DE68916084T2

DE68916084T2 - Optische Informationsaufzeichnungsmethode.

Info

Publication number: DE68916084T2
Application number: DE1989616084
Authority: DE
Inventors: Kenichi Nishiuchi; Noboru Yamada
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1989-02-14
Publication date: 1995-02-16
Anticipated expiration: 2009-02-15
Also published as: EP0335486B1; DE68916084D1; EP0335486A3; EP0335486A2

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen eines Informationssignals an einem optischen Informations-Aufzeichnungsmedium durch Aufstrahlen eines Energieflusses hoher Dichte auf dieses.
Eine Technologie, mit der ein Informationssignal unter Benutzung eines Laserstrahls aufgezeichnet und wiedergegeben wird, ist gut bekannt, und es besteht in jüngster Zeit ein zunehmend aktiver Trend zur Verwendung dieser Technologie für Dokumenten- und Datensammlungs-Anwendungen. Zusätzlich ist von Beispielen berichtet worden über Forschung und Entwicklung von wiederbeschreibbaren Aufzeichnungssystemen mit einer Löschfunktion. Unter diesen ist ein verfügbares Verfahren eine Phasendifferenz-Optikplatte, bei der die Zustandsänderung entweder zwischen einem amorphen und einem Kristall-Zustand oder zwischen zwei unterschiedlichen Kristall-Zuständen benutzt wird. Dünne Aufzeichnungsschichten zur Verwendung bei diesem Verfahren haben die Eigenschaft, daß entweder ein amorpher Zustand oder ein Kristall-Zustand ausgebildet wird entsprechend Temperaturanhebe- oder -Abkühl-Bedingungen, wenn ein Laserstrahl aufgestrahlt wird, und daß diese Zustände reversibel änderbar sind.
Der amorphe Zustand und der Kristall-Zustand unterscheiden sich voneinander im komplexen Brechungsindex, der durch den Brechungsindex n und den Auslösch-Koeffizienten k ausgedrückt werden kann, und die Signalaufzeichnung wird erreicht unter Benutzung dieses so erzeugten Unterschiedes bei der Durchlässigkeit und Reflektivität eines Aufzeichnungsmediums. Um das zu realisieren unter Verweis auf beispielsweise das 30th Annual International Technical Symposium on Optical and Engineering von SPIE, so wurde in Conference 695: Optical Mass Data Storage 2, 695 vom 17. August 1986 ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein zwischen zwei Leistungspegeln, einer Schreibleistung Pw und einer Löschleistung Pe (Pw > Pe) modulierter Laserstrahl auf ein Aufzeichnungsmedium aufgestrahlt wird. Wenn ein Laserstrahl, dessen Stärke entsprechend einem aufzuzeichnenden Signal moduliert wird, auf das Aufzeichnungsmedium aufgestrahlt wird, wird ein Abschnitt, an dem die Schreibleistung Pw aufgestrahlt wurde, in einen amorphen Zustand versetzt, und ein Abschnitt, auf den eine Löschleistung Pe aufgestrahlt wurde, in einen Kristall-Zustand, ohne Rücksicht darauf, ob der Zustand eines zu bestrahlenden Bereiches vor der Bestrahlung im amorphen oder Kristall-Zustand gewesen ist. Als Ergebnis werden Schreiben und Löschen gleichzeitig mit einem einzigen Laserstrahl ausgeführt, was bedeutet, daß eine Überschreibung durchgeführt wird.
Vorstehend beschrieben wir die Zustandsänderung zwischen dem amorphen und dem Kristall-Zustand; wenn jedoch die Zustandsänderung zwischen zwei unterschiedlichen Kristall-Zuständen stattfindet, kann das gleiche Ergebnis, wie besprochen, erzielt werden, wenn der vorerwähnte amorphe Zustand einem zweiten Kristall-Zustand entsprechend angesehen wird.
Wie vorstehend beschrieben, ist das Schreiben auf eine optische Platte möglich durch Aufstrahlen eines Laserstrahls, der zwischen zwei Leistungspegeln moduliert wird. Wenn jedoch ein Signal wiedergegeben wird, nachdem das Überschreiben wiederholt ausgeführt wurde, wird eine Komponente des vorherigen Signals infolge unvollständiger Löschung dem Lesesignal überlagert. Ein derartiges überlagertes Signal erzeugt beim nachfolgenden Demodulieren des Lesesignals einen Fehler.
Zusätzlich wurde durch detaillierte Beobachtung der Form einer durch das vorher erwähnte Verfahren gebildeten Aufzeichnungs-Markierung festgestellt, daß die so gebildete Markierung am Ausgangspunkt und Endpunkt des Schreibens nicht von symmetrischer Gestalt ist, und daß das Lesesignal eine Wellenform-Verzerrung entsprechend der asymmetrischen Gestalt der Markierung aufweist.
Wenn dabei ein Aufzeichnungs-Verfahren werden eingeführt soll, das eine enge Bestimmung sowohl der Anstiegs- wie der Abfallposition einer wiedergegebenen Signal-Wellenform erfordert, wie beispielsweise das Impulslängen-Modulations-(PWM-)Verfahren, um die Aufzeichnungsdichte einer optischen Platte zu verbessern, kann aus diesem Grund das vorerwähnte übliche Aufzeichnungs-Verfahren nicht eingesetzt werden.
In den Proceedings of SPIE: Optical Storage Technology and Applications, Band 899 vom 15.1.1988, Seiten 188-195, sind Untersuchungen von löschbaren optischen Platten vom Phasenänderungs-Typ zusammengefaßt. Zwei Arten von Plattensystemen werden beschrieben, wobei das erste von vornherein ein Überschreib-System und das zweite ein gleichzeitiges Lese/Lösch- System mit Benutzung von zwei Laserstrahlen ist. Bei einem statischen Überschreibzyklus-Test wurde die Laserleistung moduliert zwischen einem Spitzenpegel zur Amorphisierung eines Plattenmaterials und einem Vorspannungspegel zur Kristallisierung.
Die europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 265 971 und EP-A-0 218 243 beschreiben auch löschbare optische Platten vom Phasenänderungs-Typ. Bei dem System nach EP-A-0 265 971 wird die Laserleistung so moduliert, daß sie drei Energiepegel besitzt, einen (hohen) Aufzeichnungs-Leistungspegel, einen (mittleren) Lösch-Leistungspegel und einen (niedrigen) Kühl-Leistungspegel. Bei dem System nach EP-A-0 218 243 wird nach dem Aufzeichnen neuer Daten die Licht-Intensität des Lösch-Lichtstrahls graduell vermindert und abgeschaltet.
Ein erstes Ziel dieser Erfindung ist, ein Verfahren zum Realisieren einer hohen Löschbarkeit zu schaffen, wenn ein Signal an einem Aufzeichnungsmedium unter Benutzung eines einzigen Laserstrahls zu überschreiben ist.
Ein zweites Ziel dieser Erfindung ist, ein Aufzeichnungsverfahren zu schaffen, das es möglich macht, ein wiedergegebenes Signal mit geringerer Wellenform-Verzerrung zu schaffen.
In einer Hinsicht schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aufzeichnen eines Informationssignals unter Benutzung eines Einzellichtstrahls an einem reversibel zwischen ersten und zweiten voneinander optisch unterscheidbaren Zuständen veränderbaren Aufzeichnungsmedium, welches Verfahren einen Schritt des Anlegens des Lichtstrahls als ein Aufzeichnungs-Lichtimpuls in Abhängigkeit von dem Informationssignal während einer vorbestimmten Zeitlänge an das Aufzeichnungsmedium besitzt, um das Aufzeichnungsmedium aufschmelzen und in den ersten Zustand kommen zu lassen und dadurch eine Aufzeichnungs-Markierung zu bilden,
das sich dadurch kennzeichnet, daß der Lichtstrahl vor und nach dem Aufzeichnungs-Lichtimpuls zu einer Folge von Hilfs-Lichtimpulsen mit jeweils einer kürzeren als der vorbestimmten Zeitlänge modifiziert und die Folge von Hilfsimpulsen auf einen Bereich des Aufzeichnungsmediums vor und nach der Aufzeichnungs-Markierung angelegt wird, um den Bereich schmelzen und in einen Zustand kommen zu lassen, der im wesentlichen identisch mit dem zweiten Zustand ist.
Der auf den Bereich zwischen den Aufzeichnungsmarkierungen angesetzte Lichtstrahl kann vorzugsweise aus einer Folge von Hilfs-Lichtimpulsen bestehen, die jeweils eine Impulslänge besitzen, die entsprechend kleiner als die vorbestimmte Länge des Laserstrahl-Schreibimpulses ist. Jedoch kann die Modifizierung des Lichtstrahls auch so sein, daß der Spitzen-Leistungspegel reduziert wird. Die einzige Anforderung für den auf den Bereich zwischen den Aufzeichnungs-Markierungen anzusetzenden Lichtstrahls ist, daß er eine Energie besitzt, die das Aufzeichnungsmedium nicht zur Änderung seines Zustandes in den ersten Zustand veranlaßt.
In einer weiteren Hinsicht schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aufzeichnen eines Informationssignals unter Benutzung eines Einzellichtstrahls auf einem reversibel zwischen zwei optisch voneinander unterscheidbaren Zuständen veränderbaren Aufzeichnungsmedium, welches Verfahren einen Schritt besitzt, daß ein Lichtstrahl als ein Aufzeichnungs- Lichtimpuls in Abhängigkeit von einem Informationssignal während einer vorbestimmten Zeitdauer an das Aufzeichnungsmedium angelegt wird, um das Aufzeichnungsmedium schmelzen zu lassen und eine Zustandsänderung von einem der beiden Zustände zu dem anderen zu verursachen, die eine Aufzeichnungs-Markierung bildet, das sich dadurch kennzeichnet, daß der Aufzeichnungs-Lichtimpuls in eine Vielzahl von Lichtimpulsen moduliert wird, die an dem Beginn der vorbestimmten Zeitdauer eine höhere Energie besitzen, als die Energie am Ende der vorbestimmten Zeitdauer ist, und dadurch das Aufzeichnungsmedium gleichmäßig in einem mit den Aufzeichnungs-Lichtimpulsen beaufschlagten Bereich schmelzen lassen und die Zustandsänderung von einem der beiden Zustände in den anderen zu verursachen zur Ausbildung des Bereiches zu einer Aufzeichnungs-Markierung mit einer im wesentlichen symmetrischen Form.
Die vorstehenden und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung weiter einsichtig, genommen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen zeigt:
Fig. 1 ein grundsätzliches Diagramm, das eine modulierte Wellenform eines Laserstrahls und einen dadurch entsprechend einer Ausführung dieser Erfindung gebildeten geschriebenen Zustand;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines optischen Aufzeichnungssystems nach dieser Erfindung;
Fig. 3 ein Entwurfs-Diagramm, das eine modulierte Wellenform eines Laserstrahls und einen dadurch gebildeten Schreibzustand nach dem Stand der Technik zeigt;
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Laser-Ansteuerschaltung nach dieser Erfindung;
Fig. 5 eine Torschaltung in einer ersten Ausführung dieser Erfindung;
Fig. 6 ein Zeitdiagramm der in Fig. 5 gezeigten Torschaltung;
Fig. 7 ein Wellenform-Schaubild einer modulierten Wellenform eines Laserstrahls;
Fig. 8 eine Kennlinie der Beziehung zwischen der Impulslänge eines Hilfsimpulses und der Löschbarkeit;
Fig. 9 eine Kennlinie einer Beziehung zwischen der Schrittweite einer Aufzeichnungs-Markierung und dem wiedergegebenen Signal;
Fig. 10(a) und (b) eine Modell-Konzeption, die zum Errechnen der Temperaturänderung benutzt wurde, wenn ein Strahl bei einem üblichen Überschreib- oder Aufzeichnungs-Verfahren aufgestrahlt wurde und eine Kennlinie, die aufgrund des erzielten Resultates erhalten wurde;
Fig. 11 die Form einer Aufzeichnungs-Markierung, die beim Aufstrahlen eines Strahls mit einem bekannten Verfahren gebildet wurde;
Fig. 12 ein Wellenform-Bild einer modulierten Wellenform eines Laserstrahls in einer zweiten Ausführung dieser Erfindung;
Fig. 13 eine Torschaltung in der zweiten Ausführung;
Fig. 14 ein Zeit-Diagramm der in Fig. 13 gezeigten Torschaltung;
Fig. 15 ein Schaubild der Temperaturänderung bei Benutzung einer Aufstrahlung unter Anwendung des Modulations- Verfahrens dieser Erfindung;
Fig. 16 die Form einer Aufzeichnungs-Markierung nach dieser Erfindung; und
Fig. 17 eine modulierte Wellenform eines Laserstrahls in einer dritten Ausführung dieser Erfindung.
Die Erfindung wird nun im einzelnen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine optische Platte und ein optisches Aufzeichnungssystem nach einer Ausführung dieser Erfindung.
Die optische Platte 1 besteht grundsätzlich aus einem Substrat 2 und einer an dem Substrat 2 angeordneten Aufzeichnungsschicht 3. Als Substrat kann entweder ein Harz wie beispielsweise Polymethylmethacrylat (PMMA) und Polykarbonat (PC) oder Glas verwendet werden.
Als Aufzeichnungsschicht 3, an welchem das Signal unter Benutzung einer Phasenänderung durch Bestrahlung aufgezeichnet wird, kann GeTe, GeSb&sub2;Te&sub4;, Ge&sub2;Sb&sub2;Te&sub5;, das InSe-System, das InSeTlCo-System, das GeSnTeAn-System, das SeSbTeSe-System, das SeSnTeO-System, das SeTeS-System oder dergleichen verwendet werden, falls die Phasenänderung zwischen einem amorphen und einem Kristall-Zustand stattfinden soll, und es kann ein InSb-System, ein AgZn-System oder dergleichen benutzt werden, falls die Phasenänderung zwischen zwei Kristall-Zuständen stattfinden soll.
Die Aufzeichnung an der Aufzeichnungsschicht 3 (hiernach immer in der Bedeutung des Überschreibens benutzt) wird allgemein ausgeführt unter Verwendung eines Halbleiter-Lasers 4 mit einer Wellenlänge von 780 nm als Laserstrahlquelle. Der Lichtstrahl vom Halbleiter-Laser wird durch eine Kollimatorlinse 5 parallelisiert, durch einen Polarisierungs-Strahlteiler 6 reflektiert, durch eine λ/4-Platte 7 hindurchgeleitet und schließlich durch eine Objektivlinse 8 so fokussiert, daß ein kreisförmiger Fleck 9 von einem Durchmesser von 1 um einer Wellenlänge an der Aufzeichnungsschicht 3 an der optischen Platte 1 gebildet wird.
Der durch die Aufzeichnungsschicht 3 reflektierte Lichtstrahl tritt wieder durch die Objektivlinse 8, die λ/4-Platte 7, den Polarisierungs-Strahlteiler 6 und eine Linse 10 in dieser Reihenfolge hindurch. Ein Teil des so reflektierten und durchgeleiteten Lichtstrahls wird durch einen Spiegel 11 so reflektiert, daß er auf einem Photodetektor 12 kondensiert wird und damit zur Brennpunkt-Steuerung in einer Signal-Wiedergabeschaltung 14 verwendet wird. Der restliche Lichtstrahl wird durch einen Photodetektor 13 aufgefangen und dadurch für die Spursteuerung und die Signalwiedergabe in der Signalwiedergabe- Schaltung 14 benutzt.
Zusätzlich wird das Schreiben durch Modulieren der Leistung des Halbleiterlasers 4 mit Benutzung einer Laser-Ansteuerschaltung 15 gemäß Daten 16 ausgeführt.

(BEISPIEL 1)

Das Einschreiben wurde an einer optischen Platte 1 ausgeführt mit Benutzung eines Aufzeichnungsverfahrens nachdem Stand der Technik. Die Ausgangsleistung des in diesem Fall benutzten Laserstrahls und Beobachtungen, wie das Einschreiben erzielt wurde, unter Benutzung eines Durchstrahlungs-Elektronenmikrokops sind in Fig. 3 gezeigt. Fig. 3(a) und (c) zeigen jeweils die Änderung des Ausgangs-Leistungspegels eines Laserstrahls, wobei in (a) die erstmalige Aufzeichnung und in (c) die zweite Aufzeichnung dargestellt ist.
Der Ausgangs-Pegel desselben ändert sich dabei zwischen einer Schreibleistung Pw und einer Löschleistung Pe entsprechend dem anliegenden Signal. Beobachtungs-Ergebnisse der aufgezeichneten Bereiche sind jeweils in Fig. 3(b) und (d) dargestellt entsprechend der Bestrahlung, wie sie in Fig. 3(a) bzw. (c) gezeigt ist. Die Form der Aufzeichnungs-Markierung wurde nicht überprüft, und so wird die Markierung durch eine symmetrische Gestalt angenähert.
Bei der ersten Aufzeichnung (b) wird eine amorphe Markierung 17 dort gebildet, wo die Schreibleistung Pw aufgestrahlt wurde, und ein großes kristallines Korn 18 wurde festgestellt, das die amorphe Markierung 17 umgibt. Dort, wo die Löschleistung Pe aufgestrahlt wurde, wurde ein kleinkörniger Kristall (Mikrokristall) 19 beobachtet.
Bei der zweiten Aufzeichnung (d) wurde ein großkristallines Korn 20, das sich bei der ersten Aufzeichnung entwickelt hatte, innerhalb eines kleinkörnigen Kristalls festgestellt, der mit Aufstrahlen der Löschleistung Pe erhalten wurde. Aus diesem Ergebnis wird es so angesehen, daß der großkörnige Kristall 18, der um die amorphe Markierung 17 aufgewachsen ist, einen Kristall darstellt, der während der Abkühlung aus dem geschmolzenen Zustand erhalten wird, und daß der kleinkörnige Kristall 19 ein Kristall ist, der aus dem Festphasenzustand durch Präzipitation erhalten wurde.
Hier wird der aus dem Festphasenzustand präzipitativ kristallisierte Mikrokristall als "Festphasenkristall" und der durch den Abkühlvorgang aus dem geschmolzenen Zustand gebildete Kristall als "Schmelzphasenkristall" definiert.
Diese Kristall-Zustände mit unterschiedlichen Korngrößen erzeugen unterschiedliche komplexe Brechungs-Indizes. Deshalb wird, wie in Fig. 3(d) gezeigt, wenn ein bei der ersten Aufzeichnung erhaltener Schmelzphasenkristall 20 außerhalb des Umfangs einer neuen Aufzeichnungs-Markierung vorhanden ist, eine kleine Änderung der Reflektanz induziert, wodurch sich ein nicht gelöschter Anteil einer Komponente des vorher aufgezeichneten Signals erhalten hat.
Das Aufzeichnungs-Verfahren einer optischen Information nach dieser Erfindung begrenzt den Effekt des um die Aufzeichnungs- Markierung in der gezeigten Weise gebildeten Schmelzphasenkristalls. Das heißt, es wird, um die Löschbarkeit zu verbessern, der Ausgangs-Wellenform eines auf die optische Platte 1 aufzustrahlenden Laserstrahls eine wirksame Modulation erteilt. Die Modulation und ihre Auswirkung wird mit Bezug auf Fig. 1 erklärt. Die Wellenform des auf eine optische Platte aufzuzeichnenden Signals ist in Fig. 1(a) dargestellt und die Wellenform des durch das erfindungsgemäße Verfahren in seiner Stärke modulierten, von einem Halbleiter-Laser abgegebenen Ausgangsstrahl ist in Fig. 1(b) gezeigt. Fig. 1(c) zeigt die Temperaturänderung der Aufzeichnungsschicht, die bei dem Aufstrahlen des Strahls erzeugt wird. Fig. 1(d) zeigt die Beobachtungen mit einem Durchstrahlungs-Elektronenmikroskop, die von der Gestalt der tatsächlich in der Aufzeichnungsschicht ausgebildeten Aufzeichnungs-Markierung erhalten wurden.
Die Ausgangs-Wellenform (b) des Halbleiter-Lasers besteht aus Schreibimpulsen (P&sub1; und P&sub2;), die dem Pegel "1" des Kodierungssignals (a) entsprechen und aus Hilfsimpulsen (S&sub1; und S&sub2;), die zwischen den Schreibimpulsen auftreten. Die Impulslänge Ws jedes Hilfsimpulses wird so festgelegt, daß sie kürzer ist als die kürzeste Impulslänge Ww eines Schreibimpulses.
Wenn ein solcher Strahl auf die Aufzeichnungsschicht aufgestrahlt wird, ändert sich die Temperatur beim Auftreffen der Strahlung in der in Fig. 1(c) gezeigten Weise. In einem Bereich, in dem die Schreibimpulse P&sub1; und P&sub2; aufgestrahlt werden, wird die Schicht auf eine Temperatur erhitzt, die den Schmelzpunkt Tm des Materials der Aufzeichnungsschicht übersteigt, so daß amorphe Markierungen 17 gebildet werden, bei denen jeweils ein Schmelzphasenkristall um die dem Eingangssignal entsprechende amorphe Markierung gebildet wird.
Die Bereiche, bei denen die Hilfsimpulse S&sub1; und S&sub2; aufgestrahlt werden, besitzt auch einen zentralen Abschnitt, bei dem die Temperatur so angehoben wird, daß sie den Schmelzpunkt Tm übersteigt. Da jedoch die Bestrahlungsdauer des Strahls sehr kurz ist, ist der Temperaturanstieg auf einen geringeren Wert als den des mit Schreibimpulsen bestrahlten Bereiches begrenzt, so daß er rasch abkühlt. Da eine solche Schmelze keinen Abkühlzustand verursachen kann, der ein amorphes Gebiet erzeugt, findet eine Kristallisierung statt, so daß Schmelzphasenkristalle 20 entstehen. Zusätzlich findet die Kristallisierung in solcher Weise statt, daß der zentrale Abschnitt derselben von kleinen amorphen Bereichen begleitet ist. Deswegen sind fast alle Teile des Bereiches zwischen den aufgezeichneten Markierungen durch den Schmelzzustand gegangen. Der Bereich, der durch den Schmelzzustand gegangen ist, erreicht einen vollständig zufälligen Zustand, so daß die Historie des vorher aufgeschriebenen Signals beseitigt werden kann.
Fig. 4 zeigt eine Laser-Ansteuerschaltung für das erfindungsgemäße Aufzeichnungs-Verfahren. Diese Schaltung umfaßt vier Arten von Stromquellen entsprechend dem Modulations-Leistungspegel des Laserstrahls. Die Stromquellen 23, 24, 25 und 26 entsprechen der Leseleistung, bzw. der Spitzenleistung des Schreibimpulses, der Spitzenleistung des Hilfsimpulses oder der Löschleistung. Jeder Leistungspegel kann auf einen gewünschten Wert eingestellt werden durch Verändern des Stromes der entsprechenden Stromquelle. Jede Stromquelle ergibt ein Ausgangssignal zur Laser-Ansteuerung durch entsprechende Schalterkreise 27, 28, 29 bzw. 30.
Im Schreibbetrieb wird, da das Schreib-Torsignal 22 "AUS"-geschaltet ist, wegen der Invertierung durch einen Inverter 31 nur der Schaltkreis 27 "EIN"-geschaltet, so daß der der Leseleistung entsprechende Strom als Laseransteuer-Ausgangssignal 32 ausgegeben wird.
Im Schreibbetrieb wird das Schreib-Torsignal 22 "EIN"-geschaltet, und der Schaltkreis 27 wird "AUS"-geschaltet, so daß sich kein Lesestromfluß ergibt. Andererseits wird der Schaltkreis 30 "EIN"-geschaltet, und ein der Löschleistung Pe entsprechender Strom ausgegeben. Zusätzlich werden Daten 16 durch einen Kodierer 33 kodiert zur Ausgabe eines Kodesignals 34. Diese Kodierung kann in jeder Modulationsform hergestellt werden, z. B. als FM-Kodierung, MFM-Kodierung, 2-7-Kodierung, 8-14-Kodierung oder dergleichen, wie allgemein üblich. Vom Kodierer 33 wird gleichzeitig zusammen mit dem Kodiersignal 34 ein Taktsignal 35 ausgegeben. Diese so ausgegebenen Signale werden durch ein Schreibimpulstor 36 und ein Hilfsimpulstor 37 durchgeleitet, um dadurch als Schreibimpuls- Torsignal 365 bzw. als Hilfsimpuls-Torsignal 375 ausgegeben zu werden. Diese Signale 365 und 375 sind dazu bestimmt, die Stromquelle 24 für den Schreibimpuls bzw. die Stromquelle 25 für den Hilfsimpuls zu schalten. Es ergibt sich, daß ein kombinierter Strom der Stromquellen 24, 25 und 26 als Laseransteuer-Ausgangssignal ausgegeben wird.
Hier wird ein das Schreibimpulstor 36 und das Hilfsimpulstor 37 zeigendes konkretes Beispiel in Fig. 5 gezeigt, und die zugehörigen Zeitabläufe sind in Fig. 6 gezeigt. Als Eingangssignal werden das durch den Kodierer 33 erzeugte Kodiersignal 34 und ein bei dem Kodiervorgang erzeugtes Taktsignal, insbesondere das Taktsignal 35 höherer Ordnung benutzt. Das Taktsignal 35 wird durch ein Verzögerungselement 38, einen Inverter 39 und ein UND-Glied 40 ein Anstiegskantensignal 40S des Taktes. Ein Kondensator 42 wird durch einen Strom aufgeladen, der von einer Stromquelle "+V" zugeliefert und durch einen Widerstand 43 geleitet wird, und entladen durch Ansteuern eines Schaltkreises 41 durch das Taktsignal 40S, so daß ein Signal 42S ausgegeben wird. Der Komparator 44 vergleicht ein Potentialsignal 46S, das durch teilen eines Potentials "+V" über ein Widerstands-Verhältnis aus Widerständen 45 und 46 erzeugt wird, mit dem so ausgegebenen Signal 42S, um dadurch ein Signal 44S zu erzeugen. Das Signal 44S wird an ein UND-Glied 47 ausgegeben. Andererseits wird das Kodiersignal 34 ein Signal 50S zur Bestimmung der Zeitlänge, während der Hilfsimpuls erzeugt wird, durch ein Verzögerungselement 48, einen ODER-Kreis 49 und einen Inverter 50 zur Eingabe für das UND-Glied 47. Das Hilfsimpuls- Torsignal 37 wird von dem UND-Glied 47 ausgegeben. Das Kodiersignal 34 wird auch über das Verzögerungselement 51 das Schreib-Torimpulssignal 36S.
Als Ergebnis werden im Aufzeichnungsbetrieb die Schaltkreise 28, 29 und 30 durch das Schreibtorsignal 22, bzw. das Schreibimpuls-Torsignal 365 und das Hilfsimpuls-Torsignal 375 betätigt zum Erzeugen des Laser-Ansteuersignals 32.
Als nächstes wird ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung im einzelnen beschrieben.
Eine optische Platte 1, welche ein Substrat 2 aus Polykarbonat und eine Aufzeichnungsschicht 3 aus Ge&sub2;Sb&sub2;Te&sub5; umfaßt, wobei thermische Diffusionsschichten aus ZnS an beiden Seiten angeordnet sind, wurde mit einer Linear-Geschwindigkeit von 15 m/s gedreht um dadurch einen Schreibvorgang auszuführen. Schreib- und Lösch-Kennwerte wurden in solcher Weise analysiert, daß unter Benutzung von zwei Frequenzen von 2,5 MHz und 2,14 MHz zuerst ein Signal von 2,5 MHz aufgezeichnet und ein C/N-Wert (Träger/Rausch-Verhältniswert) gemessen wurde, und dann ein Signal von 2,14 MHz aufgezeichnet und die C-(Träger)Komponente des vorher geschriebenen 2,5 MHz-Signals gemessen wurde. Die Differenz der so gemessenen C-Komponente gegen den Initialwert wurde als Löschfähigkeit definiert.
Die modulierte Wellenform des zum Schreiben benutzten Laserstrahls wird im einzelnen mit Bezug auf Fig. 7 erklärt. Die Impulslänge Ww jedes Schreibimpulses P&sub1; und P&sub2; zur Bildung von Aufzeichnungs-Markierungen betrug 200 ns und die Zeitlängen T&sub1; und T&sub2; zwischen den Schreibimpulsen P&sub1; und P&sub2; betrugen jeweils 400 ns bzw. 467 ns von dem vorerwähnten Zustand. Zusätzlich wurden Hilfsimpulse S&sub1;, S&sub2; und S&sub3; mit gleichen Zeitabständen von Ts zwischen den Schreibimpulsen angeordnet (Ts = 67 ns). Die Leistung jedes Impulses wurde so eingerichtet, daß der Schreib-Leistungspegel 16 mW, der Lösch-Leistungspegel Pe 6 mW betrug und die Spitzenleistung des Hilfsimpulses identisch mit der des Schreibimpulspegels war.
Die Ergebnisse der Abhängigkeit des Hilfsimpulses von der Impulslänge und der Löschbarkeit sind in Fig. 8 gezeigt. Die Impulslänge Ws des Hilfsimpulses kann willkürlich festgesetzt werden durch Ändern entweder der Kapazität des Kondensators 42 oder des Wertes des Widerstandes 43 in Fig. 5.
Der Fall, daß die Impulslänge Ws des Hilfsimpulses 0 ns beträgt, entspricht dem Löschen nach dem Stand der Technik, und hier ist die Löschbarkeit kleiner als 23 dB. Wenn jedoch die Impulslänge Ws erhöht wird, wird die Löschbarkeit verbessert, insbesondere im Bereich von 20 bis 40 ns, wo sie 35 dB übersteigt. Man nimmt an, daß das von der Tatsache herrührt, daß der Bereich, auf den der Hilfsimpuls aufgestrahlt wurde, einmal aufgeschmolzen und dann kristallisiert wird.
Wenn dann die Impulslänge noch weiter über den Bereich von 40 ns hinaus erhöht wird, nimmt die Löschbarkeit ab. Das geschieht deswegen, weil der Bereich, in dem der Hilfsimpuls aufgestrahlt wird, eine weite erhöhte Temperatur bekommt, so daß der einmal aufgeschmolzene Bereich in seinem mittleren Abschnitt nach dem Abkühlen den amorphen Zustand ausbildet, während der periphere Bereich den Kristall-Zustand nach Abkühlung bildet. Als Ergebnis wird angesehen, daß die Reflektanzänderung beim Wiedergeben eines Signals eine verringerte Größe erhält und der C/N-Wert des Schreibzustandes vermindert wird. Auch besitzt die durch den Hilfsimpuls gebildete kleine amorphe Markierung einen Markierungsschritt von 1 um, der in der Nähe der Signalerfassungsgrenze einer Wellenlänge von 780 um des Lesestrahls liegt, so daß eine Erfassung der Änderung des Lesesignals unmöglich wurde.
Um den Zustand zu klären, unter dem sowohl das Schmelzphasenkristall wie die kleine amorphe Markierung, die durch den Hilfsimpuls gebildet werden, keine Auswirkung auf das Lesesignal besitzen, wurde die Beziehung zwischen dem Schritt der an der optischen Platte gebildeten aufgezeichneten Markierungen und dem Lesesignal analysiert und das Ergebnis ist in Fig. 9 gezeigt.
Die modulierte Wellenform des Laserstrahls war identisch zu der in Fig. 3(a) gezeigten, und seine Frequenz wurde entsprechend der Schrittlänge der aufgezeichneten Markierungen geändert. Auch betrug das Einschaltverhältnis des Schreibimpulses 50% (d. h. die Impulslänge und der Impulsabstand waren einander gleich). Falls der Markierungsschritt 3 um übersteigt, bleibt das Verhältnis C/N konstant, wenn er jedoch 2 um unterschreitet, wird das Verhältnis C/N allmählich verringert, und beispielsweise nimmt der C/N-Wert bei einem Schritt von 1 um um 20 dB ab.
Die optische mikroskopische Untersuchung ergab jedoch, daß in jedem Fall die einem zu schreibenden Signal entsprechende aufgezeichnete Markierung als ausgebildet bestätigt wurde.
Wegen der Tatsache, daß in diesem Fall die Wellenlänge eines Laserstrahls 0,78 um betrug, betrug das Verhältnis der Markierungs-Schrittlänge und der Wellenlänge des Lesestrahls etwa das 1,2-fache und es ergab sich, daß, wenn der Wert dieses Verhältnisses 1,2 oder weniger beträgt, seine Auswirkung auf das Lesesignal reflektiert werden kann. Im allgemeinen kann angenommen werden, daß der Fleckdurchmesser der bei einem zur Auflösungsgrenze kondensierten Laserstrahl erhalten wird, proportional zur Wellenlänge des Laserstrahls ist. Hier wird unter der Annahme, daß eine Linear-Geschwindigkeit der optischen Platte V beträgt, eine Wellenlänge des Laserstrahls L und der Impulsabstand Ts ist, die Schrittlänge Ds der aufgezeichneten Markierungen wie folgt ausgedrückt:
Ds = V/Ts (1)
Auch durch Anwenden dieses Ausdrucks (1) auf den vorerwähnten Zustand (Ds < 1,2·L) kann der erforderliche Impulsabstand Ts wie folgt ausgedrückt werden:
Ts < 1,2·L/V (2)
Der durch eine derartige Hilfsimpulsfolge, die diesen Ausdruck (2) erfüllt, erhaltene Zustand (Aufschmelzkristall oder von amorpher Phase begleiteter Aufschmelzkristall) ergibt keine Auswirkung auf die aufgezeichnete Markierung und erhöht nur die Löschbarkeit.
Aufgrund der wie vorstehend beschrieben erhaltenen Resultate wird es möglich, durch Anordnung von Hilfsimpulsen zwischen den Schreibimpulsen ein Beschreiben fast aller Bereiche einer aufgeschmolzenen Spur zu erreichen, so daß es möglich ist, ein Signal mit verbesserter Löschbarkeit zu überschreiten.
Bei der vorstehenden Beschreibung ist der Spitzen-Leistungspegel des Hilfsimpulses identisch mit dem Schreib-Leistungspegel Pw. Wenn jedoch der Spitzen-Leistungspegel größer als Pw gemacht wird, kann die Impulslänge kleiner gehalten werden, um die Löschbarkeits-Verbesserung zu bewirken. Wenn umgekehrt der Spitzen-Leistungspegel kleiner als Pw gemacht wird- ist es erforderlich, die Impulslänge zu vergrößern, wenn sie jedoch kleiner gemacht wird, kann das Aufzeichnungsmaterial nicht bis zum Schmelzpunkt erhitzt werden, auch wenn die erforderliche Impulslänge verlängert wird, was bedeutet, daß die Effekte der Erfindung nicht erhalten werden können.
Aufgrund der umfassenden Ergebnisse der vorstehenden Beschreibung und Überlegungen über Vereinfachung der Ansteuerschaltung eines Laserstrahls ist es vorteilhaft, den Spitzen-Leistungspegel des Hilfsimpulses identisch mit dem Schreib-Leistungspegel Pw zu machen, weil der Leistungspegel des Laserstrahls so bloß zwei Größen zu besitzen braucht. So kann eine einzige Stromquelle gemeinsam zum Erzeugen des Schreibimpulses und des Hilfsimpulses verwendet werden, d. h. Stromimpulse der Stromquelle 25 können in beiden Fällen eingesetzt werden.
Als weiteres Modulationssystem für einen Laserstrahl durch Verändern des Lösch-Leistungspegels Pe wurde die gleiche Untersuchung wie vorstehend ausgeführt. Das Ergebnis war, daß auch dann, wenn der Lösch-Leistungspegel 0 mW betrug, eine Löschbarkeit von 35 dB oder mehr erzielt wurde, unter der Bedingung, daß die Impulslänge Ws des Hilfsimpulses von 30 bis 40 ns reichte. Bei diesem System ergibt sich nur ein Leistungspegel des Laserstrahls, was bedeutet, daß die Stromquelle 26 für die Löschleistung weggelassen werden kann, so daß die Ansteuerschaltung für den Laserstrahl weiter vereinfacht wird.

(BEISPIEL 2)

Im BEISPIEL 1 wurde die Modulation der Löschleistung beschrieben, jedoch wird in diesem BEISPIEL 2 die Beschreibung eines Verfahrens zum weiteren Vereinfachen der Wellenform-Verzerrung eines wiedergegebenen Signals durch Hinzufügung einer Modulation für die Schreibleistung hergestellt.
Die Wellenform-Verzerrung wird hauptsächlich verursacht durch Asymmetrie einer Aufzeichnungs-Markierung. Das Phänomen, daß die aufgezeichnete Markierung asymmetrisch wird, ist besonders bei dem Heizverfahren-Aufzeichnen vorhanden. D.h. ein Aufzeichnungsmedium vom Phasenänderungs-Typ und ein optomagnetisches Aufzeichnungsmedium, bei dem der magnetische Kerr-Effekt einer dünnen ferroelektrischen Schicht benutzt wird, sind jeweils so, daß ein absorbiert er Strahl sofort in Wärme gewandelt wird und eine Aufzeichnungs-Markierung durch die so gewandelte Wärme stattfindet. Als Ergebnis wird- wenn der Ausgleich zwischen der Wärmeerzeugung und ihrer Verteilung sich infolge der Bestrahlungszeit eines Strahles (Impulslänge), der Leistung und dergleichen unterscheidet, die Form der aufgezeichneten Markierung verzerrt.
Mit Benutzung eines Modells, wie es in Fig. 10(a) gezeigt ist, wurde die Abhängigkeit der Temperatur von der Zeitänderung bestimmt. Zusätzlich wurde ein Untersuchung der tatsächlich erhaltenen Aufzeichnungs-Markierung durchgeführt. Das Aufzeichnungsmedium 52 war so strukturiert, wie es allgemein bei einer optischen Platte des wiederbeschreibbaren Typs verwendet wird. Eine GeTe-Dünnschicht von 90 um Dicke, deren obere und untere Fläche jeweils mit ZnS-Dünnschichten von 100 bzw. 200 um Dicke in Sandwich-Weise ausgebildet war, war auf einem Polykarbonat-Substrat mit einer Dicke von 2 mm aufgetragen. Das vorbeschriebene Substrat wurde mit Benutzung eines Klebers daran befestigt. Die so gebildete Platte wurde mit einer Linear-Geschwindigkeit von 22,5 m/s gedreht. Der Impulsstrahl 54 (bei dem keine Löschleistung vorhanden war) oder der Impulsstrahl 55 (bei dem eine Löschleistung vorhanden war) wurden auf eine Spur 53 aufgestrahlt. Die zu verwendende Schreibleistung betrug 10 mW. Dazu war die aufzustrahlende Impulslänge 88,8 ns. Das Aufzeichnungsmedium bewegte sich während des Aufstrahlens des Impulsstrahls um eine Strecke von 2 um. Fig. 10(b) zeigt das errechnete Resultat der Temperaturänderung an der Mittellinie der Spur, jeweils am Anfangspunkt, an einem Zwischenpunkt und an einem Endpunkt jeder Markierungs-Schreibung.
Daraus können, wenn Löschleistung vorhanden war, die folgenden Differenzen erhalten werden im Vergleich zu dem Fall, daß keine Löschleistung vorhanden war:
1) Der Temperaturanstieg an der Anfangsstelle der Bestrahlung ist rasch und die erreichbare Temperatur hoch. Damit findet ein Schmelzen nicht nur dann statt, wenn Schreibleistung aufgestrahlt wurde, sondern auch in einem Teil des Bereichs vor dem Strahlungsanfang, wo nur mit Löschleistung bestrahlt wird.
2) Die Kühlrate am Endpunkt der Bestrahlung mit Schreibleistung war langsam, was bedeutet, daß das Schmelzen längere Zeit anhielt, als in anderen Bereichen. Als Ergebnis fand auch in einem Bereich hinter dem Beendigungspunkt der Bestrahlung ein Aufschmelzen in einem breiten Bereich statt.
3) Unter diesen Voraussetzungen ergab sich an der Zwischenstelle der Bestrahlung mit der Schreibleistung fast keine Differenz zwischen den Temperaturanstiegs- und -Abnahmeprofilen derselben.
Wie vorstehend gezeigt, hatte, wenn Löschleistung hinzugefügt wurde, die Aufzeichnungs-Markierung eine strahlungsweise ausgedehnte Gestalt. Wenn die Schreibleistung vermindert wird, um dieses Problem zu lösen, wird die Temperatur im Zentralabschnitt verringert, so daß eine Verringerung der Markierungslänge vorausgesehen werden kann.
Fig. 11 zeigt die Beobachtungen der Gestalt einer auf eine Führungsspur 56 der optischen Platte aufgeschriebenen Markierung 57 mit einem Durchstrahlungs-Elektronenmikroskop. In diesem Fall wurde, um die Gestalt der Aufzeichnungs-Markierung hervorzuheben, die Begrenzung zwischen dem Schmelzphasenkristall und dem Festphasenkristall weggelassen. Fig. 11(a), (b) und (c) zeigen den Fall, daß keine Löschleistung existiert, bzw. den Fall, daß die gleiche Leistung wie Schreibleistung bei (a) und dazu noch Löschleistung existiert, bzw. den Fall, daß die Löschleistung die gleiche wie im Fall (b) ist und die Schreibleistung vermindert wird.
Die Stelle 57 zeigt den Ort, an dem der Laserstrahl von einer Löschleistung 60 auf eine Schreibleistung 59 abgeändert wurde und die Stelle 58 zeigt den Ort, an dem die Änderung von Schreibleistung zu Löschleistung auftritt. Wenn die Löschleistung höher als erstere ist, wird eine Aufzeichnungs-Markierung mit einer in Strahlungsweise ausgedehnten Richtung gebildet. Auch wenn die Schreibleistung abgesenkt wurde, wurde eine Aufzeichnungs-Markierung mit einer insgesamt schmäleren Breite erhalten. Zusätzlich bestand in jedem Fall (a), (b) und (c) die Tendenz, daß die Breite einer Markierung am Schreibbeginn geringer ist und sich am Schreibende vergrößert. Aus den vorstehend gezeigten Resultaten kann gesagt werden, daß es außerordentlich schwierig ist, ein unter Benutzung eines von einer derartigen Markierung erhaltenen Lesesignals erzieltes Signal fehlerfrei zu demodulieren, da es einen Längenfehler und eine Formverzerrung besitzt.
Diese Erfindung dient dazu, die vorstehend erwähnten Probleme dadurch zu ändern, daß eine entsprechend einem Informationssignal zu modulierende optische Energie einer Dichteänderung mit hoher Frequenz unterworfen wird.
In Fig. 12 wird ein Ausführungsbeispiel gezeigt, das eine modulierte Wellenform eines aufzustrahlenden Strahls und seine Kennwerte zeigt, und wird nachstehend im einzelnen besprochen.
1) Der Laserstrahl besitzt eine Impulsmodulation zwischen der Schreibleistung Pw und der Löschleistung Pe mit einem Impulsabstand T3, entsprechend dem zu schreibenden Informationssignal.
2) Zusätzlich ist unabhängig von dem Informationssignal ein Impulsintervall T4, das entsprechend kleiner als das Impulsintervall T3 ist, darauf überlagert. Als Ergebnis ist ein Strahl zur Ausbildung der Aufzeichnungs-Markierung zusammengesetzt aus einer Vielzahl von Hilfsschreibimpulsen R1 bis R6, die zwischen der Schreibleistung Pw und der Leseleistung Po moduliert sind. Der Strahl zwischen einer Aufzeichnungs-Markierung und einer anderen Aufzeichnungs- Markierung ist zusammengesetzt aus einer Vielzahl von Hilfsimpulsen Rs1 bis Rs6, die zwischen der Löschleistung Pw und der Leseleistung Po moduliert sind.
3) Die Länge der Impulse bei dem im Zeitraum T4 erzeugten Impulszug wird gleich nach dem Umschalten jedes Impulses auf die Zeitlänge T3 maximiert und dann allmählich zur Konvergierung auf einen bestimmten Wert verringert. D.h., nach dem Umschalten von dem Hilfsschreib-Impulszug zu dem Hilfsimpulszug oder genau nach dem Umschalten von dem Hilfsimpulszug zu dem Hilfsschreib-Impulszug ist jeweils die Impulslänge am größten. Umgekehrt, gerade bevor das vorerwähnte Umschalten ausgeführt wird, ist die Impulslänge am kleinsten.
Der Aufbau zum Erhalten der vorerwähnten modulierten Wellenform ist der gleiche wie in Fig. 1, jedoch wurden die Details des Schreibimpulstors 36 und des Hilfsimpulstors 37 abgewandelt. Fig. 13 zeigt ein Beispiel einer Schaltungsstruktur und Fig. 14 ist der zugehörige Zeitablaufplan. Der Schaltungsaufbau ähnelt dem in Fig. 5 gezeigten, und Impulse mit unterschiedlicher Impulslänge werden erzeugt unter Benutzung der unterschiedlichen Auflade- und Entlade-Charakteristiken von zwei Kondensatoren 66 und 72. Ein Taktsignal 35 hoher Ordnung steuert einen Schaltkreis 64 über ein Flip-Flop 63. Der Kondensator 66 wird aufgeladen durch einen von einer Stromquelle "+V" durch einen Widerstand 67 durchgeleiteten Strom und, wenn der Schaltkreis 64 angesteuert wird, über einen Entlade-Widerstand 65 entladen. Während dieser Zeit wird einem Komparator 68 ein Potentialsignal 665 angelegt.
Andererseits wird in gleicher Weise ein Kodiersignal 34 durch ein Verzögerungselement 69 und ein EXKLUSIV ODER-Glied 70 durchgeleitet zur Ausgabe eines Kantenstroms 705, um einen Schaltkreis 71 anzusteuern. Der Kondensator 72 wird über einen Widerstand 73 mit einem im Vergleich zum Widerstand 67 entsprechend hohen Widerstandswert geladen und ein Potential 725 wird erhöht bis zu der Nennspannung einer Zenerdiode 74, wonach ein konstanter Wert vorgegeben wird. Das Potentialsignal 725 dieses Kondensators 72 wird dem Komparator 68 angelegt. Der Komparator 68 gibt ein Signal 685 ab gemäß dem Vergleich der so angelegten Signale 665 und 725 und dieses wird an UND-Glieder 75 und 76 angelegt. Zusätzlich wird das Kodiersignal 34 an das UND-Glied 75 direkt und über einen Inverter 77 an das UND-Glied 76 angelegt, zum Ausgeben eines Schreibimpuls-Torsignals 365 bzw. eines Hilfstorsignals 375.
Auf diese Weise kann, wie nachstehend gezeigt, die Länge einer Aufzeichnungs-Markierung genau bestimmt werden. D.h. es kann auf diese Weise die Anstiegs- und die Abfallposition während des Schreibens genau bestimmt werden.
Fig. 15 zeigt die Temperaturänderung, wenn unter Benutzung der modulierten Wellenform nach Fig. 12 ein Überschreiben ausgeführt wurde. In diesem Fall ist die Struktur der optischen Platte identisch mit der in Fig. 10 gezeigten, und das dargestellte Resultat ist die Temperaturänderung an der Abschlußstelle des Schreibens. Der Zeitraum T4 und der Leistungspegel Pw waren so festgesetzt, daß sie jeweils 1/6 von T3 bzw. das 2-fache von Pe betrugen. Auch war die Einschaltverhältnis-Impulslänge, in Reihenfolge vom ersten Impuls an gezählt 90%, 80%, 70%, 60%, 60% und 60%. Die Schmelzzeit wurde verkürzt im Vergleich mit dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel, so daß angenommen wird, daß es schwierig wird, eine Auswirkung auf den hinteren Abschnitt einer Aufzeichnungs-Markierung zu erhalten. Fig. 16 zeigt die Beobachtungs-Ergebnisse an der Aufzeichnungs-Markierung. Die Gestalt einer so erhaltenen Aufzeichnungs-Markierung war symmetrisch an der Anfangs stelle und der Beendigungsstelle des Schreibens und ihre Länge war festgelegt. Der Temperaturanstieg konnte sanfter erreicht werden, wenn T4 einen Wert besaß, der nicht die Hälfte von T3 überschreitet. Zusätzlich ist es zu bevorzugen, um die Temperaturverteilung zu vergleichmäßigen, jede Impulslänge in der Anfangsstufe lang zu machen und sie dann allmählich zu verkürzen. Vorausgesetzt, daß eine lange Markierung aufzuzeichnen ist, kann die Tempraturverteilung in höherem Maße vergleichmäßigt werden, wenn die Impulslänge nach Aufstrahlung einer konstanten Anzahl von Impulsen konstant gemacht wird.

(BEISPIEL 3)

Das in BEISPIEL 2 gezeigte Verfahren, bei dem die Impulslängen bei einem Schreibimpuls nacheinander geändert werden, ist ein nützliches Verfahren zur Verwendung bei einem optischen Aufzeichnungsmedium nicht nur vom Wiederbeschreibtyp, sondern auch vom Einmalbeschreib-Typ. Bei einem optischen Aufzeichnungsteil einer solchen Einmal-Beschreibung wird eine asymmetrische Aufzeichnungs-Markierung mit der in Fig. 11(a) gezeigten Gestalt gebildet. Das Flächenäquivalent zu dieser Aufzeichnungs-Markierung kann jedoch aufgrund des Aufzeichnungsmaterials und des Aufzeichnungsprinzips so angesehen werden, daß es verschiedene Fälle ergibt, z. B. wenn die Änderung von dem amorphen Zustand zu dem Kristall-Zustand getroffen wird, wenn ein Teil des Aufzeichnungsmaterial verdampft wird oder dergleichen. In jedem Fall muß auf das gleiche Problem hingewiesen werden, daß die Breite der Aufzeichnungs- Markierung an der Anfangsstelle des Schreibens gering und an der Beendigungsstelle derselben groß ist, so daß eine Wiedergabe-Wellenform verzerrt wird. Bei dieser Erfindung werden die Bestrahlungs-Bedingungen zum Ausbilden einer Aufzeichnungs-Markierung so festgesetzt, daß die Energiedichte am Schreibbeginn hoch wird und sich bei der Bewegung zur Endstelle der Markierung hin allmählich vermindert.
Die modulierte Wellenform kann in diesem Fall erreicht werden unter Weglassen von Teilen, die sich auf die Schreibimpulse der Schaltungen beziehen, die in BEISPIEL 2 gezeigt sind, z. B. der Stromquellen 25 und 26.
Fig. 17 zeigt Wellenformen, die auf ein Medium des Einmalbeschreib-Typs geschrieben werden. Bei Fig. 17(a) wird die Festlegung so getroffen, daß eine Vielzahl von Impulsen hergestellt wird mit Bezug auf eine Aufzeichnungs-Markierung und weiter die Länge dieser Impulse am Schreibbeginn groß und am Schreib-Ende klein wird. Hier wird eine aus einem Polykarbonat-Substrat 2 und einer Aufzeichnungsschicht 3 mit Te-O-Pd- System hergestellte optische Platte benutzt, und das Schreiben wurde unter der Bedingung ausgeführt, daß diese Platte mit einer Linear-Geschwindigkeit von 3 m/s bewegt und mit einer Frequenz von 833 kHz bestrahlt wurde, zum Vergleich dieser Erfindung mit dem Stand der Technik. Eine Auswertung der Gestalt einer Aufzeichnungs-Markierung wurde erreicht durch Messen der Spektralstärke eines wiedergegebenen Signals unter Benutzung eines Spektralanalysators. Der Wert einer Verzerrung der zweiten Harmonischen (SHD = secondary harmonic distortion) die ausgedrückt wird durch ein Verhältnis der Stärke A einer Schreibsignal-Komponente (833 kHz) und der Stärke B der zweiten Harmonischen (1,66 MHz) der Hochfrequenz-Komponente wurde als Standard benutzt.
SHD = 20 log (A/B)
Zusätzlich wird angezeigt, daß, wenn dieser Wert ansteigt, die Verzerrung eines wiedergegebenen Signals gering wird, und daß die Form einer Aufzeichnungs-Markierung symmetrisch wird.
Bei Aufzeichnung mit Benutzung einer Wellenform nach dem Stand der Technik war die optimale Spitzenleistung 4,5 mW und der SHD-Wert betrug 25 dB. Wenn andererseits die modulierte Wellenform wie in Fig. 17(a) unter den Bedingungen einer Spitzenleistung von 8 mW, einem jeweiligen Impulsabstand von 300 ns und Impulslängen der Impulse Wa, Wb und Wc von jeweils 180 ns, 150 ns bzw. 140 ns benutzt wird, beträgt der SHD-Wert 38 dB, was bedeutet, daß der SHD-Wert im Vergleich zu dem Verfahren nach dem Stand der Technik um 13 dB erhöht wurde, und die Aufzeichnungs-Markierung besitzt eine verbesserte Symmetrie. Durch Erhöhen der Anzahl der Impuls-und entsprechende Auswahl ihrer Impulslänge kann der SHD-Wert weiter verbessert werden.
Als ein anderes Verfahren ist eine modulierte Wellenform verfügbar, wie sie in Fig. 17(b) gezeigt ist. Im Gegensatz zu dem in Fig. 17(a) gezeigten Fall, bei dem die optische Energie durch Ändern der Impulslänge jedes Impulses auf die Anfangsstelle des Schreibens einer Aufzeichnungs-Markierung konzentriert wird, wird in Fig. 17(b) die Impulslänge jedes Impulses und die Spitzenleistung konstant gehalten, und der Impulsabstand wird einer Modulation unterworfen. D.h., durch Festsetzen des Impulsabstandes Da an der Anfangsstelle des Schreibens auf einen kleineren Wert als die nachfolgenden Impulsabstände Db und Dc wird die optische Energie auf den Kopfabschnitt einer Aufzeichnungs-Markierung konzentriert.
Unter Benutzung dieses Verfahrens wurde das Schreiben in der gleichen Weise wie vorstehend ausgeführt. In diesem Fall waren die Schreib-Bedingungen so, daß die Spitzenleistung 8 mW, die Impulslänge 120 ns betrug, und die Impulsabstände Da, Db und Dc jeweils 150 ns, 200 ns bzw. 250 ns betrugen. Der erzielte SHD-Wert war 36 dB und bewirkte eine Verbesserung der Symmetrie der Aufzeichnungs-Markierung.
Anders als bei dem vorerwähnten Verfahren ist ein Verfahren möglich, die optische Energie auf den Anfangsabschnitt einer Aufzeichnungs-Markierung zu konzentrieren, das so funktioniert, daß der Impulsabstand und die Impulslänge einer Vielzahl von Impulsen konstant gehalten wird und die Impulsleistung am Schreibbeginn höher als bei den darauffolgenden Impulsen festgesetzt wird. Auch in diesem Fall kann die Symmetrie einer Aufzeichnungs-Markierung verbessert werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die folgenden Effekte erzielbar:
a) Das Löschbarkeitsverhältnis kann verbessert werden, d. h. das Überschreiben mit weniger Auswirkungen eines vorherigen Aufzeichnungs-Signals ist möglich, wenn neue Information überschrieben wird, und
b) die Symmetrie einer Aufzeichnungs-Markierung kann verbessert werden, d. h. Schreiben mit geringer Verzerrung eines Lesesignals ist möglich.
So kann ein Aufzeichnungs-Verfahren bei einem optischen Informations-Aufzeichnungsmedium erhalten werden, das ausgelegt ist zur Benutzung beim Ausführen von einer Aufzeichnung mit Signalen hoher Dichte.

Claims

1. Verfahren zum Aufzeichnen eines Informationssignals unter Benutzung eines Einzellichtstrahls, an einem reversibel zwischen ersten und zweiten voneinander optisch unterscheidbaren Zuständen veränderbaren Aufzeichnungsmedium, welches Verfahren einen Schritt besitzt, daß der Lichtstrahl als ein Aufzeichnungs-Lichtimpuls in Abhängigkeit von dem Informationssignal während einer vorbestimmten Zeitlänge an das Aufzeichnungsmedium angelegt wird, um das Aufzeichnungsmedium aufschmelzen in den ersten Zustand kommen zu lassen und dadurch eine Aufzeichnungs-Markierung zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl vor und nach dem Aufzeichnungs-Lichtimpuls zu einer Folge von Hilfs- Lichtimpulsen mit jeweils einer kürzeren als der vorbestimmten Zeitlänge modifiziert und die Folge von Hilfsimpulsen auf einen Bereich des Aufzeichnungsmediums vor und nach der Aufzeichnungs-Markierung angelegt wird, um den Bereich schmelzen und in einen Zustand kommen zu lassen, der im wesentlichen identisch mit dem zweiten Zustand ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der erste Zustand ein amorpher Zustand und der zweite Zustand ein kristalliner Zustand ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, das im wesentlichen die folgende Bedingung erfüllt:

Ts < 1,2·L/V,

wobei Ts eine Zeitdauer der Hilfs-Lichtimpulse, L eine Wellenlänge des zum Lesen des auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Informationssignals benutzten Leselichtstrahls und V eine Relativ-Geschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsmedium und dem Lese-Lichtstrahl ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Spitzen-Leistungspegel jedes Hilfs-Lichtimpulses gleich einem Spitzen-Leistungspegel des Aufzeichnungs-Lichtimpulses ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Aufzeichnungs-Lichtimpuls aus einer Folge einer Vielzahl von Hilfs-Aufzeichnungs-Lichtimpulsen besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem ein als erster auftretender Hilfs-Lichtimpuls die längste Zeitdauer und ein zuletzt auftretender Hilfs-Lichtimpuls die kürzeste Zeitdauer in der Folge der Hilfs-Lichtimpulse besitzt.

7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Hilfs-Lichtimpulse Impuls-Zeitdauern besitzen, die in der Folge von Hilfs- Lichtimpulsen graduell verringert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Hilfs-Lichtimpulse Impuls-Zeitdauern besitzen, die graduell verringert werden, bis sie einen vorbestimmten konstanten Wert erreichen und danach den vorbestimmten konstanten Wert in der Folge der Hilfs-Lichtimpulse aufrechterhalten.

9. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem ein zuerst auftretender Hilfs-Aufzeichnungslichtimpuls die längste Zeitdauer und ein zuletzt auftretender Hilfs-Aufzeichnungslichtimpuls die kürzeste Zeitdauer in der Folge der Vielzahl von Hilfs-Aufzeichnungslichtimpulsen besitzt.

10. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Vielzahl von Hilfs- Aufzeichnungslichtimpulsen Impuls-Zeitdauern besitzt, die in der Folge der Vielzahl von Hilfs-Aufzeichnungslichtimpulsen graduell reduziert sind.

11. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Vielzahl von Hilfs- Aufzeichnungslichtimpulsen Impuls-Zeitdauern besitzt, die graduell reduziert werden, bis sie einen vorbestimmten konstanten Wert erreichen und danach der vorbestimmte konstante Wert in der Folge der Vielzahl von Hilfs-Aufzeichnungslichtimpulsen aufrecht erhalten wird.

12. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Folge von Hilfs- Lichtimpulsen die gleiche Frequenz wie und geringeren Spitzen-Leistungspegel besitzt als die Folge der Vielzahl von Hilfs-Aufzeichnungslichtimpulsen.

13. Verfahren zum Aufzeichnen eines Informationssignals unter Benutzung eines Einzellichtstrahls auf einem reversibel zwischen zwei optisch voneinander unterscheidbaren Zuständen änderbaren Aufzeichnungsmedium, wobei das Verfahren einen Schritt besitzt, daß ein Lichtstrahl als ein Aufzeichnungs-Lichtimpuls in Abhängigkeit von einem Informationssignal während einer vorbestimmten Zeitdauer an das Aufzeichnungsmedium angelegt wird, um das Aufzeichnungsmedium schmelzen zu lassen und eine Zustandsänderung von einem der beiden Zustände zu dem anderen zu verursachen, die eine Aufzeichnungs-Markierung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungs-Lichtimpuls zu einer Vielzahl von Lichtimpulsen moduliert wird, die an dem Beginn der vorbestimmten Zeitdauer eine höhere Energie besitzen, als die Energie am Ende der vorbestimmten Zeitdauer ist, und dadurch das Aufzeichnungsmedium gleichmäßig in einem mit den Aufzeichnungs-Lichtimpulsen beaufschlagten Bereich schmelzen lassen und die Zustandsänderung von einem der beiden Zustände in den anderen zu verursachen zur Ausbildung des Bereiches zu einer Aufzeichnungs-Markierung mit einer im wesentlichen symmetrischen Form.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Aufzeichnungs- Lichtimpuls aus einer Folge einer Vielzahl von Licht impulsen besteht, deren Impulsdauer sich allmählich von dem Beginn zum Ende der vorbestimmten Zeitdauer verringert.

15. Verfahren nach Anspruch 14, das im wesentlichen die folgende Bedingung erfüllt:

Ts < 1,2·L/V,

wobei Ts eine Zeitdauer der Vielzahl von Lichtimpulsen, L eine Wellenlänge eines zum Lesen des auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Informationssignals benutzten Leselichtstrahls und V eine Relativ-Geschwindigkeit des Leselichtstrahls zu dem Aufzeichnungsmedium ist.

16. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem Vielzahl von Lichtimpulsen eine gleiche Impuls-Zeitdauer besitzt.

17. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Vielzahl von Lichtimpulsen den gleichen Spitzen-Leistungspegel besitzt.

18. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Aufzeichnungs- Lichtimpuls aus einer Folge von einer Vielzahl von Lichtimpulsen besteht, deren Impulsdauern allmählich von dem Beginn zum Ende der vorbestimmten Zeitdauer anwachsen.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Vielzahl von Lichtimpulsen die gleiche Impulsdauer besitzt.

20. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Vielzahl von Lichtimpulsen den gleichen Spitzen-Leistungspegel besitzt.

21. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Aufzeichnungs- Lichtimpuls aus einer Folge einer Vielzahl von Licht impulsen besteht, deren Spitzen-Leistungspegel graduell vom Beginn zum Ende der vorbestimmten Zeitdauer abnehmen.