DE69324858T2

DE69324858T2 - Optisches aufzeichnungsmedium, aufzeichnungsmethode dafür, wiedergabemethode dafür und methode zur erzeugung eines spurfolgefehlersignals

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Publication number: DE69324858T2
Application number: DE69324858T
Authority: DE
Inventors: Goro Fujita; Hideyoshi Horimai
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-02-19
Filing date: 1993-02-19
Publication date: 1999-10-14
Anticipated expiration: 2013-02-20
Also published as: EP0829856B1; EP0829855B1; EP0580876A1; US5559786A; US5557602A; EP0580876A4; EP0580876B1; DE69330503D1; WO1993017417A1; EP0829856A1; DE69330503T2; DE69324858D1; US5602810A; EP0829855A1; DE69331163D1; DE69331163T2; US5513161A; EP0829854A1

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsmedium und ein Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Signalen auf dem bzw. von dem Aufzeichnungsmedium. Sie bezieht sich insbesondere auf ein optisches Aufzeichnungsmedium, das hohe Aufzeichnungsdichte ermöglicht, und auf ein Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationssignalen auf bzw. von einem solchen optischen Aufzeichnungsmedium.
Ein mit konstanter Winkelgeschwindigkeit (CAV) angetriebenes optisches Aufzeichnungsmedium hat ein physikalisches Format, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Hierin sind Pits 71 mit einer Breite von jeweils 0,5 um und einer Länge von 0,86 um mit einem radialen Spurabstand von 1,6 um in einem entlang der Aufzeichnungsspur geordneten Array ausgebildet.
Diese Abmessungen basieren auf Fertigungszwängen und auf dem Durchmesser eines auf der optischen Aufzeichnungsfläche erzeugten Strahlpunkts 72 eines von einer Wiedergabelaserdiode ausgestrahlten und von einem Objektiv zur Konvergenz gebrachten Lichtstrahls.
Zur Verbesserung der Aufzeichnungsdichte solcher optischer Platten kann man eine Verkleinerung des Spurabstands, der Pitlänge und der Punktgröße des Lichtstrahls auf der Aufzeichnungsfläche in Betracht ziehen.
Bei magneto-optischen Platten besteht beispielsweise die Einschränkung, daß Pits, die auf der Basis einer gegebenen Zugriffseinheit aufgezeichnet werden, von den auf der Basis anderer Zugriffseinheiten aufgezeichneten Pits unabhängig sein sollen und daß alle Daten auf der Basis der Zugriffseinheiten neu eingeschrieben werden müssen. Um hohe Aufzeichnungsdichte zu erreichen, wird die Punktabtastrate jedoch verringert, wobei die Punktgröße des Lichtstrahls unverändert bleibt, und ein als nächstes zu erzeugendes Pit wird in Überlagerung eines Teils des zuvor erzeugten Pits durch Überschreiben gebildet, um die effektive Pitlänge zu verringern. Das heißt, man vergrößert die Aufzeichnungsdichte in Spurrichtung, um eine magneto-optische Platte herzustellen, die eine größere Aufzeichnungsdichte hat als sog. optische CD-ROMs, die den gleichen Durchmesser haben wie magneto-optische Platten.
Man kann auch eine Verkleinerung des Spurabstands ins Auge fassen, um die Aufzeichnungsdichte in radialer Richtung der optischen Platte zu vergrößern. Wenn die Punktgröße des Lichtstrahls auf der Aufzeichnungsfläche unverändert bleiben soll, wird der Lichtstrahl auch auf Pits einer benachbarten Aufzeichnungsspur gestrahlt. Das Ergebnis ist ein Übersprechen und ein niedrigeres Signal/Rausch-Verhältnis (S/N-Verhältnis), wobei im schlimmsten Fall Daten nicht reproduziert werden können.
Man kann auch in Betracht ziehen, den Spurabstand zu verkleinern und gleichzeitig die Punktgröße des Lichtstrahls auf der Aufzeichnungsfläche zu verringern. Da die Punktgröße des Lichtstrahls auf der Aufzeichnungsfläche jedoch zur Wellenlänge des Lichtstrahls direkt und zur numerischen Apertur NA des Objektivs umgekehrt proportional ist, muß man eine Laserlichtquelle mit kürzerer Wellenlänge oder ein großes teures Objektiv mit größerer numerischer Apertur NA entwickeln.
Zur Erhöhung der Aufzeichnungsdichte kann man auch daran denken, die Punktgröße des Lichtstrahls unverändert zu lassen und sowohl den Spurabstand als auch die Pitbreite zu verringern, um Übersprechen zu verhindern. Wenn die. Pitbreite reduziert wird, verringert sich jedoch die Produktionsausbeute der optischen Platte tendenziell, und es wird unmöglich, herkömmliche Schneidvorrichtungen zu verwenden.
Bei der Aufzeichnung oder Wiedergabe der Information auf dem bzw. von dem optischen Aufzeichnungsmedium, z. B. einer optischen Platte, ist eine Spurnachführungssteuerung erforderlich, damit der Lichtstrahl stets das Spurzentrum abtastet.
Für die Spurnachführungssteuerung ist neben einem kontinuierlich arbeitenden Servosystem ein mit Abtastung arbeitendes Servosystem bekannt, bei dem die Spurnachführungssteuerung mit Hilfe einer auf dem Plattensubstrat der optischen Platte ausgebildeten Führungsrille durchgeführt wird. Die Spurnachführungssteuerung in dem Abtastservosystem arbeitet mit einem Paar von Wobbelpits 51a, 51b, die auf der optischen Platte mit einem Versatz von einem Viertel des Spurabstands in entgegengesetzten Richtungen vom Zentrum der Aufzeichnungsspur auf der Platte, d. h. dem Spurzentrum, vorgeformt sind, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Im speziellen Fall wird ein Spurfehlersignal auf der Basis der Differenz zwischen den Signalen ermittelt, die durch die Abtastung der reflektierten Lichtmenge abgeleitet werden, welche erzeugt wird, wenn der Punkt 53 des Lichtstrahls die Wobbelpits 51a, 51b überquert. Für die Spurnachführungssteuerung wird der Punkt 53 in radialer Richtung verschoben, so daß das Spurfehlersignal gleich "0" wird.
Auf der anderen Seite werden Spursprünge durchgeführt, durch die der Lichtstrahlpunkt auf eine benachbarte oder getrennte Spur bewegt wird, um die Information auf einer solchen benachbarten oder getrennten Spur aufzuzeichnen bzw. von ihr zu reproduzieren. Ein solcher Spursprung wird folgendermaßen ausgeführt. Zunächst wird eine Spurnachführungssteuerschleife einmalig geöffnet und der Lichtpunkt in die Nähe der Zielspur bewegt. Dann wird die Spurnachführungssteuerschleife wieder geschlossen, um die Spurnachführungssteuerung wiederaufzunehmen und den Lichtpunkt auf die Zielspur zu bewegen.
Während eines Spursprungs, d. h. wenn der Lichtstrahl schräg über die Aufzeichnungsspur der optischen Platte bewegt wird, hat das Spurfehlersignal in dem Abtastservosystem die Form einer Sinuswelle, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, so daß das Spurfehlersignal bezüglich des Versatzes x des Lichtstrahls von dem Zentrum der Aufzeichnungsspur nicht eindeutig definiert ist. In einem Bereich 61, der in Fig. 3 schraffiert dargestellt ist, ist das Spurfehlersignal bezüglich des Versatzes x eindeutig definiert. Das heißt der Lichtstrahlpunkt kann nur dann stabil ins Zentrum der Aufzeichnungsspur bewegt werden, wenn er sich in dem Bereich 61 von Fig. 3 befindet.
Wenn der Versatz x jedoch größer wird, so daß der Strahlpunkt außerhalb des Bereichs 61 von Fig. 3 liegt, wird die Spurnachführungssteuerung unstabil, oder gelangt in einen oszillierenden Zustand. Eine solche Situation kann eintreten, wenn die Geschwindigkeit der Relativbewegung des Lichtstrahlpunkts in radialer Richtung der Platte größer wird. Wenn in der Distanz, über die der Lichtstrahl beim Öffnen der Spurnachführungssteuerschleife während des Spursprungs bewegt wurde, ein Fehler auftritt und die Spurnachführungssteuerschleife außerhalb des Bereichs 61 von Fig. 3 geschlossen wird, besteht die Gefahr, daß der Lichtstrahlpunkt nicht auf die Zielspur sondern auf eine andere Aufzeichnungsspur bewegt wird. In einem solchen Fall muß der Spursprung ein zweites Mal ausgeführt werden. Ein solcher · Spursprung kann jedoch erst ausgeführt werden, wenn sich die Spurnachführungssteuerschleife stabilisiert hat.
Damit hat das bekannte Spurnachführungssteuersystem den Nachteil, daß der Spursprung nicht stabil ausgeführt werden kann.
Wenn man den Spurabstand, wie oben beschrieben, verkleinert, um die Aufzeichnungsdichte der optischen Platte zu vergrößern, müssen bei dem Abtastservosystem, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, Wobbelpits 51a, 51b vorgesehen sein, die in Radiusrichtung der Platte um einen Abstand versetzt sind, der einem Viertel des Spurabstands entspricht, so daß es nicht möglich war, den Spurabstand zu verringern.
EP-A-0 402 180 beschreibt ein Aufzeichnungsgerät und ein Aufzeichnungsverfahren für ein optisches Aufzeichnungsmedium, in welchem ein Zieloriginalsignal auf einer Zielspur und benachbarte Originalsignale auf den an diese Zielspur angrenzenden Spuren in einer Speichereinrichtung gespeichert werden. Für die Ausgabe des tatsächlichen Zielaufzeichnungssignals wird eine lineare Kombination des Zieloriginalsignals und eines in der Spur tatsächlich aufzuzeichnenden Zielaufzeichnungssignals durch einen Kopplungskoeffizienten berechnet, der aus den benachbarten Originalsignalen auf der Basis der Speicherdaten aus der Speichereinrichtung erzeugt wird
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Aufzeichnungsvorrichtung und eines Aufzeichnungsverfahrens für ein optisches Aufzeichnungsmedium und eines optischen Aufzeichnungsmediums, die die gleichzeitige Wiedergabe der Aufzeichnungsdaten zweier Aufzeichnungsspuren ermöglichen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines optischen Aufzeichnungsmediums, das ohne Änderung der Pitbreite, der Pitlänge oder der Größe des Lichtstrahlpunkts eine Aufzeichnung mit hoher Dichte ermöglicht, und eines Verfahrens zum Aufzeichnen oder Wiedergeben der Information auf bzw. von einem solchen Aufzeichnungsmedium.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Aufzeichnungsverfahrens für ein optisches Aufzeichnungsmedium, durch das die Aufzeichnungsdichte im Vergleich zu der Aufzeichnungsdichte des bekannten Aufzeichnungsverfahrens erhöht werden kann, ferner eines optischen Aufzeichnungsmediums, das eine Aufzeichnung mit hoher Dichte ermöglicht, und eines Verfahrens zur Erzeugung von Spurfehlersignalen, die eine stabile Spurnachführungssteuerung ermöglichen.
Diese Ziele werden erreicht durch eine Aufzeichnungsvorrichtung und ein Aufzeichnungsverfahren für ein optisches Aufzeichnungsmedium sowie durch ein optisches Aufzeichnungsmedium, wie sie in den anliegenden unabhängigen Ansprüchen angegeben sind. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den zugeordneten Unteransprüchen definiert.
Es ist ein optisches Aufzeichnungsmedium vorgesehen, in dessen Aufzeichnungsbereich der Abstand der n-ten Aufzeichnungsspur von der der n-ten Aufzeichnungsspur vorangehenden (n - 1)-ten Aufzeichnungsspur kleiner ist als der Durchmesser des Lichtpunkts des auf die Aufzeichnungsfläche gestrahlten Lichtstrahls, wobei in der n-ten Aufzeichnungsspur Aufzeichnungsdaten aufgezeichnet sind, die durch logische Verknüpfung mit den auf der (n - 1)-ten Aufzeichnungsspur aufgezeichneten Aufzeichnungsdaten gewonnen werden.
Es ist ein Verfahren zur Wiedergabe eines optischen Aufzeichnungsmediums vorgesehen mit den Verfahrensschritten, daß von einem Detektor mit einer ersten und einer zweiten Lichtempfangsfläche und mit einer Begrenzungslinie, die parallel zu einer Aufzeichnungsspur des optischen Aufzeichnungsmediums verläuft, der rückkehrende Strahl eines auf zwei benachbarte Aufzeichnungsspuren auf dem optischen Aufzeichnungsmedium fallenden Lichtstrahls empfangen wird und die auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information auf der Basis des Pegels des Summensignals der Ausgangssignale der ersten Lichtempfangsfläche und der zweiten Lichtempfangsfläche ausgelesen wird.
Es ist ferner ein Verfahren zur Wiedergabe eines optischen Aufzeichnungsmediums vorgesehen mit den Verfahrensschritten, daß von einem Detektor mit einer ersten und einer zweiten Lichtempfangsfläche und mit einer Begrenzungslinie, die parallel zu einer Aufzeichnungsspur des optischen Aufzeichnungsmediums verläuft, der rückkehrende Strahl eines auf zwei benachbarte Aufzeichnungsspuren auf dem optischen Aufzeichnungsmedium fallenden Lichtstrahls empfangen wird und die auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information auf der Basis des Pegels des Differenzsignals der Ausgangssignale der ersten Lichtempfangsfläche und der zweiten Lichtempfangsfläche ausgelesen wird.
Es ist ferner ein Verfahren zum Aufzeichnen auf einem optischen Aufzeichnungsmedium vorgesehen, bei dem auf einer nachfolgenden Aufzeichnungsspur des Aufzeichnungsmediums die Ergebnisse der logischen Verarbeitung zwischen den auf einer vorangehenden Aufzeichnungsspur aufgezeichneten Aufzeichnungsdaten und den auf der nachfolgenden Spur aufgezeichneten Daten aufgezeichnet werden, wobei die nachfolgende Spur unmittelbar auf die vorangehende Spur folgt.
Es ist ein Verfahren zur Erzeugung eines Spurfehlersignals von dem optischen Aufzeichnungsmedium vorgesehen, das in einer (n - 1)-ten Aufzeichnungsspur in einem Aufzeichnungsbereich ein erstes und ein zweites Pit und in einer n-ten Aufzeichnungsspur, die auf die (n - 1)-te Aufzeichnungsspur folgt, ein drittes Pit aufweist, wobei der Abstand zwischen der nten Aufzeichnungsspur und der (n - 1)-ten Aufzeichnungsspur kleiner ist als der Durchmesser des auf die (n - 1)-te Spur gestrahlten Lichtstrahlpunkts, wobei das dritte Pit zum Detektieren des Spurfehlers in Verbindung mit einem der ersten oder zweiten Pits benutzt wird, wobei ein Detektorsignal abgetastet und gehalten wird, das durch Abtasten des ersten, zweiten und dritten Pits mit dem Lichtstrahl gewonnen wird, wobei ferner in den Zeitlagen, in denen das erste, zweite und dritte Pit mit dem Lichtstrahl abgetastet werden, die Differenzen zwischen den abgetasteten und gehaltenen Detektorsignalen zur Erzeugung mehrerer Differenzsignale benutzt und die Vorzeichen der Differenzsignale detektiert werden, um die Differenzsignale periodisch umzuschalten und das Spurfehlersignal zu erzeugen.
Es ist ein optisches Aufzeichnungsmedium vorgesehen, bei dem in einem Aufzeichnungsbereich der Abstand der n-ten Aufzeichnungsspur von der der n-ten Aufzeichnungsspur vorangehenden (n - 1)-ten Aufzeichnungsspur kleiner ist als der Durchmesser des auf den Aufzeichnungsbereich gestrahlten Lichtstrahlpunkts, wobei in der n-ten Aufzeichnungsspur Aufzeichnungsdaten aufgezeichnet sind, die durch logisches Verarbeiten mit in der (n - 1)-ten Aufzeichnungsspur aufgezeichneten Daten gewonnen werden. Mit diesem optischen Aufzeichnungsmedium kann die Speicherkapazität gegenüber der Speicherkapazität des bekannten Aufzeichnungsmediums vergrößert werden.
Es ist ein Verfahren zur Wiedergabe eines optischen Aufzeichnungsmediums vorgesehen mit den Verfahrensschritten, daß ein Detektor mit einer ersten und einer zweiten Lichtempfangsfläche und mit einer Begrenzungslinie, die parallel zu einer Aufzeichnungsspur des optischen Aufzeichnungsmediums verläuft, den rückkehrenden Strahl eines auf zwei benachbarte Aufzeichnungsspuren auf dem optischen Aufzeichnungsmedium fallenden Lichtstrahls aufnimmt und die auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Information auf der Basis des Pegels des Summensignals oder des Differenzsignals der Ausgangssignale der ersten Lichtempfangsfläche und der zweiten Lichtempfangsfläche ausgelesen wird. Auf diese Weise kann ein optisches Aufzeichnungsmedium mit vergrößerter Speicherkapazität reproduziert werden, ohne daß die Konstante des optischen Systems des optischen Abtasters für das herkömmliche optische Aufzeichnungsmedium geändert werden muß.
Mit dem Verfahren zum Aufzeichnen auf einem optischen Aufzeichnungsmedium, bei dem auf einer nachfolgenden Aufzeichnungsspur des Aufzeichnungsmedium die Resultate einer logischen Verarbeitung zwischen auf einer vorangehenden Spur aufgezeichneten Aufzeichnungsdaten und auf einer nachfolgenden Spur aufgezeichneten Aufzeichnungsdaten aufgezeichnet werden, wobei die nachfolgende Spur unmittelbar auf die vorangehende Spur folgt, kann die Aufzeichnung auf dem optischen Aufzeichnungsmedium mit hoher Aufzeichnungskapazität durchgeführt werden, ohne daß das optische System des herkömmlichen Aufzeichnungsgeräts geändert werden muß.
Außerdem erlaubt das Verfahren zur Erzeugung eines Spurfehlersignals von dem optischen Aufzeichnungsmedium, welches in einer (n - 1)-ten Aufzeichnungsspur eines Aufzeichnungsbereichs ein erstes und ein zweites Pit und in einer auf die (n - 1)-te Aufzeichnungsspur folgenden n-ten Aufzeichnungsspur ein drittes Pit aufweist, wobei der Abstand zwischen der n-ten Aufzeichnungsspur und der (n - 1)-ten Aufzeichnungsspur kleiner ist als der Durchmesser des auf die (n - 1)-te Spur gestrahlten Lichtstrahlpunkts, wobei das dritte Pit zum Detektieren des Spurfehlers in Verbindung mit einem der ersten und zweiten Pits benutzt wird, wobei ein Detektorsignal abgetastet und gehalten wird, das durch Abtasten des ersten, zweiten und dritten Pits mit dem Lichtstrahl gewonnen wird, wobei ferner in den Zeitlagen, in denen das erste, zweite und dritte Pit mit dem Lichtstrahl abgetastet werden, die Differenzen zwischen den abgetasteten und gehaltenen Detektorsignalen zur Erzeugung mehrerer Differenzsignale herangezogen werden und die Vorzeichen der Differenzsignale detektiert werden, um die Differenzsignale periodisch umzuschalten und das Spurfehlersignal zu erzeugen, eine stabile Spurnachführungssteuerung.
Fig. 1 zeigt ein Pitmuster, wie es auf der Aufzeichnungsfläche einer herkömmlichen Compact Disc aufgezeichnet ist,
Fig. 2 zeigt das Format der Servopits auf einer herkömmlichen optischen Platte,
Fig. 3 zeigt ein Wellenformdiagramm von Spurfehlersignalen, die von einer herkömmlichen optischen Platte abgeleitet werden,
Fig. 4 zeigt ein Pitformat, das auf der Aufzeichnungsfläche einer optischen Platte nach einem ersten Beispiel ausgebildet ist,
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Anordnung für ein optisches Wiedergabegerät zur Wiedergabe der obigen optischen Platte,
Fig. 6 zeigt die Intensitätsverteilung des von den Pits der optischen Aufzeichnungsplatte reflektierten Lichts,
Fig. 7 zeigt die Struktur der Lichtempfangsfläche eines Detektors, der Bestandteil des obigen optischen Plattenwiedergabegeräts ist,
Fig. 8 zeigt Fernfeldmuster des reflektierten Lichts auf der Lichtempfangsfläche des Detektors, der Bestandteil des obigen Plattenwiedergabegeräts ist,
Fig. 9 zeigt eine graphische Darstellung des Hochfrequenzsignalpegels,
Fig. 10 zeigt das Blockdiagramm einer Schneidvorrichtung,
Fig. 11 zeigt eine beispielhafte Darstellung zur Erläuterung eines Prüfvorgangs bei dem ersten Beispiel,
Fig. 12 zeigt ein Blockdiagramm des Schaltungsaufbaus von wesentlichen Teilen des optischen Plattengeräts nach dem zweiten Beispiel,
Fig. 13 zeigt das Format der Servopits auf der optischen Platte,
Fig. 14 zeigt ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktion des obigen optischen Plattengeräts,
Fig. 15 zeigt das Blockdiagramm eines konkreten Schaltungsaufbaus einer Vorrichtung zur Spurfehlersignalerzeugung, die Bestandteil des obigen optischen Plattengeräts ist,
Fig. 16 zeigt das Blockdiagramm eines konkreten Schaltungsaufbaus einer Vorrichtung zur Spurfehlersignalerzeugung, die Bestandteil des optischen Plattengeräts ist,
Fig. 17 zeigt ein Zeitdiagramm zur Erläuterung eines Spursprungs in dem optischen Plattengerät,
Fig. 18 zeigt das Schaltungsdiagramm einer Wiedergabeschaltung nach einem dritten Beispiel,
Fig. 19 zeigt ein Signalwellenformdiagramm eines Gegentaktsignals und eines Summensignals, die in der Wiedergabeschaltung von Fig. 18 erzeugt werden,
Fig. 20 zeigt verschiedene für die Simulation verwendete Pitmuster zur Erläuterung eines vierten Beispiels,
Fig. 21 zeigt ein Wellenformdiagramm des Summensignals auf der Basis der Pitmuster von Fig. 20,
Fig. 22 zeigt ein Wellenformdiagramm von Gegentaktsignalen auf der Basis der Pitmuster von Fig. 20,
Fig. 23 zeigt eine Matrix zur Veranschaulichung des Signaldetektierungsverfahrens nach dem vierten Beispiel.
Im folgenden werden anhand von Fig. 4 bis 10 das optische Aufzeichnungsmedium und das Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Signalen auf dem bzw. von dem Aufzeichnungsmedium nach dem ersten Beispiel erläutert.
Das vorliegende Beispiel ist auf eine optische Nurleseplatte anwendbar, die mit konstanter Winkelgeschwindigkeit (CAV) rotiert. Fig. 4 zeigt das physikalische Format auf der Aufzeichnungsfläche der optischen Platte. Das auf der Aufzeichnungsfläche der optischen Platte ausgebildete physikalische Format ist so beschaffen, daß der Spurabstand das 1/n-fache der Punktgröße des Wiedergabelichtpunkts auf der Aufzeichnungsfläche beträgt und die n-te Aufzeichnungsspur aus Pits besteht, die auf der Basis von Daten erzeugt werden, die durch eine vorbestimmte logische Verarbeitung zwischen den auf der vorangehenden (n - 1)-ten Aufzeichnungsspur und den Eingangsdaten gewonnen werden.
Der Durchmesser des Wiedergabelichtpunkts auf der Aufzeichnungsfläche, d. h. die Punktgröße, ist ebenso groß gewählt, wie in einem Compact Disc-Abspielgerät, beträgt also 1,5 bis 1,6 um. Dabei sind die Pits 12, die wie bei der Compact Disc (optische Nurleseplatte) eine Pitbreite von 0,5 um und eine Pitlänge von 0,5 um bis 0,86 um (= 1,6/2 um) haben, in einem Spurabstand von 0,8 um angeordnet, der dem 1/n-fachen, z. B. der Hälfte, der Lichtpunktgröße entspricht.
Die Pits 12 sind so ausgebildet, daß dann, wenn als Aufzeichnungsdaten "1 "en in Folge auftreten, die Pits mit dem nächstfolgenden Pit in der gleichen Aufzeichnungsspur kombiniert werden, wobei die Pitlänge dann der Anzahl der aufeinanderfolgenden "1 "en proportional ist, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
Die in einer Aufzeichnungsspur # (Nummer) i (i = 1, 2, 3, ...) aufgezeichneten Pits 12 werden auf der Basis von Daten erzeugt, die durch eine vorbestimmte logische Verknüpfung, z. B. durch logische Koinzidenz oder Äquivalenz einer negativen Logik einer Exklusiv-ODER-Ope ration, zwischen den in der vorangehenden Aufzeichnungsspur #(i - 1) aufgezeichneten Daten und Eingangsdaten gewonnen werden.

Tabelle 1

Aufzeichnungsspur # Aufzeichnungsdaten

0 1010101010
1 0111000110
2 1110001111
3 0011110001
Es sei nun angenommen, daß die Eingangsdaten für die Aufzeichnungsspur #i so beschaffen sind, daß die Eingangsdaten für die Aufzeichnungsspuren #0, #f1, #2 und #3 folgende Werte haben (1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0), (0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0), (1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1) bzw. (0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0,1), wie in Tabelle. 1 dargestellt, und daß die Aufzeichnungsspur #0 die innerste Aufzeichnungsspur ist.
Was die Aufzeichnungsdaten für die Aufzeichnungsspur #0 betrifft, so wird der Anfangswert der Aufzeichnungsdaten als "0" angenommen, da in der innersten Aufzeichnungsspur, d. h. der vorangehenden Aufzeichnungsspur, keine Daten aufgezeichnet sind. Die Eingangsdaten bilden hier direkt die Aufzeichnungsdaten, wie dies in Tabelle 2 dargestellt ist.

Tabelle 2

Aufzeichnungsspur # Aufzeichnungsdaten

0 1010101010
1 0010010011
2 0011100011
3 1111101101
Die Aufzeichnungsdaten für die Aufzeichnungsspur #1 sind die Daten, die sich bei logischer Koinzidenz zwischen den Aufzeichnungsdaten für die Aufzeichnungsspur #0 und den Eingangsdaten für die Aufzeichnungsspur #1 ergeben, d. h. (0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1), wie dies in Tabelle 2 dargestellt ist.
Die Aufzeichnungsdaten für die Aufzeichnungsspur #2 sind die Daten, die bei logischer Koinzidenz zwischen den Aufzeichnungsdaten für die Aufzeichnungsspur #1 und den Eingangsdaten für die Aufzeichnungsspur #2 gewonnen werden, d. h. (0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1), wie dies in Tabelle 2 dargestellt ist.
In ähnlicher Weise werden die aus Pits bestehenden Aufzeichnungsspuren auf der optischen Platte auf der Basis der Aufzeichnungsdaten in den einzelnen Aufzeichnungsspuren #i erzeugt. Nach dem vorliegenden Beispiel werden dann Pits 12 erzeugt, wenn die durch die logische Verarbeitung gewonnenen Aufzeichnungsdaten z. B. gleich "1 " sind.
Die Aufzeichnungskapazität der oben beschriebenen optischen Platte ist n mal, z. B. zweimal, so groß ist wie bei einer optischen Platte, die den gleichen Radius und die gleiche Pitbreite und Pitlänge hat wie die optischen Nurleseplatte, z. B. die herkömmliche Compact Disc.
Nun ist die oben erwähnte logische Verarbeitung nicht auf logische Koinzidenz beschränkt, sondern kann z. B. auch eine Exklusiv-ODER- oder UND-Verarbeitung umfassen.
Im folgenden wird das Verfahren zur Datenwiedergabe von optischen Platten mit dem oben beschriebenen physikalischen Format erläutert.
Das optische Plattenwiedergabegerät, das für die Wiedergabe einer solchen Platte benutzt wird, besitzt einen optischen Abtaster 20, der einen Lichtstrahl auf eine optische Platte 1 strahlt und die von der Aufzeichnungsfläche a der optischen Platte 1 reflektierte Lichtmenge detektiert, ferner einen Signalprozessor 30 zum Reproduzieren der Daten aus den Wiedergabesignalen des optischen Abtasters 20, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Der optische Abtaster 20 besitzt eine Laserlichtquelle 21, eine Kollimatorlinse 22, ein Objektiv 23, einen photoelektrischen Wandler oder Detektor 25, ein Objektiv 26, einen Vorverstärker 27 und eine biaxiale Antriebsvorrichtung 28. Das heißt, der optische Abtaster 20 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der in einem optischen Plattenwiedergabegerät, z. B. einem Compact Disc-Player, benutzte herkömmliche optische Abtaster. Der optische Abtaster. 20 unterscheidet sich von dem herkömmlichen optischen Abtaster darin, daß der Spurabstand auf der optischen Platte 1 halb so groß ist wie die Punktgröße des Lichtstrahls und daß die Servosteuerung für die Spurnachführung so durchgeführt wird, daß der Punkt 11 des Lichtstrahls, wie in Fig. 4 dargestellt, zwei benachbarte Aufzeichnungsspuren #i und #i - 1 gleichzeitig abtastet. Die Abtastbreite des Lichtstrahls wird im folgenden als Spurabtastbreite bezeichnet.
Der optische Abtaster 20 besteht aus einer Signaldiskriminatorschaltung 31, einer Phasensynchronisierschaltung (PLL-Schaltung) 32, einer Steuerung 33, einer Systemsteuerung 34 und einem Spindelmotor 35.
In dem optischen Plattenwiedergabegerät von Fig. 5 wird die optische Platte 1 von dem Spindelmotor 35 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit (CAV) angetrieben.
Die Laserlichtquelle 21, die Bestandteil des optischen Abtasters 20 ist, enthält z. B. einen Halbleiterlaser, der einen Lichtstrahl aussendet, der die gleiche Wellenlänge hat wie bei dem herkömmlichen optischen Abtaster. Die Kollimatorlinse 22 wandelt das von der Laserlichtquelle 21 ausgehende Licht in einem parallelen Lichtstrahl um, der auf einen Strahlenteiler 24 auftrifft. Der Strahlenteiler 24 besteht beispielsweise aus einem halbdurchlässigen Spiegel, der das von der Laserlichtquelle 21 kommende Licht durch das Objektiv 23 hindurchtreten läßt und das von der optischen Platte 1 reflektierte Licht reflektiert. Das Objektiv 23 hat eine numerische Apertur NA, die ebenso groß ist, wie in einem herkömmlichen optischen Abtaster, und sammelt das von der Laserlichtquelle 1 ausgehende Licht, nachdem dieses den Strahlenteiler 24 durchlaufen hat, um es auf die Aufzeichnungsfläche 1a der optischen Platte 1 zu strahlen. Die Punktgröße des Lichtstrahls auf der Aufzeichnungsfläche 1a der optischen Platte 1 ist doppelt so groß wie der Spurabstand.
Die Pits 12 auf der Aufzeichnungsfläche 1a der optischen Platte 1 werden auf der Basis von Aufzeichnungsdaten erzeugt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Falls in der Aufzeichnungsspur #(i - 1) oder in der Aufzeichnungsspur #i keine Pits 12 vorhanden sind, wie in (a) in Fig. 6 dargestellt, ist die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichts in der linken und rechten Richtung des Zeichnungsblatts symmetrisch. Falls in der Aufzeichnungsspur #(i - 1) kein Pit vorhanden ist, in der Aufzeichnungsspur #i jedoch ein Pit 12 vorhanden ist, wie dies in (b) in Fig. 6 dargestellt ist, wird die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichts durch Beugung an dem Pit 12 auf der rechten Seite des Zeichnungsblatts stärker. Falls in der Aufzeichnungsspur #(i - 1) ein Pit 12 vorhanden ist, in der Aufzeichnungsspur #i jedoch kein Pit 12 vorhanden ist, wie dies in (c) in Fig. 6 dargestellt ist, wird die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichts auf der linken Seite des Zeichnungsblatts stärker. Wenn schließlich sowohl in der Aufzeichnungsspur #(i - 1) als auch in der Aufzeichnungsspur #i Pits 12 vorhanden sind, wie in (d) in Fig. 6 dargestellt, wird die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichts in der linken und in der rechten Richtung auf dem Zeichnungsblatt symmetrisch, wobei die Intensitäten jedoch schwächer sind als in dem Fall, daß keine Pits vorhanden sind.
Das reflektierte Licht, dessen Intensitätsverteilung von dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Pits 12 abhängt, wird von dem Objektiv 23 kollimiert, so daß es wieder auf den Strahlenteiler 24 auftrifft, in welchem ein Teil des reflektierten Lichts durch Reflexion abgetrennt wird.
Eine Kondensorlinse 26, die Bestandteil des optischen Abtasters 20 ist, besteht aus einer einzelnen Linse oder einer Verbundlinse und hat sowohl die Funktion einer Linse, die das von der optischen Platte 1 reflektierte Licht auf der Lichtempfangsfläche des Detektors 25 bündelt, als auch die Funktion einer Linse, die eine astigmatische Aberration bewirkt, um, ähnlich wie eine Zylinderlinse, durch ein astigmatisches Verfahren Fokussierungsfehler zu erzeugen.
Die Lichtempfangsfläche des Detektors 25 besteht, wie in Fig. 7 dargestellt, aus vier Bereichen 25a, 25b, 25c und 25d zum Detektieren der reflektierten Lichtmenge. Wenn in der Aufzeichnungsspur #(i - 1) kein Pit 12 vorhanden ist, während in der Aufzeichnungsspur #i ein Pit 12 vorhanden ist, sind wegen der Beugung an den Pits 12 die Flächen 25a, 25d heller, während die Flächen 25b, 25c dunkler sind, wie dies in Fig. 8(a) durch Schraffieren angedeutet ist. Wenn in der Aufzeichnungsspur #(i - 1) ein Pit 12 vorhanden ist, in der Aufzeichnungsspur #i hingegen kein Pit 12 vorhanden ist, sind die Flächen 25a, 25d dunkler, während die Flächen 25b, 25c heller werden, wie dies in Fig. 8(b) dargestellt ist. Wenn in beiden Aufzeichnungsspuren #(i - 1) und #i Pits 12 vorhanden sind, werden alle Flächen 25a bis 25d dunkler, wie dies in Fig. 8(c) dargestellt ist. Wenn schließlich in keiner der Aufzeichnungsspuren #(i - 1) und #i Pits 12 vorhanden sind, werden alle Flächen 25a bis 25d heller, wie dies in Fig. 8(d) dargestellt ist.
Der Vorverstärker 27 besteht aus mehreren nicht dargestellten Differenzverstärkern. Er kann auf der Basis der Detektorausgangssignale, die durch die Detektierung in den Flächen 25a bis 25d des Detektors 25 erzeugt werden, nach den folgenden Gleichungen (1), (2) und (3) ein Fokussierungsfehlersignal, ein Spurfehlersignal und ein Hochfrequenzsignal bilden:
(1) Fokussierungsfehlersignal = (A + C) - (B + D)
(2) Spurfehlersignal = (A + D) - (B + C)
(3) Hochfrequenzsignal = (A + B + C + D)
worin A, B, C und D die von den betreffenden Flächen 25a bis 25d erzeugten Ausgangsdetektorsignale bezeichnen.
Eine biaxiale Antriebsvorrichtung 28 trägt das Objektiv 23 und kann es in Fokussierungsrichtung, d. h. parallel zur optischen Achse des Objektivs 23, und in der im rechten Winkel hierzu verlaufenden Spurnachführungsrichtung bewegen. Die biaxiale Antriebsvorrichtung 28 enthält ein elektromagnetisches Stellglied für den Antrieb des Objektivs 23 in den oben definierten beiden Richtungen auf der Basis von Fehlersignalen aus dem Vorverstärker 27.
Die Signaldiskriminatorschaltung 31 detektiert den Pegel der Hochfrequenzsignale aus dem Vorverstärker 27 und setzt den Pegel auf "0" und "1 ", wenn dieser Pegel innerhalb eines bestimmten Bereichs bzw. außerhalb dieses Bereichs liegt, um Daten zu reproduzieren, die die gleichen Werte haben wie die Eingangsdaten. Wenn der Lichtpunkt durch die Spurnachführung die Aufzeichnungsspuren #(i - 1) und #i gleichzeitig abtastet, nehmen die Hochfrequenzsignale drei Pegel an, nämlich einen hohen Pegel (H), einen mittleren Pegel (M) und einen niedrigen Pegel (L), wenn in keiner der Aufzeichnungsspuren #(i - 1) und #i Pits 12 vor handen sind bzw. wenn in einer dieser Spuren ein Pit vorhanden ist bzw. wenn in beiden Aufzeichnungsspuren #(i - 1) und #i Pits 12 vorhanden sind, wie dies in Fig. 9(a) dargestellt ist. Durch Diskriminieren des Hochfrequenzsignalpegels auf der Basis von zwei Schwellwerten und dadurch, daß der Pegel für die Pegel M und L auf "0" bzw. " 1 " gesetzt wird, können also Daten reproduziert werden, die die gleichen Werte haben wie die Eingangsdaten. Wenn man annimmt, daß der Lichtpunkt 11 die Aufzeichnungsspuren #0 und #1 durch die Spurnachführungssteuerung gleichzeitig abtastet, wird für die Wiedergabe der in Fig. 4 dargestellten Aufzeichnungsspur #1 der Wiedergabesignalpegel aus dem Vorverstärker 27
M, L, H, L, M, M, M, L, H, M
so daß Daten gewonnen werden können, die die gleichen Werte haben wie die in Tabelle 1 dargestellten Eingangsdaten, d. h.
(0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0)
indem die Pegel M und L auf "0" bzw. "1 " gesetzt werden.
Durch die mehrwertige Detektierung der Hochfrequenzsignale können Daten von einer Aufzeichnungsspur zu einer anderen mit Hilfe eines optischen Wiedergabestrahls reproduziert werden, dessen Strahlpunktgröße beispielsweise zweimal so groß ist wie der Spurabstand. Das heißt, es wird möglich, die Daten zu reproduzieren, ohne daß die Wellenlänge der Laserlichtquelle oder die numerische Apertur NA des Objektivs gegenüber den entsprechenden Werten des herkömmlichen optischen Plattenwiedergabegeräts verringert bzw. vergrößert werden muß.
Die Strahlposition auf der Abszisse der Graphik von Fig. 9(a) repräsentiert, wie in Fig. 9(b) angegeben, die Position des Lichtpunkts 11 in Spurrichtung.
Eine PLL-Schaltung 32, die Bestandteil des Signalprozessors 30 ist, extrahiert und reproduziert Takte aus den Hochfrequenzsignalen aus dem Vorverstärker 27 und überträgt die extrahierten Takte an die Systemsteuerung 34. Die Systemsteuerung 34 steuert die Signaldiskriminatorschaltung 31 und eine Steuerung 33 auf der Basis der Takte aus der PLL-Schaltung 32. Unter dem Steuereinfluß der Systemsteuerung 34 steuert die Steuerung 33 die Antriebsvorrichtung 28, die das Objektiv 23 antreibt, durch Fokussierungs- und Spurnachführungssteuerung mit Hilfe des Fokussierungsfehlersignals und des Spurfehlersignals gemäß den Gleichungen (1) und (2), bis diese Fehlersignale gleich Null werden. Außerdem steuert die Steuerung 33 den Spindelmotor so, daß dieser die optische Platte 1 mit konstanter Winkel geschwindigkeit (CAV) dreht. Die Steuerung 33 bewirkt auch, daß der optische Abtaster 20 insgesamt in radialer Richtung der optischen Platte verschoben wird.
Wenn mit dem oben beschriebenen ersten Beispiel Daten von der optischen Platte 1 reproduziert werden sollen, auf welcher die Pits 12, die die gleiche Kontur haben wie bei der Compact Disc und mit hoher Aufzeichnungsdichte in einem Spurabstand aufgezeichnet sind, der dem 1/n-fachen der Lichtpunktgröße des Wiedergabelichtstrahls entspricht, können Daten durch mehrwertige Detektierung, z. B. durch dreiwertige Detektierung, des der reflektierten Lichtmenge proportionalen Hochfrequenzsignalpegels von Spur zu Spur reproduziert werden.
Im folgenden wird ein Wiedergabeverfahren erläutert, das sich von dem oben beschriebenen Verfahren nach dem ersten Beispiel unterscheidet.
Das optische Plattenwiedergabegerät, das für das vorliegende Verfahren benutzt wird, hat den gleichen Schaltungsaufbau wie das Gerät von Fig. 5 für das erste Beispiel. Zur Vermeidung von Redundanz wird deshalb auf eine erneute Beschreibung verzichtet.
Mit dem vorliegenden optischen Plattenwiedergabegerät werden die auf der optischen Platte 1 aufgezeichneten Daten auf der Basis der Ausgangsdetektorsignale (A + D) und (B + C) des Vorverstärkers 27 reproduziert. Und zwar werden ein von den Lichtempfangsflächen 25a, 25d des Detektors 25 erzeugtes Wiedergabesignal RFA und ein von den Lichtempfangsflächen 25b, 25c des Detektors 25 erzeugtes Wiedergabesignal RFB mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen. Wenn der Pegel kleiner ist als der Schwellwert, werden die Wiedergabedaten auf "1 " gesetzt. Auf diese Weise werden gleichzeitig für zwei Spuren Wiedergabedaten reproduziert, die die gleichen Werte haben wie die in Tabelle 2 dargestellten Aufzeichnungsdaten. Für die Wiedergabe der Aufzeichnungsspur #i wird die Spurnachführung so gesteuert, daß der Lichtpunkt gleichzeitig die Aufzeichnungsspuren #(i - 1) und #i abtastet. Durch eine logische Verarbeitung, die der bei der Aufzeichnung benutzten logischen Verarbeitung entspricht, z. B. durch logische Koinzidenz, zwischen den von der Aufzeichnungsspur #(i- 1) reproduzierten Wiedergabedaten, d. h. den Wiedergabedaten RFA, und den von der Aufzeichnungsspur #i reproduzierten Wiedergabedaten, d. h. den Wiedergabedaten RFB, können die Daten für die Aufzeichnungsspur #i reproduziert werden.
Es sei noch einmal auf Fig. 4 Bezug genommen. Die Wiedergabedaten, die erzeugt werden, wenn der Lichtpunkt des Wiedergabelichtstrahls die Aufzeichnungsspuren #0 und #1 gleichzeitig abtastet, sind so beschaffen, daß die Wiedergabedaten aus der Aufzeichnungsspur #0 die Werte
1, 0, 1,0, 1,0, 1, 0, 1, 0, 1, 0
haben, während die Wiedergabedaten aus der Aufzeichnungsspur #1 die Werte 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1
haben. Diese Aufzeichnungsdaten werden gleichzeitig reproduziert.
Durch Bilden der logischen Koinzidenz zwischen diesen beiden Datenzeilen können nun die Daten
0, 1, 1, 1,0,0,0, 1, 1,0
gewonnen werden, die die gleichen Werte haben wie die in Tabelle 1 angegebenen Eingangsdaten für die Aufzeichnungsspur #1.
Das heißt, für die Datenwiedergabe von der optischen Platte 1, auf der die Pits 12, die eine ähnliche Kontur haben wie die Pits auf der Compact Disc, mit hoher Dichte und mit einem Spurabstand angeordnet sind, der dem 1/n-fachen der Punktgröße des Wiedergabelichtstrahls entspricht, können die aufgezeichneten Daten von einer Aufzeichnungsspur zu einer anderen reproduziert werden, indem der Detektor 25, der mehrere Lichtempfangsflächen besitzt, die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichts detektiert.
Im folgenden wird das Verfahren zum Aufzeichnen der Information auf einer optischen Platte mit dem in Fig. 4 dargestellten physikalischen Format beschrieben.
Zunächst wird das Verfahren zur Herstellung einer optischen Nurleseplatte kurz erläutert. Der Herstellprozeß für die optische Nurleseplatte umfaßt einen Mastering-Prozeß und einen Prozeß zur Plattenherstellung oder -replikation.
Der Mastering-Prozeß ist der Prozeß bis zur Fertigstellung einer im vorliegenden Fall aus Metall bestehenden Preßform für die Verwendung in dem Replikationsprozeß. Der Replikationsprozeß ist der Prozeß, in dem mit Hilfe der Preßform optische Platten oder Repliken in großen Mengen hergestellt werden.
Im Verlauf des Mastering-Prozesses wird ein poliertes Glassubstrat mit einem Fotoresist beschichtet und die Daten oder die Information werden bei der Belichtung der lichtempfindlichen Schicht durch Schneiden aufgezeichnet. Zuvor müssen die aufzuzeichnenden Daten in einem als Pre-Mastering-Prozeß bekannten Prozeß vorbereitet werden. Nach dem Ende des Schneidens und dem anschließenden Entwickeln oder einer ähnlichen Verarbeitung wird die für die Replikation der optischen Platte benötigte Preßform, z. B. durch Galvanoplastik, hergestellt.
Die Preßforminformation wird mit Hilfe der Preßform, z. B. durch ein Spritzverfahren, auf ein Harzsubstrat übertragen. Nach der Ausbildung einer reflektierenden Schicht auf dem Harzsubstrat wird das Harzsubstrat zu einer Scheibenform verarbeitet, um die optische Platte als Endprodukt fertigzustellen.
Bei dem erwähnten Pre-Mastering und Schneiden wird das Aufzeichnungsverfahren für das optische Aufzeichnungsmedium nach dem ersten Beispiel angewendet.
Wie Fig. 10 zeigt, besitzt die Schneidvorrichtung eine optische Einheit 40, die beim Schneiden oder Aufzeichnen einen Lichtstrahl auf ein Glassubstrat 41 richtet, das mit einem Fotoresist beschichtet ist, ferner eine Antriebseinheit 50 für den Drehantrieb des Glassubstrats 41 und eine Signalverarbeitungsschaltung 60 zum Umsetzen der Eingangsdaten in Aufzeichnungsdaten und zum Steuern der optischen Einheit 40 und der Antriebseinheit 50.
Die optische Einheit 40, die Bestandteil der Schneidvorrichtung ist, besteht aus einer Laserlichtquelle 42, einem Lichtmodulator 43 zum Modulieren des aus der Laserlichtquelle 42 kommenden Lichts mit den Aufzeichnungsdaten, einem Prisma 44 zum Umlenken der optischen Achse des modulierten Strahls aus dem Lichtmodulator 43 und einem Objektiv 45, das den von dem Prisma 44 reflektierten modulierten Strahl sammelt und auf die Fotoresistfläche des Glassubstrats 41 strahlt. Die Antriebseinheit 50 besteht aus einem Motor 51, auf den das Glassubstrat 41 aufgesetzt wird und der einen nicht dargestellten Plattenteller dreht, ferner einem FG-Impulsgenerator 552 zur Erzeugung von im folgenden als FG-Impulse bezeichneten Impulsen zur Detektierung der Drehgeschwindigkeit des Motors 51, ferner einen Vorschubmotor 53 zum Bewegen des Glassubstrats 41 in radialer Richtung sowie eine Servosteuerung 54 zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Vorschubmotors 53 und zur Steuerung der Spurnachführung des Objektivs 45. Der Signalprozessor 60 besteht aus einer Formatierschaltung 61, die den Quelldaten aus einem Computer, die über einen Eingang 66 zugeführt werden, einen Fehlerkorrekturcode hinzufügt, einer logischen Verarbeitungsschaltung 62, die die Eingangsdaten aus der Formatierschaltung 61 vorbestimmten logischen Operationen unterzieht, um die Aufzeichnungsdaten zu erzeugen, einer Treiberschaltung 63 für die Steuerung des Lichtmodulators 43 auf der Basis der Aufzeichnungsdaten aus der logischen Verarbeitungsschaltung 62, einem Taktgenerator 64, der der logischen Verarbeitungsschaltung 62 usw. Takte zuführt, und einer Systemsteuerung 65 zum Steuern der Servosteuerung 54 auf der Basis der Takte aus dem Taktgenerator 64.
In der Schneidvorrichtung wird das Glassubstrat 41 von dem Motor 51 gedreht, während es von dem Vorschubmotor 53 bewegt wird, wobei die Drehbewegung beibehalten wird. Die Servosteuerung 54 steuert den Motor 51 so, daß das Glassubstrat 51 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit rotiert, während sie den Vorschubmotor 53 so steuert, daß der radiale Vorschubschritt z. B. dem 1/n-fachen der Lichtpunktgröße des Wiedergabelichtstrahls entspricht, so daß der radiale Vorschubschritt für eine Lichtpunktgröße von 1,6 um und n = 2, wie oben erwähnt, 0,8 um pro Umdrehung beträgt.
Als Laserlichtquelle 42 wird z. B. ein He-Cd-Laser verwendet, dessen Ausgangslaserlicht auf den Lichtmodulator 43 auftrifft. Der Lichtmodulator 43 kann beispielsweise mit dem akustooptischen Effekt arbeiten, also ein akusto-optischer Modulator sein, der das von der Laserlichtquelle 42 ausgehende Licht mit den Aufzeichnungsdaten moduliert, und dann den modulierten Lichtstrahl über das Prisma 44 und das Objektiv 45 auf die Fotoresistfläche des Glassubstrats 41 strahlt. Dadurch wird das Fotoresist in Abhängigkeit von den Aufzeichnungsdaten sensibilisiert. Und zwar wird das Fotoresist sensibilisiert, wenn die Wellenlänge des von der Laserlichtquelle 42 kommenden Lichts und die numerische Apertur NA des Objektivs 45 solche Werte haben, daß die Punktgröße des konvergierten modulierten Strahls gleich dem 1/n-fachen der Lichtstrahlpunktgröße, für eine Punktgröße des Wiedergabelichtstrahls von 1,6 um und n gleich 2 z. B. gleich 0,8 um oder weniger ist.
Die Formatierschaltung 61 teilt die Computerquelldaten, die dem Eingang 66 zugeführt werden, in Sektoren und Segmente und fügt Adressendaten für den Sektor und das Segment sowie Fehlercodedaten ein, um die Eingangsdaten zu erzeugen, die dann der logischen Verarbeitungsschaltung 62 zugeführt werden. Die Formatierschaltung 61 liefert außerdem Servobytes für die Fokussierung und für die Spurnachführung an die logische Verarbeitungsschaltung 62. Die logische Verarbeitungsschaltung 62 enthält einen Speicher mit einer Speicherkapazität zur Speicherung der Aufzeichnungsdaten von (n - 1) Spuren, in dem die in der vorangehenden kontinuierlichen (n - 1)-ten Spur aufgezeichneten Aufzeichnungsdaten sequentiell gespeichert werden. Die logische Verarbeitungsschaltung 62 führt eine vorbestimmte Verarbeitung aus, z. B. eine Exklusiv-ODER-Verknüpfung zwischen den aufgezeichneten Daten und den Eingangsdaten, und erzeugt dadurch die Aufzeichnungsdaten, die in der nächsten Aufzeichnungsspur aufgezeichnet werden sollen. Die so erzeugten Aufzeichnungsdaten werden der Treiberschaltung 63 zugeführt. Die Treiberschaltung 63 steuert den Lichtmodulator 43 nach Maßgabe der Aufzeichnungsdaten aus der logischen Verarbeitungsschaltung 62.
Als Ergebnis wird dann der mit den Aufzeichnungsdaten modulierte Lichtstrahl auf die Fotoresistfläche des Glassubstrats 41 gestrahlt und erzeugt auf dem Glassubstrat 41 einen exponierten Abschnitt, der beispielsweise dem in Fig. 4 dargestellten Pit 12 zugeordnet ist. Hieran schließen sich Entwicklung und Galvanoplastik an, um die Preßform fertigzustellen. Die Preßform wird auf einer Spritzgußmaschine montiert, mit deren Hilfe optische Platten in großer Zahl hergestellt werden.
Bei der in der beschriebenen Weise hergestellten optischen Platte kann der Spurabstand auf das 1/n-fache, z. B. die Hälfte, der Punktgröße des Wiedergabelichtstrahls eingestellt werden, so daß die Aufzeichnungsdichte gegenüber der Aufzeichnungsdichte der Compact Disc verdoppelt werden kann. Außerdem können die herkömmlichen Geräte weiter verwendet werden, indem der Vorschubschritt (Spurabstand) der herkömmlichen Schneidvorrichtung reduziert wird, so daß neue Kapitalinvestitionen vermieden werden können.
Es ist zu erwähnen, daß das vorliegende erste Beispiel nicht nur für die oben beschriebene optische Nurleseplatte anwendbar ist sondern auch für überschreibbare magneto-optische Platten.
Wenn das vorliegende Beispiel auf ein Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerät für magneto-optische Platten angewendet wird, wird der Wiedergabelichtstrahl so gerichtet, daß er, wie bei dem ersten Beispiel, zwei Aufzeichnungsspur überdeckt. Dadurch können die auf der magneto-optischen Platte aufgezeichneten Informationssignale auf der Basis der Detektorsignale ausgelesen werden, die bei der optischen Detektierung der magneto-optischen Platte gewonnen werden. In einem solchen Fall werden die in anderen Aufzeichnungsspuren aufgezeichneten Daten wie bei dem bekannten Überschreibvorgang, durch Überschreiben neu aufgezeichnet. Bei Anordnungen jedoch, bei denen eine vollständige Kanaltrennung gegeben ist, wie bei PCM-Aufnahmen für Musik, und bei denen ein Überschreibbereich nur für einen Kanal vorgesehen ist, tritt durch das Überschreiben kein Problem auf, so daß die Aufzeichnungskapazität im Vergleich zu bekannten magneto-optischen Platten vergrößert werden kann.
Das erste Beispiel kann natürlich auch bei einem optischen Speichermedium angewendet werden, bei dem die Aufzeichnungsspuren parallel zueinander ausgebildet sind, wie in Speicherkarten.
Aus den vorangehenden Ausführungen wird erkennbar, daß das optische Aufzeichnungsmedium nach dem ersten Beispiel einen Spurabstand hat, der dem 1/n-fachen der Größe des Lichtstrahlpunkts auf der Aufzeichnungsfläche entspricht, und daß in der nächsten n-ten Aufzeichnungsspur Daten aufgezeichnet werden, die durch eine vorgegebene logische Verarbeitung zwischen den auf der vorangehenden (n - 1)-ten Aufzeichnungsspur aufgezeichneten Daten und den Eingangsdaten gewonnen werden, so daß die Aufzeichnungskapazität im Vergleich beispielsweise zu der Compact Disc gleicher Größe um den Faktor n erhöht wer den kann, ohne daß die Pitbreite, die Pitlänge oder die Punktgröße des Wiedergabelichtstrahls verändert wird.
Außerdem kann mit dem Aufzeichnungsverfahren für das optische Aufzeichnungsmedium nach dem ersten Beispiel die Aufzeichnungskapazität z. B. im Vergleich zu einer Compact Disc gleicher Größe ohne Änderung der Pitbreite, der Pitlänge oder der Punktgröße des Wiedergabelichtstrahls um den Faktor n vergrößert werden, indem Daten aufgezeichnet werden, die durch eine vorgegebene logische Verarbeitung zwischen den auf der direkt vorangehenden (n - 1)-ten Aufzeichnungsspur und den Eingangsdaten der nächsten n-ten Aufzeichnungsspur in einem Spurabstand gewonnen werden, der dem 1/n-fachen der Punktgröße des Lichtstrahls auf der Aufzeichnungsfläche entspricht. Dabei kann die herkömmliche Schneidvorrichtung, die für die Herstellung von Compact Discs benutzt wird, weiter verwendet werden. Es müssen also keine neue Schneidvorrichtungen zur Verfügung gestellt werden.
Bei dem Verfahren zur Wiedergabe eines optischen Aufzeichnungsmediums nach dem ersten Beispiel können durch mehrwertige Detektierung der bei der Datenreproduktion von der Aufzeichnungsfläche des optischen Aufzeichnungsmediums reflektierten Lichtmenge des Wiedergabelichtpunkts, dessen Punktgröße dem n-fachen des Spurabstands entspricht, Daten von einer Aufzeichnungsspur zur anderen reproduziert werden, indem ein Wiedergabelichtstrahl benutzt wird, dessen Punktgröße n Mal so groß ist wie der Spurabstand. Auf diese Weise können die Daten ohne Verkleinerung der Wellenlänge der Laserlichtquelle oder Vergrößerung der numerischen Apertur NA des Objektivs reproduziert werden. Das heißt, durch Aufstrahlen des Wiedergabelichtstrahls mit einer dem n-fachen des Spurabstands entsprechenden Punktgröße auf die Aufzeichnungsfläche des optischen Aufzeichnungsmediums und durch Reproduzieren der Daten auf der Basis der Intensitätsverteilung des reflektierten Lichts können die Daten für eine Aufzeichnungsspur zu einer anderen mit dem Wiedergabelichtstrahl reproduziert werden, dessen Punktgröße n Mal so groß ist wie der Spurabstand, ohne daß die Wellenlänge der Laserlichtquelle verkleinert oder die numerische Apertur NA des Objektivs vergrößert werden können muß.
Das Abtasten der Aufzeichnungsspuren durch den Punkt 11 des Lichtstrahls kann bei dem ersten Beispiel so erfolgen, wie dies in Fig. 11 durch R&sub1;, R&sub2;, ... dargestellt ist. In diesem Fall wird jede Aufzeichnungsspur für n = 2 notwendigerweise zweimal abgetastet. Falls die Daten, wie oben beschrieben, auf der Basis der Intensitätsverteilung des reflektierten Lichts reproduziert werden, können bei jedem Abtastvorgang die Aufzeichnungsdaten der zwei benachbarten Aufzeichnungsspuren extrahiert werden. Falls Übersprechen durch die Pits der anderen Aufzeichnungsspur(en) zu befürchten ist, ist es üblich, eine Überprüfung unter Bezugnahme auf die bei dem vorherigen Abtastvorgang gewonnenen Daten vorzunehmen. Die Wiedergabeinformation für die Spur #1 ist vollständig determiniert durch die Wiederga beinformation der Aufzeichnungsspur #1, die durch die Abtastung R&sub1; gewonnen wird und die Wiedergabeinformation der Aufzeichnungsspur #1, die durch die in Fig. 11 dargestellte Abtastung R&sub2; gewonnen wird. Die Wiedergabeinformation für die Spur #2 ist beispielsweise vollständig determiniert durch die Wiedergabeinformation der Aufzeichnungsspur #2, die durch die Abtastung R&sub2; gewonnen wird und die Wiedergabeinformation der Aufzeichnungsspur #2, die durch die in Fig. 11 dargestellte Abtastung R&sub3; gewonnen wird. Durch eine solche Überprüfung können Wiedergabefehler reduziert oder eliminiert werden. Als Beispiel sei die Aufzeichnungsspur #1 betrachtet. Die Pitinformation der Aufzeichnungsspuren #0 und #1 wird, wie oben in Tabelle 2 angegeben, durch das Abtasten R&sub1; aus den Hochfrequenzsignalen gewonnen. Dabei werden die reproduzierten Aufzeichnungsdaten vorübergehend in der Signaldiskriminatorschaltung 31 gespeichert. Bei der nächsten Abtastung R&sub2; der Aufzeichnungsspuren #1 und #2 wird in ähnlicher Weise die Pitinformation gewonnen. Die Aufzeichnungsdaten für die Aufzeichnungsspur #1 und die gespeicherten Aufzeichnungsdaten für die Aufzeichnungsspur #1 werden dann auf mögliche Koinzidenz verglichen. Die anderen Aufzeichnungsspuren werden einer ähnlichen Überprüfung unterzogen. Wenn sich bestätigt, daß die Aufzeichnungsdaten korrekt reproduziert wurden, werden die in Fig. 1 dargestellten Eingangsdaten durch die vorgegebene logische Verarbeitung reproduziert. Wenn die Prüfung ergibt, daß keine Datenkoinzidenz vorliegt (Wiedergabestörung), genügt es, die Aufzeichnungsspur, für die Nichtkoinzidenz festgestellt wurde, ein zweites Mal mit dem Lichtstrahl abzutasten.
Da durch einen solchen Prüfvorgang das Übersprechen eliminiert und die Datenwiedergabe realisiert werden kann, kann der Spurabstand auf einen wesentlich kleineren Wert gesetzt werden. Das heißt, die Daten können mit höherer Aufzeichnungsdichte auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden.
Wenn das Wiedergabesystem so beschaffen ist, daß die Aufzeichnungsdaten zweier Aufzeichnungsspuren simultan durch ein und denselben Abtastvorgang abgetastet werden können, kann in Verbindung mit dem beschriebenen Prüfvorgang darauf verzichtet werden, die Spurnachführungssteuerung oder die Wiedergabeabtastung mit dem gleichen Abtastzentrum zweimal oder öfter zu ändern. Infolgedessen kann das Wiedergabesystem in Verbindung mit dem oben erwähnten Wiedergabesystem übernommen werden, in dem die Wiedergabedaten aus den Wiedergabesignalen RFA gewonnen werden, die aus den Flächen 25a und 25d abgeleitet werden, und den Wiedergabesignalen RFB, die aus den Flächen 25b und 25c abgeleitet werden.
Außerdem können das Summensignal (Summe der Ausgangssignale der Lichtempfangsflächen 25a bis 25d), d. h. das Wiedergabesignal RF, und das Gegentaktsignal, d. h. das Differenzsignal (Ausgangssignale der Lichtempfangsflächen 25a + 25b) - (Ausgangssignale der Lichtempfangsflächen 25c + 25d) vorteilhaft benutzt werden, weil die Aufzeichnungsdaten von zwei Aufzeichnungsspuren simultan reproduziert werden können.
Wenn beispielsweise die Entscheidung in dem Fall von Fig. 8(a) für die paarweise angeordneten Aufzeichnungsspuren #i und #(i - 1) von Fig. 8 getroffen werden kann, können durch eine Abtastung vier Muster unterschieden werden. In den Fällen von Fig. 8(a) und (b) werden die Vorzeichen der als Gegentaktsignal gewonnenen Beugungspegel relativ zueinander invertiert.
Falls die Beugungspegel für das HF-Signal und das Gegentaktsignal in numerischer Form angegeben werden, werden das HF-Signal und das Gegentaktsignal durch "1 ", "1 ", "2" und "0" bzw. "-1 ", "+1 ", "0" und "0" für Fig. 8(a) bis (d) repräsentiert, so daß die Bitmuster der benachbarten Aufzeichnungsspuren durch die Kombination aus dem HF-Signal und dem Gegentaktsignal voneinander unterschieden werden können, kurz gesagt, die Aufzeichnungsdaten von zwei Aufzeichnungsspuren können simultan extrahiert werden.
Anhand von Fig. 12 bis 17 werden das Verfahren zum Aufzeichnen auf einem optischen Aufzeichnungsmedium, ferner ein optisches Aufzeichnungsmedium und das Verfahren zur Erzeugung von Spurfehlersignalen nach einem zweiten Beispiel erläutert.
Im vorliegenden Beispiel wird die Erfindung auf ein optisches Aufzeichnungsmedium, z. B. eine optische Platte, eines Abtastservosteuersystems angewendet. Fig. 12 und 13 zeigen das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung von wesentlichen Teilen eines optischen Plattengeräts für das Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten auf einer bzw. von einer optischen Platte bzw. ein Format von Servopits, die auf der Aufzeichnungsfläche der optischen Platte ausgebildet werden. Im folgenden wird das Format der Servopits erläutert, die im voraus auf der Aufzeichnungsfläche der optischen Platte ausgebildet werden.
Das Servopitformat ist ein Format, bei dem Servopits 131 in den Positionen A und C für die Aufzeichnungsspur #Ai vorgeformt sind, bei dem ferner Servopits 131 in den Positionen A und B für die Aufzeichnungsspur #Bi vorgeformt sind und Servopits 131 an den Positionen B und C für die Aufzeichnungsspur #Ci (i = 1, 2, 3...) vorgeformt sind, wobei sich diese Servopitmuster in Intervallen von drei Spuren wiederholen, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist.
Der Spurabstand, d. h. das Intervall zwischen den Aufzeichnungsspuren #Ai, #Bi und #Ci, ist halb so groß wie die Punktgröße des Lichtstrahls auf der Aufzeichnungsfläche. Die Aufzeichnungsdichte in Radiusrichtung der optischen Platte ist also doppelt so groß wie bei herkömmlichen optischen Platten.
Wenn die Punktgröße des Lichtstrahls auf der Aufzeichnungsfläche 1,5 bis 1,6 um beträgt wie dies bei dem optischen Plattenwiedergabegerät, z. B. einem Compact Disc-Player, der Fall ist, sind die Pitbreite und die Pitlänge der Servopits 131, wie bei der Compact Disc, gleich 0,5 um bzw gleich 0,86 um wobei der Spurabstand halb so groß ist wie die Punktgröße, d. h. 0,8 um beträgt
Im folgenden werden die wesentlichen Teile des optischen Platten-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegeräts für die Datenaufzeichnung und/oder Datenwiedergabe auf der bzw. von der optischen Platte mit dem oben beschriebenen Servopitformat erläutert.
Das in Fig. 12 dargestellte optische Platten-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät umfaßt im wesentlichen einen optischen Abtaster 111, der einen Lichtstrahl auf eine optische Platte 101 richtet und die von der Aufzeichnungsfläche reflektierte Lichtmenge detektiert, ferner einen Verstärker 112 zum Verstärken der HF-Signale aus dem optischen Abtaster 111, eine Schaltung 113 mit Phasenregelschleife (PLL-Schaltung) zur Rückgewinnung der Takte aus den in dem Verstärker 112 verstärkten HF-Signalen, eine Zeitsteuerung 114 zur Erzeugung von Abtasttakten usw. auf der Basis der Takte aus der PLL-Schaltung 113, eine Abtast- und Halteschaltung 115 zum Abtasten der HF-Signale aus dem Verstärker 112 mit Hilfe der Abtasttakte aus der Zeitsteuerung 114, einen Spurfehlersignalgenerator 120 zum Erzeugen eines Spurfehlersignals durch Ermittlung der Differenzsignale zwischen den Dreiphasensignalen aus der Abtast- und Halteschaltung 115 und zum periodischen Umschalten und Auswählen dieser Differenzsignale und einen Phasenkompensator 116 für die Phasenkompensation des Spurfehlersignals aus dem Spurfehlersignalgenerator 120.
Das optische Platten-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät führt bei der Datenaufzeichnung oder -wiedergabe eine Servosteuerung für die Spurnachführung aus, bei der die Servopits 13 benutzt werden, die in den in Fig. 13 dargestellten benachbarten Aufzeichnungsspuren, wie den Aufzeichnungsspuren #A und #B, den Aufzeichnungsspuren #B und #C oder den Aufzeichnungsspuren #C und #B, ausgebildet sind.
Der optische Abtaster 111 besteht z. B. aus einer Laserlichtquelle, einer Kollimatorlinse zum parallelen Ausrichten des von der Laserlichtquelle ausgehenden Lichts, einem Objektiv zum Bündeln des parallel ausgerichteten Lichts aus der Kollimatorlinse, um es auf die Aufzeichnungsfläche der optischen Platte 101 zu strahlen, einem Strahlenteiler zum Aufteilen des von der reflektierenden Fläche reflektierten Lichts, einem Detektor zum Detektieren der Menge des von dem Strahlenteiler aufgeteilten reflektierten Lichts und einer biaxiale Antriebsvorrichtung für den Antrieb des Objektivs in Richtung der optischen Achse und einer dazu senkrechten Richtung. Die Punktgröße des Lichtstrahls auf der Aufzeichnungsfläche ist die gleiche wie bei einem herkömmlichen optischen Plattenwiedergabegerät, z. B. einem Compact Disc- Player.
Da der Spurabstand auf der optischen Platte 101, wie erwähnt, nur halb so groß ist wie die Punktgröße, bestrahlt der von dem optischen Abtaster 111 ausgehende Lichtstrahl zwei Aufzeichnungsspuren gleichzeitig, und der Verstärker 112 gibt HF-Signale aus, die der reflektierten Lichtmenge entsprechen. Der Verstärker 112 verstärkt die HF-Signale und liefert die verstärkten HF-Signale an die PLL-Schaltung 113 und an die Abtast- und Halteschaltung 115. Die PLL-Schaltung 113 gewinnt auf der Basis einer Komponente der verstärkten HF-Signale die Takte zurück, die dem Servopit 131 an der Position B zugeordnet sind, und überträgt die zurückgewonnenen Takte zu der Zeitsteuerung 114. Statt auf der Basis der Komponente der HF-Signale, die dem Servopit zugeordnet ist, können die Takte von der PLL-Schaltung 113 auch auf der Basis der Komponente der HF-Signale zurückgewonnen werden, die den Datenpits zugeordnet ist. Auf der Basis dieser Taktsignale erzeugt die Zeitsteuerung 114 Abtasttakte in den Zeitlagen, die den Positionen A, B und C in Fig. 13 entsprechen, und überträgt diese Abtasttakte an die Abtast- und Halteschaltung 115. Die Abtast- und Halteschaltung 115 bewirkt mit diesen Abtasttakten aus der Zeitsteuerung 114 das Abtasten und Halten der HF- Signale aus dem Verstärker 115 und überträgt die resultierenden Dreiphasensignale an den Spurfehlersignalgenerator 120.
Wenn der Lichtstrahlpunkt, z. B. wegen eines Spursprungs, die Aufzeichnungsspur schräg abtastet, liefert die Abtast- und Halteschaltung 115 HF-Signale RFA, RFB und RFC, die durch Abtasten und Halten in den den Positionen A, B bzw. C entsprechenden Zeitlagen erzeugt werden. Es handelt sich um Sinuswellen, die um 120º gegeneinander phasenverschoben sind, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist.
Der Spurfehlersignalgenerator 120 besteht aus einem ersten, einem zweiten und einem dritten Differenzverstärker 121a, 121b bzw. 121c zur Erzeugung der Differenzen zwischen den aus der Abtast- und Halteschaltung 115 kommenden HF-Signalen RFA, RFB und RFC, einem Multiplexer 122 zur Umschaltung zwischen den und zur Auswahl eines der Ausgangssignale der Differenzverstärker 121a, 121b und 121c, einem ersten, einem zweiten und einem dritten Komparator 123a, 123b bzw. 123c zum Detektieren der Polaritäten der Ausgangssignale der Differenzverstärker 121a, 121b bzw. 121c und einer logischen Verarbeitungsschaltung 124 zur Steuerung des Multiplexers 122 durch eine vorbestimmte logische Verarbeitung der Ausgangssignale der Komparatoren 123a bis 123c, wie dies in Fig. 15 dargestellt ist.
Der erste Differenzverstärker 121a subtrahiert das HF-Signal RFB von dem HF-Signal RFC und erzeugt ein Spurfehlersignal TRA, wie es in Fig. 14(b) in gestrichelten Linien dargestellt ist. Der zweite Differenzverstärker 121b subtrahiert das HF-Signal RFC von dem HF-Signal RFA und erzeugt ein Spurfehlersignal TRB, das in gestrichelten Linien dargestellt ist, während der dritte Differenzverstärker 123c das HF-Signal RFA von dem HF-Signal RFB subtrahiert und ein Spurfehlersignal TRC erzeugt, das ebenfalls in gestrichelten Linien dargestellt ist. Die Spurfehlersignale TRA, TRB und TRC sind also Sinuswellensignale, die um 120º gegeneinander phasenverschoben sind und deren Phase der Phase der HF-Signale RFA, RFB und RFC um 90º voreilt.
Die auf diese Weise erzeugten Spurfehlersignale TRA, TRB und TRC werden dem Multiplexer 122 und dem ersten, dem zweiten und dem dritten Komparator 123a, 123b bzw. 123c zugeführt.
Der Dynamikbereich jedes dieser Spurfehlersignale TRA, TRB und TRC hängt mit der Beugung an den beiden Servopits 131 zusammen, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist, und kann gegenüber dem Dynamikbereich einer herkömmlichen optischen Platte vergrößert werden. Mit anderen Worten, es kann ein Spurfehlersignal erzeugt werden, das ein höheres Signal/- Rausch-Verhältnis (S/N-Verhältnis) hat.
Der erste bis dritte Komparator 123a bis 123c detektieren die Vorzeichen der Spurfehlersignale TRA, TRB und TRC und erzeugen Vorzeichensignale PA, PB und PC, die, wie in Fig. 14(c) dargestellt, bei positivem Pegel z. B. positiv "1 " werden, und übertragen diese Vorzeichensignale PA, PB und PC an die logische Verarbeitungsschaltung 24.
Die logische Verarbeitungsschaltung 24 berechnet nach den folgenden Gleichungen (4) bis (6) Steuersignale CA, CB und CC, die um 120º gegeneinander phasenverschoben sind und die in Fig. 14(d) dargestellt sind:
(4) CA = PCΛINV(PB)
(5) CB = PAΛINV(PC)
(6) CC = PBΛINV(PA)
Die logische Verarbeitungsschaltung 24 steuert dann den Multiplexer 122, so daß dieser die Spurfehlersignale TRA, TRB und TRC für das Steuersignal CA gleich "1", für das Steuersignal CB gleich "1 " bzw. für das Steuersignal CC gleich "1 " auswählt.
In den obigen Gleichungen (4) bis (6) bezeichnen Λ und INV das logische Produkt bzw. eine negative Logik.
Auf der anderen Seite liefert der Multiplexer 122 ein Spurfehlersignal, das durch periodisches Umschalten der Dreiphasen-Spurfehlersignale TRA, TRB und TRC erzeugt wird, die gegen einander phasenverschoben sind, wie dies in Fig. 14(b) dargestellt ist. Dieses Spurfehlersignal wird dem Phasenkompensator 116 zugeführt. Der Phasenkompensator 116 bewirkt eine Phasenkompensation in der Servoschleife und kompensiert die Phase des Spurfehlersignals für den Multiplexer 122. Er sendet das phasenkompensierte Spurfehlersignal an den optischen Abtaster 111. Der optische Abtaster 111 bewirkt, daß die biaxiale Antriebsvorrichtung den Lichtstrahl solange in Radiusrichtung der optischen Platte 101 verschiebt, bis das Spurfehlersignal zu "0" wird.
Die in der oben beschriebenen Weise ausgebildete Servosteuerschleife bewirkt eine Spurnachführungssteuerung. Wenn die Spurnachführungssteuerung wirksam ist, d. h. wenn der Lichtstrahlpunkt 32 das Zentrum der Aufzeichnungsspur abtastet, erfolgt die Datenaufzeichnung oder -wiedergabe auf den bzw. von den Datenbereichen 133 zwischen den benachbarten Servobereichen 130, 130 der Aufzeichnungsspuren #Ai, #Bi und #Ci, in denen die Servopits 131 vorgeformt sind.
Wie Fig. 14(b) zeigt, weist das von dem Spurfehlersignalgenerator 120 ausgegebene Spurfehlersignal neben dem der stabilen Spurnachführungssteuerung entsprechenden Bereich 61 keinen Bereich, der mit dem oben in Verbindung mit Fig. 3 diskutierten Bereich 62 vergleichbar ist, so daß immer eine stabile Spurnachführungssteuerung gewährleistet ist.
Wenn angenommen wird, daß das in Fig. 14(b) dargestellte Spurfehlersignal dann erzeugt wird, wenn die optische Platte mit dem Lichtstrahl von dem inneren Rand in Richtung auf den äußeren Rand der optischen Platte abgetastet wird, entspricht die Wellenform bei der Abtastung der optischen Platte vom äußeren Rand in Richtung auf den inneren Rand der optischen Platte der Abtastung, die man in der entgegengesetzten Richtung der Zeitskala beobachtet. Das heißt, wenn die optische Platte von dem inneren zum äußeren Rand abgetastet wird, nimmt der Signalpegel so lange stetig zu, wie er sich kontinuierlich ändert. Wenn die optische Platte umgekehrt vom äußeren zum inneren Rand abgetastet wird, nimmt der Signalpegel stetig ab. Deshalb kann aus der Richtung, in der sich der Signalpegel ändert, die Bewegungsrichtung des Lichtstrahlpunkts detektiert werden, solange sich der Signalpegel kontinuierlich ändert. Mit anderen Worten, das vorliegende optische Platten-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät kann ein Spurfehlersignal erzeugen, das eine Information über die Abtastrichtung des Lichtstrahls beinhaltet.
Das vorliegende optische Platten-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät benötigt für die Erzeugung der Spurfehlersignale übrigens keinen Teiler oder Speicher, wie sie in dem herkömmlichen Gerät verwendet werden, so daß die Schaltungsanordnung vereinfacht wird.
Im folgenden wird die übrige Schaltungstechnik des Spurfehlersignalgenerators 120 erläutert. Die dem Spurfehlersignalgenerator 120 von Fig. 15 entsprechenden Schaltungsteile oder Komponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort. Sie werden zur Vereinfachung der Darstellung nicht erneut detailliert beschrieben.
Der in Fig. 16 dargestellte Spurfehlersignalgenerator 120 besteht aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Differenzverstärker 121a, 121b und 121c zur Erzeugung der Differenzen zwischen den HF-Signalen RFA, RFB und RFC aus der Abtast- und Halteschaltung 115, einem Addierknoten 141 zum Summieren der HF-Signale RFA, RFB und RFC aus der Abtast- und Halteschaltung 115, einem ersten, zweiten und dritten Differenzverstärker 142a, 142b und 142c zum Subtrahieren des Ausgangssignals des Addierknotens von den HF-Signalen RFA, RFB und RC aus der Abtast- und Halteschaltung 115, einem ersten, einem zweiten und einem dritten A/D-Wandler 143a, 143b und 143c zum Umwandeln der Ausgangssignale des ersten, zweiten und dritten Differenzverstärkers 121a, 121b und 121c in digitale Signale, einem ersten, einem zweiten und einem dritten A/D-Wandler 144a, 144b und 144c zum Umwandeln der Ausgangssignale des ersten, zweiten und dritten Differenzverstärkers 142a, 142b und 142c in digitale Signale, einem Nurlesespeicher (ROM) 145 zur Ausgabe eines Spurfehlersignals, wobei die Ausgangssignale des ersten, zweiten und dritten A/D-Wandlers 143a, 143b, 143c, 144a, 144b und 144c als Adressen dienen, einem D/A-Wandler 146 zur Umwandlung des von dem ROM 145 als digitales Signal zugeführten Spurfehlersignals in ein analoges Signal, einem ersten, einem zweiten und einem dritten Komparator 123a, 123b, 123c zur Ermittlung der Vorzeichen der Ausgangssignale des ersten, zweiten und dritten Differenzverstärkers 121a, 121b und 121c und der logischen Verarbeitungsschaltung 124, die das ROM 145 durch eine vorbestimmte logische Verknüpfung der Ausgangssignale der Komparatoren 123a, 123b und 123c steuert.
Der erste, der zweite und der dritte Differenzverstärker 121a, 121b und 121c erzeugen Spurfehlersignale TRA, TRB bzw. TRC in Form von Sinuswellen, die um 120º gegeneinander phasenverschoben sind und deren Phase den zugeordneten HF-Signalen RFA, RFB bzw. RFC um 90º voreilt, wie dies in Fig. 14(b) dargestellt ist. Sie führen diese Spurfehlersignale TRA, TRB und TRC dem ersten, dem zweiten und dem dritten A/D-Wandler 143a, 143b bzw. 143c und dem ersten, dem zweiten und dem dritten Komparator 123a, 123b bzw. 123c zu.
Der erste, zweite und dritte A/D-Wandler 143a, 143b bzw. 143c wandeln die Spurfehlersignale TRA, TRB und TRC in digitale Signale um und übertragen die in digitale Signale umgesetzten Spurfehlersignale TRA, TRB, TRC als Adressen zu dem ROM 145.
Auf der anderen Seite addiert der Addierknoten 141 die HF-Signale RFA, RFB und RFC aus der Abtast- und Halteschaltung 115 zu einem Summensignal, das dem ersten bis dritten Dif ferenzverstärker 142a, 142b und 142c zugeführt wird. Dieses Summensignal stellt einen Mittel- oder Zentralwert der HF-Signale RFA, RFB und RFC dar, die Dreiphasen-Wechselstromsignale sind, und ist damit eine Konstante C. Die Differenzverstärker 142a, 142b und 142c subtrahieren den Mittelwert C von den HF-Signalen RFA, RFB und RFC, d. h. sie verschieben diese HF-Signale RFA, RFB und RFC um einen Gleichstrommittelwert C und erzeugen so die von der Gleichstromkomponente befreiten HF-Signale RFA, RFB und RFC, die sie dem ersten, dem zweiten bzw. dem dritten A/D-Wandler 144a, 144b und 144c zuführen. Die A/D- Wandler 144a, 144b und 144c wandeln die von der Gleichstromkomponente befreiten HF- Signale RFA, RFB und RFC in digitale Signale um, die dem ROM 145 als Adressen zugeführt werden.
Auf diese Weise werden die in digitale Signale übersetzten Spurfehlersignale TRA, TRB und TRC und die ebenfalls in digitale Signale übersetzten HF-Signale RFA, RFB und RFC dem ROM 145 zugeführt, in dem eine Tabelle gespeichert ist, die eine bestimmte Beziehung zwischen den Spurfehlersignalen TRA, TRB und TRC und den HF-Signalen RFA, RFB und RFC verkörpert. Daraufhin gibt das ROM 143, das mit den Spurfehlersignalen TRA, TRB und TRC und den HF-Signalen RFA, RFB und RFC adressiert wird, Spurfehlersignale aus, die in Fig. 14(e) in durchgezogenen Linien dargestellt sind.
Wenn die Verschiebung des Lichtstrahlpunkts gegenüber dem Spurzentrum mit x und das durch die folgende Gleichung (7) gegebene HF-Signal RFA aus der Abtastservoschaltung 115 mit VQA bezeichnet wird, gilt
(7) VQA = K&sub1;cos(2πx/p) + C
und das Ausgangssignal vQA des Differenzverstärkers 142a ist durch die Gleichung (8) gegeben:
(8) vQA = VPA - C = K&sub1;cos(22txlp)
Das Spurfehlersignal TRA aus dem ersten Differenzverstärker 121a ist relativ zu dem HF-Signal RFA um 90º phasenverschoben. Wenn das Spurfehlersignal TRA mit vPA bezeichnet wird, ist vPA durch die Gleichung (9) gegeben,
(9) vPA = K&sub2;sin(2πx/p)
wobei K&sub2;/K&sub2; = 1 ist.
Aus den Gleichungen (8) und (9) läßt sich das Signa) vx, das die Verschiebung x repräsentiert, nach der folgenden Gleichung (10) ermitteln:
(10) vx = (p/2π) tan&supmin;¹ (vPA/vQA)
Da das Signal vx im Prinzip der Verschiebung X für X < (p/4) proportional ist, läßt sich das in Fig. 14(e) durch eine gestrichelte Linie dargestellte Spurfehlersignal TRA&sub1; dadurch gewinnen, daß man Werte auf einer geraden Linie, die sich über den Bereich X < (p/4) erstreckt, in dem ROM 145 als Tabellenwerte für einen Bereich X < (3p/2) speichert und mit dem digitalisierten Spurfehlersignal TRA (vPA) und dem digitalisierten HF-Signal RFA (vQA) in dieser Tabelle nachschlägt.
In ähnlicher Weise sind Tabellenwerte für die übrigen Spurfehlersignale TRB&sub1;, TRC&sub1;, gespeichert und können mit Hilfe des digitalisierten Spurfehlersignals TRB und des HF-Signals RFB bzw. mit Hilfe des digitalisierten Spurfehlersignals TRC und des HF-Signals RFC ausgelesen werden.
Die oben erwähnten in Fig. 14(d) dargestellten Steuersignale CA, CB und CC aus der logischen Verarbeitungsschaltung 124 und die an dem Eingang 147 anliegenden Steuersignale zum Umschalten zwischen einem normalen Modus und einem Verriegelungsmodus werden dem ROM 145 als Lesesteuersignale zugeführt. Im normalen Modus werden die Spurfehlersignale TRA&sub1;, TRB&sub1; und TRC&sub1; für die Steuersignale CA, CB bzw. CC gleich "1 " ausgewählt, so daß ein Spurfehlersignal ausgegeben wird, das durch periodisches Umschalten der gegeneinander phasenverschobenen Dreiphasen-Spurfehlersignale TRA&sub1;, TRB&sub1; und TRC&sub1; hergeleitet wird, wie dies in Fig. 14(e) durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist. Im Verriegelungsmodus wird eines der Spurfehlersignale TRA&sub1;, TRB&sub1; und TRC&sub1; ohne Rücksicht auf die Steuersignale CA, CB und CC ausgewählt und ausgegeben.
Der D/A-Wandler 146 wandelt das aus dem ROM 145 ausgelesene Spurfehlersignal in ein analoges Signal um und liefert es wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel über den Phasenkompensator 116 an den optischen Abtaster 111. Dies hat zur Folge, daß das Spurfehlersignal wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel nicht die in Fig. 3 mit 62 bezeichneten Wellenformabschnitte aufweist, sondern nur die dem stabilen Spurnachführungsbereich entsprechenden Wellenformabschnitte 61, so daß stets stabile Spurnachführungssteuerung gewährleistet ist. Außerdem enthält das so gewonnene Spurnachführungssteuersignal die Information über die Abtastrichtung des optischen Strahls.
Im folgenden wird der Spursprungvorgang erläutert.
Wenn bei der Spurnachführungssteuerung auf der Aufzeichnungsspur #Ai ein Spursprung von der Aufzeichnungsspur #Ai zu der Aufzeichnungsspur #Bi durchgeführt werden soll, wird über den Eingang 147 ein Steuersignal zugeführt, durch das das Auslesen des ROMs 145 zwangsweise von dem Spurfehlersignal TRA&sub1; auf das Spurfehlersignal TRB&sub1; umgeschaltet und gleichzeitig ohne Rücksicht auf die Steuersignale CA, CB oder CC ein Verriegelungsmodus gesetzt wird, in dem keine Spurfehlersignalumschaltung stattfindet.
Bei der Spurnachführungssteuerung auf der Aufzeichnungsspur #Ai befindet sich der Lichtstrahlpunkt im Spurzentrum der Aufzeichnungsspur #Ai entsprechend dem Nulldurchgangspunkt XA des Spurfehlersignals TRA&sub1; für einen Bereich des Steuersignals CA gleich "1", wie dies in Fig. 17 dargestellt ist. Wenn zum Auslesen des ROMs 145 ohne Rücksicht auf die Steuersignale CA, CB oder CC auf das Spurfehlersignal TRB&sub1; umgeschaltet wird, liefert das ROM 145 ein Pegelsignal L, wobei der optische Abtaster 111 bewirkt, daß der Lichtstrahlpunkt in das dem Nulldurchgangspunkt XB des Spurfehlersignals TRB&sub1; entsprechende Spurzentrum der Aufzeichnungsspur #Bi bewegt wird, um den Spursprung zu vollenden.
Die vorangehenden Ausführungen zeigen, daß das vorliegende optische Platten-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät einen Spursprung ausführen kann, bei dem die Spurnachführungssteuerung in dem geschlossenen Schleifenzustand bleibt, so daß auf das bei dem herkömmlichen System notwendige einmalige Öffnen der Schleife verzichtet werden kann. Das bedeutet, daß die für das Öffnen der Spurnachführungssteuerschleife benötigten elektrischen Komponenten entfallen können, so daß die Herstellkosten verringert werden.
Durch den oben beschriebenen Verriegelungsmodus kann außerdem der Fangbereich für die Spurnachführungssteuerung vergrößert werden, so auch dann, wenn irgendeine Störung auftreten sollte, nachdem von dem Spurfehlersignal TRA&sub1; auf das Spurfehlersignal TRB&sub1; umgeschaltet wurde, um den Verriegelungsmodus zu setzen, wegen des oben beschriebenen und in Fig. 14(e) dargestellten Zuschlags ein stabiler Spursprung möglich ist.
Zur Erzeugung der Servopits 131 kann eine herkömmliche Schneidvorrichtung für Compact Discs benutzt werden, so daß als keine neuen Kapitalinvestitionen erforderlich sind. Das heißt, die herkömmliche Schneidvorrichtung kann weiter benutzt werden, indem einfach ihre Vorschubschrittweite in radialer Richtung der optischen Platte halbiert wird.
Die Spurnachführungssteuerschaltung des optischen Platten-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegeräts kann auch als Spurnachführungssteuervorrichtung für herkömmliche magnetooptische Platten-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegeräte benutzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern auch auf ein optisches Aufzeichnungsmedium anwendbar, bei dem die Aufzeichnungsspuren, wie bei einer Speicherkarte, parallel ausgebildet sind.
Die obigen Ausführungen lassen erkennen, daß bei dem zweiten Beispiel eine stabile Spurnachführungssteuerung für die Datenaufzeichnung erreicht werden kann, indem Pits benutzt werden, die in den einander benachbarten Aufzeichnungsspuren als Servopits zur Erzeugung von Spurfehlersignalen für die Spurnachführungssteuerung ausgebildet sind.
Außerdem kann auf die herkömmlichen Wobbelpits für die Erzeugung des Spurfehlersignals verzichtet werden, so daß der Spurabstand verringert und damit die Aufzeichnungsdichte in Richtung des Spurabstands vergrößert werden kann.
Bei dem zweiten Beispiel kann das Spurfehlersignal erzeugt werden, indem ein Lichtstrahl auf ein Aufzeichnungsmedium gestrahlt wird, die Differenzen zwischen den Dreiphasensignalen ermittelt werden, die durch das Abtasten der HF-Signale auf der Basis der von dem Aufzeichnungsmedium an den Positionen der Servopits reflektierten Lichtmenge gewonnen werden, und die resultierenden Differenzsignale periodisch umgeschaltet werden. Ein stabiler Spursprung ist möglich, weil der Spursprung durchgeführt werden kann, während die Spurnachführungssteuerung wirksam ist. Darüber hinaus kann der Fangbereich beim Spursprung vergrößert werden.
Bei dem oben beschriebenen ersten Beispiel werden die Aufzeichnungsspuren auf der optischen Platte mit einer Spurbreite von 1,6 um und einem Spurabstand von 0,8 um ausgebildet, um die Aufzeichnungsdichte zu vergrößern, und auf einer solchen optischen Platte werden Informationssignale aufgezeichnet. Die Informationssignale werden von der optischen Platte auf der Basis des Signalpegels eines Summensignals ausgelesen, das von dem Detektor 25 hergeleitet wird, der so ausgebildet ist, daß er das Reflektionsvermögen für den auf die optische Platte gestrahlten Lichtstrahl detektiert.
Das von den verschiedenen Lichtempfangsflächen des Detektors 25 abgeleitete Summensignal hat konstante Periode, ändert jedoch seine Amplitude zwischen dem Zustand, wenn das Pit nur auf der linken oder auf der rechten Seite des Spurzentrums existiert, wie dies in Fig. 8(a) und 8(b) dargestellt ist, und dem Zustand, wenn auf beiden Seiten des Spurzentrums Pits vorhanden sind, wie dies in Fig. 8(c) dargestellt ist. Deshalb werden zwei Modulationsübertragungsfunktionskurven (MTF-Kurven) erzeugt, nämlich eine MTF-Kurve für den Fall, daß nur auf einer Seite des Spurzentrums ein Pit vorhanden ist, und eine MTF-Kurve für den Fall, daß auf beiden Seiten des Spurzentrums Pits vorhanden sind, wie dies in Fig. 9(a) und 9(b) dargestellt ist, so daß es unmöglich wird, die Charakteristiken der einzelnen MTF-Kurven zu identifizieren. Wenn in diesem Zustand das Ausgangssummensignal einer Entzerrerschaltung zugeführt wird, wie sie in Fig. 18 dargestellt ist, kollabiert das Augenmuster des Summensignals.
Dieses Problem läßt sich durch eine Anordnung nach einem dritten Beispiel lösen, das nun beschrieben werden soll.
Fig. 18 zeigt einen Teil der Wiedergabeschaltung nach dem dritten Beispiel, bei dem der Detektor 25 ähnlich wie der Detektor des ersten Beispiels vier Lichtempfangsflächen 25a, 25b, 25c und 25d besitzt. Bei dem vorliegenden dritten Beispiel werden diese vier Lichtempfangsflächen 25a bis 25d als eine erste Lichtempfangsregion 251 behandelt, die aus den beiden auf einer Seite des Spurzentrums liegenden Lichtempfangsflächen 25a und 25d und den zwei Lichtempfangsflächen 25b, 25c auf der anderen Seite des Spurzentrums besteht. Das Summensignal aus den Detektorsignalen der Lichtempfangsflächen 25a, 25d und das Summensignal der Detektorausgangssignale der Lichtempfangsflächen 25b, 25c werden einem ersten Entzerrer 201 bzw. einem zweiten Entzerrer 202 zugeführt. Diese beiden Entzerrer 201 und 202, denen die Ausgangssignale der ersten und zweiten Lichtempfangsregion 251 bzw. 252 zugeführt werden, sind so ausgebildet, daß sie die Ausgangssignale aus der ersten und zweiten Lichtempfangsregion 251, 252 so korrigieren, daß der mittlere Bereich der Ortsfrequenz der MTF angehoben wird.
Das von dem ersten Entzerrer 201 gelieferte Ausgangssignal der ersten Lichtempfangsregion 251 und das von dem zweiten Entzerrer 202 gelieferte Ausgangssignal der zweiten Lichtempfangsfläche 252 werden einer Subtrahierschaltung 206 zugeführt, die durch Subtrahieren der Signale ein Gegentaktsignal erzeugt. Das von dem ersten Entzerrer 201 gelieferte Ausgangssignal der ersten Lichtempfangsregion 251 und das von dem zweiten Entzerrer 202 gelieferte Ausgangssignal der zweiten Lichtempfangsfläche 252 werden außerdem einer Addierschaltung 207 zugeführt, die durch Addieren der Signale ein Summensignal erzeugt. Der Subtrahierschaltung 206 ist ein variabler Vorstufenwiderstand 203 parallel geschaltet. Das Verhältnis der Ausgangssignale der Entzerrer 201, 202 kann durch Einstellen des Widerstandswerts des variablen Widerstands 203 justiert werden. In ähnlicher Weise sind vor der Addierschaltung 207 variable Vorstufenwiderstände 204, 205 angeordnet, mit denen der Verstärkungsgrad der Addierschaltung 207 justiert werden kann.
Das heißt, die Ausgangssignale der ersten Lichtempfangsregion 251 und der zweiten Lichtempfangsregion 252 des Detektors 25 werden dem ersten und dem zweiten Entzerrer 201 bzw. 202 und von dort der Subtrahierschaltung 206 und der Addierschaltung 207 zugeführt, mit dem Ergebnis, daß die Subtrahierschaltung 206 das in Fig. 19(a) dargestellte Gegentakt signal erzeugt und die Addierschaltung 207 das in Fig. 19(b) dargestellte Summensignal erzeugt. Das Summensignal aus der Addierschaltung 207 wird über den Vorverstärker 27 des ersten Ausführungsbeispiels von Fig. 4 der Signaldiskriminatorschaltung 31 zugeführt, in der der Signalpegel des von der Addierschaltung 207 erzeugten Summensignals diskriminiert wird.
Auf diese Weise wird bei der Wiedergabeschaltung von Fig. 18 der Signalverlauf der Ausgangssignale der ersten und zweiten Lichtempfangsregion 251, 252 des Detektors 25 auf beiden Seiten des Spurzentrums von dem ersten bzw. dem zweiten Entzerrer 201, 202 vor der Signalsubtraktion oder -addition korrigiert. Das heißt, das Ausgangssignal der ersten Lichtempfangsregion 251 des Detektors 25 wird als Ergebnis der Detektierung der Pits auf einer Seite des Spurzentrums erzeugt, so daß seine MTF-Kurven eindeutig bestimmt werden können. Entsprechend wird das Ausgangssignal der zweiten Lichtempfangsfläche 252 des Detektors 25 als Ergebnis der Detektierung der Pits auf der anderen Seite des Spurzentrums erzeugt, so daß seine MTF-Kurven ebenfalls eindeutig bestimmt werden können. Dies hat zur Folge, daß das Summensignal, das die Addierschaltung 207 nach der Korrektur durch den ersten und zweiten Entzerrer 201, 202 erzeugt, ein Signal ist, das sowohl bezüglich der Periode als auch bezüglich des Signalpegels konstant ist.
In dem oben beschriebenen ersten Beispiel wird das Summensignal der Lichtempfangsflächen 25a bis 25d des Detektors 25 als HF-Signal benutzt, und die auf der optischen Platte 1 aufgezeichneten Informationssignale werden auf der Basis des Signalpegels des Summensignals ausgelesen. Wenn das Summensignal der Lichtempfangsflächen 25a bis 25d des Detektors 25 als HF-Signal verwendet wird, wie dies bei dem oben beschriebenen ersten Beispiel der Fall ist, unterliegt das Summensignal jedoch Fluktuationen, wenn die Betriebsbedingungen des optischen Abtasters 20 oder die Synchronisiersignalkomponenten in dem Summensignal durch Änderungen im Reflektionsvermögen der optischen Platte 1 schwanken, so daß bei der Pegeldiskriminierung des ausgelesenen Signalpegels ein Detektierungsfehler auftreten kann.
Dieses Problem kann durch ein viertes Beispiel gelöst werden, das im folgenden erläutert wird.
Bei dem vierten Beispiel wird das Gegentaktsignal als HF-Signal benutzt, das durch Subtrahieren des Ausgangssignals der ersten und zweiten Lichtempfangsregion 251, 252 aus dem ersten und zweiten Entzerrer 201, 202 in der Subtrahierschaltung 206 der in Fig. 18 dargestellten Wiedergabeschaltung für das dritte Beispiel erzeugt wird. In dem vierten Beispiel besteht der Detektor 25, ähnlich wie bei dem dritten Beispiel, aus vier Lichtempfangsflächen 25a, 25b, 25c und 25d. Diese Lichtempfangsflächen 25a bis 25d werden als eine erste Lich tempfangsregion 251 behandelt, die aus den beiden auf einer Seite des Spurzentrums liegenden Lichtempfangsflächen 25a und 25d und den zwei Lichtempfangsflächen 25b, 25c auf der anderen Seite des Spurzentrums besteht.
Die Beziehung zwischen dem Lichtstrahlpunkt auf der ersten und zweiten Lichtempfangsregion 251, 252 des Detektors und den Pits auf den Aufzeichnungsspuren #i - 1 und #i auf der optischen Platte 1 wird durch die in Fig. 20 dargestellten Muster angedeutet. Diese Muster von Fig. 20 wurden durch Simulation gewonnen.
Die den Mustern von Fig. 20 zugeordneten Wellenformen des auf der Basis des Detektorausgangssignals des Detektors 25 erzeugten Summensignals und Gegentaktsignals sind in Fig. 21 und 22 dargestellt. In Fig. 21 sind die Wellenformen der Summensignale für die Muster von Fig. 20 für die numerische Apertur NA = 0,55 und die Pitphasentiefe = λ/6 dargestellt. Auf der Abszisse von Fig. 21 ist die Strahlposition auf dem Detektor 25, gesehen in Richtung des Pfeils U von Fig. 20, vom Zentrum des Lichtstrahlpunkts aufgetragen. Auf der Ordinate ist der Signalpegel des Summensignals aufgetragen. Das in Fig. 21 dargestellte Summensignal ist auf den Bereich zwischen 1 und 0 normiert. Die Zahlenwerte 1,0, 0,6 und 0,35 in Fig. 21 stehen für hohen Pegel (H), mittleren Pegel (M) bzw. niedrigen Pegel (L).
In Fig. 22 sind die Wellenformen der Gegentaktsignale für die Muster von Fig. 20 für die numerische Apertur NA = 0,55 und die Pitphasentiefe = λ/6 dargestellt. Das in Fig. 22 dargestellte Summensignal ist auf einen Bereich zwischen -0,5 und +0,5 normiert. Die Zahlenwerte +0,2 oder höher, 0,0 und -0,2 oder kleiner in Fig. 22 stehen für hohen Pegel (H), mittleren Pegel (M) bzw. niedrigen Pegel (L). Wenn der mittlere Pegel (M) auf 0 gesetzt wird, können der hohe Pegel (H) und der niedrige Pegel (L) mit "+" bzw. "-' bezeichnet werden. In Fig. 22 ist, ähnlich wie in Fig. 21, auf der Abszisse die Strahlposition auf dem Detektor 25, in Richtung des Pfeiles U von Fig. 20 betrachtet, über dem Zentrum des Lichtstrahlpunkts aufgetragen. Auf der Ordinate ist der Signalpegel des Gegentaktsignals aufgetragen.
Da in den Beispielen von Fig. 20 bis 22 die Phasentiefe der Pits der optischen Platte auf λ/6 gesetzt ist, werden das Summensignal und das Gegentaktsignal gleichzeitig erzeugt. Es ist jedoch nicht zwingend, die Phasentiefe der Pits der optischen Platte auf λ/6 zu setzen. Es genügt, eine Pitphasentiefe vorzusehen, die durch die Beziehung λ/4 < Pitphasentiefe < λ/8 definiert ist.
Bei dem vorliegenden vierten Beispiel wird die Information, die auf der in Fig. 1 dargestellten optischen Platte 1 aufgezeichnet ist, unter Verwendung des Summensignals von Fig. 21 und des Gegentaktsignals von Fig. 22 ausgelesen. Das heißt, der Lichtstrahl wird von dem optischen Abtaster 20 so ausgestrahlt, daß er, wie in Fig. 4 dargestellt und wie bei dem oben beschriebenen ersten Beispiel, zwei Aufzeichnungsspuren, z. B. die Aufzeichnungsspuren #0 und #1 gleichzeitig überstreicht. Der Detektor 25 nimmt das resultierende reflektierte Licht von der optischen Platte 1 auf, und das Differenzsignal der Ausgangssignale der ersten und der zweiten Lichtempfangsregion 251, 252, d. h. das Gegentaktsignal, wird als HF-Signal benutzt. Wenn man in dieser Weise das Differenzsignal der Ausgangssignale des ersten Lichtempfangsbereichs 251 und des zweiten Lichtempfangsbereichs 252 des Detektors 25 benutzt, löschen die Gleichtaktkomponenten in dem Summensignal, die durch verschiedene Änderungen der Betriebsbedingungen in dem optischen System des optischen Abtasters 20 oder durch Änderungen des Reflektionsvermögens der optischen Platte 1 entstehen, einander aus, so daß Fehler vermieden werden, die andernfalls bei der Signalpegeldiskriminierung der HF-Signale auftreten, wenn die optische Platte 1 ausgelesen wird. Obwohl die auf der optischen Platte 1 aufgezeichnete Information auf der Basis des Gegentaktsignals als HF- Signal selbst dann ausgelesen werden kann, wenn der Signalpegel des Detektorausgangssignals des Detektors 25 durch Änderungen im Reflektionsvermögen der optischen Platte 1 kleiner wird, sollte das durch Summieren der Ausgangssignale des ersten Lichtempfangsbereichs 251 und des zweiten Lichtempfangsbereichs 252 des Detektors 25 gewonnene Summensignal verwendet werden, um die Genauigkeit bei der anschließenden Diskriminierung in der Signaldiskriminatorschaltung 31 zu verbessern. In einem solchen Fall wird die auf der optischen Platte 1 aufgezeichnete Information mit Hilfe einer Matrix des Gegentaktsignals und des Summensignals ausgelesen.
Fig. 23 zeigt eine Matrix zum Auslesen der optischen Platte 1 von Fig. 4, bei der das Gegentaktsignal als HF-Signal und das Summensignal als Hilfssignal benutzt wird. In Fig. 23 sind in den Zeilen und Spalten das Vorzeichen des Gegentaktsignals bzw. der Signalpegel des Summensignals aufgetragen. Wenn in der Darstellung von Fig. 23 das Summensignal "H" ist und das Vorzeichen des Gegentaktsignals "+" oder "-' ist, während in dem in Fig. 20 dargestellten Lichtpunkt des Detektors 25 kein Pit vorhanden ist oder die Pits den in dem Teilbild 7 von Fig. 20 dargestellten Zustand haben, kann das Gegentaktsignal nicht erzeugt werden, so daß das Gegentaktsignal nicht den Zustand "+" oder "-" annehmen kann. Infolgedessen kann der Zustand, in welchem das Summensignal "H" ist und das Gegentaktsignal das Vorzeichen "+" oder "-' hat, nicht existieren.
Wenn auf der anderen Seite das Summensignal "H" ist und das Gegentaktsignal "0" ist, existiert notwendigerweise das Pit innerhalb des Lichtstrahlpunkts in einem der Lichtempfangsbereiche 251, 252. In diesem Fall wird notwendigerweise wird das Gegentaktsignal erzeugt. Deshalb kann der Zustand, in welchem das Gegentaktsignal "0" ist, niemals auftreten, so daß der Zustand, in welchem das Summensignal "H" ist und das Gegentaktsignal "0" ist, nicht existieren kann.
Falls das Summensignal "L" ist und das Gegentaktsignal "+" oder "-' ist, sind in beiden Lichtpunkten des ersten und des zweiten Lichtempfangsbereichs 251, 252 Pits vorhanden, so daß in diesem Fall kein Gegentaktsignal erzeugt wird. Der Zustand, in welchem das Summensignal "L" ist und das Gegentaktsignal "+" oder "-" ist, ist deshalb ein Indiz dafür, daß in beiden Lichtpunkten auf dem ersten und dem zweiten Lichtempfangsbereich 251, 252 des Detektors 25 Pits vorhanden sind. In diesem Fall wird kein Gegentaktsignal erzeugt. Infolgedessen kann der Zustand, in welchem das Summensignal "L" ist und das Gegentaktsignal "+" oder "-" ist, nicht existieren.
Somit kann die auf der optischen Platte 1 aufgezeichnete Information auf der Basis von vier Zuständen ausgelesen und diskriminiert werden, nämlich der Zustände, in denen das Summensignal "M" ist und das Gegentaktsignal "+" ist, das Summensignal "H" oder "L" ist und das Gegentaktsignal "0" ist und das Summensignal "M" und das Gegentaktsignal "-" ist, wie dies in Fig. 23 durch O dargestellt ist. Da bei dem vierten Beispiel das Gegentaktsignal als HF-Signal behandelt wird, können die obigen Zustände auf die folgenden drei Zustände übertragen werden, nämlich die Zustände, in denen das Gegentaktsignal "+" ist und das Summensignal "M" ist, das Gegentaktsignal "-" ist und das Summensignal "M" ist. Deshalb ist, ähnlich wie bei dem ersten Beispiel, eine dreiwertige Detektierung möglich.
Die Ausgangssignale des ersten und zweiten Lichtempfangsbereichs 251, 252 des Detektors 25 werden der Subtrahierschaltung 206 und der Addierschaltung 207 vorzugsweise über den ersten und zweiten Entzerrer 201, 202 zugeführt. Die von diesen Schaltungen 206, 207 erzeugten Summen- und Gegentaktsignale werden der Signaldiskriminatorschaltung des ersten Ausführungsbeispiels zugeführt, wobei eine Matrix des Gegentaktsignals als HF-Signal und des Summensignals als Hilfssignal herangezogen wird, um die auf der optischen Platte 1 aufgezeichnete Information auszulesen.

Claims

1. Aufzeichnungsgerät für ein optisches Aufzeichnungsmedium (41) mit einer Speichereinrichtung zum Speichern von Aufzeichnungsdaten, die in einer vorangehenden Aufzeichnungsspur des optischen Aufzeichnungsmediums (41) aufgezeichnet sind, einer logischen Verarbeitungseinrichtung (61) zur logischen Verarbeitung von Eingangsdaten für eine nachfolgende Aufzeichnungsspur, die auf die genannte vorangehende Aufzeichnungsspur auf dem Aufzeichnungsmedium (41) folgt, und der in der Speichereinrichtung gespeicherten Aufzeichnungsdaten, um Aufzeichnungsdaten für die nachfolgende Aufzeichnungsspur zu bilden, und

einer Aufzeichnungseinrichtung (45) zum Aufzeichnen der Aufzeichnungsdaten für die nachfolgende Aufzeichnungsspur aus der logischen Verarbeitungseinrichtung (62) in der nachfolgenden Aufzeichnungsspur.

2. Aufzeichnungsverfahren für ein optisches Aufzeichnungsmedium (41) mit den Verfahrensschritten:

Speichern von Aufzeichnungsdaten, die in einer vorangehenden Aufzeichnungsspur des optischen Aufzeichnungsmediums (41) aufgezeichnet sind,

logisches Verarbeiten von Eingangsdaten für eine nachfolgende Aufzeichnungsspur, die auf die genannte vorangehende Aufzeichnungsspur auf dem Aufzeichnungsmedium (41) folgt, und der gespeicherten Aufzeichnungsdaten, um Aufzeichnungsdaten für die nachfolgende Aufzeichnungsspur zu bilden, und

Aufzeichnen der Aufzeichnungsdaten für die nachfolgende Aufzeichnungsspur in der nachfolgenden Aufzeichnungsspur.

3. Optisches Aufzeichnungsmedium, auf dem Aufzeichnungsdaten in einer vorangehenden Aufzeichnungsspur aufgezeichnet sind, und bei dem in einer nachfolgenden Aufzeichnungsspur, die auf die genannte vorangehende Aufzeichnungsspur folgt, Aufzeichnungsdaten für diese nachfolgende Aufzeichnungsspur aufgezeichnet werden, wobei die Aufzeichnungsdaten für die nachfolgende Aufzeichnungsspur durch eine logische Verarbeitung von in der vorangehenden Aufzeichnungsspur aufgezeichneten Aufzeichnungsdaten und von Eingangsdaten für die nachfolgende Aufzeichnungsspur gebildet werden.

4. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3,

bei dem auf der innersten Aufzeichnungsspur des Aufzeichnungsmediums (41) Anfangsdaten aufgezeichnet sind.

5. Verfahren zur Wiedergabe eines optischen Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 3 oder 4, auf welchem in einem Aufzeichnungsbereich eine nachfolgende Aufzeichnungsspur in einem Abstand von einer der nachfolgenden Aufzeichnungsspur vorangehenden Aufzeichnungsspur angeordnet ist, der kleiner ist als der Durchmesser eines auf den Aufzeichnungsbereich gestrahlten Lichtstrahlpunkts,

wobei auf der Basis eines Vergleichs zwischen ersten Wiedergabedaten der vorangehenden Aufzeichnungsspur, die erzeugt werden, wenn eine Aufzeichnungsspur, die der vorangehenden Aufzeichnungsspur in dem Aufzeichnungsbereich vorangeht, und die vorangehende Aufzeichnungsspur in dem Aufzeichnungsbereich mit einem Lichtstrahl abgetastet werden, und zweiten Wiedergabedaten der vorangehenden Aufzeichnungsspur, die erzeugt werden, wenn die vorangehende Aufzeichnungsspur und die nachfolgende Aufzeichnungsspur in dem Aufzeichnungsbereich mit einem Lichtstrahl abgetastet werden, festgestellt wird, ob Daten, die in der vorangehenden Aufzeichnungsspur aufgezeichnet sind, korrekt ausgelesen wurden, und

wobei die vorangehende Aufzeichnungsspur und die nachfolgende Aufzeichnungsspur erneut abgetastet werden, wenn die ersten Wiedergabedaten und die zweiten Wiedergabedaten nicht miteinander übereinstimmen.