DE9418355U1 - Optical disk and optical disk device - Google Patents
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- G11B7/0938—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following servo format, e.g. guide tracks, pilot signals
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Description
7163 Beschreibung 7163 Description
Die Erfindung betrifft eine optische Platte, auf welcher Information mit hoher'Dichte in sog. Pits aufgezeichnet ist, und ein die optische Platte sowie ein optisches Wiedergabesystem enthaltendes optisches Plattengerät bzw. Optikplattengerät.The invention relates to an optical disk on which information is recorded with high density in so-called pits, and to an optical disk device containing the optical disk and an optical playback system.
Aufgrund der in jüngster Zeit erreichten Fortschritte in den digitalen Bildverarbeitungstechniken und Bewegtbildkompressionstechniken, von denen die letzteren durch eine Standardisierungs- oder Normierungsorganisation wie die MPEG (Moving Picture Image Coding Experts Group) entwickelt worden sind, besteht eine zunehmende Erwartung bezüglich der Einführung einer optischen Platte, die in der Lage ist, Bewegtbild-, d.h. Filmbildinformation, wie einen Zweistunden-(Spiel-)Film, mit der gleichen Größe wie eine sog. CD (Compakt-Disk) anstelle eines Video(band)recorders oder einer Laserplatte wiederzugeben. Die für die Aufzeichnung von Zweistunden-Filmbildinformation in der Form von analogen Videosignalen mittels eines Standard-Fernsehsystems, wie NTSC, auf z.B. der Laserplatte erforderliche Aufzeichnungskapazität beläuft sich auf 80 Gbyte, einschließlich des Tons. Die Anwendung einer Filmbildkompressionstechnik, wie sie z.B. nach einer als MPEG-2 bezeichneten genormten Methode vorgeschrieben ist, erfordert eine kleine Kapazität von etwa 4 Gbyte auch für eine Bildgüte, die derjenigen eines Videorecorders hoher Bildgüte, z.B. eines S-VHS-Videorecorders, gleich ist. Die 4-Gbyte-Platte ist in Form einer einen Durchmesser von 3 00 mm besitzenden, einmal beschreibbaren und beliebig oft auslesbaren (abspielbaren) optischen Platte in der Praxis eingesetzt worden. Da in Zukunft immerDue to recent advances in digital image processing techniques and moving picture compression techniques, the latter of which have been developed by a standardization or norm setting organization such as MPEG (Moving Picture Image Coding Experts Group), there is an increasing expectation for the introduction of an optical disk capable of reproducing moving picture, i.e. motion picture, information, such as a two-hour (feature) film, with the same size as a so-called CD (compact disk) instead of a video (tape) recorder or a laser disk. The recording capacity required for recording two hours of motion picture information in the form of analog video signals by means of a standard television system such as NTSC on, for example, the laser disk amounts to 80 Gbytes, including sound. The use of a film image compression technique, as prescribed for example by a standardized method known as MPEG-2, requires a small capacity of around 4 Gbytes even for an image quality that is equal to that of a high-quality video recorder, e.g. an S-VHS video recorder. The 4 Gbyte disk has been used in practice in the form of an optical disk with a diameter of 300 mm, which can be written to once and read (played) as often as required. Since in the future
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mehr optische Platten für Heimverwendung benutzt werden dürften, ist es nötig, eine einfach zu benutzende 120 mm-Durchmesser-Platte, welche die gleiche Größe und nahezu die gleiche Kapazität wie die sog. CD aufweist, zu schaffen.more optical disks are likely to be used for home use, it is necessary to create an easy-to-use 120 mm diameter disk that is the same size and has almost the same capacity as the so-called CD.
Die Kapazität des derzeit als Musik-CD oder CD-ROM verfügbaren CD-Formats beträgt maximal 790 Mbyte (bei einer Lineargeschwindigkeit von 1,2 m/s). Mit einer Kapazität dieser Größenordnung können nur 24 min nach der MPEG-2-Methode komprimierter Bewegt- oder Filmbildinformation gespeichert werden. Um nun 2 h nach der MPEG-2-Methode komprimierter Filmbildinformation auf der CD-Größe zu speichern, muß die Aufzeichnungsdichte auf das Fünffache derjenigen der CD erhöht werden. Beim derzeitigen CD-Format betragen die Substratdicke 1,2 mm, der Spur(teilungs)abstand 1,6 um und der Pitabstand 1,66 um, wenn die Lineargeschwindigkeit {Relativgeschwindigkeit zwischen Lichtstrahl und Platte = Platten-Umfangsgeschwindigkeit) 1,2 m/s und die Pitlänge 0,59 pm betragen und die Modulationsmethode EFM (8 zu 14-Modulation) entspricht. Im optischen Wiedergabesystem besitzt der Wiedergabe-Halbleiterlaser oder die Laserdiode (LD) eine Wellenlänge von 780 nm; das (die) Objektiv(linse) weist eine NA (numerische Apertur) von 0,45 auf, und der Strahlfleck besitzt einen Durchmesser 'von 1,4 pm. Der Strahlfleckdurchmesser ist hauptsächlich im Hinblick auf die Vermeidung des Einflusses von Übersprechen zwischen benachbarten Spuren gewählt.The capacity of the CD format currently available as a music CD or CD-ROM is a maximum of 790 Mbytes (at a linear speed of 1.2 m/s). With a capacity of this magnitude, only 24 minutes of moving or film image information compressed using the MPEG-2 method can be stored. In order to store 2 hours of film image information compressed using the MPEG-2 method on the CD size, the recording density must be increased to five times that of the CD. In the current CD format, the substrate thickness is 1.2 mm, the track (pitch) distance 1.6 µm and the pit distance 1.66 µm if the linear speed (relative speed between light beam and disk = disk peripheral speed) is 1.2 m/s and the pit length is 0.59 µm and the modulation method is EFM (8 to 14 modulation). In the reproducing optical system, the reproducing semiconductor laser or laser diode (LD) has a wavelength of 780 nm; the objective lens has an NA (numerical aperture) of 0.45, and the beam spot has a diameter 'of 1.4 pm. The beam spot diameter is selected mainly with a view to avoiding the influence of crosstalk between adjacent tracks.
Eine Erhöhung der Aufzeichnungsdichte der optischen Platte erfordert Techniken zur Ausbildung kleiner Pits (d.h. Grübchen) in der Platte sowie diejenigen,· um die Strahlfleckgröße auf der optischen Platte im optischen Wiedergabesystem klein zu machen. Bezüglich der Techniken zur Ausbildung der Pits ist z.B. eine Optikplatten-Matrix-Aufzeichnungstechnik unter Verwendung vonIncreasing the recording density of the optical disk requires techniques for forming small pits (i.e., dimples) in the disk as well as those for making the beam spot size on the optical disk small in the optical reproducing system. Regarding the techniques for forming the pits, for example, an optical disk matrix recording technique using
Kr-Ionen-Laserlicht (Ultraviolettstrahlen) mit einer Wellenlänge von 351 nm vorgeschlagen worden (The 1993 Autumn National Convention of the Applied Physics Society, 28-SF-2). Diese Technik ermöglicht es, kleinere Pits als mit einem herkömmlichen Ar-Ionen-Laser zu formen. Indem im optischen Wiedergabesystem die Wellenlänge des Wiedergabe-Laserstrahls kurzer eingestellt und die NA (numerische Apertur) vergrößert wird, kann der Strahlfleckdurchmesser verkleinert werden. Auch wenn jedoch mit den herkömmlichen, bei CD-Abspielgeräten angewandten Techniken eine kurzwellige Lichtquelle, z.B. eine rote Laserdiode verwendet werden würde, könnte die Kapazität tatsächlich nur auf höchstens das 1,5-fache erhöht werden. Mit einer solchen Kapazitätserhöhung kann aber keine Erhöhung der Kapazität auf das Fünffache derjenigen einer gewöhnlichen CD, die für das Aufzeichnen von 2 h komprimierter Bewegt- oder Filmbildinformation erforderlich ist, erwartet werden.Kr-ion laser light (ultraviolet rays) with a wavelength of 351 nm has been proposed (The 1993 Autumn National Convention of the Applied Physics Society, 28-SF-2). This technique makes it possible to form smaller pits than with a conventional Ar-ion laser. By setting the wavelength of the playback laser beam shorter and increasing the NA (numerical aperture) in the playback optical system, the beam spot diameter can be reduced. However, even if a short-wavelength light source, such as a red laser diode, were used with the conventional techniques used in CD players, the capacity could actually only be increased by 1.5 times at most. However, with such an increase in capacity, an increase in capacity to five times that of an ordinary CD, which is required for recording 2 hours of compressed moving or motion picture information, cannot be expected.
Um - wie oben beschrieben - mit den herkömmlichen optischen Platten- bzw. Optikplattentechniken das Problem eines Übersprechens zwischen benachbarten Spuren zu vermeiden, werden Spur- und Pitabstand größer eingestellt als der Strahlfleckdurchmesser des Wiedergabe-Lichtstrahls. Indem lediglich die Wellenlänge des Wiedergabe-Lichtstrahls verkürzt und die .numerische Apertur des Objektivs vergrößert wird, kann infolgedessen die Aufzeichnungsdichte nicht in dem Maße erhöht werden, daß die für das Speichern von 2 h nach der MPEG2-Methode komprimierter Filmbildinformation mit z.B. dem CD-Format erforderliche Kapazität gewährleistet ist.In order to avoid the problem of crosstalk between adjacent tracks with conventional optical disk or optical disk technologies, as described above, the track and pit spacing are set larger than the beam spot diameter of the playback light beam. As a result, by simply shortening the wavelength of the playback light beam and increasing the numerical aperture of the lens, the recording density cannot be increased to the extent that the capacity required for storing 2 hours of film image information compressed using the MPEG2 method, e.g. in the CD format, is guaranteed.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer optischen Platte und eines optischen Plattengeräts, bei denen Übersprechen zwischen benachbarten Spuren in dem Maß verringert werden oder sein kann, daß sich im praktischen Gebrauch auch dann kein Problem ergibt, wennThe object of the invention is to provide an optical disk and an optical disk device in which crosstalk between adjacent tracks can be reduced to such an extent that no problem arises in practical use even if
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'Spur- und Pitabstand kleiner sind als der Strahlfleckdurchmesser des Wiedergabelichtstrahls, und mit denen eine höhere Dichte und eine größere Kapazität als beim Stand der Technik erzielbar sind. ' track and pit pitch are smaller than the beam spot diameter of the reproduction light beam, and with which a higher density and a larger capacity can be achieved than with the prior art.
Gegenstand der Erfindung ist eine optische Platte, umfassend ein Substrat und eine auf dem Substrat geformte Aufzeichnungsschicht, auf welcher Information in spezifischen (Teilungs-)Abständen in Form von Pit-Spuren aufgezeichnet ist, welche Information durch Aufstrahlen eines Lichtstrahls über ein(e) Objektiv(linse) reproduzierbar ist, und wobei dann, wenn die Wellenlänge des Lichtstrahls mit &lgr; um und die numerische Apertur des Objektivs mit NA bezeichnet werden, der Spurabstand im Bereich von (0,72 - 0,8) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 um eingestellt ist und jedes der Pits einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, dessen obere Breite im Bereich von (0,3 - 0,5) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 um und dessen untere Breite im Bereich von (0,2 - 0,32) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 &mgr;&pgr;&igr; liegen.The invention relates to an optical disk comprising a substrate and a recording layer formed on the substrate, on which information is recorded at specific pitches in the form of pit tracks, which information is reproducible by irradiating a light beam via an objective lens, and wherein, when the wavelength of the light beam is denoted by λ µm and the numerical aperture of the objective is NA, the track pitch is set in the range of (0.72 - 0.8) × λ/�Nα/1.14 µm, and each of the pits has a trapezoidal cross section, the upper width of which is in the range of (0.3 - 0.5) × λ/�Nα/1.14 µm and the lower width of which is in the range of (0.2 - 0.32) × λ/�Nα/1.14 µm. &lgr;/&Ngr;&Agr;/1.14 µgr;&pgr;&igr;.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein optisches Plattengerät, umfassend eine optische Platte mit einem Substrat und einer auf dem Substrat geformten Aufzeichnungsschicht, auf welcher Information in spezifischen (Teilungs-)Abständen in Form von Pit-Spuren aufgezeichnet ist, ein(e) der optischen Platte zugewandt angeordnete (s) Objektiv(linse), eine Einrichtung zum Projizieren eines Lichtstrahls auf die optische Platte über das Objektiv und eine Einheit zum Abgreifen des reflektierten Lichts des durch die Projektionseinrichtung auf die optische Platte projizierten bzw. geworfenen Lichtstrahls zum Reproduzieren bzw. Wiedergeben der auf der optischen Platte aufgezeichneten Information, wobei dann, wenn die Wellenlänge des Lichtstrahls mit &lgr; pm und die numerische Apertur des Objektivs mit NA bezeichnet werden, der Spurabstand im Bereich von (0,72 - 0,8) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 um eingestellt ist und jedesThe invention also relates to an optical disk device comprising an optical disk with a substrate and a recording layer formed on the substrate, on which information is recorded at specific (pitch) intervals in the form of pit tracks, an objective lens arranged facing the optical disk, a device for projecting a light beam onto the optical disk via the objective and a unit for picking up the reflected light of the light beam projected or thrown onto the optical disk by the projection device for reproducing or reproducing the information recorded on the optical disk, wherein when the wavelength of the light beam is designated as λ pm and the numerical aperture of the objective is designated as NA, the track pitch is set in the range of (0.72 - 0.8) × λ/�Nα/1.14 μm and each
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der Pits einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, dessen obere Breite im Bereich von (0,3 - 0,5) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 um und dessen untere Breite im Bereich von (0,2 - 0,32) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 um liegen.the pits have a trapezoidal cross-section, the upper width of which is in the range of (0.3 - 0.5) × λ/�Nα/1.14 μm and the lower width of which is in the range of (0.2 - 0.32) × λ/�Nα/1.14 μm.
Gegenstand der Erfindung ist zudem eine optische Platte, umfassend ein Substrat und eine auf dem Substrat geformte Aufzeichnungsschicht, auf welcher Information in spezifischen (Teilungs-)Abständen in Form von Pit-Spuren aufgezeichnet ist, welche Information durch Aufstrahlen eines Lichtstrahls über ein(e) Objektiv(linse) reproduzierbar ist, und wobei dann, wenn die Wellenlänge des Lichtstrahls mit &lgr; um und die numerische Apertur des Objektivs mit NA bezeichnet werden, der Spurabstand im Bereich von (0,72 - 0,8) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 um eingestellt ist und jedes der Pits einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, dessen obere Breite im Bereich von (0,3 - 0,5) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 um liegt und dessen Innenwand bzw. Flanke einen Winkel von 30-70° aufweist.The invention also relates to an optical disk comprising a substrate and a recording layer formed on the substrate, on which information is recorded at specific pitches in the form of pit tracks, which information is reproducible by irradiating a light beam via an objective lens, and wherein, when the wavelength of the light beam is designated as λ μm and the numerical aperture of the objective is designated as NA, the track pitch is set in the range of (0.72 - 0.8) × λ/�Nα/1.14 μm, and each of the pits has a trapezoidal cross section, the upper width of which is in the range of (0.3 - 0.5) × λ/�Nα/1.14 μm and the inner wall or flank of which has an angle of 30-70°.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein optisches Plattengerät, umfassend eine optische Platte mit einem Substrat und einer auf dem Substrat geformten Aufzeichnungsschicht, auf welcher Information in spezifischen (Teilungs-)Abständen in Form von Pit-Spuren aufgezeichnet ist, ein(e) der optischen Platte zugewandt angeordnete(s) Objektiv(linse), eine Einrichtung zum Projizieren eines Lichtstrahls auf die optische Platte über das Objektiv und eine Einheit zum Abgreifen des reflektierten Lichts des durch die Projektionseinrichtung auf die optische Platte projizierten bzw. geworfenen Lichtstrahls zum Reproduzieren bzw. Wiedergeben der auf der optischen Platte aufgezeichneten Information, wobei dann, wenn die Wellenlänge des Lichtstrahls mit &lgr; um und die numerische Apertur des Objektivs mit NA bezeichnet werden, der Spurabstand im Bereich von (0,72 - 0,8) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 um eingestellt ist und jedes der Pits einenThe invention further relates to an optical disk device comprising an optical disk with a substrate and a recording layer formed on the substrate, on which information is recorded at specific (pitch) intervals in the form of pit tracks, an objective lens arranged facing the optical disk, a device for projecting a light beam onto the optical disk via the objective lens and a unit for picking up the reflected light of the light beam projected or thrown onto the optical disk by the projection device for reproducing or reproducing the information recorded on the optical disk, wherein when the wavelength of the light beam is designated as λ um and the numerical aperture of the objective is designated as NA, the track pitch is set in the range of (0.72 - 0.8) χ λ/�Nα/1.14 um and each of the pits has a
trapezförmigen Querschnitt aufweist, dessen obere Breite im Bereich von (0,3 - 0,5) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 um liegt und dessen Innenwand bzw. Flanke einen Winkel von 30-70° aufweist.trapezoidal cross-section, the upper width of which is in the range of (0.3 - 0.5) × λ/�Nα/1.14 μm and the inner wall or flank of which has an angle of 30-70°.
Durch Einstellen bzw. Vorgeben verschiedener Parameter der Pitform auf die (mit den) oben angegebenen Größen wird die Größe des Übersprechens zwischen benachbarten Spuren auf weniger als -20 dB unterdrückt, welche Bedingung erfüllt sein muß, um die ursprüngliche Information aus dem reproduzierten Signal wiederherzustellen, wobei der Wiedergabesignalpegel und der Pegel des Gegentaktsignals für die Spurnachführung (tracking) ausreichend erhalten bleiben.By setting various parameters of the pit shape to the sizes specified above, the amount of crosstalk between adjacent tracks is suppressed to less than -20 dB, which condition must be met to restore the original information from the reproduced signal, while sufficiently maintaining the playback signal level and the level of the push-pull signal for tracking.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der folgenden genauen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:A better understanding of the invention will become apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erleichterung der Erläuterung der Form eines Pits in einer optischen Platte gemäß einer Ausführungsform der (vorliegenden) Erfindung,Fig. 1 is a schematic diagram for facilitating explanation of the shape of a pit in an optical disk according to an embodiment of the invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des optischen Wiedergabesystems in einem optischen Plattengerät, Fig. 2 is a schematic representation of the optical playback system in an optical disk device,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Pitanordnung auf der optischen Platte zum Berechnen der Pegel der aus der optischen Platte abgegriffenen (sensed) Wiedergabe- und Gegentaktsignale,Fig. 3 is a schematic representation of the pit arrangement on the optical disk for calculating the levels of the sensed playback and push-pull signals from the optical disk,
Fig. 4 die Beziehung zwischen dem Wiedergabesignalpegel und dem Gegentaktsignalpegel, die anhand von Berechnungen unter Heranziehung der Pitgröße in der Spurbreitenrichtung und der Pit-Fig. 4 shows the relationship between the playback signal level and the push-pull signal level obtained by calculations using the pit size in the track width direction and the pit
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tiefe als Parameter ermittelt wurden,depth were determined as parameters,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Pitanordnung auf der optischen Platte, für die Be- oder Auswertung der MÜF (Modulationsübertragungsfunktion) des optischen Wiedergabesystems und des Übersprechens zwischen benachbarten Spuren benutzt,Fig. 5 is a schematic representation of the pit arrangement on the optical disk, used for the evaluation of the MTF (modulation transfer function) of the optical playback system and the crosstalk between adjacent tracks,
Fig. 6 die Abhängigkeit der MÜF {Modulationsübertragungs funktion / Modulation Transfer Function MFT) des optischen Wiedergabesystems und der Kennlinien des Übersprechens zwischen benachbarten Spuren von der Pitform, wenn die obere Breite Wm und die untere Breite Wi des Pits in verschiedener Weise geändert werden,Fig. 6 the dependence of the MFT (modulation transfer function) of the optical reproduction system and the characteristics of the crosstalk between adjacent tracks on the pit shape when the upper width Wm and the lower width Wi of the pit are changed in various ways,
Fig. 7 die Abhängigkeit der MÜF des optischen Wiedergabesystems und der Kennlinien des Übersprechens zwischen benachbarten Spuren von der Pitform, wenn die Bedingungen die gleichen sind wie in Fig. 6, nur mit dem Unterschied, daß &lgr; auf 0,650 um eingestellt ist.Fig. 7 shows the dependence of the MTF of the optical reproduction system and the crosstalk characteristics between adjacent tracks on the pit shape when the conditions are the same as in Fig. 6, only with the difference that λ is set to 0.650 µm.
Fig. 8 die Abhängigkeit der MÜF des optischen Wiedergabesystems und der Kennlinien des Übersprechens zwischen benachbarten Spuren von der Pitform, für den Fall, daß die obere Breite Wm und der Winkel &thgr; der Pit-Innenwand bzw. -Flanke verschiedenartig geändert werden,Fig. 8 shows the dependence of the MTF of the optical reproduction system and the characteristics of the crosstalk between adjacent tracks on the pit shape, in the case where the upper width Wm and the angle θ of the pit inner wall or flank are changed in various ways,
Fig. 9 die Abhängigkeit der MÜF des optischen Wiedergabesystems und der Kennlinien des Übersprechens zwischen benachbarten Spuren von der Pitform, wenn die Bedingungen die gleichen sind wie in Fig. 8, nur mit dem Unterschied, daß die obere Breite Wm des Pits 10 auf 0,35 um festge-Fig. 9 shows the dependence of the MTF of the optical reproduction system and the crosstalk characteristics between adjacent tracks on the pit shape when the conditions are the same as in Fig. 8, with the only difference that the upper width Wm of the pit 10 is set to 0.35 µm.
legt ist,laid,
Fig. 10 die Abhängigkeit der MÜF des optischen Wiedergabesystems und der Kennlinien des Übersprechens zwischen benachbarten Spuren von der Neigung oder Schräge (tilt),Fig. 10 the dependence of the MTF of the optical playback system and the characteristics of the crosstalk between adjacent tracks on the inclination or slant (tilt),
Fig. 11 die Abhängigkeit der NA (numerischen Apertur) der (des) Objektivlinse bzw. Objektivs von der Neigung (tilt) bei Verwendung einer optischen Platte einer Substratdicke von 1,2 mm,Fig. 11 the dependence of the NA (numerical aperture) of the objective lens or objective on the tilt when using an optical plate with a substrate thickness of 1.2 mm,
Fig. 12 die Abhängigkeit der NA (numerischen Apertur) der (des) Objektivlinse bzw. Objektivs von der Neigung (tilt) bei Verwendung einer optischen Platte einer Substratdicke von 0,6 mm,Fig. 12 the dependence of the NA (numerical aperture) of the objective lens or objective on the tilt when using an optical plate with a substrate thickness of 0.6 mm,
Fig. 13 einen Querschnittsumriß eines tatsächlichen Pits,Fig. 13 a cross-sectional outline of an actual pit,
Fig. 14 eine Beziehung zwischen der Rillenbreite eines tatsächlichen Pits und der Rillenbreite eines Modell-Pits,Fig. 14 shows a relationship between the groove width of an actual pit and the groove width of a model pit,
Fig. 15 eine Beziehung zwischen einem Neigungs- oder Schrägungswinkel eines tatsächlichen Pits und demjenigen eines Modell-Pits,Fig. 15 shows a relationship between a slope or skew angle of an actual pit and that of a model pit,
Fig. 16A und 16B eine perspektivische Darstellung bzw. eine Schnittansicht einer optischen Platte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung undFig. 16A and 16B are a perspective view and a sectional view of an optical disk according to an embodiment of the invention, and
Fig. 17 ein Blockschaltbild eines, optischen Plattengeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.Fig. 17 is a block diagram of an optical disk device according to an embodiment of the invention.
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Vor der Erläuterung einer Ausführungsform soll der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.Before explaining an embodiment, the basic idea of the present invention will be described.
Um die (Aufzeichnungs-)Dichte der optischen Platte zu vergrößern, muß der Fleckdurchmesser des Wiedergabelichtstrahls verkleinert werden. Hierfür ist es wesentlich, die Wellenlänge der Wiedergabe-Laserdiode kürzer zu wählen und die NA (numerische Apertur) des Objektivs bzw. der Objektivlinse zu vergrößern. Laserdioden (selbstpulsierende bzw. selbsterregte Laserdioden) eines rauscharmen Typs, deren Wellenlänge 0,685 um und deren Ausgangsleistung mehrere mW betragen, sind in der Praxis bereits verwendet worden. Laserdioden einer Wellenlänge von 0,650 um stehen kurz vor dem praktischen Einsatz.In order to increase the (recording) density of the optical disk, the spot diameter of the playback light beam must be reduced. To do this, it is essential to select a shorter wavelength of the playback laser diode and to increase the NA (numerical aperture) of the objective lens. Laser diodes (self-pulsing or self-excited laser diodes) of a low-noise type with a wavelength of 0.685 um and an output power of several mW have already been used in practice. Laser diodes with a wavelength of 0.650 um are about to be put into practical use.
Die NA des Objektivs ist durch die Einfachheit der Herstellung einer Linse und den Neigungswinkel zwischen Linse und Platte begrenzt. Je kleiner die Linsenlast (lens load) (je dünner das Substrat der optischen Platte ist, desto kleiner ist die Linsenlast) und je kleiner die NA sind, um so einfacher ist die Herstellung einer (eines) Objektivlinse bzw. Objektivs. Im Fall eines Objektivs einer NA von nahezu 0,6 kann der Strahlfleckdurchmesser auch mit einer einzigen asphärischen Linse verkleinert werden oder sein. Bei einem im optischen Wiedergabesystem für die optische Platte eingesetzten Objektiv tritt jedoch Koma-Aberration aufgrund der Neigung zwischen der optischen Platte und dem Wiedergabelichtstrahl, durch die Neigung der optischen Platte oder die Neigung der optischen Achse des Objektivs hervorgerufen, auf.The NA of the lens is limited by the ease of manufacturing a lens and the angle of inclination between the lens and the disk. The smaller the lens load (the thinner the optical disk substrate, the smaller the lens load) and the smaller the NA, the easier it is to manufacture an objective lens. In the case of a lens with an NA of nearly 0.6, the beam spot diameter can be reduced even with a single aspherical lens. However, in a lens used in the optical disk reproduction system, coma aberration occurs due to the inclination between the optical disk and the reproduction light beam caused by the inclination of the optical disk or the inclination of the optical axis of the lens.
Genauer gesagt: ein Versuch, die NA des Objektivs zu vergrößern, um die Fleckgröße des Wiedergabelichtstrahls zu verkleinern, läßt ein scharfes Ansteigen derMore specifically, an attempt to increase the NA of the lens to reduce the spot size of the reproduction light beam causes a sharp increase in the
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Aberration des Objektivs infolge der Neigung {oder Schrägstellung) zwischen der optischen Platte und dem Wiedergabelichtstrahl zu. Mit zunehmender Aberration des Objektivs erhöht sich die Größe des Übersprechens zwischen benachbarten Spuren entsprechend, während die Wiedergabe-Auflösungsleistung abnimmt. Je dünner das Substrat der optischen Platte ist, desto geringer ist der Einfluß der Neigung. In "Japanese Journal of Applied Physics", Band 32 (1993), S. 5402-5405, ist beschrieben, wie sich die Fleckform des Wiedergabelichtstrahls bei einer Wellenlänge von 0,690 pum und einer NA = 0,6 mit der Neigung ändert, wenn die Substratdicke 1,2 mm - entsprechend der CD - und 0,6 mm beträgt. Bei einer Substratdicke von 1,2 mm verringert entsprechend Beschreibung eine Neigung von 5 mrad die zentrale Stärke oder Intensität des Strahlflecks in der Größenordnung von 10%, und sie verursacht eine Vergrößerung des Nebenzipfels und der Aberration, was zu Übersprechen beiträgt. Bei einer Substratdicke von 0,6 mm kann dagegen das Substrat Neigungen im Bereich von bis zu 10 mrad tolerieren.The aberration of the lens due to the inclination (or skew) between the optical disk and the reproducing light beam increases. As the aberration of the lens increases, the amount of crosstalk between adjacent tracks increases accordingly, while the reproducing resolution performance decreases. The thinner the substrate of the optical disk is, the smaller the influence of the inclination is. In "Japanese Journal of Applied Physics", Vol. 32 (1993), pp. 5402-5405, it is described how the spot shape of the reproducing light beam at a wavelength of 0.690 pum and NA = 0.6 changes with the inclination when the substrate thickness is 1.2 mm - corresponding to the CD - and 0.6 mm. For a substrate thickness of 1.2 mm, a tilt of 5 mrad is described as reducing the central strength or intensity of the beam spot by the order of 10% and causing an increase in the sidelobe and aberration, which contributes to crosstalk. For a substrate thickness of 0.6 mm, on the other hand, the substrate can tolerate tilts in the range of up to 10 mrad.
Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen die Ergebnisse der Berechnung der Neigungscharakteristika bzw. -kennlinien bei einer Substratdicke (t) von 1,2 mm und 0,6 mm unter Heranziehung der NA als einen Parameter.. Auf der Abszisse ist der Winkel einer Neigung, auf der Ordinate die normierte Peak- oder Spitzenintensität des fokussierten Strahlflecks (Wiedergabesignal) aufgetragen. Jede Wellenlänge (&lgr;) des Wiedergabelichtstrahls ist zu 0,690 um vorausgesetzt. Bei der Substratdicke von 0,6 mm und der NA = 0,6 nimmt bei einer Neigung von 9,5 mrad die Spitzenintensität des Wiedergabesignals um 10% ab. Bei einer Substratdicke von 1,2 mm ergibt dies (Neigung von 9,5 mrad und Abnahme der Spitzenintensität des Wiedergabesignals um 10%) NA = 0,49. Genauer gesagt kann durch Änderung der Substratdicke von 1,2 mm (Dicke derFigs. 11 and 12 illustrate the results of calculation of the tilt characteristics at a substrate thickness (t) of 1.2 mm and 0.6 mm using NA as a parameter. The abscissa represents the angle of tilt and the ordinate represents the normalized peak intensity of the focused beam spot (reproduced signal). Each wavelength (λ) of the reproduced light beam is assumed to be 0.690 µm. At the substrate thickness of 0.6 mm and NA = 0.6, at a tilt of 9.5 mrad, the peak intensity of the reproduced signal decreases by 10%. At a substrate thickness of 1.2 mm, this gives (tilt of 9.5 mrad and decrease in the peak intensity of the reproduced signal by 10%) NA = 0.49. More specifically, by changing the substrate thickness from 1.2 mm (thickness of the
herkömmlichen CD) auf 0,6 mm die NA von 0,49 auf 0,6 vergrößert werden oder sein, so daß demzufolge die Oberflächen-Aufzeichnungsdichte um das 1,5-fache vergrößert sein kann. Da die Fleckgröße &lgr;/&Ngr;&Agr; proportional ist, während die Oberflächen-Aufzeichnungsdichte 1/2 der Fleckgröße proportional ist, ergibt diesconventional CD) to 0.6 mm, the NA can be increased from 0.49 to 0.6, so that the surface recording density can be increased by 1.5 times. Since the spot size λ/�Nα is proportional, while the surface recording density is 1/2 of the spot size, this results in
(0,6/0,49) ; dies bedeutet, daß die Oberflächen-Aufzeichnungsdichte das 1,5-fache derjenigen der herkömmlichen CD beträgt.(0.6/0.49) ; this means that the surface recording density is 1.5 times that of the conventional CD.
Wenn jedoch einfach die Substratdicke verkleinert wird, kann sich das Substrat infolge von Temperatur oder Luftfeuchtigkeit erheblich verziehen. Der Verzug des Substrats trägt hauptsächlich zur Neigung bei. Zur Vermeidung dieser Erscheinung ist es am wirksamsten, die optische Platte, wie die Laserplatte, doppelseitig auszuführen oder der optischen Platte in bezug auf Vorder- und Rückseite eine symmetrische Struktur zu erteilen. In diesem Fall kann Information auf beiden Seiten aufgezeichnet werden. Da bei einer optischen Einzel- oder Einseitenstruktur-Platte, wie bei der herkömmlichen CD, an der einen Seite des Substrats ein Aluminium-Reflexionsfilm oder ein Schutzfilm geformt ist, zeigt das Substrat bezüglich Vorder- und Rückseite eine asymmetrische Feuchtigkeitsabsorption, so daß es sich leicht verziehen kann. Mit einer doppelseitigen optischen Platte wird der Verzug des Substrats aufgrund von Feuchtigkeitsabsorption unterdrückt und damit das Auftreten einer großen Neigung verhindert.However, if the substrate thickness is simply reduced, the substrate may warp considerably due to temperature or humidity. The warp of the substrate is the main contributor to the tilt. To prevent this phenomenon, it is most effective to make the optical disk double-sided like the laser disk or to give the optical disk a symmetrical structure with respect to the front and back. In this case, information can be recorded on both sides. In a single- or single-side structure optical disk like the conventional CD, since an aluminum reflection film or a protective film is formed on one side of the substrate, the substrate exhibits asymmetrical moisture absorption with respect to the front and back, so that it is easy to warp. With a double-sided optical disk, the warp of the substrate due to moisture absorption is suppressed, thus preventing the occurrence of a large tilt.
Die oben beschriebenen Auswertungsergebnisse zeigen, daß bei Verwendung einer Kombination aus einer Laserdiode einer Wellenlänge von 0,685 um, eines 0,6 mm dicken Substrats und eines Objektivs mit NA = 0,6 die Wellenlänge von 0,780 um auf 0,685 um verkürzt wird und sich die NA von 0,45 auf 0,6 vergrößert, so daß die Aufzeichnungsdichte auch mittels herkömmlicher CD-Kon-The evaluation results described above show that when using a combination of a laser diode with a wavelength of 0.685 um, a 0.6 mm thick substrate and a lens with NA = 0.6, the wavelength is shortened from 0.780 um to 0.685 um and the NA increases from 0.45 to 0.6, so that the recording density can also be achieved using conventional CD processing.
struktionstechniken auf etwa das 2,3-fache derjenigen des herkömmlichen CD-Formats vergrößert werden oder sein kann. Genauer gesagt: da die Fleckgröße &lgr;/&Ngr;&Agr; proportional ist, ergibt dies (0,685/0,6)/ (0,780/0,45), was bedeutet, daß die Aufzeichnungsdichte etwa das 2,3-fache derjenigen der herkömmlichen CD beträgt. Um jedoch die für die Aufzeichnung von zweistündiger nach der MPEG2-Methode komprimierter Bewegt- oder Filmbildinformation mit der CD-Größe erforderliche Kapazität zu erreichen, ist es nötig, die Aufzeichnungsdichte (Kapazität) etwa fünfmal größer zu machen als die des herkömmlichen CD-Formats.construction techniques to about 2.3 times that of the conventional CD format. More specifically, since the spot size λ/�Nα is proportional, this gives (0.685/0.6)/(0.780/0.45), which means that the recording density is about 2.3 times that of the conventional CD. However, in order to achieve the capacity required to record two hours of MPEG2-compressed motion picture or film information in the CD size, it is necessary to make the recording density (capacity) about five times that of the conventional CD format.
Erfindungsgemäß wird eine optische Platte bereitgestellt, die eine wesentliche Verkleinerung des Spurabstands zur Erzielung einer wesentlich höheren Dichte und einer größeren Kapazität ermöglicht, dabei aber die niedrige Übersprech-Charakteristik oder -Kennlinie und die ausreichend großen Signalpegel von Wiedergabesignal und Gegentaktsignal gewährleistet; dies wird durch Optimierung der Pitform bei der gleichen Strahlfleckgröße, wie oben beschrieben, erreicht. Im folgenden ist die Pitform bei der Erfindung im einzelnen beschrieben.According to the present invention, there is provided an optical disk which enables a substantial reduction in the track pitch to achieve a substantially higher density and a larger capacity while ensuring the low crosstalk characteristic and the sufficiently large signal levels of the reproduction signal and push-pull signal by optimizing the pit shape with the same beam spot size as described above. The pit shape in the present invention is described in detail below.
ig. 1 ist eine erläuternde schematische Darstellung der Form eines Pits bei einer erfindungsgemäßen optischen Platte. Gemäß dieser Figur ist die Form bzw. Kontur eines Pits 10 einer Form mit einem trapezförmigen Querschnitt oder der Form eines Fußballstadions angenähert. Die Innenwand bzw. Flanke 11 des Pits 10 ist in Abwärtsrichtung geneigt, während ihr(e) Bodenabschnitt bzw. Sohle 12 nahezu flach ist. Die Ziffer 13 gibt den Querschnitt des Pits 10 längs des Radius der optischen Platte (die Spurbreitenrichtung) an; mit 14 ist der Querschnitt längs des Umfangs der optischen Platte (die ,Spurrichtung) bezeichnet; Wm steht für die Größe (dasig. 1 is an explanatory diagram of the shape of a pit in an optical disk according to the invention. According to this figure, the shape or contour of a pit 10 is approximated to a shape with a trapezoidal cross section or the shape of a football stadium. The inner wall or flank 11 of the pit 10 is inclined downwards, while its bottom portion or sole 12 is almost flat. The numeral 13 indicates the cross section of the pit 10 along the radius of the optical disk (the track width direction); 14 indicates the cross section along the circumference of the optical disk (the "track direction"); Wm stands for the size (the
Maß) der Oberseite des Pits 10 quer zur Spurbreite (im folgenden als obere Breite bezeichnet); Wi steht für die Größe (das Maß) der Sohle des Pits IO quer zur Spurbreite (im folgenden als untere Breite bezeichnet); hm gibt die Tiefe des Pits 10 an; Zm bedeutet die Länge des Pits 10 längs der Spur; und &thgr; repräsentiert den Winkel der Flanke des Pits 10 (den Winkel, den die Flanke mit der Oberfläche der optischen Platte einschließt) .where θ represents the size (dimension) of the top of the pit 10 across the track width (hereinafter referred to as the upper width); Wi represents the size (dimension) of the bottom of the pit IO across the track width (hereinafter referred to as the lower width); hm represents the depth of the pit 10; Zm represents the length of the pit 10 along the track; and θ represents the angle of the flank of the pit 10 (the angle which the flank makes with the surface of the optical disk).
Fig. 2 zeigt ein Modell des bei der Analyse verwendeten optischen Wiedergabesystems des optischen Plattengeräts oder auch Optikplattengeräts. Die Figur zeigt die Einfallslichtverteilung 20 (V (x,y)) des Wiedergabelichtstrahls, das Einfallslicht 21, einen Polarisationsstrahlteiler (oder Halbspiegel) 22 zum Trennen des Einfallslichts 21 vom reflektierten Licht 26, ein(e) Objektiv(linse) 23 mit einer numerischen Apertur von NA, die Verteilung 24 (V (xy)) des durch das Objektiv auf die Aufzeichnungsfläche (Pitoberfläche) der optischen Platte fokussierten Lichts (Strahlflecks), eine optische Platte 25 mit einem komplexen Reflexionsvermögen von r (x,y), das reflektierte Licht (Reflexions-Fig. 2 shows a model of the optical reproduction system of the optical disk device used in the analysis. The figure shows the incident light distribution 20 (V (x,y)) of the reproduction light beam, the incident light 21, a polarization beam splitter (or half mirror) 22 for separating the incident light 21 from the reflected light 26, an objective lens 23 with a numerical aperture of NA, the distribution 24 (V (xy)) of the light (beam spot) focused by the objective lens onto the recording surface (pit surface) of the optical disk, an optical disk 25 with a complex reflectivity of r (x,y), the reflected light (reflection
licht) 26 und die Verteilung 27 (V (xy)) des reflektierten Lichts 26 auf einem Photosensor.light) 26 and the distribution 27 (V (xy)) of the reflected light 26 on a photosensor.
Fig. 3 zeigt schematisch die Pitanordnung auf der zum Berechnen der Pegel von Wiedergabe- und Gegentaktsignal benutzten optischen Platte, wobei der Spurabstand (Teilungsabstand eines Pits (quer) über die Spurbreite) mit Pt und der Pitabstand (Pit(teilungs)abstand längs der Spur) mit Pmy bezeichnet sind. Die Strahlflecke 30 und 31 des Wiedergabelichtstrahls stellen einen Fleck A im Zentrum eines Pits bzw. einen Fleck B zwischen Pits dar. Die Amplitude des Wiedergabesignals ist mit IS(A) - S(B)| bezeichnet, wobei S(A) und S(B) die Ausgangssignale des Photosensors dann, wenn der Strahl-Fig. 3 shows schematically the pit arrangement on the optical disk used to calculate the levels of the playback and push-pull signals, where the track pitch (pit pitch across the track width) is denoted by Pt and the pit pitch (pit pitch along the track) is denoted by Pmy. The beam spots 30 and 31 of the playback light beam represent a spot A in the center of a pit and a spot B between pits, respectively. The amplitude of the playback signal is denoted by IS(A) - S(B)|, where S(A) and S(B) are the output signals of the photosensor when the beam
fleck bei (A) bzw. (B) positioniert ist, angeben. Linien 32 und 33 zeigen die Positionen, in denen das Gegentaktsignal (das Differenzsignal zwischen den Ausgangssignalen der geteilten, längs der Spur in mindestens zwei Meßbereichen angeordneten Photosensoren) in einem Bereich (C) mit Pits und einem Bereich (D) ohne Pits erhalten wird. Diese Gegentaktsignale besitzen jeweils die mittleren Spitze-Spitze-Größen im Bereich C und im Bereich D.spot positioned at (A) and (B), respectively. Lines 32 and 33 show the positions at which the push-pull signal (the difference signal between the output signals of the divided photosensors arranged along the track in at least two measuring areas) is obtained in an area (C) with pits and an area (D) without pits. These push-pull signals have the average peak-to-peak sizes in area C and area D, respectively.
Fig. 4 zeigt die Ergebnisse der Berechnung der Pegel von Wiedergabe- und Gegentaktsignal unter Heranziehung der Größe eines Pits quer über die Spurbreite und der Pit-Tiefe als Parameter bei einer Wiedergabe-Laserstrahlwellenlänge von 0,685 pm, NA = 0,6, Zm = 0,5 um, Pmy = 1 um und Pt = 0,72 um. Die Größen der Strahlausleucht- oder -Intensitätsfaktoren (beam filling factors) A/W(X) und A/W(Y) des Wiedergabelichtstrahls (quer) über die Spurbreite (X) und längs der Spur (Y) sind in der Figur dargestellt. Wie aus dieser Figur hervorgeht, hängen die Pegel von Wiedergabe- und Gegentaktsignal nicht wesentlich von der Form eines Pits ab, außer im Fall von Wn = 0,3 und Wi = 0,2. Dabei liegt keine solche Pit-Tiefe vor, daß die Pegel von Wiedergabe- und Gegentaktsignal gleichzeitig auf den maximalen Pegel gebracht werden würden. Zur Minimierung einer Verkleinerung des Gegentaktsignalpegels und zur Erzielung des maximalen Wiedergabesignalpegels ist es gemäß Fig. 4 wünschenswert, daß die Pit-Tiefe etwa &lgr;/5 beträgt und vorzugsweise im Bereich von &lgr;/4,2 - &lgr;/5,2 liegen sollte.Fig. 4 shows the results of calculation of the levels of the reproduced and push-pull signals using the size of a pit across the track width and the pit depth as parameters when the reproduced laser beam wavelength is 0.685 pm, NA = 0.6, Zm = 0.5 µm, Pmy = 1 µm and Pt = 0.72 µm. The magnitudes of the beam filling factors A/W(X) and A/W(Y) of the reproduced light beam (across) the track width (X) and along the track (Y) are shown in the figure. As can be seen from this figure, the levels of the reproduced and push-pull signals do not depend significantly on the shape of a pit, except in the case of Wn = 0.3 and Wi = 0.2. The pit depth is not such that the levels of the playback and push-pull signals are simultaneously brought to the maximum level. In order to minimize a reduction in the push-pull signal level and to achieve the maximum playback signal level, it is desirable, as shown in Fig. 4, that the pit depth is approximately λ/5 and should preferably be in the range of λ/4.2 - λ/5.2.
Fig. 5 veranschaulicht schematisch eine MÜF (Modulationsübertragungsfunktion / MTF) des optischen Wiedergabesystems und die Pitanordnung auf der für die Bewertung des Übersprechens zwischen benachbarten Spuren benutzten optischen Platte. In der Figur repräsentierenFig. 5 schematically illustrates a MTF (Modulation Transfer Function) of the optical reproduction system and the pit arrangement on the optical disk used for evaluating the crosstalk between adjacent tracks. In the figure,
die Flecke 5 0 und 51 des Wiedergabelichtstrahls einen Fleck im Zentrum (A) eines Pits und einen Fleck, der eine Position (B) in einem Abstand td vom Zentrum eines Pits passiert. MÜF ist als die Größe (power) der Grundfrequenzkomponente des Ausgangssignals vom Photosensor ausgedrückt, das erhalten wird, wenn der Strahlfleck das Zentrum eines Pits passiert. Übersprechen ist ausgedrückt als die Leistung oder Größe der Grundfrequenzkomponente des Ausgangssignals vom Photosensor, das dann erhalten wird, wenn der Strahlfleck die Position B passiert.the spots 5 0 and 51 of the reproducing light beam are a spot in the center (A) of a pit and a spot passing a position (B) at a distance td from the center of a pit. MTF is expressed as the power of the fundamental frequency component of the output signal from the photosensor obtained when the beam spot passes the center of a pit. Crosstalk is expressed as the power or magnitude of the fundamental frequency component of the output signal from the photosensor obtained when the beam spot passes position B.
Fig. 6 zeigt die MÜF- und Übersprech-Kennlinien für den Fall, daß der Spurabstand Pt auf 0,72 um und die Tiefe hm des Pits 10 auf 0,2 &rgr; festgelegt sind und die obere Breite Wm sowie die untere Breite Wi des Pits IO verschiedentlich geändert werden, wobei die Raumfrequenz auf der Abszisse und MÜF und Übersprechen auf der Ordinate aufgetragen sind. Die Größen bzw. Werte der Strahlausleuchtfaktoren (beam packing factors) A/W(X) ■und A/W(Y) des Wiedergabelichtstrahls quer über die Spurbreite (X) und längs der Spur (Y) sind in der Figur angegeben. Gemäß dieser Figur liefert die MÜF je nach der Pitform eine Differenz von 1 - 2 dB, was nicht zu groß ist. Dagegen ist ersichtlich, daß sich das Übersprechen mit der Pitform beträchtlich ändert.Fig. 6 shows the MTF and crosstalk characteristics in the case where the track pitch Pt is set to 0.72 µm and the depth hm of the pit 10 is set to 0.2 ρ, and the upper width Wm and the lower width Wi of the pit IO are variously changed, with the spatial frequency on the abscissa and MTF and crosstalk on the ordinate. The sizes or values of the beam packing factors A/W(X) and A/W(Y) of the reproducing light beam across the track width (X) and along the track (Y) are shown in the figure. According to this figure, the MTF provides a difference of 1 - 2 dB depending on the pit shape, which is not too large. On the other hand, it can be seen that the crosstalk varies considerably with the pit shape.
Fig. 7 zeigt die MÜF- und Übersprechenkennlinien unter den gleichen Bedingungen wie in Fig. 6, nur daß dabei &lgr; auf 0,650 um eingestellt ist.Fig. 7 shows the MTF and crosstalk characteristics under the same conditions as in Fig. 6, except that λ is set to 0.650 μm.
Fig. 8 zeigt die MÜF- und Übersprechenkennlinien für den Fall, daß der Spurabstand Pt auf 0,72 um und die Tiefe hm des Pits 10 auf 0,2 um festgelegt sind und die obere Breite Wm sowie der Winkel &thgr; der Flanke 11 des Pits IO verschiedentlich geändert werden, wobei die Raumfrequenz auf der Abszisse und MÜF und ÜbersprechenFig. 8 shows the MTF and crosstalk characteristics in the case where the track pitch Pt is set to 0.72 µm and the depth hm of the pit 10 is set to 0.2 µm and the top width Wm and the angle θ of the edge 11 of the pit IO are variously changed, with the spatial frequency on the abscissa and MTF and crosstalk
auf der Ordinate aufgetragen sind. Die Größen oder Werde der Strahlausleuchtfaktoren A/W(X) und A/W(Y) des Wiedergabelichtstrahls über die Spurbreite (X) und längs der Spur (Y) sind in dieser Figur angegeben.are plotted on the ordinate. The magnitudes or values of the beam illumination factors A/W(X) and A/W(Y) of the reproducing light beam across the track width (X) and along the track (Y) are given in this figure.
Fig. 9 zeigt die MÜF- und Übersprechenkennlinien unter den gleichen Bedingungen wie in Fig. 8, nur mit dem Unterschied, daß dabei die obere Breite Wm des Pits auf 0,35 &mgr;&igr;&agr; festgelegt ist und nur der Winkel &thgr; der Flanke 11 des Pits IO verschiedentlich geändert wird.Fig. 9 shows the MTF and crosstalk characteristics under the same conditions as in Fig. 8, with the only difference that the upper width Wm of the pit is fixed to 0.35 μα and only the angle θ of the flank 11 of the pit IO is changed variously.
Es sei angenommen, daß die 4/9-Modulationsmethode, deren Wirksamkeit oder Wirkungsgrad höher ist als die bzw. der der bei der herkömmlichen CD angewandten EFM(-Methode), und die (3, 17) RLL-(Run-Längenbegren-.zungs-)Methode als eine Modulationsmethode für auf der optischen Platte aufgezeichnete Information angewandt werden. Dies ist eine Codierungsmethode zum Umwandeln der 4-Bit-Originalinformation in 9 Bits und zum Begrenzen der Länge aufeinanderfolgender Nullen (Os) auf den Bereich von 3-17 Nullen. Das Dichtenverhältnis ist oder wird im Vergleich zu EFM (Eight to Fourteen Modulation) mit DCC (DC - Cancel Code) um 20% verbessert. Wenn dabei die kürzeste Pitlänge gleich 0,48 pm ist, ist die größte Pitlänge gleich 2,16 um. Aus diesem Grund muß dem Übersprechen aufgrund von Niederfrequenzkomponenten beim Abgreifen oder Abtasten (sensed) des längsten Pits Aufmerksamkeit gewidmet werden. Obgleich die Übersprech-Kennlinien gemäß den Fig. 6 bis 9 für solche ohne Neigung (tilt) stehen, müssen tatsächlich Neigungen berücksichtigt werden. Fig. 10 zeigt die MUF- und Übersprech-Kennlinien bei Berücksichtigung von Neigungen. Wie aus dieser Figur hervorgeht, bleibt bei Berücksichtigung von Neigungen die MÜF nahezu unverändert, doch nimmt die Größe des Übersprechens zu, und die Bedingungen zum Bestimmen der Parameter eines Pits werden strenger.Assume that the 4/9 modulation method, the efficiency of which is higher than that of the EFM (method) used in the conventional CD, and the (3, 17) RLL (run length limit) method are used as a modulation method for information recorded on the optical disk. This is a coding method for converting the 4-bit original information into 9 bits and limiting the length of consecutive zeros (Os) to the range of 3-17 zeros. The density ratio is improved by 20% compared with EFM (Eight to Fourteen Modulation) with DCC (DC - Cancel Code). Here, when the shortest pit length is 0.48 pm, the longest pit length is 2.16 µm. For this reason, attention must be paid to crosstalk due to low frequency components when tapping or sensing the longest pit. Although the crosstalk characteristics shown in Figs. 6 to 9 represent those without tilt, in fact tilts must be taken into account. Fig. 10 shows the MUF and crosstalk characteristics when tilts are taken into account. As can be seen from this figure, when tilts are taken into account, the MUF remains almost unchanged, but the amount of crosstalk increases and the conditions for determining the parameters of a pit become more stringent.
Wenn beim Systementwurf eines Optikplattengerats eine Neigung aufgrund von Verzug der optischen Platte selbst und eine auf dem Gerät beruhende Neigung zu 5 mrad bzw. 3 mrad vorausgesetzt werden, muß eine Gesamt-Neigung von etwa 8 mrad toleriert werden. Entsprechend der Simulation nach Fig. 10 kann die Größe des Übersprechens im Neigungsbereich von ±10 mrad für die gleiche Raumfrequenz auf Werte von weniger als -20 dB, wie sie für praktischen Einsatz gefordert werden, unterdrückt werden. Dies zeigt, daß eine Wellenlänge von 0,685 um und ein Spurabstand von 0,72 um zweckmäßig (annehmbar) sind.In the system design of an optical disk device, if a tilt due to warpage of the optical disk itself and a tilt due to the device are assumed to be 5 mrad and 3 mrad, respectively, a total tilt of about 8 mrad must be tolerated. According to the simulation of Fig. 10, the amount of crosstalk in the tilt range of ±10 mrad for the same spatial frequency can be suppressed to values of less than -20 dB as required for practical use. This shows that a wavelength of 0.685 µm and a track pitch of 0.72 µm are appropriate (acceptable).
Die Auswertung gemäß den Fig. 6 bis 9 zeigt, daß die Größe des Übersprechens (die Differenz im MÜF-Wert zwischen der MÜF-Kennlinie und der Übersprech-Kennli-,nie) 20 dB oder weniger beträgt bis zu Wm = 0,45 pm in dem Fall, in welchem der Spurabstand gemäß den Fig. 6 und 8 0,72 um beträgt. Im Fall von Wm = 0,5 &mgr;&igr;&agr; steigt dagegen die Größe des Übersprechens bei niedrigen Frequenzen schnell an, um -20 dB zu übersteigen. Die MÜF-Kennlinien sind bis zu Wm = 0,3 um vergleichsweise gut, verschlechtern sich jedoch stark, wenn Wm kleiner ist als 0,3 um. Der Bereich von Wm = 0,3 - 0,45 pm ist daher zweckmäßig (annehmbar).The evaluation according to Figs. 6 to 9 shows that the amount of crosstalk (the difference in MTF value between the MTF characteristic and the crosstalk characteristic) is 20 dB or less up to Wm = 0.45 pm in the case where the track pitch according to Figs. 6 and 8 is 0.72 µm. In the case of Wm = 0.5 µm, on the other hand, the amount of crosstalk increases rapidly at low frequencies to exceed -20 dB. The MTF characteristics are comparatively good up to Wm = 0.3 µm, but deteriorate sharply when Wm is smaller than 0.3 µm. The range of Wm = 0.3 - 0.45 pm is therefore appropriate (acceptable).
Die oben angegebenen Ergebnisse zeigen, daß es dann, wenn die Pitform über die Spurbreite bei einer Wellenlänge von 0,685 pm und NA = 0,6 (d.h. &lgr;/&Ngr;&Agr; = 1,14) standardisiert oder genormt ist bzw. wird, wünschenswert ist, daß die obere Breite eines Pits (0,3 - 0,45) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 pm und die untere Breite des Pits (0,2 - 0,25) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 um betragen oder die obere Breite Wm (0,3 - 0,45) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 um betragen und der Winkel &thgr; der Flanke im Bereich von 50 - 70° liegen sollten. Wenn insbesondere der Spurabstand Pt imThe above results show that when the pit shape is standardized over the track width at a wavelength of 0.685 pm and NA = 0.6 (i.e. λ/�Nα = 1.14), it is desirable that the upper width of a pit should be (0.3 - 0.45) × λ/�Nα/1.14 pm and the lower width of the pit should be (0.2 - 0.25) × λ/�Nα/1.14 µm, or the upper width Wm should be (0.3 - 0.45) × λ/�Nα/1.14 µm and the angle θ of the flank should be in the range of 50 - 70°. In particular, when the track pitch Pt in the
Bereich von (0,72 - 0,8) &khgr; &lgr;/&Ngr;&Agr;/1,14 um gewählt und der Spurabstand kleiner eingestellt wird als der Strahlfleckdurchmesser des Wiedergabelichtstrahls, ermöglicht eine Wahl der oberen Breite Wm und der unteren Breite Wi des Pits oder der oberen Breite Wm des Pits und des Winkels &bgr; der Flanke innerhalb der obigen Bereiche ein Unterdrücken der Größe des Übersprechens auf in der Praxis erforderliche Werte von weniger als -20 dB in dem in einem tatsächlichen Optikplattengerät zu erwartenden Neigungsbereich von +10 mrad, womit eine bemerkenswerte Verbesserung der Aufzeichnungsdichte erreicht wird. Infolgedessen kann durch Kombinieren dieses Spurabstands und dieser Pitform, z.B. der Laserdiode mit einer Wellenlänge von 0,685 pm, wie erwähnt, des 0,6 mm dicken Substrats, (und) des Objektivs mit NA = 0,6 das Ziel des Aufzeichnens von zweistündiger nach der MPEG-Methode komprimierter Filmbildinformation in dem CD-Format einfach realisiert werden.When the pit width Wm is selected in the range of (0.72 - 0.8) × λ/�Nα/1.14 µm and the track pitch is set smaller than the beam spot diameter of the reproducing light beam, selecting the pit upper width Wm and the pit lower width Wi or the pit upper width Wm and the slope angle β within the above ranges enables the amount of crosstalk to be suppressed to practically required values of less than -20 dB in the slope range of +10 mrad expected in an actual optical disk device, thus achieving a remarkable improvement in recording density. As a result, by combining this track pitch and pit shape, e.g., the laser diode having a wavelength of 0.685 pm as mentioned, the 0.6 mm thick substrate, (and) the lens having NA = 0.6, the object of recording two hours of motion picture information compressed by the MPEG method in the CD format can be easily realized.
•Die bei der Erläuterung der Erfindung benutzten Parameter werden durch Berechnungen unter der Voraussetzung, daß das Pit in der Form eines idealen Trapezes oder Trapezoids vorliegt, gewonnen. Das Pit besitzt jedoch tatsächlich nicht die Form eines genauen Trapezes oder Trapezoids, sondern ist gemäß Fig. 13 an seinen Ecken gekrümmt. Die.Parameter für das ideale trapezförmige Pit oder Modell-Pit sind daher von denen für das tatsächliche Pit verschieden. Fig. 14 zeigt die Differenz zwischen der unteren Rillenbreite wi und der oberen Rillenbreite wg für das Modell-Pit und das tatsächliche Pit. Gemäß Fig. 14 liegt der Wert von wi für das Modell-Pit im Bereich von 0,2 - 0,32 um; der Wert von wg für das Modell-Pit liegt im Bereich von 0,3 0,45 pm, während der Wert von wg für das tatsächliche Pit von 0,3 - 0,5 pm variiert. Weiterhin gilt für den Neigungswinkel &thgr; des Pits folgendes: Gemäß Fig. 15 liegt ein Neigungswinkel des Modell-Pits im Bereich von•The parameters used in explaining the invention are obtained by calculations under the assumption that the pit is in the shape of an ideal trapezoid or trapezoid. However, the pit does not actually have the shape of an exact trapezoid or trapezoid, but is curved at its corners as shown in Fig. 13. The parameters for the ideal trapezoidal pit or model pit are therefore different from those for the actual pit. Fig. 14 shows the difference between the lower groove width wi and the upper groove width wg for the model pit and the actual pit. According to Fig. 14, the value of wi for the model pit is in the range of 0.2 - 0.32 µm; the value of wg for the model pit is in the range of 0.3 - 0.45 µm, while the value of wg for the actual pit varies from 0.3 - 0.5 µm. Furthermore, the inclination angle &thetas; of the pit: According to Fig. 15, the inclination angle of the model pit is in the range of
50 - 70°, während derjenige des tatsächlichen Pits im Bereich von 30 - 60° liegt.50 - 70°, while that of the actual pit is in the range of 30 - 60°.
Im folgenden ist der Aufbau einer erfindungsgemäßen optischen Platte beschrieben. Die Fig. 16A und 16B sind eine perspektivische Darstellung bzw. eine Schnittansicht einer doppelseitigen optischen Platte 100. Die eine Fläche jedes der durchsichtigen, eingeprägte Pits aufweisenden Substrate 101 bzw. 102 aus einem lichtdurchlässigen Harz, wie Polycarbonat oder Acrylharz, ist jeweils mit einem Reflexionsfilm 103 bzw. 104 (aus z.B. Aluminium) beschichtet. Auf diesen Filmen sind Schutzfilme 105 bzw. 106 ausgebildet. Die Dicke der durchsichtigen Substrate 101 und 102, deren Schutzfilme 105 bzw. 106 einander zugewandt sind, sind zusammen mit einer eine Dicke von einigen 10 um besitzenden Adhäsions- oder Haftschicht 107 aus einem wärmehärtenden Klebmittel schichtartig zusammengesetzt. Im Zentrum der optischen Platte 100 befindet sich ein Aufspann-Loch 10 8, iim das herum eine Aufspannzone 109 vorgesehen ist. Ein von einer (nicht dargestellten) Laserdiode emittierter Wiedergabelichtstrahl 110 durchläuft das optische Wiedergabesystem, tritt von einem (einer) Objektiv (linse) 111 her über die durchsichtigen Substrate 101, 102 in die optische Platte 100 ein und wird als kleiner Strahlfleck auf den Reflexionsfilmen 103 bzw. 104 fokussiert.The structure of an optical disk according to the invention is described below. Figs. 16A and 16B are a perspective view and a sectional view of a double-sided optical disk 100, respectively. One surface of each of the transparent substrates 101 and 102 having embossed pits made of a light-transmitting resin such as polycarbonate or acrylic resin is coated with a reflection film 103 and 104 (e.g. made of aluminum). Protective films 105 and 106 are formed on these films, respectively. The thickness of the transparent substrates 101 and 102, whose protective films 105 and 106 face each other, are laminated together with an adhesion layer 107 made of a thermosetting adhesive having a thickness of several tens of µm. In the center of the optical disk 100 there is a clamping hole 108, around which a clamping zone 109 is provided. A reproduction light beam 110 emitted from a laser diode (not shown) passes through the optical reproduction system, enters the optical disk 100 from an objective lens 111 via the transparent substrates 101, 102 and is focused as a small beam spot on the reflection films 103 and 104, respectively.
Fig. 17 zeigt ein Beispiel eines Optikplattengeräts zum Wiedergeben von komprimierter Bewegt- oder Filmbildinformation unter Verwendung der oben beschriebenen optischen Platte 100. Da die optische Platte 100 die Substrate 101 und 102 einer geringen Dicke von (nur) 0,6 mm aufweist und daher für Staub oder Schmutz auf ihrer Oberfläche weniger unanfällig ist als eine ein 1,2 mm dickes Substrat verwendende CD, ist sie in einer Kassette 200 untergebracht. Durch Unterbringung derFig. 17 shows an example of an optical disk device for reproducing compressed moving or film image information using the optical disk 100 described above. Since the optical disk 100 has the substrates 101 and 102 of a small thickness of (only) 0.6 mm and is therefore less susceptible to dust or dirt on its surface than a CD using a 1.2 mm thick substrate, it is housed in a cartridge 200. By housing the
optischen Platte 100 in der Kassette 200 brauchen, im Gegensatz zu CDs, die Art des Haltens bzw. Erfassens der Platte, Staub, Fingerabdrücke usw. nicht berücksichtigt zu werden, was für das Handhaben und Tragen günstig ist. Wenn die Platte, wie eine CD, unbedeckt ist, muß die Fähigkeit für Fehlerkorrektur unter Berücksichtigung eines unerwarteten Vorkommnisses, wie eines Defekts, bestimmt werden oder sein. Bei Verwendung der Kassette 200 werden derartige Erwägungen dagegen unnötig. Es ist daher möglich, die LDC-Lese-Solomon-Fehlerkorrekturtechnik in Sektoren, wie dies bei einer beschreibbaren optischen Platte der Fall ist, anzuwenden. Wenn eine optische Platte beispielsweise in Einheiten von 2 kbyte bis 4 kbyte formatiert ist oder wird, kann aus diesem Grund die (der) Aufzeichnungsleistung oder -Wirkungsgrad im Vergleich zur CD um mehr als 10% erhöht sein.optical disk 100 in the cartridge 200, unlike CDs, the manner of holding the disk, dust, fingerprints, etc. need not be considered, which is convenient for handling and carrying. When the disk is uncovered, such as a CD, the ability for error correction must be determined in consideration of an unexpected occurrence such as a defect. On the other hand, when the cartridge 200 is used, such considerations become unnecessary. It is therefore possible to apply the LDC read-Solomon error correction technique in sectors as is the case with a recordable optical disk. For this reason, when an optical disk is formatted in units of 2 kbyte to 4 kbyte, for example, the recording performance or efficiency can be increased by more than 10% compared with the CD.
Bei Anwendung der 4/9-Modulationsmethode als Modulationsmethode für die auf der optischen Platte 100 aufgezeichnete Information, bei einem Spurabstand auf der optischen Platte 100 von 0,72 &rgr; und einem Pitabstand von 0,96 um ist zu erwarten, daß das Pit-Dichteverhältnis 3,84-mal so. groß ist wie beim herkömmlichen CD-Format und der Modulationswirkungsgrad um 20% und der Formatwirkungsgrad um 10% erhöht sind. Es kann somit eine Erhöhung der Kapazität um insgesamt den Faktor von 5,1 erwartet werden. Wenn - wie vorher erwähnt Filmbildinformation, etwa ein (Spiel-)Film, mit einer dem S-VHS-System entsprechenden Bildgüte reproduziert wird, erfordert dies, einschließlich Ton, eine Frequenz von 4,5 Mbps (Mbit/s), so daß die für zweistündige Wiedergabe erforderliche Kapazität 4 Gbyte beträgt. Aufgrund der erwähnten Kapazitätsvergrößerung um bzw. auf das 5,1-fache kann die Kapazität von 4 Gbyte auf einer Seite der'Platte realisiert werden. Zudem ermöglicht allein eine einzige doppelseitige optischeBy using the 4/9 modulation method as the modulation method for the information recorded on the optical disk 100, with a track pitch on the optical disk 100 of 0.72 ρ and a pit pitch of 0.96 μm, the pit density ratio is expected to be 3.84 times that of the conventional CD format, and the modulation efficiency is increased by 20% and the format efficiency by 10%. Thus, a total capacity increase of a factor of 5.1 can be expected. As previously mentioned, if film image information, such as a (feature) film, is reproduced with an image quality equivalent to the S-VHS system, this requires a frequency of 4.5 Mbps (Mbit/s), including sound, so that the capacity required for two hours of playback is 4 Gbytes. Due to the aforementioned capacity increase of 5.1 times, a capacity of 4 Gbytes can be achieved on one side of the disk. In addition, a single double-sided optical
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Platte der in den Fig. 16A und 16B gezeigten Art eine maximal vierstündige Aufzeichnung bzw. Aufnahme.Disk of the type shown in Figs. 16A and 16B a maximum of four hours of recording or recording.
Gemäß Fig. 17 wird die optische Platte 100 durch einen Konus 220 aufgespannt und durch einen Spindelmotor 201 in Drehung versetzt. Der Spindelmotor 201 wird durch eine Spindelmotor-Treiberschaltung 202 angesteuert. Das optische Wiedergabesystem weist den im folgenden beschriebenen Aufbau auf.According to Fig. 17, the optical disk 100 is clamped by a cone 220 and rotated by a spindle motor 201. The spindle motor 201 is controlled by a spindle motor driver circuit 202. The optical playback system has the structure described below.
Ein(e) Objektiv(linse) 203 ist in Gegenüberstellung zur optischen Platte 100 angeordnet und kann durch eine Fokussierspule 204 längs der optischen Achse und durch eine Spurführungsspule 205 über die Spurbreite bzw. quer dazu bewegt (geführt) werden. Die Wellenlänge einer durch einen Laserdioden-(LD-)Treiber 206 angesteuerten Laserdiode 207 beträgt 0,685 pm. Der von der Laserdiode 207 emittierte Lichtstrahl wird durch eine Kollimatorlinse 20 8 zu einem parallelen Lichtfluß geformt und fällt dann auf einen Polarisationsstrahlteiler 209. Der von der Laserdiode 207 emittierte Lichtstrahl besitzt im allgemeinen ein elliptisches Fernfeldmuster (far field pattern). Wenn ein rundes Muster nötig ist, braucht daher nur ein Strahlformprisma der Kollimatorlines 208 nachgeschaltet zu werden. Der durch den Polarisationsstrahlteiler 209 hindurchgetretene Lichtstrahl wird durch das Objektiv 203 auf die optische Platte 100 fokussiert.An objective lens 203 is arranged in opposition to the optical disk 100 and can be moved (guided) along the optical axis by a focusing coil 204 and across the track width or across it by a tracking coil 205. The wavelength of a laser diode 207 controlled by a laser diode (LD) driver 206 is 0.685 pm. The light beam emitted by the laser diode 207 is formed into a parallel light flux by a collimator lens 208 and then falls on a polarization beam splitter 209. The light beam emitted by the laser diode 207 generally has an elliptical far field pattern. Therefore, if a round pattern is required, only a beam shaping prism needs to be connected downstream of the collimator lines 208. The light beam passing through the polarization beam splitter 209 is focused by the lens 203 on the optical plate 100.
Das vom Reflexionsfilm auf der optischen Platte 100 reflektierte Licht läuft über das Objektiv 203 entgegengesetzt zum Einfallslichtstrahl zurück, wird durch den Polarisationsstrahlteiler 209 reflektiert bzw. umgelenkt und fällt über das optische Abgreif- oder Meßsystem aus einer Kondensorlinse 210 und einer Zylinderlinse 211 auf einen Photosensor 212, bei dem es sich z.B. um einen Vierquadranten-Photosensor handelt. DieThe light reflected by the reflection film on the optical plate 100 runs back via the lens 203 in the opposite direction to the incident light beam, is reflected or deflected by the polarization beam splitter 209 and falls via the optical pickup or measuring system consisting of a condenser lens 210 and a cylindrical lens 211 onto a photosensor 212, which is, for example, a four-quadrant photosensor. The
vier Meßausgangssignale vom Photosensor werden einer einen Verstärker und eine Addier/Subtrahierstufe enthaltenden Verstärkeranordnung 213 eingespeist, die ein Schärfenfehlersignal, ein Spurfehlersignal und ein Wiedergabesignal erzeugt. Das Spur(führungs)fehlersignal wird mittels z.B. einer Gegentakttechnik in Form eines Gegentaktsignals, wie vorher beschrieben, gewonnen. Das Schärfenfehlersignal und das Spurfehlersignal werden der Fokussierspule 204 und der Spurführungsspule 205 über eine Servosteuereinheit 214 zugespeist. Als Folge hiervon wird das Objektiv 203 längs der optischen Achse und (quer) über die Spurbreite bewegt (geführt), um damit den Lichtstrahl auf die Oberfläche des als Aufzeichnungsfläche der optischen Platte 100 dienenden Reflexionsfilms zu fokussieren und die Zielspur zu verfolgen.four measurement output signals from the photosensor are fed to an amplifier arrangement 213 comprising an amplifier and an adder/subtractor, which generates a focus error signal, a tracking error signal and a playback signal. The tracking error signal is obtained by means of, for example, a push-pull technique in the form of a push-pull signal as previously described. The focus error signal and the tracking error signal are fed to the focus coil 204 and the tracking coil 205 via a servo control unit 214. As a result, the lens 203 is moved (guided) along the optical axis and across the track width to focus the light beam on the surface of the reflective film serving as the recording surface of the optical disk 100 and to track the target track.
Das Wiedergabesignal von der Verstärkeranordnung wird einer Signalverarbeitungs- oder -prozessorschaltung 215 eingespeist, welche das Eingangssignal digitalisiert bzw. binär umsetzt und dann Datenimpulse abgreift. Die abgegriffenen (oder abgetasteten) •Datenimpulse werden einer Plattensteuereinheit 216 eingespeist, die das Format decodiert, Fehler korrigiert und dann das so erhaltene Signal als■Bitstrom (bit stream) der Filmbildinformation einer MPEG2-Decodierer/Steuereinheit 217 zuspeist. Da die durch Kompression (Codierung) der Filmbildinformation nach den (der) MPEG2-Standards oder -Norm gewonnenen Daten auf der optischen Platte 100 aufgezeichnet sind, bewirkt die MPEG2-Decodierer/Steuereinheit 217 das Expandieren bzw. Dehnen des eingespeisten Bitstroms zwecks Wiedergabe der ursprünglichen Filmbildinformation. Die reproduzierte Filmbildinformation wird einer Videosignalgeneratorschaltung 218 zugespeist, die ein Austastsignal usw. hinzufügt, um ein Videosignal in einem spezifischen Fernsehformat zu erzeugen. Die TechnikThe playback signal from the amplifier array is fed to a signal processing circuit 215 which digitizes the input signal and then extracts data pulses. The extracted data pulses are fed to a disk controller 216 which decodes the format, corrects errors and then feeds the resulting signal as a bit stream of the motion picture information to an MPEG2 decoder/controller 217. Since the data obtained by compressing (encoding) the motion picture information according to the MPEG2 standards is recorded on the optical disk 100, the MPEG2 decoder/controller 217 causes the input bit stream to be expanded to reproduce the original motion picture information. The reproduced film image information is fed to a video signal generator circuit 218 which adds a blanking signal etc. to generate a video signal in a specific television format. The technique
bezüglich der MPEG2(-Methode) ist in der US-PS 5 317 397 und in der US-Patentanmeldung Nr. 08/197,862 offenbart.concerning the MPEG2(-method) is disclosed in US-PS 5,317,397 and in US Patent Application No. 08/197,862.
Wie oben erwähnt, weist die erfindungsgemäße optische Platte eine derart optimale Pitform (die oberen und unteren Breiten eines Pits oder die obere Breite eines Pits und der Winkel der Pit-Flanke) auf, daß es möglich wird, den Spurabstand auf eine kleinere Größe als den Fleckdurchmesser des Wiedergabelichtstrahls einzustellen und Übersprechen zwischen benachbarten Spuren auf einen für die Praxis erforderlichen Pegel zu verringern. Infolgedessen können bei der optischen Platte die Spurdichte auf etwa das 1,5-fache derjenigen der herkömmlichen CD erhöht sein und ausreichend große Pegel des Wiedergabesignals und des Gegentaktsignals für Spurnachführung gewährleistet werden.As mentioned above, the optical disk of the present invention has such an optimum pit shape (the upper and lower widths of a pit or the upper width of a pit and the angle of the pit flank) that it becomes possible to set the track pitch to a size smaller than the spot diameter of the reproducing light beam and to reduce crosstalk between adjacent tracks to a practically required level. As a result, the optical disk can increase the track density to about 1.5 times that of the conventional CD and ensure sufficiently large levels of the reproducing signal and the push-pull signal for tracking.
Folglich kann mit der Erfindung, wie in den beschriebenen Ausführungsformen gezeigt, die Kapazität entsprechend etwa dem Fünffachen derjenigen der herkömmlichen CD auch mit z.B. dem CD-Format realisiert wer-.den. Zudem kann 4 Mbps (mbit/s) an komprimierter (oder verdichteter) Filmbildinformation, einschließlich Ton, mit einer Bildgüte, die ebenso hoch ist wie bei einem hochqualitativen Videorecorder, für zwei Stunden (Wiedergabe) gespeichert werden, was für den praktischen Einsatz sehr günstig ist.Consequently, with the invention, as shown in the described embodiments, the capacity corresponding to about five times that of the conventional CD can also be realized with, for example, the CD format. In addition, 4 Mbps (mbit/s) of compressed (or condensed) film image information, including sound, with an image quality that is as high as that of a high-quality video recorder, can be stored for two hours (playback), which is very convenient for practical use.
Claims (18)
ein Substrat (101) und1. Optical disk comprising
a substrate (101) and
ein Substrat (101, 102) und10. An optical disc comprising:
a substrate (101, 102) and
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DE9418355U Expired - Lifetime DE9418355U1 (en) | 1994-01-19 | 1994-09-13 | Optical disk and optical disk device |
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DE (1) | DE9418355U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0735530A1 (en) * | 1995-03-31 | 1996-10-02 | Toshiba-Emi Limited | Method and apparatus for manufacturing bonded disks |
WO1997035307A1 (en) * | 1996-03-19 | 1997-09-25 | Applied Holographics Plc | Optical data storage disc |
-
1994
- 1994-09-13 DE DE9418355U patent/DE9418355U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0735530A1 (en) * | 1995-03-31 | 1996-10-02 | Toshiba-Emi Limited | Method and apparatus for manufacturing bonded disks |
US5728250A (en) * | 1995-03-31 | 1998-03-17 | Toshiba-Emi Limited | Method and apparatus for manufacturing bonded disks |
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