DE69514852T2

DE69514852T2 - Optische Scheibe

Info

Publication number: DE69514852T2
Application number: DE69514852T
Authority: DE
Inventors: Masae Kubo; Hideharu Takeshima
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Media Co Ltd
Priority date: 1994-03-22
Filing date: 1995-03-22
Publication date: 2000-10-26
Anticipated expiration: 2015-03-23
Also published as: DE69514852D1; US5583847A; EP0674309A1; TW325185U; EP0674309B1

Description

Hintergrund der Erfindung

(a) Bereich der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Scheibe nach dem einführenden Teil der nebengeordneten Ansprüche 1 und 5 und insbesondere auf eine optische Scheibe bei der Prä-Kerben (Pre-grooves) zur Spursteuerung ausgebildet sind.

(b) Beschreibung des Standes der Technik

Optische Scheiben wie nur lesbare optische Scheiben und wiederbeschreibbare magneto-optische Scheiben und ähnliche Scheiben werden als hochdichte Aufzeichnungsmedien verwendet. Magneto-optische Scheiben können beispielsweise einen wiederbeschreibbaren magneto-optischen Aufzeichnungsbereich haben, auf dem ein Anwender seine Daten speichern kann und einen ROM-Bereich, auf dem der Hersteller der Scheiben auf der Basis der Länge einer Vertiefung (Pore, pit) nur lesbare Daten speichert. Bei einer magneto- optischen Scheibe der oben genannten Bauart werden im allgemeinen spiralförmige Prä-Kerben (oder kreisförmige Prä-Kerben) zur Spurkontrolle ausgebildet, wobei die Spurführung eines Kopfes von der Anordnung der Prä-Kerben gesteuert wird.
Fig. 1A und 1B zeigen eine Draufsicht bzw. einen Querschnitt entlang der Linie A-A von Fig. 1A, und zeigen eine verallgemeinerte Struktur einer optischen Scheibe der oben beschriebenen Bauart. Die magneto-optische Scheibe hat einen magneto- optischen Aufzeichnungsbereich 12 und einen ROM-Bereich 14 auf einer Aufzeichnungsoberfläche 10. Der magneto-optische Aufzeichnungsbereich 12 enthält magneto-optische Datenspuren 16, die alle auf einem planaren Landbereich zur Datenspeicherung ausgebildet sind, und optische Prä-Kerben 18 sind zur Datenspeicherung ausgebildet sind, und optische Prä-Kerben 18 sind abwechselnd mit magneto-optischen Datenspuren 16 ausgebildet, um einen optischen Bildpunkt zur Speicherung/zum Lesen zu den Zentren der magneto- optischen Datenspuren 16 zu führen. Andererseits enthält der ROM-Bereich 14 optische Datenspuren 20, auf denen nur lesbare Daten von dem optischen Bildpunkt gespeichert werden, und optische Prä-Kerben 18, um den optischen Bildpunkt zu den Zentren der optischen Datenspuren 20 zu führen.
Die optischen Datenspuren 20 sind alle derart ausgebildet, dass ein planarer Landbereich 22 und Datenvertiefungen (Poren, Pits) 24 abwechselnd angeordnet sind, wobei Spurnummern, Sektorennummern oder andere ROM-Daten auf der Grundlage der Länge der Datenvertiefungen 24 aufgezeichnet werden. Im allgemeinen werden Profile der Landabschnitte 16 und 22 der optischen Prä-Kerben 18 und der Datenvertiefungen 24 durch Übertragung eines Stempels auf die Substratoberfläche mittels Spritzgußtechniken ausgebildet. Durch diese Übertragung ist es möglich, eine große Anzahl von Replikaten mit geringen Kosten herzustellen, weshalb optische Scheiben wie beispielsweise ROM-Scheiben oder partielle ROM-Scheiben überaus geeignet sind, kostengünstig identische Daten wie beispielsweise Software in einem weitreichenden Volumen auszuliefern, was eine spezifische Eigenschaft von optischen Scheiben ist.
Die Detektion der optischen Prä-Kerben 18 wird mittels einem optischen Detektor 26 für eine Servo-Verwendung durchgeführt, der in zwei Abschnitte in radialer Richtung der optischen Scheibe geteilt ist, um von einem optischen Bildpunkt reflektiertes Licht zu empfangen, das in Übereinstimmung mit einem Aufzeichnungs/Lesekopf wandert. Der Ausgang I&sub1; des ersten Fotosensorabschnitts 28 und der Ausgang I&sub2; des zweiten Fotosensorabschnitts 30 des optischen Detektors 26 werden in einem nichtgezeigten Signalverarbeitungsschaltkreis rechnerisch verarbeitet.
Fig. 2A und Fig. 2B zeigen Signalwellenformen von Ausgängen I&sub1; und I&sub2; aus dem ROM-Bereich bzw. dem magneto-optischen Bereich. Die Ausgänge I&sub1; und I&sub2; sind hoch, wenn der Kopf an einem Zentrum eines Landabschnitts angeordnet ist, und die Ausgänge I&sub1; und I&sub2; sind niedrig, wenn der Kopf an einem Prä-Kerbenabschnitt angeordnet ist. Wenn außerdem der Kopf in dem ROM-Bereich steht, dann enthalten die Ausgänge I&sub1; und I&sub2; Hochfrequenzsignalkomponenten, wie in Fig. 2A dargestellt ist, und was von den Datenvertiefungen 24 herrührt, die der Bildpunkt passiert. In dem ROM-Bereich werden Tiefpassfilter zur Eliminierung von Hochfrequenzkomponenten in den Ausgängen I&sub1; und I&sub2; von beiden Fotosensorabschnitten 28 und 30 verwendet, um einen Ausgang zu erhalten, der ähnlich dem Ausgang des magneto-optischen Bereichs I&sub2; von Fig. 2B ist.
Ein Summensignal (I&sub1; + I&sub2;) LP mit der Summe der beiden Ausgänge I&sub1; und I&sub2; nach dem Tiefpaßfilter wird beispielsweise verwendet, um eine Anzahl von Prä-Kerben zu zählen, die der Bildpunkt überquert hat. Auf ähnliche Weise wird ein Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;) LP der Differenz des Ausgangs I&sub2; und des Ausgangs I&sub1; nach dem Tiefpaßfilter verwendet, um ein Spurzentrum mittels Identifikation seines Nullausgangs zu detektieren.
ISO hat characteristische Kerbensignale festgelegt, mit einem Cross-Track-Signal, einem Cross-Track-Minimum-Signal und einem Push-Pull-Signal, die von optischen Scheiben erhalten werden und im allgemeinen zur Spurkontrolle verwendet werden, als allgemeinen Standard für optische Scheiben, so dass die Verwendung von unterschiedlichen Laufwerken mit einer Vielzahl von optischen Scheiben wie beispielsweise magneto-optische Scheiben einer ROM-Scheibe und einer partiellen ROM-Scheibe kompatibel sind.
Das Cross-Track-Signal ist definiert als Signal proportional zur Ausgangsdifferenz gegeben durch die Subtraktion eines ersten summierten Signals (I&sub1; + I&sub2;) LPOG, das von dem Kopf herrührt, der in einem Prä-Kerben-Abschnitt 18 angeordnet ist, aus einem zweiten summierten Signal (I&sub1; + I&sub2;) LPOL, das von dem Kopf herrührt, der in Landabschnitten 16 und 22 angeordnet ist, wobei das Cross-Track-Signal mittels einem von einer im wesentlichen planaren Spiegelfläche (nachfolgend bezeichnet als "normalisiert mittels Reflektanz einer Spiegeloberfläche) reflektierten Licht (I&sub1; + I&sub2;) a normalisiert wird. Das Cross-Track-Minimum-Signal wird als Signal proportional zu dem summierten Signal (I&sub1; + I&sub2;) LPOG definiert, das oben beschrieben ist, das erzeugt wird von dem Kopf, der in dem Prä-Kerbenabschnitt angeordnet ist, während das Push-Pull-Signal als Signal proportional zur Summe zwischen den Ausgängen beider Fotosensorabschnitte nach dem Tiefpaßfilter definiert ist, wobei alle Signale mittels Reflektanz einer Spiegeloberfläche normalisiert sind.
Kürzlich wurde eine hohe Verdichtung einer optischen Scheibe erreicht, in dem nicht nur der Abstand von Prä-Kerben, (nämlich einen Spur-Abstand) reduziert wurde, sondern auch der Vertiefungsabstand in Datenspuren, um die Aufzeichnungskapazität einer optischen Scheibe zu erhöhen. Ein herkömmliches Verfahren zur Beschreibung einer optischen Scheibe gemäß den ISO-Standards ist jedoch nicht geeignet, eine hinreichende Signalpräzision zu erzielen, die zur Spursteuerung unter hoher Verdichtung benötigt wird, insbesondere bei Prä-Kerben eines ROM-Bereichs. Um dieses Problem zu lösen, wurde vorgeschlagen, einen Peak-Hold-Schaltkreis in einer Antriebseinheit während der Reproduktion von Prä- Kerbensignalen aus dem ROM-Bereich zu verwenden. Dieses Verfahren wird bezugnehmend auf die Fig. 3A bis 3C beschrieben.
Bei diesem Verfahren werden die beiden Ausgänge I&sub1; und I&sub2;, die in den Fig. 2A und 2B dargestellt sind, durch jeweilige Peak-Hold-Schaltkreise geschickt, um ihre oberen Hüllen I1PH und I2PH zu extrahieren, wie in Fig. 3A dargestellt ist. Daran anschließend wird ein Summensignal (I&sub1; + I&sub2;) PH, gegeben durch die Summation der beiden oberen Hüllen, wie in Fig. 3B dargestellt, gebildet, während ein Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;) PH gegeben durch die Substraktion einer oberen Hülle I&sub2; PH und der unteren Hülle I&sub1; PH wie in Fig. 3C dargestellt ist, gebildet wird. Diese Signale (I&sub1; + I&sub2;) PH und (I&sub1; - I&sub2;) PH können zur Kopfspurführung ähnlich wie das herkömmlich summierte Signal (I&sub1; + I&sub2;) LH und das Differenzsignal (I&sub1; -I&sub2;) LH verwendet werden.
Das vorgeschlagene summierte Signal (I&sub1; + I&sub2;) PH hat eine größere Amplitude als die Amplitude des herkömmlichen summiertes Signals (I&sub1; + I&sub2;) LH, so dass eine Fehlerrate niedrig gehalten werden kann, indem eine Anzahl von Spuren gezählt werden, die der Kopf überquert hat, indem ein maximaler oder minimaler Wert davon identifiziert wird. Das vorgeschlagene Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;) PH dieses Verfahrens hat sowohl eine hervorragende Linearität und einen steilen Anstieg von einem Nullsignal verglichen mit den herkömmlichen Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;) LP, so dass eine höhere Genauigkeit der Spurführung des Kopfes in Richtung eines Spurzentrums erzielt wird. Eine derartige optische Scheibe mit einem Spurabstand von ungefähr 1.4 um ist aus EP-0-A 527 602 bekannt.
Auf der anderen Seite ist die Ausbildung einer hochverdichteten optischen Scheibe mit einem Spurabstand von weniger als 1.2 um, die für Laufwerke und Steuereinheiten geeignet ist, die das vorstehend beschriebene Verfahren verwenden, nicht bekannt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hochverdichtete optische Scheibe mit einem Spurabstand von nicht mehr als 1.2 um bereitzustellen, die besonders geeignet für Steuereinheiten mit einem Peak-Hold-Schaltkreis zur Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisions-Spurführung eines Aufzeichnungs/Lesekopfes sind.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen der kennzeichnenden Teile der nebengeordneten Abschnitte 1 oder 5 gelöst. Eine optische Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung kann außerdem Datenspuren und Prä-Kerben haben, die korrespondierend mit den Daten-Spuren angeordnet sind, wobei die Daten/Spuren alle wenigstens einen planaren Landabschnitt haben und in einem Spur-Abstand von nicht mehr als 1.2 um angeordnet sind, und die Datenspuren und die Kerben stellen ein reflektiertes Lichtsignal zu einem optischen Detektor eines Scheibenantriebs bereit, das reflektierte Lichtsignal enthält Informationen über Kerbensignale mit wenigstens einem Hüll-Quer-Spur-Signal (envelop cross-track-Signal) CT nicht weniger als 0.10, einem Hüll-Quer-Spur-Minimum-Signal CTM nicht weniger als 0.12 und einem Hüll-Gegentakt (envelop-push-pull) Signal PP zwischen 0.10 und 0.70, wenn normalisiert mit einer Reflektanz (I&sub1; +I&sub2;)a einer im wesentlichen planaren Spiegeloberfläche, wobei I&sub1; und I&sub2; jeweils ein erster und zweiter Ausgang eines Fotodetektors ist, geteilt in zwei Abschnitte in radialer Richtung der optischen Scheibe. Die Signale CT, CTM und PP sind von ISO angegebene charakteristische Kennzeichen von Kerbensignalen.
Eine erfindungsgemäße optische Scheibe kann auch Kerbensignale verwenden, die von einer Lichtintensität normalisiert sind, die von einem optischen Detektor empfangen werden, der an dem Zentrum eines Landabschnitts angeordnet ist) anstelle der oben genannten Kerbensignale. In diesem Fall sind die Signalcharakteristika des Hüll-Cross-Track-Signals und des Hüll-Cross-Track- Minimum-Signals nicht niedriger als 0.15 bzw. 0.20, während die Signalcharakteristik des Hüll-Push-Pull-Signals nicht niedriger als 0.15 ist und eine Varianz von 0.65 hat.
Signalverarbeitungsschaltkreise des vorgeschlagenen Scheibenantriebs haben einen Peak-Hold-Schaltkreis und stellen ein Cross-Track-Signal, ein Cross-Track- Minimum-Signal und ein Push-Pull-Signal bereit, in dem allgemein ein Summensignal (I&sub1; + I&sub2;) PH und ein Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;) PH, die jeweils durch Summation bzw. Substraktion von jeweiligen Hüllen von Ausgängen erhalten werden, die mittel Peak-Hold-Verarbeitung von ursprünglichen Ausgängen I&sub1; und I&sub2; der Fotosensorabschnitte 28 und 30 bereitgestellt sind.
Ein Signal, das im allgemeinen zur Aufzeichnung von Daten auf einer optischen Scheibe verwendet wird, hat einen äußerst großen Frequenzbereich, beispielsweise von 1-14 MHz oder mehr, während ein Signal, das zur Peak-Hold-Bearbeitung verwendet wird, eine beträchtlich geringe Frequenz hat, von beispielsweise ungefähr 7 kHz, wenn die optische Scheibe bei 3000 Umdrehungen/Minute rotiert. Angesichts des vorstehenden ist ein Hüll-Summensignal (I&sub1; + I&sub2;) ENV und ein Hüll- Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;) ENV mittels Peak-Hold-Verarbeitung eines summierten Signal (I&sub1; + I&sub2;) gegeben und ein Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;), die jeweils mittels Addition und Substraktion von ursprünglichen Ausgängen I&sub1; und I&sub2; erzeugt werden und Signale bereitstellen, die im wesentlichen den vorgeschlagenen summierten Signal (I&sub1; + I&sub2;) PH und Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;) PH jeweils entsprechen. Das vorgeschlagene summierte Signal (I&sub1; + I&sub2;) PH und Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;) PH, erhalten von den einzelnen Peak-Hold-Verfahren der ursprünglichen Ausgänge I&sub1; und I&sub2; sind äquivalent mit dem Hüll-Summensignal (I&sub1; + I&sub2;) ENV und dem Hüll-Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;) ENV, die von dem End-Peak-Hold-Verfahren des summierten Signals und des Differenzsignals erhalten werden. Demzufolge sind die Begriffe "Hüll-Cross-Track- Signal", "Hüll-Cross-Track-Minimum-Signal" und "Hüll-Push-Pull-Signal", die für die Kerbensignalcharakteristika in der vorliegenden Erfindung verwendet werden nicht auf Kerbensignale beschränkt, die in dem vorgeschlagenen Scheibenantrieb verwendet werden, sondern können auf verallgemeinerte Signalkonzeptionen angewendet werden, die im wesentlich äquivalent mit diesen Signalen sind.
Außerdem sind die Kerbensignale nicht auf Signale beschränkt, die nach der Konversion von beiden Ausgängen eines zweigeteilten optischen Detektors in elektrische Signale verarbeitet werden, sondern können auf Signale erweitert werden, die verarbeitet werden nach der Konversion der Ausgänge eines optischen Detektors anderer Bauart, der äquivalent mit dem zweigeteilten optischen Detektor ist, in elektrische Signale, in Signale, die verarbeitet werden als optische Signale, da sie nach der Konversion zu andersartigen Signalen verarbeitet sind.
Eine erfindungsgemäße optische Scheibe ermöglicht eine hochpräzise Kopfspurführung und einen Hochgeschwindigkeitstransfer und eine Hochgeschwindigkeitskopfspurführung durch die Anwendung der oben beschriebenen Konfiguration.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorstehende Aufgabe und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung klarer werden, im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen, hierzu zeigt:
Fig. 1A und 1B eine Draufsicht bzw. einen Querschnitt einer allgemeinen schematischen Darstellung einer optischen Scheibe;
Fig. 2A und 2B grafische Darstellungen von allgemeinen Wellenformen von Ausgängen I&sub1; und I&sub2; von Fotosensorabschnitten, die in einem ROM-Bereich bzw. in einem magneto-optischen Bereich der optischen Scheibe von Fig. 1A und 1B angeordnet sind;
Fig. 3A, 3B und 3C grafische Darstellungen von Wellenformen, von Signalen, die von den vorgeschlagenen Peak-Hold-Verfahren der Ausgänge I&sub1; und I&sub2; der Fig. 2A und 2B erhalten werden;
Fig. 4A und 4B grafische Darstellung von Wellenformen der Hüllen eines summierten Signals bzw. eines Differenzsignals der Ausgänge I&sub1; + I&sub2; der Fig. 2A und 2B;
Fig. 5 eine allgemeine Darstellung eines Querschnitts eines Stempels und eines Replikats zur Erläuterung der Probleme während der Herstellung einer optischen Scheibe;
Fig. 6 eine grafische Darstellung der Abhängigkeit eines Kerbensignals von der Tiefe einer Kerbe bei der optischen Scheibe von Fig. 1A und 1B;
Fig. 7 einen Querschnitt eines Stempels und eines Replikats zur Erläuterung eines weiteren Problems bei der Herstellung einer optischen Scheibe;
Fig. 8A eine grafische Darstellung der Abhängigkeit der Kerbenbreite von der Kerbentiefe bei einer optischen Scheibe nach einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8B, 8C und 8D grafische Darstellungen der Abhängigkeit von Kerbensignalcharakteristika von der Kerbentiefe, die von optischen Scheiben nach der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung erhalten werden und über einen parallel polarisierten optischen Strahl normalisiert über die Reflektanz einer Spiegeloberfläche gemessen werden;
Fig. 9A, 9B und 9C grafische Darstellungen der Abhängigkeit von Kerbensignalcharakteristika von der Kerbentiefe, die von optischen Scheiben nach der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung erhalten werden, und über einen parallel polarisierten optischen Strahl und normalisiert durch die Reflektanz eines Zentrums eines Landabschnitts gemessen werden;
Fig. 10A, 10B und 10C grafische Darstellungen der Abhängigkeit von Kerbensignalcharakteristika von der Kerbentiefe, die von optischen Scheiben gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung erhalten werden und über einen senkrecht polarisierten optischen Strahl und normalisiert durch die Reflektanz einer Spiegeloberfläche gemessen werden; und
Fig. 11A, 11B und 11C grafische Darstellungen der Abhängigkeit von Kerbensignalcharakteristika von der Kerbentiefe, die von optischen Scheiben nach der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung erhalten werden und die über einen senkrecht polarisierten optischen Strahl und normalisiert über die Reflektanz eines Landabschnitts gemessen werden.

Beschreibung der vorteilhaften Ausführungen

Bevor die vorteilhaften Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, werden zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Prinzipien der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Wie oben gesagt sind das vorgeschlagene summierte Signal (I&sub1; + I&sub2;) PH und das Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;) PH gegeben unter der Verwendung des obigen Peak-Hold-Schaltkreises und korrespondieren mit den Hüllen eines summierten Signals (I&sub1; + I&sub2;) und eines Differenzsignals (I&sub1; - I&sub2;), gegeben durch Summation bzw. Subtraktion der ursprünglichen Ausgänge I&sub1; und I&sub2;, wie sie sind. Im allgemeinen sind auf einer optischen Scheibe spezielle Prä-Kerbensignale zur Steuerung vorhanden, die Betriebsdaten verarbeiten nach einem Verfahren von allgemeinem Standard. Das Hüll-Summensignal (I&sub1; + I&sub2;) ENV und das Hüll-Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;) ENV haben größere Amplituden als das herkömmliche Summensignal (I&sub1; + I&sub2;) LP bzw. Differenzsignal (I&sub1; - I&sub2;) LP wie in Fig. 4 dargestellt ist. Demzufolge ist es von Vorteil, Strukturen einer optischen Scheibe zu spezifizieren, von denen Prä-Kerbensignale in einer Steuereinheit reproduziert werden, die den obigen Peak-Hold-Schaltkreis umfaßt, indem die Charakteristika auf das Hüll-Summensignal und das Hüll- Differenzsignal angewendet werden.
Das Hüll-Summen-Signal (I&sub1; + I&sub2;) ENV, auf dem ein Cross-Track-Signal und ein Cross-Track-Minimum-Signal basieren, um eine Struktur einer optischen Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung zu spezifizieren, hängt von der optischen Reflektivität einer Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe ab. Durch die Auswahl des Verhältnisses von Landabschnitt zu Prä-Kerbenbreite, der Prä- Kerbentiefe und der Oberflächenreflektanz kann die Cross-Track-Signal- Charakteristik einer optischen Scheibe gesteuert werden. Beispielsweise nimmt die Hüll-Cross-Track-Charakteristik mit der Amplitude mit zunehmender Tiefe der Prä- Kerben zu, wie die herkömmliche Cross-Track-Signal-Charakteristik. Die Hüll-Cross- Track-Minimum-Signal-Charakteristik nimmt mit zunehmender Tiefe der Prä-Kerben mit der Amplitude zu wie die herkömmliche Cross-Track-Minimum-Charakteristik. Diese Signalamplituden unterscheiden zwischen einem magneto-optischen Bereich und einem ROM-Bereich. Das Hüll-Differenzsignal oder Hüll-Push-Pull-Signal (I&sub1; - I&sub2;) ENV bezieht sich auf ein Signal, das die Hülle der Differenz zwischen den Ausgängen I&sub1; und I&sub2; eines zweigeteilten optischen Detektors darstellt, und die Amplitude (I&sub1; - I&sub2;) ENVPP davon hängt von der Intensität von Licht ab, das von den Prä-Kerbenabschnitten gebeugt wird. Im allgemeinen nimmt das Hüll-Push-Pull- Signal ein Maximum bei einem gegebenen Wert einer Kerbentiefe an, und die Amplitude nimmt mit dem zunehmenden Verhältnis von Kerbenbreite zu Landbreite der Prä-Kerben, wie bei dem herkömmlichen Push-Pull-Signal zu. Die Amplitude (I&sub1; - I&sub2;) ENVPP unterscheidet zwischen einem magneto-optischen Aufzeichnungsbereich und einem ROM-Bereich.
Die Kerbensignale, die mit einer herkömmlichen oder vorgeschlagenen Steuereinheit erzeugt werden, enthalten im allgemeinen ein Gross-Track-Signal, ein Cross-Track-Minimum-Signal und ein Push-Pull-Signal. Das Cross-Track-Signal gibt im allgemeinen die Amplitude eines Summensignals (Cross-Groove-Signal (I&sub1; + I&sub2;)) an, das während dem Transfer eines optischen Bildpunkts zum Schreiben oder Lesen zwischen Spuren erzeugt wird, in Übereinstimmung mit einem Kopf oder einem Pick-Up einer Steuereinheit. Das Cross-Track-Signal wird hauptsächlich dazu verwendet, die Anzahl von Prä-Kerben zu zählen, die der Lichtpunkt überquert hat. Wenn daher das Cross-Track-Signal eine geringe Größe hat, dann kommt es zu einer fehlerhaften Zählung der Anzahl der Prä-Kerben, die der Lichtpunkt überquert hat.
Auf der anderen Seite gibt das Cross-Track-Minimum-Signal ein minimales Niveau des Cross-Groove-Signals (I&sub1; + I&sub2;) an, das beim Transfer des optischen Bildpunktes beim Schreiben/Lesen erzeugt wird, während das Push-Pull-Signal (I&sub1; - I&sub2;) eine Abweichung des optischen Bildpunkts beim Schreiben/Lesen von einem Zentrum zweier benachbarter Prä-Kerben (nämlich von einem Spurzentrum) angibt. Demzufolge ist es wichtig, sicherzustellen, dass das Push-Pull-Signal linear ist und eine hinreichende Steigung als Funktion der Abweichung des optischen Bildpunkts beim Schreiben/Lesen von dem Spurzentrum und der Umgebung des Spurzentrums hat.
Die Hüll-Cross-Track-Signal-Charakteristik der erfindungsgemäßen optischen Scheibe bezieht sich auf die Magnitude eines Signals proportional eines Hüll- Differenzausgangs, der gegeben ist durch die Subtraktion eines ersten Hüll- Summensignals (I&sub1; + I&sub2;) ENVOG erhalten bei einem Prä-Kerbenzentrum der optischen Scheibe von einem zweiten Hüll-Summensignal (I&sub1; + I&sub2;) ENVOL, erhalten bei einem Landzentrum, wobei die Signalquarakteristik normalisiert ist, beispielsweise mittels der Reflektanz einer Spiegeloberfläche. Die Charakteristik ist nämlich definiert als Wert, der erhalten wird, durch die Teilung des Hüll-Differenzausgangs durch einen Betrag eines reflektierten Lichts (I&sub1; + I&sub2;)a von einer virtuellen Spiegeloberfläche.
Die Hüll-Cross-Track-Minimum-Signal-Charakteristik der erfindungsgemäßen optischen Scheibe gibt außerdem ein Signal an, das proportional zu dem ersten Hüll-Summensignal (I&sub1; + I&sub2;) ENVOG ist, das bei einem Prä-Kerbenzentrum der optischen Scheibe erhalten wird, wohingegen die Push-Pull-Signal-Charakteristik ein Signal angibt, das proportional zu einer Amplitude (I&sub1; - I&sub2;) ENVPP eines Hüll- Differenzsignals (I&sub1; - I&sub2;) ENV ist, und die beide auf der Basis der Reflektanz einer Spiegeloberfläche definiert sind.
Alternativ können die beiden oben beschriebenen Signale auf der Basis der Reflektanz eines Landabschnitts in einem magneto-optischen Aufzeichnungsbereich ohne Poren beschrieben werden. In diesem Fall ist der Hüll-Differenzausgang, das Hüll-Summensignal und das Hüll-Push-Pull-Signal an einem Prä-Kerbenabschnitt als Quozient der ursprünglich erhaltenen Signale durch einen Betrag von reflektiertem Licht (I&sub1; + I&sub2;) OL definiert, der erhalten wird von dem optischen Detektor, der an einem Zentrum des Landabschnitts angeordnet ist.
Ein optischer Bildpunkt zur Aufzeichnung/Wiedergabe einer Steuereinheit wird gesteuert zur Spurführung auf der Grundlage eines Quotientensignals einer Ausgangsdifferenz (I&sub1; - I&sub2;) geteilt durch eine Ausgangssumme (I&sub1; + I&sub2;), so dass der Kopf immer im Zentrum einer Spur stehen kann. Demzufolge ist es schwierig, einen Teilungsschaltkreis bereitszustellen, wenn das Hüll-Cross-Track-Minimum-Signal eine geringe Größe hat. Das Hüll-Push-Pull-Signal hat vorteilhaft auch eine signifikante Amplitude, um sowohl ein SN-Verhältnis (S/N) und Signallinearität als Funktion der Abweichung des optischen Bildpunkts beim Aufzeichnen/Lesen von einem Spurzentrum sicherzustellen.
Auf der anderen Seite verwenden einige Steuereinheiten ein Push-Pull-Signal anstelle eines Cross-Track-Signals, um die Anzahl von Prä-Kerben zu zählen, die der Lichtbildpunkt beim Transfer des Lese/Schreibkopfes überquert hat. Demzufolge ist es von Vorteil, dass das Hüll-Push-Pull-Signal eine Signalamplitude von bestimmten Wert hat, um Kompatibilität zwischen Steuereinheiten sicherzustellen.
Außerdem ist es von Vorteil, dass die jeweiligen Charakteristika der oben beschriebenen Hüll-Kerben-Signale in einem magneto-optischen Aufzeichnungsbereich und einem ROM-Bereich nicht zu sehr voneinander abweichen, wobei berücksichtigt wird, dass eine gemeinsame Steuereinheit zum Lesen/Schreiben von Daten verwendet wird, nicht nur bei einer wiederbeschreibbaren magneto-optischen Scheibe, bei der im wesentlichen die gesamte Oberfläche aus einem magneto-optischen Aufzeichnungsbereich besteht, sondern auch bei einer ROM-Scheibe und einer teilweisen ROM-Scheibe, bei der im wesentlichen die gesamte Oberfläche oder ein Teil der Oberfläche ein ROM-Bereich ist.
Die Charakteristika der jeweiligen Kerbensignale in einem magneto-optischen Bereich zur Definition einer optischen Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung, nämlich die Hüll-Cross-Track-Signal-Charakteristik, die Hüll-Cross-Track-Minimum- Signal-Charakteristik und die Hüll-Push-Pull-Signal-Charakteristik sind durch die folgenden Gleichungen gegeben, wenn der Betrag des reflektierten Lichts (I&sub1; + I&sub2;) a von einer Spiegeloberfläche als Referenz verwendet wird:
CT = ((I&sub1; + I&sub2;) OL - (I&sub1; + I&sub2;) a (1)
CTM = (I&sub1; + I&sub2;) OG/(I&sub1; + I&sub2;) a
PP = (I&sub1; - I&sub2;) PP/ (I&sub1; + I&sub2;)a
Alternativ können die Charakteristika der jeweiligen Kerbensignale eines magneto- optischen Bereichs durch die folgenden Gleichungen gegeben werden, wenn der Betrag des reflektierten Lichts (I&sub1; + I&sub2;) OL als Referenz verwendet wird, der von einem Kopf erhalten wird, der an einem Zentrum eines Landabschnitts angeordnet ist:
CT = ((I&sub1; + I&sub2;) OL -(I&sub1; + I&sub2;) OG)/(I&sub1; + I&sub2;) OL
CTM = (I&sub1; + I&sub2;) OG/(I&sub1; + I&sub2;) OL (2)
PP = (I&sub1; - I&sub2;) PP / (I&sub1; + I&sub2;) OL
Auf der anderen Seite werden die jeweiligen Charakteristika der obigen Kerbensignale in einem ROM-Bereich durch die folgenden Gleichungen gegeben, wenn der Betrag des reflektierten Lichts (I&sub1; + I&sub2;) a einer Spiegeloberfläche als Referenz verwendet wird:
CT = ((I&sub1; + I&sub2;) ENVOL - (I&sub1; + I&sub2;) ENVOG)/(I&sub1; + I&sub2;) a
CTM = (I&sub1; + I&sub2;) ENVOG/(I&sub1; + I&sub2;) a
PP = (I&sub1; - I&sub2;) ENVPP/(I&sub1; + I&sub2;) a
Auf ähnliche Weise werden die jeweiligen Charakteristika von Kerbensignalen in dem ROM-Bereich durch die folgenden Gleichungen gegeben, wenn der Betrag von reflektiertem Licht (I&sub1; + I&sub2;) CL von einem Zentrum eines Landabschnitts in einem magneto-optischen Aufzeichnungsbereich als Referenz verwendet wird:
CT = ((I&sub1; + I&sub2;) ENVOL - (I&sub1; + I&sub2;) ENVOG) / (I&sub1; + I&sub2;) OL
CTM = (I&sub1; + I&sub2;) ENVOG/(I&sub1; + I&sub2;) CL (4)
PP = (I&sub1; - I&sub2;) ENVPP/ (I&sub1; + I&sub2;) OL
Wenn die jeweiligen Signalcharakteristika mit den obigen Definitionen definiert sind, verursacht ein schmaler Prä-Kerbenabstand (Track-pitch) und ein schmaler Porenabstand in einer Spur aufgrund der Zunahme der Schreibkapazität von optischen Scheiben Probleme bei Kerbensignalen, die von optischen Scheiben erzeugt werden, was nachfolgend beschrieben wird. Dies geschieht detailliert mit Bezug zu den Fig. 5-7. Die Probleme machen sich besonders bemerkbar, wenn der Durchmesser eines Strahl-Bildpunkts von dem herkömmlichen Wert 1.37 um auf weniger als 1.20 um reduziert wird.
Fig. 5 und 7 zeigen verallgemeinerte Querschnitte eines Stempels und Replikats der Linie A-A von Fig. 1A bei der Herstellung eines Replikats einer optischen Scheibe. Fig. 6 ist eine grafische Darstellung der Abhängigkeit eines verallgemeinerten Cross-Track-Signals ((I&sub1; + I&sub2;) OL - (I&sub1; + I&sub2;) OG) und einer verallgmeinerten Push-Pull- Signal-Amplitude (I&sub1; - I&sub2;) PP von der Prä-Kerbentiefe.
Wenn der Prä-Kerbenabstand und der Porenabstand erniedrigt wird, dann kann Kunststoff nicht gut auf einer konvexen und konkaven Oberfläche eines Stempels 32 wie in Fig. 5 dargestellt ist, bei der Bildung eines Replikats 34 haften, das entweder aus einem Kunststoffsubstrat oder einem Glassubstrat und einem lichthärtenden Kunststoffs zusammengesetzt ist, wobei ein Stempel 32 verwendet wird, wodurch unzureichende Füllung des Landabschnitts 22 resultiert. In diesem Fall ist die Kerbentiefe d&sub2; einer Prä-Kerbe 18A, die in der Umgebung einer Pore 24 in dem ROM-Bereich 14 angeordnet ist, kleiner als eine Kerbentiefe d&sub1; einer Prä-Kerbe 18B, die in dem magneto-optischen Aufzeichnungsbereich I&sub2; angeordnet ist, in der keine Kerbe angeordnet ist.
Die Kerbentiefe d&sub1; eines magneto-optischen Aufzeichnungsbereichs 14 ist im allgemeinen so gewählt, dass die Amplitude (I&sub1; - I&sub2;) PP des Push-Pull-Signals im wesentlich einen maximalen Wert annimmt. Demzufolge ist das Cross-Track-Signal ((I&sub1; + I&sub2;) OL - (I&sub1; + I&sub2;) OG) und die Push-Pull-Signal-Amplitude (I&sub1; -I&sub2;) PP in dem ROM- Bereich 14 mit der geringen Kerbentiefe d&sub2; geringer als diejenigen in dem magneto- optischen Aufzeichnungsbereich 12, die die größere Kerbentiefe d&sub1; haben. Die obige Situation, dass die Signalintensität einer Steuereinheit sich um einen großen Betrag zwischen den magneto-optischen Aufzeichnungsbereich 12 und den ROM- Bereich 14 unterscheidet, ist zur präzisen Spurführungssteuerung nicht geeignet.
Ein Stempel 32 wird im allgemeinen hergestellt, indem eine Glasplatte, die mit einer lichtempfindlichen Kunststoffschicht bedeckt ist, mit Laserlicht behandelt wird. Während der Laserlichtbehandlung wird die ursprüngliche Glasplatte gleichzeitig mit zwei optischen Strahlen behandelt, wobei einer der optischen Strahlen ein optischer Bildpunkt zum Schreiben der Prä-Kerben ist, während der andere ein optischer Bildpunkt zum Schreiben der Poren ist. Demzufolge dringt beim Schreiben der Poren Licht in die benachbarten Abschnitte für die Prä-Kerben, wodurch die Prä- Kerbe 18C, die neben der Pore 24 angeordnet ist, leicht tiefer und weiter in dem Stempel 32A ist, wie in Fig. 7 dargestellt ist. In dem Replikat 34A, das unter Verwendung des Stempels 32A auf diese Weise hergestellt wird, sind die Kerbentiefe d&sub2; und Breite der Prä-Kerbe 18C neben der Pore 24 in dem ROM- Bereich 14 größer ausgebildet als die Kerbentiefe d&sub1; und Breite der Prä-Kerbe 18D, die in dem magneto-optischen Aufzeichnungsbereich 12 angeordnet ist. Aus diesem Grunde entsteht das Problem, dass die Intensität des Cross-Track-Signals in einigen Teilen des ROM-Bereichs 14 größer ist als in dem magneto-optischen Aufzeichnungsbereich.
Der numerische Wert der Cross-Track-Minimum-Signal-Charakteristik ist äquivalent zu einem minimalen Wert des Denominators ((I&sub1; + I&sub2;) eines Teilungsschaltkreises zur Erhaltung des Ausdrucks ((I&sub1; -I&sub2;) / (I&sub1; + I&sub2;), der zur Spurführungssteuerung beim Schreiben/Lesen verwendet wird. Demzufolge wird der Teilungsschaltkreis in seiner Präzision herabgesetzt und in seiner Bandbreite erniedrigt, wenn der oben beschriebene Wert klein ist. Es kommt nämlich zu einem Fehler in der Spurführungssteuerung des Lese/Schreib-Strahls und einer Herabsetzung der Hochgeschwindigkeitsbewegung und der Hochgeschwindigkeitsspurführung des Schreib/Lesestrahls, woraus eine Qualitätsminderung der Lese/Schreibcharakteristika entsteht. Um außerdem ein hinreichendes S/N- Verhältnis des Cross-Track-Signals zu erhalten, sollte der minimale Wert des Cross- Track-Signals größer sein als ein bestimmter Wert auf der Basis des Werts des reflektierten Lichts von der Spiegeloberfläche.
Angesichts der Kerbencharakteristika, die Steuereinheiten auf einem optischen Scheibenmedium benötigen, ist die Struktur der optischen Scheibe erfindungsgemäß definiert, indem numerische Werte bezüglich der Hüll-Kerben- Signal-Charakteristika der optischen Scheibe angegeben sind. Wenn Hüll-Kerben- Signale von einer hochverdichteten optischen Scheibe der vorliegenden Erfindung gelesen werden sollen, die einen Spurabstand haben, der geringer als ungefähr 1.2 um ist, für sowohl die Steuereinheit, in der die Polarisationsrichtung eines optischen Strahls zum Lesen/Schreiben parallel zu den Prä-Kerben ist und auch eine andere Antriebseinheit, bei der die Polarisationsrichtung senkrecht zu den Prä-Kerben ist, dann sollten die Kerben-Signal-Charakteristika in einem ROM-Bereich der optischen Scheibe numerische Werte haben, die entweder in Tabelle 1 oder in Tabelle 2 nachfolgend dargestellt sind und von der Polarisationsrichtung abhängen, nämlich von der parallelen oder senkrechten.
Tabellen 1 und 2 zeigen Signalcharakteristika, die eine optische Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung haben sollte, wenn die Hüll-Kerben-Signale von der Reflektanz einer Spiegeloberfläche normalisiert angegeben sind, nämlich von (I&sub1; + I&sub2;) a, und wenn das Hüll-Kerben-Signal normalisiert von der Reflektanz eines Landabschnitts angegeben ist, nämlich von (I&sub1; + I&sub2;) OL. Das Hüll-Cross-Track-Signal und das Hüll-Cross-Track-Minimum-Signal und das Hüll-Push-Pull-Signal werden jeweils abgekürzt als "CT-Signal", "CTM-Signal" und "P-P-Signal". Tabelle 1 Normalisiert mit (I&sub1; + I&sub2;) a Tabelle 2 Normalisiert mit (I&sub1; + I&sub2;) OL
Aus Tabelle 1 geht hervor, dass die Signalcharakteristika der optischen Scheibe, die mit (I&sub1; + I&sub2;) a normalisiert ist, dem numerischen Wertebereichen genügen sollte, so dass das Hüll-Cross-Track-Signal nicht niedriger 0.10 ist, das Hüll-Cross-Track- Minimum-Signal nicht niedriger als 0.12 ist, das Hüll-Push-Pull-Signal nicht niedriger als 0.10 ist, und die Varianz nicht höher als 0.65 ist, sowohl bei paralleler als auch bei senkrechter Polarisationsrichtung.
Die Signalcharakteristika der optischen Scheibe, die mit (I&sub1; + I&sub2;) OL normalisiert ist, sollte dem numerischen Wertebereich genügen, so dass das Hüll-Cross-Track- Signal nicht niedriger als 0.15 ist, das Hüll-Cross-Track-Minimum-Signal nicht niedriger als 0.20 ist, das Hüll-Push-Pull-Signal nicht niedriger als 0.15 ist und die Varianz nicht größer als 0.65, sowohl bei paralleler als auch bei senkrechter Polarisationsrichtung ist.
Wenn der numerische Wert der Cross-Track-Minimum-Signal-Charakteristika niedriger ist als in den obigen Tabellen angegeben, dann wird in dem Teilungsschaltkreis die Präzision herabgesetzt und die Bandbreite geschmälert, woraus ein Fehler in der Spurführungssteuerung und in der Hochgeschwindigkeits- Transfer/Spurführung des Lese/Schreibstrahls resultiert.
Weitere bevorzugte Werte für Kerben-Signalcharakterisika der erfindungsgemäßen optischen Scheibe sind in den Tabellen 3 und 4 angegeben, die jeweils den Tabellen 1 und 2 entsprechen.

Tabelle 3 Normalisiert mit (I&sub1; + I&sub2;) a

Kerbensignal-Bezeichnung Numerischer Wertebereich
CT Signal ≥ 0.20
CTM Signal ≥ 0.15
P-P Signal ≥ 0.15 Varianz ≤ 0.45

Tabelle 4 Normalisiert mit (I&sub1; + I&sub2;) OL

Kerbensignal-Bezeichnung Numerischer Wertebereich
CT Signal ≥ 0.30
CTM Signal ≥ 0.25
P-P Signal ≥ 0.25 Varianz ≤ 0.5
Aus Tabelle 3 geht hervor, dass bei Normalisierung mit (I&sub1; + I&sub2;) a vorzugsweise die Kerben-Signalcharakteristika den Bedingungen entsprechen, dass das Hüll-Cross- Track-Signal nicht niedriger als 0.20 ist, das Hüll-Cross-Track-Minimum-Signal nicht niedriger als 0.15 ist, das Hüll-Push-Pull-Signal nicht niedriger als 0.15 ist und die Varianz nicht größer als 0.45 ist. Bei Normalisierung mit (I&sub1; + I&sub2;) OL ist es andererseits vorteilhaft, dass das Hüll-Cross-Track-Signal nicht niedriger als 0.30 ist, das Hüll-Cross-Track-Minimum-Signal nicht niedriger als 0.25 ist, das Hüll-Push- Pull-Signal nicht niedriger als 0.25 ist und die Varianz nicht größer als 0.50 ist, wie in Tabelle 4 dargestellt ist.
Um allgemein Präzision und Bandbreite in einem Teilungsschaltkreis sicherzustellen, hat der Denominator einen minimalen Wert, der nicht niedriger ist ein zehntel eines maximalen Eingangsniveaus (I&sub1; + I&sub2;) a, und vorzugsweise nicht niedriger als 0.12 ist und bevorzugt nicht niedriger als 0.15 mal davon ist. Demzufolge wird das Hüll-Cross-Track-Minimum so gewählt, dass es einen Wert hat, der vorzugsweise nicht niedriger als 0.12 ist und bevorzugt nicht niedriger als 0.15 von (I&sub1; + I&sub2;) a ist.
Um ein hinreichendes SIN-Verhältnis in dem Hüll-Cross-Track-Signal sicherzustellen, ist ein minimaler Wert des Hüll-Cross-Track-Signals vorzugsweise nicht niedriger als ein zehntel des Betrages des reflektierten Lichts (I&sub1; + I&sub2;) a von der Spiegeloberfläche, was ein maximales Eingangsniveau in dem Cross-Track-Signal- Erzeugungs-Schaltkreis ist, nämlich einem Schaltkreis zur Verarbeitung von (I&sub1; + I&sub2;). Das heißt, die Hüll-Cross-Track-Charakteristik ist vorzugsweise nicht niedriger als ein zehntel und bevorzugt nicht niedriger als 0.20 von (I&sub1; + I&sub2;) a. Wenn die Hüll- Cross-Track-Signal-Charakteristik einer optischen Scheibe niedriger ist als die oben angegebenen Werte, dann erhöht sich fehlerhaftes Zählen der Anzahl der Prä- Kerben, die der Lichtbildpunkt überquert hat, woraus eine Verschlechterung der Betriebseigenschaften der Hochgeschwindigkeitsübertragung/Spurführung resultiert.
Das Hüll-Push-Pull-Signal hat vorzugsweise eine Amplitude nicht geringer als 0.10 und bevorzugt nicht niedriger als 0.15 von (I&sub1; + I&sub2;) a aus Sicht des S/N- Verhältnisses. Außerdem sollte ihre Varianz nicht höher als sechs mal den minimalen Wert von 0.10 betragen, also nicht höher als 0.60, und bevorzugt nicht höher als das dreifache des minimalen Wertes 0.15. Das heißt, sie sollte nicht größer als 0.45 sein, um die Linearität der Schaltkreisverarbeitung des Differenzsignales (I&sub1; - I&sub2;) sicherzustellen, was wichtig zur Spurführungssteuerung des optischen Bildpunkts in Richtung des Spurzentrums ist.
Es ist außerdem vorteilhaft, dass diese Kerbensignale sich in dem magneto- optischen Aufzeichnungsbereich und in dem ROM-Bereich nicht zu sehr unterscheiden, um zu berücksichtigen, dass eine beschreibbare optische Scheibe im wesentlichen aus einem magneto-optischen Aufzeichnungsbereich besteht und eine ROM-Scheibe im wesentlichen aus einem ROM-Bereich oder einer partiellen ROM-Scheibe bestehend aus einem ROM-Bereich und einem magneto-optischen Aufzeichnungsbereich von der selben Steuereinheit zum Schreiben/Lesen verwendet werden können. Dies führt zu dem Resultat, dass es vorteilhaft ist, dass das Verhältnis der Kerbensignal-Charakteristik in dem ROM-Bereich zu dem in dem magneto-optischen Aufzeichnungsbereich in dem Bereich zwischen 0.50 und 1.50 liegt und vorzugsweise in dem Bereich zwischen 0.70 und 1.30 liegt. Derartige oben beschriebene Signalcharakteristika einer optischen Scheibe verbessern nicht nur die Präzision der Spurführungssteuerung des Lese/Schreibstrahls der Antriebseinheit in Richtung des Spurzentrums sondern ermöglichen auch effektivere Hochgeschwindigkeitstransfer/Spurführung des Schreib/Lesestrahls.
Obwohl die Struktur der optischen Scheibe mit den oben beschriebenen Kerben- Signalcharakteristika nicht mittels einfacher Kennzeichnung einer Landbreite und/oder einer Kerbenbreite beschrieben werden kann, so kann doch mittels der oben beschriebenen numerischen Werte auf einfache Weise die Wahl der Lichtintensitäten, die von der optischen Scheibe gebeugt und reflektiert werden, erhalten werden durch die Einstellung einer Porenbreite, einer Porentiefe und einer Porenlänge ebenso wie des Verhältnisses einer Kerbenbreite zu einer Landbreite oder einer Kerbentiefe selbst.
Nachstehend werden vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben.

Ausführung 1

Als eine erste erfindungsgemäße Ausführung wurden einige Beispiele von hochverdichteten magneto-optischen Scheiben hergestellt, wobei ein Laminat aus einem 75 nm dicken TaO-Films, einem 28 nm dicken TbFeCo magneto-optischen Aufzeichnungsfilm, einem 22 nm dicken Silikon-Nitrid-Film und einem 45 nm dicken Aluminiumlegierungsfilm auf einem Polykarbonat-Substrat ausgebildet wurden, in dem eine Prä-Kerbe mit einem 1.15 um Spurabstand ausgebildet war. Das Laminat wurde geschützt durch einen UV-Licht-Härte-Schutzfilm. Unter Verwendung eines Lasers mit 680 nm Wellenlänge und einem Objektiv von 0.55 in NA (numerische Apertur) wurden die magneto-optischen Bereiche (MO) der optischen Scheibe einem Verfahren unterzogen, wobei die Evaluation der Hüll-Summen und Differenzsignale der Ausgänge I&sub1; und I&sub2; angewendet wurde, wie in Fig. 4A und 4B dargestellt ist. Beide Arten der optischen Strahlen wurden verwendet, die eine Polarisationsrichtung entweder parallel oder senkrecht zur Kerbenrichtung hatten. Die erhaltenen Daten wurden normalisiert mit der Reflektanz entweder einer Spiegeloberfläche oder dem Zentrum eines Landabschnitts.
Für die Tiefen der Prä-Kerben wurden sechs verschiedene Werte gewählt: 66, 78, 91, 96, 115 und 133 nm. Die verschiedenen Breiten der Prä-Kerben wurden jeweils korrespondierend mit den verschiedenen Kerbentiefen gewählt: 0.42, 0.43, 0.43, 0.46, 0.47 und 0.49 um. Fig. 8A zeigt die Abhängigkeit der Kerbenbreite von der Kerbentiefe bei der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Profile der Prä- Kerben wurden gemessen mittels Approximation unter Verwendung von optischer Beugung.
Fig. 8B, 8C und 8D zeigen die Abhängigkeit der Signalcharakteristika von den Kerbentiefen, die von einem parallel polarisierten Strahl von jeweils dem Hüll-Cross- Track-Signal, Hüll-Cross-Track-Minimum-Signal und Hüll-Push-Pull-Signal erhalten wurden und jeweils normalisiert mit einer Reflektanz der virtuellen Spiegeloberfläche.
Fig. 8B, 8C und 8D verifizieren, dass eine Kerbentiefe in dem Bereich von 66 bis 123 nm sicherstellt, dass das Hüll-Cross-Track-Signal nicht niedriger als 0.10 ist, das Hüll-Cross-Track-Minimum-Signal nicht niedriger als 0.15 ist und das Hüll-Push- Pull-Signal in einem Bereich von 0.15 bis 0.75 liegt, was dem in Tabelle 1 angegebenen Werten des MO-Bereichs entspricht. Der Bereich der Kerbentiefe stellt außerdem die bevorzugten numerischen Bereiche der jeweiligen Kerbensignale sicher, die in Tabelle 3 dargestellt sind, nämlich dass das Hüll-Cross- Track-Signal nicht niedriger als 0.20 ist, das Hüll-Cross-Track-Minimum-Signal nicht niedriger als 0.15 ist und dass das Hüll-Push-Pull-Signal in einem Bereich von 0.15 bis 0.60 liegt.
Fig. 9A, 9B und 9C zeigen die Kerbentiefen in Abhängigkeit von Hüll- Kerbensignalen, die von einer Reflektanz des Zentrums eines Landabschnitts normalisiert sind, und erhalten wurden, indem ein optischer Strahl mit einer parallelen Polarisationsrichtung verwendet wurde. Diese Figuren zeigen deutlich, dass der Kerbentiefenbereich von 66 bis 117 nm sicherstellt, dass die numerischen Werte von Tabelle 2 für die Signalcharakteristika in dem MO-Bereich erzielt werden. Gleichzeitig stellt der Kerbentiefenbereich auch die bevorzugten numerischen Werte von Tabelle 4 sicher.
Fig. 10A, 10B und 10C zeigen die Kerbentiefenabhängigkeit des Hüll- Kerbensignals, das von einer Reflektanz einer virtuellen Spiegeloberfläche ähnlich mit Fig. 8 normalisiert ist, und erzielt wird, indem ein optischer Strahl mit einer senkrechten Polarisationsrichtung verwendet wird. Die Figuren zeigen deutlich, dass eine Kerbentiefe in dem Bereich von 66 bis 125 nm numerische Werte bereitstellt, die in Tabelle 1 dargestellt sind. Es geht außerdem hervor, dass die bevorzugten numerischen Werte von Tabelle 3 erzielt werden können, wenn die Kerbentiefe in einem Bereich von 66 bis 115 nm liegt.
Fig. 11A, 11B und 11C zeigen Kerbentiefenabhängigkeiten von jeweiligen Signalen, normalisiert von einer Reflektanz des Zentrums eines Landabschnitts und erzielt durch die Anwendung eines optischen Strahls mit einer senkrechten Polarisationsrichtung. Es ist klar, dass die numerischen Werte von Tabelle 2 erzielt werden können, wenn die Kerbentiefe in einem Bereich von 66 bis 110 nm liegt. Es ist ebenso klar, dass die bevorzugten numerischen Werte von Tabelle 4 erzielt werden können, wenn die Kerbentiefe in einem Bereich von 66 bis 103 nm liegt.
Wie oben gesagt verifizieren Experimente an der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung, dass die Kerbentiefe in einem Bereich von 66 bis 110 nm alle Kerbensignalcharakteristika hat, die in einem NO-Bereich gefordert sind. Eine optische Scheibe gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigte auch klar, dass die bevorzugten Kerbensignalcharakteristika erzielt werden können, wenn die Kerbentiefe in einem Bereich von 66 bis 103 nm liegt.

Ausführung 2

Als zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung wurden hochverdichtete magneto-optischen Scheiben hergestellt, mit einem Laminat aus einem 75 nm dicken TaO-Film, einem 28 nm dicken TbTeCo magneto-optischen Aufzeichnungsfilm, einem 22 nm dicken SiN-Film und einem 45 nm dicken Aluminiumlegierungsfilm, die auf einem Polycarbonatsubstrat ausgebildet sind, das mit einer spiralförmigen Prä-Kerbe mit einem Spurabstand von 1.15 um versehen war. Das Laminat wurde mit einem UV-Licht härtenden Kunststoff-Schutzfilm bedeckt. Messung der Signalcharakteristika im MO-Bereich und ROM-Bereich wurden durchgeführt, indem eine Evaluationsanlage für optische Scheiben mit einem Laser von 680 nm Wellenlänge und einem Objektiv von 0.55 NA (numerische Apertur) verwendet wurde. Die für die Messung verwendeten optischen Strahlen waren entweder parallel oder senkrecht zur Kerbenrichtung polarisiert, während das Hüll-Summen- und Hüll-Differenz-Signal von I&sub1; und I&sub2; von Fig. 4 zur Messung des Hüll-Cross-Track-Signals, des Hüll-Cross-Track-Minimum-Signals, des Hüll-Push- Pull-Signals und des Porensignals verwendet wurden.
Jede der optischen Scheiben gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung hat kreisförmige MO-Bereiche in dem Bereich von 29.7 bis 30.1 mm, von 36.0 bis 42.0 mm und von 48.0 bis 54.0 mm Radius und hat kreisförmige ROM- Bereiche in dem Bereich von 30.1 bis 36.0 mm, von 42.0 bis 48.0 mm und von 54.0 bis 56.0 mm Radius. In den kreisförmigen ROM-Bereichen wurden Zufallsmuster in dem Bereich von 33.1 bis 34.0 mm und von 42.0 bis 43.0 mm Radius aufgezeichnet, während monotone Muster mit minimaler Porenlänge und minimalem Porenabstand in den kreisförmigen ROM-Bereichen im Bereich von 35.0 bis 36.0 mm und von 47.0 bis 48 mm Radius aufgezeichnet wurden.
Aufzeichnung und Modulation der Porenmuster wurde in Übereinstimmung mit den von ISO spezifizierten Verfahren durchgeführt (ISO: International Standard Organization)/IEC (International Electrotechnical Commitee), JTC (Joint Technical Commitee), 1 SC (Sub-Committee), 23 WG (Working Group) - 2 N-657. Ein MCAV (Modified Constant Angular Velocity), bei dem eine Anzahl von kreisförmig getrennten Sektoren eine Spur mit zunehmendem Durchmesser erhöht, wurde zur Aufzeichnung verwendet, wobei ein PWM (Pulse Width Modulation) System zur Modulation der Signale verwendet wurde. In dem PWM-System entspricht ein vorderer oder hinterer Rand einer Prä-Pore beispielsweise Bit "1" oder einen Bit- String, der in binären Information "0" und "1" auf der Scheibe aufgezeichnet ist (1, 7); RLL (Run Length Limited) Algorithmus wurde zur Conversion verwendet. Das minimale Interval zwischen Poren war 1.34 um.
Beispiele der optischen Scheiben gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung wurden evaluiert und hatten ungefähr eine Kerbentiefe von 86 nm, eine Kerbenbreite von 0.45 um und eine Porentiefe von ungefähr 135 nm. Die Kerbenprofile wurden evaluiert mittels einem Nährungsverfahren unter Verwendung von optischer Beugung, während die Porentiefen mittels STM (Scanning Tunneling Microscope) Analyse gemessen wurden. Die Poren hatten zwei Arten mit verschiedenen Ebenendimensionen nämlich Poren A und Poren B. Jede der Poren A hatte eine Porenbreite von 0.23 um und ein Verhältnis einer Porenlänge für eine minimale Porenlänge zu einem minimalen Porenintervall von 0.26, während die Poren B alle eine Porenbreite von 0.25 um hatten und ein Verhältnis von Porenlänge für eine minimale Porenlänge zu einem minimalen Porenintervall von 0.30 hatten. Porenbreite und Porenlänge wurden mittels SEM (Scanning Electron Microscope) Messung bestimmt. Poren A bilden Bit-Strings zur Adressinformation, aufgezeichnet im Header oder ROM-Bereichen, die in einem Radius von 29.7 bis 39.0 mm angeordnet sind, während Poren B Bit-Strings bilden, die in einem Header oder ROM-Bereichen aufgezeichnet sind, die in einem Radius von 40.0 bis 51.0 mm angeordnet sind.
Poren A stellten eine Minimum-Signal-Amplitude von ungefähr 0.39 bereit, normalisiert von einer Reflektanz des Zentrums eines Landabschnitts für einen parallel polarisierten Strahl, und ungefähr 0.39 für einen senkrecht polarisierten Strahl, während die Poren B eine Minimum-Signal-Amplitude von ungefähr 0.37 für einen parallel polarisierten Strahl und von ungefähr 0.38 für einen senkrecht polarisierten Strahl bereitstellten. Andererseits stellten die Poren A eine Differenz von 0.05 zwischen einem zentralen Niveau von maximal Amplituden bereit und ein zentrales Niveau von Minimal-Amplituden für einen parallel polarisierten Strahl, und eine Differenz von 0.02 für einen senkrecht polarisierten Strahl, während Poren B stellten eine Differenz von 0.09 wie oben beschrieben für eine parallel polarisieren Strahl bereit und eine Niveauhöhendifferenz von 0.10 für einen senkrecht polarisierten Strahl bereit. Für einen Scheibenantriebsreproduktionssignalausgang von einer optischen Scheibe ist gefordert, dass eine minimale Amplitude von Porensignalen, normalisiert von einer Reflektanz des Zentrums eines Landabschnitts nicht niedriger als 0.20 ist, und dass die Differenz zwischen einem ' zentralen Niveau vom Maximum-Amplituden und einem zentralen Niveau von Minimum-Amplituden im Bereich von 0 ± 0.10 bleibt. Diese oben beschriebenen Forderungen für Porensignale werden von den Proben der optischen Scheiben gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung erfüllt.
Tabellen 5 und 6 zeigen Meßdaten von Hüll-Cross-Track-Signalen, Hüll-Cross- Track-Minimum-Signalen und Hüll-Push-Pull-Signalen, die von MO-Bereichen und ROM-Bereichen in den Proben der optischen Scheiben gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung erhalten wurden. Tabelle 5 zeigt Meßdaten von jeweiligen Hüll-Kerben-Signalen, die erhalten wurden durch Anwendung von sowohl parallel als auch senkrecht polarisierten Strahlen und normalisiert von einer Reflektanz einer virtuellen Spiegeloberfläche, während Tabelle 6 ähnliche Meßdaten zeigt, normalisiert von einer Reflektanz eines Zentrums eines Landabschnitts. Tabelle 5 Normalisiert mit (I&sub1; + I&sub2;) a Normalisiert mit (I&sub1; + I&sub2;) a Tabelle 6 Normalisiert mit (I&sub1; + I&sub2;) OL Normalisiert mit (I&sub1; + I&sub2;) OL
Die resultierenden Daten von Tabelle 5 und 6 verifizieren, dass optischen Scheiben gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung sicherstellen, dass nicht nur Hüll-Kerben-Signale in dem geforderten numerischen Bereich für eine hervorragende Spurführungssteuerung liegen, sondern auch in den bevorzugten numerischen Bereichen liegen. Die Daten können nicht nur von wiederbeschreibbaren MO-Bereichen im wesentlichen ohne Porendaten erhalten werden, sondern auch von ROM-Bereichen mit Zufallsporendaten und mit monotonen Porendaten, wobei die monotonen Porendaten als am schwierigsten zu reproduzieren gedacht sind.
Obwohl eine optische Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung oben hauptsächlich am Beispiel einer magneto-optischen Scheibe mit einem MO-Bereich und einem ROM-Bereich beschrieben wurde, ist die optische Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf eine magneto-optische Scheibe beschränkt, und schließt optische Scheiben mit ein, die allgemein als ROM-Scheibe oder als partielle ROM-Scheibe bezeichnet werden und einen Landabschnitt und Prä- Kerbenabschnitte haben, ebenso wie andere optische Scheiben mit verschiedenen Formaten.
Wie oben beschrieben ermöglicht die optische Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung aufgrund der Charakteristika der Kerbensignale wie oben beschrieben nicht nur in zahlreichen Laufwerken mit verschiedenen Bauarten eingesetzt zu werden, sondern auch Hochpräzisionsspurführungssteuerung und Hochgeschwindigkeitstransfer/Spurführung eines Kopfes selbst auf einer hochverdichteten Scheibe mit einem geringen Spurabstand. Demzufolge stellt die vorliegenden Erfindung eine hochverdichtete Scheibe bereit, die in zahlreichen verschiedenartigen Laufwerken eingesetzt werden kann.

Claims

1. Optische Scheibe mit Daten-Spuren (data-tracks) und Prä-Kerben (pre-grooves), die korrespondierend mit den Daten-Spuren angeordnet sind, jede Daten-Spur hat wenigstens einen planaren Land-Abschnitt und ist in einem Spur-Abstand (track-pitch) angeordnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Spur-Abstand beträgt nicht mehr als 1,2 um, die Daten-Spuren und Prä- Kerben stellen ein reflektiertes Lichtsignal zu einem optischen Detektor eines Scheibenantriebs bereit, das reflektierte Lichtsignal enthält Information über Kerben- Signale mit wenigstens einem Hüll-Quer-Spur-Signal (envelope-cross-track-signal) CT nicht weniger als 0.10, einem Hüll-Quer-Spur-Minium-Signal CTM nicht weniger als 0.12 und einem Hüll-Gegentakt (push-pull) Signal PP zwischen 0.10 und 0.70, wenn normalisiert mit einer Reflektanz (I&sub1; + I&sub2;)a einer im wesentlichen planaren Spiegeloberfläche, wobei I&sub1; und I&sub2; jeweils ein erster und zweiter Ausgang eines Photodetektors ist, geteilt in zwei Abschnitte in radialer Richtung der Scheibe.

2. Optische Scheibe nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der Datenspuren aus einem planaren Landabschnitt besteht und Adreßporen (address pits) abwechselnd mit dem planaren Landabschnitt angeordnet sind.

3. Optische Scheibe nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens eine der Datenspuren Datenporen (data-pits) hat, die abwechselnd mit dem planaren Landabschnitt angeordnet sind.

4. Optische Scheibe nach Anspruch 1, wobei das Hüll-Querspursignal (CT), das Hüll-Quer-Spur-Minimum-Signal (CTM) und das Hüll-Gegentakt-Signal (PP) jeweils nicht weniger als 0.20, nicht weniger als 0.15 und zwischen 0.15 und 0.60 ist.

5. Optische Scheibe mit Daten-Spuren (data-tracks) und Prä-Kerben (pregrooves), die korrespondierend mit den Daten-Spuren angeordnet sind, jede Daten-Spur hat wenigstens einen planaren Land-Abschnitt und ist in einem Spur-Abstand (track-pitch) angeordnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Spur-Abstand beträgt nicht mehr als 1.2 um, die Daten-Spuren und Prä- Kerben stellen ein reflektiertes Lichtsignal zu einem optischen Detektor eines Scheibenantriebs bereit, das reflektierte Lichtsignal enthält Information über Kerben- Signale mit wenigstens einem Hüll-Quer-Spur-Signal (envelope-cross-track-signal) CT nicht weniger als 0.10, einem Hüll-Quer-Spur-Minium-Signal CTM nicht weniger als 0.20 und einem Hüll-Gegentakt (push-pull) Signal PP zwischen 0.15 und 0.80, wenn normalisiert von einem reflektierten Licht (I&sub1; + I&sub2;)OL von einem Mittelpunkt eines der Landabschnitte, wobei I&sub1; und I&sub2; jeweils ein erster und zweiter Ausgang eines Photodetektors ist, geteilt in zwei. Abschnitte in radialer Richtung der Scheibe.

6. Optische Scheibe nach Anspruch 5, wobei wenigstens eine der Datenspuren aus dem planaren Landabschnitt besteht und Adreßporen (address pits) abwechselnd mit dem planaren Landabschnitt angeordnet sind.

7. Optische Scheibe nach Anspruch 5 oder 6, wobei wenigstens eine der Datenspuren Datenporen (data-pits) hat, die abwechselnd mit dem planaren Landabschnitt angeordnet sind.

8. Optische Scheibe nach Anspruch 6, wobei das Hüll-Querspursignal (CT), das Hüll-Quer-Spur-Minimum-Signal (CTM) und das Hüll-Gegenkontakt-Signal (PP) jeweils nicht weniger als 0.30, nicht weniger als 0.25 und zwischen 0.25 und 0.75 ist.

9. Optische Scheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei die optische Scheibe einen ROM-Bereich und einen magneto-optischen Bereich umfaßt, und das Verhältnis der Kerben-Signal-Charakteristik im ROM-Bereich zu dem in dem magneto-optischen Bereich zwischen 0.50 und 1.50 liegt.

10. Optische Scheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9, bestehend aus einem Laminat mit einem TbFeCo-magneto-optischen Aufzeichnungsfilm, der auf einem Polycarbonatsubstrat angeordnet ist.