DE69829025T2

DE69829025T2 - Verfahren und vorrichtung zum schreiben auf einen optischen aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE69829025T2
Application number: DE69829025T
Authority: DE
Inventors: Roel Van Woudenberg; Philippe Johan DUCHATEAU; Johannes Hermanus BORG
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2018-02-13
Also published as: DE69829025D1; EP0895634B1; WO1998036411A2; JP3850037B2; WO1998036411A3; EP0895634A2; JP2000508820A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufzeichnung von Daten darstellenden Marken in einer Informationsschicht eines optischen Aufzeichnungsträgers durch Bestrahlen der Informationsschicht mit einem gepulsten Strahlenbündel, wobei jede Marke durch eine Folge von Impulsen geschrieben wird. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine optische Aufzeichnungsvorrichtung zum Ausführend des Aufzeichnungsverfahrens. Das Verfahren ist dafür geeignet, einen Aufzeichnungsträger direkt zu überschreiben; d.h. indem aufzuzeichnende Informationen in die Informationsschicht des Trägers geschrieben und gleichzeitig vorher in die Informationsschicht geschriebene Informationen gelöscht werden. Das Verfahren kann für das direkte Überschreiben in einer Informationsschicht eingesetzt werden, die aus einem Material mit Phasenumwandlung besteht.
Ein Aufzeichnungsverfahren gemäß der Einleitung ist aus der Veröffentlichung mit dem Titel „Improved High-Density Phase-Change Recording" von B.A.J. Jacobs et al, erschienen in dem Japanese Journal of Applied Physics, Band 36 (1997), auf den Seiten 491 – 494, bekannt. Eine Marke wird durch eine Folge von Schreibimpulsen geschrieben und die zuvor geschriebenen Marken zwischen den gerade geschriebenen Marken werden gelöscht, indem zwischen den Folgen eine Löschleistung zugeführt wird. Die bekannte Folge hat einen ersten Leistungspegel oder Vorpegel zwischen den Impulsen und eine Rückkehr zu dem Vorpegel nach dem letzten Impuls der Folge, bevor sie auf einen Löschleistungspegel ansteigt. Ein Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, dass es keine ausreichende Reduzierung des Jitters in dem Lesesignal erlaubt, das aus den mit dem bekannten Verfahren geschriebenen Lesemarken gewonnen wird. Bei dem Jitter handelt es sich um die Standardabweichung der Zeitdifferenzen zwischen Pegelübergängen in dem digitalisierten Lesesignal und den entsprechenden Übergängen in einem Taktsignal, wobei die Zeitdifferenzen durch die Dauer einer Taktperiode normalisiert werden.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein Aufzeichnungsverfahren zum Schreiben von Marken mit reduziertem Jitter zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst, wenn das Verfahren aus der Einleitung dadurch gekennzeichnet ist, dass das Strahlenbündel einen ersten Leistungspegel zwischen den Im pulsen hat, einen zweiten Leistungspegel nach dem letzten Impuls der Folge hat, gefolgt von einem dritten Leistungspegel, und dass der erste Leistungspegel niedriger ist als der zweite Leistungspegel und der zweite Leistungspegel niedriger ist als der dritte Leistungspegel.
Es hat sich gezeigt, dass der Nachteil des bekannten Verfahrens in der Tatsache liegt, dass das Verfahren weder eine unabhängige Steuerung des Jitters, der durch den vorderen Rand einer Marke verursacht wird, noch des Jitters, der durch den hinteren Rand einer Marke verursacht wird, schafft. Eine Änderung des ersten oder Vorpegels in dem bekannten Verfahren wirkt sich sowohl auf den Jitter des vorderen Randes als auch auf den Jitter des hinteren Randes aus. Das erfindungsgemäße Verfahren führt einen neuen Freiheitsgrad ein, indem es den niedrigen Leistungspegel nach dem letzten Impuls einer Folge unabhängig von dem niedrigen Leistungspegel zwischen den Impulsen macht. Der erste Pegel zwischen den Impulsen beeinflusst jetzt hauptsächlich den mit dem vorderen Rand verbundenen Jitter, während der zweite Pegel nach dem letzten Impuls der Folge hauptsächlich den mit dem hinteren Rand verbundenen Jitter beeinflusst. Wenn der erste Leistungspegel kleiner ist als der zweite Leistungspegel und der zweite Leistungspegel kleiner ist als der dritte Leistungspegel, ist der Jitter der Marken kleiner als der Jitter der mit dem bekannten Verfahren geschriebenen Marken.
Die Toleranz der Einstellung des Vor-Leistungspegels ist bei dem bekannten Verfahren relativ eng. Dies liegt offensichtlich daran, dass der Vor-Leistungspegel und der Kühlleistungspegel sich nur teilweise überlappende Toleranzbereiche haben. Das bekannte Verfahren nutzt für den Vor-Leistungspegel und den Kühlleistungspegel einen gleichen Wert. Der ausgewählte Wert ist ein Kompromiss zwischen einem optimalen Vor-Leistungspegel und einem optimalen Kühlleistungspegel. Da der Kompromisswert für beide Leistungspegel nicht optimal ist, führt eine kleine Änderung des Pegels zu einer relativ großen Änderung im Jitter, so dass sich ein kleiner Toleranzbereich ergibt. Wenn erfindungsgemäß beide Leistungspegel separat justiert werden, hat jeder Pegel einen breiteren Toleranzbereich, wodurch die Justierung und Beibehaltung eines Pegels einfacher wird und die Aufzeichnungsvorrichtung Schwankungen bei den Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers besser vertragen kann.
Der zweite Leistungspegel, d.h. der Leistungspegel unmittelbar nach dem letzten Impuls einer Folge, ist vorzugsweise kleiner als das 0,75-fache des dritten Leistungspegels. Der zweite Leistungspegel ist vorzugsweise höher als das 0,20-fache des drit ten Leistungspegels. Innerhalb dieses Bereichs erfolgt die Kühlung der Informationsschicht nach dem letzten Impuls einer Folge ausreichend schnell für eine korrekte Bildung der Marke, und die Erwärmung reicht aus, um die zuvor geschriebenen Marken unmittelbar nach der gerade geschriebenen Marke zu löschen.
Der erste Leistungspegel, d.h. der Pegel zwischen den Impulsen in einer Folge, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0 bis zum 0,30-fachen des dritten Leistungspegel. Dies hat den Vorteil, dass er größere Tastverhältnisse der Impulse in einer Sequenz ermöglicht, so dass die Strahlungsquelle mit einer geringeren Spitzenleistung arbeiten kann. Der Unterschied zwischen dem ersten Leistungspegel und dem zweiten Leistungspegel beträgt vorzugsweise mehr als das 0,1-fache des dritten Leistungspegels. Bei manchen Ausführungsformen beträgt der zweite Leistungspegel vorzugsweise mehr als das 1,5-fache des ersten Leistungspegels.
Wenn die in dem Verfahren eingesetzte Schreibgeschwindigkeit geändert wird, wird die Dauer der Periode, währen der der zweite Leistungspegel beibehalten wird, d.h. die Dauer der so genannten Kühlperiode, vorzugsweise von der Schreibgeschwindigkeit abhängig gemacht. Die auf den letzten Impuls der Folge folgende und dem Beginn des Löschvorgangs mit dem dritten Leistungspegel vorausgehende Kühlperiode kühlt die Informationsschicht am Ende der Folge. Wenn die Kühlperiode zu kurz ist, beginnt der Löschvorgang zu früh und löscht zu viel der gerade geschriebenen Marke. Wenn andererseits die Kühlperiode zu lang ist, beginnt der Löschvorgang zu spät, und vorher geschriebene Marken, die unmittelbar auf die gerade geschriebene Marke folgen, werden nicht gelöscht. Es existiert eine optimale Dauer der Kühlperiode, wenn mit einer bestimmten Geschwindigkeit geschrieben wird. Ändert sich die Schreibgeschwindigkeit, so stellt sich heraus, dass die Dauer der Kühlperiode in Abhängigkeit von der Schreibgeschwindigkeit verändert werden muss, um einen korrekten Übergang vom Schreib- zum Löschvorgang zu erzielen.
Im Allgemeinen werden Marken unterschiedlicher Länge durch Impulsfolgen unterschiedlicher Länge auf einen Aufzeichnungsträger geschrieben. Wenn eine Impulsfolge nur einen Impuls enthält, entspricht der Leistungspegel während der Kühlperiode im Anschluss an den Einzelimpuls vorzugsweise dem zweiten Leistungspegel.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens steht die Dauer der Kühlperiode in linearem Zusammenhang mit dem Kehrwert der Schreibgeschwindigkeit. Vorzugsweise hat die der Kühlperiode entsprechende Länge auf der Informations schicht einen konstanten Wert, unabhängig von der Schreibgeschwindigkeit und der Art des Aufzeichnungsträgers.
Die der Kühlperiode entsprechende Länge auf der Informationsschicht hängt von der Überlappung der Bereiche ab, die durch den letzten Bestrahlungsimpuls der Folge und den Beginn des nachfolgenden Löschvorgangs erwärmt wurden. Die Größe eines erwärmten Bereichs ist proportional zu der Größe des von dem fokussierten Strahlenbündel auf der Informationsschicht geformten beugungsbegrenzten Flecks. Die Länge der Kühlperiode ist daher vorzugsweise proportional zu λ/NA und liegt im Bereich von 0,09 bis 0,27 mal λ/NA, wobei λ die Wellenlänge der Bestrahlung und NA die numerische Apertur des auf die Informationsschicht auftreffenden Strahlenbündels ist. Dies bedeutet, dass die Kühlperiode vorzugsweise eine Dauer zwischen 0,09 und 0,27 mal λ/(NA v) hat, wobei v die Schreibgeschwindigkeit ist. In Kanalbitperioden ausgedrückt liegt die Dauer der Kühlperiode vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 2,85 10⁶ bis 8,54 10⁶ mal λ/(NA v), wobei die beiden Konstanten die Maßeinheit Sekunde^–1 haben. Wenn die Dauer der Kühlperiode in dem angegebenen Bereich gewählt wird, sorgt die entsprechende Länge für eine derartige Überlappung der erwärmten Bereiche, dass der hintere Rand der geschriebenen Marke korrekt definiert wird. Infolgedessen wird der Jitter beim Lesen der Marken reduziert.
Die Impulse in einer Folge zum Schreiben einer Marke weisen vorzugsweise eine im Wesentlichen gleiche Impulsbreite auf, und eine Marke wird durch eine im Wesentlichen konstante Anzahl von Impulsen pro Längeneinheit der Marke unabhängig von der Schreibgeschwindigkeit geschrieben. Die Steuereinheit der Aufzeichnungsvorrichtung kann einfach sein, da die Anzahl von Schreibimpulsen zum Bilden einer Marke mit einer bestimmten Länge nicht verändert zu werden braucht, wenn sich die Schreibgeschwindigkeit ändert. Die Kombination einer im Wesentlichen konstanten Impulsbreite und einer gleichen Anzahl von Impulsen pro Längeneinheit der Marke schafft eine gleiche pro Längeneinheit aufgebrachte Menge an Strahlungsenergie, wodurch Marken gebildet werden, deren Breite unabhängig von der Schreibgeschwindigkeit ist. Das Verfahren ist sehr gut dazu geeignet, Marken zu schreiben, die nur eine diskrete Anzahl von Längen, beispielsweise eine Länge gleich einer ganzen Zahl mal einer so genannten Kanalbitlänge, haben können. Die Anzahl der Schreibimpulse für eine derartige Marke entspricht dann vorzugsweise der Anzahl von Kanalbitlängen minus Eins oder Zwei.
Kleine Schwankungen in der Anzahl der Impulse pro Längeneinheit einer Marke sind bei Ausführungsbeispielen möglich, bei denen ein sich mit konstanter Winkel geschwindigkeit (englisch: constant angular velocity, CAV) drehender, scheibenförmiger Träger in mehrere Zonen unterteilt ist, von denen jede mit einer konstanten Winkeldichte beschrieben wird, und in die mit zunehmendem Radius mit zunehmender Winkeldichte geschrieben wird.
Die konstante Anzahl von Schreibimpulsen pro Längeneinheit und die gleiche Breite der Impulse gilt nicht für den vorderen und den hinteren Rand einer Marke. Diese Ränder, die zusammen ungefähr eine oder zwei Kanalbitlängen umfassen, bilden vorübergehende Phänomene, die in speziellen Ausführungsformen des Verfahrens behandelt werden.
Die Impulse werden vorzugsweise mit einem Datentaktsignal synchronisiert, dessen Frequenz von der Schreibgeschwindigkeit abhängt. Ist die Frequenz des Datentaktsignals proportional zur Schreibgeschwindigkeit, kann eine im Wesentlichen konstante lineare Informationsdichte auf der Informationsschicht erzielt werden. Eine Kopplung der Zeitsteuerung der Impulse mit dem Datentaktsignal ermöglicht die geeignete Bildung von Marken bei allen Schreibgeschwindigkeiten. Die Kopplung kann in der Steuereinheit durch einfache elektronische Mittel realisiert werden.
Eine Vereinfachung der Steuereinheit einer Aufzeichnungsvorrichtung, die das Verfahren anwendet, kann erzielt werden, indem die Leistung der Impulse unabhängig von der Schreibgeschwindigkeit und der Länge der Marken im Wesentlichen auf einem vorher festgelegten Schreibleistungspegel gehalten wird.
Bei relativ großen Geschwindigkeitsunterschieden steigt die Schreibleistung vorzugsweise bei abnehmender Schreibgeschwindigkeit. Die Schreibleistung weist vorzugsweise eine lineare Abhängigkeit von der Schreibgeschwindigkeit auf. Der Vorteil dieser Abhängigkeit macht sich bereits bei Geschwindigkeitsänderungen von einem Faktor 1,5 bemerkbar. Eine Abnahme der Schreibgeschwindigkeit um einen Faktor 2,5 und eine zugehörige Zunahme der Schreibleistung im Bereich von 5 % bis 25 % verbessert das Schreibvermögen. Die höhere Leistung gleicht die zunehmende Kühlung bei niedrigen Geschwindigkeiten aufgrund des niedrigen Tastverhältnisses aus.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine optische Aufzeichnungsvorrichtung, die so ausgelegt ist, dass sie das erfindungsgemäße Aufzeichnungsverfahren anwendet. Die Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Daten in Form von Marken in einer Informationsschicht eines Aufzeichnungsträgers durch Bestrahlen der Informationsschicht mit einem Strahlenbündel umfasst eine Strahlungsquelle, die das Strah lenbündel liefert, und eine Steuereinheit zum Steuern der Leistung des Strahlenbündels, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit so funktioniert, dass sie eine Folge von Impulsen zum Schreiben einer Marke liefert und die Leistung des Strahlenbündels auf solche Weise regelt, dass es einen ersten Leistungspegel zwischen den Impulsen aufweist, einen zweiten Leistungspegel nach dem letzten Impuls der Folge, gefolgt von einem dritten Leistungspegel, und dass erste Leistungspegel geringer ist als der zweite Leistungspegel und der zweite Leistungspegel geringer ist als der dritte Leistungspegel.
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden ausführlicheren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung, wie sie in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:
1 ein Diagramm, das die Zeitabhängigkeit des Datensignals und des Steuersignals darstellt;
2 den Zusammenhang zwischen der Kanalbitperiode und der Schreibgeschwindigkeit;
3 ein Diagramm, das die Zeitabhängigkeit von verschiedenen Signalen bei einer niedrigen Schreibgeschwindigkeit darstellt;
4 ein Diagramm, das die Zeitabhängigkeit von verschiedenen Signalen bei einer niedrigen Schreibgeschwindigkeit darstellt;
5 ein Diagramm einer erfindungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung;
6 einen Impulsgenerator der Aufzeichnungsvorrichtung; und
7 ein Diagramm mit Messungen zu Informationen, die erfindungsgemäß geschrieben wurden.
1 zeigt ein Diagramm, das zwei Signale darstellt, wie sie in dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsverfahren verwendet werden. 1a gibt den Wert eines digitalen Datensignals als eine Funktion der Zeit wieder, wobei der Wert des Signals aufzuzeichnende Informationen darstellt. Ein hoher Pegel des Signals kann einem logischen Wert „1" entsprechen und ein niedriger Pegel einer logischen „0", oder umgekehrt. Die senkrechten, gestrichelten Linien geben Übergänge in einem Datentaktsignal an, das zu dem Datensignal gehört. Die Periode T_W des Datentaktsignals, auch Kanalbitperiode genannt, wird durch T₁ angegeben. Das Datensignal ändert seinen Wert an den Übergängen des Datentaktsignals von „hoch" zu „niedrig" und von „niedrig" zu „hoch". Das Datensignal kann ein so genanntes codiertes EFM- oder EFM-plus-Signal sein, das in den Zeitintervallen von 3 T₁ bis 11 T₁ „niedrig" und auch in den Zeitintervallen von 3 T₁ bis 11 T₁ „hoch" sein kann. Bei der Aufzeichnung des Datensignals wird eine „hoch"-Periode als Marke mit einer Länge aufgezeichnet, die der Dauer oder Breite der „hoch"-Periode entspricht, und eine „niedrig"-Periode wird als unbeschriebener Bereich zwischen Marken aufgezeichnet und hat eine Länge, die der Dauer oder Breite der „niedrig"-Periode entspricht. Im Allgemeinen entspricht die Länge einer Marke im Wesentlichen der Anzahl von Kanalbitperioden des Datensignals mal der Schreibgeschwindigkeit. Die Länge einer Marke kann also in Kanalbitlängen ausgedrückt werden, wobei eine Kanalbitlänge einer Kanalbitperiode mal der Schreibgeschwindigkeit entspricht.
Die Daten werden auf einen optischen Aufzeichnungsträger mit einer Informationsschicht geschrieben. Die die Daten darstellenden Marken werden durch ein Strahlenbündel entlang einer Spur in der Informationsschicht geschrieben. Die Marken sind Bereiche der Informationsschicht, die andere optische Eigenschaften als ihre Umgebung aufweisen, wodurch das optische Lesen der Marken ermöglicht wird.
1b zeigt das dem Datensignal entsprechende Steuersignal, das für die Modulation der Leistung eines Strahlenbündels verwendet wird, mit dem die Marken auf die Informationsschicht geschrieben werden. Es wird davon ausgegangen, dass der Leistungspegel des Strahlenbündels proportional zum Pegel des Steuersignals ist. Ist dies nicht der Fall, sollte der Pegel des Steuersignals angepasst werden, um ein Strahlenbündel mit korrekten Leistungspegeln zu erhalten. 1b zeigt zwei Folgen von Schreibimpulsen für das Schreiben von zwei Marken. Die Impulse haben eine gleiche Breite T_P und eine Impulsperiode T₁. Die Schwerpunkte der Impulse in der Figur befinden sich an den Übergängen des Datentaktsignals. Als Alternative kann die hintere Flanke der Impulse mit den Taktübergängen zusammenfallen. Die Genauigkeit der Positionierung der Impulse auf die Taktübergänge liegt vorzugsweise im Bereich von +/– T_P/5. Eine „hoch"-Periode von N Kanalbits im Datensignal, eine so genannte NT-Marke, wird bei dem Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsverfahrens aus 1 aufgezeichnet, indem N-1 Schreibimpulse verwendet werden. Es ist ebenso möglich, N oder N-2 Schreibimpulse zum Aufzeichnen einer NT-Marke einzusetzen. Die Leistung zwischen den Impulsen liegt bei einem ersten Leistungspegel des Strahlenbündels, dem so genannten Vor-Leistungspegel. Die Höhe der Impulse entspricht einem Schreibleistungspegel. In der unmittelbar auf den letzten Impuls einer Schreibfolge folgenden Periode, der so genannten Kühlperiode, liegt die Strahlungs leistung bei einem zweiten Leistungspegel, dem Kühlleistungspegel. Die Dauer der Kühlperiode liegt vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,9 bis 1,1 mal einer Kanalbitperiode T₁, und entspricht insbesondere vorzugsweise im Wesentlichen einer Kanalbitperiode T₁.
Die Leistung des einer Schreibfolge vorausgehenden und folgenden Strahlenbündels liegt bei einem dritten Leistungspegel, dem Löschleistungspegel, dessen Höhe so gewählt ist, dass vorher geschriebene Marken zwischen zu schreibenden Marken gelöscht werden. Vor den Schreibimpulsen wird die Leistung bis zu der ansteigenden Flanke des ersten Schreibimpulses auf dem Löschleistungspegel gehalten, wie in 1b dargestellt. Diese Folge und auch die anderen genannten Folgen können jedoch ab dem Vor-Leistungspegel beginnen. Die Periode des Vor-Leistungspegels vor dem ersten Impuls ist vorzugsweise kürzer als eine Kanalbitperiode, um zuvor geschriebene Marken kurz vor der zu schreibenden Marke korrekt zu löschen. Nach den Schreibimpulsen und der Kühlperiode steigt die Leistung von dem Vor-Leistungspegel auf den Löschleistungspegel an. Wenn die hinteren Flanken der Impulse mit den Taktübergängen zusammenfallen, steigt die Leistung auch bei einem Taktübergang auf den Löschleistungspegel an. Die Figur zeigt einen kontinuierlichen Löschleistungspegel für eine Dauer von mehreren Kanalbitperioden. Der Löschvorgang kann jedoch auch durch eine Folge kurzer Impulse während einer solchen Periode erfolgen.
Der Löschleistungspegel ist eine vorgegebene Leistung, bei der zuvor auf einen Aufzeichnungsträger geschriebene Informationen gelöscht werden können. Eine optische Aufzeichnungsvorrichtung kann den erforderlichen Leistungspegel zum Löschen vom Lesen eines Wertes für die Löschleistung erhalten, der auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist, oder indem sie ihn von einer oder mehreren Testaufzeichnungen auf dem Aufzeichnungsträger ableitet.
Der Vor-Leistungspegel in der obigen Impulsfolge entspricht einer relativ geringen Leistung des Strahlenbündels zwischen den Schreibimpulsen, wodurch eine schnelle Kühlung der Informationsschicht nach der Bestrahlung durch einen Schreibimpuls ermöglicht wird. Der Vor-Leistungspegel ist vorzugsweise niedriger als 30 % des Löschleistungspegels. Bei diesem Pegel wird eine ausreichende Kühlung der Informationsschicht nach einem Impuls sichergestellt. Bei höheren Vor-Leistungspegeln kann sich der gerade durch den Impuls geschriebene Effekt aufgrund der unzureichenden Kühlung in der Zeitspanne zwischen den Impulsen und der Erwärmung durch den nachfolgenden Impuls ver schlechtern. Der tatsächliche Wert der innerhalb eines Bereiches von 0 bis 30 % des Löschleistungspegels zu wählenden Vor-Leistung hängt von der Zusammensetzung eines bestimmten Aufzeichnungsträgers ab und kann aus dem Minimalwert einer Jitter-Vorleistungs-Kurve gemessen auf dem Aufzeichnungsträger oder aus auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informationen, die sich auf Aufzeichnungsparameter beziehen, bestimmt werden. Wenn die Vor-Leistung größer als Null ist, bewirkt sie auch eine gewisse Vorwärmung für den nächsten Schreibimpuls, wodurch die in den Schreibimpulsen erforderliche Schreibleistung verringert wird.
Der Pegel der Bestrahlungsleistung in der Kühlperiode, d.h. der Kühlleistungspegel, wird auf einen Wert innerhalb eines Bereichs von 20 % bis 75 % des Löschleistungspegels eingestellt. Eine Kühlleistung über 75 % des Löschleistungspegels kann eine zu starke Erwärmung nach dem letzten Impuls einer Schreibfolge verursachen und bewirken, dass der auf die Folge von Impulsen zum Schreiben einer Marke folgende Löschvorgang zu früh beginnt und den letzten Teil der gerade geschriebenen Marke fälschlicherweise löscht. Dadurch wird der Jitter beim Lesen der Marken erhöht. Ein Kühlleistungspegel unterhalb des optimalen Wertes bewirkt eine Zunahme des durch den hinteren Rand der Marken verursachten Jitters, weil dann vorher geschriebene Marken, die direkt auf die gerade geschriebene Marke folgen, nicht korrekt gelöscht werden. Der Lesepegel wird vorzugsweise auf ungefähr 25 % des Löschleistungspegels eingestellt, und der Vor-Leistungspegel wird vorzugsweise auf einen Wert innerhalb eines Bereichs von 0 bis 30 % der Löschleistung eingestellt.
Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Reihe von Aufzeichnungsträgern von einem bestimmten Hersteller einen Schreibleistungspegel von 7,5 mW, einen Löschleistungspegel von 1,8 mW, einen Kühlleistungspegel von 0,5 mW und einen Vor-Leistungspegel von 0 mW erforderte. Eine Reihe von Aufzeichnungsträgern von einem anderen Hersteller wies optimale Überschreibeigenschaften bei einem Kühlleistungspegel von 1 mW und einem Vor-Leistungspegel von 0,5 mW auf. Bei einigen Aufzeichnungsträgern kann der optimale Vor-Leistungspegel einem Lesepegel von 0,2 mW entsprechen.
In den obigen Beispielen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsverfahrens besteht der Schreibvorgang aus dem Bilden von amorphen Bereichen in einer kristallinen Umgebung des Phasenumwandlungsmaterials durch die Folge von Schreibimpulsen. Es wird klar sein, dass sich das Verfahren auch auf Aufzeichnungsträger anwenden lässt, in denen durch das Strahlenbündel mit einem Leistungspegel zwischen den Impulsfolgen eine kristalline Marke in einer amorphen Umgebung gebildet wird. In letztgenanntem Fall sind die Ausdrücke „Schreiben" und „Löschen" für die Leistungspegel auszutauschen.
Die erfindungsgemäßen Leistungspegel eignen sich sehr gut für den Einsatz bei unterschiedlichen Schreibgeschwindigkeiten. Der Einfluss von Änderungen der Schreibgeschwindigkeit auf den Schreibvorgang wird nun mit Bezug auf 2 für einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger beschrieben, der sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit dreht und eine im Wesentlichen konstante lineare Informationsdichte aufweist. Die Schreibgeschwindigkeit ist die Größe der Geschwindigkeit zwischen der Informationsschicht des Aufzeichnungsträgers und einem Fleck, der durch das Strahlenbündel auf dieser Schicht geformt wird. Wenn Daten auf einen Aufzeichnungsträger geschrieben werden, kann sich die Schreibgeschwindigkeit als Funktion der Position des Strahlenbündels auf der Informationsschicht ändern. Änderungen der Schreibgeschwindigkeit treten auf, wenn auf einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger geschrieben wird, der sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit dreht. Dies gilt für das Schreiben sowohl mit einer vom Radius unabhängigen Datenrate als auch mit einer radial zunehmenden Datenrate. In 2 ist grafisch der Zusammenhang zwischen der Schreibgeschwindigkeit V und dem Kehrwert der Kanalbitperiode T_W dargestellt. Tastet das Strahlenbündel eine Spur nahe dem äußeren Radius des beschreibbaren Bereichs der Platte ab, ist die Schreibgeschwindigkeit relativ hoch. Diese Geschwindigkeit ist in 2 durch V₁ angegeben. Die Kanalbitperiode T_W, die zu dieser Schreibgeschwindigkeit gehört, entspricht dann T₁ und ist relativ kurz, wie es in der Figur dargestellt ist. Wenn das Strahlenbündel eine Spur nahe dem inneren Radius des beschreibbaren Bereichs der Platte abtastet, ist die Schreibgeschwindigkeit V₂ geringer als nahe dem äußeren Rand. Damit die gleiche lineare Dichte von Marken entlang einer Spur erzielt wird, wird die Kanalbitperiode T_W gleich T₂ gewählt, die länger als T₁ ist. Dieser Zusammenhang ist in der Figur durch eine gerade Linie dargestellt, die die Proportionalität zwischen der Schreibgeschwindigkeit V und dem Kehrwert der Kanalbitperiode T_W oder der Impulsperiode angibt. Nimmt die Schreibgeschwindigkeit vom äußeren zum inneren Radius der Platte beispielsweise um einen Faktor Zwei ab, nimmt infolgedessen die Kanalbitperiode im Wesentlichen um den gleichen Faktor Zwei zu. Mit anderen Worten: Die Frequenz des Datentaktsignals nimmt mit zunehmendem Radius der gerade geschriebenen Spur zu.
Ein Taktgeber, der ständig seine Frequenz an einen externen Parameter, in diesem Fall den Radius der gerade geschriebenen Spur, anpassen muss, ist ziemlich kom pliziert. Aus diesem Grund wird bei einem speziellen Ausführungsbeispiel des Verfahrens die Frequenz des Taktsignals in Schritten mit zunehmendem Radius erhöht, so dass der Taktgeber bei jedem Schritt ein stabiles Taktsignal liefern kann. Diese schrittweise Erhöhung wird durch die treppenförmige Linie in 2 dargestellt. In der Figur wird der Bereich der Platte zwischen dem inneren und dem äußeren Radius in zehn Zonen untergeteilt. Innerhalb jeder Zone ist die Frequenz des Datentaktsignals konstant. Eine dergestalt in Zonen unterteilte Platte wird als ZVAC-Platte (zoned constant angular velocity disc, in Zonen unterteilte Platte mit konstanter Winkelgeschwindigkeit) bezeichnet. Im Allgemeinen liegt die Anzahl der Zonen bei einem Radiusverhältnis von Zwei zwischen fünf und dreißig, in Abhängigkeit von dem Kompromiss zwischen der höchsten Informationsdichte des Aufzeichnungsträgers und der geringsten Anzahl von Frequenzänderungen des Datentaktsignals. Diese Anzahl von Zonen stellt sicher, dass die Datentaktfrequenz und die Schreibgeschwindigkeit an jeder Stelle auf der Platte nahe dem optimalen Verhältnis liegen, das durch die gerade Linie in 2 angegeben ist. Innerhalb einer Zone nimmt die Anzahl von Impulsen pro Längeneinheit mit zunehmendem Radius leicht ab. Die Anzahl von Impulsen pro Längeneinheit gemittelt über eine Zone ist unabhängig von der Schreibgeschwindigkeit. Die Schwankung der Anzahl von Impulsen pro Längeneinheit hängt von den Geschwindigkeitsschwankungen und der Anzahl der Zonen ab. Die Schwankung beträgt 18 bei fünf Zonen mit einer niedrigsten Geschwindigkeit von 5 m/s und einer höchsten Geschwindigkeit von 12 m/s.
1b zeigt ein Steuersignal am äußeren Radius eines Aufzeichnungsträgers, wobei T₁ die zu der Schreibgeschwindigkeit V₁ am äußeren Radius der Platte gehörende Kanalbitperiode ist. 3 zeigt das Steuersignal für den inneren Radius der Platte. Die 1 und 3 sind im gleichen Maßstab gezeichnet. Die Frequenz des Datentaktsignals am inneren Radius ist ungefähr um einen Faktor Zwei geringer als diejenige am äußeren Radius. Somit ist die Kanalbitperiode T₂ am inneren Radius ungefähr doppelt so lang wie die Kanalbitperiode T₁ am äußeren Radius. 3a stellt das Datensignal für eine 6T-Marke dar. Das dazu gehörende Steuersignal für die Schreibfolge bei der Geschwindigkeit V₂ wird durch 3b wiedergegeben. Die 6-Kanalbitmarke wird durch fünf Impulse geschrieben, wobei ihre Schwerpunkte an den durch die senkrechten gestrichelten Linien dargestellten Übergängen des Datentaktsignals liegen. Die Breite der Impulse entspricht T_P, d.h. die gleiche Breite wie bei den nahe dem äußeren Radius verwendeten Schreibimpulsen. Die Kanaltaktperiode entspricht T₂. Die Zeitsteuerung des Ein- und Ausschaltens der Löschleistung ist ebenfalls die gleiche wie nahe dem äußeren Radius. Das Temperaturverhalten des Aufzeichnungsträgers ist derart, dass eine am äußeren Radius geschriebene N-Kanalbitmarke im Wesentlichen die gleiche Länge und Breite wie eine nahe dem inneren Radius geschriebene N-Kanalbitmarke aufweist. Die Anzahl der Schreibimpulse pro Längeneinheit der geschriebenen Marke ist somit unabhängig von der Schreibgeschwindigkeit. Diese Schreibstrategie ermöglicht es, Marken bei unterschiedlichen Schreibgeschwindigkeiten zu schreiben, indem lediglich die Frequenz des Datentaktsignals verändert wird. Daher kann die elektronische Implementierung der Steuereinheit relativ einfach sein.
Wenn eine Impulsfolge einen ersten und einen letzten Impuls enthält, deren Breiten nicht gleich T_P sind, werden diese Breiten nicht verändert, wenn die Schreibgeschwindigkeit geändert wird. Der Abstand zwischen dem ersten und dem nächsten Impuls, und der Abstand zwischen dem vorletzten und dem letzten Impuls weisen die gleiche Abhängigkeit von der Schreibgeschwindigkeit auf wie der Abstand zwischen den Impulsen mit einer Breite T_P.
Die Kühlperiode nach dem letzten Impuls in der Folge in 3b hat die gleiche Dauer wie die Kanaltaktperiode T₂. Die Dauer der Kühlperiode ist in diesem Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsverfahrens proportional zum Kehrwert der Schreibgeschwindigkeit V.
Die Anpassung der Dauer der Kühlperiode an die Schreibgeschwindigkeit kann auf viele Arten von Impulsfolgen angewendet werden. Eine Folge zum Schreiben einer Marke kann durch die Schreibweise K-L(M) dargestellt werden, wobei K und L Zahlen sind, die die Breite des ersten bzw. des letzten Impulses in der Folge in Einheiten von Kanalbitperioden angeben, und M eine ganze Zahl ist, die die Anzahl von Impulsen in einer Folge zum Schreiben einer NT-Marke angibt. Andere Impulse der Folge haben eine Breite von einer halben Kanalbitperiode. Die Dauer der Impulse bezieht sich auf das Schreiben bei hoher Geschwindigkeit, d.h. mit der Geschwindigkeit V₁ in dem obigen Beispiel. Die beiden Impulsfolgen in 1b, die 10 und 2 Impulse mit einer Breite T_P umfassen, können durch 0,5-0,5(N-1) dargestellt werden. Die durch derartige Folgen geschriebenen Marken weisen beim Lesen einen niedrigen Jitterwert auf.
Dem ersten Schreibimpuls für eine Marke in 1b geht kein anderer Schreibimpuls voraus, wie dies bei Schreibimpulsen in der Mitte einer Folge der Fall ist. Somit wird die Informationsschicht nicht durch einen vorausgehenden Impuls vorgewärmt, wenn der erste Schreibimpuls auf die Informationsschicht auftrifft. Dies kann eine niedrige re Temperatur der Schicht und eine geringere Breite der Marke nahe des vorderen Rands bewirken. Dieses vorübergehende Phänomen wird in dem in 1 dargestellten Aufzeichnungsverfahren beseitigt, indem der Löschleistungspegel bis zum Beginn des ersten Schreibimpulses aufrechterhalten wird, wodurch die Informationsschicht durch die Löschleistung vorgewärmt wird. Ist eine stärkere Vorwärmung erforderlich, kann der Pegel des ersten Impulses einer Schreibfolge erhöht werden. Als Alternative kann die Breite des ersten Impulses erhöht werden. Durch eine doppelt so große Breite wie diejenige der folgenden Impulse kann eine zuverlässige Aufzeichnung erzielt werden. Die Impulsfolge lautet dann 1-0,5(N-1). Die größere Breite des ersten Impulses wird vorzugsweise mit dem Aufrechterhalten des Löschleistungspegels bis zum Beginn des ersten Impulses kombiniert.
Eine Schreibimpulsfolge, die eine relativ geringe Schreibleistung erfordert, ist 1,5-0,5(N-2). Diese Folge umfasst 9 Impulse zum Schreiben einer 11T-Marke.
Die Qualität der geschriebenen Marken kann verbessert werden, indem die Breite des letzten Impulses einer Folge vergrößert wird. Die am hinteren Rand der Marke aufgebrachte zusätzliche Energie verbessert den Löschvorgang von vorher an dieser Stelle geschriebenen Marken. Die Breite des letzten Impulses liegt dann vorzugsweise zwischen 0,6 und 1,5 Kanalbitperioden. Bei der Verwendung für das Schreiben von Informationen auf eine Informationsschicht mit Phasenumwandlung liegt die Breite des letzten Impulses vorzugsweise zwischen 0,6 und 0,75 für Phasenumwandlungsschichten, die eine relativ kurze Kristallisationszeit, d.h. kürzer als 40 ns, aufweisen, und vorzugsweise zwischen 1 und 1,5 bei Phasenumwandlungsschichten, die eine relativ lange Kristallisationszeit, d.h. länger als 100 ns, aufweisen. Ein Beispiel für eine Folge mit einem längeren letzten Impuls ist 0,5-X(N-1), wobei X zwischen 0,6 und 1,5 Kanalbitperioden liegt. Eine symmetrischere Folge ist 1,0-1,0(N-2).
Die Qualität der durch die oben genannten Folgen erzielten Aufzeichnungen wird verbessert, wenn ihnen eine Kühlperiode mit dem erfindungsgemäßen Leistungspegel folgt.
4 zeigt Steuersignale gemäß zweier Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsverfahrens. 4a zeigt das Datensignal und 4b das entsprechende Steuersignal zum Schreiben einer 6-Kanalbitmarke für die Folge 1,0-0,5(N-1) bei einer niedrigen Schreibgeschwindigkeit, vergleichbar mit 3b. Die Löschleistung wird jedoch bei der ansteigenden Flanke des Datensignals, d.h. eine Datentaktperiode plus eine halbe Impulsbreite vor dem Ende des ersten Schreibimpulses, abgeschaltet. Au ßerdem wird die Breite des ersten Schreibimpulses vergrößert, indem die Schreibleistung früher eingeschaltet wird, als es für einen Schreibimpuls mit der Breite T_P erforderlich wäre, d.h. früher als T_P vor dem Ende des Impulses, wobei sich das Ende bei T_P/2 nach dem Taktübergang des ersten Impulses befindet. Die zusätzliche Breite erhöht die in der Informationsschicht am vorderen Rand der geschriebenen Marke aufgebrachte Energie, wodurch die fehlende Vorwärmung durch einen diesem ersten Schreibimpuls vorausgehenden Impuls ausgeglichen wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsverfahrens wird nur die Schreibleistung in dem ersten Schreibimpuls anstelle der Breite des ersten Schreibimpulses erhöht. Die Dauer der nachfolgenden Kühlperiode entspricht einer Kanalbitperiode T_W.
4c zeigt eine Impulsfolge 1,0-0,5(N-1) zum Schreiben einer 6T-Marke mit einer Kanalbitperiode von T₂ gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel. Der erste Impuls ist doppelt so breit wie die vier nachfolgenden Impulse. Die Breite jedes der nachfolgenden Impulse entspricht einer halben Kanalbitperiode T₁. Die nachfolgenden Impulse beginnen bei einem Übergang des Datentaktsignals. Die Breite der Perioden zwischen aufeinander folgenden Impulsen ist im Wesentlichen gleich. Die auf den letzten Impuls folgende Kühlperiode weist eine Breite von einer halben Kanalbitperiode T_W auf.
Es ist offensichtlich, dass die verschiedenen Ausführungsbeispiele für Impulsfolgen zum Schreiben einer Marke, wie sie oben beschrieben sind, in dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendet werden können. Das aus Impulsbreiten und Impulsperioden bestehende Impulsmuster wird bei einer bestimmten Geschwindigkeit optimiert und nachfolgend an eine andere Schreibgeschwindigkeit angepasst, indem die Impulsperioden in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit verändert und die Impulsbreiten bei denselben Werten belassen werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsverfahrens beginnt die Aufzeichnungsvorrichtung einen Schreibvorgang auf einem Aufzeichnungsträger, beispielsweise in Form einer Platte, indem sie zuerst die auf der Platte gespeicherten Schreibparameter liest. Einer dieser Parameter ist die für diesen speziellen Plattentyp erforderliche Schreibleistung. Anstelle am inneren Radius der Platte mit dem Schreiben zu beginnen, wie dies normalerweise bei optischen Platten der Fall ist, führt die Vorrichtung vorzugsweise zuerst einen Testlauf durch, indem sie Marken nahe dem äußeren Radius schreibt, da die Werte der Schreibparameter bei CAV- und ZCAV-Aufzeichnungsträgern nahe dem äußeren Radius kritischer sind als nahe dem inneren Radius. Durch den Testlauf wird die Schreibleistung der Vorrichtung kalibriert und der Wert der Impulsbreite T_P zum korrekten Schreiben am äußeren Radius bestimmt. Die Qualität der Testmarken kann ermittelt werden, indem z.B. der Jitter des Lesesignals aus den Marken gemessen wird. Die Ermittlung kann auch durch Zählen der Fehler erfolgen, die von der Fehlerkorrekturschaltung, die normalerweise in jeder optischen Aufzeichnungsvorrichtung vorhanden ist, erfasst werden. Eine Optimierung der Schreibgeschwindigkeit bei einer gegebenen maximalen Leistung der Strahlungsquelle führt im Allgemeinen zu einer Schreibimpulsbreite T_P, die ungefähr einer halben Kanalbitperiode T_W am äußeren Radius, d.h. T₁, entspricht. 1 zeigt die Schreibimpulsfolge nahe dem äußeren Radius, die ein Steuersignal mit einem Tastverhältnis von im Wesentlichen 50 % aufweist, wenn ein Marke geschrieben wird. Der Schreibimpuls mit einem Tastverhältnis von 50 % nahe dem äußeren Radius ist ein bevorzugter Wert die Tastverhältnisse können in einem Bereich von 40 % bis 75 % liegen. Wenn bei einem anderen Radius der Platte geschrieben wird, muss lediglich die Kanalbitperiode T_W an den Radius oder entsprechend an die Abtastgeschwindigkeit gemäß der geraden Linie oder der stufenförmigen Linie in 2 angepasst und gleichzeitig die Impulsbreite und die Impulsleistung im Wesentlichen konstant gehalten werden.
In speziellen Fällen kann eine Verbesserung des Aufzeichnungsverfahrens erzielt werden, indem die Schreibleistung bei abnehmender Schreibgeschwindigkeit leicht erhöht wird. Bei Versuchen wurde für einen speziellen Aufzeichnungsträger herausgefunden, dass eine Abnahme der Schreibgeschwindigkeit von 7,6 m/s auf 3 m/s eine Erhöhung der Schreibleistung von 10,5 auf 13 mW erfordert. Somit erfordert eine Abnahme der Schreibgeschwindigkeit um einen Faktor von 2,5 eine 25%ige Zunahme der Schreibleistung. Bei anderen Aufzeichnungsträgern wurde eine 10%ige Zunahme für die gleiche Abnahme der Schreibgeschwindigkeit gemessen. Auf dem Aufzeichnungsträger können mehrere Schreibleistungswerte für unterschiedliche Radien auf der Platte entweder von dem Hersteller des Datenträgers oder von einem ersten Benutzer gespeichert worden sein, der Testläufe mit dem Aufzeichnungsträger vorgenommen hat. Die Aufzeichnungsvorrichtung kann dann zwischen diesen Werten interpolieren, um die optimale Schreibleistung für jeden Radius auf der Platte zu erhalten. Die Interpolation kann linear sein oder von einer Ordnung größer Eins sein. Die Aufzeichnungsvorrichtung kann auch vor jedem Schreibvorgang Testaufzeichnungen bei verschiedenen Radien durchführen und die geeigneten Werte der Parameter bei jedem Radius aus diesen Tests ermitteln.
5 zeigt eine erfindungsgemäße Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Informationen auf einem scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsträger, der sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht. Ein Datensignal S_D, das die aufzuzeichnenden Informationen enthält, wird einer Steuereinheit 1 zugeführt. Die Steuereinheit bildet aus dem Datensignal gemäß einem der oben genannten Verfahren ein Steuersignal. Das Steuersignal S_C, das am Ausgang der Steuereinheit 1 vorliegt, wird einer Strahlungsquelle 2 zugeführt. Das Steuersignal steuert die Leistung eines von der Quelle erzeugten Strahlenbündels 3. Der Wert des Steuersignals kann zwischen Werten umschalten, die den Schreibleistungspegel, den Löschleistungspegel, den Vor-Leistungspegel und den Kühlleistungspegel darstellen. Das Strahlenbündel wird durch eine Linse 4 auf einer Informationsschicht 5 eines Aufzeichnungsträgers 6 in Form einer Scheibe fokussiert. Alternativ kann der Aufzeichnungsträger in Form eines Bandes vorliegen. Der scheibenförmige Aufzeichnungsträger wird durch einen Motor 7 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit um seinen Mittelpunkt gedreht. Wenn die Strahlungsquelle 2 in radialer Richtung in Bezug auf die Platte verschoben wird, wie es durch den Pfeil 8 dargestellt wird, kann der Bereich der Informationsschicht 5 durch das Strahlenbündel 3 bestrahlt werden. Ein Lagesensor 9 erfasst die radiale Position des Strahlenbündels, indem er beispielsweise die radiale Bewegung der Strahlungsquelle 2 ermittelt oder die Position von Signalen ableitet, die aus der Informationsschicht ausgelesen werden. Die Position wird einem Taktgenerator 10 zugeführt, der ein Datentaktsignal S_K erzeugt, dessen Frequenz mit dem radialen Abstand des Strahlenbündels 3 vom Mittelpunkt der Platte 6 zunimmt. Im Allgemeinen wird das Taktsignal von einem Quarztakt abgeleitet, indem beispielsweise das Quarztaktsignal durch eine Zahl dividiert wird, die von dem radialen Abstand abhängt. Die Steuereinheit 1 kombiniert das Datensignal S_D mit dem Taktsignal S_K zum Steuersignal S_C, beispielsweise mit Hilfe eines UND-Gatters, so dass das Steuersignal Schreibimpulse mit im Wesentlichen gleicher Impulsbreite und gleicher Leistung, synchronisiert mit dem Taktsignal, enthält. Die Steuereinheit kann die Impulse mit gleicher Breite mit Hilfe einer monostabilen Kippstufe erzeugen, die durch das Datensignal und das Taktsignal getriggert wird. Die monostabile Kippstufe hat vorzugsweise eine einstellbare Impulsbreite, um unterschiedliche Längen des ersten und des letzten Impulses einer Folge zum Schreiben einer Marke zuzulassen. Die Anzahl der Schreibimpulse ist für eine Längeneinheit einer geschriebenen Marke konstant. Die Steuereinheit erzeugt unabhängig von der Schreibgeschwindigkeit die gleiche Folge von Schreibimpulsen zum Schreiben einer bestimmten Marke, nur die Geschwindigkeit, mit der die Impulse erzeugt werden, variiert mit der Schreibgeschwindigkeit, d.h. mit der radialen Position des Strahlenbündels. Die hintere Flanke des letzten Impulses in einer Schreibfolge triggert die Schaltung 11, die eine Datentaktperiode später einen Triggerimpuls erzeugt. Dieser Triggerimpuls wird der Steuerschaltung 1 zugeführt. Die Steuerschaltung stellt das Steuersignal S_C in der Zeitspanne zwischen der hinteren Flanke des letzten Impulses einer Folge und dem Triggerimpuls auf den Kühlleistungspegel ein. Auf diese Weise entspricht die Dauer der Kühlperiode einer Datentaktperiode und verändert sich umgekehrt proportional zu dem Radius auf der Platte oder in gleicher Weise zu der Schreibgeschwindigkeit.
Wird die Aufzeichnungsvorrichtung zum Schreiben mit einer einzigen Geschwindigkeit verwendet, so wird der Taktgenerator 10 auf eine feste Frequenz eingestellt, möglicherweise mit Korrekturen für Änderungen der Drehgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 6. Der Lagesensor 9 braucht den Taktgenerator 10 nicht zu steuern und kann weggelassen werden. Die Schaltung 11 kann mit der Steuereinheit 1 kombiniert werden. Die Steuereinheit stellt dann die Dauer der Kühlperiode in Abhängigkeit von dem Datentaktsignal und den Werten der Schreibgeschwindigkeit, der numerischen Apertur und der Wellenlänge des Strahlenbündels ein.
6 zeigt einen Teil der Steuerschaltung 1, die die verschiedenen Pegel des Steuersignals liefert. Eine Stromquelle 12 hat vier Ausgänge A, B, C und D. Ausgang A liefert einen Strom, der, wenn er der Strahlungsquelle 2 zugeführt wird, zu einem Strahlenbündel mit dem Vor-Leistungspegel führt. Auf ähnliche Weise liefern die Ausgänge B, C und D Ströme, die zu dem Kühlleistungspegel, dem Löschleistungspegel bzw. dem Schreibleistungspegel führen. Der Strom jedes Ausgangs A, B, C und D kann durch einen Schalter 13, 14, 15 bzw. 16 unterbrochen werden. Die Schalter werden durch einen Mustergenerator 17 betätigt, der durch das Datensignal S_D und das Taktsignal S_K gesteuert wird. Der Generator 17 wandelt das Datensignal gemäß einem gewünschten Muster in Schreibimpulsfolgen um. In einem Speicher der Steuereinheit 1 können verschiedene Muster gespeichert worden sein, die abgerufen werden, sobald eine Marke, die einem bestimmten Muster entspricht, geschrieben werden muss. In Abhängigkeit von dem Leistungspegel, der zu einem bestimmten Zeitpunkt in einer Folge vorliegt, wird der entsprechende Schalter 13 - 16 geschlossen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist immer nur maximal ein Schalter geschlossen. Alternativ ist es möglich, das Schalten durch Addieren von Strömen zu vereinfachen. Ein Ausgang der Stromquelle liefert zum Beispiel den Strom, der dem Vor-Leistungspegel entspricht, und ein anderer Ausgang den Strom, der dem Schreibleis tungspegel minus dem Vor-Leistungspegel entspricht. Während einer Folge bleibt der Schalter für den Vor-Leistungspegel geschlossen und der Schalter für den Schreibleistungspegel minus dem Vor-Leistungspegel wird in Abhängigkeit von der Impulsfolge geöffnet und geschlossen. Nach der Addition der beiden Ausgangsströme erhält man den gewünschten Strom zur Steuerung der Strahlungsquelle.
7 zeigt die Ergebnisse von Aufzeichnungsversuchen mit Aufzeichnungsträgern mit Phasenumwandlung, bei denen das bekannte Aufzeichnungsverfahren und das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wurden. Während der Versuche wurden Marken mit einer konstanten Geschwindigkeit von 4,3 m/s in den Aufzeichnungsträger geschrieben, wobei ein Strahlenbündel mit einer Wellenlänge von 488 nm und einer numerischen Apertur von 0,60 eingesetzt wurde. Die Kanalbitlänge betrug 134 nm. Die 0,5-0,5(N-1) Impulsfolge hatte ein Tastverhältnis von 50 % und die Dauer der Kühlperiode entsprach einer Kanalbitperiode. Bei dem bekannten Verfahren wurden die folgenden Leistungen verwendet: Schreibleistungspegel 6,0 mW, Löschleistungspegel 2,0 mW, Vor-Leistungspegel 0,2 mW. Bei dem bekannten Verfahren haben der Vor-Leistungspegel und der Kühlleistungspegel den gleichen Wert. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wurden gleiche Schreib- und Löschleistungspegel verwendet, während der Vor-Leistungspegel auf 0 mW eingestellt wurde und der Kühlleistungspegel auf 0,5 mW eingestellt wurde. Zufallsmäßig EFM-Plus-codierte Daten wurden wiederholt in dem gleichen Bereich des Aufzeichnungsträgers mit Phasenumwandlung überschreiben. Die Marken wurden anschließend gelesen und der Jitter des resultierenden Lesesignals sowohl für den vorderen als auch für den hinteren Rand der geschriebenen Marken ermittelt.
7 zeigt die Ergebnisse der Messungen des Informationssignals nach einer bestimmten Anzahl von direkten Überschreibzyklen (englisch: Direct Overwrite, DOW). Die durchgezogene Linie und die gepunktete Linie geben den gemessenen Jitter des hinteren bzw. des vorderen Rands der mit dem gekannten Verfahren geschriebenen Marken an. Der Jitter beim hinteren Rand weist eine anfängliche Zunahme und anschließende Abnahme auf, während der Jitter am vorderen Rand nach ca. 100 DOW-Zyklen zunimmt. Die gestrichelte Linie und die Punkt-Strich-Linie geben den gemessenen Jitter am hinteren bzw. vorderen Rand der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geschriebenen Marken an. Es ist zu erkennen, dass der Jitter sowohl beim vorderen als auch beim hinteren Rand geringer ist als bei Anwendung des bekannten Verfahrens. Der Leistungspegel von 0,2 mW des bekannten Verfahrens ist offensichtlich zu hoch für den Vor-Leistungspegel und zu niedrig für den Löschleistungspegel. Die anfängliche Zunahme des Jitters am hinteren Rand ist nahezu verschwunden, und die Zunahme des Jitters am vorderen Rand wurde erheblich reduziert.
In einem Versuch mit einem weiteren Aufzeichnungsträger wurden bis auf die optimalen Leistungspegel die gleichen Parameterwerte verwendet wie bei den obigen Versuchen. Bei dem bekannten Verfahren wurden die folgenden Pegel verwendet: Schreibleistungspegel 6 mW, Löschleistungspegel 2 mW, Vor-Leistungspegel und Kühlleistungspegel jeweils 0,5 mW. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wurden die gleichen Werte für den Schreib- und den Löschleistungspegel verwendet, während der Vor-Leistungspegel 0 mW betrug und der Kühlleistungspegel 0,5 mW. Die Verbesserung des Jitters war beim vorderen Rand am ausgeprägtesten, während die Verbesserung des Jitters beim hinteren Rand geringer ausfiel. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass der Kompromisswert von 0,5 mW bei dem bekannten Verfahren für den Vor-Leistungspegel zu hoch und für den Kühlleistungspegel korrekt war.
Die oben erwähnten Vorteile der angegebenen Bereiche für die Kühlperiodendauer werden nicht nur bei Verfahren zum Aufzeichnen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, sondern auch bei Verfahren zum Aufzeichnen auf einem Aufzeichnungsträger mit einer einzigen Geschwindigkeit erzielt.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsverfahren ist besonders geeignet für das Aufzeichnen von Marken auf einer Informationsschicht mit Phasenumwandlung, insbesondere zum Schreiben von amorphen Marken in eine kristalline Informationsschicht. Die kurzen Schreibimpulse insbesondere am inneren Radius einer Platte ermöglichen eine genaue Steuerung des Schreibvorgangs hinsichtlich der Umwandlung in den amorphen Zustand und Rekristallisation des Materials mit Phasenumwandlung.

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsverfahren kann auch für die Aufzeichnung von Daten auf unterschiedlichen Aufzeichnungsträgern eingesetzt werden, die für unterschiedliche Schreibgeschwindigkeiten ausgelegt sind, beispielsweise aufgrund von unterschiedlichen Arten von Informationsschichten in den Platten. Die Impulsbreite wird für die Kanalbitperiode des Aufzeichnungsträgers mit der höchsten Schreibgeschwindigkeit bestimmt. Wenn auf eine Platte mit einer niedrigeren Schreibgeschwindigkeit aufgezeichnet wird, wird die Impulsbreite nicht verändert und nur die Kanalbitperiode in Übereinstimmung mit der Spezifikation des Aufzeichnungsträgers erhöht. Somit kann mit einer Aufzeichnungsvorrichtung auf verschiedene Arten von Aufzeichnungsträgern aufgezeich net werden, indem lediglich die Kanalbitperiode und gegebenenfalls die Schreibleistung verändert werden. Die optimalen Werte für den Vor-Leistungspegel und den Kühlleistungspegel können ermittelt werden, indem man den Jitter am vorderen und am hinteren Rand als eine Funktion des Vor-Leistungspegels bzw. des Kühlleistungspegels minimiert. Text in der Zeichnung Figur 1

NRZI-Signal	NRZI-Signal
3T space	3T Zwischenraum
11T mark	11T Marke
overwrite pulse sequence	Überschreibimpulsfolge
write power	Schreibleistung
erase power	Löschleistung
bias power	Vorleistung

Figur 3

6T mark	6T Marke
3T space	3T Zwischenraum

Figur 7

Jitter	Jitter
DOW cycles	Direkte Überschreibzyklen

Claims

Verfahren zur Aufzeichnung von Daten darstellenden Marken in einer Informationsschicht (5) eines optischen Aufzeichnungsträgers (6) durch Bestrahlen der Informationsschicht mit einem gepulsten Strahlenbündel (3), wobei jede Marke durch eine Folge von Impulsen geschrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlenbündel einen ersten Leistungspegel zwischen den Impulsen hat, einen zweiten Leistungspegel nach dem letzten Impuls der Folge hat, gefolgt von einem dritten Leistungspegel, und dass der erste Leistungspegel niedriger ist als der zweite Leistungspegel und der zweite Leistungspegel niedriger ist als der dritte Leistungspegel.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Leistungspegel in einem Bereich vom 0,20-fachen bis 0,75-fachen des dritten Leistungspegels liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Leistungspegel in einem Bereich von 0 bis zum 0,30-fachen des dritten Leistungspegels liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 zum Schreiben mit unterschiedlichen Schreibgeschwindigkeiten, wobei der zweite Leistungspegel während einer Kühlperiode beibehalten wird, deren Dauer von der Schreibgeschwindigkeit abhängt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Leistungspegel während einer Kühlperiode beibehalten wird, deren Dauer in einem Bereich von 0,09 bis 0,27 mal λ/(NA v) liegt, wobei λ die Wellenlänge des Strahlenbündels, NA die numerische Apertur des auf die Informationsschicht auftreffenden Strahlenbündels und v die Schreibgeschwindigkeit ist.
Optische Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Daten in Form von Marken in einer Informationsschicht (5) eines Aufzeichnungsträgers (6) mit einem Strahlenbündel (3), wobei die Vorrichtung eine Strahlungsquelle (2), die das Strahlenbün del (3) liefert, und eine Steuereinheit (1) zum Steuern der Leistung des Strahlenbündels umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit so funktioniert, dass sie eine Folge von Impulsen zum Schreiben einer Marke liefert und die Leistung des Strahlenbündels auf solche Weise regelt, dass es einen ersten Leistungspegel zwischen den Impulsen aufweist, einen zweiten Leistungspegel nach dem letzten Impuls der Folge, gefolgt von einem dritten Leistungspegel, und dass erste Leistungspegel geringer ist als der zweite Leistungspegel und der zweite Leistungspegel geringer ist als der dritte Leistungspegel.
Optische Aufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der zweite Leistungspegel in einem Bereich vom 0,20-fachen bis 0,75-fachen des dritten Leistungspegels liegt.