tweede verplaatsingsinrichting met het beperkte bereik.

Een uitvoeringsvorm van de optische schrijfinrichting wordt gekenmerkt doordat de tweede verplaatsingsinrichting een acousto-* optische afbuiginrichting is voor het afbuigen van de op het 20 registratievlak gerichte stralingsbundel.

Vanwege het ontbreken van mechanische componenten in de acousto-optische modulator wordt een bijzonder nauwkeurige en vrijwel stoortrillingsvrije heen en weergaande beweging verkregen.

Uitvoeringsvormen alsmede verdere voordelen hiervan 25 zullen hierna in detail beschreven worden onder verwijzing naar de figuren 1 tot en met 8, waarin figuur 1 een uitvoeringsvorm van de optische schrijfinrichting volgens de uitvinding voorstelt, figuren 2, 3 en 4 ter verduidelijking van de uitvinding 30 een aantal banen weergeven welke door het richtpunt bij de werkwijze volgens de uitvinding beschrijft, figuren 2a, 3a, 4a de daarbij door de eerste en tweede verplaatsingsinrichting veroorzaakte verplaatsingscomponenten en de uit deze componenten samengestelde verplaatsing van het richtpunt weergeven 35 als funktie van de hoekverplaatsing van de drager, figuur 5 een uitvoeringsvorm van de besturingsinrichting van de optische schrijfinrichting weergeeft, en . ,· ) -V *· PHN 11.739 δ figüren 6, 7 en 8 details van de besturingsinrichting weergeven.

In figuur 1 is een uitvoeringsvorm van een optische schrijfinrichting 1 volgens de uitvinding weergegeven. Schrijfinrichting 5 1 is voorzien van een draaitafel 2 welke door een aandrijfinrichting 3 in. rotatie wordt gebracht. Op draaitafel 2 kan een schijfvormige drager 4 met een lichtgevoelige laag 5f bijvoorbeeld in de vorm van een fotolaklaag, worden aangebracht.

Een laser 6 wekt een lichtbundel 7 op welke op de 10 lichtgevoelige laag 5 wordt geprojekteerd. Daarbij wordt de lichtbundel 7 eerst door een afbuiginrichting 10 geleid. Afbuiginrichting 10 is er een van een soort waarmee een lichtbundel zeer nauwkeurig binnen een klein bereik kan worden afgebogen. Bij voorkeur wordt een acousto-optische afbuiginrichting als afbuiginrichting gebruikt. Echter ook 15 andere afbuiginrichtingen, zoals bijvoorbeeld een over een kleine hoek verdraaibare spiegel, zijn bruikbaar. De grenzen van het afbuigbereik zijn in figuur 1 met een stippellijn aangegeven. De door afbuiginrichting 10 afgebogen lichtbundel 7 wordt via een spiegel 11, een lens 12, een modulatie-inrichting 13 voor het moduleren van de 20 lichtbundel 7, een spiegel 14 en een lens 15 naar een optische kop 16 geleid. De optische kop is voorzien van een spiegel 17 en een objectief 18 voor het focusseren van de lichtbundel op de lichtgevoelige laag 5.

De optische kop is i-n radiêle zin ten opzichte van de roterende drager 4 verplaatsbaar met behulp van een verplaatsingsinrichting 19.

25 Met behulp van het hier beschreven optische stelsel wordt lichtbundel 7 gericht op een richtpunt 20 op de lichtgevoelige laag 5, van welk richtpunt 20 de positie wordt bepaald door de grootte van de door afbuiginrichting 10 veroorzaakte· afbuiging van de lichtbundel 7 en de radiêle positie van de schrijfkop 16 ten opzichte van drager 4. Bij 30 de getekende stand van de optische kop 16 is het richtpunt 20 met behulp van afbuiginrichting 10 binnen een door B1 aangegeven bereik te verplaatsen. Door verplaatsing van optische kop 16 kan het richtpunt bij de getekende afbuiging over een met B2 aangegeven bereik verplaatst worden. Verder is de optische schrijfinrichting voorzien van een 35 modulatiegenerator 22 voor het opwekken van een modulatiesignaal voor de modulatie-inrichting 13. Bovendien is de optische schrijfinrichting 1 voorzien van een besturingsinrichting 21 welke ten behoeve van de W V -J i V ‘J o PHN 11.739 7 besturing van de verplaatsing van het richtpunt 20 met afbuiginrichting 10, positioneringsinrichting 19 en aandrijfinrichting 19 is gekoppeld en voor de besturing van de modulatiegenerator 22 teneinde het modulatiesignaal met de beweging van het richtpunt 20 over de 5 lichtgevoelige laag 5 te synchroniseren.

Net behulp van de optische inrichting 1 kan de fotolaklaag 5 volgens een meervoudige spiraal afgetast worden met lichtbundel 7, waardoor registratie van langs een meervoudige spiraal gerangschikte informatie kan worden verkregen.

10 Een voorbeeld van de baan die richtpunt 20 daarbij kan beschrijven is weergegeven in figuur 2. Het rotatiepunt waarom schijfvormige drager 4 roteert is hierin aangeduid met 30. De baan welke het richtpunt 20 in radiêle zin kan doorlopen, is aangeduid met 31. De hoek tussen baan 31 en een op registratiedrager 4 gelegen, en van het 15 rotatiepunt 30 afkomstige straal 32 is aangeduid met φ. De met A en B aangeduide deelspiralen vormen samen de tweevoudige spiraal waarlangs de te registreren informatie gerangschikt dient te worden. Tijdens een eerste omwenteling van drager 4 (0 < φ < 2ir) wordt het richtpunt vanaf een positie 34 met een snelheid die evenredig is met de omtreksnelheid 20 van drager 4 in radiêle zin in de richting van pijl 33 bewogen, zodat het richtpunt 20 op de drager 4 een spiraalvormige baan doorloopt. De bijbehorende radiêle verplaatsing Sr is in figuur 2a als funktie van φ weergegeven. Na één omwenteling heeft het richtpunt een positie 35 bereikt, waarna het richtpunt 20 gedurende de volgende omwenteling 25 (2ττ < φ < 4ττ) over een afstand die overeenkomt met de halve spoorsteek Tp wordt terugbewogen, zodat aan het einde van de tweede omwenteling het richtpunt 30 een positie 36 bereikt heeft. Vervolgens wordt tijdens de volgende omwenteling (4ïï < φ < 6ïï), het richtpunt 20 weer in de richting van pijl 33 bewogen met de, met de hoeksnelheid evenredige, snelheid, 30 zodat de lichtgevoelige laag 5 van drager 4 volgens de eerste winding van deelspiraal B wordt afgetast.

Zodra het richtpunt 20 het einde 37 van de eerste winding van deelspiraal B heeft bereikt wordt het richtpunt weer in radiêle zin terugbewogen gedurende één omwenteling (6ïï < φ < 8ïï) , totdat 35 positie 35 wordt bereikt, waarna de aftasting volgens de tweede winding van deelspiraal A wordt uitgevoerd. Op deze wijze kan de fotolaklaag 5 afwisselend volgens de windingen van deelspiraal A en windingen van 3soi:,j • * PHN 11.739 8 deelspiraal B afgetast worden, waarbij gedurende de tijdsintervallen TA en TB (waarin de fotolaklaag volgens respectievelijk deelspiraal A en deelspiraal B wordt afgetast) de lichtbundel 7 overeenkomstig de te registreren informatie wordt gemoduleerd. Gedurende de tijd dat het 5 richtpunt van de ene naar de andere deelspiraal wordt verplaatst (in figuur 2 met een stippellijn aangegeven), wordt lichtbundel 7 door modulatie-inrichting 13 onderbroken, zodat geen registratie plaats vindt. Het zal dan ook duidelijk zijn dat voor het verplaatsen van het richtpunt van de ene naar de andere deelspiraal elke baan is toegestaan, 10 waarbij het eindpunt overeenkomt met het gewenste beginpunt van de volgende aftasting. De radiële verplaatsing Sr wordt gedeeltelijk door een, door de positioneringsinrichting 19 veroorzaakte, verplaatsingscomponent Sk en door een door de afbuiginrichting 10 veroorzaakte verplaatsingscomponent Sa^bepaald. Sk en Sa zijn eveneens 15 in figuur 2a als funktie van φ weergegeven. Zoals uit figuur 2a blijkt, voert het richtpunt 20 een radiële beweging uit welke is samengesteld uit een, niet van richting omkerende, bewegingscomponent welke wordt bepaald door het verloop van verplaatsingscomponent Sk en uit, een heen en, weer gaande, bewegingscomponent welke wordt bepaald door het verloop 20 van de verplaatsingscomponent Sa.

Doordat de richting van de door.aandrijfinrichting 19 veroorzaakte bewegingscomponent niet omkeert, heeft hysteresis in de aandrijvingsinrichting 19 geen invloed op de positioneringsnauwkeurigheid van het richtpunt 20. De omkering van de 25 richting van de radiële beweging van het richtpunt 20, welke bij aftasting volgens de tweevoudige spiraal onvermijdelijk is, wordt verkregen met behulp van de door aftastinrichting 10 veroorzaakte heen en weer gaande bewegingscomponent. Daar het bereik B1 van afbuiginrichting 10 klein is ten opzichte van het verplaatsbereik B2 van 30 de optische is de door hysteresis veroorzaakte onnauwkeurigheid bij de afbuiginrichting 10 veel gemakkelijker binnen de vereiste toleranties te houden, zodat een nauwkeurige positionering van het richtpunt 20 wordt verkregen. Bij toepassing van een acousto-optische afbuiginrichting is vanwege het ontbreken van mechanische componenten een bijzonder 35 nauwkeurige positionering mogelijk.

Toepassing van een acousto-optische afbuiginrichting maakt bovendien bijzonder snelle radiële verplaatsing van het S ^ (1 Α· ^ Λ 'A ** ** V - u -J 0 . ^ > PHN 11.739 9 richtpunt 20 mogelijk, zodat het mogelijk wordt om na het aftasten volgens een winding van een deelspiraal vrijwel meteen terug te keren naar het punt waar de aftasting volgens de andere spiraal is afgebroken. De baan die het richtpunt daarbij beschrijft alsook het 5 bijbehorende verloop van Sr, Sa en Sk zijn weergegeven in figuur 3 respectievelijk figuur 3a.

In figuur 3 is de baan die het richtpunt 20 bij een overgang van een aftasting van de ene spiraal naar de aftasting volgens de andere spiraal met een stippellijn aangegeven. Daar de radiêle 10 verplaatsing van het richtpunt niet ineen oneindig korte tijd kan worden uitgevoerd zullen de windingen van de deelspiralen niet geheel op elkaar aansluiten. Deze fouten zijn echter zo klein dat dit voor veel toepassingen geen bezwaar oplevert.

In het hiervoorgaande is een aftasting volgens een 15 tweevoudige spiraal geïllustreerd. Het zal echter voor de vakman duidelijk zijn dat op soortgelijke wijze een aftasting volgens een meervoudige spiraal, die uit meer dan twee deelspiralen is samengesteld, kan worden gerealiseerd.

Bij de hiervoor beschreven aftasting wordt de radiêle 20 positie van het richtpunt 20 zodanig bestuurd dat afwisselend gedeeltes van de ene deelspiraal en gedeeltes van de andere deelspiraal worden afgetast, waarbij het richtpunt na het aftasten van een gedeelte van een deelspiraal weer terugkeert naar het punt, waarop de aftasting van de andere deelspiraal was onderbroken. De lengte van de afwisselend 25 afgetaste gedeeltes van de deelspiralen komen in het beschreven voorbeeld overeen met de lengte van één winding. Het zal duidelijk zijn dat in principe elke willekeurige lengte toegestaan is, mits bij een onderbreking van de aftasting van een deelspiraal maar steeds teruggekeerd wordt naar het punt, waarop de aftasting van de andere 30 deelspiraal was onderbroken.

Verder zal het duidelijk zijn dat het verloop van Sa en Sk op tal van wijzen kan worden gevarieerd. Daarbij is het slechts van belang dat de verplaatsing van het richtpunt op de gewenste wijze verloopt, en dat de door Sk bepaalde bewegingscomponent niet van 35 richting omkeert. In dat geval zal steeds een nauwkeurige radiêle beweging van het richtpunt 20 worden verkregen.

In figuur 4 zijn de banen weergegeven, die het richtpunt *\ · * ί ' ‘ --JF V,,- j ^

4- V

V

PHN 11.739 10 doorloopt bij een uitvoeringsvorm van de werkwijze voor het volgens concentrische banen aftasten van de lichtgevoelige laag 5. In figuur 4a is het bijbehorende verloop van Sr, Sa en Sk weergegeven als funktie van Φ· 5 Tijdens de aftasting van de concentrische banen C, D, E, F, G en H wordt verplaatsingscomponent Sk volledig gecompenseerd door de verplaatsingscomponent Sa, zodat tijdens de aftasting van de concentrische banen Sr konstant blijft. Steeds nadat de drager 4 een omwenteling heeft voltooid, wordt het richtpunt 20 met behulp van de 10 afbuiginrichting 10 over een, met de spoorsteek Tp overeenkomende afstand verplaatst. Bij het weergegeven verloop van Sk wordt de optische kop met een nagenoeg konstante snelheid voortbewogen, waardoor een vrijwel trillingsvrije beweging van de optische kop wordt verkregen. De snelheidswisselingen in het snelheidsverloop van de radiêle beweging 15 van het richtpunt worden verkregen met behulp van de acousto-optische afbuiginrichting 10, welke vrijwel trillingsvrij is, zodat een bijzonder snelle en vrijwel trillingsvrije verplaatsing van het richtpunt van de ene naar de andere concentrische baan wordt verkregen, hetgeen vanwege het ontbreken van wachttijd na een verplaatsing een snelle aanvang van 20 de registratie mogelijk maakt.

In de hier beschreven uitvoeringsvorm van de uitvinding voor het volgens concentrische banen aftasten van de fotolaklaag zijn het verloop van Sk en hét verloop van Sa zodanig, dat de door deze verlopen bepaalde snelheden evenredig zijn met de omtreksnelheid van 25 drager 4. Het zal duidelijk zijn dat het verloop van Sa en Sk op tal van wijzen kan worden gevarieerd. Daarbij is het slechts van belang dat de verplaatsing van het richtpunt op de gewenste wijze verloopt, en dat de door Sk bepaalde beweging een niet van richting omkerende en gelijkmatige beweging is. In dat geval zal steeds een nauwkeurige en 30 vrijwel trillingsvrije beweging van het richtpunt worden verkregen.

In figuur 5 is een blokschema van de besturingsinrichting 21 weergegeven. Besturingsinrichting 21 omvat een programmeerbare rekeneenheid welke is samengesteld uit een centrale verwerkingseenheid 40 (CPU), een uitsluitend leesbaar geheugen 41 (ROM) en een willekeurige 35 toegankelijk lees/schrijf-geheugen 42 (RAM). De geheugens 41 en 42 zijn op een gebruikelijke wijze via een bus 43 met de centrale verwerkingseenheid 40 verbonden. Een besturingseenheid 44 voor het O -¾ T\ Λ ,'· ·*

O v ‘J ï '<j -J J

I ^ PHN 11.739 11 besturen van de modulatiegenerator 22, een besturingseenheid 45 voor het besturen van de afbuiginrichting 10, een besturingseenheid 46 voor het besturen van de positioneringsinrichting 19 alsmede een besturingseenheid 47 voor het besturen van de aandrijfinrichting 3 zijn 5 eveneens via de bus 43 met de centrale verwerkingseenheid 40 gekoppeld.

Figuur 6 toont in detail een uitvoeringsvorm van besturingseenheid 47. Besturingseenheid 47 omvat een oscillator 50 voor het opwekken van klokpulsen met een konstante frequentie, welke worden toegevoerd aan een frequentiedeler 51 van een programmeerbare soort, 10 waarvan het deeltal door de centrale verwerkingseenheid 40 via bus 43 instelbaar is. De uitgang van deler 51 wordt toegevoerd aan een ingang van een fasedetectieschakeling 52. Aan de andere ingang van de fasedetectieschakeling 52 wordt het uitgangssignaal van een pulsgenerator 53 toegevoerd, welke pulsgenerator is aangebracht op de as 15 van een motor 54 voor het aandrijven van draaitafel 2, en welke pulsgenerator zodanig is uitgevoerd dat zij een pulsvormig signaal Vp opwekt, met een frequentie die evenredig is met het toerental van motor 54. Het uitgangssignaal van fasedetectiesignaal 52, dat het faseverschil tussen de signalen op zijn beide ingangen vertegenwoordigt, wordt 20 toegevoerd aan een regelschakeling 55, welke in afhankelijkheid van het faseverschil een regelsignaal afleidt dat wordt toegevoerd aan een vermogensversterker 56 voor het bekrachtigen van de motor 54.

Fasedetectieschakeling 52, regelschakeling 55, versterker 56, motor 54, pulsgenerator 53 vormen tesamen een fase-vergrendelde 25 besturingsschakeling van een gebruikelijke soort voor het regelen van de oatreksnelheid van draaitafel 2 met een snelheid die evenredig is met de frequentie van het uitgangssignaal van de programmeerbare frequentiedeler 51, Het uitgangssignaal Vp van pulsgenerator 53 wordt toegevoerd aan een ingang van centrale verwerkingseenheid 40.

30 In figuur 7 is een uitvoeringsvorm van de besturingseenheid 46 voor het besturen van de positioneringsinrichting 19 weergegeven. Besturingseenheid 46 vormt een onderdeel van een regelsysteem voor het regelen van de positie van de optische kop 16, overeenkomstig een gewenste waarde, welke door middel van de centrale 35 verwerkingseenheid 41 in de vorm van een digitale code in een op de bus 43 aangesloten register 60 kan worden geladen. Het regelsysteem omvat een motor 61 voor het verplaatsen van de optische kop 61 via een 'X ^

f V

ΡΗΝ 11.739 12 vertragingsmechanisme 62. Een pulsgenerator 63 is gekoppeld met de as van de motor 61. De pulsgenerator 63 is er een van een soort die twee pulsvormige signalen V1 en V2 afgeeft welke afhankelijk van de bewegingsrichting van de motor 90° of 270° in fase ten opzichte van 5 elkaar zijn verschoven en waarvan de frequentie evenredig is met het toerental van motor 61. Deze signalen en ^ worden toegevoerd aan een schakeling 64, welke uit de signalen en V2 signalen VQ en Vn afleidt, zodanig dat pulsen van VQ worden opgewekt als de motor in de ene richting beweegt en dat pulsen van Vn worden opgewekt als de 10 motor in de andere richting beweegt.

De signalen VQ en Vn worden toegevoerd aan respectievelijk de “optel"ingang en de "aftel"ingang van een Op/Neer teller 65. De telstand van teller 65,. welke een maat is voor de positie van optische kop 16, wordt met behulp van een verschilschakeling 66 15 vergeleken met de in codevorm in register 60 opgeslagen gewenste positie. Het uitgangssignaal van verschilschakeling wordt toegevoerd aan een digitaal/analoog-omzetter 67. Het uitgangssignaal van digitaal/analoog-omzetter 67 wordt toegevoerd aan een ingang van een regelschakeling 68. De regelschakeling 68 leidt uit het uitgangssignaal 20 van analoog/digitaal-omzettér 67 een zodanig bekrachtigingssignaal voor motor 61 af, dat de positie van de optische kop de in register 60 codevorm opgeslagen gewenste waarde volgt.

Figuur 8 toont een uitvoeringsvorm van de besturingseenheid 45 voor het besturen van de afbuiginrichting 10.

25 Besturingsschakeling 45 omvat een register 80, dat door centrale verwerkingseenheid 40 via de bus 43 geladen kan worden met een digitale code. Een digitaal/analoog-omzetter 81 zet de digitale code om een analoog signaal dat dienst doet als stuursignaal van een spanningsgestuurde oscillator 82 van gebruikelijke soort. Het 30 uitgangssignaal van de oscillator 82 wordt toegevoerd aan de stuuringang van de acousto-optische afbuiginrichting 10, van een gebruikelijke soort, waarbij een door de afbuiginrichting geleide lichtstraal 7 met een door de frequentie van het signaal op de stuuringang bepaalde hoek Θ wordt afgebogen.

35 Met behulp van de hier beschreven besturingsinrichting worden tijdens de aftasting van de fotolaklaag 5 de hoeksnelheid van drager 4, de door'afbuiginrichting 10 veroorzaakte radiêle 0 y « i.· j ‘j % ^ PHN 11.739 13 verplaatsing Sa van het richtpunt 20 en de door positioneringsinrichting 19 veroorzaakte radiêle verplaatsing Sk van het richtpunt volgens een voorafbepaald verloop gestuurd. De besturingsinrichting 21 is daartoe voorzien van een in het uitsluitend leesbaar geheugen 41 opgeslagen 5 programma. Bij de uitvoering van het programma bepaalt centrale verwerkingseenheid 40 de hoekafstand φ door telling van het aantal ontvangen pulsen van signaal Vp. Na elke verandering van het aantal getelde pulsen past centrale verwerkingseenheid 40 de inhoud van register 60 en 81 aan teneinde de door afbuiginrichting 10 veroorzaakte 10 verplaatsing Sa en de door positioneringsinrichting 19 veroorzaakte verplaatsing Sk in overeenstemming te brengen met de bij de bepaalde hoekafstand φ behorende gewenste waarden, zoals bijvoorbeeld in de figuren 2a, 3a en 4a is weergegeven. Deze gewenste waarden kunnen bijvoorbeeld in tabelvorm in een van de geheugens 41 of 42 zijn 15 opgeslagen. Echter in het geval dat er een eenvoudige relatie (zoals in figuren 2a, 3a en 4a) bestaat tussen de verplaatsingen Sa en Sk en de hoekafstand φ, kunnen de gewenste waarden eenvoudig door centrale verwerkingseenheid 40 berekend worden. De centrale verwerkingseenheid 40 draagt tevens zorg voor het besturen van de synchronisatie van het 20 modulatiésignaal met de beweging van het richtpunt over de lichtgevoelige laag 51. Daar deze synchronisatie geen onderwerp vormt van de onderhavige uitvinding, zal deze niet verder besproken worden.

De hier beschreven besturingsinrichting 21 is uitgevoerd met behulp van een programmeerbare rekeneenheid. Het zal echter 25 duidelijk zijn dat de besturingsinrichting echter even goed gerealiseerd kan worden met behulp van een "hard ware"schakeling.

In de hier beschreven uitvoeringsvorm is een acousto-optische afbuiginrichting toegepast. Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat evengoed een electro-optische afbuiginrichting gebruikt kan 30 worden.

Claims (10)

1. Werkwijze voor het volgens voorafbepaalde concentrische of spiraalvormige banen aftasten van een stralingsgevoelig registratieoppervlak van een roterende schijfvormige drager met behulp van een gemoduleerde stralingsbundel, welke op een richtpunt op het 5 registratiedrager wordt gericht, waarbij het richtpunt volgens een voorafbepaalde beweging in. radiële zin over het registratieoppervlak wordt verplaatst met behulp van een eerste verplaatsingsinrichting met het kenmerk dat een tweede verplaatsingsinrichting wordt toegepast ter verkrijging van een samengestelde beweging van het richtpunt, die is 10 samengesteld uit een eerste en tweede radiële bewegingscomponent welke respectievelijk door de eerste en tweede verplaatsingsinrichting worden veroorzaakt, en waarbij de eerste en tweede verplaatsingsinrichting zodanig worden bestuurd dat eerste bewegingscomponent een voorafbepaalde, niet van richting omkerende, beweging en dat de twee 15 bewegingscomponenten een voorafbepaalde heen en weergaande beweging voorstelt.

• 2. Werkwijze volgens conclusie 1 voor het volgens concentrische banen aftasten van het registratieoppervlak met het kenmerk dat de eerste bewegingscomponent een beweging met in hoofdzaak 20 constante snelheid voorstelt en dat de tweede bewegingscomponent tijdens de heengaande gedeelten van de tweede bewegingscomponent de eerste bewegingscomponent zodanig compenseert dat de radiële positie van het richtpunt constant blijft, en waarbij de tijdsduur van de heengaande gedeelten ten minste overeenkomt met één omwenteling van de 25 schijfvormige drager.

3. Werkwijze voor het volgens een n-voudige spiraal aftasten van het registratieoppervlak, met het kenmerk dat de tijdsduur van een periode van de tweede, heen en weergaande, bewegingscomponent in hoofdzaak overeenkomt met p omwentelingen, met p een geheel getal dat 30 groter of gelijk aan 1 is, waarbij tijdens de heengaande gedeelten van de tweede bewegingscomponent de snelheden van de eerste en tweede bewegingscomponenten zodanig zijn gekozen dat de snelheid van de samengestelde beweging in hoofdzaak evenredig is met de hoeksnelheid van de drager gedurende een aaneengesloten periode die tenminste overeenkomt 35 met q omwentelingen met q een geheel getal dat kleiner of gelijk aan p is, en waarbij de tijdens één volledige periode van de heen en weergaande bewegingscomponent het richtpunt in radiële zin wordt V t :J 0 :j V * ^ PHN 11.739 15 verplaatst over een afstand die in hoofdzaak overeenkomt met 1/n maal de spoed van de n-voudige spiraal.

4. Werkwijze volgens conclusie 3 met het kenmerk dat tijdens het heengaande gedeelte van de tweede bewegingscomponent de eerste 5 bewegingscomponent gelijk aan nul is.

5. Werkwijze volgens conclusie 3 met het kenmerk dat de snelheid van de eerste bewegingscomponent in hoofdzaak evenredig is met de hoeksnelheid van de drager.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 3 tot en met 5 met 10 het kenmerk dat p gelijk is aan q.

7. Werkwijze volgens een der conclusies 3 tot en met 5 met het kenmerk dat n gelijk aan twee is.

8. Optische schrijfinrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 tot en met 7, omvattende een 15 aandrijfinrichting voor het doen roteren van een schijfvormige drager met een stralingsgevoelig registratieoppervlak r een optisch systeem voor het richten van een stralingsbundel op een richtpunt op het registratieoppervlak, alsmede een eerste verplaatsingsinrichting voor het onder besturing van een besturingsinrichting in radiêle zin doen 20 bewegen van het richtpunt binnen een eerste verplaatsingsbereik met het kenmerk dat de optische schrijfinrichting is voorzien van een tweede verplaatsingsinrichting voor het onder besturing van de besturingsinrichting eveneens in radiêle zin doen bewegen van het richtpunt over het registratieoppervlak binnen een tweede 25 verplaatsingsbereik, dat kleiner is dan het eerste verplaatsingsbereik, en waarbij de besturingsinrichting is ingericht voor het besturen van de door de eerste en tweede verplaatsingsinrichting veroorzaakte eerste en tweede radiêle bewegingscomponent volgens een eerste en respectievelijk een tweede voorafbepaald bewegingsprofiel.

9. Optische schrijfinrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk dat de tweede verplaatsingsinrichting een acousto-optische afbuiginrichting is voor het afbuigen van de op het registratievlak gerichte stralingsbundel.

10. Optische schrijfinrichting volgens conclusie 8, met het 35 kenmerk dat de tweede verplaatsingsinrichting een electro-optische afbuiginrichting is. 8 ' .