DE69022921T2

DE69022921T2 - Sektorservoschablone für optische Platte.

Info

Publication number: DE69022921T2
Application number: DE69022921T
Authority: DE
Inventors: David William Greenwell; Munro King Haynes
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1989-08-08
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1996-06-13
Anticipated expiration: 2010-08-04
Also published as: EP0412738B1; US5134601A; DE69022921D1; JPH0371443A; EP0412738A3; EP0412738A2

Description

Technischer Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf optische Plattenspeicher, Spurverfolgung und Gray-Code-Suchschablonen für Sektorservos auf optischen Platten.

Hintergrund der Erfindung

Optische Platten erreichen bei der Informationsspeicherung eine hohe Dichte, indem optische Verfahren zur Spurverfolgung eingesetzt werden, um hohe Spurdichten zu erzielen. Dazu wird ein Verfahren benötigt, um während der Herstellung Servomformationen für die Spurverfolgungsservo auf der Platte zum Abtasten und Verfolgen zu integrieren. Eine Vielzahl von Techniken kann benutzt werden, zum Beispiel Substratätzung oder ein Photopolymerverfahren, um Strukturen unterschiedlicher Tiefe zu erzeugen, welche die Servomformationen tragen können. Gemeinhin verwendete Servos benutzen Rillen, die wie optische Gitter wirken, als Servostruktur. Die Breite der Rille und die Breite des dazwischenliegenden Stegs sind dann gleich der Spurteilung. Photolithographische Verfahren können zur Definition der Rillenstruktur benutzt werden, die Fähigkeit solcher Verfahren jedoch, entweder die dünnen Rillen oder die engen Zwischenräume zwischen den Rillen zu erzeugen, bedeutet eine starke Einschränkung bei den erreichbaren Spurdichten. Ein alternatives, sog. biplanares Verfahren verwendet sowohl Rille als auch Steg, bei denen die Breite gleich der Spurteilung ist. Dieses schwächt zwar das Problem etwas ab, bietet jedoch nur eine Teillösung und führt zu anderen Problemen. Was benötigt wird, ist ein Servoverfahren, bei dem die Merkmale (und die jeweiligen Zwischenräume), die für die Servomformation benutzt werden, größer als die Spurteilung sein können. Je größer diese ausfallen, desto größer ist die potentielle Reduzierung der Spurteilung, die mittels photolithographischer Reproduktion hergestellt werden kann. Dies ist wichtig, da in Zukunft Laser mit kürzerer Wellenlänge verfügbar sein werden.
Wenn eine Spursuchoperation auf einer optischen Platte durchgeführt wird, ist es wünschenswert, mit beträchtlicher Genauigkeit, die genaue Stelle des Spurelements bezogen auf die numerierten Spuren identifizieren zu können. Es gibt zwei spezifische Verwendungen für diese Information; die eine besteht in der genauen Bestimmung der Geschwindigkeit der Kopfbewegung und die zweite, die Annäherung an die gewünschte Spur zu überwachen, demgemäß die Geschwindigkeit einzustellen, und die gewünschte Spur mit einem Minimum an Zeit und ohne Fehler zu erreichen. Wenn Servorillen zur Suche auf Platten verwendet werden, ist es allgemein üblich, die Rillen zu zählen, wenn diese passiert wurden. Bei Verwendung von Sektorservos können Spuren zwischen den Auftritten der Sektorservomformation überquert werden. Obwohl die Sektorservodaten die Bestimmung der Spurelementposition innerhalb der Spurservoperiode, die drei oder vier Spuren lang sein kann, ermöglichen, kann diese Auflösung nicht angemessen sein, wenn Suchbewegungen mit sehr hohen Geschwindigkeiten möglich sind. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, zusätzliche radial codierte Schablonen einzusetzen, welche die genaue Bestimmung der Spurelementposition über einem breiteren Bereich von Spurnummern liefern. Es ist zu bemerken, daß kein Bedarf besteht, ein einzelnes Kennzeichen für jede Spur auf der Platte zu codieren. Die Kennzeichnung innerhalb eines Bereichs von 30 bis 50 Spuren ist angemessen, da der Bereich von unbestimmten Zeichen nicht größer wird. Die Codierung, um eine größere Auflösung als benötigt wird, zu erhalten, ist unwirtschaftlich, da der für die Codierung benutzte Bereich nicht zur Datenspeicherung verwendet werden kann. Effizienz in der Plattenraumnutzung, wie bei der Konzeption der Sektorservoschablonen, ist eine wichtige Forderung. Ein Artikel mit dem Titel "Sectored Servo Headers for Optical Storage Devices" (IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 31 No. 10, March 1989, Pages 256-257) beschreibt ein Sektorservo mit einer Gray-codierten Leitvermerkzeichenschablone, die von dem Servosystem als Spurkennzeichen benutzt wird.
Da die nützlichen Daten oben auf die Rillen geschrieben werden, stellt dies eine starke Geräuschquelle dar, die zu Datenfehlerhäufigkeit und zu einer Einschränkung der Bereichsdichte und der Datenübertragungsgeschwindigkeit beiträgt. Die erforderliche Bandbreite der Spurservos ist ziemlich niedrig. Ein Vollzeit-Servosignal ist zur genauen Spurverfolgung nicht erforderlich; deshalb ist ein sektoriertes Servoverfahren, das Servomformationen in eine Anzahl von diskreten Stellen in Sektoren um die Spur herum integriert, machbar. Die Sektorservotechnik ist in der herkömmlichen Magnetplattenaufzeichnung sehr wohl bekannt. In bekannten, optischen Plattensektor-Servosystemen wurden die Zeichen, welche die Servodaten enthalten, die mit dem Merkmal Breite und Zwischenräume etwa gleich der Spurteilung erstellt wurden, in mehreren Reihen radial angeordnet, um ein zweiphasige Schablone zu erzielen. Ein erstes Problem bei dieser Annäherung liegt in der begrenzten Spurteilung, die mit photolithographischen Verfahren erreicht wird. Obgleich dies bei schreibgeschützten, optischen Platten, die mittels Kunststoffverformung aus Bezugsformstücken hergestellt werden, die mittels Kurzwellenlängenlaser hergestellt werden, kein Problem ist, kann es jedoch ein ernstes Problem sein, wenn die geformten Rillen nicht akzeptabel sind. Ein zweites Problem bei Verwendung des Merkmals dünne Rillen und Stege, vergleichbar mit dem Anzeigelaser des Spurelementdurchmessers, ist die schlechte optische Auflösung, die erzielt wird. Deshalb varrieren die Signalausgaben bezogen auf die Spurelementgröße und auf die unvermeidbaren Schwankungen bei dem Merkmal Größen und Stege, die sich aus den unterschiedlichen Fertigungsverfahren ergeben, sehr stark. Die schlechte Auflösung resultiert auch in Low-Signalamplituden und in der Empfindlichkeit bei Geräuschstörungen.
US-A-3919697, welche den Gegenstand aus der Einleitung von Anspruch 1 widerspiegelt, beschreibt ein Sektorservosystem zur Spurverfolgung, in welchem die spurkennzeichnenden Spurelemente, welche die Spurschablone bilden, in vertikal verlaufenden Feldern angeordnet sind. Die Länge der Spurelemente und der jeweiligen Zwischenräume entlang eines Feldes ist größer als die Breite einer Spurlinie.

Beschreibung der Erfindung

Es ist ein Gegenstand der Erfindung, wirksame Sektorservoschablonen für optische Platten einfach, mit hoher Dichte und mit entsprechender Größentoleranz herzustellen.
Demgemäß liefert die Erfindung ein optisches Datenspeichersystem mit einer optischen Platte zur Speicherung von Daten, die ein Substrat und auf dem Substrat eine optische Aufzeichnungsschicht enthält, wobei die Aufzeichnungsschicht eine Ebene definiert und eine Vielzahl von konzentrischen Aufzeichnungsspuren enthält, die in eine Vielzahl von Servosektoren und Datensektoren unterteilt sind; mit einem kompletten optischen Kopf, der Abtastmittel enthält, die quer, in der Nähe der Aufzeichnungsfläche der optischen Platte bewegt werden, um in den konzentrischen Aufzeichnungsspuren Informationen zu erkennen; mit Adreßregistermitteln, um vorübergehend eine Adresse aus einer der Aufzeichnungsspuren zu speichern; Servomittel, die auf die Spuradresse reagieren, um den optischen Kopf radial zu verfahren und eine adressierte Aufzeichnungsspur zu suchen und Spurfehlersignale zu erzeugen, welche die Position der Abtastmittel bezogen auf die Mittellinie der adressierten Spur angeben, damit der komplette optische Kopf veranlaßt wird, der adressierten Spur zu folgen; und mit optischen Plattenservosektoren, die eine darauf definierte Servoschablone enthalten, die aus einer Vielzahl von radial verlaufenden Reihen mit Merkmalen in Form von Vertiefungen oder Erhebungen in bzw. auf der Ebene der Aufzeichnungsschicht besteht, wobei die Länge eines Merkmals und die Länge des Zwischenraums zwischen benachbarten Merkmalen in radialer Richtung einer Reihe größer als eine Breite der Aufzeichnungsspuren ist; dadurch gekennzeichnet wird, daß die Servomittel funktionieren, um die Spurfehlersignale durch Messung der Position der Abtastmittel bezogen auf ein Paar von Merkmalkanten zu erzeugen, wobei die Kanten das Paar bilden, das sich in verschiedenen Reihen und auf entgegengesetzten Seiten von der Spurmittellinie befindet.
Es ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung, einfach herzustellende und effiziente Spurpositionscodes zur Verwendung mit Sektorverfolgung für optische Plattenservosysteme bereitzustellen.
Zeichen, die breiter als das Spurelement sind, werden vorzugsweise verwendet, um Auflösungsprobleme und die Grenzen von photolithographischen Verfahren zu vermeiden. Die Unabhängigkeit von Schwankungen in der Linienbreite wird durch Kompensierung erreicht. In den bevorzugten Ausführungsbeispielen bestehen die Merkmale, die für Servomformationen benutzt werden, aus Löchern oder Vertiefungen in der Substratoberfläche. Diese können zum Beispiel erzeugt werden, indem ein Photolack durch eine Maske belichtet und anschließend geätzt wird. Es ist jedoch klar, daß diese Merkmale auch aus Aufwürfen oder Erhebungen bestehen können, wobei beide als äquivalent angesehen werden können. Die Servodetektoren tasten die Änderung in dem Reflexionsvermögen der Platte ab, das aufgrund der Interferenz zwischen den Lichtwellen aus den beiden unterschiedlichen Tiefen entsteht. Die optimale Tiefe ist eine Viertel Wellenlänge in dem Substrat, so daß die Beiträge von beiden Tiefen genau außerhalb der Phase liegen werden. Dadurch wird ein Maximalsignal generiert, was jedoch auch bedeutet, daß keine Daten erwartet werden können, die in die Servosektoren zu schreiben oder zu lesen sind. Wenn das Spurelement weit von einer Vertiefung entfernt ist oder sich vollkommen innerhalb einer großen Vertiefung befindet, liegt das Plattenreflexionsvermögen bei seinem normalen maximalen Wert. Wenn das Spurelement genau auf der Kante einer großen Vertiefung zentriert ist, liegt das Reflexionsvermögen nahe Null, was von dem genauen Unterschied in den Tiefen abhängt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand von Beispielen und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen
Figur 1 ein höheres Blockdiagramm zeigt, das ein Kopfpositionierservosystem zum Suchen und Verfolgen einer Aufzeichnungsspur auf einer optischen Platte gemäß vorliegender Erfindung darstellt;
Figur 2 eine Vergrößerung von einem Teil der optischen Platte aus Figur 1 liefert, die ausführlicher die Anordnung der Servo- und Datensektoren zeigt;
Figur 3 eine Graphik darstellt, welche das Reflexionsvermögen eines halbunendlichen Schritts als Funktion des Abstands von der Kante des Schritts zeigt;
Figur 4 eine Graphik darstellt, welche die Reflexiondifferenzfunktion zeigt, die gebildet wird, indem das Reflexionsvermögen einer Kante von dem Reflexionsvermögen einer folgenden Kante abgezogen wird; wobei die Abszisse der Abstand von der Mittellinie zwischen den Kanten ist und die aufeinanderfolgenden Kurven für die verschiedenen Kantenabstände sind;
Figur 5 eine Graphik darstellt, welche die Ableitung für die Kurven aus Figur 2 als eine Funktion des Abstands von der Mittellinie zwischen den beiden Kanten darstellt.
Figur 6 eine einfache Servoschablone mit großen Vertiefungen für ein Dreiphasenservo im Falle wechselnder Innen- und Außenpaare zeigt;
Figur 7 eine Graphik zeigt, welche das Reflexionsvermögen darstellt, das im Zentrum von einer Abtastung durch Reihe A als Funktion des Radius der Abtastung erzielt wurde;
Figur 8 eine Graphik zeigt, welche das Reflexionsvermögen darstellt, das im Zentrum von einer Abtastung durch die Reihen A, B bzw. C für ein Dreiphasenservo, das zwischen Innen- und Außenkantenpaaren wechselt, erreicht wurde;
Figur 9 eine Graphik der Reflexionsdifferenz A-C darstellt, welche ein Spurfehlersignal für das Dreiphasensystem bildet, das zwischen Innen- und Außenkantenpaaren wechselt;
Figur 10 eine Graphik von allen drei Reflexionsdifferenzkombinationen, A-C, B-A und C-B, für ein Dreiphasensystem zeigt, das zwischen Innen- und Außenkantenpaaren wechselt;
Figur 11 eine Dreiphasenservoschablone mit Innenpaaren zeigt;
Figur 12 eine Graphik des Reflexionsvermögens von Reihe A für ein Dreiphasenservo im Falle von Innenpaaren zeigt;
Figur 13 eine Graphik der Reflexionsvermögen von den Reihen A, B und C für ein Dreiphasenservo im Falle von Innenpaaren zeigt;
Figur 14 eine Graphik der Reflexionsdifferenz B-C für das Dreiphasenservosystem im Falle von Innenpaaren zeigt;
Figur 15 eine Graphik von allen drei Reflexionsdifferenzkombinationen, A-C, B-A und C-B, für das Dreiphasenservosystem zeigt, das Innenkantenpaare benutzt;
Figur 16 ein Dreiphasenservosystem mit Außenpaaren und konstanter Steigung zeigt;
Figur 17 eine Graphik des Reflexionsvermögens von Reihe A 1 für ein Dreiphasenservo im Falle von Außenpaaren zeigt;
Figur 18 eine Graphik der Reflexionsvermögen von den Reihen A, B und C für ein Dreiphasenservo im Falle von Außenpaaren zeigt;
Figur 19 eine Graphik der Reflexionsdifferenz A-C für ein Dreiphasenservosystem zeigt, das Außenkantenpaare verwendet;
Figur 20 eine Graphik von allen drei Reflexionsdifferenzkombinationen, A-C, B-A und C-B, für das Dreiphasenservosystem zeigt, das Außenkantenpaare verwendet;
Figur 21 eine Vierphasenservoschablone in drei Reihen zeigt;
Figur 22 eine Vierphasenservoschablone in vier Reihen zeigt;
Figur 23 eine Graphik des Reflexionsvermögens von Reihe A für die Vierphasenservoschablone von Figur 22 mit 2,5 µm Längen und 3,5 µm Zwischenräumen zeigt;
Figur 24 eine Graphik des Reflexionsvermögens der Reihen A, B, C und D für das Vierphasenservosystem mit 2,5 µm Längen und 3,5 µm Zwischenräumen zeigt;
Figur 25 eine Graphik der Reflexionsdifferenz A-B für das Vierphasenservosystem mit 2,5 µm Längen und 3,5 µm Zwischenräumen zeigt;
Figur 26 eine Graphik der vier Reflexionsdifferenzkombinationen, A-B, B-C, C-D und D-A, für das Vierphasenservosystem mit 2,5 µm Längen und 3,5 µm Zwischenräumen zeigt, welche das Spurfehlersignal darstellen;
Figur 27 eine Graphik der Reflexionsvermögen von den Reihen A, B, C und D für ein Vierphasenservo mit 2,8 µm Längen und 3,2 µm Zwischenräumen zeigt;
Figur 28 eine Graphik der Reflexionsdifferenzen für ein Vierphasenservo mit 2,8 µm Längen und 3,2 µm Zwischenräumen zeigt, das die summierten Spurfehlersignalpaare darstellt;
Figur 29 eine Graphik darstellt, welche die summierten Steigungen als eine Funktion des Spurelementenversatzes zeigt;
Figur 30 eine Graphik darstellt, welche die einzelnen Steigungspaare als eine Funktion des Spurelementenversatzes zeigt;
Figur 31 ein Beispiel einer einfachen, acht Codes langen Schablone zeigt;
Figur 32 einen ersten Satz einer sechzehn Codes langen Schablone mit zwei Kanten und acht Positionen zeigt;
Figur 33 einen zweiten Satz einer sechzehn Codes langen Schablone mit zwei Kanten und acht Positionen zeigt;
Figur 34 einen dritten Satz einer sechzehn Codes langen Schablone mit zwei Kanten und acht Positionen zeigt;
Figur 35 einen vierten Satz einer sechzehn Codes langen Schablone mit zwei Kanten und acht Positionen zeigt;
Figur 36 eine vierundzwanzig Codes lange Schablone mit zwei Kanten und neun Positionen zeigt;
Figur 37 einen ersten Satz einer sechzehn Codes langen Schablone mit drei Kanten und acht Positionen zeigt;
Figur 38 einen zweiten Satz einer sechzehn Codes langen Schablone mit drei Kanten und acht Positionen zeigt;
Figur 39 einen dritten Satz einer sechzehn Codes langen Schablone mit drei Kanten und acht Positionen zeigt;
Figur 40 einen vierten Satz einer sechzehn Codes langen Schablone mit drei Kanten und acht Positionen zeigt; und
Figur 41 einen aus sechzehn Positionen bestehenden Gray Code mit einem Vierphasenverfolgungscode zeigt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Nun wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, und insbesondere auf Figur 1, die ein Blockdiagramm eines Spursuch- und Spurverfolgungsservosystems zeigt, um einen optischen Kopf 21 über einer adressierten Aufzeichnungsspur auf einer optischen Platte 23 zu positionieren. Die Fläche der Platte 23 wird in Servosektoren S&sub1; und Datensektoren S&sub2; aufgeteilt. Die Platte selbst ist mit einer Laufwerksachse 24 verbunden, welche sich mittels eines Antriebsmotors (ohne Abbildung) in Pfeilrichtung 27 dreht. Aufzeichnungsspuren, die auf der Fläche der Platte 23 konzentrisch angeordnet sind, werden durch den Kopf 21, der am Ende des Trägers 19 befestigt ist, abgetastet. Durch Positionierbewegungen des Zugriffsarms 20, der über den Zugriffsmotor 28, in einer radialen Richtung zur Platte selektiv positionierbar ist, kann der Kopf 21 in einer ausgewählten Aufzeichnungsspur auf der Fläche von Platte 23 positioniert werden. Nachdem der Kopf 21 in einer ausgewählten Spur positioniert wurde, wird die Adressabtastung einer konzentrischen Aufzeichnungsspur durchgeführt. Eine Markierungsspur 25, die mit der Drehung der Platte synchronisiert wird, wird mittels eines Sensors 26 abgetastet und in einem Zähler 29 eingetragen. Die Taktsignale, die in der Markierungsspur 25 abgetastet wurden, können benutzt werden, um die Signale, welche von dem Kopf 21 übertragen wurden, so zu steuern, daß, in Abhängigkeit des Rotationswinkels der Platte, die zu den Servosektoren S&sub1; gehörenden Signale an Leitung 55 und die zu den Datensektoren S&sub2; gehörenden Signale an Leitung 54 übertragen werden.
Mittels des Servosystems nähert sich der Kopf 21 durch eine Bewegung des Zugriffsarms 20 einer adressierten Aufzeichnungsspur. In dem Annäherungsbereich der Aufzeichnungsspur tastet der Kopf 21 die Servomarkierungen in den Servosektoren S&sub1; ab. Die Erkennung der Spuradresse gelangt über Leitung 55, AND Gate 31 der Eingangsleitung 39, in den Spursuchschaltkreis. Das Adreßregister 36 liefert über Leitung 56 die adressierte Spur an Schaltkreis 34. Desweiteren werden Taktsignale von dem Ausgang des Zählers 29 über Leitung 59 im Schaltkreis 34 angelegt. Die Übertragung der Suchservosignale von Kopf 21 über AND Gate 31 an den Spursuchschaltkreis 34 erfolgt mittels eines Ausgangssignals von dem Spursuchschaltkreis, das über Leitung 58 und den Inverter 33 an einen Einqang des AND Gates 31 übertragen wird. Dieses Signal gibt an, daß am Ende seiner Zugriffsbewegung der Kopf 21 die Spuradresse noch nicht gefunden hatte, so daß über Ausgangsleitung 37 des Spursuchschaltkreises 34 ein Suchsignal an den Zugriffsmotor 28, welcher die radiale Positionierung des Kopfs 21 ausführt, übertragen wird, bis der Spursuchschaltkreis 34 die Markierungsschablone erkennt, die zu der Spuradresse gehört und in dem Servosektor abgetastet wurde, und ein entsprechendes Erkennungssignal in Leitung 58 des Spursuchschaltkreises 34 abgeleitet wird. Dieses Erkennungssignal unterbricht die Übertragung der Servosignale durch AND Gate 31 und führt ein Eingangssignal an AND Gate 32 aus, so daß die von Leitung 55 übertragenen Servosignale als Spurverfolgungs-Servosignale an eine Eingangsleitung 40 des Spurverfolgungsschaltkreises 35 angelegt werden.
Der Spurverfolgungsschaltkreis 35 empfängt von dem Adreßregister 36 über Eingangsleitung 57 ein Signal für die Spuradresse und über Leitung 60 ein Ausgangssignal von Zähler 29, das mittels der Taktsignale die Schaltzeiten der Servomarkierungen bestimmt, welche in den Servosektoren S&sub1; der Platte abgetastet wurden. Der Spurverfolgungsschaltkreis 35 erkennt die Spurabweichungen von Kopf 21 vom Zentrum einer Spuradresse, überträgt die Spurverfolgungssignale an den Zugriffsmotor 28, der über radiale Antriebsbewegungen Änderungen in der Position von Kopf 21 für dessen Positionierung im Zentrum der Aufzeichnungs spur vornimmt.
Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung von Platte 23 mit den Elementen, die bereits in Verbindung mit Figur 1 erklärt wurden. Auf der Fläche der Platte 23 befinden sich konzentrische Aufzeichnungsspuren, mit welchen die Adressen 1, 2, 3, ..., n-1 verbunden sind. Diese Aufzeichnungsspuren werden in die bereits erwähnten Servosektoren S&sub1; und Datensektoren S&sub2; unterteilt. Radiale Linien a, b, c, bezeichnen die Mittellinien von Markierungsbereichen der Servosektoren S&sub1;, wo in radialer Richtung Servomarkierungen nacheinander aufgezeichnet werden.
In der folgenden Erörterung wird ein Gaußscher Anzeigelaser des Spurelementdurchmessers von 0,9 Mikrometer und eine Spurteilung von 1,5 Mikrometer angenommen. Der Laser-Spurelementdurchmesser wird als Halbhöhenspitzenbreite (FWHM) definiert, das heißt, die Breite des Gaußschen Spurelements an dem Punkt, wo die Intensität 50 % des Maximalwertes beträgt. Die Skalierung auf unterschiedliche Spurelementgrößen und Spurteilungen ist normalerweise bekannt. Figur 3 zeigt eine Graphik der berechneten Abweichung des Reflexionsvermögens gegen den Abstand des Spurelementzentrums von einer halbunendlichen Kante. Bei einem Spurelement von 0,9 µm muß das Spurelement 1,5 µm oder mehr von einer einzelnen unendlichen Kante entfernt sein, damit die Auswirkung auf das Reflexionsvermögen niedrig genug ist, um unbeachtet zu bleiben. Dies zeigt die schlechte Auflösung, auf die zuvor Bezug genommen wurde. Anhand Figur 3 kann festgestellt werden, daß das Reflexionsvermögen eine nützliche Abmessung des Abstands von einer vertieften Kante über einen Bereich mit Abständen von etwa 0,2 bis etwa 1 µm auf jeder Seite der Vertiefung ist. Die Steigung ist jedoch nicht konstant und erreicht ihren Maximalwert mit 0,5 µm auf jeder Seite.
Eine Servoschablone wird konzipiert, indem Größe und Formen der Vertiefungen in mehreren radialen Reihen angeordnet werden, so daß das Spurfehlersignal (TES) ermittelt werden kann, indem die Abstände zu Kanten in einer Reihe mit Abständen zu Känten in einer anderen Reihe verglichen werden. In drei Reihen kann eine Dreiphasenservoschablone und in vier Reihen eine Vierphasenservoschablone erzeugt werden. (Wie gezeigt werden wird, ist es auch möglich, ein Vierphasensystem mit drei Reihen mittels hinzugefügter Randbedingungen zu erstellen.) Das Reflexionsvermögen im Zentrum von jeder Reihe wird abgetastet und, um in dieser Plazierung unempfindlich zu sein, wird angenommen, daß die Breiten der Vertiefungen in jeder Reihe wenigstens 3 µm betragen, so daß sich das Spurelement immer wenigstens 1,5 µm von den Seiten der Reihen befindet, wenn das Reflexionsvermögen und der Abstand gemessen werden. Da die Größe der Vertiefungen je nach Material und Verfahren schwankt, und die Positionen der Kanten ebenso schwankt, erfolgt der Ausgleich, indem der Abstand zu einer Kante in einer Reihe von außerhalb der Vertiefung mit dem Abstand zu einer Kante in einer anderen Reihe ebenfalls von außerhalb der Vertiefung verglichen wird oder indem die beiden Abstände von innerhalb ihrer jeweiligen Vertiefungen verglichen werden. Auf diese Weise entfallen die Schwankungen in der Größe, und das Servosystem funktioniert korrekt und unabhängig von solchen Schwankungen. Es ist jedoch auch möglich, Abstände von außerhalb oder von innerhalb oder beide zu verwenden, jedoch stets in gleichen Paaren, wie zuvor erklärt, um Unabhängigkeit von der Größe sicherzustellen.
Nachdem festgestellt wurde, daß diese Abstände zwischen Merkmalpaaren in zwei verschiedenen Reihen stets verglichen werden, betrachten wir nun den Unterschied zwischem dem Reflexionsvermögen von einer Kante und dem Reflexionsvermögen von einer zweiten Kante in einer zweiten Reihe als eine Funktion des Versatzes oder des Abstands zwischen beiden. Dies wird in Figur 4 für verschiedene Abstandswerte dargestellt: 0,3, 0,5, 1,0, 1,5 und 2,0 µm. Wie festgestellt werden kann, gibt es einen optimalen Abstandsbereich. Figur 5 zeigt die Steigungen von den Abweichungen bei gleichen Abstandswerten und illustriert diese außerdem. Bei Abweichungen kleiner als 1,0 µm nimmt sowohl die Differenzamplitude als auch die Steigung ab. Bei Abständen größer als 1,4 µm ist die Steigung nicht länger ein Maximum an dem äquidistanten Punkt von beiden Kanten. Zum Zwecke der Darstellung wird ein Abstand von 1,5 µm angenommen, es werden jedoch später weitere Abstandswerte betrachtet.
Eine einzelne Servoschablone mit großen Vertiefungen wird in Figur 6 dargestellt. Dies ist ein Dreiphasensystem mit drei Reihen A, B und C. Die minimale Breite beträgt, wie zuvor erwähnt, 3 µm. Die Länge entlang der Reihe beträgt 4,5 µm, der Abstand in einer Reihe 4,5 µm und die Schablone wird in einer 0,9 µm Periode wiederholt. Die Reihen B und C sind zueinander und gegenüber Reihe A um 3 µm versetzt, und der relevante Abstand zwischen Kantenpaaren, die verglichen werden, beträgt 1,5 µm. Bei Verfolgung von Spur 1 wird die Differenz des Reflexionsvermögens im Zentrum der Reihen A und B von außerhalb der beiden Vertiefungen abgetastet. In Spur 2 werden die Reihen B und C, beide innerhalb, benutzt. In Spur 3 werden die Reihen C und A, beide außerhalb, benutzt. In Spur 1A werden die Reihen A und B, beide innerhalb, benutzt. In Spur 2A werden die Reihen B und C, beide außerhalb, benutzt. In Spur 3A werden die Reihen C und A, beide innerhalb, benutzt. Indem von Spur zu Spur fortgeschritten wird, werden Reihenpaare geschaltet, um so stets das nächste Paar mit Kanten, die stets von der gleichen Art, von innerhalb und außerhalb sind, mit einem Abstand von 1,5 µm zu benutzen. Es wird darauf hingewiesen, daß kein Abstand zwischen den Reihen A, B und C gezeigt wird. Obgleich der zusätzliche Abstand eingeführt werden kann, ist dies nicht erforderlich und würde nur den Verlust an nützlichem Datenspeicherbereich erhöhen. Die Vertiefungen in den Reihen werden deshalb als Überschneidung in Zickzack-Gruppen dargestellt.
Die Einzelheiten dieses Dreiphasensystems werden in den Figuren 7 bis 10 dargestellt. Figur 7 zeigt die Schwankung des Reflexionsvermögens, das im Zentrum von Reihe A als Funktion des radialen Abstands gemessen wurde. Es ist zu bemerken, daß es zwei Minima von Reflexionsvermögen gibt; eines, wenn das Spurelement in der Vertiefung eintrifft und eines, wenn das Spurelement diese verläßt. Beide haben die gleiche Form. Figur 8 zeigt drei solcher Spuren für die Reihen A, B und C, wobei der Versatz zueinander 1,5 µm beträgt. Die Spurzentren sind dort, wo sich zwei dieser Reflexionsspuren überschneiden, und sich das Spurfehlersignal (TES) aus den Unterschieden der Reflexionsvermögen ergibt. Figur 9 zeigt den Unterschied zwischem dem Reflexionsvermögen im Zentrum von Reihe A und dem im Zentrum von Reihe C. Die zwei Steigungen, negativ ansteigende Teile, werden als TES für zwei verschiedene Spuren benutzt, die eine, wo sich das Spurelement außerhalb von den Vertiefungen der beiden Reihen A und C und die andere, wo sich das Spurelement innerhalb von den Vertiefungen der beiden Reihen A und C befindet. Das Spurzentrum ist dort, wo das TES den Nullwert kreuzt, wobei diese Stelle unabhängig von den Schwankungen in der Größe der Vertiefungen ist, da solche Schwankungen in der Differenzenrechnung entfallen. Figur 10 zeigt das TES für alle drei Reihenpaare. Durch Auswahl des passenden Differenzpaares kann stets ein gültiges TES ermittelt werden.
Obgleich diese Schablone aufgrund der beträchtlichen Größe der Merkmale einfach herzustellen ist, schwankt die Steigung des TES in Abhängigkeit von der Schwankung der Merkmalgröße. In einem solchen Fall unterscheidet sich die Steigung der Innenpaare von derjenigen der Außenpaare. Es ist wünschenswert, die Steigung und somit die Verstärkung des Servosystems zu haben, die von Spur zu Spur konstant sind und wenn möglich, relativ unabhängig von Schwankungen der Merkmalgröße ist.
Figur 11 zeigt ein Dreiphasensystem, das nur Innenpaare benutzt, so daß die Steigungen und die Verstärkung von Spur zu Spur konstant sind. Dies erfordert zusätzliche Kanten. Die Vertiefungen sind 3,2 µm lang, mit einem Zwischenraum von 1,3 µm, und mit einer Wiederholungsperiode von 4,5 µm der Schablone. Die drei Reihen sind zueinander um 1,5 µm versetzt, der relevante Abstand zwischen Paaren und Kanten, die nun verglichen werden, beträgt jetzt stets 1,7 µm. Auf Spur 1 wird die Differenz zwischem dem Reflexionsvermögen im Zentrum von Reihe A und demjenigen im Zentrum von Reihe B abgetastet. Auf Spur 2 werden die Reihen B und C, auf Spur 3 die Reihen C und A benutzt.
Die detaillierte Funktion dieses Dreiphasensystems wird in den Figuren 12 bis 15 dargestellt. Figur 12 zeigt die Schwankung des Reflexionsvermögens, das im Zentrum von Reihe A als Funktion des radialen Abstands gemessen wurde. Es ist zu bemerken, daß die beiden Minima nun so eng spationiert sind, daß das Reflexionsvermögen von außerhalb der Vertiefung niemals auf die 50 % Stufe ansteigt. Figur 13 zeigt drei solcher Spuren für die Reihen A, B und C, deren Versatz zueinander 1,5 µm beträgt. Die Spurzentren sind dort, wo sich zwei dieser Reflexionsspuren überschneiden, wobei sich das TES aus der Differenz der Reflexionsvermögen ergibt. Figur 14 zeigt die Differenz zwischen dem Reflexionsvermögen im Zentrum der Reihen B und C. Der positiv ansteigende Teil wird für diese Spur als TES benutzt. Das Spurzentrum tritt an der Nullkreuzung auf und ist von der Merkmalgröße unabhängig, da dies die Differenz von zwei Innenreflexionen ist. Die Steigung des TES ist niedriger als die in dem Fall von Figur 9, ist jedoch über einen breiteren Bereich noch wesentlich konstanter. Obwohl dies in Figur 5 nicht ausdrücklich dargestellt wurde, ergibt der Abstand zwischen den verglichenen Kanten, der in diesem Fall benutzt wurde, 1,7 µm, in etwa die maximal flache TES Steigung, die über einen breiten radialen Bereich erreicht werden kann. Wenn eine konstante Steigung und Verstärkung kritisch sind, könnte dies eine gute Wahl sein. Figur 15 zeigt das TES für alle drei Reihenpaare. Der gleichmäßig ansteigende Teil von jedem TES ist breiter als die Spurteilung, so daß sich die nützlichen TES Teile überlappen und es bezüglich der Spurelementposition oder der Richtung der Spurelementbewegung niemals zu irgendeiner Unbestimmtheit kommt. Steigung und Servoverstärkung variieren jedoch noch nach Schwankungen der Merkmalgröße.
Die Struktur von Figur 11 hat 3,2 µm Vertiefungen mit Zwischenräumen von 1,3 µm und einem nützlichen Abstand von 1,7 µm aus dem Kantenvergleich. Das gleiche Ergebnis und der gleiche nützliche Kantenabstand können ebenso durch Austauschen der vertieften Bereiche und der dazwischenliegenden Abstände erzielt werden, was Vertiefungen von 1,3 µm und Zwischenräume von 3,2 µm ergibt. Diese sind im wesentlichen äquivalent, da es ebenso schwierig ist, eine Vertiefung von 1,3 µm wie einen Abstand von 1,3 µm zwischen den Vertiefungen zu erreichen. Die Durchführbarkeit von solch kleinen Merkmalen stellt eine ernste Einschränkung dar, da es wenig Raum für weitere Erhöhungen in der Spurdichte gibt.
Figur 16 zeigt ein Dreiphasensystem, das nur Außenpaare verwendet und eine TES Steigung hat, wobei das System nahezu unabhängig von der Schwankung der Merkmalgrößen ist. Wie in Figur 5 dargestellt ist,. steigt die Kurve, da der Kantenabstand variiert, bis auf ein Maximum an und fällt dann ab. Das Maximum tritt bei einem Abstand von etwa 0,95 µm auf, und die Schwankung in der Steigung mit Merkmalgröße ist in der Nähe von diesem Maximum sehr gering. Die Schablone von Figur 16 hat einen Kantenabstand von 1,0 µm. Wie zuvor erwähnt, kann eine äquivalente Schablone erzielt werden, indem Vertiefungen und Zwischenräume untereinander ausgetauscht werden, was in Vertiefungen von 2,5 µm Länge und Zwischenräumen von 2,0 µm resultiert. In Spur 1 wird die Differenz zwischen dem Reflexionsvermögen im Zentrum von Reihe A und demjenigen im Zentrum von Reihe B abgetastet, und zwar jeweils von der äußeren Vertiefung aus. In Spur 2 werden die Reihen B und C und in Spur 3 die Reihen C und A verwendet.
Die detaillierte Funktion dieses Systems ist in den Figuren 17 bis 20 dargestellt. Figur 17 zeigt die Schwankung des Reflexionsvermögens in Reihe A mit radialem Abstand. Das Reflexionsvermögen geht an jeder Kantenkreuzung auf ein Minimum, erreicht jedoch niemals einen relativen Einheitswert, da sich das Spurelement immer innerhalb 1,5 µm von einer der Kanten befindet. Figur 18 zeigt die Reflexionsspuren der Reihen A, B und C, wobei der Versatz zueinander 1,5 µm beträgt. Die Spurzentren werden nun an den Schnittpunkten definiert, die bei etwa 40 % der relativen Reflexionsstufe auftreten. Figur 19 zeigt die Reflexionsdifferenz zwischen den Reihen A und C. Der nützliche TES Teil ist der größere, negativ ansteigende Teil mit dem Spurzentrum in dieser Nulikreuzung. Die Spurzentrumstelle und die Steigung des TES sind nahezu unabhängig von den Schwankungen der Merkmalgröße. Figur 20 zeigt die TES für alle drei Reihenpaare. Die Steigung und die Verstärkung im Spurzentrum und um dieses herum liegen auch bei oder nahe dem Maximum, das erreicht werden kann. In dieser Konfiguration sind sowohl Länge als auch Zwischenraum größer als die Spurteilung, die ein Ziel der Erfindung war, so daß die Schablone auf größere Spurdichten erweitert werden kann. Dies ist wahrscheinlich die optimale Dreiphasenservoschablone, die gefunden werden kann, da diese alle gewünschten Merkmale mit einer minimalen Breite entlang der Datenspur besitzt.
Ein Problem bleibt bei der Schablone aus Figur 16 bestehen. Wie aus Figur 20 hervorgeht, überlappen sich die nützlichen Bereiche der drei TES nicht, wie dies der Fall in Figur 15 ist. Ein Problem besteht darin, zu wissen, welches TES Paar verwendet werden kann und eine genaue Stelle zu bestimmen, wenn sich das Spurelement zwischen den Spuren befindet. Wenn sich das Spurelement fast im Spurzentrum befindet, ist es angebracht, das TES, das von den beiden Reihen benutzt wird, welche die niedrigeren Reflexionsstufen im Zentrum haben, abzuleiten. Wenn sich das Spurelement jedoch mehr als 0,24 µm außerhalb der Spur befindet, ist dieses Vorgehen nicht angebracht. Die Unbestimmtheit kann in allen Fällen gelöst werden, indem zusätzliche Informationen, die durch das Auftreten der Reflexionsminima entstehen, welche an der Anfangskante von Reihe A und an der Außenkante von Reihe C gefunden werden. Es wird darauf hingewiesen, daß es in der Umgebung von Spur 1 immer ein Reflexionsmimima an der Hinterkante von Reihe C geben wird, und daß es in der Umgebung von Spur 2 immer ein Reflexionsminimum an der Vorderkante von Reihe A geben wird. (Zum Zwecke der Darstellung wird angenommen, daß sich das Spurelement in den Figuren von links nach rechts bewegt.)
Die folgenden drei Regeln werden angenommen: (1) Wenn es an der Vorderkante von Reihe ein Minimum gibt, und die Reflexionsstufe im Zentrum von Reihe A größer als eine oder mehrere der Reihen B und C ist, ist die Differenz aus den Reihen B und C für das TES zu verwenden. (2) Wenn es an der Hinterkante von Reihe C ein Minimum gibt, und die Reflexionsstufe im Zentrum von Reihe C größer als eine oder mehrere der Reihen A und B ist, ist die Differenz aus den Reihen A und B für das TES zu verwenden. (3) Wenn keine der ersten beiden Bedingungen erfüllt wird, ist die Differenz aus den Reihen C und A für das TES zu verwenden. Diese Regeln gewährleisten, daß das richtige TES verwendet wird. Die genaue Spurelementstelle bezogen auf die Spuren kann dann in jedem Fall exakt bestimmt werden, ausgenommen dann, wenn sich das Spurelement nahe dem Zentrum zwischen zwei benachbarten Spuren befindet. In diesem Fall gibt es eine Unbestimmtheit bezüglich der genauen Stelle, jedoch keine mit Bezug auf die nächste Spur oder bezüglich des Zeichens des TES. Wenn die genaue Auflösung der Spurelementstelle verlangt wird, wenn sich das TES in der Nähe der Grenze zwischen zwei Spuren befindet, kann diese mit Bezug auf eines der beiden TES Paare erfolgen. Aus Figur 20 geht hervor, daß jeder Punkt wenigstens eines der TES ist, das rechts eine negative Steigung hat, so daß die Stelle immer aufgelöst werden kann.
An diesem Punkt wird das Verhältnis zwischen Spurteilung, Merkmallänge, und Kantenabstand für diese Dreiphasenkonzeptionen, die eine Periode von dreimal der Spurteilung haben, wie in den Figuren 11 und 14 ersichtlich ist, untersucht. Es wird festgestellt, daß der Außenabstand gleich zweimal der Spurteilung minus der Länge der Vertiefung ist, und daß der Innenabstand gleich der Länge der Vertiefung minus der Spurteilung ist. Somit kann die Schablone für jeden gewünschten Abstand konzipiert werden, indem die passende Länge der Vertiefung gewählt wird.
Servoschablonen mit drei Reihen mit Vertiefungen sind, bezogen auf den Raum, den sie in dem verfügbaren Spurbereich beanspruchen, wirtschaftlich. Es gibt jedoch Einschränkungen bezogen auf die erreichbaren Größen der Vertiefungen und die Konstanz der TES Steigung. Figur 21 zeigt, wie ein Vierphasensystem mit nur drei Reihen, die Vertiefungen von 3 µm Länge mit Zwischenräumen von 3 µm haben, ausgeführt werden kann. Der radiale Versatz von Reihe A zu Reihe B beträgt 1,5 µm, wie der Versatz zwischen den Reihen B und C; Reihe C ist jedoch lediglich eine umgekehrte Kopie von Reihe A. Der effektive Kantenabstand für Vergleiche beträgt 1,5 µm, wie in Figur 6.
Das System in Figur 6 benutzt abwechselnd Innen- und Außenpaare. Das System in Figur 11 benutzt nur Innenpaare, und das System in Figur 16 nur Außenpaare. Die Schablone aus Figur 21 benutzt Außenpaare in den Spuren 1 und 2 und Innenpaare in den Spuren 3 und 4. In Spur 1 werden die Reihen A und B, beide außen, benutzt. In Spur 2 werden die Reihen B und C, beide außen, benutzt. In Spur 3 werden die Reihen A und B, beide innen, benutzt. In Spur 4 werden die Reihen B und C, beide innen, benutzt. Somit benutzt dieses Schema nur Reihe B, vergleicht diese abwechselnd mit den Reihen A und C und wechselt bei der Verwendung zwischen Innen- und Außenkanten ab, was davon abhängt, ob sich das Spurelement innerhalb oder außerhalb der Vertiefungen von Reihe B befindet. Obwohl die Stellen des Spurzentrums unabhängig von der Merkmalgröße sind, sind die Steigungen größenabhängig, wie im Fall von Figur 6. Außerdem variieren die Steigungen der Innen- und Außenpaare des TES, da die Merkmalgröße von 3 µm nominal ausgeht und keine weiteren Schwankungen bei dieser Schablone möglich sind.
Eine weitere Verbesserung kann erzielt werden, indem eine vierte Reihe mit Vertiefungen hinzugefügt wird, welche einen zusätzlichen Grad an Freiheit bei der Konzeption der Schablone liefert. Ein Vierphasensystem mit vier Reihen kann ohne weiteres von der Schablone aus Figur 21 abgeleitet werden, indem Reihe D hinzugefügt wird, die eine umgekehrte Kopie von Reihe B ist. Dies bietet zusätzliche Flexibilität, indem die Einschränkung, immer nur Reihe B zu benutzen, entfällt. Die Abmessungen können dann geändert werden, um zahlreiche, gewünschte Charakterisitika des Servosystems auszuführen. Wie bei den Dreiphasensystemen wird das Verhältnis zwischen Spurteilung, Merkmallängen und Abstandswerten ermittelt. Der Außenabstand ist gleich dreimal die Spurteilung minus der Länge der Vertiefung, und der Innenabstand ist immer noch gleich der Länge minus der Spurteilung. Wir können jedoch größere Werte an Vertiefungslängen und Zwischenräumen erreichen, als dies mit den vergleichbaren Dreiphasenservosystemen möglich war. Da in Dreiphasensystemen die Summe der Innen- und Außenabstände gleich der Spurteilung ist, war es nur möglich, entweder einen Innen- oder einen Außenabstand zu verwenden; es konnten niemals beide gleichzeitig benutzt werden. In dem Vierphasensystem ist die Summe der beiden Abstände gleich zweimal die Spurteilung, so ist es möglich, sowohl Innen- als auch Außenabstände mit den meist gewünschten Schablonen zu verwenden.
Figur 22 zeigt ein Vierphasenservosystem mit vier Reihen. Die Vertiefungen sind 2,5 µm lang mit 3,5 µm Zwischenräumen, was eine 6,0 t£m Periode ergibt. Der Innenabstand beträgt 1,0 µm, was in etwa an dem Punkt der maximalen Steigung des TES und der kleinsten Schwankung der Steigung mit Größenschwankung in der Vertiefung. Der Außenabstand beträgt 2,0 µm, was ein TES mit einem ausgedehnten Bereich ergibt, der sich überlappt, um so die Probleme bezüglich der Unbestimmtheit von Stelle oder Richtung zu beseitigen. Beide können, wie gewünscht, benutzt werden. In Spur 1 werden entweder die Reihen A und B, innen, oder die Reihen C und D, außen, benutzt. In Spur 2 werden die Reihen B und C, innen, oder die Reihen D und A, außen, benutzt. In Spur 3 werden die Reihen C und D, innen, oder die Reihen A und B, außen, benutzt. In Spur 4 werden die Reihen D und A, innen, oder die Reihen B und C, außen, benutzt.
Einzelheiten der Funktion sind in den Figuren 23 bis 26 dargestellt. Die Reflexionsspur von Reihe A ist in Figur 23 und alle vier Reflexionsspuren sind in Figur 24 abgebildet. Die Spurzentren befinden sich an den Punkten, wo es zwei Schnittpunkte mit Reflexionsvermögen gibt, wobei der obere das Außenpaar mit einem 2,0 µm Abstand und einem breiten Nutzungsbereich ist, und der untere das Innenpaar mit einem 1,0 µm Abstand und einer großen und nahezu konstanten Steigung ist. Die Steigung, der positiv ansteigende Teil auf der linken Seite, ist der Teil mit dem Innenpaar und der flachere, jedoch breitere, positiv ansteigende Teil auf der rechten Seite ist der Teil mit dem Außenpaar. Die breiten Außenpaare können während Suchoperationen benutzt werden, um die Stelle und die Bewegungsrichtung mit Bestimmtheit sicherzustellen, während die schmaleren Innenpaare zur Hochleistungs-Spurverfolgung verwendet werden können, sobald die Suchoperation abgeschlossen ist. Figur 24 zeigt, daß aufgrund der Tatsache, daß die Innen- und Außenpaare unterschiedliche Abstandswerte haben, die Schablone der Reflexionsspuren gegenüber der Position einzigartig ist. Die Spurelementstelle innerhalb des TES Bereichs, und welches Signalpaar für TES benutzt wird, kann ohne weiteres mit einfachen Logikschaltkreisen gelöst werden, welche die relative Größenordnung der Reflexionswerte aus den vier Reihen vergleichen. Die relative Anordnung der Reflexionspunkte in der ungefähren Stelle innerhalb des Bereichs gibt an, welches Paar oder welche Paare als TES benutzt werden sollte(n), um die genaue Stelle zu liefern.
Das Vorhandensein von zwei unabhängigen TES, die von verschiedenen Merkmalsätzen auf der Platte abgeleitet werden, liefern Redundanz gegenüber der negativen Auswirkung von Fehlern in den Servosektorbereichen. Wenn beide TES mit dem Grenzwert übereinstimmen, ist alles in Ordnung, wenn jedoch die Differenz diesen Betrag überschreitet, dann könnte entweder ein Durchschnitt benutzt werden, um die Abweichung zu verringern, oder es könnte ein Entscheidungsverfahren, das auf dem Bereich von erwarteten Werten (abgeleitet von früheren Sektordaten) basiert, verwendet werden, um einen Wert auszuwählen, oder ansonsten könnte die Differenz lediglich als Zeiger benutzt werden, um die Sektorservodaten zu veranlassen, als unbrauchbar ignoriert zu werden. Fehler, die durch Fehler in den Servosektoren verursacht werden, würden dadurch weitestgehend reduziert.
Die Länge der Vertiefung für das Vierphasenservo aus Figur 22 kann eingestellt werden, um die Servosystemanforderungen unter Beibehaltung der oben genannten Verhältnisse anzupassen. Offensichtlich kann die Schablone umgekehrt werden, die Längen der Vertiefungen und die Zwischenräume untereinander ausgetauscht werden, und die Reihenfolge der Reihen ganz beliebig zusammengestellt werden. Der Hauptmangel dieses Systems liegt in dem begrenzten Bereich von Spurversatz, wobei die TES Steigung und die Servoverstärkung relativ konstant bleiben.
Ein größerer Bereich an Linearität des TES kann mit Bezug auf die Position außerhalb der Spur und auf die Schwankung der Merkmalgröße erzielt werden, indem das TES von allen vier Reflexionswerten zusammen abgeleitet wird. Die Differenz des Außenpaares zu der Differenz des Innenpaares addiert, ist, bei korrekter Ausführung, konstanter. Da die Merkmalgröße variiert, wird der Wechsel zum Innenpaar durch einen nahezu entgegengesetzten Wechsel zum Außenpaar kompensiert. Eine gute Wahl sind die folgenden Maße: Vertiefungen von 2,8 µm Länge mit Zwischenräumen von 3,2 µm, was einen Innenabstand von 1,3 µm und einen Außenabstand von 1,7 µm ergibt. Wenn die Merkmalgrößen um ± 0,2 µm variieren, könnte die Länge 2,6 bis 3,0 µm, die Zwischenräume 3,4 bis 3,0 µm, der Innenabstand 1,1 bis 1,5 µm und der Außenabstand 1,9 bis 1,5 µm betragen. Die Funktion ist in jedem Fall ähnlich derjenigen, die in den Figuren 23 bis 26 abgebildet ist.
Figur 27 zeigt die Reflexionsspuren der vier Reihen, aus welchen die Spurelementstelle mittels der Logik im Falle der 2,7 µm Länge herausgefunden werden kann. Für den gleichen Fall zeigt Figur 28 die beiden TES, die durch Summierung der Differenzen zwischen Innen- und Außenpaaren in den verschiedenen Kombinationen ermittelt wurden. Diese sind mit Ausnahme der Polarität identisch. Die verbesserte Konstanz der Steigungen, die erzielt wird, indem alle vier Reihen benutzt werden, um die TES abzuleiten, wird in Figur 29 ausgeführt, welche die Steigungen als Funktion des Spurelementversatzes für die Vertiefungslängen 2,6 bis 3,0 µm und einer Spanne von ± 0,2 µm zeigt. Im Vergleich zeigt die Figur 30 die Steigungen im Falle des einzelnen Paares, das zuvor in Figur 22 mit einer Schwankung in der Vertiefungslänge von 2,3 bis 2,7 µm und ebenfalls einer Spanne von ± 0,2 µm gezeigt wurde. Die verbesserte Toleranz ist ganz offensichtlich.
Wenn die Kantenabstände erzwungen werden, so daß sogar mit Schwankungen in der Merkmalgröße der Außenabstand größer als der Innenabstand ist, dann wird die einfache Logik stets die Spurstelle angeben und welche Polarität des TES benutzt werden muß. Wenn das Reflexionsvermögen von Reihe D größer als das von Reihe B und das von Reihe C größer als das von Reihe A ist, dann befindet sich das Spurelement in der Nähe einer Spur 1. Wenn das Reflexionsvermögen von Reihe D größer als das von Reihe B und das von Reihe A größer als das von Reihe C ist, dann befindet sich das Spurelement in der Nähe von Spur 2. Wenn das Reflexionsvermögen von Reihe B größer als das von Reihe D und das von Reihe A größer als von Reihe C ist, dann befindet sich das Spurelement in der Nähe von Spur 3. Wenn das Reflexionsvermögen von Reihe B größer als das von Reihe D und das von Reihe größer als das von Reihe A ist, dann befindet sich das Spurelement in der Nähe von Spur 4. Es besteht keine Unbestimmtheit.
Im Falle der summierten TES, die gerade beschrieben wurden, können die Vertiefungen und Zwischenräume natürlich untereinander ausgetauscht werden; es sollten jedoch Vertiefungslängen oder Zwischenräume von genau 3 µm vermieden werden, um eine Unbestimmtheit in der Spurposition während Suchoperationen zu verhindern. Eine gleich große Immunität der Steigungsschwankung in Vertiefungslängen- und Spurversatzschwankungen kann erzielt werden, indem die Konzeption auf eine Vertiefungslänge von 3,0 µm ausgerichtet wird, so daß die Abstände von sowohl den Innen- als auch den Außenkanten bei 1,5 µm liegen. In diesem Fall müssen jedoch zusätzliche Logikschaltkreise verwendet werden, wie dies zuvor für die Schablone aus Figur 16 beschrieben wurde, indem das Auftreten von Reflexionsminima an den Außenkanten der Schablone verwendet wird, um die Unbestimmtheit der Spurelementstelle mit Bezug auf die Servoschablone zu lösen.
Eine Steuermarkierung, die in keiner der vorherigen Figuren abgebildet ist, kann eingesetzt werden. Diese Markierung besteht aus einem radialen Vertiefungslauf von der Innen- zur Außenkante der Platte, um die Erkennungsschaltkreisabtastung zu unterstützen, wenn ein Servosektor angefahren wird. Diese Markierung kann von den Servoreihen getrennt werden, so daß zwei Kanten der Steuermarkierung immer abgetastet werden, oder diese kann in unmittelbarer Nachbarschaft ohne Trennung von den Servoreihen untergebracht werden, um Platz zu sparen, so daß nur die Anfangskante der Steuermarkierung stets erkannt wird.
Figur 3 zeigte den Grad der Auflösung, die erzielt werden kann, wenn die Reflexionsschwankung gelesen wird, wenn das Spurelement die Grenze einer Vertiefung passiert, die eine Tiefe von einer Viertel Wellenlänge im Substrat hat. Bei einem Gaußschen Spurelement mit einem FWHM Durchmesser von 0,9 µm muß das Spurelement wenigstens 1,5 µm von einer solchen Kante entfernt sein, damit das Reflexionsvermögen nicht in Anwesenheit dieser Kante zugeordnet wird. Bekannte optische Sektorservosysteme verwendeten schmale Vertiefungen unterschiedlicher Länge in radialer Richtung als ein Mittel zur Codierung der Spurkennzeichnung, aber diese leiden unter den Problemen der begrenzten Auflösung des optischen Leseverfahrens und der Toleranzen bezogen auf die Schwankungen in der Wellenlänge und den Merkmalgrößen. Bekannte Verfahren, die schmale Vertiefungen benutzen, erkennen das Vorhandensein oder das Fehlen von Vertiefungen sowie deren Stelle. Gray Codes, die es nur ermöglichen, einen Satz Elemente an einer gegebenen Stelle zu verändern, sind natürlich in der Technik bekannt.
Wenn die oben genannten Schablonen konzipiert werden, müssen bestimmte Grundsätze beachtet werden, um eine effiziente und wirksame Operation auszuführen. Da die Codemerkmale Tiefenschwankungen sind, tasten wir Veränderungen in dem Reflexionsvermögen ab, das an irgendeinem Punkt bei Maximum liegt, entweder innerhalb oder außerhalb der Vertiefung, solange bis der Abstand von irgendeiner Kante größer als 1,5 µm ist. Es können nur Kanten abgetastet werden. Um Großsignalamplituden auszuführen und Probleme bei Merkmal- und Spurelementgrößenschwankungen zu vermeiden, sollte die minimale Weite und der minimale Zwischenraum der Vertiefungen zweimal oder mehr vom Spurelementdurchmesser betragen. Da jede Vertiefung einen Anfang und ein Ende hat, müssen die Kanten stets paarweise auftreten. Um das Steuern der Abtastung vorzusehen, muß wenigstens eine Vorderkante aus einer ununterbrochenen geraden Linie vom Innen- zum Außendurchmesser bestehen. Die Schablone muß eine "Schließ"eigenschaft haben, so daß diese kontinuierlich vom Innen- zum Außendurchmesser ohne Unterbrechungen oder Aussetzer in der Schablone oder Codierstruktur wiederholt werden kann. Die Schablone muß ein Cray Code sein, so daß nur eine Kante die Position an einem Grenzpunkt verändert. Es dürfen keine Unbestimmtheiten in der Bestimmung der Spurelementposition von den Minima an Reflexionsvermögen auftreten, selbst nicht an den Grenzpunkten zwischen den Codekombinationen.
Gemäß der Erfindung werden Cray Code Schablonen mit großen Merkmalgrößen und Zwischenräumen bereitgestellt, die einfach herzustellen sind und Schwankungen in der Merkmalgröße und der Wellenlänge des Spurelements ermöglichen. Die Schablonen erstrecken sich ohne Unterbrechung von der Innen- zur Außenkante der Platte, so daß ihr Vorhandensein stets sichergestellt ist; nur die Stellen tragen die Informationen. Für größere Effizienz können die Spurverfolgungscodes entweder kurz davor oder kurz dahinter plaziert werden, diese können jedoch auch unabhängig eingesetzt werden. Die folgenden Beispiele beziehen sich auf die Größe eines Spurelements von 0,9 µm und eine Spurteilung von 1,5 µm. Das Skalieren von Abmessungen für unterschiedliche Spurelementgrößen und Spurteilungen ist offensichtlich. Zwecks Darstellung sind minimale Streifenbreiten und Zwischenräume von 2 µm mit Schritten von 1 µm zwischen den benachbarten Positionen abgebildet. Da der Detektor nur herausfinden kann, welche Position eines Satzes aus diskreten Positionen jede Kante beansprucht, hängt die minimale Merkmalgröße und Schrittbreite von den Toleranzen in der Schablonenfertigung und dem Auflösungsvermögen der Detektoren ab. Wie zuvor wird angenommen, daß sich das Spurelement von links nach rechts in den folgenden Figuren bewegt.
Figur 31 zeigt den einfachsten Code, der möglich ist: eine modifizierte Treppenstufenschablone mit nur einer variablen Kante. Diese Schablone ist extrem unwirksam, da diese eine Breite von 13 µm bei einem Code mit acht Positionen benötigt. Diese hat auch Unbestimmtheiten, die von der Tatsache verursacht werden, daß es immer die gleiche Kante ist, die sich verändert, wobei sich diese in jeder Richtung an den benachbarten Grenzen verändern kann. Eindeutig unpassend ist die Schablone, die hier nur zu Referenzzwecken und als Beispiel für eine schlechte, praktische Konzeption gezeigt wird.
Figur 32 zeigt eine nützliche Schablone mit einem Vertiefungsstreifen mit fester Kante und einen mit zwei variablen Kanten. Es gibt sechzehn Positionskombinationen, was als. Maximum gilt, das mit acht möglichen Positionsstellen für die Kanten erreicht werden kann. Der Kantenpositionscode kann in Zahlenpaaren ausgedrückt werden, wie dies auf der rechten Seite der Figur angegeben ist, welche die Stelle der Kanten an jedem Punkt des Codes zeigen. Es gibt achtundzwanzig mögliche Kombinationen von acht Positionen, bei denen zwei auf einmal genommen werden, wobei jedoch nicht alle durchführbar sind. Die sieben Kombinationen, die Paare 1-2, 2-3, 3-4, 4-5, 5-6, 6-7 und 7-8 sind nicht zulässig, da diese gegen die Forderung verstoßen, daß die Vertiefungsbreite gleich oder größer als ein vorgeschriebener Mindestwert sein muß. Die minimale Breite und der Zwischenraum müssen gleich der oder zweimal größer als die Positionsschrittgröße sein. Außerdem sind die Paare 1-3 und 6-8 nicht zulässig, da es keinen Weg gibt, diese in die Sequenz einzubauen, ohne gegen die Forderung keine Unbestimmtheiten zu haben, zu verstoßen. Aus diesem Grund stellen die Paare 1-4 und 5-8 die äußerst linken bzw. äußerst rechten Kombinationen dar, die benutzt werden können. Wie aus der digitalen Codesequenz in der Figur hervorgeht, kann nur eine Zahl von dem einen zum anderen Code geändert werden, und diese muß in benachbarte Grenzen wechseln. Drei unbenutzte Codekombinationen bleiben zurück; die Paare 1-5, 2-7 und 4-8. Aufgrund der Einschränkung, daß jedes Paar in der Nähe einer Grenze einen gemeinsamen Wert haben muß, können unbenutzte Paare nicht eingesetzt werden, ohne daß gegen diese Forderung verstoßen wird. Die Schablone in Figur 31 zeigt deshalb die maximale Länge, sechzehn Kombinationen, die unter diesen Zwängen festgestellt werden können. Diese besondere Anordnung von den sechzehn Codekombinationen ist jedoch nicht einzigartig. Viele Permutationen in der Ordnung dieser sechzehn Codes sind möglich, welche die gegebenen Zwänge erfüllen, diese wurden jedoch alle gerade aus den gleichen Kombinationen neu geordnet.
Der Satz mit Codekombinationen aus Figur 32, in dem die Paare 1-5, 2-7 und 4-8 wegfallen, ist nicht der einzige Satz, der zur Zufriedenheit ausfällt. Eine Untersuchung der Codekombinationen zeigt, daß es drei weitere Gruppen mit drei Codekombinationen gibt, von denen jede unbenutzt zurückbleiben kann und ein aus 16 Positionen bestehender Code noch erzielt werden kann. Es gibt wieder viele Möglichkeiten, diese Codesätzen neu zu ordnen. Figur 34 zeigt eine der möglichen Codeanordnungen, wenn die Paare 1-7, 2-5 und 4-8 wegfallen. Figur 35 zeigt eine dieser Möglichkeiten, wenn die Paare 1-8, 2-5 und 4-7 entfallen. Bei diesen Kombinationen sind ebenfalls viele Neuordnungen möglich. Es können jedoch keine anderen Sätze von Codegruppen verwendet werden, um eine Sequenz, die aus sechzehn Positionen besteht, zu erhalten, welche nicht gegen die Zwänge verstößt und in der keine Sequenz länger als sechzehn ist. Jeder mögliche, aus sechzehn Positionen bestehender Code muß einen der Sätze mit den Kombinationen benutzen, die in den Figuren 32 bis 35 gezeigt wurden, obgleich viele verschiedenen Neuordnungen möglich sind. Diese Codes liegen eindeutig über denen aus Figur 11, da diese eine Codelänge von sechzehn mit einr Breite von nur 11 µm erzielen und keine Probleme mit der Unbestimmtheit haben.
Ein aus sechzehn Positionen bestehender Code ist wahrscheinlich passend, da dieser mit der Länge des Spurverfolgungscodes multipliziert wird, wahrscheinlich mit drei oder vier, um die Gesamtauflösungsleistung der Kombination zu erzielen. Dadurch wird die Spurstelle in 48 von 64 Spuren aufgelöst, was von der Spurverfolgungscodeperiode abhängt. Wenn eine größere Auflösung benötigt wird, könnten die oben genannten Codes erweitert werden, indem die Anzahl der möglichen Positionen um eins erhöht wird; dadurch steigt die Breite auf 12 tjm und die Codelänge auf ein Maximum von vierundzwanzig Positionen an. Es gibt nur zwei unbenutzte Codekombinationen; die Paare 3-5 und 5-7. Die Untersuchung der Kombinationen zeigt, daß dies der einzige Codesatz ist, der in der Lage ist, die Maximallänge von 24 Positionen zu erreichen. Natürlich kann jeder der Codes mit Maximallänge beliebig gekürzt werden, indem, je nach Wunsch, ein Codepunkt oder mehrere Codepunkte gelöscht wird bzw. werden.
Es kann eine größere Effizienz erreicht werden, indem drei von vier Kanten variabel gestaltet werden, wie dies in Figur 37 gezeigt wird, welche die maximale Codelänge von sechzehn mit einer Gesamtbreite von nur 9 µm ausführt, was eine Ersparnis von 2 µm pro Sektor ergibt. (Dies sind Sollwerte, die zum Zwecke der Darstellung benutzt werden, wobei die aktuelle Ersparnis von den genauen Breiten und den benutzten Schrittgrößen abhängt). Es gibt 56 mögliche Kombinationen von acht Positionen, von denen drei auf einmal genommen werden. Die meisten von diesen sind unbenutzbar, da diese gegen die Forderung der Mindestbreite und der Mindestzwischenräume von zwei Einheiten (in den Beispielen in Mikrometern angegeben) verstoßen. Achtzehn Kombinationen bleiben zurück, die mit diesen Zwängen benutzt werden können. Vier Codeanordnungen werden auf einer aus achtzehn Positionen bestehenden Länge ausgeführt, diese haben jedoch alle ein Unbestimmheitsproblem, das dadurch entsteht, daß zwei benachbarte Schritte die gleiche Kante haben, wie dies in Figur 31 auftritt. Um benachbarte Schritte zu vermeiden, müssen zwei der Codekombinationen unbenutzt zurückbleiben. Figur 37 zeigt die Schablone mit den Dreiergruppen 1- 3-7 und 2-6-8, die weggelassen werden. Figur 38 zeigt die Schablone mit den Dreiergruppen 1-3-8 und 2-6-8, die weggelassen werden. Figur 39 zeigt die Schablone mit den Dreiergruppen 1-3-8 und 1-6-8, die weggelassen werden. Figur 40 zeigt die Schablone mit den Dreiergruppen 1-3-7 und 1-6-8, die weggelassen werden. Somit muß eines der Paare 1-3-7 und 1-3-8 wegfallen und eines der Paare 1-6-8 und 2-6-8 wegfallen. Wie im Fall mit den zwei Kanten, der in den Figuren 32 und 35 gezeigt wurde, gibt es nur vier Sätze mit Codekombinationen, die verwendet werden können, um die maximale Länge von sechzehn mit drei Kanten und acht nutzbaren Position zu erhalten. Die größere Effizienz dieser Dreikantencodes macht diese ausgesprochen wünschenswert.
Wie zuvor erwähnt, ist ein aus sechzehn Position bestehender Code wahrscheinlich passend, da dieser 48 oder 64 Spuren auflöst, was von der Spurverfolgungscodeperiode abhängt. Wenn eine größere Auflösung benötigt wird, kann die Breite des Zweistreifen-, Dreikantencodes um eins erweitert werden. Die aus neun Positionen bestehende Länge, die Breite des 10 µm Codes ist zweiunddreißig, wobei die benachbarten Schrittprobleme diesen auf kleinere Codelängen zwingen. Ähnlich kann der Dreikantencode auf eine Breite von 8 µm mit sieben Positionen zusammengezogen werden, wobei die Codelänge nur sieben beträgt, was keine passende oder praktische Zahl ist. Die drei Kanten, der aus acht Positionen bestehende Code mit einer Breite von 9 µm und einer Länge von 16, wie in den Figuren 38 bis 40 abgebildet, ist wahrscheinlich die beste Wahl. Figur 41 zeigt den Code von Figur 37 in Verbindung mit einem vierreihigen Vierphasen-Spurverfolgungscode. Es ist zu bemerken, daß sich der Gray Code einmal pro Periode des Spurverfolgungscodes verändert und daß die Änderungspunkte eingestellt werden, so daß jede Gruppe aus vier Spuren zentriert in einen Gray Code Intervall fällt.
Die Erfindung liefert Sektorservo- und Gray Code Schablonen, die große Merkmalgrößen und Zwischenräume haben, die ohne weiteres durch photolithographische Verfahren ausgeführt werden kznnen und Potential für stark steigende Spurdichten bieten, da Laser mit kürzeren Wellenlängen verfügbar werden. Diese Schablonen sind unempfindlich gegen Schwankungen in der Spurelementgröße sowie in den Merkmalgrößen und Zwischenräumen. Diese haben, was die Spurposition oder die Richtung der Kopfbewegung während der Suchoperationen angeht, keine Unbestimmtheiten. Diese sind ebenfalls, was den benötigten Platzbedarf auf der Platte angeht, ausgesprochen effizient. Der Wegfall von Geräuschen aufgrund von Rillenstrukturen wird wahrscheinlich einen Anstieg in den Dichten ermöglichen, der ausreichend ist, um den Verlust, der durch den Einsatz der Sektorservoschablone entsteht, aufzufangen. Die verbesserte Zuverlässigkeit von Suchoperationen und der Spurerfassung sowie die Unempfindlichkeit gegen Fehler sind deutliche Vorteile.
Die Spurverfolgungs-Servoschablone verwendet drei oder vier Reihen von Merkmalen mit Längen und Zwischenräumen, die größer als die Spurteilung sind, und die in einem Drei- oder Vierphasensystem angeordnet sind. Dies ist wesentlich effizienter als die Verwendung von zwei Zweiphasensystemen, die in der Quadratur angeordnet sind und größere Merkmale erlauben. Durch den Ausgleich entgegengesetzter Kanten, der Unabhängigkeit von der Servoverstärkung im Spurzentrum mit Schwankungen in der Merkmalgröße, werden entweder durch Verwendung des schmalen Innenkantenpaares gegenüber den entgegengesetzten Schwankungen eines Außenkantenpaares erzielt. Die redundanten TES erzeugen reduzierte Spurverfolgungsfehler beim Vorhandensein von Medienfehlern. Die Spurelementstelle innerhalb der Servoperiode kann immer ohne Unbestimmtheit und mit keiner Unbestimmtheit gefunden werden, was die relative Bewegungsrichtung Kopf- Platte während der Spurerfassung angeht.
Die Gray Codes benutzen Kanten, die ohne Unterbrechung vom Innen- zum Außendurchmesser verlaufen, und vermeiden dadurch Auflösungs- und Zuverlässigkeitsprobleme, die mit dem Erkennen des Vorhandenseins oder des Fehles von Markierungen bei Medienfehlern verbunden sind. Eine oder mehrere gerade Kante(n) liefert bzw. liefern Steuerungsreferenz und zwei oder mehrere Kanten haben diskrete Positionsstellen gemäß den Gray Codes, die eine maximale Effizienz bei der Spanne der Spurstellenfähigkeit für die Anzahl von benutzten Positionen und die Breite der eingesetzten Merkmale liefern. Für bestimmte wünschenswerte Codeklassen werden alle möglichen Anordnungen, die mit maximaler Codelänge ausgeführt werden, gekennzeichnet.

Claims

1. Ein optisches Datenspeichersystem mit

einer optischen Platte (23) zur Speicherung von Daten, die ein Substrat und auf dem Substrat eine optische Aufzeichnungsschicht enthält, wobei die Aufzeichnungsschicht eine Ebene definiert und eine Vielzahl von konzentrischen Aufzeichnungsspuren (1,2 ....n) enthält, die in eine Vielzahl von Servosektoren (S1) und Datensektoren (S2) unterteilt sind;

einem kompletten optischen Kopf 1 der Abtastmittel (21) enthält, die quer, in der Nähe der Aufzeichnungsfläche der optischen Platte bewegt werden, um in den konzentrischen Aufzeichnungsspuren Informationen zu erkennen;

Adreßregistermitteln (36), um vorübergehend eine Adresse aus einer der Aufzeichnungsspuren zu speichern;

Servomittel (34, 35), die auf die Spuradresse reagieren, um den optischen Kopf radial zu verfahren und eine adressierte Aufzeichnungsspur zu suchen und Spurfehlersignale zu erzeugen, welche die Position der Abtastmittel bezogen auf die Mittellinie der adressierten Spur angeben, damit der komplette optische Kopf veranlaßt wird, der adressierten Spur zu folgen; und

optischen Plattenservosektoren, die eine darauf definierte Servoschablone enthalten, die aus einer Vielzahl von radial verlaufenden Reihen (A, B, C) mit Merkmalen in Form von Vertiefungen oder Erhebungen in bzw. auf der Ebene der Aufzeichnungsschicht besteht, wobei die Länge eines Merkmals und die Länge des Zwischenraums zwischen benachbarten Merkmalen in radialer Richtung einer Reihe größer als eine Breite der Aufzeichnungsspuren ist; dadurch gekennzeichnet wird, daß

die Servomittel funktionieren, um die Spurfehlersignale durch Messung der Position der Abtastmittel bezogen auf ein Paar von Merkmalkanten zu erzeugen, wobei die Kanten das Paar bilden, das sich in verschiedenen Reihen und auf entgegengesetzten Seiten von der Spurmittellinie befindet.

2. Ein Speichersystem wie in Anspruch 1 angemeldet, wobei die Anzahl von Phasen der Servoschablone auf dieser optischen Platte aus drei oder mehr Phasen besteht.

3. Ein Speichersystem wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 angemeldet, wobei die Anzahl von Reihen mit Merkmalen, welche die Servoschablone bilden, drei oder mehr beträgt.

4. Ein Speichersystem wie in Anspruch 1 angemeldet, wobei die Anzahl von Phasen der Servoschablone auf der optischen Platte aus drei Phasen mit drei Reihen von Merkmalen besteht.

5. Ein Speichersystem wie in Anspruch 1 angemeldet, wobei die Anzahl von Phasen der Servoschablone auf der optischen Platte aus vier Phasen mit drei Reihen von Merkmalen besteht.

6. Ein Speichersystem wie in Anspruch 1 angemeldet, wobei die Anzahl von Phasen der Servoschablone auf der optischen Platte aus vier Phasen mit vier Reihen von Merkmalen besteht.

7. Ein Speichersystem wie in irgendeinem Anspruch angemeldet, wobei die Abstände zwischen Merkmalpaaren so definiert sind, daß diese gerade größer als die Spurelementgröße eines Leselasers der Abtastmittel ist, wodurch eine Schwankung der Spurfehlersignalsteigung mit Spurelementgröße oder Merkmallänge minimiert wird.

8. Ein Speichersystem wie in Anspruch 6 angemeldet, wobei die Kantenabstände zwischen Merkmalpaaren gerade größer als die Spurelementgröße eines Leselasers der Abtastmittel ist, und die Reflexionswerte aus allen vier Reihen summiert werden, um ein Spurfehlersignal zu bilden, dessen Steigung und die daraus resultierende Servoverstärkung von den Schwankungen in der Spurelementgröße, den Merkmallängen und der Spurversatzposition unberührt bleiben.

9. Ein Speichersystem wie in irgendeinem vorhergehenden Anspruch angemeldet, wobei die optische Platte in den Servosektoren außerdem einen digitalen Gray Code enthält, der aus Reihen von Bereichen in einer Ebene gebildet wird, die sich von der Ebene der Aufzeichnungsschicht unterscheidet und sich ohne Unterbrechung von einem Innendurchmesser zu einem Außendurchmesser auf der Platte erstreckt.

10. Ein Speichersystem wie in Anspruch 9 angemeldet, wobei der Gray Code Spurgruppen definiert und die Servoschablone decodiert wird, um eine spezifische Spur innerhalb einer Gruppe zu identifizieren und dadurch die Anzahl von Reihen in den Bereichen zu reduzieren, die für den Gray Code verwendet werden.

11. Ein Speichersystem wie in Anspruch 9 oder Anspruch 10 angemeldet, wobei der Code wenigstens eine gerade Kante und zwei oder mehr Kanten enthält, die sich gemäß dem Gray Code in bezeichneten Positionen befinden, so daß die minimale Streifenbreite und der Zwischenraum ein ganzzahliges Vielfaches oder der Zwischenraum zwischen den benachbarten, bezeichneten Kantenpositionen des Codes sind.

12. Ein Speichersystem wie in irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11 angemeldet, wobei der Code eine Länge von sechzehn mit zwei variablen Kanten hat, die acht Positionen belegen können.

13. Ein Speichersystem wie in irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11 angemeldet, wobei der Code eine Länge von sechzehn mit drei variablen Kanten hat, die acht Positionen belegen können.

14. Ein Speichersystem wie in irgendeinem vorhergehenden Anspruch angemeldet, wobei die Merkmale, welche die Servoschablone bilden, Vertiefungen in der Aufzeichnungsschicht sind.

15. Ein Speichersystem wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13 angemeldet, wobei die Merkmale, welche die Servoschablone bilden, Erhebungen auf der Aufzeichnungsschicht sind.