NL7810462A - Registratiedrager waarin informatie is aangebracht in een optisch uitleesbare stralingsreflekterende informatiestruktuur - Google Patents

Description

^ «* v PHN 9259 N.y. PHILIPS GLOEILAMPENFABRIEKEN te Eindhoven.

REGISTRATIEDRAGER WAARIN INFORMATIE IS AANGEBRACHT IN EEN OPTISCH UITLEESBARE STRALINGSREFLEKTERENDE INFORMATIESTRUCTUUR.

De uitvinding heeft betrekking op een regi-stratiedrager waarin informatie is aangebracht in een optisch uitleesbare stralingsreflekterende informatiestruk-tuur bestaande uit in informatiesporen gerangschikte infor-5 matiegebiedjes die, in de spoorrichting, van elkaar gescheiden zijn door tussengebiedjes, welke informatiegebied-jes een fasediepte hebben die over de gehele registratie-drager nagenoeg konstant is.

Een optische registratiedrager, speciaal als 10 medium voor het overdragen van een (kleuren·) televisieprogramma, is beschreven in onder andere het artikel : " SLmplified diffraction theory of the videodisk M in : "Applied Optics " Vol 17, No I3, July 1978, pag. 2037-2042. Tijdens het uitlezen wordt de informatiestruktuur belicht 15 met een uitleesbundel die door een objektiefstelsel op de informatiestruktuur wordt gefokusseerd tot een uitleesvlak in de orde van grootte van de informatiegebiedjes. In de weg van de door de informatiestruktuur gemoduleerde uitleesbundel is een stralingsgevoelig infornaatiedetektiestel-20 sel geplaatst, waarvan het uitgangssignaal varieert in afhankelijkheid van het momenteel uitgelezen gedeelte van de informatiestruktuur. Zoals in het genoemde artikel beschreven is, kan de informatiestruktuur opgevat worden als een buigingsraster dat de uitleesbundel splitst in een aantal 25 spektrale ordes, welke ordes een bepaalde fase en amplitude toegekend kunnen worden. Voor de uitlezing van de informatie zijn voornamelijk de nulde orde deelbundel en dé, in de spoorrichting'afgebogen, eerste orde deelbundels van 7810462 4 2 - * PHN 9259 belang. De eerste orde deelbundels interfereren met de nulde orde deelbundel ter plaatse van bet informatiedetektie-stelsel. Er kan gebruik gemaakt worden van de zogenaamde " push-pull 'i-detektie, dat wil zeggen, dat het verschil 5 tussen de uitgangssignalen van twee detektoren bepaald wordt. Deze detektoren zijn dan geplaatst in het verre veld van de informatiestruktuur en wel achter elkaar, gezien in de spoorrichting. Het verschilsignaal van de twee detektoren wordt dan bepaald door de momenteel uitgelezen 10 informatie.

Volgens het bovengenoemde artikel is het ver-schilsignaal, of Informatiesignaal, optimaal, dat wil zeggen dit signaal heeft een maximale modulatiediepte, indien het faseversdiil tussen een bundel ge de el te afkomstig van een 15 inf 'ormat iegebied je en een bundelgedeelte afkomstig van de omgeving van dit gebiedje 90° is. Dat betekent dat voor een registratiedrager die in transmissie wordt uitgelezen de optische diepte van de informatiegebiedjes ^ Λ eff moet zijn, waarin /| eff de golfl^jg-te ter plaatse van de 20 informatiestruktuur en buiten de op de informatiestruktuur aangebrachte stralingsreflekterende laag is. De informatiestruktuur is bij vookeur een reflekterende struktuur.

In dat geval moeten voor een optimale uitlezing via push-pull detektie, de informatiegebiedjes een optische diepte 25 gelijk aan g Λ eff hebben. Daarbij is verondersteld dat de wanden van de informatiegebiedjes loodrecht zijn, of anders gezegd dat de hellingshoek van deze wanden 0° is. Onder de hellinghoek wordt verstaan de scherpe hoek tussen deze wanden en een normaal op het vlak van de informatiestruk-30 tuur.

Sinds enige tijd wordt door aanvraagster het begrip ” fasediepte " voor de^ inf ormat ie struktuur gebruikt. Deze fasediepte wordt gedefineerd als hefcver schil tussen de fasen van de nulde spektrale orde en een der eerste 35 spektrale ordes, indien het midden van de uitleesvlek samenvalt met het midden van een informatiegebiedje. Deze 7810462 : - 3 - .

PHN 92^9.________ - _______________________: fasediepte is in liet algemeen verschillend van het faseverschil gedefinieerd in het bovengenoemde artikel. Slechts indien het faseverschil 180° en de hellingshoek van de infor» matiegebiedjes 0° is, benadert het faseveschil de fasediep-5 te. Een faseveschil Van 90° komt, bij een hellingshoek van 0°, overeen met een fasediepte van 135°· Bij een struktuur met schuine wanden kan het begrip faseverschil eigenlijk niet meer gehanteerd worden.

Volgens de thans geprefereerde methode van in-10 schrijven wordt een, op een substraat aangebrachte, foto-laklaag belicht met een optische inschrijfbundel waarvan de intensiteit tussen een hoog en een laag niveau wordt geschakeld, overeenkomstig de in te schrijven informatie.

Na belichting wordt de fotolak onwikkeld waarbij op de 15 plaatsen die met h cge intensiteit belicht zijn kuiltjes ontstaan . Van een zo verkregen, zogenaamde " master ", kunnen met behulp van technieken bekend uit de fabrikage van audioplaten, een groot dfiantal afdrukken vervaardigd worden. Wanneer informatie ingeschreven wordt in een fotolaklaag 20 waarvan de dikte aanzienlijk groter is deua de diepte van de informatiegebiedjes in de uiteindelijke informatiedrager, kunnen informatiegebiedjes met de genoemde kleine fasediepte slechts gerealiseerd worden met grote hellings-hoeken van de wanden.

25 Be onderhavige uitvinding heeft ten doel een registratiedrager waarvan de wanden van de informatiege-biedjes een aanzienlijke hellingshoek hebben te veschaffen die optimaal kan worden uitgelezen met behulp van de in de praktijk meest gebruikte stralingsbronnen, teweten een 30 Helium-Neon gaslaser en een AlGaAs diodelaser.

De registratiedrager volgens de uitvinding vertoont als kenmerk, dat de doorsnede, dwars op de spoorrich-ting, van de informatiegebiedjes in hoofdzaak V-vormig is, dat de fasediepte van de informatiegebiedjes een waarde o o 35 heeft tussen 100 en 125 en dat de hellingshoek tussen de wanden van de informatiegebiedjes en een normaal op de 7810462 * - 4- PHN 9259____________________________________—.........-.........-...................- - -__________________________________________________________ registratiedrager nagenoeg konstant is en een waarde heeft tussen 6.5° en 85°.

De informatiegebiedjes kunnen bestaan uit in het registratiedrager oppervlak geperste kuiltjes of uit 5 boven het registratiedrager-oppervlak uitstekende heuveltjes.

Theoretisch kunnen de informatiegebiedjes een V-vorm hebben met scherpe hoeken. In de praktijk echter zullen de informatiegebiedjes meer glooiende kuiltjes of heuveltjes zijn. Deze informatiegebiedjes hebben geen vlak-10 ke bodem of top, zoals de informatiegebiedjes van de re gistratiedrager beschreven in het artikel : M Simplified diffraction theory of the video-disk ". De fasediepte van de informatiegebiedjes in de registratiedrager volgens de uitvinding wordt in hoofdzaak bepaald door de wandsteilheid 1 sj van deze gebiedjes. Bij hellingshoeken in de grootteorder van 650 tot 850 is de fasediepte van de informatiegebiedjes bij voorkeur 110°. Bij een bepaalde hellingshoek en een bepaalde breedte, gemeten dwars op de spoorrichting, van de informatiegebiedjes ligt de gemiddelde geometrische 20 diepte van een kuiltje of de gemiddelde geometrische hoogte van een heuveltje vast. De optische diepte korresponderende met deze gemiddelde geometrische diepte is steeds kleiner dan g \ eff. De optimale waarde, binnen de genoemde grenzen, van de hellingshoek is afhankelijk van de gebruikte 25 uitleesbundel, met name de golflengte van deze bundel in relatie tot de breedte van de inf ormatiegebiedjes «1, inmin-dere mate, van de polarisatietoestand van deze bundel.

Een registratiedrager volgens de uitvinding die bestemd is om te worden uitgelezen met een uitleesbun-2o del geleverd door een Helium-Neon gaslaser en met een golf lengte van ongeveer 633 nm., in welke registratiedrager de breedte(dwars op de spoorrichting), van de informati.ege-biedjes ongeveer 625 nm. is, vertoont als kenmerk, dat de hellingshoek van de informatiegebiedjes ongeveer 78° is.

22 Een registratiedrager volgens de uitvinding die bestemd is om te worden uitgelezen met een uitleesbun- 7810462 -5 _ · PHN 9259 __________________ ' ‘ del geleverd door een AlGraAs diodelaser met een golflengte gelegen in het gebied van 78Ο-86Ο nm., en met de polarisa-tierichting parallel aan de spoorrichting, in welke regi-stratiedrager de breedte, dwars op de spoorrichting, van 5 de informatiegebiedjes ongeveer 625nm. is vertoont als ken merk, dat de hellingshoek van dQ informatiegebiedjes ongeveer 73° is.

Wordt een uitleesbundel gebruikt waarvan de golflengte tussen 633 nm· en'780 nm. ligt,, dan is de op-10 timale waarde van de hellingshoek gelegen tussen 73° en 78°. Voor een uitleesbundel met een golflengte kleiner dan 633 nm. heeft de optimale hellingshoek een waarde tussen 78° en 850.

D® uitvinding is vooral bruikbaar in een regi-15 stratiedrager waarin behalve ondiepe fasestrukturen,. die in push-pull uitgelezen moeten worden, ook diepere fasestrukturen, die met behulp van de zogenaamde ” central aperture" methode uitgelezen moeten worden, voorkomen. Bij de central aperture methode wordt de informatie uitgelezen door de som 20 van alle door de uittreepupil van het objektiefstelsel heengaande stralingsintensiteit te detekteren. Wanneer in één registratiedrager zowel een diepere als een ondiepere fasestruktuur aangebracht moeten worden kan met de thans geprefereerde inschrijfmethode, de ondiepere fasestruktuur 25 vrijwel alleen met grote heilingshoeken gerealiseerd worden.

Twee soorten informatiegebiedjes in één registratiedrager kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden om een hoge informatie-— dichtheid te bereiken, zoals beschreven is in de oudere, nog niet ter inzage gelegde, Nederlandse octrooiaanvage 30 no. 78.03517 (PHN 9083). Een dergelijke registratiedrager waarin de uitvindingsgedachte is toegepast vertoont als kenmerk, dat tussen, informatiegebiedjes met een fasediepte tussen 100° en 110° bevattende, eerste informatiesporen tweede informatiesporen aanwezig zijn die informatiege-35 biedjes bevatten waarvan de fasediepte ongeveer 180° is.

De onderhavige uitvinding kan niet alleen 7810462 .. 6 + , PHN 9259 _ ..............____________________________________________________________ worden toegepast in een registratiedrager die geheel van informatie is voorzien, maar ook in een registratiedrager waarin de gebruiker zelf nog informatie kan inschrijven.

In een dergelijke registratiedrager is de informatie adres-5 formatie en aangebracht in de zogenaamde sektoradressen, waarvan er een bepaald aantal per spoor voorkomen, De sektoradressen beslaan slechts een klein gedeelte van de sporen. De spoorgedeelten tussen de sektoradressen zijn van een inschrijfbaar materiaal, bijvoorbeeld een dunne 10 metaallaag, waarin de gebruiker met behulp van bijvoorbeeld een laserbundel informatie kan inschrijven, bijvoorbeeld door het lokaal smelten van het metaal. In een sektoradres is adresinformatie van het bijbehorende inschrijfbaar spoorgedeelte aangebracht in de vorm van adresgebiedjes 15 die van elkaar gescheiden zijn door tussengebied j es .

De adre.sgebiedjes hebben volgens de uitvinding een in hoofdzaak V-vormige doorsnede, een fasediepte tussen 100° en 125° en een hellingshoek tussen 65° en 85°.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de 20 hand van de tekening. Daarin tonen : FIGUUR 1 een gedeelte van een informatiestruktuur van een ronde schijfvormige registratiedrager, FIGUUR 2 een gedeelte van een tangentiële doorsnede van een registratiedrager volgens de uitvinding, 25 FIGUUR 3 een gedeelte van een radiële doorsnede van deze registratiedrager, FIGUUR b een, bekende, inrichting voor het uitlezen van de registratiedrager, FIGUUR 5 het verloop, als funktie van de fasediepte, van 30 de amplitude van het informatiesignaal, FIGUUR 6 een samengesteld det’ektiestelsel en het blok- schema van een daarbijhorende verwerkingsschakeling, waarmee behalve een informatiesignaal ook een positiefoutsignaal kan worden verkregen, 35 FIGUUR 7 een gedeelte van een registratiedrager volgens de uitvinding waarin informatiesporen met een 7810462 -7 - : ' - PHN 9259 ______ ------:-----------.

grotere fasediepte en informatiesporen met een kleinere fasediepte voorkomen, FIGUUR 8 een gedeelte van een radiële doorsnede van deze registratiedrager, 5 FIGUUR 9 een gedeelte van een tangentiële doorsnede van een registratiedrager volgens de uitvinding waarin in een spoor spoorgedeelten met een grotere fasediepte en spoorgedeelte met een kleinere fasediepte voorkomen, 10 FIGUUR 10 een registratiedrager volgens de uitvinding waar- -· / in een gebruikte zelf informatie kan inschrijven,

Zoals in FIGUUR 1 aangegeven is, bestaat de informatiestruktuur uit een aantal informatiegebiedjes 2, die volgens informatiesporen 3 gerangschikt zijn. De 15 informatiegebiedjes zijn in de spoorrichting, of tangen tiële richting t, van elkaar gescheiden door tussengebied-jes 4. De informatiesporen zijn in radiële-richting r van elkaar gescheiden door tussensporen 5· De informatiesporen kunnen bestaan uit in het oppervlak van de registratiedra-20 ger geperste kuiltjes of uit bóven het registratiedrager— oppervlak uitstekende heuveltjes. De diepte van de kuiltjes, of de hoogte van de heuveltjes, is in principe konstant, evenals de breedte van de informatiegebiedjes en tussenge-biedjes ter hoogte van het vlak van de tussensporen. De 25 genoemde afstand en de genoemde breedte worden niet bepaald door de informatie die in de struktuur is opgeslagen.

D.e informatie die door middel van de registratiedrager overgebracht moet worden, is vastgelegd in de variatie van de gebiedjesstruktuur in alleen de tangentiële richting. Indien een kleurentelevisieprogramma in de registratiedrager is opgeslagen, kan het luminantiesignaal zijn gekodeerd in de variatie van de ruimtelijke frequentie van de informatiegebiedjes 2 en het chroma- en geluidssignaal in de variatie van de lengten van gebiedjes 2. I.p.v. een televisieprogramma kan de registratiedrager een audio-programma bevatten. De informatie kan ook digitale informa- 78 1 0 4 62 .... 8 _ PHN 925?...........______________________________________________________ tie zijn. Dan stelt een bepaalde kombinatie van informatie-gebiedjes 2 en tussengebiedjes 3 een bepaalde kombinatie van digitale enen en nullen voor.

Een dergelijke registratiedrager met een stra-5 lingsreflekterende informatiestruktuur kan worden uitgelezen met een inrichting die in FIGUUR k schematisch is weergegeven. Een door een gaslaser 10, bijvoorbeeld een Helium-Neon-laser, uitgezonden monochromatische en lineair gepolariseerde bundel 11 wordt door een spiegel 13 naar een objektief-10 stelsel 14 gereflekteerd. In de weg van de stralingsbundel 11 is een hulplens 12 opgenomen die er voor zorgt dat de pupil van het objektiefstelsel 14 gevuld wordt. Er wordt dan een buigingsbegrensde uitleesvlek V op de informatie-struktuur gevormd. De informatiestruktuur is schematisch 15 aangegeven door de sporen 35 de registratiedrager is dus in radiële doorsnede getekend.

De informatiestruktuur kan zich op de naar de laser toegewende zijde van de registratiedrager bevinden.

Bij voorkeur echter, bevindt zich, zoals in FIGUUR k aan- 20 , gegeven is, de informatiestruktuur zich op de van de laser ' afgewende zijde van de registratiedrager, zodat door het doorzichtige substraat 8 van de registratiedrager heen uitgelezen wordt. Het voordeel daarvan is dat de informatiestruktuur beschermd is tegen vingerafdrukken, stofdeeltjes 25 en krasjes.

De uitleesbundel 11 wordt door de informatiestruktuur gereflekteerd en, bij roteren van de registratiedrager door middel van een door een motor 15 aangedreven tafel 16, gemoduleerd overeenkomstig de opeenvolging van 30 de informatiegebiedjes 2 en de tussengebiedjes k in een momenteel uitgelezen spoor. De gemoduleerde uitleesbundel gaat weer door het objektiefstelsel 14 en wordt door de spiegel 13 gereflekteerd. Om de gemoduleerde uitleesbundel te scheiden van de ongemoduleerde uitleesbundel zijn in de 35 stralingsweg bij voorkeur een polarisatiegevoelige deel- prisma 17 en een Λ^/4-plaatje 18, waarin Λ de golflengte 7810462 -9 - PHN 92*59 ___' _____ - in de vrije ruimte, van de'uitleesbundel voorstelt, aangebracht. De bundel 11 wordt door het prisma 17 doorgelaten naar het \ 0/4-plaatje 18, dat de lineair gepolariseerde straling omzet in circulair gepolariseerde straling die op 5 de informatiestructuur invalt. De gereflecteerde uitleesbundel doorloopt nogmaals het /10/4-plaatje 18, waarbij de circulair gepolariseerde straling wordt omgezet in linair gepolariseerde straling waarvan het polarisatievlaC over 90° gedraaid is ten opzichte van de door de laser 10 uitge-10 zonden straling. Daardoor zal bij tweede doorgang door het prisma 17 de uitleesbundel gereflecteerd worden en wel naar een stralinggevoelig detektiestelsel 19·

Voor het uitlezen van de informatie moet het detektiestelsel bestaan uit twee detektoren die in de effek-15 tieve spoorrichting achter elkaar geplaatst zijn. De uitgangssignalen van deze detektoren worden van elkaar afgetrokken in een schakeling die in FIGUUR 4 schematisch met het blokje 20 is aangegeven. Het uitgangssignaal Si wordt, bij roterende registratiedrager, bepaald door de opeenvol-20 ging van informatiegebiedjes en tussengebiedjes in het spoorgedeelte dat momenteel wordt uitgelezen. Dit signaal kan, na dekodering, op een televisietoestel‘zichtbaar gemaakt worden indien op de registratiedrager een televisieprogramma is bpgeslagen, of met bekende audio-apparatuur 25 hoorbaar gemaakt worden indien een audioprogramma op de registratiedrager is geregistreerd.

Zoals in het reeds aangehaalde artikel : " Simplified diffraction theory of the video-disk ” wordt aangegeven, moet voor een optimaal signaal , bij lood-30 rechte wanden van de informatiegebiedjes, het faseverschil tussen een bundelgedeelte afkomstig van een informatiege-biedje en een bundelgedeelte afkomstig van de omgeving van dit gebiedje 90° zijn. Het faseveschil van 90° komt overeen met een fasediepte van 135°· 35 In een registratiedrager volgens de uitvinding hebben de informatiegebiedjes schuine wanden, zoals in de 7810462 10 PHN 9259 ________ ________ FIGUREN 2 en 3 aangegeven is. Dan kan het begrip faseverschil niet meer gebruikt worden en moet het begrip fase-diepte gehanteerd worden. In FIGUUR 2 is een klein gedeelte van de registratiedrager volgens de uitvinding in tangen-5 tiële doorsnede, volgens de lijn II-II' in FIGUUR 1, weergegeven, terwijl in FIGUUR 3 een klein gedeelte van deze registratiedrager in radiële doorsnede, volgens de lijn III-III' in FIGUUR 1, is getekend. Bij het uitlezen wordt de registratiedrager vanaf de onderkant belicht, waarbij 10 het doorzichtige substraat 8 als optische beschermlaag wordt gebruikt. De informatiestruktuur kan bedekt zijn met een laag 6 van reflekterend materiaal zoals Zilver of . Aluminium of Titanium. Over de laag 6 kan nog een beschermlaag 7 aangebracht zijn, die de informatiestruktuur tegen mecha-15 nische beschadigingen zoals krasjes beschermt. In FIGUUR 3 is verder de hellingshoek Θ, van de radiële wanden 9 van de informatiegebiedjes, dus van de overgangen van informa-tiegebiedjes naar tussensporen aangegeven. De hellings hoek ©2 van de tangentiële wanden.9' van de informatiege-20 biedjes, dus van de overgangen. van informatiegebiedjes naar tussengebiedjes, aangegeven in FIGUUR 2 is van dezelfde orde van groote als θ^, Omdat in het algemeen de lengte van de informatiegebiedjes groter is dan hun breedte hebben deze gebiedjes in het aanzicht volgens FIGUUR 2 rechte 2 5 stukjes.

Door aanvraagster uitgevoerde berekeningen en experimenten hebben aangetoond dat het inschrijfproces en het vermenigvuldigingsproces het best reproduceerbaar zijn wanneer de hellingshoek een waarde heeft tussen 65° en 30 85°. Verder is gebleken dat, binnen deze grenzen voor de hellingshoek θ^· de optimale fasediepte ongeveer 110° is.

In FIGUUR 3 is het verloop van de amplitude Ag.^ van het inf ormat ie signaal als funktie van de fasediepte ^weergegeven. Voor een fasediepte >/· » 180° is de energieverde-35 ling binen de uifctreepupil van het objektiefstelsel 14 symmetrisch, zodat het verschilsignaal van de detektoren 7810462 -11- ; PHN _9259.______________. _________________ nul is. Een fasediepte ψ = 90 0 betekent dat de inforraatie- struktuur zeer ondiep is. Dan is de amplitude van de spek- trale eerste orde ongeveer nul. Dus ook voor = 90° is de amplitude Ag^nul. Uit FIGUUR 5-blijkt ook dat de fasediepte 5 γ-= 110 ° weliswaar de optimale waarde is, maar dat ook bij afwijkingen van deze waarde nog een aanvaardbaar informatie- signaal verkregen kan worden. Bij y>= 100° en ψ = 125° is de amplitude van het signaal S. nog ongeveer 80$ van de optimale waarde, zodat informatiegebiedjes met een fase-0 o 10 diepte van 100 tot 125 redelijk goed uitgelezen kunnen worden. Uit FIGUUR 5 blijkt dat bij een fasediepte van 135° de amplitude van het signaal nog maar kö$ is· van de optimale waarden bij Y'sllO0

De langs de horizontale as van FIGUUR 5 uitge-15 zette verschillende fasediepte*zijn het gevolg van verschillende geometrieën van de informatiegebiedjes, met name van verschillende wandsteilheden van deze gebiedjes. De wand-steilheid wordt bepaald door de intensiteit van de gebruikte inschrijfbundel en door het ontwikkelingsproces.

20 Aanvraagster is tot het inzicht gekomen dat de waargenomen fasediepte van de informatiegebiedjes, behalve door de hellingshoek van de wanden van die gebiedjes, bepaald wordt door : - de effektieve golflengte van de uitleesbundel in ver- 25 houding tot de grootste breedte van de informatiegebiedjes, en - de polarisatietoestand van de uitleesbundel.

De effektieve golflengte Is de golflengte vlakbij deinfor-matiestruktuur en buiten de stralingsreflekterende laag.

30 In het in de FIGUREN 1, 2 en 3 voorgestelde geval is de effektieve golflengte gelijk aan de golflengte in de vrije ruimte gedeeld door de brekingsindex ( N ) van het substraat 8.

Bij V-vormige informatiegebiedjes bepaalt de 35 wandsteilheid de effektieve diepte van deze gebiedjes.

Naarmate de golflengte van de uitleesbundel 7810462 -12- PHN .-9.259_________________________________________________________________________ groter is zal, an esibepaalde fasediepte te bereiken, de ef-fektieTe' diepte en dus de wandsteilheid van de informatie-gebiedjes groter moeten zijn.

De optimale fasediepte ψ= 110° wordt bij 5 uitlezing met een He-Ne uitieesbundel bereikt voor een hellingshoek van 78° en bij uitlezing met een AlGaAs uit-leesbundel voor een hellingshoek van 73°· Indien de gemiddelde ruimtefrequentie van de informatiegebiedjes over de registratiedrager varieert, bijvoorbeeld in het geval op 10 een registratiedrager met een televisieprogramma één tele visiebeeld per omwenteling is opgeslagen, kan bij grotere gemiddelde ruimtefrequentie van de inf orma t i egdfbiedjes de wandsteilheid groter gemaakt worden om over de gehele registratiedrager een optimale informatiesignaal te ver-15 krijgen.

In het algemeen kan gesteld worden dat bij gebruik van een loodrecht gepolariseerde uitleesbundel een langwerpig kuiltje, respectivelijk heuveltje, dieper, res-pektievelijk hoger, lijkt dan bij gebruik van een evenwij-20 dig gepolariseerde uitleesbundel. Onder een loodrecht ge polariseerde, respekhevelijk evenwijdig gepolariseerde, uitleesbundel wordt verstaan een uitleesbundel waarvan de elektrische vektor, de E-vektor, loodrecht op, respektiéve-lijk evenwijdig aan, de lengterichting van de kuiltjes of 25 heuveltjes is.

Bij gebruik van een He-Ne- Laserbron en bij gebruik van een AlGaAs-diodelaser treedt het genoemde polarisatie effekt op. Bij het uitlezen met behulp van een He-Ne-laser valt, zoals in verband met FIGUUR 4 beschreven 30 is, een circulair gepolariseerde uitleesbundel op de infor» matiestruktuur.Een diodelaser zendt lineair gepolariseerde straling uit. Bij gebruik van een diodelaser in een uitlees-inrichting kan van de zogenaamde " terugkoppeling ” gebruik gemaakt worden, waarbij de diodelaser als detektor wordt 35 gebruikt. Dan behoeven geen polarisatiemiddelen in de stralingsweg opgenomen worden, zoals in de inrichting 7810462 •'"y"·· . . j'·: : -13~ PHN 9259__V __;________ volgens FIGUUR k, zodat de informatlestruktuur wordt getroffen door lineair gepolariseerde straling. Indien de uitleesbundel loodrecht gepolariseerd is hebben, om een fasediepte van 110° te bereiken*de informatiegebiedjes een 5 grotere hellingshoek dan indien de uitleesbundel evenwijdig of circulair gepolariseerd is. Bij een loodrecht gepolariseerde uitleesbundel neemt de waargenomen fasediepte bij afnemende hellingshoek snellen toe dan bij een evenwijdig of birculaü: gepolariseerdeuitleesbundel. Bij voorkeur 10 wordt uitgelezen met een evenwijdig gepolariseerde bundel omdat de hellingshoek dan midden kritisch is.

Bij het uitlezen van de registratiedrager moet er voor gezorgd worden dat het midden van de ui&eesvlek steeds op het midden van een uit te lezen spoor geposfcion-15 eerd blijft. Daartoe moet een positiefoutsignaal, dat een indikatie over de grootte en de richting van een eventuele afwijking van het midden van de uitleesvlek ten opzichte van het spoormidden geeft, gegenereerd worden. Dit positie-foutsignaal kan verkregen worden met behulp van twee detek-20 toren die, in de richting dwars op de effekfcieve spoorrich-ting, ten opzichte van elkaar verschoven zijn. De uitgangssignalen van deze detektoren worden toegevoerd aan een af-trekschakeling, 21 in FIGUUR k. Het uitgangssignaal van deze schakeling is dan het positiefoutsignaal. Dit signaal 25 kan in een schakeling 22, opzichzelf bekende wijze, worden verwerkt tot een stuursignaal voet het bijregelen van de positie van de uitleesvlek, bijvoorbeeld door de spiegel 13 te kantelen om de as 25·

De registratiedrager volgens de uitvinding 30 waarvan de informatiestruktuur geoptimaliseerd is voor de informatie-uitlezing is tevens goed gedimensioneerd voor het genereren van een optimaal positiefoutsignaal. Immers ook het positiefoutsignaal wordt verkregen door een push-pull uitlezing, nu echter in een richting dwars op de spoorrich-35 ting. In het reeds aangehaalde artikel : " Simplified diffraction theory of the video-disk n is aangetoond dat bij 7810462 _14.

PHN 9259____________________________________________________________________________________________________________________________ push-pull uitlezing van informatiegebiedjes met loodrechte wanden zowel het informatiesignaal als het positiefoutsig-naal optimaal zijn voer- een faseverschil van 90° overeenkomend met een fasediepte van 135°· Op analoge manier geldt dat 5 bij push-pull uitlezing van informatiegebiedjes met schuine wanden zowel het informatiesignaal als het positiefoutsig-naal optimaal zijn voor een fasediepte Ψ- 110°.

Een bekend detektiestelsel, waarmee zowel een informatiesignaal als een positiefoutsignaal verkregen kan "•O worden, is in FIGUTJR 6 aangegeven. Het detektiestelsel bestaat uit vier detektoren 25» 26, 27 en 28 die in vier verschillende kwadraten van een denkbeeldig X-Y-koördinaten-stelsel zijn aangebracht. De X-as, respekfcièvelijk Y-as, is effektief evenwijdig aan de spoorrichting t, respektieve-15 lijk de radiële richting r (vergelijk FIGUTJR 1). De uitgangssignalen van de detektoren 25 en 26 worden toegevoerd aan de sommator 29, en de uitgangssignalen van de detektoren 27 en 28 aan een sommator 30. De door deze sommators geleverde signalen worden toegevoerd asm een verschilver-20 sterker 21, aan de uitgang waarvan het positiefoutsignaal ontstaat. De informatie wordt uitgelezen door de uitgangssignalen van de sommators 31 en 32, waarvan de ingangen verbonden zijl met de detektoren 25 en 28, respektievelijk 26 en 27, toe te voeren aan een verschilversterker 20. Aan 25 de uitgang van deze versterker kan het informatiesignaal Si worden afgenomen. Er is -reeds voorgesteld in de oudere Nederlandse Octrooiaanvrage No. 78 035^7 (PHN 9083.) om ter verhoging van de informatiedichtheid, tussen eerste infor-matiesporen, waarvan de informatiegebiedjes een fasediepte 30 van ongeveer 180° hebben, tweede informatiesporen waarvan de informatiegebiedjes een kleinere fasediepte hebben, aan te brengen. Door de eerste informatiesporen in central-aperture .uit te lezen en de tweede informatiesporen in push-pull, zal bij het uitlezen weinig overspraak tussen de 35 twee soorten informatiesporen optreden. Verder kunnen ook binnen één spoor opeenvolgende spooigedeelten 'van elkaar 7810462 - - 15- .

* PHN 9259 _______.

onderscheiden zijn doordat een eerste spoorgedeelte informatiegebiedjes met een fasediepte van ongeveer 180° bevat en een daaropvolgend spoorgedeelte informatiegebied-jes met een kleinere fasediepte··..

5 Volgens de uitvinding kunnen de informatiege- biedjes met de kleinere fasediepte een V-vorm met een hel-lingshoek tussen 65° en 85° hebben,

In FIGUUR 7 is een gedeelte van een dergelijk» ‘registratiedrager getekend. Ndast informatiesporen 3 opge-10 bouwd uit informatiegebiedjes 2 met kleinere fasediepte

Cl zijn e informatiesporen 3f opgebouwd uit informatiege-biedjes 2* met een grotere fasediepte. De afstand tussen een spoor 3 en een spoor 3' is kleiner dan de afstand tussen twee sporen 3 en FIGUUR 1".

15 In FIGUUR 8 is een radiële doorsnede volgens de lijn VIII - VIII' in FIGUUR 7 weergegeven. De FIGUUR 8 stemt gedeeltelijk overeen met de FIGUUR 3. Op de posities van de tussensporen 5 in FIGUUR 3 zijn in FIGUUR 8 informatiegebied jès 2’ aanwezig. Deze informatiegebiedjes hebben 20 bij voorkeur ook schuine wanden waarvan de hellingshoek , tussen 30° en 60° ligt. De geometrische struktuur van de informatiegebiedjes 2' is elders beschreven, namelijk in de andere, nog niet ter inzage gelegde Nederlandse Octrooiaanvrage No. 79 09227 (PHN 9225).

25 Bij een fasediepte van 110° van de informatie gebiedjes 2 wordt bij push-pull uitlezing een optimaal in-formatiesignaal van deze gebiedjes verkregen. Een fasediepte van 110 0 geeft echter ook in een central-aperture uitlezing, die dus gebruikt wordt voor de informatiegebiedjes 30 2', een niet te verwaarlozen signaal. Bij voorkeur wordt de fasediepte van de informatiegebiedjes 2 in de buurt van 100° gekozen. Het push-pull signaal van de informatiegebiedjes 2 is dan nog groot, terwijl bij central-aperture uitlezing van de informatiegebiedjes 2’ de informatiege-35 bied jes 2 vrijwel niet meer "gezien'* worden.

Van een registratiedrager waarin binnen een 78 1 0 4 6 2 — - - 16- PHN 9259 spoor afwisselend spoorgedeelten met een kleiner-e fase-diepte en spoorgedeelten met een grotere fasediepte voorkomen, is in FIGUUR 9 ©en tangentiële doorsnede getekend, en wel van een overgang van een eerste spoorgedeelte naar 5 een tweede spoorgedeelte. Na het voorgaande spreekt deze FIGUUR voor zichzelf.

Er is, bijvoorbeeld in de oudere Nederlandse Octrooiaanvrage No. 7802859 (PHN 9062), reeds voorgesteld een optische registratiedrager te gebruiken als opslag-10 medium voor andere dan video-informatie en speciaal als opslagmedium waarin de gebruiker zelf informatie kan inschrijven. Te denken valt daarbij aan informatie geleverd door een (kantoor-)komputer of van in een ziekenhuis gemaakte röntgenopnamen. Voor deze toepassing krijgt de ge-15 bruiker een registratiedrager toegeleverd die voorzien is van een, bijvoorbeeld spiraalvormig, zogenaamd servospoor, dat zich over het gehele registratiedrager-oppervlak uitstrekt .

Tijdens het inschrijven van de informatie door de 2Q gebruiker wordt de radiële positie van de inschrijfvlek ten opzichte van het servospoor gedetekteerd en bijgeregeld met behulp van een opto-elektronisch servosysteem, zodat de informatie met grote nauwkeurigheid wordt ingeschreven in een spiraalvormig spoor met konstante spoed. Het servo-spoor is verdeeld in een groot aantal sektoren, bijvoorbeeld 128 per omwenteling. FIGUUR 10 toont een bovenaanzicht van een dergelijke registratiedrager 50. Het servospoor is aangegeven met 51 en de sektoren met 52. Elke sektor bestaat uit een spoorgedeelte 5^ waarin de informatie inge-30 schreven kan worden en een sektoradres 53 waarin o.a. het adres van bijbehorende spoorgedeelte 5^· in bijvoorbeeld digitale vorm gekodeerd is in adresgebiedjes. De adresgebiedjes zijn in de spoorrichting van elkaar gescheiden door tussengebiedjes. De adresgebiedjes kunnen bestaan uit in 35 het registratiedrager-oppervlak geperste kuiltjes of uit boven dit oppervlak uitstekende heuveltjes.

7810462 --17- PHN 9259____________________.:________'......................—— „ - _______________________-

Volgens de uitvinding bestaan de adresgebiedjes uit kuiltjes of heuveltjes met schuine wanden met een hellingshoek tussen 65° en 85"en hebben deze adresgebiedjes een fasediepte tussen 100° en 125° op analoge wijze als in 5 het voorgaande beschreven is voor de informatiegebiedjès in een registratiedrager met een videoprogramma. Een tan-gentiële doorsnede door de sektoradressen ziet er dan uit als in FIGUUR 2 aangegeven is. Bij voorkeur liggen de sektoradressen van alle sporen binnen dezelfde cirkelsektoren. 10 In dat geval ziet een radiële doorsnede door de adresge biedjes er uit als in FIGUUR 3 is aangegeven.

De "blanke” spoorgedeelten 5^ kunnen bestaan uit kontinue groeven waarop een laagje reflekterend materiaal is aangebracht dat, indien belicht met geschikte straling, 15 een optisch detekteerbare,verandering ondergaat. Bijvoor beeld bestaat het laagje taft Blsauth waarin door smelten infor-• matie gebiedjes gevormd kunnen worden.

De "blanke" spoorgedeelten kunnen bestaan uit V-vormige groeven. Om tijdens het inschrijven uit deze 20 groeven een optimaal spoorvólgsignaal te kunnen afleiden door middel van een push-pull uit lezing, moeten, zoals uit het voorgaande volgt, deze groeven een fasediepte hebben, die ongeveer 110° is. Bij het central-aperture uitlezen van de door de gebruiker Ingeschreven registratiedrager, 25 waarin dus gaatjes in de V-vormige groeven gesmolten zijn, zullen de groefgedeelten tussen de gaatjes nog een klein signaal geven, indien deze groefgedeelten een fasediepte van 110° hebben. Daarom wordt bij voorkeur de fasediepte van de onbeschreven groeven ongeveer gelijk aan 100° ge-30 kozen, zodat deze groeven tijdens de central-aperture uit-lezing van de ingeschreven registratiedrager vrijwel niet meer "gezien" worden.

De uitvinding is toegelicht aan de hand van een ronde schijfvormige registratiedrager. De uitvinding 35 kan echter ook toegepast worden bij andere registratie- dragers, zoals bandvormige of cylindervormige registratie- 7810462

Claims (8)

1. Registratiedrager waarin informatie is aange bracht in een optisch uitleesbare stralingsreflekterende informatiestruktuur bestaande uit in informatiesporen gerangschikte informatiegebiedjes, welke, in de spoorrich-1q ting, van elkaar gescheiden zijn door tussengebiedjes, welke informatiegebiedjes een fasediepte hebben die over de gehele registratiedrager nagenoeg konstant is, met het kenmerk, dat de doorsnede, dwars op de spoorrichting./ van de informatiegebiedjes één waarde heeft tussen 100° en 125° en dat dqfhellingshoek tussen de wanden van de informatiegebied jes en een normaal op de registratiedrager nagenoeg konstant is en een waarde heeft tussen 65° en 85°.

. 2. Registratiedrager volgens conclusie 1, met 2q het kenmerk, dat de fasediepte ongeveer 110° is,

3. Registratiedrager volgens conclusie 2, be stemd om te worden uitgelezen met een uitleesbundel geleverd door een Helium-Neon gaslaser en met een golflengte van ongeveer 633nm., in welke registratiedrager de breedte, dwars op de spoorrichting, van de informatiegebiedjes on-geveer 625nm. is, met het kenmerk, dat de hellingshoek van de informatiegebiedjes ongeveer 78° is.

4. Registratiedrager volgens conclusie 2, bestemd om te worden uitgelezen met een uitleesbundel geleverd door een AlGaAs-diodelaser met een golflengte gelegen in het gebied van 78Ο tot 860 nm. en met de polarisatierichting parallel aan de spoorrichting, in welke registratiedrager de breedte, dwars op de spoorrichting, van de informatiegebiedjes ongeveer 625nm. is, met het kenmerk, dat de hel-· lingshoek van de informatiegebiedjes ongeveer 73° is·

5. Registratiedrager volgens een der voorgaande / van de informatiegebiedjes in hoofdzaak V-vormig is, dat de fasediepte 7810462 ψ- /· . ^-:ΆΝ:ψ . Λ, -19- .. jeHMLS 259 __:_________— _.,: —_______________________________! . conclusies, met liet kenmerk, dat tussen, informatiegebiad- 0 o jes met een fasediepte tussen 100 en 110 bevattende, eerste informatiesporen tweede informatiesporen aanwezig zijn die informatiegebiedjes bevatten waarvan de fasediep-5 te ongeveer 180° is.

6. Registradedrager volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat opeenvolgende spoorgedeelten binnen een spoor van elkaar onderscheiden zijn doordat zij opgebouwd zijn uit informatiegebiedjes met een fasediepte tus-10 sen 100° en 110°, respekfcieveli jk uit informatiegebiedjes met een fasediepte van ongeveer 180°.

7· Registratiedrager volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, in well®.registratiedrager door een gebruiker in vooraf bepaaldsspoorgedeelten informatie ingeschreven kan wor-15 den, met het kenmerk, dat informatie alleen aanwezig is in sektoradressen waarin adressen van bijbehorende nog onbeschreven spoorgedeelten die met straling inschrijfbaar materiaal bevatten aangebracht zijn, waarbij de informatie-gebiedjes in de sektoradressen een fasediepte tussen 100° 20 en 110° hebben.

8. Registratiedrager volgens conclusie 7» met het kenmerk, dat de onbeschreven spoorgedeelten een fasediepte van ongeveer 100° hebben. 25 7810462~