DE3609068A1

DE3609068A1 - Optisches aufzeichnungsverfahren

Info

Publication number: DE3609068A1
Application number: DE19863609068
Authority: DE
Inventors: Takeshi Kokubunji Tokio/Tokyo Maeda; Atsushi Ichikawa Chiba Saitoh; Kazuo Saitama Sigematsu; Hisataka Kokubunji Tokio/Tokyo Sugiyama; Wasao Higashiyamato Tokio/Tokyo Takasugi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1986-10-30
Also published as: NL8600690A; DE3644937C2; US4646103A; DE3609068C2

Description

HITACHI, LTD.

6, Kanda Surugadai 4-chome,

Chiyoda-ku, Tokyo 101,

Japan

Optisches Aufzeichnungsverfahren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum optischen Aufzeichnen bzw. Schreiben von Daten und insbesondere auf ein Aufzeichnungsverfahren, das zum Aufzeichnen von Signalen unter Verwendung des Anstiegs und Abfalls von Impulsen für die Daten auf einem Aufzeichnungsmedium, d.h. einem Datenträger, wie z.B. einer Bildplatte, gut geeignet ist.

Bei einem System zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen, bei dem die Aufzeichnungs- und Wiedergabeprinzipien einer Bildplatte ausgenutzt werden, wird Information aufgezeichnet, indem die optischen oder magentischen Eigenschaften des Mediums teilweise geändert werden. Ein Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem dieser Art ist beispielsweise in "Philips technical review", Bd. 40, 1982, Nr. 6, S. 157 - 164 beschrieben.

Bislang wurde im Fall der Aufzeichnung eines Modulationssignals unter Ausnutzung des Anstiegs und Abfalls von Impulsen für die Daten, beispielsweise eines Signals wie des Nazi-Codes, auf einem Aufzeichnungsmedium,wie z.B. einer Bildplatte, die Intensität eines Laserstrahls mit dem Modulationssignal selbst moduliert. Somit wurde ein Laserausgangsignal mit dem Anstieg und Abfall der Logik eines Eingangssignalcodes geschaltet.

Bei einem Bildplattensystem wird Information aufgezeichnet, indem die Wärmeeigenschaften eines Aufzeichnungsmediums, d.h. eines Datenträgers,ausgenützt werden. Punkte auf dem Aufzeichnungsmedium, die dem Anstieg und Abfall eines Aufzeichnungsimpulses entsprechen, sind die Teile des vorderen Randes und des rückwärtigen Randes einer Vertiefung oder eines magnetischen Bereichs, der entsprechend durch den Aufzeichnungsimpuls ausgebildet worden ist. Was die Temperaturen der Teile des vorderen Randes und des rückwärtigen Randes beim Schritt des Formens der Vertiefungen oder magnetischen Bereiche anbelangt, so wird die Temperatur des rückwärtigen Randteils höher als diejenige des vorderen Randteils aufgrund des Effekts thermischer Diffusion. Da die Impulsbreiten der Aufzeichnungsimpulse oder Laserausgangswellenformen zunehmen, wie durch die Wellenformen 201, 202, 203 und 204 in Fig. 1 gezeigt ist, zeigt sich aus diesem Grund der Einfluß des Effekts der thermischen Diffusion selbst, und die Formen der Vertiefungen, Löcher oder magnetischen Bereiche werden an den rückwärtigen Randteilen ausgedehnt, wie aus den Vertiefungen oder Bereichen 213 und 214 ersichtlich ist. Wenn hier eine von der Vertiefung oder dem Bereich 214 erhaltene wiedergegebene Wellenform 224 betrachtet wird, sind die ansteigende Wellenform 225 und die abfallende Wellenform 226 der wiedergegebenen Wellenform 224 nicht symmetrisch. Wenn eine derartige asymmetrische erzeugte Wellenform 224 durch eine Pegelmeßeinrichtung mit der Absicht geführt wird, die Breite des Aufzeichnungsimpulses zu detektieren, entsteht ein Fehler, da die Variation 235 der Vorderflanke und die Variation 236 Rückflanke eines detektierten Impulses 234 in bezug auf die Verschiebung 227 eines Meßpegels ungleich werden. Wenn die Breiten der Aufzeichnungsimpulse von den asymmetrischen wiederge-

gebenen Wellenformen detektiert werden, entsteht somit die Wahrscheinlichkeit, daß Fehler auftreten, und es wird keine hohe Zuverlässigkeit erzielt.

In Fig. 1 sind die Formen von durch die Aufzeichnungsimpulse 201, 202, 203 bzw. 204 erzeugten Vertiefungen oder magnetischen Bereichen mit Bezugszeichen 211, 212, 213 bzw. 214 bezeichnet. Die von diesen Vertiefungen oder Bereichen erhaltenen wiedergegebenen Wellenformen sind mit den Bezugszeichen 221, 222, 223 bzw. 224 und die von diesen wiedergegebenen Wellenformen detektierten Impulse sind mit den Bezugszeichen 231, 232, 233 bzw. 234 bezeichnet.

Inzwischen wird zur Herstellung von zur Wiedergabe bestimmten Platten, wie z.B. einer Kompaktplatte und einer Laserplatte, das Fotoätzverfahren zum Bilden von Vertiefungen verwendet. Gemäß diesem Verfahren sind die Formen der Vertiefungen lediglich durch die Profile der Strahlungsenergiedichte bestimmt. Wenn die vorderen und rückwärtigen Ränder der Vertiefungen symmetrische Strahlungsenergiedichte-Profile erhalten, werden sie symmetrisch, ohne daß das Problem einer Asymmetrie der Ränder der Vertiefungen auftritt.

Bei dem Bildplattensystem, bei dem die Information unter Ausnutzung der Wärmeeigenschaften des Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet wird, ist bereits ein Aufzeichnungsverfahren „ vorgeschlagen worden, bei dem die Wellenform eines Aufzeichungsimpulses in eine Wellenform umgewandelt wird, bei der der Effekt der thermischen Diffusion im voraus in Betracht gezogen worden ist, woraufhin eine wiedergegebene Wellenform mit ausgezeichneter Symmetrie von einer Vertiefung oder einem magentischen Bereich erhalten wird, die

unter Verwendung der umgewandelten Wellenform ausgebildet worden ist. Dieser Vorschlag ist in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 60-25032 beschr-ieben. -. ■ - '

Das vorgeschlagene Verfahren ist in Fig. 2 veranschaulicht. Bei diesem Verfahren ist eine Stromquellenschaltung zum Ansteuern eines Lasers mit einer Differenzierschaltung ausgestattet, die aus einem Kondensator C und einem Widerstand R besteht. Im Ansprechen auf ein Eingangsmodulationssignal mit Rechteckwellenform 19 wird eine Laserausgangssignalwellenform 20 hergestellt, deren Impulshöhe 21 entsprechend einer Zeitkonstanten C-R exponentiell gedämpft ist. Diese Wellenform 20 wird als Aufzeichnungsimpuls verwendet. Die Intensität eines Laserstrahls ist somit am rückwärtigen Endteil des Aufzeichnungsimpulses niedriger als am vorderen Endteil des Aufzeichnungsimpulses gemacht worden, um hierdurch ein einheitliches Tempe- _v. raturprofil vom vorderen Rand bis zum rückwärtigen Rand einer Vertiefung oder eines magnetischen Bereichs einzurichten. Daher wird die Vertiefung oder der Bereich 22 mit guter Symmetrie ausgebildet, und es wird' eine wiedergegebene Signalwellenform 23 mit guter Symmetrie erhalten.

Bei diesem Verfahren muß jedoch die optimale Zeitkonstante C · R für das thermische Ausbreitungs- bzw. Diffusionsvermögen eines Aufzeichnungsmediums (Aufzeichnungsfilm) eingestellt werden. In dieser Beziehung kann die Zeitkonstante C · R nicht an eine Dispersion oder Verteilung des thermischen Ausbreitungsvermögens des Aufzeichnungsfilms angepaßt werden, die auf die Schwankungen von Bedingungen bei der Herstellung des Aufzeichnungsfilms zurückzuführen sind. Dieses Verfahren weist daher den Nachteil auf, daß die Vertiefungen oder magnetischen Bereiche mit guter Symmetrie nicht immer

stabil ausgebildet werden können.

/4 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Aufzeichnungsverfahren mit hoher Zuverlässigkeit zu schaffen, das wiedergegebene Wellenformen liefert, die stets Anstiege und Abfälle mit guter Symmetrie aufweisen.

Erfindungsgemäß ist ein Aufzeichnungsimpuls mit großer Impulsbreite, der den Einfluß thermischer Diffusion stark . · ausübt, aus· zwei Impulsen mit¹ kleinen Impulsbreiten ausgebildet, die jeweils den Vorderflankenteil und den Rückflankenteil eines Modulationssignalimpulses bilden, um die Wirkung thermischer Diffusion aufzuheben, die sonst vom Vorderrandteil bis zum Rückrandteil einer Vertiefung oder eines magnetischen Bereichs entsteht. Der Aufzeichnungsimpuls setzt sich somit aus den beiden Impulsen zusammen, die in einem Abstand mit einem bestimmten Zeitintervall angeordnet sind und die dem Vorderflankenteil bzw. dem Rückflankenteil des Modulationssignalimpulses entsprechen. Durch das Aufzeichnen mit zwei derartigen Aufzeichnungsimpulsen (Laserausgangssignal-Wellenformen) werden zwei getrennte Vertiefungen oder magnetische Bereiche mit gleichen Vertiefungs- oder Bereichsbreiten gebildet.

In einem Fall, bei dem der Abstand zwischen den beiden Vertiefungen oder magnetischen Bereichen (nämlich eine räumliche Trennung entsprechend dem Zeitintervall zwischen den beiden Aufzeichnungsimpulsen) kürzer als die optische Auflösung eines Wiedergabelichtstrahls ist, liegt diejenige Vertiefung oder der Einschnitt bei einer wiedergegebenen Wellenform, die dem Abstand zwischen zwei Vertiefungen (pits) oder Bereichen entspricht, auf einem Pegel, der höher als ein Meßpegel ist. In diesem Fall werden die beiden Vertiefungen (pits) oder magnetische Bereiche als eine einzige durchgehende Vertiefung oder Bereich wiedergegeben.

In einem Fall, bei dem der Abstand zwischen den beiden Vertiefungen oder magnetischen Bereichen nicht kürzer als die optische Auflösung des Wiedergabelichtstrahls ist, wird ein Laserausgangssignal zwischen den beiden Aufzeichnungsimpulsen mit einem Ausmaß angewendet, bei dem der Einfluß thermischer Diffusion nicht auf den rückwärtigen Randteil der rückwärtigen Vertiefung ausgeübt wird, oder es werden alternativ einer oder mehrere Impulse mit geringen Impulsbreiten zwischen den beiden Aufzeichnungsimpulsen eingefügt. Das Intervall zwischen den benachbarten Impulsen dieser Impulse ist auf einen solchen Wert eingestellt, daß der Abstand zwischen benachbarten Vertiefungen oder magnetischen Bereichen, die durch diese Impulse gebildet werden sollen, ' kürzer als die optische Auflösung des Wiedergabelichtstrahls wird. Auf diese Weise werden die Vertiefungen oder Einschnitte bei einer wiedergebenen Wellenform, die den Abständen zwischen den Vertiefungen oder magnetischen Bereichen entsprechen, auf einem Pegel gehalten, der größer als der Meßpegel ist, so daß die Mehrzahl der Vertiefungen oder Bereiche als eine einzige durchgehende Vertiefung oder Bereich wiedergegeben wird.

Erfindungsgemäß kann die Symmetrie der Anstiege und Abfälle wiedergegebener Wellenformen verbessert werden, die den Vorderflanken bzw. Rückflanken von Aufzeichnungssignalimpulsen entsprechen. In einem Fall, bei dem die Anstiege und Abfälle von Impulsen für Daten verwendende Aufzeichnungssignale auf ein Aufzeichnungsmedium oder einen Datenträger aufgezeichnet werden und von diesem wiedergegeben werden, können Fehler verringert werden, so daß eine hohe Zuverlässigkeit erhalten wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung und der Zeichnung weiter er-

läutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm, in dem Aufzeichnungsimpulse sowie die Formen von durch diese gebildeten Vertiefungen und von den Vertiefungen erhaltene wiedergegebene Signalwellenformen veranschaulicht sind,

Fig. 2 ein Diagramm zum Erläutern eines bekannten Aufzeichnungsverfahrens ,

Fig. 3A-D Diagramme zur Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung,

Fig. 4 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise einer Schaltung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird,

Fig. 5 ein Blockdiagramm der Schaltung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird,

Fig. 6A, 6B und 6C Diagramme zur Erläuterung eines Verfahrens zur Informationswiedergabe,

Fig. 7 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Signalwiedergabeverfahrens, " "" * "

Fig. 8A-8D Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise von Schaltungsblöcken in Fig. 7,

Fig. 9 ein Diagramm, das die praktischen Anordnungen der Schaltungsblöcke in Fig. 7 veranschaulicht,

Fig. 10 ein Blockdiagramm zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Signalwiedergabeverfahrens und

Fig. 11A-11D Diagramme zur Erläuterung eines dritten Ausführungsbeispiels des Signalwiedergabeverfahrens.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen beschrieben. Bei den Ausführungsbeispielen der Erfindung sind bei einem Aufzeichnungsimpuls mit großer Impulsbreite, durch die ein starker Einfluß der thermischen

Diffusion bei der Ausbildung einer Vertiefung oder eines Bereichs ausgeübt wird, sein Vorderflankenteil und sein Rückflankenteil jeweils durch Impulse mit geringen Impulsbreiten gebildet, und zwischen beiden Impulsen ist ein Zeitintervall eingestellt. Der Einfluß thermischer Diffusion auf der Seite des rückwärtigen Randes ist somit aufgehoben. Wie in Fig. 3B gezeigt ist, werden bei einem Eingangsmodulationssignal 5 Impulse 7a und 7b entsprechend der Vorderflanke und der Rückflanke des Eingangsmodulationssignals 5 gebildet, und ein Zeitintervall 8 wird zwischen den bei-den Impulsen' eingestellt. Durch das Laserausgangssignal des Impulszuges werden zwei Vertiefungen oder Bereiche gebildet. Wenn die Impulsbreite des Eingangsmodulationssignals weiter ansteigt, wird in diesem Fall das Impulsintervall 8 des Impulszuges verlängert, und die Vertiefung bzw. Einkerbung 11 einer wiedergebenen Signalwellenform 10 wird vergrößert, so daß sie niedriger als ein Meßpegel wird. Wie in Fig. 3C gezeigt ist, wird daher auch während des Impulsintervalls 8 ein Laserausgangssignal 12 bis zu dem Ausmaß angewendet, daß der Rückrandteil der rückwärtigen Vertiefung durch die thermische Diffusion nicht stark beeinflußt wird. Wie in Fig. 3D gezeigt ist, wird alternativ eine Laserausgangswellenform 15 verwendet, bei der ein oder mehrere Impulse 16 in das Impulsintervall 8 eingefügt sind. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Pegel des zentralen Teils der wiedergegebenen Signalwellenform absinkt.

Bei einem Eingangsmodulationssignal 1 mit einer geringen Impulsbreite (die einen geringen Einfluß thermischer Diffusion ausübt), das geeignet ist, eine kleine Vertiefung oder Bereich auszubilden, der eine Wellenform mit einer Vorderflanke und einer Rückflanke mit"guter Symmetrie als wiedergegebene Wellenform 4 liefert, die in Fig. 3A gezeigt ist, wird als Laserausgangswellenform 2 die Wellenform des intakt gelassenen Signals verwendet. Im Gegensatz hierzu wird bei

einem Eingangsmodulationssignal 5 mit großer Aufzeichnungs-. impulsbreite eine .Laserausgangswellenform 6, 12 oder 15 verwendet, wie sie in den Fig. 3B, 3C oder 3D gezeigt ist.

Als nächstes wird ein Beispiel eines Zeitdiagramms zur Durchführung des obigen Verfahrens in Fig. 4 gezeigt, und in Fig. ist ein Beispiel von Schaltungsblöcken zum Erhalten eines Laserausgangssignals aus einem Eingangsmodulationssignal entsprechend diesem Zeitdiagramm gezeigt. Die in Fig. 5 gezeigte Schaltung ist aus zwei Verzögerungschaltungen 45 und 46, einer Schaltung 44 zum Einstellen der Verzögerungszeiten der Verzögerungsschaltungen, vier Logikschaltungen 48, 49 und 50, zwei Impulsstromquellen 51 und 52, die jeweils einen durch einen Eingangsaufzeichnungsimpuls betätigten Stromschalter umfassen, einer Stromquelle zur Gleichstromvormagnetisierung bzw. Vorsteuerung und Vorbelastung 53, einer Stromaddierschaltung 54 und einem Halbleiterlaser 55 aufgebaut.

Es wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 die Arbeitsweise der Schaltung beschrieben. Die Verzögerungszeiten C- und f- werden durch die Schaltung 44 zur Einstellung der Verzögerungszeit eingestellt, und ein Eingangsmodulationssignal 24 wird durch die entsprechenden Verzögerungsschaltungen 46 und 45 mit den Verzögerungszeiten ^₂ und (T, +^) durchgeführt, die durch die Einstellschaltung 44 bestimmt worden sind, um ein um T- verzögertes Signal 25 und ein um (V-, + T-) verzögertes Signal 26 zu erhalten. Danach werden das Eingangsmodulationssignal 24 und das um (f, +"T",) verzögerte Signal 26 durch die UND-Schaltung 47 und die NAND-Schaltung 48 durchgeführt, um ein logisches Signal 27 bzw. ein logisches Signal 28 zu erhalten. Des weiteren werden das umT- verzögerte Signal und das logische Signal 28 durch die UND-Schaltung 49 durchgeführt, um ein logisches Aufzeichnungssignal 29 zu erhalten. Außerdem werden das logische Signal 27 und das um V₇ ver-

zögerte Signal 2 5 durch die UND-Schaltung 50 durchgeführt, um ein logisches Aufzeichnungssignal 30 zu erhalten.

Die Impulsstromquelle 52 wird mit dem logischen Aufzeichnungssignal 29 geschaltet, um hierdurch einen Laseransteuerungsstrom mit einer Wellenform zu erhalten, die ähnlich der Wellenform des logischen Aufzeichnurigssignals 29
ist. Des weiteren wird die Impulsstromquelle 51 mit dem
logischen Aufzeichnungssignal 30 geschaltet, und es wird
ein Impulsstrom in die Stromaddierschaltung 54 eingegeben, wodurch ein Laserausgangssignal 31 erhalten werden kann. Hierbei wird es als möglich angesehen, die Impulsstromwerte der Impulsstromquellen 51 und 52 von außen
individuell einzustellen. Der Halbleiterlaser wird in
einen optischen Kopf montiert, der ein optisches System,
daß das Laserausgangssignal vom Laser auf den Aufzeichnungsfilm einer rotierenden Bildplatte fokussiert, ein Fotodetektorsystem, das von der Bildplatte reflektiertes Licht detektiert, und Mechanismen umfaßt, mit denen die Position des Laserstrahls auf der Bildplatte eingestellt wird
(Fokussierungssteuerung, Spursteuerung). Die Konstruktion
der gesamten Bildplattenvorrichtung, die aus einem derartigen _s. optischen Kopf, einem Bewegungsmechanismus für diesen etc. besteht, ist im einzelnen in der japanischen Patentanmeldung-Offenl^gungsschrift Nr. 58-91536 beschrieben.

Wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, wurde bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein in der Lauflänge begrenztes codiertes Signal, das aus vier Arten von Impulsbreiten P, , P_?, P-, und P. (wobei P, «- P_ < P- <; P. ist) besteht, als Eingangsmodulationssignal 24 verwendet. Hier sind die Bedingungen der Einstellungen der Impulsbreiten T₁ und T₂ der entsprechenden Impulse 7a und 7b der Vorderflanke und der Rückflanke der in Fig. 3B gezeigten Laserausgangswellenform wie folgt:

sollen für die minimale Impulsfolgefrequenz T_n des in der Lauflänge begrenzten codierten Eingangssignals gelten.

(2) Die wiedergegebene Wellenform 4 mit der Vorderflanke und Rückflanke mit guter Symmetrie, wie sie in Fig. 3A gezeigt ist, soll unter Verwendung eines Laserimpulsausgangssignals mit einer Impulsbreite in einem Bereich von:

1 2 ¹I 1 ^L2
(wobei 2 T₁ = T eingestellt ist) oder

für eine Zeilengeschwindigkeit (durch die Rotationsfrequenz und den Aufzeichnungsradius der Platte bestimmt) und eine Leistung des AufZeichnungsimpuls-Laserausgangssignals erhalten werden, die eingestellt worden sind.

Die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Impulsbreiten P,, P_, P- und P. des codierten Eingangsmodulationssignals 24 waren beispielsweise folgende:

^Pl	= 150	ns
^P2	= 200	ns
^P3	= 250	ns
^P4	= 300	ns.

Hier waren ΐ , und T„ so eingestellt, daß X. = C =V = 150 ns wurde auf der Basis der Einstellbedingung (1) eingestellt, und des weiteren wurdet= 100 ns auf der Basis der Einstellbedingung (2) eingestellt.■

Die mit der obigen Einstellung erhaltenen Laserausgangssignale 31 werden erläutert.

Ansprechend auf Eingangsimpulse 33 und 34 mit Impulsbreiten P, = 150 ns und P_ = 200 ns, die nicht kürzer als 2V - 200 ns (im allgemeinen'C₁ ⁺ £■ ο ^ ^sin^' werden als logische Aufzeichnungssignale Aufzeichnungsimpulse 37 und 38 erhalten, die lediglich um Ef„ verzögert sind und deren Wellenformen nicht veränd2rt sind, und es werden die Laserausgangsimpulse 41 und 42 entsprechend den jeweiligen Signalen erhalten.

Andererseits werden als logische Aufzeichnungssignale im Ansprechen auf Eingangsimpulse 32 und 35 mit den Impulsbreiten P_ = 250 ns und P. = 300 ns, die länger als 2 t (im allgemeinen £"-, ⁺ΐ%) sind, Wellenformen 36 und 39 erhalten, die um '£"„ verzögert sind und die jeweils so geändert sind, daß sie aus Impulsen 7a und 7b mit den Impulsbreiten L sowohl auf der Vorderflankenseite als auch auf der Rückflankenseite (im allgemeinen einem Impulszug mit der Impulsbreite Γ-· auf der Vorderf lankenseite und der Impulsbreite Vj auf der Rückflankenseite) und einem Zeitintervall 8 zusammengesetzt sind. Als Laserausgangssignale werden Impuls- · formen 40 und 43 erhalten, bei denen die Ausgangspegel der Teile der Zeitintervalle 8 durch Verändern des Impulsstrompegels der i'mpulsstromquelle 51 geändert werden kann.

Es werden nur. die Formen der Vertiefungen und der erhaltenen wiedergegebenen Wellenformen erläutert.

Mit jeder der Laserausgangssignalwellenformen 41 und 42 wurden die Vertiefungsform 3 und die wiedergegebene Wellenform 4 erhalten, wie sie in Fig. 3A gezeigt sind.

Außerdem wurden mit jeder der Laserausgangssignal-Wellenformen 40 und 43 die Vertiefungsform 9 und das wiedergegebene Signal 10, wie in Fig. 3B gezeigt, in einem Fall erhalten, bei dem der Strompegel der Impulsstromquelle 51 auf Null eingestellt worden war. Andererseits wurden die Vertiefungsform 13 und die wiedergegebene Wellenform 14, wie in Fig. 3C gezeigt, in einem Fall erhalten, bei dem der Strompegel auf einen geeigneten endlichen Wert eingestellt worden war.

Während für die Impulse 32 und 35, deren Impulsbreiten langer als 200 ns sind, nur die wiedergegebenen Wellenformen mit Anstiegen und Abfällen schlechter Symmetrie erhalten wurden, wenn als Laserausgangssignale die eingegebenen codierten Signale mit begrenzter Lauflänge ohne irgendeine Veränderung verwendet wurden, konnten auf diese Weise wiedergegebene Wellenformen mit Anstiegen und Abfällen guter Symmetrie, wie in den Fig. 3A, 3B, 3C und 3D gezeigt, erhalten werden, indem die Laserausgangssignale auf solche Weise ausgebildet wurden, daß die eingegebenen codierten Signale mit begrenzter Lauflänge durch die in Fig. 5 gezeigte Schaltung durchgeführt wurden.

Als ein anderes Beispiel zur Ausführung dieses Verfahrens ist es auch gestattet, vorab Laserausgangssignal-Wellenformen in einem ROM (Nurlesespeicher) zu speichern, di,e den entsprechen- „. den Impulsen mit verschiedenen Impulsbreiten entsprechen, die die Eingangsmodulationssignale bilden, woraufhin sie synchron mit den EingangsmodulationsSignalen ausgegeben werden.

Als nächstes wird ein Verfahren zur Wiedergabe von auf einer Bildplatte aufgezeichneten Signalen beschrieben.

In Fig. 6A ist auf einer Spur 71 aufgezeichnete Information gezeigt. In Fig. 6B sind die Wellenformen von Analogsignalen dargestellt, die von einem optischen Auslesekopf geliefert werden, der sich längs der Spur bewegt. Die Wellenformen werden mit einem geeigneten Schwellwert 74 digitalisiert, um digitalisierte Signale zu erhalten, wie sie in Fig. 6C gezeigt sind. Die digitalisierten Signale werden verarbeitet, um die Information wiederzugeben. In dieser Hinsicht schwankt das Analogsignal in Fig. 6B in der Amplitude, Form, etc. stark, was von den entsprechenden Bedingungen beim Aufzeichnen und bei der Wiedergabe abhängt. Wenn der Schwellwertpegel 74 festgelegt ist, beeinträchtigt er demgemäß die Form des digitalisierten Signals in Fig. 6C stark. Andererseits ist es sehr schwierig, den Schwellwertpegel sofort entsprechend den Schwankungen zu ändern. Demzufolge ist die Verwendung eines auf einer solchen Aufzeichnung basierenden Systems auf einen Bereich beschränkt, bei dem der Einfluß der relativen Veränderung des Schwellwertpegels vernachlässigbar ist. Daher bestand bei dem System das Problem, daß die Aufzeichnung und Wiedergabe von Information mit hoher Dichte schwierig sind.

Ein untenstehend angegebenes Wiedergabeverfahren besteht aus einem Informationswiedergabeverfahren, das keinen Einfluß auf die InformationsWxedergabe selbst dann ausübt, wenn sich die entsprechende Beziehung zwischen den ausgelesenen Analogsignalen und einem Schwellwertpegel zum Umwandeln der Signale in binäre codierte Signale oder digitalisierte Mehrfachpegelsignale geändert hat.

Das Prinzip dieses Wiedergabeverfahrens basiert auf der Tatsache, daß die in Fig. 6B gezeigten Analogsignalwellenformen durch dieselbe Form (Funktion) ausgedrückt werden, wenn nur'

die Anstiegsteile und Abfallteile der Wellenformen untersucht werden. Bei dem Verfahren wird somit die Tatsache ausgenutzt, daß Beziehungen zwischen einem Schwellwertpegel zur Digitalisierung und digitalisierten Signalen die Funktionsform der Wellenformen wiedergeben und dementsprechend gleichmäßig sind, und es ist dadurch charakterisiert, daß der Vorderflanke und Rückflanke wiedergegebener Information entsprechende Signale unabhängig voneinander detektiert "werden und' daß Taktsignale unabhängig von den entsprechenden detektierten Signalen regeneriert werden, woraufhin Daten auf der Basis der Taktsignale wiedergegeben werden.

In Fig.7 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des vorliegenden Wiedergabeverfahrens veranschaulicht. Es handelt sich dabei um eine Blockanordnungsdarstellung einer Datenwiedergabeschaltung zur Ausführung des vorliegenden Wiedergabeverfahrens. Von einem Auslesekopf 110 wird eine Analogsignalwellenform 73, wie sie in Fig. 8A gezeigt ist, entsprechend der aufgezeichneten Information eines Mediums (beispielsweise einer auf einer Bildplatte aufgezeichneten Vertiefung) ausgegeben. Eine Digitalisierschaltung 111 liefert einen in Fig. 8B gezeigten digitalisierten Impuls 75 auf der Basis eines Schwellwertpegels 74 und der analogen Wellenform 73, die in Fig. 8A gezeigt ist. Eine Schaltung 120 extrahiert bzw. blendet einen Impuls 75-1 (vgl. Fig. 8C) aus entsprechend dem Anstiegsteil des digitalisierten Impulses 75, während eine Schaltung 130 einen Impuls 75-2 (Vgl. Fig. 8D) extrahiert, der dem Abfallteil des digitalisierten Impulses 75 entspricht. In Fig. 8C und 8D entspricht der Impuls 75-1 der Anstiegsflanke des digitalisierten Impulses 75 und der Impuls 75-2 der Abfallflanke dieses Impulses. Diese beiden Impulse werden als "Flankenimpulse" oder "Datenimpulse" bezeichnet. Mit den Bezugszeichen 121 und

sind die Synchronisierung oder Taktung regenerierende Schaltungen bezeichnet, beispielsweise PLL-Schaltungen.

Aufeinanderfolgende Taktungen entsprechend der Anstiegssynchronisierung und der Abfallsychronisierung des digitalisierten Impulses 75 werden jeweils als Ausgangssignale der Anstiegsflankendetektionsschaltung 120 und Abfallflankendetektionsschaltung 130 regeneriert. Datendetektionsschaltungen 122 und 132 entscheiden, ob Datenimpulse zu den entsprechenden zeitlichen Einteilungen der durch die PLL-Schaltungen 121 und 131 regenerierten Taktsteuerungen vorliegen. Bei der Schaltung 122 wird somit entschieden, daß der Datenimpuls entsprechend der Anstiegsflanke mit dem voir. Anstiegsflankenimpuls erzeugten Takt ist. Bei der Schaltung 132 wird ein ähnlicher Vorgang für die Abfallflanke ausgeführt. Eine Schaltung 140 synthetisiert die verarbeiteten Ergebnisse der beiden Flankenimpulse. Es kann sich dabei um ein bloßes Register handeln, dessen Eingangssignale durch entsprechende Taktsignale erhalten werden und dessen Ausgangssignal entweder mit den obigen Taktungen oder einer dritten Taktung ausgegeben wird. Ein Dekodierer 150 dekodiert Daten von der obigen Datenserie. Ein ausführbares Beispiel einer Detektionsverarbeitungsschaltung für den Anstiegsflankenimpuls 75-1 oder den Abfallflankenimpuls 75-2 ist in Fig. 9 gezeigt. Diese Schaltung umfaßt ein Gatter 2 mit zwei Ausgängen, einem invertierenden und einem nicht invertierenden Ausgang, zwei Flip-Flops 122 und 132, ein ODER-Gatter, ein Register 141 und ein Taktsignal 143. Entsprechend dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel von Fig. 7 werden die Anstiegs- und Abfallflankenimpulse individuell verarbeitet. Selbst wenn die Korrelation zwischen dem ausgelesenen Analogsignal und

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dem Digitalisierschwellwertpegel geschwankt hat, kann daher angenommen werden, daß die Beziehungen von Änderungen bei den jeweiligen-Flankenimpulsen-dieselben für eine kontinuierliche aufgezeichnete Information sind, und daher können Daten wiedergegeben werden, ohne daß sie durch die Schwankungen beeinflußt sind.

In Pig. IO ist ein zweites Ausführungsbeispiel des vorliegenden Wiedergabeverfahrens gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel darin, daß Datendekodierer 151 bzw. für die Anstiegsflanke und die Abfallflanke unabhängig voneinander vorgesehen sind. Die anderen Teile sind dieselben wie im Fall der Fig. 7. Das charakteristische Merkmal des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist, daß die Anstiegsflanke und die Abfallflanke jeweils als unabhängige Datenkanäle betrachtet werden können, da sie unabhängig verarbeitet werden. Es werden somit in äquivalenter Weise ein aus den Anstiegsflanken gebildeter Kanal und ein aus den Abfallflanken gebildeter Kanal im Multiplexbetrieb verarbeitet. Dementsprechend können die beiden Kanäle entweder unabhängig oder assoziativ bzw. inhaltsadressiert verwendet werden.

Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel des vorliegenden Wiedergabeverfahrens beschrieben. Bei diesem Verfahren wird die Eigenschaft ausgenutzt, daß durch das Ausführungsbeispiel von Fig. 10 zwei unabhängige Kanäle gegeben sind. Bei der Aufzeichnung und Wiedergabe von Information werden Signale, wie z.B. Synchronisiersignale und verschiedene Markierungen,gewöhnlich zusammen mit Daten aufgezeichnet, und eine Verarbeitung zur Wiedergabe der Daten wird auf der Basis dieser Signale ausgeführt. Die

Fig. HA bis HD zeigen Diagramme zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels, bei dem das vorliegende Wiedergabeverfahren auf ein Verfahren bzw. einen Arbeitsablauf zur Wiedergabe von Synchronisiersignalen angewendet wird. Es wird angenommen, daß synchrone Informationselemente bzw. -datenwörter längs einer Spur 71 aufgezeichnet werden , wie

in Fig. HA bei 72-1,72-2, 72-3, gezeigt ist. Aus

den Informationselementen ausgelesene Signale werden digitalisiert, und die digitalisierten Signale sind in Fig. HB gezeigt. Ein Zug von in Fig. HC gezeigten Flankenimpulsen 75-11, 75-12, wird von den Anstiegsflanken der digitalisierten Impulse 75 erhalten, während ein in Fig. HD gezeigter Zug von Flankenimpulsen 75-21, 22, von den

Abfallflanken erhalten wird. Wenn jeder Impulszug in Fig.HC oder Fig. HD als ein einziger Satz synchroner Informationselemente angesehen wird, können von ihm Synchronisiersignalimpulse abgeleitet werden. Da in diesem Fall die synchronen Informationselemente von beiden Impulszügen in Fig. HC und HD erhalten werden, werden in äquivalenter Weise die Synchronisiersignale doppelt geschrieben, und eine höhere Zuverlässigkeit der Synchronisiersignale kann erreicht werden. Obwohl manchmal zwischen den aus den Impulszügen in Fig. HC und HD detektierten Signalen eine feste Zeitdifferenz enthalten ist, ist die Relation zwischen den Flankenimpulsen 75-11 und 75-21 und einer bestimmten spezifizierten aufgezeichneten Information, beispielsweise 72-1, nicht gestört, und daher wird durch die Zeitdifferenz kein Wiederspruch oder irgendeine Unvereinbarkeit hervorgerufen.

In einem Fall, bei dem sämtliche Muster 72-1, 72-2, in

Fig. HA dieselbe Form haben, ist es außerdem auch möglich, eine identische Schaltung als Dekodierer für die synchrone Information"" zu verwenden. Die anwendbare Schaltungsanordnung des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann ähnlich wie die

von Fig. IO sein. Die Decodierer 151 und 152 sollen jedoch Detektionsschaltungen für Synchronisiersignale sein. Ein . konkretes Beispiel von Synchronisiersignalmustern und ein konkretes Beispiel eines Detektionssystems sind beispielsweise in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 58-169341 beschrieben.

Als nächstes wird ein viertes Ausführungsbeispiel des vorliegenden Wiedergabeverfahrens beschrieben. Da, wie oben festgestellt wurde, die Anstiegsflanken und Abfallflanken jeweils als unabhängige Datenkanäle angesehen werden können, indem sie unabhängig gehandhabt werden, kann ein Informationsauf zeichnungsverfahren unter Ausnutzung dieser Eigenschaften vorliegen. Was das Beispiel der Fig. HA bis HD anbelangt, werden die Impulszüge in den Fig. HC und HD als unabhängige Datenserien angesehen. Beispielsweise ist der Impuls 75-21 die Abfallflanke der aufgezeichneten Information 72-1, und der Impuls 75-12 ist die Anstiegsflanke der aufgezeichneten Information 72-2. Demgemäß kann es nie auftreten, daß der Impuls 75-12 dem Impuls 75-21 in der Zeit vorausgeht. Wenn das Intervall zwischen den beiden Impulsen kürzer als ein vorbestimmter Wert geworden ist, können die Impulse überdies nicht langer als zwei Signale aufgrund der Auflösungsbedingung des Auslesekopfes abgeleitet werden. Demgemäß sind die beiden Kanäle im Bereich unabhängig, innerhalb von dem die Auflösungsbedingung des Auslesekopfes erfüllt ist. Es gibt eine große Anzahl von Lösungen, die diese Anforderung erfüllen. Beispielsweise kann ein Codemuster verwendet werden (Signale werden in einer gewöhnlich als "NRZI" bezeichneten Form moduliert und dann aufgezeichnet), das in der oben erwähnten japanischen Offenlegungsschrift Nr. 58-169341 beschrieben ist.

Das vorliegende Wiedergabeverfahren kann des weiteren auch auf die Detektion einer einzelnen bzw. spezifizierten Markierung

angewendet werden, wie dies in der japanischen Patentanmeldungs-Off enlegungsschrift Nr. 58-169337 angegeben ist. Wie oben beschrieben wurde, werden gemäß dem vorliegenden Wiedergabeverfahren beide Signale unabhängig voneinander bei einer Vorrichtung verarbeitet, bei der Signale (eine Anstiegsflanke und eine Abfallflanke) entsprechend der Anstiegsflanke und der Abfallflanke eines ausgelesenen Signals von auf einem InformationsaufZeichnungsmedium aufgezeichneter Information abgeleitet werden, um Daten mit einem selbsttaktenden Verfahren wiederzugeben (ein Verfahren, bei dem eine Taktung für die Wiedergabe aus den aufgezeichneten Daten selbst regeneriert wird). Selbst wenn die Korrelation zwischen dem ausgelesenen Signal und einem Schwellwertpegel für die Digitalisierung geschwankt hat, ist daher die Datenwiedergabe möglich, ohne daß sie durch die Schwankung beeinflußt wird, und es kann ein Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem mit hoher Datendichte verwirklicht werden. Das Konstanthalten der Relation des ausgelesenen Signals und des Schwellwertpegels zu sämtlichen Zeiten ist eine sehr schwierige Aufgabe bei einem Bildplattensystem, bei dem die Bedingungen des Aufzeichnens und der Wiedergabe in starkem Maße schwanken können. Es ist daher sehr wirksam, das vorliegende Wiedergabeverfahren auf derartige Systeme anzuwenden. Durch Verarbeitung der Anstiegsflanken und der Abfallflanken in der Form zweier unabhängiger Datenkanäle wird es des weiteren möglich, eine erhöhte Zuverlässigkeit der aufgezeichneten Information zu erzielen, ein spezielles "Modulationssystem anzunehmen usw.

Zusammengefaßt bezieht sich die Erfindung auf ein optisches Aufzeichnungssystem, bei dem die Intensität eines Laserstrahls mit einem Eingangsmodulationssignal moduliert wird, um Information auf einem Aufzeichnungsmedium bzw. Daten-

träger aufzuzeichnen. Die Intensitätsmodulation des Laserstrahls wird ausgeführt, nachdem die Impulswellenform des Eingangsmodulationssignals in zwei Impulse umgewandelt worden ist, die die Vorderflanke bzw. Rückflanke der Impulswellenform ausdrücken.

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Claims

0235-38.603p 18. März 1986 Optisches Aufzeichnungsverfahren Ansprüche

1. Optisches Aufzeichnungsverfahren, bei dem die Intensität eines Laserstrahls mit einem Eingangsmodulationssignal moduliert wird und ein Signal auf einem Aufzeichnungsmedium mittels des modulierten Laserstrahls aufgezeichnet wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß zwei Impulse gebildet werden, die jeweils einen Vorderflankenteil und einen Rückflankenteil einer Impulswellenform des Eingangsmodulationssignals entsprechen und

- die Intensität des Laserstrahls mit den beiden Impulswellenformen moduliert wird.

2. Optisches Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bewirkt wird, daß die beiden Impulse entsprechend dem Vorderflanken- und dem Rückflankenteil durch einen Impuls fortgesetzt werden, dessen Impulshöhe kleiner als die Impulshöhe der beiden Impulse ist.

3. Optisches Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

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des weiteren mindestens ein Impuls zwischen den beiden Impulsen entsprechend dem Vorderflanken- und Rückflankenteil vorgesehen wird.

4. Wiedergabeverfahren für eine optische Aufzeichnung, bei dem Information von einem Wiedergabesignal wiedergegeben wird, das die Flanken der auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Information, ausdrückt, d a d .u r c h gekennzeichnet,

- daß Signale jeweils entsprechend der Vorderflanke und der Rückflanke der auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Information detektiert werden,

- Synchronisiersignale jeweils von den Signalen entsprechend der Vorderflanke und Rückflanke regeneriert werden und

- Daten unter Verwendung der Synchronisiersignale wiedergegeben werden.