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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Datenaufzeichnungsverfahren,
welches angewendet wird auf optische Informationsaufzeichnungsmedien,
und eine Datenaufzeichnungsvorrichtung, welche Phasenunterschiede
zwischen aufgezeichneten/wiedergegebenen Signalen und einem Referenzsignal
benutzt zum Bestimmen eines Zustands für nachfolgendes Aufzeichnen
von Daten auf dem Medium, und insbesondere auf eine Phasenunterschiedsverfahren
zum Bestimmen einer Laserleistungsstufe (Leistungsniveau), was Informationsaufzeichnen
mit hoher Dichte zulässt.
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Diskussion
des Standes der Technik
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Eine
optische Scheibe vom Aufzeichnungstyp ist geeignet zum Halten einer
großen
Menge von Informationen und hat das Merkmal, dass sie ein ersetzbares
(d.h. austauschbares) Medium ist. Bei der Wiedergabe von Informationen,
welche auf der optischen Scheibe aufgenommen sind, wird ein Strahl
von Laserlicht auf einer Informationsaufzeichnungsseite davon fokussiert,
und Licht, welches durch ein Aufzeichnungskennzeichen (Aufzeichnungsmarkierung)
moduliert ist, wird zur Detektion reflektiert. Bei der Aufzeichnung
von Informationen auf der optischen Scheibe wird ein Laserstrahl
mit einer Leistung, welche größer ist
als die bei der Wiedergabe benutzte Laserstrahlleistung, angewendet auf
die Informationsaufzeichnungsseite, um ein Aufzeichnungskennzeichnen
thermisch zu bilden.
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Optische
Scheibenmedien vom Aufzeichnungstyp werden grob in die folgenden
Typen eingeordnet: (1) magneto-optischer Typ, (2) Phasenwechseltyp
und (3) grabenbildender (pitbildenden) Typ. Zum wiederbeschreibbaren
Aufzeichnen werden weitverbreitet Scheiben vom magneto-optischen
Typ benutzt, und für
Aufzeichnen mit einmaligem Beschreiben sind optische Scheiben vom
Organischen-Pigment-grabenbildenden-Typ beliebt, welche durch beschreibbare
Kompaktscheiben (CD-R) [Recordable Compact Discs] repräsentiert
werden.
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Zum
Erhöhen
einer Speicherdichte auf der optischen Scheibe vom Aufzeichnungstyp
wird eine präzise
Steuerung der Aufzeichnungsleistung benötigt, da kleinere Aufzeichnungskennzeichen
mit höherer
und höherer
Präzision
gebildet werden müssen,
in höherer
und höherer
Dichte. In einer wirklichen optischen Scheibenvorrichtung jedoch,
sogar wenn eine Ausgangsstufe einer Lichtquelle konstant gehalten
wird, ist es schwierig, eine erforderliche Temperaturverteilung
auf der Informationsaufzeichnungsseite der optischen Scheibe bereitzustellen aufgrund
von ungünstigen
Effekten, z.B. dynamische Veränderungen
in der Umgebungstemperatur, Wellenlänge, Lichtpunktverzerrung,
etc.
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Daher,
wie in der japanischen nichtgeprüften Patentveröffentlichung
195713/1994 offenbart, wird ein Verfahren namens „Versuchsschreiben" angewendet auf Aufzeichnungsinformationen
auf der beschreibbaren Kompaktscheibe (CD-R). Mit diesem Verfahren
wird Versuchsschreiben ausgeführt,
bevor Benutzerdaten aufgenommen werden, wobei das Versuchsschreiben
durchgeführt
wird auf einer vorbestimmten Testfläche zum Bestimmen einer optimalen
Stufe der Aufzeichnungsleistung.
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Zum
Weiterführen
dieser Diskussion werden in dem in 2a dargestellten
Versuchsschreibverfahren feine und grobe Muster wie gezeigt abwechselnd
aufgezeichnet. Genauer gesagt benutzt ein Laserstrahl die Aufzeichnungswellenform 20 zum
Erzeugen von groben 22 und feinen Gräben (Pits) in einem Aufzeichnungsmedium,
und bei Wiedergabe werden wiedergegebene Signale 26 und 28 erhalten von
entsprechend den groben 22 und feinen 24 Gräben (Pits).
Bei Benutzung von wiedergegebenen Signalen wird ein Unterschied
in einer Durchschnittsstufe zwischen feinen und groben Mustern,
d.h. ein Asymmetriewert ΔV
(2a), detek tiert, und eine Aufzeichnungsleistungsstufe
Po, wo der Asymmetriewert ungefähr
null wird (mittleres Beispiel; 2b) wird
bestimmt als ein optimaler Aufzeichnungszustand. Wenn die Aufzeichnungsleistungsstufe
P kleiner ist als Po (oberes Beispiel; 2b), nimmt ΔV einen negativen
Wert an, da das Aufzeichnungskennzeichen kleiner ist als eine festgelegte
Form. Auf der anderen Seite, wenn die Aufzeichnungsleistungsstufe
P größer ist
als Po (unteres Beispiel; 2b), nimmt ΔV einen positiven
Wert an, da das Aufzeichnungskennzeichen größer ist als die festgelegte Form.
Daher kann eine optimale Aufzeichnungsleistungsstufe Po bestimmt
werden durch Detektion einer Asymmetrie ΔV durch Verändern der Aufzeichnungsleistung
in einem angemessenen Bereich und Bestimmen einer Leistung Po, bei
der Asymmetrie ΔV
= 0. In diesem Verfahren ist es möglich, eine lineare Antwort
zu erhalten, solange die Breite eines Aufzeichnungskennzeichens
konstant ist, auch wenn die Länge
davon variiert.
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Eine
Beschreibung wird nun weitere Hintergrundinformationen liefern und
dann zu einer Diskussion von Problemen leiten, welche auftreten
bei der Anwendung des diskutierten „Asymmetriedetektions"-Versuchsschreibverfahrens
während
des Aufzeichnens auf phasenwechseloptischen Scheiben. Da die Informationen,
welche auf der phasenwechseloptischen Scheibe aufgezeichnet sind,
wiedergegeben werden unter Benutzung eines Unterschieds im Reflexionsgrad
zwischen kristallinen und amorphen Zuständen eines Mediums, kann der
gleiche Typ von Wiedergabeschaltung wie für eine CD-ROM benutzt werden,
d.h. der Phasenwechseltyp der optischen Scheibe hat einen Vorteil
der möglichen
Kompatibilität
mit dem ROM-Typ von optischer Scheibe.
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Als
Hintergrundinformation für
die phasenwechseloptische Scheibe wird ein Aufzeichnungskennzeichens
(Aufzeichnungsmarkierung) gebildet als ein amorpher Zustand durch
Schmelzen eines Punktes auf einer Aufzeichnungsschicht davon mit einem
Laserstrahl und dann Abschrecken des Punktes. Zum Beseitigen des
Aufzeichnungskennzeichens wird der amorphe Zustand davon kristallisiert durch
Bestrahlen des Punktes mit Laserhitze mit einer Temperatur, welche
größer ist
als eine Stufe der Kristallisation und niedriger als ein Schmelzpunkt. Wenn
die Abschreckungszeitvorgabe verzögert wird nach dem Schmelzen
beim Informationsaufzeichnen, wird der Punkt rekristallisiert. Dieses
Phänomen
wird „Rekristallisierung" genannt. Daher wird
die Form des Aufzeichnungskennzeichens abhängig von Punktkühlzuständen wie
auch erreichter Temperaturverteilung bestimmt. Dies sind Besonderheiten
des phasenwechseloptischen Scheibenaufzeichnungsmechanismus, welche
verschieden sind von anderen Mechanismen zum Aufzeichnen solcher
Typen von optischen Scheiben wie magneto-optischen Scheiben.
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In
einem Beispiel der Auswertung von phasenwechseloptischen Scheiben
wurden Eigenschaften eines exemplarischen „Asymmetriedetektions"-Versuchsschreibverfahrens gemessen unter Benutzung
eines GeSbTe-Phasenwechselmaterials als
eine Aufzeichnungsschicht. Eine Beispielsscheibe bestand aus einem
Plastiksubstrat mit einem Durchmesser von 120 nun und einer Dicke
von 0,6 mm, welche eine Lamination einer ZnS-SiO2-primären optischen
Interferenzschicht, GeSbTe-Aufzeichnungsschicht, ZnS-SiO2-sekundären optischen
Interferenzschicht, Al-Ti-reflektierenden Schicht und UV-schützenden
Schicht hatte. Auf dem Substrat wurden Spurrillen geformt mit einem
Abstand von ungefähr
0,7 μm zum
Land-Gruppenaufzeichnen. Eine Aufzeichnungswellenform mit drei Aufzeichnungsstufen
Pw, Pe und Pb wie in 3 gezeigt wurden benutzt, und
ein Kanaltaktsignal Tw wurde verwendet (wo T eine vorbestimmte Kanalbitlänge ist).
Zum Bilden eines Aufzeichnungskennzeichens nTw wurden „n-1"-Tw/2-breite Pulse
angewendet. Zur Datenmodulation wurde ein „8-16"-Modulationsverfahren
verwendet, in welchem 1 Tw ungefähr
0,2 μm betrug. Die
kürzeste
Kennzeichenlänge
war 3 Tw, und die längste
Kennzeichenlänge
war 14Tw. Ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 680 nm wurde ausgestrahlt
von einer Halbleiterlaserquelle, und ein Lichtpunkt zum Aufzeichnen
wurde gebildet mittels Fokussieren durch eine optische Linse mit
einem numerischen Aperturwert von 0,6. Bei der Messung wurde eine
lineare Geschwindigkeit von 6 m/s benutzt. Ein Mittelwert der Leistungsspanne
Po beim Überschreiben
beliebiger Signale auf die Beispielsscheibe war 10,5 mW in dem Fall
von Pw und 3,8 mW in dem Fall von Pe. Ein Aufzeichnungsleistungsniveau
zum Versuchsschreiben wurde verändert,
während
ein Pw-zu-Pe-Verhältnis
von 10,5 mW zu 3,8 mW beibehalten wurde. Ein Niveau von Pb wurde
konstant gehalten bei 0,5 mW. Wiederholendes 3Tw-Kennzeichenabstand-Aufzeichnen
wurde durchgeführt
für feines
Mustern, und wiederholendes 8Tw-Kennzeichenabstand-Mustern wurde
durchgeführt
für grobes Mustern.
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4 zeigt
eine Beziehung zwischen Aufzeichnungsleistung und Asymmetrie ΔV, aufgezeichnet
in der oben erwähnten
Messung, und ein Problem, welches durch Rekristallisierung verursacht wird.
Auf der Achse der Ordinate in dieser Figur wurde die Menge der Asymmetrie ΔV normalisiert
mit grober Mustersignalverstärkung.
In einem Aufzeichnungsleistungsbereich von 9 bis 14 mW hat die Asymmetrie ΔV einen graduell
ansteigenden Verlauf mit Variation von bis zu 15 % auf der positiven
Seite und Variation von nur ungefähr 3 % auf der negativen Seite.
Es gab eine Tendenz, dass die Steigung der Asymmetrie ΔV relativ
gering war in einem Aufzeichnungsleistungsbereich kleiner als Po.
In der Nähe des
Startpunktes des Aufzeichnens trat ein Phänomen der Codeumkehr auf.
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Dieser
Verlauf des unteren Aufzeichnungsleistungsbereiches resultiert aus
einem Problem, welches der oben erwähnten Rekristallisierung beim Aufzeichnen
verdankt wird. Genauer gesagt ist, im Vergleich zwischen groben
und feinen Musterungen, eine Laserbestrahlungszeit in feinen Musterungen kleiner
als die in groben Musterungen. Daher ist in feinen Musterungen der
Grad der thermischen Retention kleiner, und Erhitzen und Kühlen werden
rascher ausgeführt,
was zu einem kleineren Maß der Rekristallisierung
führt.
Da der Unterschied in Rekristallisierung zwischen den groben und
feinen Musterungen größer ist
in der Nähe
einer Aufzeichnungsschwelle, wird die Breite des Aufzeichnungskennzeichens
in der feinen Musterung dicker als jene in der breiten Musterung.
Die Menge der Asymmetrie variiert verschieden auf der positiven
und negativen Seite und kann nicht definitiv bestimmt werden mit
Bezug auf ein bestimmtes Niveau der Aufzeichnungsleistung, d.h.
das komplexe Verarbeitungsabläufe
benötigt
werden zur Bestimmung eines optischen Leistungsniveaus Po unter
Benutzung des „Asymmetriedetektions"-Versuchsschreibverfahrens.
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Als
nächstes
beschreibt das Folgende Eigenschaften und Probleme bezogen auf eine
Wiederbeschreiblebensdauer der phasenwechseloptischen Scheibe. Wenn
die Wiederbeschreibung auf der phasenwechseloptischen Scheibe wiederholt wird,
altert die Scheibe fortschreitend. Zwei der nennenswertesten Alterungsphänomene sind;
(1) Fluidisierung der Aufzeichnungsschicht und (2) Veränderung
im Reflexionsgad. Es wird angenommen, dass die Fluidisierung der
Aufzeichnungsschicht auftritt aufgrund von thermaler Spannung, welche
angewendet wird in dem geschmolzenen Zustand der Aufzeichnungsschicht
zur Zeit des Aufzeichnens. Es wird angenommen, dass eine Veränderung
im Reflexionsgrad, was verwandt ist mit dem Phänomen der Aufzeichnungsschichtfluidisierung,
auftritt aufgrund solcher Ursachen, welche durch thermale Spannung erzeugt
werden, wie Trennung der Aufzeichnungsschichtzusammensetzung, Durchdringung
des Interferenzschichtmaterials etc.
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5a und 5b zeigen
Beispiele von Alterungseigenschaften von Alterungsverläufen von phasenwechseloptischen
Scheiben, welche in einer experimentellen Überprüfung verwendet werden. Bezogen
auf 5a, wird ein Graph gezeigt, welcher eine Beziehung
zwischen Länge
der Aufzeichnungskennzeichen und Grad der Fluidisierung angibt.
In der Überprüfung wurde Überschreiben
80.000 Mal kontinuierlich durchgeführt unter Benutzung einer Aufzeichnungsleistung
Po. Jedes Muster in 5a gibt ein wiederholendes Muster
an, welches Kennzeichen und Abstandscodes gleichermaßen enthält. Bei Intervallen
von 50 Bytes wurde jeder Block, welcher aus 200 Bytes besteht, aufgenommen.
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Bezüglich der
Fluidisierung wurde eine Länge
des Bereiches, wo die anfängliche
Signalamplitude sich auf weniger als 1/2 verkleinerte, gemessen zum
Beginn und Ende von jedem Block. In 5a ist eine
Länge von
jedem Fluidisierungsbereich angegeben hinsichtlich des Anfangsblocks.
Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, war die Länge des Fluidisierungsbereichs
länger,
so wie die Länge
des Kennzeichens kürzer
war. Zum Beispiel, im Falle eines 3Tw-Kennzeichens, war die Fluidisierungsbereichslänge davon
mehr als das Doppelte von der eines 11Tw-Kennzeichens.
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Bezogen
auf 5b, wird ein Normalisierungsgraph gezeigt, welcher
Durchschnittsmengen von reflektiertem Licht von 3Tw- und 8Tw-Mustern über wiederholendes
Schreiben angibt, hinsichtlich eines 100-%-anfänglichen Wertniveaus. Wenn
die Anzahl von Wiederbeschreiboperationen zunimmt, nimmt das Durchschnittsmengenniveau
des reflektierten Lichtes ab. Im Vergleich zwischen 3Tw- und 8Tw-Mustern
passt die Steigung der Kurve, welche einen Anstieg der Menge von
reflektiertem Licht von 3Tw-Mustern angibt, nicht zu der der 8Tw-Muster. Dies
deutet an, dass ein Grad der Alterung der Aufzeichnungsschicht sowie
der Fluidisierung von der Länge
des Kennzeichens abhängt.
Da ein Unterschied im Durchschnittsmengenniveau des reflektierten
Lichtes die Menge an Asymmetrie darstellt, gibt der Graph in 5b an,
dass die Menge an Asymmetrie mit der Anzahl von Wiederbeschreiboperationen
variiert, sogar wenn das gleiche Niveau der Leistung angewendet
wird. Das heißt,
wenn die Anzahl von Wiederbeschreiboperationen verschieden ist zwischen
der Testfläche
zum Versuchsschreiben und Flächen,
um wirklich Benutzerdaten aufzuzeichnen, ist es unmöglich, ein
richtiges Aufzeichnungsniveau der Laserleistung aufzubauen.
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Wie
oben beschrieben, wurde herausgefunden, dass das oben beschriebene
Versuchsschreibverfahren basierend auf „Asymmetriedetektion" nicht geeignet ist
(d.h. unvorteilhaft ist) zur Bestimmung eines optimalen Aufzeichnungsleistungsniveaus
auf der phasenwechseloptischen Scheibe wegen der folgenden Gründe: (1)
Rekristallisierung und die Unterschiede in Erhitzungs-/Kühlzeiten
zwischen groben und feinen Kennzeichen (Gräben [Pits]), (2) Fluidisierung,
(3) falsche Linearität
und unbestimmte Bestimmungseigenschaft in Zielpunktdetektion und
(4) Abhängigkeit
der Aufzeichnungsschichtalterung von der Länge des Aufzeichnungskennzeichens.
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Die
veröffentliche
europäische
Patentanmeldung
EP 446
892 A2 (Matsushita Electric Industrial) offenbart ein optisches
Datenmedium-Aufzeichnungsverfahren. Bevor ein Signal auf einer optischen Scheibe
aufgezeichnet wird, werden Bestrahlungen gemacht mit mehreren Lichtbestrahlungszuständen von
variabler Bestrahlungsleistung oder Pulsweite, optische Zustände von
bestrahlten Bereichen werden detektiert durch Detektieren von Änderungen
in der Reflektivität
oder Durchlassvermögen
von Fehlern, und die optimalen Bestrahlungszustände werden bestimmt durch Vergleichen
der detektierten Ergebnisse und der Lichtbestrahlungszustände.
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Das
veröffentlichte
US-Patent 5 559 785 (Yamaha Corporation) offenbart eine optische
Aufzeichnungsvorrichtung, welche akkurat die „Asymmetrie" detektieren kann
auf der Basis von wiedergegebenen Niveauwerten von Signalen, welche
aufgezeichnet werden auf einer optischen Scheibe, und daher einen optimalen
Aufzeichnungsleistungswert bestimmen kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Versuchsschreibverfahren
bereitzustellen, welches geeignet ist zum Bestimmen eines optimalen
Aufnahmeleistungsniveaus auf einer phasenwechseloptischen Scheibe
zum Vermeiden der oben genannten Nachteile, welche vorhanden sind bei
dem „Asymmetriedetektions"-Versuchsschreibverfahren.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische
Scheibenvorrichtung bereitzustellen, welche das genannte Verfahren
benutzt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird verwirklicht durch die im
unabhängigen
Anspruch 1 beschriebene Vorrichtung und durch das im unabhängigen Anspruch
6 beschriebene Verfahren. Andere Ausführungsformen der Erfindung
werden in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Für die Anwendung
des Versuchsschreibens auf Phasenwechselaufzeichnungsscheiben ist
diese Erfindung vorgesehen zum akkuraten Bestimmen eines optimalen
Niveaus der Aufzeichnungsleistung. Um dieses zu erreichen, benutzen
das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung die
Analyse von Phasenunterschieden von Versuchsschreibkennzeichen zum
Bestimmen eines optimalen Laserschreibleistungsniveaus bei einer
Anzahl von verschiedenen Möglichkeiten.
Einzelmustersignale werden aufgenommen, und Phasenunterschiede zwischen
PLL-Taktkanten und -Datenkanten werden detektiert unter Benutzung
von wiedergegebenen Signalen zum Bestimmen einer Schwellaufzeichnungsleistung,
wo ein vorbestimmter Prozentsatz von Phasenunterschieden auftritt.
Genauer gesagt, da ein 15-%-Phasenunterschiedgraphbereich und eine
verbundene Aufzeichnungsschwellleistung definitiv bestimmt werden
können
durch graduelles Scannen der Leistung eines niedrigen Niveaus davon,
und ein Anpassungswert, welcher einem Unterschied zwischen einer
typischen Schwellaufzeichnungsleistung und einer typischen optimalen
Aufzeichnungsleistung entspricht, experimentell bestimmt werden kann,
oder bereitgestellt werden kann durch einen Scheibenhersteller,
ist es möglich,
eine Versuchsschreiboperation zu realisieren, welche geeignet ist zum
Bestimmen eines Aufzeichnungsleistungsniveaus für eine beschriebene phasenwechseloptische Scheibe.
Genauer gesagt, wenn einmal bestimmt, wird die Schwellleistung multipliziert
mit einer Konstanten zum Bereitstellen eines optimalen Niveaus der
Aufzeichnungsleistung. Weiterhin sind Anordnungen offenbart zum
Bestimmen eines optimalen Leistungszustandes an dem Punkt, an dem
die Fehlerzählung
(Fluktuation [Jitter]) minimiert wird, und zum Bestimmen eines optimalen
Leistungszustandes als ein Durchschnittsleistungsniveau, welches zwischen
niedrigen und hohen Leistungszuständen besteht.
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Das
Vorangegangene und andere Aufgaben, Vorteile, Betriebsweisen, neuartige
Merkmale und ein besseres Verständnis
der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
und Ansprüche,
wenn sie in Verbindung mit den begleiten den Zeichnungen gelesen
werden. Während
die vorangehende und folgende geschriebene und dargestellte Offenbarung
auf das Offenbaren von Ausführungsformen
der Erfindung fokussiert, welche als bevorzugte Ausführungsformen
betrachtet werden, sollte es klar verstanden werden, dass dies nur
als Darstellung und Beispiel geschieht und nicht als Begrenzung
des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung genommen werden soll,
welche nur durch die abhängigen
Ansprüche
begrenzt ist.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1a und 1b zeigen
entsprechend ein Schema eines Phasenunterschiedsdetektionsverfahrens
und -vorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung
und Ergebnisse von Experimenten über
Versuchsschreiben in dem Schema davon;
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2a und 2b zeigen
schematische Diagramme eines unvorteilhaften Versuchsschreibverfahrens,
in welchem eine Menge von Asymmetrie detektiert wird;
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3 ist
ein Diagramm, welches eine Aufzeichnungswellenform zeigt;
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4 ist
ein Graph, welcher Verläufe
des unvorteilhaften Asymmetrieverfahrens in Anwendung auf Phasenwechselscheiben
zeigt;
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5a und 5b zeigen
entsprechend Beziehungen zwischen Fluidisierung aufgrund von Wiederbeschreiben
auf phasenwechseloptischen Scheiben und Variation im Reflexionsgrad;
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6 ist
ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen Aufzeichnungsleistung
und Fluktuieren der Daten und Taktkanten zeigt;
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7a und 7b zeigen
entsprechend Beziehungen zwischen der Sensitivität des Versuchsschreibens und
einem Verhältnis „α" auf Beispielsscheiben;
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8 ist
ein Blockdiagramm, welches eine Phasenunterschiedsdetektorschaltung
zeigt in einer Ausführungsform
der Erfindung;
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9 ist
ein Ablaufdiagramm, welches Schaltungsoperationen der Phasenunterschiedsdetektorschaltung
in der Ausführungsform
dieser Erfindung zeigt;
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10 ist
ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einer Fehlerkantenzählung und
einer Schwelle eines Stufenkomparators zeigt;
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11 ist
ein schematisches Diagramm, welches eine Beziehung zwischen einer
Fluktuations-Verteilung, einer Fehlerkantenzählung und einer Schwellspannung
zeigt;
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12 ist
ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen Fluktuation und einer
Fehlerkantenzählung
zeigt;
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13 ist
ein Flussdiagramm, welches Versuchsschreibsequenzschritte zeigt
in einer bevorzugten Ausführungsform
dieser Erfindung, wie Schritte, welche implementierbar sind durch
eine programmierte CPU;
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14 ist
ein Diagramm, welches eine Struktur einer Informationsaufzeichnungs/-wiedergabevorrichtung
in einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung zeigt;
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15 ist
ein Flussdiagramm, welches Versuchsschreibsequenzschritte zeigt
in einer bevorzugten Ausführungsform
dieser Erfindung, wie Schritte, welche implementierbar sind durch
eine programmierte CPU;
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16 ist
ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einer Fehlerkantenzählung und
einer Aufzeichnungsleistung zeigt, und Bestimmung einer optimalen
Aufzeichnungsleistung an einem Punkt der niedrigsten Fehlerzählung;
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17 ist
ein Flussdiagramm, welches Versuchsschreibsequenzschritte in noch
einer anderen Ausführungsform
dieser Erfindung zeigt, wie Schritte, welche implementierbar sind
durch eine programmierte CPU; und
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18 ist
ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einer Fehlerkantenzählung und
einer Aufzeichnungsleistung zeigt, und Bestimmung eines Durchschnittsleistungsniveaus
als ein optimales Leistungsniveau.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Bei
Ausführung
der Erfindung gemäß einem Aspekt
davon werden Anordnungen bereitgestellt zum Lösen/Vermeiden der oben diskutierten
Probleme, wie Anordnungen, welche unten wie folgt diskutiert werden.
- (1) Beim Aufzeichnen von groben und feinen
Mustern treten verschiedene Aufzeichnungsschichtalterungen auf,
abhängig
von der Länge
des Aufzeichnungskennzeichens. Um vorzubeugen/zu vermeiden, dass
ein solches Phänomen
die Laserschreibleistungsbestimmung beeinflusst mit dem Versuchschreibansatz
der vorliegenden Erfindung, werden Einzelkennzeichen wiederholende
Signale (z.B. 11T-Größensignal/-Kennzeichen) benutzt
zum Musteraufzeichnen. Genauer gesagt wurde das 11T-Größensignal/-Kennzeichen
ausgewählt
durch Analyse des experimentellen Graphen der 5a und
die Realisierung, dass ein 11T-Größensignal/-Kennzeichen
eine gute Leistungsfähigkeit
gibt hinsichtlich des Fluidisierungsphänomens.
- (2) Ein Phasenunterschied zwischen Kanten von Datensignal und
einem Taktsignal (erhalten durch Phasen-starre-Schleifen-[phase-locked-loop]Behandlung
des wiedergegebenen Signals) wird detektiert während des Änderns eines Aufnahmeleistungsniveaus
zum Messen von äquivalenter Fluktuation.
Durch diese Messung wird eine Aufzeichnungsschwelle bestimmt, welche
einem Punkt entspricht, wo die Fluktuation niedriger wird als ein
vorbestimmtes Schwellniveau (z.B. 15 %), und ein bestimmter Wert
der Aufzeichnungsschwelle wird multipliziert mit einer vorbestimmten Konstante
(z.B. 1,25) zum Bestimmen eines optimalen Aufzeichnungszustandes.
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Bezugnehmend
auf 6 wird ein Diagramm gezeigt, welches eine Beziehung
zwischen Aufzeichnungsleistung und Fluktuieren von Daten und Taktkanten
angibt. Genauer gesagt wurde dieser Graph gezeichnet durch Messen
von Fluktuationsniveaus von 11Tw-kennzeichenabstandwiederholenden
Signalen in einem ers ten Zeitaufzeichnen (untere Darstellung; 6)
und Fluktuationsniveaus von zufälligen
Signalen nach einem Überschreiben
eines Zehntels davon (obere Darstellung; 6). Im Allgemeinen,
bei der Korrektur unter Benutzung eines ECC-Codes auf einer optischen Scheibe, gibt
es eine zulässige
Grenze, welche eine Bitfehlerrate in wiedergegebenen Daten 1/1000
zu 1/10000 ist. Daher ist ein Fluktuationsniveau von ungefähr 15 %
eine obere Grenze zum Vermeiden eines Fehlers, und diese 15 % werden
benutzt als eine vorbestimmte Grenze bei der Analyse der vorliegenden
Erfindung (obwohl irgendeine andere vorbestimmte Grenze, z.B. 10
%, 20 %, benutzt werden kann, um irgendeinen Standard zu erfüllen oder
in irgendeinem Grad von Leistungsniveaubestimmungsgenauigkeit zu
resultieren). Wie in 6 gezeigt, entspricht ein Mittelniveau
(z.B. 10,8 mW) eines Aufzeichnungsleistungsspannbereichs, wo die
Fluktuation des zufälligen
Signals nach Überschreiben
weniger als 15 % ist, einem Zielaufzeichnungswert beim Versuchsschreiben.
Genauer gesagt, sobald das Versuchsschreiben bei inkrementalen Leistungsniveaus
einmal ausgeführt
ist und die Darstellung in 6 und der
Darstellungsbereich mit einer Fluktuation von weniger als 15 % gefunden
worden sind, kann eine Aufzeichnungsleistung ausgewählte werden
als irgendeine Leistung innerhalb des 15-%-Darstellungsbereichs.
Vorzugsweise wird eine angemessene zentral befindliche Leistung
(z.B. eine Leistung in der Mitte des 15-%-Darstellungsbereichs) ausgewählt, oder alternativ
wird eine Leistung ausgewählt,
welche in dem niedrigsten Fluktuationsniveau resultiert (z.B. 10 mW; 6).
Dennoch wird ein bevorzugter Leistungsauswahlprozess im Folgenden
beschrieben werden.
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Aus
dem Grund des Sicherstellens der Anwendbarkeit des Versuchsschreibens
dieser Erfindung auf verschiedenartige Arten von optischen Scheiben
wurden Messungen gemacht unter Benutzung von fünf Beispielsscheiben (dargestellt
als fünf verschiedene
Punkte in den Darstellungen der 7a, 7b),
welche verschieden waren bezüglich
der Aufzeichnungsschichtzusammensetzung und Struktur. Die Ergebnisse
der Messung werden gezeigt zur Überprüfung des
Versuchsschreibens. In 7a und 7b gibt
die Abszisse ein Verhältnis „n" an der Schwell leistung
im DC-Strhlaufzeichnen beim Start zur Schwellleistung im Pulsaufzeichnen. Wenn
dieser Wert größer ist,
wird die Aufzeichnungsschicht, welche geschmolzen wird, indem sie
dem DC-Strahl ausgesetzt wird, wahrscheinlich wieder kristallin
werden durch Rekristallisierung, d.h. die Abszisse in 7a stellt
den Grad der Rekristallisierungstendenz auf jeder Beispielsscheibe
dar. Die Ordinate in 7a entspricht einer Steigung „m" der Kurve in 6 bei
dem Fluktuationsniveau von 15 %. Wie in 7a gezeigt,
während
der Wert „m" mit dem Wert „n" variiert im zufälligen Signalaufzeichnen,
ist der Wert „m" relativ groß und konstant
bei der 11Tw-wiederholenden Signalaufzeichnung.
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Bei
der Bestimmung der Aufzeichnungsschwellleistung Pth wird die Detektionsgenauigkeit höher, wenn
der Wert von „m" zunimmt, und es
ist wünschenswert,
die Variation zu reduzieren bei verschiedenen Arten von Medien.
Das 11Tw-wiederholende
Mustersignalaufzeichnen ist daher geeigneter als das zufällige Mustersignalaufzeichnen
und ist ausgewählt
als das Versuchsschreibmuster in dem Versuchsschreibverfahren/-vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Ein Unterschied zwischen den 7a-11T-
und zufälligen
Musteraufzeichnungen ist, dass Fluktuation (Jitter) in den 11T-Einzelmuster wiederholenden
Signalen hauptsächlich
verursacht wird durch Fluktuation in den Datenkanten, wobei Fluktuation
in den zufälligen
Signalen Verschiebungskomponenten enthält abhängig von Kennzeichenlänge zusätzlich zu
Fluktuationskomponenten in den Datenkanten.
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Mit
Bezug auf 7b ist ein Graph gezeigt, welcher
das Verhältnis
zwischen Wert „η" und Verhältnis „α" einer optimalen
Leistung zu einer Aufzeichnungsschwellleistung angibt. Genauer gesagt, wie
in 7b angegeben, tritt die Aufzeichnungsschwellspannung
Pth auf an einem Punkt (nach der anfänglichen Code-Umkehrspitze),
wo ein 15-%-Fluktationsniveau angetroffen wird, wobei die optimale
Leistung Po z.B. ein Leistungsniveau in der Mitte des 15-%-Fluktationsdarstellungsbereichs
ist. Wie durch Experimente und die resultierende Darstellung in 7b gezeigt,
war das Verhältnis „α" zwischen der Schwellleistung
und optimalen Leistung, welche gemessen wurde auf fünf Beispielsscheiben mit
verschiedenen Eigenschaften, ein konstanter Wert von ungefähr 1,25.
Basierend auf den Ergebnissen der Überprüfung der 7b wurde
herausgefunden, dass, als ein bevorzugtes Verfahren, ein optimales
Leistungsniveau bestimmt werden kann in Einzelmusteraufzeichnen
durch Erlangen eines Wertes der Aufzeichnungsschwellleistung Pth (wie
oben beschrieben mit Bezug auf 1b) und Multiplizieren
davon mit einem Faktor des Verhältnisses „α" (d.h. der zuvorgenannte
1,25-Wert).
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Zum
Zusammenfassen der Diskussionen, da ein 15-%-Darastellungsbereich
und eine verbundene Aufzeichnungsschwellleistung definitiv bestimmt werden
kann durch graduelles Scannen der Leistung von einem niedrigen Niveau
davon und das Multiplikationsverhältnis „α" angenommen werden kann als der zuvorgenannte
1,25-Wert, andernfalls experimentell bestimmt werden kann oder bereitgestellt werden
kann durch einen Scheibenhersteller, ist es möglich, eine Versuchsschreiboperation
zu realisieren, welche geeignet ist zum Bestimmen eines Aufzeichnungsleistungsniveaus
für eine
beschriebene phasenwechseloptische Scheibe. Nachdem die vorliegende
Erfindung beschrieben wurde mit Bezug auf phasenwechseloptische
Scheiben, wird angenommen, dass die Erfindung auch anwendbar ist
auf magneto-optische Scheiben und einmal-schreib-optische Scheiben
vom grabenbildenden Typ. Die vorliegende Verfahrens-/Vorrichtungserfindung
kann gleichermaßen
angewendet werden auf andere Typen von Scheiben.
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Die
Diskussion richtet sich nun auf mehrere Beispiele.
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<Beispiel 1> Versuchsschreibverfahren:
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1a und 1b zeigen
ein Schema einer Phasenunterschiedsdetektionsvorrichtung und -verfahrens
in einer bevorzugten Ausführungsform
dieser Erfindung und Ergebnisse eines Experiments über Versuchsschreiben
in dem Schema davon, d.h. zeigen ein „Phasenunterschieds"-Versuchsschreibverfahren
und -vorrichtung. Genauer gesagt, mit Bezug auf 1a,
sind Kantenpulse von Datensignalen und Taktsignalen (extrahiert
aus einem wiedergegebenen Signal durch eine Phasenstarre-Schleifenschaltung; nicht
gezeigt) Eingabe in einen Phasenkomparator, welcher ein Pulssignal
mit einer Länge
erzeugt, welche einer Phasendifferenz zwischen Kanten der Takt- und
Datensignalen entspricht. Das so erzeugte Pulssignal wird einem
Integrator hinzugefügt
zur Umwandlung von einer Pulsbreite in eine Phasenfehlerspannung.
Dann, unter Benutzung eines Stufenkomparators, wird die Phasenfehlerspannung
verglichen mit einem vorbestimmten Schwellniveau. Wenn die Phasenfehlerspannung
höher ist
als das Schwellniveau, wird ein Datenkantenpuls übertragen als ein Fehlerpuls
zu einem Fehlerzähler
zum kumulativen Zählen
davon. Gleichzeitig zählt
der Kantenzähler alle
Datenkantenpulse. Wenn ein festgelegter Wert erreicht wird in dieser
Zähloperation,
wird der Fehlerzähler
gestoppt. Ein Fehlerzählungswert,
welcher in dem Fehlerzähler
erreicht wird, wird dann in eine CPU zur Ausführung der Verarbeitung eingegeben.
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In
dem hier erwähnten
Schema kann ein Wert der Fluktuation Eingabe sein in die CPU als
ein Verhältnis,
welches einen Phasenunterschied darstellt, welcher größer ist
als ein Schwellwert im Vergleich mit dem Takt, hinsichtlich der
Gesamtanzahl von Kanten, welche von dem Kantenzähler gezählt werden. Dieses Verfahren
ist vorteilhaft, da Variationen in der Phasenfehlerspannung aufgrund
von ungleichmäßiger Aufzeichnungssensitivität in wiedergegebenen
Sektoren, Fluktuationen in dem Servosteuerfehler etc. integriert
werden können
als eine Anzahl von Pulsen zum Glätten zum Bereitstellen höherer Stabilität in der
Messung. Auch kann in diesem Verfahren die Skala einer notwendigen
Schaltung vorteilhaft kleiner gemacht werden als in solchen Anordnungen,
wo die Phasenfehlerspannung direkt Eingabe ist mittels eines AD-Wandlers
oder anderen Gerätes.
Durch Quantifizieren eines Phasenunterschiedes zwischen den Takt-
und Datenkanten wie oben beschrieben kann eine physikalische Menge,
welche äquivalent
ist zu einem Fluktuationswert, welcher erhalten wird durch Benutzen
eines solchen Messinstruments als einen Fluktuationsanalysator,
gemessen werden in einer optischen Scheibenvorrichtung.
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Nun
mit Bezug auf 1b wird eine Darstellung gezeigt,
welche Ergebnisse von einem Experiment angibt, in dem Versuchsschreiben
ausgeführt wurde
unter Benutzung des Phasenunterschiedsdetektionsverfahrens dieser
Erfindung. In dem Experiment wurden Beispielsscheiben, welche benutzt
wurden in der experimentellen Messung wie in 6 gezeigt,
wieder als Aufzeichnungsmedien verwendet. Ein Gewinn in dem Integrator
wurde bestimmt, um eine Phasenfehlerspannung von 1,8 V zu erlangen bei
Auftreten einer Abweichung von ± 50 % in der Fensterbreite
Tw. Dieser Wert ist äquivalent
zu einer Phasenunterschiedssensitivität von 0,01 V/Grad. Ein Schwellwert
in dem Stufenkomparator war 0,8 V (± 22 % der Fensterbreite),
und ein voreingestellter Wert in dem Kantenzähler war 2560. Zur Aufzeichnungsmusterung
wurde eine Grabengröße von einem
11 Tw-wiederholenden
Signalaufzeichnen ausgeführt
unter einer konstanten Leistungsbedingung, wo Pw : Pe = 11 mW :
4,5 mW. Wie in 1b gezeigt, war eine Variation
in der Fehlerzählung
hinsichtlich der Aufzeichnungsleistung die gleiche wie der Fluktuationsverlauf
welcher in 6 angegeben ist. Bei einer Schwelle,
welche äquivalent
ist zu einem 15-%-Fluktuationsniveau, wurde eine Fehlerzählung von
700 angegeben. Unter dieser Bedingung war ein Wert der Schwellleistung
Pth 8,8 mW, und ein Aufzeichnungsbedingungswert Po von 11 mW wurde
erlangt durch Multiplikation mit einem Faktor „α" von 1,25. Im Vergleich mit einem wirklich
gemessenen Wert von 10,8 mW in 6 war ein
Fehler in dem obigen Verfahren 2 % oder weniger. Demnach, mit einem
solchen annehmbaren Fehler, kann erkannt werden, dass das bevorzugte
Verfahren des Benutzens einer vorbestimmten Schwellleistung, multipliziert
mit einem α-Faktor
zum Bestimmen einer optimalen Leistung Po, ein zuverlässiges und
vorteilhaftes (z.B. ein leicht implementierbares) Verfahren ist.
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Mit
Bezug auf 8 ist eine Schaltungskonfiguration
des Phasenunterschiedsdetektors 800 gezeigt, welche in
einer wirklichen Messung benutzt wurde. In dieser Figur sind Steuerlogik 802,
Phasenkomparator 804 (exklusiv oder logisch), Integrator 806 und
Fehlerpulsgenerator 808 dargestellt. Weiterhin gibt SCLK
ein PLL-Taktsignal an, RDGT gibt ein Wiedergabegatter an, welches
einer Datenflä che
auf einem Sektor entspricht, PCA gibt ein Datenkantenpulssignal
an, PCB gibt ein Pulssignal an, welches extrahiert wurde von dem
PLL-Taktsignal zum Vergleich mit einer Datenkante, FEHLERPULS gibt
ein Fehlerpulssignal an, ZURÜCKSETZEN
gibt ein Zurücksetzsignal
für den
Integrator an, S/H gibt ein Steuersignal zum Abtasten und Halten
von Phasenfehlerspannung an, HOCH gibt ein Pulssignal an, das eine
Länge hat,
welche einer Phasenführung
einer Datenkante entspricht im Vergleich mit dem PLL-Takt, und RUNTER
gibt ein Pulssignal an, das eine Länge hat, welche einer Phasenverzögerung einer
Datenkante entspricht im Verhältnis
zu dem PLL-Takt.
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Das
Folgende beschreibt Schaltungsoperationen im Hinblick auf das in 9 gezeigte
Ablaufdiagramm. Unter Benutzung des PLL-Taktsignals und binären Datensignals
(DLDATA) werden Pulssignale PCA und PCB erzeugt zur Benutzung bei
Phasenvergleich. Zum Erzeugen von PCA- und PCB-Pulsen wird ein Gatterfeldblock
mit einfachen logischen Schaltungen benutzt (in 8 nicht
gezeigt). Unter Benutzung der PCA- und PCB-Pulse werden zwei Pulssignale
HOCH und RUNTER erzeugt durch D-Flip-Flop und NAND-Gatterschaltungen.
Ein Phasenunterschiedspulssignal kann erhalten werden durch logisches
ODER der HOCH- und
RUNTER-Pulssignale, d.h. EXKLUSIVES-ODER der PCA- und PCB-Signale. In dem Integrator
ist das so erlangte Phasenunterschiedspulssignal daher der Integration
für einen
Zeitraum von 1,5 Tw unterworfen. Bei Vollendung der Integration
wird der Integrator zurückgesetzt.
Bei dem Zeitpunkt von 0,5 Tw seit dem Start der Integration wird
das Abtasten und Halten ausgeführt
zum Anwenden einer Eingabe auf den Stufenkomparator, wodurch ein
Fehlerpulssignal bereitgestellt wird. In dieser bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden zwei Zähler für Fehlerpulse und Datenkanten
zusätzlich
benötigt, welche
hier nicht erklärt
werden, da diese Zähler
in ihrer Struktur einfacher sind, und/oder leicht implementiert
werden können
durch Standardzähler,
welche derzeit in dem Gebiet erhältlich
sind.
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Nachdem
das Phasenunterschiedsdetektionsverfahren beschrieben wurde, in
welchem Datenkanten mit bedeutsamen Phasenunterschieden umgewandelt
werden in Pulse zum Zählen,
ist es auch möglich,
einen Wert eines Phasenunterschiedes zu bestimmen durch direktes
Detektieren von Phasenunterschiedsspannungen, welche erhalten werden können durch
Integration der oben genannten Phasenunterschiedspulssignale. In
diesem Fall, da ein integraler Wert mit der Zeit fluktuieren kann,
ist es vorzuziehen, einen Tiefpassfilter oder andere ähnliche
Elemente zusätzlich
bereitzustellen zum Unterdrücken
der Fluktuation zeitlich vor der Detektion durch einen AD-Wandler
etc.
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Als
nächstes
beschreibt das Folgende eine Beziehung zwischen einer Fehlerkantenzählung, einem
Schwellwert in einem Stufenkomparator und Fluktuation. Mit Bezug
auf 10 ist eine Darstellung gezeigt, welche eine Beziehung
zwischen der Fehlerkantenzählung
und dem Schwellwert in einem Stufenkomparator angibt. Da der Integrator
festgelegt wurde, eine Sensitivität von 0,01 V/Grad bereitzustellen
in dem Experiment wie oben erwähnt,
entspricht ein Phasenunterschied von ± Tw/2 einem Schwellspannungswert
V1 von 1,8 V. Eine Überprüfung wurde
gemacht für
Fälle von
25 % Fluktuation (äquivalent
zu einem maximalen Wert) und 8 % Fluktuation (äquivalent zu einem minimalen
Wert). Da die Fehlerkantenzählung
einen Zählungswert
von Datenkanten mit einem Phasenunterschied von größer als der
Schwellspannung darstellt, sinkt die Fehlerkantenzählung, wenn
die Schwellspannung steigt. Ein Unterschied in der Fehlerkantenzählung zwischen
25 % Fluktuation und 8 % Fluktuation wurde maximiert, wenn die Schwellspannung
V1 0,8 war. Unter dieser Bedingung wird die Variation in einer Fehlerkantenzählung maximiert
hinsichtlich einer Variation in der Fluktuation, dadurch wird es
möglich
gemacht, die Sensitivität
beim Versuchsschreiben zum Detektieren eines Schwellniveaus zu maximieren.
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Mit
Bezug auf 11 wird ein schematisches Diagramm
gezeigt, welches eine Beziehung angibt zwischen Fluktuationsverteilung,
Fehlerkantenzählung
und Schwellspannung. Wie in dieser Figur angegeben, entsprechen
die zu zählenden Fehlerkanten
den schraffierten Flächen,
wo ein Phasenunterschied größer als
die Phasenschwellspannung (größer als
der Schwellwert) in der Fluktuationsverteilung stattfindet.
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Mit
Bezug auf 12 wird ein Graph gezeigt, welcher
die Ergebnisse der Messung auf Fluktuation und Fehlerkantenzählung angibt.
Wie in diesem Graph angegeben, steigt die Fehlerkantenzählung linear
mit einem Anstieg der Fluktuation. Es ist daher offensichtlich,
dass ein äquivalenter
Wert für
die Fluktuation gemessen werden kann durch Detektieren der Anzahl
von Fehlerkanten, wodurch die Validität der Operationen der vorliegenden
Erfindung bestätigt wird.
Interessanterweise, wenn das Fluktuationsniveau null ist, wird die
Fehlerkantenzählung
nicht null wegen der Abhängigkeit
von Versatz und Antwortgeschwindigkeit der Phasenunterschiedsdetektorschaltung.
Unter einer Bedingung, wo der Grad des Phasenunterschiedes zu klein
ist, wird die relevante Schaltungsvorrichtung inaktiv, um keine
HOCH- und RUNTER-Pulse zu erzeugen. Diese Eigenschaft variiert abhängig von
der diskreten IC-Schaltungskonfiguration, welche zur Messung verwendet
wird. Dennoch, im Hinblick auf einen zu detektierenden Fluktuationswert
von 15 %, wurde ein Detektionsbereich von 7 % bis 25 % in diesem
Experiment bestätigt.
In der Praxis wird daher kein Problem hinsichtlich des Versuchsschreibens
auftreten. Wenn eine LSI-Schaltungsanordnung gemacht wird beim Ausführen der vorliegenden
Erfindung, ist es gefordert, einen Detektionsbereich und Linearität in Betracht
zu ziehen. Auch, bei Ausführung
der Erfindung, müssen
der Schwellwert und die Fehlerkantenzählung berücksichtigt werden, welche benutzt
wird als ein Ziel der Detektion, so dass die Detektionssensitivität nicht niedrig
werden wird. Die Beziehung zwischen Leistung und Fehlerzählung, wie
in 1b gezeigt, kann bereitgestellt werden durch Bereitstellen
von Anordnungen wie oben erwähnt.
In dem Verfahren dieser Erfindung, da die Fehlerzählung signifikant
variiert mit Variation in der Aufzeichnungsleistung in der Nähe des Aufzeichnungsschwellwertniveaus,
kann ein Fehler in der Aufzeichnungsleistungsbestimmung klein gemacht
werden, sogar wenn die Schwellspannung V1 effektiv fluktuiert aufgrund
von Variation in der Temperatur oder Leistungsversorgungsspannung.
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Mit
Bezug auf 13 wird ein Flussdiagramm gezeigt,
welches die Sequenzschritte eines Versuchsschreibens der vorliegenden
Erfindung angibt, wobei solche Schritte implementierbar sind, z.B. durch
eine programmierte CPU. Beim ersten Schritt des Versuchsschreibens
wird auf eine bestimmte Spur zugegriffen, und solche Bedingungen
wie Aufzeichnungsleistung werden zur Vorbereitung aufgebaut. Dann
wird eine Versuchsschreibspur wiedergeben für eine Spurprüfung. Wenn
eine rasche Niveauveränderung
gefunden wird in einem wiedergegebenen Signal, wird beurteilt, dass
ein Defekt aufgetreten ist aufgrund, zum Beispiel, von Staub, Sprung,
Fluidisierung etc. In diesem Fall wird auf eine andere Spur zugegriffen
zum Ausführen
der gleichen Verarbeitung, und das Wechseln von Spuren wird wiederholt, bis
eine nicht-defekte Spur gefunden ist. Danach wird ein wiedergegebenes
Signal benutzt zum Überprüfen, ob
Daten zuvor in einer solchen Spur aufgenommen wurden. Wenn aufgenommene
Daten gefunden wurden, wird eine Beseitigung (d.h. Löschung)
ausgeführt
unter Benutzung eines DC-Strahls, so dass kein Datensignal, welches
auf der Spur aufgenommen ist, übrigbleiben
wird. Als ein bestimmteres Verfahren zum Detektieren eines Defektes
und Datensignalen, kann ausgenutzt werden, dass ein Datensignal
hauptsächlich
Hochfrequenzkomponenten von 1 MHz oder mehr enthält und ein Defekt hauptsächlich Niedrigfrequenzkomponenten
von 100 kHz oder weniger enthält.
Nach dem Filtern des wiedergegebenen Signals zur Frequenzbandtrennung
kann ein Unterschied zwischen oberen und unteren Frequenzeinhüllenden,
welche durch eine Detektion erhalten werden, bestimmt werden. Dies
macht es möglich, eine
Signalstörung
zu detektieren aufgrund der Datenamplitude oder eines defekten Zustandes.
Dann wird zum Aufzeichnen auf einer Scheibe das Leistungsniveau
für jeden
Sektor verändert.
Genauer gesagt kann ein Bereich von inkremental angewendeten Leistungsniveaus
einem vorbestimmten Bereich entsprechen (universell angewendet auf
alle Aufzeichnungsmedien) oder kann variabel festgelegt werden hinsichtlich
z.B. voriger, optimaler Leistungsniveaus oder eingegebe ner/gelesener
Daten, welche einem derzeit beschriebenen Medium entsprechen (z.B.
Hersteller, Mediumtyp etc).
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Im
Allgemeinen ist es schwierig, den Aufzeichnungsleistungszustand
sofort zu verändern. Daher,
zum Unterbringen einer Zeit, welche benötigt wird zum Ausführen einer
Veränderung,
werden abwechselnde nichtaufgezeichnete Sektoren benutzt zur Leistungsfestlegung,
und wirkliches Aufzeichnen wird ausgeführt auf jedem zweiten Sektor.
In der allgemeinen Praxis wird Leistungsscannen ausgeführt zum
Bereitstellen eines konstanten Verhältnisses von Pw zu Pe. Da eine
Variation der Sensitivität
auf Scheiben und Punktstörungen
aufgrund einer Abweichung umgewandelt werden kann zur Äquivalenz hinsichtlich
Leistung, ist Leistungsscannen bei einem konstanten Verhältnis geeignet
zum Kompensieren von Variation beim Versuchsschreiben. Beim Ausführen der
vorliegenden Erfindung kann nur die Aufzeichnungsleistung oder die
Wiedergabeleistung geändert
werden. Als eine Änderungsrate
der Leistung ist ein Bereich von 2 % bis 5 % geeignet unter Berücksichtigung
der Detektionssensitivität
und Verarbeitungszeitparameter. Dann wird jeder aufgezeichnete Sektor
wiedergegeben zum Lesen der Anzahl von Fehlerkanten.
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Um
einen ungünstigen
Effekt aufgrund des möglichen
Auftretens von Staub oder irgendeinem Defekt weiterhin zu verringern,
ist ein Sektor in vier Bereiche unterteilt, und eine Anzahl von
Fehlerkanten wird innerhalb jeder Region gezählt. In den Ergebnissen des
Zählens
auf vier Bereichen werden maximale und minimale Werte herausgenommen, und
die verbleibenden zwei resultierenden Zählungswerte werden benutzt,
um den Durchschnitt zu ermitteln. Auf diese Weise, sogar wenn es
Staubpartikel oder Defekte auf einem Sektor gibt, kann es ausgeschlossen
werden von den Ergebnissen der Detektion, unter der Voraussetzung,
dass die Größe davon kleiner
ist als 1/4 des Sektors. Auch, um einen ungünstigen Effekt aufgrund von
Unebenheit in Umfangsrichtung in der Aufzeichnungssensitivität auf dem
Medium zu reduzieren, wird gewichtetes Durchschnittsermitteln ausgeführt auf
drei aufeinanderfolgend gemessenen Werten bei einem Verhältnis von 1:2:1.
Bis die Aufzeichnungsschwellbedingung erfüllt ist bei der Detektion der
Anzahl von Fehlerkanten, werden die Aufzeichnungs- und Wiedergabeoperationen
wiederholt zum Bestimmen eines Wertes der Aufzeichnungsschwellspannung
Pth. Dann wird ein bestimmter Schwellleistungswert multipliziert
mit einer Konstanten „α" (ungefähr 1,25)
zum Bestimmen eines Wertes einer Aufzeichnungsleistung Po zur Benutzung
in nachfolgenden Aufzeichnungen.
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<Beispiel 2> Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung:
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14 stellt
ein Beispiel einer Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung unter Benutzung
des Versuchsschreibverfahrens und Phasenunterschiedsdetektionsverfahrens
in der bevorzugten Ausführungsform
dar, wie in Beispiel 1 erwähnt.
Mit Bezug auf 14 wird ein optisches Scheibenmedium 8 durch
einen Motor 162 rotiert. Zum Bereitstellen eines Intensitätsniveaus
des Lichts, angewiesen durch zentrale Steuermittel 151,
steuern die Lichtintensitätssteuermittel 171 die
Lichterzeugungsmittel 131, um angemessen einen Lichtstrahl 122 auszustrahlen.
Durch Fokussierungsmittel 132 wird der Lichtstrahl 122 fokussiert,
um einen Lichtpunkt 7 auf dem optischen Scheibenmedium 8 zu
bilden. Ein Lichtstrahl 123, welcher reflektiert wird von
dem Lichtpunkt 7, wird detektiert durch Lichtdetektionsmittel 133.
Die Lichtdetektionsmittel umfassen eine Mehrzahl von unterteilten
Photodetektorelementen. Unter Benutzung eines wiedergegebenen Signals 130 von
den Lichtdetektionsmitteln geben die Wiedergabemittel 191 die
Informationen wieder, welche auf dem optischen Scheibenmedium aufgezeichnet sind.
Die Wiedergabemittel 191 enthalten Detektionsmittel für Versuchsschreibsignale,
welche in Beispiel 1 beschrieben wurden. Für eine Versuchsschreiboperation
stellen die zentralen Steuermittel 151 eine Funktion bereit
zum Aufzeichnen von Versuchsschreibmustern während des Änderns eines Aufzeichnungsleistungsniveaus,
wie in Beispiel 1 beschrieben, eine Funktion zum Empfangen eines
Versuchsschreibsignals, welches detektiert wird durch die Versuchsschreibsignaldetektionsmittel,
und eine Funktion zum Verarbeiten der Ergebnisse von Eingabe und
Bestimmen eines optimalen Leistungsniveaus. Wenigs tens die zentralen
Steuermittel 151 der 14 können bereitgestellt
werden durch einen geeignet programmierten Mikroprozessor, welcher unter
anderen Operationen die Operationen ausführt, welche beschrieben und
dargestellt sind mit Bezug auf die vorliegende Erfindung.
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Zusammenfassend
kann die Informationsaufzeichnungs-/-wiedergabevorrichtung dieser
Erfindung ein optimales Niveau der Aufzeichnungsleistung bestimmen
durch Kompensation von Unterschieden in der Sensitivität auf Medien
und Variation im Lichtpunkt, wodurch es möglich gemacht wird, Informationen
von hoher Dichte mit vorteilhafter Stabilität aufzuzeichnen und wiederzugeben.
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Während die
Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde,
wobei die Aufzeichnungsleistung optimiert ist durch Bestimmen eines
Niedrigleistungszustands, dass die Fluktuation kleiner ist als der
Schwellwert, und Multiplizieren eines bestimmten Leistungswertes
mit der Konstanten, sollte verstanden werden, dass eine ähnliche
Anordnung der Vorrichtung es leicht möglich macht, das Folgende zu
realisieren: (1) Bestimmen eines Leistungszustandes, wo eine Fehlerzählung (Fluktuation) minimiert
ist, und (2) Bestimmen von niedrigen und hohen Leistungszuständen, wo
die Fluktuation kleiner ist als der Schwellwert, und dann Bestimmen
eines Leistungszustands entsprechend einem ungefähren Durchschnittswert dieser
Zustände.
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Genauer
gesagt sind 15 und 16 beispielhaft
für den
Ansatz des Bestimmens eines optimalen Leistungszustandes an dem
Punkt, wo eine Fehlerzählung
(Fluktuation) minimiert wird. Bezüglich Unterschieden des Flussdiagramms
aus 15 von 13 wird
in einem Schritt 4 Versuchsschreiben wenigstens zweimal
ausgeführt,
d.h. es ist einmal beschrieben und dann wenigstens nochmals wiederbeschrieben,
da herausgefunden wurde, dass ein erstes Schreiben auf einem Medium
eine unruhige Fehlerzählungsdarstellung
ergeben kann, wobei zweites und nachfolgendes Schreiben Fehlerzählungsdarstellungen
ergeben, welche genauer eine endgültige (d.h. mehrfachschreibstabilisierte)
Fehlerzählungsdarstellung
wieder geben. Als ein weiterer Unterschied, nach einem Schritt 5,
wird statt einer Schwellleistung Pth eine minimale Fehlerleistung
Pme (12,5 mW; 16) detektiert. Schließlich, in
einem Schritt 6, wird statt des Multiplizierens mit einem
Faktor α die minimale
Fehlerleistung Pme einfach genommen (ohne Anpassung) als die optimale
Leistung Po.
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17 und 18 sind
beispielhaft für
den Ansatz des Bestimmens eines optimalen Leistungszustandes als
ein gemitteltes Leistungsniveau, welches zwischen niedrigen und
hohen Leistungszuständen
existiert. Bezüglich
der Unterschiede des Flussdiagramms von 17 zu 15 werden
nach Schritt 5 statt des Detektierens eines Punktes eines minimalen
Fehlerzählung
eine niedrige Leistung P1 (10 mW; 18) und
eine hohe Leistung Ph (14,8 mW; 18) von
einem 15-%- oder
weniger Fluktuationsbereich detektiert, und eine gemittelte Leistung wird
detektiert (14,8 + 10):(2) = 12,4 mW). In einem Schritt 6 wird
die gemittelte Leistung einfach genommen als die optimale Leistung
Po.
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Obwohl
die Ausführungsformen
der „Schwellleistung" der 13, „minimale
Fehlerzählung" der 15 und
der „gemittelten
Leistung" der 17 in
leicht unterschiedlichen optimalen Leistungsniveaus resultieren
können
unter Benutzung derselben Versuchsschreibscheibe oder Daten (z.B. die
minimale Fehlerzählungsanalyse
der 17/16 resultierte in einem 12,5-mW-Leistungsniveau,
während
die gemittelte Leistungsanalyse der 17/18 in
einem 12,4-mW-Leistungsniveau
resultierte), sind alle solchen Leistungsniveaus innerhalb eines
akzeptierbaren Bereichs. In der Praxis wird die 13-Schwellleistungsausführungsform
bevorzugt vor den Minimalen-Fehler- und Gemittelten-Leistungs-Ausführungsformen
bei Bestimmung der optimalen Leistung.
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Es
wird beabsichtigt, neuartige Mittel bereitzustellen zum Optimieren
eines Leistungszustandes durch Detektion von Zuständen von
wiedergegebenen Signalen, wie Phasenunterschiedswerten, und es wird
angenommen, dass es anwendbar ist auf magneto-optische Scheiben,
einmal-schreib-optische Scheiben vom graben bildenden Typ, magnetische Scheiben
etc. sowie auf phasenwechseloptische Scheiben. In Anwendung auf
magnetische Scheiben oder bestimmte Typen von magneto-optischen Scheiben
kann ein Phasenwechselwert detektiert werden, während eine magnetische Feldintensität verändert wird,
welche angewendet wird auf ein Medium, da eine Steuervariable des
Aufzeichnungszustandes entsprechend der oben genannten Laserleistung
einen Wert der magnetischen Feldintensität annimmt.
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Wie
oben erwähnt,
wurde herausgefunden, dass ein Verhältnis der Aufzeichnungsschwellleistung
zum Mittelwert der Leistungsspanne ungefähr konstant ist auf beispielsoptischen
Scheiben mit verschiedenen Schichtzusammensetzungen. Auch wurde
aufgedeckt, dass die Detektionssensitivität variiert in der Nähe des Schwellleistungsniveaus
abhängig von
Aufzeichnungsmustern, und die Einzelmuster wiederholenden Signale
stellen eine höhere
Sensitivität
bereit und weniger Variation als die zufälligen Datensignale. Durch
diese Untersuchung dieser Eigenschaften auf optischen Scheibenvorrichtungen wurde
das Phasendetektionsverfahren erfunden, in welchem die Anzahl der
Datenkanten, welche bestimmten Phasenfehlern entsprechen, gezählt wird. Dann
wurde durch ein Experiment demonstriert, dass das Versuchsschreiben
durch das erfundene Phasenunterschiedsdetektionverfahren auf optischen Scheibenmedien
ausgeführt
werden kann. Durch Ermöglichen
des Versuchsschreibens, welches geeignet ist für phasenwechseloptische Scheibeneigenschaft,
kann diese Erfindung ein zuverlässiges
Verfahren/Vorrichtung bereitstellen zum schnellen, einfachen und
genauen Bestimmen eines optimalen Aufzeichnungszustands, wodurch
es möglich
gemacht wird, stabile Informationsaufzeichnungs- und -wiedergabeoperationen
von hoher Dichte zu realisieren.
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Dies
schließt
die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ab. Obwohl die
vorliegende Erfindung beschrieben wurde mit Bezug auf eine Anzahl
von darstellenden Ausführungsformen davon,
sollte verstanden werden, dass zahlreiche andere Modifikationen
und Ausführungsformen
vom Fachmann erfunden werden können,
welche in den Schutzumfang der hinzugefügten Ansprüche fallen.