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Die
vorliegende Erfindung betrifft optische Aufzeichnungsträger und
ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich dafür geeignet, Dickenschwankungen,
die bei optischen Platten vorhanden sind, zu korrigieren.
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Optische
Aufzeichnungsträger
fallen in eine von mehreren Kategorien, inbegriffen nur-lesbar (lesbar,
aber nicht beschreibbar), beschreibbar (nur einmal beschreibbar)
und wiederbeschreibbar (beschreibbar, löschbar, wiederbeschreibbar).
Wenn der optische Aufzeichnungsträger eine optische Platte ist,
durchläuft
jeder der vorgenannten Typen des optischen Aufzeichnungsträgers einen
vorformenden Fertigungsprozess, der zumindest eine Spur in der Platte
erzeugt. Bei jedem Plattentyp werden Daten auf der Spur platziert,
wobei die Art und Weise, in der Daten platziert werden, vom Typ
der Platte abhängt.
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Beispielsweise
werden nur-lesbare optische Platten durch einen wohlbekannten Fertigungsprozess,
der als Prägen
bekannt ist, ausgehend von Masterplatten vervielfältigt. Die
bzw. jede Datenspur enthält
eine Abfolge von Vertiefungen (Pits), die eine Vielzahl von Vertiefungen
(Pits) umfasst, die in unregelmäßigen Abständen zueinander
angeordnet sind. Da die Vertiefungsabfolge Vertiefungen mit einer
zu den dazwischenliegenden Zwischenräumen (Lands) in der Platte
verschiedenen Tiefe in der Platte darstellt, bilden die Vertiefungsabfolgen
eine Reliefstruktur in einer Informationsschicht der Platte.
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Bei
beschreibbaren Aufzeichnungsträgern ist
die bzw. jede Spur mit einer beschreibbaren Schicht bedeckt, die
aus einem organischen Farbstoff besteht. Daten werden in die beschreibbare Schicht
geschrieben, indem der organische Farbstoff mit einer Strahlungsquelle, üblicherweise
einem Laser, physikalisch weggebrannt wird, wodurch Marken in der
Schicht erzeugt werden.
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Bei
wiederbeschreibbaren Aufzeichnungsträgern ist die bzw. jede Spur
mit einem Dünnfilm-Schichtstapel
bedeckt, der mindestens eine Aufzeichnungsschicht, eine reflektierende
Schicht und im Allgemeinen eine oder mehrere dielektrische Schichten
umfasst. Die Aufzeichnungsschicht umfasst eine aus mehreren Stoffen
hergestellte Verbin dung, die je nach Grad der auf sie aufgebrachten Strahlung
in mehreren verschiedenen Zuständen (kristallin
oder amorph) vorliegen kann. Da kristalline und amorphe Bereiche
einen unterschiedlichen Reflexionsgrad haben und reversible Übergänge zwischen
dem amorphen und kristallinen Zustand dadurch möglich sind, dass verschiedene
Stufen der Laserleistung angewendet werden, ist ein Schreiben und
Löschen
von Daten möglich.
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Beschreibbare
und wiederbeschreibbare Platten können auch eine Reliefstruktur
enthalten, die Nur-Lese-Daten hält,
wobei derartige Regionen üblicherweise
im Einlaufbereich sind und Steuerinformationen enthalten.
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Bei
herkömmlichen
Formaten optischer Platten (wie magnetooptischen (MO) Plattenformaten, Compact
Disc (CD) und Digital Versatile Disc (DVD) ist die transparente
Schicht im Allgemeinen durch Spritzguss des Substrats hergestellt;
die Disc wird durch das Substrat hindurch ausgelesen. Bei anderen
Plattentypen wie etwa der Blu-rayTM Disc
wird die transparente Ausleseschicht entweder durch Aufkleben einer
dünnen
Polycarbonatfolie auf das Substrat oder durch ein „Schleuderbeschichtungsverfahren", das ein Aufbringen
von Lack auf die Oberfläche
der Informationsschicht und ein Rotieren der Platte umfasst, gebildet.
Mit der Rotation der Platte verbundene Zentrifugalkräfte bewirken,
dass sich der Lack über
die Oberfläche
der Informationsschicht verteilt, wobei die transparente Schicht
gebildet wird.
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Ein
Problem bei der Anwendung von Techniken wie dem Schleuderbeschichten
besteht darin, dass es signifikante Schwankungen der Dicke der transparenten
Schicht geben kann, insbesondere in der radialen Richtung der Platte.
Wie dem Fachmann wohlbekannt ist, reagiert die Leistungsfähigkeit
einer optischen Abtasteinrichtung, die verwendet wird, um die optische
Platte zu lesen, empfindlich auf das Vorhandensein von sphärischen
Aberrationen des Leuchtflecks, der auf die Informationsschicht fokussiert
wird. Sphärische
Aberrationen entstehen an dem Leuchtfleck, wenn in der Platte unkompensierte Dickenschwankungen
auftreten. Wenn infolge einer unerwartet dicken oder dünnen Region
der transparenten Schicht diese außerhalb festgelegter Grenzen liegt,
kann folglich die Entfernung zu der Informationsschicht entsprechend
geringer oder größer als jene
sein, für
welche die optische Abtasteinrichtung ausgelegt ist. Dies kann zu
einer Zunahme von sphärischen
Aberrationen bei der fokussierten Strahlungsquelle führen und
zu einer Verschlechterung von Datensignalen und einer Störung des
Detektionssystems, das verwendet wird, um auf der optischen Platte
codierte Signale zu detektieren.
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Es
sind verschiedene empirische Verfahren entwickelt worden, um sphärische Aberrationen,
die durch die eine transparente Schicht mit unterschiedlichen Dicken
durchquerende Strahlung eingeführt werden,
zu kompensieren. Diese Verfahren werden nachfolgend detaillierter
beschrieben.
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US 2002/0 054 554 beschreibt
ein Verfahren, bei dem eine Testregion der optischen Platte abgetastet
wird, während
die Amplitude des Wiedergabesignals gemessen wird. Diese Testregion
umfasst mindestens eine erste und eine zweite Abfolge von Vertiefungen
(Pits), wobei die Periode der ersten Vertiefungsabfolge von jener
der zweiten Vertiefungsabfolge verschieden ist. Infolge der Verschiedenheit
der Perioden unterscheidet sich die Amplitude eines Wiedergabesignals,
das der ersten Vertiefungsabfolge entspricht, von jener des Wiedergabesignals,
das der zweiten Vertiefungsabfolge entspricht. Wenn die Dicke der
transparenten Schicht quer über
den Radius der Platte gleichmäßig ist,
kann erwartet werden, dass der Punkt, an dem die Amplitudensignale
fokussiert sind, d. h. der Punkt maximaler Amplitude, für die zwei
Vertiefungsabfolgen gleich ist. Wenn jedoch die Dicke der transparenten
Schicht quer über
den Radius der Platte schwankt, weicht der Punkt, an dem das der
ersten Vertiefungsabfolge entsprechende Maximalsignal auftritt,
von dem Punkt, an dem das der zweiten Vertiefungsabfolge entsprechende
Maximalsignal auftritt, ab. Folglich kann der Unterschied zwischen
den Punkten, an denen die den jeweiligen Vertiefungsabfolgen entsprechende
maximale Signalamplitude auftritt, verwendet werden, um eine Dickenschwankung
zu erkennen. Bei dieser Lösung besteht
ein Problem darin, dass jedes Mal, wenn eine Platte in eine Abtasteinrichtung
gegeben wird, ihre Testregion analysiert werden muss, wobei Dickendaten
für Regionen
außerhalb
der 5 Testregionen angenommen oder interpoliert werden müssen. Wenn eine
Vielzahl von Testregionen analysiert werden würde (beispielsweise, um nichtlineare
Dickenschwankungen quer über
die Platte zu erkennen), wäre
dies ein zeitaufwändiges
Verfahren. Außerdem nehmen
die Testregionen auf der Platte Platz in Anspruch, der andernfalls
nutzbare Datenkapazität
zur Verfügung
stellen könnte.
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US 6,381,208 beschreibt
ein Verfahren, bei dem mit der Dicke und mit dem Brechungsindex
der transparenten Schicht in Zusammenhang stehende Daten gemessen
werden, nachdem die Platte hergestellt worden ist. Die Dickendaten
werden sodann, in einen beschreibbaren Bereich der Informationsschicht,
auf die optische Platte geschrieben. Wenn eine solche Platte dann
mittels einer optischen Abtasteinrichtung abgetastet wird, werden
die Dickendaten gelesen und verwendet, um die Position ihrer Linsen
zu modifizie ren, wodurch in wirksamer Weise mit den Dickenschwankungen
verbundene sphärische
Aberrationen kompensiert werden. Die Daten werden in Form einer
mittleren Dicke und einer Ungleichheit der Dicke in verschiedenen
Entfernungen entlang dem Radius der Platte gespeichert und die optische
Abtasteinrichtung ist so eingerichtet, dass sie auf eine Nachschlagetabelle
zugreift, die Linsenkonfigurationen als Funktion der Dicke einzeln
aufführt.
Folglich können,
sobald die Abtasteinrichtung die auf der Platte gespeicherten Dicken-
und Brechungsindexinformationen eingelesen hat, die diesen entsprechenden
Konfigurationsdaten aus der Nachschlagetabelle abgerufen werden.
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Ein
Problem bei diesem Verfahren ist, dass das Messen des Dickenprofils
pro Platte und das Schreiben des Dickenprofils auf jede Platte zusätzlichen
Fertigungsaufwand darstellen.
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JP 2001 167 443 beschreibt
ebenfalls ein System, bei dem, als ein Fertigungsschritt, Dickeninformationen
gemessen und auf eine Platte geschrieben werden, wodurch sich die
Herstellungskosten erhöhen.
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Die
Patentschrift
EP 0545713A ,
die für
eine Abgrenzung in zweiteiliger Form verwendet wird, offenbart ein
System, das einen optischen Aufzeichnungsträger verwendet, bei dem Daten über die
Dicke der transparenten Schicht in Datenmitteln auf der Plattenoberfläche, auf
welche Strahlung auftrifft, bereitgestellt werden. Informationen über die
tatsächliche
Plattendicke können
nach einem Testen jeder einzelnen Platte bei der Herstellung in
die Datenmittel eingeprägt
werden. Diese Daten werden unter Verwendung von gesonderten Datenlesemitteln
aus den Datenmitteln auf der Plattenoberfläche gelesen.
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Die
Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Probleme der Anordnungen
nach dem Stand der Technik soweit wie möglich zu verringern.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein optischer Aufzeichnungsträger zur
Verwendung in einer optischen Abtasteinrichtung geschaffen, wobei
der optische Aufzeichnungsträger
eine Eintrittsfläche,
eine Informationsschicht und mindestens eine zwischen der Eintrittsfläche und der
Informationsschicht befindliche transparente Schicht, durch die
hindurch Daten von der Informationsschicht gelesen werden sollen,
umfasst, wobei die Informationsschicht eine Reliefstruktur aufweist, die
Daten in aufgeprägter
Form enthält,
wobei die in der Reliefstruktur enthaltenen Daten Dickenschwankungsdaten
einschließen,
die eine Schwankung der Dicke des optischen Aufzeich nungsträgers zwischen der
Eintrittsfläche
und der Informationsschicht angeben, die auf eine Schwankung der
Dicke der mindestens einen transparenten Schicht zurückzuführen ist.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind entstanden aus der Erkenntnis, dass
Dickenprofile, die während
des Fertigungsprozesses zur Herstellung der transparenten Schicht
geschaffen werden, reproduzierbar sind und charakterisiert werden
können.
Nachdem sie diese Erkenntnis gewonnen hatten, haben die Erfinder
in einem zweiten Schritt diese Informationen in einem Nur-Lese-Bereich
einer Platte codiert. Mit anderen Worten: Informationen über das
Dickenprofil einer Schicht sind auf der Platte gespeichert worden,
bevor die Schicht selbst auf der Platte hergestellt worden ist.
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Der
gesamte Stand der Technik, der oben erörtert worden ist, beschreibt ein Messen der Dicke der
transparenten Schicht nach der Herstellung, was bedeutet, dass Dickeninformationen
nach der Herstellung geschrieben werden müssen, und zwar somit auf beschreibbare
Bereiche einer Platte. Im Vergleich zu solchen bekannten Verfahren
werden in Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung Dickeninformationen in einer während eines
Prägevorgangs
geformten Reliefstruktur gespeichert, die Nur-Lese-Daten enthält. Folglich
ist kein zusätzlicher Herstellungsschritt
erforderlich und eine Platte braucht keinen beschreibbaren Bereich
zu umfassen.
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Gesetzt
den Fall, ein Plattenhersteller kann sein Verfahren zum Herstellen
der transparenten Schicht beispielsweise als ein Dickenprofil charakterisieren,
dann kann gemäß den Ausführungsformen der
Erfindung, wie nachstehend detaillierter beschrieben ist, das Profil
auf die Platten geprägt
werden, bevor das Schleuderbeschichtungsverfahren angewendet wird,
und von den Platten gelesen werden. Dies ist eindeutig vorteilhaft,
da es bedeutet, dass Ausführungsformen
der Erfindung auf jeden Plattentyp angewendet werden können, der
einen Nur-Lese-Bereich hat, vorausgesetzt, der Hersteller prägt Informationen,
die sich auf die Dickenschwankung beziehen, in einen solchen Bereich.
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Bei
einem wohldefinierten Fertigungsverfahren, beispielsweise einem
Schleuderbeschichtungsverfahren zum Bilden einer transparenten Schicht unter
Verwendung einer vorgeschriebenen Plattenrotationsgeschwindigkeit
und einer vorgegebenen Lackrezeptur, können grobe Schwankungen der
Dicke der transparenten Schicht im Voraus bekannt sein und werden
sich nicht von einer Platte zur nächsten unterscheiden. Die Güte der transparenten Schicht
(d. h. der Grad der Dickenschwankung) ist nicht mehr so problematisch.
Das ist im Hinblick auf Herstellungskosten klar ein Vorteil, da
weniger strenge und folglich preiswertere Schleuderbeschichtungsverfahren
verwendet werden können.
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Weitere
Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen dargelegt,
und Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der
folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
ersichtlich, die lediglich beispielhaft und mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung
gegeben ist.
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Es
zeigen:
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1 eine
Prinzipskizze, die eine optische Abtasteinrichtung zeigt, die mit
einem Aufzeichnungsträger
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zusammenwirkt;
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2 einen
schematischen Querschnitt entlang einer Datenspur in einem Einlaufbereich
einer optischen Platte gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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3 in
schematischer Darstellung einen Radialschnitt eines Einlaufbereichs
einer optischen Platte gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
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4 eine
Prinzipskizze, die eine grafische Darstellung eines radialen Dickenprofils
der transparenten Schicht zeigt;
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5 einen
Ablaufplan, der Schritte zeigt, die von einer optischen Abtasteinrichtung
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden; und
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6 und 7 Ablaufpläne, die
Schritte zeigen, die von einer optischen Abtasteinrichtung gemäß alternativer
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
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1 zeigt
eine Prinzipskizze einer optischen Abtasteinrichtung, mit welcher
entsprechend eingerichtete optische Platten gemäß Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung zusammenwirken. Die optische Abtasteinrichtung umfasst
eine Strahlungsquelle 6, wie beispielsweise einen Halbleiterlaser,
die ein divergierendes Strahlenbündel 7 aussendet.
Ein Strahlteiler 8, beispielsweise eine halbtransparente
Platte, ist so eingerichtet, dass er das divergierende Strahlenbündel 7 zu
einem Linsensystem durchlässt.
Das Linsensystem umfasst eine Kollimatorlinse 9 und eine
Objektivlinse 10, die entlang einer optischen Achse 13 angeordnet
sind.
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Die
Kollimatorlinse 9 ist so eingerichtet, dass sie das von
der Strahlungsquelle 6 ausgesendete, divergierende Strahlenbündel 7 in
ein im Wesentlichen paralleles Strahlenbündel 15 überführt. Die
Objektivlinse 10 ist so eingerichtet, dass sie den einfallenden Parallelstrahl 15 in
ein konvergierendes Strahlenbündel 14 mit
einer ausgewählten numerischen
Apertur (NA) überführt, das
zu einem Leuchtfleck 18 auf einer Schicht einer optischen
Platte 1 (speziell der Informationsschicht 3,
wie nachstehend detaillierter beschrieben) wird. Es sind ein Detektionssystem 16 und eine
zweite Kollimatorlinse 19 zusammen mit dem Strahlteiler 8 vorgesehen,
um ein Hauptinformationssignal sowie Fokussierungs- und Spurhaltungsfehler-Signale,
die verwendet werden, um die axiale und radiale Position der Objektivlinse 10 mechanisch
einzustellen, zu detektieren.
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Das
optische System umfasst außerdem
einen Kompensator 20 sphärischer Aberrationen, der mittels
eines Kompensationssignalgenerators 22 betrieben wird.
Der Kompensator 20 kann irgendeine von einer Anzahl verschiedener
Formen annehmen, beispielsweise die einer Flüssigkristalllinse mit veränderlicher
Brennweite. In alternativen Ausführungsformen
ist der Kompensator so eingerichtet, dass der Abstand zwischen zwei
Linsen eines zusammengesetzten Objektivs 10 oder der Abstand
zwischen der Kollimatorlinse 9 und der Strahlungsquelle 6 eingestellt
wird.
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Die
optische Platte 1 umfasst eine transparente Schicht 2,
an deren einer Seite mindestens eine Informationsschicht 3 angeordnet
ist und an deren anderer Seite sich die Eintrittsfläche 5 der
Platte befindet. Die Informationsschicht 3 schließt eine
(nicht gezeigte) reflektierende Schicht ein. Die von der transparenten
Schicht abgewandte Seite der Informationsschicht ist durch eine
Schutzschicht 4 vor Umgebungseinflüssen geschützt. Die transparente Schicht 2 fungiert
als Substrat für
die optische Platte, indem sie eine mechanische Unterstützung für die Informations-
und die reflektierende Schicht oder Schichten bietet. Alternativ
kann die transparente Schicht 2 einzig und allein den Schutz
der Informationsschicht 3 zur Aufgabe haben, die im Fall
einer mehrschichtigen optischen Platte die oberste Informationsschicht
ist, während
für die
mechanische Unterstützung
durch eine Schicht auf der anderen Seite der Informationsschicht 3 gesorgt
wird, zum Beispiel durch die Schutzschicht 4 oder durch
eine weitere Informationsschicht und eine weitere transparente Schicht,
die mit der obersten Informationsschicht verbunden sind. Im Fall
einer mehrschichtigen optischen Platte sind zwei oder mehr Informationsschichten hinter
einer ersten transparenten Schicht angeordnet und eine Informationsschicht
ist von einer anderen Informationsschicht durch eine weitere transparente Schicht
getrennt. Jede Informationsschicht befindet sich innerhalb der Platte
in einer anderen Tiefe in Bezug auf die Eintrittsfläche 5.
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Die
transparente Schicht 2 stellt im Wesentlichen ein lichtbrechendes
Medium dar, welches das konvergierende Strahlenbündel 14 durchlässt. Wie oben
angegeben besteht bei dem Schleuderbeschichtungsverfahren, das verwendet
wird, um die transparente Schicht 2 herzustellen, ein Problem
darin, dass es signifikante Schwankungen der Dicke der Schicht 2 geben
kann, sodass der Abstand zwischen der Informationsschicht 3 und
der Eintrittsfläche 5 quer über die
Platte schwankt. Wenn die Dicke der Schicht 2 in der radialen
Richtung ungleichmäßig ist, wird
der Grad der sphärischen
Aberration des Leuchtflecks 18 an verschiedenen Punkten
entlang dem Radius verschieden sein. Es kann erwartet werden, dass
dadurch an bestimmten radialen Positionen sowohl Daten- als auch
Steuersignale schwach sind.
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2 zeigt
einen Querschnitt durch einen Teil einer Datenspur im Einlaufbereich
einer ersten Ausführungsform
der optischen Platte 1A. Der Einlaufbereich enthält Steuerdaten,
um die Abtasteinrichtung zu initialisieren, wenn die Platte 1 in
die Einrichtung eingebracht wird, und befindet sich am innersten
Rand des lesbaren Bereichs der Platte 1. Die Platte 1A enthält eine
Reliefstruktur in Form einer Folge von Vertiefungen (Pits) 3la, 31b, 31c, 31d verschiedener
Längen
und Abstände,
die im Wechsel zwischen eine Folge von Zwischenräumen (Lands) 32a, 32b, 32c ... 32d entlang
der Datenspur eingefügt
sind. Die Reliefstruktur enthält
Nur-Lese-Daten. Die Datenspur selbst kann spiral- oder kreisförmig sein.
Die Reliefstruktur, die die Daten enthält, wird durch ein Präge-/Spritzguss-Verfahren von einem Master
abgeformt, der ein entsprechendes Muster auf seiner Vorderseite
hat.
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3 veranschaulicht
ein anderes Format des Einlaufbereichs, das in einer anderen Ausführungsform
der optischen Platte 1B verwendet wird und das in diesem
Fall im Radialschnitt gezeigt ist. Bei diesem Format enthält der Einlaufbereich
eine Reliefstruktur in Form einer Zwischenraum/Rille-Struktur. Die
bzw. jede Rille bildet eine spiral- oder kreisförmige Spur. In dieser Ausführungsform
werden Daten in der Zwischenraum/Rille-Struktur in Form eines hochfrequenten,
modulierten Wobbelmusters gehalten, bei dem sich die Rille entsprechend
den im Wobbelmuster gehaltenen Nur-Lese-Daten von ihrem Gesamtweg
abwechselnd zu jeder Seite leicht schlängelt. Wiederum wird die Reliefstruktur,
die die Daten hält,
mittels eines Masters geformt, der ein entsprechendes Muster auf
seiner Vorderseite hat.
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Zum
Zwecke der folgenden Ausführungsformen
wird angenommen, dass die Platte 1 (mit einem Einlaufbereich
der in 2 oder 3 gezeigten Form) vom Nur-Lese-Typ ist; es sollte
jedoch nachvollziehbar sein, dass Ausführungsformen der Erfindung
in einer beschreibbaren Platte mit mindestens einem Nur-Lese-Bereich,
beispielsweise im Einlaufbereich, verwirklicht werden können.
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Bei
allen der hier beschriebenen Ausführungsformen wird ein Dickenprofil,
d. h. die Art und Weise, in der sich die Dicke der transparenten Schicht 2 zumindest
grob mit der radialen Position ändert,
vor ihrer Herstellung charakterisiert. Diese Informationen werden
zum Zeitpunkt der Herstellung in den Einlaufbereich der optischen
Platte 1 geprägt. Die
Informationsschicht 3 kann folglich Daten enthalten, die
eine Schicht betreffen, die zum Zeitpunkt des Prägens der Platte (und folglich
der Herstellung der Informationsschicht) noch nicht hergestellt
worden ist. Das Verfahren, das angewendet wird, um die anschließend aufgebrachte
Schicht herzustellen, ist reproduzierbar und die Schicht hat bestimmte
allgemeine Eigenschaften, die sich charakterisieren lassen. Gemäß Ausführungsformen
der Erfindung, die nachstehend detaillierter beschrieben sind, kann
ein Plattenhersteller sein Schleuderbeschichtungsverfahren als ein
Dickenprofil charakterisieren, das Profil bestimmende Daten können auf
die Platten geprägt werden,
bevor das Schleuderbeschichtungsverfahren durchgeführt wird,
und danach, wenn die Platten während
einer Wiedergabe oder eines Schreibvorgangs abgetastet werden, von
den Platten gelesen werden. Dies ist vorteilhaft, da es bedeutet,
dass Ausführungsformen
der Erfindung en masse auf jeden Plattentyp, der einen Nur-Lese-Bereich
aufweist, angewendet werden können,
indem die Dickenprofildaten in derartige Bereiche geprägt werden.
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Es
sind verschiedene Formate von Dickenprofildaten möglich. In
einer Ausführungsform
enthalten die Daten Werte, die Dickenabweichungen an ausgewählten radialen
Positionen entlang der optischen Platte 1 beschreiben.
Die Anzahl der Positionen und die entsprechende Anzahl verschiedener möglicher
Dickenabweichungen, die angegeben werden, ist vorzugsweise mindestens
drei, bevorzugter mindestens fünf
und noch bevorzugter zehn oder mehr.
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Die
Profildaten können
Absolut- oder Relativwerte umfassen, die die Dicke der Schicht an
radialen Positionen entlang der optischen Platte 1 beschreiben.
Wenn die Daten Absolutwerte sind, werden sie vorzugsweise in Relativwerte
umgerechnet. Dies ist mit dem Auswählen einer radialen Position als
Referenzposition und dem Berechnen der Dicken an den anderen Orten
in Bezug auf die Dicke an der Referenzposition verbunden.
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In
einer Ausführung
umfassen die Profildaten einen Satz von Werten, wie etwa jene, die
in Tabelle 1 gezeigt sind, die in willkürlichen Einheiten angegebene
Abwei chungen beschreiben, die Beträgen von Dickenschwankungen
auf ausgewählten
Radien entsprechen. Tabelle 1
| Radius
R [mm] | Abweichung
D |
| 23 | –1 |
| 27 | +2 |
| 31 | +5 |
| 35 | +3 |
| 39 | +3 |
| 43 | +2 |
| 47 | +3 |
| 51 | +1 |
| 55 | –1 |
| 59 | –3 |
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In
einer alternativen Ausführungsform
geben die Profildaten eine Funktion an, welche die Änderung
der Abweichung mit der Entfernung von einer Referenzposition beschreibt.
Beispielsweise können die
Profildaten auf der optischen Platte eine Konstante und Koeffizienten
einer vorgegebenen Polynomfunktion beschreiben. Wenn beispielsweise
die Funktion das Polynom y = –8E(–05)x4 + 0,0124x3 – 0,7227x2 + 18,359x – 171,55 ist, wie jenes, das
in 4 gezeigt ist, können die Koeffizienten -8,5E(–0,5), 0,0124, –0,7227,
18,359 zusammen mit dem Grad des Polynoms (hier 4) und einer Konstanten,
falls vorhanden (hier 171,55), gespeichert werden.
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Im
Folgenden werden Aspekte des Teilsystems zur Kompensation der sphärischen
Aberration detaillierter beschrieben. Wie in 1 gezeigt,
enthält
das Teilsystem eine Steuereinheit 51, die so eingerichtet
ist, dass sie im Einlaufbereich gespeicherte Dickenprofildaten einliest.
Die Steuereinheit 51 ist außerdem so eingerichtet, dass
sie die auf diese Weise gelesenen Daten verarbeitet und diesen entsprechende
Steuerdaten an den Kompensationssignalgenerator 22 ausgibt.
Die ausgegebenen Daten werden vom Signalgenerator 22 verwendet,
um ein Signal zu erzeugen, das den Kompensator 20 veranlasst,
ent sprechend der Dicke der transparenten Schicht 2 an der
radialen Position, die momentan abgetastet wird, dem Strahlenbündel eine
Menge an Kompensation von sphärischer
Aberration hinzuzufügen.
Die Steuereinheit 51 führt
vorzugsweise ein Computerprogramm oder einen Teil einer Computerprogrammfolge
aus, das bzw. die mit der Verarbeitungsschaltungsanordnung des Detektionssystems 16 zusammenwirkt.
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Im
Folgenden werden unter Bezug auf 4, 5 und 6 die
Schritte beschrieben, die an der Schätzung des Kompensationssignals
beteiligt sind, das erforderlich ist, um Dickenschwankungen Rechnung
zu tragen.
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In 5 ermittelt
im Schritt 501 die Steuereinheit 51 die Position
der Dickendaten auf der Informationsschicht 3. In der vorliegenden
Ausführungsform
sind die Daten im Einlaufbereich gespeichert, sodass der Schritt 501 umfasst,
dass die Steuereinheit 51 die Abtasteinrichtung anweist,
die im Einlaufbereich gespeicherten Daten einzulesen. Das Detektionssystem 16 liest
im Schritt 503 Daten aus dem ermittelten Bereich und gibt
diese Daten an die Steuereinheit 51 weiter, die sie als
eine Datendatei speichert.
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Als
Nächstes
ermittelt die Steuereinheit 51 im Schritt 503 eine
erste Referenzposition. Die erste Referenzposition kann eine vorgegebene
Position sein, die entweder in der Abtasteinrichtung gespeichert
ist oder aus den im Einlaufbereich gespeicherten Dickenprofildaten
gelesen wird, oder kann nach einer Analyse der Dickenprofildaten
ausgewählt
werden. Bei einer Auswahl nach einer Analyse der Dickenprofildaten
wird die erste Referenzposition vorzugsweise so gewählt, dass
sie eine radiale Position mit einem Dickenwert an oder nahe dem
einem Ende des Bereiches der Dickenwerte ist. Das Gleiche gilt, wie
nachstehend detaillierter beschrieben, für eine zweite Referenzposition,
die entweder vorgegeben oder nach einer Analyse der Dickendaten
ausgewählt
sein kann. Bei einer Auswahl nach einer Analyse der Dickenprofildaten
ist die zweite Referenzposition vorzugsweise eine Position mit einem
Dickenwert an oder nahe dem anderen Ende des Bereiches der Dickenwerte.
Auf jeden Fall sollten die erste und die zweite Referenzposition
verschiedene Dickenwerte haben, sodass ein Skalierungsfaktor, der
die Dickenabweichung (in willkürlichen
Einheiten) zu dem entsprechenden Kompensationssignal in Beziehung
setzt, berechnet werden kann, nachdem die optische Platte in der
Abtasteinrichtung geprüft
worden ist.
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Als
Nächstes,
im Schritt 507, führt
die Abtasteinrichtung ein Testverfahren an der ersten Referenzposition
auf der Platte aus, um ein optimales Signal zur Kompensation der
sphärischen
Aberration (SA) zu ermitteln. Im Fall einer Nur-Lese-Platte wird dies
in einer Ausführungsform
durchgeführt,
indem Daten an einer ausgewählten
radialen Position mit einer Vielfalt von unterschiedlichen Einstellungen
zur Kompensation der sphärischen
Aberration gelesen werden, während
ein Jitterwert im Hauptinformationssignal detektiert wird, und die
Einstellung so optimiert wird, dass der Jitterwert minimal ist.
Im Fall einer beschreibbaren Platte können Daten an der Referenzposition
in die Platte geschrieben werden, wobei zu Beginn eine Standardeinstellung
für die
Kompensation der sphärischen
Aberration verwendet wird, woraufhin eine Optimierung der Einstellung
zur Kompensation der sphärischen
Aberration ausgeführt
wird, während
die Daten abgerufen werden. Wenn eine optimale Einstellung für ein Lesen
erzielt ist, können
die Daten unter Verwendung der für
ein Lesen erzielten optimalen Einstellung zurückgeschrieben werden, und die
Optimierungsprozedur kann noch einmal unter Verwendung der neu geschriebenen
Daten ausgeführt
werden, da die Daten, die zuerst unter Verwendung der Standardeinstellung geschrieben
worden sind, selbst nicht optimiert sein könnten, was zu Fehlern beim
Optimierungsvorgang führt.
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Das
Optimieren des SA-Kompensationssignals kann unter Verwendung alternativer
Verfahren ausgeführt
werden, zum Beispiel kann ein Gegentakt-Spurhaltungsfehlersignal verwendet werden;
in diesem Fall wird das Optimum bei der Einstellung bestimmt, bei
der die Hüllkurve
des Spurhaltungsfehlersignals während
des Auslesens die größte Amplitude hat.
Unter Verwendung des Spurhaltungsfehlersignals kann das optimale
SA-Kompensationssignals in einem unbeschriebenen Teil der Platte
ermittelt werden; somit kann die Notwendigkeit des Schreibens von
Daten auf eine beschreibbare Platte während des Prüfvorgangs
umgangen werden.
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Bei
der optimalen SA-Kompensationseinstellung wird das an dem Signalgenerator 22 anliegende Signal
festgehalten. Als Nächstes
bewegt die optische Abtasteinrichtung den optischen Kopf zu der zweiten
Referenzposition, Schritt 509, und ermittelt und speichert
auf eine ähnliche
Weise ein zur Kompensation der sphärischen Aberration optimales
Signal, Schritt 511.
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Als
Nächstes
berechnet die Steuereinheit einen Skalierungsfaktor gemäß dem folgenden
Ausdruck: SF = [I(Rref1) – I(Ref2)]/[D(Rref1) – D(Rref2)] Formel
1 wobei SF der Skalierungsfaktor
für die
Platte ist, Rref1 der Radius an der ersten
Referenzposition und Rref2 der Radius an
der zweiten Referenzposition ist, I der auf dem Radius Ri zu verwendende Strom und D die Abweichung
auf dem Radius Ri ist.
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Dieser
Skalierungsfaktor wird dann zur Verwendung durch das Teilsystem
zur Kompensation der sphärischen
Aberration zusammen mit den Dickenabweichungsdaten gespeichert,
wenn die optische Platte an irgendeiner radialen Position abgetastet
wird.
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In 6,
die ein Verfahren zur Kompensation der sphärischen Aberration veranschaulicht,
wenn die Dickenprofildaten in Form von Parameter einer Dickenprofilfunktion
gehalten werden, detektiert die Steuereinheit 51 zuerst,
ob der optische Kopf zu einer neuen Abtastposition bewegt worden
ist, Schritt 601. Wenn der optische Kopf an einer neuen
Abtastposition ist, ruft die Steuereinheit 51 die Dickenprofildaten
ab, Schritt 603, und verwendet die den Dickenprofildaten
entsprechende Funktion, um die Dickenabweichung auf dem momentanen
Radius zu berechnen, Schritt 605. Die Steuereinheit 51 überführt dann
den Abweichungswert in einen Kompensationssignalwert, indem sie
den vorher berechneten Skalierungsfaktor verwendet, Schritt 607,
und weist den Signalgenerator 22 an, das entsprechende
Kompensationssignal im Schritt 609 an den Kompensator 20 anzulegen.
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7 veranschaulicht
ein entsprechendes Verfahren, wenn die Dickenprofildaten als ein
Satz von Werten für
jede aus einer Vielzahl ausgewählter radialer
Positionen gespeichert werden.
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In 7 detektiert
während
eines Abtastvorgangs, der im Fall einer Nur-Lese-Platte ein Lesevorgang sein kann
und im Fall einer beschreibbaren oder wiederbeschreibbaren Platte
ein Lesevorgang oder ein Schreibvorgang sein kann, die Steuereinheit 51 im
Schritt 701, ob der optische Kopf zu einer neuen Abtastposition
bewegt worden ist. Wenn der Kopf zu einer neuen Abtastposition bewegt
worden ist, ruft die Steuereinheit 51 im Schritt 703 die
Dickenprofildaten ab und ermittelt, Schritt 704, ob der
momentane Radius von den Positionen, an denen Dickenabweichungsdaten
in der Datei zur Verfügung
stehen, verschieden ist. Wenn ja, wird die momentane Dickenabweichung
aus der Datei gelesen, Schritt 707. Wenn der momentane
Radius von genau einer der in der Datei verfügbaren Positionen verschieden
ist, wird eine Interpolation der Abweichung zwischen den zwei benachbarten
Positionen in der Datei durchgeführt,
um eine momentan erwartete Dickenabweichung auf dem momentanen Radius
zu berechnen, Schritt 705. Der Abweichungswert, ob die
gelesene oder die berechnete Abweichung, wird durch die Steuereinheit
in einen Kompensationssignalwert überführt, Schritt 709,
der an den Signalgenerator 22 geliefert wird, der das entsprechende
Kompensationssignal an den Kompensator 20 anlegt, Schritt 711.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist eine mehrschichtige optische Platte vorgesehen,
die mindestens eine erste und eine zweite Informationsschicht und
entsprechend eine erste und eine zweite transparente Schicht umfasst.
Es gibt folglich mindestens zwei transparente Schichten, wovon jede
durch Schleuderbeschichten auf ihre entsprechende Informationsschicht
aufgebracht worden ist und eine entsprechende Dickenschwankung aufweisen
kann. In dieser Ausführungsform
enthalten ein oder mehrere Nur-Lese-Bereiche
der zweischichtigen optischen Platte zwei Sätze von Dickenprofildaten – einen
für die
erste transparente Schicht und einen für die zweite transparente Schicht.
Es sind die Schwankungen der Dicke der transparenten Schichten angegeben
und die Steuereinheit 51 berechnet entsprechende momentane
Skalierungsfaktoren für jede
Schicht, wie oben beschrieben, und berechnet für jede der Informationsschichten
die Einstellung, die entlang dem Radius der Platte erforderlich
ist, wenn eine der zwei Informationsschichten abgetastet wird.
-
In
den obigen Ausführungsformen
wird ein Testverfahren verwendet, um einen geeigneten Satz von optimalen
Einstellungen zur Kompensation der sphärischen Aberration zu bestimmen,
der dem vorgegebenen Satz von unterschiedlichen Dicken entspricht.
Alternativ können
derartige Einstellungen durch Nachschlagen in einer vorab in der
optischen Abtasteinrichtung gespeicherten Tabelle bestimmt werden.
-
In
der obigen Beschreibung und in den beiliegenden Ansprüchen ist
der Ausdruck „Reliefstruktur" gebraucht worden,
um eine Struktur mit Höhenunterschieden
in einer Oberfläche
oder dieser folgend zu beschreiben. Derartige Höhenunterschiede, die im Fachgebiet
auch als Reliefarbeit bezeichnet werden, treten infolge von entsprechenden
Höhenunterschieden
bei dem Master, der während
eines Prägeverfahrens
verwendet wird, auf. Eine solche Reliefsstruktur kann eine Vertiefungs-/Zwischenraum-Abfolge,
ein Wobbelmuster in einer Rille, eine Kombination solcher Merkmale
und/oder weitere Merkmale, die durch auf eine Oberfläche geprägte Höhenunterschiede
geschaffen werden, einschließen.
Gemäß der Erfindung
hält eine
Reliefstruktur Daten einschließlich
Dickenschwankungsdaten. In bevorzugten Ausführungsformen geben die Dickenschwankungsdaten
Schwankungen an, die anteilig den Dickenschwankungen in der Schicht
oder der Schicht, deren Dickenprofil beschrieben wird, entsprechen. Jedoch
erstreckt sich die Erfindung auf Schwankungen, die auf mindestens
zwei Parameter einschließlich
eines Dickenparameters und eines weiteren Parameters, wie etwa Brechungsindexschwankungen, beruhen,
die eine Korrektur der sphärischen
Aberration erforderlich machen. Folglich ist es möglich, dass die Dickenschwankungsdaten
eine bestimmte Dickenschwankung nicht direkt angeben, wenn weitere Schwankungen,
die zu einer Notwendigkeit der Korrektur der sphärischen Aberration führen, berücksichtigt
werden müssen.
Jedoch sollte sich jede solche weitere Schwankung vor der Produktion
der betreffenden Schicht charakterisieren lassen. Normalerweise
lassen sich weitere Schwankungen nicht im Voraus charakterisieren
und/oder verursachen nur verhältnismäßig kleine
Probleme der sphärischen Abberation
und die Dickenschwankungsdaten können
darauf beschränkt
sein, einzig und allein Dickenschwankungen anzugeben.
-
Es
versteht sich, dass jedes Merkmal, das in Bezug auf irgendeine Ausführungsform
beschrieben wurde, allein oder in Kombination mit anderen beschriebenen
Merkmalen verwendet werden kann und außerdem in Kombination mit einem
oder mehreren Merkmalen irgendeiner anderen der Ausführungsformen
oder irgendeiner Kombination von irgendwelchen anderen der Ausführungsformen
verwendet werden kann. Außerdem
können
auch Entsprechungen und Modifikationen, die oben nicht beschrieben wurden,
verwendet werden, ohne vom Anwendungsbereich der Erfindung, der
in den beiliegenden Ansprüchen
definiert ist, abzuweichen.
-
4
- deviation
(arb.un.)
- Abweichung
(willkürliche Einheit)
- disc
radius (mm)
- Plattenradius
(mm)
-
5
- 501
- Position
der Dickenprofildaten auf der Platte ermitteln
- 503
- Daten
von ermittelter Position lesen
- 505
- Erste
Referenzposition ermitteln
- 507
- Optimales
SA-Kompensationssignal finden
- 509
- Zweite
Referenzposition auswählen
- 511
- Optimales
SA-Kompensationssignal finden
- 513
- Skalierungsfaktor
berechnen
-
6
- 601
- Neue
Abtastposition?
- N
- Nein
- Y
- Ja
- 603
- Dickenprofildaten
abrufen
- 605
- Funktion
auf momentanen Radius anwenden
- 607
- Abweichungswert
in Kompensationssignal überführen
-
7
- 609
- Kompensationssignal
anlegen
- 701
- Neue
Abtastposition?
- N
- Nein
- Y
- Ja
- 703
- Dickenprofildaten
abrufen
- 704
- Ist
der momentane Radius von Datenpositionen verschieden?
- 705
- Zwischen
Datenpositionen interpolieren
- 707
- Direkt
aus Datei lesen
- 709
- Abweichungswert
in Kompensationssignal überführen
- 711
- Kompensationssignal
anlegen