DE3521258C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erkennen von Fehlern auf einem optischen Speichermedium nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 3.
Bei einer Vorrichtung für die Speicherung und/oder Wiedergabe von Informationen durch einen Lichtstrahl wird das Speichern von Informationen mittels Drehen einer Scheibe durchgeführt, die mit einem thermoplastischen Film oder einem Metallfilm bedeckt ist und die im folgenden als Speichermedium bezeichnet wird. Ein einstrahlender Laserstrahl wird durch die Information moduliert und zu einem kleinen Fleck fokussiert, der auf dem Speichermedium einen Durchmesser von 1 µ hat und einen leicht geänderten Bereich auf dem Speichermedium bildet, der im allgemeinen als "pit" bezeichnet wird und den konvexen Teil der Informations­ spur darstellt.
Wie beispielsweise in der Fig. 1 bei (a) dargestellt ist, wird angenommen, daß pulsförmige Schreibsignale, die mit Informationen moduliert sind, Lasertreiber­ signale a sind. Wenn das Signal a eine Leistung hat, die größer als ein speziel­ ler Schreibschwellpegel für das Speichermedium ist, dann wird der Oberflächen­ bereich des Speichermediums einer Variation oder Veränderung wie Auflösung, Deformation oder Kristallisation unterworfen, so daß die reflektierten Licht­ ausgangssignale b, die in Fig. 1 bei (b) dargestellt sind und die im folgenden als RF-Signale bezeichnet werden, von lichtempfangenen Elementen erhalten werden können, welche das Licht erkennen, das von der Oberfläche des Speicher­ mediums reflektiert wird. Wie man aus der Kurvenform der RF-Signale b er­ kennt, haben die RF-Signale während der Speicherzeit eine Amplitude mit der Maximum-Spitze d vom Zeitpunkt des Beginns des Informationsschreibens bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Oberfläche des Mediums sich ändert; sodann nimmt die Stärke das RF-Signal durch Interferenz ab, die entsprechend der Formation der Erhöhung ("pit") und der Abnahme des Reflexionsfaktors erzeugt wird. Auf diese Weise ergeben sich nach Abschluß des Schreibvorgangs die stationären Ausgangssignale e.
Beim DRAW-Verfahren (Direct-Read-After-Write-Method = Verfahren zum direkten Lesen nach dem Schreiben) erzeugt überdies, selbst nach dem Ende des Schreibimpulses, der Laser einen schwachen Lichtstrahl, so daß die reflektierten Lichtausgangssignale einen Verstärker auf Mini­ malspitze f in dem Bereich bringen, in dem die Erhöhungen ("pits) schon gebildet sind. Hierauf erhält man die stationären Ausgangssigna­ le g.
Als Fehler auf der Oberfläche des Speichermediums können im allgemeinen zwei Arten von Fehlern angesehen werden, von denen der eine in dem Er­ höhungs- oder pit-Bereich und der andere in dem Vertiefungs- oder Nu­ tenbereich erzeugt wird. Wie die Fig. 2 zeigt, erscheint der Fehler, der im Erhebungsbereich gebildet wird, in dem RF-Signal als Kurvenzug, z. B. als i 1, i 2 und i 3.
Der Fehler, der im Vertiefungsbereich gebildet wird, zeigt sich im Kur­ venverlauf des RF-Signals als Kurvenbögen h 1 und h 2.
Eine Einrichtung zum Erkennen solcher Fehler ist in der japanischen Offenlegungsschrift 2 12 629/82 beschrieben. Mit Hilfe dieser bekann­ ten Einrichtung wird entschieden, ob das Schreiben normal oder abnormal ist, wobei die dynamische Änderung und die Änderung in der Zeit der reflektierten Lichtmenge zur Zeit des Schreibens angezeigt wird.
Diese Fehlererkennung kann indessen nur auf den Fall der Niedrig-Signal- Speicherdichte angewendet werden. Es ist dagegen nicht möglich, sie bei der Speicherung mit hoher Dichte von 1 MHz zu verwenden. Sie hat somit keine große Genauigkeit. Dies wiederum hat nicht nur eine Unter­ erkennung, sondern auch eine Übererkennung zur Folge, so daß die Speicherdichte abnimmt und das Speichermedium ineffizient ist.
Es ist außerdem ein Verfahren zum Erkennen von Fehlern auf einem optischen Speichermedium bekannt, bei dem ein von dem optischen Speichermedium re­ flektierter Abtast-Lichtstrahl in ein elektrisches Signal umgewandelt und mit mehreren Bezugssignalen verglichen wird (DE-OS 29 51 215). Hierbei sind jedoch nur zwei Referenzsignale vorhanden, mit denen das elektrische Signal verglichen wird, so daß Fehler auf der Oberfläche des Speichermediums nicht präzise genug erfaßt werden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Ein­ richtung zu schaffen, die es ermöglichen, sowohl Fehler sicher zu erkennen, die im Erhöhungsbereich eines Speichermediums auftreten, als auch Fehler, die im Vertiefungsbereich dieses Speichermediums auftreten.
Diese Aufgabe wird gemäß den Ansprüchen 1 oder 3 gelöst.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die Defekte erkennen, welche auf einem optischen Speichermedium gebildet werden, das eine Speicherung mit hoher Dichte, z. B. von 1 MHz bis 3 MHz gestattet.
Hierzu werden die zur Zeit des Informationsschreibens vom Speichermedium re­ flektierten Lichtausgangssignale abgeleitet und mit Referenzsignalen verglichen, die sich auf verschiedenen vorgegebenen Pegeln befinden. Sodann werden die verglichenen Ausgangssignale logisch verarbeitet, wobei die Fehler erkannt und ausgewertet werden, die auf der Oberfläche des Speichermediums entstehen.
Wesentlich für die Erfindung ist, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche einen schmalen erkannten Impuls in einen breiten Impuls mit konstanter Breite umformt, wodurch die Fehler sicher erkannt werden. Diese Einrichtung kann eine Abtast- und Halte-Schaltung sein oder ein monostabiler Multivibrator. Eine sichere Erkennung der Fehler selbst bei hoher Aufzeichnungsdichte und großer Schreibgeschwindigkeit wird durch die erwähnte Pulsverbreiterung gewährleistet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 zwei Prinzipdarstellungen (a) und (b), welche die Kurvenformen der Lichtaus­ gangssignale (RF-Signale) zeigen, die von einem Speichermedium reflektiert werden, um das Schreiben der Lichtinformation zu steuern;
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung, welche die Kurvenformen der Erhebungs­ fehlersignale und der Vertiefungsfehlersignale zeigt, d. h. die Fehlersignale auf der konvexen bzw. der konkaven Seite der Infor­ mationsspur;
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung, welche das erfindungsgemäße Verfahren zum Erkennen von Fehlern veranschaulicht, die auf der Oberfläche eines optischen Speichermediums gebildet werden;
Fig. 4 ein Blockschaltbild, das eine Anordnung zur Durchführung des in der Fig. 3 dargestellten Verfahrens-Prinzip zeigt;
Fig. 5 eine Schaltungsanordnung, welche das in der Fig. 4 gezeigte Block­ schaltbild näher erläutert;
Fig. 6 Impulsdiagramme, die den zeitlichen Ablauf der Signale darstellen, die von der in der Fig. 5 gezeigten Schaltungsanordnung erzeugt werden.
In den Fig. 2 bis 6 sind ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße Anordnung zum Erkennen von Fehlern dargestellt, die auf einem optischen Speichermedium gebildet werden.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, wird bei dieser Ausführungsform das RF-Signal mit drei Pegeln verglichen, die als Referenz-Schwellwertsignale festgelegt sind. Der Pegel 1 (LV 1) beträgt 60% der Maximalam­ plitude, der Pegel 2 (LV 2) 18% der Maximalamplitude und der Pegel 3 -15% der Maximalamplitude. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird entschieden, ob der Amplitudenpegel des RF-Signals oberhalb oder unterhalb der jeweiligen Referenzpegel liegt, und die aufgrund einer Ent­ scheidung gewonnenen Ergebnisse werden einer logischen Operation unter­ worfen, die in der Fig. 3 gezeigt ist. Hierdurch kann das Vorliegen oder die Abwesenheit einer Erhebungs(P)- oder Vertiefungs(G)-Fehlers mittels einer Kombination der erarbeiteten Ergebnisse festgestellt werden, wobei diejenigen Fehler ausgewertet werden, die auf der Oberfläche des Speichermediums vorliegen.
Für die Erkennung des Erhebungs- oder Erhöhungsfehlers wird der Pegel 2 (LV 2) und für die Erkennung eines Vertiefungs- oder Nutenfehlers der Pegel 3 (LV 3) herangezogen.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine Anordnung zur Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß Fig. 4 wird das vom Speichermedium reflektierte Licht durch ein lichtempfangendes Element in ein elektrisches Signal umgewandelt, wobei das Ausgangssignal des reflektierten Lichts, d. h. das RF-Signal, gebildet wird. Dieses RF-Signal wird einer Pegelunterscheidungsschaltung 20 zugeführt, die einen Erhöhungsfehler r bzw. einen Vertiefungsfehler s unterscheidet. Das Erhöhungsfehlersignal r wird auf eine Erhöhungsfehler­ erkennungsschaltung 21 gegeben, während das Vertiefungsfehlersignal s einer Vertiefungsfehlererkennungsschaltung 22 zugeführt wird.
Ein Informationsschreibimpuls e wird auf eine Signalverarbeitungs- und Verzögerungsschaltung 23 gegeben, welche die verzögerten Impulse m, n, o und p erzeugt. Diese verzögerten Impulse werden sodann auf eine logische Schaltung 24 gegeben, die den gewünschten Abtast- oder Strobeimpuls q erzeugt.
Der Abtast- oder Strobeimpuls q wird auf die Erhöhungserkennungsschal­ tung 21 sowie auf die Vertiefungsfehlererkennungsschaltung 22 gegeben, wobei ein Erhöhungsfehlerimpuls t und ein Vertiefungsfehlerimpuls u er­ zeugt werden. Diese Impulse t und u werden auf eine Schaltung 25 gegeben, und das Ausgangssignal v dieser ODER-Schaltung wird auf eine Signalverarbeitungsschaltung 26 geleitet, die ein Fehlererkennungssignal w und ein Fehlersignal x erzeugt, wobei das Schreiben des Informations­ signals gesteuert wird. Die Schaltung 26 wird von Rücksetzimpulsen ge­ setzt, die von der Verzögerungsschaltung 23 kommen.
Die Fig. 5 zeigt eine detailliertere Schaltungsanordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die RF-Signalpegelunterscheidungs­ schaltung 20, die in der Fig. 4 dargestellt ist, ist hierbei durch drei Vergleicher 51, 52 und 53 gebildet, deren Pegel in der oben beschriebenen Weise festgelegt sind. Eine Erhöhungsfehlererkennungsschaltung 21 wird durch eine UND-Schaltung 54 gebildet, während die Vertiefungsfehler­ erkennungsschaltung 22 durch eine UND-Schaltung 55 realisiert ist.
Die Signalverarbeitungs- und Verzögerungsschaltung 23 wird durch einen Inverter 56, eine UND-Schaltung 57 und die Verzögerungsschaltungen 58 und 59 gebildet, während die logische Schaltung 24 durch eine exklusive ODER-Schaltung 60 und die ODER-Schaltung 25 durch ein ODER-Glied 61 gebildet ist.
Die Signalverarbeitungsschaltung 26 ist durch eine UND-Schaltung 62 sowie durch eine Speicher- und Halteschaltung bzw. Abtast- und Halteschal­ tung 63 realisiert. Diese Schaltungselemente sind in der Weise miteinander verbunden, wie es die Fig. 5 zeigt.
Die Fig. 6 zeigt Signale, die an verschiedenen Stellen der Schaltelemente erzeugt werden, d. h. diese Signale bilden eine Zeittafel der Fehlerer­ kennungssignale.
In dieser Fig. 6 stellt die Bezugszahl 64 ein RF-Signal dar, die Pegel LV 1, LV 2 und LV 3 sind Referenzpegel, BEr ist ein Ausgangssignal des Vergleichers 53 zum Erkennen eines Burst-Fehlers, PEr 7 ist ein Ausgangs­ signal des Vergleichers 52 zum Erkennen eines Erhöhungsfehlers, GEr 8 ein Vertiefungsfehlerausgangssignal, das entsprechend dem Pegel LV 3 erkannt wird; WOK ist ein Befehlssignal für den Schreibbefehl, während die Signale m, n oder o Impulse sind, die man durch Verzögerung der Schreibimpulse erhält. Die Signale p und q stellen Abtastimpulse dar, die man durch die verzögerten Impulse erhält; t ist ein PEr-Impuls, der sich durch das Er­ kennen und durch Abtast-Verarbeitung des Erhöhungsfehlers ergibt. Da­ gegen ist u ein GEr-Impuls, den man dadurch erhält, daß der Vertie­ fungsfehler erkannt und durch Abtastung verarbeitet wird. Mit v ist ein Ausgangssignal der ODER-Schaltung bezeichnet, das man dadurch erhält, daß die t- und n-Impulse einer ODER-Bearbeitung unterworfen werden. W und x stellen einen Fehlerimpuls bzw. ein Fehlersignal dar, das durch logische Verarbeitung des Impulses v entsteht. Ein Schreib- und Leseab­ tastimpuls kann alternativ auch verwendet werden, indem man den Schreibabtastimpuls und den Leseabtastimpuls miteinander kombiniert.
Die Schwelle ist hierbei auf einen geeigneten Wert festzulegen.
Das Verzögerungselement und das logische Element können durch einen Mikrocomputer ersetzt werden.

Claims (11)

1. Verfahren zum Erkennen von Fehlern auf einem optischen Speichermedium, bei dem ein von dem optischen Speichermedium reflektierter Abtast-Lichtstrahl in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, das mit mehreren Bezugssignalen verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal (RF) mit wenigstens drei Referenz-Schwellwertsignalen (LV 1, LV 2, LV 3) mit unterschied­ lichen Pegeln verglichen wird, wobei durch zwei Referenz-Schwellwertsignale (LV 1, LV 2) der Bereich für einen Erhebungsfehler (P) und durch das dritte Referenz-Schwellwertsignal (LV 3) der Bereich für einen Vertiefungsfehler (G) angezeigt wird, und daß die verglichenen Ausgangssignale (s, r) über eine lo­ gische Schaltung (21, 22, 25; 54, 55; 61, 62) einer Impulsbreitenumformungs­ einrichtung (63) zugeführt werden, wobei die logische Schaltung (21, 22, 25; 54, 55; 61, 62) von Signalen (n, m, o, p, q) beeinflußt wird, die von einem Schreibsignal (e) abgeleitet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abtastimpulse (q) durch Verzögerung von Schreibimpulsen (e) gebildet werden und daß die ver­ zögerten Impulse einer exclusiven ODER-Operation unterworfen werden.
3. Einrichtung zum Erkennen von Fehlern auf einem optischen Speichermedium, bei der ein von dem optischen Speichermedium reflektierter Abtast-Lichtstrahl in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, das mit mehreren Bezugssignalen verglichen wird, gekennzeichnet durch
  • a) eine Pegelunterscheidungsschaltung (20), der ein dem reflektierten Licht ent­ sprechendes elektrisches RF-Signal zugeführt wird und die einen Erhöhungs­ fehler (r) und einen Vertiefungsfehler (s) unterscheidet;
  • b) eine Signalverarbeitungs- und Verzögerungsschaltung (23), die mit einem Infor­ mationsschreibimpuls beaufschlagt wird und verzögernde Impulse (m, n, o, p) erzeugt;
  • c) eine Signalverarbeitungsschaltung (26), die ein Fehlererkennungssignal (w) und ein Fehlersignal (x) erzeugt und die von Impulsen gesetzt wird, die von der Verzögerungsschaltung (23) kommen.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegelunter­ scheidungsschaltung (20) mit dem Eingang einer Erhöhungsfehlererkennungsschal­ tung (21) und mit dem Eingang einer Vertiefungsfehlererkennungsschaltung (22) verbunden ist und daß eine ODER-Schaltung (25) vorgesehen ist, die mit dem Ausgang der Erhöhungsfehlererkennungsschaltung (21) und mit dem Ausgang der Vertiefungsfehlererkennungsschaltung (22) verbunden ist, und daß der Ausgang der ODER-Schaltung (25) mit dem Eingang der Signalverarbeitungsschaltung (26) verbunden ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegelunter­ scheidungsschaltung (20) drei Vergleicher (51, 52, 53) aufweist, welche das RF- Signal mit jeweils einem fest vorgegebenen Pegel (LV 1, LV 2, LV 3) vergleichen.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste UND- Schaltung (54) vorgesehen ist, die Erhöhungsfehler erkennt und daß eine zweite UND-Schaltung (55) vorgesehen ist, die Vertiefungsfehler erkennt.
7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbei­ tungs- und Verzögerungsschaltung (23) durch einen Inverter (56), eine UND- Schaltung (57) und Verzögerungsschaltungen (58, 59) gebildet ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbei­ tungsschaltung (26) eine UND-Schaltung (62) und eine Impulsverbreiterungs­ schaltung (63) aufweist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsverbrei­ terungsschaltung (63) eine Abtast- und Halteschaltung ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Pegel­ unterscheidungsschaltungen (52, 53) mit ihren Ausgängen an einem UND-Glied liegen, dessen Ausgang mit einem Eingang eines NAND-Gliedes (55) verbunden ist, wobei der Ausgang dieses NAND-Glieds (55) an einem Eingang eines ex­ clusiven ODER-Glieds (61) liegt, daß die dritte Pegelunterscheidungsschaltung (51) mit ihrem Ausgang an einem Eingang des exclusiven ODER-Glieds (61) liegt, und daß der Ausgang einer der Pegelunterscheidungsschaltungen (52) auch noch mit einem Eingang eines NAND-Glieds (54) verbunden ist, dessen Ausgang den dritten Eingang des exclusiven ODER-Glieds (61) darstellt.
11. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verzögerungs­ schaltungen (58, 59) vorgesehen sind, von denen die eine Verzögerungsschaltung (58) ein Signal (m) auf die ODER-Schaltung (60) gibt und von denen die andere Verzögerungsschaltung (59) ein Signal (o) auf diese ODER-Schaltung (60) gibt.
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