NO144551B

NO144551B - RECORDING CARRIER WITH INFORMATION RECORDED AS AN OPTICAL STRUCTURE AND APPARATUS FOR RECORDING INFORMATION ON SUCH RECORDER

Info

Publication number: NO144551B
Application number: NO742366A
Authority: NO
Inventors: Gijsbertus Bouwhuis; Josephus Johannes Maria Braat; Bernardus Antonius Joha Jacobs
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1973-07-02
Filing date: 1974-06-28
Publication date: 1981-06-09
Also published as: NL172111C; DK137735C; NO144551C; FR2236240A1; IT1014438B; ES427804A1; NL7309174A; AT346096B; ZA744185B; NL172111B; DE2429850C2; CH592349A5; DE2429850A1; SE7408535L; CA1039402A; GB1479294A; JPS5623221B2; AU7074274A; FR2236240B1; JPS5034508A

Description

Oppfinnelsen angår en opptegningsbærer med informasjon opptegnet som optisk struktur i områder og mellomrom i spor med avstand mellom sporene/ hvilke områder påvirker en avlesningsstråle på en annen måte enn mellomrommene og området mellom sporene, idet lengden av de enkelte områder og mellomrom i sporene bestemmer informasjonen, og ved hvilken opptegningsbærer den mid- The invention relates to a recording medium with information recorded as optical structure in areas and spaces in tracks with a distance between the tracks/which areas affect a reading beam in a different way than the spaces and the area between the tracks, as the length of the individual areas and spaces in the tracks determines the information, and by which record carrier does the mid-

lere områdefrekvens av områdene varierer i avlesningsapparatet, learn range frequency of the ranges varies in the reading device,

hvor avlesningsstrålen som er fokusert på den optiske struktur til en stråleflekk som er større enn sporets bredde, og i tilfelle av where the readout beam is focused on the optical structure of a beam spot larger than the width of the track, and in the case of

flere spor, mindre enn summen av sporets bredde og to ganger avstanden mellom til hverandre grensende spor. several tracks, less than the sum of the track width and twice the distance between adjacent tracks.

Sporene i tilfellet av en rund opptegningsbærer skal forstås som et antall konsentriske spor eller et spiralformet spor som kan være oppdelt i et antall kvasikonsentriske spor. Med midlere områdefrekvens av områdene skal forstås det midlere antall områder pr. lengdeenhet i sporet. The grooves in the case of a round recording medium are to be understood as a number of concentric grooves or a helical groove which may be divided into a number of quasi-concentric grooves. Average area frequency of the areas is to be understood as the average number of areas per length unit in the track.

For avlesning av en opptegningsbærer med optisk informasjonsstruktur er det i norsk patentsøknad nr. 3399/73 foreslått å projisere en strålingsflekk med dimensjoner større enn bredden av sporet på informasjonsstrukturen. Strålingen fra opptegningsbæreren konsentreres på en strålingsfølsom detektor ved hjelp av en linse med begrenset åpning. I de områder, hvor informasjonsstrukturen be-virker avbøyning vil den avbøyede stråle for størsteparten falle utenfor linseåpningen. Følgelig hvis et område anbringes foran linsen, vil mindre stråling nå detektoren enn hvis ikke noe område befinner seg foran linsen. For reading a recording medium with an optical information structure, it is proposed in Norwegian patent application no. 3399/73 to project a spot of radiation with dimensions greater than the width of the track on the information structure. The radiation from the recording medium is concentrated on a radiation-sensitive detector by means of a lens with a limited aperture. In the areas where the information structure causes deflection, the deflected beam will for the most part fall outside the lens opening. Consequently, if an area is placed in front of the lens, less radiation will reach the detector than if no area is located in front of the lens.

For å oppnå maksimal optisk signal må geometrien av området på opptegningsbæreren og dimensjonene av strålingsflekken på opptegningsbæreren såvel som strålingsfordelingen på strålingsflekken tilpasses hverandre. Den maksimale åpning for linsen som danner strålingsflekken på opptegningsbæreren må da bestemme en bestemt geometri av området. Den midlere områdefrekvens og dermed den midlere lengde av områdene kan imidlertid variere sterkt i de forskjellige spor. Derfor kan ikke alle spor avleses på optimal måte ved hjelp av en enkelt strålingsflekk som er dannet av en bestemt linse. In order to achieve maximum optical signal, the geometry of the area on the recording medium and the dimensions of the radiation spot on the recording medium as well as the radiation distribution on the radiation spot must be adapted to each other. The maximum opening for the lens which forms the radiation spot on the recording medium must then determine a specific geometry of the area. However, the average area frequency and thus the average length of the areas can vary greatly in the different tracks. Therefore, not all traces can be read optimally using a single radiation spot formed by a particular lens.

Omformingen av informasjon som er opptegnet i den optiske struktur på opptegningsbæreren til elektriske signaler behøver ikke alltid være lineær. Det kan hende at detektoren mottar en viss terskelverdi, mens kanten av området enda ikke er riktig innstillet i forhold til strålingsflekken. Dette vil resultere i forvrengning av det detekterte signal særlig ved lav områdefrekvens, dvs. ved større midlere lengde av områdene og mellomrommene i sporene. The transformation of information recorded in the optical structure of the recording medium into electrical signals does not always have to be linear. It may happen that the detector receives a certain threshold value, while the edge of the area is not yet correctly set in relation to the radiation spot. This will result in distortion of the detected signal particularly at low range frequency, i.e. at larger average lengths of the ranges and spaces in the tracks.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en opptegningsbærer, minske den ene eller begge disse problemer. The purpose of the invention is to provide a recording medium, reducing one or both of these problems.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at de midlere dimensjoner av områdene i sporene er tilpasset den midlere områdefrekvens i sporene på sådan måte, at det oppnås et signal med tilstrekkelig modulasjonsgrad og minimal forvrengning. This is achieved according to the invention in that the average dimensions of the areas in the tracks are adapted to the average area frequency in the tracks in such a way that a signal with a sufficient degree of modulation and minimal distortion is obtained.

Med fordel kan sporbredden øke når den midlere områdefrekvens i sporet øker, og på denne måte kan opptegningsbæreren ifølge oppfinnelsen avleses på maksimal måte ved hjelp av en enkelt strålingsflekk på en bestemt geometri og en bestemt strålingsfor-deling og over strålingsflekken. Tilpassing av sporbredden sikrer videre at de posisjoner av strålingsflekken og arealene i forhold til hverandre hvor styrken av strålen til detektoren er halvparten av differensen mellom maksimal og minimal styrke av strålen som skal detekteres, gir tilnærmet ønskede posisjoner. Advantageously, the track width can increase when the average area frequency in the track increases, and in this way the recording medium according to the invention can be read in a maximal way by means of a single radiation spot on a specific geometry and a specific radiation distribution and above the radiation spot. Adaptation of the track width further ensures that the positions of the radiation spot and the areas in relation to each other where the strength of the beam to the detector is half of the difference between the maximum and minimum strength of the beam to be detected, give approximately the desired positions.

Ved lav midlere områdefrekvens kan den midlere lengde av området være mindre enn den midlere lengde som skulle svare til denne frekvens. At a low average area frequency, the average length of the area can be less than the average length that would correspond to this frequency.

Et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er et apparat for opptegning av informasjon på en slik opptegningsbærer, omfattende en strålingskilde som avgir en opptegningsstråle, og en moduleringsinnretning for informasjonspulser i samsvar med den informasjon som skal opptegnes, særpreget ved hjelpemidler for påvirkning av opptegningsstrålene i avhengighet av den informasjon som skal opptegnes, på sådan måte at det resulterer i at de midlere dimensjoner av områdene på opptegningsbæreren varierer i samsvar med den midlere områdefrekvens for områdene. A further feature of the invention is an apparatus for recording information on such a recording carrier, comprising a radiation source which emits a recording beam, and a modulation device for information pulses in accordance with the information to be recorded, characterized by aids for influencing the recording rays depending on the information to be recorded, in such a way that it results in the average dimensions of the areas on the recording medium varying in accordance with the average area frequency of the areas.

Ved lav midlere områdefrekvens kan områdenes ender smalne av til et punkt i sporets lengderetning. At a low average area frequency, the ends of the areas can taper to a point in the longitudinal direction of the track.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under hen-visning til tegningene, hvor fig. 1 viser skjematisk en del av en optisk struktur på en opptegningsbærer som skal avleses, fig. 2 viser skjematisk et apparat for avlesning av en opptegningsbærer ifølge oppfinnelsen, fig. 3 viser et diagram for amplituden av fordelingen i strålingsflekken før og etter samvirke med opptegningsbæreren, fig. 4 viser skjematisk deler av to informasjonsspor med forskjellig områdefrekvens, fig. 5 viser et diagram for samvirke mellom en strålingsflekk og sporene på fig. 4, fig. 6 viser en del av et spor med høy områdefrekvens ifølge oppfinnelsen, fig. 7 viser skjematisk og som diagram styrkevariasjoner i strålen fra opptegningsbæreren som funksjon av stillingen av kantérn av et område i forhold til strålingsflekken, og The invention will be described in more detail below with reference to the drawings, where fig. 1 schematically shows part of an optical structure on a recording medium to be read, fig. 2 schematically shows an apparatus for reading a recording medium according to the invention, fig. 3 shows a diagram for the amplitude of the distribution in the radiation spot before and after interaction with the recording medium, fig. 4 schematically shows parts of two information tracks with different area frequencies, fig. 5 shows a diagram for cooperation between a radiation spot and the tracks in fig. 4, fig. 6 shows part of a track with a high area frequency according to the invention, fig. 7 shows schematically and as a diagram strength variations in the beam from the recording medium as a function of the position of the edges of an area in relation to the radiation spot, and

fig. 8 viser et diagram som representerer deformasjonen fig. 8 shows a diagram representing the deformation

av det detekterte signal som opptrer ved lav områdefrekvens. of the detected signal that occurs at low range frequency.

Fig. 9 og 10 viser deler av en optisk informasjonsstruktur som er korrigert for deformasjonen ifølge oppfinnelsen. Fig. 11 viser skjematisk et apparat for opptegning av informasjon på en opptegningsbærer ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 viser en del av en optisk struktur på en opptegningsbærer som skal avleses, f.eks. en rund opptegningsbærer 1. På opptegningsbæreren er opptegnet et antall områder g i sporene 2. Områdene har forskjellig virkning på en avlesningsstråle som treffer opptegningsbæreren i forhold til resten av opptegningsbæreren,dvs. Fig. 9 and 10 show parts of an optical information structure which has been corrected for the deformation according to the invention. Fig. 11 schematically shows an apparatus for recording information on a recording medium according to the invention. Fig. 1 shows part of an optical structure on a recording medium to be read, e.g. a round recording medium 1. A number of areas g are recorded on the recording medium in the grooves 2. The areas have a different effect on a reading beam that hits the recording medium in relation to the rest of the recording medium, i.e.

i forhold til mellomrommene t og de informasjonsfrie områder 3 mellom sporene. Sporene kan være anordnet parallelt med hverandre, dvs. konsentrisk i forhold til ppptegningsbærerens sentrum. Opptegningsbæreren kan også være forsynt med et kontinuerlig spiralformet spor. Lengden av område og mellomrommene i sporene er bestemt av den informasjon som er lagret i sporet. in relation to the spaces t and the information-free areas 3 between the tracks. The grooves can be arranged parallel to each other, i.e. concentric with respect to the center of the pppdrawing carrier. The recording medium can also be provided with a continuous spiral groove. The length of the area and the spaces in the tracks are determined by the information stored in the track.

En ikke vist avlesningsstråle frembringer en strålingsflekk V på den optiske struktur. Ved å bevege opptegningsbæreren i retning av pilen 4 vil avlesningsstrålen tidsmoduleres i samsvar med rekken av områder og mellomrom i sporet. Diameteren d av strålingsflekken V er større enn bredden av sporet 2, men mindre enn summen av sporbredden og to ganger bredden av området 3 mellom sporene. A readout beam, not shown, produces a radiation spot V on the optical structure. By moving the recording carrier in the direction of the arrow 4, the reading beam will be time-modulated in accordance with the series of areas and spaces in the track. The diameter d of the radiation spot V is greater than the width of the track 2, but less than the sum of the track width and twice the width of the area 3 between the tracks.

Åpningen av en linse L (fig. 2), som tjener til å avbilde opptegningsbæreren på en detektor D, er valgt slik at linsen ikke kan avbilde de smale områder g. Så lenge en strålingsflekk projiseres utenfor et område g, vil detektoren D motta maksimal stråling. Når en strålingsflekk projiseres på et område g med finere struktur enn d, vil meget stråling av-bøyes utenfor linsen L slik at praktisk talt ingen stråling treffer detektoren. The aperture of a lens L (Fig. 2), which serves to image the recording medium on a detector D, is chosen so that the lens cannot image the narrow areas g. As long as a spot of radiation is projected outside an area g, the detector D will receive maximum radiation. When a spot of radiation is projected onto an area g with a finer structure than d, much radiation will be deflected outside the lens L so that practically no radiation hits the detector.

Informasjon kan lagres på opptegningsbæreren som amplitudestruktur 'idet områdene ligger i samme plan som overflaten av opptegningsbæreren. Områdene kan da være strålingsabsorberende, mens selve opptegningsbæreren kan slippe gjennom stråling eller reflektere stråling, eller omvendt kan områdene slippe gjennom stråling eller reflektere stråling men opptegningsbæreren er strålingsabsorberende. Områdenes plan kan også ligge i liten avstand fra overflaten av opptegningsbæreren. Et eksempel på en slik fasestruktur er en reflekterende opptegningsbærer hvor fordypninger er presset inn på områdestedene. Information can be stored on the recording medium as an amplitude structure, as the areas lie in the same plane as the surface of the recording medium. The areas can then be radiation absorbent, while the recording medium itself can let through radiation or reflect radiation, or conversely the areas can let through radiation or reflect radiation but the recording medium is radiation absorbent. The plan of the areas can also lie at a small distance from the surface of the recording medium. An example of such a phase structure is a reflective recording medium where depressions are pressed into the area locations.

Por maksimal modulasjon av detektorstrømmen ved hjelp av mønstere av fordypninger på opptegningsbæreren reflekteres strålen fra bunnen av fordypningen og på opptegningsbæperens overflate som grenser til fordypningene må det være en faseforskjell på l80° med samme styrke. En l80° faseforskjejl oppnås ved at fordypningens dybde er lik en kvart bølgelengde av strålingen som anvendes, slik at forskjellen i vei-lengde mellom de.to refleksjoner vil være en halv bølgelengde. Lik styrke oppnås ved å sikre at samme mengde stråling opptrer i og utenfor fordypningen. Enhver sporgeometri er således forbundet med en maksimal styrkefordeling over strålingsflekken og fordi fordelingen er avhengig av avbøyningen i linseåpningen, altså med maksimal verdi av åpningen for linsen som danner strålingsflekken. For maximum modulation of the detector current by means of the patterns of depressions on the recording medium, the beam is reflected from the bottom of the depression and on the surface of the recording medium bordering the depressions there must be a phase difference of l80° with the same strength. A 180° phase difference is achieved by the depth of the recess being equal to a quarter wavelength of the radiation used, so that the difference in path length between the two reflections will be half a wavelength. Equal strength is achieved by ensuring that the same amount of radiation occurs inside and outside the recess. Any track geometry is thus associated with a maximum power distribution over the radiation spot and because the distribution is dependent on the deflection in the lens opening, i.e. with the maximum value of the opening for the lens that forms the radiation spot.

Dette er vist på fig. 3 hvor kurven a representerer amplituden A som funksjon av radien r i en rund strålingsflekk. Hvis strålingsflekken projiseres på en fordypning k på en opptegningsbærer med en dybde på en kvart bølgelengde, vil det overføres en amplitude.i samsvar med kurven c. Strålingen som reflekteres fra bunnen av fordypningen er l80° faseforskjøvet i forhold til stråling som reflekteres av arealet rundt fordypningen. Detektoren er anordnet på den optiske akse i et punkt som ligger forholdsvis langt fra fordypningen. Den totale stråling i dette punkt kan bestemmes ved addisjon av de sammensatte amplituder av alle komponentene e og f. Det er klart at ved egnet valg av amplitudefordeling og dimensjoner av fordypningen kan summen av de komplekse amplituder og således styrken av strålingen som treffer detektoren gjøres ubetydelig små. This is shown in fig. 3 where the curve a represents the amplitude A as a function of the radius r in a round radiation spot. If the spot of radiation is projected onto an indentation k on a recording medium with a depth of a quarter wavelength, an amplitude corresponding to the curve c will be transmitted. The radiation reflected from the bottom of the indentation is l80° out of phase with respect to radiation reflected by the surrounding area the recess. The detector is arranged on the optical axis at a point relatively far from the recess. The total radiation at this point can be determined by adding the composite amplitudes of all components e and f. It is clear that by suitable choice of amplitude distribution and dimensions of the recess, the sum of the complex amplitudes and thus the strength of the radiation hitting the detector can be made negligible small.

Som tidligere nevnt er lengden av fordypningene bestemt av informasjonen som opptegnes på opptegningsbæreren. For et stort antall etter hverandre følgende fordypninger kan imidlertid angis en midlere lengde. Denne midlere lengde kan variere over opptegningsbæreren. Dette er f.eks. tilfelle med en rund skiveformet opptegningsbærer på hvilket er opptegnet et fjernsynsprogram og inneholder konsentriske eller kvasikonsentriske spor med informasjon for et fjernsynsbilde. Det er klart at for en slik opptegningsbærer er den midlere lengde av fordypningene i det ytre spor større enn for fordypningene i det innerste spor, f.eks. med en faktor 3 for en indre diameter på lOcm og en ytre diameter på 30 cm. Dette betyr at når åpningen av linsen L velges slik at det ytre spor avleses på maksimal måte, vil det indre spor ikke kunne avleses på maksimal måte ved hjelp av denne linse. As previously mentioned, the length of the depressions is determined by the information recorded on the recording medium. However, for a large number of consecutive recesses, an average length can be specified. This average length can vary across the recording medium. This is e.g. case with a round disk-shaped recording medium on which a television program is recorded and contains concentric or quasi-concentric tracks with information for a television picture. It is clear that for such a recording medium the average length of the depressions in the outer groove is greater than for the depressions in the innermost groove, e.g. with a factor of 3 for an inner diameter of lOcm and an outer diameter of 30 cm. This means that when the opening of the lens L is chosen so that the outer track is read in the maximum way, the inner track will not be able to be read in the maximum way with the help of this lens.

Fig. 4 viser deler av enninformasjonsstruktur med stor midlere lengde 1 av fordypningene og en informasjonsstruktur med liten midlere lengde 1' av fordypningen. I virkeligheten kan lengden av fordypningene i et spor moduleres i samsvar med informasjonen som skal lageres i sporet. Fig. 4 shows parts of an information structure with a large mean length 1 of the depressions and an information structure with a small mean length 1' of the depression. In reality, the length of the depressions in a track can be modulated according to the information to be stored in the track.

Det antas at amplitudefordelingen over strålingsflekken It is assumed that the amplitude distribution over the radiation spot

og dimensjonene av strålingsflekken er slik at sporet med en midlere fordypningslengde 1 tillater maksimal avlesning. Dette betyr at når strålingsf lekken projiseres på en fordypning.?, er summen av de sammensatte amplituder av de reflekterte strålingskomponenter j og h hovedsakelig null, slik at detektoren mottar et minimum av stråling. Hvis strålingsflekken projiseres midt mellom to fordypninger, vil ingen avbøyning opptre slik at graden av stråling på detektoren er maksimal. Variasjon av strålingsstyrken som funksjon av bevegelsen x av avlesningsflekken i retning av sporet, er da representert ved kurven u på fig. 5. and the dimensions of the radiation spot are such that the groove with a mean recess length 1 allows maximum reading. This means that when the spot of radiation is projected onto an indentation, the sum of the composite amplitudes of the reflected radiation components j and h is essentially zero, so that the detector receives a minimum of radiation. If the radiation spot is projected midway between two depressions, no deflection will occur so that the degree of radiation on the detector is maximum. Variation of the radiation strength as a function of the movement x of the reading spot in the direction of the track is then represented by the curve u in fig. 5.

Hvis den samme strålingsflekk anvendes for avlesning av informasjonsspor med liten midlere lengde 1<*> av fordypningene, vil variasjon av strålingsstyrken som treffer detektoren være meget mere ugunstig som vist ved kurven u' på fig. 5. Mellomrommet mellom fordypnhgene i sporets lengderetning er mindre enn diameteren av strålingsflekken, slik at strålingsflekken alltid projiseres på en fordypning eller på deler av tilgrensende fordypninger. Som følge herav vil maksimal strålingsstyrke på detektoren være vesentlig mindre enn når et spor med større midlere lengde av fordypningen avleses. Når strålingsflekken projiseres på en fordypning vil den samlede amplitude av de reflekterte strålingskomponenter j og h av--vike fra null, slik at maksimal strålingsstyrke som treffer detektoren er større enn når et spor med større midlere lengde 1 av fordypningene avleses. Modulasjonsgraden for det detekterte signal vil ved avlesning av et spor med mindre midlere lengde av fordypningene være mindre enn ved avlesning av et sper med større midlere lengde av fordypningene. If the same radiation spot is used for reading information tracks with a small average length 1<*> of the recesses, variation of the radiation strength hitting the detector will be much more unfavorable as shown by the curve u' in fig. 5. The space between the depressions in the longitudinal direction of the track is smaller than the diameter of the radiation spot, so that the radiation spot is always projected onto a depression or onto parts of adjacent depressions. As a result, the maximum radiation strength on the detector will be significantly less than when a track with a greater average length of the recess is read. When the radiation spot is projected onto an indentation, the total amplitude of the reflected radiation components j and h will deviate from zero, so that the maximum radiation intensity hitting the detector is greater than when a track with a greater average length 1 of the indentations is read. The degree of modulation for the detected signal will be less when reading a track with a smaller average length of the depressions than when reading a spar with a larger average length of the depressions.

Ifølge oppfinnelsen kan denne situasjon bedres med hensyn til amplitudefordelingen over strålingsflekken for et spor med mindre midlere lengde According to the invention, this situation can be improved with regard to the amplitude distribution over the radiation spot for a track with a smaller average length

• av fordypningene, ved at bredden av fordypningene•er slik at • of the recesses, in that the width of the recesses•is such that

når strålingsflekken projiseres på fordypningen, vil styrken av strålingen som reflekteres fra bunnen av fordypningen og strålingen som reflekteres fra arealet som omgir fordypningen være tilnærmet lik hverandre. when the radiation spot is projected onto the recess, the strength of the radiation reflected from the bottom of the recess and the radiation reflected from the area surrounding the recess will be approximately equal to each other.

Fig. 6 viser en. del av et informasjonsspor ifølge oppfinnelsen med midlere lengde 1' av fordypningen. Bredden av fordypningene er vesentlig større enn på fig. 4. Dette sikrer at nivået for minimal strålingsstyrke på detektoren minskes, slik at modulasjonsgraden for det detekterte signal blir større enn ved kurven u' på fig. 5- Fig. 6 shows a. part of an information track according to the invention with average length 1' of the recess. The width of the recesses is significantly greater than in fig. 4. This ensures that the level for minimal radiation strength on the detector is reduced, so that the degree of modulation for the detected signal is greater than with the curve u' in fig. 5-

Det å utvide sporet har også en innvirkning på likespenningskomponenten i det detekterte signal. Det er klart at likespenningskomponenten varierer med variasjon av den midlere områdefrekvens „ dvs. at ved en økning av den midlere områdefrekvens for områdene, vil likespenningskomponenten avta, som vist ved nivåene n og n' på fig. 5. Variasjonen av likespenningskomponenten øker i et bestemt område av områdefrekvensen med økning av fordypningenes bredde. Variasjonen av likespenningskomponenten under avlesning av en opptegningsbærer kan medføre vanskeligheter når det elektriske signal fra detektoren skal viderebehandles elektronisk. Hvis liten variasjon av likespenningskomponenten er ønskelig, f.eks. for bestemt koding av et fjernsynssignal på en opptegningsbærer, må bredden av sporet være resultatet av et kompromiss. I det tilfellet må det gis avkall på en forbedring av modulasjonsdybden ifølge oppfinnelsen til fordel for en mest mulig konstant likespennings-komponent i det detekterte signal. Extending the trace also has an impact on the DC component of the detected signal. It is clear that the DC voltage component varies with variation of the average area frequency „, i.e. that with an increase in the average area frequency for the areas, the DC component will decrease, as shown at levels n and n' in fig. 5. The variation of the DC voltage component increases in a certain range of the range frequency with an increase in the width of the depressions. The variation of the direct voltage component during reading of a recording medium can cause difficulties when the electrical signal from the detector is to be further processed electronically. If small variation of the DC voltage component is desired, e.g. for particular encoding of a television signal on a recording medium, the width of the track must be the result of a compromise. In that case, an improvement in the modulation depth according to the invention must be foregone in favor of the most possible constant DC voltage component in the detected signal.

Foruten lik grad av tidsinformasjon pr. spor på en rund opptegningsbærer kan ifølge oppfinnelsen fcnhver opptegningsbærer anvendes hvor av en eller annen grunn områdeinformasjonstetthet i en optisk struktur endres i en bestemt retning. Besides the same degree of time information per tracks on a round recording medium can, according to the invention, be used in every recording medium where, for one reason or another, the area information density in an optical structure changes in a specific direction.

Det antas at når sentrum for strålingsflekken passerer begynnelsen eller enden av en fordypning mens opptegningsbæreren avleses, vil strålingsstyrken som treffer detektoren være halvparten av differensen mellom den mulige maksimale og minimale strålingsstyrke på.detektoren. I praksis oppnås imidlertid ikke alltid dette og resultatet er ulineæritet, særlig ved liten midlere områdefrekvens. It is assumed that when the center of the radiation spot passes the beginning or end of an indentation while the recording medium is being read, the radiation intensity hitting the detector will be half the difference between the possible maximum and minimum radiation intensity on the detector. In practice, however, this is not always achieved and the result is non-linearity, particularly at small average area frequencies.

Fig. 7 viser i tilfelle av en fordypningsstruktur med lav områdefrekvens, at strålingsstyrken på detektoren varierer som funksjon av strålingsflekkens posisjon i forhold til fordypningen. I dette tilfellet antas at strålingsflekken har en diameter på 1,3 ^um med Gauss fordeling. Fordypningen har en lengde på 3/,um og en bredde på 0,8 ^urn. Posisjonene for enden av fordypningen i forhold til strålingsflekken er vist med strekede linjer og betegnet 10, 11 og 12. Strålingsstyrken I_ er lik I _ - I . , idet I represan- Fig. 7 shows in the case of an indentation structure with a low area frequency, that the radiation strength on the detector varies as a function of the position of the radiation spot in relation to the indentation. In this case, it is assumed that the radiation spot has a diameter of 1.3 µm with a Gaussian distribution. The recess has a length of 3/.um and a width of 0.8 .mu.m. The positions of the end of the recess in relation to the radiation spot are shown with dashed lines and designated 10, 11 and 12. The radiation intensity I_ is equal to I _ - I . , as I repre-

0 max mm' max r0 max mm' max r

terer den totale styrke av strålingen på detektoren hvis strålingsflekken er projisert utenfor en fordypning, og Im:j_n er den- minste strålingsstyrke rettet mot detektoren hvis strålingsflekken projiseres på en fordypning. En dump i kurven som representerer styrken på fig. 7 er bevirket av at fordypningen og strålingsflekken ikke er tilpasset hverandre. teres the total strength of the radiation on the detector if the radiation spot is projected outside a recess, and Im:j_n is the smallest radiation strength directed at the detector if the radiation spot is projected onto a recess. A dip in the curve representing the strength of fig. 7 is caused by the indentation and the radiation spot not being adapted to each other.

For små fordypninger vil dumpen forsvinne. Fig. 7 viser For small depressions, the dump will disappear. Fig. 7 shows

at allerede i tilstanden 11, dvs. når enden av fordypningen frem-deles har en forholdsvis stor avstand fra midten m av strålingsflekken, har styrken av den reflekterte stråling til detektoren allerede fallt til .ca. \ IQ. Som følge herav vil det elektriske signal som leveres av detektoren ha en form som er vist med den ubrutte kurve på fig. 8. that already in state 11, i.e. when the end of the recess still has a relatively large distance from the center m of the radiation spot, the strength of the reflected radiation to the detector has already fallen to approx. \ IQ. As a result, the electrical signal delivered by the detector will have a shape shown by the solid curve in fig. 8.

Signalet er sterkt forvrengt i forhold til signalet som The signal is strongly distorted compared to the signal which

er vist på den strekede kruve som ville oppnås hvis verdien J IQ is shown on the dashed curve that would be obtained if the value J IQ

ble oppnådd når enden av fordypningen faller sammen med midten m av strålingsflekken s. Ifølge oppfinnelsen kan danne ulineæritet hovedsakelig unngås ved å anvende spor med liten områdefrekvens, f.eks. de ytre spor i en rund opptegningsbærer smalere. Dette sikrer at det sted i strålingsflekken hvor slutten av en fordypning må ligge for at strålingsstyrken til detektoren skal ha verdien \ IQ, forskyves mot midten av strålingsflekken. Ved større områdefre- was achieved when the end of the recess coincides with the center m of the radiation spot s. According to the invention, the resulting nonlinearity can be mainly avoided by using tracks with a small area frequency, e.g. the outer grooves in a round recording medium are narrower. This ensures that the place in the radiation spot where the end of a depression must lie for the radiation strength of the detector to have the value \ IQ is shifted towards the center of the radiation spot. In case of larger area fre-

kvenser, når strålingsflekken kontinuerlig projiseres på en fordypning eller deler av til hverandre grensende fordypninger, vil ulineæriteten ikke lenger være vesentlig. Sporene med gjennom-snittelig kortere fordypninger kan gjøres bredere slik at den ønskede maksimale avlesning oppnås, fordi mest mulig lik strålingsstyrke fra fordypningen og fra arealet rundt en fordypning oppnås. Inn-virkningen av to feil kan stort sett elimineres ved en enkelt for-anstaltning, nemlig å gjøre sporene med liten områdefrekvens smalere enn sporene med stor områdefrekvens. In other words, when the radiation spot is continuously projected onto a recess or parts of adjacent recesses, the non-linearity will no longer be significant. The tracks with on average shorter depressions can be made wider so that the desired maximum reading is achieved, because as much as possible equal radiation strength from the depression and from the area around a depression is achieved. The impact of two errors can largely be eliminated by a single measure, namely making the tracks with a small area frequency narrower than the tracks with a large area frequency.

Ifølge oppfinnelsen er det likeledes mulig i tilfelle av According to the invention, it is also possible in the case of

en opptegningsbærer med konstant sporbredde å hindre ulineær avlesning, ved at selve fordypningene kan gjøres noe kortere. Dette er vist på fig. 9 ved strekede linjer idet de ubrutte linjer representerer en tidligere struktur av fordypningene. Ved å gjøre den midlere lengde av fordypningene mindre enn halvparten av den midlere periode, kan det oppnås at avstanden mellom posisjonene hvor den reflékterte stråling inntar invået \ IQ blir lik den ønskede avstand forven halv periode. a recording medium with a constant track width to prevent non-linear reading, by making the recesses themselves somewhat shorter. This is shown in fig. 9 by dashed lines, the solid lines representing an earlier structure of the depressions. By making the average length of the recesses less than half of the average period, it can be achieved that the distance between the positions where the reflected radiation takes up residence \ IQ becomes equal to the desired distance for half the period.

Den samme virkning kan oppnås ved som. vist på fig. 10 og smalne av endene av fordypningene. The same effect can be achieved by as. shown in fig. 10 and taper off the ends of the recesses.

Oppfinnelsen er beskrevet på bakgrunn av en opptegningsbærer med reflekterende .mønster i fordypninger. Da imidlertid oppfinnelsen er ålmenngyldig for forbedring av en opptegningsbærer som avleses ved prinsippet ifølge oppfinnelsen, nemlig at strålingsflekken er større enn sporbredden, kan det også anvendes andre opptegningsbærere. F.eks. kan en fullstendig transparent opptegningsbærer forsynes med områder i en halv bølgelengde fra opptegnings-bærerens overflate (fasestruktur) eller en transparent eller reflekterende opptegningsbærer forsynt med spor med strålingsabsorberende områder (amplitudestruktur). Fordelene ved avlesnings-prinsippet. nemlig at strålingsflekken er større enn sporbredden, er imidlertid særlig fremtredende ved en fasestruktur fordi en mindre fasevariasjon resulterer i en vesentlig variasjon av detektorsignalet. The invention is described on the basis of a recording medium with a reflective pattern in recesses. However, since the invention is generally valid for the improvement of a recording medium which is read by the principle according to the invention, namely that the radiation spot is larger than the track width, other recording media can also be used. E.g. a completely transparent recording medium can be provided with areas half a wavelength from the recording medium's surface (phase structure) or a transparent or reflective recording medium provided with traces of radiation-absorbing areas (amplitude structure). The advantages of the reading principle. namely that the radiation spot is larger than the track width, is however particularly prominent in the case of a phase structure because a minor phase variation results in a significant variation of the detector signal.

For opptegning av informasjon på en opptegningsbærer For recording information on a recording medium

ifølge oppfinnelsen kan det anvendes et spesielt opptegningsapparat som er forsynt med spesielle hjelpemidler ifølge oppfinnelsen for å påvirke opptegningsstrålen i avhengighet av informasjonen som akal according to the invention, a special recording device can be used which is provided with special aids according to the invention to influence the recording beam depending on the information that akal

opptegnes på sådan måte at i opptegningsbæreren blir de midlere dimensjoner av områdene tilpasset den midlere områdefrekvens på opptegningsbæreren. Opptegningsbæreren kan gis informasjon som er opptegnet ved hjelp av et slikt apparat og kan gis form av en pressematrise som kan tjene som verktøy for fremstilling av en rekke tilsvarende opptegningsbærere. is recorded in such a way that in the recording medium the average dimensions of the areas are adapted to the average area frequency on the recording medium. The recording medium can be provided with information that has been recorded using such an apparatus and can be given the form of a press matrix which can serve as a tool for the production of a number of corresponding recording media.

På fig. 11 er vist et appafcat som omfatter en strålingskilde 18 som leverer en stråle med tilstrekkelig energi. Strålen er rettet på opptegningsbæreren 1 på hvilken det skal opptegnes informasjon ved hjelp av prismene 19,020 og 21 og en objektivlinse 27 som konsentrerer strålingen til en flekk på opptegningsbæreren. Opptegningsbæreren er forsynt med et sjikt av strålingsfølsomt materiale. Strålingsbanen mellom kilden 18 og opptegningsbæreren 1 omfatter videre' en blender 22 og en elektro-optisk strålingsmodula-tor 23. Strålingsmodulatoren i forbindelse med en elektronisk styreinnretning 24 danner en modulasjonsenhet. Ved hjelp av modula-sjonsenheten blir informasjonen, f.eks. et fjernsynsprogram, til-ført klemmene 30,31 i form av et elektrisk signal,< omformet til strålingspulser fra laserkilden 18. I et bestemt øyeblikk vil informasjonen på klemmene 30,31 resultere i strålingsflekker som projiseres på opptegningsbæreren. In fig. 11 shows an appafcat which comprises a radiation source 18 which delivers a beam with sufficient energy. The beam is directed onto the recording medium 1 on which information is to be recorded by means of prisms 19, 020 and 21 and an objective lens 27 which concentrates the radiation into a spot on the recording medium. The recording medium is provided with a layer of radiation-sensitive material. The radiation path between the source 18 and the recording medium 1 further comprises an aperture 22 and an electro-optical radiation modulator 23. The radiation modulator in connection with an electronic control device 24 forms a modulation unit. With the help of the modulation unit, the information, e.g. a television programme, supplied to the terminals 30,31 in the form of an electrical signal, is transformed into radiation pulses from the laser source 18. At a certain moment, the information on the terminals 30,31 will result in radiation spots which are projected onto the recording medium.

Opptegningsbæreren er sirkelformet og roterer om sin akse ved hjelp av en motor 15 som ved hjelp av en vogn 16 er radialt forskyvbar slik at det f.eks. kan opptegnes et spiralformet spor på opptegningsbæreren 1. The drawing carrier is circular and rotates about its axis with the help of a motor 15 which is radially displaceable with the help of a carriage 16 so that, e.g. a spiral-shaped track can be recorded on the recording medium 1.

For å oppnå at bredden av sporene som opptegnes varierer i samsvar med den midlere områdefrekvens som vist på fig. 4 og 6, må det sørges for at størrelsen av strålingsflekken som projiseres på opptegningsbæreren er innstillbar i én retning . Til dette form-ål tjener f.eks. blenderen 22 som er innstillbar i en retning. Fortrinnsvis anvendes imidlertid en blender som er innstillbar i en retning i umiddelbar nærhet av objektivlinsen 27 og er antydet med streker 32 pa fig. 11. In order to achieve that the width of the traces recorded varies in accordance with the mean area frequency as shown in fig. 4 and 6, it must be ensured that the size of the radiation spot projected onto the recording medium is adjustable in one direction. For this form-eel serves e.g. the blender 22 which can be adjusted in one direction. Preferably, however, an aperture is used which can be adjusted in a direction in the immediate vicinity of the objective lens 27 and is indicated by lines 32 in fig. 11.

Ifølge oppfinnelsen kan områder med avsmalnen.de ender som vist på fig. 10 tegnes opp ved å tilpasse stigetiden for strålingspulsene som formes i modulatoren 23,24. Dette kan f.eks. oppnås ved å anordne en variabel kondensator 33 parallelt med kapasiteten i den elektro- optiske modulator, slik at RC-tiden som bestemmer stigetiden for moduleringsinnretningen kan innstilles på forskjellig verdi for forskjellige områdefrekvenser på opptegningsbæreren. According to the invention, areas with tapered ends as shown in fig. 10 is drawn up by adjusting the rise time for the radiation pulses formed in the modulator 23,24. This can e.g. is achieved by arranging a variable capacitor 33 in parallel with the capacity in the electro-optical modulator, so that the RC time which determines the rise time of the modulation device can be set to a different value for different range frequencies on the recording medium.

Moduleringsinnretningen 23,24 muliggjør også et mønster av fordypningene som vist med strekede linjer på fig. 9 som kan oppnås ved elektroniske hjelpemidler. Dette er f.eks. mulig uavhengig av den informasjon som opptegnes, ved å innføre en variabel forsinkelse mellom den forreste og bakre flanke av de firkant-bølgeformede informasjonssignaler som tilføres klemmene 30 og 31- The modulation device 23, 24 also enables a pattern of the depressions as shown by dashed lines in fig. 9 which can be achieved by electronic aids. This is e.g. possible independently of the information being recorded, by introducing a variable delay between the leading and trailing edges of the square-wave information signals supplied to terminals 30 and 31-

Claims

1. Recording medium with information recorded as optical structure in areas (g) and spaces (t) in tracks with a distance between the tracks, which areas affect a reading beam (B) in a different way than the spaces and the area (3) between the tracks, since the length of the individual areas and spaces in the tracks determines the information, and by which record carrier (1) the average area frequency of the areas varies in the reading apparatus where the reading beam is focused on the optical structure of a beam spot that is larger than the width of the track, and in the case of several tracks, less than the sum of the track width and twice the distance between adjacent tracks, characterized in that the average dimensions of the areas' (g) in the tracks are adapted to the average area frequency in the tracks in such a way that a signal with sufficient modulation degree and minimal distortion.

2. Recording carrier according to claim 1, characterized in that the track width increases when the average area frequency in the track increases (fig. 6).

3. Recording medium according to claim 1, characterized in that at a low average area frequency, the average length of the area (g) is smaller than the average length that would correspond to this frequency.

4. Recording medium according to claim 1, characterized in that at low average area frequency, the ends of the areas (g) taper to a point in the longitudinal direction of the track (fig. 10).

5- Apparatus for recording information on a recording medium according to claim 1, comprising a radiation source (18) which emits a recording beam, and a modulation device (23,24) for information pulses in accordance with the information to be recorded, characterized by aids (32, 33) for the influence of the recording beams depending on the information to be recorded in such a way that it results in the average dimensions of the areas (g) on the recording medium varying in accordance with the average area frequency of the areas (fig. 11).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the radiation path between the radiation source (18) and the recording medium (1) comprises an optical element (32) which is able to change the width of the radiation in one direction (fig. 11).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the optical element (32) consists of an adjustable aperture which is arranged near an objective lens system (27) which forms a radiation spot on the recording medium (fig. 11).

8. Apparatus according to claim 5, characterized in that the modulation device (23,24) comprises electronic elements (33) to change the rise time of the radiation pulses delivered by the modulation device depending on the information to be recorded.

9. Apparatus according to claim 5, characterized in that the modulation device (23,24) comprises aids for regulating the width of the radiation pulses delivered by the modulation device independently of the information to be recorded.