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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine optische Platte und Verfahren
zum Aufzeichnen wichtiger Informationen auf einer und zum Wiedergeben wichtiger
Informationen von einer optischen Platte, und insbesondere eine
beschreibbare optische Platte, auf welcher eine wichtige Information
durch Phasenänderung
aufgezeichnet wird und Verfahren zum Aufzeichnen einer wichtigen
Information auf einer und zum Wiedergeben wichtiger Informationen
von einer optischen Platte.
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Optische
Platten, eine Art von Aufzeichnungsmedien, auf denen Informationen
aufgezeichnet oder von denen Informationen durch Lichtstrahlung
wiedergegeben werden, werden in einen Nurlese-Speicher (ROM) – Typ, einen
Einmalschreibe-Oftmalslese (R) – Typ,
einen Speichertyp mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen wiederbeschreibbaren
(RW) Typ und ähnliche
Typen gemäß den Aufzeichnungs-
und Wiedergabeverfahren klassifiziert. Optische Platten werden in
einschichtige Platten und zweischichtige Platten gemäß der Anzahl
der Schichten, die Informationen aufzeichnen, klassifiziert.
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Einschichtige
Platten weisen unabhängig
davon, ob sie einseitig oder doppelseitig sind, lediglich eine Informationsschicht
auf und geben Informationen durch Reflexion eines einfallenden Laserstrahls an
einer Reflexionsschicht, die auf der Informationsschicht ausgebildet
ist, wieder.
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Zweischichtige
Platten weisen zwei Schichten auf, von denen jede unabhängig davon,
ob sie einseitig oder doppelseitig ist, eine Informationsschicht
einschließt:
eine erste Schicht enthält
eine halbdurchlässige
Schicht, und eine zweite Schicht enthält eine Reflexionsschicht.
Informationen der ersten Schicht werden durch Licht, das von der
halbdurchlässigen
Schicht reflektiert wird, wiedergegeben, und Informationen der zweiten
Schicht werden durch Licht, das, nachdem es von der halbdurchlässigen Schicht
durchgelassen wurde, an der Reflexionsschicht reflektiert wird,
wiedergegeben.
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Optische
Platten werden zudem in einseitige und doppelseitige Platten nach
Maßgabe
der Struktur der Informationsschicht auf einem Trägermaterial klassifiziert.
Einseitige Platten weisen nur auf einer Seite des Trägermaterials
eine Informationsschicht auf, wohingegen doppelseitige Platten Informationsschichten
auf beiden Seiten des Trägermate rials
besitzen. Dementsprechend besitzen doppelseitige Platten dieselbe
Aufzeichnungskapazität
wie zwei einseitige Platten. Die einseitigen und doppelseitigen Platten
werden als einschichtige oder zweischichtige Platten, wie oben beschrieben,
hergestellt.
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Optische
Platten werden ebenso in Compact Discs (CDs), Digital Versatile
Discs (DVDs), Next-Generation – DVDs
und ähnlichem
nach Maßgabe
der Aufzeichnungskapazität,
650 MB für
CDs, 4,7 GB für DVDs
und 4,7 GB oder mehr für
Next-Generation – DVDs,
klassifiziert.
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Die
Spezifikationen solcher optischen Platten unterscheiden sich voneinander
in der Aufzeichnungskapazität.
CDs und DVDs weisen denselben Durchmesser von 120 mm auf, besitzen
aber unterschiedliche Trägermaterialdicken
von 1,2 mm im Fall der CDs, 0,6 mm im Fall der DVDs und etwa 0,1
mm im Fall der Next-Generation – DVDs.
Für CDs
wird ein Laserstrahl von 780 nm und eine Objektivlinse mit einer
numerischen Blende (NA) von 0,4 benutzt, und für DVDs wird ein 650 nm – Laserstrahl
und eine 0,6 NA -Objektivlinse
benutzt. Für
Next-Generation – DVDs
wird bekannter Weise ein blauer Laser und eine 0,85 NA – Objektivlinse
benutzt.
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Die
allgemeine physikalische Struktur einer solchen optischen Platte
wird, ausgehend von der Mitte der Platte, in einen Befestigungsbereich,
einen Burst Cutting Area (BCA), einen EinfÜhrbereich, einen Datenbereich
und einen AusfÜhrbereich
unterteilt.
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Der
Befestigungsbereich ist ein kreisförmiger Bereich in der Mitte
der Platte, auf den über
eine Befestigung eine Befestigungskraft ausgeübt wird. Der Datenbereich schließt einen
Benutzerbereich, einen Reservebereich und eine Führungsbereich ein. Die Benutzerdaten
werden in dem Datenbereich aufgezeichnet. Der EinfÜhrbereich
und der Ausführbereich befinden
sich innen und außen
von dem Datenbereich und sind jeweils aus Sektoren zusammengesetzt.
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Ein
Bereich, in dem BCA – Codes
ausgebildet werden, wird als ein BCA – Feld oder ein BCA bezeichnet.
BCA – Codes
zum Aufzeichnen wichtiger Informationen auf optischen Platten, wie
die Seriennummer, das Herstellungsdatum und ähnliches, werden in einem Bereich
aufgezeichnet, der nicht zum Aufzeichnen von Benutzerdaten spezifiziert
und innen von dem Einführbereich
lokalisiert ist. Im Allgemeinen befindet sich der BCA zwischen dem
Befestigungsbereich und dem Einführbereich
und erstreckt sich über
etwa 1 mm in radialer Richtung. Im Fall der DVD–R/RW oder CD–R/RW befindet
sich ein Leis tungskalibrierungsbereich (PCA) und ein Programmspeicherbereich
(PMA) zwischen dem BCA und dem Einführbereich. Im Fall der DVD-R/RW
oder CD-R/RW weist der BCA eine radiale Länge von etwa 0,8 mm auf.
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Die
meisten optischen Platten zeichnen BCA – Codes in ihren BCA in Form
von Strichcodemarkierungen auf, indem ihre Aufzeichnungsschichten
teilweise weggebrannt werden.
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1 ist
ein Diagramm, das Verfahren zum Aufzeichnen von BCA – Codes
auf eine konventionelle optische Einschichtplatte und zum Wiedergeben von
BCA – Codes
von einer konventionellen optischen Einschichtplatte illustriert,
die in dem U.S. Patent Nr. 6,208,736 offenbart sind. Mit Bezug auf 1 werden
die BCA – Codes
auf der konventionellen optischen Platte (1) in Form von Strichcodemarkierungen
durch Wegbrennen eines Teils der Reflexionsschicht 13,
die auf einem Trägermaterial 11 ausgebildet
ist, mit einem Laserstrahl 21 aufgezeichnet. Zum Ausbilden
einer Strichcodemarkierung wird ein gepulster Laser, wie ein Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) – Laser
auf die Reflexionsschicht 13 durch eine Fokussierungslinse
(nicht gezeigt) fokussiert, um die Reflexionsschicht 13 wegzubrennen
und dadurch den nicht-reflektierenden Bereich 10 zu bilden. In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 15 eine Adhäsionsschicht, das Bezugszeichen 17 eine
Schutzschicht und das Bezugszeichen 19 eine Druckschicht,
worauf Bezeichnungen gedruckt werden können.
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In 1 wird
eine Wellenform (2) ausgehend von der konventionellen optischen
einschichtigen Platte (1), die den nicht-reflektierenden Bereich 10 einschließt, detektiert.
Da der nicht-reflektierende Bereich 10 ein Reflexionsvermögen von
Null aufweist, erscheint eine Wellenform ausgehend von dem nicht-reflektierenden
Bereich 10 unterhalb eines zweiten Niveaus gerade. Das
Reflexionsvermögen der
peripheren Umgebung des nichtreflektierenden Bereichs 10 ist
sinusförmig
und besitzt ein mittleres Niveau gleich einem ersten Niveau.
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In 1 stellt
eine Wellenform (3), die man erhält,
indem man die Wellenform (2) abschneidet, ein Markierungsdetektionssignal
dar. Ein Markierungsdetektionssignal repräsentiert im Allgemeinen den
Adressierungsort, die Anzahl der in einem Frame synchronen Signale,
die Anzahl der Lesetakte usw. Hier repräsentiert die Wellenform (3)
den physikalischen Ort einer bestimmten Adresse. Eine Wellenform
(4) stellt Lesetakte dar, die durch Synchronisation aus dem Markierungsdetektionssignal
erhalten werden.
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2 ist
ein Diagramm, das Verfahren zum Aufzeichnen von BCA – Codes
auf eine konventionelle optische zweischichtige Platte und zum Wiedergeben
von BCA – Codes
von einer konventionellen optischen zweischichtigen Platte illustriert.
Mit Bezug auf 2 werden BCA – Codes
auf der konventionellen optischen Platte (1) in Form von Strichcodemarkienangen
durch Wegbrennen eines Teils der Reflexionsschichten 13a und 13b,
die auf dem ersten und zweiten Trägermaterial 11a und 11b jeweils
ausgebildet sind, mit einem Laserstrahl 21 aufgezeichnet. Wie
in 2 gezeigt, werden die BCA – Codes als ein Muster von
dem nicht-reflektierenden Bereich 10a oder 10b und
den verbleibenden reflektierenden Bereichen aufgenommen. In 2 bezeichnet
das Bezugszeichen 15 eine Adhäsionsschicht und das Bezugszeichen 17 eine
Schutzschicht.
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In 2 wird
eine Wellenform (2) von einer ersten Schicht der konventionellen
optischen zweischichtigen Platte (1) wiedergegeben, die die Reflexionsschicht 13a und
das erste Trägermaterial 11a enthält. Eine
Wellenform (3), die man durch Abschneiden der Wellenform (2) erhält, stellt
ein Markierungsdetektionssignal dar. Eine Wellenform (4) stellt Lesetakte
dar, die durch Synchronisation aus dem Markierungsdetektionssignal
der Wellenform (3) erhalten werden.
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In 2 wird
eine Wellenform (5) von einer zweiten Schicht der konventionellen
optischen zweischichtigen Platte (1) wiedergegeben, die die Reflexionsschicht 13b und
das erste Trägermaterial 11b enthält. Eine
Wellenform (6) eines Markierungsdetektionssignal erhält man durch
Abschneiden der Wellenform (5). Eine Wellenform (6) stellt Lesetakte
dar, die durch Synchronisation aus dem Markierungsdetektionssignal
der Wellenform (5) erhalten werden.
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3A zeigt
Strichcodemarkierungen, die kreisförmig in dem BCA einer konventionellen
optischen Platte ausgebildet werden. Ein Signal, das zum Aufzeichnen
der Daten „01000" von (3) in 3B benutzt
wird, weist in 3B eine Wellenform (2) auf.
Durch die Wellenform (2) werden die Strichcodemarkierungen 31a und 31b,
wie in (1) von 3B gezeigt, ausgebildet. Ein
von den Strichcodemarkienangen 31a und 31b wiedergegebenes Signal
weist eine Wellenform (4) in 3B auf.
Wenn eine Niedrigfrequenzkomponente durch ein Tiefpassfilter geführt wird,
erhält
man eine Wellenform (5). Durch Reproduzieren der Wellenform (5)
werden die Daten „01000" (6) von 3B erhalten,
welche mit den Aufzeichnungsdaten (3) identisch sind.
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Auf
den konventionellen optischen Platten werden BCA – Codes
als Strichcodemarkierungen durch Wegbrennen einer Reflexionsschicht
der Platte mit einem Hochintensitätsstrahl, wie einem YAG – Laser,
um eine physikalische Deformation der Reflexionsschicht zu erzeugen,
aufgezeichnet. Dieses Aufzeichnungsverfahren erzeugt jedoch Probleme, wenn
es auf dünnere
optische Platten angewendet wird.
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Insbesondere
wird, wenn BCA – Codes
auf einer Next-Generation – DVD,
die 0,1 mm dünn
ist, mit demselben Verfahren aufgenommen werden, das für konventionelle
optische Platten verwendet wird, die Schutzschicht durch die Strahlenergie
beschädigt,
so dass ein beabsichtigtes Muster von Strichcodemarkierungen nicht
ausgebildet werden kann. Im Fall einer optischen zweischichtigen
Platte, die eine dielektrische Schicht mit einem hohen thermischen
Absorptionsvermögen
einschließt,
wird die optische Platte dadurch beschädigt, dass sie leicht die Wärme eines
Hochenergielaserstrahls absorbiert, so dass ein beabsichtigtes Muster
von Strichcodemarkierungen nicht ausgebildet werden kann.
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Außerdem können BCA – Codes
auf einer beschreibbaren optischen Platte unter Nutzung von Phasenänderungen
aufgezeichnet werden. In diesem Fall sollte ein separater BCA Code – Aufzeichnungsvorgang
einem Initialisierungsvorgang folgen, und somit ist eine zusätzliche
Codeaufzeichnungsvorrichtung vonnöten. Der zusätzliche
Vorgang des Aufzeichnens des BCA – Codes erhöht den Zeitaufwand für die Bearbeitung.
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EP-A-0,997,889
(Matsushita Electric Industrial Co Ltd) offenbart, den Oberbegriff
der unabhängigen
Ansprüche
wiedergebend, eine optische Platte, die eine Aufzeichnungsbeschichtung
aufweist, die in einem amorphen Zustand abgeschieden und sodann
als Initialisierungsschritt, bevor die Platte ausgeliefert wird,
bestrahlt worden ist, um die Beschichtung zu kristallisieren oder,
damit sie ein hohes Reflexionsvermögen besitzt. Dieses Dokument
stellt den dem kennzeichnenden Teil vorausgehenden Teil der hier
angehängten
Ansprüche
dar.
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Mit
Hinsicht darauf, die oben beschriebenen Probleme zu lösen oder
zu reduzieren ist es ein erstes Ziel der Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, eine mehrschichtige optische Platte zur Verfügung zu
stellen, auf die wichtige Informationen unter Verwendung einer bestehenden
optischen Aufnahmevorrichtung aufgezeichnet werden.
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Es
ist ein zweites Ziel von Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Aufzeichnen wichtiger
Informationen unter Verwendung einer bestehenden optischen Aufnahmevorrichtung
innerhalb einer kurzen Zeit, ohne Schaden durch die Laserstrahlenergie
zu verursachen, zur Verfügung
zu stellen.
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Es
ist ein drittes Ziel von Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Wiedergabe wichtiger Informationen
von einer optischen Platte unter Verwendung einer bestehenden optischen
Abnehmervorrichtung, die verwendet werden kann, um wichtige Informationen
von jeder Aufnahmeschicht einer beschreibbaren optischen zweischichtigen
Platte wiederzugeben, zur Verfügung
zu stellen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung gestellt,
wie sie in den angehängten
Ansprüchen
dargestellt werden. Bevorzugte Merkmale der Erfindung werden aus
den abhängigen
Ansprüchen
und der folgenden Beschreibung ersichtlich.
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In
einer ersten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird eine
optische Platte zur Verfügung
gestellt, bei der wichtige Informationen, wie beispielsweise eine
Seriennummer oder dergleichen, in einem BCA (Burst Cutting Area)
der Platte aufgezeichnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass: die
optische Platte eine mehrschichtige optische Platte mit einer Vielzahl
von Aufzeichnungsschichten ist; und die wichtigen Informationen
in einem BCA in einer der Vielzahl von Aufzeichnungsschichten als
ein Muster aus kristallinen und aus amorphen Markierumgen aufgezeichnet
sind.
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In
einer zweiten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein
Verfahren zum Aufzeichnen wichtiger Informationen, wie beispielsweise
einer Seriennummer oder dergleichen, in einem BCA einer optischen
Platte, zur Verfügung
gestellt, dadurch gekennzeichnet, dass: die optische Platte eine
mehrschichtige Platte mit einer Vielzahl von Aufzeichnungsschichten
ist; die wichtigen Informationen in einem BCA in einer der Vielzahl
von Aufzeichnungsschichten aufgezeichnet werden; und das Verfahren umfasst:
Erhitzen der einen der Vielzahl amorpher Aufzeichnungsschichten über eine
Kristallisationstemperatur hinaus durch Bestrahlen mit einem Strahl entsprechend
einem fotoelektrisch umgewandelten Signal; und langsames Abkühlen der
erhitzten Aufzeichnungsschicht auf die Kristallisationstemperatur oder
darunter, um ein Muster aus kristallinen und amorphen Markierungen
auszubilden.
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In
einer dritten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein
Verfahren zum Wiedergeben wichtiger Informationen, wie beispielsweise
einer Seriennummer oder dergleichen, von einem BCA einer optischen
Platte, zur Verfügung
gestellt, dadurch gekennzeichnet, dass: die optische Platte eine
mehrschichtige Platte mit einer Vielzahl von Aufzeichnungsschichten
ist; die wichtigen Informationen in einem BCA in einer der Vielzahl
von Aufzeichnungsschichten aufgezeichnet sind; und das Verfahren
umfasst: Bestrahlen eines Musters aus kristallinen und amorphen
Markierungen der einen der Vielzahl von Aufzeichnungsschichten,
in der die wichtigen Infonrmationen der optischen Platte aufgezeichnet
sind, mit einem Strahl; Empfangen des von dem Muster aus kristallinen
und amorphen Markierungen reflektierten Strahls und fotoelektrisches
Umwandeln des empfangenen Strahls, um ein Signal zu erfassen; Filtern
des erfassten Signals durch ein Hochpassfilter; und Wiedergeben
der wichtigen Information der optischen Platte aus dem gefilterten
Signal.
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Es
wird bevorzugt, dass die kristallinen und die amorphen Markierungen
die Form von Strichcodes haben, die sich in einer radialen Richtung
erstrecken und einen Kreis um die Mitte der optischen Platte herum
bilden. Vorzugsweise hat die kristalline Markierung ein stärkeres Reflexionsvermögen als
die amorphe Markierung. Vorzugsweise hat die kristalline Markierung
ein Reflexionsvermögen
von nicht weniger als 20 %.
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In
den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bezieht sich das Muster von kristallinen und
amorphen Markierungen auf eine Anordnung von kristallinen und amorphen
Markierungen in einem Bereich wichtiger Informationen (EIA) einer
beschreibbaren optischen Platte, das durch Ausbilden einer kristallinen
Markierung in einer Schicht, die amorph ist, wenn sie auf der optischen
Platte, die geeignet ist, Daten durch Phasenänderung aufzuzeichnen, abgeschieden
wird, erhalten wird.
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Die
optische Platte, die für
die Datenaufzeichnung durch Phasenänderung geeignet ist, bezeichnet
eine optische Platte, von der ein Signal aus einer Variation des
Reflexionsvermögens
zwischen der kristallinen und amorphen Phase des optischen Aufzeichnungsmediums
detektiert werden kann.
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Zum
Aufzeichnen von Informationen in einem Datenbereich einer optischen
Platte wird bevorzugter Weise ein Hochleistungslaserstrahl mit geringer
Pulsbreite eingestrahlt, um die Aufzeichnungsschicht auf eine Schmelztemperatur
zu erhitzen, um dadurch die Aufzeichnungsschicht amorph zu machen.
Als nächstes
kann die erhitzte Aufzeichnungs schicht schnell abgekühlt werden,
um die amorphe Phase zu erhalten, woraus eine amorphe Informationsmarkierung
in dem Datenbereich resultiert.
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Zum
Löschen
von Informationen aus dem Datenbereich der optischen Platte wird
bevorzugter Weise ein Niedrigleistungslaserstrahl mit großer Pulsbreite
eingestrahlt, um die Aufzeichnungsschicht auf die Kristallisationstemperatur
zu erhitzen, und sodann wird die Aufzeichnungsschicht langsam abgekühlt, um
ein regelmäßiges Kristallgitter
auszubilden, so dass die Informationen aus dem Datenbereich gelöscht werden.
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Gemäß den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird das oben beschriebene Prinzip des
Aufzeichnens von Informationen in einen Datenbereich einer optischen
Platte und des Wiedergebens derselben aus dem Datenbereich angewendet, um
die wichtigen Informationen einer beschreibbaren optischen Platte
aufzuzeichnen und zu löschen,
jedoch sind die Aufzeichnungs- und Löschungsphasen in dem EIA entgegengesetzt
zu denjenigen in dem Datenbereich.
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Gemäß spezieller
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann das Aufzeichnen wichtiger Informationen
während
einer Initialisierung einer beschreibbaren optischen Platte, während der
Informationen durch Phasenänderung
aufgezeichnet werden können,
kontinuierlich unter Verwendung einer bestehenden optischen Aufnahmevorrichtung
ausgeführt
werden. Ebenso verwenden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung eine Laserdiode, die allgemein in optischen
Aufnahmevorrichtungen verwendet wird, so dass ein Problem mit der
Beschädigung
von Platten durch Hochintensitätslaserstrahlen, wie
bei einem konventionellen BCA Code – Aufnahmeverfahren, gelöst/reduziert
werden kann. Insbesondere können
bei mehrschichtigen optischen Platten wichtige Informationen so
lange wiedergegeben werden, wie die Schicht, die die wichtigen Informationen
enthält,
mit einem Laser bestrahlt wird, unabhängig davon, welche Schicht
die wichtigen Informationen enthält.
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Die
wichtigen Informationen der optischen Platte können gemäß der vorliegenden Erfindung
in jedem Code, der den BCA Code enthält, aufgezeichnet werden.
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Für ein besseres
Verständnis
der Erfindung, und um zu zeigen, wie Ausführungsformen derselben angewendet
werden können,
wird sich im weiteren beispielhaft auf die begleitenden Zeichnungen
bezogen, in denen
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1 ein
Diagramm darstellt, das Verfahren zum Aufzeichnen von BCA (Burst
Cutting Area) – Codes
auf eine einschichtige optische Platte und zum Wiedergeben derselben
von dieser illustriert, die in dem U.S. Patent Nr. 6,208,736 offenbart
sind;
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2 ein
Diagramm darstellt, das Verfahren zum Aufzeichnen von BCA Codes
auf eine zweischichtige optische Platte und zum Wiedergeben von BCA – Codes
von dieser illustriert, die in dem U.S. Patent Nr. 6,208,736 offenbart
sind;
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3A eine
optische Platte zeigt, die in dem U.S. Patent Nr. 6,208,736 offenbart
ist, und ausgebildete Strichcodemarkierungen einschließt;
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3B Wiedergabe-
und Lesesignale für
die Strichcodemarkierungen zeigt, die als BCA – Codes auf der optischen Platte
des U.S. Patents Nr. 6,208,736 ausgebildet sind;
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4 eine
Schnittansicht einer optischen Platte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 ein
Flussdiagramm ist, das eine Verfahren zum Aufzeichnen wichtiger
Informationen auf eine optische Platte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 Schritt
für Schritt
ein Verfahren zum Aufzeichnen wichtiger Informationen auf eine optische
Platte gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung illustriert;
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7A ein
Leistungsniveau eines Laserstrahls zeigt, der verwendet wird, um
wichtige Informationen auf der optischen Platte mithilfe des Verfahrens
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung aufzuzeichnen;
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7B die
Temperatur einer Aufzeichnungsschicht während des Aufzeichnens wichtiger Informationen
auf die optische Platte mithilfe des Verfahrens gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ein
Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Wiedergeben wichtiger Informationen
von einer optischen Platte gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung illustriert;
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9 eine
Schnittansicht einer optischen Platte gemäß einer anderen bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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10 ein
Lesesignal illustriert, das mithilfe des Verfahrens zum Wiedergeben
wichtiger Informationen gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung erhalten wird;
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11 eine
mehrschichtige optische Platte gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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die 12A und 12B eine
Draufsicht und eine Schnittansicht einer optischen Platte gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in welcher Strichcodemarkierungen ausgebildet
worden sind, darstellen;
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12C ein Markierungssignal zeigt, das aus den Strichcodemarkierungen,
die auf der optischen Platte der 12A und 12B ausgebildet wurden, wiedergegeben wird;
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13A eine optische Platte gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Strichcodemarkierungen in einer Schutzschicht
zeigt;
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die 13B und 13C Markierungssignale
zeigen, die aus den Strichcodemarkierungen, die auf der optischen
Platte von 13A, ausgebildet worden sind,
gelesen worden sind.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
einer optischen Platte und Verfahren zum Aufzeichnen von wichtigen
Informationen auf eine optische Platte und Wiedergeben derselben
von einer optischen Platte durch Phasenänderung werden in größeren Einzelheiten
mit Bezug auf die Figuren beschrieben.
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4 zeigt
eine optische Platte gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Auf der in 4 gezeigten
optischen Platte, die eine beschreibbare Digital Versatile Disc (DVD–R) ist,
werden Aufzeichnungsschichten 33a und 33b auf
einem ersten und zweiten Trägermaterial 31a und 31b ausgebildet.
Eine Reflexionsschicht 35a und eine Schutzschicht 37a werden
auf der Aufzeichnungsschicht 33a ausgebildet, und eine
Reflexionsschicht 35b und eine Schutzschicht 37b werden auf
der Aufzeichnungsschicht 33b ausgebildet. Das erste und
das zweite Trägermaterial 31a und 31b werden
miteinander durch eine Adhäsionsschicht 39 in
einer symmetrischen Struktur verbunden.
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Wie
in 4 gezeigt, werden kristalline Markierungen 30a und 30 in
den Aufzeichnungsschichten 33a und 33b jeweils
ausgebildet. Wie oben beschrieben, und basierend auf dem Prinzip
der Phasenänderung,
zeichnet die vorliegende Erfindung wichtige Informationen auf die
optische Platte auf und gibt wichtige Informationen von der optischen
Platte wieder, wobei ein Signal durch eine Variation der Brechungsfähigkeit
zwischen kristallinen und amorphen Markierungen detektiert wird.
Daher sind optische Platten gemäß der Lehre
der vorliegenden Erfindung, die wichtige Informationen in der Form
kristalliner und amorpher Markierungen enthalten, auf optische Platten
beschränkt,
die in der Lage sind, Daten durch Phasenänderung aufzuzeichnen. Somit
kann die vorliegende Erfindung nicht auf Nurlese-Platten, wie CDs
oder DVD–ROMs,
angewendet werden, bei denen das Prinzip der Phasenänderung
nicht eingesetzt wird.
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Die
kristallinen und amorphen Markierungen in den Aufzeichnungsschichten 33a und 33b werden als
eine Reihe von radialen Strichen (Strichcode) ausgebildet, die in
einem Kreis um die Mitte der optischen Platte, zwischen dem Befestigungsbereich und
dem Leistungskalibrierungsbereich (PCA), angeordnet sind. In anderen
optischen Platten werden solche kristallinen und amorphen Markierungen
zwischen dem Befestigungsbereich und dem Einführbereich ausgebildet. Bei
sämtlichen
beschreibbaren optischen Platten, unabhängig davon, ob es einschichtige,
mehrschichtige, einseitige oder doppelseitige optische Platten sind,
werden wichtige Informationen der optische Platten als kristalline
und amorphe Markierungen durch Kristallisierung eines Teils eines
Bereichs wichtiger Informationen (EIA) in einer amorphen Aufzeichnungsschicht
nach der Abscheidung der amorphen Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet.
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Die
kristallinen Markierungen 30a und 30b weisen ein
größeres Reflexionsvermögen als
die amorphen Markierungen auf. Das Reflexionsvermögen der
kristallinen Markierungen 30a und 30b ist nicht
geringer als 20 %.
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Eine
zweifache Legierung oder dreifache Legierung, die Tellur (Te) und
Selen (Se) enthält,
die anfällig
dafür sind,
amorph zu sein, wird als Hauptmaterial für zur Zeit verfügbare beschreibbare
optische Platten, die Daten mithilfe der Phasenänderung aufzeichnen, verwendet.
Insbesondere weist eine dreifache Legierung von Te, Ge und Antimon
(Sb) eine hohe Absorption in dem Wellenlängenbereich eines Laserstrahls
und einen großen Unterschied
in dem Reflexionsvermögen
zwischen der kristallinen und amorphen Phase auf.
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Ein
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Aufzeichnen wichtiger Informationen durch Phasenänderung
schließt
Erhitzen der Aufzeichnungsschicht einer optischen Platte auf Kristallisationstemperatur
durch Schichtbestrahlung über
eine geeignete Zeitspanne als Reaktion auf ein photoelektrisch konvertiertes
Signal wichtiger Informationen und langsames Abkühlen der erhitzten Aufzeichnungsschicht
auf unterhalb der Kristallisationstemperatur zum Ausbilden einer
kristallinen Markierung ein, woraus sich ein Muster von kristallinen
und amorphen Markierungen ergibt.
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5 ist
ein Flussdiagramm ist, das eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens zum
Aufzeichnen wichtiger Informationen durch Phasenänderung gemäß der vorliegenden Erfindung
illustriert. Mit Bezug auf 5 wird,
um wichtige Informationen auf eine optische Platte aufzuzeichnen,
zunächst
ein Laserstrahl auf einen EIA der Aufzeichnungsschicht gestrahlt
(Schritt 101). Als nächstes
wird die Aufzeichnungsschicht auf oberhalb der Kristallisationstemperatur
(Schritt 103) erhitzt. Die Temperatur der erhitzten Aufzeichnungsschicht
wird langsam auf die Kristallisationstemperatur oder darunter gesenkt (Schritt 105),
um eine kristalline Markierung in einer vorherbestimmten Region
des EIA auszubilden (Schritt 107). Die Schritte 101 bis 107 werden
wiederholt, um die wichtigen Informationen vollständig auf der
optischen Platte aufzuzeichnen (Schritt 109). Die wichtigen
Informationen werden als ein Muster von kristallinen und amorphen
Markierungen aufgezeichnet.
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6 stellt
eine Illustration eines Verfahrens zum Aufzeichnen wichtiger Informationen
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Nach dem Mastern einer optischen Platte 70 wird
als erstes eine Aufzeichnungsschicht auf der optischen Platte 70 ausgebildet,
so dass die gesamte optische Platte 70 sich in einer amorphen Phase,
wie in (1) in 6 gezeigt, befindet. Die in
(1) in 6 gezeigte optische Platte 70 ist nicht
vollständig,
sondern teilweise amorph, insofern als sie eine kleine Anzahl feiner
Kristalle einschließt.
Sodann wird mithilfe einer optischen Aufnahmevorrichtung (nicht
gezeigt) ein Laserstrahl auf einen EIA 72 der Aufzeichnungsschicht,
wie in (2) in 6 gezeigt, gestrahlt, um die
optische Platte 70 zu initialisieren.
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Als
nächstes
wird die Leistung des Laserstrahls, wie in 7A gezeigt,
auf ein Kristallisationsniveau erhöht, bis die Aufzeichnungsschicht,
die mit dem Laserstrahl bestrahlt wird, wie in 7B gezeigt,
eine Temperatur oberhalb der Kristallisations- und unterhalb einer
Schmelztemperatur erreicht.
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Sodann
wird die Temperatur der Aufzeichnungsschicht, die durch die Laserstrahlung
erhitzt wurde, langsam auf die Kristallisationstemperatur oder darunter
erniedrigt, wie es durch g1 in 7B angezeigt
ist. Wenn die Aufzeichnungsschicht auf oberhalb der Schmelztemperatur
erhitzt und schnell abgekühlt
wird, wie durch g2 in 7B angezeigt, kann die Aufzeichnungsschicht
in eine amorphe Phase übergehen,
so dass sie nicht von einem Datenbereich, auf den Informationen
aufgezeichnet werden, unterschieden werden kann.
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Als
Ergebnis wird eine kristalline Markierung in dem Bereich der Aufzeichnungsschicht
ausgebildet, der dem Laserstrahl ausgesetzt ist, so dass die wichtigen
Informationen als ein Muster von kristallinen und amorphen Markierungen,
wie in (3) in 6 gezeigt, aufgezeichnet werden.
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Die
Phasenänderung
in dem EIA 72 der Aufzeichnungsschicht unterscheidet sich
von derjenigen in dem Datenbereich. Die Temperatur des Datenbereichs
wird auf die Schmelztemperatur erhöht, wohingegen die Temperatur
des EIA 72 auf die Kristallisationstemperatur erhöht wird,
die in der Ausführungsform
des Verfahrens zum Aufzeichnen wichtiger Informationen gemäß der vorliegenden
Erfindung niedriger als die Schmelztemperatur ist.
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In
anderen Worten werden Informationen in dem Datenbereich durch schnelles
Erniedrigen der Temperatur der Aufzeichnungsschicht, die auf den Schmelzpunkt
erhitzt worden ist, um vollständig amorphe
Markierungen auszubilden, aufgezeichnet. Auch werden benachbarte
Bereiche des Datenbereichs, in denen keine Informationen aufgezeichnet werden,
langsam abgekühlt,
nachdem sie auf den Schmelzpunkt erhitzt worden sind, so dass die
benachbarten Bereiche kristallisiert werden. Im Gegensatz dazu,
wird der EIA 72 mit einem Laserstrahl bestrahlt und langsam
abgekühlt,
um die wichtigen Informationen als ein Muster von kristallinen und
amorphen Markierungen aufzuzeichnen. Die amorphen Teile des Musters
sind die Teile der anfänglich
amorphen Aufzeichnungsschicht, die nicht bestrahlt wurden und nicht
kristallisiert sind.
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8 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Aufzeichnen wichtiger Informationen
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung illustriert.
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Das
Verfahren zum Aufzeichnen wichtiger Informationen schließt das Einstrahlen
eines Laserstrahls auf den EIA mit einem Muster von kristallinen und
amorphen Markierungen (Schritt 111), das Detektieren eines
elektrischen Signals, das von einem Lichtstrahl, der von dem EIA
reflektiert und von einem Photodetektor empfangen wird (Schritt 113),
konvertiert wird, das Filtern des detektierten Signals durch einen
Hochpassfilter (Schritt 115) und das Wiedergeben der wichtigen
Informationen aus dem gefilterten Signal (Schritt 117)
ein.
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Bei
einer konventionellen optischen Platte ist das Reflexionsvermögen eines
vorherbestimmten Bereichs der Aufzeichnungsschicht, die physikalisch entfernt
wurde, um einen BCA (Burst Cutting Area) – Code darin als eine Markierung
vom Typ eines Strichcodes aufzuzeichnen, niedriger, als dasjenige
der benachbarten Bereiche. Aus diesem Grund wird ein Detektionssignal
von dem BCA durch einen Tiefpassfilter gefiltert, um das Detektionssignal
wiederzugeben. Im Gegensatz dazu ist das Reflexionsvermögen der kristallinen
Markierungen bei einer beschreibbaren optischen Platte gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in welcher wichtige Informationen als
ein Muster von kristallinen und amorphen Markierungen aufgezeichnet
werden, größer, als
dasjenige der amorphen Markierungen, so dass ein Detektionssignal
von der kristallinen Markierung durch einen Hochpassfilter gefiltert
wird, um das Detektionssignal wiederzugeben.
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9 zeigt
eine DVD–RAM
als eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, worin wichtige Informationen aufgezeichnet
werden. Mit Bezug auf 9 schließt die DVD-RAM eine Schutzschicht 43a,
eine Aufzeichnungsschicht 45, eine Schutzschicht 43a,
eine Reflexionsschicht 47, eine Adhäsionsschicht 49 und
eine Schutzschicht 43c ein, die nacheinander auf einem
Trägermaterial 41 ausgebildet
werden. Wie oben beschrieben wird eine kristalline Markierung 40a vom
Typ eines Strichcodes durch Einstrahlen eines Laserstrahls auf die
Aufzeichnungsschicht 45, die, wenn sie abgeschieden worden
ist, amorph ist, bis die Laserleistung ein Kristallisationsniveau
erreicht, ausgebildet.
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Da
das Reflexionsvermögen
der kristallinen Markierung 40a größer ist, als dasjenige der
amorphen Markierung 40b, erhält ein Wiedergabesignal von
der kristallinen Markierung 40a die Bewertung logisch hoch
und ein Wiedergabesignal von der amorphen Markierung 40b die
Bewertung logisch niedrig.
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10 ist
ein Diagramm, das ein Verfahren zum Wiedergeben wichtiger Informationen
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter der Annahme, dass Daten „0010010" als wichtige Informationen
aufgezeichnet worden sind, illustriert.
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Wie
in (1) in 10 gezeigt, entspricht eine Markierung
vom Typ eines Strichcodes, die in der führenden Hälfte jeder Periode erscheint,
der „0" und eine Markierung
vom Typ eines Strichcodes, die in der nachfolgenden Hälfte jeder
Periode erscheint, der „1 ". Das Laserleistungsniveau,
das zu dem Aufzeichnen der Markierungen vom Typ eines Strichcodes
verwendet wurde, ist in (2) in 10 gezeigt. In
(3) in 10 wird ein Signal, das durch
Hochpassfiltern synchronisiert wurde, gezeigt. Das Reflexionsvermögen der
Markierung vom Typ eines Strichcodes ist größer, als dasjenige der benachbarten
Bereiche, in denen keine Markierung vom Typ eines Strichcodes ausgebildet
wurde. Wie in (4) in 10 gezeigt, werden die Daten „0010010" wiedergegeben, die
mit den als wichtige Informationen aufgezeichneten Daten identisch
sind.
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11 zeigt
die Struktur einer mehrschichtigen optischen Platte gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 11 schließt die mehrschichtige
optische Platte mehrere Schichten von L0 bis
Ln, die nacheinander auf dem Trägermatertal 51 angeordnet sind,
ein. In 11 bezeichnet R0 bis
Rn das Reflexionsvermögen der jeweiligen Schichten
L0 bis Ln.
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12A ist eine Draufsicht einer zweischichtigen
optischen Platte, die lediglich die Schichten L0 und
L1 von 11 aufweist,
in welchen Markierungen vom Typ eines Strichcodes B und C auf gegenüberliegenden
Seiten der Platte durch Einstrahlen eines Laserstrahls durch eine
0,6-NA-Objektivlinse auf die Oberfläche der zweischichtigen optischen Platte 51 mit
einer Dicke von 0,6 mm ausgebildet worden sind. 12B stellt eine teilweise Schnittansicht der in 12A gezeigten zweischichtigen optischen Platte
dar.
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Mit
Bezug auf 12B werden bei der zweischichtigen
optischen Platte eine halbdurchlässige Schicht 55 als
eine Aufzeichnungsschicht, eine Reflexionsschicht 57 und
eine Schutzschicht 53b nacheinander auf einem transparenten
Trägermatertal 53 angeordnet.
Eine Markierung vom Typ eines Strichcodes 50 wird auf der
Oberfläche
des transparenten Trägermaterials 53a ausgebildet,
und es wird ein Laserstrahl 59 auf die Aufzeichnungsschicht,
die halbdurchlässige
Schicht 55, durch die Markierung vom Typ eines Strichcodes 50 fokussiert.
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12C zeigt ein Markierungssignal, das durch ein
Verfahren zum Wiedergeben von wichtigen Informationen gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wiedergegeben wird. In 12C bezeichnet A ein Funkfrequenz (RF) – Signal,
das in dem Kanal 1 erscheint, und bezeichnet B ein Trackingfehlersignal.
Auch wenn ein Fokussierungsfehler von 0,6 mm, entsprechend der Dicke
(d) des Trägermaterials,
auftritt, erscheint das von der Oberfläche des Trägermaterials 53 wiedergegebene Markierungssignal
in dem Kanal 1.
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13A zeigt eine optische Platte, in welcher Markierungen
vom Typ eines Strichcodes in einer Schutzschicht 0,1 mm von der
Aufzeichnungsschicht durch Einstrahlen eines Laserstrahls durch eine
0,85 NA-Objektivlinse ausgebildet worden sind. 13B zeigt ein Markierungssignal, das durch Fokussieren
eines Laserstrahls auf die Aufzeichnungsschicht 0,1 mm von der Schutzschicht
entfernt, auf welcher die Markierungen vom Typ eines Strichcodes
ausgebildet worden sind, detektiert wird. 13C zeigt
ein Markierungssignal, das durch Fokussieren eines Laserstrahls
auf die Schutzschicht, die die Markierungen vom Typ eines Strichcodes
aufweist, detektiert wird. Wie in den 13B und 13C gezeigt, ist die Wellenform der zwei Signale,
auch unter Berücksichtigung
eines Fokussierungsfehlers von 0,1 mm, fast dieselbe.
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Wie
aus den Ergebnissen für
die zweischichtige optische Platte offensichtlich ist, kann, da
eine zwischen den zwei Schichten L0 und
L1 ausgebildete Zwischenschicht eine Dicke
von nicht mehr als 30 – 35 μm aufweist,
ein Muster von kristallinen und amorphen Markierungen, das in der
Schicht L0 zum Aufzeichnen wichtiger Informationen
ausgebildet ist, durch Fokussieren eines Laserstrahls durch eine 0,65
NA-Objektivlinse auf die Schicht L1 genau
wiedergegeben werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens zur Wiedergabe wichtiger Informationen gemäß der voriegenden
Erfindung ist es nicht notwendig, wichtige Informationen in jeder
Aufzeichnungsschicht einer mehrschichtigen optischen Platte aufzuzeichnen.
Insbesondere können,
wenn wichtige Informationen als eine Markierung vom Typ eines Strichcodes
in einer gewählten
Schicht der mehrschichtigen optischen Platte aufgezeichnet worden
sind, die wichtigen Informationen so lange wiedergegeben werden,
wie die Markierung vom Typ eines Strichcodes, nicht fokussiert,
durch einen Laserstrahl bestrahlt wird. Bei dem Fokussieren und
Tracking, um Daten auf eine mehrschichtige optische Platte zu speichern
oder von dieser wiederzugeben, können,
wenn wichtige Informationen in der Schicht L0 aufgezeichnet
worden sind, die wichtigen Informationen wiedergegeben werden, indem
auf eine gewählte
Informationsschicht durch die Schicht L0 fokussiert
wird, um Daten in dieser zu lesen, oder Daten von dieser wiederzugeben.
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Das
Niveau eines Wiedergabesignals von wichtigen Informationen, die
als ein Muster von kristallinen und amorphen Markierungen gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet worden sind, ist hier gegenüber demjenigen
eines Wiedergabesignals von konventionellen BCA – Codes invertiert.
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Während diese
Erfindung insbesondere mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen
gezeigt und beschrieben wurde, sind die oben beschriebenen bevorzugten
Ausführungsformen
lediglich illustrativ und sollen den Bereich der Erfindung nicht
einschränken.
Daher versteht es sich für
den Fachmann, dass die wichtigen Informationen einer optischen Platte
in Form irgendwelcher anderen Markierungen, als der Markierungen
vom Typ eines Strichcodes, aufgezeichnet werden können. Die
oben beschriebenen wichtigen Informationen können in jedem Code, der BCA – Codes
einschließt,
ausgedrückt
werden. Somit wird der Bereich der Erfindung, wegen der Mannigfaltigkeit
dieser Erfindung, durch die angehängten Ansprüche und nicht durch die oben beschriebenen
bevorzugten Ausführungsformen
definiert.
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Wie
oben beschrieben ist die optische Platte gemäß der vorliegenden Erfindung
dadurch vorteilhaft, dass ihre Struktur mit einem Muster von kristallinen
und amorphen Markierungen als wichtige Informationen auf jeden Typ
von beschreibbaren optischen Platten basierend auf dem Prinzip der
Phasenänderung,
ein- und mehrschichtige Platten eingeschlossen, angewendet werden
kann.
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Ein
Vorteil des Verfahrens zum Aufzeichnen wichtiger Informationen auf
eine optische Platte durch Phasenänderung gemäß der Lehre der vorliegenden
Erfindung besteht darin, dass die wichtigen Informationen zu derselben
aufgezeichnet werden können,
zu der die optische Platte unter Verwendung einer bestehenden Initialisierungsvorrichtung
initialisiert wird, ohne eine zusätzliche Aufzeichnungsvorrichtung
und einen zusätzlichen
Zeitaufwand zu benötigen.
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Ein
Vorteil des Verfahrens zum Wiedergeben wichtiger Informationen von
einer optischen Platte durch Phasenänderung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
besteht darin, dass die wichtigen Informationen unter Verwendung
einer bestehenden optischen Abnehmervorrichtung wiedergegeben werden
können.
Zudem können
bei einer mehrschichtigen optischen Platte, wenn wichtige Informationen
in einer Schicht der vielen Schichten durch Phasenänderung
gemäß den Verfahren
der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet worden sind, die wichtigen
Informationen wegen des großen
Reflexionsvermögens
der kristallinen Phase leicht wiedergegeben werden.
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Auch
wenn einige bevorzugte Ausführungsformen
gezeigt und beschrieben worden sind, wird der Fachmann erkennen,
dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Bereich der
Erfindung, wie er in den angehängten
Ansprüchen
definiert ist, zu verlassen.