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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmedium, beispielsweise
eine optische Platte oder eine optische Karte, sowie eine Vorrichtung
und ein Verfahren zur Herstellung des Aufzeichnungsmediums.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Beschreibbare
Aufzeichnungsmedien, insbesondere eine nur einmal beschreibbare
DVD-R (Digital Versatile Disc-Recordable) und eine wiederbeschreibbare
DVD-RW (Digital Versatile Disc-Re-recordable) (im Folgenden werden
diese Medien allgemein als DVD bezeichnet) sind bereits gefertigt
worden. Vorab werden auf einer DVD Adressinformationen aufgezeichnet,
die benötigt
werden, um anlässlich
der Aufzeichnung von Daten, beispielsweise von Bildinformationen,
eine Zielposition zu suchen, und Umdrehungssteuerungsinformationen,
wie beispielsweise ein Wobbelsignal, welches bei der Steuerung der
Umdrehung einer Scheibe verwendet wird. (Im Folgenden werden diese
Informationen mit dem allgemeinen Begriff 'Vorinformation' bezeichnet.)
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Die
Umdrehungssteuerungsinformationen werden durch vorheriges Wobbeln
von Datenaufzeichnungsspuren (Vertiefungsspuren oder Erhebungsspuren)
auf eine Wellenform von gegebener Amplitude mit einer vorbestimmten
Frequenz (Wobbelfrequenz) in der Vorformatierungsphase zum Zeitpunkt
der Herstellung aufgezeichnet.
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Anlässlich des
tatsächlichen
Aufzeichnens von Daten auf eine DVD wird daher die Wobbelfrequenz
der gewobbelten Spuren detektiert, es wird basierend auf der Wobbelfrequenz
ein Bezugstakt zur Steuerung der Umdrehung der DVD ermittelt, und
es werden ein Antriebssignal zur Steuerung der Umdrehung des Spindelmotors,
der die DVD basierend auf dem ermittelten Bezugstakt dreht, sowie
ein mit der Umdrehung der DVD synchrones Aufzeichnungs-Taktsignal
mit Zeitsteuerungsinformationen erzeugt.
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Weiterhin
wird eine Adressinformation, die eine anlässlich der Datenauf zeichnung
benötigte Adresse
auf der DVD angibt, aufgezeichnet, indem Prepits gebildet werden,
welche der Vorinformation entsprechen, und die auf einer Spur ausgebildet
werden, die zwischen zwei Spuren gelegen ist (z. B. auf einer Erhebungsspur).
Weiterhin sind die Prepits nahezu gleichförmig über die gesamte Fläche der
DVD ausgebildet, so dass der Bezugs takt bei Bedarf selbst aus den
Prepits wiedergegeben werden kann.
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Aus
der
EP 1 043 714 und
der
WO 01/01404 , welche
beide erst nach dem Prioritätsdatum
dieser Anmeldung veröffentlicht
worden sind (Stand der Technik, gemäß Artikel 54 (3) EPC), ist
ein optisches Aufzeichnungsmedium bekannt, das Paare von Vertiefungsspuren
und Erhebungsspuren umfasst, welche periodisch gebogen sind und
eine Mehrzahl von an den Erhebungsspuren ausgebildeten Erhebungs-Prepits
aufweisen, die eine Information über die
Vertiefungsspuren tragen. Weiterhin sind aus der
EP 0 786 767 und der
JP 2000-011460 optische Aufzeichnungsmedien
bekannt, die den Oberbegriff der beigefügten, unabhängigen Ansprüche 1, 4
und 7 widerspiegeln, in denen entsprechende Erhebungs-Prepits an
einer Position ausgebildet sind, die eine angrenzende Spur nicht überlappt.
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1 zeigt
ein Beispiel einer Aufzeichnungsschicht auf einer DVD und den Querschnitt
der DVD. Wie hier dargestellt, werden vorab und abwech selnd konvexe
Vertiefungsspuren GV und ausgesparte Erhebungsspuren LD auf der
Aufzeichnungsschicht von beispielsweise einem Phasenumwandlungsmaterial
an der DVD ausgebildet, und zwar spiralförmig oder konzentrisch. Paare
beider Spuren werden nämlich
wiederholt nebeneinander angelegt.
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An
den Erhebungsspuren LD werden vorab Adressen gebildet, welche Positionen
an den Vertiefungsspuren GV und sich darauf beziehende Information
anzeigen, wie zum Beispiel eine Mehrzahl von Erhebungs-Prepits LPP,
welche die Aufzeichnungs-Zeitsteuerungsinformation tragen. Ein jedes der
Erhebungs-Prepits LPP ist dergestalt gebildet, dass es die beiden
angrenzenden Vertiefungsspuren GV verbindet, und die Oberfläche eines
jeden Erhebungs-Prepits LPP verläuft
eben mit den Oberflächen
der zugehörigen
Vertiefungsspuren GV.
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1 zeigt
einen Zustand bevor von einer Informationsaufzeichnungsund -wiedergabevorrichtung
aufzuzeichnende Daten (Audiodaten, Videodaten und Computerdaten)
aufgezeichnet werden. In 1 sind die einzelnen Vertiefungsspuren
GV zwar linear dargestellt, tatsächlich
sind die Vertiefungsspuren GV jedoch gewobbelt, und zwar mit einer
Frequenz, die mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der DVD korrespondiert.
Das heißt,
dass Paare der Erhebungsspuren LD und Vertiefungsspuren GV nebeneinander
vorgesehen sind und periodisch gebogen sind.
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Die
Informationsaufzeichnungs- und -wiedergabevorrichtung, welche Daten
auf einer DVD aufzeichnet, strahlt einen Aufzeichnungs-Lichtstrahl aus
und bündelt
diesen gemäß den Daten
auf einer Vertiefungsspur GV, wie in 2 gezeigt,
wobei gleichzeitig eine Position auf der Vertiefungsspur GV identifiziert
wird, und zwar durch Detektieren eines Erhebungs-Prepits LPP von der DVD. Dabei wird
der Abschnitt, auf welchen der Auf zeichnungs-Lichtstrahl ausgestrahlt
worden ist, erwärmt,
wodurch ein Aufzeichnungs-Markierungsabschnitt M gebildet wird, dessen
Reflexionsvermögen
sich von dem Reflexionsvermögen
der Umgebung auf diesem Abschnitt der Vertiefungsspur GV unterscheidet.
Während
ein Erhebungs-Prepit
LPP, das Informationen über
eine gegebene Vertiefungsspur wie zum Beispiel eine Adresse trägt, an der äußeren Spurseite
der Vertiefungsspur ausgebildet wird, wird ein Erhebungs-Prepit
LPP an der äußeren Spurseite
einer jeden Spur detektiert, wie in 2 gezeigt.
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Die
Informationsaufzeichnungs- und -wiedergabevorrichtung verfügt über eine
Prepit-Detektionseinheit, die ein Erhebungs-Prepit LPP detektiert. Die
Prepit-Detektionseinheit umfasst einen 4-teiligen Fotodetektor 1,
wie in 3 gezeigt. Der 4-teilige Fotodetektor 1 besteht
aus einer fotoelektrischen Umwandlungsvorrichtung mit vier lichtempfangenden Oberflächen 1a bis 1d,
die gemäß einer
entlang den Vertiefungsspuren GV der DVD verlaufenden Richtung und
gemäß einer
rechtwinkelig zu den Vertiefungsspuren verlaufenden Richtung in
vier Segmente aufgeteilt sind. Die lichtempfangenden Oberflächen 1a und 1d sind
an der äußeren Spurseite
der DVD positioniert, während
die lichtempfangenden Oberflächen 1b und 1c an
der inneren Spurseite der DVD positioniert sind.
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Ein
Lese-Lichtstrahlgenerator strahlt einen Lese-Lichtstrahl auf die
DVD aus, die durch den Spindelmotor gedreht wird, wodurch ein Lichtstrahlpunkt
auf der Aufzeichnungsschicht gebildet wird. Die fotoelektrische
Umwandlungsvorrichtung detektiert an den vier lichtempfangenden
Oberflächen 1a–1d das
von der DVD reflektierte Licht des Informations-Lesepunktes und gibt Empfangssignale Ra–Rd bzw.
elektrische Signale aus, welche den von den lichtempfangenden Oberflächen 1a–1d jeweils detektierten
Lichtmengen entsprechen. Die Empfangssignale Ra und Rd, die den
an der äußeren Spurseite
der DVD positionierten, lichtempfan genden Oberflächen 1a und 1d zugeordnet
sind, werden einem Addierglied 2 zugeführt, und die Empfangssignale
Rb und Rc, die den an der inneren Spurseite der DVD positionierten,
lichtempfangenden Oberflächen 1b und 1c zugeordnet
sind, werden einem Addierglied 3 zugeführt. Das Addier glied 2 addiert
die lichtempfangenden Oberflächen
Ra und Rd, und das Addierglied 3 addiert die lichtempfangenden
Oberflächen
Rb und Rc. Ein Subtrahierglied 4 subtrahiert das Ausgangssignal
des Addierglieds 3 von dem Ausgangssignal des Addierglieds 2 und
liefert ein Ausgangssignal in Form eines radialen Gegentaktsignals.
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Wenn
der ausgestrahlte Lichtstrahlpunkt sich an einer Position befindet,
die mittig auf eine Vertiefungsspur GV eingestellt ist, welche im
Zentrum keine Daten trägt
und ein Erhebungs-Prepit LPP umfasst, wie in 2 gezeigt,
so werden durch die Beugung des Lichtstrahls die zu den lichtempfangenden Oberflächen 1a und 1d des
Fotodetektors 1 hin reflektierten Lichtmengen reduziert,
und die zu den lichtempfangenden Oberflächen 1b und 1c hin
reflektierten Lichtmengen erhöht.
Als Folge davon fällt
der Pegel des Ausgangssignals des Addierglieds 2 unter den
Pegel des Ausgangssignals des Addierglieds 3. Daher weist
der Verlauf des radialen Gegentaktsignals am Ausgang des Subtrahierglieds 4 in
Verbindung mit der Position des Erhebungs-Prepits LPP eine Wellenform
mit einem scharfen Tal auf, wie in 4 gezeigt.
Das radiale Gegentaktsignal wird einer Binärumwandlungsschaltung 5 zugeführt und
mit einem vorbestimmten Schwellenwert zur Detektion des Erhebungs-Prepits
LPP einer Binärumwandlung unterzogen.
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Wenn
der Aufzeichnungs-Lichtstrahl auf ein Erhebungs-Prepit LPP ausgestrahlt
wird, um den datentragenden Aufzeichnungs-Markierungsabschnitt M
auszubilden, wird die durch die Ausstrahlung des Aufzeichnungs-Lichtstrahls
erzeugte Wärme
von der Vertiefungsspur GV auf einen Teil des Erhebungs-Prepits
LPP übertragen.
Dadurch wird ein Aufzeichnungs-Markierungsabschnitt M1 mit einer
größeren Fläche gebildet
als jene des Aufzeichnungs-Markierungsabschnitts M der Vertiefungsspur in
einer Region ohne Erhebungs-Prepit, wie in 2 gezeigt.
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Wenn
Informationsdaten von der mit Daten beschriebenen DVD wiedergegeben
werden, kann daher die Wellenform des Lesesignals, das beim Lesen
des Aufzeichnungs-Markierungsabschnitts M1 in der Nähe des Erhebungs-Prepits
LPP gewonnen wird, eine Verzerrung aufweisen, was zu ei ner höheren Lesefehlerrate
führt.
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ZIEL UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demgemäß ist es
ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Aufzeichnungsmedium zu
schaffen, welches Lesesignale mit geringerer Wellenform-Ver zerrung
bei der Informationswiedergabe liefert, sowie eine Vorrichtung und
ein Verfahren zur Herstellung des Aufzeichnungsmediums.
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Ein
erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmedium
umfasst Paare von Vertiefungsspuren und Erhebungsspuren, welche
nebeneinander vorgesehen sind und periodisch gebogen sind, eine
Mehrzahl von zuvor an den Erhebungsspuren ausgebildeten Erhebungs-Prepits,
die eine Information über
die Vertiefungsspuren tragen, und eine zumindest an den Vertiefungsspuren
und den Erhebungsspuren ausgebildete Aufzeichnungsschicht.
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Die
Erhebungs-Prepits weisen einen Radius einer mittleren Krümmung (mittleren
Krümmungsradius)
auf, der kleiner ist als ein Radius einer mittleren Krümmung (mittlerer
Krümmungsradius)
von Seiten der Vertiefungsspuren in Regionen ohne Erhebungs-Prepit,
in denen keine Erhebungs-Prepits existieren, und sind durch gekrümmte Flächen definiert,
die sich kontinuierlich von den Seiten der Vertiefungsspuren erstrecken.
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Jene
Seiten der Vertiefungsspuren, die den kontinuierlichen gekrümmten Flächen der
Erhebungs-Prepits zugewandt sind, sind gekrümmte Flächen, die die Vertiefungsspuren
verengen.
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Eine
Länge der
Erhebungs-Prepits in einer Richtung tangential zur Spur und eine
Breite der Erhebungs-Prepits in einer Richtung rechtwinkelig zu der
Richtung tangential zur Spur sind auf Werte gesetzt, die es ermöglichen,
dass ein Signalpegel der Erhebungs-Prepits innerhalb eines vorbe
stimmten Bereichs liegt. Der vorbestimmte Bereich liegt bei 0,18
bis 0,27.
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In
einem Aspekt des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums
weisen die Vertiefungsspuren Seiten auf, die mit einer ersten Amplitude
gewobbelt sind, und weisen die Erhebungs-Prepits Seiten auf, die
mit einer zweiten Amplitude gewobbelt sind, die größer als
die erste Amplitude ist.
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In
einem anderen Aspekt des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums sind
die Erhebungs-Prepits abseits von angrenzenden Vertiefungsspuren
angeordnet.
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Ein
Verfahren zum Herstellen eines Aufzeichnungsmediums mit Paaren von
Vertiefungsspuren und Erhebungsspuren, die nebeneinander vorgesehen
sind und periodisch gebogen sind, mehreren zuvor an den Erhebungsspuren
ausgebildeten Erhebungs-Prepits, die eine Information über die
Vertiefungsspuren tragen, und einer an zumindest den Vertiefungsspuren
und den Erhebungsspuren ausgebildeten Aufzeichnungsschicht umfasst
die Schritte, dass:
die sich erstreckenden Vertiefungsspuren
durch Ausstrahlen eines Punkts eines schneidenden Lichtstrahls,
der sich relativ zu einer Aufzeichnungs masterscheibe bewegt, auf
einer auf der Aufzeichnungsmasterscheibe ausgebildeten Fotoresistschicht
ausgebildet werden; und
der Punkt des schneidenden Lichtstrahls
in einer Richtung rechtwinklig zu einer Richtung verschoben wird,
in der sich die Vertiefungsspuren erstrecken, und der verschobene
Punkt zu einer Position zurückgebracht
wird, an der sich die Vertiefungsspuren erstrecken sollen, wodurch
die Erhebungs-Prepits ausgebildet werden, die Seiten aufweisen,
die durch gekrümmte
Flächen
definiert sind, die sich kontinuierlich von Seiten der Vertiefungsspuren
erstrecken, und jene Seiten der Vertiefungsspuren her gestellt werden,
die den Seiten der Erhebungs-Prepits zugewandt sind und gekrümmte Flächen aufweisen,
die die Vertiefungsspuren verengen, wobei eine Länge der Erhebungs-Prepits in
einer Richtung tangential zur Spur und eine Breite der Erhebungs-Prepits
in einer Richtung rechtwinklig zu der Richtung tangential zur Spur
auf Werte gesetzt werden, die es ermög lichen, dass ein Signalpegel
der Erhebungs-Prepits innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt
und wobei der vorbestimmte Bereich bei 0,18 bis 0,27 liegt.
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In
einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens
weisen die Seiten der Erhebungs-Prepits einen mittleren Krümmungsradius
auf, der kleiner als ein mittlerer Krümmungsradius der Seiten der
Vertiefungsspuren in Regionen mit nicht vorhandenen Erhebungs-Prepits
ist.
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In
einem anderen Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bewirkt,
dass der Punkt in dem Schritt des Ausbildens der Vertiefungsspuren mit
einer ersten Amplitude wobbelt, und wird bewirkt, dass der Punkt
in dem Schritt des Ausbildens von gekrümmten Seiten, die die Vertiefungsspuren
verengen, und von gekrümmten
Seiten, die die Erhebungs-Prepits
definieren, mit einer zweiten Amplitude wobbelt, die größer als
die erste Amplitude ist.
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Eine
Vorrichtung zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums, bei
welchem das Aufzeichnungsmedium Paare von Vertiefungsspuren und
Erhebungsspuren, die nebeneinander vorgesehen sind und periodisch
gebogen sind, mehrere zuvor an den Erhebungsspuren ausgebildete
Erhebungs-Prepits, die eine Information über die Vertiefungsspuren tragen,
und eine an zumindest den Vertiefungsspuren und den Erhebungsspuren ausgebildete
Aufzeichnungsschicht aufweist, umfasst:
einen Spurausbildungsabschnitt
zum Ausbilden der sich erstreckenden Vertiefungsspuren durch Ausstrahlen
eines Punkts eines schneidenden Lichtstrahls, der sich relativ zu
einer Aufzeichnungsmasterscheibe bewegt, auf einer auf der Aufzeichnungsmasterscheibe
ausgebildeten Fotoresistschicht; und
einen Erhebungs-Prepit-Ausbildungsabschnitt
zum Verschieben des Punkts des schneidenden Lichtstrahls in einer
Richtung rechtwinklig zu einer Richtung, in der sich die Vertiefungsspuren
erstrecken, zum Zurückbringen
des verschobenen Punkts zu einer Position, an der sich die Vertiefungsspuren
erstrecken sollen, wodurch die Erhebungs-Prepits aus gebildet werden,
die Seiten aufweisen, welche durch gekrümmte Flächen definiert sind, die sich
kontinuierlich von Seiten der Vertiefungsspuren erstrecken, und
zum Herstellen jener Seiten der Vertiefungsspuren, die den Seiten
der Erhebungs-Prepits zugewandt sind und gekrümmte Flächen aufweisen, die die Vertiefungsspuren
verengen, wobei eine Länge der
Erhebungs-Prepits in einer Richtung tangential zur Spur und eine
Breite der Erhebungs-Prepits in einer Richtung rechtwinklig zu der
Richtung tangential zur Spur auf Werte gesetzt werden, die es ermöglichen,
dass ein Signalpegel der Erhebungs-Prepits innerhalb eines vorbestimmten
Bereichs liegt und wobei der vorbestimmte Bereich bei 0,18 bis 0,27
liegt.
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In
einem Aspekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung
weisen die Seiten der Erhebungs-Prepits einen mittleren Krümmungsradius
auf, der kleiner als ein mittlerer Krümmungsradius der Seiten der
Vertiefungsspuren in Regionen mit nicht vorhandenen Erhebungs-Prepits
ist.
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In
einem anderen Aspekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird bewirkt,
dass der Punkt in dem Spurausbildungsabschnitt mit einer ersten
Amplitude wobbelt, und wird bewirkt, dass der Punkt in dem Erhebungs-Prepit-Ausbildungsabschnitt
mit einer zweiten Amplitude wobbelt, die größer als die erste Amplitude
ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine als Teilausschnitt dargestellte Perspektivansicht einer DVD;
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2 ist
ein Teilausschnitt einer Draufsicht auf die DVD;
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3 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Prepit-Detektionseinheit zeigt;
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4 ist
ein Graph, der ein radiales Gegentaktsignal zeigt;
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5 ist
eine als Teilausschnitt dargestellte Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen DVD;
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6 und 7 sind
Teilausschnitte von Draufsichten auf die erfindungsgemäße DVD;
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8 ist
ein Blockdiagramm, das eine Schneidevorrichtung für optische
Platten zur Herstellung einer Masterscheibe für eine optische Platte gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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9 und 10 sind
als Teilausschnitte dargestellte Perspektivansichten der erfindungsgemäßen Masterscheibe;
und
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11 ist
ein Graph, der den Pegelbereich eines Erhebungs-Prepit-Signals zeigt, das
aus einer erfindungsgemäßen, optischen
Platte erfasst wurde.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügen Zeichnungen eine bevorzugte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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5 zeigt
ein Beispiel einer wiederbeschreibbaren, auf Phasenumwandlung basierenden, optischen
Platte. Die optische Platte (DVD-RW) 11 umfasst eine Aufzeichnungsschicht 15,
die eine mittlere Schicht aus einem Phasenumwandlungsmaterial wie
beispielsweise Ag-In-Sb-Te und Glas-Schutzschichten, beispielsweise aus
ZnS-SiO2, aufweist, welche die mittlere
Schicht zu beiden Seiten umgeben. Auf der Aufzeichnungsschicht 15 sind
Vertiefungsspuren 12 und Erhebungsspuren 13 ausgebildet.
Das nebeneinander vorgesehene Paar aus Erhebung und Vertiefung leitet
einen Laserstrahl B als Wiedergabe- oder Aufzeichnungslicht. Die
optische Platte 11 weist eine Reflexionsschicht 16 zum
Reflektieren des Lichtstrahls B, ein transparentes Substrat (Polycarbonat) 18 und
eine Klebstoffschicht 19 auf. An der Strahleinfallsseite
ist ein transparenter Film (Polycarbonat) 17 vorgesehen,
der diese Schichten schützt.
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Erhebungs-Prepits 14,
welche einer Vorinformation entsprechen, sind zuvor auf den Erhebungsspuren 13 auf
der optischen Platte 11 ausgebildet worden. Wie in 5 gezeigt,
weist eine Seite 14a eines jeden Erhebungs-Prepits 14 eine
gekrümmte Fläche mit
einem mittleren Krümmungsradius
auf, der kleiner ist als der mittlere Krümmungsradius einer Seite 12a einer
jeden Vertiefungsspur 12 in einer Region ohne Erhebungs-Prepit,
in der keine Erhebungs-Prepits existieren, und ist sie so ausgebildet, dass
sie sich kontinuierlich von der Seite 12a der Vertiefungsspur 12 in
der Region ohne Erhebungs-Prepit fortsetzt. Während die Vertiefungsspur 12 mit
einer vorbestimmten Frequenz gewobbelt wird, wird die Seite der
Vertiefungsspur 12 nahezu flach bzw. mit einer relativ
sanften Kurve mit einem großen
Krümmungsradius 12R an
der flachen Oberfläche
der Scheibe geschnitten, wie in 6 gezeigt,
und wird ein Teil der Vorinformation als eine Wobbelfrequenz in
der Region ohne Erhebungs-Prepit aufgezeichnet. Daher wird der mittlere
Krümmungsradius
der Seite 12a der Vertiefungsspur 12 relativ groß. Gemäß dieser
Ausführungsform
wird die Seite 14a des Erhebungs-Prepits 14 mit
einer scharfen Kurve (Krümmungsradius 14R des
Erhebungs-Prepits 14) geschnitten, der beträchtlich
kleiner ist als der große Krümmungsradius 12R der
Vertiefungsspur 12, wie in 6 und 7 gezeigt.
Es weist offensichtlich jede Vertiefungsspur 12 eine Seite
mit einer ersten Amplitude A1 von einer Mittellinie (mit zwei Punkten strichpunktierte
Linie) auf, und es weist jedes Erhebungs-Prepit 14 eine
Seite mit einer zweiten Amplitude A2 auf, die größer ist als die erste Amplitude
A1.
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Bei
einer Seite 12b der Vertiefungsspur 12, die der
Seite 14a des Erhebungs-Prepits 14 zugewandt ist,
handelt es sich um eine gekrümmte
Fläche,
die die Vertiefungsspur 12 verengt bzw. schmäler macht.
Es ist vorzuziehen, die Seite 12b der Vertiefungsspur 12 dergestalt
auszubilden, dass sie auf ein solches Ausmaß verengt ist, dass sie die
(durch die unter brochene Linie in 7 dargestellte)
Maßhilfslinie
der Seite der gegenüberliegenden
Vertiefungsspur 12 nicht erreicht. Der Grund dafür ist jener, dass
wenn eine später
aufzuzeichnende Aufzeichnungsmarkierung M in einem an das Erhebungs-Prepit
angrenzenden Abschnitt ausgebildet wird, sich die Menge des von
der Aufzeichnungsmarkierung reflektierten Lichts vermindert.
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Es
wird nun der Aufzeichnungsvorgang auf die auf Phasenumwandlung basierende,
optische Platte beschrieben. Anlässlich
der in 5 gezeigten Aufzeichnung von Benutzerdaten (Daten,
die nicht die Vorinformation betreffen, wie beispielsweise später von
einem Benutzer aufzuzeichnende Bildinformationen) auf der optischen
Platte 11 erfasst die Informationsaufzeichnungsvorrichtung
die Wobbelfrequenz der Vertiefungsspur 12, so dass die
optische Platte 11 mit einer vorbestimmten Umdrehungsge schwindigkeit
gedreht wird. Gleichzeitig wird das Erhebungs-Prepit 14 detektiert,
um Vorinformation zu beschaffen, auf deren Basis die optimale Leistung des
Aufzeichnungslichtstrahls B oder dergleichen eingestellt wird. Während das
Erhebungs-Prepit 14 detektiert wird, wird eine Adressinformation
erfasst, die eine Position auf der optischen Platte 11 anzeigt, an
der die Benutzerdaten aufzuzeichnen sind, und werden die Benutzerdaten
basierend auf der Adressinformation an der entsprechenden Position
aufgezeichnet. Die Benutzerdaten, die auf der optischen Platte 11 aufgezeichnet
werden, werden auf der Mittellinie der Vertiefungsspur 12 als
ein Aufzeichnungs-Markierungsabschnitt mit einem unterschiedlichen
Reflexionsvermögen
aufgezeichnet.
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Benutzerdaten
werden durch Ausbilden eines den Benutzerdaten entsprechenden Aufzeichnungs-Markierungsabschnitts
auf der Vertiefungsspur 12 aufgezeichnet, indem der Lichtstrahl
B dergestalt ausgestrahlt wird, dass der Mittelpunkt des Lichtstrahls
B mit der Mitte der Vertiefungsspur 12 übereinstimmt. Dabei wird die
Größe des Lichtstrahlpunkts
SP so eingestellt, dass ein Teil des Lichtstrahlpunkts (SP) gleichermaßen auf
die Erhebungsspur 13 und auf die Vertiefungsspur 12 ausgestrahlt
wird.
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Es
wird unter Verwendung von reflektiertem Licht eines Teils des Lichtstrahlpunkts
SP, der auf die Erhebungsspur 13 ausgestrahlt worden ist,
Vorinformation von dem Erhebungs-Prepit 14 erfasst, und zwar
durch ein radiales Gegentaktsystem, das einen Fotodetektor verwendet,
dessen lichtempfangende Oberfläche
durch eine zu der beispielsweise in 3 gezeigten
Tangentiallinie (Spurrichtung) parallel verlaufende Teilungslinie
geteilt ist, und es wird ein Wobbelsignal aus der Vertiefungsspur 12 erfasst,
um ein mit der Umdrehung der Scheibe synchrones Aufzeichnungs-Taktsignal zu detektieren.
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Im
Folgenden wird eine Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung eingehend beschrieben.
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8 zeigt
eine Schneidevorrichtung für
optische Platten zur Herstellung einer Masterscheibe für eine auf
Phasenumwandlung basierende, optische Platte. Ein Kr-Laseroszillator 201 erzeugt
einen Expositionslichtstrahl. Der von dem Laseroszillator 201 ausgesendete
Lichtstrahl wird an den reflektierenden Spiegeln 203 und 204 reflektiert
und tritt in eine Objektivlinse 205 ein. Der durch die
Objektivlinse 205 hindurchgetretene Lichtstrahl wird auf
eine Aufzeichnungsmasterscheibe 206 ausgestrahlt. Ein AO-Modulator (Akustisch-optischer
Modulator) 207a ist zwischen einem reflektierenden Spiegel 202 und dem
reflektierenden Spiegel 203 vorgesehen, um den Lichtstrahl
gemäß einem
aufzuzeichnenden Videosignal und einem aufzuzeichnenden Audiosignal zu
modulieren, welche von einem FM-Modulator 207 bereitgestellt
werden.
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Als
AO-Modulator 207a wird ein Keilprisma, dessen nichtparallele
Seiten Lichteintritts- und Lichtaustrittsseiten sind, ein AOD (Akustisch-optischer
Deflektor) oder ein Drehspiegel verwendet. Der AOD empfängt zum
Beispiel ein elektrisches Hochfrequenzsignal mit einer Mittenfrequenz
von ungefähr
300 MHz und führt
eine Modulation durch, indem er sich das Phänomen zunutze macht, dass der
Beugungswinkel des gebeugten Primärlichtes sich durch Variieren
der Mittenfrequenz verändert.
Der Modulator des Typs, der ein Keilprisma oder einen Drehspiegel
verwendet, steuert das Antriebssystem, z. B. einen DC-Motor, einen
Schrittmotor oder ein Piezoelement, welches das Keilprisma oder
den Drehspiegel dreht, und nutzt die Ablenkung von gebrochenem Licht
und reflektiertem Licht. Der modulierte Expositionslichtstrahl belichtet
eine positive Photoresistschicht auf der sich drehenden Aufzeichnungsmasterscheibe 206.
Ein Strahldehner 208 ist zwischen den reflektierenden Spiegeln 203 und 204 vorgesehen,
um die Größe des Lichtstrahls
zu vergrößern, so dass
der die Objektivlinse 205 füllende Strahl in die Linse 205 eintritt.
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Die
Schneidevorrichtung für
optische Platten verwendet ein optisches Fokus-Servo-System mit
einem He-Ne-Laseroszillator 210, um die Objektivlinse 205 für einen
Fokus-Servo-Betrieb anzuregen. Der von dem Laseroszillator 210 ausgesendete
Lichtstrahl wird durch einen reflektierenden Spiegel 211 und
einen dichroitischen Spiegel 212 reflektiert und mit dem
Expositionslichtstrahl zusammengeführt. Der daraus resultierende
Lichtstrahl trifft auf den reflektierenden Spiegel 204 auf.
Der durch die Objektivlinse 205 hindurchgetretene Lichtstrahl
wird auf die Aufzeichnungsmasterscheibe 206 ausgestrahlt.
Die Wellenlänge
und die Intensität
des Fokus-Lichtstrahls von dem Laseroszillator 210 sind
so gewählt, dass
er die Aufzeichnungsmasterscheibe 206 nicht belichtet.
Zwischen dem reflektierenden Spiegel 211 und dem dichroitischen
Spiegel 212 ist ein polarisierter Strahlteiler 213 vorgesehen.
Das reflektierte Licht von der Auf zeichnungsmasterscheibe 206 tritt
durch die Objektivlinse 205 hindurch, wird durch den reflektierenden
Spiegel 204 und den dichroitischen Spiegel 212 reflektiert
und wird dann durch den polarisierten Strahlteiler 213 reflektiert.
Das resultierende, reflektierte Licht wird über eine Zylinderlinse 214 einem 4-teiligen
Fotodetektor 215 zugeführt.
Die einzelnen Ausgangssignale des Fotodetektors 215 werden
einer Fokus-Servo-Steuerschaltung 216 zugeführt, die ihrerseits
einen Aktor 217 der Objektivlinse 205 gemäß den Ausgangssignalen
des Fotodetektors 215 ansteuert.
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Die
Schneidevorrichtung für
optische Platten umfasst weiterhin eine Spindel-Servoschaltung 221, die
die Umdrehung eines Spindelmotors 220 zum Drehen eines
Plattentellers 219 steuert, welcher die darauf angebrachte
Aufzeichnungsmasterscheibe 206 dreht, und eine Vorschub-Servoschaltung 223 für den optischen
Lesekopf, die die Umdrehung eines Antriebsmotors 222 steuert,
welcher einen optischen Lesekopf, der ein optisches System oder
dergleichen mit der Objektivlinse 205 trägt, in der
radialen Richtung der Aufzeichnungsmasterscheibe 206 bewegt.
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Während ein
Controller 260 den Laseroszillator 201, den FM-Modulator 207 und
die Servo-Systeme 216, 221 und 223 steuert,
bildet die Schneidevorrichtung für
optische Platten eine Spur aus, und zwar durch Belichten der positiven
Photoresistschicht auf der Aufzeichnungsmasterscheibe 206 mittels
eines einzelnen Lichtstrahls, der mit dem Wobbelsignal moduliert
ist, das mit einem LPP-Signal überlagert
ist, und durch Ätzen
und Entwickeln des belichteten Abschnitts der positiven Photoresistschicht
als ein Pit.
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Als
erstes wird die Aufzeichnungsmasterscheibe 206, die eine
auf dem Großteil
der Oberfläche
einer Glas-Scheibe 206a ausgebildete Photoresistschicht 206b aufweist,
auf dem Plattenteller 219 der Laser-Schneide vorrichtung
angebracht. Dann wird, wie in 9 gezeigt,
der Plattenteller 219 gedreht und wird ein schneidender
Lichtstrahl La, der mit dem Wobbelsignal moduliert ist, das mit
einem LPP-Signal überlagert
ist, gezielt auf die Photoresistschicht 206b gerichtet,
während
der schneidende Licht strahl La auf der Masterscheibe spiralförmig oder
konzentrisch bewegt wird, um den Punkt des schneidenden Lichtstrahls
La in einer Richtung rechtwinkelig zu der Ausdehnungsrichtung der
Vertiefungsspur 12 zu verschieben. Der verschobene Punkt
wird zu der Position zurückgebracht,
wo die Vertiefungsspur 12 sich erstrecken soll, wodurch
das latente Bild der Spur auf der Photoresistschicht 206b ausgebildet
wird. Während
dabei das mit dem LPP-Signal überlagerte
Wobbelsignal verwendet wird, wobbelt der schneidende Lichtstrahlpunkt
in einem gegebenen Intervall mit der zweiten Amplitude, die größer ist
als die erste Amplitude, wie in 6 gezeigt.
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Als
nächstes
wird die belichtete Photoresist-Masterscheibe in eine Entwicklungsvorrichtung gegeben
und dort entwickelt, um den latenten Bildabschnitt zu entfernen,
wodurch eine entwickelte Masterscheibe entsteht.
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Wie
in 10 gezeigt, ist das Erhebungs-Prepit 14 mit
einer Seite, die durch eine gekrümmte
Fläche
definiert ist, die sich kontinuierlich von der Seite der Vertiefungsspur 12 fortsetzt,
als eine gekrümmte
Fläche
auf der Masterscheibe ausgebildet, welche die Vertiefungsspur 12 an
der dem Erhebungs-Prepit 14 entgegengesetzten Seite durch die
Seite der Vertiefungsspur 12 verengt. Demgemäß weist
die Seite des Erhebungs-Prepits 14 einen mittleren Krümmungsradius
auf, der kleiner ist als der mittlere Krümmungsradius der Seite der
Vertiefungsspur 12 in der Region ohne Erhebungs-Prepit.
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Als
Nächstes
erfolgt das Nachhärten,
um die Masterscheibe zu fixieren, worauf durch Sputtern oder Aufdampfen
ein leitender Film aus Nickel oder Silber auf der Photoresistschicht 206b gebildet
wird, und es wird, beispielsweise durch Elektroformung, eine Nickel-Sohnplatte
ausgebildet. Die Nickel-Sohnplatte wird von der Glas-Scheibe 206a getrennt.
Unter Verwendung der Sohnplatte wird eine Kopie eines Kunstharz-Substrats
für eine
optische Platte mit einer vorbestimmten Vorinformation, die mit
jener, die in 10 gezeigt ist, identisch ist,
gefertigt, und zwar beispielsweise durch Spritzgießen oder
mittels eines sogenannten 2P-Verfahrens.
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Ein
Schutzfilm, eine mittlere Schicht aus einem Phasenumwandlungsmaterial,
ein Schutzfilm und ein Reflexionsfilm werden beispielsweise auf dem
so gewonnenen optischen Plattensubstrat übereinander gebildet und ein
anderes Substrat wird mittels einer Klebstoffschicht auf das so
erhaltene Substrat geklebt, wodurch sich eine in 5 gezeigte, optische
Platte ergibt.
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Es
erfolgt nun eine Beschreibung der optimalen Werte für die Länge des
Erhebungs-Prepits 14 in einer Richtung tangential zur Spur
(LPP-Länge
(μm)) und
für das
Ausmaß der
Verschiebung der Erhebungs-Prepits in der Richtung rechtwinkelig
zu der Richtung tangential zur Spur (LPP-Verschiebung (μm)).
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Gemäß dem weiter
oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium wird
das Erhebungs-Prepit 14 durch deutliches Verschieben der
Vertiefungsspur 12 in der Richtung rechtwinkelig zu der
Spur-Ausdehnungsrichtung
ausgebildet. Deshalb haben Länge
und Ausmaß der
Verschiebung (7) des Erhebungs-Prepits 14 einen
wesentlichen Einfluss auf ein Wiedergabesignal (RF-Signal) eines
auf der Vertiefungsspur 12 aufgezeichneten Pits sowie auf
den Detektionssignalpegel des Erhebungs-Prepits selbst.
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Je
nach Aufzeichnungsformat einer DVD können die auf einer Vertiefungsspur
auszubildenden Pits jede beliebige Länge von 3T bis 11T und 14T
annehmen. Die Längen
3T bis 11T werden hauptsächlich
durch ein Informationssignal gegeben, das eine 8–16 Modulation erfahren hat,
während
14T durch ein Synchronisationssignal (Synchronisationscode) gegeben
wird, das an den Kopf eines jeden Synchronisations-Frames eines
Informationssignals angefügt ist.
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Wie
allgemein bekannt, ist die RF-Signal-Änderungsbreite bei einem Pit
von 3T am geringsten. Die Erfinder konnten durch Experimente bestätigen, dass
wenn der Versetzungsgrad des RF-Signals (RF-Versatz) durch das Erhebungs-Prepit
einen Wert von größer oder
gleich 0,05 annahm, Fehler beim Lesen des kürzesten 3T-Pits aufzutreten
begannen. Es ist anzumerken, dass der Pegel 1 den Pegel der Gesamtmenge
des reflektierten Lichtes angibt, wenn eine nicht-beschriebene Vertiefungsspur
wiedergegeben wird. Das DVD-Format spezifiziert den Detektionssignalpegel
des Erhebungs-Prepits (LPP-Pegel) auf 0,18 bis 0,27.
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Daher
werden Länge
und Ausmaß der
Verschiebung des erfindungsgemäßen Erhebungs-Prepits
auf solche Weise gesetzt, dass der RF-Versatz weniger als 0,05 ist
und der LPP-Pegel in einem Bereich von 0,18 bis 0,27 liegt.
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11 veranschaulicht
den möglichen
Bereich für
die Länge
und das Ausmaß der
Verschiebung des Erhebungs-Prepits 14, welcher diese beiden
Bedingungen erfüllt.
Die Breite Gw und die Tiefe Gd der Vertiefungs spur 12 in
dem Diagramm sind jeweils auf 0,25 μm bzw. auf 0,030 μm gesetzt.
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In 11 ist
eine durchgehende Linie A eine Bedingungslinie, auf welcher der
LPP-Pegel den Wert 0,18 annimmt, eine durchgehende Linie B eine Bedingungslinie,
auf welcher der LPP-Pegel den Wert 0,21 annimmt, und eine durchgehende
Linie C eine Bedingungslinie, auf welcher der LPP-Pegel den Wert 0,24
annimmt. In dieser Ausführungsform
existiert keine Bedingungslinie, auf welcher der LPP-Pegel einen
Wert von größer oder
gleich 0,27 annimmt. Es ist augenscheinlich, dass der mögliche Bereich
für Länge und
Ausmaß der
Verschiebung des Erhebungs-Prepits 14, der es ermöglicht,
dass der LPP-Pegel in einem Bereich von 0,18 bis 0,27 liegt, einer
Zone rechts oberhalb der durchgehenden Linie A entspricht.
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Eine
unterbrochene Linie D ist eine Bedingungslinie, auf welcher der
RF-Versatz den Wert
0,02 annimmt, eine unterbrochene Linie E ist eine Bedingungslinie,
auf welcher der RF-Versatz den Wert 0,05 annimmt, und eine unterbrochene
Linie F ist eine Bedingungslinie, auf welcher der RF-Versatz den Wert 0,08
annimmt. Daher entspricht der mögliche
Bereich für
Länge und
Ausmaß der
Verschiebung des Erhebungs-Prepits 14, der es ermöglicht,
dass der RF-Versatz unter 0,05 liegt, einer Zone links unterhalb
der unterbrochenen Linie E.
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Angesichts
des oben Gesagten entspricht der mögliche Bereich für Länge und
Ausmaß der
Verschiebung des Erhebungs-Prepits 14, der die beiden zuvor
erwähnten
Bedingungen (RF-Versatz < 0,05 und
LPP-Pegel = 0,18 bis 0,27) erfüllt,
einer Zone, die zwischen der durchgehenden Linie A und der unterbrochenen
Linie E in 11 gelegen ist, und es können Länge und
Ausmaß der
Verschiebung des Erhebungs-Prepits 14 innerhalb dieser
Zone frei gesetzt werden. Die Länge
des Erhebungs-Prepits ist beispiels weise auf 0,80 μm gesetzt
und das Ausmaß der Verschiebung
ist auf 0,36 μm
gesetzt, wie durch einen Punkt P1 angezeigt, oder die Länge des
Erhebungs-Prepits ist auf 1,2 μm
gesetzt und das Ausmaß der
Verschiebung ist auf 0,24 μm
gesetzt, wie durch einen Punkt P2 angezeigt, oder die Länge des
Erhebungs-Prepits ist auf 2,0 μm
gesetzt und das Ausmaß der
Verschiebung ist auf 0,20 μm
gesetzt, wie durch einen Punkt P3 angezeigt.
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Es
ist dabei zu beachten, dass die einzelnen in 11 gezeigten
Bedingungslinien sich in Abhängigkeit
zu den Werten für
die Breite Gw und die Tiefe Gd der Vertiefungsspur verschieben.
Die Bedingungslinien A bis C für
den LPP-Pegel verschieben sich bei einer Verbreiterung der Breite
Gw der Vertiefungsspur auf 0,30 μm,
0,35 μm
und so weiter in dem Diagramm nach links unten, und sie verschieben
sich bei einer Verschmälerung
der Breite Gw nach rechts oben. Die Bedingungslinien A bis C verschieben
sich auch bei einer Vertiefung der Tiefe Gd der Vertiefungsspur
auf mehr als 0,25 μm
in dem Diagramm nach links unten, und sie verschieben sich bei einer Verflachung
die Tiefe Gd in dem Diagramm nach rechts oben. Die Bedingungslinien
D bis F für
den RF-Versatz verschieben sich bei einer Verbreiterung der Breite
Gw der Vertiefungsspur in dem Diagramm nach rechts oben, und sie
verschieben sich bei einer Verschmälerung der Breite Gw in dem
Diagramm nach links unten. Die Bedingungslinien D bis F verschieben
sich bei einer Vertiefung der Tiefe Gd der Vertiefungsspur nach
links unten, und sie verschieben sich bei einer Verflachung der
Tiefe Gd nach rechts oben.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung und wie weiter oben beschrieben, weisen die Erhebungs-Prepits
einen mittleren Krümmungsradius
auf, der geringer ist als ein mittlerer Krümmungsradius von Seiten der
Vertiefungsspuren in Regionen ohne Erhebungs-Prepit, in denen keine
Erhebungs-Prepits existieren,
und sind sie durch gekrümmte
Flächen definiert,
die sich kontinuierlich von den Seiten der Vertiefungsspuren erstrecken,
und sind jene Seiten der Vertiefungsspuren, die den kontinuierlichen
gekrümmten
Flächen
der Erhebungs-Prepits zugewandt sind, gekrümmte Flächen, die die Vertiefungsspuren
verengen. Diese Struktur kann eine präzise Detektion von Prepits
gewährleisten.
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Es
versteht sich, dass die vorhergehende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen
die gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung darlegen. Verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und
Alternativentwürfe
werden naturgemäß für den Fachmann
im Lichte der vorangehenden Lehren augenscheinlich, ohne dass dadurch
von dem Umfang der Erfindung abgewichen wird, der in den beigefügten Patentansprüchen definiert
ist.