NO751400L

NO751400L -

Info

Publication number: NO751400L
Application number: NO751400A
Authority: NO
Inventors: G S Plows; G M Edge
Original assignee: Decca Ltd
Priority date: 1974-04-23
Filing date: 1975-04-18
Publication date: 1975-10-24
Also published as: DK173075A; IT1032734B; AU8028375A; SE7504639L; CH604312A5; DE2517782A1; NL7504749A; FR2269170A1; JPS50147320A; BE828238A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår opptak av signaler og særlig en fremgangsmåte til opptak av bred-bånd signaler, som variasjoner i et spor i et termoplastisk opptaksmedium. The present invention relates to the recording of signals and in particular a method for recording broadband signals, such as variations in a track in a thermoplastic recording medium.

Oppfinnelsen angår i første rekke, men ikke uteluk-kende, fremstilling av matriser som etter passende behandling kan benyttes ved fremstilling av plater med videoopptak, som kan avspilles ved hjelp av en stift som er i fysisk inngrep med et sammenhengende spor i platen. The invention relates primarily, but not exclusively, to the production of matrices which, after appropriate treatment, can be used in the production of discs with video recordings, which can be played using a pin which is in physical engagement with a continuous track in the disc.

Britisk patent nr. 1.373.511 beskriver en fremgangs-British Patent No. 1,373,511 describes a progressive

måte til fremstilling av et sammenhengende spor på en termoplastfilm, der filmen er anbragt på overflaten av en ledende skive. En skarpstilt elektronstråle med høy tetthet, i det følgende kalt en elektronprobe, bringes til å treffe filmen og skiven blir samtidig forflyttet og rotert i forhold til proben, slik at det dannes en spiralformet ladet bane på filmens overflate. Styrken av elektronstrålen moduleres i overensstemmelse med variasjonene i det signal som det gjøres opptak av, og ladningstettheten på filmen varierer langs sporet i overensstemmelse med dette. Filmen blir så myk- method for producing a continuous track on a thermoplastic film, where the film is placed on the surface of a conductive disk. A focused electron beam of high density, hereafter called an electron probe, is made to strike the film and the disk is simultaneously moved and rotated relative to the probe, so that a spiral-shaped charged path is formed on the surface of the film. The strength of the electron beam is modulated in accordance with the variations in the signal being recorded, and the charge density on the film varies along the track in accordance with this. The film becomes so soft-

gjort ved lokal oppvarmning, enten før eller etter påføring av ladningen, og kraften mellom den ladede overflate av filmen og den ledende skive trekker overflaten mot skiven inntil trykket på film-overflaten på grunn av de elektrostatiske tiltrekningskrefter ba-lanseres av overflatespenningen for filmen, og det hydrostatiske trykk i denne. På denne måte vil overflaten av filmen bli trykket ned i de områder der det finnes ladning, mens det i de områder der det ikke finnes ladning vil oppstå hevninger i overflaten på grunn av det overskytende hydrostatiske trykk. For at videoplatene som er sluttproduktet fra matrisen skal kunne spilles med stift er det nødvendig at det frembringes et riktig begrenset spor med en hen- done by local heating, either before or after application of the charge, and the force between the charged surface of the film and the conductive disk pulls the surface toward the disk until the pressure on the film surface due to the electrostatic attraction forces is balanced by the surface tension of the film, and the hydrostatic pressure in this. In this way, the surface of the film will be pressed down in the areas where there is charge, while in the areas where there is no charge, elevations will occur in the surface due to the excess hydrostatic pressure. In order for the video discs that are the end product from the matrix to be playable with a stick, it is necessary that a properly limited track is produced with a

siktsmessig profil i filmflaten. Av denne grunn blir elektronstrålen modulert når det gjelder styrken, ikke bare i overensstemmelse med variasjoner i det signal det gjøres opptak av, optical profile in the film surface. For this reason, the electron beam is modulated in terms of strength, not only in accordance with variations in the signal being recorded,

men også på en slik måte at man sikrer dannelse av sporet med den profil dette skal ha. Den ladede bane som avsettes av elektronproben frembringer en sammenhengende langstrakt nedtrykning but also in such a way as to ensure the formation of the track with the profile it should have. The charged path deposited by the electron probe produces a continuous elongated depression

eller spor i den oppvarmede filmflate, der dybden av sporet over sin lengde varierer i overensstemmelse med variasjonene i lad-nings tettheten på den ladede bane, idet et område med høyere lad-nings tetthet i banen frembringer et område med større dybde i sporet. Filmen blir så avkjølt, slik at sporet "fryses" i termo-plastmaterialet for påfølgende behandling, slik at man får. matrisen for videoplaten. or grooves in the heated film surface, where the depth of the groove over its length varies in accordance with the variations in the charge density on the charged web, an area of higher charge density in the web producing an area of greater depth in the groove. The film is then cooled, so that the track is "frozen" in the thermo-plastic material for subsequent processing, so that you get. the matrix for the video disc.

Det nevnte britiske patent nr. 1.373.511 beskriver i detalj en bestemt fremgangsmåte til styring av elektronproben, The aforementioned British Patent No. 1,373,511 describes in detail a particular method of controlling the electron probe,

slik at man får det ønskede sporprofil, og fremgangsmåten innbe-fatter svingning av strålen fra side til side på tvers av den linje langs hvilken ladning avsettes på filmen, mens man modulerer styrken av strålen under hver svingning på tvers av banen, slik at ladningstettheten varierer på en bestemt måte og spesi-elt er størst på midten av banen og minst ved de to sider. Komplekse matematiske beregninger er nødvendige for å bestemme den nødvendige modulasjonsfunksjon for strålen, for at den skal på-føre den riktige ladningsfordeling pg komplekse elektroniske styre-kretser er nødvendige for å få til de tilsvarende styresignaler for avbøyningsplatene i en elektronkanon som frembringer elektronstrålen. so that the desired track profile is obtained, and the method includes oscillation of the beam from side to side across the line along which charge is deposited on the film, while modulating the strength of the beam during each oscillation across the path, so that the charge density varies in a certain way and especially is greatest in the middle of the pitch and least at the two sides. Complex mathematical calculations are necessary to determine the necessary modulation function for the beam, in order for it to apply the correct charge distribution because complex electronic control circuits are necessary to obtain the corresponding control signals for the deflection plates in an electron gun that produces the electron beam.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å forenkle fremgangsmåten til frembringelse av det ønskede sporprofil og sporets bredde/ noe som er oppnådd ved innføring av astigmatisme i skarpstillingen av elektronstrålen, slik at den effektive diameter av strålen blir forholdsvis liten sett i sporets eller banens lengderetning, og vesentlig bredere på tvers av banen. Uttrykket "effektiv diameter" vil bli forklart nærmere i det følgende. The purpose of the present invention is to simplify the method for producing the desired track profile and the track width/which is achieved by introducing astigmatism in the focusing of the electron beam, so that the effective diameter of the beam becomes relatively small in the longitudinal direction of the track or track, and significantly wider across the track. The term "effective diameter" will be explained in more detail below.

Oppfinnelsen skal nu beskrives mer i detalj under henvisning til tegningene, der : Fig. 1 skjematisk og i lengdesnitt viser virkningen av avsatt elektrisk ladning på en myk termoplastfilm, The invention will now be described in more detail with reference to the drawings, where: Fig. 1 schematically and in longitudinal section shows the effect of a deposited electrical charge on a soft thermoplastic film,

fig. 2 og 3 viser profiler for spor, dannet i et tynt termoplastlag, fig. 2 and 3 show profiles of grooves, formed in a thin thermoplastic layer,

fig. 4 viser prinsipielt de mekaniske detaljer vedfig. 4 basically shows the mechanical details of

et apparat for opptak av signaler på en termoplastfilm ved hjelp av en elektronstråle, an apparatus for recording signals on a thermoplastic film by means of an electron beam,

fig. 5 viser skjematisk virkningen av astigmatisk fig. 5 schematically shows the effect of astigmatic

skarpstilling av elektronstrålen, ogfocusing of the electron beam, and

fig. 6 viser elektronstrålesøylen og tilhørende styre-utstyr for anvendelse sammen med det apparat som er vist på fig.4. fig. 6 shows the electron beam column and associated control equipment for use together with the apparatus shown in fig.4.

Fig. 1 viser en tynn film 1 av elektrisk isolerende termoplastisk materiale anbragt på overflaten av en ledende del 2, som fortrinnsvis er ehledende skive, og som i en spesiell utfør-elsesform er en tynn kromfilm på en glass-skive. Filmen 1 blir avsøkt med en skarpstilt elektronstråle, elektroproben, og filmen passeres på en måte som beskrives nærmere i det følgende, med en bevegelse som er vist på fig. 1 med pilen 4. Elektronproben 3 etterlater seg en bane med elektrisk ladning 5 på overflaten av filmen 1, og etterhvert som filmen tilbakelegges, blir banen bestemt av den innbyrdes bevegelse mellom probe og film. Fig. 1 shows a thin film 1 of electrically insulating thermoplastic material placed on the surface of a conductive part 2, which is preferably a conductive disc, and which in a particular embodiment is a thin chrome film on a glass disc. The film 1 is scanned with a focused electron beam, the electroprobe, and the film is passed in a manner described in more detail below, with a movement shown in fig. 1 with the arrow 4. The electron probe 3 leaves a path of electric charge 5 on the surface of the film 1, and as the film is laid down, the path is determined by the mutual movement between probe and film.

Det er fordelaktig å rotere filmen i sitt plan og samtidig forflytte denne, slik at banen følger en spiral, hvis slyn-ger er sentrert i rotasjonssentret for filmen. Dannelsen av en spiralformet bane er ønskelig når opptak i form av spillbare plater skal fremstilles med matriser som er laget i henhold til foreliggende fremgangsmåte. It is advantageous to rotate the film in its plane and at the same time move it, so that the path follows a spiral, the loops of which are centered in the center of rotation of the film. The formation of a spiral path is desirable when recordings in the form of playable discs are to be produced with matrices made according to the present method.

Etter at ladning er overført til banen, vil en trykk-kraft bli utøvet på overflaten av filmen 1 på grunn av kreftene mellom den avsatte ladning 5 og den ledende skive 2. Det er mulig å beregne med ganske god nøyaktighet de trykkrefter som opp-står, ved anvendelse av speilbilledmetoderi, der det antas å være en lik men motsatt ladning 5a liggende under overflaten av le-deren og i en dybde som tilsvarer tykkelsen av filmen 1. After charge has been transferred to the web, a compressive force will be exerted on the surface of the film 1 due to the forces between the deposited charge 5 and the conductive disc 2. It is possible to calculate with fairly good accuracy the compressive forces that arise , using the mirror image method, where it is assumed that there is an equal but opposite charge 5a lying below the surface of the conductor and at a depth corresponding to the thickness of the film 1.

HVis det termoplastiske materiale allerede nu er mykt, vil trykket på grunn av ladningen 5 frembringe en lokal krumnings-radius som er bestemt av den lokale ladningstetthet og trykket på grunn av ladningen 5 trekker overflaten av filmen mot det ledende belegg, som dannes av skiven 2 inntil trykkraften balan-seres av overflatespenningen i filmen. If the thermoplastic material is already soft, the pressure due to the charge 5 will produce a local radius of curvature which is determined by the local charge density and the pressure due to the charge 5 pulls the surface of the film towards the conductive coating, which is formed by the disc 2 until the pressure force is balanced by the surface tension in the film.

Det fremgår her at sterkt ladede partier av banen fører til at overflaten av filmen 1 trykkes ned og blir konkave, mens de mindre sterkt ladede overflatepartier blir konvekse. Figurene 2A og 2B viser begrensningene for mulige profiler eller tverrsnittsformer for et spor. Begge figurer viser formen av et spor etter at ladning er blitt overført til filmen og filmen er blitt myk. Fig. 2A viser det sportverrsnitt som ville bli dannet hvis en ladningsbane med jevnt tett ladning er avsatt. På fig. 2A har sporet et profil a som bare er svakt krummet over størstedelen av dets bredde. Fig. 2B viser et spor med et profil som man ville få hvis en {.(teoretisk uoppnåelig) linjeformet ladning dannet banen. Profilet 8 oppviser et skarpt begrenset hakk hvorfra sidene av sporet hvelver konvekst opp mot overflaten av filmen 1. Fig. 3 viser et spor med ideelle egenskaper, men man kan ha små variasjoner fra dette ideal, som ikke ville ha særlig uheldig innvirkning på kvaliteten av et opptak. Sporet 6 som er vist på fig. 3 har en bredde w på 3 til 10 mikron, og en dybde It appears here that strongly charged parts of the track cause the surface of the film 1 to be pressed down and become concave, while the less strongly charged surface parts become convex. Figures 2A and 2B show the limitations of possible profiles or cross-sectional shapes for a track. Both figures show the shape of a track after charge has been transferred to the film and the film has softened. Fig. 2A shows the track cross-section that would be formed if a charge path of uniformly dense charge is deposited. In fig. 2A has traced a profile a which is only slightly curved over most of its width. Fig. 2B shows a trace with a profile that would be obtained if a {.(theoretically unattainable) linear charge formed the path. The profile 8 exhibits a sharply limited notch from which the sides of the groove bulge convexly up towards the surface of the film 1. Fig. 3 shows a groove with ideal properties, but one can have small variations from this ideal, which would not have a particularly adverse effect on the quality of a recording. The slot 6 shown in fig. 3 has a width w of 3 to 10 microns, and a depth

h på omtrent 0,5 mikron, med et avrundet.toppunkt, der krumnings-radius r er omtrent 1 mikron. Et slikt spor fremkommer ved en tverrfordeling av ladningstetthet mellomm teoretisk sett jevn fordeling over banene (fig. 2A) og den teoretiske linjeladning (fig. 2B). Det har vist seg at det er mulig å frembringe et profil med den form og de dimensjoner som er vist på fig. 3 ved anvendelse h of about 0.5 micron, with a rounded apex, where the radius of curvature r is about 1 micron. Such a trace appears from a transverse distribution of charge density between a theoretically even distribution over the paths (fig. 2A) and the theoretical line charge (fig. 2B). It has been shown that it is possible to produce a profile with the shape and dimensions shown in fig. 3 when applicable

av en elektronstråle hvis styrke varierer som en funksjon av avstanden fra strålens midtlinje i overensstemmelse med en tilnærmet gaussisk fordeling. En slik fordeling er i virkeligheten den normale fordeling av styrken i en elektronstråle, men heri ligger hovedvanskeligheten med avsetning av en ladningsbane som må danne spor og allikevel være istand til å gi et spor med en longitudinell modulasjon med et tilstrekkelig moduiasjonsområde til å gi plass for et bred-bånds signar som f.eks. et fjernsyns-signal. Di<<>in gaussiske fordeling som ville være nødvendig til å frembringe en ladningsbane som egner seg for dannelse av et spor 6, med den profil som er vist på fig. 3, måtte ha en forholdsvis stor bredde av en størrelsesorden på 3 til 10 mikron. Det vil si at spredningen må være stor nok til å sikre at tilstrekkelig ladning ble avsatt over hele bredden av banen, svarende til det spor of an electron beam whose strength varies as a function of distance from the beam's centerline in accordance with an approximate Gaussian distribution. Such a distribution is in reality the normal distribution of the strength in an electron beam, but therein lies the main difficulty with the deposition of a charge path which must form a track and yet be able to provide a track with a longitudinal modulation with a sufficient modulation area to make room for a broadband signal such as e.g. a television signal. Di<<>in Gaussian distribution which would be necessary to produce a charge path suitable for forming a track 6, with the profile shown in fig. 3, had to have a relatively large width of an order of magnitude of 3 to 10 microns. That is, the spread must be large enough to ensure that sufficient charge was deposited over the entire width of the track, corresponding to the

som tilslutt skal dannes. Det er mulig å komme frem til et mål på spredningen av en gaussisk kurve ved å benytte avstanden mellom de punkter som definerer en verdi som er halvparten av mak-simalverdien for den gaussiske kurve. I det følgende vil uttrykket "effektiv diameter" bli benyttet til å beskrive "hålvhøyde" diameter. For å komme frem til en ladningsbane som er tilnærmet 7 mikron bred, må den effektive diameter av den gaussiske kurve which will eventually be formed. It is possible to arrive at a measure of the spread of a Gaussian curve by using the distance between the points that define a value that is half the maximum value for the Gaussian curve. In what follows, the term "effective diameter" will be used to describe "half-height" diameter. To arrive at a charge path approximately 7 microns wide, the effective diameter of the Gaussian curve must

være av en størrelsesorden på 3,5 mikron. Spredningen av kurven og dermed også den effektive diameter må være større hvis man ønsker et bredere spor. Imidlertid vil den minste bredde av sporet i en viss utstrekning være begrenset av størrelsen av den stift som kan tenkes anvendt til avspilling av det tilhørende spor i en presset plate, og også av behovet for å sikre at stiften på en pålitelig måte er i inngrep med sporet. be of the order of 3.5 microns. The spread of the curve and thus also the effective diameter must be greater if a wider track is desired. However, the minimum width of the track will to some extent be limited by the size of the pin that can be thought of for playing the associated track in a pressed record, and also by the need to ensure that the pin reliably engages with the track.

En annen faktor som er viktig ved bestemmelse av di-mensjonene på elektronproben er den frekvens som det skal gjøres opptak av. Den foreliggende fremgangsmåte muliggjør opptak av signaler som styrer styrken i strålen som en variasjon i sporets dybdé. Valget av strålediameter blir av den grunn diktert av den korteste bølgelengde i det signal som filmen skal oppta. Under den forutsetning at en båndbredde på 6 MHz er nødvendig for opp-taket, denne båndbredde tilsvarer den båndbredde det er behov for når det gjelder fargefjernsynsignaler, vil den korteste bølge-lengde som skal spilles inn være 1,3 mikron. For å kunne gjøre opptak av en bølgelengde på 1,3 mikron må den maksimale effektive diameter av elektronstrålen i retningen langs sporet ikke være mer enn omtrent halvparten av denne bølgelengde, d.v.s. den skulle ikke overstige 0,65 mikron. Another factor that is important when determining the dimensions of the electron probe is the frequency at which recordings are to be made. The present method enables the recording of signals that control the strength of the beam as a variation in the depth of the track. The choice of beam diameter is therefore dictated by the shortest wavelength in the signal that the film is to record. Under the assumption that a bandwidth of 6 MHz is required for the recording, this bandwidth corresponds to the bandwidth needed for color television signals, the shortest wavelength to be recorded will be 1.3 microns. In order to be able to record a wavelength of 1.3 microns, the maximum effective diameter of the electron beam in the direction along the track must not be more than about half of this wavelength, i.e. it should not exceed 0.65 microns.

Hvis således diameteren av strålen i tverretningen på sporet er den samme som diameteren på langs av sporet og ligger mellom 0,5 til 1 mikron, er strålen utilstrekkelig bred til å frembringe et riktig profil, sett i tverretningen for sporet. Hvis videre skal sporet normalt ha en stort sett konstant form med varia-bel .dybde i midten. Thus, if the diameter of the beam in the transverse direction of the track is the same as the longitudinal diameter of the track and is between 0.5 to 1 micron, the beam is insufficiently wide to produce a proper profile, viewed in the transverse direction of the track. Furthermore, the track should normally have a largely constant shape with variable depth in the middle.

Den fremgangsmåte som er beskrevet i det nevnte britiske patent for løsning av problemene som skyldes disse motstrid-ende krav når det gjelder strålens effektive diameter, går ut på å svinge strålen fra side til side over ladningsbanen for dermed The method described in the aforementioned British patent for solving the problems caused by these conflicting requirements as regards the effective diameter of the beam consists in swinging the beam from side to side over the charge path so as to

å frembringe en bane som er vesentlig bredere enn den effektive diameter av strålen, idet svingningsfrekvensen for strålen velges slik at alle punkter på ladningsbanen blir dekket to ganger av strålen. Det kan lett vises at dette kriterium er nødvendig for å sikre at hele bredden av banen blir dekket med ladning. Styrken av strålen moduleres slik at den er størst når den er i midten av banen og minst når den er ved sidekantene, hvorved man får en så god tilnærmelse som mulig til det sporprofil som er vist på fig. 3. Som tidligere nevnt er komplisert elektronisk utstyr nødvendig for utførelse av den fremgangsmåte som er beskrevet i britisk patent nr. 1.373.511. to produce a path substantially wider than the effective diameter of the beam, the oscillation frequency of the beam being chosen so that all points on the charge path are covered twice by the beam. It can easily be shown that this criterion is necessary to ensure that the entire width of the track is covered with charge. The strength of the beam is modulated so that it is greatest when it is in the middle of the path and least when it is at the side edges, thereby obtaining as good an approximation as possible to the track profile shown in fig. 3. As previously mentioned, complicated electronic equipment is necessary to carry out the method described in British patent no. 1,373,511.

Fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse, som resulterer i en meget betydelig forenkling av prosessen, an-vender astigmatisme ved skarpstilling av elektronstrålen. Elektronoptiske.systemer kan påvirkes av astigmatisme på samme måte som vanlige optiske systemer. Hvis man har astigmatisme i det elektronoptiske system, vil elektronstrålen få et langstrakt brennpunkt, istedetfor et sirkulært brennpunkt. For forklaringens skyld skal det her antas i et enkelt eksempel at strålen gis et elliptisk brennpunkt, og at ladningstettheten langs både den store og lille akseellipsen følger en gaussisk kurve, der den største høyde ligger på midten av ellipsen og der halvhøydepunktene be-stemmer det geometriske sted for et punkt som beskriver den tidligere nevnte ellipse. Den effektive diameter av strålen kan dermed være meget mindre langs ellipsens lille akse enn den er langs ellipsens store akse. Man ser således at ved å anvende astigmatisme ved skarpstilling av strålen og ved å sikre at det astigma-tiske brennpunkt:er langstrakt i en retning på tvers av.den bane der ladning avsettes, kan man få den nødvendige banebredde uten at det er nødvendig å svinge strålen fra side til side over denne bane. The method according to the present invention, which results in a very significant simplification of the process, uses astigmatism when focusing the electron beam. Electron-optical systems can be affected by astigmatism in the same way as ordinary optical systems. If you have astigmatism in the electron optical system, the electron beam will have an elongated focal point, instead of a circular focal point. For the sake of explanation, it shall be assumed here in a simple example that the beam is given an elliptical focal point, and that the charge density along both the major and minor axis ellipse follows a Gaussian curve, where the greatest height is in the middle of the ellipse and where the half-height points determine the geometric location of a point describing the previously mentioned ellipse. The effective diameter of the beam can thus be much smaller along the minor axis of the ellipse than it is along the major axis of the ellipse. It is thus seen that by applying astigmatism when focusing the beam and by ensuring that the astigmatic focal point is elongated in a direction across the path where charge is deposited, the required path width can be obtained without it being necessary to swing the beam from side to side over this path.

Som vist på fig. 5 der styrkene 150 og 151 er gjengitt i henholdsvis banens lengderetning og banens tverretning, er den As shown in fig. 5 where the forces 150 and 151 are reproduced in the longitudinal direction of the track and the transverse direction of the track respectively, it is

effektive diameter d^av strålen i en retning langs forplantnings-retningen for ladningsbanen, forholdsvis liten, f.eks. 0,65 mikron, mens den effektive diameter på tvers av banen er meget større, f.eks. 3,5 mikron eller tilnærmet halvparten av den ønskede bane- • bredde. Man vil se at hvis brennpunktet er astigmatisk har man meget mindre skarphetsdybde i brennpunktet og fremgangsmåten til effective diameter d^ of the beam in a direction along the propagation direction of the charge path, relatively small, e.g. 0.65 micron, while the effective diameter across the web is much larger, e.g. 3.5 microns or approximately half of the desired path • width. You will see that if the focal point is astigmatic, you have much less depth of field in the focal point and the procedure for it

opptak er av den grunn mer følsom overfor nivåvariasjoner i overflaten av termoplastfilmen. absorption is therefore more sensitive to level variations in the surface of the thermoplastic film.

Allikevel blir den elektroniske prosess meget enkel slik man vil se av den følgende beskrivelse av det apparat figurene 4 og 6 viser. Even so, the electronic process is very simple, as will be seen from the following description of the apparatus shown in figures 4 and 6.

Fig. 4 viser de mekaniske komponenter og noen av styre-komponentene i et apparat som er egnet for opptak i henhold til foreliggende oppfinnelse. Apparatet har en elektronprobe, d.v.s. en skarpstil-t elektronstråle 10 som kan frembringes i en élektron-søyle i den form som er beskrevet under henvisning til fig. 6. Elektronproben er rettet vertikalt nedad mot et tynt termoplastlag 11 som ligger på en ledende skive 12. Fig. 4 shows the mechanical components and some of the control components in an apparatus which is suitable for recording according to the present invention. The device has an electron probe, i.e. a sharply focused electron beam 10 which can be produced in an electron column in the form described with reference to fig. 6. The electron probe is directed vertically downwards towards a thin thermoplastic layer 11 which lies on a conductive disc 12.

De fysiske krav til termoplastfilmen er i detalj be-handlet i britisk patent nr. 1.373.511, og det vises til dette for nærmere opplysninger. Særlig skal filmen være istand til å slip-pe, uten skader, et metallag som avsettes og danner matrisen, slik at man får et metall "negativ". Rekken av mulige termoplast-materialer kan utvides betydelig ved å anvende et slippmiddel som kan sprøytes på filmen før den metalliseres. The physical requirements for the thermoplastic film are dealt with in detail in British patent no. 1,373,511, and reference is made to this for further information. In particular, the film must be able to release, without damage, a metal layer that is deposited and forms the matrix, so that a metal "negative" is obtained. The range of possible thermoplastic materials can be significantly expanded by using a release agent that can be sprayed onto the film before it is metallized.

Skiven monteres dreibart om sin hovedakse på en verti-kal akseltapp 13. Rotasjon av akselen 13 vil dermed rotere filmen 11 i dens plan. Akselen 13 sitter i et lager 14 på en vogn 15 som er innrettet for horisontal bevegelse i rett vinkel på aksen for den vertikale aksel 13. Akselen 13 og lageret 14 kan tas ut sammen med skiven. I denne utførelse er opptaksapparatet anbragt i et vakuumkammer. Horisontale aksler 16 og 17 stikker ut fra vognen 15 gjennom forseglede lagre 18 og 19 og disse lagre står i veg-gene 20 og 21 i vakuumkammeret. De horisontale aksler 16 og.17 står i flukt med hverandre på en forskyvningsakse gjennom det punkt der rotasjonsaksen for akselen 13 skjærer overflaten av filmen 11. Vognen 15 kan stilles skrått om forskyvningsaksen ved hjelp av en vippearm 22, som er festet til akselen 17. Forskyvning av vognen langs forskyvningsaksen frembringes ved hjelp av en skrue 23 som er drevet av en motor 24. The disc is rotatably mounted about its main axis on a vertical axle pin 13. Rotation of the axle 13 will thus rotate the film 11 in its plane. The shaft 13 sits in a bearing 14 on a carriage 15 which is arranged for horizontal movement at right angles to the axis of the vertical shaft 13. The shaft 13 and the bearing 14 can be removed together with the disc. In this embodiment, the recording device is placed in a vacuum chamber. Horizontal shafts 16 and 17 protrude from the carriage 15 through sealed bearings 18 and 19 and these bearings stand in the walls 20 and 21 of the vacuum chamber. The horizontal shafts 16 and 17 are aligned with each other on a displacement axis through the point where the axis of rotation of the shaft 13 intersects the surface of the film 11. The carriage 15 can be positioned obliquely about the displacement axis by means of a rocker arm 22, which is attached to the shaft 17. Displacement of the carriage along the displacement axis is produced by means of a screw 23 which is driven by a motor 24.

Skiven 12 har rundt omkretsen et jevnt fordelt sett linjer 25. Linjene avsøkes av en vanlig optisk vinkelstillings-føler, som på vanlig måte avgir signaler for angivelse av skivens bevegelseshastighet når den roterer, bestemt av den relative hasr tighet mellom linjene bg enkoderen. Lageranordningen for skiven har en flate 27. som står perpendikulært på den nevnte forskyvningsakse, og som er beregnet på gjennom et lukket vindu 28 i kamraerveggen 20 å reflektere en laserstråle fra en vanlig inter-ferometeranordning som er vist skjematisk ved 30. Interferometeret kan således på velkjent måte frembringe signaler som angir be-vegelseshastigheten for vognen langs forskyvningsaksen. Bevegelses-hastigheten for skivens forskyvning styres i forhold til den hastighet hvormed skiven roterer. Skiven 12 og dermed filmen 11 ro-tereiis av en synkronmotor 31 i en forseglet omhylning i vognen, som på sin side er forseglet i vakuumkammeret. Synkronmotoren 31 driver skiven med konstant hastighet som kan være rundt 1500 omdr./min. Dette er en hensiktsmessig synkron hastighet og velges fordi den tilsvarer den hastighet hvormed videoplaten roterer under avspilling. The disk 12 has around its circumference an evenly spaced set of lines 25. The lines are scanned by a conventional optical angular position sensor, which in the usual way emits signals to indicate the speed of movement of the disk when it rotates, determined by the relative speed between the lines bg the encoder. The bearing device for the disc has a surface 27 which is perpendicular to the aforementioned displacement axis, and which is intended to reflect a laser beam from a conventional interferometer device which is shown schematically at 30 through a closed window 28 in the chamber wall 20. The interferometer can thus in a well-known manner, produce signals indicating the speed of movement of the carriage along the displacement axis. The movement speed for the displacement of the disc is controlled in relation to the speed at which the disc rotates. The disk 12 and thus the film 11 is rotated by a synchronous motor 31 in a sealed envelope in the carriage, which in turn is sealed in the vacuum chamber. The synchronous motor 31 drives the disc at a constant speed which can be around 1500 rpm. This is an appropriate synchronous speed and is chosen because it corresponds to the speed at which the video disc rotates during playback.

Signalene fra enkoderen 26 angir således en rotasjons-hastighet på så godt som 1500 omdr./min. Disse signaler blir i frekvens sammenlignet med signalene som angir hastigheten på vognens tverrbevegelse. Det er ønskelig at frekvensen for signalene som angir tverrhastigheten på vognen og signalene som angir rota-sjonen av skiven er den samme når skiven har riktig tverrbevegelse med riktig hastighet, men da rotasjonshastigheten er ganske høy er det nødvendig å bruke en deler 32 for å bringe signalfrekvensen fra enkoderen ned til signalområdet for interferometeret 30. Signalene fra deleren 32 sammenlignes i fase med signalene fra interferometeret 30 ved hjelp av en fasésammenligner 33. Et eventuelt feilsignal forsterkes i en forsterker 34 og mates for styring av motoren 34 på vanlig måte. Disse anordninger er av ordinær utfør-else som man normalt støter på i servomekanismer og deres spesi-elle oppbygning er ikke av betydning når det gjelder foreliggende oppfinnelse.. Servomekanismen kunne erstattes av et system med åpen sløyfe der skruen drives via tannhjul fra den aksel som driver skiven eller fra en ytterligere synkronmotor som er låst i frekvens til den motor som dreier skiven. En annen mulighet er å bruke et system med åpen sløyfe, men å ta med vinkelstillings enkoderen og.interferometeret og å mate feilsignalet fra sammenligningsanord-ningen for å justere stillingen av elektronproben ved hjelp av av-bøyningsplatene, slik at man kompenserer for små feil i tverrfor-skyvningen. The signals from the encoder 26 thus indicate a rotation speed of as much as 1500 rpm. These signals are compared in frequency with the signals indicating the speed of the carriage's lateral movement. It is desirable that the frequency of the signals indicating the transverse speed of the carriage and the signals indicating the rotation of the disc are the same when the disc has the correct transverse movement at the correct speed, but since the rotation speed is quite high it is necessary to use a divider 32 to bring the signal frequency from the encoder down to the signal range for the interferometer 30. The signals from the divider 32 are compared in phase with the signals from the interferometer 30 using a phase comparator 33. Any error signal is amplified in an amplifier 34 and fed to control the motor 34 in the usual way. These devices are of the ordinary design that is normally encountered in servo mechanisms and their special construction is not of importance as far as the present invention is concerned. The servo mechanism could be replaced by an open loop system where the screw is driven via gears from the shaft which drives the disc or from an additional synchronous motor that is frequency locked to the motor turning the disc. Another possibility is to use an open-loop system, but to include the angular position encoder and the interferometer and to feed the error signal from the comparator to adjust the position of the electron probe by means of the deflection plates, so as to compensate for small errors in the transverse displacement.

Som tidligere nevnt er det nødvendig, i tillegg til avsetningen av ladningen, å varme opp termoplastfilmen enten før eller etter at ladningen er avsatt. Det er mulig i denne for-bindelse å anvende infrarøde eller radiofrekvent oppvarmning. As previously mentioned, it is necessary, in addition to the deposition of the charge, to heat the thermoplastic film either before or after the charge has been deposited. It is possible in this connection to use infrared or radio frequency heating.

For å unngå for høy varmeavgivning, bør oppvarmning foregå båre på et litet område av termoplastfilmen, like før eller like etter at det samme område kommer under elektronproben. Rekkefølgen for mykning og avsetning av ladning, spiller det her ingen rolle. På grunn av den korte avstand mellom den siste linse i det elektronoptiske system, som danner proben, og overflaten av skiven, kan varmeanordningen ikke anbringes for nær elektronproben. Av denne årsak er varmeanordningen som er betegnet med 35, fortrinnsvis anbragt på samme diameter av skiven som elektronproben, men på den motstående side av skivens akse. In order to avoid excessive heat output, heating should take place on a small area of the thermoplastic film, just before or just after the same area comes under the electron probe. The order of softening and deposition of charge does not matter here. Due to the short distance between the last lens of the electron optical system, which forms the probe, and the surface of the disc, the heating device cannot be placed too close to the electron probe. For this reason, the heating device, denoted by 35, is preferably placed on the same diameter of the disk as the electron probe, but on the opposite side of the axis of the disk.

En annen mulighet består i å forsinke oppvarmningen inntil hele avsøkningen er utført for så å varme opp filmen ved å lede strøm gjennom selve skiven. For dette formål kan et omkrets-parti 36 som er ringformet og et sirkulært, sentralt parti 37 på skiven, renses for film før skiven innsettes i vakuumkammeret for å bli avsøkt. Etter avsøkningen føres strøm mellom elektroder som er i kontakt med områdene 36 og 37, slik at strømmen flyter radi-elt gjennom skiven og varmer opp denne for å skaffe tilstrekkelig varme til mykning av termoplastfilmen. Vedd denne teknikk er det ønskelig å forme skiven slik at dens tykkelse varierer som en funksjon av radiell avstand, for at den avgitte varme på grunn av strømgjennomgangen skal kunne bli stort sett konstant over hele det område som bærer termoplastfilmen. Denne teknikk er beskrevet i britisk patentansøkning nr. 37329/72 fra 10. august 1972. Another possibility consists in delaying the heating until the entire scan has been carried out and then heating the film by passing current through the disc itself. For this purpose, a circumferential portion 36 which is annular and a circular, central portion 37 of the disc may be cleaned of film before the disc is inserted into the vacuum chamber to be scanned. After the scan, current is passed between electrodes which are in contact with areas 36 and 37, so that the current flows radially through the disc and heats it up to provide sufficient heat to soften the thermoplastic film. With this technique, it is desirable to shape the disc so that its thickness varies as a function of radial distance, so that the emitted heat due to the flow of current can be more or less constant over the entire area that carries the thermoplastic film. This technique is described in British Patent Application No. 37329/72 of 10 August 1972.

Termoplastfilmen kan så kjøles ved varmeledning inn , i skiven. The thermoplastic film can then be cooled by heat conduction into the disc.

Etter innspilling av opptak og som et forbehandlings-trinn ved fremstilling av plater fra hovedopptaket, kan skiven vendes rundt, dreies og forskyves i omvendt stiiling, mens metall pådampes fra en skål som fortrinnsvis er motstandsoppvarmet. Skiven bør rotere hurtig under denne behandli>gtg for å sikre et jevnt belegg av pådampet metall på overflaten av filmen. En solenoid-styrt blendeåpning som ligger tett inntil overflaten av filmen kan benyttes, for å hindre for stor oppvarming av filmen på grunn av stråling fra skålen og for å hindre belegning av andre områder enn akkurat filmens overflate. Sluttelig kan det metalliserte lag påføres ytterligere metall ved elektrolyse, slik at man får et selvbærende negativ av metall til fremstilling av de plater som skal spilles av. Det kan være nødvendig~å sprøyte;filmen med et slippmiddel før filmen metalliseres. After recording a recording and as a pre-processing step when making discs from the master recording, the disc can be flipped over, rotated and shifted in reverse styling, while metal is vaporized from a dish which is preferably resistance heated. The disk should rotate rapidly during this treatment to ensure an even coating of vaporized metal on the surface of the film. A solenoid-controlled aperture that is close to the surface of the film can be used to prevent excessive heating of the film due to radiation from the bowl and to prevent coating of areas other than the film's surface. Finally, the metallized layer can be applied with additional metal by electrolysis, so that a self-supporting negative of metal is obtained for the production of the records to be played. It may be necessary to spray the film with a release agent before the film is metallized.

Vakuumet i vakuumkammeret, i det minste nær elektron-— 6 The vacuum in the vacuum chamber, at least near the electron-— 6

proben bør være rundt 10 torr. Det behøver imid&értid ikke å være nødvendig at både elektronsøylen og innspillingsmediet ligger i vakuum. Særlig kan selve filmen ligge ute i luften. Det ville f.eks. være mulig å rette elektronstrålen som danner proben gjennom et vindu i en omhylning, hvori selve elektronsøylen er anharagt. Omhylningen må imidlertid være "evakuert. Vinduet kunne være et tynt vindu av titan, aluminium eller et annet egnet materiale, som slipper gjennom elektronstråler. Under forutsetning av at filmen står med sin overflate tett inntil vinduet pg energien i elektr<p>nstrålen er tilstrekkelig høy, vil strålen, inne-hplde tilstrekkelig energi på det tidspunkt da den treffer termo-plastf ilmen til å muliggjøre innspilling av opptak i henhold til foreliggende oppfinnelse. the probe should be around 10 torr. It is not always necessary for both the electron column and the recording medium to lie in a vacuum. In particular, the film itself can be left out in the air. It would e.g. be possible to direct the electron beam that forms the probe through a window in an envelope, in which the electron column itself is exposed. The envelope must, however, be "evacuated. The window could be a thin window made of titanium, aluminum or another suitable material, which allows electron beams to pass through. On the condition that the film stands with its surface close to the window because the energy in the electron beam is sufficient high, the beam will contain sufficient energy at the time when it hits the thermo-plastic film to enable the recording of recordings according to the present invention.

Det er mulig å spille av det signal som er opptatt i sporet, før filmen benyttes som utgangsmateriale tii fremstilling av en matrise, men etter at den første metallisering ved å dra nytte av den variasjon i sekundæremisjonen med varierende skrå-stilling av en elektronprobe, i forhold til overflaten av det bøl-gede spor i termoplastfilmen. For eksempel som beskrevet i britisk It is possible to play back the signal captured in the track, before the film is used as starting material in the production of a matrix, but after the first metallization by taking advantage of the variation in the secondary emission with varying tilting of an electron probe, in relation to the surface of the wavy groove in the thermoplastic film. For example as described in British

-patent nr. 1.373.512 er det mulig å skråstille skiven om forskyvningsaksen, slik at elektronproben kan rettes langs platen og mot sporet men i en;spiss vinkel til den overflate sporet befinner seg i. Fortrinnsvis kan denne vinkel være omtrent 45°. En kollektor kan vende mot det punkt der elektronstrålen treffer den innspilte flate, og kollektoren kan stå med sin akse horisontalt og i en retning i rett vinkel på vognens forskyvningsakse. Den kan videre omfatte et sylindrisk metallbur med et skjermgitter mot skiven holdt på en passende spenning såsom 200 volt positiv. Sammen med kollektoren kan man ha en scintillatorskive av plastmateriale som sekundært utstrålte elektroner trekkes mot gjennom kollektor-gitteret. Scintillatorskiven kan være festet til en optisk leder -patent no. 1,373,512, it is possible to tilt the disk about the displacement axis, so that the electron probe can be directed along the plate and towards the track but at an acute angle to the surface the track is located in. Preferably, this angle can be approximately 45°. A collector can face the point where the electron beam hits the recorded surface, and the collector can stand with its axis horizontal and in a direction at right angles to the displacement axis of the carriage. It may further comprise a cylindrical metal cage with a screen grid against the disc maintained at a suitable voltage such as 200 volts positive. Together with the collector, you can have a scintillator disk made of plastic material, towards which secondary radiated electrons are drawn through the collector grid. The scintillator disk may be attached to an optical conductor

av "Perspex" (registrert varemerke), som fører det lys scihtillator-skiven sender ut til et glassvindu i veggen av kammeret. En foto-multiplikator eller annen fotoelektrisk transduktor kan være an-ordnet mot glassvinduet for å mate en videoforsterker som frembringer et signal i form av en. utgangsspenning. En slik anord-ning er imidlertid ikke på noen måte essensiell for foreliggende oppfinnelse. of "Perspex" (registered trademark), which conducts the light emitted by the scihtillator disc to a glass window in the wall of the chamber. A photomultiplier or other photoelectric transducer may be arranged against the glass window to feed a video amplifier which produces a signal in the form of a. output voltage. However, such a device is in no way essential for the present invention.

Fig. 6 viser skjematisk en elektronsøyle som kan benyttes til frembringelse av elektronproben. Komponentene i søylen som er benyttet ved foreliggende fremgangsmåte omfatter en elektronkanon 41 med en stavelektrode av lantanheksaborid, en magnetlinse 42, en ytterligere magnetlinse 43, et modulasjonsgitter 44 Fig. 6 schematically shows an electron column that can be used to produce the electron probe. The components in the column used in the present method comprise an electron gun 41 with a rod electrode of lanthanum hexaboride, a magnetic lens 42, a further magnetic lens 43, a modulation grating 44

for regulering av strålens styrke, en ionepumpe 47, en differensial-pumpeåpning 48 i midten av en konisk skjerm 50 for den nederste del av søylen, og en stigmator 51. Fig. 6 viser et underkammer 46 der skiven 12 og dens vogn kan anbringes.. Stigmatoren kan ha for regulating the strength of the beam, an ion pump 47, a differential pump opening 48 in the middle of a conical screen 50 for the lower part of the column, and a stigmator 51. Fig. 6 shows a sub-chamber 46 in which the disc 12 and its carriage can be placed. .The Stigmator may have

form av en kvadrupol eller oktopollinse og består normalt av fire eller åtte par avbøyende plater som står i en regelmessig mange-kant. Det vanlige formål med en stigmator er å korrigere for astigmatisme ved skarpstilling av elektronstrålen. shape of a quadrupole or octopole lens and normally consists of four or eight pairs of deflecting plates standing in a regular polygon. The usual purpose of a stigmator is to correct for astigmatism by focusing the electron beam.

I det viste apparat benyttes imidlertid stigmator-styringen 52 til med hensikt å innføre astigmatisme som tidligere beskrevet under henvisning til fig. 5, ved en hensiktsmessig måte å variere feltet mellom de forskjellige par plater. In the device shown, however, the stigmator control 52 is used with the intention of introducing astigmatism as previously described with reference to fig. 5, by an appropriate means of varying the field between the different pairs of plates.

Justering av stigmatoren til frembringelse av den ønskede elliptiske fokus, er enkel og lett og fremgangsmåten ved justeringen følger vanlig anvendt teknikk for justering av stig-matorer og kvadrupollinser med den unntagelse at.brennpunktet for-vrenges etter behov for å frembringe de nødvendige effektive dia-metere på langs og på tvers av ladningsbanen som skal avsettes med elektronstrålen. Adjusting the stigmator to produce the desired elliptical focus is simple and easy and the procedure for the adjustment follows the commonly used technique for adjusting stigmators and quadrupole lenses with the exception that the focal point is distorted as needed to produce the required effective diameters. meters along and across the charge path to be deposited with the electron beam.

Det innkommende videosignal det skal gjøres opptak av mates fra en koaksialklemme 100 til en frekvensmodulator 101 der det føres gjennom en høyspenningskopling 108 til gitteret 44 i elektronsøylen. The incoming video signal to be recorded is fed from a coaxial clamp 100 to a frequency modulator 101 where it is fed through a high-voltage coupling 108 to the grid 44 in the electron column.

Signalet som påtrykkes gitteret 44 modulerer elektronstrålen som frembringes av elektronkanonen 41, når det gjelder dens styrke i overensstemmelse med den frekvensmodulerte bærer fra The signal applied to the grating 44 modulates the electron beam produced by the electron gun 41 in terms of its strength in accordance with the frequency modulated carrier from