NO792922L - Opptegningsbaerer hvor informasjon er lagret i en straalingsreflekterende informasjonsstruktur som er avlesbar med en optisk straalebunt - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en opptégningsbærer hvor informasjonen er lagret i en strålingsreflekterendé inf ormas jons struktur som er avlesbar med en optisk strålebunt, omfattende 1 spor anordnede informasjonsområder som i sporretningen og

på tvers av denne har innbyrdes avstand i form av mellomliggende områder, idet overflaten av informasjonsområdene hovedsaklig ligger i et første plan, overflaten av de mellomliggende områder hovedsaklig ligger i et andre plan, og avstanden mellom det første og andre plan er hovedsaklig konstant .over hele opptegningsbæreren.

I tilfelle av en rund plateformet opptégningsbærer

kan informasjonssporene omfatte et antall konsentriske spor,

men alternativt et antall kvasikonsentriske.kontinuerlige spor som tilsammen danner et spiralformet spor.

U.S.-patentskrift nr. 4.0^1.530 beskriver en slik opptégningsbærer som et medium for utbredelse av et fargefjernsynsprogram. Informasjonsstrukturen avleses med en strålebunt som fokuseres på en avlesningsflekk av en størrelse som svarer til størrelsen av' informasjonsområdene, ved hjelp av et objektivsystem. Objektivsystemet konsentrerer strålebunten som er reflektert og modulert av informasjonsstrukturen på en strålingsfølsom detektor. Informasjonsstrukturen kan anses som en amplitudeveiet fasestruktur, hvilket betyr at under avlesning vil fasedifferansen mellom de forskjellige deler av avlesningsstrålen fra opptegningsbæreren variere i avhengighet av den del av informasjonsstrukturen som avleses i øyeblikket. På stedet for detektoren vil de forskjellige deler av strålebunten interferere med hverandre,. slik at styrken av strålen som mottas av detektoren og dermed utgangs- signalet fra detektoren, varierer i Avhengighet av den del av informasjonsstrukturen som avleses i: øyeblikket.

i

For maksimal modulasjon av utgångssignalet fra detektoren må avstanden mellom overflaten av informasjonsområdene og overflaten av de mellomliggende områder ha en bestemt verdi. Ifølge det nevnte patentskrift må avstanden være. 1/4 bølgelengde av avlesningsstrålen. Den del av avlesningsstrålen som reflekteres av informasjonsområdene må da ha 180° faseforskjell i forhold til den del av avlesningsstrålen som reflekteres av de mellomliggende områder. Fasedifferansen er fasedifferansen målt nær.overflaten av informasjonsstrukturen. Dette er under forutsetning av at informasjonsområdene, har vinkelrette flanker eller med andre ord at helningsvinkelen er 0°. Helningsvinkelen for-flankene er definert som den spisse vinkel'mellom disse flanker og normalen på opptegningsbærerens informasjonsflate.

Det er nylig erkjent at for optimal.avlesning av informasjonsstrukturen er det ikke så meget faseforskjellen nær informasjonsstrukturen, men heller den såkalte fasedybde for strukturen som skal være tilnærmet l80°. Under avlesning av informasjonsstrukturen belyses denne med en åvlesnings-flekk av samme størrelsesorden som informasjonsområdene og informasjonsstrukturen kan ansees som et avbøyningsgitter som'deler opp avlesningsstrålen i et antall spektrallinjer for hvilke den spesifikke fase og amplitude er fordelaktig. Fasedybden er definert som differansen mellom spektrallinjer av nulte orden og fasen for spektrallinjer av første orden.

Det er oppfinnerens fortjeneste å ha erkjent at bortsett fra avstanden mellom informasjonsområdene og de mellomliggende områder, er fasedybden bestemt av: Den effektive bølgelengde for avlesningsstrålen i forhold til den effektive bredde av områdene eller den effektive bredde av sporene, polariseringstilstanden for avlesningsstrålen,

og helningsvinkelen for områdets flanker.

Den effektive bølgelengde er bølgelengden nær informasjonsstrukturen og utenfor det strålingsreflekterendé sjikt. Hvis informasjonsstrukturen er dekket med et transparent beskyttelsessjikt, er den effektive- bølgelengde lik bølgelengden i vakuum dividert med bøyningsindeksen for beskyttelsessjiktet. Den effektive bredde av området er den .midlere bredde, dvs. hvis flankene har en konstant helning, bredden i halve dybden av fordypningen eller bredden av halve høyden av forhøyningene.

I praksis har det vist seg at for optisk opptegnet informasjon i såkalt "master" på vel kontrollert måte og for kopiering av denne "master" for reproduksjon bør det anvendes en helningsvinkel >som er vesentlig forskjellig fra

Hvis helningsvinkelen er mindre enn ca. 25°, vil fasedybden variere lite som funksjon av helningsvinkelen og en- fasedybde på 180° vil tilnærmet■svare til en faseforskjell på l80° for steile flanker som angitt i det ovenfor nevnte-patentskrift. For helningsvinkler d>pp fra ca. 30° vil helningsvinkelen ha en vesentlig virkning på fasedybden hvis den effektive bølgelengde er av samme størrelsesorden eller mindre enn den effektive bredde av områdene. Generelt vil avstanden på X/ H mellom overflaten av informasjonsområdene og overflaten av de mellomliggende områder ikke lenger være et. optimum f or. disse helningsvinkler.

Strålingskilden som anvendes for avlesning av en opptégningsbærer med optisk informasjonsstruktur er en helium-neon gasslaser med en bølgelengde i vakuum på

633 nm. Anvendes en AlGaAs-halvlederdiodelaser med eh bølge-lengde på 780 til 860 nm stadig mer for dette formål..

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en opptégningsbærer hvor flankene av informasjonsstrukturen har en vesentlig helningsvinkel og som kan avleses optimalt ved hjelp av de ovenfor nevnte strålingskilder.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at helningsvinkelen mellom flankene av informasjonsområdene og normalen på opptegningsbæreren ligger mellom 30 og 65<0>, og at avstanden mellom det første og andre plan ligger mellom 165 og 270 nm, hvor N er brytningsindéksen for en

N N

transparent medium mellom det første og andre plan..

Hvis denne opptégningsbærer som.har en bestemt effektiv bredde av områdene, skal avleses med en strålebunt med en bestemt polariseringstilstand hvis effektive bølge-lengde er mindre enn den effektive bredde åv områdene, er en bestemt verdi av helningsvinkelen samhørende med en bestemt verdi'av den geometriske avstand i området- l65 til- 270 nm,

n n'

vil den geometriske avstand øke når helningsvinkelen øker. Et eksempel på dette er en helium-neon laser for avlesning av informasjonsstruktur hvor den maksimale bredde av områdene har en størrelsesorden på 625 nm.

En opptégningsbærer ifølge oppfinnelsen som er beregnet på å avleses med sirkulær polarisert stråling med en bølgelengde av størrelsesorden 633 hm, er helningsvinkelen fortrinnsvis ^5-50° og den geometriske avstand av størrelses-orden 200 nm. : j

N 1 i

En slik utførelse av opptegningsbæreren er også særlig egnet for avlesning med stråling fra en halvlederdiodelaser av typen AlGaAs. Ved en verdi i størrelsesorden 625nm for maksimal bredde av områdene er den effektive bølgelengde da større enn den effektive■bredde av områdene. Polariseringstilstanden for avlesningsstrålen bestemmer da også fasedybden..' Innvirkningen av helningsvinkelen på • fasedybden er da imidlertid liten. Helningsvinkelen kan da ha en verdi mellom 30 og

60° forutsatt at helningsvinkelen er konstant over hele opp-tegningsbærerområdet.

De bestemte verdier for helningsvinklene er av-hengig av strålingens passering mellom informasjonsområdene'

og de mellomliggende områder eller mere generelt overgangen

i en retning på tvers av sporets retning. Helningsvinkelen for overgangene i sporretningen er. av samme størrelsesorden..

Verdien ^nm som er angitt som geometrisk avstand

i tilfelle av avlesning med stråling fra en AlGaAs-laser er den mest fordelaktige verdi, hvis strålingen er polarisert vinkelrett, dvs. hvis den elektriske feltvektor står vinkeld rett på lengderetningen av informasjonsområdene. Den geometriske avstand kan imidlertid variere mellom —tj— nm og~ntn og opprettholder tilfredsstillende avlesning.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser i grunnriss en del av en opptégningsbærer med informasjonsstruktur. Fig. 2 viser en del av et tjangentialt- tverrsnitt' av en utførelsesform av en opptégningsbærer ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser en del av et rjadialt tverrsnitt av en foretrukket utførelsesform av en opptégningsbærer ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser skjematisk et kjent apparat for avlese

ning av en opptégningsbærer.

Fig. 5 viser et- tverrsnitt gjennom delstrålen av nulte orden og delstråler av første orden fra en informasjonsstruktur.' Fig. 6 viser forskjellige Helningsvinkler som funksjon av fremkallingstiden under fremstilling av opptegnihgs-

bærere.

i

Fig. 7 viser en tabell med jverdier for helningsvinkelen og de tilhørende verdier for optisk avstand og geometrisk avstand mellom det første og andre plan.

Som vist på fig. 1 består informasjonsstrukturen av et antall informasjonsområder 2 som er anordnet i spor 3.

I sporretningen eller tangentialretningen t og i radialret-.

ningen r er områdene 2 atskilt fra hverandre ved mellomliggende områder H . De mellomliggende områder H går over i mellomliggende striper 5 mellom sporene 3. Informasjonsområdene 2 kan omfatte fordypninger som er presset inn i overflaten av opptegningsbæreren eller forhøyninger som rager opp fra opptegningsbærerens overflate. Avstanden mellom bunnen av fordypningene eller toppene av forhøyningene og overflaten av opptegningsbæreren er konstant og det er også bredden av informasjonsområdene 2 ved opptegningsbærerens . overflate. Denne avstand og bredde er uavhengig av informasjonen som er lagret i strukturen.

Informasjonen i opptegningsbæreren består i en variasjon av strukturen av områdene bare i tangentiål retning. Hvis et fargefjernsynsprogram lagres i opptegningsbæreren,kan luminanssignalet. dekodes ved variasjonen av romfrekvensen for informasjonsområdene -2 og krominans- og lydsignalet i variasjon av lengden av områdene 2. Opptegningsbæreren kan også inneholde digital informasjon. En spesiell kombinasjon av informasjonsområdene 2 og de mellomliggende områder H representerer da en bestemt kombinasjon av .digital en og null.

Opptegningsbæreren kan avleses ved hjelp av et apparat som er vist skjematisk på fig. 4. En monokromatisk og lineært polarisert stråle 11 som leveres av en gasslaser 10, f.eks. en helium-néon laser, reflekteres på et objektivsystem 14 ved hjelp av et speil 13. I. s.trålebanen er anordnet en hjelpelinse 12 som sikrer at lysåpningen for objektivet 14 er utfylt.' •■ En avbøyningsbegrenset avlesningsflekk V dannes på informasjonsstrukturen. Informasjonsstrukturen er skjematisk representert ved sporene 3 og opptegningsbæreren er vist i radialt tverrsnitt.

Informasjonsstrukturen kanjvære anordnet på den

side av opptegningsbæreren som vender mot laseren. Som vist på fig. 4 er imidlertid fortrinnsvir informasjonsstrukturen anordnet på den side av opptegningsbæreren som vender fra laseren slik at avlesningen reflekteres gjennom det transparente substrat 8 i opptegningsbæreren. Fordelen med dette er at informasjonsstrukturen da er beskyttet mot fingeravtrykk, støvpartikler og riper.

Avlesningsstrålen 11 reflekteres fra informasjons--. strukturen når opptegningsbæreren roteres ved hjelp av en platetallerken 16 som drives , av en motor 1'5, og: moduleres i samsvar med rekkefølgen av informasjonsområder 2 og mellomliggende områder 4 i sporet som avleses. Den modulerte avlesningsstråle passerer igjen objektivsystemet 14 og reflekteres av speilet 13. For å.skille den modulerte avlesningsstråle fra den umodulerte avlesningsstråle passerer strålingen fortrinnsvis et polariseringsfølsomt deleprisme 17 og en A^/^-plate 18, hvor Aq representerer bølgelengden for avlesningsstrålen i det frie rom. Prismet- 17 slipper gjennom strålen 11 til platen 18 som omformer den lineære polariserte stråling til sirkulært polarisert stråling som faller på informasjonsstrukturen. Den reflekterte avlesningsstråle passerer igjen platen 18 og den sirkulært, polariserte stråling blir omformet til lineært polarisert stråling hvis polarisringsplan dreies 90° i forhold til strålingen som leveres av laseren 10. Som resultat av prismet 17 vil avlesningsstrålen reflekteres til den s.trålingsfølsomme detektor 19 under andre gangs passering. I utgangen fra detek- i

toren opptrer et elektrisk signal s|'som er modulert i samsvar med informasjonen som avleses.

i

Informasjonsstrukturen belyses med en avlesnings-

flekk V hvis dimensjon' er av samme størrelsesorden som informasjonsområdene 2. Informasjonsstrukturen kan ansees som et bøyningsgitter som deler avlesningsstrålen opp i en

ikke avbøyet delstråle av nulte orden og et antall delstråler

av første orden og et antall delstråler av høyere orden.

Hovedsakelig er'delstrålene som avbøyes i sporretningen vesentlige for avlesningen, og av d:.sse stråler er hovedsake-

lig delstråler av første.orden. Den numeriske åpning av objektivsystemet og bølgelengden av avlesningsstrålen er tilpasset informasjonsstrukturen på sådan måte at delstråler av bøyere orden for størstedelen faller utenfor lysåpningen av obj ektivsystemet og når ikke detéktoren. "Videre er amplituden av delstråler av høyere orden forholdsvis liten sammenlignet med amplituden av delstråler av nulte orden og delstråler av første orden.

Fig. 5 viser tverrsnitt i planet for utgangsåpningen

for objektivsystemet.for delstråler av første orden som er avbøyet i sporets retning. Sirkelen 20 med senteret 21 representerer utgangsåpningen. Denne sirkel gjengir også tverrsnittat av delstrålen av første orden b(0,0), Sirklene 22 og 24 med sentrene 23 og 25 representerer tverrsnitts-

arealet av delstråler av første orden b(+l,0) og b(-l,0).

Pilen 26 representerer sporets retning. Avstanden mellom sentrene 21 for delstrålen av nulte orden og sentrene 23 og 25 for delstråler av første orden er bestemt ved _0 , hvor p

P

representerer romperioden for områdene 2 på stedet'for avlesningsflekken V (se fig. 1).

Ved avlesning antas det at områdene som er skravert

på fig. 5 overlapper delstrålene av første orden delstrålen av nulte orden slik at det oppstår interferens. Fasene for. delstrålene av første orden varierer hvis avlesningsflekken beveges i forhold til et informasjonsspor. Som følge herav ,

vil styrken av den totale stråling som passerer utgangsåp-

ningen av objektivsystemet variere.

Når senteret for avlesningsflekken faller sammen

med senteret for.informasjonsområdet 2, vil det være en bestemt faseforskjell ¥ som betegner" fasedybden mellom delstrålen av første orden og delstrålejn av nulte orden. Hvis avlesningsflekken beveges til et etterfølgende område,vil fasen av delstrålen b( + l,0) øke med 2 tt . Det er derfor riktig å anta at når avlesningsstrålen beveges itangential retning varierer fasen for denne delstråle med wt i forhold til delstrålen av nulte orden. Her er co tidsfrekvensen som er bestemt av romfrekvensen for informasjonsområdene 2 og av hastigheten med hvilken avlesningsflekken beveges over sporet.. Fasen 0(+1,0) og 0(-1,0) for delstrålen b(+l,0)'

resp. delstrålen b(-l,0) i'forhold t;il delstrålen b(0,0) kan representeres ved:

For den her anvendte avlesningsmetode som antydet på fig. 4, er delene av delstrålene av første orden som passerer objektivsystemet kombinert med delstrålen av nulte orden på en detektor 19. Det tidsavhengige utgangssignal fra denne detektor kan da representeres ved:

S± = A (Y) . cos ¥ .cos (tu t),

hvor A( V) avtar med avtagende verdi av ¥. Amplituden A(4').cos ¥ av signalet er da maksimal for en fasedybde'

på<*>F =tt rad.;For avlesningsmetoden med en helium-neon laser som vist på fig. 4, belyses informasjonsstrukturen med sirkulært polarisert stråling og den effektive bredde av informasjonsområdene 2 er større enn den effektive bølgelengde-, slik det følger av beregninger som er gjort av oppfinneren og som er bekreftet ved eksperimenter, nemlig at fasedybden er bestemt ved følgende parametere: for det første bølgelengden i fritt rom AQ for avlesningsstrålen, dernest bøyningsindeksen N for det transparente medium som danner skille mellom planet for informasjonsområdene 2 og planet for de mellomliggende områder 4 og som videre dekker informasjonsstrukturen, for det tredje den geometriske avstand mellom disse plan, dvs. i tilfelle av. fordypninger den geometriske dybde, og for det fjerne helnings- ;vinkelen 9 for' flankene av områdene 2.;For den beskrevne opptégningsbærer som f.eks. er beregnet på et fjernsynsprogram i stort antall, er det viktig at informasjonen kan opptegnes på veldefinert måte og at det kan lages et stort antall kopier av den opptegnede "master", dvs. at det kan fremstilles opptegningsbærere som kan gjengis av en forbruker. I praksis resulterer disse ;krav. i en opptégningsbærer hvor flankene av områdene 2 har;en helningsvinkel 9 som vesentlig avviker fra 0°.;Som beskrevet i en artikkel "Laser beam recording of video master disks in "Applied, Optics" vol. 17,. No. 13, ;side 2001-2006, er informasjonen opptegnet ved å utsette- et fotomotstandssjikt på et substrat med en laserstråle hvis styrke moduleres i samsvar med informasjonen som skal opptegnes. Etter opptegningen blir fotomotstandssjiktet frem-kalt og det resulterer i en fordypningsstruktur- eller en forhøyningsstruktur. Fotomotstandssjiktet er da fullstendig fjernet på stedene for fordypningene eller mellom for-høyningene, slik at tykkelsen av fotomotstandssj.iktet bestemmer dybden, av fordypningene eller høyden av forhøyningene i den sluttelige opptégningsbærer. ;Den'sluttelige opptégningsbærer vil ha allerede;skrå flanker som følge av styrkefordelingen i opptegnings-strålen som anvendes. Fremkallerprosessen innvirker også ;på flankenes steilhet idet flankesteilheten øker med øket fremkallingstid. Dette er vist på fig. 6 i en fordypningsstruktur 33. Her er substratet betegnet 30 og et mellomliggende sjikt som sikrer riktig klebning av f otomotstands-materialet 32 til substratet er betegnet 31. De strekede linjer 34,35 og 36 representerer flankesteilheten ved forskjellig fremkallingstid, nemlig kort, lengre og enda lengre fremkallingstid. ;Fra den fremkalte "master" fremstilles på kjent;måte en matrise. Ved hjelp av matrisen kan det fremstilles et stort antall opptegningsbærere. For å skille kopiene fra matrisen bør flankesteilheten være så stor som mulig. Som et resultat av denne fremgangsmåten for oppteg-ning og. kopiering bør derfor flankesteilheten ha én be- ;stemt verdi som avviker fra 0 ...;Ved fremstilling av en opptégningsbærer som er beregnet på å avleses ved hjelp av en jhelium-neon stråle eller med en stråle med sammenlignbar bølgelengde, er den effektive bredde av områdene 2 størrje enn den effektive bølgelengde og den negative virkning på fasedybden ved stor helningsvinkel som i seg selv er .ønslkelig, kompenseres for ved å øke den geometriske' avstand mejllom overflaten av informasjonsområdene 2 og overflaten' av de mellomliggende områder 3 f.eks. ved å gjøre fotomotstandssjiktet tykkere. ;Fig. 2 viser en liten del av en foretrukket ut-førelsesform av en opptégningsbærer ifølge oppfinnelsen i tangentialt tverrsnitt langs linjen jll-II1 på fig. 1 mens fig. 3 viser.en del av denne opptégningsbærer i radialt tverrsnitt langs linjen III-III' på 'fig. 1. Under avlesning ;I ;av opptegningsbæreren som belyses fra undersiden anvendes substratet 8 som et optisk beskyttelsessjikt. Informasjonsstrukturen kan da være dekket av et sjikt 6 med godt reflekterende materiale f.eks. sølv, aluminium eller titan. Et beskyttelsessjikt 7 kan videre anbringes på sjiktet 6 for å beskytte'informasjonsstrukturen mot mekanisk øde-leggelse slik som riper. , ;Til venstre på fig. 2 er vist helningsvinkelen 9 for flanken 9. Denne helningsvinkel er resultatet av et komprimiss., Det har vist seg at opptegningsprosessen og kopieringsprosessen er reproduserbar optimalt når' helningsvinkelen er fra 45-50°. Et akseptabelt resultat kan også oppnås med helningsvinkler innen området 30-65°. ;Fig. 3 viser bredden Wgf^for områdene 2. Den effektive bredde som er lik den midlere bredde er bestemt av bredden W i planet for de mellomliggende områder 4, helningsvinkelen 9 og.den geometriske dybde d for fordypningene i samsvar med .: ; ; For et utførelseseksempel på en opptégningsbærer med w=625 nm, 9 = 45°. og dg = 135 nm, blir den effektive bredde weff, = 490 'nm. ;Det er mulig at bredden W ikke er den samme, over;hele opptegningsbæreren, men at bredden W nær midten av opptegningsbæreren er større, f.eks. 800 nm*enn det ytre område

f.eks. 500 nm. Hensikten med dette er at sporbredden da varierer som beskrevet i norsk patentsøknad nr. 7^2366, for

■ i ■

å sikre optimal avlesning av både sporene nær sentrum og sporene nær omkretsen ved hjelp av en avlesningsflekk av konstant dimensjon.

For en opptégningsbærer son er beregnet for avlesning ved hjelp av en helium-neonstråle eller med en stråle med sammenlignbar 'bølgelengd^-, er den optiske dybde dg for fordypningene eller den optiske høyde av forhøyningene alltid større enn X/ H, mens verdienjA/4 er angitt for dybde eller høyde ved tidligere foreslåtte opptegningsbærere.

Den riktige verdi av den optiske avstand dg er bestemt av helningsvinkelen 9 for flankene. På fig. 7 er angitt til hverandre hørende verdier for den optiske avstand dQog.helningsvinkelen 9. Den geometriske avstand dg for tilsvarende optisk avstand dg er "gitt ved d = d^/N, hvor N er bøyningsindeksen for det transparente materialet i-fordypningene hvis informasjonsområdene 2 er fordypninger, eller det transparente materialét mellom forhøyningene hvis områdene er forhøyninger. Hvis ikke noe transparent beskyttelsessjikt er anbragt på informasjonsstrukturen, f.eks. hvis strukturen grenser til luft, er N=log den geometriske avstand er lik den optiske avstand.

Som et eksempel på geometrisk avstand i forbindelse med de verdier som er angitt for helningsvinkelen 9 helt til høyre på fig. 7 med en opptégningsbærer ifølge fig. 2 og 3 med. et substrat med en bøyningsindeks på 1,5, avleses denne-med sirkulært polarisert helium-neonstråling med en bølge-lengde AQ = 633 nm.

Nyere halvlederdiodelasere anvendes også som strålingskilde for avlesning av optiske opptegningsbærere, Særlig diodelasere som anvender materialet aliminium, gallium og arsen med en bølgelengde på 780 til 860 nm er 1 egnet for dette formål.

Når en slik diodelaser anvendes i stedet for en gasslaser som vist på fig. H, behøver det ikke foretas noen forholdsregler for å hindre stråling som reflekteres fra informasjonsstrukturen for at denne ikke skal føres tilbake til laseren. Tvert om under avlesningen kan det gjøres

I

effektivt bruk av denne tilbakekopl^ng.som beskrevet -i U.S.-patentskrift nr. 3.941.945. Dette betyr at avlesnings-apparatet ikke behøver noen polariseringsanordning slik som en A/4-plate 18 og prismet 17 pa fig. 4. Bris diode-

laseren avgir lineært polarisert striåling<,>vil informasjonsstrukturen bli belyst. med. linea?rt polarisert stråling uten ytterligere forholdsregler.

Hvis avlesningen skjer ved hjelp av en diode-

laser med lengre bølgelengde, vil kravet om at W ff rnå være større enn ^eff ikke lenger tilfelle uten at bredden W økes hvilket ikke er fordelaktig på grunnlag av informasjons-tettheten. Så snart den effektive bølgelengde er lik eller

'i ' ■

større enn den effektive bredde, vil det under avlesningen

i opptre det fenomen at informasjonsstrukturen ikke lenger

i

helt ut tilfredsstiller en scalar avbøyningsteori, men det er da nødvendig å anvende en vektoriell avbøyningsteori, . Virkningen av polariseringstilstanden for avlesningsstrålen på fasedybden blir da viktig. Når en vinkelrett polarisert avlesningsstråle anvendes, vil en avlang fordypning eller en avlang forhøyning synes å være dypere resp. høyere enn ved en parallell polarisert eller sirkulær polarisert avbøynings-stråle. Denne virkning er også gyldig for avlesningsstråler hvor ^ ff < weff Med en vinkelrett eller.parallell polarisert avbøyningsstråle skal forstås en avbøyningsstråle hvis elektriske feltvektor E forløper vinkelrett på eller parallelt med lengderetningen av fordypningene eller for-høyningene.

Oppfinneren har funnet at opptegningsbæreren som

skal avleses med en helim-neonstråling med en geometrisk dybde av fordypningene eller en geometrisk høyde av for-høyningene på —^ nm også er meget egnet for avlesning av vinkelrett polarisert AlGaAs-stråling. Overraskende nok har det vist seg at innvirkningen av helningsvinkelen på fasedybden er forholdsvis liten. Por en geometrisk dybde av fordypningene på —^— nm må helningsvinkelen ha en middelverdi på 30 - 60° uten å gi vesentlig øket forvrengning av av-lesningssignalet. For de angitte verdier av den effektive bølgelengde og for den effektive bredde av fordypningene kan avlesningsstrålen ikke lenger skille mellom forskjellige

helningsvinkler.

Verdien nm for den geometriske avstand mellom overflaten av informasjonsområdene ojg overflaten av de mellomliggende områder er en optimal verdi. Tilfredsstillende avlesning av opptegningsbæreren er ojgså mulig når den geometriske avstand er større. Den øvre grense for avstanden

235 ...

er ca. —^ nm. En opptégningsbærer hvis geometriske avstand nærmer seg denne øvre grense behøver, ikke å avleses med vinkelrett polarisert avlesningsstråle, men kan også avleses med en parallelt polarisert avlesningsstråle eller en sirkulært polarisert avlesningsstråle. For enhver verdi av

' 2 0 0 1 2 "5 S

den geometriske avstand mellom:—j^— nm og —nm kan helningsvinkelen 9 også ha en midlere verdi på mellom 30 og 60°.

Oppfinnelsen som er beskrevjet ovenfor er basert på

en rund plateformet opptégningsbærer'. Oppfinnelsen kan imidlertid også anvendes i forbindelse med andre opptegningsbærere, slik som båndformede eller sylinderformede opptegningsbærere .

Claims (4)

1. Opptégningsbærer hvor informasjon er lagret i en strålingsref lekterendé informasjonsstruktur som er avlesb.ar j med en optisk strålebunt, omfattende i spor anordnede informasjonsområder som i sporretnirjigen og på tvers av denne har innbyrdes avstand i form av mellomliggende områder, idet overflaten av informasjonsområdene hovedsaklig ligger i et første plan, overflaten av de mellomliggende områder hovedsaklig ligger i et andre plan, og avstanden mellom det første og andre plan er hovedsaklig konstant over hele opptegningsbæreren, karakterisertjved at helningsvinkelen mellom flankene av informasijonsområdene og normalen på opptegningsbæreren ligger mellom !30 og 65°j og at avstanden mellom det første og andre p! lan ligger mello•m 165 270 nm, hvor N er brytningsirideksen for et transparant. N °g N medium mellom det første og andre plan.

2. Opptégningsbærer ifølge krav 1, for avlesning enten med sirkulært polarisert stråling med en bølgelengde av størrelsesorden 633 nm, eller med lineært polarisert stråling med en bølgelengde mellom 7'80-r860 nm og med en polariseringsretning vinkelrett på sporretningen, karakterisert ved at helningsvinkelen er 45-50° og avstanden mellom planene er --w- nm..

3. Opptégningsbærer ifølge krav 1, for avlesning med sirkulært polarisert stråling med en bølgelengde i et område fra 78O-86O nm, karakterisert ved at helningsvinkelen er 45-50° og avstanden mellom planene ligger mellom 210 225 —°S ~~ w ~ nm-

4. Opptégningsbærer ifølge krav 1, av rund skiveformet art, karakterisert ved at fra periferien øker bredden av områdene gradvis og uavhengig av informasjonen.