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Die Erfindung betrifft ein Informationsspeichersystem
mit einem optischen Aufzeichnungsträger, der einen Stapel aus mit
Abstandsschichten abwechselnden Informationsschichten aufweist,
und einer Einrichtung zum Abtasten der Informationsschichten, welche
Einrichtung mit einer Strahlungsquelle und Fokussierungsmitteln
versehen ist zum selektiven Fokussieren eines Strahlungsbündels von der
Strahlungsquelle auf die gesonderten Informationsschichten sowie
mit einem Fokusservosystem. Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung
zum Abtasten von Informationsschichten eines optischen Aufzeichnungsträgers und
einen optischen Aufzeichnungsträger
mit einer Vielzahl von Informationsschichten.
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Ein Mehrschichtaufzeichnungsträger umfasst
einen Stapel aus Informationsschichten, die durch Abstandsschichten
voneinander getrennt sind, wobei jede Informationsschicht Information
umfassen kann. Die große
Informationsspeicherkapazität eines
derartigen Aufzeichnungsträgers
vergrößert seine
Benutzerfreundlichkeit im Vergleich zu Einzelschichtaufzeichnungsträgern und
verringert den Preis des Mediums pro gespeicherter Informationseinheit.
Jede Informationsschicht kann unabhängig von den anderen Informationsschichten
mit einem Strahlungsbündel
abgetastet werden. Je nach der Art des Aufzeichnungsträgers kann
Information während des
Abtastens in eine Informationsschicht eingeschrieben werden und/oder
bereits eingeschriebene Information kann ausgelesen oder gelöscht werden. Die
Informationsschichten in einem Stapel können mit Hilfe eines Strahlungsbündels abgetastet
werden, das von einer Seite auf den Aufzeichnungsträger einfällt. Zum
Abtasten der separaten Informationsschichten wird die Höhe, oder
die axiale Lage, des von dem Strahlungsbündel gebildeten Abtastflecks
verändert.
Der Informationsgehalt des Aufzeichnungsträgers kann weiter erhöht werden,
indem der Aufzeichnungsträger
als zweiseitiger Aufzeichnungsträger
ausgeführt
wird. Dann befindet sich ein Stapel aus Informationsschichten auf
beiden Seiten des Aufzeichnungsträgers, und jeder Stapel kann von
einer anderen Seite des Aufzeichnungsträgers abgetastet werden. Ein
Stapel aus Informationsschichten kann auf einem Substrat vorgesehen
sein, das transparent sein sollte, wenn der Stapel durch das Substrat
hindurch abgetastet wird.
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Es ist empfehlenswert, die Anzahl
Informationsschichten zu maximieren, um den Informationsgehalt eines
Aufzeichnungsträgers
so groß wie
möglich
zu machen, wodurch die Kosten pro Informationseinheit gesenkt werden.
Die Anzahl von Informationsschichten, die in einen Stapel passen,
wird jedoch durch die maximale Dicke des Stapels einerseits und
den geforderten minimalen gegenseitigen Abstand der Informationsschichten
andererseits begrenzt. Der minimale gegenseitige Abstand wird durch Übersprechen
der Informationsschichten bestimmt, d. h. die Qualität von Signalen,
die aus Strahlung erzeugt werden, die aus einer abzutastenden Schicht
stammt, wird durch Strahlung, die aus anderen Informationsschichten
stammt, nachteilig beeinflusst. Die europäische Patentanmeldung Nr. 0
605 924 offenbart ein Informationsspeichersystem, bei dem der minimale
Abstand zwischen Informationsschichten durch die Forderung nach
einem akzeptablen Übersprechen
zwischen Informationssignalen bestimmt wird, die die in den Informationsschichten
gespeicherte Information repräsentieren.
Einige Systeme dieses Typs haben jedoch den Nachteil, dass die Spurfolge
der Informationsschichten mit Hilfe des Abtastflecks sich als schwierig
erwiesen hat.
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Der Erfindung liegt unter anderem
als Aufgabe zugrunde, ein Informationsspeichersystem zu verschaffen,
das die Informationsschichten korrekt abtasten kann und gleichzeitig
einen relativ niedrigen Preis hat.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird
diese Aufgabe durch ein Informationsspeichersystem der eingangs
beschriebenen An gelöst,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Dicke jeder Abstandsschicht
zumindest 1,5-mal die Brechzahl der Abstandsschicht multipliziert
mit dem Spitze-Spitze-Abstand der S-Kurve des Fokusservosystemst
ist.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass
das Ausmaß des
Einflusses von Übersprechen von
der Art des Signals abhängt,
das aus der aus der Informationsschicht. stammenden Strahlung abgeleitet
wird. Besonders Übersprechen
kann zwischen Servofehlersignalen zu strengen Anforderungen für den minimalen
Abstand führen.
Bei einem Fokusservosystem, mit dem die Einrichtung den Abtastfleck auf
der abzutastenden Informationsschicht hält, wird die Form der S-Kurve,
d. h. der Antwortkurve des Fokusservosystems als Funktion des Abstands
zwischen dem Abtastfleck und der Informationsschicht durch eine
benachbarte Informationsschicht beeinflusst. Diese Kurve hat im
Allgemeinen ein positives und ein negatives Extremum, während der
Nulldurchgang dazwischen der Punkt ist, auf den hin das Servosystem
die Position steuert. Gemäß der Erfindung muss
die Dicke jeder Abstandsschicht in dem Stapel zumindest 1,5-mal
die Brechzahl n der Ab standsschicht multipliziert mit dem Spitze-Spitze-Abstand der
S-Kurve des Fokusservosystems sein. Eine Dicke unter dem genannten
minimalen Wert führt
zu einem starken Übersprechen.
Die minimale Dicke einer Abstandsschicht beträgt für ein Fokusservosystem mit
einem Spitze-Spitze-Abstand von 12 μm ungefähr 18 n μm. Ein spezielles Fokusservosystem,
das zum Abtasten von Mehrschichtaufzeichnungsträgern entworfen ist, hat einen
Spitze-Spitze-Abstand von 8 μm,
sodass die minimale Dicke der Abstandsschicht 12n μm ist. Die
minimale Dicke der Abstandsschicht verschafft einen Aufzeichnungsträger mit
hoher Informationsdichte oder niedrigen Kosten pro Informationseinheit
sowie Informationsschichten, die korrekt abgetastet werden könen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
des Systems ist die Dicke der Abstandsschicht kleiner als 4-mal
die Brechzahl der Abstandsschicht multipliziert mit dem Spitze-Spitze-Abstand
der S-Kurve des Fokusservosystems. Eine größere Dicke führt zu unnötiger Abnahme
der Informationsdichte des Aufzeichnungsträgers. Die Dicke ist vorzugsweise
gleich ungefähr
zweimal die Brechzahl der Abstandsschicht multipliziert mit dem
Spitze-Spitze-Abstand.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung
betrifft die maximale Dicke des Stapels aus Informationsschichten.
Die europäische
Patentanmeldung Nr. 0 517 491 offenbart ein Informationsspeichersystem
mit einer Einrichtung zum Auslesen von Informationsschichten in
einem Mehrschichtaufzeichnungsträger.
Zum Kompensieren der vom Strahlungsbündel der Einrichtung erlittenen
sphärischen
Aberration, wenn es das Material des Aufzeichnungsträgers durchläuft, ist die
Einrichtung mit einem einstellbaren sphärischen Aberrationskompensator
versehen. Da die Informationsschichten in dem Aufzeichnungsträger in unterschiedlicher
Höhe liegen,
nutzt die Einrichtung eine spezielle Einstellung des Kompensators
für jede
Informationsschicht. Ein Nachteil dieses bekannten Informationsspeichersystems
ist, dass es für
jede Informationsschicht gesonderte Kompensation geben sollte. Ein
Kompensator, der das realisieren kann, ist kompliziert und relativ
teuer. Die relativ geringen Kosten des Aufzeichnungsträgers pro
Informationseinheit werden somit durch eine relativ teure Abtasteinrichtung
zunichte gemacht.
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Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist
das Informationsspeichersystem dadurch gekennzeichnet, dass die
Fokussierungsmittel eine solche feste, stapelzugehörige sphärische Aberration
in das Strahlungsbündel
einbringen, dass diese Aberration die sphärische Aberration kompensiert,
die das Strahlungsbündel
erleidet, wenn es bei ungefähr
der halben Höhe
des Stapels aus Informationsschichten fokussiert wird.
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Der zweite Aspekt beruht auf der
Erkenntnis, dass ein Stapel aus Informationsschichten von einem ausreichend
korrigierten Abtastfleck abgetastet werden kann, wobei eine einzige,
konstante und geeignet gewählte
sphärische
Aberrationskompensation verwendet wird. Da die sphärische Aberration
nicht mehr für
jede Informationsschicht einzeln kompensiert wird, wie bei dem bekannten
System, können die
Fokussierungsmittel vereinfacht werden, wobei die Kosten der Abtasteinrichtung
gesenkt werden. Die von einem fokussierten Strahlungsbündel erlittene
sphärische
Aberration als Funktion der Dicke des Materials, durch das das Bündel läuft, erscheint
für einen
ziemlich großen
Dickenbereich genügend klein,
wobei der Bereich symmetrisch um die Dicke herum liegt, für die das
Strahlungsbündel
gut kompensiert ist. Indem das Strahlungsbündel so kompensiert wird, dass
der Abtastfleck bei ungefähr
der halben Höhe
des Stapels nahezu frei von sphärischer Aberration
ist, ist es möglich,
Informationsschichten, die innerhalb des genannten Bereichs zu beiden
Seiten dieser halben Höhe
liegen, mit genügend
geringer sphärischer
Aberration abzutasten. Dies bietet die Möglichkeit, einen Stapel aus
Informationsschichten mit Hilfe eines Abtastbündels abzutasten, das ein Mal
hinsichtlich sphärischer
Aberration kompensiert worden ist. Eine zum Abtasten eines Aufzeichnungsträgers mit
einem einzigen Stapel geeignete Einrichtung benötigt dann nur eine einzige,
feste Kompensation der sphärischen
Aberration. Da diese Kompensation in eine Komponente eingebaut werden
kann, die bereits in der Einrichtung vorhanden ist, beispielsweise
eine Objektivlinse der Fokussierungsmittel, kann die Konstruktion
der Einrichtung beträchtlich vereinfacht
werden. Die beträchtlich
einfachere erfindungsgemäße Kompensation
der sphärische
Aberration verringert die Kosten der Abtasteinrichtung. Obwohl die
Merkmale des zweiten Aspekts der Erfindung vorteilhaft in einem
Informationsspeichersystem mit dem speziellen minimalen Informationsschichtabstand
gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung implementiert werden können, ist die Anmeldung hierauf
nicht beschränkt.
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Da die sphärische Aberration infolge der durchlaufenen
Materialdicke des Aufzeichnungsträgers von der Brechzahl des
Materials und von der numerischen Apertur des Strahlungsbündels abhängt, wird
die Größe des oben
genannten Bereichs mit genügend
kleiner sphärischer
Aberration auch von diesen Parametern abhängen. Da für ein korrektes Abtasten die
Höhe der
am weitesten außen
liegenden Informationsschichten innerhalb dieses Bereichs liegen
sollte, ist die maximale Dicke des Stapels vorzugsweise eine Funktion
der Brechzahl des Materials des Stapels und der numerischen Apertur
der Fokussierungsmittel.
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Die Größe des Bereichs mit genügend kleiner
sphärischer
Aberration, in dem Informationsschichten noch mit genügender Qualität abgetastet werden
können,
wird durch die durch die Abtasteinrichtung bestimmte zulässige Verschlechterung
der Qualität
des Abtastflecks bestimmt. Die Verschlechterung führt zu einer
weniger befriedigenden Detektion von elektrischen Signalen, die
aus der vom Aufzeichnungsträger
kommenden Strahlung abgeleitet werden. Die für ein spezielles Informationsspeichersystem
maximal zulässige
Verschlechterung kann mit der Strehl-Intensität des Abtastflecks ausgedrückt werden.
Die Strehl-Intensität
ist die normalisierte maximale Intensität der Strahlungsverteilung des
Abtastflecks. Wenn es keine Abweichungen gibt, ist die Strehl-Intensität 1,
und für
große
Abweichungen geht die Strehl-Intensität gegen 0. Wenn die maximal
zulässige
Abnahine der Strehl-Intensität
infolge von sphärischer
Aberration durch r gegeben wird, hängt die Größe des Bereichs von r ab und
die maximale Dicke des Stapels hängt
vorzugsweise auch von r ab.
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Die Dicke des Stapels ist vorzugsweise
kleiner als der Wert 2d, der durch die Gleichung
definiert wird, wobei n die
Brechzahl der Abstandsschichten, λ die
Vakuumwellenlänge
des Strahlungsbündels
und NA die numerische Apertur der Fokussierungsmittel ist. Wenn
die Informationsschichten eine solche Dicke haben, dass das Bündel auch merklich
durch die Brechzahl der Informationsschichten beeinflusst wird,
sollte der Parameter n ein gewichtetes Mittel der Brechzahlen der
Abstandsschichten und der Informationsschichten anstelle der Brechzahl
der Abstandsschichten sein. Wenn die Brechzahlen der Abstandsschichten
und/oder die der Informationsschichten sich unterscheiden, sollte
der Parameter n ein gewichtetes Mittel dieser unterschiedlichen
Brechzahlen sein.
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Wenn die Informationsschichten durch
eine transparentes Substrat hindurch abgetastet werden, sollte die
in diesem Substrat bewirkte sphärische
Aberration auch in den Fokussierungsmitteln kompensiert werden.
Im Allgemeinen weist das Substrat innerhalb einer gewissen Dickentoleranz
des Substrates kleine Dickeschwankungen auf. Wenn die auf ein Substrat
mit nominaler Dicke zurückzuführende sphärische Aberration
kompensiert wird, führen
die Dickeschwankungen zu einer unkompensierten sphärischen
Aberration in dem Strahlungsbündel. Diese
zusätzliche
sphärische
Aberration nimmt einen Teil der oben genannten maximal zulässigen sphärischen
Aberration des Informationsspeichersystems auf, sodass die in dem
Stapel erlittene zulässige sphärische Aberration
verringert wird. Ein erfindungsgemäßes Informationsspeichersystem,
bei dem Abtasten durch ein Substrat hindurch stattfindet und bei
dem die zusätzliche
sphärische
Aberration berücksichtigt
wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Stapels kleiner
ist als 2d minus der Dickentoleranz des Substrats.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf
eine Einrichtung zum Abtasten von Informationsschichten eines optischen
Aufzeichnungsträgers,
welche Einrichtung mit einer Strahlungsquelle, Fokussierungsmitteln
zum selektiven Fokussieren eines Strahlungsbündels von der Strahlungsquelle
auf einen Abtastfleck auf gesonderten Informationsschichten sowie mit
einem Servosystem zum Steuern der Position des Abtastflecks, mit
einem Detektionssystem, das eine strahlungsempfindliche Fläche aufweist,
versehen ist. Momentan nicht abgestastete Informationsschichten
ergeben einen relativ großen
defokussierten, parasitären
Strahlungsfleck auf der strahlungsempfindlichen Fläche, der Übersprechen
verursacht. Das Servosystem zum Steuern der axialen Position des
Abtastflecks, d. h. das Fokusservosystem, wird durch das Übersprechen
beeinflusst. Um das Übersprechen
auf dem Fokusfehlersignal zu minimieren, sollte die strahlungsempfindliche
Fläche
des Fokusdetektionssystems klein sein. Gemäß der Erfindung ist die Einrichtung
daher dadurch gekennzeichnet, dass die strahlungsempfindliche Fläche eine
größte Abmessung
kleiner als 3-mal der Durchmesser des durch aus dem Aufzeichnungsträger stammende Strahlung
auf der strahlungsempfindlichen Fläche gebildeten Strahlungsflecks
aufweist, wenn das Strahlungsbündel
optimal auf die abzutastende Informationsschicht fokussiert ist.
Die strahlungsempfindliche Fläche
sollte jedoch eine gewisse minimale Abmessung haben, damit sie ein
zufriedenstellendes Fokusfehlersignal erzeugen kann. Daher ist die
minimale Abmessung vorzugsweise größer als 1,5-mal der Durchmesser
des genannten Flecks. Der oben genannte Spitze-Spitze-Abstand der
S-Kurve von 8 μm
kann mit einem solchen Fokusdetektionssystem realisiert werden.
Die maximale Abmessung der strahlungsempfindlichen Fläche ist
vorzugsweise ungefähr
gleich dem Zweifachen des Durchmessers des genannten Strahlungsflecks.
Es ist möglich,
ein Detektionssystem mit einer relative großen strahlungsempfindlichen
Fläche
zu verwenden, während die
obige Anforderung an die Abmessung erfüllt wird, indem eine Blende
im Strahlungsbündel
angeordnet wird, was das Ausmaß der
auf die strahlungsempfindliche Fläche einfallenden Strahlung
begrenzt. Die resultierende Verringerung des Übersprechens zwischen den Fokusfehlersignalen
ermöglicht
es, den minimalen Abstand zwischen den Informationsschichten zu
verkleinern.
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Im Allgemeinen ist eine Einrichtung
zum Abtasten von Aufzeichnungsträgern
mit einem Spurfolgeservosystem versehen, um zu bewirken, dass der Abtastfleck
des Strahlungsbündels
Informationsschichtspuren abtastet, in denen die gespeicherte Information
angeordnet ist. Ein solches Servosystem wird auch durch Übersprechen
aufgrund der momentan nicht abgetasteten Informationsschichten beeinflusst,
die nahe dem Abtastfleck liegen. Um diesen Einfluss zu minimieren,
hat die strahlungsempfindliche Fläche des Spurfolgedetektionssystems
vorzugsweise eine größte Abmessung,
die kleiner als 3-mal der Durchmesser des Strahlungsflecks auf dem
Spurfolgedetektionssystem ist, wenn das Strahlungsbündel optimal
auf eine der abzutastenden Informationsschichten fokussiert ist.
Die minimale Abmessung ist vorzugsweise größer als der Durchmesser des
genannten Flecks zur richtigen Detektion. Dieser minimale Wert ist
niedriger als der oben genannte minimale Wert für das Fokusdetektionssystem,
weil das Spurfolgeservosystem nur zu arbeiten braucht, wenn der
Abtastfleck auf der Informationsschicht fokussiert ist, wodurch
ein relativ kleiner Fleck auf dem Detektionssystem erzeugt wird,
während das
Fokusservosystem auch arbeiten muss, wenn der Abtastfleck nicht
richtig auf der Informationsschicht fokussiert ist, wodurch ein
Fleck erzeugt wird, der größer ist
als der im Brennpunkt liegende Fleck. Eine solche Einrichtung ist
besonders zur Integration in ein Speichersystem gemäß dem ersten
und zweiten Aspekt der Erfindung geeignet.
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Einige Typen der Abtasteinrichtung
sind mit Teilermitteln versehen, die im optischen Weg zwischen der
Strahlungsquelle und den Fokussierungsmitteln liegen, um aus dem
Strahlungsbündel
zwei Servobündel
und ein Hauptbündel
zu erzeugen, wobei die beiden Servobündel zum Erzeugen eines Spurfolgefehlersignals
verwendet werden. Erfindungsgemäß kann Übersprechen
von Spurfolgefehlersignalen in einer solchen Einrichtung verringert werden,
indem die Leistung in dem Hauptbündel
kleiner als sechsmal, und vorzugsweise als viermal, die Leistung
in jedem der Servobündel
gewählt
wird. Es zeigt sich, dass das Übersprechen
durch parasitäre Strahlung
des Hauptbündels
verursacht wird, die an einer momentan nicht abzutastenden Informationsschicht
reflektiert wird und auf das Servodetektionssystem einfällt. Bei
der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist die Menge an Strahlung in den Servobündeln größer als die Menge an parasitärer Strahlung
des Hauptbündels
am Ort der strahlungsempfindlichen Detektoren des Spurfolgedetektionssystem.
Dies verringert den Einfluss der parasitären Strahlung und somit das Übersprechen,
wodurch eine kleinere Abstandsdicke zulässig ist.
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Die Erfindung bezieht sich weiterhin
auf einen optischen Aufzeichnungsträger mit einer Vielzahl von
Informationsschichten in unterschiedlicher Höhe in dem Aufzeichnungsträger, welche
Informationsschichten durch Abstandsschichten getrennt sind, welcher
Aufzeichnungsträger
geeignet ist, um mit Hilfe eines fokussierten Strahlungsbündels ausgelesen zu
werden, das eine feste Kompensation hinsichtlich sphärischer
Aberration nutzt. Gemäß der Erfindung ist
der Aufzeichnungsträger
dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand 2d zwischen der höchsten und niedrigsten
Informationsschicht kleiner ist als
wobei n die Brechzahl der
Abstandsschichten, λ die Vakuumwellenlänge des
fokussierten Strahlungsbündels,
NA die numerische Apertur des fokussierten Strahlungsbündels und
r gleich 0,05 ist. Die numerische Apertur eines Bündels ist
gleich dem Sinus des halben Scheitelwinkels des Bündels im
Vakuum. Ein derartiger Aufzeichnungsträger kann mit einer relative
preiswerten Abtasteinrichtung abgetastet werden, wodurch die Kosten
für das
Informationsspeichersystem verringert werden.
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Ein System, bei dem strenge Anforderungen an
die Qualität
des Abtastflecks gestellt werden, erfordert einen Aufzeichnungsträger, bei
dem die Höhe des
Stapels kleiner ist, als im vorhergehenden Absatz angegeben wird.
Gemäß der Erfindung
ist ein derartiger Aufzeichnungsträger dadurch gekennzeichnet,
dass der Wert von r gleich 0,01 ist.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäßes optisches
Informationsspeichersystem, mit einem Aufzeichnungsträger und
einer Abtasteinrichtung;
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2 die
drei Detektionssysteme der Einrichtung;
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3 die
Position von drei Flecken auf einer Informationsschicht;
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4 das
Fokusfehlersignal als Funktion der axialen Verlagerung des Abtastflecks
und
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5 einen
durch ein Substrat abgetasteten Aufzeichnungsträger.
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Gleiche Bezugszeichen verweisen in
den verschiedenen Figuren auf die gleichen Komponenten.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes optisches
Informationsspeichersystem. Das System umfasst einen optischen Mehrschichtaufzeichnungsträger 1 mit
einem Stapel 2 aus drei Informationsschichten 3, 4 und 5,
die durch transparente Abstandsschichten 6 und 7 getrennt
sind. Jede Informationsschicht reflektiert zumindest einen Teil
der auf sie einfallenden Strahlung, während die Schichten 3 und 4 zumindest
einen Teil der auf sie einfallenden Strahlung durchlassen. Jede
Informationsschicht hat parallele Spuren 8, die senkrecht
zur Zeichenebene stehen und die nur für die Informationsschicht 3 angegeben
sind. Informationen können
als optisch auslesbare Gebiete (in der Figur nicht abgebildet) zwischen oder
in den Spuren 8 gespeichert werden. Die auslesbaren Gebiete
können
Vertiefungen (Pits) oder Buckel in der Informationsschicht und Gebiete
mit einem anderen Reflexionsvermögen
oder einer anderen Magnetisierungsrichtung als ihre Umgebung umfassen.
Das System umfasst weiterhin eine Einrichtung 10 zum Abtasten der
Informationsschichten. Die Einrichtung umfasst eine Strahlungsquelle 11,
beispielsweise einen Diodenlaser, die ein Strahlungsbündel 12 erzeugt.
Ein Strahlteiler 13, beispielsweise ein teildurchlässiger Spiegel,
sendet das Bündel
zum Fokussierungsmittel 14, beispielsweise eine Objektivlinse,
die das Bündel
zu einem Abtastfleck 15 auf einer der Informationsschichten 3, 4 oder 5 fokussiert.
Ein Teil der an der Informationsschicht reflektierten Strahlung
wird über
die Objektivlinse 14 und den Strahlteiler 13 zu
einem Detektionssystem 16 durchgelassen. Wenn der Aufzeichnungsträger 1 in Bezug
auf den Abtastfleck 15 bewegt wird, tastet der Abtastfleck
in der Ebene der Informationsschichten eine Spur auf einer der Informationsschichten
ab. Das an der Informationsschicht reflektierte Strahlungsbündel wird
durch in der Informationsschicht gespeicherte Information moduliert,
welche Modulation von dem Detektionssystem 16 detektiert
werden kann. Das Detektionssystem und eine elektronische Verarbeitungschaltung 17 wandeln
die Modulation in ein elektrisches Informationssignal S; um, das
die aus dem Aufzeichnungsträger
ausgelesene Information repräsentiert.
Durch Änderung
der Position des Flecks entlang der optischen Achse der Objektivlinse 14,
beispielsweise durch Änderung
der axialen Position der Objektivlinse oder durch Änderung
der Position aller optischen Komponenten der Einrichtung, d. h.
Strahlungsquelle, Strahlteiler, Objektivlinse und Detektionssystem,
kann der Abtastfleck 15 auf einer anderen Informationsschicht
positioniert werden.
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Die Einrichtung 10 ist mit
einem Fokusservosystem versehen, um während der Bewegung der Schicht
den Abtastfleck 15 auf einer Informationsschicht in Bezug
auf den Fleck korrekt fokussiert zu halten. Ein Fokusfehlersignal
Sf, d. h. ein Signal, das den axialen Abstand
zwischen dem Abtastfleck und einer Informationsschicht repräsentiert,
kann mit dem sogenannten Astigmatismusverfahren erhalten werden,
das aus dem US-Patent
Nr. 4.023.033 bekannt ist. Hierzu wird eine strahlungsempfindliche
Fläche des
Detektionssystems 16 in vier Quadranten 16a, 16b, 16c und 16d unterteilt,
wie in 2 gezeigt, wobei
jeder Quadrant mit der Verarbeitungschaltung 17 verbunden
ist. Das Informationssignal S; kann durch Summieren der Signale
der Quadranten aus den vier Quadranten abgeleitet werden. Für eine korrekte
Detektion des Fokusfehlers führt
die Einrichtung 10 Astigmatismus in die auf das Detektionssystem 16 einfallende
Strahlung ein, beispielsweise mit Hilfe eines Strahlteilers 13.
Infolgedessen ändert
sich die Form des Strahlungsflecks auf dem Detektionssystem 16 als
Funktion des Fokusfehlers zwischen den Formen 18, 19 und 20,
wie in 2 für einen
Abtastfleck unter der Informationsschicht angegeben, im Fokus auf
der Informationsschicht bzw. über
der Informationsschicht. Das Fokusfehlersignal Sf kann durch Summieren
der Signale aus gegenüber
liegenden Quadranten zu zwei Summensignalen und Bilden eines Differenzsignals
der beiden Summensignale abgeleitet werden. Das Fokusfehlersignal
Sf wird als Eingabe für
eine Fokusservoschaltung 21 verwendet, die Servoelektronik
umfasst. Die Ausgabe der Schaltung 21 wird zum Steuern
eines Linearmotors 22 verwendet, der die axiale Lage der
Objektivlinse 14 verändern
kann und dadurch den Fokusfehler beeinflusst.
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Die Einrichtung 10 ist auch
mit einem radialen Servosystem versehen, um den Abtastfleck 15 auf
einer Spur einer Informationsschicht zu halten. Ein radiales Fehlersignal
St, d. h.. ein Signal, das den Abstand zwischen
der Mitte des Abtastflecks 15 und der Mittenlinie einer
abzutastenden Spur 8 repräsentiert, kann mit dem so genannten
Zwei-Bündelverfahren
erhalten werden, das beispielsweise aus dem US-Patent Nr. 3.876.842
bekannt ist. Hierzu ist die Einrichtung 10 mit Teilermitteln
versehen, beispielsweise einem Gitter 23, das im Strahlungsbündel 12 positioniert
ist. Das Gitter teilt das Bündel 12 in
ein Bündel 1., –1. und
0. Ordnung auf, d. h.. ein erstes Spurfolgebündel 24, ein zweites
Spurfolgebündel 25 und
ein Hauptbündel 26.
Der Deutlichkeit halber sind nur die vollständigen Wege des ersten Spurfolgebündels und
des Hauptbündels
dargestellt. Die zwei Spurfolgebündel
und das Hauptbündel
werden von dem Objektivsystem 14 in drei Flecke auf der
abzutastenden Informationsschicht fokussiert, d. h.. Informationsschicht 3 für die Situation
von 1. Die Verschiebung
in 1 zwischen der Lage
des ersten Spurfolgebündels 24 und
dem Hauptbündekl 26 am Ort
der Objektivlinse 14 ist der Deutlichkeit halber übertrieben
dargestellt. 3 zeigt
die Positionen der drei auf der Informationsschicht 3 gebildeten Flecke
für den
Fall, dass es keine radialen Spurfolgefehler gibt. Der Spurmittenabstand
oder die Spurperiode ist gleich q. Spur 27 ist die Spur,
der der Abtastfleck zu dem Augenblick folgen muss. Das erste und
das zweite Spurfolgebündel
bilden den Spurfolgefleck 28 bzw. Spurfolgefleck 29.
Der von dem Hauptbündel 26 gebildete
Abtastfleck 15 liegt auf der Spur 27. Wenn es
keinen Spurfolgefehler gibt, wie in 2,
ist der Abstand zwischen einem Spurfolgefleck und der Mittenlinie
der Spur 27 gleich x0. Der Wert
von x0 hängt davon
ab, auf welche Weise ein radiales Spurfolgefehlersignal aus der
Strahlung in den Spurfolgebündeln
abgeleitet wird. Übliche
Werte sind q/4, q/2 und 3q/4. Wie in 1 gezeigt,
wird die an der Informationsschicht reflektierte Strahlung der zwei
Spurfolgebündel 24 und
25 über
die Objektivlinse 14 und den Strahlteiler 13 zu
den Detektionssystemen 30 bzw. 31 durchgelassen. Die Detektionssysteme 30 und 31 sind
mit der Verarbeitungschaltung 17 verbunden, die das radiale
Fehlersignal Sr durch Subtrahieren der beiden aus den Detektionssystemen 30 und 31 stammenden
Signale ableitet. Das radiale Fehlersignal Sr wird als Eingabe für eine radiale
Servoschaltung 32 verwendet, die Servoelektronik umfasst.
Die Ausgabe der Schaltung 32 wird zum Steuern des Linearmotors 22 verwendet,
der auch die transversale Lage der Objektivlinse 14 verändern kann
und dadurch den radialen Fehler beeinflusst.
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Im Allgemeinen beeinflusst das Vorhandensein
von Informationsschichten nahe der Informationsschicht, auf die
das Hauptbündel 26 fokussiert
ist, das Fokusfehlersignal Sf in Form von Übersprechen, wie anhand von 4 erläutert werden soll. Diese Figur
zeigt das Fokusfehlersignal Sf als Funktion der axialen Verlagerung
z des Abtastflecks 15. Kurve 35 ist die so genannte
S-Kurve aufgrund der Informationsschicht 3. Sie zeigt zwei
Extrema 36 und 37 und einen Nulldurchgang 38 zwischen
den Extrema. Wenn der Abtastfleck sich bei der durch den Nulldurchgang 38 angegebenen
axialen Position befindet, liegt der Abtastfleck in der Ebene der
Informationsschicht 3. Während des Abtastens dieser Schicht
wird das Fokusservosystem, das das Detektionssystem 16,
die Verarbeitungsschaltung 17, die Fokusservoschaltung 21 und
den Linearmotor 22 umfasst, versuchen, den Abtastfleck
am Nulldurchgang 38 zu halten. Gleichzeitig generiert die
benachbarte Informationsschicht 4 auch ein Fokusfehlersignal
mit einer S-Kurve 39, was Übersprechen auf der S-Kurve 35 bewirkt.
Das gesamte Fokusfehlersignal ist die Summe der S-Kurven der verschiedenen
Informationsschichten. Die S-Kurve 39 bewirkt einen Offset
am Nulldurchgang 38 der S-Kurve 35, was zu einem
Nulldurchgang des gesamten Fokusfehlersignals bei einer z-Position
führt,
die sich von der Position des Nulldurchgangs 38 unter scheidet.
Der Abtastfleck 15 liegt dann nicht bei der Informationsschicht 3,
sondern an einer Stelle zwischen den Informationsschichten 3 und 4.
Der Offset kann durch Vergößern des
Zwischenraums zwischen den Informationsschichten 3 und 4 vermieden
werden, d. h.. durch Erhöhen
des Abstandes zwischen den S-Kurven 35 und 39.
Die Nähe
der S-Kurven bewirkt auch Asymmetrie in der Form der Kurven, was
zu Einfangproblemen des Fokusservosystems führen könnte. Der Zwischenraum zwischen
den S-Kurven muss vorzugsweise zumindest 4-mal der Spitze-Spitze-Abstand
SP einer S-Kurve sein, um den genannten
Offset und Asymmetrie zu vermeiden. Der zugehörige minimale Abstand zwischen
den Informationsschichten ist 4 n SP, mit
n die Brechzahl der Abstandsschicht 6 zwischen den zwei
Informationsschichten. Für
eine hohe Informationsdichte des Aufzeichnungsträgers beträgt der maximale Abstand vorzugsweise
8 n Sp.
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Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
der Einrichtung kann der minimale Abstand zwischen den Informationsschichten
verkleinert werden, indem das Übersprechen
der Fokusfehlersignale verringert wird. Das Übersprechen ist auf Strahlung
aus momentan nicht abgetasteten Informationsebenen zurückzuführen, die
auf das Detektionssystem 16 einfällt, wie im vorherigen Abschnitt
erläutert
worden ist. Da die momentan nicht abgetasteten Informationsebenen
nicht in der Ebene des Abtastflecks 15 liegen, wird die
Strahlung aus diesen Ebenen auf dem Detektionssystem 16 nicht
im Fokus liegen und daher einen relativ großen Strahlungsfleck auf der strahlungsempfindlichen
Fläche
des Detektionssystems bilden. Die strahlungsempfindliche Fläche des Detektionssystems 16 wird
von dem äußeren Rechteck
des Elementes 16 in 2 begrenzt.
Bei einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist die Größe der strahlungsempfindlichen
Fläche
kleiner als in herkömmlichen
Einrichtungen gemacht worden. Die größte Abmessung der strahlungsempfindlichen
Fläche
ist vorzugsweise kleiner als 3-mal der Durchmesser des Strahlungsflecks,
der auf der Oberfläche
gebildet wird, wenn das Strahlungsbündel optimal auf die Informationsschicht
fokussiert ist. Dann ist der Einfluss von Strahlung aus nicht abgetasteten
Informationsschichten und folglich auch das Übersprechen relativ klein.
Die größte Abmessung
der strahlungsempfindlichen Fläche
ist vorzugsweise größer als
1,5-mal der genannte Durchmesser des Strahlungsflecks, weil kleinere
Abmessungen bewirken, dass ein Teil der Strahlung in den Formen 18 und 20 in 2 außerhalb der strahlungsempfindlichen
Fläche
auffällt,
wodurch sowohl die Größe des Fokusfehlersignals
als auch der Wert von Sp kleiner wird. Für das Detektionssystem 16 in 2 bedeutet das, dass die
Länge der
Diagonalen der quadratischen strahlungsempfindlichen Fläche vorzugsweise
im Bereich zwischen 1,5 und 3-mal dem Durchmesser von Form 19 liegt.
Ein Fleckdurchmesser von 30 μm
führt zu
einem Diagonalenbereich von 45 bis 90 μm mit einem bevorzugten Wert
von 60 μm.
Der Durchmesser des Strahlungsflecks ist der Durchmesser des so
genannten Kreises kleinster Verwirrung, wenn das Astigmatismusfokussierungsverfahren
verwendet wird. Für
andere Strahlungsflecke ist der Durchmesser gleich dem Durchmesser des
Kreises, der 90% der Energie des Flecks einschließt.
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Die Wirkung des kleinen Detektionssystems 16 auf
die S-Kurven wird mit den gestrichelten Linien in 4 angedeutet. Die Gesamtbreite jeder
S-Kurve ist auf weniger als zweimal die Länge von Sp reduziert, und damit
auch das Übersprechen
der S-Kurve 39 auf die S-Kurve 35. Der minimale
Abstand von Informationsschichten kann jetzt auf 1,5 n Sp reduziert
werden. Der maximale Abstand ist vorzugsweise 3 n Sp. Ein bevorzugter
Abstand innerhalb des Bereichs ist 2 n SP.
Wenn der Spitze-Spitze-Abstand gleich 12 μm und die Brechzahl der Abstandsschichten 1,56 ist,
liegt die Dicke der Abstandsschicht vorzugsweise zwischen 28 μm und 56 μm, mit einem
bevorzugten Wert von 37 μm.
Ein speziell zum Abtasten von Mehrschichtaufzeichnungsträgern entworfenes Fokusservosystem
weist einen Spitze-Spitze-Abstand von 8 μm auf. Dies wird durch Vergrößern der numerischen
Apertur des auf das Detektionssystem 16 einfallenden Strahlungsbündels und
durch Einbringen einer geeigneten Menge Astigmatismus in dieses
Bündel
erreicht. Der genannte Spitze-Spitze-Abstand von 8 μm und eine
Brechzahl von 1,56 liefern einen bevorzugten Dickenbereich von 19 μm bis 37 μm. Ein kleiner
Fokusoffset aufgrund von Übersprechen
am unteren Ende der Bereiche kann durch einen elektronischen Offset
kompensiert werden. Der Wert des elektronischen Offset hängt vorzugsweise
von der Dicke der Abstandsschichten und dem Reflexionsvermögen der
Informationsschichten ab.
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Obwohl die obigen Erwägungen auf
einem Fokusservosystem entsprechend dem Astigmatismusverfahren beruhen,
ist die Erfindung nicht auf dieses Verfahren begrenzt. Sie kann
in jedem System verwendet werden, das ein Fokusservosystem mit einer
S-Kurve umfasst. Beispiele für
solche Servosysteme werden in dem US-Patentdokument Nr. 4.533.826
offenbart, das das Foucault- oder Knife-edge-Verfahren verwendet
und in der japanischen Patentanmeldung Nr. 60-217 535, die das Bündelgrößenverfahren
verwendet. Für
einen länglichen Foucault-Detektor
mit einer geteilten Oberfläche
ist die größte Abmessung
der strahlungsempfindlichen Fläche
als die Gesamtbreite der genannten Oberfläche, senkrecht zur Trennlinie
gemessen, definiert.
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Die Nähe von nicht abgetasteten Informationsschichten
nahe dem Abtastfleck bewirkt auch Übersprechen im radialen Fehlersignal
Sr, das in etwa gleicher Weise auftritt wie das Übersprechen in dem Fokusfehlersignal
Sf. An der momentan abgetasteten Informationsschicht reflektierte
Strahlung der zwei Spurfolgebündel 24, 25 ergibt
einen ziemlich kleinen Strahlungsfleck auf jedem der Detektionssysteme 30 und 31.
An momentan nicht abgetasteten Informationsschichten reflektierte
Strahlung ergibt einen relativ großen Strahlungsfleck auf den
Detektionssystemen. Die Größe der Detektionssysteme 30 und 31 sollte
daher so weit wie möglich
verringert werden. Die Länge
der Diagonale der strahlungsempfindlichen Fläche jedes der Detektionssysteme liegt
vorzugsweise zwischen 1- und
3-mal dem Durchmesser des Strahlungsflecks auf der Oberfläche, der
von einem optimal auf eine Informationsschicht fokussierten Spurfolgebündel gebildet
wird. Eine durch eine Trennlinie aufgeteilte strahlungsempfindliche
Fläche
wird zum Bestimmen ihrer Länge
als eine einzige Oberfläche
betrachtet.
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Strahlung des Hauptbündels 26,
die an momentan nicht abgetasteten Informationsschichten reflektiert
wird, bildet einen auf dem Detektionssystem 16 zentrierten
Strahlungsfleck. Je nach der Dicke der Abstandsschichten, die die
Größe des Flecks
bestimmt, könnte
Strahlung des Flecks auf die Detektionssysteme 30 und 31 einfallen.
Da die Intensität
des Hauptbündels
im Allgemeinen wesentlich größer ist als
die Intensität
der Spurfolgebündel,
kann Übersprechen
von aus dem Hauptbündel
stammender Strahlung auf das radiale Fehlersignal erheblich sein. Das Übersprechen
wird erfindungsgemäß verringert, indem
die Leistung in dem Hauptbündel
kleiner gewählt
wird als sechsmal die Leistung in jedem der Spurfolgebündel. Die
verringerte Leistung in dem Hauptbündel reicht aus, um Information
in die meisten Typen von Informationsschichten einzuschreiben und
darin zu löschen.
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Die obigen zwei Maßnahmen
zum Verringern des Übersprechens
zwischen radialen Fehlersignalen sind unabhängig von dem Verfahren, das
zum Generieren des radialen Fehlersignals verwendet wird. Beispiele
für Verfahren,
in denen eine oder zwei der obigen Maßnahmen angewendet werden können, sind
das Ein-Bündel-Push-pull-Verfahren,
wie in dem US-Patentdokument Nr. 4.057.833 offenbart, das Zwei-Bündel-Push-pull-Verfahren,
wie in der europäischen
Patentanmeldung Nr. 0 201 603 offenbart, und das Drei-Bündel-Verfahren, wie in dem US-Patentdokument
Nr. 3.376.842 offenbart.
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Sphärische Aberration, die das
Hauptbündel 26
beim Durchlaufen von Material des Aufzeichnungsträgers
1 erfahren
hat, kann durch Einbringen von sphärischer Aber ration mit anderem
Vorzeichen in das Bündel
kompensiert werden. Die Objektivlinse
14 kann als Kompensator
wirken, indem die Linse so entworfen wird, dass sie die Menge an
sphärischer Aberration
in das Bündel
einbringt, die für
eine bestimmte Höhe
des Abtastflecks
15 in dem Aufzeichnungsträger benötigt wird.
Eine derartige Objektivlinse ist aus dem europäischen Patentdokument Nr. 0 146
178 (
US 4 668 056 ) bekannt.
Wenn die Höhe
des Abtastflecks von der Höhe
abweicht, für
die die sphärische
Aberration kompensiert wird, wird zusätzliche, unkompensierte sphärische Aberration
i in das Hauptbündel
eingebracht. Diese führt
zu einer geringeren Qualität
des Abtastflecks
15, was durch eine Abnahme r der Strehl-Intensität des Abtastflecks ausgedrückt werden
kann. Der Wert der zusätzlichen Aberration
ist eine ungerade Funktion der Höhenabweichung,
was zu Abtastflecken für
positive und negative Höhenabweichungen
mit unterschiedlichen Intensitätsverteilungen
führt.
Trotz dieser unterschiedlichen Intensitätsverteilungen stellt sich
heraus, dass die Qualität
des Informationssignals S; vom inversen quadratischen Wert der Aberration
abhängt.
Eine gleiche positive und negative Höhenabweichung ergibt somit
die gleiche Abnahme der Qualität
des Informationssignals. Somit gibt es einen Dickenbereich mit nur
einer kleinen Abnahme der Qualität
des Informationssignals, welcher Bereich symmetrisch um die Dicke
herum liegt, für
die das Strahlungsbündel
kompensiert ist. Die Ausdehnung des Bereichs wird durch die minimale
Qualität
des Informationssignals bestimmt, wie sie das System fordert. Die
Ausdehnung kann auch als maximal zulässige Abnahme r der Strehl-Intensität aufgrund
sphärischer
Aberration ausgedrückt
werden. Im Allgemeinen muss der Entwickler einer Abtasteinrichtung
einen Toleranzvorrat für
die Abnahme der Strehl-Intensität
aufgrund aller optischen Aberrationen haben. Ein Teil des Vorrats wird
einer durch sphärische
Aberration verursachten Abnahme zugewiesen werden. Dieser Teil bestimmt die
Ausdehnung des genannten Bereichs.
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Gemäß der Erfindung liegt der Stapel
t aus Informationsschichten innerhalb des Dickenbereichs mit einer
zulässigen
Abnahme der Qualität
des Informationssignal. Wenn die Höhe der äußersten Informationsschichten
des Stapels innerhalb des Dickenbereichs liegt, können alle
Informationsschichten mit einem gut korrigierten Abtastfleck abgetastet
werden. Um den Bereich optimal zu nutzen, wird eine solche Menge
an sphärischer
Aberration in das Hauptbündel
eingebracht, dass der Abtastfleck bei ungefähr der halben Höhe des Stapels
nahezu frei von sphärischer
Aberration ist. Wenn die Ausdehnung des Bereichs, d. h.. die maximale
Dicke des Stapels
2, durch 2d repräsentiert wird, dann gilt
wobei n die Brechzahl der
Abstandsschichten, λ die Vakuumwellenlänge des
Strahlungsbündels
und NA die numerische Apertur der Objektivlinse
14 ist. Wenn
das System die folgenden Parameterwerte hat: λ= 780 nm, n = 1,56, NA = 0,52
und r = 0,05, dann gilt 2d = 215 μm.
Somit kann die Höhe
des Stapels aus Informationsschichten des Systems bis zu 215 μm betragen.
Alle Informationsschichten in dem Stapel können dann von der Einrichtung
mit genügend
korrigiertem Abtastfleck abgetastet werden. Wenn die Einrichtung
einen Spitze-Spitze-Abstand der S-Kurve von 12 μm mit einem zugehörigen optimalen
Abstand der Informationsschichten von 37 μm hat, dann kann der Stapel
fünf Informationsschichten enthalten.
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5 zeigt
einen Aufzeichnungsträger 40 mit
einem transparenten Substrat 41. Das Substrat hat an einer
Seite eine Eintrittsfläche 42,
auf die das Hauptbündel 26 einfällt, und
auf der anderen Seite den Stapel t mit Informationsschichten 3, 4 und 5. Das
Hauptbündel
ist hinsichtlich der durch ein Substrat mit nominaler Dicke und
durch die halbe Dicke von Stapel 2 eingebrachten sphärischen
Aberration korrigiert. Die zusätzliche
sphärische
Aberration infolge von Dickenschwankungen des Substrats verringert
die maximale Dicke des Stapels. Für den obigen Satz Parameterwerte,
eine Spitze-Spitze-Dickentoleranz von 100 μm des Substrats und eine Brechzahl von
1,56 des Materials des Substrats, wird die maximale Dicke des Stapels
gegeben durch 215 – 100
= 115 μm.
Dieser Stapel kann drei statt fünf
Informationsschichten enthalten. Ein anderes Beispiel für ein erfindungsgemäßes System
mit einem Aufzeichnungsträger
wie in 5 gezeigt, wobei
das System gegen sphärische
Aberration weniger tolerant ist, hat Parameterwerte: λ= 635 nm,
n = 1,56, NA = 0,52, SP = 8 μm, r = 0,01
und eine Dickentoleranz des Substrats von 40 μm. Die Ausdehnung 2d des Bereichs
ist dann gleich 78 μm,
und die maximale Dicke des Stapels des Aufzeichnungsträgers beträgt 78 – 40 = 38 μm. Der optimale
Zwischenraum 2n Sp der Informationsschichten in dem Stapel ist gleich
25 μm. Daher kann
der Stapel zwei Informationsschichten enthalten. Um das Übersprechen
aufgrund der Nähe
der Schichten noch weiter zu verringern, kann der Zwischenraum auf
38 μm vergrößert werden,
ohne die maximale Menge an im Aufzeichnungsträger zu speichernder Information
zu beeinflussen. Die Informationsschichten eines solchen Aufzeichnungsträgers können von
einer Einrich tung mit einer einzigen, festen Kompensation der sphärischen
Aberration abgetastet werden.
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Die Brechzahl einer oder mehrerer
Abstandsschichten kann gleich eins sein, d. h.. die Abstandsschicht
ist eine Luftschicht. Als Beispiel kann die Abstandsschicht 6 in 5 eine Brechzahl eins haben.
Der Aufzeichnungsträger 40 umfasst
dann das Substrat 42 mit einer Informationsschicht 3,
die beispielsweise eine erhabene Oberfläche des Substrats ist, und
Informationsschichten 4 und 5, die zwei Oberflächen einer
Platte sind, die die Abstandsschicht 7 bildet. Die Platte
und das Substrat werden mit Hilfe von Abstandsringen, die in der
Figur nicht dargestellt sind, auf dem geforderten Abstand gehalten.
Aus der obigen Formel wird deutlich, dass die Luftabstandsschicht
nicht zur sphärischen
Aberration beiträgt.
Somit ist die maximale Dicke von Stapel 2 dann gleich der Summe
des Wertes von 2d, wie nach der Formel unter Verwendung der Brechzahl
von Abstandsschicht 7 berechnet, und der Dicke der Abstandsschicht 6,
erforderlichenfalls verringert um die Toleranz der Dicke des Substrats.
Ersetzen einer festen Abstandsschicht durch eine Luftschicht erhöht die mögliche Anzahl
an Informationsschichten in dem Stapel um eins.
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Wenn die Brechzahl des Substrats
nicht gleich der der Abstandsschichten ist, muss erst die maximale
zusätzliche
sphärische
Aberration des Substrats berechnet werden und die resultierende Abnahme
der Strehl-Intensität
muss von der maximal zulässigen
Abnahme aufgrund der sphärischen
Aberration subtrahiert werden. Die verbleibende Abnahme kann dann
verwendet werden, um die maximale Dicke des Stapels zu berechnen.
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Der Aufzeichnungsträger kann
mit mehreren Stapeln aus Informationsschichten versehen sein. Eine
Einrichtung zum Abtasten dieser Schichten sollte mit einem justierbaren
Kompensator für
sphärische
Aberration versehen sein, wobei der Kompensator nur eine einzige
Einstellung der Kompensation für
jeden Schichtenstapel benötigt.
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Das Merkmal des Abtastens eines Stapels aus
Informationsschichten mit einer einzigen Kompensation der sphärischen
Aberration kann vorteilhaft mit dem Merkmal des minimalen Abstandes
der Informationsschichten kombiniert werden. Eine Abnahme des minimalen
Abstandes erhöht
die Zahl der Informationsschichten, die in einen Stapel einer bestimmten
Dicke passen. Somit erhöht
eine solche Abnahme die Informationsdichte des Aufzeichnungsträgers und
die Anzahl Informationsschichten, die mit einer einzigen Kompensation
abgetastet werden können.
Hierdurch wird ein Aufzeichnungsträger hoher Dichte und eine relativ
preiswerte Abtasteinrichtung verschafft. Die Anmeldung ist jedoch
nicht auf die Kombination der zwei Merkmale beschränkt. Als
Beispiel tastet ein System, das das genannte erste Merkmal und nicht
das genannte zweite Merkmal verwendet, den Aufzeichnungsträger mit
zwei Strahlungsbündeln
ab. Der Abtastfleck eines ersten Bündels wird von einer Informationsschicht
geführt,
während
die Position des Abtastflecks eines zweiten Bündel mit dem ersten Abtastfleck
gekoppelt ist und eine oder mehrere andere Informationsschichten
abtastet. Daher gibt es kein Übersprechen
zwischen Servofehlersignalen und der Abstand der Informationsschichten
kann entsprechend verkleinert werden. Die Höhe des Stapels ist durch die
von dem zweiten Bündel
erlittene sphärische
Aberration gemäß dem genannten ersten
Merkmal begrenzt. Ein Beispiel für
ein System, das das genannte zweite Merkmal und nicht das genannte
erste Merkmal nutzt, umfasst einen Kompensator für sphärische Aberration, der eine
gesonderte Kompensation für
jede Informationsschicht verschafft. Der minimale Abstand zwischen
den Informationsschichten wird durch das Übersprechen auf Fehlersignalen
für Fokus-
und/oder Spurfolgeservosysteme bestimmt, während es keine Anforderung
an die maximale Höhe
des Stapels aus Informationsschichten gibt.
