DE4220193C2 - Optisches Aufzeichnungsmedium und Vorrichtung zum Abspielen eines solchen Mediums - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsmedium nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches sowie eine Vor­ richtung zum Abspielen eines solchen optischen Aufzeich­ nungsmediums.

Eine gattungsgemäße Anordnung ist aus der US- Patentschrift 4 290 122 bekannt, in der bereits ein op­ tisches Aufzeichnungsmedium mit einem Spurspalt zwischen Kombinationsspuren offenbart ist, wobei der Spurspalt größer ist, als der Spurabstand der einzelnen Spuren in­ nerhalb einer Kombinationsspur. Bei einer Verdichtung der Aufzeichnungsspuren zur Maximierung der Menge der aufgezeichneten Daten pro Fläche wird sich ein Spurfeh­ ler durch den mangelnden Kontrast zwischen den dann dicht beabstandeten Spuren nicht mehr sicher erkennen lassen.

Weiter ist die US-Patentschrift 5 018 123 zu nennen, in der ein Aufzeichnungsmedium und ein Verfahren zur Auf­ zeichnung von Informationen auf dem Medium beschrieben ist, bei dem insbesondere das Aufzeichnen von Informa­ tionen nicht bereits auf der Platte befindliche Informa­ tionen stören soll. Das Problem von Spurfehlern beim Le­ sen der optischen Aufzeichnungsmedien wird nicht näher beschrieben. Es wird kein Hinweis darauf gegeben, wie durch eine andere Anordnung der Information auf der Platte die Erfassung von Spurfehlern vereinfacht wird.

Üblich ist jetzt ein Dreistrahl-Verfahren, das allgemei­ ne ein Beispiel für die bekannten Verfahren zum Erkennen eines Spurfehlers auf einer optischen Platte ist, die als optisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird. Wenn dieses bekannte Verfahren zum Abspielen der optischen Platte, auf die Daten mit einer hohen Dichte durch Ver­ engung des Spurabstands aufgezeichnet sind, verwendet wird, kann ein Kontrast auf der EIN-Spur und der AUS- Spur nicht gewonnen werden. Dies würde dazu führen, daß eine solche Erkennung eines Spurfehlers nicht möglich ist.

Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, ein op­ tisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, auf das Daten mit einer hohen Dichte aufgezeichnet werden können, bei dem eine verbesserte Fehlererkennung möglich ist, sowie eine Vorrichtung zum Abspielen eines solchen optischen Aufzeichnungsmediums zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Aufzeich­ nungsmedium mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie ei­ ne Vorrichtung zum Abspielen dieses optischen Aufzeich­ nungsmediums nach den Merkmalen des Anspruches 2 gelöst.

Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung weist eine Mehrzahl von Kombinationsspuren, deren Spur­ abstand kleiner ist als der Spotdurchmesser eines Lesestrahls eines optischen Aufnehmers, und einen Spur­ spalt, der größer als eine optische Grenzwellenlänge des optischen Aufnehmers und größer als der Spurabstand ist, für jeden der Kombinationsspuren, auf.

Die Vorrichtung zum Abspielen dieses optischen Aufzeich­ nungsmediums weist Lesemittel mit einem optischen Auf­ nehmer zum Erzeugen von Lesestrahlspots, deren Anzahl der der Spuren in der Kombinationsspur entspricht, und einen Spurfehlererkennungsschaltkreis zum Erkennen einer Pegeldifferenz zwischen zwei Lesesignalen, die an dem inneren und an dem äußeren Umfang der Kombinationsspur gewonnen sind, wodurch ein Spurfehler erkannt wird, auf.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausfüh­ rungsbeispiel anhand einer Zeichnung erläutert wird. Da­ bei zeigt

Fig. 1 ein Diagramm, das eine vergrößerte Ansicht der Spuren eines optischen Aufzeichnungsmediums darstellt,

Fig. 2 ein Diagramm, das den Aufbau einer Vorrichtung zum Abspielen einer op­ tischen Platte, auf die Daten mit hoher Dichte aufgezeichnet sind, darstellt,

Fig. 3A bis 3E Diagramme, die Positionen des Lesestrahlspots bezüglich der Spuren darstellen, und

Fig. 4A bis 4C Graphe, die Variationen des Be­ trages des Reflexionslichts von Spots SB, SA und SC und die Variati­ on der Differenz zwischen den Beträ­ gen des Reflexionslichts von den Spots SA und SC darstellen.

Fig. 1 ist ein vergrößertes Diagramm eines Spurabschnit­ tes auf einem optischen Aufzeichnungsmedium nach der Er­ findung. In Fig. 1 gibt PT einen Abstand von Spuren an, die zusammen eine Kombinationsspur angeben, d. h. einen Spurabstand. Der Spurabstand ist kleiner als der Spot­ durchmesser eines Aufzeichnungsstrahles eines optischen Aufnehmers. Der Spotdurchmesser ist gleich einem Strahl­ durchmesser bei einem Pegel von 1/e² des Peaks einer Strahlleistung und hat einen Wert von ungefähr 0,82 λ/NA (λ: Wellenlänge, NA: numerische Apertur). In Fig. 1 gibt PG ein Intervall zwischen den Kombinationsspuren und ist auf ein Intervall gesetzt, das nicht größer als eine op­ tische Grenzwellenlänge des optischen Aufnehmers und größer als der Spurabstand ist. Die Grenzwellenlänge ist ungefähr 0.5 λ/NA (λ: Wellenlänge, NA: numerische Aper­ tur). Obwohl die Kombinationsspur in Fig. 1 durch drei Spuren gewählt wird, kann die Anzahl der Spuren auf ei­ nen willkürlichen Wert von zwei oder mehr festgesetzt werden.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das den Aufbau einer Vorrich­ tung zum Abspielen eines optischen Aufzeichnungsmediums nach der Erfindung darstellt.

Wenn eine optische Platte 1 als optisches Aufzeichnungs­ medium, das von einem Drehantriebsmotor 2 gedreht wird, auf der die Kombinationsspur durch drei Spuren gebildet wird, wird ein von einer Laserlichtquelle 3 ausgestrahl­ ter Laserstrahl in drei Strahlen durch eine Gitterlinse 4 geteilt. Diese drei Strahlen gehen durch einen Halb­ spiegel 5 und werden auf die Kombinationsspur auf der optischen Platte durch eine Objektivlinse 6 ausge­ strahlt. Drei von der optischen Platte 1 reflektierte Leselichter erreichen den Halbspiegel 5 durch die Objek­ tivlinse 6. Die drei Leselichter werden durch den Halb­ spiegel 5 zu einem Photodetektor 7 geführt und werden in elektrische Signale umgewandelt und als Reproduktions­ signale 1 bis drei durch einen ein Übersprechen elimi­ nierenden Schaltkreis 10 ausgegeben. Der ein Überspre­ chen eliminierende Schaltkreis 10 eliminiert das Über­ sprechen von benachbarten Spuren beispielsweise nach dem folgenden Verfahren. Der ein Übersprechen eliminierende Schaltkreis 10 führt die Elimination des Übersprechens durch Addieren in Addierern 10e bis 10g jedes von elek­ trischen Signalen von dem Photodetektor 7 und, unter den elektrischen Signalen von den benachbarten Spuren, Sig­ nalen, die durch Führen derartiger elektrischer Signale durch Filterkreise 10a-10d gewonnen sind zum Korrigie­ ren eines Zeitunterschiedes, der auf Grund eines Abstan­ des des Lesestrahlspots in der Spurrichtung auftritt, Dämpfen des elektrischen Signals und Bewirken einer Pha­ senumkehr des elektrischen Signals, durch. Wenn der Ab­ stand zwischen dem Lesestrahlspot in der Spurrichtung auf einen Wert gesetzt wird, der ein ganzes Vielfaches eines Taktes von aufzuzeichnenden Daten ist, wird eine Verzögerungszeit zum Korrigieren der Zeitdifferenz einem Wert gleich, der ein ganzzahliges Vielfaches des Taktes der Daten ist. Es ist daher bevorzugt, den Abstand des Strahlspots auf einen solchen Wert zu bestimmen, daß der Schaltkreis vereinfacht werden kann. Um das Übersprechen mit einer hohen Genauigkeit zu vermeiden, werden als Filterschaltkreise 10a bis 10d Transversalfilter verwen­ det und die Koeffizienten der Filter optimiert, wodurch das Übersprechen der Reduktionssignale 1 bis 3 elimi­ niert wird. Unter den elektrischen Signalen werden zwei elektrische Signale einem Subtrahierer 9 zugeführt, die den Ausleselichtern des inneren und des äußeren Umfanges der Kombinationsspur entsprechen. Der Subtrahierer weist, beispielsweise, einen Differenzverstärker über Tiefpaßfilter 8a und 8b auf. Der Subtrahierer 9 gibt eine Pegeldifferenz zwischen diesen beiden Signalen als Spurfehlersignal aus. Das Spurfehlersignal wird einem (nicht gezeigten) Spurbetätiger zugeführt, beispielswei­ se zum Bewegen der Objektivlinse 6 der radialen Richtung der Platte 1 und Ausführen der Spuroperation. Obwohl das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 das Abspielgerät für die optische Platte zeigt, in der die Kombinationsspuren durch drei Spuren gebildet sind, können, wenn die Anzahl der Spuren in der Kombinationsspur gleich zwei oder vier oder mehr ist, Lesestrahlen vorgesehen sein, deren An­ zahl der Anzahl der Spuren in jeder Kombinationsspur gleich sind.

Fig. 3A bis 3E sind Diagramme zur Erklärung des Prinzips der Spurfehlererkennung nach der Erfindung und zeigen Positionen der Lesestrahlspots bezüglich der Spuren. Fig. 3A bis 3E zeigen ein Beispiel der Ausbildung der optischen Platte, in der drei Spuren als eine Kombinati­ onsspur vorgesehen sind. In den Zeichnungen geben die Kreise SA, SB und Sc Strahlspots an, die auf die opti­ sche Platte ausgestrahlt werden. Durchgezogene Linien 1, 2 und 3 geben als Ganzes eine Kombinationsspur der opti­ schen Platte an.

In dem Fall von Fig. 3A genügen die Ausgänge der beiden Spots der Bedingung SA-SC = 0, da beide Spots SA und SC auf beiden Spuren liegen.

In dem Fall von Fig. 3B wird der Spot SA dunkel durch eine Disfraktion des Pits und erfüllt die Bedingung SA- SC < 0, da der Spot SA auf der Spur und der Spot SC auf der Spiegelfläche sind.

In dem Fall von Fig. 3C wird die Bedingung SA-SC = 0 erfüllt, da beide Spots SA und SC auf den Spuren exi­ stieren.

In dem Fall von Fig. 3D wird der Spot Sc dunkel durch eine Disfraktion des Pits unter Erfüllung der Bedingung SA-SC < 0, da der Spot SA auf der Spiegelfläche und der der Spot SC auf der Spur existiert.

In dem Fall von Fig. 3E wird die Bedingung SA-SC = 0 erfüllt, da beide Spots SA und SC auf den Spuren exi­ stieren.

Wenn die Ausgänge von SA und Sc gleich sind, wenn also SA-SC = 0, folgen die Spots dem Zentrum der Spur. Wenn der Spot in eine Richtung abgelenkt ist, ist das Spur­ fehlersignal SA-SC nicht mehr gleich 0, sondern hat einen positiven oder einen negativen Wert, so daß der Spurfehler erkannt werden kann.

Fig. 4A und 4B sind Graphe, die die Art und Weise der Änderung in dem Betrag des Lichtes der Spots SA , SB und SC bezüglich der Position zeigen in der radialen Rich­ tung der Platte der optischen Aufnahmeerzeugung der Spots SA, SB und SC. Fig. 4C ist ein Graph, der eine Differenz zwischen dem Betrag des Lichtes der Spots SA und SC zeigt, d. h. das Spurfehlersignal.

In Fig. 4A zeigt eine durchgezogene Linie einen Reflexionslichtbetrag von dem Spot SB. Die Abszisse gibt eine Position des Spots SB in der radialen Richtung der Plat­ te an. In der Zeichnung geben Bezugszeichen 1, 2 und 3 eine Kombinationsspur an. Ein Abschnitt zwischen den Spuren 3 und 1 gibt einen Spalt zwischen den Spuren an.

In Fig. 4B zeigen eine durchgezogene Linie und eine ge­ strichelte Linie die Beträge des Reflexionslichtes von den Spots SA und SC an, die Abszisse gibt eine Position des Spots SB in der radialen Richtung der Platte in ei­ ner Art und Weise an, die der von Fig. 4A ähnlich ist. In 4B entspricht die gepunktete Linie dem Spot SA, und die durchgezogene Linie entspricht dem Spot SC, wo die Änderungen in den Beträgen des Reflexionslichtes SA und Sc dargestellt sind, wenn die optische Aufnahme derart positioniert ist, daß die Änderung in dem Betrag des Reflexionslichtes des Spots wie in Fig. 4A gezeigt wird.

In Fig. 4C gibt eine durchgezogene Linie eine Differenz zwischen den Beträgen des Reflexionslichtes der Spots SA und SC. Ein Spurfehlersignal und die Abszisse geben eine Position des Spots SB in radialer Richtung der Platte ähnlich wie in Fig. 4A an.

Bei dem optischen Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung wird eine Mehrzahl von Spuren als Kombinationsspur aus­ gebildet. Ein Abstand zwischen benachbarten Kombinati­ onsspuren wird als größer bestimmt als der Spurabstand in jeder. Eine Lesestrahl wird auf jede Kombinationsspur ausgestrahlt und das Spurfehlersignal wird gewonnen durch die Reproduktionssignale, die von den Spuren her­ geleitet werden an dem inneren und dem äußeren Umfang jeder Kombinationsspur, wodurch eine Spurservokontrolle durchgeführt wird. Die Spurverfolgung jeder Spur kann durchgeführt werden mit einem Spurabstand, der enger ist als bei dem üblichen Dreispur-Verfahren. Die Aufzeich­ nungsdichte des optischen Aufzeichnungsmediums kann er­ höht werden. Da eine Mehrzahl von Spuren gleichzeitig gelesen werden kann, kann eine Übertragungsrate erreicht werden, die höher ist als der konventionelle Wert um ei­ nen Faktor, der der Anzahl von Spuren in jeder Kombina­ tionsspur entspricht.

Claims (3)

1. Optisches Aufzeichnungsmedium mit einer Mehrzahl von Kombinationsspuren, welche jeweils aus einer Anzahl von Spuren bestehen, die eine Spurgruppe bilden,
wobei ein Spurspalt (PG) zwischen den Kombinationsspu­ ren größer als der Spurabstand (PT) der einzelnen Spu­ ren innerhalb einer Kombinationsspur ist,
dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein Spurabstand (PT) zwischen den einzelnen Spuren einer Kombinationsspur kleiner ist als der Durch­ messer eines Lichtflecks des Lesestrahls eines op­ tischen Aufnehmers (7) und
• - der für jede der Kombinationsspuren vorgesehene Spurspalt (PG) größer als eine optische Grenz­ wellenlänge des optischen Aufnehmers (7) ist.

2. Vorrichtung zum Abspielen eines optischen Aufzeich­ nungsmediums nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

• - Drehantriebsmittel (2) zum Drehen des optischen Aufzeichnungsmediums (1),
• - einen optischen Aufnehmer (7) zum Ausstrahlen einer Mehrzahl von Lesestrahlen auf das optischen Auf­ zeichnungsmedium, deren Anzahl der der Spuren in einer Kombinationsspur entspricht und deren Abstand dem Spurabstand auf einer Aufzeichnungsfläche des optischen Aufzeichnungsmediums (1) entspricht, zur individuellen Aufnahme jedes der Aufzeichnungs­ strahlen des Lesestrahls von der Aufzeichnungsflä­ che, wodurch Wiedergabesignale erzeugt werden, und
• - einen Spurfehlererkennungsschaltkreis (10) zum Ge­ winnen einer Differenz zwischen niederfrequenten Komponenten der Reproduktionssignale, die von Ref­ lexionslichtern von Spuren an dem inneren und an dem äußeren Umfang der Kombinationsspur gewonnen sind, wodurch ein Spurfehler erkannt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abstand zwischen Lichtflecken (SA, SB, SC) der Lesestrahlen des optischen Aufnehmers in einer Spurrichtung auf einen Wert eingestellt ist, der einem ganzzahligen Vielfachen eines Takts von aufzuzeichnen­ den Daten entspricht.