DE69233251T2 - Optisches Medium mit Mehrfachdatenoberfläche und Datenspeichersystem - Google Patents

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    • G11B7/00736—Auxiliary data, e.g. lead-in, lead-out, Power Calibration Area [PCA], Burst Cutting Area [BCA], control information
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein optische Datenspeichersysteme und insbesondere ein Speichersystem mit mehreren Datenspeicheroberflächen.
  • Optische Datenspeichersysteme stellen ein Mittel zum Speichern großer Datenmengen auf einer Scheibe bereit. Der Zugriff auf die Daten erfolgt durch Fokussieren eines Laserstrahls auf die Datenschicht der Scheibe und Empfangen des reflektierten Laserstrahls. Es sind verschiedene Arten solcher Systeme bekannt. Bei einem ROM-System (Real Only Memory, Nur-Lese-Speicher) werden die Daten während der Herstellung der Scheibe dauerhaft als Markierungen darin aufgezeichnet. Die Daten werden durch eine Änderung des Reflexionsgrades wahrgenommen, während der Laserstrahl über die Datenmarkierungen streicht. Bei einem WORM-System (Write-Once Read Many, Einmal Schreiben – Mehrmals Lesen) kann der Benutzer Daten durch Erzeugen von Markierungen wie zum Beispiel Vertiefungen auf eine leere optische Scheibenoberfläche schreiben. Die einmal auf der Scheibe aufgezeichneten Daten können nicht mehr gelöscht werden. Auch die Daten in einem WORM-System werden als Änderung des Reflexionsgrades wahrgenommen.
  • Es sind auch löschbare optische Systeme bekannt. Diese Systeme verwenden einen Laser, um die Datenschicht über eine kritische Temperatur hinaus zu erhitzen und so die Daten zu schreiben oder zu löschen. Magnetooptische Aufzeichnungssysteme zeichnen die Daten durch Ausrichtung der magnetischen Domäne eines Punktes in eine Aufwärts- oder Abwärtsrichtung auf. Die Daten werden gelesen, indem man einen schwachen Laserstrahl auf die Datenschicht richtet. Die unterschiedlichen Ausrichtungen der magnetischen Domänen bewirken eine Drehung der Polarisationsebene des Lichtstrahls im Uhrzeigersinn bzw. in entgegengesetzter Richtung. Diese Änderung der Polarisationsrichtung wird nachgewiesen. Bei der Aufzeichnung mittels Phasenwechseln dienen Strukturänderungen der Datenschicht selbst (amorph/kristallin sind zwei solcher Phasentypen) zur Datenaufzeichnung. Die Daten werden als Änderungen des Reflexionsgrades eines die verschiedenen Phasen überstreichenden Lichtstrahls wahrgenommen.
  • Um die Speicherkapazität einer optischen Scheibe zu erhöhen, sind Mehrfach-Datenschichtsysteme vorgeschlagen worden. Bei einer optischen Scheibe mit zwei oder mehr Datenschichten kann man durch Verschiebung des Objektivbrennpunktes theoretisch auf verschiedene Schichten zugreifen. Beispiele für diesen Ansatz sind zu finden in der US-Patentschrift 3.946.367 von Wohlmut et al., erteilt am 23. März 1976; in der US-Patentschrift 4.219.704 von Russell, erteilt am 26. August 1980; in der US-Patentschrift 4.450.553 von Holster et al., erteilt am 22. Mai 1984; in der US-Patentschrift 4.905.215 von Hattori et al., erteilt am 27. Februar 1990; in der Japanischen Patentanmeldung 63-276732 von Watanabe et al., veröffentlicht am 15. November 1988; und im IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 30, Nr. 2, S. 667, Juli 1987, von Arter et al.
  • Das Problem bei diesen Systemen nach dem Stand der Technik bestand darin, dass es schwer ist, die aufgezeichneten Daten deutlich zu lesen, wenn mehr als eine Datenschicht vorliegt. Dieses Problem soll durch ein optisches Datenspeichersystem gelöst werden.
  • In der Patentanmeldung EP-A-426409 wird eine optische Mehrschichtenscheibe mit einer Vielzahl von Aufzeichnungsschichten beschrieben. Jeder Sektor in einer Schicht enthält einen Identifizierungsabschnitt mit einer Schichtadresse, einer Spuradresse und einer Sektoradresse. Die Aufzeichnungsschichten können Schichten verschiedenen optischen Typs sein.
  • In der Patentanmeldung EP-A-210629 wird eine optische Scheibe mit einer einzelnen Aufzeichnungsschicht und einer äußeren Markierung (z. B. einer Strichcode-Markierung) zum Kennzeichnen der Schichteigenschaften beschrieben.
  • Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung gemäß einem in Anspruch 1 definierten Aspekt ein optisches Datenspeichersystem bereit, welches Folgendes umfasst: eine Medienhalterung (14) zum Haltern eines optischen Datenspeichermediums mit einer Vielzahl voneinander getrennter und in verschiedenen Tiefen des Mediums angeordneter Datenoberflächen, wobei das optische Datenspeichermedium für verschiedene Arten von optischen Datenoberflächen eingerichtet ist, die Datenoberflächen Spurmarkierungen enthalten und eine der Datenoberflächen gespeicherte Daten enthält, welche die Art jeder der in dem optischen Speichermedium vorhandenen optischen Datenoberflächen kennzeichnet; eine elektromagnetische Strahlungsquelle zum Erzeugen eines Strahls einer elektromagnetischen Strahlung; eine Oberflächenprüfvorrichtung zum Ermitteln der Art der zu jeder der in dem Speichermedium vorhandenen optischen Datenoberflächen gehörenden optischen Datenerkennung; eine Fokussiervorrichtung zum Fokussieren des Strahls der elektromagnetischen Strahlung auf eine aus der Vielzahl der Datenoberflächen des Speichermediums ausgewählte Datenoberfläche; einen optischen Detektor zum Empfangen eine von dem Speichermedium zurückgeworfenen Strahls der elektromagnetischen Strahlung; und einen mit dem optischen Detektor zur Erzeugung eines Datensignals verbundenen Datenschaltkreis; wobei in einer der Datenoberflächen aufgezeichnete Daten enthalten sind, welche die Art der zu den in dem optischen Datenspeichermedium vorhandenen Datenoberflächen gehörenden optischen Datenerkennung kennzeichnen.
  • Somit wird ein Medium bereitgestellt, in welchem das erste Bauteil, das an einer bestimmten Stelle des Datenspeichersystems dem Leselaser am nächsten kommt, einen hohen Transmissionsgrad aufweist. Dies stellt einen Unterschied zu Medien nach dem Stand der Technik dar, bei welchen im ersten Bauteil eine Reflektorschicht bereitgestellt wird, um einen großen Teil des einfallenden Lichts zu reflektieren.
  • Es ist klar, dass das Medium der vorliegenden Erfindung einen großen Teil des auf das erste Bauteil auftreffenden Lichts zum zweiten Bauteil durchlässt. Auf diese Weise kann das Medium eine größere Anzahl von Datenschichten aufnehmen als in Systemen nach dem Stand der Technik üblich ist.
  • Gemäß einem in Anspruch 10 definierten zweiten Aspekt der Erfindung wird ein optisches Datenspeichermedium bereitgestellt, welches Folgendes umfasst: ein erstes für elektromagnetische Strahlung durchlässiges Bauteil 50 mit einer ersten Datenoberfläche 90, welche ein optisches Medium zum Speichern aufgezeichneter Daten enthält, wobei in der ersten Datenoberfläche 90 Daten in einer im Wesentlichen kreisförmigen Spur aufgezeichnet werden, die durch einen Strahl einer elektromagnetischen Strahlung erkannt werden können; ein zweites Bauteil 56 mit einer zweiten Datenoberfläche 92, welche ein optisches Medium zum Speichern aufgezeichneter Daten enthält, wobei in der zweiten Datenoberfläche Daten in einer im Wesentlichen kreisförmigen Spur aufgezeichnet werden, die durch einen Strahl einer elektromagnetischen Strahlung erkannt werden können; und eine Verbindungsvorrichtung 52 zum Verbinden des ersten und des zweiten Bauteils miteinander, sodass die Datenoberflächen in einem Abstand voneinander angeordnet sind; wobei das optische Datenspeichermedium für verschiedene Arten von optischen Datenoberflächen eingerichtet ist und die aufgezeichneten Daten auf der ersten Datenoberfläche Daten enthalten, durch welche die Art der in der ersten und der zweiten Datenoberfläche enthaltenen optischen Medien gekennzeichnet wird.
  • Im Folgenden werden lediglich anhand von Beispielen und unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsarten der Erfindung beschrieben. Dabei ist:
  • 1 eine schematische Darstellung eines optischen Datenspeichersystems;
  • 2A eine Querschnittsansicht eines optischen Mediums gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2B eine Querschnittsansicht eines alternativen optischen Mediums;
  • 3A eine Querschnittsansicht der Spurverfolgungsmarkierungen des Mediums von 2;
  • 3B eine Querschnittsansicht alternativer Spurverfolgungsmarkierungen;
  • 3C eine Querschnittsansicht alternativer Spurverfolgungsmarkierungen;
  • 3D eine Querschnittsansicht alternativer Spurverfolgungsmarkierungen;
  • 4 eine schematische Darstellung eines optischen Kopfes und eines optischen Mediums;
  • 5 eine Draufsicht auf einen optischen Detektor von 4;
  • 6 ein Schaltungsschema eines Kanalschaltkreises;
  • 7 ein Schaltungsschema eines Steuerschaltkreises;
  • 8A ein Graph des Spurfehlersignals als Funktion der Kopfverschiebung;
  • 8B ein Graph des Spurfehlersignals als Funktion der Kopfverschiebung bei einer alternativen Ausführungsart;
  • 8C ein Graph des Spurfehlersignals als Funktion der Kopfverschiebung bei einer alternativen Ausführungsart;
  • 9 ein Graph des Defokussierungssignals als Funktion der Objektiwerschiebung bei der vorliegenden Erfindung;
  • 10 eine schematische Darstellung eines Aberrationskompensators für Mehrfachdatenoberflächen;
  • 11 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsart eines Aberrationskompensators für Mehrfachdatenoberflächen;
  • 12 eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführungsart eines Aberrationskompensators für Mehrfachdatenoberflächen;
  • 13 eine Draufsicht auf den Kompensator von 12;
  • 14 eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführungsart eines Aberrationskompensators für Mehrfachdatenoberflächen;
  • 15 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsart eines Aberrationskompensators für Mehrfachdatenoberflächen;
  • 16 eine Querschnittsansicht der Linse von 15;
  • 17 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsart eines optischen Kopfes und eines optischen Mediums;
  • 18 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsart eines Aberrationskompensators für Mehrfachdatenoberflächen;
  • 19 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsart eines Aberrationskompensators für Mehrfachdatenoberflächen;
  • 20 eine schematische Darstellung, die den Herstellungsprozess für den Kompensator von 18 und 19 zeigt;
  • 21 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsart des Aberrationskompensators;
  • 22 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsart des Aberrationskompensators;
  • 23 eine schematische Darstellung eines Filters für Mehrfachdatenoberflächen;
  • 24 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsart eines Filters für Mehrfachdatenoberflächen;
  • 25 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsart eines Filters für Mehrfachdatenoberflächen;
  • 26 eine schematische Darstellung des Herstellungsprozesses für das Filter von 25.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Datenspeichersystems der vorliegenden Erfindung mit der Bezugszahl 10. Das System 10 beinhaltet ein optisches Datenspeichermedium 12, welches vorzugsweise scheibenförmig ist. Das Medium 12 ist abnehmbar auf einer in der Technik bekannten Aufnahmespindel 14 angebracht. Die Spindel 14 ist mit einem Spindelmotor 16 verbunden, der wiederum an einem Systemgehäuse 20 befestigt ist. Der Motor 16 versetzt die Spindel 14 und das Medium 12 in Drehung.
  • Unterhalb des Mediums 12 ist ein optischer Kopf 22 angeordnet. Der Kopf 22 ist an einem Arm 24 angebracht, welcher wiederum mit einer Stellvorrichtung wie zum Beispiel einem Schwingspulenmotor 26 verbunden ist. Der Schwingspulenmotor 26 ist am Gehäuse 20 befestigt. Der Motor 26 bewegt den Arm 24 und den Kopf 22 unterhalb des Mediums 12 in radialer Richtung.
  • Das optische Medium
  • 2A zeigt eine Querschnittsansicht des Mediums 12. Das Medium 12 weist ein Substrat 50 auf. Dieses ist auch unter der Bezeichnung Frontscheibe oder Deckscheibe bekannt, an der der Laserstrahl in das Medium 12 eindringt. Zwischen der Frontscheibe 50 und einem Substrat 56 sind ein Außenring (OD) 52 und ein Innenrand (ID) 54 angebracht. Zwischen Substrat 56 und Substrat 62 sind ein Außenring 58 und ein Innrand 60 angebracht. Zwischen Substrat 62 und Substrat 68 sind ein Außenring 64 und ein Innenring 66 angebracht. Zwischen Substrat 68 und Substrat 74 sind ein Außenring 70 und ein Innenrand 72 angebracht. Die Frontplatte 50 und die Substrate 56, 62, 68 und 74 bestehen aus einem lichtdurchlässigen Material wie zum Beispiel Glas, Polykarbonat oder einem anderen Polymermaterial. Bei einer bevorzugten Ausführungsart sind die Frontscheibe 50 1,2 mm und die Substrate 56, 62, 68 und 74 je 0,4 mm dick. Das Substrat kann alternativ Dicken zwischen 0,2 und 0,8 mm aufweisen. Der Innen- und der Außenring bestehen vorzugsweise aus einem Plastmaterial und sind ungefähr 500 μm dick. Die Ringe können alternativ Dicken zwischen 50 und 500 μm aufweisen.
  • Die Ringe können mittels eines Klebers, eines Kittes oder durch ein anderes Verbindungsverfahren mit der Frontplatte und den Substraten verbunden werden. Die Ringe können alternativ aber auch als Bestandteil der Substrate gebildet werden. Die zwischen den Substraten und der Frontscheibe angeordneten Ringe bilden eine Vielzahl ringförmiger Zwischenräume 78. Innerhalb der Innenringe ID ragt eine Spindelöffnung 80 durch das Medium 12, die die Spindel 14 aufnimmt. In den Innenringen ID sind eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 82 vorgesehen, welche die Spindelöffnung mit den Zwischenräumen 78 verbinden, um für den Druckausgleich zwischen den Zwischenräumen 78 und dem die Speicherplatte umgebenden Medium zu sorgen, das normalerweise aus Luft besteht. An den Durchgangsöffnungen 82 sind eine Vielzahl schwach dämpfender Filter 84 angebracht, die die Verunreinigung der Zwischenräume 78 durch Schwebeteilchen der Luft verhindern sollen. Die Filter 84 können aus Quarzglas- oder aus Glasfasern bestehen. Die Durchgangsöffnungen 82 und die Filter 84 können alternativ auch am Außenring OD angeordnet werden.
  • Die Oberflächen 90, 92, 94, 96, 98, 100, 102 und 104 sind Datenoberflächen und sind den Zwischenräumen 78 benachbart. Diese Datenoberflächen können ROM-Daten enthalten, die direkt in den Substratoberflächen gebildet werden, oder die Datenoberflächen können alternativ mit einer der zahlreichen beschreibbaren optischen Speicherschichten wie beispielsweise WORM-Schichten oder mit einer der zahlreichen löschbaren optischen Speicherschichten wie beispielsweise Phasenwechsel- oder magnetooptischen Schichten beschichtet werden. Abgesehen von den optischen Speicherschichten selbst werden die Datenoberflächen ohne die in der Technik wie beispielsweise aus der US-Patentschrift 4.450.553 bekannten gesonderten metallisch reflektierenden Schichtstrukturen (Reflexionsgrad von 30 bis 100%) hergestellt. Mit anderen Worten, die Datenoberflächen können entweder im Fall einer ROM-Oberfläche die Oberfläche selbst umfassen bzw. ganz oder im Wesentlichen aus ihr bestehen oder im Fall der WORM-, Phasenwechsel- oder magnetooptischen Oberflächen die Oberfläche und eine optische Speicherschicht umfassen bzw. ganz oder im Wesentlichen daraus bestehen. Eine zusätzliche Reflektorschicht, die nicht der Datenspeicherung dient, ist nicht erforderlich. Dies führt dazu, dass Datenoberflächen sehr gut lichtdurchlässig sind und viele Datenoberflächen verwendet werden können. Obwohl die dazwischen liegenden Datenoberflächen keine Reflektorschichten haben, kann hinter der letzten Datenoberfläche 104 wahlweise zusätzlich eine Reflektorschicht eingefügt werden, um eine stärkere Reflexion von der letzten Datenoberfläche 104 zu erzielen.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsart sind die Datenoberflächen ROM-Oberflächen. Die Daten werden in Form von Vertiefungen dauerhaft aufgezeichnet, die während der Herstellung der Speicherplatte direkt in das Substrat eingebracht werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik weisen die ROM-Oberflächen der vorliegenden Erfindung keine metallischen Reflektorschichten auf. Die Substrate sind unbeschichtet. Dadurch beträgt der Transmissionsgrad jeder Datenoberfläche ungefähr 96%. Der Reflexionsgrad von 4% reicht für die Erkennung der Daten aus. Der hohe Transmissionsgrad bietet den Vorteil, dass man auf eine große Anzahl von Datenoberflächen zugreifen kann und unerwünschte Signale von anderen Oberflächen auf ein Minimum reduziert werden. Da sich auf diesen Oberflächen keine Schichten befinden, können sie leichter hergestellt werden und sind korrosionsbeständiger.
  • Obwohl nicht erforderlich, kann es erwünscht sein, den Reflexionsgrad zu erhöhen, um die benötigte Laserleistung zu verringern. Eine Möglichkeit zur Erhöhung des Reflexionsgrades über 4% besteht im Aufbringen einer dünnen dielektrischen Schicht mit einem höheren Brechungsindex als beim Substrat. Der Reflexionsgrad erreicht bei einer optischen Schichtdicke von ungefähr λ/4n einen Maximalwert von 20% und nimmt bis zum Minimalwert von 4% bei einer optischen Schichtdicke von ungefähr λ/2n monoton ab, wobei λ die Lichtwellenlänge und n der Brechungsindex des Dielektrikums ist. Beispiele für solche dielektrischen Materialien sind ZrO2, ZnS, SiNx oder Mischoxide. Das Dielektrikum kann durch das in der Technik bekannte Sputtern abgeschieden werden.
  • Der Reflexionsgrad der Datenschicht kann auch auf Werte unter 4% verringert werden. Dadurch nimmt der Transmissionsgrad zu und es können mehr Scheiben übereinander gestapelt werden. Zur Verringerung des Reflexionsgrades kommt es, wenn die dielektrische Schicht einen Brechungsindex hat, der niedriger ist als der des Substrats. Ein solches Dielektrikum ist MgF2 mit einem Brechungsindex von 1,35. Der Reflexionsgrad erreicht bei einer optischen Schichtdicke des Dielektrikums von ungefähr λ/4n den Minimalwert von 1% und steigt bis zu einem Maximalwert von 4% bei einer optischen Schichtdicke von ungefähr λ/2n monoton an, wobei λ die Lichtwellenlänge und n der Brechungsindex ist. Es gibt viele andere reflexionsmindernde Dünnschichtmaterialien, die verwendet werden können. Die reflexionsmindernden Schichten können durch in der Technik bekannte Sputterverfahren aufgebracht werden.
  • Alternativ können die Datenoberflächen WORM-Daten enthalten. Auf die Datenoberflächen können WORM-Schichten wie zum Beispiel Tellur-Selen-Legierungen oder WORM-Phasenwechselschichten aufgebracht werden. Die Schichten werden im Vakuum mittels bekannter Sputter- oder Verdampfungsverfahren auf den Substraten abgeschieden. Die Reflexions-, Absorptions- und Transmissionswerte jeder Schicht hängt von ihrer Dicke und ihren optischen Konstanten ab. Bei einer bevorzugten Ausführungsart wird eine Tellur-Selen-Legierung mit einer Schichtdicke von 2 bis 80 nm (20 bis 800 Å) aufgebracht.
  • Alternativ kann die Datenoberfläche reversible Phasenwechselschichten enthalten. Grundsätzlich kann jede Art von Phasenwechselschichten verwendet werden, jedoch liegen die bevorzugten Zusammensetzungen entlang oder nahe der Verbindungslinie zwischen GeTe und Sb2Te3, wozu die Legierungen Tes2,5Ge15,3Sb33, Ge2Sb2Te5, GeSb2Te4 und GeSb4Te7 gehören. Die Schichten werden im Vakuum mittels in der Technik bekannter Sputterverfahren mit einer Schichtdicke von 2 bis 80 nm (20 bis 800 Å) auf das Substrat aufgebracht. Optional kann auf der Phasenwechselschicht eine dielektrische Schutzschicht mit einer Dicke von 300 nm (3.000 Å) gebildet werden, um ein Abtragen zu verhindern.
  • Alternativ können Datenoberflächen auch magnetooptische Schichten enthalten. Magnetooptische Schichten wie beispielsweise Seltenerdmetalle werden im Vakuum mittels in der Technik bekannter Sputterverfahren mit einer Schichtdicke von 20 bis 800 Å auf dem Substrat abgeschieden.
  • Eine weitere Alternative besteht in einer Oberfläche, die eine Kombination von ROM-, WORM- oder löschbaren Medien enthält. Die Oberflächen mit einer höheren Durchlässigkeit wie zum Beispiel die ROM-Schichten befinden sich vorzugsweise näher an der Lichtquelle und die Oberflächen mit einer niedrigeren Durchlässigkeit wie zum Beispiel WORM-, Phasenwechsel- und magnetooptische Schichten sind vorzugsweise am weitesten entfernt angeordnet. Die oben im Zusammenhang mit der ROM-Oberfläche beschriebenen dielektrischen und reflexionsmindernden Schichten können auch für die WORM- und die löschbaren Medien verwendet werden.
  • 2B ist eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsart eines optischen Aufzeichnungsmediums mit der Bezugszahl 120. Den Bauteilen des Mediums 12 ähnliche Bauteile des Mediums 120 werden durch Bezugszahlen mit Apostroph bezeichnet. Im Medium 120 gibt es im Gegensatz zum Medium 12 keine Ringe und keine Zwischenräume 78. Statt dessen werden die Substrate durch eine Vielzahl fester transparenter Bauteile 122 voneinander getrennt. Die Bauteile 122 bestehen aus einem Material mit einem Brechungsindex, der sich von dem der Substrate unterscheidet. Dies ist erforderlich, um an den Datenoberflächen einen bestimmten Reflexionsgrad zu erreichen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsart bestehen die Bauteile 122 aus einem Optikkitt, der auch dazu dient, die Substrate miteinander zu verbinden. Die Dicke der Bauteile 122 beträgt vorzugsweise ungefähr 100 bis 300 μm. Im System 10 kann das Medium 12 gegen das Medium 120 ausgetauscht werden.
  • 3A zeigt eine detaillierte vergrößerte Querschnittsansicht eines bevorzugten Oberflächenmusters des Mediums 12 mit der Bezugszahl 130. Die Oberfläche 90 enthält ein Muster spiralförmiger (oder alternativ: konzentrischer) Leitspurrillen 132. Die zwischen den Rillen 132 liegenden Teile der Oberfläche 90 sind als Signalspuren 134 bekannt. Die Oberfläche 92 enthält ein Muster von spiralförmigen inversen Leitspurrillen (erhabenen Rippen) 136. Die Bereiche der Oberfläche 92 zwischen den inversen Rillen 136 sind die Signalsspuren 138. Die Rillen 132 und die inversen Rillen 136 werden auch als Leitspurmarken bezeichnet. Bei einer bevorzugten Ausführungsart beträgt die Breite 140 der Leitspurmarken 0,6 μm und die Breite 142 der Signalspuren 1,0 μm. Dies ergibt einen Spurabstand von (1,0 + 0,6) = 1,6 μm.
  • Die Leitspurmarken sollen den Lichtstrahl in der Spur halten, während sich das Medium 12 dreht. Dies wird im folgenden ausführlicher beschrieben. Beim Muster 130 folgt ein Strahl 144 aus dem optischen Kopf 22 den Signalspuren 134 oder 138 in Abhängigkeit davon, auf welche Oberfläche er fokussiert ist. Auf den Signalspuren befinden sich die aufgezeichneten Daten. Damit das Spurfehlersignal TES der beiden Oberflächen 90 und 92 etwa dieselbe Größenordnung hat, muss der optische Wegunterschied des von den Signalspuren und den Leitspurmarken reflektierten Lichts für beide Oberflächen gleich sein. Der Lichtstrahl 144 wird durch das Substrat 50 auf die Oberfläche 90, aber durch den Zwischenraum 78 auf die Oberfläche 92 fokussiert. Bei der bevorzugten Ausführungsart enthält der Zwischenraum 78 Luft, jedoch kann er auch ein anderes Gas enthalten. Damit die optischen Wegunterschiede zwischen den Signalspuren und den Leitspurmarken gleich groß sind, muss d1n1 gleich d2n2 (oder d2/d1 gleich n1/n2) sein, wobei d1 die Tiefe der Marke 132 (senkrechter Abstand), n1 der Brechungsindex des Substrats 50, d2 die Höhe der Marke 136 (senkrechter Abstand) und n2 der Brechungsindex des Zwischenraums 78 ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsart enthält der Zwischenraum 78 Luft mit einem Brechungsindex von 1,0 und das Substrat 50 (ebenso wie die anderen Substrate) hat einen Brechungsindex von 1,5. Dadurch erreicht der Quotient d2/d1 einen Wert von 1,5. Bei einer bevorzugten Ausführungsart beträgt d1 70 nm (700 Å) und d2 105 nm (1050 Å). Dasselbe Muster der Leitspurmarken wiederholt sich auf den anderen Flächen des Mediums 12. Die anderen Oberflächen 94, 98 und 102 mit Lichteinfall vom Substrat sind der Oberfläche 90 und die anderen Oberflächen 96, 100 und 104 mit Lichteinfall vom Zwischenraum der Oberfläche 92 ähnlich.
  • Obwohl die Leitspurmarken vorzugsweise in einem spiralförmigen Muster angeordnet werden, können sie auch ein konzentrisches Muster bilden. Außerdem können die spiralförmigen Muster für jede Datenoberfläche gleich sein, d. h. alle Spiralen sind in oder entgegen der Uhrzeigerrichtung ausgerichtet; sie können jedoch bei aufeinanderfolgenden Datenschichten zwischen der Uhrzeigerrichtung und der entgegengesetzten Richtung wechseln. Dieses wechselnde spiralförmige Muster kann für bestimmte Anwendungen wie beispielsweise für die Speicherung von Videodaten oder Filmen bevorzugt werden, bei denen eine ununterbrochene Spurverfolgung erwünscht ist. In einem solchen Fall verfolgt der Lichtstrahl das spiralförmige Muster auf der ersten Datenoberfläche in Uhrzeigerrichtung nach innen bis zum Ende des Musters in der Nähe des Innendurchmessers und wird dann auf die direkt darunter liegende zweite Datenoberfläche fokussiert, um dann das spiralförmige Muster entgegen der Uhrzeigerrichtung nach außen bis zum Erreichen des Außendurchmessers zu verfolgen.
  • 3B zeigt eine vergrößerte detaillierte Querschnittsansicht eines alternativen Oberflächenmusters des Mediums 12 mit der Bezugszahl 150. Das Muster 150 unterscheidet sich vom Muster 130 nur dadurch, dass die Leitspurmarken der Oberfläche 92 keine inversen Rillen, sondern Rillen 152 sind. Der Spurabstand und der Quotient d2/d1 entsprechen denen des Musters 130. Der Lichtstrahl 144 verfolgt hier auf der Oberfläche 90 die Signalspur 134, aber nach dem Fokussieren auf die Oberfläche 92 die Leitspurrille 152. Die Spurverfolgung in der Rille 132 kann in bestimmten Fällen erwünscht sein. Gemäß der folgenden Beschreibung kann der Lichtstrahl 144 jedoch elektronisch auch so gesteuert werden, dass er die Signalspur 138 der Oberfläche 92 verfolgt. Die Leitspurmarken der Oberflächen 94, 98 und 102 sind denen der Oberfläche 90 und die Leitspurmarken der Oberflächen 96, 100 und 104 sind denen der Oberfläche 92 ähnlich.
  • 3C zeigt eine vergrößerte detaillierte Querschnittsansicht eines alternativen Oberflächenmusters des Mediums 12 mit der Bezugszahl 160. Das Muster 160 unterscheidet sich nur dadurch vom Muster 130, dass die Oberfläche 90 anstelle der Rillen 132 inverse Rillen 162 und die Oberfläche 92 anstelle der inversen Rillen 136 Rillen 164 aufweist. Der Spurabstand und der Quotient d2/d1 entsprechen denen des Musters 130. Der Lichtstrahl 144 verfolgt die inversen Rillen 162, wenn er auf die Oberfläche 90 fokussiert ist, und die Rillen 164, wenn er auf die Oberfläche 92 fokussiert ist (falls er nicht elektronisch auf die Verfolgung der Signalspur umgestellt wurde). Die Muster der Oberflächen 94, 98 und 102 sind dem der Oberfläche 90 und die Muster der Oberflächen 96, 100 und 104 dem der Oberfläche 92 ähnlich.
  • 3D ist eine vergrößerte detaillierte Querschnittsansicht eines alternativen Oberflächenmusters mit der Bezugszahl 170. Die Oberfläche 90 des Musters 170 hat eine ähnliche Struktur wie die Oberfläche 90 des Musters 160. Die Oberfläche 92 hat eine ähnliche Struktur wie die Oberfläche 92 des Musters 130. Der Spurabstand und der Quotient d2/d1 sind denen des Musters 130 gleich. Der auf die Oberfläche 90 fokussierte Lichtstrahl 144 verfolgt die Spur der inversen Rillen 162 (falls er nicht elektronisch auf die Verfolgung der Signalspur umgestellt wurde) und der auf die Oberfläche 92 fokussierte Lichtstrahl verfolgt die Signalspur 138. Die Oberflächen 94, 98 und 102 haben ähnliche Muster wie die Oberfläche 90 und die Oberflächen 96, 100 und 104 ähnliche Muster wie die Oberfläche 92.
  • Bei allen Mustern 130, 150, 160 und 170 werden die Leitspurmarken während der Herstellung mittels in der Technik bekannter Spritzguss- oder Fotopolymerverfahren im Substrat gebildet. Man beachte, dass die oben beschriebenen optischen Schichten erst nach der Bildung der Leitspurmarken auf die Substrate aufgebracht werden.
  • Die Erörterung der Leitspurmarken lässt sich auch auf andere Merkmale der optischen Scheiben übertragen. Zum Beispiel verwenden manche ROM-Scheiben zur Speicherung von Daten und/oder zur Bereitstellung von Spurverfolgungsdaten in das Substrat eingeprägte Vertiefungen. In anderen optischen Medien werden Vertiefungen verwendet um Sektorvorsatzinformationen einzuprägen. Manche Medien verwenden diese Vorsatzvertiefungen ebenfalls zur Bereitstellung von Spurverfolgungsdaten. Bei der Verwendung solcher Medien in Form der Mehrfachdatenoberflächen der vorliegenden Erfindung werden die Vertiefungen auf den verschiedenen Datenoberflächen auf ähnliche Weise wie die oben erörterten Leitspurmarken als echte oder als inverse Vertiefungen gebildet. Der optische Wegunterschied zwischen den Signalspuren und den echten oder inversen Vertiefungen ist auch ähnlich wie bei den Leitspurmarken. Alle echten und inversen Vertiefungen sowie alle echten und inversen Rillen weisen gegenüber der Signalspur eine andere Höhe (d. h. einen Höhenunterschied zur Signalspur) auf und werden im Rahmen der vorliegenden Erörterung einfach als Marken bezeichnet. Speziell zur Bereitstellung von Spurverfolgungsdaten vorgesehene Marken sind als datenfremde Leitspurmarken bekannt.
  • Der optische Kopf
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Kopfes 22 und eines Mediums 12. Im optischen Kopf 22 befindet sich eine Laserdiode 200. Der Laser 200 kann ein Gallium- /Aluminiumarsenid-Diodenlaser sein, der einen Primärlichtstrahl 202 der ungefähren Wellenlänge von 780 nm erzeugt. Der Lichtstrahl 202 wird durch die Linse 203 kollimiert und durch eine Zirkularisierungseinheit 204 wie etwa ein Zirkularisierungsprisma zirkular polarisiert. Der Lichtstrahl 202 tritt durch einen Strahlteiler 205. Ein Teil des Lichtstrahls 202 wird durch den Strahlteiler 205 auf eine Fokussierungslinse 206 und einen optischen Detektor 207 reflektiert. Der Detektor 207 dient der Kontrolle der Leistung des Lichtstrahls 202. Der Rest des Lichtstrahls 202 trifft auf den Spiegel 208 und wird durch diesen reflektiert. Dann tritt der Lichtstrahl 202 durch eine Fokussierungslinse 210 und einen Aberrationskompensator 212 für Mehrfachdatenoberflächen und wird auf eine der Datenoberflächen (gezeigt ist die Oberfläche 96) des Mediums 12 fokussiert. Die Linse 210 ist in einer Halterung 214 gefasst. Die Stellung der Halterung 214 wird durch einen Fokussierungs-Stellmotor 216, der ein Schwingspulenmotor sein kann, auf das Medium 12 ausgerichtet.
  • Ein Teil des Lichtstrahls 202 wird an der Datenoberfläche als Reflexionsstrahl 220 reflektiert. Der Lichtstrahl kehrt durch den Kompensator 212 und die Linse 210 zurück und wird durch den Spiegel 208 reflektiert. Im Strahlteiler 205 wird der Lichtstrahl 220 auf ein Filter 222 für Mehrfachdatenoberflächen reflektiert. Dann tritt der Lichtstrahl durch das Filter 222 bis zu einem Strahlteiler 224. Im Strahlteiler 224 wird ein erster Teil 230 des Lichtstrahls 220 auf eine astigmatische Linse 232 und einen optischen Viersektoren-Detektor 234 gerichtet. Ein zweiter Teil des Lichtstrahls 220 wird im Strahlteiler 224 durch eine λ/2-Platte 238 auf einen Polarisations-Strahlteiler 240 reflektiert. Der Strahlteiler 240 spaltet den Lichtstrahl 236 in eine erste senkrecht polarisierte Lichtkomponente 242 und eine zweite senkrecht polarisierte Lichtkomponente 244 auf. Eine Linse 246 fokussiert das Licht 242 auf einen optischen Detektor 248, und eine Linse 250 fokussiert das Licht 244 auf einen optischen Detektor 252.
  • 5 zeigt eine Draufsicht auf einen Viersektoren-Detektor 234. Der Detektor 234 ist in vier gleiche Sektoren 234A, B, C und D aufgeteilt.
  • 6 zeigt eine Schaltung eines Kanalschaltkreises 260. Der Schaltkreis 260 umfasst einen Datenschaltkreis 262, einen Defokussierungsschaltkreis 264 und einen Spurfehlerschaltkreis 266. Der Datenschaltkreis 262 hat einen mit dem Detektor 248 verbundenen Verstärker 270 und einen mit dem Detektor 252 verbundenen Verstärker 272. Die Verstärker 270 und 272 sind mit einem zweipoligen elektronischen Zweiwegeschalter 274 verbunden. Der Schalter 274 ist mit einem Summenverstärker 276 und einem Differenzverstärker 278 verbunden.
  • Der Schaltkreis 264 hat eine Vielzahl mit den Detektorsektoren 234A, B, C bzw. D verbundener Verstärker 280, 282, 284 und 286. Mit den Verstärkern 280 und 284 ist ein Summenverstärker 288 und mit den Verstärkern 282 und 286 ein Summenverstärker 290 verbunden. Mit den Summenverstärkern 288 und 290 ist ein Differenzverstärker 292 verbunden.
  • Der Schaltkreis 266 hat ein Paar Summenverstärker 294 und 296 sowie einen Differenzverstärker 298. Der Summenverstärker 294 ist mit den Verstärkern 280 und 282 und der Summenverstärker 296 mit den Verstärkern 284 und 286 verbunden. Der Differenzverstärker 298 ist über einen zweipoligen elektronischen Zweiwegeschalter 297 mit den Summenverstärkern 294 und 296 verbunden. Der Schalter 297 invertiert die Eingangssignale des Verstärkers 298.
  • 7 ist eine schematische Darstellung eines Steuersystems der vorliegenden Erfindung mit der Bezugszahl 300. Mit der Defokussierungssignal-Schaltung 264 ist ein Defokussierungssignal(FES)-Spitzenwertdetektor 310 verbunden. Mit der Spurfehlersignal-Schaltung 266 ist ein Spurfehlersignal(TES)-Spitzenwertdetektor 312 verbunden. Mit den Detektoren 310, 312 und 207 sowie den Schaltkreisen 262, 264 und 266 ist eine Steuereinheit 314 verbunden. Die Steuereinheit 314 ist eine Plattenlaufwerk-Steuereinheit auf Mikroprozessorbasis. Die Steuereinheit 314 ist auch mit dem Laserkopf 200, dem Kopfmotor 26, dem Spindelmotor 16, dem Fokussierungsmotor 216, den Schaltern 274 und 297 sowie dem Kompensator 312 verbunden und steuert diese. Der genaue Aufbau und die Wirkungsweise des Kompensators 212 werden im Folgenden genauer beschrieben.
  • Die Wirkungsweise des Systems 10 wird nun erläutert. Die Steuereinheit 314 setzt den Motor 16 in Bewegung, um die Scheibe 12 in Drehung zu versetzen und setzt den Motor 26 in Bewegung, um den Kopf 22 in die richtige Stellung unterhalb der Scheibe 12 zu bringen (siehe 4). Der Laser 200 wird zugeschaltet, um Daten von der Scheibe 12 zu lesen. Der Lichtstrahl 202 wird durch die Linse 210 auf die Datenoberfläche 96 fokussiert. Der Lichtstrahl 220 wird reflektiert und in die Teilstrahlen 230, 242 und 244 aufgespaltet. Der Teilstrahl 230 wird durch den Detektor 234 empfangen und liefert Fokussierungs- und Spurverfolgungs-Steuerdaten, und die Teilstrahlen 242 und 244 werden durch die Detektoren 248 bzw. 252 empfangen und liefern Datensignale.
  • Wenn der Lichtstrahl 202 genau auf die Datenoberfläche 96 fokussiert ist, besitzt der Teilstrahl am Detektor 234 einen kreisrunden Querschnitt 350 (5). In diesem Fall gibt der Schaltkreis 264 ein Null-Defokussierungssignal aus. Wenn der Lichtstrahl 202 in der einen oder anderen Richtung defokussiert ist, bildet der Teilstrahl 230 auf dem Detektor 234 ein Oval 352 oder 354 ab. In diesem Fall gibt der Schaltkreis 264 ein positives oder ein negatives Defokussierungssignal aus. Die Steuereinheit 314 steuert mit dem Defokussierungssignal den Motor 216 zur Verschiebung der Linse 210 so lange an, bis das Null-Defokussierungssignal erreicht ist.
  • Wenn der Lichtstrahl 202 genau auf eine Spur der Datenoberfläche 96 auftrifft, bildet der Teilstrahl 230 einen zwischen den Sektoren A und B bzw. den Sektoren C und D gleich verteilten kreisrunden Querschnitt 350 ab. Weicht der Lichtstrahl von der Spur ab, trifft er auf die Begrenzung zwischen einer Spurmarke und der Signalspur auf. Dadurch wird der Lichtstrahl gebeugt, und der Querschnitt 350 verschiebt sich nach oben oder unten. Dann empfangen die Sektoren A und B mehr und die Sektoren C und D weniger Licht oder umgekehrt.
  • 8A zeigt einen Graph des durch den Schaltkreis 264 erzeugten Spurfehlersignals TES als Funktion der Verschiebung des Kopfes 22. Die Steuereinheit 314 steuert den Schwingspulenmotor VCM 26, um den Kopf 22 über die Oberfläche des Mediums 12 hinweg zu verschieben. Der TES-Spitzenwertdetektor 312 zählt die Spitzenwerte (Maxima und Minima) des TE-Signals. Zwischen den Einzelspuren liegen jeweils zwei Spitzenwerte. Durch das Zählen der Anzahl der Spitzenwerte kann die Steuereinheit 314 den Lichtstrahl auf die richtige Spur ausrichten. Auf der Signalspur liefert das TE-Signal einen positiven Anstieg. Mit diesem Signal des positiven Anstiegs hält die Steuereinheit 314 den Lichtstrahl in der Spur. Durch ein positives TE-Signal wird zum Beispiel der Kopf 22 nach links bzw. durch ein negatives TE-Signal nach rechts zu seiner neutralen Lage über der Signalspur verschoben. 8A zeigt das von dem bevorzugten Muster 130 des Mediums 12 abgeleitete Signal, wenn sich der Schalter 297 in 6 in seiner Ausgangsstellung befindet. Dasselbe Signal wird auch für die Oberfläche 90 mit dem Muster 150 und die Oberfläche 92 mit dem Muster 170 erzeugt. Der Lichtstrahl wird automatisch auf die Signalspur ausgerichtet, da der Anstieg in dieser Stellung positiv ist.
  • 8B zeigt einen Graph des TE-Signals als Funktion der Verschiebung des Kopfes für die Oberfläche 92 mit dem Muster 150, die Oberflächen 90 und 92 mit dem Muster 160 und die Oberfläche 90 mit dem Muster 170, wenn sich der Schalter 297 in seiner Ausgangsstellung befindet. Man beachte, dass hier das Signal für den positiven Anstieg bei den Leitspurmarken liegt und der Lichtstrahl daher automatisch den Leitspurmarken und nicht den Signalspuren folgt. Das Verfolgen der Leitspurmarken kann in bestimmten Fällen erwünscht sein.
  • 8C zeigt einen Graph des TE-Signals als Funktion der Verschiebung des Kopfes für die Oberfläche 92 mit dem Muster 150, die Oberflächen 90 und 92 mit dem Muster 160 und die Oberfläche 90 mit dem Muster 170, wenn der Invertierungsschalter aktiv und das TE-Signal somit invertiert ist. Der Anstieg des TE-Signals ist nun an der Signalspur positiv und der Lichtstrahl folgt nicht den Leitspurmarken, sondern der Signalspur. Auf diese Weise kann die Steuereinheit 314 durch Betätigen des Schalters 297 die Rillen bzw. Signalspuren verfolgen.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsart enthält das Medium 12 ROM-Datenoberflächen. Durch den Nachweis des Reflexionsgrades werden die ROM-Daten gelesen. Die Stellung des Schalters 274 im Datenschaltkreis 262 ist so gewählt, dass beim Lesen einer ROM-Scheibe der Verstärker 276 angeschlossen ist. In diesem werden die Signale der Detektoren 248 und 252 addiert. An den Stellen, wo Datenpunkte aufgezeichnet wurden, wird weniger Licht empfangen und dieser gemessene Intensitätsunterschied stellt das Datensignal dar. Beim Lesen einer WORM- oder Phasenwechsel-Datenplatte befindet sich der Schalter 274 in derselben Stellung. wenn die Scheibe 12 magnetooptische Datenoberflächen hat, muss zum Lesen der Daten die Polarisationsrichtung des Lichtes nachgewiesen werden. Die Stellung des Schalter 274 wird so gewählt, dass der Verstärker 278 angeschlossen ist. Der Intensitätsunterschied des an den Detektoren 248 und 252 empfangenen senkrecht polarisierten Lichtes liefert dann das Datensignal.
  • 9 zeigt einen Graph des Defokussierungssignals des Schaltkreises 264 als Funktion des Verschiebungsbetrages der Linse 210. Man sieht, dass man für jede der Datenoberflächen des Mediums 12 ein grundsätzlich sinusförmiges Defokussierungssignal erhält. Zwischen den Datenschichten ist das Defokussierungssignal gleich null. Während des Systemstarts steuert die Steuereinheit 314 zuerst den Motor 216 so, dass die Linse 210 in ihre neutrale Lage gebracht wird. Dann sucht die Steuereinheit 314 durch Ansteuern des Motors 216 nach der gewünschten Datenoberfläche, wodurch die Linse 210 in einer positiven Richtung verschoben wird. In jeder Schicht weist der Spitzenwertdetektor 310 die beiden Spitzenwerte des Defokussierungssignals nach. Die Steuereinheit 314 zählt die Spitzenwerte (zwei je Datenoberfläche) und ermittelt die genaue Datenoberfläche, auf welche der Lichtstrahl 202 fokussiert werden soll. Nachdem die gewünschte Oberfläche erreicht wurde, bringt die Steuereinheit die Linse 210 mittels des Motors 216 in eine Stellung, bei der sich das Defokussierungssignal zwischen den beiden Spitzenwerten der jeweiligen Datenoberfläche befindet. Mittels des Fokussierungsfehlers wird dann der Motor 216 so gesteuert, dass der Nullpunkt des Defokussierungssignals zwischen den beiden Spitzenwerten gefunden, d. h. der positive Anstieg des Signals und somit die genaue Fokussierung erreicht wird. Die Steuereinheit 314 stellt die Leistung des Lasers 200, den Schalter 297 und den Aberrationskompensator 212 jeweils für die betreffende Datenoberfläche ein.
  • Ebenso ermittelt die Steuereinheit 314 während des Einschaltens, welche Art Datenscheibe gelesen wird. Zuerst wird der Schalter 274 auf die Ermittlung des Reflexionsgrades und der Schalter 297 so eingestellt, dass dieser die Signalspuren der Scheibe des bevorzugten Musters 130 liest. Die Steuereinheit 314 sucht und liest die Vorsatzdaten der ersten Spur der ersten Datenoberfläche. Im Vorsatzbereich sind Daten darüber enthalten, wie viele Schichten vorhanden sind, was für ein optisches Medium sich in jeder Schicht befindet (Ermittlung des Reflexionsgrades oder des Polarisationszustandes) und was für Leitspurmarkenmuster verwendet werden. Aufgrund dieser Daten ist die Steuereinheit 314 in der Lage, die Schalter 274 und 297 so einzustellen, dass jede Datenoberfläche richtig gelesen werden kann. Die Scheibe kann zum Beispiel vier Schichten mit ROM- Datenoberflächen und zwei Schichten mit MO-Datenoberflächen haben. Dann stellt die Steuereinheit 314 den Schalter 274 für die Oberflächen 1 bis 4 auf die Ermittlung des Reflexionsgrades und für die Oberflächen 5 bis 6 auf die Ermittlung der Polarisationsrichtung ein.
  • Wenn die Steuereinheit 314 nicht in der Lage ist, die erste Spur der ersten Datenoberfläche zu lesen (weil die erste Schicht möglicherweise ein abweichendes Leitspurmarkenmuster hat), wählt die Steuereinheit 314 die andere Stellung des Schalters 297 und versucht die erste Spur der ersten Datenoberfläche noch einmal zu lesen. Wenn auch dies nicht funktioniert (weil die erste Datenoberfläche möglicherweise eine magnetooptische Schicht ist und deshalb die Polarisationsrichtung ermittelt werden muss), schaltet die Steuereinheit 314 den Schalter 274 auf Polarisationserkennung um und unternimmt einen neuen Versuch, indem nun die eine oder die andere Stellung des Schalters 297 gewählt wird. Kurz gesagt, die Steuereinheit 314 liest die Vorsatzdaten der ersten Spur der ersten Datenoberfläche, indem sie die vier verschiedenen Kombinationen der Schalterstellungen der Schalter 274 und 297 durchprobiert, bis es gelingt, die Spur zu lesen. Sobald die Steuereinheit 314 über diese Vorsatzdaten verfügt, kann sie die Schalter 274 und 297 für jede der anderen Datenoberflächen richtig einstellen.
  • Alternativ kann das Plattenlaufwerk auch für die Arbeit mit einem einzigen Medientyp eingesetzt werden. In diesem Fall wird die Steuereinheit 314 programmiert, Daten zur Art der Datenoberflächen, der Schichtenanzahl und zur Art der Leitspurmarken zu speichern.
  • Der Aberrationskompensator
  • Linsen sind normalerweise so ausgelegt, dass sie das Licht durch Luft mit einem Brechungsindex von 1,0 fokussieren. Wenn solche Linsen das Licht durch Materialien mit abweichenden Brechungsindizes fokussieren, unterliegt das Licht einer sphärischen Aberration, die den Brennfleck verzerrt und vergrößert und somit die Lese- und Aufzeichnungsleistung verschlechtert.
  • Bei üblichen optischen Datenspeichersystemen braucht die Fokussierung nur auf eine Datenoberfläche zu erfolgen. Die Datenoberfläche befindet sich normalerweise unterhalb einer 1,2 mm dicken Frontplatte. Die Linse besitzt üblicherweise eine numerische Apertur NA von 0,55 und ist speziell dafür ausgelegt, die durch die 1,2 mm dicke Frontplatte verursachte sphärische Aberration des Lichts zu korrigieren. Im Ergebnis dessen erhält man genau in der gewünschten Tiefe einen definierten Brennfleck, während er in anderen Tiefen verschmiert ist. Das führt bei Systemen mit Mehrfachdatenschichten zu ernsten Problemen.
  • Dieses Problem wird durch den Aberrationskompensator 212 der vorliegenden Erfindung gelöst. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Aberrationskompensators mit der Bezugszahl 400, der als Kompensator 212 eingesetzt werden kann. Der Kompensator 400 umfasst einen dreistufigen Block 402. Eine erste Stufe 404 hat eine Dicke von 0,4 mm, eine zweite Stufe 406 eine Stufe von 0,8 mm und eine dritte Stufe 408 eine Dicke von 1,2 mm. Der Block 402 besteht aus demselben Material wie die Frontplatte und die Substrate des Mediums 12 oder einem anderen ähnlichen optischen Material. Man beachte, dass die optische Dicke dieser Stufen entsprechend der Substratdicke abgestuft ist. Der Block 402 ist an einem Schwingspulenmotor 410 (oder einer anderen Stellvorrichtung) befestigt, der wiederum an der Steuereinheit 314 angebracht ist. Der Motor 410 verschiebt den Block 402 seitlich in den Strahlengang 302 hinein oder heraus.
  • Die Linse 210 ist so ausgelegt, dass sie auf die unterste Datenoberfläche des Mediums 12 fokussiert ist. Mit anderen Worten, die Linse 210 ist dafür ausgelegt, die durch die Summe der Schichtdicken der Frontplatte und der dazwischen liegenden Substrate verursachten sphärischen Aberrationen zu kompensieren. Um bei der vorliegenden Erfindung auf die Oberfläche 102 oder 104 fokussiert zu werden, muss der Lichtstrahl 202 durch die Frontplatte 50 und die Substrate 56, 62 und 68 treten (das entspricht einer Gesamtschichtdicke von 2,4 mm Substratmaterial). Man beachte, dass die Luftzwischenräume 78 nicht berücksichtigt werden, da sie nicht zur sphärischen Aberration beitragen. Die Linse 210 ist deshalb dafür ausgelegt, dass sie durch eine Dicke von 2,4 mm Polykarbonat in gleicher Weise auf die beiden Datenoberflächen 102 und 104 fokussiert werden kann.
  • Wenn der Lichtstrahl 202 entweder auf die Oberfläche 102 oder 104 fokussiert wird, bleibt der Block 402 vollständig zurückgezogen und der Lichtstrahl 202 tritt nicht hindurch. Wenn der Lichtstrahl 202 auf die Oberfläche 98 oder 100 fokussiert wird, wird der Block 402 so angeordnet, dass der Lichtstrahl 202 durch die Stufe 404 tritt. wenn der Lichtstrahl 202 auf die Oberfläche 94 oder 96 fokussiert wird, wird der Block 402 so angeordnet, dass der Lichtstrahl 202 durch die Stufe 406 tritt. Wenn der Lichtstrahl 202 auf die Oberfläche 90 oder 92 fokussiert wird, wird der Block 402 so angeordnet, dass der Lichtstrahl 202 durch die Stufe 408 tritt. Im Ergebnis dessen durchläuft der Lichtstrahl 202 unabhängig von dem zu fokussierenden Oberflächenpaar stets dieselbe optische Schichtdicke des Materials und es kommt nicht zu Problemen der sphärischen Aberration. Die Steuereinheit 314 steuert den Motor 410 so, dass der Block 402 in geeigneter Weise verschoben wird.
  • 11 zeigt einen Aberrationskompensator mit der Bezugszahl 430, der als Kompensator 212 verwendet werden kann. Der Kompensator 430 hat ein Paar komplementärer dreieckig geformter Blöcke 432 und 434. Die Blöcke 432 und 434 bestehen aus demselben Material wie die Frontplatte und die Substrate des Mediums 12 oder einem Material mit ähnlichen optischen Eigenschaften. Der Block 432 ist fest montiert, sodass der Lichtstrahl 202 hindurchtritt. Der Block 434 ist an einem Schwingspulenmotor 436 befestigt und kann auf der Oberfläche des Blocks 432 entlang gleiten. Die Steuereinheit 314 ist mit dem Motor 436 verbunden und steuert diesen. Durch Verschieben des Blocks 434 gegenüber dem Block 432 kann die Gesamtdicke des Materials eingestellt werden, durch die der Lichtstrahl 202 tritt. Dadurch durchläuft der Lichtstrahl 202 immer dieselbe optische Dicke des Materials, unabhängig davon, auf welche Oberfläche fokussiert wird.
  • 12 und 13 zeigen einen Aberrationskompensator mit der Bezugszahl 450, der als Kompensator 212 verwendet werden kann. Der Kompensator 450 hat ein kreisförmiges abgestuftes Bauteil 452. Das Bauteil 452 hat vier Sektoren 454, 456, 458 und 460. Die Sektoren 456, 458 und 460 haben dieselben Schichtdicken wie die Stufen 404, 406 bzw. 408 des Kompensators 400. Der Sektor 454 weist kein Material auf und stellt in dem in 13 gezeigten kreisförmigen Muster eine leere Fläche dar. Das kreisförmige Bauteil 452 ist an einem Schrittmotor 462 angebracht, der wiederum durch die Steuereinheit 314 gesteuert wird. Die Spindel 462 dreht das Bauteil 452 so, dass der Lichtstrahl 202 unabhängig von der fokussierten Datenoberfläche immer dieselbe Materialdicke durchläuft.
  • 14 zeigt einen Aberrationskompensator mit der Bezugszahl 570, der als Kompensator 212 verwendet werden kann. Der Kompensator 570 umfasst eine stationäre Konvexlinse 572 und eine verschiebbare Konkavlinse 574. Die Linse 574 ist an einem Schwingspulenmotor 576 angebracht. Der Schwingspulenmotor 576 wird durch die Steuereinheit 314 gesteuert, um die Linse 574 gegenüber der Linse 572 zu verschieben. Der Lichtstrahl 202 durchläuft die Linsen 572, 574 und 210 bis zum Medium 12. Die gegenüber der Linse 572 verschiebbare Linse 574 ändert die sphärische Aberration des Lichtstrahls 202, sodass dieser auf die verschiedenen Datenoberflächen fokussiert werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsart umfassen die Linsen 210, 574 und 572 ein Cooke'sches Triplett mit einem verschiebbaren Mittelbauteil 574. Cooke'sche Tripletts werden in dem Artikel „Lens Design Fundamentals" von R. Kingslake, Academic Press, New York, 1978, S. 286 bis 295 ausführlich beschrieben. Obwohl die Linse 574 als verschiebbares Bauteil gezeigt ist, kann alternativ auch die Linse 574 stationär und die Linse 572 verschiebbar sein. In 4 ist der Aberrationskompensator 212 zwischen der Linse 210 und dem Medium 12 dargestellt. Wenn jedoch der Kompensator 570 verwendet wird, wird dieser zwischen der Linse 210 und dem Spiegel 208 in 14 angeordnet.
  • 15 zeigt einen Aberrationskompensator mit der Bezugszahl 580. Der Kompensator 580 umfasst ein asphärisches Linsenbauelement 582 mit einer nominellen Brechkraft von null. Das Bauteil 582 hat eine sphärische Aberrationsfläche 584 und eine ebene Fläche 586. Die Linse 582 ist mit einem Schwingspulenmotor 588 verbunden. Der Schwingspulenmotor 588 wird durch die Steuereinheit 314 gesteuert, welche die Linse 582 gegenüber der Linse 512 verschiebt. Der Lichtstrahl 202 durchläuft die Linse 210 und die Linse 582 bis zum Medium 12. Die gegenüber der Linse 210 verschiebbare Linse 582 verändert die sphärische Aberration des Lichtstrahls 202, sodass dieser auf verschiedene Datenoberflächen fokussiert werden kann.
  • 16 zeigt eine Ansicht der Linse 582 entlang der Achsen z und p. Bei einer bevorzugten Ausführungsart soll die Fläche 584 der Formel z = 0,00770p4 – 0,00154p6 genügen.
  • 17 zeigt eine schematische Darstellung eines alternativen optischen Kopfes der vorliegenden Erfindung mit der Bezugszahl 600. Die Bauteile des Kopfes 600, die den Bauteilen des Kopfes 22 ähnlich sind, werden durch einen Apostroph gekennzeichnet. Man beachte, dass der Kopf 600 sich nur dadurch vom System 10 unterscheidet, dass der Aberrationskompensator 212 weggelassen und zwischen den Strahlteiler 206' und den Spiegel 208' ein neuer Aberrationskompensator 602 eingefügt wurde. Im Folgenden werden der Kompensator 602 und seine Arbeitsweise beschrieben. Die Arbeitsweise des Kopfes 600 ist ansonsten genau so, wie beim Kopf 22 beschrieben wurde. Im System 10 kann der Kopf 22 gegen den Kopf 600 ausgetauscht werden.
  • 18 zeigt eine schematische Darstellung eines Aberrationskompensators mit der Bezugszahl 610, der als Kompensator 602 verwendet werden kann. Der Kompensator 610 umfasst ein Substrat 612 mit einer holographischen Reflexionsschicht 614. Das Substrat 612 ist an einem Schrittmotor 616 angebracht, der wiederum durch die Steuereinheit 314 gesteuert wird. In der holographischen Schicht 614 sind eine Anzahl unterschiedlicher Hologramme aufgezeichnet, deren jedes eine bestimmte sphärische Aberration des Lichtstrahls 202' bewirkt. Diese Hologramme sind Bragg'sche Hologramme, die nur auf Licht einer bestimmten Wellenlänge ansprechen, welches unter einem bestimmten Winkel auftrifft. Wenn das Substrat 612 um einige Grad gedreht wird, wechselwirkt der Lichtstrahl 202' mit einem anderen Hologramm. Die Anzahl der aufgezeichneten Hologramme entspricht der Anzahl der erforderlichen Korrekturen der sphärischen Aberration. Bei dem gezeigten Medium 12 sind vier unterschiedliche Korrekturen erforderlich, die jeweils einem Paar Datenoberflächen entsprechen.
  • 19 ist eine schematische Darstellung eines Aberrationskompensators mit der Bezugszahl 620, der als Kompensator 602 verwendet werden kann. Der Kompensator 620 umfasst ein Substrat 622, eine lichtdurchlässige holographische Schicht 624 und einen Schrittmotor 626. Der Kompensator 620 unterscheidet sich vom Kompensator 610 nur dadurch, dass die holographische Schicht 624 nicht reflektiert, sondern lichtdurchlässig ist. In der holographischen Schicht 624 sind eine Anzahl Hologramme aufgezeichnet, deren jedes einem bestimmten Maß der erforderlichen Kompensation der sphärischen Aberration entspricht. Auch hier wechselwirkt der Lichtstrahl 202' jeweils mit einem anderen Hologramm, wenn das Substrat 622 gedreht wird.
  • 20 zeigt eine schematische Darstellung eines zur Herstellung holographischer Schichten 614 und 624 verwendeten Aufzeichnungssystems mit der Bezugszahl 650. Das System 650 hat einen Laser 652, der einen Lichtstrahl 654 mit einer dem Laser 200 ähnlichen Frequenz erzeugt. Der Lichtstrahl 654 wird durch die Linse 656 kollimiert und durchläuft den Strahlteiler 658. Der Strahlteiler 658 spaltet das Licht in einen Teilstrahl 660 und einen Teilstrahl 662 auf. Der Teilstrahl 660 wird durch einen Spiegel 664 und 666 reflektiert und durch eine Linse 668 auf einen Punkt 670 in einer Ebene 672 fokussiert. Der Lichtstrahl 660 tritt durch einen Stufenblock 674 ähnlich dem Block 402. Dann wird der Lichtstrahl 660 erneut durch eine Linse 676 kollimiert und trifft auf eine holographische Schicht 680 auf einem Substrat 682. Das Substrat 682 ist an einem Schrittmotor 684 drehbar angebracht. Der Lichtstrahl 662 fällt ebenfalls auf die Schicht 680, jedoch unter einem Winkel von 90° gegenüber dem Lichtstrahl 660. Die Linse 668 bildet in der Ebene 672 einen aberrationsfreien Fleck. Dieses Licht tritt dann durch eine Stufe des Blocks 674, deren Dicke der Summe der Substratdicken entspricht, die beim Zugriff auf eine bestimmte Aufzeichnungsschicht durchlaufen werden. Die Ausführung der Linse 676 ist der der Linse 210 identisch, die im optischen Speicherkopf verwendet wird. Diese kollimiert das Licht zu einem Lichtstrahl, der entsprechend der jeweiligen Schichtdicke ein bestimmtes Maß an sphärischer Aberration aufweist. Diese Wellenfront wird durch Interferenz mit dem Referenzstrahl 662 holographisch aufgezeichnet. Wenn das Hologramm entsprechend der Darstellung etwa in einer Ebene 690 liegt, wird ein Transmissionshologramm aufgezeichnet. Wenn es hingegen etwa in einer durch eine gestrichelte Linie dargestellten Ebene 692 liegt, wird ein Reflexionshologramm aufgezeichnet. Die zur Korrektur der beim Zugriff auf ein bestimmtes Paar Aufzeichnungsschichten auftretenden Aberrationen erforderliche Wellenfront wird durch Drehung des Hologramms in eine neue Winkelposition und Einschieben der entsprechend dicken Platte von Block 674 holographisch gespeichert. Dadurch wird eine Vielzahl räumlich aufgelöster Hologramme aufgezeichnet, deren jedes der Korrektur für ein bestimmtes Paar Aufzeichnungsschichten entspricht und diese Korrektur bereitstellt. Die holographische Schicht kann aus einer angefärbten Gelatine oder einem Fotopolymermaterial hergestellt werden. Die einzelnen Hologramme können ohne wahrnehmbares Übersprechen in kleinen Winkelabstufungen von einem Grad aufgezeichnet werden. Dadurch kann eine große Anzahl von Hologrammen aufgezeichnet und eine entsprechend große Anzahl Datenoberflächen verwendet werden.
  • 21 zeigt eine schematische Darstellung eines alternativen Aberrationskompensators mit der Bezugszahl 700, der als Kompensator 602 verwendet werden kann. Der Kompensator 70 umfasst einen Polarisations-Strahlteiler 702, eine λ/4-Platte 704, einen an einem Schrittmotor 708 angebrachten Revolver 706 und eine Vielzahl von Korrekturspiegeln 710 für die sphärische Aberration, deren jeder eine andere Korrektur der sphärischen Aberration liefert. Die Polarisationsrichtung des Lichtstrahls 202' ist so ausgerichtet, dass er den Strahlteiler 702 und die Platte 704 durchläuft und auf die Spiegel 710 trifft. Der Spiegel 710 verleiht dem Lichtstrahl 202' eine bestimmte sphärische Aberration, der dann durch die Platte 704 zurückläuft und durch den Strahlteiler 702 auf den Spiegel 208' reflektiert wird. Die Steuereinheit 314 dreht den Revolver 706 mittels des Motors 708 so, dass sich der richtige Spiegel im Strahlengang befindet. Bei den Spiegeln 710 handelt es sich um Schmidt-Korrekturplatten. Siehe M. Born et al., „Principles of Optics", Pergamon Press, Oxford, 1975, S. 245 bis 249.
  • 22 ist eine schematische Darstellung eines Aberrationskompensators mit der Bezugszahl 720, der als Kompensator 602 verwendet werden kann. Der Kompensator 720 umfasst einen Polarisations-Strahlteiler 722, eine λ/4-Platte 724 und einen elektrisch definiert verformbaren Spiegel 726. Der verformbare Spiegel 726 wird durch eingebaute piezoelektrische Bauteile gesteuert und wird genauer beschrieben von J. P. Gaffarel et al. in „Applied Optics", Bd. 26, 1987, S. 3772 bis 3777. Die Arbeitsweise des Kompensators 720 unterscheidet sich von der des Kompensators 700 nur dadurch, dass der Spiegel 726 elektrisch eingestellt wird, um die gewünschte sphärische Aberration zu erzeugen. Mit anderen Worten, der Spiegel 726 wird eingestellt, um eine reflektierende Oberfläche zu bilden, die den verschiedenen Schmidt-Korrekturplatten 710 des Kompensators 700 entspricht. Die Steuereinheit 314 steuert die Einstellung des Spiegel 726 nach Bedarf.
  • Die Arbeitsweise der Aberrationskompensatoren 212 und 602 ist oben bereits in Verbindung mit dem Medium 12 beschrieben worden. Infolge der Luftspalte zwischen den Schichten reicht für jedes Paar Datenoberflächen ein Korrekturwert für die Aberration aus. Wenn jedoch das Medium 120 verwendet wird, ist für jede Datenoberfläche ein eigener Korrekturwert für die Aberration erforderlich. Das liegt daran, dass es hier keinen Luftspalt gibt.
  • Filter für Mehrfachdatenoberflächen
  • wenn der Lichtstrahl 202 auf eine bestimmte Datenoberfläche des Mediums 12 fokussiert wird, kehrt von dieser Datenoberfläche ein reflektierter Lichtstrahl 230 zum Kopf 22 zurück. Der Lichtstrahl 202 wird jedoch zum Teil auch an den anderen Datenoberflächen reflektiert. Dieses unerwünschte reflektierte Licht muss gesperrt werden, um korrekte Daten- und Steuersignale zu erhalten. Diese Funktion wird durch das Filter 222 für Mehrfachdatenoberflächen der vorliegenden Erfindung ausgeführt.
  • 23 zeigt eine schematische Darstellung eines Filters 750, das als Filter 222 verwendet werden kann. Das Filter 750 umfasst eine Sperrplatte 754 und eine Linse 756. Der gewünschte Lichtstrahl 230 wird kollimiert, weil dieses Licht durch die Linse 210 richtig fokussiert werden soll. Der Lichtstrahl 230 wird durch die Linse 752 auf einen Punkt 760 fokussiert. Das unerwünschte Licht 762 wird durch die Linse 210 nicht richtig fokussiert und deshalb auch nicht kollimiert. Das Licht 762 wird nicht auf den Punkt 760 fokussiert. Die Platte 754 hat am Punkt 760 eine Öffnung 764, die das Licht 230 durchlässt. Der größte Teil des unerwünschten Lichts 762 wird durch die Platte 754 abgeblockt. Das Licht 230 wird durch die Linse 756 neu kollimiert. Bei einer bevorzugten Ausführungsart hat die Öffnung 764 eine kreisrunde Form und einen Durchmesser von ungefähr λ/(2*(NA)), wobei λ die Lichtwellenlänge und NA die numerische Apertur der Linse 752 ist. Der genaue Durchmesser hängt davon ab, welcher Kompromiss zwischen den Justiertoleranzen und den Anforderungen an die Falschsignalunterdrückung erzielt werden soll. Alternativ kann die Öffnung 764 auch ein Spalt mit einer minimalen Spaltbreite von ungefähr λ/(2*(NA)) sein. In einem solchen Fall kann die Platte 764 aus zwei einzelnen Bauteilen bestehen, die durch den Spalt voneinander getrennt sind. Die Platte 754 kann aus Blech oder aus einem lichtdurchlässigen Substrat mit einer Licht sperrenden Schicht bestehen, bei der die Öffnung 764 unbeschichtet ist.
  • 24 zeigt eine schematische Darstellung eines Filters 800, das ebenfalls als Filter 222 verwendet werden kann. Das Filter 800 umfasst eine Linse 802, eine Sperrplatte 804, eine Sperrplatte 806 und eine Linse 808. Die Platte 806 hat eine am Brennpunkt 812 der Linse 802 gelegene Öffnung 810. Die Platte 804 hat eine dazu passende Öffnung 814, welche bewirkt, dass das kollimierte Licht 230 durch die Öffnung 810 gelangt und das unerwünschte nicht kollimierte Licht 820 gesperrt wird. Die Öffnung 814 kann aus einem Paar paralleler Spalte oder einer ringförmigen Öffnung bestehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsart ist der Abstand zwischen den Spalten der Öffnung größer als der Durchmesser der Öffnung 810. Der Durchmesser der Öffnung 810 ist ungefähr gleich λ/(2*(NA)). Bei der alternativen ringförmigen Öffnung soll der Innendurchmesser des Ringspaltes größer als der Durchmesser der Öffnung 810 sein. In beiden Fällen liegen die Außenkanten 822 der Öffnung 814 außerhalb des Lichtstrahls 230. Die Sperrplatten 804 und 806 können aus einem Blech oder einem lichtdurchlässigen Substrat mit einer Licht sperrenden Schicht bestehen, deren Öffnungen 810 bzw. 814 unbeschichtet sind.
  • 25 zeigt eine schematische Darstellung eines alternativen Filters 830, das als Filter 222 verwendet werden kann. Das Filter 830 umfasst einen Strahlteiler 832 und eine holographische Platte 834. Die Schicht auf der holographischen Platte 834 ist so abgestimmt, dass der kollimierte Lichtstrahl 230 wirksam reflektiert wird und der nicht kollimierte Lichtstrahl 840 durchgelassen wird. Der erwünschte Lichtstrahl 230 wird an der holographischen Platte 834 reflektiert und kehrt zum Strahlteiler 832 zurück, wo er zum Strahlteiler 224 reflektiert wird.
  • In 26 wird schematisch dargestellt, wie die holographische Platte 834 hergestellt wird. Ein kollimierter Laserstrahl 850 mit etwa derselben Wellenlänge wie beim Laser 200 wird in einem Intensitätsstrahlteiler 856 in zwei Teilstrahlen 852 und 854 aufgespaltet. Die Teilstrahlen 852 und 854 werden durch die beiden Spiegel 860 bzw. 862 umgelenkt und treffen senkrecht zur Oberfläche der Platte 834 aus entgegengesetzten Richtungen auf die Hologrammplatte 834 auf. Durch die Interferenz der Teilstrahlen 852 und 854 wird ein Reflexionshologramm aufgezeichnet. Die Hologrammschicht kann aus angefärbter Gelatine oder einem Fotopolymermaterial hergestellt werden.
  • In 4 wurde gezeigt, dass die Filter 222 im Strahlengang des Lichtstrahls 220 angeordnet sind. Es können jedoch ein oder mehrere Filter in den getrennten Strahlengängen des Steuerstrahls 230 und des Datenstrahls 236 angeordnet werden.

Claims (24)

  1. Optisches Speichersystem, welches Folgendes umfasst: eine Halterung (14) zum Aufnehmen eines optischen Datenspeichermediums mit einer Vielzahl voneinander getrennter und in verschiedenen Tiefen des Mediums angeordneter Datenoberflächen, wobei das optische Datenspeichermedium für verschiedene Arten von optischen Datenoberflächen eingerichtet ist, die Datenoberflächen Spurmarkierungen enthalten und eine der Datenoberflächen gespeicherte Daten enthält, welche die Art jeder der in dem optischen Speichermedium vorhandenen optischen Datenoberflächen kennzeichnen; eine elektromagnetische Strahlungsquelle zum Erzeugen eines Strahls einer elektromagnetischen Strahlung; eine Oberflächenprüfvorrichtung zum Ermitteln der Art der zu jeder der in dem Speichermedium vorhandenen optischen Datenoberflächen gehörenden optischen Datenerkennung; eine Fokussiervorrichtung zum Fokussieren des Strahls der elektromagnetischen Strahlung auf eine aus der Vielzahl der Datenoberflächen des Speichermediums ausgewählte Datenoberfläche; einen optischen Detektor zum Empfangen eines von dem Speichermedium zurückgeworfenen Strahls der elektromagnetischen Strahlung; und einen mit dem optischen Detektor zur Erzeugung eines Datensignals verbundenen Datenschaltkreis; wobei in einer der Datenoberflächen aufgezeichnete Daten enthalten sind, welche die Art der zu den in dem optischen Datenspeichermedium vorhandenen Datenoberflächen gehörenden optischen Datenerkennung kennzeichnet.
  2. System nach Anspruch 1, bei welchem die aufgezeichneten Daten im Vorsatzbereich einer der Datenoberflächen aufgezeichnet werden.
  3. System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem die Oberflächenprüfvorrichtung eine Steuereinheit und eine mit der Steuereinheit elektrisch verbundene Auswahlvorrichtung für das optische Speichermedium zum Auswählen der Art der anzuwendenden Datenerkennung umfasst.
  4. System nach Anspruch 3, bei welchem die Steuereinheit so programmiert wird, dass die Auswahlvorrichtung für das optische Speichermedium auf gewünschte Werte eingestellt ist.
  5. System nach Anspruch 3, bei welchem die aufgezeichneten Daten Vorsatzdaten sind und die Steuereinheit als Reaktion auf ein Datensignal, das den durch den optischen Detektor gelesenen Vorsatzdaten entspricht, die Auswahlvorrichtung für das optische Speichermedium einstellt.
  6. System nach Anspruch 3, bei welchem die Steuereinheit die Art der anzuwendenden optischen Datenerkennung durch Schalten der Auswahlvorrichtung für das optische Speichermedium festlegt.
  7. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem zu den Arten der optischen Datenoberflächen ROM-, WORM-, Phasenwechsel- und magnetooptische optische Oberflächen zählen.
  8. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Fokussierungsvorrichtung ein mit einem Linearmotor verbundenes Objektiv umfasst.
  9. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Strahlungsquelle ein Laser ist.
  10. Optisches Datenspeichermedium, welches Folgendes umfasst: ein erstes für elektromagnetische Strahlung durchlässiges Bauteil (50) mit einer ersten Datenoberfläche (90), welche optische Medien zum Speichern aufgezeichneter Daten enthält, wobei in der ersten Datenoberfläche (90) Daten in einer im Wesentlichen kreisförmigen Spur aufgezeichnet werden, die durch einen Strahl einer elektromagnetischen Strahlung erkannt werden können; ein zweites Bauteil (56) mit einer zweiten Datenoberfläche (92), welche optische Medien zum Speichern aufgezeichneter Daten enthält, wobei in der zweiten Datenoberfläche Daten in einer im Wesentlichen kreisförmigen Spur aufgezeichnet werden, die durch einen Strahl einer elektromagnetischen Strahlung erkannt werden können; und eine Verbindungsvorrichtung (52) zum Verbinden des ersten und des zweiten Bauteils miteinander, sodass die Datenoberflächen in einem Abstand voneinander angeordnet sind; wobei das optische Datenspeichermedium für verschiedene Arten von optischen Datenoberflächen eingerichtet ist und die aufgezeichneten Daten auf der ersten Datenoberfläche Daten enthalten, durch welche die Art der in der ersten und der zweiten Datenoberfläche enthaltenen optischen Medien gekennzeichnet wird.
  11. Medium nach Anspruch 10, bei welchem es zwei Bauteile und zwei Datenoberflächen gibt.
  12. Medium nach Anspruch 10, bei welchem es drei Bauteile und vier Datenoberflächen gibt.
  13. Medium nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei welchem mindestens eine der Datenoberflächen eine ROM-Oberfläche ist.
  14. Medium nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei welchem die optischen Medien in mindestens einer der Datenoberflächen eine Beschichtung aus einem WORM-Material beinhalten.
  15. Medium nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei welchem mindestens eine der Datenoberflächen eine Beschichtung aus einem Phasenwechselmaterial beinhaltet.
  16. Medium nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei welchem mindestens eine der Datenoberflächen eine Beschichtung aus einem magnetooptischen Material beinhaltet.
  17. Medium nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei welchem durch die Verbindungsvorrichtung eine Lücke zwischen den Bauteilen bereitgestellt wird.
  18. Medium nach einem der Ansprüche 10 bis 16, bei welchem durch die Verbindungsvorrichtung zwischen den Bauteilen ein festes, für elektromagnetische Strahlung durchlässiges Material bereitgestellt wird.
  19. Medium nach einem der Ansprüche 10 bis 18, bei dem die Daten, welche die Art der optischen Datenoberflächen kennzeichnen, aus Spurvorsatzmarkierungen bestehen.
  20. Medium nach Anspruch 19, bei welchem die Markierungen Vertiefungen sind.
  21. Medium nach Anspruch 19, bei welchem die Markierungen Erhebungen sind.
  22. Medium nach einem der Ansprüche 10 bis 21, bei welchem mindestens eines der Bauteile aus Glas besteht.
  23. Medium nach einem der Ansprüche 10 bis 21, bei welchem mindestens eines der Bauteile aus einem Polymermaterial besteht.
  24. Medium nach einem der Ansprüche 10 bis 23, bei welchem das Medium als Scheibe ausgebildet ist, die sich in einem optischen Platten-Datenspeichersystem drehen kann.
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