DE3609068C2 - - Google Patents
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- G11B7/24085—Pits
Description
Die Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsverfahren,
wie es im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 im
einzelnen angegeben ist, sowie ein Wiedergabeverfahren für
die so aufgezeichneten Informationen.
Bei einem System zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen,
bei dem die Aufzeichnungs- und Wiedergabeprinzipien
einer Bildplatte ausgenutzt werden, wird Information
aufgezeichnet, indem die optischen oder magnetischen
Eigenschaften des Mediums teilweise geändert werden.
Ein Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem dieser Art ist
beispielsweise in "Philips technical review", Bd. 40,
1982, Nr. 6, S. 157-164, beschrieben.
Bislang wurde im Fall der Aufzeichnung eines Modulationssignals
unter Ausnutzung des Anstiegs und Abfalls von Impulsen
für die Daten, beispielsweise eines Signals wie des
NPZI-codes, auf einem Aufzeichnungsmedium, wie z. B. einer
Bildplatte, die Intensität eines Laserstrahls mit dem
Modulationssignal selbst moduliert. Somit wurde ein
Laserausgangssignal mit dem Anstieg und Abfall der Logik eines
Eingangssignalcodes geschaltet.
Bei einem Bildplattensystem wird Information aufgezeichnet,
indem die Wärmeeigenschaften eines Aufzeichnungsmediums,
d. h. eines Datenträgers, ausgenutzt werden. Punkte auf dem
Aufzeichnungsmedium, die dem Anstieg und Abfall eines
Aufzeichnungsimpulses entsprechen, sind die Teile des vorderen
Randes und des rückwärtigen Randes einer Vertiefung
oder eines magnetischen Bereichs, der entsprechend durch
den Aufzeichungsimpuls ausgebildet worden ist. Was die
Temperaturen der Teile des vorderen Randes und des rückwärtigen
Randes beim Schritt des Formens der Vertiefungen
oder magnetischen Bereiche anbelangt, so wird die Temperatur
des rückwärtigen Randteils höher als diejenige des
vorderen Randteils aufgrund des Effektes thermischer Diffusion.
Da die Impulsbreiten der Aufzeichnungsimpulse oder
Laserausgangswellenformen zunehmen, wie durch die Wellenformen
201, 202, 203 und 204 in Fig. 1 gezeigt ist, zeigt
sich aus diesem Grund der Einfluß des Effekts der thermischen
Diffusion selbst, und die Formen der Vertiefungen,
Löcher oder magnetischen Bereiche werden an den rückwärtigen
Randteilen ausgedehnt, wie aus den Vertiefungen oder
Bereichen 213 und 214 ersichtlich ist. Wenn hier eine von
der Vertiefung oder dem Bereich 214 erhaltene wiedergegebene
Wellenform 224 betrachtet wird, sind die ansteigende
Wellenform 225 und die abfallende Wellenform 226 zur wiedergegebenen
Wellenform 224 nicht symmetrisch. Wenn eine derartige
asymmetrische erzeugte Wellenform 224 durch eine
Pegelmeßeinrichtung mit der Absicht geführt
wird, die Breite des Aufzeichnungsimpulses zu detektieren,
entsteht ein Fehler, da die Variation 235 der Voderflanke
und die Variation 236 der Rückflanke eines
detektierten Impulses 234 in bezug auf die Verschiebung
227 eines Meßpegels ungleich werden. Wenn die Breiten
der Aufzeichnungsimpulse von den asymmetrischen wiedergegebenen
Wellenformen detektiert werden, ensteht somit die
Wahrscheinlichkeit, daß Fehler auftreten, und es wird keine
hohe Zuverlässigkeit erzielt.
In Fig. 1 sind die Formen von durch die Aufzeichnungsimpulse
201, 202, 203 bzw. 204 erzeugten Vertiefungen oder
magnetischen Bereichen mit Bezugszeichen 211, 212, 213
bzw. 214 bezeichnet. Die von diesen Vertiefungen oder Bereichen
erhaltenen wiedergegebenen Wellenformen sind mit
den Bezugszeichen 221, 222, 223 bzw. 224 und die von
diesen wiedergegebenen Wellenformen detektierten Impulse
sind mit den Bezugszeichen 231, 232, 233 bzw. 234 bzeichnet.
Inzwischen wird zur Herstellung von zur Wiedergabe bestimmten
Platten, wie z. B. einer Kompaktplatte und einer Laserplatte,
das Fotoätzverfahren zum Bilden von Vertiefungen
verwendet. Gemäß diesem Verfahren sind die Formen der Vertiefungen
lediglich durch die Profile der Strahlungsenergiedichte
bestimmt. Wenn die vorderen und rückwärtigen
Ränder der Vertiefungen symmetrische Strahlungsenergiedichte-Profile
erhalten, werden sie symmetrisch, ohne daß das
Problem einer Asymmetrie der Ränder der Vertiefungen auftritt.
Bei dem Bildplattensystem, bei dem die Information unter
Ausnutzung der Wärmeeigenschaften des Aufzeichnungsmediums
aufgezeichnet wird, ist bereits ein Aufzeichnungsverfahren
vorgeschlagen worden, bei dem die Wellenform eines
Aufzeichnungsimpulses in eine Wellenform umgewandelt wird, bei
der der Effekt der thermischen Diffusion im voraus in Betracht
gezogen worden ist, woraufhin eine wiedergegebene
Wellenform mit ausgezeichneter Symmetrie von einer Vertiefung
oder einem magnetischen Bereich erhalten wird, die
unter Verwendung der umgewandelten Wellenform ausgebildet
worden ist. Dieser Vorschlag ist in der japanischen
Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 60-25032 beschrieben.
Das vorgeschlagene Verfahren ist in Fig. 2 veranschaulicht.
Bei diesem Verfahren ist eine Stromquellenschaltung zum
Ansteuern eines Lasers mit einer Differenzierschaltung
ausgestattet, die aus einem Kondensator C und einem Widerstand
R besteht. Unter Ansprechen auf ein Eingangsmodulationssignal
mit Rechteckwellenform 19 wird eine Laserausgangssignalwellenform
20 erzeugt, deren Impulshöhe 21
entsprechend einer Zeitkonstanten C · R exponentiell gedämpft
ist. Diese Wellenform 20 wird als Aufzeichnungsimpuls
verwendet. Die Intensität eines Laserstrahls ist
somit am rückwärtigen Endteil des Aufzeichnungsimpulses
niedriger als am vorderen Endteil des Aufzeichnungsimpulses
gemacht worden, um hierdurch ein einheitliches Temperaturprofil
vom vorderen Rand bis zum rückwärtigen Rand
einer Vertiefung oder eines magnetischen Bereichs einzurichten.
Daher wird die Vertiefung oder der Bereich 22
mit guter Symmetrie ausgebildet, und es wird eine wiedergegebene
Signalwellenform 23 mit guter Symmetrie erhalten.
Bei diesem Verfahren muß jedoch die optimale Zeitkonstante
C · R für das thermische Ausbreitungs- bzw. Diffusionsvermögen eines
Aufzeichnungsmediums (Aufzeichnungsfilm) eingestellt werden.
In dieser Beziehung kann die Zeitkonstante C · R nicht an
eine Dispersion oder Verteilung des thermischen Ausbreitungsvermögens
des Aufzeichnungsfilms angepaßt werden,
die auf die Schwankungen von Bedingungen bei der Herstellung
des Aufzeichnungsfilms zurückzuführen sind. Dieses
Verfahren weist daher den Nachteil auf, daß die Vertiefungen
oder magnetischen Bereiche mit guter Symmetrie nicht immer
stabil ausgebildet werden können.
Aus der DE-A 29 16 758 ist weiter ein optisches Aufzeichnungssystem
bekannt, bei dem
eine Quelle elektrische Informationssignale in Form von Rechteckimpulsen
ausgibt, die 1- oder 0-Bits darstellen und längs einer
Spur eines optischen Aufzeichnungsträgers, z. B. einer Platte
aufgezeichnet werden sollen. Hierzu werden die elektrischen
Informationsimpulse über einen Lasertreiber dem von Halbleiterlaser
emittierten Lichtstrahl aufmoduliert, dessen Intensitätsverlauf
als Folge von Rechteckimpulsen schwankender Amplitude
in Erscheinung tritt, was auf unwillkürliche Änderungen
der Ausgangsleistung des Lasers zurückzuführen ist. Der intensitätsmodulierte
Laserstrahl wird mit Hilfe einer Linse durch
ein Prisma auf einen Spiegel geworfen, der ihn etwa im rechten
Winkel zu einer weiteren Linse hin umlenkt, die ihn so stark
bündelt, daß auf dem Aufzeichnungsträger kreisrunde Punkte mit
einem Durchmesser von etwa 1 bis 2µm entstehen. In Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers und/oder
von der Intensität des auftreffenden Lichtstrahles werden die
kreisrunden Punkte zu ovalen Gebilden, sog. "Pits"
langgezogen. Das von ihnen reflektierte Licht des Laserstrahles
läuft über die zuvor genannte bündelnde Linse und den Spiegel
zum Prisma zurück, das zwar den einfallenden Strahl nahezu
unabgelenkt hindurchgehen läßt, aber den reflektierten Strahl
nahezu in einem rechten Winkel zu einem Lichtdetektor hin umlenkt,
der mit einer zylindrischen Linse kombiniert und in spezieller
Weise zur Erfassung mehrerer optischer Signale konstruiert
ist. Den empfangenen Strahl wandelt der Lichtdetektor in
ein in grober Näherung sinusförmiges elektrisches Signal um,
bei dem jedoch der Abstand zwischen jeweils zwei Nulldurchgängen
von der Breite des aufgezeichneten Pits bestimmt
ist. Der kreisförmigen Anfangs- und Endrundung des jeweiligen
Grübchens kann je ein nahezu geradliniger Signalverlauf in der
Nähe des Nulldurchganges, also der Überquerung der Nullinie zugeordnet
werden. Dieser nahezu geradlinige Signalverlauf ist
jedoch zur eigentlichen Nullinie ziemlich schräg gestellt. Diese
Schrägstellung bewirkt bei einer nachfolgenden Signalformung
Rechteckimpulse, deren Breite stark von einem Wert abweichen,
also um diesen schwanken kann, der der tatsächlichen Breite des
Grübchens proportional ist. Auf diese Weise werden bei der
nachfolgenden Auswertung dieser Rechteckimpulse z. B. durch einen
Impulsbreiten-Detektor Fehler eingebracht, die über ein zulässiges
Maß hinausgehen, insbesondere wenn das Ausgangssignal
des Impulsbreiten-Detektors nach Art einer Rückkopplung über
den Lasertreiber die Intensität des Laserstrahles nachstellen
soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen,
durch die ohne eine Anpassung an durch die Herstellung des
Aufzeichnungsmediums bedingte Schwankungen seines thermischen Leitvermögens
möglichst steile, zueinander symmetrische Impulsflanken
in der reproduzierten Wellenform erzielt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale;
ein für die Wiedergabe der so aufgezeichneten Information
geeignetes und bevorzugtes Wiedergabeverfahen ist Gegenstand
des Patentanspruchs 2.
Gemäß der Erfindung werden aus einem einzigen Aufzeichnungsimpuls,
der zu starker thermischer Diffusion führen
kann, zwei Impulse kleiner Impulsbreite gebildet, die jeweils
den Vorderflankenteil und den Rückflankenteil
eines Modulationssignalimpulses bilden, um
die Wirkung thermischer Diffusion aufzuheben, die sonst
vom Vorderrandteil bis zum Rückrandteil einer Vertiefung
oder eines magnetischen Bereichs entsteht. Der Aufzeichnungsimpuls
setzt sich somit aus den beiden Impulsen zusammen,
die in einem Abstand mit einem bestimmten Zeitintervall
angeordnet sind und die dem Vorderflankenteil bzw. dem
Rückflankenteil des Modulationssignalimpulses entsprechen.
Durch das Aufzeichnen mit zwei derartigen Aufzeichnungsimpulsen
(Laserausgangssignal-Wellenformen) werden zwei getrennte
Vertiefungen oder magnetische Bereiche mit gleichen
Vertiefungs- oder Bereichsbreiten gebildet.
In einem Fall, bei dem der Abstand zwischen den beiden Vertiefungen
oder magnetischen Bereichen (nämlich eine räumliche
Trennung entsprechend dem Zeitintervall zwischen den
beiden Aufzeichnungsimpulsen) kürzer als die optische Auflösung
eines Wiedergabelichtstrahls ist, liegt diejenige
Vertiefung oder der Einschnitt bei einer wiedergegebenen
Wellenform, die dem Abstand zwischen zwei Vertiefungen
(pits) oder Bereichen entspricht, auf einem Pegel, der
höher als ein Meßpegel ist. In diesem Falle werden die beiden
Vertiefungen (pits) oder magnetische Bereiche als eine
einzige durchgehende Vertiefung oder Bereich wiedergegeben.
In einem Fall, bei dem der Abstand zwischen den beiden Vertiefungen
oder magnetischen Bereichen nicht kürzer als
die optische Auflösung des Wiedergabelichtstrahls ist,
wird ein Laserausgangssignal zwischen den beiden Aufzeichnungsimpulsen
mit einem Ausmaß angewendet, bei dem der Einfluß
thermischer Diffusion nicht auf den rückwärtigen Randteil
der rückwärtigen Vertiefung ausgeübt wird, oder es
werden alternativ einer oder mehrere Impulse mit geringen
Impulsbreiten zwischen den beiden Aufzeichnungsimpulsen
eingefügt. Das Intervall zwischen den benachbarten Impulsen
dieser Impulse ist auf einen solchen Wert eingestellt,
daß der Abstand zwischen benachbarten Vertiefungen oder
magnetischen Bereichen, die durch diese Impulse gebildet
werden sollen, kürzer als die optische Auflösung des
Wiedergabelichtstrahls wird. Auf diese Weise werden die
Vertiefungen oder Einschnitte bei einer wiedergegebenen
Wellenform, die den Abständen zwischen den Vertiefungen
oder magnetischen Bereichen entsprechen, auf einem Pegel
gehalten, der größer als der Meßpegel ist, so daß die
Mehrzahl der Vertiefungen oder Bereiche als eine einzige
durchgehende Vertiefung oder Bereich wiedergegeben wird.
Erfindungsgemäß kann die Symmetrie der Anstiege und Abfälle
wiedergegebener Wellenformen verbessert werden, die den
Vorderflanken bzw. Rückflanken von Aufzeichnungssignalimpulsen
entsprechen. In einem Fall, bei dem die Anstiege
und Abfälle von Impulsen für Daten verwendete Aufzeichnungssignale
auf ein Aufzeichnungsmedium oder einen
Datenträger aufgezeichnet werden und von diesem wiedergegeben
werden, können Fehler verringert werden, so daß eine
hohe Zuverlässigkeit erhalten wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung und der Zeichnung weiter erläutert.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Diagramm, in dem Aufzeichnungsimpulse sowie
die Formen von durch diese gebildeten Vertiefungen
und von den Vertiefungen erhaltene wiedergegebene
Signalwellenformen veranschaulicht sind,
Fig. 2 ein Diagramm zum Erläutern eines bekannten
Aufzeichnungsverfahrens,
Fig. 3A-D Diagramme zur Erläuterung von Ausführungsbeispielen
der Erfindung,
Fig. 4 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise
einer Schaltung, mit der das erfindungsgemäße
Verfahren ausgeführt wird,
Fig. 5 ein Blockdiagramm der Schaltung, mit der das erfindungsgemäße
Verfahren ausgeführt wird,
Fig. 6A, 6B und 6C Diagramme zur Erläuterung eines
Verfahrens zur Informationswiedergabe,
Fig. 7 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines ersten
Ausführungsbeispiels eines Signalwiedergabeverfahrens,
Fig. 8A-8D Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise von
Schaltungsblöcken in Fig. 7,
Fig. 9 ein Diagramm, das die praktischen Anordnungen der
Schaltungsblöcke in Fig. 7 veranschaulicht,
Fig. 10 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines zweiten
Ausführungsbeispiels des Signalwiedergabeverfahrens
und
Fig. 11A-11D Diagramme zur Erläuterung eines dritten
Ausführungsbeispiels des Signalwiedergabeverfahrens.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung im
einzelnen beschrieben. Bei den Ausführungsbeispielen der
Erfindung sind bei einem Auszeichnungsimpuls mit großer
Impulsbreite, durch die eine
Diffusion bei der Ausbildung einer Vertiefung oder eines Bereichs
ausgeübt wird, sein Vorderflankenteil und sein Rückflankenteil
jeweils durch Impulse mit geringen Impulsbreiten gebildet,
und zwischen beiden Impulsen ist ein Zeitintervall eingestellt.
Der Einfluß thermischer Diffusion auf der Seite
des rückwärtigen Randes ist somit aufgehoben. Wie in Fig. 3B
gezeigt ist, werden bei einem Eingangsmodulationssignal 5
Impulse 7 a und 7 b entsprechend der Vorderflanke und der
Rückflanke des Eingangsmodulationssignals 5 gebildet,
und ein Zeitintervall 8 wird zwischen den beiden Impulsen
eingestellt. Durch das Laserausgangssignal des Impulszuges 6
werden zwei Vertiefungen oder Bereiche gebildet. Wenn die
Impulsbreite des Eingangsmodulationssignals weiter ansteigt,
wird in diesem Fall das Impulsintervall 8 des Impulszuges 6
verlängert, und die Vertiefung bzw. Einkerbung 11 einer
wiedergegebenen Signalwellenform 10 wird vergrößert, so daß
sie niedriger als ein Meßpegel wird. Wie in Fig. 3C gezeigt
ist, wird daher auch während des Impulsintervalls 8 ein
Laserausgangssignal 12 bis zu dem Ausmaß angewendet, daß
der Rückrandteil der rückwärtigen Vertiefung durch die
thermische Difussion nicht stark beeinflußt wird. Wie in
Fig. 3D gezeigt ist, wird alternativ eine Laserausgangswellenform
15 verwendet, bei der ein oder mehrere Impulse 16 in das
Impulsintervall 8 eingefügt sind. Auf diese Weise wird verhindert,
daß der Pegel des zentralen Teils der wiedergegebenen
Signalwellenform absinkt.
Bei einem Eingangsmodulationssignal 1 mit einer geringen
Impulsbreite (die einen geringen Einfluß thermischer Diffusion
ausübt), das geeignet ist, eine kleine Vertiefung oder Bereich 3
auszubilden, der eine Wellenform mit einer Vorderflanke und
einer Rückflanke mit guter Symmetrie als wiedergegebene
Wellenform 4 liefert, die in Fig. 3A gezeigt ist,
wird als Laserausgangswellenform 2 die Wellenform des intakt
gelassenen Signals verwendet. Im Gegensatz hierzu wird bei
einem Eingangsmodulationssignal 5 mit großer Aufzeichnungsimpulsbreite
eine Laserausgangswellenform 6, 12 oder 15
verwendet, wie sie in den Fig. 3B, 3C oder 3D gezeigt ist.
Als nächstes wird ein Beispiel eines Zeitdiagramms zur Durchführung
des obigen Verfahrens in Fig. 4 gezeigt, und in Fig. 5
ist ein Beispiel von Schaltungsblöcken zum Erhalten eines
Laserausgangssignals aus einem Eingangsmodulationssignal
entsprechend diesem Zeitdiagramm gezeigt. Die in Fig. 5
gezeigte Schaltung ist aus zwei Verzögerungschaltungen 45
und 46, einer Schaltung 44 zum Einstellen der Verzögerungszeiten
der Verzögerungsschaltungen, vier Logikschaltungen 47
48, 49 und 50, zwei Impulsstromquellen 51 und 52, die jeweils
einen durch einen Eingangsaufzeichnungsimpuls betätigten
Stromschalter umfassen, einer Stromquelle zur
Gleichstromvormagnetisierung bzw. Vorsteuerung und Vorbelastung
53, einer Stromaddierschaltung 54 und einem Halbleiterlaser
55 aufgebaut.
Es wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 die
Arbeitsweise der Schaltung beschrieben. Die Verzögerungszeiten
τ₁ und τ₂ werden durch die Schaltung 44 zur Einstellung
der Verzögerungszeit eingestellt, und ein
Eingangsmodulationssignal 24 wird durch die entsprechenden
Verzögerungsschaltungen 46 und 45 mit den Verzögerungszeiten
τ₂ und (τ₁ + τ₂) durchgeführt, die durch die Einstellschaltung
44 bestimmt worden sind, um ein um τ₂ verzögertes
Signal 25 und ein um (τ₁ + τ₂) verzögertes Signal 26 zu
erhalten. Danach werden das Eingangsmodulationssignal 24
und das um (τ₁ + τ₂) verzögerte Signal 26 durch die
UND-Schaltung 47 und die NAND-Schaltung 48 durchgeführt, um
ein logisches Signal 27 bzw. ein logisches Signal 28 zu
erhalten. Des weiteren werden das um τ₂ verzögerte Signal 25
und das logische Signal 28 durch die UND-Schaltung 49 durchgeführt,
um ein logisches Aufzeichnungssignal 29 zu erhalten.
Außerdem werden das logische Signal 27 und das um τ₂ verzögerte
Signal 25 durch die UND-Schaltung 50 durchgeführt,
um ein logisches Aufzeichnungssignal 30 zu erhalten.
Die Impulsstromquelle 52 wird mit dem logischen Aufzeichnungssignal
29 geschaltet, um hierdurch einen Laseransteuerungsstrom
mit einer Wellenform zu erhalten, die ähnlich
der Wellenform des logischen Aufzeichnungssignals 29
ist. Des weiteren wird die Impulsstromquelle 51 mit dem
logischen Aufzeichnungssignal 30 geschaltet, und es wird
ein Impulsstrom in die Stromaddierschaltung 54 eingegeben,
wodurch ein Laserausgangssignal 31 erhalten werden
kann. Hierbei wird es als möglich angesehen, die Impulsstromwerte
der Impulsstromquellen 51 und 52 von außen
individuell einzustellen. Der Halbleiterlaser wird in
einen optischen Kopf montiert, der ein optisches System,
das das Laserausgangssignal vom Laser auf den Aufzeichnungsfilm
einer rotierenden Bildplatte fokussiert, ein Fotodetektorsystem,
das von der Bildplatte reflektiertes Licht
detektiert, und Mechanismen umfaßt, mit denen die Position
des Laserstrahls auf der Bildplatte eingestellt wird
(Fokussierungssteuerung, Spursteuerung). Die Konstruktion
der gesamten Bildplattenvorrichtung, die aus einem derartigen
optischen Kopf, einem Bewegungsmechanismus für diesen etc.
besteht, ist im einzelnen in der japanischen Patentanmeldung-
Offenlegungsschrift Nr. 58 91 536 beschrieben.
Wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, wurde bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ein in der Lauflänge begrenztes codiertes
Signal, das aus vier Akten von Impulsbreiten P₁, P₂, P₃ und
P₄ (wobei P₁<P₂<P₃<P₄ ist) besteht, als Eingangsmodulationssignal
24 verwendet. Hier sind die Bedingungen der Einstellungen
der Impulsbreiten τ₁ und τ₂ der entsprechenden Impulse
7 a und 7 b der Vorderflanke und der Rückflanke der in Fig. 3B
gezeigten Laserausgangswellenform wie folgt:
- (1) t₁≦T MIN /2 und τ₂≦ MIN /2 sollen für die minimale Impulsfolgefrequenz T MIN des in der Lauflänge begrenzten codierten Eingangssignals gelten.
- (2) Die wiedergegebene Wellenform 4 mit der Vorderflanke und
Rückflanke mit guter Symmetrie, wie sie in Fig. 3A gezeigt
ist, soll unter Verwendung eines Laserimpulsausgangssignals
mit einer Impulsbreite in einem Bereich von:
τ₁≦t₂≦T₁τ₁+τ₂
(wobei 2 T₁ ≡ T MIN eingestellt ist)
oder
(t₂≦τ₁)für eine Zeilengeschwindigkeit, (durch die Rotationsfrequenz und den Aufzeichnungsradius der Platte bestimmt), und eine Leistung des Aufzeichnungsimpuls-Laserausgangssignals erhalten werden, die eingestellt worden sind.
Die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten
Impulsbreiten P₁, P₂, P₃ und P₄ des codierten Eingangsmodulationssignals
24 waren beispielsweise folgende:
P₁ = 150 ns
P₂ = 200 ns
P₃ = 250 ns
P₄ = 300 ns.
P₂ = 200 ns
P₃ = 250 ns
P₄ = 300 ns.
Hier waren τ₁ und τ₂ so eingestellt, daß τ≡τ₁=τ₂.
τ≦ 150 ns wurde auf der Basis der Einstellbedingung (1) eingestellt,
und des weiteren wurde τ=100 ns auf der Basis der
Einstellbedingung (2) eingestellt.
Die mit der obigen Einstellung erhaltenen Laserausgangssignale
31 werden erläutert.
Ansprechend auf Eingangssimpulse 33 und 34 mit Impulsbreiten
P₁=150 nas und P₂=200 ns, die nicht kürzer als 2τ=200 ns
(im allgbemeinen τ₁+τ₂) sind, werden als logische Aufzeichnungssignale
Aufzeichnungsimpulse 37 und 38 erhalten, die
lediglich um τ₂ verzögert sind und deren Wellenformen nicht
verändert sind, und es werden die Laserausgangssimpulse 41
und 42 entsprechend den jeweiligen Signalen erhalten.
Andererseits werden als logische Aufzeichnungssignale im
Ansprechen auf Eingangsimpulse 32 und 35 mit den Impulsbreiten
P₃ = 250 ns und P₄=300 ns, die länger als 2 τ
(im allgemeinen τ₁+τ₂) sind, Wellenformen 36 und 39
erhalten, die um τ₂ verzögert sind und die jeweils so geändert
sind, daß sie aus Impulsen 7 a und 7 b mit den Impulsbreiten
τ sowohl auf der Vorderflankenseite als auch auf der Rückflankenseite
(im allgemeinen einem Impulszug mit der Impulsbreite
τ₁ auf der Vorderflankenseite und der Impulsbreite
τ₂ auf der Rückflankenseite) und einem Zeitintervall 8
zusammengesetzt sind. Als Laserausgangssignale werden Impulsformen
40 und 43 erhalten, bei denen die Ausgangspegel der
Teile der Zeitintervalle 8 durch Verändern des Impulsstrompegels
der Impulsstromquelle 51 geändert werden kann.
Es werden nun die Formen der Vertiefungen und der erhaltenen
wiedergegebenen Wellenformen erläutert.
Mit jeder der Laserausgangssignalwellenformen 41 und 42 wurden
die Vertiefungsform 3 und die wiedergegebene Wellenform 4
erhalten, sie sie in Fig. 3A gezeigt sind.
Außerdem wurden mit jeder der Laserausgangssignal-Wellenformen
40 und 43 die Vertiefungsform 9 und das wiedergegebene
Signal 10, wie in Fig. 3B gezeigt, in einem Fall
erhalten, bei dem der Strompegel der Impulsstromquelle 51
auf Null eingestellt worden war. Andererseits wurden die
Vertiefungsform 13 und die wiedergegebene Wellenform 14,
wie in Fig. 3C gezeigt, in einem Fall erhalten, bei dem der
Strompegel auf einen geeigneten endlichen Wert eingestellt
worden war.
Während für die Impulse 32 und 35, deren Impulsbreiten länger
als 200 ns sind, nur die wiedergegebenen Wellenformen mit
Anstiegen und Abfällen schlechter Symmetrie erhalten wurden,
wenn als Laserausgangssignale die eingegebenen codierten
Signale mit begrenzter Lauflänge ohne irgendeine Veränderung
verwendet wurden, konnten auf diese Weise wiedergegebene
Wellenformen mit Anstiegen und Abfällen guter Symmetrie,
wie in den Fig. 3A, 3B, 3C und 3D gezeigt, erhalten werden,
indem die Laserausgangssignale auf solche Weise ausgebildet
wurden, daß die eingegebenen codierten Signale mit begrenzter
Lauflänge durch die in Fig. 5 gezeigte Schaltung durchgeführt
wurden.
Als ein anderes Beispiel zur Ausführung dieses Verfahrens ist
es auch gestattet, vorab Laserausgangssignal-Wellenformen in
einem ROM (Nurlesespeicher) zu speichern, die den entsprechenden
Impulsen mit verschiedenen Impulsbreiten entsprechen, die
die Eingangsmodulationssignale bilden, woraufhin sie synchron
mit den Eingangsmodulationssignalen ausgegeben werden.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Wiedergabe von auf einer
Bildplatte aufgezeichneten Signalen beschrieben.
In Fig. 6A ist auf einer Spur 71 aufgezeichnete Information
gezeigt. In Fig. 6B sind die Wellenformen von Analogsignalen
dargestellt, die von einem optischen Auslesekopf
geliefert werden, der sich längs der Spur bewegt. Die Wellenformen
werden mit einem geeigneten Schwellwert 74 digitalisiert,
um digitalisierte Signale zu erhalten, wie sie in Fig. 6C
gezeigt sind. Die digitalisierten Signale werden verarbeitet,
um die Information wiederzugeben. In dieser Hinsicht
schwankt das Analogsignal in Fig. 6B in der Amplitude, Form,
etc. stark, was von den entsprechenden Bedingungen beim
Aufzeichnen und bei der Wiedergabe abhängt. Wenn der Schwellwertpegel
74 festgelegt ist, beeinträchtigt er demgemäß die
Form des digitalisierten Signals in Fig. 6C stark. Andererseits
ist es sehr schwierig, den Schwellwertpegel sofort
entsprechend den Schwankungen zu ändern. Demzufolge ist die
Verwendung eines auf einer solchen Aufzeichnung basierenden
Systems auf einen Bereich beschränkt, bei dem der Einfluß
der relativen Veränderung des Schwellwertpegels vernachlässigbar
ist. Daher bestand bei dem System das Problem, daß
die Aufzeichnung und Wiedergabe von Information mit hoher
Dichte schwierig sind.
Ein untenstehend angegebenes Wiedergabeverfahren besteht aus
einem Informationswiedergabeverfahren, das keinen Einfluß
auf die Informationswiedergabe selbst dann ausübt, wenn sich
die entsprechende Beziehung zwischen den ausgelesenen Analogsignalen
und einem Schwellwertpegel zum Umwandeln der Signale
in binäre codierte Signale oder digitalisierte Mehrfachpegelsignale
geändert hat.
Das Prinzip dieses Wiedergabeverfahrens basiert auf der Tatsache,
daß die in Fig. 6B gezeigten Analogsignalwellenformen
durch dieselbe Form (Funktion) ausgedrückt werden, wenn nur
die Anstiegsteile und Abfallteile der Wellenformen untersucht
werden. Bei dem Verfahren wird somit die Tatsache ausgenutzt,
daß Beziehungen zwischen einem Schwellwertpegel zur Digitalisierung
und digitalisierten Signalen die Funktionsform der
Wellenformen wiedergeben und dementsprechend gleichmäßig sind,
und es ist dadurch charakterisiert, daß der Vorderflanke und
Rückflanke wiedergegebener Information entsprechende Signale
unabhängig voneinander detektiert werden und daß Taktsignale
unabhängig von den entsprechenden detektierten Signalen
regeneriert werden, woraufhin Daten auf der Basis der Taktsignale
wiedergegeben werden.
In Fig. 7 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des vorliegenden
Wiedergabeverfahrens veranschaulicht. Es handelt sich dabei
um eine Blockanordnungsdarstellung einer Datenwiedergabeschaltung
zur Auführung des vorliegenden Wiedergabeverfahrens.
Von einem Auslesekopf 110 wird eine Analogsignalwellenform
73, wie sie in Fig. 8A gezeigt ist, entsprechend der
aufgezeichneten Information eines Mediums (beispielsweise
einer auf einer Bildplatte aufgezeichneten Vertiefung)
ausgegeben. Eine Digitalisierschaltung 111 liefert einen
in Fig. 8B gezeigten digitalisierten Impuls 75 auf der
Basis eines Schwellwertpegels 74 und der analogen Wellenform
73, die in Fig. 8A gezeigt ist. Eine Schaltung 120 extrahiert
bzw. blendet einen Impuls 75-1 (vgl. Fig. 8C) aus entsprechend
dem Anstiegsteil des digitalisierten Impulses 75,
während eine Schaltung 130 einen Impuls 75-2 (Vgl. Fig. 8D)
extrahiert, der dem Abfallteil des digitalisierten
Impulses 75 entspricht. In Fig. 8C und 8D entspricht der
Impuls 75-1 der Anstiegsflanke des digitalisierten Impulses
75 und der Impuls 75-2 der Abfallflanke dieses Impulses.
Diese beiden Impulse werden als "Flankenimpulse" oder
"Datenimpulse" bezeichnet. Mit den Bezugszeichen 121 und 131
sind die Synchronisierung oder Taktung regenerierende
Schaltungen bezeichnet, beispielsweise PLL-Schaltungen.
Aufeinanderfolgende Taktungen entsprechend der Anstiegssynchronisierung
und der Abfallsychronisierung des digitalisierten
Impulses 75 werden jeweils als Ausgangssignale der
Anstiegsflankendetektionsschaltung 120 und Abfallflankendetektionsschaltung
130 regeneriert. Datendetektionsschaltungen
122 und 132 entscheiden, ob Datenimpulse zu den
entsprechenden zeitlichen Einteilungen der durch die PLL-
Schaltungen 121 und 131 regenerierten Taktsteuerungen vorliegen.
Bei der Schaltung 122 wird somit entschieden, daß
der Datenimpuls entsprechend der Anstiegsflanke mit dem
vom Anstiegsflankenimpuls erzeugten Takt ist. Bei der
Schaltung 132 wird ein ähnlicher Vorgang für die Abfallflanke
ausgeführt. Eine Schaltung 140 synthetisiert die
verarbeiteten Ergebnisse der beiden Flankenimpulse. Es
kann sich dabei um ein bloßes Register handeln, dessen
Eingangssignale durch entsprechende Taktsignale erhalten
werden und dessen Ausgangssignal entweder mit den obigen
Taktungen oder einer dritten Taktung ausgegeben wird. Ein
Dekodierer 150 dekodiert Daten von der obigen Datenserie.
Ein ausführbares Beispiel einer Detektionsverarbeitungsschaltung
für den Anstiegsflankenimpuls 75-1 oder den
Abfallflankenimpuls 75-2 ist in Fig. 9 gezeigt. Diese
Schaltung umfaßt ein Gatter 2 mit zwei Ausgängen, einem
invertierenden und einem nicht invertierenden Ausgang, zwei
Flip-Flops 122 und 132, ein ODER-Gatter, ein Register 141
und ein Taktsignal 143. Entsprechend dem oben beschriebenen
Ausführungsbeispiel von Fig. 7 werden die Anstiegs- und
Abfallflankenimpulse individuell verarbeitet. Selbst wenn
die Korrelation zwischen dem ausgelesenen Analogsignal und
dem Digitalisierschwellwertpegel geschwankt hat, kann daher
angenommen werden, daß die Beziehungen von Änderungen bei
den jeweiligen Flankenimpulsen dieselben für eine kontinuierliche
aufgezeichnete Information sind, und daher können Daten
wiedergegeben werden, ohne daß sie durch die Schwankungen
beeinflußt sind.
In Fig. 10 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des vorliegenden
Wiedergabeverfahrens gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem in Fig. 7 gezeigten
Ausführungsbeispiel darin, daß Datendekodierer 151 bzw. 152
für die Anstiegsflanke und die Abfallflanke unabhängig voneinander
vorgesehen sind. Die anderen Teile sind dieselben
wie im Fall der Fig. 7. Das charakteristische Merkmal des
vorliegenden Ausführungsbeispiels ist, daß die Anstiegsflanke
und die Abfallflanke jeweils als unabhängige Datenkanäle
betrachtet werden können, da sie unabhängig verarbeitet
werden. Es werden somit in äquivalenter Weise ein aus
den Anstiegsflanken gebildeter Kanal und ein aus den Abfallflanken
gebildeter Kanal im Multiplexbetrieb verarbeitet.
Dementsprechend können die beiden Kanäle entweder unabhängig
oder assoziativ bzw. inhaltsadressiert verwendet
werden.
Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel des vorliegenden
Wiedergabeverfahrens beschrieben. Bei diesem
Verfahren wird die Eigenschaft ausgenutzt, daß durch das
Auführungsbeispiel von Fig. 10 zwei unabhängige Kanäle
gegeben sind. Bei der Aufzeichnung und Wiedergabe von
Information werden Signale, wie z. B. Synchronisiersignale
und verschiedene Markierungen, gewöhnlich zusammen mit Daten
aufgezeichnet, und eine Verarbeitung zur Wiedergabe der
Daten wird auf der Basis dieser Signale ausgeführt. Die
Fig. 11A bis 11D zeigen Diagramme zur Erläuterung des
Ausführungsbeispiels, bei dem das vorliegende Wiedergabeverfahren
auf ein Verfahren bzw. einen Arbeitsablauf
zur Wiedergabe von Synchronisiersignalen angewendet wird.
Es wird angenommen, daß synchrone Informationselemente bzw.
-datenwörter längs einer Spur 71 aufgezeichnet werden, wie
in Fig. 11A bei 72-1, 72-2, 72-3, . . . gezeigt ist. Aus
den Informationselementen ausgelesene Signale werden digitalisiert,
und die digitalisierten Signale sind in Fig. 11B gezeigt.
Ein Zug von in Fig. 11C gezeigten Flankenimpulsen 75-11,
75-12, ... wird von den Anstiegsflanken der digitalisierten
Impulse 75 erhalten, während ein in Fig. 11D gezeigter
Zug von Flankenimpulsen 75-21, 22, . . . von den
Abfallflanken erhalten wird. Wenn jeder Impulszug in Fig. 11C
oder Fig. 11D als ein einziger Satz synchroner Informationselemente
angesehen wird, können von ihm Synchronisiersignalimpulse
abgeleitet werden. Da in diesem Fall die
synchronen Informationselemente von beiden Impulszügen
in Fig. 11C und Fig. 11D erhalten werden, werden in äquivalenter
Weise die Synchronisiersignale doppelt geschrieben, und eine
höhere Zuverlässigkeit der Synchronisiersignale kann erreicht
werden. Obwohl manchmal zwischen den aus den Impulszügen
in Fig. 11C und Fig. 11D detektierten Signalen eine feste Zeitdifferenz
enthalten ist, ist die Relation zwischen den Flankenimpulsen
75-11 und 75-21 und einer bestimmten spezifizierten
aufgezeichneten Information, beispielsweise 72-1,
nicht gestört, und daher wird durch die Zeitdifferenz kein
Wiederspruch oder irgendeine Unvereinbarkeit hervorgerufen.
In einem Fall, bei dem sämtliche Muster 72-1, 72-2, . . . in
Fig. 11A dieselbe Form haben, ist es außerdem auch möglich,
eine identische Schaltung als Dekodierer für die synchrone
Information zu verwenden. Die anwendbare Schaltungsanordnung
des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann ähnlich wie die
von Fig. 10 sein. Die Decodierer 151 und 152 sollen jedoch
Detektionsschaltungen für Synchronisiersignale sein. Ein
konkretes Beispiel von Synchronisiersignalmustern und ein
konkretes Beispiel eines Detektionssystems sind beispielsweise
in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
Nr. 58-169341 beschrieben.
Als nächstes wird ein viertes Ausführungsbeispiel des vorliegenden
Wiedergabeverfahrens beschrieben. Da, wie oben
festgestellt wurde, die Anstiegsflanken und Abfallflanken
jeweils als unabhängige Datenkanäle angesehen werden können,
indem sie unabhängig gehandhabt werden, kann ein Informationsaufzeichnungsverfahren
unter Ausnutzung dieser Eigenschaften
vorliegen. Was das Beispiel der Fig. 11A bis 11D anbelangt,
werden die Impulszüge in den Fig. 11C und 11D als unabhängige
Datenserien angesehen. Beispielsweise ist der Impuls 75-21 die
Abfallflanke der aufgezeichneten Information 72-1, und der
Impuls 75-12 ist die Anstiegsflanke der aufgezeichneten
Information 72-2. Demgemäß kann es nie auftreten, daß der
Impuls 75-12 dem Impuls 75-21 in der Zeit vorausgeht. Wenn
das Intervall zwischen den beiden Impulsen kürzer als ein vorbestimmter
Wert geworden ist, können die Impulse überdies nicht
länger als zwei Signale aufgrund der Auflösungsbedingung des
Auslesekopfes abgeleitet werden. Demgemäß sind die beiden
Kanäle im Bereich unabhängig, innerhalb von dem die Auflösungsbedingung
des Auslesekopfes erfüllt ist. Es gibt eine
große Anzahl von Lösungen, die diese Anforderung erfüllen.
Beispielsweise kann ein Codemuster verwendet werden (Signale
werden in einer gewöhnlich als "NRZi" bezeichneten Form
moduliert und dann aufgezeichnet), das in der oben erwähnten
japanischen Offenlegungsschrift Nr. 58-169341 beschrieben ist.
Das vorliegende Wiedergabeverfahren kann des weiteren auch auf
die Detektion einer einzelnen bzw. spezifizierten Markierung
angewendet werden, wie dies in der japanischen Patentanmeldungs-
Offenlegungsschrift Nr. 58-169337 angegeben ist.
Wie oben beschrieben wurde, werden gemäß dem vorliegenden
Wiedergabeverfahren beide Signale unabhängig voneinander
bei einer Vorrichtung verarbeitet, bei der Signale (eine
Anstiegsflanke und eine Abfallflanke) entsprechend der
Anstiegsflanke und der Abfallflanke eines ausgelesenen
Signals von auf einem Informationsaufzeichnungsmedium
aufgezeichneter Information abgeleitet werden, um Daten mit einem
selbsttaktenden Verfahren wiederzugeben (ein Verfahren, bei
dem ein Taktung für die Wiedergabe aus den aufgezeichneten
Daten selbst regeneriert wird). Selbst wenn die Korrelation
zwischen dem ausgelesenen Signal und einem Schwellwertpegel
für die Digitalisierung geschwankt hat, ist daher die Datenwiedergabe
möglich, ohne daß sie durch die Schwankung beeinflußt
wird, und es kann ein Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem
mit hoher Datendichte verwirklicht werden. Das Konstanthalten
der Relation des ausgelesenen Signals und des Schwellwertpegels
zu sämtlichen Zeiten ist eine sehr schwierige
Aufgabe bei einem Bildplattensystem, bei dem die Bedingungen
des Aufzeichnens und der Wiedergabe in starkem Maße schwanken
können. Es ist daher sehr wirksam, das vorliegende Wiedergabeverfahren
auf derartige Systeme anzuwenden. Durch Verarbeitung
der Anstiegsflanken und der Abfallflanken in der Form zweier
unabhängiger Datenkanäle wird es des weiteren möglich, eine
erhöhte Zuverlässigkeit der aufgezeichneten Information zu
erzielen, ein spezielles Modulationssystem anzunehmen usw.
Zusammengefaßt bezieht sich die Erfindung auf ein optisches
Aufzeichnungssystem, bei dem die Intensität eines Laserstrahls
mit einem Eingangsmodulationssignal moduliert wird,
um Information auf einem Aufzeichnungsmedium bzw. Datenträger
aufzuzeichnen. Die Intensitätsmodulation des
Laserstrahls wird ausgeführt, nachdem die Impulswellenform
des Eingangsmodulationssignals in zwei Impulse umgewandelt
worden ist, die die Vorderflanke bzw. Rückflanke
der Impulswellenform ausdrücken.
Claims (2)
1. Optisches Aufzeichnungsverfahren, bei dem die Intensität
eines Laserstrahls mit einem Eingangsmodulationssignal
und zusätzlich entsprechend den Charakteristika
des Aufzeichnungsvorganges moduliert und mittels des
modulierten Laserstrahls ein Signal auf einem Aufzeichnungsmedium
aufgezeichnet wird, wobei das Eingangssignal
in Form optisch detektierbarer länglicher Streifen
(Pits) variabler Länge längs des Spurverlaufs aufgezeichnet
wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Impulse (7 a, 7 b) gebildet werden, die jeweils einem Vorderflankenteil und einem Rückflankenteil einer Impulswellenform des Eingangsmodulationssignals entsprechen,
daß die Intensität des Laserstrahls mit den beiden Impulswellenformen moduliert wird und
daß für den Fall, daß die beiden Impulse nicht eine dicht aufeinanderfolgende Impulsfolge bilden, entweder die beiden Impulse entsprechend dem Vorderflankenteil und dem Rückflankenteil durch einen Impuls fortgesetzt werden, dessen Impulshöhe kleiner ist als die Impulshöhe der beiden Impulse (Fig. 3C) oder mindestens ein Impuls zwischen den beiden Impulsen entsprechend dem Vorderflankenteil und dem Rückflankenteil vorgesehen wird (Fig. 3D).
daß zwei Impulse (7 a, 7 b) gebildet werden, die jeweils einem Vorderflankenteil und einem Rückflankenteil einer Impulswellenform des Eingangsmodulationssignals entsprechen,
daß die Intensität des Laserstrahls mit den beiden Impulswellenformen moduliert wird und
daß für den Fall, daß die beiden Impulse nicht eine dicht aufeinanderfolgende Impulsfolge bilden, entweder die beiden Impulse entsprechend dem Vorderflankenteil und dem Rückflankenteil durch einen Impuls fortgesetzt werden, dessen Impulshöhe kleiner ist als die Impulshöhe der beiden Impulse (Fig. 3C) oder mindestens ein Impuls zwischen den beiden Impulsen entsprechend dem Vorderflankenteil und dem Rückflankenteil vorgesehen wird (Fig. 3D).
2. Wiedergabeverfahren für eine optische Aufzeichnung nach
dem Patentanspruch 1, bei dem Information von einem
Wiedergabesignal wiedergegeben wird, daß die Flanken der
auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Information
ausdrückt,
dadurch gekennzeichnet,
daß Signale jeweils entsprechend der Vorderflanke und der Rückflanke der auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Information detektiert werden,
daß Synchronisiersignale jeweils von den Signalen entsprechend der Vorderflanke und der Rückflanke regeneriert werden und
daß Daten unter Verwendung der Synchronisiersignale wiedergegeben werden.
daß Signale jeweils entsprechend der Vorderflanke und der Rückflanke der auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Information detektiert werden,
daß Synchronisiersignale jeweils von den Signalen entsprechend der Vorderflanke und der Rückflanke regeneriert werden und
daß Daten unter Verwendung der Synchronisiersignale wiedergegeben werden.
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