DE3609068C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsverfahren, wie es im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 im einzelnen angegeben ist, sowie ein Wiedergabeverfahren für die so aufgezeichneten Informationen.

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 magnetischen 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 NPZI-codes, auf einem Aufzeichnungsmedium, wie z. B. einer Bildplatte, die Intensität eines Laserstrahls mit dem Modulationssignal selbst moduliert. Somit wurde ein Laserausgangssignal 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, ausgenutzt 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 Aufzeichungsimpuls 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 Effektes 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 zur 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 Voderflanke und die Variation 236 der Rückflanke eines detektierten Impulses 234 in bezug auf die Verschiebung 227 eines Meßpegels ungleich werden. Wenn die Breiten der Aufzeichnungsimpulse von den asymmetrischen wiedergegebenen Wellenformen detektiert werden, ensteht 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 bzeichnet.

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 Aufzeichnungsimpulses 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 magnetischen Bereich erhalten wird, die unter Verwendung der umgewandelten Wellenform ausgebildet worden ist. Dieser Vorschlag ist in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 60-25032 beschrieben.

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. Unter Ansprechen auf ein Eingangsmodulationssignal mit Rechteckwellenform 19 wird eine Laserausgangssignalwellenform 20 erzeugt, 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 Temperaturprofil 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.

Aus der DE-A 29 16 758 ist weiter ein optisches Aufzeichnungssystem bekannt, bei dem eine Quelle elektrische Informationssignale in Form von Rechteckimpulsen ausgibt, die 1- oder 0-Bits darstellen und längs einer Spur eines optischen Aufzeichnungsträgers, z. B. einer Platte aufgezeichnet werden sollen. Hierzu werden die elektrischen Informationsimpulse über einen Lasertreiber dem von Halbleiterlaser emittierten Lichtstrahl aufmoduliert, dessen Intensitätsverlauf als Folge von Rechteckimpulsen schwankender Amplitude in Erscheinung tritt, was auf unwillkürliche Änderungen der Ausgangsleistung des Lasers zurückzuführen ist. Der intensitätsmodulierte Laserstrahl wird mit Hilfe einer Linse durch ein Prisma auf einen Spiegel geworfen, der ihn etwa im rechten Winkel zu einer weiteren Linse hin umlenkt, die ihn so stark bündelt, daß auf dem Aufzeichnungsträger kreisrunde Punkte mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 2µm entstehen. In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers und/oder von der Intensität des auftreffenden Lichtstrahles werden die kreisrunden Punkte zu ovalen Gebilden, sog. "Pits" langgezogen. Das von ihnen reflektierte Licht des Laserstrahles läuft über die zuvor genannte bündelnde Linse und den Spiegel zum Prisma zurück, das zwar den einfallenden Strahl nahezu unabgelenkt hindurchgehen läßt, aber den reflektierten Strahl nahezu in einem rechten Winkel zu einem Lichtdetektor hin umlenkt, der mit einer zylindrischen Linse kombiniert und in spezieller Weise zur Erfassung mehrerer optischer Signale konstruiert ist. Den empfangenen Strahl wandelt der Lichtdetektor in ein in grober Näherung sinusförmiges elektrisches Signal um, bei dem jedoch der Abstand zwischen jeweils zwei Nulldurchgängen von der Breite des aufgezeichneten Pits bestimmt ist. Der kreisförmigen Anfangs- und Endrundung des jeweiligen Grübchens kann je ein nahezu geradliniger Signalverlauf in der Nähe des Nulldurchganges, also der Überquerung der Nullinie zugeordnet werden. Dieser nahezu geradlinige Signalverlauf ist jedoch zur eigentlichen Nullinie ziemlich schräg gestellt. Diese Schrägstellung bewirkt bei einer nachfolgenden Signalformung Rechteckimpulse, deren Breite stark von einem Wert abweichen, also um diesen schwanken kann, der der tatsächlichen Breite des Grübchens proportional ist. Auf diese Weise werden bei der nachfolgenden Auswertung dieser Rechteckimpulse z. B. durch einen Impulsbreiten-Detektor Fehler eingebracht, die über ein zulässiges Maß hinausgehen, insbesondere wenn das Ausgangssignal des Impulsbreiten-Detektors nach Art einer Rückkopplung über den Lasertreiber die Intensität des Laserstrahles nachstellen soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, durch die ohne eine Anpassung an durch die Herstellung des Aufzeichnungsmediums bedingte Schwankungen seines thermischen Leitvermögens möglichst steile, zueinander symmetrische Impulsflanken in der reproduzierten Wellenform erzielt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale; ein für die Wiedergabe der so aufgezeichneten Information geeignetes und bevorzugtes Wiedergabeverfahen ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.

Gemäß der Erfindung werden aus einem einzigen Aufzeichnungsimpuls, der zu starker thermischer Diffusion führen kann, zwei Impulse kleiner Impulsbreite gebildet, 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 Falle 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 wiedergegebenen 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 verwendete 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 erläutert. In der Zeichnung zeigt

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 Auszeichnungsimpuls mit großer Impulsbreite, durch die eine 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 7 a und 7 b entsprechend der Vorderflanke und der Rückflanke des Eingangsmodulationssignals 5 gebildet, und ein Zeitintervall 8 wird zwischen den beiden Impulsen eingestellt. Durch das Laserausgangssignal des Impulszuges 6 werden zwei Vertiefungen oder Bereiche gebildet. Wenn die Impulsbreite des Eingangsmodulationssignals weiter ansteigt, wird in diesem Fall das Impulsintervall 8 des Impulszuges 6 verlängert, und die Vertiefung bzw. Einkerbung 11 einer wiedergegebenen 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 Difussion 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 3 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 Aufzeichnungsimpulsbreite 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. 5 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 47 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 τ₁ und τ₂ 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 τ₂ und (τ₁ + τ₂) durchgeführt, die durch die Einstellschaltung 44 bestimmt worden sind, um ein um τ₂ verzögertes Signal 25 und ein um (τ₁ + τ₂) verzögertes Signal 26 zu erhalten. Danach werden das Eingangsmodulationssignal 24 und das um (τ₁ + τ₂) 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 um τ₂ verzögerte Signal 25 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 τ₂ verzögerte Signal 25 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 Aufzeichnungssignals 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, das 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 optischen Kopf, einem Bewegungsmechanismus für diesen etc. besteht, ist im einzelnen in der japanischen Patentanmeldung- Offenlegungsschrift Nr. 58 91 536 beschrieben.

Wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, wurde bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein in der Lauflänge begrenztes codiertes Signal, das aus vier Akten von Impulsbreiten P₁, P₂, P₃ und P₄ (wobei P₁<P₂<P₃<P₄ ist) besteht, als Eingangsmodulationssignal 24 verwendet. Hier sind die Bedingungen der Einstellungen der Impulsbreiten τ₁ und τ₂ der entsprechenden Impulse 7 a und 7 b der Vorderflanke und der Rückflanke der in Fig. 3B gezeigten Laserausgangswellenform wie folgt:

• (1) t₁≦T _MIN /2 und τ₂≦ _MIN /2 sollen für die minimale Impulsfolgefrequenz T _MIN 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: τ₁≦t₂≦T₁τ₁+τ₂
  (wobei 2 T₁ ≡ T _MIN eingestellt ist)
  oder
  (t₂≦τ₁)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 P₁, P₂, P₃ und P₄ des codierten Eingangsmodulationssignals 24 waren beispielsweise folgende:

P₁ = 150 ns
P₂ = 200 ns
P₃ = 250 ns
P₄ = 300 ns.

Hier waren τ₁ und τ₂ so eingestellt, daß τ≡τ₁=τ₂.

τ≦ 150 ns wurde auf der Basis der Einstellbedingung (1) eingestellt, und des weiteren wurde τ=100 ns auf der Basis der Einstellbedingung (2) eingestellt.

Die mit der obigen Einstellung erhaltenen Laserausgangssignale 31 werden erläutert.

Ansprechend auf Eingangssimpulse 33 und 34 mit Impulsbreiten P₁=150 nas und P₂=200 ns, die nicht kürzer als 2τ=200 ns (im allgbemeinen τ₁+τ₂) sind, werden als logische Aufzeichnungssignale Aufzeichnungsimpulse 37 und 38 erhalten, die lediglich um τ₂ verzögert sind und deren Wellenformen nicht verändert sind, und es werden die Laserausgangssimpulse 41 und 42 entsprechend den jeweiligen Signalen erhalten.

Andererseits werden als logische Aufzeichnungssignale im Ansprechen auf Eingangsimpulse 32 und 35 mit den Impulsbreiten P₃ = 250 ns und P₄=300 ns, die länger als 2 τ (im allgemeinen τ₁+τ₂) sind, Wellenformen 36 und 39 erhalten, die um τ₂ verzögert sind und die jeweils so geändert sind, daß sie aus Impulsen 7 a und 7 b mit den Impulsbreiten τ sowohl auf der Vorderflankenseite als auch auf der Rückflankenseite (im allgemeinen einem Impulszug mit der Impulsbreite τ₁ auf der Vorderflankenseite und der Impulsbreite τ₂ auf der Rückflankenseite) und einem Zeitintervall 8 zusammengesetzt sind. Als Laserausgangssignale werden Impulsformen 40 und 43 erhalten, bei denen die Ausgangspegel der Teile der Zeitintervalle 8 durch Verändern des Impulsstrompegels der Impulsstromquelle 51 geändert werden kann.

Es werden nun 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, sie 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 länger 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, die den entsprechenden 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 Informationswiedergabe 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 Auführung 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 131 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 vom 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 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 Fig. 10 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des vorliegenden Wiedergabeverfahrens gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel darin, daß Datendekodierer 151 bzw. 152 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 Auführungsbeispiel 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. 11A bis 11D 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. 11A bei 72-1, 72-2, 72-3, . . . gezeigt ist. Aus den Informationselementen ausgelesene Signale werden digitalisiert, und die digitalisierten Signale sind in Fig. 11B gezeigt. Ein Zug von in Fig. 11C gezeigten Flankenimpulsen 75-11, 75-12, ... wird von den Anstiegsflanken der digitalisierten Impulse 75 erhalten, während ein in Fig. 11D gezeigter Zug von Flankenimpulsen 75-21, 22, . . . von den Abfallflanken erhalten wird. Wenn jeder Impulszug in Fig. 11C oder Fig. 11D 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. 11C und Fig. 11D 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. 11C und Fig. 11D 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. 11A 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. 10 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 Informationsaufzeichnungsverfahren unter Ausnutzung dieser Eigenschaften vorliegen. Was das Beispiel der Fig. 11A bis 11D anbelangt, werden die Impulszüge in den Fig. 11C und 11D 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 länger 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- Offenlegungsschrift 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 ein 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. Datenträger 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.

Claims (2)

1. Optisches Aufzeichnungsverfahren, bei dem die Intensität eines Laserstrahls mit einem Eingangsmodulationssignal und zusätzlich entsprechend den Charakteristika des Aufzeichnungsvorganges moduliert und mittels des modulierten Laserstrahls ein Signal auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird, wobei das Eingangssignal in Form optisch detektierbarer länglicher Streifen (Pits) variabler Länge längs des Spurverlaufs aufgezeichnet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Impulse (7 a, 7 b) gebildet werden, die jeweils einem Vorderflankenteil und einem Rückflankenteil einer Impulswellenform des Eingangsmodulationssignals entsprechen,
daß die Intensität des Laserstrahls mit den beiden Impulswellenformen moduliert wird und
daß für den Fall, daß die beiden Impulse nicht eine dicht aufeinanderfolgende Impulsfolge bilden, entweder die beiden Impulse entsprechend dem Vorderflankenteil und dem Rückflankenteil durch einen Impuls fortgesetzt werden, dessen Impulshöhe kleiner ist als die Impulshöhe der beiden Impulse (Fig. 3C) oder mindestens ein Impuls zwischen den beiden Impulsen entsprechend dem Vorderflankenteil und dem Rückflankenteil vorgesehen wird (Fig. 3D).

2. Wiedergabeverfahren für eine optische Aufzeichnung nach dem Patentanspruch 1, bei dem Information von einem Wiedergabesignal wiedergegeben wird, daß die Flanken der auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Information ausdrückt, dadurch gekennzeichnet,
daß Signale jeweils entsprechend der Vorderflanke und der Rückflanke der auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Information detektiert werden,
daß Synchronisiersignale jeweils von den Signalen entsprechend der Vorderflanke und der Rückflanke regeneriert werden und
daß Daten unter Verwendung der Synchronisiersignale wiedergegeben werden.