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Die vorliegenden Erfindung betrifft eine optische Platte, eine Vorrichtung zur
Wiedergabe der optischen Platte und ein Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe auf/von
der optischen Platte.
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Es gibt eine Vorrichtung zur Wiedergabe einer optischen Platte, die in Fig. 9 gezeigt ist.
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In Fig. 9 werden, wenn Musik- und Bildinformationen auf einer optischen Platte 92
aufgezeichnet werden, die Informationen in ein Signal umgewandelt, dessen Parameter
eine Muldenlänge einer Informationsmulde 91 auf einer
Informationsaufzeichnungsoberfläche 95 ist. Wenn die optische Platte 92 wiedergegeben wird, strahlt die
Wiedergabevorrichtung Laserlicht auf die Informationsmulde 91, um einen Laserbündellichtfleck LS
mit einem vorbestimmten Durchmesser zu bilden, erfaßt das gestreute und reflektierte
Licht durch eine Lichterfassungseinrichtung, die aus einer Photodiode usw. besteht, und
gibt es als ein elektrisches Signal aus. Dann gewinnt die Wiedergabevorrichtung die
aufgezeichnete Musik- und Bildinformationen aus diesem elektrischen Signal, indem ein
Signalumwandlungsverfahren entgegengesetzt zu dem Verfahren zur
Aufzeichnungszeit angewendet wird, und gibt sie aus. Die Kompaktplatte (CD), die Laservideoplatte
(LVD) usw. sind als solche optische Platten bekannt. In Fig. 9 stellt ein Bezugszeichen
93 einen Träger dar, der aus Polycarbonatkunstharz usw. besteht, und ein
Bezugszeichen 94 stellt eine Schutzschicht dar.
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Wie es oben erwähnt worden ist, wird das Signal unter Verwendung der Änderung der
reflektierten Lichtmenge in Abhängigkeit von dem Vorhandensein der Mulde zum
Zeitpunkt der Abtastung der optischen Platte mit dem optischen Bündel ausgelesen.
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Bei einer solchen optischen Platte wird die Informationsaufzeichnungsdichte im hohen
Maße durch den Wert einer Spurschrittweite P&sub1; beeinflußt, d. h., dem Intervall zwischen
benachbarten Umläufen der Spur, von denen jede eine Mittellinie der
Muldenmehrfachanordnung der Informationsmulden 91 ist, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, sowie den Wert
des Durchmessers des Bündelflecks LS des Laserlichts, mit dem die Informationsmulde
91 bestrahlt wird.
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Deshalb kann vorgeschlagen werden, den Wert der Spursschrittweite gegenüber dem
oben erklärten Wert der Fig. 10 schmaler zu machen oder zu verringern, um mehr
Informationen auf der optischen Platte aufzuzeichnen.
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Jedoch werden, obgleich kein Problem in dem Fall der in Fig. 9 und 10 gezeigten
Beispielen auftritt, wenn die Spurschrittweite auf den Wert P&sub2; verringert wird, der kleiner als
der Wert P&sub1; der Fig. 10 ist (z. B. P&sub2; = P&sub1;/2), wie es in Fig. 11 gezeigt ist, z. B.
Informationsmulden 91B und 91C auf Nachbarspuren, die von der Spur der Informationsmulde
91A verschieden sind, die gelesen wird, in den Bereich des Bündelflecks LS des
Laserlichts miteingeschlossen. Deshalb nimmt ohne irgendwelche Gegenmaßnahme die
Übersprechensgröße zu, und es kann praktisch nicht verwendet werden. Somit sollte,
um zu verhindern, daß das Signal von der Nachbarspur hereinleckt (Übersprechen), die
Spurschrittweite weit genug in bezug auf den Durchmesser des Bündelflecks LS
gemacht werden, wodurch sich ein Hindernis bei der Aufzeichnung mit hoher Dichte bei
der optischen Platte ergibt.
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Andererseits kann auch vorgeschlagen werden, daß der Durchmesser des Bündelflecks
LS des Laserlichts weiter verringert wird. Jedoch wird, wie es in Fig. 12 gezeigt ist, in
dem Fall, wenn das Laserlicht mit der Wellenlänge λ an der Position der Brennweite f
einer Objektivlinse OL konzentriert wird, der minimale Laserbündeldurchmesser w
ausgedrückt durch den folgenden Ausdruck (1)
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W = 1,22 · (λ/NA).................... (1)
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Hier stellt NA eine Größe dar, die die numerische Apertur der Objektivlinse OL genannt
wird. Wenn n den Brechungskoeffizienten der Objektivlinse darstellt und θ den
Ausgangswinkel des Lichts von der Objektivlinse darstellt, wird die numerische Apertur NA
durch den folgenden Ausdruck (2) ausgedrückt.
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NA = n · sinθ........................ (2)
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Deshalb kann, um den minimalen Laserbündeldurchmesser W zu verringern, die
Wellenlänge λ verringert werden oder die numerische Apertur NA kann vergrößert werden.
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Des weiteren ist im Hinblick auf die Wellenlänge λ des Laserlichts die Wellenlänge λ
des gegenwärtig verfügbaren Halbleiterlasers für optische Platten ungefähr λ = 0,780
um (um (Mikrometer) ist -10&sup6; m). Ferner ist bezüglich des Werts der numerischen
Apertur NA ungefähr NA = 0,45 im Fall der CD. Hiernach wird der minimale
Laserbündeldurchmesser Wmin ungefähr ausgedrückt durch den folgenden Ausdruck (3)
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Wmin = 1,22 · (0,780/0,45) = 2,1 um.... (3)
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Deshalb wird, wenn der Laserbündelfleck auf eine gewisse Muldenanordnung gestrahlt
wird, die minimale Spurschrittweite, die kein Übersprechen hervorruft, ungefähr 1,6 um.
Dieser Wert wird von vielen optischen gegenwärtig verfügbaren Platten verwendet.
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Andererseits kann ein Verfahren vorgeschlagen werden, eine Aufzeichnung hoher
Dichte auszuführen, bei der zwei oder mehrere Informationen von einer Mulde gehalten
werden, und bei dem eine Mustererkennung von einem Muldenmuster selbst ausgeführt
wird. Jedoch sollte wegen der Mustererkennung von einem Muldenmuster selbst dieses
Verfahren gegenüber einer Positionsverschiebung des Muldenmusters anfällig sein, und
die Ausbildung der Muldenmustererfassung wäre kompliziert.
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Das europäische Patent 0553573, veröffentlicht am 04.08.93, offenbart eine optische
Platte mit einer Informationsaufzeichnungsoberfläche, die eine auf der genannten
Oberfläche gebildete, spiralförmige Spur (T) mit einer Mehrzahl von Informationseinheiten (U)
einschließt, die auf der genannten Spur gebildet sind, wobei jede eine vorbestimmte
Einheitslänge (L) in der Umfangsrichtung der Platte und in der radialen Richtung der
Platte aufweist. Die Informationen werden in der Form einer Informationsmulde in jeder
der Informationseinheiten aufgezeichnet. Die Informationsmulden weisen eine Mehrzahl
Muldenmuster auf, von denen jedes als eine Kombination von Muldenfragmenten (PP)
im wesentlichen der gleichen Form gebildet ist. Die Kombination der Fragmente (PP) ist
jedoch auf sechzehn Muster an Informationsmulden begrenzt, einschließlich des Falls,
kein Muldenfragment (0) zu verwenden, bis zu dem Fall, alle Muldenfragmente (F) zu
verwenden.
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Deshalb ist eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, eine optische Platte, eine
Vorrichtung zur Aufzeichnung auf der optischen Platte und ein Verfahren zur Aufzeichnung-
und Wiedergabe auf/von der optischen Platte zu schaffen, wobei eine hohe
Aufzeichnungsdichte durch einfache Konstruktion selbst unter der Bedingung von gegenwärtig
verfügbarer Laserlichtwellenlänge und numerischer Apertur der Objektivlinse ermöglicht
ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine optische Platte geschaffen, die umfaßt:
einen Träger in Plattenform mit einer Informationsaufzeichnungsoberfläche, auf der
Informationen aufgezeichnet werden; eine spiralförmig gebildeten Spur (T) auf der
Informationsaufzeichnungsoberfläche in Umfangsrichtung der optischen Platte und mit einer
vorbestimmten Spurschrittweite in radialer Richtung der optischen Platte, einer Mehrzahl
Informationseinheiten (U), die in Umfangsrichtung auf der Spur angeordnet sind, wobei
jede Einheit eine Quadratform, eine vorbestimmte Einheitslänge in der Umfangsrichtung
und eine vorbestimmte Einheitslänge in der radialen Richtung aufweist; und eine
Mehrzahl oberflächenverformter Bereichen, von denen jeder jeweils zu einer der
Informationseinheiten gebildet ist und eine Mehrzahl oberflächenverformte Stücke (p) umfaßt, die
im wesentlichen die gleiche Form miteinander aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß
die oberflächenverformten Bereiche zumindest M Arten von Formen (M ≥ 2, M:
natürliche Zahl) aufweisen, die in M Arten von Richtungen in einer Ebene der
Informationsaufzeichnungsoberfläche voneinander durch eine Kombination des Vorhandenseins der
oberflächenverformten Stücke verschieden sind, jeder der oberflächenverformten
Bereiche eine ebene Figurenform im wesentlichen symmetrisch zu einer geraden Linie, die
durch einen Mittelpunkt der Informationseinheit hindurchgeht, als Symmetrieachse ist,
wobei jeder der oberflächenverformten Bereiche eine vorbestimmte optische Höhe oder
Tiefe aufweist; wobei die oberflächenverformten Bereiche M · N Arten von Formen (N ≥
2, N: natürliche Zahl) aufweisen, die in M Richtungsarten und N Größenarten in der
Ebene der Informationsaufzeichnungsoberfläche voneinander durch eine Kombination
des Vorhandenseins der oberflächenverformten Stücke unterschiedlich sind.
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Die obige Zielsetzung der vorliegenden Erfindung kann auch durch eine Vorrichtung zur
Wiedergabe der oben beschriebenen optischen Platte der vorliegenden Erfindung
erreicht werden. Die Wiedergabevorrichtung ist versehen mit einer
Lichtbestrahlungseinrichtung, um die Informationsaufzeichnungsoberfläche mit Laserlicht einer
vorbestimmten Wellenlänge unter einer optischen Bedingung einer vorbestimmten numerischen
Apertur zu bestrahlen; einer optische Erfassungseinrichtung mit M · K unterteilten
Lichtempfangsoberflächen (K: natürliche Zahl), so daß eine Linie parallel zu der
Plattenumfangsrichtung einer der Unterteilungslinien entspricht, um auf die
Lichtempfangsoberflächen auffallendes Licht in elektrische Signale umzuwandeln, um jeweils
Lichterfassungssignale auszugeben; einem optisches System, um das reflektierte Laserlicht, das durch
die oberflächenverformten Bereiche auf einen Mittelbereich der
Lichtempfangsoberfläche in dem Fall gestreut und reflektiert worden ist, daß das Laserlicht eine Mittellinie der
Spur bestrahlt hat; und einer Verarbeitungseinrichtung, um ein Informationssignal, das
der Form des oberflächenverformten Bereiches entspricht, auf der Grundlage der
Lichterfassungssignale zu erhalten, um das Informationssignal auszugeben; dadurch
gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung eine Einrichtung einschließt, um die
Symmetrieachse des oberflächenverformten Bereiches auf der Grundlage der
Lichterfassungssignale zu erhalten, und eine Einrichtung, um die Richtung des
oberflächenverformten Bereiches auf der Grundlage der Lichterfassungssignale zu erhalten, wobei die
Verarbeitungseinrichtung das Informationssignal auf der Grundlage der erhaltenen
Symmetrieachse und der erhaltenen Richtung erhält; und wobei die
Verarbeitungseinrichtung des weiteren eine Einrichtung einschließt, um die Größe des
oberflächenverformten Bereiches auf der Grundlage der Lichterfassungssignale zu erhalten.
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Die obige Zielsetzung der vorliegenden Erfindung kann auch durch ein Verfahren zur
Aufzeichnung und Wiedergabe auf/von der oben beschriebenen optischen Platte
erreicht werden, das mit den Schritten versehen ist: die
Informationsaufzeichnungsoberfläche unter der optischen Bedingung einer vorbestimmten numerischen Apertur mit
Laserlicht einer vorbestimmten Wellenlänge zu bestrahlen; das reflektierte Laserlicht, das
durch die oberflächenverformten Bereiche gebeugt und reflektiert wird, auf einen
Mittelbereich von M · K unterteilten Lichtempfangsoberflächen (K: natürliche Zahl) einer
optischen Erfassungseinrichtung (30) zu lenken, in der eine Linie parallel zu der
Plattenumfangsrichtung einer der Unterteilungslinien entspricht, wenn das Laserlicht auf eine
Mittellinie der Spur strahlt; auf die Lichtempfangsoberflächen auffallendes Licht in
elektri
sche Signale durch die optische Erfassungseinrichtung umzuwandeln und jeweilige
Lichterfassungssignale auszugeben; und ein Informationssignal entsprechend der
Information, die in die Form des oberflächenverformten Bereiches umgewandelt worden
ist, auf der Grundlage der Lichterfassungssignale zu erhalten; wobei bei dem Schritt,
das Informationssignal zu erhalten, die Symmetrieachse des oberflächenverformten
Bereiches und die Richtung des oberflächenverformten Bereiches zuerst auf der
Grundlage der Lichterfassungssignale erhalten werden, um das Informationssignal auf der
Grundlage der erhaltenen Symmetrieachse und der erhaltenen Richtung zu erhalten;
und wobei in dem Schritt, das Informationssignal zu erhalten, die Größe des
oberflächenverformten Bereiches auf der Grundlage der Lichterfassungssignale erhalten wird.
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Mit der optischen Platte, der Wiedergabevorrichtung und dem Aufzeichnungs- und
Wiedergabeverfahren der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung wird eine
Aufzeichnung mit hoher Dichte durchgeführt, indem zwei oder mehrere Stücke an Information die
aufgezeichnet werden soll, von einem oberflächenverformten Bereich (bspw. einer
Mulde) hergestellt werden.
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Es werden nämlich verschiedene Formen, die voneinander unterschieden sind, als ein
Verfahren zur Informationsaufzeichnung auf der optischen Platte mit hoher Dichte
gegeben. Wenn bspw. 8 Formarten, die voneinander unterschieden sind, verwendet
werden, können 8 Arten (3 Bits) an Information in einer Mulde aufgezeichnet werden, so
daß verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren, nur das Vorhandensein einer Mulde
zu erfassen, eine hohe Aufzeichnungsdichte hergestellt werden kann.
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Bei der vorliegenden Erfindung kann jeder Mulde in einem solchen Zustand angeordnet
werden, daß die Mitte der Mulde aus einer Mitte von Leselaserlicht in eine gewisse
Richtung verschoben wird, die als die Richtung der Mulde definiert ist.
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Beispielsweise haben die Mulden 4 Arten von Richtungen und werden als jeweils
unterschiedliche Mulden unterschieden und erfaßt, deren Richtungen sich voneinander
unterscheiden. Des weiteren sind bspw. die Mulden, deren jeweilige Richtungen die
gleichen sind, aber deren Größen sich voneinander unterscheiden, voneinander in der
reflektierten Lichtmenge verschieden, so daß die Mulden des weiteren als
unterschiedliche Mulden unter Verwendung der reflektierten Lichtmenge unterschieden und erfaßt
werden können. In diesem Fall gibt es, wenn die Richtungen der Mulden M Arten sind
und die Größen der Mulden N Arten sind, M · N Arten unterscheidbarer Mulden, so daß
M · N Arten an Information von einer Mulde gehalten werden können.
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Auf diese Weise werden z. B. 16 Arten Mulden von einer Mulde gebildet. Eine Mulde
besteht nämlich aus der Kombination des Vorhandenseins von neun Muldenteilen,
deren Formen im wesentlichen einander gleich sind, so daß 8 Richtungsarten und 2
Größenarten erhalten werden. Deshalb können 8 · 2 = 16 Arten von Mulden erhalten
werden.
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Die Art, Zweckmäßigkeit und weitere Merkmale dieser Erfindung werden aus der
folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die bevorzugten
Ausführungsformen der Erfindung klarer, wenn sie in Verbindung mit den unten kurz beschriebenen
Zeichnungen gelesen wird.
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Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht einer Kompaktplatte, und
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Fig. 1 B ist eine Querschnittsansicht der Kompaktplatte der Fig. 1 A;
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Fig. 2A ist ein Schema zur Erläuterung der Beziehung zwischen einem
Muldenlesebündel und einer Mulde,
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Fig. 2B ist ein Schema zur Angabe, daß Mulden 4 Richtungsarten aufweisen, und
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Fig. 2C ist ein Schema, um Mulden anzugeben, deren Richtungen einander gleich
und deren Größen voneinander verschieden sind;
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Fig. 3 ist ein Schema, um Mulden anzugeben, die 8 Richtungsarten und zwei
Größenarten aufweisen;
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Fig. 4A ist ein Schema, um eine Informationseinheit anzugeben, und
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Fig. 4B ist ein Schema, um eine Erfassungseinrichtung zur optischen Erfassung
der Informationseinheit in Fig. 4A anzugeben;
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Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, um eine achtteilige Erfassungseinrichtung und eine
Operationsschaltung zu zeigen;
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Fig. 6 ist ein Schema, um eine Muldenanordnung zu zeigen, in der eine Mulde
vom Typ A1 in der Mitte angeordnet ist;
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Fig. 7 ist eine Tabelle, um Erfassungssignale d1 bis d8, Differenzsignale SUB1
bis SUB4 und die gesamte Lichtmenge SUM für jede der Muldenarten von
A1 bis A8 und B1 bis B8 zu zeigen;
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Fig. 8 ist ein Blockdiagramm eines Kompaktplattenspielers einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht einer optischen Platte gemäß dem Stand
der Technik;
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Fig. 10 ist eine Draufsicht zur Angabe einer Spurschrittweite der optischen Platte
der Fig. 9;
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Fig. 11 ist eine Draufsicht, um einen Fall anzugeben, wo die Spurschrittweite
einfach auf 1/2 der Spurschrittweite der Fig. 11 gemäß dem Stand der
Technik verringert ist; und
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Fig. 12 ist ein Schema zur Angabe der Beziehung zwischen einer Objektivlinse
und einem Laserfleck.
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hier unten auf der
Grundlage der Zeichnungen erläutert.
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Fig. 1A gibt das äußere Aussehen einer Kompaktplatte an, wie z. B. einer optischen
Platte. Eine Spur T ist auf einer Kompaktplatte 1 gebildet. Die Spur T weist insgesamt
eine Spiralform auf, die von der inneren Umfangsseite der Platte zu der äußeren
Umfangsseite verläuft.
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Fig. 1B gibt einen Querschnitt der Kompaktplatte 1 der Fig. 1A an. Die Kompaktplatte 1
schließt einen transparenten Träger 2 ein, der aus Polycarbonatkunststoff usw. besteht.
Eine Informationsmulde 4 als ein oberflächenverformter Bereich ist auf eine Oberfläche
gebildet, d. h. einer Informationsaufzeichnungsoberfläche 3 des Trägers 2. Die
Oberfläche des Trägers 2, in der die Mulde 4 gebildet ist, d. h., die
Informationsaufzeichnungsoberfläche 3, ist mit einem Abscheidungsfilm aus Metalldampf als Reflexionsfilm 5, wie
Aluminium, bedeckt und ist des weiteren mit einer Schutzschicht 6 bedeckt. Zusätzlich
gibt ein Pfeil 7 die Richtung an, in der mit dem Lesebündel bestrahlt wird.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Aufzeichnung hoher Dichte ausgeführt,
indem zwei oder mehrere Stücke an Information von einer Mulde 4 gehalten werden.
Dies wird hier unten sehr ausführlich unter Bezugnahme auf die Fig. 2A bis 2C und Fig.
3 erläutert.
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Die Beziehung zwischen der Mulde und dem Lesebündel ist in Fig. 2A gezeigt, in der
eine Mulde P in einem solchen Zustand angeordnet ist, daß ihre Mitte von der Mitte O
eines Lesebündels LS in eine gewisse Richtung D verschoben ist. Hier ist die Richtung D
als die Richtung der Mulde P definiert. Die Mulden, die 4 Richtungsarten aufweisen, sind
in Fig. 2B gezeigt, in der jede der Mulden I bis IV unterschieden und jeweils als eine
Mulde erfaßt wird, deren Richtungen D sich voneinander unterscheiden. Des weiteren
sind, wie es in Fig. 2C gezeigt ist, da die Mulden I, II und III, deren Richtungen
aneinander gleich sind, aber deren Größen voneinander verschieden sind, voneinander
bezüglich der reflektierten Lichtmenge verschieden und sie können als unterschiedliche
Mulden unter Verwendung der reflektierten Lichtmenge sowie der Richtung der Mulde
unterschieden und erfaßt werden.
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Deshalb gibt es, wenn die Richtungen der Mulden M Arten sind und die Größen der
Mulden N Arten sind, M · N Arten unterscheidbarer Mulden, so daß M · N Arten an
Information von einer Mulde gehalten werden können.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, 16 Arten
unterscheidbarer Mulden von einer Mulde gebildet. In Fig. 3 besteht eine Mulde 4 nämlich
aus der Kombination des Vorhandenseins von 9 Muldenstücken p, deren Form im
we
sentlichen einander gleich sind, so daß 8 Richtungsarten und 2 Größenarten erhalten
werden. Deshalb können 8 · 2 = 16 Arten unterscheidbarer Mulden (Typen A1 bis A8
und B1 bis B8) erhalten werden.
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Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, besteht bspw. die Mulde vom Typ A1 aus 5 Stücken von
Muldenstücken p, die in der Figur schwarz ausgefüllt sind, deren Richtung "→" und
deren Größe "groß" ist. In Fig. 3 ist der gesamte Bereich um jede Mulde herum, der von
der gestrichelten Linie umschlossen ist, als eine Informationseinheit U definiert, und die
Position C einer Markierung x ist als ein Mittelpunkt der Informationseinheit definiert.
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Wenn die Mitte des Lesebündels mit dem Mittelpunkt C der Informationseinheit U
zusammenfällt, wird das Informationsstück 4 der obenerwähnten Fig. 3 erfaßt. Ein
Verfahren zur Erfassung der Mulde wird hier unten erläutert.
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Fig. 4A und Fig. 4B geben die Informationseinheit U bzw. einer Erfassungseinrichtung
30 zur optische Erfassung ein. In Fig. 4A hat die Mulde eine in bezug auf eine der
Achsen AA', BB', CC' und DD' symmetrische Form. Deshalb wird von der
Intensitätsverteilung auf der Erfassungseinrichtung 30 angenommen, daß sie eine in bezug auf eine der
Achsen aa', bb', cc' und dd' in Fig. 4B symmetrische Form besitzt. Deshalb wird die
Erfassung der Symmetrieachse, d. h., die Erfassung, welche Achse in bezug darauf
symmetrisch ist, als erster Erfassungsschritt ausgeführt.
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Sobald die Symmetrieachse bestimmt ist, ist die Richtung der Mulde in zwei Richtungen
begrenzt. Wenn bspw. die Symmetrieachse die Achse cc' ist, ist die Richtung der Mulde
entweder aufwärts oder abwärts. Es ist der zweite Schritt der Erfassung, bei dem eine
dieser zwei Richtungen entschieden wird.
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Als nächstes wird ein Beispiel des Verfahrens zur Erfassung der Mulde unter
Bezugnahme der Fig. 5 erläutert.
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Fig. 5 gibt die Erfassungseinrichtung 30 an, die aus acht Erfassungsteilen 8-1 bis 8-8
und einer Arbeitsschaltung 32 besteht, die vier Informationssignalverarbeitungseinheiten
9-1 bis 9-4 enthält. Die Erfassungssignale d&sub1; bis d&sub8; der optischen Intensität von den acht
Erfassungsteilen 8-1 bis 8-8 werden der Verarbeitungsschaltung 32 zugeführt. Die
Informationssignalverarbeitungseinheiten 9-1 bis 9-4 in der Verarbeitungsschaltung 32
führen die Verarbeitung der Erfassungssignale d&sub1; bis d&sub8; gemäß den folgenden
Ausdrücken (4) bis (7) aus, um Differenzsignale SUB1 bis SUB4 jeweils auszugeben. Die
Verarbeitungsschaltung 32 weist eine Fokussierungsfehlersignalverarbeitungseinheit 50 auf,
die später erörtert wird.
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SUB1 = (d&sub1; + d&sub2; + d&sub3; + d&sub4;) - (d&sub5; + d&sub6; + d&sub7;+ d&sub8;)
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...(rechts - links)..... (4)
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SUB2 = (d&sub2; + d&sub3; + d&sub4; + d&sub5;) - (d&sub6; + d&sub7; + d&sub8; + d&sub1;)
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...(oben rechts - unten links)..... (5)
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SUB3 = (d&sub3; + d&sub4; + d&sub5; + d&sub5;) - (d&sub7; + d&sub8; + d&sub1; + d&sub2;)
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...(oben - unten)..... (6)
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SUB4 = (d&sub4; + d&sub5; + d&sub5; + d&sub7;) - (d&sub8; + d&sub1; + d&sub2; + d&sub5;)
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...(oben links - unten rechts)..... (7)
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Und die Symmetrieachse wird erfaßt, indem der minimale Wert der Signale SUB1 bis
SUB4 gefunden wird. Beispielsweise ist die Symmetrieachse die Achse cc', wenn das
Signal SUB1 der minimale Wert ist.
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Als nächstes wird die Intensitätsdifferenz in Richtung der Symmetrieachse betrachtet. Es
ist ausreichend die Intensitäten der oberen Hälfte der Erfassungseinrichtung (d&sub3; + d&sub4; +
d&sub5; + d&sub6;) und die untere Hälfte der Erfassungseinrichtung (d&sub7; + d&sub8; + d&sub1; + d&sub2;) zu vergleichen, da
die Symmetrieachse bei dem gegenwärtigen Beispiel die Achse cc' ist. Es wird nämlich
bestimmt, ob die Mulde in der oberen Richtung oder der unteren Richtung ist, indem das
± des Differenzsignals SUB3 geprüft wird.
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Das oben erläuterte Erfassungsverfahren ist in der folgenden Tabelle 1
zusammengefaßt.
Tabelle 1
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Im allgemeinen ist es in dem Fall, die Mulden von M (M ist eine gerade Zahl)
Richtungsarten zu erfassen, ausreichend, dasselbe Verfahren unter Verwendung eine M-fach
unterteilten Erfassungseinrichtung auszuführen.
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Als nächstes wird die Berechnung gezeigt.
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Die Berechnung wird auf der Grundlage einer skalaren Analysetheorie ausgeführt. Die
Anordnung der Mulden ist in Fig. 6 gezeigt. Eine Mittelmulde ist eine Mulde 4, die
ausgelesen werden soll, und Mulden mit unterschiedlichen Formen sind um sie herum
angeordnet. Das Bezugszeichen LS stellt das Lesebündel dar.
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Einheitsintervall (α): 1,20 um
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Einheitslänge (β): 0,75 um
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Muldentiefe: 0,05 um
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Wellenlänge: 0,78 um
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NA der Objektivlinse: 0,45
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In Fig. 6 ist die Mulde 4 vom Typ A1, die in Fig. 3 gezeigt ist, in der Mittelposition
angeordnet. Die Erfassungssignale d&sub1; bis d&sub8; ein Wert SUM (d. h., die gesamte Lichtmenge =
Σdi) und die Differenzsingale SUB1 bis SUB4 werden in bezug auf den Fall berechnet,
daß das Lesebündel auf jede der 16 Arten Mulden strahlt, die in Fig. 3 gezeigt sind und
an dieser Mittelposition der Fig. 6 angeordnet sind. Die berechneten Werte sind in Fig. 7
gezeigt. Hier sind die Werte in Fig. 7 die Werte, wenn die einfallende Lichtmenge auf 1
normalisiert ist.
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Indem die Schwelle so definiert wird, daß es eine kleine Mulde ist, wenn die gesamte
Lichtmenge (SUM) nicht weniger als 0,78 ist, und daß es eine große Mulde ist, wenn die
gesamte Lichtmenge (SUM) weniger als 0,78 ist, wird das Verfahren zur Erfassung der
Mulde wie in der folgenden Tabelle 2 gemäß der vorgenannten Regel der vorliegenden
Erfindung.
Tabelle 2
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Deshalb können die Mulden vom Typ A1 bis A8 und B1 bis B8 voneinander
unterschieden werden.
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Als nächstes gibt Fig. 8 eine Ausbildung eines Kompaktplattenspielers an, der die
Erfassungseinrichtung 30 und die Arbeitsschaltung 32 der Fig. 5 aufweist.
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Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, ist ein Kompaktplattenspieler 100 versehen mit: einem
optischen Aufnehmer 11 zum Lesen von Informationen von einer Kompaktplatte (CD) 1;
einer Signalverarbeitungseinheit 12 zur Verarbeitung des ausgelesenen
Informationssignals; einer Aufnehmersteuereinheit 13 zur Steuerung des optischen Aufnehmers 11;
einer Systemsteuerung 14 zur Ausführung einer allgemeinen Steuerung des
Kompaktplattenspielers 100 als Ganzes; einer Eingabe- und Anzeigeeinheit 15, durch die
verschiedene Betriebsbefehle eingegeben und verschiedene Daten angezeigt werden; und
einer Speichereinheit 16 zur Speicherung von Daten, die für die Datenverarbeitung in
der Systemsteuerung 14 notwendig sind.
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Der optische Aufnehmer 11 ist versehen mit: einem Halbleiterlaser 21 zur Erzeugung
von und Bestrahlung mit Laserlicht; einer Kollimationslinse 22 zum Ändern des
abgestrahlten Laserlichts in ein paralleles Bündel; einem Strahlteiler 23, der das parallele
Bündel hindurchläßt; einer 1/4 Wellenlängenplatte 24, um einem optischen Weg die
Differenz einer 1/4 Wellenlänge zu dem parallelen Bündel von dem Strahlteiler 23 zu
geben; einer Objektivlinse 25, um das Laserlicht von der 1/4 Wellenlängenplatte 24 auf
der Informationsaufzeichnungsoberfläche 3 der CD 1 zu konzentrieren; einer
Kondensatorlinse 28 zur Konzentration eines reflektierten Laserbündels, das von dem
Reflexionsfilm 5 reflektiert wird, durch die Objektivlinse 25 und die 1/4 Wellenlängenplatte 24
hindurchgeht, und wobei der optische Weg durch ein rechtwinkliges Prisma an der
Reflexionsoberfläche des Strahlteilers 23 abgelenkt wird; einem Prismaspiegel 29, um das
reflektierte Laserbündel von der Kondensatorlinse 28 in Richtung zu einer
achtfachunterteilten Photoerfassungseinrichtung 30 zu lenken; der achtfachunterteilten
Photoerfassungseinrichtung 30, um das reflektierte Laserbündel von dem Prismaspiegel 29 zu
erhalten; und einer zweifachunterteilte Photoerfassungseinrichtung 31, um das von dem
Prismaspiegel 29 getrennte, reflektierte Laserbündel zu erhalten. Hier wird, wie es in
Fig. 8 gezeigt ist, die CD 1 von ihrer Unterseite mit Laserlicht bestrahlt.
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Die Signalverarbeitungseinheit 12 ist versehen mit: einer Verarbeitungsschaltung 32,
um die Ausgangssignale von der achtfachunterteilten Photoerfassungseinrichtung 30 zu
erhalten, den Ausgangssignalen eine vorbestimmte Verarbeitung zu geben und die
Ergebnisse auszugeben; einer Subtraktionseinrichtung 33 um die Ausgangssignale von
der zweifachunterteilten Photoerfassungseinrichtung 31 zu erhalten und den
Differenzausgang als ein Spurverfolgungsfehlersignal TE auszugeben; einer digitalen
Signalverarbeitungsschaltung 34, um die Ausgänge von der Verarbeitungsschaltung 32 zu
erhalten, ein digitales Signalverfahren anzuwenden und die Ausgangsinformationssignale zu
demodulieren; einem Analog/Digital-(D/A) Wandler 35 zur Umwandlung des digitalen
Ausgangs von der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 34 in ein analoges Signal;
und Ausgangsklemmen 36L und 36R, um den Ausgang von dem D/A-Wandler 35 nach
außen auszugeben; einer Halbleiterlasertreiberschaltung 39D, um den Halbleiterlaser
21 anzusteuern; und einer Laserausgangssteuerschaltung 39 zur Steuerung der
Halbleiterlaseransteuerschaltung 39D.
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Die Aufnehmersteuereinheit 13 ist versehen mit: einer Spurverfolgungstreiberschaltung
37, um das Spurverfolgungsfehlersignal TE zu erhalten, das von der
Subtraktionseinrichtung 33 ausgegeben wird, und eine Spurverfolgungsbetätigungseinrichtung 26
steuert; und einer Fokussierungstreiberschaltung 38 zur Steuerung einer
Fokussierungsbetätigungseinrichtung 27 auf der Grundlage des Fokussierungsfehlersignals FE, das ein
anderer Ausgang der Verarbeitungsschaltung 32 ist.
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Die Systemsteuerung 14 steuert die digitale Signalverarbeitungsschaltung 34, die
Spurverfolgungstreiberschaltung 37 und die Laserausgangssteuerschaltung 39 auf der
Grundlage der Befehle von der Eingabe- und Anzeigeeinheit 15, und überträgt und
erhält Daten von und zu der Speichereinheit 16.
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Die ausführlicherer Ausgestaltung der achtfachunterteilten Photoerfassungseinrichtung
30 und der Verarbeitungsschaltung 32 sind in Fig. 5 gezeigt. Wie es in Fig. 5 gezeigt ist,
weist die achtfachunterteilte Photoerfassungseinrichtung 30 die acht
Lichtempfangsbereiche auf d. h., die acht Erfassungsteile 8-1 bis 8-8. Die Verarbeitungsschaltung 32
weist die Informationssignalverarbeitungseinheiten 9-1 bis 9-4 und die
Fokussierungsfehlersignalverarbeitungseinheit 50 auf. In diesem Fall werden die Informationssignale
SUB1 bis SUB4 von den jeweiligen Informationssignalverarbeitungseinheiten 9-1 bis 9-4
ausgegeben. Das Fokussierungsfehlersignal FE wird von der
Fokussierungsfehlersignalverarbeitungseinheit 50 ausgegeben. Hier ist die Richtung der Unterteilungslinie C-
C' der achtfachunterteilten Photoerfassungseinrichtung 30 parallel zu der
Umfangsrichtung der Platte. Das optische System ist derart ausgestaltet, daß der Mittelpunkt des
reflektierten Lichtflecks mit dem Mittelpunkt der achtfachunterteilten
Photoerfassungseinrichtung 30 zusammenfällt, wenn die Mitte des Laserflecks von der Objektivlinse die
Mittellinie der Spur bestrahlt.
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Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, werden die photoelektrisch umgewandelten
Lichterfassungssignale d1 bis d8 von den entsprechenden achtfachunterteilten
Lichtempfangsbereichen ausgegeben, d. h., den acht Erfassungsteilen 8-1 bis 8-8 der achtfachunterteilten
Photoerfassungseinrichtung 30 und werden den entsprechenden
Informationssignalverarbeitungseinheiten 9-1 bis 9-4 und der Fokussierungsfehlersignalverarbeitungseinheit
50 eingegeben. Die Informationssignalverarbeitungseinheiten 9-1 bis 9-4 verarbeiten
die entsprechenden Erfassungssignale d&sub1; bis d&sub8; auf der Grundlage der vorgenannten
Ausdrücke (4) bis (7), und geben die entsprechenden Differenzsignale SUB1 bis SUB4
aus.
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Die Fokussierungsfehlersignalverarbeitungseinheit 50 gibt das
Fokussierungsfehlersignal FE aus, das durch den folgenden Ausdruck (8) ausgedrückt ist.
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FE = d&sub1; + d&sub2; + d&sub5; + d&sub6; - (d&sub3; + d&sub4; + d&sub7; + d&sub8;).......... (8)
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Wenn die Mulden in der Richtung voneinander verschieden sind, können die Mulden
auf der Grundlage der Differenzsignale SUB1 bis SUB4 von den entsprechenden
Informationssignalverarbeitungseinheiten 9-1 bis 9-4 unterschieden werden, wie es
vorhergehend erwähnt worden ist. Wenn jedoch die Mulden in der Richtung und in der Größe
voneinander verschieden sind, wird es notwendig, die Mulden auf der Grundlage der
Differenzsignale SUB1 bis SUB4 von den Informationssignalverarbeitungseinheiten 9-1
bis 9-4 sowie die gesamte Lichtmenge SUM der Lichterfassungssignale d&sub1; bis d&sub8; zu
unterscheiden, wie es vorhergehend erwähnt worden ist. In diesem Fall ist die
Verarbeitungsschaltung 32 der Fig. 8 konstruiert, daß sie eine Funktion aufweist, alle
Lichterfassungssignale d&sub1; bis d&sub8; zu addieren und die gesamte Lichtmenge SUM auszugeben.
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Wie es oben beschrieben worden ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein
oberflächenverformter Bereich viele Informationsstücke halten, indem die Richtung der Form
des oberflächenverformten Bereiches geändert wird. Und indem nicht nur die Richtung
sondern auch die Größe der Form des oberflächenverformten Bereiches geändert wird,
kann ein oberflächenverformter Bereich sogar mehr Informationsstücke halten. Deshalb
wird eine Aufzeichnung hoher Dichte gemäß der vorliegenden Ausführungsform
möglich, ohne die Spurschrittweite zu verengen.
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Des weiteren ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da der
oberflächenverformte Bereich unterschieden werden kann, indem die Richtung der Form des
oberflächenverformten Bereiches erfaßt wird, der Einfluß der Positionsverschiebung des Musters
des oberflächenverformten Bereiches gering, und die Konstruktion zur Erfassung des
oberflächenverformten Bereiches ist ziemlich einfach verglichen mit dem Fall, wo die
Mustererkennung des Musters des oberflächenverformten Bereiches selbst ausgeführt
wird.