NO150816B - Fremgangsmaate og innretning for skriving av et signalinformasjonsspor paa en plate - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved skriving av et signalinformasjonsspor på en plate med en overflate som er i stand til å reagere på en viss intensitet av laserstråling eller annen stråling (terskelnivået) ved at den omformes fra å ha en første strålingsreflekterende egenskap til å ha en andre egenskap, ved hvilken en skrivestråle rettes mot et lokalt punkt langs sporet og moduleres i intensitet etter hvert som strålen beveger seg langs sporet, for å frembringe første tegn mens stråleintensiteten ligger over terskelnivået og andre tegn mens den ligger under dette nivå. Videre angår oppfinnelsen en innretning for skriving av et sådant signal-inf ormas jonsspor på en plate.

Optiske registreringsmedier har vist seg å oppvise

en terskelegenskap ved hjelp av hvilken de reagerer på laserstråling eller annen stråling over en viss intensitet (terskelnivået) og ikke reagerer på stråling under denne intensitet.-Dette resulterer i en ekstremt ikke-lineær respons for mediene som en funksjon av intensiteten av en skrivestråle. Følgelig blir mest informasjon optisk registrert ved benyttelse av et binært kodingsformat eller totilstands-kodingsformat, slik at det registrerte medium er enten i en første tilstand eller en andre tilstand. Digital informasjon registreres direkte ved benyttelse av dette format, og analog informasjon kan registreres ved å pulsskodemodulere eller frekvensmodulere den analoge informasjon, slik at den momentane amplitude av den analoge informasjon bestemmer lengden av og mellomrommet mellom områ-dene i den første og andre tilstand på mediet.

Da ingen informasjon bibringes ved hjelp av den grad

i hvilken mediet endres, har den kjente teknikk angitt at det bare er nødvendig å overskride mediets terskelnivå der hvor man ønsker å endre mediet. Den grad i hvilken terskelen over-skrides, er blitt betraktet som likegyldig.

Den kjente teknikk, såsom artikkelen "Video Dise Mastering and Replication" av P.Palermo m.fl. , som ble publisert i Optics and Laser Technology, Viol.9, nr. 4, august 1977, sidene 169 - 174, viser benyttelse av en firkantbølge eller en rektangulær bølge for modulasjon av lysstrålens intensitet mellom intensiteter over og under mediets terskelnivå. Denne artikkel viser momentane overganger mellom de to nivåer, hvilket antyder at størrelsen av og avstanden mellom de endrede områder som registreres på mediet, vil være fullstendig upåvirket av den midlere intensitet av den modulerte lysstråle med hensyn til materialets terskelnivå. Optiske modulatorer har imidlertid en endelig stigetid som begrenser hellingen av enhver endring i intensitet. Minimums-størrelsen av den fokuserte skrivestråle er dessuten begrenset av difraksjonsvirkninger, og intensiteten tvers over den fokuserte flekk er ikke konstant. Den rektangulære lysintensitets-bølgeform som er vist i den nevnte artikkel, er følgelig umulig å oppnå. På grunn av at størrelsen av de endrede områder på mediet er bestemt av den tid da skrivestrålens intensitet er over terskelnivået, oppstår forvrengning av den registrerte informasjon som følge av modulatorens endelige stige- og falltider og variasjoner i den modulerte stråles maksimums- og minimumsintensiteter i forhold til terskelnivået.

Formålet sned oppfinnelsen er å overvinne disse mang-ler ved den kjente teknikk og å eliminere den harmoniske forvrengning som er et resultat av d& ane uønskede variasjon i den registrerte informasjons lengder og mellomrom.

For oppnåelse av ovennevnte formål er det tilveiebrakt en fremgangsmåte av den innledningsvis angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at strålens intensitet styres automatisk slik at den midlere intensitet av den modulerte stråle er lik terskelnivået.

Ifølge oppfinnelsen er det også tilveiebrakt en innretning for skriving av et signalinformasjonsspor på en plate med en overflate som er i stand til å reagere på en viss intensitet av laserstråling eller annen stråling (terskelnivået) ved at den omformes fra å ha en første strålingsreflekterende egenskap til å ha en andre egenskap, hvilken innretning omfatter en kilde for en skrivestråle og en anordning som definerer en optisk bane fra kilden til platens overflate, idet banen omfatter en stråleintensitetsmodulator og en anordning for rotasjon av platen i forhold til strålen mens stråleintensiteten moduleres i overensstemmelse med signalinformasjonen, slik at sporet gis den første strålingsreflekterende egenskap når stråleintensiteten ligger over terskelnivået og den andre egenskap når den ligger under dette nivå, og innretningen er kjennetegnet ved at den omfatter en anordning som er innrettet til å styre strålens intensitet automatisk slik at den midlere intensitet av den modulerte stråle er lik terskelnivået.

Styringen av den modulerte skrivestråle på den angitte måte resulterer i at maksimums- og minimumsintensitete-ne av den modulerte stråle blir likt adskilt fra terskelnivået, slik at stige- og falltidene utjevnes og fikseres mellom maksimums- og minimumsnivåene og terskelnivået.

På grunn av at stige- og falltidene mellom maksimums- og minimumsnivåene og terskelnivået er konstante, gjen-speiler størrelsen av og avstanden mellom de områder som registreres på mediet, nøyaktig tidsinnstillingen av overgangene av det pulskodemodulerte eller frekvensmodulerte informasjonssignal som registreres på platen. Forvrengning av den registrerte informasjon blir med andre ord minimalisert eller eliminert.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et blokkskjema av en skriveinnretning, fig. 2 viser et tverrsnittsriss av et videoplateelement før skriving på dette ved benyttelse av den på fig. 1 viste skriveinnretning, fig. 3 viser et ufullstendig grunnriss av et videoplateelement etter at skriving har funnet sted ved benyttelse av skriveinnretningen ifølge fig. 1, fig. 4 viser en bølgeform av et videosignal som benyttes i skriveinnretningen på fig. 1, fig. 5 viser en bølge-form av et frekvensmodulert signal som benyttes i skriveinnretningen på fig. 1, fig. 6 er et diagram som viser intensiteten av skrivelaseren som benyttes i skriveinnretningen på fig. 1, fig. 7 er et diagram som viser den modulerte skrivestråle slik den er endret av skriveinnretningen på fig. 1,

fig. 8 viser et radialt tverrsnittsriss etter linjen 8 - 8 på fig. 3, fig. 9 viser et detaljert blokkskjerna av en passende bevegelsesstyremontasje, fig. 10 er et blokkskjerna som viser en leseinnretning, fig. 11 er et blokkskjema som viser en kombinasjon av en lese- og skriveinnretning, fig. 12 er en skje-

matisk fremstilling som viser lese- og skrivestrålen som passerer gjennom en eneste objektivlinse slik den benyttes i blokk-sk jemaet på fig. 1, og fig. 13 viser et kretsskjerna av en passende stabiliseringskrets for benyttelse i skriveinnretningen som er vist på fig. 1.

På de forskjellige figurer er samme henvisningstall benyttet for å angi samme element. Uttrykkene registrering og lagring er benyttet ensbetydende med uttrykket skriving. Uttrykket gjenvinnelse er benyttet ensbetydende med uttrykket lesing.

En innretning for lagring av videoinformasjon i form av et frekvensmodulert signal på et informasjonslagringselement 10 er vist på fig. 1. En informasjonssignal-kildekrets 12 benyttes for å tilveiebringe et informasjonssignal som skal registreres. Dette informasjonssignal, som er til stede på en ledning 14, er et frekvensmodulert signal hvis informasjonsinnhold er i form av en bærefrekvens med frekvensendringer i tid som representerer den informasjon som skal registreres. Fig. 5 viser et typisk eksempel på et frekvensmodulert signal. Informasjonssignal-kildekretsen 12 benytter en videosignalkrets 16 for å tilveiebringe et informasjonssignal på en ledning 18 hvis informasjonsinnhold er i form av en spenning som varierer med tiden. Fig. 4 viser et typisk eksempel på et spenningssignal som varierer med tiden. En frekvensmodulatorkrets 20 reagerer på videosignalkretsen 16 for å omforme det tidsvarierende spenningssignal til det frekvensmodulerte signal på ledningen 14 slik det er vist på fig. 5.

Informasjonslagringselementet 10 er montert på en platetallerken eller dreieski ve 21. Elementet 10 er vist på fig. 2 uten noen tegn dannet på dette og omfatter et substrat 22 med en første overflate 24 og et lysfølsomt belegg 26 som dekker den første overflate 24. En bevegelsesstyremontasje 28 bibringer jevn bevegelse til lagringselementet 10 i forhold til en skrivestråle 29' frembrakt av en lyskilde 30. Bevegel-sesstyremontas jen 28 er vist og beskrevet mer detaljert i forbindelse med fig. 9. Bevegelsesstyremontasjen 28 omfatter en rotasjonsdrivkrets 32 for tilveiebringelse av jevn rotasjonsbevegelse til informas jonslagringselementet 10,, og en transla-sjonsdrivkrets 34 som er synkronisert med rotasjonsdrivkretsen 32 for å bevege den fokuserte lysstråle 29' radialt over belegget 26. Bevegelsesstyremontasjen 28 omfatter videre en elektrisk synkroniseringsmontasje 36 for opprettholdelse av et konstant forhold mellom den rotasjonsbevegelse som over-føres til elementet 10 av rotasjonsdrivkretsen 32, og den translasjonsbevegelse som overføres til lysstrålen 29' av translasjonsdrivkretsen 34.

Lyskilden 30 tilveiebringer en lysstråle 2 9 som har tilstrekkelig intensitet til å samvirke med eller endre belegget 26 når belegget er i bevegelse og plassert på det bevegelige informasjonslagringselement 10. Lysstrålens 29' intensitet er dessuten tilstrekkelig til å frembringe permanente tegn i belegget 26 som er representative for den informasjon som skal registreres. En passende lyskilde 3 0 består av en skrivelaser for frembringelse av en kollimert skrivestråle av polarisert, monokromatisk lys.

Idet det igjen henvises til fig. 2, er det der vist et tverrsnittsriss av en første utførelse av et passende videoplateelement 10. Et passende substrat 22 er fremstilt av glass og har en jevn, flat, plan første overflate 24. Det lysfølsomme belegg 26 er dannet på overflaten 24.

I en av de viste utførelser er belegget 26 et tynt, ugjennomsiktig, metallisert sjikt som har passende fysikalske egenskaper for å tillate lokal oppvarming som reaksjon på direkte påvirkning av skrivelysstrålen 2 9 fra skrivelaseren 30. Under drift forårsaker oppvarmingen lokal smelting av belegget 26 ledsaget av tilbaketrekning av det smeltede materiale mot omkretsen av det smeltede område. Ved størkning etterla-ter dette en permanent åpning, f.eks. som vist ved 37 på fig. 3 og 8, i det tynne metallbelegg 26. Åpningen 37 er den ene type av tegn som benyttes for å representere informasjon. I denne utførelse er suksessivt anbrakte åpninger 37 adskilt av et parti 38 av det uforstyrrede belegg 26. Partiet 38 er den andre type tegn som benyttes for å representere informasjon. En mer detaljert beskrivelse angående den prosess ved hvilken tegnene 37 og 38 representerer det frekvensmodulerte signal, er gitt i forbindelse med fig. 5-8.

En bevegelig optisk montasje 40 og en strålestyrende optisk montasje 41 definerer i fellesskap en optisk bane for lysstrålen 2 9 som kommer fra lyskilden 30. De optiske montasjer avbilder skrivestrålen 2 9' i et punkt 42 på belegget 26 som bæres av lagringselementet 10. Den optiske bane er også representert ved den linje som er betegnet med henvisningstal-lene 29 og 29<*>.

En lysintensitetsmodulerende montasje 44 er anbrakt

i den optiske bane 2 9 mellom lyskilden 30 og belegget 26. I sin videste arbeidsmodus intensitetsmodulerer den lysintensitetsmodulerende montasje lysstrålen 29 med den informasjon som skal lagres. Den lysintensitetsmodulerende montasje 44 arbeider under styring av en forsterket form for det frekvensmodulerte signal som er vist på fig. 5. Dette frekvensmodulerte signal bringer montasjen 44 til å skifte mellom sin tilstand med høyest lysoverføring og sin tilstand med lavest lysover-føring under hver periode av det frekvensmodulerte signal. Denne hurtige skifting mellom overføringstilstander modulerer lysstrålen 2 9 med det frekvensmodulerte signal som skal lagres.

Lysstrålen 2 9 moduleres idet den passerer gjennom den lysintensitetsmodulerende montasje 44. Deretter blir den modulerte lysstråle, nå representert ved henvisningstallet 29', avbildet på belegget 26 ved hjelp av de optiske montasjer 40 og 41. Når den modulerte lysstråle 2 9' treffer belegget 26, blir det i belegget dannet tegn som representerer det frekvensmodulerte signal som skal lagres.

Den lysintensitetsmodulerende montasje 44 inneholder en elektrisk styrbar under- eller del-montasje 4 6 som reagerer på frekvensmodulatoren 2 0 for å variere intensiteten av lysstrålen 29' over en forutbestemt intensitet ved hvilken den fokuserte stråle 2 9" endrer belegget 26 som bæres av informasjonslagringselementet 10. Den elektrisk styrbare delmontasje 46 reagerer dessuten på frekvensmodulatoren 20 for å variere lysstrålens intensitet under en forutbestemt intensitet ved hvilken den fokuserte stråle 29' unnlater å endre belegget 26. De endringer som dannes i belegget 26, er representative for det frekvensmodulerte signal som skal lagres. Når et fotomot-stands- eller fotoresistsjikt danner belegget 26 som bæres av informasjonslagringselementet 10, er endringene i form av avdekkede og ikke-avdekkede elementer som er analoge med den størrelse som er beskrevet foran i forbindelse med tegnene 37 henholdsvis 38.

Når belegget 26 som bæres av informasjonslagringselementet 10, er et metallbelegg, varierer den elektrisk styrbare delmontasje 46 skrivestrålens 29' intensitet over en første forutbestemt intensitet ved hvilken den fokuserte stråle 29' smelter metallbelegget uten å fordampe dette, og varierer videre skrivestrålens intensitet under en forutbestemt intensitet ved hvilken den fokuserte stråle 29' unnlater å smelte metalloverflaten.

Den lysintensitetsmodulerende montasje 44 omfatter en stabiliseringskrets 48 for tilveiebringelse av et tilbakekoplingssignal som benyttes for temperaturstabilisering av driftsnivået for den elektrisk styrbare delmontasje 46 slik at den arbeider mellom et forutbestemt høyeste lysintensitetsnivå og et forutbestemt laveste lysintensitetsnivå. Den lysintensitetsmodulerende montasje 44 omfatter en lysfølende krets for avføling av i det minste en del av lysstrålen, angitt ved 2 9", som kommer fra den elektrisk styrbare delmontasje 46, for å frembringe et elektrisk tilbakekoplingssignal som er representativt for den midlere intensitet av. strålen 29'. Tilbakekoplingssignalet er koplet til den elektrisk styrbare delmontasje 46 over ledninger 50a og 50b for å stabilisere dens driftsnivå.

Den lysfølende anordning frembringer et elektrisk tilbakekoplingssignal som er representativt for den midlere intensitet av den modulerte lysstråle 2 9'. På denne måte sta-biliseres den lysintensitetsmodulerende montasje 44 slik at den utsender lysstrålen med et i hovedsaken konstant, midlere effektnivå. Stabiliseringskretsen 4 8 omfatter også en nivå-innstillingsanordning for selektiv innstilling av det midlere effektnivå for lysstrålen 29' på en forutbestemt verdi, for å oppnå det foretrukne pulsforhold i enten et metallbelegg 26 eller et fotoresistbelegg 26, eller hvilket som helst annet materiale som benyttes som belegget 26.

Den bevegelige optiske montasje 40 omfatter en objektivlinse 52 og et hydrodynamisk luftlager 54 for understøttelse av linsen 52 over belegget 26. Den av laserkilden 30 frem-brakte laserstråle 2 9' er dannet av i hovedsaken parallelle "lysstråler. Ved fravær av linsen 66 har disse stort sett parallelle lysstråler i hovedsaken ingen naturlig tendens til å.divergere. Objektivlinsen 52 har da en inngangsåpning 56 som er større i diameter enn diameteren av lysstrålen 2 9'.

En plankonveks spredelinse 66 som er anbrakt i lysstrålen 29', benyttes'for å spre den i hovedsaken parallelle lysstråle 2 9' slik at den i det minste fyller objektivlinsens 52 inngangsåpning 56.

Den strålestyrende optiske montasje 41 omfatter videre et antall speilelementer 58, 60, 62 og 64 for avbøyning av lysstrålene 29' og 29" på ønsket måte. Speilet 60 er vist som et plant speil og benyttes for å danne helt sirkulære spor i stedet for de foretrukne spiralspor. Spiralspor krever bare et fast speil.

Slik som foran beskrevet, frembringer lyskilden 30 en polarisert laserstråle 29. Den elektrisk styrbare delmontasje 46 dreier polarisasjonsplanet for denne laserstråle 2 9 under styring av det frekvensmodulerte signal. En passende, elektrisk styrbar delmontasje omfatter en Pockels-celle 68, en lineær polarisator 70 og en Pockels-celledriver 72. Pockels-celledriveren 72 er i hovedsaken en lineær forsterker og reagerer på det frekvensmodulerte signal på ledningen 14. Ut-gangen fra Pockels-celledriveren 72 tilveiebringer drivsignaler til Pockels-cellen 68 for å dreie laserstrålens 29 polarisa-sjonsplan. Den lineære polarisator 70 er orientert i en forutbestemt relasjon i forhold til det opprinnelige polari-sas jonsplan for laserstrålen 2 9 som kommer fra laserkilden 30.

Slik det fremgår av fig. 7, er aksen for maksimal lysoverføring for den lineære polarisator 70 anbrakt i rett vinkel med polarisasjonsvinkelen for det lys som kommer fra kilden 30. På grunn av dette arrangement kommer minimalt lys ut fra polarisatoren 70 med null grader rotasjon tilføyd til skrivestrålen 2 9 av Cockels-cellen 68. Maksimalt lys kommer fra polarisatoren 70 med 90 grader rotasjon tilføyd til skrivestrålen 29 ved hjelp av Pockels-cellen. Denne anbringelse av den lineære polarisator slik som beskrevet, er et spørsmål om valg. Ved å innrette aksen for maksimal lysoverføring for polarisatoren 70 med polarisasjonsvinkelen for det lys som kommer fra laserkilden 30, ville maksimums- og minimumstil-standene være motsatt av det som er beskrevet, når de utsettes for null grader og 90 grader rotasjon. Skriveinnretningen ville imidlertid i hovedsaken arbeide på samme måte. Den lineære polarisator 70 virker slik at den svekker intensiteten av strålen 2 9 som dreies bort fra sin naturlige polarisa-sjonsvinkel. Det er denne svekkende eller dempende virkning av den lineære polarisator 70 som danner en modulert laserstråle 29' som svarer til det frekvensmodulerte signal. Et Glan-prisme er egnet for bruk som lineær polarisator 70.

Pockels-celledriveren 72 er vekselstrømskoplet til Pockels-cellen 68. Den stabiliserende tilbakekoplingskrets

48 er likestrømskoplet til Pockels-cellen 68.

Idet det nå henvises kollektivt til fig. 4-7, viser disse figurer utvalgte bølgeformer av elektriske og optiske signaler som er til stede i den utførelse som er vist på fig. 1. Et videosignal som genereres av videosignalkildekret-sen 16, er vist på fig. 4. En typisk anordning for generering av et slikt videosignal er et fjernsynskamera eller en video-båndspiller som avspiller et tidligere registrert signal som er generert av et fjernsynskamera. En lyspunktavsøker er en ytterligere kilde for et slikt videosignal. Det informasjonssignal som er vist på fig. 4, er typisk et signal med en stør-ste spenningsvariasjon på 1 volt og har sitt informasjonsinnhold i form av en tidsvarierende spenning som er representert ved en linje 73. Den maksimale, øyeblikkelige endringshastig-het for et typisk videosignal er begrenset av båndbredden på 4,5 MHz. Dette videosignal er av den type som kan fremvises direkte på en fjernsynsmonitor.

Det på fig. 4 viste videosignal tilføres til frekvensmodulatoren 20 som er vist på fig. 1. Modulatoren 2 0 genererer den frekvensmodulerte bølgeform 74 som er vist på fig. 5. Informasjonsinnholdet av den på fig. 5 viste bølge-form er det samme som informasjonsinnholdet av den bølgeform som er vist på fig. 4, men formen er forskjellig. Det på fig. 5 viste informasjonssignal er et frekvensmodulert signal som har sitt informasjonsinnhold i form av et bærebølgesignal med frekvensendringer i tid rundt en senterfrekvens.

Ved betraktning av fig. 4 og 5 kan det innses at området med lavest amplitude, generelt betegnet med 75, av den på fig. 4 viste videobølgeform 73 svarer til partiet med lavest frekvens av det frekvensmodulerte signal 74 som er vist på fig. 5. En sådan periode av partiet med lavest frekvens av det frekvensmodulerte signal 74 er generelt vist ved 76.

Et område av videobølgeformen 73 som har høyere amplitude og er generelt betegnet med 77, svarer til partiene med høyere frekvens av det frekvensmodulerte signal 74. En fullstendig periode av partiet med høyere frekvens av det frekvensmodulerte signal 74 er representert ved et parentestegn 78. Et område med mellomliggende amplitude av videobølgeformen 73, hvilket område er generelt betegnet med 79, svarer til de mellomliggende frekvenspartier av det frekvensmodulerte signal 74. En eneste periode av det mellomliggende frekvensparti av det frekvensmodulerte signal, som representerer det mellomliggende amplitudeområde 79, er representert ved et parentestegn 79a.

Ved en betraktning av fig. 4 og 5 kan det innses at frekvensmodulatoren 2 0 på fig. 1 omformer det tidsvarierende spenningssignal som er vist på fig. 4, til et frekvensmodulert signal som vist på fig. 5. Fig. 6 illustrerer intensiteten av skrivestrålen 2 9 som genereres av skrivelaseren 30. Skrivestrålens 2 9 intensitet er vist å ligge på et konstant nivå representert ved en linje 80. Etter innledende oppstillings- eller monteringspro-sedyrer forblir denne intensitet uforandret.

Fig. 7 illustrerer intensiteten av skrivestrålen

2 9' etter dennes passasje gjennom den lysintensitetsmodulerende montasje 44. Den intensitetsmodulerte skrivestråle er vist å ha et antall øvre topper 92 som representerer tilstanden med høy lysoverføring for den lysintensitetsmodulerende montasje 44, og et antall bølgedaler 94 som representerer tilstanden med lav lysoverføring for den lysintensitetsmodulerende montasje 44. Linjen 80 som representerer den maksimale intensitet for laseren 30, er lagt ovenpå bølgeformen. 2 9' for å vise at et visst tap av lysintensitet opptrer i montasjen 44.

Dette tap er angitt ved en linje 96 som viser forskjellen i intensiteten for lysstrålen 2 9 som er frembrakt av laseren 30, og den maksimale intensitet 92 for lysstrålen 29' som er modulert av montasjen 44.

Denne intensitetsmodulasjon av skrivestrålen 2 9 for

å danne en intensitetsmodulert skrivestråle 29', illustreres best ved en betraktning av fig. 6 og 7. Fig. 6 viser den umodulerte stråle 2 9 som har en konstant intensitet representert ved linjen 80. Fig. 7 viser den modulerte stråle 29' som har maksimale intensitetsnivåer vist^ved 92 og minimale intensitetsnivåer vist ved 94.

Intensitetsmoduleringen av skrivestrålen 2 9 sammen-liknes med Pockels-cellens 68 dreievirkning ved henvisning til linjer 98, 100 og 102. Skjæringspunktet mellom linjen 98 og linjen 2 9' viser intensiteten av strålen 29' som kommer fra den lineære polarisator 70 når Pockels-cellen 68 ikke tilføyer noen rotasjon til polarisasjonsvinkelen for det lys som passerer gjennom denne. Skjæringspunktet mellom linjen 100 og linjen 29' viser intensiteten av strålen 29' som kommer fra den lineære polarisator 70 når Pockels-cellen 68 tilføyer en 45° rotasjon til polarisasjonsvinkelen for det lys som passerer gjennom denne. Skjæringspunktet mellom linjen 102 og linjen 2 9' viser intensiteten av skrivestrålen 29' som kommer fra den lineære polarisator 70 når Pockels-cellen 68 tilføyer en 90° rotasjon til polarisasjonsvinkelen for det lys som passerer gjennom denne.

Dannelsen av en åpning, såsom åpningen 37 som er vist på fig. 3 og 8, ved hjelp av den intensitetsmodulerte stråle 2 9' som er vist på fig. 7, kan best forstås ved en sammenlikning mellom fig. 7 og 8.

Linjen 100 er trukket midt mellom intensiteten 92 som representerer den høyere lysoverføringstilstand for montasjen 44, og intensiteten 94 som representerer den lavere lysoverføringstilstand for montasjen 44. Linjen 100 representerer den intensitet som genereres av montasjen 44 når Pockels-cellen 68 roterer polarisasjonsvinkelen for skrivestrålen 29" som passerer derigjennom, en vinkel på 45°. Linjen 100 representerer dessuten den terskelintensitet av den modulerte stråle 29' som kreves for å danne et tegn i det lysfølsomme belegg 26. Denne terskel oppnås ved rotasjon av polarisasjonsvinkelen for skrivestrålen 2 9 en vinkel på 45°.

Ved en sammenlikning mellom fig. 7 og 8 kan det innses at en åpning 3 7 dannes mens Pockels-cellen 6 8 dreier pola-risas jonsvinkelen for skrivestrålen 2 9 som passerer gjennom denne, mellom vinkelen på 45° og 90°, og tilbake til 45°. Ingen åpning dannes mens Pockels-cellen 6 8 dreier polarisasjonsvinkelen for skrivestrålen 2 9 som passerer gjennom denne, mellom vinkelen på 45° og 0° og tilbake til 45°.

Idet det på nytt henvises til fig. 3, er det der vist et riss sett ovenfra av det videoplateelement som er vist i radialt snittriss på.fig. 8. En betraktning av fig. 3 er nyt-tig for forståelse av den måte på hvilken de lineære rekker av lysreflekterende og lysspredende områder 38 og 37 dannes på videoplateelementet 10. Plateelementet 10 roteres med en foretrukket rotasjonshastighet på 180 0 omdr. pr. minutt, og tegnene 37 og 38 dannes i det lysfølsomme belegg 26 som vist på fig. 8. Bevegelsesstyremontasjen 28, som er vist på fig. 1, danner åpningene 37 på sirkulær, sporliknende måte. Henvisningstallet 104 betegner et avsnitt av et indre spor, og henvisningstallet 105 betegner et avsnitt av et ytre spor. En stiplet linje 106 representerer sporets 104 senterlinje. Lengden av en linje 108 representerer avstanden mellom senterlinjene 106 og 107 for tilstøtende spor 105 og 104. En typisk avstand mellom senterlinjene for de tilstøtende spor er 2 ^wm. Bredden av en åpning 37 er angitt ved lengden av en linje 109. En typisk bredde av en åpning er 1 j^ ea. Avstanden mellom til-støtende åpninger er angitt ved lengden av en linje 110. Denne avstand mellom tilstøtende spor er kjent som mellomspor-området og har typisk en lengde på 1 pm. Lengden av en åpning er representert ved en linje 112 og varierer typisk mellom 1,0 og 1,5 /uro. Alle disse dimensjoner avhenger av mange variable i skriveinnretningen. For eksempel kan disse dimensjoner variere avhengig av det frekvensområde som genereres av frekvensmodulatoren 20, størrelsen av punktet eller flekken 42 som dannes av skrive-optikksystemene 41 og 42, og den valgte rotasjonshastighet for platen 10.

På fig. 9 er vist et mer detaljert blokkskjerna av bevegelsesstyremontasjen 28 som er vist på fig. 1. Rotasjonsdrivkretsen 32 omfatter en spindelservokrets 130 og en spin-delaksel 132. Spindelakselen 132 er integrert forbundet med dreieskiven 21. Spindelakselen 132 drives av en motor 134 av tryktkrets-type. Den rotasjonsbevegelse som tilveiebringes av tryktkrets-motoren 134, styres av spindelservokretsen 130 som faselåser dreieskivens 21 rotasjonshastighet til et signal som genereres av en fargehjelpebærebølge-krystalloscil-lator 136 som utgjør en del av synkroniseringsmontasjen 36. Synkroniseringsmontasjen 36 omfatter videre en første delekrets 138 og en andre delekrets 140. Den første delekrets 138 reduserer fargehjelpebærebølgefrekvensen som genereres i os-cillatorkretsen 136, ned til en rotasjons-referansefrekvens. Spindelakselen 132 inneholder et tachometer 14 3 for generering av et frekvenssignal som indikerer den nøyaktige rotasjonshastighet av kombinasjonen av akselen 132 og dreieskiven 21. Tachometersignalet er tilgjengelig over en ledning 142, og rotasjonsreferansesignalet fra den første delekrets 138 er tilgjengelig på en ledning 144. Tachometersignalet på ledningen 142 tilføres til spindelservokretsen 130, og rotasjonsreferansesignalet på ledningen 144 tilføres også til spindelservokretsen 130. Spindelservokretsen 130 fasesammenlikner disse to inngangssignaler. Når fasen for tachometersignalet ligger foran fasen for rotasjonsreferansesignalet, er rotasjonshastigheten for høy og et signal genereres i spindelservokretsen 130 for tilførsel til motoren 134 over en ledning 146 for å redusere rotasjonshastigheten og bringe tachometersignalet til faseoverensstemmelse med rotasjonsreferansesignalet. Når fasen for tachometersignalet ligger etter fasen for rotasjonsreferansesignalet, slik som sammenliknet i spindelservokretsen 130, er rotasjonshastigheten for lav og et signal genereres i spindelservokretsen 130 for tilførsel til motoren 134 over en ledning 148 for å øke rotasjonshastigheten og bringe fasen for tachometersignalet til overensstemmelse med fasen for rotasjonsreferansesignalet.

Den andre delekrets 14 0 reduserer fargehjelpebære-bølgef rekvensen som genereres av oscillatoren 136, ned til en translasjons-referansefrekvens for fremføring av translasjonsdrivkretsen 34 en fast avstand for hver fullført omdreining av elementet 10. I den foretrukne utførelse er den avstand som translasjonsdrivkretsen 34 fremføres for hver omdreining av elementet 10, en avstand på 2 jam.

Fargehjelpebærebølge-krystalloscillatoren 136 med sine to delekretser 139 og 14 0 fungerer som en elektrisk syn-kroniseringskrets for opprettholdelse av en konstant relasjon mellom platens rotasjonsbevegelse slik den er tilveiebrakt av rotasjonsdrivmontasjen 32, og translasjonsbevegelsen mellom skrivestrålen 2 9 og belegget 26 slik den er tilveiebrakt av translasjonsdrivmontasjen 34.

De bevegelige optiske montasjer som er vist på fig. 1, 10 og 11, er montert på en plattform vist ved 142. Denne bevegelige plattform drives radialt av translasjonsdrivkretsen 34 som fremflytter plattformen 142 2,0 jum pr. omdreining av spindelakselen 132. Denne translasjonsbevegelse er radial i forhold til den roterende plate 10. Denne radiale fremføring pr. omdreining av spindelakselen 132 identifiseres som stigningen for registreringen. Da ensartetheten av stigningen for den ferdige registrering avhenger av den stabile fremføring av de optiske montasjer som er montert på plattformen 142, er man omhyggelig med å innbygge en ledeskrue 14 3 i translasjonsdrivkretsen 34, forbelaste en translasjonsdrivmutter 144 som er i inngrep med ledeskruen, og gjøre forbindelsen mellom mutteren 144 og plattformen 14 2 så stiv som mulig, slik som representert ved en stang 14 6.

Idet det henvises til fig. 10, er det der vist en leseinnretning som benyttes for gjengivelse av det frekvensmodulerte signal som er lagret på informasjonslagringselementet 10 som en linjeformet rekke tegn 37 og 38 slik som foran beskrevet. En lesestråle 150 genereres av en leselaser 152 som frembringer en polarisert, kollimert lysstråle 150. Et understøttelseselement, såsom platetallerkenen eller dreieskiven 21, benyttes for å holde informasjonslagringselementet 10

i en i hovedsaken forutbestemt stilling.

En stasjonær optisk lesemontasje 154 og en bevegelig optisk montasje 156 definerer en optisk bane over hvilken lese-lysstrålen 150 vandrer mellom laserkilden 152 og informasjonslagringselementet 10. Den ene eller den andre av de optiske montasjer kan dessuten benyttes til å fokusere lysstrålen 150 på de vekselvis anbrakte, lysreflekterende områder 38 og de lysspredende områder 37 som bæres i suksessive posisjoner på informasjonslagringselementet 10. Den bevegelige optiske montasje 156 benyttes for å samle refleksjonen fra de lysreflekterende områder 38 og de lysspredende områder 37. Bevegelses-styremontas jen 28 tilveiebringer relativ bevegelse mellom lesestrålen 150 og de vekslende områder av lysrefleksjon 38 og lysspredning 37.

De optiske montasjer 154 og 156 definerer også den optiske bane som tilbakelegges av en stråle som reflekteres fra belegget 26. Banen for den reflekterte stråle er betegnet med henvisningstallet 150'. Denne bane 150' for reflektert lys omfatter en del av den opprinnelige lesestrålebane 150.

I de partier hvor den reflekterte stråle 150' faller sammen med lesestrålen 150, er begge henvisningstall 150 og 150' benyttet. Et lysfølende element 158 er anbrakt i banen 150' for den reflekterte lysstråle og benyttes til å generere et frekvensmodulert elektrisk signal som svarer til de refleksjoner som treffer elementet. Det frekvensmodulerte, elektriske signal som genereres av det lysfølende element 158, er til stede på en ledning 160 og har sitt informasjonsinnhold i form av en bærefrekvens med frekvensendringer i tid som svarer til den lagrede informasjon. Utgangssignalet fra den lysfølende krets 158 tilføres til en diskriminatorkrets 162 via en forsterker

164. Diskriminatorkretsen 162 reagerer på utgangssignalet fra den lysfølende krets 158 og benyttes til å endre det frekvensmodulerte, elektriske signal til et tidsavhengig spenningssignal som representerer den lagrede informasjon. Det tidsavhengige spenningssignal identifiseres også som et videosignal og er til stede på en ledning 16 5. Dette tidsavhengige spenningssignal har sitt informasjonsinnhold i form av en spenning som varierer med tiden og er egnet for fremvisning på en vanlig fjernsynsmonitor 166 og/eller et oscilloskop 168.

De optiske montasjer 154 og 156 omfatter videre et polarisasjonsselektivt, stråledelende element 17 9 som fungerer som en strålepolarisator for den innfallende stråle 150, og som fungerer som en selektiv stråledeler for den reflekterte stråle 150'. De optiske montasjer omfatter videre en kvart-bølgeplate 172. Strålepolarisatoren 170 filtrerer ut fra lesestrålen 15 0 eventuelle lysbølger som ikke er innrettet med polarisasjonsaksen for strålepolarisatoren 170. Med lesestrålens 150 polarisasjonsakse fiksert i en spesiell orientering ved hjelp av elementet 170 endrer kvartbølgeplaten 172 polari-sas jonsplanet fra lineært til sirkulært. Elementet 170 og kvartbølgeplaten 172 er anbrakt i lese-lysstrålebanen 150. Elementet 170 er beliggende mellom kilden 152 for lesestrålen 150 og kvartbølgeplaten 172. Kvartbølgeplaten 172 er også beliggende i banen 150" for den reflekterte lesestråle. Der-for ikke bare endrer kvartbølgeplaten 172 lesestrålens polarisasjon fra lineær til sirkulær under strålens vandring fra leselaseren 152 til informasjonslagringselementet 10, men kvartbølgeplaten 172 endrer videre det sirkulært polariserte, reflekterte lys tilbake til lineært polarisert lys som roteres 90° i forhold til den foretrukne retning som er fiksert av kilden 152 og elementet 170. Denne roterte stråle 150' diri-geres selektivt til det lysfølende element 158 som endrer den reflekterte lysstråle 150' til et tilsvarende elektrisk signal. Det skal bemerkes at elementet 170 reduserer intensiteten av den innfallende lysstråle 150 når denne passerer derigjennom. Dette fall i intensitet kompenseres ved innstilling av den opprinnelige intensitet av lesestrålen 15 0 på et nivå som er tilstrekkelig til å oppveie denne reduksjon.

Kvartbølgeplaten 172 gir en total rotasjon på 90°

av den reflekterte stråle 150' i forhold til den innfallende stråle 150 under endringen fra lineær polarisasjon til sirkulær polarisasjon og tilbake til lineær polarisasjon. Som foran nevnt, er elementet 170 også en stråledelende kubus i banen 150' for den reflekterte lesestråle. Når polarisasjonsplanet for den reflekterte lesestråle 150' forskyves 90° som følge av strålens dobbelte passasje gjennom kvartbølgeplaten 172, dirigerer det stråledelende kubusparti av elementet 170 den reflekterte lesestråle 150' til den lysfølende krets 158. Et passende element for funksjon som lysfølende element 158 er

en fotodiode. Hvert sådant element 158 er i stand til å endre den reflekterte, frekvensmodulerte lysstråle 150' til et elektrisk signal som har sitt informasjonsinnhold i form av en bærefrekvens med frekvensvariasjoner i tid som varierer fra bærefrekvensen. De optiske montasjer 154 og 156 omfatter videre objektivlinsen 52 som understøttes av et hydrodynamisk luftlager 54 som understøtter linsen 52 over belegget 26 som bæres av informasjonslagringselementet 10.

Slik som foran beskrevet, er lesestrålen eller ret-tere sagt lesestrålebunten 15 0 dannet med i det vesentlige parallelle lysstråler. Objektivlinsen 52 har en inngangsåpning 56 som har større diameter enn diameteren av lesestrålen 150 slik den genereres av laserkilden 152. En plankonveks spredelinse 174 er anordnet mellom laserkilden 152 og objektivlinsens 52 inngangsåpning 56 for å spre de i hovedsaken parallelle lysstråler som danner lesestrålebunten 150, til en lysstrålebunt 15 0 med en diameter som er tilstrekkelig til i det minste å fylle objektivlinsens 52 inngangsåpning 56. De optiske montasjer 154 og 156 omfatter videre et antall stasjo-nære, plane speil 176 og 178 for avbøyning av leselysstråle-bunten 150 og den reflekterte lysstrålebunt 150' langs en bane som er beregnet å treffe de foran omtalte elementer.

Et valgfritt, optisk filter 180 er plassert i banen 150' for den reflekterte strålebunt og filtrerer ut alle andre bølgelengder enn bølgelengden for den innfallende strålebunt. Anvendelsen av dette filter 180 forbedrer kvaliteten av det bilde som fremvises på fjernsynsmonitoren 166. Dette filter 180 er vesentlig når lesesystemet benyttes sammen med skrive-systemet slik som beskrevet mer detaljert i forbindelse med fig. 11. I denne driftsmodus med lesing etter skriving vandrer en del av skrivestrålen 2 9 langs banen 150' for den reflekterte lesestråle. Filteret stopper denne del av skrivestrålen og slipper gjennom hele intensiteten av den reflekterte stråle 150<1>.

En valgfri samlelinse 182 er plassert i banen 150' for den reflekterte stråle for å avbilde den reflekterte stråle på det aktive område av det lysfølende element 158. Denne samlelinse 182 reduserer diameteren av den reflekterte strålebunt 150' og konsentrerer lysintensiteten av den reflekterte strålebunt på det aktive område av det lysfølende element 158.

Forsterkeren 164 forsterker utgangssignalet av det lysfølende element 158 og hever amplituden av det frekvensmodulerte, elektriske signal som genereres av det lysfølende element 158, for tilpasning til et inngangssignalkrav for demodulatoren 162.

Idet det på nytt henvises til de elektriske og optiske bølgeformer som er vist på fig. 4-7, blir disses bølge-former også generert av den på fig. 10 viste leseinnretning i løpet av gjenvinningen av det frekvensmodulerte signal som er lagret i belegget 26 som bæres av platen 10. Fig. 6 viser en laserkilde som genererer en skrivelaserstråle som har en konstant intensitet representert ved linjen 80. Leselaseren 152 genererer en lesestråle 15 0 som har konstant intensitet, men på et lavere nivå. Fig. 7 viser en intensitetsmodulert skrivelaserstråle. Den reflekterte lesestråle 15 0' intensitetsmoduleres ved at den treffer de lysreflekterende og lysspredende områder 38 og 37 som bæres på plateelementet 10. Den reflekterte lesestråle 150' vil ikke være en perfekt firkantbølge som vist på fig. 7. I stedet blir de rettvinklede kanter avrundet på grunn av den endelige størrelse av lesepunktet. Fig. 5 viser et frekvensmodulert elektrisk signal som har sitt informasjonsinnhold i form av et bærebølgesignal med frekvensendringer i tid som varierer rundt senterfrekven-sen. Utgangssignalet fra det lysfølende element 158 utgjør den samme type signal. Fig. 4 viser et videosignal som har sitt informasjonsinnhold i form av en tidsvarierende spenning. Utgangssignalet fra demodulatoren 162 utgjør den samme type signal.

Den på fig. 10 viste bevegelsesstyremontasje 28 virker på samme måte som bevegelsesstyremontasjen 28 som er vist på fig. 1. I leseinnretningen frembringer bevegelsesstyremontasjen 28 en rotasjonsbevegelse av plateelementet under styring av en rotasjonsdrivmontasje 32. Montasjen 28 frembringer videre en translasjonsbevegelse for å bevege den bevegelige, optiske montasje 156 radialt tvers over lagringsele-mentets overflate.

Montasjen 28 omfatter videre en synkroniserings-krets for opprettholdelse av en konstant relasjon mellom rota-sjonsbevegelsen og translasjonsbevegelsen, slik at lesestrålen 150 treffer de informasjonsspor som bæres av plateelementet 10. Deler av typiske informasjonsspor er vist ved 104 og 105 på fig. 3.

På fig. 11 er vist et blokkskjema som illustrerer kombinasjonen av skriveinnretningen som er vist på fig. 1, og leseinnretningen som er vist på fig. 10. De på fig. 11 viste elementer virker på en måte som er identisk med den foran be-skrevne, og denne detaljerte virkemåte skal ikke gjentas her. Bare en kort beskrivelse skal gis for å unngå gjentagelse og sammenblanding.

Den umodulerte skrivestrålebane er vist ved 2 9 og den modulerte strålebane er vist ved 29'. En første optisk montasje definerer den modulerte strålebane 2 9' mellom utgan-gen fra den lineære polarisator 70 og belegget 26. Den faste, optiske montasje 41 for skriving omfatter speilet 58. Den bevegelige, optiske montasje 4 0 for skriving omfatter spredelinsen 66, et delvis overførende speil 200, et plant speil 6 0 og objektivlinsen 52. Den modulerte skrivestråle 2 9* avbildes til en skriveflekk 42 på det lysfølsomme belegg og samvirker med belegget for å danne tegn slik som foran beskrevet.

Lesestrålebanen er vist ved 150. De optiske montasjer for lesing definerer en andre optisk bane for lesestrålen 150 mellom leselaseren 152 og informasjonslagringselementet 10. Den faste, optiske lesemontasje 154 omfatter speilet 176. Den bevegelige, optiske lesemontasje 156 omfatter spredelinsen 174, den polarisasjonsendrende anordning 172, et andre fast speil 202, det selektivt overførende speil 200, det plane speil 60 og linsen 52. Lesestrålen 150 avbildes til en lese-flekk 15 7 i et punkt som ligger adskilt på nedstrømssiden av skriveflekken 42, slik som nærmere beskrevet i forbindelse med fig. 12. Speilet 200 er et dikroisk speil som er overførende ved bølgelengden for skrivestrålen 29<*> og som er reflekterende ved bølgelengden for lesestrålen 150'.

Intensiteten av skrivestrålen 29' er høyere enn intensiteten av lesestrålen 150. Mens skrivestrålen 29' må endre det lysfølsomme belegg 26 for å bibeholde tegn som er representative for det videosignal som skal lagres, må intensiteten av lesestrålen 150 bare være tilstrekkelig til å be-lyse de tegn som er dannet i belegget 26, og frembringe en reflektert lysstråle 150' med tilstrekkelig intensitet til å tilveiebringe et godt signal etter oppsamling av den optiske lesemontasje og omforming fra en intensitetsmodulert, reflektert stråle 150' til et frekvensmodulert, elektrisk signal ved hjelp av den lysfølende krets 158.

Det faste speil 58 i den optiske skrivebane og de to faste speil 176 og 202 i den optiske lesebane benyttes for å rette skrivestrålen 29' mot objektivlinsen 56 med en styrt vinkel i forhold til lesestrålen 150. Denne vinkel mellom de to innfallende stråler tilveiebringer en avstand mellom skriveflekken 42 og leseflekken 157 når de avbildes på belegget 26.

Under drift er en tilstrekkelig avstand blitt funnet å være 4-6 ^m. Denne avstand svarer til en vinkel som er altfor liten til å vises klart på fig. 12. Følgelig er denne vinkel kun for illustrasjonsformål overdrevet på fig. 12.

Lesestrålen 15 0' demoduleres i en diskriminatorkrets 162 og fremvises på en vanlig fjernsynsmonitor 166 og et oscilloskop 168. Fjernsynsmonitoren 166 viser billedkvaliteten av registreringen, og oscilloskopet 168 viser videosignalet mer detaljert. Denne funksjon med lesing eller skriving tillater at kvaliteten av videosignalet som lagres under en skriveope-rasjon, kan kontrolleres eller observeres øyeblikkelig. I det tilfelle at kvaliteten av det lagrede signal er dårlig, blir dette kjent umiddelbart, og skriveoperasjonen kan korrigeres eller informasjonslagringselementet som lagrer videoinforma-sjonssignalet med dårlig kvalitet, kan kasseres.

I driftsmodusen med lesing etter skriving arbeider

skrivelaseren 30 og leselaseren 152 på samme tid. Et dikroisk speil 200 benyttes for å kombinere lesestrålen 150 inn i skrivestrålen 29'. I denne driftsmodus med lesing ettter skriving velges skrivestrålens 29' bølgelengde slik at den er forskjellig fra lesestrålens 150 bølgelengde. Et optisk filter 180 benyttes for å blokkere en eventuell del av en skrivestråle som har fulgt banen for den reflekterte lesestråle. Det op-

tiske filter 18 0 slipper følgelig gjennom den reflekterte lesestråle 15 0' og filtrerer ut en eventuell del av skrive-laserstrålen 29' som følger banen 15 0' for den reflekterte lesestråle.

I sammenliknings-driftsmodusen praktiseres lese-etter-skrive-operasjonen slik som beskrevet i forbindelse med fig. 11. Ved drift i denne overvåknings-driftsmodus sammenlikner en sammenliknerkrets 204 utgangssignalet fra demodulatoren 162 med det opprinnelige videoinformasjonssignal som tilveiebringes av kilden 16.

Nærmere bestemt tilføres videoutgangssignalet fra diskriminatoren 162 til sammenlikneren 204 over en ledning 206. Det andre inngangssignal til sammenlikneren 204 tas fra video-kilden 16 via ledningen 18, en ytterligere ledning 208 og en forsinkelseslinje 210. Forsinkelseslinjen 210 bibringer en tidsforsinkelse til det tilførte videoinformasjonssignal som er lik de akkumulerte verdier av den forsinkelse som begynner med frekvensmodulasjonen av inngangsvideoinformasjonssignalet, og strekker seg over frekvensdemodulasjonen av det gjenvunne elektriske signal fra den lysfølende krets 158. Denne forsinkelse omfatter også gangtidsforsinkelsen fra det punkt på lagringselementet 10 i hvilket det tilførte videoinformasjonssignal lagres på informasjonslagringselementet ved hjelp av skriveflekken 42, og fortsetter til treffpunktet for leseflekken 157.

Den riktige forsinkelsesgrad genereres best ved å utforme forsinkelseskretsen 210 som en variabel forsinkelses-krets som innstilles for optimal drift.

Ideelt sett er videoutgangssignalet fra diskriminatoren 162 i alle henseender identisk med videoinngangssignalet på ledningene 18 og 208. Eventuelle forskjeller som noteres, representerer feil som kan være forårsaket av ufullkommenheter i platens overflate eller funksjonsfeil i skrivekretsen. Selv om denne anvendelse er vesentlig ved registrering av digital informasjon, er den mindre kritisk hår annen informasjon registreres.

Utgangssignalet fra sammenliknerkretsen 2 04 kan telles i en teller (ikke vist) for å etablere det aktuelle antall feil som er til stede på en vilkårlig plate. Ilår de feil som telles, overskrider det forutbestemte valgte antall, avsluttes skriveoperasjonen. Dersom det er nødvendig, kan en ny plate skrives. Enhver plate med for stort antall feil kan deretter behandles på nytt.

På fig. 11 sammenlikner sammenlikneren 204 utgangssignalene som er tilgjengelige på ledningene 208 og 206. En alternativ og mer direkte tilkopling av sammenlikneren 204 er å<v>sammenlikne utgangssignalene fra frekvensmodulatoren 20 og forsterkeren 164 som er vist i forbindelse med fig. 10.

Idet det nå henvises til fig. 12, viser denne figur

i noe overdrevet form de svakt avvikende, optiske baner av den intensitetsmodulerte skrivestrålebunt 29' fra skrivelaseren 30 og den umodulerte lesestrålebunt 150 fra leselaseren 152. Informas jonslagringselementet 10 beveger seg i den retning som er angitt med en pil 217. Dette viser et ikke-avdekket belegg 26' som nærmer seg skrivestrålebunten 29', og en lineær rekke åpninger 37 som forlater skjæringspunktet mellom skrivestrålebunten 29' og belegget 26. Skrivestrålebunten 29' faller sammen med den optiske akse for mikroskop-objektivlinsen 52. Lesestrålebuntens 150 sentrale akse vist ved 212 danner en vinkel med skrivestrålebuntens 29' sentrale akse vist ved 216. Denne vinkel er representert ved den dobbelthodede pil 216. Som følge av denne svake differanse i optiske baner for skrivestrålebunten 2 9' og lesestrålebunten 150 gjennom linsen 52, faller skriveflekken 42 en avstand foran leseflekken 157. Skriveflekken 42 ligger foran leseflekken 157 en avstand som er lik lengden av en linje 218. Lengden av linjen 218 er lik den nevnte vinkel ganger objektivlinsens 52 brennvidde. Den resulterende forsinkelse mellom skriving og lesing tillater det smeltede metallbelagg 26 å størkne slik at registreringen leses i sin endelige, størknede tilstand. Dersom den ble av-lest for tidlig mens metallet fremdeles var smeltet, ville refleksjonen fra åpningens kanter unnlate å tilveiebringe et signal med høy kvalitet for fremvisning på monitoren 166.

På fig. 13 er vist et idealisert diagram av en Pockels-celle-stabiliseringskrets 48 som er egnet for bruk i innretningen på fig. 1. Som kjent roterer eller dreier en Pockels-celle 68 polarisasjonsplanet for den tilførte skrive-lysstrålebunt 29 som funksjon av en påtrykt spenning, slik som vist i forbindelse med fig. 7.

Avhengig av den individuelle Pockels-celle 68, forårsaker en spenningsendring av størrelsesorden 100 volt at cellen dreier polarisasjonsplanet for lys som passerer gjennom denne, hele 90°. Pockels-celledriveren 72 har som oppgave å forsterke utgangssignalet fra informasjonssignalkilden 12 til en utgangsspenning med en største spenningsvariasjon på 100 volt. Dette tilveiebringer et passende inngangsdrivsignal til Pockels-cellen 68. Pockels-celledriveren 72 genererer en bølgeform som har den form som er vist på fig. 5 og har et topp-til-toppspenningssving på 100 volt.

Pockels-cellen bør drives med en gjennomsnittlig rotasjon på 45° for å bringe den modulerte lysstråleintensitet til å reprodusere det elektriske drivsignal mest mulig nøyaktig. En forspenning må tilveiebringes til Pockels-céllen for å holde cellen på dette gjennomsnittlige arbeidspunkt. Den elektriske forspenning som svarer til et arbeidspunkt med en rotasjon på 45°, varierer i praksis kontinuerlig. Denne kontinuerlig varierende forspenning genereres ved benyttelse av en servo-tilbakekoplingssløyfe. Denne tilbakekoplingssløyfe omfatter sammenlikning av middelverdien av det overførte lys med en innstillbar referanseverdi, og tilførsel av differansesignalet til Pockels-cellen ved hjelp av en likestrømsforsterker.

Dette arrangement stabiliserer arbeidspunktet. Referansever-dien kan innstilles slik at den svarer til den midlere over-føring svarende til arbeidspunktet på 45°, og servotilbakekop-lingssløyfen tilveiebringer korrigerende forspenninger for å holde Pockels-cellen på denne gjennomsnittlige rotasjon på 4 5°.

Stabiliseringskretsen 48 inneholder en lysfølende anordning 225. En siliciumdiode virker som en passende lys-følende anordning. Dioden 225 avføler en del 2 9" av skrivestrålebunten 29' som kommer fra den optiske modulator 44 og passerer gjennom det delvis reflekterende speil 58 som vist på fig. 1. Siliciumdioden 225 virker mye på samme måte som en solcelle og er en kilde til elektrisk energi når den belyses ved hjelp av innfallende stråling. Den ene utgangsledning fra siliciumdioden 225 er forbundet med et felles referansepoten-sial 226 via en ledning 227. Den andre utgangsledning fra dioden 225 er koplet til den ene inngang til en differensial-forsterker 228 via en ledning 230. Utgangsledningene fra siliciumdioden 225 er shuntet av en belastningsmotstand 232 som muliggjør lineær responsmodus.

Den andre inngang til differensialforsterkeren 228

er koplet til en stillbar arm 234 på et potensiometer 2 36 via en ledning 238. Den ene ende av potensiometeret 236 er koplet til referansepotensialet 226 via en ledning 240.. En kraftkil-de 242 er koplet til potensiometerets 236 andre ende, hvilket muliggjør innstilling av differensialforsterkeren 228 for å generere et tilbakekoplingssignal på ledningene 244 og 246,

for innstilling av det gjennomsnittlige energinivå for den modulerte lasestrålebunt 29' på en forutbestemt verdi.

Differensialforsterkeæns 228 utgangsklemmer er koplet via respektive motstandselementer 248 og 250 og utgangsled-ninger 244 og 246 til inngangsklemmene til Pockels-cellen 68 som er vist på fig. 1. Pockels-celledriveren 72 er veksel-strømskoplet til Pockels-cellen 6 8 via kapasitive elementer som vist på fig. 1, mens differensialforsterkeren 2 28 er like-strømskoplet til Pockels-cellen 68.

Under drift energiseres systemet. Den del 2 9" av lyset fra skrivestrålebunten 2 9' som treffer siliciumdioden 225, genererer en differensialspenning på den ene inngang til differensialforsterkeren 228. Innledningsvis innstilles potensiometeret 236 slik at den gjennomsnittlige overføring gjennom Pockels-cellen svarer til en rotasjon på 45°. Dersom det gjennomsnittlige intensitetsnivå som treffer siliciumdioden 225 deretter enten øker eller avtar, vil en korrigerende spenning bli generert av differensialforsterkeren 228. Den korrigerende spenning som tilføres til Pockels-cellen 68, har en polaritet og størrelse som er egnet til å gjenopprette det midlere intensitetsnivå til det forutbestemte nivå som er valgt ved innstilling av inngangsspenningen til den andre inngang til differensialforsterkeren over ledningen 238, ved bevegelse av den bevegelige arm 234 langs potensiometeret 236.

Den innstillbare arm 234 på potensiometeret 236 utgjør anordningen for valg av det midlere intensitetsnivå

for det lys som genereres av skrivelaseren 30. Optimale resultater oppnås når lengden av en åpning 37 er nøyaktig lik lengden av det etterfølgende parti 38 slik som foran beskrevet.

Innstillingen av potensiometeret 236 er middelet for oppnåelse av denne lengdelikhet. Når lengden av en åpning er lik lengden av dens neste tilstøtende parti, oppnås et pulsforhold på femti-femti. Et slikt pulsforhold kan detekteres ved å under-søke fremvisningen av den nettopp skrevne informasjon på fjernsynsmonitoren og/eller oscilloskopet 166 hhv. 16 8, slik som tidligere beskrevet. Kommersielt godtagbare resultater opptrer når lengden av en åpning 37 varierer mellom 40 og 60 %

av den kombinerte lengde av en åpning og dens neste, suksessivt anbrakte parti. Med andre ord måles lengden av en åpning og det neste, suksessivt anbrakte parti. Åpningen kan da ha en lengde som faller innenfor området fra 40 til 60 % av den totale lengde.

Idet det henvises til fig. 8, er det der vist et radialt tverrsnitt av et informasjonsspor etter linjen 8 - 8 på fig. 3 hvor et speilende, lysreflekterende område 38 er anbrakt mellom to ikke-speilende lysreflekterende områder 37. I det radiale tverrsnittsriss som er vist på fig. 8, beveges de innfallende lese- eller skrivestrålebunter i forhold til elementet 10 i den retning som er representert ved pilen 217. Dette betyr at en lesestrålebunt først treffer det speilende, lysreflekterende område 38a, hvoretter den treffer det ikke-speilende, lysreflekterende område 37a. I denne konfigurasjon er den positive halvperiode av det signal som skal registreres, representert ved et speilende, lysreflekterende område 38a, og den negative halvperiode av det signal som skal registreres, er representert ved det ikke-speilende, lysreflekterende område 37a. Pulsforholdet for det signal som er vist på fig. 8, er et 50 %'s pulsforhold i den grad lengden av det speilende, lysreflekterende område 38a representert ved parentestegnet 26 0, har samme lengde som lengden av det ikke-speilende, lys-ref lekterende område 37a representert ved parentestegnet 262. Dette foretrukne pulsforhold opprettes ved kombinasjonen med innstilling av den absolutte intensitet av skrivestrålebunten 2 9, innstilling av energinivået for leselaseren 30 og innstilling av potensiometeret 236 i stabiliseringskretsen 48 på et nivå hvor en åpning dannes ved begynnelse med en 45° rotasjon av polarisasjonsvinkelen i skrivestrålebunten 2 9.

Idet det igjen henvises til den åpningsdannende prosess som er illustrert på fig. 7 og 8, opptrer smelting av et tynt metallbelegg 26 når energien i lysflekken overskrider en terskel som er karakteristisk for sammensetningen og tykkelsen av metallfilmen og substratets egenskaper. Flekkenergien moduleres av den lysintensitetsmodulerende montasje 44. På-av-overgangene holdes korte for å gjøre beliggenheten av hull-endene nøyaktig på tross av variasjoner i smelteterskelen. Sådanne variasjoner i smelteterskelen kan opptre på grunn av variasjoner i tykkelsen av metallbelegget og/eller benyttelsen av et forskjellig materiale som informasjonslagrende sjikt.

Den gjennomsnittlige effekt i flekken som kreves for å danne en åpning i et tynt metallbelegg 26 som har en tykkel-se mellom 200 og 300 Ångstrom, er av størrelsesorden 200 milliwatt. Da FM-bære frekvensart er ca. 8 MHz, blir 8 x IO<6 >hull med variabel lengde skåret pr. sekund og energien pr.

- 9

hull er 2,5 x 10 Joule.

I denne første utførelse av et videoplateelement 10 blir et parti av glassubstratet avdekket i hver åpning. Det avdekkede parti av glassubstratet fremkommer som et område med ikke-speilende lysreflektivitet for en innfallende lesestrålebunt. Det parti av metallbelegget som gjenstår mellom suksessivt anbrakte åpninger, fremkommer som et område med høy lys-ref lektivitet for en innfallende lesestrålebunt.

Når formingen av første og andre tegn gjennomføres ved benyttelse av et belegg av fotoresist-materiale, innstilles intensiteten av skrivestrålebunten 29' på et slikt nivå at en 45° rotasjon av polarisasjonsplanet genererer en lysstrålebunt 29' med terskelintensitet, for å avdekke og/eller samvirke med fotorésistbelegget 26 mens fotoresistbelegget er i bevegelse og anbrakt på det bevegelige informasjonslagringselement 10. Kombinasjonen av Pockels-cellen 68 og Glan-prismet 70 utgjør et lysintensitetsmodulerende element som opererer fra den 4 5°'s oppstillingsbetingelse til en tilstand med lavere lysoverføring knyttet til en operasjonstilstand med en rotasjon på nesten null grader, til en tilstand med høyere lys-overføring knyttet til en operasjonstilstand med en rotasjon på nesten 90°. Når intensiteten av skrivelysstrålebunten 29' øker over det opprinnelig innstilte nivå eller den forutbestemte startintensitet, og øker mot den høyere lysoverførings-tilstand ., avdekker den innfallende skrivelysstrålebunt 29' det fotoresistmateriale som belyses av strålebunten. Denne avdek-ning fortsetter etter at intensiteten av skrivestrålebunten når den maksimale lysoverføringstilstand og starter tilbake ned mot den opprinnelige, forutbestemte intensitet som er knyttet til den 45°'s rotasjon av polarisasjonsplanet for det lys som kommer fra skrivelaseren 30. Når rotasjonen faller under verdien på 45°, faller intensiteten av skrivestrålebunten 29' som kommer fra Glan-prismet 70, under den terskelintensitet ved hvilken den fokuserte skrivestrålebunt unnlater å avdekke det av denne belyste fotoresistmateriale. Denne manglende evne til å avdekke det av strålebunten belyste fotoresistmateriale fortsetter etter at skrivestrålebuntens intensitet når den minimale lysoverføringstilstand og starter tilbake opp mot den opprinnelige, forutbestemte intensitet som er knyttet til en 45°'s rotasjon av polarisasjonsplanet for det lys som kommer fra skrivelaseren 30.

Pockels-celledrivkretsen 12 er typisk en forsterker med høy forsterkning og høy spenning og med et utgangssignal som tilveiebringer et utgangsspenningssving på 100 volt. Dette signal er ment å passe til drivbetingelsene for Pockels-cellen 68. Som et typisk eksempel betyr dette at den midtre spenningsverdi av utgangssignalet fra Pockels-célledriveren 72 tilveiebringer en tilstrekkelig stor spenning til å drive Pockels-cellen 68 over en 45°'s rotasjon, slik at ca. halvpar-ten av det totale, tilgjengelige lys fra laseren 30 kommer ut fra den lineære polarisator 70. Når utgangssignalet fra driveren 72 går i positiv retning, passerer mer lys fra laseren. Når utgangssignalet fra driveren 72 går i negativ retning, passerer mindre lys fra laseren.

I den første utførelse som benytter et metallbelegg 26, innstilles utgangssignalet fra laseren 30 slik at det frembringes en intensitet som begynner å smelte metallsjikt-belegget 26 som er anbrakt på platen 10, når utgangssignalet fra driveren 72 er null og arbeidspunktet for Pockels-cellen er 45°. Når utgangssignalet fra driveren 72 går i positiv retning, fortsetter følgelig smeltingen. Når videre utgangssignalet fra driveren 72 går i negativ retning, stopper smeltingen .

I en andre utførelse hvor det benyttes et fotoresistbelegg 26, innstilles utgangssignalet fra laseren 30 slik at det frembringes en intensitet som både belyser og avdekker fotoresistbelegget 26 når utgangssignalet fra driveren 72 genererer sin midtre spenningsverdi. Når utgangssignalet fra driveren 72 går i positiv retning, fortsetter følgelig belysningen og avdekningen av det fotoresistmateriale som belyses av skrivestrålebunten. Når videre utgangssignalet fra driveren går i negativ retning, fortsetter belysningen, men energien i skrivestrålebunten er utilstrekkelig til å avdekke det belyste område. Uttrykket "avdekke" benyttes her i sin tekniske be-tydning som beskriver det fysiske fenomen som ledsager eksponert fotoresistmateriale. Eksponert fotoresistmateriale kan lett fremkalles, og den fremkalte fotoresist fjernes ved hjelp av vanlige metoder. Fotoresist som belyses av lys som har utilstrekkelig intensitet til å eksponere fotoresistmaterialet, kan ikke fremkalles og fjernes.

I begge de første og andre utførelser som nettopp er beskrevet, blir det absolutte energinivå som er illustrert ved linjen 80 på fig. 6, justert oppover og nedover for å oppnå denne virkning ved å innstille skrivelaserens 30 effekttilfør-sel. I kombinasjon med denne innstilling av det absolutte effektnivå for skrivelaseren 30 benyttes også potensiometeret 236 for å bringe tegn til å dannes i belegget 26 når strålebunten 2 9 roteres ca. 45° slik som foran beskrevet.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte ved skriving av et signalinformasjonsspor (104) på en plate (10) med en overflate (26) som er i stand til å reagere på en viss intensitet av laserstråling eller annen stråling (terskelnivået) ved at den omformes fra å ha en første strålingsreflekterende egenskap til å ha en andre egenskap, ved hvilken en skrivestråle (2 9) rettes mot et lokalt punkt langs sporet (104) og moduleres i intensitet etter hvert som strålen beveger seg langs sporet, for å frembringe første tegn (37) mens stråleintensiteten ligger over terskelnivået og andre tegn (38) mens den ligger under dette nivå, karakterisert ved at strålens intensitet styres automatisk slik at den midlere intensitet av den modulerte stråle (29') er lik terskelnivået (100).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den modulerte stråle (29') varieres kontinuerlig i intensitet mellom maksimums- og minimumsintensiteter (92 hhv. 94), og at den momentane maksimumsintensitet og den momentane minimumsintensitet er beliggende like langt fra den modulerte stråles midlere intensitet (100).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den automatiske styring omfatter styring av strålingens intensitet (80) før modulasjon.

4. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at den automatiske styring av modulert stråleintensitet omfatter styring av forspenningen på en optisk modulator (68, 70) i skrivestrålens (29) bane.

5. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at skrivestrålens (2 9') intensitet varieres i overensstemmelse med den momentane amplitude av et syklisk, frekvensmodulert signal (74) hvor lengden av signalets sykluser (76, 78) avhenger av det momentane signal-nivå (75, 77) av et videosignal eller et annet signal (73) som skal skrives på sporet (104).

6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at skrivestrålens (2 9') intensitet varieres i overensstemmelse med et signal (74) i form av en firkantbølge eller en annen rektangulær bølge, og intensiteten veksler kontinuerlig mellom maksimums- og minimums-verdier (9 2 hhv. 94) .

7. Innretning for skriving av et signalinformasjonsspor (104) på en plate (10) med en overflate (26) som er i stand til å reagere på en viss intensitet av laserstråling eller annen stråling (terskelnivået) ved at den omformes fra å ha en første strålingsreflekterende egenskap til å ha en andre egenskap, omfattende en kilde (30) for en skrivestråle (29) og en anordning (52, 56, 58) som definerer en optisk bane fra kilden til platens (10) overflate (26), idet banen omfatter en stråleintensitetsmodulator (68, 70), og en anordning (32) for rotasjon av platen i forhold til strålen mens stråleintensiteten moduleres i overensstemmelse med signalinformasjonen, slik at sporet gis den første strålingsreflekterende egenskap (37) når stråleintensiteten ligger over terskelnivået og den andre egenskap (38) når den ligger under dette nivå, karakterisert ved at den omfatter en anordning (4 8) som er innrettet til å styre strålens intensitet automatisk slik at den midlere intensitet (10 0) av den modulerte stråle (29') er lik terskelnivået.

8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at den modulerende anordning (68, 70) omfatter en Pockels-celle - Glanprisme-kombinasjon, idet Pockels-cellen reagerer på signalinformasjonen for å rotere skrivestrålens (29') pola-risas jonsplan mellom 0 og 90°, og at det er anordnet en til-bakekoplingsanordning (48) for forspenning av modulasjonsan-ordningen (68, 70) slik at polarisasjonsplanet ligger på 45° når den modulerte stråle befinner seg på sitt halve effektnivå.