DE60038583T2

DE60038583T2 - Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium und Verfahren zur Aufzeichnung von EFM-modulierten Informationen auf dem Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE60038583T2
Application number: DE60038583T
Authority: DE
Inventors: Natsuko Nobukuni; Takashi Ohno; Masae Kubo; Michikazu Horie
Original assignee: Mitsubishi Chemical Media Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Media Co Ltd
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2020-05-18
Also published as: EP1662493A2; US20040246835A1; EP1646043B1; DE60038583D1; EP1056077B1; DE60044691D1; EP1936612A1; JP2009181692A; TW559803B; US7408852B2; DE60027815T2; EP1936612B1; DE60027815D1; EP1646043A1; US20050207310A1; US7452582B1; US20070177477A1; DE60042907D1; EP1662493B1; EP1056077A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein wiederbeschreibbares optisches Phasenwechsel-Aufzeichnungsmedium, das eine Wobble-Spur aufweist und lese-kompatibel mit einer Compact-Disk ist, und auf Verfahren der Aufzeichnung von EFM-modulierter Information auf einem solchen Aufzeichnungsmedium.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Im allgemeinen sind Compact-Disks (CD) Medien, auf die ein Binärsignal aufgezeichnet wird, und von denen ein Spursignal detektiert wird unter Verwendung einer Modulation des Reflexionsvermögens, die sich aus der Interferenz des reflektierten Lichts von den Böden der phasentief modulierten Vertiefungen und der Spiegeloberfläche ergibt.
Neuerdings wurde als ein Medium, das lese-kompatibel mit einer CD ist, eine wiederbeschreibbare Compact-Disk (CD-RW, CD-Rewritable) des Phasenwechseltyps verwendet („CD-ROM Professional", veröffentlicht in den Vereinigten Staaten, September 1996, Seiten 29–44 oder „Assembly of Manuscripts for Phase-Change Optical Recording Symposium, 1995, Seiten 41–45).
JP 01303643 offenbart eine Legierungsschicht aus der durch die Formel (Sb_1-xTe_x)_1-yM_y ausgedrückten Zusammensetzung, die als Aufzeichnungsschicht verwendet wird. In dieser Formel liegt x im Bereich 0,1 ≤ x ≤ 0,3, y liegt im Bereich 0 < y ≤ 0,2, und M ist mindestens eines der Elemente aus der Gruppe bestehend aus Ag, Al, As, Au, Bi, Cu, Ga, Ge, In, Pb, Pd, Pt, Se, Si, Sn und Zn.
Die Phasenwechsel-CD-RW detektiert ein aufgezeichnetes Informationssignal unter Verwendung der Änderung des Reflexionsvermögens durch den Unterschied des Brechungsvermögens zwischen den kristallinen und amorphen Zuständen. Das übliche Phasenwechselmedium weist eine Mehrlagenstruktur auf, die eine untere Schutzschicht, eine Phasenwechselaufzeichnungsschicht, eine obere Schutzschicht und eine reflektierende Schicht, die auf einem Substrat übereinander angeordnet sind, umfasst; das Verwenden der Mehrfachinterferenz dieser Schichten, des Unterschieds im Reflexionsvermögen und der Phasendifferenz werden gesteuert, um eine Lese-Kompatibilität mit einer CD zu ergeben. Bei der CD-RW bedeutet der Ausdruck „Aufzeichnung" ein Überschreiben, das heißt es werden existierende Daten durch das Schreiben neuer Daten gelöscht, das Löschen und das Aufzeichnen findet nämlich zur selben Zeit statt.
Zu diesem Zweck kann, obwohl die Lese-Kompatibilität mit einer CD, die ein hohes Reflexionsvermögen von 70% oder mehr einschließt, schwierig zu erzielen ist, die Lese-Kompatibilität mit einer CD in Bezug auf das aufgezeichnete Signal und das Spursignal so lange sichergestellt werden, so lange das geforderte Reflexionsvermögen über 15% und unter 25% liegt. Wenn ein Verstärkersystem für das Abdecken des geringen Reflexionsvermögens einem Wiedergabesystem hinzugefügt wird, ist es möglich, eine Wiedergabe durch das aktuelle CD-Laufwerk zu verwirklichen.
Eines der üblichen Probleme bei einer CD-RW ist die langsame Aufzeichnungsgeschwindigkeit und die langsame Datenübertragungsrate.
Die Referenzgeschwindigkeit (hier nachfolgend auch einfache Geschwindigkeit genannt) während des Aufzeichnens/Wiedergebens auf/von einer CD ist eine lineare Geschwindigkeit von 1,2 bis 1,4 m/s. Für eine CD-ROM wurde eine Hochge schwindigkeitswiedergabe mit ungefähr der 40-fachen Geschwindigkeit schon verwirklicht; die langsame Wiedergabe mit der einfachen Geschwindigkeit ist auf das Wiedergeben von Musik und Bildern beschränkt. Im allgemeinen wird bis zur 16-fachen Geschwindigkeit die Wiedergabe in einem Modus mit konstanter linearer Geschwindigkeit (CLV), was den ursprünglichen Modus der CD darstellt, durchgeführt, und für 24-fache bis 40-fache Geschwindigkeiten wird die Wiedergabe in einem Modus mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit (CAV) durchgeführt, um eine beachtliche Steigerung der Datenübertragungsrate und des Nutzerdatengebietes zu bewirken, und um die Suchzeit auf dem äußeren Umfang des Aufzeichnungsgebiets zu senken.
Es sind Versuche durchgeführt worden, um die Aufzeichnungsgeschwindigkeit bei einer CD-RW zu erhöhen. Zu diesem Zweck ist das Aufzeichnen im CLV-Modus nur bei einfachen bis vierfachen Geschwindigkeiten möglich geworden. Gewöhnlicherweise braucht es bei einer CD-RW 74 Minuten (oder 63 Minuten), um eine Aufzeichnung über das gesamte Aufzeichnungsgebiet mit der einfachen Geschwindigkeit durchzuführen, und es braucht immer noch 20 Minuten, um dies mit der vierfachen Geschwindigkeit durchzuführen. Aber es braucht nur 10 Minuten oder weniger für die Aufzeichnung bei einer 8-fachen oder höheren Geschwindigkeit, was die Anwendungen einer CD-RW für das Aufzeichnen von Massendaten, wie Musik und Video, erweitert.
Externe Speichervorrichtungen aktueller Computer liegen hauptsächlich in Form magnetooptischer Aufzeichnungsmedien (MO), deren Datenübertragungsrate schnell ist, vor; wenn die Datenübertragungsrate einer CD-RW erhöht werden könnte, ist es wahrscheinlich, dass ein solcher Gebrauch ausgeweitet werden würde.
Somit wurden ein Phasenwechselmedium, bei dem eine schnelleren Aufzeichnung möglich ist, und ein Aufzeichnungsverfahren für das Medium intensiv untersucht.
Es ist jedoch eine solche CD-RW, die eine Aufzeichnung mit höheren Lineargeschwindigkeiten ermöglicht, bisher nicht verwirklicht worden. Es ist technisch schwierig gewesen, ein Medium zu verwirklichen, das ein Überschreiben in einem breiten Lineargeschwindigkeitsbereich ermöglicht, dessen unteres Ende bei einfachen und zweifachen Geschwindigkeiten liegt, und dessen oberes Ende bei 8-fachen bis 10-fachen Geschwindigkeiten liegt, ohne das Risiko der Beeinträchtigung des Lese-Kompatibilität mit existierenden CD-RW-Aufzeichnungssystemen, die ein Überschreiben mit der einfachen bis 4-fachen Geschwindigkeit ermöglichen, einzugehen. Dies ergibt sich deswegen, da das aktuelle Medium und das aktuelle Aufzeichnungsverfahren folgende zwei Probleme aufweisen:
Das erste Problem besteht darin, dass es schwierig ist, den Kompromiss zwischen dem Erfordernis des kurzzeitigen Löschens mit einer Hochgeschwindigkeitskristallisation der amorphen Markierungen, und dem Erfordernis der Archivierungsstabilität zu lösen.
Beispielsweise könnte AgInSbTe, das als Material für die Aufzeichnungsschicht einer CD-RW für das Aufzeichnen mit einfacher bis 4-facher Geschwindigkeit beliebt ist, eine Hochgeschwindigkeitskristallisation und somit eine Aufzeichnung mit 8-facher Geschwindigkeit erlauben, wenn der Gehalt des Sb relativ erhöht würde.
Aber gemäß Studien der hier betroffenen Erfinder würde das einfache Erhöhen des Gehalts von Sb die Archivierungsstabilität der amorphen Markierungen stark beeinträchtigen, so dass die amorphen Markierungen verschwinden würden, so dass sie innerhalb von 1 oder 2 Jahren bei Raumtemperatur und ansonsten innerhalb einiger Tage bei einer Umgebung mit hoher Temperatur von 50 bis 80°C innerhalb des Aufzeichnungsgeräts nicht mehr länger wiedergegeben werden können. Noch schlimmer ist es, dass es sich herausgestellt hat, dass die amorphen Markierungen beginnen würden, zu verschwinden, nachdem die Wiedergabe hundert bis tausend Mal durch eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl mit einer Leistung von unter 1 mW durchgeführt wurde, so dass die Zuverlässigkeit für ein Aufzeichnungsmedium nicht garantiert werden könnte.
Zusätzlich muss eine CD-RW lese-kompatibel bei der Wiedergabe mit einem weit verbreiteten zur Wiedergabe vorgesehenen CD-ROM-Laufwerk sein. Für eine Lese-Kompatibilität würde es beispielsweise wesentlich sein, eine hohe Modulation in einem Bereich von 55–70% und ein Reflexionsvermögen in einem Bereich von 15–25% als auch andere Servosignaleigenschaften zu erfüllen.
Das zweite Problem besteht darin, dass gemäß den CD-RW-Spezifikationen ziemlich strenge Aufzeichnungspulsstrategien (Pulsunterteilungsverfahren) genormt sind. Beispielsweise muss das Aufzeichnen in einem breiten Bereich von Lineargeschwindigkeiten, von der 4-fachen Geschwindigkeit bis zur 8- bis 10-fachen Geschwindigkeit, durch die Aufzeichnungspulsstrategie der 4 oder eine modifizierte Pulsstrategie, die eine Analogie darstellt, und die keine beträchtliche Neukonstruktion der aktuellen IC-Schaltung zur Erzeugung der Aufzeichnungspulsstrategie erfordert, gemäß den CD-RW-Spezifikationen, wie sie durch das Orange Book, Teil 3, Version 2.0 genormt sind, durchgeführt werden.
In 1 stellt (a) das Datensignal dar, das EFM-modulierte Zeitlängen von 3T bis 11T aufweist, und (b) stellt die Laserleistung des tatsächlichen Aufzeichnungslichts, die auf der Basis des Datensignals erzeugt wird, dar. Pw ist die Aufzeichnungsleistung für das Ausbilden von amorphen Markierungen durch das Schmelzen und anschließende schnelle Abkühlen der Aufzeichnungsschicht, und Pe ist die Löschleistung für das Löschen durch die Kristallisierung der amorphen Markierungen. Gewöhnlicherweise ist die Arbeitspunktleistung Pb im wesentlichen dieselbe wie die Wiedergabeleistung Pr des Wiedergabelichts.
Wenn markierungslängen-modulierte Information auf einem Phasenwechselmedium in Form verschiedener Markierungslängen aufgezeichnet wird, ist das Verhältnis der maximalen zur minimalen Lineargeschwindigkeit im Gebrauch auf nahezu zwei begrenzt, wenn die Aufzeichnungspulsstrategie streng festgelegt ist.
Da viele der aktuellen CD-RW-Schreibgeräte, die mit einer 4-fachen Geschwindigkeit aufzeichnen können, nur eine feste Wellenform gemäß der Aufzeichnungspulsstrategie, die in den oben erwähnten Spezifikationen definiert ist, erzeugen können, war es sehr schwierig, eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung mit mindestens der 8- bis 10-fachen Geschwindigkeit zu erreichen, ohne die Lese-Kompatibilität mit diesen existierenden Schreibgeräten zu beeinträchtigen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf die vorstehend erläuterten Probleme ist ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein wiederbeschreibbares Medium, das eine Lese-Kompatibilität mit einer CD in Bezug auf das aufgezeichnete Signalformat durch das Aufzeichnen der Markierungslängen amorpher Markierungen durch EFM-Modulation aufweist, nämlich durch das Kombinieren der Markierungslängen und der Zwischenmarkierungslängen von 3T bis 11T mit der Datenreferenztaktdauer T, und auch ein Aufzeichnungsverfahren für das Medium zu liefern.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine wiederbeschreibbare Compact-Disk, die eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung mit der 10-fachen Geschwindigkeit ermöglicht, während die am besten ausführbare Lese-Kompatibilität mit dem konventionellen CD-RW-Spezifikationen für mindestens die 4-fache Geschwindigkeit aufrecht gehalten wird, und auch ein Aufzeichnungsverfahren für das Medium zu liefern.
Hier bezeichnet die „am besten ausführbare (most feasible)" Lese-Kompatibilität die Fähigkeit mit der Aufzeichnung mit mindestens der 4-fachen Geschwindigkeit fertig zu werden, indem die Firmware statt der Hardware geändert wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium, das ein Substrat, das eine Wobble-Spur aufweist, und eine Phasenwechselaufzeichnungsschicht, bei der ein kristalliner Zustand der Aufzeichnungsschicht einen nicht aufgezeichneten oder gelöschten Zustand und ein amorpher Zustand der Aufzeichnungsschicht einen aufgezeichneten Zustand bildet, und amorphe Markierungen, die dem aufgezeichneten Zustand entsprechen, durch Aufzeichnungslicht ausgebildet werden, umfasst, bereitgestellt, wobei
die Phasenumwandlungsaufzeichnungsschicht eine Legierungszusammensetzung aufweist, die eine übermäßige Menge von Sb im Vergleich zu einer eutektischen Zusammensetzung von SbTe enthält, wobei das SbTe-Verhältnis der eutektischen Zusammensetzung von SbTe von 2,6 bis 3,6 reicht, und
sie das Aufzeichnen eines EFM-modulierten Signals durch eine Überschreiboperation in der Aufzeichnungsschicht mit einer 10-fachen Geschwindigkeit V, die das 10-fache einer Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) V₁ ist, wobei V₁ eine lineare Geschwindigkeit von 1,2 m/s ist, mit einer Datenreferenztakzeitdauer T, die so aufrecht gehalten wird, dass VT = V₁T₁ (wobei T₁ 231 ns beträgt) gilt, unter den Bedingungen des nachfolgenden Aufzeichnungsverfahrens erlaubt,
eine Modulation m₁₁ eines Augenmusters des aufgezeichneten Signals, das man bei einer Wiedergabe mit der zweifachen Geschwindigkeit erhält, 60 bis 80% beträgt;
ein oberster Pegel R_top des Reflexionsvermögens des Augenmusters des aufgezeichneten Signals, das man bei einer Wiedergabe mit der zweifachen Geschwindigkeit erhält, 15–25% beträgt; und
eine Schwankung (Jitter) der einzelnen Länge der amorphen Markierungen und der Zwischenmarkierungen, das man bei einer Wiedergabe mit der zweifachen Geschwindigkeit erhält, gleich oder kleiner als 17,5 ns ist.
Das Aufzeichnungsverfahren wird ausgeführt, indem die Aufzeichnungsschicht mit einem Aufzeichnungslicht mit einer Wellenlänge von 780 nm belichtet wird über ein optisches System, dessen numerische Apertur (NA) 0,55 oder 0,5 beträgt, wobei die Zeitdauer der einzelnen amorphen Markierung nT beträgt (n ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 3 bis 11) in folgender Weise:
während dieser Zeit eine Löschleistung Pe, die die einzelnen sich im amorphen Zustand befindlichen Abschnitte kristallisieren kann, die Zwischenmarkierungsabschnitte zwischen den einzelnen aufgezeichneten Markierungen bestrahlt,
für die aufgezeichneten Markierungen die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT aufgeteilt wird (wobei m = n – 1; α₁ = 1,0; α_i = 0,5 (i ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 2 bis m), β_m = von 0,25 bis 0,75, α_i + β_i-1 = 1,0 (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 2 bis m)) in dieser Sequenz, um so Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl innerhalb eines Bereichs von 0 bis 2,0) zu erfüllen,
in der Zeitdauer α_iT (i ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 1 bis m) das Aufzeichnungslicht, dessen Aufzeichnungsleistung Pw ausreicht, um die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen, die Aufzeichnungsschicht bestrahlt (wobei Pw 14 bis 25 mW beträgt, und Pe/Pw = 0,5), und
in der Zeitdauer β_iT (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 1 bis m), das Aufzeichnungslicht der Arbeitspunktleistung Pb von 0,8 mW die Aufzeichnungsschicht bestrahlt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für das Aufzeichnen einer EFM-modulierten Information in Ausdrücken verschiedener Markierungslängen auf einem wiederbeschreibbaren, scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsmedium, das eine Phasenwechselaufzeichnungsschicht aufweist, durch eine CLV-Operation (konstante Lineargeschwindigkeit) bereitgestellt, wobei das Verfahren in der folgenden Weise ausgeführt wird:
wenn eine einzelne aufgezeichnete Markierung eine Zeitdauer nT aufweist (T ist die Datenreferenztaktdauer, und n ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 3 bis 11),
bestrahlt Aufzeichnungslicht mit einer Löschleistung Pe, das einen sich im amorphen Zustand befindlichen Abschnitt kristallisieren kann, Zwischenmarkierungsabschnitte,
für die aufgezeichneten Markierungen wird die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT aufgeteilt (wobei m = n – 1 oder m = n – 2) in dieser Sequenz, um so Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl innerhalb eines Bereichs von 0,0 ≤ j ≤ 2,0) zu erfüllen,
und das Aufzeichnungslicht der Aufzeichnungsleistung Pw (Pw > Pe), das die Aufzeichnungsschicht innerhalb der Zeitdauer α_iT (1 ≤ i ≤ m) schmelzen kann, bestrahlt die Aufzeichnungsschicht, und das Aufzeichnungslicht einer Arbeitspunktleistung Pb (0 < Pb ≤ 0,5Pe) bestrahlt die Aufzeichnungsschicht während der Zeitdauer β_iT (1 ≤ i ≤ m), um diese zu überschreiben; und
wenn eine Lineargeschwindigkeit in einem Bereich von 1,2 m/s bis 1,4 m/s die Referenzgeschwindigkeit (die einfache Geschwindigkeit) darstellt, und 231 nsec (ns) eine Referenztaktdauer darstellt,

(1) für die 4-fache Geschwindigkeit α₁ = von 0,3 bis 1,5; α_i = von 0,2 bis 0,7 (2 ≤ i ≤ m); α_i + (β_i-1 = von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m),
(2) Für die einfache oder die zweifache Geschwindigkeit α₁ = von 0,05 bis 1,0; α_i = von 0,05 bis 0,5 (2 ≤ i ≤ m); α_i + β_i-1 = von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m), und
(3) für jede der 6-fachen, 8-fachen, 10-fachen und 12-fachen Geschwindigkeiten α₁ = von 0,3 bis 2; α_i = von 0,3 bis 1 (2 ≤ i ≤ m); α_i + β_i-1 = von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m).

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für das Aufzeichnen verschiedener Markierungen und Zwischenmarkierungslängen in Ausdrücken einer EFM-modulierten Information auf einem wiederbeschreibbaren scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsmedium, das ein vorbestimmtes Aufzeichnungsgebiet besitzt, durch eine CAV-Operation (konstante Winkelgeschwindigkeit), bei der das Aufzeichnungsmedium mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, bereitgestellt, wobei das Verfahren in der folgenden Weise ausgeführt wird:
Wenn eine Lineargeschwindigkeit in einem Bereich von 1,2 m/s bis 1,4 m/s eine Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) ist, wird das scheibenförmige optische Aufzeichnungsmedium in einer Weise gedreht, dass eine Lineargeschwindigkeit am äußersten Umfang der Aufzeichnungsgebiets das Zehnfache der Referenzgeschwindigkeit beträgt,
wenn eine Zeitdauer einer einzelnen aufgezeichneten Markierung nT beträgt (T ist die Datenreferenztaktdauer, die gemäß ihrer Radialposition in der Weise variiert, dass ein Produkt VT (V ist eine Lineargeschwindigkeit in der Radialposition) konstant ist, und n ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 3 bis 11),
bestrahlt Aufzeichnungslicht mit einer Löschleistung Pe, das einen sich im amorphen Zustand befindlichen Abschnitt kristallisieren kann, Zwischenmarkierungsabschnitte,
wird für die aufgezeichneten Markierungen die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT aufgeteilt (wobei m = n – 1; α₁ = von 0,75 bis 1,25, α_i = von 0,25 bis 0,75 (2 ≤ i ≤ m), α_i + β_i-1 = von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m)) in dieser Sequenz, um so Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl innerhalb eines Bereichs von 0,0 ≤ j ≤ 2,0) zu erfüllen,
innerhalb der Zeitdauer α_iT (1 ≤ i ≤ m) bestrahlt das Aufzeichnungslicht, dessen Aufzeichnungsleistung Pw (Pw > Pe) ausreicht, die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen, die Aufzeichnungsschicht, und während der Zeitdauer β_iT (1 ≤ i ≤ m) bestrahlt das Aufzeichnungslicht der Arbeitspunktleistung Pb (0 < Pb ≤ 0,5Pe) die Aufzeichnungsschicht, und α_i und α_i + β_i-1 (i von 3 bis m) ist jeweils für jede Radialposition konstant, und α_i (i von 3 bis m) wird für die radial innere Position monoton reduziert.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für das Aufzeichnen verschiedener Markierungen und Zwischenmarkierungslängen in Ausdrücken einer EFM-modulierten Information auf einem wiederbeschreibbaren scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsmedium, das ein vorbestimmtes Aufzeichnungsgebiet besitzt, durch eine CAV-Operation (konstante Winkelgeschwindigkeit), bei der das Aufzeichnungsmedium mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, bereitgestellt, wobei das Verfahren in der folgenden Weise ausgeführt wird:
Wenn eine Lineargeschwindigkeit in einem Bereich von 1,2 m/s bis 1,4 m/s eine Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) ist, wird das scheibenförmige optische Aufzeichnungsmedium in einer Weise gedreht, dass eine Lineargeschwindigkeit am äußersten Umfang der Aufzeichnungsgebiets das Zehnfache der Referenzgeschwindigkeit beträgt,
wenn eine Zeitdauer einer einzelnen aufgezeichneten Markierung nT beträgt (T ist die Datenreferenztaktdauer, die gemäß ihrer Radialposition in der Weise variiert, dass ein Produkt VT (V ist eine Lineargeschwindigkeit in der Radialposition) konstant ist, und n ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 3 bis 11),
bestrahlt Aufzeichnungslicht mit einer Löschleistung Pe, das einen sich im amorphen Zustand befindlichen Abschnitt kristallisieren kann, Zwischenmarkierungsabschnitte,
wird für die aufgezeichneten Markierungen die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT aufgeteilt (wobei m = n – 1; α_i/α₁ = von 0,3 bis 0,7 (i ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 2 bis m), α₁ + β_i-1 ist ungefähr 1 (3 ≤ i ≤ m)) in dieser Sequenz, um so Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl innerhalb eines Bereichs von 0,0 ≤ j ≤ 2,0) zu erfüllen,
innerhalb der Zeitdauer α_iT (1 ≤ i ≤ m) bestrahlt das Aufzeichnungslicht, dessen Aufzeichnungsleistung Pw (Pw > Pe) ausreicht, die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen, die Aufzeichnungsschicht, und während der Zeitdauer β_iT (1 ≤ i ≤ m) bestrahlt das Aufzeichnungslicht der Arbeitspunktleistung Pb (0 < Pb ≤ 0,5Pe) die Aufzeichnungsschicht, und α_iT (i von 2 bis m) und α_i + β_i-1 (i von 3 bis m) ist jeweils für jede Radialposition konstant.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1(a), (b) und (c) zeigt ein erläuterndes Verfahren der Aufteilung eines Pulssignals gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Schaubild, das eine Wiedergabewellenform (Augenmuster) eines EFM-modulierten Signals zeigt;
3 ist ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen dem Verfahren der Nicht-Kristallisation und der Rekristallisation, der Wärmestrahlung der reflektierenden Schicht und der Aufzeichnungslineargeschwindigkeit zeigt;
4(a), (b) zeigt, wie ein Pulssignal aufzuteilen ist;
5(a) bis (e) zeigt, wie Pulse gemäß einem Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung zu erzeugen sind;
6 ist ein Blockdiagramm, das eine Aufzeichnungsvorrichtung für das Ausführen des Aufzeichnungsverfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
7(a) und 7(b) sind Flussdiagramme, die den Fluss der Operation zeigen, wie ein Datenreferenztakt zu erzeugen ist, um eine Aufzeichnung in der vorliegenden Erfindung vorzunehmen;
8 ist ein anderes Flussdiagramm, das zeigt, wie ein Datenreferenztakt zu erzeugen ist, um eine Aufzeichnung in der vorliegenden Erfindung auf eine alternative Weise durchzuführen;
9 ist nochmals ein anderes Flussdiagramm, das zeigt, wie ein Datenreferenztakt zu erzeugen ist, um eine Aufzeichnung in der vorliegenden Erfindung auf eine andere alternative Weise durchzuführen;
10(a) bis (f) ist ein Satz von Schaubildern, die die Überschreibeigenschaften gemäß der Ausführungsform 1 zeigen;
11(a) und (b) ist ein Paar von Schaubildern, die die Überschreibdauerhaftigkeit gemäß der Ausführungsform 1 zeigt;
12(a), (b) und (c) ist ein Satz von Schaubildern, die die Überschreibdauerhaftigkeit gemäß der Ausführungsform 1 zeigt;
13 ist ein Schaubild, das die Überschreibdauerhaftigkeit gemäß der Ausführungsform 3 zeigt;
14 ist ein Schaubild, das die Überschreibdauerhaftigkeit gemäß der Ausführungsform 6 zeigt;
15 ist ein Flussdiagramm, das zeigt, wie das Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung auszuführen ist;
16 ist ein Blockdiagramm, das eine erläuternde Vorrichtung für das Aufzeichnen/die Wiedergabe zeigt, die sich nicht auf die vorliegende Erfindung bezieht;
17(a) und (b) ist ein Satz von Schaubildern, die die Überschreibeigenschaften gemäß der Ausführungsform 8 zeigen;
18 ist ein Schaubild, das die Überschreibdauerhaftigkeit gemäß der Ausführungsform 9 zeigt;
19 ist ein Schaubild, das die Überschreibdauerhaftigkeit gemäß der Ausführungsform 10 zeigt;
20 ist ein Schaubild, das die Abhängigkeit des Überschreiblöschverhältnisses von Pw zeigt;
21(a) und (b) ist ein Paar von Schaubildern, die die Überschreibdauerhaftigkeit gemäß der Ausführungsform 11 zeigen;
22(a) und (b) ist ein Paar von Schaubildern, die die Überschreibdauerhaftigkeit in einer Alternative gemäß der Ausführungsform 11 zeigen;
23(a), (b) und (c) ist ein Satz von Schaubildern, die die Überschreibdauerhaftigkeit in einer anderen Alternative gemäß der Ausführungsform 11 zeigen;
24(a), (b) und (c) ist ein Satz von Schaubildern, die die Überschreibdauerhaftigkeit in einer nochmals weiteren Alternative gemäß der Ausführungsform 11 zeigen;
25 ist ein Diagramm, das die Datenanordnung entlang ATIP-Adressen zeigt;
26(a) und (b) zeigen den Wobble einer Führungsspur oder einer Vertiefungsserie in einem Aufzeichnungsmedium;
27 ist ein Diagramm, das eine erläuternde Datenanordnung im Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung zeigt;
28 ist ein Diagramm, das die Struktur eines Blocks in einem CD-ROM-Format zeigt;
29 ist ein Diagramm, das die Struktur eines Pakets in einer CD-RW zeigt;
30 ist ein Blockdiagramm, das ein CD-RW-Laufwerk und einen Host-Computer zeigt, wenn ein P-ROM verwendet wird;
31 ist ein Flussdiagramm, das das Verfahren der Aufzeichnung/Wiedergabe durch eine CAV-Operation unter Verwendung des P-ROM zeigt;
32 ist ein Elektronenstrahlbeugungsbild eines dünnen Films aus In₃Ge₅Sb₇₀Te₂₂ von einem Durchlichtelektronenmikroskop; und
33 ist ein Schaubild, das eine Überschreibeigenschaft gemäß dem Vergleichsbeispiel 6 zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1. Eigenschaften des Aufzeichnungsmediums
In der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass eine lineare Geschwindigkeit, bei der es sich um die Geschwindigkeit der Bewegung eines Punktlichts des Aufzeichnungslichts in einer gegebenen Richtung in Bezug auf ein Aufzeichnungsmedium handelt, in einem Bereich von 1,2 m/s bis 1,4 m/s, vorzugsweise 1,2 m/s als eine Referenzgeschwindigkeit, nämlich eine einfache Geschwindigkeit definiert wird.
Zuallererst wird nun eine Scheibe (die nachfolgend auch CD genannt wird), die als ein signifikantes Element der vorliegenden Erfindung dient, beschrieben.
Ein wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung liegt gewöhnlicherweise in der Form einer Scheibe, die "Compact-Disk" oder "CD" genannt wird, vor. In einer Phasenwechselschicht der CD nehmen kristalline Abschnitte eine nicht aufgezeichneten/gelöschten Zustand an, und im Gegensatz dazu nimmt Abschnitt in einem nicht kristallinen oder amorphen Zustand einen aufgezeichneten Zustand an. Objektinformation, die aufzuzeichnen ist, liegt in Form eines Signals vor, das EFM-moduliert ist, wenn amorphe Markierungen ausgebildet werden durch das Belichten der Phasenwechselaufzeichnungsschicht mit Aufzeichnungslicht, wie Laserlicht. Ein Substrat des Aufzeichnungsmediums weist im allgemeinen eine Spiralspur auf. Amorphe Markierungen werden gewöhnlicherweise in der Spur ausgebildet; alternativ können sie in einer Zwischenspurerhebung ausgebildet werden. Gewöhnlicherweise schwankt (Wobble) oder mäandriert die Spur radial mit einer Referenzfrequenz, deren Trägerfrequenz 22,05 kHz beträgt im Hinblick auf die Frequenz bei der einfachen Geschwindigkeit; somit wird diese Spur eine Wobble-Spur genannt. Mit dem Wobble wird die Trägerfrequenz mit ±1 kHz moduliert, so dass Adressinformation auf der Scheibe als absolute Zeitinformation in Bezug auf diese feine Frequenzvariation eingefügt ist. Eine solche absolute Zeitinformation wird als ein ATIP-Signal bezeichnet (Absolute Time in Pre-groove, ATIP, absolute Zeit in der Vorspur).
Bei der Produktion wird die Wobblespur auf einer Matrize ausgebildet, wie sie mit einer Geschwindigkeit aufgezeichnet wird, die äquivalent der einfachen Geschwindigkeit der CD im CLV-Modus (Modus mit konstanter Lineargeschwindigkeit) ist, worauf das Substrat auf der Basis der sich ergebende Matrize durch ein Spritzguss verfahren hergestellt wird. Gewöhnlicherweise wird eine einfache Geschwindigkeit von 12 m/s gewählt (es wird eine 10,1 m/s Markierung vorzugsweise gewählt, bei der die Wobbleträgerfrequenz von 22.05 kHz erhalten wird, da dies zu der höchsten Speicherdichte im Bereich von 1,2 m/s–1,45 m/s führt).
Für das Aufzeichnen von Daten werden verschiedene Markierungs- und Raumabschnitte (Zwischenmarkierungsabschnitte) unterschiedlicher zeitlicher Länge ausgebildet, wobei jede größer als eine Referenztaktzeitdauer T multipliziert mit einer vorbestimmten ganzen Zahl ist. Bei der EFM-Modulation haben die Markierungen und Zwischenräume jeweils eine Zeitdauer in einem Bereich von 3T bis 11T. Es ist gebräuchlich, die Datenreferenztaktdauer T in umgekehrtem Verhältnis zur Lineargeschwindigkeit der Scheibe zu variieren.
Die inverse Zahl der Referenztaktzeitdauer T wird eine Referenztaktfrequenz genannt; die Referenztaktfrequenz bei der einfachen Geschwindigkeit (lineare Geschwindigkeit in einem Bereich von 1,2 m/s bis 1,4 m/s) der CD ist gleich einem Kanalbit von Daten, gewöhnlicherweise 4,3218 MHz. Diese Referenztaktfrequenz ist gerade das 196-fache von 22,05 kHz der Referenzfrequenz des Wobbles.
Die Referenztaktzeitdauer T bei der einfachen Geschwindigkeit beträgt gewöhnlicherweise 1/(4,3218 × 10⁶) = 231 × 10^–9 Sekunden = 231 ns.
In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass das Produkt VT der Referenztaktzeitdauer T und der linearen Geschwindigkeit V konstant ist, sofern nichts anders erwähnt ist.
2 ist ein Schaubild, das eine Wiedergabewellenform (Augenmuster) eines EFM-modulierten Signals zeigt, das in Produkten der CD-Familie, wie einer CD-RW, verwendet werden soll. Das Augenmuster umfasst im wesentlichen zufällig eine Wiedergabewellenform amorpher Markierungen und Zwischenabschnitte in kristallinem Zustand für jede von 3T bis 11T. Die Wiedergabewellenform ist eine Wellenform eines Spannungssignals, das in Bezug auf das die Intensität des reflektierten Lichts genommen wird, und das auf einem Oszilloskop beobachtet wird; das wiedergegebene Signal enthält eine Gleichstromkomponente.
Ein maximaler Wert I_top des Augenmusters ist ein Äquivalent zu einem maximalen Wert R_top des Reflexionsvermögens der Zwischenabschnitte in Bezug auf das Reflexionsvermögen in Bezug auf das einfallende Licht. Die Modulation m₁₁ eines aufgezeichneten Signals wird durch die folgende Formel (1) normiert, wenn eine Amplitude I₁₁ des Augenmusters (praktisch eine Amplitude der 11T Markierung) in Bezug auf I_top bestimmt wird. m11 = I11/Itop × 100(%) (1)
In der vorliegenden Erfindung liegt die Modulation m₁₁ in einem Bereich von 60% bis 80%. Die Modulation, die von der optischen Auflösbarkeit abhängt, neigt dazu, auf einem optischen System, dessen numerische Apertur (NA) groß ist, größer als in Wirklichkeit gesehen zu werden. Somit ist in der vorliegenden Erfindung die Modulation m₁₁ die, bei der Laserlicht mit einer Wellenlänge von ungefähr 780 nm durch ein optisches System mit einer NA = 0,5 oder 0,55 für eine Aufzeichnung geführt wird. Die Wellenlänge sollte aber auf keinen Fall streng auf 780 nm beschränkt sein sondern sie kann ein einem Bereich von 775 bis 795 nm liegen.
Die Signalamplitude I₁₁ ist vorzugsweise groß; aber wenn sie zu groß ist, würde die Verstärkung eines Signalwiedergabeverstärkers extrem in die Sättigung gehen. Somit beträgt die obere Grenze von m₁₁ 80%, vorzugsweise 78% und noch besser grob 75%. Wenn sie andererseits zu klein ist, würde das Signal-Rausch-Verhältnis (SN-Verhältnis) reduziert; somit liegt die untere Grenze von m₁₁ bei 60%, vorzugsweise bei 62% und noch besser grob bei 65%. Auch R_top befindet sich in einem Bereich von 15–25%, vorzugsweise von 15–20% und noch besser von 16–19%.
Obwohl zusätzlich ein Asymmetriewert A_sym, wie er durch die folgende Gleichung (2) definiert wird, vorzugsweise grob gesagt so dicht wie möglich bei 0 liegt, liegt er gewöhnlicherweise in einem Bereich von ±10%. Asym = (Islice/I11 – 1/2)(%) (2)wobei I_slice eine Spannungsdifferenz zwischen der Mittenlinie 2001 von I und dem Boden 2002 einer Hüllkurve in 2 ist, und I₁₁ ein Spannungswert zwischen oben 2003 und unten 2002 der Hüllkurve ist.
Die Schwankung (der Jitter) und die Abweichung der einzelnen Markierungslänge und der Zwischenraumlänge von 3T–11T, die in der EFM-Modulation zu verwenden sind, sind eine Abweichung und eine Standardabweichung (Jitter) eines vorbestimmten Mittelwerts nT der Markierungslänge oder der Zwischenraumlänge, die erhalten werden, indem eine RF-Komponente aus dem wiedergegebenen Signal unter Verwendung eines Hochpassfilters aufgenommen wird, und dann die RF-Komponente gleichstromverschoben wird, mit der Annahme, dass der Nullpegel, der einen wesentlichen Kernwert der Signalamplitude darstellt, ein Schwellwert ist. Das detaillierte Messverfahren ist im Roten Buch der CD-Spezifikationen, im Orangen Buch der CD-RW-Spezifikationen und der "CD-Familie" (veröffentlicht von Ohm Co., Ltd., ein japanischer Verlag, am 25. April 1996) dargestellt. In der vorliegenden Erfindung beträgt ein Jitter-Wert bei einer Wiedergabe mit der einfachen Geschwindigkeit (Datenreferenztaktzeitdauer von 231 ns) 35 ns oder weniger, vorzugsweise 30 ns oder weniger und noch besser 25 ns oder weniger.
Gewöhnlicherweise ist die 3T-Markierung oder eine Zwischenmarkierungsschwankung der schlechteste Wert zwischen 3T bis 11T.
In der vorliegenden Erfindung liegt die Abweichung gewöhnlicherweise im Bereich von ±40 ns oder weniger für 3T, und in einem Bereich von ±60 ns oder weniger für 11T. Und für jedes von 4T bis 10T ist die Abweichung ein Wert, den man erhält, indem die Werte von ±40 ns oder weniger und ±60 ns oder mehr, die gewöhnlicherweise für 3T und 11T erhalten werden, interpoliert werden.
Die Qualität eines aufgezeichneten Signals ist vorzugsweise so, dass sie die Charakteristika, die unter den aktuell wirksamen Spezifikationen gefordert werden, erfüllt, und insbesondere so, dass sie die Erfordernisse erfüllt, die im Orangen Buch im Teil beschrieben sind.
Wenn man annimmt, dass die Modulation m₁₁, der oberste Pegel R_top und das Reflexionsvermögen des Augenmusters und der Jitter jeweils die oben erwähnten Werte aufweisen, ist es möglich, eine Aufzeichnung mit hohen Geschwindigkeiten, wie der 8-fachen Geschwindigkeit, insbesondere mit mehr als der 10-fachen Geschwindigkeit, ohne einen Verlust der Lese-Kompatibilität mit den aktuellen CD-RW-Spezifikationen durchzuführen.
Vorzugsweise wird, nachdem ein Tonsignal, das aus einer 3T Markierung und einem 3T Zwischenmarkierungszwischenraumteil zusammengesetzt ist, mit der 8-fachen Geschwindigkeit aufgezeichnet ist, das Löschverhältnis, das als das Verhältnis des 3T Markierungsträgerpegels, nachdem ein Tonsignal, das aus einer 11T Markierung und einem 11T Zwischenmarkierungszwischenraumteil zusammengesetzt ist, überschrieben ist, definiert ist, 25 dB oder mehr, insbesondere 27 dB oder mehr beträgt. Noch besser ist es, wenn das Löschverhältnis für die 10-fache Geschwindigkeit und insbesondere die 12-fache Geschwindigkeit 25 dB oder mehr beträgt. Je größer das Löschverhältnis bei hoher Geschwindigkeit ist, desto schneller wird die Kristallisationsgeschwindigkeit eines Aufzeichnungsmediums während des Löschens der amorphen Markierung; somit ist es möglich, ein EFM-moduliertes Signal bei erhöhten Geschwindigkeiten zu überschreiben. Wenn man beispielsweise annimmt, dass das Löschverhältnis für die 12-fache Geschwindigkeit 25 dB oder mehr beträgt, so kann eine gute Charakteristik nicht nur erzielt werden, wenn das Aufzeichnungsmedium bei der zweifachen Geschwindigkeit verwendet wird, sondern auch dann, wenn es bei der 10-fachen Geschwindigkeit verwendet wird.
So lange die obere Grenze des Bereichs der Lineargeschwindigkeiten, bei der ein Überschreiben erfolgt, genug hoch ist, würde das Löschverhältnis nicht ungenügend sein, wie das gewöhnlicherweise für niedrige Lineargeschwindigkeiten ist. Da die Zeit, bei der die Aufzeichnungsschicht einem Lichtstrahl mit einer Wellenlänge λ ausgesetzt ist, wobei der Strahl durch eine Objektivlinse, die eine numerische Apertur NA aufweist und sich mit einer Lineargeschwindigkeit V bewegt, fokussiert wird, durch λ/(NA·V) normiert wird, würde die Bestrahlungszeit für die niedrigere Lineargeschwindigkeit länger, so dass eine passende Zeit, die für die Rekristallisation benötigt wird, sicher gestellt werden kann.
Wenn man annimmt, dass die Zeit, bis die Schwankung (der Jitter) eines voraufgezeichneten Signals 35 ns beim Wiedergeben mit der einfachen Geschwindigkeit erreicht, die Archivierungslebensdauer des Aufzeichnungsmediums ist, ist es vorteilhaft, dass die Archivierungslebensdauer der Voraufzeichnung 500 Stunden oder mehr bei einer Umgebung mit einer Temperatur von 80°C und einer Feuchtigkeit von 85% beträgt.
In der vorliegenden Erfindung ist es auch vorteilhaft, dass die Modulation m₁₁ bei 90%, insbesondere bei 95% oder mehr bleibt, sogar nach dem Vergehen von 500 Stunden unter einer Beschleunigungstestumgebung mit einer Temperatur von 80°C und einer Feuchtigkeit von 85%.
In der vorliegenden Erfindung sind die Modulation m₁₁, R_top, die Schwankung (der Jitter), die Abweichung und das Löschverhältnis für eine Lineargeschwindigkeit V (wobei V die 8-fache, die 10-fache oder die 12-fache Geschwindigkeit ist) aus einem aufgezeichneten Signal gegeben, das durch das Wiedergeben mit der einfachen Geschwindigkeit erhalten wird, nachdem ein EFM-moduliertes Signal durch eine Überschreiboperation zehn Mal aufgezeichnet wird unter einem ausgewählten Zustand der verschiedenen Zustände des folgenden Aufzeichnungsverfahrens 1 mit einer Datenreferenztaktdauer T für eine Lineargeschwindigkeit, die gehalten wird, um VT = V₁T₁ zu erfüllen (wobei T₁ 231 ns beträgt), wenn die Lineargeschwindigkeit von 1,2 m/s als eine Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) V₁ angenommen wird.
Aufzeichnungsverfahren 1
Die Aufzeichnungsschicht wird einem Aufzeichnungslicht mit einer Wellenlänge von 780 nm über ein optisches System ausgesetzt, dessen numerische Apertur (NA) 0,55 oder 0,5 ist, wobei die Zeitdauer der einzelnen amorphen Markierung nT ist (n ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 3 bis 11).
Während dieser Zeit bestrahlt die Löschleistung Pe, die die einzelnen sich im amorphen Zustand befindlichen Teile kristallisieren kann, die Zwischenmarkierungsteile zwischen den einzelnen aufgezeichneten Markierungen.
für die aufgezeichneten Markierungen wird die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT unterteilt (wobei m = n – 1, α₁ = 1,0, α_i = 0,5 (i ist eine ganze Zahl, die aus 2 bis m ausgewählt wird), β_m von 0,25 bis 0,75, α_i + β_i-1 = 1,0 (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 2 bis m) in dieser Reihenfolge, um Σ_i(α_i + β_i) = n – j zu erfüllen (j ist eine reelle Zahl in einem Bereich von 0 bis 2,0),
innerhalb der Zeitdauer α_iT (i ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 1 bis m) bestrahlt das Aufzeichnungslicht, dessen Aufzeichnungsleistung Pw ausreicht, die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen, die Aufzeichnungsschicht (wobei Pw 14 bis 25 mW beträgt, und Pe/Pw = 0,5), und
innerhalb der Zeitdauer β_iT (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 1 bis m) bestrahlt das Aufzeichnungslicht mit der Arbeitspunktleistung Pb von 0,8 mW die Aufzeichnungsschicht.
In der vorliegenden Erfindung liegen auch für die 4-fache Geschwindigkeit die Werte der Modulation m₁₁, R_top, Schwankung (Jitter), Abweichung, Asymmetrie und Löschverhältnis vorzugsweise in den vorher angegebenen jeweiligen Bereichen. Die Modulation m₁₁, R_top, die Schwankung (der Jitter), die Abweichung und das Löschverhältnis für die 4-fache Geschwindigkeit sind durch ein aufgezeichnetes Signal gegeben, das durch das Wiedergeben mit der einfachen Geschwindigkeit erhalten wird, nachdem ein EFM-moduliertes Signal durch eine Überschreiboperation zehn Mal aufgezeichnet wird unter einem Zustand, der aus den verschiedenen Zuständen der folgenden Aufzeichnungsverfahren 2 oder 3 ausgewählt wird, mit einer Datenreferenztaktzeitdauer T für eine Lineargeschwindigkeit, die gehalten wird, um VT = V₁T₁ zu erfüllen (wobei T₁ 231 ns beträgt), wenn die Lineargeschwindigkeit von 1,2 m/s als Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) V₁ angenommen wird.
Aufzeichnungsverfahren 2
Aufzeichnungslicht mit einer Wellenlänge von 780 nm bestrahlt die Aufzeichnungsschicht über ein optisches System, dessen numerische Apertur (NA) 0,55 oder 0,5 ist, wobei die Zeitdauer der einzelnen amorphen Markierung nT ist (n ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 3 bis 11).
Während dieser Zeit bestrahlt die Löschleistung Pe, die die einzelnen sich im amorphen Zustand befindlichen Teile kristallisieren kann, die Zwischenmarkierungsteile zwischen den einzelnen aufgezeichneten Markierungen,
für die aufgezeichneten Markierungen wird die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT unterteilt (wobei m = n – 1, α₁ = 1,0, α_i = 0,3–0,6 (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 2 bis m), β_m von 0,25 bis 0,75, α_i + β_i-1 = 1,0 (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 2 bis m) in dieser Reihenfolge, um Σ_i(α_i + β_i) = n – j zu erfüllen (j ist eine reelle Zahl in einem Bereich von 0 bis 2,0),
innerhalb der Zeitdauer α_iT (i ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 1 bis m) bestrahlt das Aufzeichnungslicht, dessen Aufzeichnungsleistung Pw ausreicht, die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen, die Aufzeichnungsschicht (wobei Pw 14 bis 25 mW beträgt, und Pe/Pw = 0,5), und
innerhalb der Zeitdauer β_iT (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 1 bis m) bestrahlt das Aufzeichnungslicht mit der Arbeitspunktleistung Pb von 0,8 mW die Aufzeichnungsschicht.
Aufzeichnungsverfahren 3
Aufzeichnungslicht mit einer Wellenlänge von 780 nm bestrahlt die Aufzeichnungsschicht über ein optisches System, dessen numerische Apertur (NA) 0,55 oder 0,5 ist, wobei die Zeitdauer der einzelnen amorphen Markierung nT ist (n ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 3 bis 11).
Während dieser Zeit bestrahlt die Löschleistung Pe, die die einzelnen sich im amorphen Zustand befindlichen Teile kristallisieren kann, die Zwischenmarkierungsteile zwischen den einzelnen aufgezeichneten Markierungen,
für die aufgezeichneten Markierungen wird die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT unterteilt (wobei m = n – 1, α₁ = 0,4, α_i = 0,15–0,25 (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 2 bis m), β_m von 0,25 bis 0,75, α_i + β_i-1 = 1,0 (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 2 bis m) in dieser Reihenfolge, um Σ_i(α_i + β_i) = n – j zu erfüllen (j ist eine reelle Zahl in einem Bereich von 0 bis 2,0),
innerhalb der Zeitdauer α_iT (i ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 1 bis m) bestrahlt das Aufzeichnungslicht, dessen Aufzeichnungsleistung Pw ausreicht, die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen, die Aufzeichnungsschicht (wobei Pw 14 bis 25 mW beträgt, und Pe/Pw = 0,5), und
innerhalb der Zeitdauer β_iT (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 1 bis m) bestrahlt das Aufzeichnungslicht mit der Arbeitspunktleistung Pb von 0,8 mW die Aufzeichnungsschicht.
Im allgemeinen bedeutet der Ausdruck "überschreiben" das Schreiben neuer Daten ohne die schon aufgezeichneten Daten in einen gleichförmigen nicht aufgezeichneten/gelöschten Zustand durch ein spezifiziertes Verfahren zu bringen. In der vorliegenden Erfindung wird der Ausdruck "überschreiben" in einer breiteren Interpretation betrachtet, um auch gelesen zu werden als "um neue Daten auf einem Aufzeichnungsgebiet in einem anfänglichen gleichförmigen nicht aufgezeichneten/gelöschten Zustand aufzuzeichnen". Beispielsweise bedeutet der Ausdruck "durch eine zehnfache Überschreiboperation", der in jedem der Aufzeichnungsverfahren 1 bis 3 auftaucht, eine erste Aufzeichnung (erstes Überschreiben) in einem Aufzeichnungsgebiet in einem anfänglich kristallinen Zustand vorzunehmen, und nachfolgend neun Mal ein Überschreiben vorzunehmen. Dieser Ausdruck wird auch in der folgenden Beschreibung mit der gleichen Bedeutung verwendet.
Weiterhin bedeutet die Definition "α_i + β_i-1 = 1,0" in jedem der Aufzeichnungsverfahren 1 bis 3, dass (α_i + β_i-1) eine Zeitdauer ist, die äquivalent einer Referenztaktzeitdauer T ist und einen unvermeidlichen Fehler einschließt, der sich in nicht vermeidbarer Weise aus der Schaltungsgestaltung ergibt.
Weiterhin würde es kein signifikantes Problem darstellen, wenn die Wellenlänge des Aufzeichnungslichts in jedem der Aufzeichnungsverfahren 1 bis 3 im Bereich von 775 bis 795 nm fluktuiert.
2. Aufzeichnungsschicht des Aufzeichnungsmediums
Im wiederbeschreibbaren optischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist es signifikant, dass das Löschen in reduzierter Zeit durch das Kristallisieren einer amorphen Markierung mit hoher Geschwindigkeit und die Archivierungslebensdauer (Stabilität) einer amorphen Markierung konsistent zueinander sind. Um eine Lese-Kompatibilität mit einem CD-ROM-Laufwerk, das für die Wiedergabe vorgesehen ist, zu haben, ist es vorteilhaft, dass in einem optischen Referenzsystem die Modulation zufriedenstellend hoch ist, und dass das Reflexionsvermögen zufrieden stellend andere Servosignaleigenschaften erfüllt, etc.
Am wichtigsten für die Verwirklichung einer Hochgeschwindigkeits-Kristallisation und einer Archivierungsstabilität ist das Material, das für eine Phasenwechselaufzeichnungsschicht, die auf einem Substrat angeordnet werden soll, gewählt wird. In der vorliegenden Erfindung kann eine Erhöhung der Kristallisationsgeschwindigkeit auf der Aufzeichnungsschicht, die wichtig ist, durch ein fein einstellbares Herstellen einer Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht erreicht werden.
Die Zusammensetzung des Aufzeichnungsschichtmaterials umfasst eine Legierung, die eine übermäßige Menge von Sb im Vergleich zu einer Zusammensetzung von SbTe am eutektischen Punkt enthält, und das SbTe-Verhältnis der eutektischen Zusammensetzung von SbTe liegt im Bereich von 2,6 bis 3,6. Beim Vorhandensein eines Überschusses von Sb in einer eutektischen SbTe Zusammensetzung ist es möglich, die Aufzeichnungsschicht mit hoher Geschwindigkeit zu kristallisieren. Noch besser ist es, wenn die Zusammensetzung des Materials der Aufzeichnungsschicht aus Ge enthaltenden Zusammensetzungen ausgewählt wird, die durch M_xGe_y(Sb_xTe_1-x)_1-y-z dargestellt werden (wobei 0 ≤ z ≤ 0,1; 0 < y ≤ 0,1; 0,72 ≤ x ≤ 0,8, und M mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus In, Ga, Si, Sn, Pb, Pd, Pt, Zn, Au, Ag, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Co, Bi, O, N, S und Metallelemente seltener Erden).
Die oben erwähnte bevorzugte Zusammensetzung kann als eine Zusammensetzung betrachtet werden, die eine ternäre Legierung als eine Basis umfasst, die erhalten wird, indem Ge zu einer binären Legierung hinzugefügt wird, die übermäßig Sb gegenüber einer SbTe Zusammensetzung des eutektischen Punkts enthält, um die Archivierungsstabilität und den Jitter zu verbessern. Zu dieser Zeit kann man denken, dass Ge dazu dient, die Archivierungsstabilität einer amorphen Markierung zu erhöhen, ohne die Hochgeschwindigkeitskristallisation, die das Ergebnis übermäßigen Sb ist, zu verschlechtern. Man kann auch denken, dass Ge das effektivste Element ist, nicht nur um die Kristallisationstemperatur anzuheben, sondern auch um die Kristallisationsaktivierungsenergie zu erhöhen. Wenn man die Menge von Ge betrachtet, sollte der Wert von y in der oben erwähnten Formel der Zusammensetzung vorzugsweise 0,03 oder mehr und insbesondere 0,04 oder mehr betragen. Wenn andererseits die Menge des Ge übermäßig ist, da vermutlich eine intermetallische Verbindung, wie GeTe oder GeSbTe ausgefällt wird, werden Kristallkörner, die verschiedene optische Konstanten haben, in die Aufzeichnungsschicht eingebracht, was das Rauschen des Aufzeichnungsschicht erhöht, was zuweilen einen Grund für einen erhöhten Jitter sein könnte. Da das Hinzufügen einer zu großen Menge von Ge nicht wirksam ist, um die Archivierungsstabilität weiter zu verbessern, beträgt der Wert von y in der oben erwähnten Formel der Zusammensetzung gewöhnlicherweise 0,1 oder weniger und vorzugsweise 0,08 oder weniger, was die Menge von Ge darstellt.
Wenn das überschüssige Sb in zu geringer Menge vorhanden ist, würde die Rekristallisierungsgeschwindigkeit zu niedrig sein, so dass kein komfortables Überschreiben bei einer höheren Lineargeschwindigkeit, wie der 8-fachen Geschwindigkeit oder einer höheren Geschwindigkeit, erzielt werden kann. Somit ist der Wert von x in der obigen Formel der Zusammensetzung 0,72 oder größer, vorzugsweise 0,73 oder größer und noch spezieller 0,74 oder größer. Wenn andererseits die Menge des überschüssigen Sb zu groß ist, würde die Rekristallisationsgeschwindigkeit zu schnell sein, so dass kaum eine qualifizierte amorphe Markierung bei einer 4-fachen Geschwindigkeit im Verfahren mit geteilten Impulsen gemäß den CD-RW-Spezifikationen ausgebildet werden kann, was zu einem merklichen erhöhten Jitter führt. Um damit fertig zu werden, dass die Archivierungsstabilität einer amorphen Markierung dazu neigen würde, sich zu verschlechtern, beträgt der Wert von x 0,80 oder weniger, vorzugsweise 0,79 oder weniger und noch besser 0,78 oder weniger.
Der optimale Bereich der Zusammensetzung hängt auch leicht von der numerischen Apertur (NA) des optischen Systems ab. Wenn die NA größer ist und der fokussierte Lichtstrahl beschränkt wird, würde die Abkühlungsrate nach der Bestrahlung mit dem Lichtstrahl zu einer leichten Erhöhung neigen. Somit liegt für NA = 0,5 der optimale Wert von X in einem Bereich von 0,75 bis 0,80. Für eine dazwischen liegende NA ist es vorteilhaft, den dazwischen liegenden Bereich der Zusammensetzung zu wählen.
In der oben erwähnten Formel der Zusammensetzung können die Eigenschaften weiter verbessert werden, indem mindestens ein Element hinzugefügt wird, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die durch das oben erwähnte M dargestellt wird. In, Ga, Si und Sn sind wirksam, um den Jitter weiter zu reduzieren. N, O und S sind wirksam, um eine Segregation durch ein wiederholtes Überschreiben zu verhindern und um die optischen Eigenschaften fein einzustellen. Bi, Zn, Pd, Pt, Au, Ag und Elemente seltener Erden sind wirksam, um die Kristallisation eines amorphen Films über dessen gesamte Oberfläche direkt nach der Ablagerung zu erleichtern. Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Co und Pb sind wirksam, um die Archivierungsstabilität weiter zu verbessern.
Wenn die Menge des Elements M jedoch zu groß ist, wird eine Neigung zu einer Segregation einer speziellen Substanz mit der Zeit und durch ein wiederholtes Überschreiben auftreten. Somit beträgt der Wert von z in der oben erwähnten Formel der Zusammensetzung im Hinblick auf die Menge der Zugabe des Elements M 0,1 oder weniger und vorzugsweise 0,09 oder weniger in Bezug auf x + y + z. Wenn eine Segregation einmal aufgetreten ist, würde sich die Stabilität der amorphen Struktur und die Rekristallisationsgeschwindigkeit, die die Aufzeichnungsschicht anfänglich hat, ändern, so dass die erforderliche Überschreibeigenschaft nicht sichergestellt werden kann. Betrachtet man insbesondere O, S und N, beträgt die Gesamtmenge dieser Elemente vorzugsweise 5 Atomprozent oder weniger in Bezug auf die Gesamtmenge solcher Elemente und Sb, Te, Ge.
In den verschiedenen Elementen M ist In oder Ga und insbesondere In wirksam, den Jitter zu reduzieren und auch die Grenzen der Lineargeschwindigkeiten auszudehnen. Vorzugsweise umfasst die Aufzeichnungsschicht eine vierteilige Legierung aus InGeSbTe oder GaGeSbTe, insbesondere eine, die aus dem Zusammensetzungen ausgewählt wird, die dargestellt werden durch A¹ _aA² _bGe_c(Sb_dTe_1-d)_i-a-b-c (wobei 0 < a ≤ 0,1; 0 < b ≤ 0,1; 0,02 < c ≤ 0,2, vorzugsweise 0,02 < c ≤ 0,1; 0,72 ≤ d ≤ 0,8; und A¹ mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus Zn, Pd, Pt, V, Nb, Ta, Cr, Co, Si, Sn, Pb, Bi, O, N, S und seltenen Erdmetallelementen, und A² mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus Ga und In). Wie oben erwähnt wurde, gibt es, wenn die Menge von In und/oder Ga zu groß ist, die Neigung zur Segregation; somit ist es gebräuchlich, dass der Wert von b 0,1 oder weniger und vorzugsweise 0,06 oder weniger beträgt. Dies ermöglicht es, das Auftreten einer Segregation zu verzögern, sogar dann wenn eine Überschreiboperation über 10.000 Mal ausgeführt wird. In der oben erwähnten Formel der Zusammensetzung beträgt der Wert von d, wie der oben erwähnte Wert von x vorzugsweise 0,73 oder mehr und insbesondere 0,74 oder mehr oder vorzugsweise 0,79 oder weniger und noch spezieller 0,78 oder weniger. Aber der optimale Wert von d hängt auch von der numerischen Apertur ab, so dass in der Praxis gilt x = von 0,75 bis 0,78 für NA = 0,5 und x = 0,75 bis 0,80 für NA = 0,55.
Die speziellen Vorteile der vorangehenden Zusammensetzung für die Aufzeichnungsschicht gegenüber bekannten Zusammensetzungen werden nun beschrieben.
Verschiedene Legierungen von InGeSbTe sind in den offengelegten japanischen Patentveröffentlichungen mit den Nummern HEI 1-63195 , HEI 1-14083 , HEI 5-16528 und HEI 9-293269 beschrieben; in jeder japanischen Veröffentlichung wird eine Zusammensetzung nahe einer pseudobinären Legierung von GeTe-Sb₂Te₃ als vorteilhaft angesehen.
Wohingegen die oben erwähnte Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine Zusammensetzung ist, die überschüssige Sb enthält mit einer eutektischen Zusammensetzung von SbTe als eine Hauptkomponente.
Für die ein- bis zweifachen Geschwindigkeiten kann, wenn überschüssiges Sb zur oben erwähnten pseudobinären Legierung von GeTe-Sb₂Te₃ hinzugegeben wird, eine wiederbeschreibbare Compact-Disk (CD-RW) verwirklicht werden (offengelegte japanische Patentveröffentlichungen mit den Nummern HEI 4-212735 und HEI 5-62193 ). Auf einer Kurve, die GeTe-Sb₂Te₃ verbindet, zeigt die Zusammensetzung von Ge₁Sb₄Te₇, Ge₁Sb₂Te₄ oder Ge₂Sb₂Te₅ die schnellste Kristallisationsgeschwindigkeit, und das Hinzufügen von Sb verlangsamt die Kristallisationsgeschwindigkeit. Da aber übermäßig Sb hinzugefügt wird, würde die Kristallisationsgeschwindigkeit zu langsam sein, um eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung mit der vierfachen Geschwindigkeit oder einer höheren Geschwindigkeit durchzuführen, und somit würde das Löschverhältnis zu niedrig sein, um ein Überschreiben durchzuführen. Im Gegensatz dazu würde, wenn die Menge des Sb reduziert wird, um die Aufzeichnung mit der vierfachen Geschwindigkeit hin zu bekommen, eine Rekristallisation bei der einfachen oder zweifachen Geschwindigkeit sich bemerkbar machen, so dass das Ausbilden einer amorphen Markierung durch die Rekristallisation während der Wiederverfestigung gestört werden kann. Wenn nämlich sogar nur die Menge von Sb eingestellt wird, würde es schwierig sein, ein Überschreiben mit den zweifachen bis vierfachen Geschwindigkeiten ohne das Risiko zu verwirklichen, dass eine Lese-Kompatibilität mit den CD-RW Spezifikationen beeinträchtigt wird. Ebenso kann eine Aufzeichnung mit den vier- bis achtfachen Geschwindigkeiten ebenfalls nicht verwirklicht werden. Schon wenn ein Aufzeichnungsmedium gestaltet ist, um die vierfache Geschwindigkeit zu verwirklichen, würde es schwierig sein, gute Aufzeichnungseigenschaften mit derselben Strategie bei der achtfachen Geschwindigkeit zu erzielen.
Weiter ist die oben erwähnte Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die Lagerstabilität bei Raumtemperatur und Raumatmosphäre im Vergleich zu Zusammensetzungen aus einer AgInSbTe und AuInSbTe Legierung (wie beispielhaft in der offen gelegten japanischen Patentveröffentlichung HEI 10-326436 ), die bei konventionellen CD-RWs für die zweifachen bis vierfachen Geschwindigkeiten verbreitet verwendet wurde, überragend.
Beispielsweise würde sogar in einer AgInSbTe-Legierung ein Überschreiben mit den achtfachen bis zehnfachen Geschwindigkeiten möglich sein. Da aber vermutlich zur selben Zeit die Kristallisationsaktivierungsenergie oder die Kristallisationstemperatur abnimmt, würde die Stabilität einer amorphen Markierung beeinträchtigt. Dies ist wahr, da es schwierig ist, zwei Forderungen, die hohe Geschwindigkeit der Kristallisation während einem Überschreiben mit einer hohen Lineargeschwindigkeit und die Stabilität einer amorphen Markierung lese-kompatibel miteinander zu machen.
Es ist schon fraglich, warum sich die vorangehenden Unterschiede in den Eigenschaften zwischen AgInSbTe und der oben erwähnten GeSbTe-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung zeigen. Aber vermutlich wird in der GeSbTe-Zusammensetzung, teilweise da überschüssiges Sb nur bei der Auslösung der Rekristallisation teilnimmt, und teilweise da Ge einer vierfachen Koordination auch teilnimmt, die Netzstruktur der Atome lokal fest, so dass insbesondere für niedrige Temperaturen um die Raumtemperatur herum, das nukleare Wachstum (lokale strukturelle Änderung im Netz) um die Kerne verzögert wird.
Mittlerweile beschreiben die offengelegten japanischen Patentveröffentlichungen mit den Nummern HEI 1-303643 , HEI 4-28587 und HEI 10-112028 eine Aufzeichnungsschicht der oben erwähnten GeSbTe-Zusammensetzung, die in der vorliegenden Erfindung bevorzugt wird. Aber die japanischen Veröffentlichungen sagen nichts über: Anwendung des GeSbTe auf ein spezifiziertes Format in Form einer Compact-Disk (CD), die Verwendung bei einer Aufzeichnung mit hoher Lineargeschwindigkeit mit der achtfachen oder einer höheren Geschwindigkeit, und die Verwendung sowohl bei der Aufzeichnung mit hoher Lineargeschwindigkeit als auch bei einer Aufzeichnung mit niedriger Lineargeschwindigkeit.
Weiter sind die oben erwähnten Werte von m₁₁, R_top und dem Jitter nicht nur durch die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht bestimmt.
In der vorliegenden Erfindung besteht die Aufzeichnungsschicht aus einer Kristallphase, die eine flächenzentrierte kubische Struktur im oben erwähnten Kristallzustand aufweist. In einem solchen Fall kann die Aufzeichnungsschicht aus einer einzelnen Kristallphase oder einer Vielzahl von Kristallphasen bestehen. Im letzteren Fall ist die Aufzeichnungsschicht vorzugsweise frei von Fehlpassungen (misfit). Mit der sich ergebenden Aufzeichnungsschicht ist es möglich, die Eigenschaften zu verbessern, wie das Rauschen zu reduzieren, die Lagerstabilität zu erhöhen und eine Kristallisation bei hoher Geschwindigkeit zu erleichtern. Wenn eine Kristallphase existiert, die eine hexagonale Struktur, wie von Sb₂Te₃ aufweist, eine Kristallphase, die eine kubische Struktur aufweist, wie von Sb und beträchtlich verschieden in der Elementarzelle oder eine andere Kristallphase, die zu einer anderen Raumgruppe, wie von Sb₇Te und Sb₂Te₃ gehört, vermutlich als das Ergebnis der Entwicklung einer Korngrenze, die große Fehlpassungen aufweist, würde die periphere Form einer amorphen Markierung unregelmäßig sein und es würde optisches Rauschen auftreten; wohingegen im Fall der vorangehenden Kristallphase sich keine solche Korngröße entwickeln würde.
Die Elementarzelle des vorangehenden, bevorzugten, flächenzentrierten, kubischen Kristalls beträgt gewöhnlicherweise 5,5 Å oder mehr und vorzugsweise 5,8 Å oder mehr oder gewöhnlicherweise 6,8 Å oder weniger und vorzugsweise 6,5 A oder weniger. Die Elementarzelle des vorangehenden, bevorzugten, hexagonalen Kristalls beträgt gewöhnlicherweise a = 4–4,5 Å, und gewöhnlicherweise ist c = 30–35 Å. Beim Vorhandensein mehrerer Kristallphasen tritt kein Fehlpassung auf; um sie im wesentlichen als einphasig zu betrachten, sollten sie vorzugsweise eine gemeinsame Kristallstruktur aufweisen, und der Unterschied zwischen ihren Elementarzellen beträgt vorzugsweise grob ±5% oder weniger. Die Kristallphase kann entweder eine stabile Kristallphase sein, die in einem Zustand des thermischen Gleichgewichts erhalten wird, oder eine metastabile Kristallphase, die sich in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen entwickelt. Die metastabile Kristallphase sollte auf keinen Fall thermodynamisch dem niedrigsten Energiezustand entsprechen, wobei sie aber nicht völlig instabil ist; das heißt, es ist eine Kristallphase, die in einem im wesentlichen stabilen Zustand in einer Phasenwechselaufzeichnungsschicht existieren kann, die in einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium zu verwenden ist.
In der vorliegenden Erfindung gehört die bevorzugte Kristallphase angeblich zu einer Fm3m Raumgruppe und/oder einer F43m Raumgruppe. 32 ist ein Elektronenstrahlbeugungsbild eines dünnen Films von In₃Ge₅Sb₇₀Te₂₂, das mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) aufgenommen wurde, wobei der dünne Film eine Aufzeichnungsschicht (mit einer Dicke von ungefähr 20 nm) ist, der von einem Medium abgeschält wurde, das mit demselben Verfahren wie dem aktuellen Verfahren hergestellt wurde, in einer später beschriebenen Ausführungsform in Verbindung mit einem optischen Phasenwechselinformationsaufzeichnungsmedium. In 32 sind die einzelnen Punkte A, B, C, D jeweils Spiegelindizes (220), (002), (222), (111) zugewiesen. Die Struktur, die nicht nur diese Spiegelindizes zeigen kann, die den einzelnen Punkten A, B, C, D entsprechen, die in diesem Beugungsbild erscheinen, sondern auch ein anderes Muster des Beugungsbildes, das ebenso erhalten wurde, ohne irgend eine Kontraktion zu erleiden, ist eine flächenzentrierte kubische Struktur, insbesondere eine Kristallstruktur, die zu einer Fm3m oder F43m Raumgruppe gehört. Weiterhin ergibt sich, da eine flächenweise (facewise) Rotation tatsächlich auftritt, aber im wesentlichen nicht in 32 gezeigt ist, das Elektronenstrahlbeugungsbild angeblich aus einer einzelnen Kristallphase. Weiterhin wurde durch das Röntgenbeugungsverfahren bewiesen, dass keine scharfe Spitze, die zu einer anderen Kristallstruktur gehört, wie einer Sb-Phase, beobachtet wurde.
Das Elektronenstrahlbeugungsbild der 32 zeigt, dass die Aufzeichnungsschicht zu einer F43m Raumgruppe gehört, deren Elementarzelle ungefähr 6,4 Å aufweist, oder einer Fm3m-Raumgruppe, der Elementarzelle ungefähr 6,1 Å aufweist. Die Erstere besitzt eine Struktur ähnlich eines Ge₃In₁₃Sb₇Te₃ Mischkristalls oder ähnlich einer Kristallform, die zu einer F43m Raumgruppe von AgInTe₂ gehört, und die Letztere weist eine Struktur ähnlich einem Kristallsystem auf, das zu einer Fm3m Raumgruppe von AgInTe₂ gehört oder ähnlich einer Kristallform, die zu einer Fm3m Raumgruppe von AgSbTe₂ gehört.
Auch für GaSb und InSb existieren Kristallsysteme, die zur selben Raumgruppe gehören und jeweils Elementarzellen von ungefähr 6,1 Å und ungefähr 6,5 Å haben, die extrem nahe den Werten der Elementarzellen sind, die aus dem Elektronenstrahlbild der 32 erhalten werden. Mit anderen Worten, diese Kristalle beschleunigen die Ausbildung einer metastabilen Struktur in einem Sb-Te-Ge Mischkristall, der ein Basismaterial darstellt, insbesondere da das Vorhandensein von In und/oder Ga in der Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht der vorliegenden Erfindung wesentlich ist.
Für ein höheres Sb/Te-Verhältnis wird eine hexagonale Einphase ziemlich bevorzugt.
In einer Zusammensetzung, in der Sb im Vergleich zu einer eutektischen SbTe Zusammensetzung überschüssig ist, besteht eine Neigung, dass sich die oben erwähnte andere Kristallphase ausbildet. Somit muss die Zusammensetzung, die überschüssiges Sb enthält, in eine Einphase, insbesondere eine flächenzentrierte, kubische Struktur, durch eine Initialisierung auf eine später beschriebene Art geändert werden.
Die Form der Kristallphase der sich ergebenden Aufzeichnungsschicht hängt stark von der Art der Initialisierung der Aufzeichnungsschicht ab. Für das Ausbilden der bevorzugten Kristallphase in der vorliegenden Erfindung ist es nämlich vorteilhaft, die Aufzeichnungsschicht in der folgenden Weise zu initialisieren.
Die Aufzeichnungsschicht wird gewöhnlicherweise durch eine physikalische Bedampfung in einem Vakuum abgeschieden, beispielsweise durch ein Sputterverfahren; die Aufzeichnungsschicht im abgelagerten Zustand direkt nach der Abscheidung ist gewöhnlicherweise nicht kristallin oder amorph, so dass es gebräuchlich war, die amorphe Struktur in einen nicht aufgezeichneten/gelöschten Zustand zu kristallisieren. Dieses Verfahren wird Initialisierung genannt. Die Initialisierung erfolgt beispielsweise durch: ein Ausglühen der abgeschiedenen amorphen Schicht in einem Ofen in fester Phase bei einer Temperatur, die nicht kleiner als eine Kristallisationstemperatur (gewöhnlicherweise 150 bis 300°C) und nicht höher als ein Schmelzpunkt ist; Ausglühen der abgeschiedenen amorphen Schicht unter der Bestrahlung mit Lichtenergie, beispielsweise eines Laserlichts oder des Lichts einer Blitzlichtlampe; und eine Schmelz-Wiederverfestigungs-Initialisierung. Um die Aufzeichnungsschicht in einem bevorzugten kristallinen Zustand zu erhalten, ist die Schmelz-Wiederverfestigungs-Initialisierung bevorzugt. Im Falle des Ausglühens der abgeschiedenen amorphen Schicht in einer festen Phase gibt es die Neigung, dass sich eine andere Kristallphase ausbildet, da es einige Zeit braucht, um das thermische Gleichgewicht zu erzielen.
Bei der Schmelz-Wiederverfestigungs-Initialisierung kann die Aufzeichnungsschicht so geschmolzen werden, dass sie direkt wieder kristallisiert wird, direkt während der Wiederverfestigung. Alternativ kann, nachdem die Aufzeichnungsschicht amorph gemacht wurde, die amorphe Schicht in eine feste Phase nahe einem Schmelzpunkt rekristallisiert werden. Während dieser Rekristallisierung würde, wenn die Kristallisationsgeschwindigkeit zu niedrig ist, sich eine andere Kristallphase ausbilden, verursacht durch die redundante Zeit, bis das thermische Gleichgewicht erreicht ist. Somit wird bevorzugt, die Kühlungsrate in gewissem Ausmaß zu beschleunigen.
Beispielsweise beträgt die Zeit, um die Temperatur nicht niedriger als einen Schmelzpunkt zu halten, gewöhnlicherweise 2 μs oder weniger und vorzugsweise 1 μs oder weniger. Bei der Schmelz-Wiederverfestigungs-Initialisierung wird es bevorzugt, Laserlicht zu verwenden und insbesondere Laserlicht eines ovalen Typs, wobei die kürzere Achse im wesentlichen parallel zur Abtastrichtung verläuft (nachfolgend als Volumenlöschung (bulk erase) bezeichnet). In diesem Fall liegt die Länge der längeren Achse des Lichtstrahls gewöhnlicherweise in einem Bereich von 10 bis 1000 μm, und die Länge der kürzeren Achse des Strahls liegt gewöhnlicherweise in einem Bereich von 0,1 bis 10 μm, wie das in Ausdrücken der Halbbandbreite definiert ist, wenn die optische Energieintensitätsverteilung in einem Laserlichtstrahl gemessen wird. Das Laserlicht des ovalen Typs wird in der Richtung der kürzeren Achse abgetastet, die Phasenwechselaufzeichnungsschicht bestrahlend. Die Abtastgeschwindigkeit liegt gewöhnlicherweise grob in einem Bereich von 1 bis 10 m/s. Eine Laserlichtquelle kann ein Halbleiterlaser, ein Gaslaser etc. sein. Die Leistung des Laserlichts liegt gewöhnlicherweise grob in einem Bereich von 100 mW bis 2 W.
Ansonsten besteht, wenn die Abtastgeschwindigkeit die maximalen Überschreibgeschwindigkeit des Phasenwechselmediums der vorliegenden Erfindung überschreitet, die Möglichkeit, dass das einmal geschmolzene Gebiet durch die Volumenlöschungsstrahlbestrahlung amorph gemacht werden kann. Andererseits wird man eine Phasentrennung der andere Phase des Kristalls erhalten, so dass es schwierig ist, eine solche bevorzugte Signalphasenkristallstruktur zu erhalten, wenn die Abtastgeschwindigkeit ungefähr 30% oder mehr unter der maximalen Überschreibgeschwindigkeit des Phasenwechselmediums liegt. Somit wird eine Geschwindigkeit von 50 bis 80% der maximalen Überschreibgeschwindigkeit der Phasenwechselmedien als Abtastgeschwindigkeit des Volumenlöschstrahls während der Initialisierung bevorzugt. Die maximale Überschreibgeschwindigkeit des Phasenwechselmediums wird durch die obere Grenze der Geschwindigkeit definiert, bei der ein komplettes Löschen der amorphen Markierung bei der Bestrahlung von Pe erreicht wird.
Bei der Initialisierung durch eine Blocklöschung wird, wenn man annimmt, dass ein scheibenförmiges Aufzeichnungsmedium verwendet wird, die Scheibe zur Rotation gebracht, wobei die kürzere Achse eines ovalen Lichtstrahls im wesentlichen mit der Umfangsrichtung ausgerichtet ist, und eine Abtastung auf der rotierenden Scheibe in der Richtung der kürzeren Achse stattfindet. Während dieser Abtastung wird der Lichtstrahl in der Richtung der längeren Achse (Radialrichtung) bei jeder Drehung (jeder Rotation) bewegt. Somit wird die Scheibe in ihrem gesamten Aufzeichnungsgebiet initialisiert. Die Distanz der radialen Bewegung des Lichtstrahls für jede Rotation ist vorzugsweise kürzer als die längere Achse des Lichtstrahls, um eine Überlappung herzustellen, so dass die Spur desselben Radius der Scheibe mehrere Male dem Licht ausgesetzt wird. Somit ist es möglich, eine sichere Initialisierung zu verwirklichen, die frei von jeglicher Nichtgleichförmigkeit des initialisierten Zustands ist, die sich aus der radialen Energieverteilung des Strahls ergibt (gewöhnlicherweise 10–20%). Andererseits besteht, wenn die Größe der radialen Bewegung zu klein ist, die Neigung, dass eine unerwünschte Kristallphase, die sich von der beabsichtigten Kristallphase unterscheidet, ausgebildet wird; somit sollte die Größe der radialen Bewegung gewöhnlicherweise die Hälfte der längeren Achse des Lichtstrahls oder mehr betragen.
Alternativ können bei der Schmelz-Wiederverfestigungs-Initialisierung zwei Laserlichtstrahlen verwendet werden, wobei der vordere Strahl dazu dient, die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen, worauf der folgenden Strahl dann dazu dient, das geschmolzene Gebiet wieder zu kristallisieren. Hier wird, wenn man annimmt, dass die Distanz zwischen den zwei Strahlen zu groß ist, das Gebiet, das durch den vorderen Strahl geschmolzen wird, zuerst verfestigt und dann rekristallisiert.
Ob die Aufzeichnungsschicht nach der Schmelz-Verfestigung (melt-solidification) rekristallisiert wurde kann dadurch unterschieden werden, indem bestimmt wird, ob das Reflexionsvermögen R1 im gelöschten Zustand, das nach dem Überschreiben einer amorphen Markierung mit tatsächlichen Aufzeichnungslicht von grob 1 μm gemacht worden ist, im wesentlichen gleich dem Reflexionsvermögen R1 in einem nicht aufgezeichneten Zustand nach der Initialisierung ist. Hier wird bei der Messung von R1, wenn ein Signalmuster, wie um amorphe Markierungen aufzuzeichnen, sukzessiv verwendet wird, das Überschreiben mehrere Male durchgeführt, gewöhnlicherweise in einem Bereich von 5 bis 100 Mal. Die sich ergebende Scheibe ist frei von jeglicher Wirkung des Reflexionsvermögens möglicher Zwischenmarkierungsgebiete, die durch ein nur einmaliges Aufzeichnen möglicherweise unaufgezeichnet gelassen wurden.
Um den oben erwähnten gelöschten Zustand zu erhalten, sollte ein fokussierter Laserstrahl für die Aufzeichnung auf keinen Fall gemäß einem tatsächlichen Aufzeichnungspulserzeugungsverfahren moduliert werden, sondern die Aufzeichnungsleistung kann in einem Gleichstrom aufgestrahlt werden, um die Aufzeichnungsschicht für eine Wiederverfestigung zu schmelzen.
Im Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist die Differenz zwischen R1 und R2 vorzugsweise klein.
Insbesondere liegt der Wert der Formel (F1), der durch R1 und R2 definiert wird, vorzugsweise bei 10(%) oder weniger und insbesondere bei 5(%) oder weniger. 2|R1 – R2|/(R1 + R2) × 100(%) (F1)
Beispielsweise liegt in einem Phasenwechselmedium, dessen R1 ungefähr 17% beträgt, R2 grob in einem Bereich von 16 bis 18%.
Für das Erzielen des oben erwähnten initialisierten Zustands ist es vorteilhaft, bei der Initialisierung einen thermischen Verlauf zu verwenden, der den tatsächlichen Aufzeichnungsbedingungen gleicht.
3. Schichtkonstruktion des Mediums
Die Schichtkonstruktion eines Mediums, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, als auch verschiedene andere Schichten, bei denen es sich nicht um die Aufzeichnungsschicht handelt, werden nun beschrieben. Für die Schichtkonstruktion und die Zusammensetzung der verschiedenen Schichten, bei denen es sich nicht um die Aufzeichnungsschicht handelt, ist es signifikant, dass die optischen Eigenschaften des Mediums sich in einem spezifizierten Bereich befinden, um eine Lese-Kompatibilität mit der CD zu sichern, und die Hochgeschwindigkeits-Kristallisation und die Lagerungsstabilität der Aufzeichnungsschicht lese-kompatibel miteinander zu machen.
Für ein Substrat des Mediums der vorliegenden Erfindung kann ein transparentes Harz, wie Polycarbonat, Acryl oder Polyolefin, oder transparentes Glas verwendet werden. Es wird insbesondere Polycarbonatharz am meisten bevorzugt, teilweise weil es kostengünstig ist und im Stand der Technik verbreitet verwendet wird. Die Dicke des Substrats liegt gewöhnlicherweise in einem Bereich von 0,1 bis 20 mm und vorzugsweise in einem Bereich von 0,3 bis 15 mm. Im allgemeinen beträgt sie ungefähr 1,2 mm.
Vorzugsweise wird die Aufzeichnungsschicht auf jeder der entgegengesetzten Seiten mit einer Schutzschicht bedeckt, um eine mögliche Verformung durch ein Aufzeichnen mit hoher Temperatur zu verhindern (für eine bequemere Erläuterung wird die Schutzschicht, die auf einer Seite angeordnet ist, auf der das Licht auf die Auf zeichnungsschicht trifft, eine untere Schutzschicht genannt, und die Schutzschicht, die auf der anderen Seite angeordnet ist, wird eine obere Schutzschicht genannt).
Noch besser ist es, wenn eine untere Schutzschicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine obere Schutzschicht und eine reflektierende Schicht auf dem Substrat übereinander angeordnet sind. In diesem Fall kann das sich ergebende Medium auf einer Oberfläche, die entfernt vom Substrat ist, mit einem Harz beschichtet werden (schützende Beschichtung), das permanent aushärtet, wenn es Ultraviolettstrahlen oder Wärme ausgesetzt wird. Um die Lese-Kompatibilität mit dem aktuellen CD-System zu sichern, ist es vorteilhaft, wenn auf dem Substrat die untere Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, die obere Schutzschicht und die reflektierende Schicht in dieser Reihenfolge platziert sind. Weiterhin können die Aufzeichnungsschicht, die Schutzschichten und die reflektierenden Schichten durch ein Sputterverfahren ausgebildet werden. In diesem Fall wird, insbesondere bei einer In-Line-Vorrichtung, bei dem ein Zielaufzeichnungsfilm und ein Zielschutzfilm, und wenn notwendig ein reflektierendes Zielschichtmaterial in einer gemeinsamen Vakuumkammer platziert sind, die Abscheidung durch ein Sputtern ausgeführt. Diese Abscheidung verhindert wirksam die Oxidation und die Kontamination zwischen den einzelnen Schichten.
Das Material für die Schutzschichten wird in Bezug auf den Brechungsindex, die Wärmeleitfähigkeit, die chemische Stabilität, die mechanische Festigkeit, den engen Kontakt etc. bestimmt. Im allgemeinen kann ein Oxid, Sulfid oder Nitrid eines Metalls oder ein Halbleiter, der eine hohe Transparenz und einen hohen Schmelzpunkt aufweist, oder Fluoride von Ca, Mg, Li etc. verwendet werden. Jedes der beschriebenen Oxide, Sulfide, Nitride und Fluoride sollte auf keinen Fall eine stöchiometrische Zusammensetzung sein, und alternativ kann es eine Zusammensetzung sein, die eingestellt oder gemischt wird, um die Eigenschaften, wie den Brechungsindex, einzustellen.
Im Hinblick auf die Eigenschaften einer wiederholten Aufzeichnung ist eine Mischung aus Dielektrika vorteilhaft. Insbesondere kann die Alternative zum Beispiel eine Mischung aus ZnS, ZnO oder ein Sulfid seltenen Erden sein, mit einer hitzefesten Verbindung wie ein Oxid, Nitrid, Carbid etc. Die Filmdichte dieser Schutzschichten liegt im Hinblick auf die mechanische Festigkeit vorzugsweise bei 80% oder mehr im Blockzustand.
In der vorliegenden Erfindung ist die Wärmeleitfähigkeit der Schutzschichten, insbesondere die der oberen Schutzschicht, so klein wie möglich. Insbesondere ist eine Wärmeleitfähigkeit von 1 J/(m·k·S) oder weniger vorteilhaft. Ein solches Material wird beispielsweise durch eine Mischung dargestellt, die ZnS oder 50 Molprozent oder mehr von ZnS enthält.
Die Filmdicke der unteren Schutzschicht beträgt gewöhnlicherweise 30 nm oder mehr, vorzugsweise 50 nm oder mehr, insbesondere 60 nm oder mehr und noch besser 80 nm oder mehr. Für das Verzögern der Verformung des Substrats durch eine thermische Beschädigung während einem wiederholten Überschreiben erfordert die untere Schutzschicht eine etwas große Dicke. Wenn die Dicke der unteren Schutzschicht der Aufzeichnungsschicht zu klein ist, so kann ein ausreichender Kontrast zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand kaum erzielt werden, und die Dauerhaftigkeit bei wiederholtem Überschreiben neigt dazu, plötzlich schlecht zu werden. Insbesondere neigt der Jitter am Beginn einer wiederholten Überschreiboperation, das heißt schon bei weniger als hundertmaligem Überschreiben, scharf anzusteigen.
Der Grad der Verschlechterung des Jitter am Beginn der Wiederholung hängt beträchtlich von der Filmdicke der unteren Schutzschicht ab. Die Beobachtung mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM) durch die Erfinder zeigt, dass diese anfängliche Verschlechterung, die durch eine solche Verformung der Substratoberfläche verursacht wird, durch Vertiefungen mit ungefähr 2 bis 3 nm entsteht. Für das Verzögern einer solchen Substratverformung benötigt die Schutzschicht eine doch große Filmdicke, um einer möglichen Verformung mechanisch entgegen zu wirken. Aus diesem Grund ist die oben erwähnte Filmdicke vorteilhaft.
Andererseits wird der Grad der Abhängigkeit des Brechungsindex R_top von der Filmdicke der unteren Schutzschicht gewöhnlicherweise minimal für den Bereich von 60–80 nm und maximal für den Bereich von grob 0–150 nm. Bei der Schutzschicht aus allgemein verwendeten Dielektrika, deren Brechungsindex ungefähr 2,0–2,3 für einen Wellenlänge von 780 nm beträgt, variiert der Brechungsindex periodisch zwischen den maximalen und minimalen Werten in Abhängigkeit von der Filmdicke. Somit ist es optisch sinnlos, die Filmdicke der unteren Schutzschicht rücksichtslos zu erhöhen, was zu einem Ansteigen der Materialkosten und einer Abdeckung der Spur durch die Ablagerung eines dicken Films führen würde. Somit sollte die Filmdicke der unteren Schutzschicht gewöhnlicherweise 150 nm oder weniger und vorzugsweise 120 nm oder weniger betragen.
Mittlerweile beträgt die Filmdicke der oberen Schutzschicht 30 nm oder mehr und vorzugsweise 35 nm oder mehr. Die obere Schutzschicht dient kurz gesagt dazu, eine gegenseitige Diffusion zwischen der Aufzeichnungsschicht und der reflektierenden Schicht zu verhindern. Wenn die obere Schutzschicht zu dünn ist, neigt die Aufzeichnungsschicht dazu, durch die Verformung ihrer selbst, wenn sie geschmolzen wird, beschädigt zu werden, und die Leistung die für die Aufzeichnung benötigt wird, neigt dazu, unnötig groß zu werden, da die Wirkung der Wärmeabstrahlung zu groß ist. Insbesondere für das Aufzeichnen mit einer achtfachen oder höheren Geschwindigkeit, wie in der vorliegenden Erfindung, ist eine Beeinträchtigung der Aufzeichnungsempfindlichkeit nicht vorteilhaft.
Im Gegensatz dazu würde, wenn die obere Schutzschicht zu dick ist, die Temperaturverteilung in ihr steil werden, so dass das Maß der Verformung der Schutzschicht selbst groß sein kann, wobei die Verformung dazu neigt, durch das Überschreiben sich zu summieren. Somit beträgt die Filmdicke der oberen Schutzschicht gewöhnlicherweise 60 nm oder weniger und vorzugsweise 55 nm oder weniger.
Die Filmdicke der Aufzeichnungsschicht beträgt vorzugsweise 10 nm oder mehr, insbesondere 15 nm oder mehr. Wenn die Aufzeichnungsschicht zu dünn ist, kann kaum ein ausreichender Kontrast zwischen den aufgezeichneten und nicht aufgezeichneten Zuständen erzielt werden, und die Kristallisationsgeschwindigkeit neigt dazu, langsam zu werden. Und das Löschen der Aufzeichnung in kurzer Zeit, neigt dazu, schwierig zu werden.
Andererseits beträgt die Filmdicke der Aufzeichnungsschicht gewöhnlicherweise 40 nm oder weniger und vorzugsweise 30 nm oder weniger, insbesondere 25 nm oder weniger. Wenn die Aufzeichnungsschicht aber zu dick ist, kann kaum ein ausreichender Kontrast des Reflexionsvermögens zwischen den aufgezeichneten und nicht aufgezeichneten Zuständen erzielt werden, und die Aufzeichnungsempfindlichkeit kann beeinträchtigt werden, da die Wärmekapazität erhöht wird. Weiterhin wird, je dicker die Aufzeichnungsschicht ist, desto größer eine Änderung im Volumen der Aufzeichnungsschicht mit einem krisallinen-amorphen Phasenwechsel. Wenn die Aufzeichnungsschicht zu dick ist, würde eine mikroskopische Verformung in der Schutzschicht und der Substratoberfläche während des wiederholten Überschreibens aufsummiert, was ein Grund für eine Erhöhung des Rauschens sein kann.
Wenn man nicht nur die Beschränkung im Hinblick auf die mechanische Festigkeit und die Zuverlässigkeit (insbesondere die Dauerhaftigkeit bei einem wiederholten Überschreiben) sondern auch den Interferenzeffekt mit einer mehrlagigen Struktur betrachtet, so werden die Dicken der Aufzeichnungsschicht und der Schutzschichten so ausgewählt, dass die Absorptionswirkung des Laserlichts ausgezeichnet ist, und die Amplitude eines aufgezeichneten Signals, nämlich der Kontrast zwischen aufgezeichneten und nicht aufgezeichneten Zuständen, groß wird.
Eine bevorzugte Schichtkonstruktion, die die vorangehenden Beziehungen und Zustände ins Gleichgewicht bringt, gestaltet sich folgendermaßen:
Wenn man annimmt, dass der Reflexionsindex jeder oberen und unteren Schutzschicht im Bereich von 2,0 bis 2,3 liegt, und dass d_L, d_R, d_U die jeweiligen Filmdicken der unteren Schutzschicht, der Aufzeichnungsschicht und der oberen Schutzschicht sind, so gilt:
15 ≤ d_R ≤ 20 nm, 30 ≤ d_U ≤ 60 nm,
d_R und d_U sind in einer Relation d_U = {–5d_R + 130} ± 10 nm, und als die Abhängigkeit des Brechungsindex R_top auf d_L für den kristallinen Zustand während der Wiedergabe wird ein Wert R_top, der δR_top/δd_L > 0 erfüllt, vorzugsweise aus dem Bereich zwischen dem minimalen Wert und dem Wert, der dem minimalen Wert für d_L am nächsten liegt, im Bereich von 60–80 nm ausgewählt.
Im Medium der vorliegenden Erfindung erhöht sich auch der Wärmeabstrahlungseffekt der reflektierenden Schicht im Vergleich zum konventionellen CD-RW-Medium, das mit einfachen bis vierfachen Geschwindigkeiten lesekompatibel ist. Durch das feine Einstellen dieser Zusammensetzung und das Kombinieren der eingestellten Zusammensetzung mit der oben erwähnten speziellen Aufzeichnungsschicht ist es möglich, ein leichteres Aufzeichnen sowohl bei einer hohen Lineargeschwindigkeit als auch bei einer niederen Lineargeschwindigkeit zu erreichen. Insbesondere durch die Verwendung eines Materials mit geringer Wärmeleitfähigkeit für die Schutzschicht ist es möglich, einen weiter erhöhenden Effekt zu erzielen.
Die Beziehung der Ausbildung und der Rekristallisation der amorphen Struktur mit der Wärmestrahlungswirkung der reflektierenden Schicht und der Lineargeschwindigkeit während der Aufzeichnung wird nun unter Bezug auf das Schaubild der 3 beschrieben.
Im Schaubild der 3 ist die horizontale Achse die Aufzeichnungslineargeschwindigkeit, und die linke vertikale Achse ist die Abkühlungsrate, wenn die Aufzeichnungsschicht geschmolzen und dann wieder verfestigt wird. Wenn diese Abkühlungsrate γ schneller als eine kritische Abkühlungsrate R_c ist, die durch das Material der Aufzeichnungsschicht bestimmt wird, wird die Aufzeichnungsschicht in den amorphen Zustand überführt, das heißt es wird eine amorphe Marke ausgebildet. Auf der linken vertikalen Achse des Schaubilds der 3 bedeutet eine Erhöhung des Sb/Te-Verhältnisses über die Zusammensetzung am eutektischen Punkt von Sb₇₀Te₃₀ (Sb/Te = 2,33), dass R_c sich schneller nach oben bewegt.
Eine Kurve "a" zeigt die Abhängigkeit der Abkühlungsrate der Aufzeichnungsschicht von der Lineargeschwindigkeit während der Aufzeichnung, wenn eine Strategie mit festem Impuls der 4 auf eine Scheibe einer normalen Konstruktion angewandt wurde. Eine Kurve "b" ist ähnlich der Kurve "a" mit der Ausnahme, dass nur die reflektierende Schicht derselben Scheibe durch eine später beschriebene Zusammensetzung mit einer hohen Wärmeabstrahlungswirkung ersetzt wurde, um die Wärmeabstrahlungswirkung zu erhöhen. Die Kurve "b" erscheint über der Kurve "a", woraus man erkennen kann, dass die Ausbildung einer amorphen Markierung erleichtert wurde.
Für hohe Lineargeschwindigkeiten existiert, da die Kühlungsraten ursprünglich ausreichend größer als eine kritische Kühlungsrate R_c für die Amorphisierung der Nichtkristallisation der Aufzeichnungsschicht sind, keine merkliche Differenz in der Wärmeabstrahlungswirkung der reflektierenden Schicht zwischen den Kühlungsraten, wobei dieser Effekt einen Einfluss auf die Ausbildung einer amorphen Struktur hat. Aber für niedrige Lineargeschwindigkeiten wird, da die Kühlungsraten insgesamt unter den Wert von R_c absinken, die Wärmeabstrahlungswirkung, die Einfluss auf die Ausbildung einer amorphen Struktur hat, bemerkbar.
Mittlerweile können diese Kurven als die Abhängigkeit der Rekristallisation der Aufzeichnungsschicht zwischen amorphen Markierungen durch Aufzeichnungslicht mit einer Löschleistung Pe auf die Lineargeschwindigkeit einer Inversen 1/τ der Zeit τ, während der die Aufzeichnungsschicht höher als die Kristallisationstemperatur gehalten wird (rechte vertikale Achse im Schaubild der 3) angesehen werden. Wenn die Aufrechthaltungszeit τ größer als eine kritische Kristallisationszeit τ ist, die durch das Material der Aufzeichnungsschicht zu bestimmen ist, nämlich 1/τ < 1/τ würden die amorphen Markierungen ausreichend rekristallisiert und somit gelöscht.
Wenn man annimmt, dass ein einperiodisches Signal, das aus einer 3T Markierung und einem 3T Zwischenraum besteht, aufgezeichnet wird, so wird ein anderes einperiodisches Signal, das aus einer 11T Markierung und einem 11T Zwischenraum zusammengesetzt ist, in einer Art überschrieben, dass die 3T Markierung mit einem Löschverhältnis von 25 dB oder höher gelöscht wird, wobei dann gewöhnlich 1/τ < 1/τ_c.
In der vorliegenden Erfindung ist es signifikant, dass die Aufzeichnungsschicht eine Kennlinie, wie die Kurve "c" aufweist, die den im Konflikt miteinander liegenden Anforderungen gerecht wird, die nicht nur 1/τ < 1/τ_c erfüllt, um so eine ausreichende Löschung beim Überschreiben mit einer hohen Lineargeschwindigkeit zu ermöglichen, sondern auch γ > R_c erfüllt, mit der Kühlungsrate γ bei einer niedrigen Lineargeschwindigkeit. Somit ist es notwendig, passende Zusammensetzungen und Dicken der einzelnen Schichten auszuwählen. Es ergibt sich aus der Kurve "c", dass die Abnahme der Abkühlungsrate der Aufzeichnungsschicht kompensiert wird, wenn die Lineargeschwindigkeit langsamer als die vierfache Geschwindigkeit (4×) ist.
Die Kurve "c" kann erzielt werden, wenn ein später beschriebenes bevorzugtes Verfahren mit einem geteilten Impuls zusätzlich auf das Medium der Kurve "b" angewandt wird.
Gemäß dem vorangehenden Standpunkt ist das Material der reflektierenden Schicht vorzugsweise eine Legierung, die Al oder Ag als Hauptkomponente aufweist, wobei diese eine hohe Wärmeleitung und eine hohe Wärmeabstrahlungswirkung aufweisen. Die spezifische Wärme der reflektierenden Schicht entspricht purem Al oder purem Ag in einer Legierung, die Al oder Ag als eine Hauptkomponente enthält, und variiert angeblich nicht, wenn eine kleine Menge eines Elements hinzugefügt wird oder wenn ein dünner Film desselben Elements abgelagert wird. Somit hängt die Wärmeabstrahlungswirkung von der Wärmeleitfähigkeit und der Dicke der reflektierenden Schicht ab.
Im allgemeinen wird die Wärmeleitfähigkeit eines Elements in einem dünnen Film viel kleiner als die Wärmeleitfähigkeit desselben Element in einem Volumenzustand, und sie wird manchmal um eine oder mehrere Größenordnungen kleiner durch die inselförmige Struktur am Beginn des Kristallwachstums. Weiterhin hängt die Kristallinität und die Menge der Verunreinigungen vom Zustand der Ablagerung ab, was ein Grund für unterschiedliche Wärmeleitung sogar bei derselben Zusammensetzung ergibt.
Die Qualität der Wärmeleitung kann in Form des elektrischen Widerstands geschätzt werden, wobei das Normieren eines reflektierenden Films mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit eine gute Charakteristik ergibt. Das ergibt sich daher, dass in einem Material, in dem Elektronen eine Hauptrolle entweder bei der Wärmeleitung oder bei der elektrischen Leitung spielen, wie in einem Metallfilm, es ein gutes proportionales Verhältnis zwischen der Wärmeleitfähigkeit und der elektrischen Leitfähigkeit gibt. Der elektrische Widerstand des dünnen Films stellt einen Widerstandswert dar, der im Hinblick auf die Filmdicke und das Gebiet der Messung normiert wird. Der Volumenwiderstand und der Flächenwiderstand (das Widerstandsverhältnis) kann durch das normale Vier-Messsonden-Widerstandsverfahren (four-probe resistance method) gemessen werden, und er ist durch JIS (Japanische Industrie Norm) K 7194 normiert. Es ist somit möglich, Daten zu erhalten, die ziemlich einfach und gut wiederholbar sind im Vergleich zur tatsächlichen Messung der Wärmeleitfähigkeit des dünnen Films.
Da die Wärmeabstrahlungswirkung der reflektierenden Schicht durch das Produkt der Wärmeleitfähigkeit und der Filmdicke dargestellt wird, kann sie im Hinblick auf den Flächenwiderstand normiert werden. In der vorliegenden Erfindung liegt der Flächenwiderstand der reflektierenden Schicht vorzugsweise in einem Bereich von 0,2 bis 0,6 Ω/Quadratmeter und insbesondere in einem Bereich von 0,22 bis 0,55 Ω/Quadratmeter.
Weiterhin weist die bevorzugte reflektierende Schicht einen Volumenwiderstand von 150 nΩ·m oder weniger und insbesondere von 100 nΩ·m oder weniger auf. Andererseits ist ein Material, dessen Volumenwiderstand minimal ist, sehr schwierig zu erhalten. Somit beträgt der Volumenwiderstand gewöhnlicherweise 20 nΩ·m oder mehr.
Die Dicke der reflektierenden Schicht liegt gewöhnlicherweise im Bereich von 40 bis 300 nm und vorzugsweise in einem Bereich von 50 bis 200 nm. Wenn sie zu dick ist, so kann, sogar obwohl der Flächenwiderstand reduziert werden kann, nicht nur eine passende Wärmeabstrahlungswirkung nicht erreicht werden, sondern es besteht auch die Neigung, dass die Aufzeichnungsempfindlichkeit schlechter wird. In der dicken reflektierenden Schicht nimmt die Wärmekapazität pro Gebietseinheit zu, so dass es mehr Zeit braucht, um die Wärme der reflektierenden Schicht selbst abzustrahlen, was angeblich zu einer reduzierten Wärmeabstrahlungswirkung führt. Bei einem solchen dicken Film braucht es Zeit, den Film abzulagern, so dass die Materialkosten zu einem Anstieg neigen. Wenn aber die Filmdicke zu klein ist, so wird das Reflexionsvermögen und die Wärmeleitfähigkeit durch die inselförmige Struktur am Beginn des Kristallwachstums kleiner.
Beim Material der reflektierenden Schicht handelt es sich beispielhaft um eine Al-Legierung oder eine Ag-Legierung.
Das Material der reflektierenden Schicht, die für eine Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, wird nun detaillierter beschrieben. Das Material der reflektierenden Schicht wird beispielhaft durch eine Al-Legierung dargestellt, die Al enthält und mindestens ein Element, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus Ta, Ti, Co, Cr, Si, Sc, Hf, Pd, Pt, Mg, Zr, Mo und Mn. Da es bekannt ist, dass diese Legierungen zur Verbesserung einer Oberflächenwiderstands wirksam sind, können sie im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit, den Volumenwiderstand, die Ablagerungsgeschwindigkeit etc. verwendet werden. Der Gehalt des oben erwähnten Elements liegt gewöhnlicherweise in einem Bereich von 0,1 bis 2 Atomprozent und vorzugsweise in einem Bereich von 0,2 bis 1 Atomprozent. Wenn man die Al-Legierung betrachtet, so wird, wenn die Menge der hinzugefügten Unreinheiten zu klein ist, der Hillockwiderstand in Abhängigkeit vom Zustand der Ablagerung oft unangepasst. Wenn sie aber zu groß ist, so kann der oben erwähnte niedrige spezifische Widerstand nur schwierig erzielt werden.
Das Material der reflektierenden Schicht kann eine Al-Legierung sein, die 0–2 Gewichtsprozent Mn, 0–2 Gewichtsprozent Si, 0,5–2 Gewichtsprozent Mg und 0–2 Gewichtsprozent Ti enthält. Mn ist wirksam, um die Ablagerung von FeAl₃ zu verhindern, da Al₆Mn als ein Mischkristall in Bezug auf Fe dient und somit verhindert, dass der Korrosionswiderstand durch Fe zerstört wird. Von den unerwünschten Elementen, die unvermeidlich in einer Al-Legierung während des Mischens eingebracht werden, ist es am schwierigsten, das Fe vollständig zu entfernen. Wenn jedoch der Gehalt von Mn selber groß ist, wird Al₆Mn in der reflektierenden Schicht mit der Zeit abgesetzt, was bewirkt, dass die Wärmeleitfähigkeit mit der Zeit variiert. Dieser Gehalt von Mn liegt gewöhnlicherweise bei 2 Gewichtsprozent oder weniger und vorzugsweise bei einem Gewichtsprozent. Si ist wirksam, um die Defekte durch ein "Mikroabschälen" zu minimieren, aber wenn sein Gehalt zu groß ist, so kann die Wärmeleitfähigkeit mit der Zeit variieren. Somit sollte der Gehalt gewöhnlicherweise 2 Gewichtsprozent oder weniger und vorzugsweise 1,5 Gewichtsprozent oder weniger betragen. Und Mg ist wirksam, um die Korrosionsfestigkeit der reflektierenden Schicht zu verbessern, aber wenn sein Gehalt zu groß ist, so kann die Wärmeleitfähigkeit mit der Zeit variieren. Somit sollte der Gehalt gewöhnlicherweise 2 Gewichtsprozent oder weniger und vorzugsweise 1,5 Gewichtsprozent und weniger betragen. Ti ist wirksam, um eine Fluktuation der Sputterrate zu verhindern, aber wenn sein Gehalt zu groß ist, bewirkt Ti dass die Wärmeleitfähigkeit abnimmt, und ein Volumenkörper, der Ti mikroskopisch gleichförmig verteilt enthält, ist schwierig zu gießen, was die Kosten erhöht. Somit beträgt der Gehalt gewöhnlicherweise 0,2 Gewichtsprozent oder weniger.
Ein alternatives Material der reflektierenden Schicht wird beispielhaft durch eine Al-Legierung gegeben, die zusätzlich zu Ag mindestens ein Element enthält, das aus der Gruppe ausgewählt wurde, die besteht aus Ti, V, Ta, Nb, W, Co, Cr, Si, Ge, Sn, Sc, Hf, Pd, Rh, Au, Pt, Mg, Zr, Mo und Mn. Wenn die Lagerungsstabilität als wichtiger angesehen wird, so wird die zusätzlich Komponente vorzugsweise Ti, Mg oder Pd sein. Der Gehalt des Elements liegt gewöhnlicherweise in einem Bereich von 0,2 bis 5 Atomprozent.
In der vorliegenden Erfindung ist es unter Verwendung eines hoch wärmeleitenden Materials möglich, eine reflektierende Schicht zu haben, die in einem relativ kleinen Bereich von 40 bis 300 nm oder weniger liegt, deren Flächenwiderstand sich in einem entsprechend kleinen Bereich von 0,2 bis 0,6 Ω/Quadratmeter befindet.
Teilweise durch das Hinzufügen eines Verunreinigungselements zu Al und teilweise durch das Hinzufügen eines Verunreinigungselements zu Ag wird gewöhnlicherweise der Volumenwiderstand im Verhältnis zur hinzugefügten Konzentration erhöht. Angeblich dient das Hinzufügen von Unreinheiten allgemein dazu, die Korngröße zu reduzieren, so dass die Elektronenstreuung an der Korngrenze eine verminderte Wärmeleitfähigkeit verursacht. Somit ist die Einstellung der Menge der hinzugefügten Unreinheiten signifikant, um die Wärmeleitfähigkeit, die vom Material selbst ausgeht, durch eine Erhöhung der Korngröße zu sichern.
Die reflektierende Schicht wird gewöhnlicherweise durch ein Sputterverfahren oder durch ein Vakuumaufdampfen ausgebildet; zu dieser Zeit beträgt die gesamte Menge der Verunreinigungen, die die Verunreinigungen der Ziele und die aufzudampfenden Materialien enthalten, und die die Menge des Wassers und des Sauerstoffs einschließen, die während des Bedampfens gemischt werden, vorzugsweise weniger als 2 Atomprozent. Für diesen Zweck sollte, wenn die reflektierende Schicht durch Sputtern abgelagert wird, der Zielhintergrunddruck (target background Pressure) einer Verarbeitungskammer vorzugsweise weniger als 1 × 10^–3 Pa betragen.
Für das Ablagern der reflektierenden Schicht unter einem Zielhintergrunddruck von mehr als 10^–4 Pa ist es wünschenswert, dass die Ablagerungsrate 1 nm/s oder mehr und vorzugsweise 10 nm/s oder mehr beträgt, um die Invasion der Verunreinigungen zu verhindern. Ansonsten ist es, wenn der Gehalt des vorgesehenen zusätzlichen Elements mehr als 1 Atomprozent beträgt, wünschenswert, dass die Ablagerungsrate 10 nm/s oder mehr beträgt, um die Invasion zusätzlicher Verunreinigungen auf ein Minimum zu beschränken.
Die Korngröße kann in Abhängigkeit vom Ablagerungszustand gelegentlich variieren. Beispielsweise existiert bei einem Legierungsfilm, bei dem ungefähr 2 Atomprozent von Ta in das Al gemischt werden, gewöhnlicherweise eine amorphe Phase zwischen den Körnern, und das Verhältnis der kristallinen Phase und der amorphen Phase variiert in Abhängigkeit vom Ablagerungszustand. Insbesondere nimmt je geringer der Druck ist, unter dem das Sputtern stattfindet, desto mehr der Prozentsatz des kristallinen Teils zu, so dass der Volumenwiderstand abnimmt (Wärmeleitfähigkeit nimmt zu). Und die Verunreinigungszusammensetzung oder die Kristallinität im Film hängt ebenfalls vom Herstellungsverfahren für ein Legierungsziel ab, das beim Sputtern verwendet wird, und sogar vom Sputtergas (wie Ar, Ne, Xe). Somit wird der Volumenwiderstand der reflektierenden Schicht in einem dünnen Film nicht nur durch das Metallmaterial und die Zusammensetzung bestimmt.
Um hohe Wärmeleitfähigkeitswerte zu erhalten, wie das oben erwähnt wurde, ist es vorteilhaft, die Verunreinigungsmenge zu reduzieren. Anderseits neigt das reine Metall von Al oder Ag im Hinblick auf den Korrosionswiderstand und den Widerstand gegenüber Oberflächenunebenheiten zu leiden. Somit wird eine optimale Zusammensetzung, die diese beiden Anforderungen in ein Gleichgewicht bringt, bestimmt.
Die reflektierende Schicht in einer mehrlagigen Struktur ist wirksam, um eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Zuverlässigkeit zu erhalten. In diesem Fall ist vorteilhafterweise mindestens eine Schicht aus einem Material hergestellt, das den oben erwähnten niedrigen Volumenwiderstand aufweist und eine Filmdicke von 50% oder mehr der gesamten Dicke aller reflektierenden Schichten besitzt. Diese Schicht dient wesentlich dazu, eine Wärmeabstrahlungswirkung zu ergeben, während die anderen Schichten dazu dienen, die Korrosionsfestigkeit, den engen Kontakt mit der Schutzschicht und den Hillockwiderstand zu verbessern.
Beispielsweise ist Ag, dessen Wärmeleitfähigkeit und dessen Volumenwiderstand maximal beziehungsweise minimal bei Metallen sind, inread-kompatibel mit der oberen Schutzschicht, die Schwefel (S) enthält, und neigt leicht dazu, beim wiederholten Überschreiben schneller zerstört zu werden. Da weiter Ag dazu neigt, bei einer Testumgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit eine Korrosion zu verursachen, ist es auch wirksam, wenn eine Legierungsschicht, die eine kleinere Dicke als die Ag enthaltende reflektierende Schicht aufweist und die Al als eine Hauptkomponente enthält, als Zwischenschicht (interfacial layer) zwischen der Ag enthaltenden reflektierenden Schicht und der oberen Schutzschicht vorgesehen wird. Diese Al-Legierung wird, wie vorstehend, beispielhaft durch eine Al-Legierung dargestellt, die 0,2 Atomprozent oder mehr und weniger als 2 Atomprozent von mindestens einem Element enthält, das aus der Gruppe ausgewählt wurde, die aus Ta, Ti, Co, Cr, Si, Sc, Hf, Pd, Pt, Mg, Zr, Mo und Mn besteht. Wenn die Zwischenschicht zu dünn ist, so kann sie keine passende Schutzwirkung liefern. Wenn die Zwischenschicht zu dick ist, so neigt sie dazu, eine unangemessene Wärmeabstrahlungswirkung zu besitzen. Somit sollte die Dicke der Zwischenschicht gewöhnlicherweise in einem Bereich von 5 bis 100 nm und vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 50 nm liegen. Mittlerweile liegt die Filmdicke der Ag enthaltenden Schicht gewöhnlicherweise in einem Bereich von 10 bis 200 nm. Wenn die Ag enthaltende Schicht zu dünn ist, so weist sie eine nicht adäquate Wärmeabstrahlungswirkung auf, und wenn die Ag enthaltende Schicht zu dick ist, neigt sie dazu, beim Löschen nicht adäquat zu sein.
Weiterhin neigen beim Vorhandensein der Ag enthaltenden reflektierenden Schicht und der Al enthaltenden Zwischenschicht Ag und Al dazu, gegenseitig zu diffundieren. Somit ist es besser, die Kontaktfläche der Al enthaltenden Schicht mit der Ag enthaltenden Schicht zu oxidieren, um eine Zwischenoxidationsschicht auszubilden. Wenn die Zwischenoxidationsschicht zu dick ist, so wirkt sie als Wärmeleitwiderstand, so dass die ursprünglich beabsichtigte Funktion der reflektierenden Schicht, die eine hohe Wärmeabstrahlung aufweist, beeinträchtigt werden kann. Somit sollte die Dicke der Zwischenoxidationsschicht gewöhnlicherweise 10 nm oder weniger und vorzugsweise 5 nm oder weniger betragen. Wenn die Zwischenoxidationsschicht andererseits zu dünn ist, kann es sein, dass ihre Funktion nicht adäquat ist. Somit sollte die Filmdicke gewöhnlicherweise 1 nm oder mehr betragen. Eine solche Zwischenoxidationsschicht wird durch das Ausbilden einer Ag enthaltenden Zwischenschicht und dann dem Lassen der ausgeformten Schicht in Luft während einer Zeitdauer von 1 Minute bis zu 100 Stunden erhalten.
Die reflektierende Schicht in einer Mehrlagenstruktur ist wirksam, um den gewünschten Flächenwiderstand in einer gewünschten Filmdicke zu erhalten durch das Kombinieren eines Materials mit einem hohen Volumenwiderstand mit einem Material mit einem niedrigen Volumenwiderstand. Die Einstellung des Volumenwiderstands durch das Kombinieren verschiedener Metalle kann das Sputterverfahren unter Verwendung eines Legierungsziels vereinfachen, und zur selben Zeit kaum einen Anstieg der Zielherstellungskosten und eine Zunahme des Rohmaterialverhältnisses des Mediums verursachen. In Abhängigkeit von der Situation ist eine Mehrlagenstruktur, die aus einem dünnen Film aus reinem Al oder Ag und einem anderen dünnen Film des oben erwähnten Zusatzelements zusammengesetzt ist, wirksam, einen gewünschten Flächenwiderstand zu erhalten. So lange die Gesamtzahl der Schichten ungefähr 3 oder weniger beträgt, steigen die anfänglichen Kosten für die Vorrichtung an, aber die Kosten für das einzelne Medium können in vernünftigem Rahmen gehalten werden.
In der vorliegenden Erfindung ist es auch wesentlich, die Konstruktion der Spur zu betrachten, die im Substrat ausgebildet wird, um eine Lese-Kompatibilität mit der CD sicher zu stellen.
Der Spurabstand der Spur beträgt gewöhnlicherweise 1,6 μm ± 0,1 μm. Und die Tiefe der Spur liegt gewöhnlicherweise in einem Bereich von 30 bis 45 nm und vorzugsweise in einem Bereich von 30 bis 40 nm.
Wenn die Spurtiefe zu groß ist, so neigt der Push-Pull-Signalwert nach dem Aufzeichnen dazu, zu groß zu werden, und der radiale Kontrastwert nach dem Aufzeichnen neigt dazu, im Vergleich zu dem Wert vor dem Aufzeichnen zu groß zu werden, so dass die Stabilität des Servos problematisch werden kann.
Wenn andererseits die Spurtiefe zu klein ist, so werden der radiale Kontrastwert und der Push-Pull-Wert kleiner als ein minimaler Wert, der in der CD-RW-Spezifikation, wie dem Orangen Buch, Teil 3 gefordert ist, und die Abhängigkeitswirkung der Aufzeichnungsschicht durch die Spurwand wird schlechter, so dass die Ver schlechterung der Abhängigkeitswirkung durch ein wiederholtes Überschreiben dazu neigen würde, gefördert zu werden. Wenn ansonsten die Spurtiefe zu klein ist, würde es schwierig sein, die Matrize herzustellen und das Substrat zu formen.
Wenn die geometrische Werte der Spur in den voranstehenden Bereichen liegen, so wird das Reflexionsvermögen in der Spur genügend hoch und neigt dazu, den Wert 15% zu erreichen, der den minimalen Wert in den CD-RW-Spezifikationen darstellt. Und die Amplitude des Push-Pull-Signals PPA nach der Aufzeichnung wird nicht zu groß, so dass die Sättigung der Verstärkung einer Gegentaktdetektorschaltung sogar für ungleichmäßige Abstände in einer existierenden Wiedergabeschaltung reduziert werden kann.
Die Spurbreite beträgt gewöhnlicherweise 0,4 μm oder mehr und vorzugsweise 0,45 μm oder mehr, oder gewöhnlicherweise 0,6 μm oder weniger und vorzugsweise 0,55 μm oder weniger. Wenn die Spurbreite zu klein ist, so wird es schwierig, dass der absolute Wert des radialen Kontrasts nach der Aufzeichnung einen Wert von weniger als 0,6 gemäß den CD-RW-Spezifikationen annehmen kann. Wenn andererseits die Spurbreite zu groß ist, so neigt eine Verschlechterung der Überschreibdauerhaftigkeit durch den Wobble sich bemerkbar zu machen.
Der Mechanismus der Förderung der Verschlechterung der Dauerhaftigkeit durch den Wobble ist nicht dargestellt, aber er wird angenommen, da ein Teil des Strahls des Aufzeichnungslichts dazu neigt, an die Spurseitenwand gestrahlt zu werden. Da nämlich ein fokussierter Lichtstrahl unter der Steuerung eines Spurservos gerade entlang der Spurmitte verläuft, ohne den Mäandern der Wobblespurgeometrie zu folgen, neigt der Lichtstrahl dazu, nur zu einem geringen Teil an die Spurwand gestrahlt zu werden, da die Spurwand Mäander aufweist. Im allgemeinen wird angenommen, dass die Verschlechterung durch einen Wärmeschaden während einem wiederholten Überschreiben dazu neigt, aufzutreten, da eine Spannungskonzentration dazu neigt, an den Spurwänden und Spurecken aufzutreten, wo die Enge des Kontakts mit dem konfrontierenden dünnen Film nicht adäquat ist. Und wenn sogar nur ein Teil des Lichtstrahls solche Teile bestrahlt, so wird die Verschlechterung ziemlich gefördert. Allgemein wird sich auch beim Aufzeichnen in der Spur des Phasenwechselmediums, je tiefer und enger die Spur ist, eine desto bessere Dauerhaftigkeit der Aufzeichnungsschicht ergeben. Beim Vorhandensein des Wobbles wird das Phänomen der Verschlechterung der oben erwähnten Spurwände, wenn die Spurbreite zu klein ist, angeblich bemerkbar.
Die Spurbreite und die Spurtiefe kann beispielsweise mit einem optischen Diffraktionsverfahren im Hinblick auf eine U-förmige Spur unter Verwendung von He-Ne-Laserlicht, das eine Wellenlänge von 633 nm aufweist, gemessen werden. Alternativ kann die tatsächliche Geometrie der Spur auf einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) oder einem Rasterprüfmikroskop (SPM) gemessen werden. In diesem Fall ist es für die Spurbreite vorteilhaft, einen Wert zu verwenden, der gewöhnlicherweise der Hälfte der Spurtiefe entspricht. Auf dem optischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung kann eine Aufzeichnung durch ein CAV-Verfahren, das später beschrieben wird, gemacht werden. Auf dem Medium der vorliegenden Erfindung können Daten nämlich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit aufgezeichnet werden, unabhängig von der radialen Position, an der die Aufzeichnung stattfindet. In diesem Fall kann die Wiedergabe auch mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit erfolgen, die vorteilhafterweise gleich der bei der Aufzeichnung ist.
4. Allgemeines Aufzeichnungsverfahren
In der vorliegenden Erfindung wird auf dem oben erwähnten wiederbeschreibbaren optischen Aufzeichnungsmedium die Aufzeichnung mindestens mit der achtfachen Geschwindigkeit und insbesondere mit achtfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten, oder achtfachen und vierfachen Geschwindigkeiten oder vierfachen, achtfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten durchgeführt. In diesem Fall kann das Überschreiben nach dem folgenden Teilpulsverfahren (divided pulse method) I erfolgen. Somit ist es möglich, ein Signal aufzuzeichnen, das gut lese-kompatibel mit dem existierenden CD-Wiedergabesystem ist.
Teilpulsverfahren (I):
Wenn eine einzelne aufgezeichnete Markierung eine Zeitdauer nT aufweist (T ist die Referenztaktdauer, und n ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 3 bis 11),
bestrahlt das Aufzeichnungslicht mit der Löschleistung Pe, das eine amorphe Struktur kristallisieren kann, Zwischenmarkierungsabschnitte,
wird für die aufgezeichneten Markierungen die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT (wobei m = n – 1 oder m = n – 2 ist) in dieser Sequenz unterteilt, um den Ausdruck Σ_i(α₁ + β_i) = n – j zu erfüllen (j ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 0,0 ≤ j ≤ 2,0), und
das Aufzeichnungslicht der Aufzeichnungsleistung Pw (Pw > Pe, vorzugsweise Pw = von Pe/0,3 bis Pe/0,6), das die Aufzeichnungsschicht in der Zeitdauer α_iT (1 ≤ i ≤ m) schmelzen kann, bestrahlt die Aufzeichnungsschicht mit der Arbeitspunktleistung Pb (Pb ≤ 0,5Pe) innerhalb der Zeitdauer β_iT (1 ≤ i ≤ m), um die Aufzeichnungsschicht zu überschreiben.
In diesem Teilpulsverfahren entspricht, wenn m = n – 1 ist, ein solches Überschreiben dem Überschreiben gemäß dem Teilpulsverfahren, das durch die aktuellen CD-RW-Spezifikationen genormt ist. Somit ist dieser Zustand vorteilhaft, um die Lese-Kompatibilität mit den existierenden Schaltungen für CD-RW-Rekorder zu erzielen.
Im Vorangehenden kann für ein genaues Einstellen der Länge einer auszubildenden amorphen Markierung der Abschnitt jT festgelegt werden. Der Abschnitt jT wird gewöhnlicherweise dem Kopf und/oder dem Anhang des oben erwähnten geteilten Puls, während dem Aufzeichnungslicht der Löschleistung Pe abgestrahlt wird, hinzugefügt.
Die Arbeitspunktleistung Pb ist vorzugsweise ein Wert, der im wesentlichen gleich dem der Leseleitung Pr ist, die für eine Wiedergabe mit Wiedergabelicht benötigt wird, und sie beträgt gewöhnlicherweise 1,5 mW oder weniger und insbesondere 1,0 mW oder weniger. Solange kein Problem bei der Fokussierung und dem Spurverfolgungsservo auftritt, liegt dieser Wert vorzugsweise so nahe wie möglich an 0, so dass die schnelle Kühlungswirkung im Pb-Bestrahlungsabschnitt (Aus-Puls-Abschnitt) gefördert werden kann. Die Werte von Pw, Pe und Pb sollten auf keinen Fall immer konstant sein. Beispielsweise kann eine Überlagerung hoher Frequenz einem Zyklus einer Taktzeitdauer T von ungefähr v₁₀ hinzugefügt. werden, um den Betrieb des Lasers zu stabilisieren. In diesem Fall sind Pw, Pe und Pb Mittelwerte.
1 ist ein Diagramm, das das oben erwähnten Teilpulsverfahren darstellt; (a) zeigt markierungslängen-modulierte Daten und wie die Daten aufzuzeichnen sind, (b) zeigt den Fall von m = n – 1, und (c) zeigt den Fall von m = n – 2. In (b) und (c) wird T von α und β bei jeden Auftreten für eine leichtere Darstellung weggelassen.
Im oben erwähnten Aufzeichnungsverfahren wird, wenn ein Überschreiben für mindestens m = n – 1 ausgeführt werden kann, ein gutes Überschreiben verwirklicht werden, wobei eine Lese-Kompatibilität mit den CD-RW-Spezifikationen gegeben ist. Es hat nämlich die Signaleigenschaft, bei der es sich um die eine nach dem Überschreiben eines EFM-modulierten Signals handelt, eine Lese-Kompatibilität mit der CD, wenn die oben erwähnte Modulation m₁₁ 60% oder mehr beträgt und die Asymmetrie nahe 0 liegt. Weiterhin wird die Aufzeichnung durchgeführt, wobei eine Aufzeichnungsqualität gehalten wird, so dass die jeweiligen Jitter jeder Markierung und jeder Zwischenmarkierung (Zwischenraum) eines wiederzugebenden Signals 35 ns oder weniger betragen (Wiedergabe mit der einfachen Geschwindigkeit), und jede Markierung und Zwischenmarkierung eine Länge aufweist, die ungefähr gleich nT × V ist (T ist eine Datenreferenztaktdauer, n ist eine ganze Zahl von 3 bis 10, V ist eine lineare Wiedergabegeschwindigkeit). Dies bedeutet, dass die Scheibe in der Praxis mit einer niedrigen Fehlerrate auf einem kommerziell erhältlichen CD-ROM-Laufwerk, das eine CD-RW wiedergeben kann, wiedergegeben werden kann.
Im oben erwähnten Aufzeichnungsverfahren wird, nachdem das Wiedergabesignal durch ein Hochpassfilter geleitet wurde, die Messung des Jitters ausgeführt durch die Detektion der Markierungslänge durch ein DC-Slicing, wobei die Mitte der Signalamplitude als ein Schwellwert definiert wird.
Auf dem Medium der vorliegenden Erfindung erfolgt das Überschreiben durch irgend eines der zwei Teilpulsverfahren, in denen vorzugsweise m = n – 1 beziehungsweise m = n – 2 ist. Weiter erfolgt die Aufzeichnung auf dem Medium der vorliegenden Erfindung mit verschiedenen Lineargeschwindigkeiten, wie das später beschrieben wird. Zu dieser Zeit wird für jede Lineargeschwindigkeit das in (a) und (b) der 1 dargestellte Teilpulsverfahren verwendet, in welchem eine Markierung, die eine Länge von nT aufweist, gewöhnlicherweise in eine Vielzahl von unterteilten Zeitpulslängen geteilt wird, und die Aufzeichnungsleistung Pw und die Arbeitspunktleistung Pb werden alternativ abgestrahlt. Im allgemeinen variieren die optimalen Werte der Parameter, die das praktische Verfahren bestimmen, in Abhängigkeit von der Lineargeschwindigkeit. Somit ist es auf dem Medium der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, im Vorhinein mindestens einen der verschiedenen Gegenstände der Teilpulsinformation zu beschreiben, wie die optimale Aufzeichnungsleistung Pw_o gemäß der Aufzeichnungslineargeschwindigkeit, die optimale Löschleistung Pe_o, die optimale Arbeitspunktleistung Pb_o, α_i (i ist mindestens ein Wert, der aus 1 bis m ausgewählt wird), β_i (i ist mindestens ein Wert, der aus 1 bis m ausgewählt wird), die Anzahl der unterteilten Pulse m.
Betrachtet man das Medium der vorliegenden Erfindung so kann, wenn das Aufzeichnungsverfahren bestimmt ist, die Überschreibeigenschaft bei einer beliebigen Lineargeschwindigkeit, die aus einer vierfachen bis zehnfachen Geschwindigkeit ausgewählt wird, im wesentlichen eindeutig bestimmt werden. Mit anderen Worten, in 3 ist eine Kurve "c", bei der die Aufzeichnungspulsstrategie berücksichtigt wird, für die vierfache Geschwindigkeit und die zehnfache Geschwindigkeit definiert; das heißt, sowohl die Kühlungsrate R_c, die für das Medium erforderlich, als auch die Retentionszeit τ für die Kristallisation werden im wesentlichen eindeutig bestimmt.
Weiterhin ermöglicht bei einer beliebigen Lineargeschwindigkeit zwischen der vierfachen Geschwindigkeit und der zehnfachen Geschwindigkeit vorzugsweise einer beliebigen Lineargeschwindigkeit zwischen der einfachen Geschwindigkeit und der zehnfachen Geschwindigkeit das Medium der vorliegenden Erfindung als ein wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium eine exzellente Wiedergabe auf einem konventionellen CD-RW-Wiedergabesystem und erleichtert die Lese-Kompatibilität zwischen dem Medium und dem Laufwerk.
5. Aufzeichnungsverfahren durch eine CLV-Operation
Das Aufzeichnungsverfahren gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Wie oben erwähnt wurde, liegt einer der Gründe dafür, warum eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung bisher auf einer CD-RW nicht verwirklicht werden konnte, darin, dass eine strenge Aufzeichnungspulsstrategie (Teilpulsverfahren) durch die CD-RW-Spezifikationen definiert wird. Es muss nämlich das Aufzeichnen bei einer großen Vielzahl von Geschwindigkeiten, die von der vierfachen Geschwindigkeit bis zu achtfachen und zehnfachen oder höheren Geschwindigkeiten reichen, durch die Aufzeichnungspulsstrategie, die von der CD-RW-Spezifikation – Oranges Buch Teil 3, Version 2.0 genormt ist, ausgeführt werden, wobei die Strategie in 4 dargestellt ist.
Trotzdem ist, wenn markierungslängenmodulierte Daten auf einem Phasenwechselmedium in Form von Markierungslängen und Zwischenmarkierungslängen aufgezeichnet werden, das Verhältnis der maximalen wirksamen Lineargeschwindigkeit zur minimalen wirksamen Lineargeschwindigkeit für die Strategie mit festem Aufzeichnungspuls in der Praxis auf grob 2 beschränkt.
Somit verwendet das Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung die folgenden drei Teilpulsverfahren, die im Grunde ähnlich dem Teilpulsverfahren (I) sind, wenn eine Aufzeichnung mittels einer konstanten Lineargeschwindigkeit (constant linear velocity, CLV) bei einer ausgewählten Lineargeschwindigkeit durchgeführt wird, wobei die Geschwindigkeit im Bereich der einfachen bis zur zehnfachen Geschwindigkeit liegt.
Beim Aufzeichnen von EFM-modulierter Information auf einem wiederbeschreibbaren optischen Aufzeichnungsmedium, das eine Phasenwechselaufzeichnungsschicht aufweist, in Form einer Vielzahl von Markierungslängen und Zwischenmarkierungslängen, wenn eine einzelne aufgezeichnete Markierung eine Zeitdauer nT aufweist,
bestrahlt das Aufzeichnungslicht mit der Löschleistung Pe, das eine amorphe Struktur kristallisieren kann, Zwischenmarkierungsabschnitte,
wird für die aufgezeichneten Markierungen die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT (wobei m = n – 1 oder m = n – 2 ist) in dieser Sequenz unterteilt, um den Ausdruck Σ_i(α_i + β_i) = n – j zu erfüllen (j ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 0,0 ≤ j ≤ 2,0), und
das Aufzeichnungslicht der Aufzeichnungsleistung Pw (Pw > Pe, vorzugsweise Pw = von Pe/0,3 bis Pe/0,6), das die Aufzeichnungsschicht in der Zeitdauer α_iT (1 ≤ i ≤ m) schmelzen kann, bestrahlt die Aufzeichnungsschicht mit der Arbeitspunktleistung Pb (Pb ≤ 0,5Pe) innerhalb der Zeitdauer β_iT (1 ≤ i ≤ m), um die Aufzeichnungsschicht zu überschreiben.
Wenn eine Lineargeschwindigkeit in einem Bereich von 1,2 m/s bis 1,4 m/s eine Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) darstellt, und wenn 231 nsec (ns) eine Referenztaktzeitdauer ist, so ist

(1) für die vierfache Geschwindigkeit α_i von 0,3 bis 1,5, α_i von 0,2 bis 0,7 (2 ≤ i ≤ m), α_i + β_i-1 von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m),
(2) für die einfache oder zweifache Geschwindigkeit α_i von 0,05 bis 1,0, α_i von 0,05 bis 0,5 (2 ≤ i ≤ m), α_i + β_i-1 von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m), und
(3) für eine der sechs-, acht-, zehn- und zwölffachen Geschwindigkeiten α_i von 0,3 bis 2, α_i von 0,3 bis 1 (2 ≤ i ≤ m), α_i + β_i-1 von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m).

Im oben erwähnten Aufzeichnungsverfahren sind für jede Lineargeschwindigkeit α_i (2 ≤ i ≤ m) und/oder α_i + β_i-1 (3 ≤ i ≤ m) vorzugsweise unabhängig von i im wesentlichen konstant, so das eine später beschriebene einfache Pulsgeneratorschaltung verwendet werden kann. Somit ist für jede Lineargeschwindigkeit von (1) bis (3) oben α_i + β_i-1 vorzugsweise ein konstanter Wert von ungefähr 1 unabhängig von i. Weiterhin ist der Kopfpuls α₁ länger als der folgende Puls α_i (2 ≤ i ≤ m), insbesondere α_i/α₁ von 0,3 bis 0,7 und vorzugsweise von 0,4 bis 0,7, so dass eine kurzer Markierung von 3T oder 4T und eine lange Markierung von 5T oder länger exakt in ihren jeweiligen Markierungslängen aufgezeichnet werden können, was die Asymmetrie dicht an 0 heran bringt. Dies ist insbesondere für eine vierfache Geschwindigkeit oder eine höhere Geschwindigkeit wirksam.
Für jede Lineargeschwindigkeit von (1) bis (3) werden β_i und β_m als unabhängige Parameter ausgewählt und können variabel sein; aber jeder ihrer Werte liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0 bis 1,5 und noch besser in einem Bereich von 0,25 bis 1,25.
Und die Werte von Pw, Pe und Pb sollten auf keinen Fall stets konstant sein. Beispielsweise können die Leistung Pw des Aufzeichnungslichts, die während des Ab schnitts α₁T oder α_mT abzustrahlen ist, und die Leistung Pw des Aufzeichnungslichts, die während des Abschnitts α_iT (i von 2 bis m – 1) abzustrahlen ist, voneinander unterschiedliche Werte sein.
Die Anzahl der unterteilten Pulse m ist eine, die aus n – 1 oder n – 2 ausgewählt wird, für jede Lineargeschwindigkeit von (1) bis (3) oben. Alternativ kann der Wert von m gemäß der Lineargeschwindigkeit variiert werden; für eine vierfache oder niedrigere Geschwindigkeit wird der aufgezeichnete Puls in n – 1 aufgeteilt, wie das in (b) der 1 gezeigt ist, und für eine vierfache oder höhere Geschwindigkeit wird der aufgezeichnete Puls in n – 2 aufgeteilt, wie das in (c) der 1 gezeigt ist.
Im oben erwähnten Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung beträgt für jede zu verwendende Lineargeschwindigkeit die aufgezeichnete Pulsbreite α_iT (i von 1 bis m), und der Aus-Puls-Abschnitt (off-pulse section) (β_iT (i von 1 bis m – 1) beträgt 10 ns oder mehr und vorzugsweise 15 ns oder mehr. Wenn α₁T oder β_iT zu klein sind, beträgt die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Aufzeichnungslasers im aktuellen normalen Aufzeichnungsgerät vorzugsweise mindestens 2,3 ns, somit ist eine genaue Einstellung des Pulses schwierig zu erzielen. Somit beträgt die Referenztaktzeitdauer T mindestens 19,3 ns, was zur zweifachen Geschwindigkeit passt, und vorzugsweise mindestens 23,1 ns, was zur zehnfachen Geschwindigkeit passt. Wenn der Aus-Puls-Abschnitt β_iT (i von 1 bis m – 1) zu klein ist, kann es sein, dass die Kühlungsrate der Aufzeichnungsschicht inadäquat ist.
Das aktuelle CD-RW Medium muss ein CD-lesekompatibles Signal durch das Teilpulsverfahren genau aufzeichnen (α₁ = 1, α_i = 0,5 (i von 2 bis m), α_i + β_i-1 = 1 (i von 2 bis m), β_m, = 0,5), wobei es aber möglich ist, eine bessere Charakteristik durch das Hinzufügen einer Kompensation von ungefähr ±0,3T auf der Seite der Aufzeichnungsvorrichtung zu erhalten, ohne eine beträchtliche Rekonstruktion im Aufzeichnungsapparat selbst. Somit sind für die vierfache Geschwindigkeit die Parameter des oben erwähnten Teilpulsverfahrens, wie (1) oben:
α₁ von 0,75 bis 1,25, α_i von 0,2 bis 0,7
(2 ≤ i ≤ m), α_i + β_i-1 von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m).
Für eine niedrige Lineargeschwindigkeit, das heißt eine einfache oder zweifache Geschwindigkeit, die niedriger als die vierfache Geschwindigkeit ist, sind die obigen Parameter (2) des Teilpulsverfahrens:
α₁ von 0,05 bis 1,0, α_i von 0,05 bis 0,5 (2 ≤ i ≤ m),
α_i + β_i-1 von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m, vorzugsweise 2 ≤ i ≤ m),
so dass die Amplitude des aufgezeichneten Pulses Pw schmäler gemacht wird und der zugehörige Strahlungsabschnitt des Aus-Pulses Pb (Aus-Puls-Abschnitt) verlängert wird, so dass die Erniedrigung der Kühlungsrate der Aufzeichnungsschicht für die niedrige Lineargeschwindigkeit verzögert wird und die Rekristallisation der geschmolzenen Aufzeichnungsschicht während der Wiederverfestigung für die niedrige Lineargeschwindigkeit verzögert wird. Somit ist es möglich, eine amorphe Markierung zu erhalten, deren Breite und Länge im wesentlichen identisch mit solchen sind, die bei einem Überschreiben mit der vierfachen Geschwindigkeit auftreten.
Für eine hohe Lineargeschwindigkeit, das heißt eine der sechs-, acht-, zehn und zwölffachen Geschwindigkeiten, sind die obigen Parameter (3) des Teilpulsverfahrens:
α₁ von 0,3 bis 2, α_i von 0,3 bis 1 (2 ≤ i ≤ m),
α_i + β_i-1 von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m, vorzugsweise 2 ≤ i ≤ m),
so dass die Breite α_iT des aufgezeichneten Pulses groß ist, so dass die passende Aufzeichnungsleistung gegeben werden kann, um die Aufzeichnungsschicht bei einer hohen Lineargeschwindigkeit zu schmelzen. Somit ist es möglich, eine amorphe Markierung zu erhalten, deren Breite und Länge im wesentlichen identisch mit solchen sind, die bei einem Überschreiben mit der vierfachen Geschwindigkeit auftreten.
Hier kann das obige Verfahren (3) auch für eine zehnfache oder höhere Lineargeschwindigkeit angewandt werden, aber es kann schwierig sein, die Laserpulse genau zu steuern, da die Datenreferenztaktzeitdauer in Bezug auf die höhere Linearge schwindigkeit kürzer wird. Somit sollte dieses Verfahren gewöhnlich für zwanzigfache oder niedrigere Geschwindigkeiten, vorzugsweise für zwölffache oder niedrigere Geschwindigkeiten und insbesondere für zehnfache oder niedrigere Geschwindigkeiten angewandt werden.
Wenn die Anzahl der unterteilten Pulse m für jede Lineargeschwindigkeit konstant ist, wie n – 1 oder n – 2, so ist
α₁ ungefähr 1, α_i von 0,3 bis 0,6 (2 ≤ i ≤ m), und α_i + β_i-1 ist konstant (3 ≤ i ≤ m, vorzugsweise 2 ≤ i ≤ m).
Vorzugsweise wird im Hinblick auf eine Vereinfachung der Schaltung α_i für die niedrigere Lineargeschwindigkeit einfach reduziert (wobei i eine ganze Zahl in einem Bereich von 2 bis m ist). Weiter ist für jede zu verwendende Lineargeschwindigkeit jedes α₁T, α_iT und α_i + β_i-1 konstant (wobei i eine ganze Zahl in einem Bereich von 3 bis m ist). Hier ist α₁ ungefähr 1, aber es kann grob in einem Bereich von 0,9 bis 1,1 liegen.
Im oben erwähnten Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist β_m für jede Lineargeschwindigkeit konstant. Alternativ kann nur β_m variiert werden, wobei α_i und β_i konstant gehalten werden. Vorzugsweise kann es für die höhere Lineargeschwindigkeit weiter reduziert werden. In diesem Fall kann es sein, dass β_m = 0 auf der Seite der hohen Geschwindigkeit ist.
Weiterhin ist es für eine Vereinfachung der Pulserzeugungsschaltung der Aufzeichnungsvorrichtung vorteilhaft, wenn m nur eines von n – 1 oder n – 2 für alle Lineargeschwindigkeiten ist.
Bei einer hohen Lineargeschwindigkeit über der vierfachen Geschwindigkeit wird die Datenreferenztaktzeitdauer T kürzer. Somit sind im selben Teilpulsverfahren wie für die vierfache Geschwindigkeit gewöhnlicherweise beispielsweise 0,5T = 15 nsec für die achtfache Geschwindigkeit, und 0,5T = 12 nsec für die zehnfache Geschwindigkeit. Die Aufzeichnungslaserpulsgeneratorschaltung würde nur schwer folgen können, es sei denn dass die Geschwindigkeit extrem hoch ist.
Für eine Lineargeschwindigkeit über der vierfachen Geschwindigkeit liegt die Anzahl der unterteilten Pulse bei m = n – 2, um jede Pulsbreite zu erhöhen, α_i + β_i-1 ist konstant (3 ≤ i ≤ m) grob in einem Bereich von 1 bis 1,5, α₁ befindet sich in einem Bereich von 1,2 bis 2,0, α_i befindet sich in einem Bereich von 0,5 bis 1,0. Somit sind diese Pulsbreiten relativ groß, so dass eine gute Ansprechgeschwindigkeit des Aufzeichnungslasers erzielt werden kann. Dies gilt insbesondere für eine achtfache oder höhere Geschwindigkeit.
Für eine vierfache oder niedrigere Geschwindigkeit liegt gewöhnlicherweise bei derselben Lineargeschwindigkeit Pe/Pw in einem Bereich von 0,3 bis 0,6, vorzugsweise in einem Bereich von 0,4 bis 0,6. Pe und Pw werden vorzugsweise in eine solche Beziehung gesetzt, dass das Pe/Pw-Verhältnis konstant ist, um einen breiten Aufzeichnungsleistungsspielraum zu erhalten. Andererseits können für eine hohe Lineargeschwindigkeit über der vierfachen Geschwindigkeit Pe und Pw unabhängig voneinander festgelegt werden; für jede Lineargeschwindigkeit kann eine andere optimale Leistung bestimmt werden.
Für das Bestimmen des optimalen Werts Pw_o für Pw für eine vierfache oder höhere Lineargeschwindigkeit wird ein Testschreiben im Vorhinein mit Aufzeichnungslicht unterschiedlicher Arten der Aufzeichnungsleistung Pw gemacht, und die Aufzeichnungsleistung Pw, die einen Wert annimmt, dass ein Asymmetriewert und die Modulation m₁₁ sich innerhalb jeweiliger vorbestimmter Bereiche befinden, kann als die optimale Aufzeichnungsleistung Pw_o angesehen werden. In diesem Fall wird die tatsächliche Aufzeichnung mit Aufzeichnungslicht der bestimmten optimalen Aufzeichnungsleistung Pw_o durchgeführt. Im Vorangehenden können die Bereiche des Asymmetriewertes und der Modulation m₁₁ auf dem Medium im Hinblick auf pha sentiefenmodulierte Pitsignale (ungerade Pit) auf der Plattenoberfläche oder Signale, die von der Geometrie der Wobblespur abhängen, vorher beschrieben werden.
Als eine bevorzugte Ausführungsform des Aufzeichnungsverfahrens der vorliegenden Erfindung für das Vereinfachen der Pulsteilungsschaltung wird dasselbe Teilpulsverfahren für die vierfache Geschwindigkeit bis zumindest der achtfachen Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Situation sogar bis zur zehnfachen Geschwindigkeit verwendet. Insbesondere ist die Anzahl der unterteilten Puls m konstant, wie n – 1 oder n – 2. Noch besser ist es, wenn α_i (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 1 bis m) für alle Lineargeschwindigkeiten dieselbe ist. Zu dieser Zeit ist es insbesondere vorteilhaft, dass für alle Lineargeschwindigkeiten α_i + β_i-1 (i von 2 bis m) 1 ist, und α_i denselben Wert aufweist.
Die 5(a) bis (e) zeigen die Art, in der Pulse im Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung erzeugt werden: (a) ist ein Datenreferenztaktsignal, (b) ist ein markierungslängenmoduliertes Datensignal, und (c) bis (e) sind drei Arten von Gattersignalen Gatter 1, Gatter 2, Gatter 3, die von drei Gattergeneratorschaltungen in der Aufzeichnungspulserzeugungsschaltung zu erzeugen sind. Wenn die Prioritätssequenz dieser drei Gattersignale vorher bestimmt wird, so kann das Teilpulsverfahren der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
Gatter 1 bestimmt die Zeitsteuerung, um eine vorbestimmte Anzahl von nur dem Aufzeichnungspulserzeugungsabschnitt α₁T zu erzeugen, und Gatter 2 bestimmt die Zeitsteuerung, um eine vorbestimmte Anzahl folgender Pulse α_iT (2 ≤ i ≤ m) zu erzeugen. Hier ist die Pulsbreite α_i ein konstanter Wert α_c (2 ≤ i ≤ m). Mittlerweile erzeugt Gatter 3 Aus-Puls-Erzeugungsabschnitte β_iT; es erzeugt Pb während AN (hoher Pegel) und Pe während AUS (niedriger Pegel).
Durch das unabhängige Bestimmen der Zeitsteuerung des Anstiegs von nur α₁ ist es möglich, dass β₁ einen von β_i verschiedenen Wert aufweist.
Die Anstiegszeiten von Gatter 3 und Gatter 1 sind vorzugsweise miteinander synchronisiert. Gatter 1 und Gatter 2 erzeugen jeweils Pw; wenn sie AN sind, sind Gatter 1 und Gatter 2 AN und sie haben Priorität vor Gatter 3. Wenn man annimmt, dass die Verzögerungsperiode T₁ und α₁ von Gatter 1 und die Verzögerungsperiode (T₁ + T₂) und α_c von Gatter 2 bezeichnet sind, ist es möglich, eine Pulsstrategie im Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung zu bezeichnen.
Hier wird, wenn T₁ 1T oder mehr ist, es ein Puls geben im Fall von m = n – 1 von (b) der 1. Wenn T₁ kleiner als 1T ist, um die Anzahl der folgenden Pulse um 1 zu erniedrigen, wird es ein Puls im Fall von m = n – 2 von (c) der 1 geben. Alternativ ist β_m-2 ≥ 1,0.
In diesem Fall können β₁ und β_m als unabhängige Parameter behandelt werden, die jeweils durch eine Kombination von α₁, T₁ und T₂ durch den Anhang von Gatter 3 bestimmt werden. In (c) der 1 sollte, damit β_i-1 von 1 bis 1,5 ist, die Dauer des Pulses von α_i, der durch Gatter 2 erzeugt werden soll, in einem Bereich von 1 bis 1,5 liegen.
Durch das Erzeugen von α_i (i von 1 bis m) synchron mit einer Datenreferenztaktzeitdauer T, einem Basistakt, der die Hälfte der Datenreferenztaktzeitdauer T darstellt, und einem Basistakt, der ¼ von T ist, in der Form der ursprünglichen Referenztaktzeitdauer T, wie multipliziert mit einer vorbestimmten Zahl, ist es möglich, die Breite der tatsächlichen Pulsbreite entsprechend der Variation von T gemäß der Lineargeschwindigkeit zu variieren.
Das oben erwähnte Aufzeichnungsverfahren kann allgemein eine breite Anwendung auf CD-RW-Medien bieten. Wenn es mit dem Medium gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist dieses Aufzeichnungsverfahren nützlich, da eine weiter verbesserte Nutzerdatengebietsleistung erzielt werden kann. Durch das Kombinieren der Aufzeichnungsschicht, deren Rekristallisationsgeschwindigkeit hoch ist für das Aufzeichnen mit hoher Lineargeschwindigkeit, mit der Mehrlagenstruktur, wie sie im Hinblick auf die thermische Wirkung eingestellt ist, wird ein gutes Überschreiben bei der einfachen Geschwindigkeit verwirklicht, wenn α_iT 10 nsec oder mehr und noch besser 15 nsec oder mehr beträgt. Dies ist wahr, da als allgemeines Wissen für die einfache Geschwindigkeit, die niedrig ist, der Aus-Puls-Abschnitt β_iT erhöht werden sollte, während der aufgezeichnete Pulsabschnitt α_iT erniedrigt werden sollte, wobei aber für die einfache Geschwindigkeit der minimal mögliche Wert von α_iT praktisch nur 0,05T = 12 nsec ist, und dies schwierig zu reduzieren ist.
6. Aufzeichnungsverfahren durch eine CAV-Operation
Das Aufzeichnungsverfahren gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Dieses Aufzeichnungsverfahren ermöglicht die Aufzeichnung mit einer CD-RW nicht nur im CLV-Modus sondern auch im CAV-Modus. Bisher war dies nur im CLV-Modus möglich, der eine Synchronisation der Rotation während der ganzen Zeit der Aufzeichnung erfordert, der ein schlechtes Nutzerdatengebiet und eine Suchleistung als schwacher Punkt der CD-RW-Medien ergibt. Dieses Aufzeichnungsverfahren verbessert die Zugriffs- und Suchleistung in großem Maß. Das Aufzeichnungsverfahren ist insbesondere effizient, wenn auf die Pakete in radialen Positionen zugegriffen wird, die zufällig wie fallende Steine aufgezeichnet sind, was die Leistung des Aufzeichnungsmediums als externe Speichervorrichtung für einen Computer beträchtlich verbessert. Bisher wurde bei der CLV-Aufzeichnung weiter eine große Leistung verbraucht, da der Motor durch die Variation der Winkelgeschwindigkeit beschleunigt und verlangsamt wird. Wohingegen in diesem Aufzeichnungsverfahren es unnötig ist, wiederholt die Winkelgeschwindigkeit des Motors zu variieren, was den Leistungsverbrauch des CD-RW-Laufwerks stark reduziert.
Die CD-RW liegt gewöhnlicherweise in Form einer Scheibe vor, die einen Durchmesser von 12 cm aufweist und ein Aufzeichnungsgebiet (Informationsgebiet) besitzt, das sich in einem Radius von mindestens 23 bis 58 mm, vorzugsweise von 22 bis 58 mm befindet. Wenn die Scheibe mit ungefähr 2000 U/min gedreht wird, was äquivalent zur vierfachen Geschwindigkeit der innersten Spur des Aufzeichnungsgebiets ist, wird die Lineargeschwindigkeit ungefähr das Zehnfache der Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) betragen, wenn sich der Lichtstrahl auf der äußersten Spur auf einem Radius von 58 mm des Aufzeichnungsgebiets befindet. Kurz gesagt wird bei der CAV-Aufzeichnung, wenn die Lineargeschwindigkeit auf der innersten Spur das Vierfache der Referenzgeschwindigkeit ist, die Geschwindigkeit auf der äußersten Spur grob das Zehnfache der Referenzgeschwindigkeit betragen.
Zu dieser Zeit ist, wenn die Datenreferenztaktzeitdauer T in umgekehrtem Verhältnis zur radialen Distanz in einer Weise variiert ist, dass das Produkt VT von T und der Lineargeschwindigkeit V an der einzelnen Radialposition konstant ist, die Markierungslänge nT unabhängig von der entsprechenden Winkelgeschwindigkeit konstant. Somit wird eine Aufzeichnung mit einer gleichförmigen linearen Dichte, die lesekompatibel mit einer CD ist, für das Aufzeichnen im CAV-Modus erreicht.
Hier umfasst das Aufzeichnungsgebiet zusätzlich zum Nutzerdatengebiet, ein Testschreibgebiet, das vom System zu verwenden ist, und Vorspann- und Nachspanngebiete. Somit können die Radialpositionen, das sind 22 mm und 58 mm entfernt von der Mitte der Scheibe eine Toleranz von grob ±1 mm aufweisen. Gemäß dieser Toleranz erleiden Frequenzwerte, die in den folgenden Zuständen zu verwenden sind, leichte Fehler, die auch gestattet sind.
6 zeigt schematisch eine Aufzeichnungsvorrichtung als ein illustratives Beispiel für das Ausführen des Aufzeichnungsverfahrens der vorliegenden Erfindung.
In 6 umfasst eine optische Scheibe ein Substrat, das eine Spiralspur aufweist, die in Abhängigkeit von einem Signal mäandriert, das eine Trägerfrequenz f_L0 aufweist, deren Raumfrequenz konstant ist, und eine Aufzeichnungsschicht, wobei das Signal durch Adressinformation moduliert wird. Die Scheibe D1 weist auch Adressinformation auf, die Aufzeichnungsblöcke identifiziert, wobei jeder als eine aufgezeichnete Informationseinheit angesehen wird, die an einer gegebenen Position in der Spiralspur angeordnet ist, und Synchronisationssignale, die jeweils den Block eines einzigen Aufzeichnungsblocks identifizieren. In 6 wird eine wiederbeschreibbare Compact-Disk (CD-RW) als optische Scheibe angesehen; bei f_L0 = 22,05 kHz ist Adressinformation ATIP-Information (absolute time in pre-grove, absolute Zeit in der Vorspur), deren Trägerfrequenz f_L0 mit ±1 kHz moduliert wurde. Und der Wobble der Spur mäandriert in einer Weise, dass die Trägerfrequenz f_L0 22,05 kHz beträgt, wenn eine Wiedergabe mit einer Lineargeschwindigkeit in einem Bereich von 1,2 bis 1,4 m/s stattfindet.
Die Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 1 für eine optische Scheibe weist einen Spindelmotor M1 auf, um die Scheibe um ihr Zentrum als Achse mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit zu drehen, und einen Linearmotor, der in Kooperation mit einem Radialbewegungsmechanismus (LM1) dazu dient, einen optischen Abtaster PU1 an eine gegebene Adresse zu bewegen. Der Abtaster PU1, der einen fokussierten Lichtstrahl für das Aufzeichnen/Wiedergeben erzeugt, ist mit einer Fokussierservoschaltung (FE1) für das Ablenken eines fokussierten Lichtstrahls von einer Lichtquelle in Form einer Laserdiode auf die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht der optischen Scheibe ausgerüstet, und einer Spurverfolgungsservoschaltung (TE1) für das Steuern der Bewegung des Abtasters PU1 in einer Art, dass der fokussierte Lichtstrahl eine Abtastung entlang der Spiralspur durchführt. In dieser Fokusservoschaltung wird ein bekanntes Verfahren, wie das astigmatische Verfahren und das Foucault-Verfahren, verwendet. In der Spurverfolgungsservoschaltung wird ein bekanntes Verfahren, wie das Push-Pull-Verfahren oder das Dreistrahlverfahren, verwendet (wie das beschrieben ist in einem Buch mit dem Namen "Compact Disc Textbook 3rd Revision" (wörtlich übersetzt) von Heitaro Nakajima und Hiroshi Ogawa, veröffentlich von Ohm Co., Ltd. einem japanischen Verlag).
Die Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 1 der optischen Scheibe umfasst weiter eine Wobble-Detektions- und Dekodierschaltung (WAD1) für die Detektion und Dekodierung einer Trägerfrequenz f_A0, einer Adressinformation und einem Blocksynchronisationsmuster aus dem Wobble der Spur, eine Datensequenzerzeugungsschaltung für das Erzeugen einer Aufzeichnungsdatensequenz, die im Hinblick auf Markierungslängen durch Kodierer ED1 und ED2 synchron mit dem Kopf des aufgezeichneten Blocks und dem Datenreferenztakt T (Frequenz f_d0) moduliert wird, und eine Laser-Leistungsmodulationsschaltung (WP1) für das Modulieren der Leistung des Aufzeichnungslasers gemäß der Aufzeichnungsdatensequenz.
Die optische Scheibe D1 wird mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit (CAV) durch den Motor M1 angetrieben. Insbesondere wird die Scheibe mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit ω₀ in einem Bereich von 1900 bis 2000 U/min in einer Weise gedreht, dass die Lineargeschwindigkeit auf der innersten Spur des Aufzeichnungsmediums, die sich grob auf einem Radius von 22 mm befindet, das Vierfache von 1,2 bis 1,4 m/s und vorzugsweise das Vierfache von 1,2 m/s aufweist. Die CAV-Rotation wird mit einer Genauigkeit von einigen Prozent in einem Rotationsjitter durch das Überwachen der Rotation des Spindelmotors M1 durch einen Tachometer für eine Rückkopplung einer möglichen Differenz zu einer vorbestimmten Umdrehungszahl gehalten.
Ein Push-Pull-Signal P1 wird über ein Verstärker-/Filtersystem AF1 wiedergegeben, dann wird ein Wobble-Signal detektiert, und es wird ein ATIP-Signal dekodiert, worauf ein Synchronisationsmuster und eine Adressinformation, die im Wobble-Signal enthalten sind, dekodiert werden. Die Adressinformation und das Synchronisationsmuster werden von der Zugangs/Servo-Steuerungs-CPU1 verwendet, die eine Bewegung des Abtasters PU1 zu einer gegebenen Adresse steuert. Für die Steuerung der Adressbewegung werden die radiale Bewegung, die durch einen groben Bewegungsmechanismus, der durch den Linearmotor LM1 verursacht wird, wobei sich der Spurverfolgungsservo TE1 im AUS-Zustand befindet, und die feine Einstellung (feine Einstellung in einer Neigung der Objektivlinse durch die CPU1), die unter Bezug auf die ATIP-Adresse vorgenommen wird, wobei sich der Spurverfolgungsservo in einem AN-Zustand befindet, in der Nähe einer gegebenen Adresse durch die CPU1 gesteuert.
Wenn der Abtaster PU1 bestätigt hat, dass er eine gegebene Adresse erreicht hat, findet mit einem Takt der Datenreferenztakterzeugungsschaltung CK1 und einem Synchronisationssignal der ATIP eine Aufzeichnung in einem gegebenen ATIP-Rahmen statt. Im Falle von CD-ROM-Daten werden zuerst die ROM-Daten durch den Kodierer ED1 kodiert, dann werden die CD-Daten durch den Kodierer ED2 kodiert. Die Datenbitsequenz, die sich schon in Synchronisation mit dem Datenreferenztakt befindet, wird in eine Aufzeichnungspulssequenz durch die Laserleistungsmodulationsschaltung WP1 umgewandelt, so dass ein Lasertreiber LD1 mit Energie versorgt wird, um ein Überschreiben vorzunehmen.
Für die Wiedergabe wird, nachdem der Abtaster PU1 eine gegebene Adresse erreicht hat, ein Wiedergabesignal über ein Verstärker-/Filtersystem AF1 und ein RF-Signalbinärschaltungssystem RF1 wiedergegeben. Unter einem Synchronisieren des Datenreferenztakts und des EFM-Rahmens miteinander werden die CD-Daten durch den Kodierer ED2 dekodiert, und auch die CD-ROM-Daten werden durch den Kodierer ED1 dekodiert.
Das optische Aufzeichnungsverfahren durch das Teilen des Pulses während der Aufzeichnung in einem CAV-Modus wird durch die folgenden zwei Verfahren, die ähnlich dem oben erwähnten Teilpulsverfahren (2) sind, beispielhaft dargestellt.
Das erste Verfahren
Ein Verfahren zur Aufzeichnung EFM-modulierten Information in Form von verschiedenen Markierungs- und Zwischenmarkierungslängen auf einem wiederbeschreibbaren, scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsmedium, das eine Phasenwechselaufzeichnungsschicht besitzt, die ein Aufzeichnungsgebiet aufweist, durch eine CAV-Operation (konstante Winkelgeschwindigkeit) wird in der folgenden Weise ausgeführt:
Die Scheibe wird so gedreht, dass eine Lineargeschwindigkeit der äußersten Spur des Aufzeichnungsgebiets mindestens dem Zehnfachen einer Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) entspricht, die in einem Bereich von 1,2 m/s bis 1,4 m/s liegt,
wenn eine einzelne aufgezeichnete Markierung eine Zeitdauer nT hat (T ist die Datenreferenztaktdauer, die in einer Weise variiert, dass das Produkt VT mit der Lineargeschwindigkeit V in der radialen Position konstant ist, und n eine ganze Zahl in einem Bereich von 3 bis 11 ist),
bestrahlt Aufzeichnungslicht mit einer Löschleistung Pe, die einen amorphen Abschnitt kristallisieren kann, die Zwischenmarkierungsabschnitte,
für die aufgezeichneten Markierungen wird die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT unterteilt
(wobei m = n – 1
α₁ von 0,75 bis 1,25
α_i von 0,25 bis 0,75 (2 ≤ i ≤ m),
α_i + β_i-1 von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m))
in dieser Sequenz, um den Ausdruck Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl innerhalb eines Bereichs von (0,0 ≤ j ≤ 2,0) zu erfüllen,
das Aufzeichnungslicht mit der Aufzeichnungsleistung Pw (Pw > Pe), vorzugsweise Pw von Pe/0,3 bis Pe/0,6), das fähig ist, die Aufzeichnungsschicht in der Zeitdauer α_iT zu schmelzen (1 ≤ i ≤ m), bestrahlt die Aufzeichnungsschicht, und das Aufzeichnungslicht der Arbeitspunktleistung Pb (0 < Pb ≤ 0,5Pe) in der Zeitdauer β_iT (1 ≤ i ≤ m) bestrahlt die Aufzeichnungsschicht für ein Überschreiben, und
für jede radiale Position, bei der α₁ und α_i + β_i-1 (i von 3 bis m, vorzugsweise i von 2 bis m) konstant gehalten wird, wird α_i (i von 2 bis m) monoton erniedrigt zur innersten Spur hin.
Die Anzahl der unterteilten Pulse ist nämlich fest bei m = n – 1, α_i (i von 2 bis m) befindet sich in einem Bereich von 0,25 bis 0,75, α_i + β_i-1 (i von 3 bis m) befindet sich in einem Bereich von 1,0 bis 1,5. Diese Werte sind unabhängig von der radialen Position fest. Mit diesen festen Parametern ist es, indem nur die Referenztaktzeitdauer T durch eine einfache Schaltung variiert wird, wie sie in 5 gezeigt ist, möglich, aufgezeichnete Impulse mit Leichtigkeit zu erzeugen. Hier sind α_i (i von 2 bis m) und/oder α_i + β_i-1 (i von 3 bis m) vorzugsweise unabhängig von i konstant. α₁ ist vorzugsweise auch ein konstanter Wert und insbesondere auf 1 festgelegt. Wenn α₁ = 1 und α_i + β_i-1 = 1 (i von 2 bis m) wird jeder aufgezeichnete Puls α_iT (i von 1 bis m) synchron mit dem Referenztakt T erzeugt, was die Teilpulserzeugungsschaltung vereinfacht.
Dieses Aufzeichnungsverfahren ist nützlich, um eine besonders gute Aufzeichnung und/oder Wiedergabe vorzunehmen, wenn es auf die wiederbeschreibbare Compact-Disk (CD-RW) der vorliegenden Erfindung angewandt wird, wobei bei dieser Scheibe ein Überschreiben in einem breiten Bereich von Lineargeschwindigkeiten durchgeführt werden kann, das sind die vierfachen bis zehnfachen Geschwindigkeiten.
Das zweite optische Aufzeichnungsverfahren für das Aufzeichnen im CAV-Modus:
das scheibenförmige optische Aufzeichnungsmedium wird in einer Art gedreht, dass eine Lineargeschwindigkeit am äußersten Umfang des Aufzeichnungsgebiets bis zum Zehnfachen einer Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit), die so definiert ist, dass sie sich in einem Bereich von 1,2 m/s bis 1,4 m/s befindet, beträgt,
wenn eine Zeitdauer einer einzelnen aufgezeichneten Markierung nT ist (T ist eine Datenreferenztaktzeitdauer, die gemäß ihrer radialen Position in einer Weise variiert, dass ein Produkt VT konstant ist (V ist eine Lineargeschwindigkeit in der radialen Position, und n ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 3 bis 11),
Aufzeichnungslicht mit der Löschleistung Pe, die eine amorphen Abschnitt kristallisieren kann, bestrahlt Zwischenmarkierungsabschnitte,
für die aufgezeichneten Markierungen wird die Zeitdauer (n – j)T aufgeteilt in
α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT
(wobei m = n – 1
α₁/α_i von 0,3 bis 0,7 (i ist eine ganze Zahl von 2 bis m),
α_i + β_i-1 ungefähr 1 (3 ≤ i ≤ m)) in dieser Sequenz,
um den Ausdruck Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl innerhalb eines Bereichs von (0,0 ≤ j ≤ 2,0) zu erfüllen,
innerhalb der Zeitdauer α_iT (1 ≤ i ≤ m) bestrahlt das Aufzeichnungslicht, dessen Aufzeichnungsleistung Pw (Pw > Pe) ausreicht, um die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen, die Aufzeichnungsschicht und innerhalb der Zeitdauer β_iT (1 ≤ i ≤ m) bestrahlt das Aufzeichnungslicht der Arbeitspunktleistung Pb (0 < Pb ≤ 0,5Pe) die Aufzeichnungsschicht, um ein Überschreiben durchzuführen, und
jedes α_iT (i von 2 bis m) und α_i + β_i-1 (i von 3 bis m) ist für jede Radialposition konstant.
In diesem Fall ist α_i unabhängig von i (2 ≤ i ≤ m) konstant, α_i + β_i-1 ist konstant (2 ≤ i ≤ m) in einem Bereich von 1 bis 1,5 unabhängig von i, und zusätzlich sind α₁T und α_iT (i von 2 bis m), α_i + β_i-1 (i von 3 bis m) unabhängig von der Lineargeschwindigkeit vorzugsweise konstant. α₁T kann mit einer konstanten Zeit t_top kombiniert werden, und einer Konstante α_i' unabhängig von der Lineargeschwindigkeit, da α_iT = T_top + α₁'T.
Um zu erreichen, dass α₁T und α_iT (i von 2 bis m) unabhängig von der Lineargeschwindigkeit konstant sind, wird T für die niedrigere Lineargeschwindigkeit monoton erhöht, und α₁ und α_i werden für die niedrigere Lineargeschwindigkeit monoton reduziert. Somit kann, je niedriger die Lineargeschwindigkeit ist, desto höher die Kühlungsrate der Aufzeichnungsschicht erhöht werden, was nur eine Pulserzeugungsschaltung erfordert.
Im oben erwähnten zweiten Aufzeichnungsverfahren bedeutet der Ausdruck "α₁T oder a_iT (i von 2 bis m) ist konstant": er ist konstant mit einer gestatteten Auflösung der Einstellwerte der Teilpulsgeneratorschaltung mit einer Toleranz von grob ±10%.
In jedem der ersten und zweiten Aufzeichnungsverfahren kann β_m unabhängig von der Lineargeschwindigkeit entweder konstant oder variabel sein. Wenn β_m variabel ist, es vorteilhaft, wenn es für die innere radiale Position, nämlich für die niedrigere Lineargeschwindigkeit weiter erhöht wird.
Noch besser ist es, wenn die radiale Richtung in eine Vielzahl von virtuellen Zonen unterteilt wird, und β_m schrittweise um einen Schritt für jede Zone variiert wird. Insbesondere wird in einem Bereich von 0 bis 1,5β_m weiter monoton erhöht für die radiale innere Zone, nämlich die Zone mit der niedrigeren Lineargeschwindigkeit, so dass wirksam verhindert werden kann, dass die Kühlungsrate der Aufzeichnungsschicht für die niedrigere Lineargeschwindigkeit erniedrigt wird. In diesem Fall kann, wenn β_m zu groß ist, das Löschen der Zwischenmarkierung, die dem Anhang der Markierung folgt, sogar für relativ niedrige Lineargeschwindigkeiten nur unvollständig sein.
Für das Verwirklichen der oben erwähnten Pulsstrategie, die β_m variiert, ist es in 5 genug, dass ein einzelner Puls fester Länge (Gatter 1) einer Breite α₁T und eine Vielzahl von Pulsen fester Länge (Gatter 2) der folgenden Breite α_iT (i von 2 bis m) erzeugt werden, während nur Gatter 3 die letzte Aus-Puls-Länge bestimmt.
Weiterhin betragen, wie das oben in Verbindung mit dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, für jede Radialposition α_iT (i von 1 bis m) und β_iT (i von 1 bis m – 1) 10 nsec oder mehr.
In den oben erwähnten ersten und zweiten Aufzeichnungsverfahren ist es vorteilhaft, dass β_m für die maximale Lineargeschwindigkeit während des Überschreibens β_Hm ist, und dass β_m für die minimale Lineargeschwindigkeit β_Lm ist, und dass β_m für die Lineargeschwindigkeit während jedes Überschreibens erhalten wird durch das Interpolieren von Werten von β_Lm und β_Hm. Und Pb, Pw und das Verhältnis Pe/Pw sind vorzugsweise unabhängig von der Lineargeschwindigkeit während des Überschreibens konstant.
In diesem Fall ist es vorteilhaft, dass Information, die sich auf die Aufzeichnungsleistung bezieht und Teilpulsinformation vorher in Form von ungleichmäßigen Pits (phasentiefenmodulierte Pits) oder Spurwobbelsignalen beschrieben sind. Somit ist es möglich, automatisch eine optimale Pulsstrategie auszuwählen. Die zu beschreibende Information wird durch alle oder ein Teil der Werte des Verhältnisses Pe/Pw, der optimalen Aufzeichnungsleistung Pw_o, der optimalen Löschleistung Pe_o, der optimalen Arbeitspunktleistung Pb_o, α₁, α_i, α₁T, α_i + β_i-1, β_Lm und β_Hm beispielhaft angegeben.
Alternativ kann die Aufzeichnungsleistungsinformation die optimale Aufzeichnungsleistung Pw_o in einem absoluten Wert sein, und für eine andere Alternative kann sie ein Parameter sein, auf dem beim Probeschreiben Bezug genommen wird, um Pw_o zu bestimmen.
Im Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung können verschiedene Verfahren vorgeschlagen werden, für das Erzeugen eines Datenbezugstakts, der invers proportional zur radialen Distanz und der Referenztaktdauer ist, wobei aber die folgenden Beispiele (i) bis (iv) bevorzugt werden. Hier wird angenommen als ein darstellendes Beispiel, dass die Trägerfrequenz des Wobbles f_Lo bei der einfachen Ge schwindigkeit im CLV-Modus ungefähr 22,05 kHz beträgt, dass die Lineargeschwindigkeiten an den innersten und äußersten Spuren des Aufzeichnungsgebiets im CAV-Modus jeweils die vierfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten sind, und dass der Datenreferenztakt das 196-fache der Trägerfrequenz ist. Dann bedeutet der Ausdruck "ungefähr" eine tolerierbare Systemleistung, die gewöhnlicherweise unter 0,1 kHz liegt.
Erzeugungsverfahren (i) für den Datenreferenztakt
Das Medium weist eine Spiralspur auf, auf die ein Wobble, der eine Trägerfrequenz von f_LO von ungefähr 22,05 kHz im Hinblick auf die Frequenz bei der einfachen Geschwindigkeit aufweist, angewandt wird. Dieses Medium kann auch als ein CD-RW-Medium für das gewöhnliche Aufzeichnen bei hoher Geschwindigkeit im CLV-Modus verwendet werden.
Wenn man annimmt, dass der Wobble der mäandrierenden Spur konstant ist bei einer Frequenz, die der Trägerfrequenz f_LO von ungefähr 22,05 kHz während der CAV-Rotation entspricht, so variiert die Trägerfrequenz f_AO des wiederzugebenden Wobbel gemäß der radialen Position, nämlich gemäß der Lineargeschwindigkeit, die der radialen Position entspricht, die wie scheinbare Werte variiert. Und durch das Multiplizieren der Trägerfrequenz f_AO des Wobbles, die an der radialen Position während der CAV-Rotation wiedergegeben werden soll, ist es durch eine Multiplikator von 196 möglich, eine Datenreferenztaktfrequenz zu erhalten, die proportional dem Radius ist.
Da das Aufzeichnen synchron mit der Datenreferenztaktfrequenz erfolgt, die proportional zum Radius ist, ist es möglich, die markierungslängenmodulierte Aufzeichnung bei einer konstanten Lineargeschwindigkeit trotz des CAV-Modus zu verwirklichen.
Insbesondere ist es, wenn man annimmt, dass das Wobble-Signal auf dem Substrat im einfachen Geschwindigkeitsmodus der CLV-Rotation beschrieben wurde, wenn das Medium mit CAV gedreht wird, möglich, eine konstante Raumfrequenz, nämlich eine Lineargeschwindigkeit zu erhalten durch das Erzeugen einer Datenreferenztaktfrequenz unter Verwendung desselben Multiplikators unabhängig von der radialen Position.
Wenn beispielsweise die Lineargeschwindigkeit auf der innersten Spur des Aufzeichnungsgebiets die vierfache Geschwindigkeit ist, und die Lineargeschwindigkeit auf der äußersten Spur des Aufzeichnungsgebiets die zehnfache Geschwindigkeit ist, wird die Trägerfrequenz f_AO des im CAV-Modus wiederzugebenden Wobble ungefähr 22,05 × 4 = 88,2 kHz auf der innersten Spur beziehungsweise ungefähr 22,05 × 10 = 220,5 kHz auf der äußersten Spur des Aufzeichnungsgebiets betragen. Die Frequenzen, die das 196-fache dieser sich ergebenden Frequenzen, das sind ungefähr 17,287 MHz (auf der innersten Spur des Aufzeichnungsgebiets) und ungefähr 43,218 MHz (auf der äußersten Spur des Aufzeichnungsgebiets) darstellen, sind Datenreferenztaktfrequenzen. In diesem Fall wird die Datenreferenztaktzeitdauer T ungefähr 57,8 nsec für die innerste Spur des Aufzeichnungsgebiets beziehungsweise ungefähr 23,1 msec für die äußerste Spur des Aufzeichnungsgebiets betragen. In den dazwischen liegenden radialen Positionen ist es ausreichend, dass die Datenreferenztaktzeitdauer invers proportional zum Radius erzeugt wird.
Mittlerweile weist das Wobble-Signal, da seine Frequenz mit ±1 kHz mit einem ATIP-Signal moduliert wird, eine tatsächliche Frequenz von 22,05 ± 1 kHz auf, und ein Zyklus des Wobble-Signals stößt auf Fluktuationen mit ungefähr ±4,5%. Wenn die Datenreferenztaktzeitdauer nur durch das Multiplizieren dieses Fluktuationssignals mit einer vorbestimmten Anzahl erhalten wird, würde schon eine Abweichung von ± 4,5% der Markierungslänge auftreten. Allgemein wird bei der Markierungslängenaufzeichnung diese Abweichung als "Phasenverschiebung" bezeichnet; beim Vorhandensein einer Phasenverschiebung von nahezu 5% würde die Sorge bestehen, dass eine passende Demodulation nicht demoduliert würde.
Somit ist es wie in diesem Fall notwendig, nur die Trägerfrequenz f_AO aus dem Wobble-Signal, dessen Frequenz moduliert wurde, zu extrahieren, vor dem Multiplizieren der Trägerfrequenz f_AO mit einer vorbestimmten Anzahl in folgender Weise.
Zuerst wird, wie gewöhnlich, bei rotierender Scheibe ein Push-Pull-Signal detektiert, um das Wobble-Signal wiederzugeben.
F_AO variiert von 88,2 kHz bis 220,5 kHz mit einer Breite von 132,3 kHz vom innersten Spurradius R_in bis zum äußersten Spurradius R_out, wie das oben erwähnt wurde, worauf der Datenreferenztakt auch von 17,287 MHz bis 43,218 MHz variiert. (Mittlerweile variiert die Wiederholungsfrequenz einer 11T-Markierung und eines 11T-Zwischenraums von ungefähr 768 kHz bis 1,96 MHz).
Somit wird die Datenkomponente, die in das Push-Pulssignal gemischt wurde, durch ein Bandfilter oder ein Tiefpassfilter, das nur einen schmalen Bereich von Frequenz durchlässt, die die oben erwähnte Frequenz f_AO enthält, entfernt.
Dann wird Information über den Radius R, wo sich der radial bewegliche Abtaster befindet, durch ein Antriebssystem erhalten, und synchron mit der erhaltenen Information wird ein Schätzfrequenz f_RO (kHz) für das ungefähre Schätzen von f_AO gemäß der folgenden Formel erzeugt: fRO = 88,4 + 132,3 × (R – Rin)/(Rout – Rin) (3)
Durch das Extrahieren (Abstimmen) der Trägerfrequenz f_AO mit dem Durchlaufenlassen einer Referenzfrequenz in einem engen Bereich nahe der Schätzfrequenz f_RO ist es möglich, die Trägerfrequenz f_AO mit Leichtigkeit zu entdecken. Dann wird ein Referenzdatentakt gemäß dem Scheibenradius erhalten, wenn die detektierte Trägerfrequenz f_AO mit 196 multipliziert wird.
Gewöhnlicherweise wird, da die Adresseninformation auf der Scheibe als ATIP-Information, wie sie mit ±1 kHz moduliert ist, ein Wobble-Wiedergabesignal in der Frequenz moduliert unter Verwendung der detektierten Trägerfrequenz f_AO, um die ATIP-Information zu detektieren, und die Adresse, die in einem Unterkode in Form der absoluten Zeit aufgezeichnet ist, wird bestätigt, worauf die Datensynchronisation von einem Synchronisationsmuster, das im ATIP-Signal enthalten ist, errichtet wird. Somit ist der Datenreferenztakt nicht nur mit dem Synchronisationsmuster des ATIP-Signals sondern auch mit der Scheibenrotation synchronisiert.
Danach wird eine Aufzeichnungspulssequenz für das Überschreiben von Benutzerdaten in einem spezifizierten EFM-Rahmen synchron mit dem Synchronisationsmuster erzeugt, um die Aufzeichnung vorzunehmen.
7(a) zeigt ein Beispiel des Flusses einer Operation, in welcher der Abtaster zu einer gegebenen Adresse im CAV-Modus gemäß diesem Verfahren (i) bewegt wird, wonach die Trägerfrequenz des Wobble extrahiert wird, um einen Datenreferenztakt zu erzeugen. In 7(a) zeigt eine gestrichelte Linie den Fluss der Signale f_AO, f_RO statt den Fluss der Operation an.
Zuerst wird wie bei einer CD, die durch das gewöhnliche CAV-Verfahren wiedergegeben werden soll, mit dem Spurverfolgungsservo im AUS-Zustand im Schritt Al der Abtaster zu einem gegeben Radius bewegt durch eine grobe Bewegung des Linearmotors im Schritt A2, und Spurkreuzsignale werden gezählt, um die Anzahl der Spuren während der Bewegung im Schritt A3 zu ermitteln. Und es wird in Schritt A4 unterschieden, ob sich der gezählte Wert einem vorbestimmten Zählwert genähert hat, der notwendig ist, um die Zielspur zu erreichen, und im Schritt A5 wird der Spurverfolgungsservo in Funktion gesetzt.
Dann wird im Schritt A6 das Wobble-Signal aus dem Push-Pull-Signal wiedergegeben, um f_AO zu extrahieren. Zu dieser Zeit wird unter Heranziehen und Abstimmen auf den Schätzwert f_RO, der durch die oben erwähnte Formel (3) erhalten wird, die Trägerfrequenz des Wobbles in der radialen Position, wo die Spur angeordnet ist, wenn eine Anforderung auftritt, f_AO extrahiert.
Nach oder gleichzeitig mit der Extraktion von f_AO wird die ATIP-Information im Schritt A7 demoduliert, für ein Dekodieren und Erhalten absoluter Information, die in der ATIP-Information enthalten ist. Im Schritt A8 wird unter Heranziehung der absoluten Zeit der Abtaster an eine Zieladresse bewegt, an der Daten aufgezeichnet werden sollen.
Im Schritt A9 wird unter Herstellung einer Synchronisation zwischen dem Datenreferenztaktsignal f_do, das erhalten wurde, indem f_AO mit 196 multipliziert wurde, und dem Synchronisationsmuster, das in der ATIP-Information enthalten ist, die Aufzeichnungspulssequenz auf der Basis der aufzuzeichnenden EFM-Daten im Schritt A10 erzeugt, um ein Überschreiben auszuführen.
In dem vorangehenden illustrierenden Beispiel werden die Adressinformation und das Synchronisationsmuster als ATIP-Information aufgezeichnet. Alternativ als Ersatz für die ATIP-Information kann ADIP-Information (Adress in Pregroove = Adresse in der Vorspur) (die in einem Buch beschrieben ist mit dem Namen "All about MD" (wörtlich übersetzt) von Masayuki Kawamura, veröffentlicht 1998 von Radio Wave Press, einem japanischen Verlag), die mit einer Mini-Disk (MD) zu verwenden ist, aufgezeichnet werden.
Im allgemeinen stößt das Multiplizieren einer Frequenz mit 100 oder mehr auf Fehler. Somit werden die folgenden beiden Verfahren (ii) und (iii) verwendet, um die Genauigkeit der Datenreferenztaktfrequenz zu erhöhen.
Erzeugungsverfahren (ii) für den Datenreferenztakt
Aus der absoluten Zeitinformation mm:ss:ee (mm, ss, ee steht jeweils für Minuten, Sekunden, Rahmen) in einer Adresse, wo die Aufzeichnung auf dem Medium vorzunehmen ist, wird eine Radiusposition der Adresse durch eine Berechnung herausgefunden.
Da die Zeitdauer eines Rahmens eines ATIP-Signals gewöhnlicherweise äquivalent zu einer inversen Zahl einer Frequenz von 75 Hz ist, beträgt die Raumlänge eines Rahmens v₀/75, und die gesamte Rahmenlänge, um den Rahmen mm:ss:ee von 00:00:00 zu erreichen ist (v₀/75) × {75 × (60 × mm + ss) + ee}, wobei v₀ die einfache Lineargeschwindigkeit darstellt.
Hier wird, wenn man annimmt, dass der Radius der absoluten Zeit 00:00:00 als R_in betrachtet wird, und der Spurabstand Tp beträgt, die gesamte Erstreckung der Spur bis zur (N_T + 1)-ten Spur, wenn der Radius von der 0-ten Spur R_in ist, durch die folgenden mathematische Formel (4) ausgedrückt.
Die gesamte Ausdehnung der Spur bis zur (N_T + 1)-ten Spur wird durch die folgende mathematische Formel (5) ausgedrückt.
N_T, das so ist, dass sich die oben erwähnte gesamte Rahmenlänge in einem Bereich zwischen dem Wert der mathematischen Formel (4) und dem der mathematischen Formel (5) befindet, stellt eine Spurposition der Adresse dar. Dies ist dasselbe Verfahren, wie wenn die Anzahl der Spuren, die benötigt werden, um die Zieladresse zu erreichen, während der Bewegung des Abtasters geschätzt werden.
Aus einer solchen Anzahl der Spuren NT von der innersten Spur wird die radiale Position R durch die folgende Formel (6) berechnet: R = Rin + NT·TP (6)
Gemäß diesem R wird eine Schätzfrequenz f_RO unter Verwendung der Formel (3) erzeugt. Da ein Rahmen als minimale Einheit der Adressinformation der ATIP 1/75 sec aufweist, wird f_RO mindestens jede 1/75 Sekunde aktualisiert. Dies ist äquivalent zu nur ungefähr 1/10 der Spur, sogar auf der radialen Position von 22 mm vom Zentrum der Scheibe entfernt, so dass jede mögliche Abweichung der radialen Position vernachlässigbar ist.
Sogar in einem Aufzeichnungsgebiet, wie dem Testschreibgebiet und dem Vorspanngebiet, innerhalb 00:00:00, kann ein präzises R berechnet werden durch automatische Subtrahieren von N_T von R_in, wenn N_T so eingestellt wird, dass es an der radialen Position innerhalb 00:00:00 negativ wird.
Alternativ können, da die radiale Position, die aus der Adresseninformation unter Verwendung der Formel (6) berechnet wird, ein ziemlich präziser Wert mit nur einem kleinen Fehler ist, der höchstens einige Spuren beträgt, eine Lineargeschwindigkeit für den Radius und ein Datenreferenztakt bei der Lineargeschwindigkeit f_d0 (MHz) = 1/T direkt aus R durch die folgende Gleichung (7) geschätzt werden: fd0 = fin + 25,9308(R – Rin)/(Rout – Rin) (7)
Hier ist f_in die Datenreferenztaktdauer bei R_in, die gewöhnlicherweise 17,2872 MHz beträgt.
7(b) zeigt, wie man einen Referenztakt erzeugt, der sich in Synchronisation mit der Rotation befindet, unter Verwendung eines Referenzsignals f_R0. In 7(b) zeigt eine gestrichelte Linie den Fluss des Referenzsignals etc. statt den Fluss der Operation an. In 7(b) sind die Schritte B1 bis B5 identisch mit den Schritten A1 bis A5 der 7(a). Im Schritt B11, wo dieser Signalfluss sich parallel zum Fluss der Operation der 7(b) fortsetzt, wird zuerst eine Referenztaktdauer f_d0, die erzeugt wurde auf der Basis der Formel (7), aus der Information der Radialposition, die aus der absoluten Zeitadresse der Zieladresse berechnet wurde, erhalten, und dann wird die erhaltene Referenztaktzeitdauer f_d0 in 1/196 geteilt, um ein Referenzsignal f_R0 der Trägerfrequenz des Wobbles zu erhalten. Dann wird im Schritt B6 f_R0 direkt FM-demoduliert als die Trägerfrequenz, um ATIP zu dekodieren. Nach dem Start der Dekodierung wird f_d0 variiert unter Bezug auf die absolute Zeitinformation der ATIP. Durch die Bestätigung im Schritt B7, dass der Abtaster an einer gegebenen Adresse angekommen ist, und dem anschließenden Synchronisieren von f_d0 mit dem Synchronisationsmuster der ATIP wird ein Referenztakt in Synchronisation mit der Rotation der Scheibe erhalten, so dass eine Aufzeichnungspulssequenz im Schritt B8 erzeugt werden kann. Dann wird im Schritt B9 ein Überschreiben mit dieser Aufzeichnungspulssequenz vorgenommen. Sogar dann, wenn die dann aktuelle Adresse kontinuierlich in einem großen Maße bewegt wurde, wenn das Überschreiben einer großen Aufzeichnungsinformation fortschreitet, kann eine Aufzeichnung mit einer im wesentlichen gleichförmigen linearen Dichte innerhalb einer Toleranz einer Markierungslänge erzielt werden, unabhängig von der Änderung der radialen Position durch das automatisch Aktualisieren von f_d0 auf der Basis der Adressinformation der ATIP, sofern das notwendig ist. Diese Toleranz beträgt grob ±1%.
Erzeugungsverfahren (iii) für den Datenreferenztakt
Das Scheibensubstrat hat zusätzlich zu einer Wobblespur Taktmarkierungen einer einzigen Frequenz, deren Frequenz höher als die Trägerfrequenz von f_LO = ungefähr 22,05 kHz ist, und wobei diese Markierungen im CLV-Modus angebracht werden. Wenn die Scheibe bei einer konstanten Winkelgeschwindigkeit in Rotation gehalten wird, werden die Taktmarkierungen getrennt und detektiert, und dann erzeugt das Multiplizieren einer Wiederholungsfrequenz, die als Ergebnis der Trennung und Detektion erhalten wird, mit einer vorbestimmten Zahl, einen Datenreferenztakt. Der so erhaltene Datenreferenztakt wird dann mit einem Synchronisationsmuster des Adresssignals, wie der ATIP-Information, und der Rotation der Scheibe synchronisiert.
Wenn die Frequenz der Taktmarkierung innerhalb eines Zwischenfrequenzbandes zwischen dem Frequenzband des Wobble-Signals und dem Frequenzband der Daten liegt, kann sie leicht aus der Wobbelfrequenz und der Datenfrequenz unter Verwendung eines Bandpassfilters heraus sortiert werden. Die Taktmarkierungsfrequenz beträgt nämlich vorzugsweise das Zweifache oder mehr der Wobble-Frequenz im Hinblick auf die Frequenz bei der einfachen Geschwindigkeit und grob 1/22 (äquivalent einer Wiederholungsraumfrequenz einer 11T Markierung und eines Zwischenraums) oder weniger des Datenreferenztakts bei der einfachen Geschwindigkeit.
Insbesondere werden auf dem Medium Taktmarkierungen aufgebracht, die in einer Frequenz angeordnet sind von grob 60 bis 196 kHz, nämlich bei einer zweiten Frequenz f_L2, die das Zweifache bis Achtfache von 22,05 kHz beträgt.
Wenn weiter f_L2 auf 1/n der Datenreferenztaktfrequenz von 4,3218 MHz voreingestellt wird (n ist eine ganze Zahl), so wird f_L2 mit n multipliziert, um den Datenreferenztakt zu erhalten.
Wenn man vorangehenden Bedingungen integriert hat, als ein bevorzugtes Merkmal, wenn eine Frequenz, die das Zweifache, Vierfache oder Siebenfache von 22,05 kHz aufweist, als f_L2 verwendet wird, so kann sie sowohl aus dem Wobble-Frequenzband als auch aus dem Datenfrequenzband als eine Frequenz von 1/n von 4,3218 MHz heraussortiert werden.
Beim Variieren der Lineargeschwindigkeit auf demselben Medium von der vierfachen Geschwindigkeit zur zehnfachen Geschwindigkeit im Aufzeichnungsgebiet von der innersten Spur zur äußersten Spur, wie das oben erwähnt wurde, ist eine Trennung der Frequenzbänder jedoch etwas komplex, da die Frequenzbänder des Wobble, der Taktmarkierungen und der Daten jeweils auf ungefähr das 2,5-fache im Aufzeichnungsgebiet von der innersten Spur zur äußersten Spur verteilt sind.
Insbesondere bei einer Geschwindigkeit im Bereich der vierfachen Geschwindigkeit bis zur zehnfachen Geschwindigkeit sind die Trägerfrequenzen des Wobble von 88,2 kHz bis 220,5 kHz verteilt, wie das oben erwähnt wurde, und eine Datenkomponente ist in einem Bereich von ungefähr 768 kHz bis ungefähr 1,96 MHz als eine Wiederholungsfrequenz einer 11T-Markierung und eines Zwischenmarkierungsraums verteilt. Wenn man annimmt, dass f_L2 das Vierfache von f_L0 = 22,05 kHz, nämlich f_L2 = 88,2 kHz ist, so ist die Wiederholungsfrequenz der Taktmarkierung bei einer Geschwindigkeit, die dem vier- bis zehnfachen der einfachen Geschwindigkeit entspricht, in einem CAV-Modus durch die Frequenzen, die von 352,8 kHz bis 882 kHz reichen, verteilt.
Somit ist es schwierig, die Taktmarkierungsfrequenz im gesamten Aufzeichnungsgebiet durch ein einziges Bandpassfilter auszusondern. Somit wird als ein vorteilhaftes Merkmal, wenn eine Vielzahl von virtuellen Zonen für jeden Radius vorgesehen sind, das Frequenzband des Filters für jede Zone geändert.
Wenn weiter f_L2 das n/2-fache der Wobble-Frequenz sein kann, kann die Wiederholungsfrequenz der Taktmarkierung durch ein einziges Bandpassfilter heraussortiert werden.
Wenn beispielsweise f_L2 das 3,5-fache von f_L0 = 22,05 kHz (äquivalent zu 1/56 von 4,3218 MHz) sein kann, nämlich f_L2 = 77,175 kHz, so wird die Wiederholungsfrequenz der Taktmarkierung sich in einem Bereich von 308,7 kHz bis 771,75 kHz bei den vierfachen bis zehnfachen Geschwindigkeiten im CAV-Modus befinden, so dass sie von der Frequenzkomponente der Daten, die in einem Bereich von ungefähr 768 kHz bis ungefähr 1,96 MHz liegt, um eine Breite von grob 10 kHz unterschieden werden kann.
Die Taktmarkierung wird durch eine Vertiefung oder eine amorphe Markierung, die zwischen den Spuren angeordnet ist, und einen eindeutig großen unabhängigen Wobble, der eine kurze Raumwellenlänge aufweist, die der Spur verliehen wurde, beispielhaft dargestellt. Im letzteren Fall hat der Wobble für die Taktmarkierung vorzugsweise eine große Amplitude in einem Bereich von grob 50 bis 200 nm im Vergleich zur Wobble-Amplitude (Spitze zu Spitze) von grob 20 bis 50 nm bei einer gewöhnlichen CD-RW. Noch besser ist es, wenn sich eine solche Taktmarkierung über und quer zumindest zur Hälfte einer Kante oder einer Rille des gewöhnlichen Wobbles erstreckt.
Die physikalische Länge der Taktmarkierung ist vorzugsweise kürzer als eine 3T-Markierung (ungefähr 0,8 μm), so dass die Taktmarkierung aus den Datenfrequenzen durch ein Bandpassfilter mit Leichtigkeit heraussortiert werden kann.
Wie man aus Voranstehendem erkennt, weist, wenn das oben erwähnte Verfahren (iii) als ein bevorzugtes Merkmal gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Wobble-Spur ein Wobble-Signal auf, dessen Frequenz mit ±1 kHz gemäß einer ATIP-Information mit einer Trägerfrequenz von ungefähr 22,05 kHz im Hinblick auf die Frequenz bei der einfachen Geschwindigkeit moduliert wird, und sie weist auch Taktmarkierungen auf, die entlang der Wobble-Spur angeordnet sind mit einer Wiederholungsfrequenz in einem Bereich vom Zweifachen bis Achtfachen von 22,05 kHz.
Durch das Ersetzen von f_A0 der 7(a) mit der Frequenz f_L2 = 77,15 kHz, die aus einer solchen Taktmarkierung erzeugt worden ist, und das 56-fache von f_L2 als die Datenreferenztaktfrequenz f_d0 behandelt wird, ist es möglich, das Flussdiagramm der 7(a), so wie es ist, zu verwenden.
Erzeugungsverfahren (iv) für den Datenreferenztakt
Dies ist ein Verfahren, bei dem ein scheibenförmiges Medium verwendet wird; das Scheibensubstrat weist eine Spur auf, die ein Wobble-Signal besitzt, dessen Frequenz konstant ist, wenn die Lineargeschwindigkeit konstant ist. Und die Wobble-Spur weist eine Adressinformation und ein Synchronisationsmuster auf in Bezug darauf, ob der Wobble in Phase moduliert ist oder ob eine spezifizierte Position ohne Wobble ist (um die Amplitude zu null zu machen). In diesem Verfahren ist es nämlich für dieses Medium vorteilhaft, das Medium gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zu verwenden.
In diesem Fall ist es möglich, einen präzisen Referenztakt durch das Detektieren der Frequenz des Wobbles zu erzeugen, wobei die Scheibe sich bei einer konstanten Winkelgeschwindigkeit dreht, die einen Verlust einer vollständigen Lesekompatibilität mit der existierenden CD-RW verursachen könnte durch das Fehlen jeglichen ATIP-Signals, und die nicht durch eine Fluktuation der Spurmäanderfrequenz durch Frequenzmodulation beeinflusst würde, und durch das direkte Multiplizieren der detektierten Frequenz mit einer vorbestimmten Zahl. Dieser Referenztakt kann mit dem Synchronisationsmuster der Adressinformation und der Drehung der Scheibe gemäß der Adressinformation und der Synchronisationsinformation in derselben Weise synchronisiert werden, wie das in Verbindung mit dem Verfahren (I) beschrieben ist.
Wenn man annimmt, dass die Wobble-Frequenz in diesem Fall 1/n (n ist eine ganze Zahl), grob 1/22–1/50 der Datenreferenztaktfrequenz f_d0 ist, ist es möglich, die Multiplikationsfehler zu reduzieren, so dass die Wobble-Frequenz vom Datenfrequenzband getrennt werden kann. Durch das Ersetzten von f_A0 der 7(a) mit dieser Wobble-Frequenz ist es möglich, das Flussdiagramm der 7(a), so wie es ist, zu verwenden.
Das Vorangehende ist ein illustrierendes Beispiel des Verfahrens: in einer leeren Scheibe im nicht aufgezeichneten Zustand oder einer Scheibe, die ein aufgezeichnetes Gebiet und ein nicht aufgezeichnetes Gebiet aufweist, werden aus der Information, die vorher auf das Substrat geschrieben wurde, beispielsweise durch einen Spur-Wobble, ein Datenreferenztakt, der mit der Rotation der Scheibe synchronisiert ist und der umgekehrt proportional zum Radius ist, und eine Adressinformation gelesen, worauf ein Schreibsignal synchron mit der Adresse erzeugt wird.
Alternativ kann während des Herstellens einer Scheibe oder beim ersten Verwenden einer leeren Scheibe eine Formatierung durchgeführt werden, um Adressinformation, Synchronisationsinformation und andere Information im gesamten Aufzeichnungsgebiet der Scheibe im Form eines EFM-modulierten Signals aufzuzeichnen. Danach kann dieses aufgezeichnete Signal verwendet werden.
Der Zweck der Formatierung besteht nur darin, notwendige Daten gleichförmig über der gesamten Scheibenoberfläche aufzuzeichnen; solche notwendigen Daten sollten auf keinen Fall im CAV-Modus aufgezeichnet werden, und sie können im CLV-Modus mit einer hohen Geschwindigkeit, beispielsweise der achtfachen Geschwindigkeit, aufgezeichnet werden. Als Alternative kann sogar im CAV-Modus eine Erzeugungsschaltung für einen Datenreferenztakt als getrennte Einheit verwendet werden, um Daten zu erzeugen, die mit der Rotation der Scheibe synchronisiert sind und in der Frequenz im Verhältnis zur radialen Position zunehmen. Und die Aufzeichnung kann gemacht werden, da der Datenreferenztakt dynamisch zum Davonlaufen gebracht wurde (swept off).
Aus dem EFM-modulierten Signal, das aufgezeichnet wurde, kann der Datenreferenztakt direkt extrahiert werden, was die Genauigkeit der Taktdauer und der Synchronisation erhöht.
Das Formatierverfahren wird beispielhaft durch die folgenden Verfahren (v) und (vi) dargestellt.
Erzeugungsverfahren (v) für den Datenreferenztakt
Dies ist das Verfahren, in welchem absolute Zeitinformation in einem Unterkode im Vorhinein als ein EFM-moduliertes Signal auf dem Medium im gesamten Aufzeichnungsgebiet aufgezeichnet wird.
Das EFM-modulierte Signal wird während der Aufzeichnung auf das Medium, das mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit in Rotation versetzt wird, detektiert, und dann werden der Datenreferenztakt und die Adressinformation aus dem EFM-modulierten Signal erhalten. Dieser Takt befindet sich in umgekehrtem Verhältnis zum Radius und ist mit der Scheibendrehung der Scheibe und dem Synchronisationsmuster des Unterkodes synchronisiert. Dann werden ein Schreibsignal, das mit demselben Takt synchronisiert ist, und das Adresssignal erzeugt.
Wenn die absolute Zeit vorher in einem Unterkode im gesamten Aufzeichnungsgebiet als EFM-moduliertes Signal aufgezeichnet ist, so werden die Nutzerdaten als beliebige Daten (gewöhnlicherweise als Serien von 0) aufgezeichnet.
In dieser formatierten Scheibe wird das gesamte EFM-modulierte Signal und die in ihr enthaltene Unterkodeinformation durch dasselbe Verfahren wie bei einer CD-ROM, die im CAV-Modus wiedergegeben werden soll, zugänglich. Aus dem EFM-modulierten Signal kann dann die Datenreferenztaktzeitdauer extrahiert werden.
Dieses Verfahren ist geeignet, wenn es in einer Situation verwendet wird, wie einem Nachspann (postscript) in einem sogenannten Multisession-Verfahren, bei dem die Daten relativ lang sind und zur äußeren Seite eines kontinuierlich aufgezeichneten Gebietes, das sich von der inneren Seite der Scheibe erstreckt, hinzugefügt werden sollen.
Erzeugungsverfahren (vi) für Datenreferenztakt
Dies ist das Verfahren, in dem eine Blockstruktur, die in DC-ROM-Spezifikationen (dem so genannten Gelben Buch) definiert ist, vorher als EFM-moduliertes Signal auf das Medium im gesamten Aufzeichnungsgebiet aufgezeichnet wird.
Während der Aufzeichnung auf das Medium, das mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, wird das EFM-modulierte Signal detektiert, und ein Datenreferenztakt und Adressinformation werden aus dem detektierten EFM-modulierten Signal erhalten. Dieser Takt befindet sich in inversem Verhältnis zum Radius und in Synchronisation mit der Drehung der Scheibe und einem Synchronisationsmuster des Unterkodes. Dann werden ein Schreibsignal, das mit dem Takt synchron ist, und das Adresssignal in derselben Weise, die oben beschrieben wurde, erzeugt.
Insbesondere wird zuerst eine Blockstruktur, die aus 98 EFM-Rahmen (2352 Bytes) zusammengesetzt ist, als eine Einheit im Vorhinein auf dem gesamten Aufzeichnungsgebiet des Mediums gemäß dem CD-ROM-Format aufgezeichnet.
Die Blockstruktur ist eine logische Datenstruktur, die in den CD-ROM-Spezifikationen definiert ist.
Die einzelnen Blöcke enthalten Teile von Nutzerdaten, eine logische Adresse, die Kopfabschnitt genannt wird, und ein Synchronisationssignal, die auch während der Formatierung aufgezeichnet werden.
Daten werden in Einheiten aufgezeichnet, von denen jede aus 98 Rahmen besteht. Zuerst werden aufzuzeichnende Objektdaten alle 2048 Byte unterteilt, und Synchronisationsinformation mit 12 Bytes und ein Kopfabschnitt mit 4 Bytes werden jeder unterteilten Information hinzugefügt.
Dann werden der Kopfabschnitt und die Daten mit Ausnahme des Synchronisationsmusters verschlüsselt und ECC-Daten (Fehlerkorrekturkode) werden hinzugefügt. Die sich ergebenden Daten und die oben erwähnte hinzugefügte Synchronisationsinformation werden miteinander verschachtelt, wonach die neu angeordneten Daten in 98 Rahmen aufgeteilt werden.
Für jeden Rahmen werden die EFM-Rahmensynchronisation und der Unterkode zum Rahmenkopf hinzugefügt, und ECC-Daten, die aus den Daten jedes Rahmens berechnet werden, werden zur Rahmenmitte und dem Rahmenanhang neu hinzugefügt.
Der Unterkode enthält verschiedene Information, wie die absolute Zeitinformation; von den 98 Rahmen enthalten nur der nullte und der erste Rahmen jeweils ein Rahmensynchronisationssignal.
Auf diese Weise wird das aufzuzeichnende EFM-modulierte Signal geschaffen.
Vorzugsweise wird die Formatierung im Zufallspaketschreibverfahren (random packet write method) gemäß UDF (Universal Disk Format) Version 1.5 und neuere durchgeführt, so dass die oben erwähnte Blockstruktur sogar dann aufgezeichnet wird, wenn eine unbeschriebene Scheibe formatiert wird. Das Zufallspaketschreibverfahren wird als ein Kode durch die OSTA (Optical Storage Technology Association, ein amerikanischer Geschäftskreis) legalisiert. Die Formatierung für das Paketschreiben ist auch im Orangen Buch, Teil 3, bei dem es sich um CD-RW Spezifikationen handelt, definiert.
Aber es kann teilweise durch ein lokales Überschreiben eine Unterbrechung der Unterkodedaten in einem Zeilenabschnitt zwischen Paketen auftreten (1 Paket besteht aus 16 oder 32 Blöcken). Somit ist es vorteilhaft, einen Zugang zu haben, indem die Blockadresse zu Rate gezogen wird, die in einem Nutzerdatenabschnitt jedes Blocks aufgezeichnet ist, statt Adressinformation, die im Unterkode enthalten ist.
Dieses Verfahren ist insbesondere nützlich, wenn es auf das sogenannte Zufallspaketschreibverfahren angewandt wird, in welchem hinzuzufügende Daten in Form von kurzen Paketen fester Länge vorliegen und sie in einer zufälligen Position überschrieben werden.
Die 8 und 9 zeigen jeweils ein Beispiel des Schemas, um einen Datenreferenztakt zu erzeugen durch das Bewegen des Abtaster zu einer gegebenen Adresse im CAV-Modus gemäß dem oben erwähnten Verfahren (v) oder (vi) und dann dem Extrahieren der Trägerfrequenz des Wobble.
Zuerst wird wie bei einer gewöhnlichcn CD, die durch ein CAV-Verfahren wiedergegeben werden soll, mit einem Spurverfolgungsservo im AUS-Zustand, der Abtaster an eine gegebene radiale Position durch eine grobe Bewegung eines Linearmotors bewegt, und in der Zwischenzeit werden Spurkreuzungssignale gezählt, um die Anzahl der Spuren, die der Abtaster gekreuzt hat, zu ermitteln. Wenn der Zählwert sich einem voreingestellten Zählwert genähert hat, der die verbleibenden Spuren darstellt, die zu kreuzen sind, um eine Zielspur zu erreichen, wird der Spurverfolgungsservo betätigt, um die danach folgende Bewegung des Abtasters zu steuern.
Hier werden im Schritt C6 oder D6, auch wie beim CD-ROM-Wiedergabesystem in einem CAV-Modus, EFM-Daten aus einem aufgezeichneten RF-Signal wiedergegeben, und dann wird ein Datenreferenztakt aus den EFM-Daten extrahiert.
Im Falle der Verwendung des Unterkodes wird im Schritt C6 eine Synchronisation zwischen dem Datenreferenztakt und der Rotation der Scheibe aus einem Rahmensynchronisationssystem des Unterkodes errichtet, und nachfolgend wird im Schritt C7 Adressinformation aus dem Unterkode-Q-Kanal erhalten.
Im Fall der Verwendung der Blockstruktur der CD-ROM-Daten wird im Schritt D6 eine Synchronisation errichtet durch ein Zu-Rate-Ziehen der 12-Byte Synchronisationsinformation an jedem Blockkopf, und nachfolgend wird im Schritt D7 Adressinformation des folgenden Kopfabschnitts erhalten.
Weiter wird in jedem Fall, nachdem eine Bestätigung in Schritt C8 oder D8 erfolgt ist, dass der Abtaster eine gegebene Adresse erreicht hat, die Adressinformation in eine Aufzeichnungspulssequenz in Schritt C9 oder D9 umgewandelt, und nachfolgend werden im Schritt C10 oder D10 Objektdaten in der gegebenen Adresse überschrieben.
Erzeugungsverfahren (vii) für den Datenreferenztakt
Im oben erwähnten Verfahren besteht eine Grundvorausetzung darin, dass die CAV-Rotation für sich unabhängig genau gehalten wird. Alternativ kann eine Rückkopplungsschleife zwischen einem CAV-Rotationssystem und einem Referenztaktreferenzsignal f_R0 vorgesehen sein, um eine präzise Synchronisation zwischen dem Rotationssystem und dem Datenreferenztakt sicher zu stellen. Die CAV-Rotation wird nämlich PLL-gesteuert (Phasenregelschleife), um mit einer berechneten Taktfrequenz (das ist das Referenzsignal f_R0) auf einem gewünschten Radius synchronisiert zu werden, trotz dem Erzeugen einer Referenztaktfrequenz direkt oder über ein Referenzsignal aus einem Wobble-Wiedergabesignal und einer Taktmarkierung an einem gewünschten Radius oder aus einem Unterkode eines aufgezeichneten Signals.
15 ist ein Flussdiagramm, das das Verfahren zeigt, in welchem das Überschreiben ausgeführt wird, wenn der Abtaster eine gegebene Adresse (Radius) erreicht, und die Synchronisation zwischen der Rotation und dem Datenreferenztakt. 16 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems für das Steuern des Überschreibens, wie es in 15 dargestellt wird. Die 15 und 16 zeigen eine Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung einer optischen Scheibe, die eine Aufzeichnung mit einer gleichförmig linearen Dichte unabhängig von der radialen Position erzielt, durch das Verwenden des CAV-Verfahrens, und einen Fluss der Operation der Vorrichtung.
16 ist im Gegensatz zum allgemeinen Diagramm der 6 ein detailliertes Diagramm, das einen Referenzsignaloszillator (VCO1) für das Erzeugen des Datenreferenztakts T (Frequenz f_d0) zeigt, der umgekehrt proportional zum Radius variiert, wenn ein fokussierter Lichtstrahl (der Abtaster) radial zum Aufzeichnungsblock an eine gegebenen Adresse (Zieladresse) bewegt wird, und auch eine Datensequenz-Synchronisationsvorrichtung für das feine Einstellen der Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe auf der Basis des Ergebnisses des Phasenvergleichs zwischen dem Referenzsignal f_R0, das erhalten wurde durch das Teilen des Datenreferenztakts T_d0 bei einem gegebenen Radius in 1/N (N ist eine ganze Zahl) und die Spurwobblefrequenz f_A0, die in der Zieladresse detektiert wurde, in einer Weise, dass die Datenreferenztaktfrequenz f_d0 am gegebenen Radius und die Spurwobblefrequenz f_A0 in der Zieladresse eine Beziehung f_d0 = N·f_A0 unabhängig von der radialen Position erfüllt, und die Synchronisation der Startposition eines Aufzeichnungsblocks und einer Datensequenz, die im Block zu schreiben ist.
In den 15 und 16 wird als Beispiel eine wiederbeschreibbare Compact-Disk (CD-RW) verwendet, und N = 196.
In diesem Verfahren werden als erstes die Unterstützung der Bewegung des Abtasters an eine gegebene radiale Position, die Unterscheidung, ob der Abtaster eine Zieladresse erreicht hat, und das Berechnen des Datenreferenztakts durch eine spezielle CPU1 im Laufwerk gesteuert. Es werde nun für den anfänglichen Status angenommen, dass ein fokussierter Lichtstrahl an einem Referenzradius R_in, beispielsweise der innersten Spur des Aufzeichnungsgebiets, einer Fokussierung und Zielverfolgung unterliegt. Wenn das Medium der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird ein Referenzumdrehungswert (Scheibenrotationsgeschwindigkeit) w₀ in einem Bereich von 1900 bis 2200 so festgelegt, dass die Lineargeschwindigkeit auf der innersten Spur des Aufzeichnungsmediums grob das Vierfache (4,8 m/s) der Lineargeschwindigkeit einer CD beträgt. Insbesondere wird, wenn der Referenzradius R_in = 21 mm beträgt, w₀ auf grob 2180 U/min festgelegt, und wenn R_in = 24 mm beträgt, so wird er auf grob 1910 U/min festgelegt.
16 ist im Grundaufbau ähnlich der 6, aber sie zeigt die Details eines PLL-Systems (Phasenregelschleife), das eine Rotationssteuerung durchführt, wie es durch gestrichelte Linien umgeben ist. In 16 sind die Kodierer ED1, ED2 der 6 als ein einzelner Kodierer ED dargestellt, und der Lasertreiber LD1 der 6 ist weggelassen und wird als eine Komponente der Aufzeichnungspulserzeugungsschaltung WP1 behandelt. Und die Zugriffsservosteuerung-CPU1 wird als ein Teil behandelt, der eine Funktion von verschiedenen Funktionen einer Steuer-CPU1 vornimmt.
Die Referenztaktgeneratorschaltung CK1 der 6 ist in 16 dargestellt, wie sie ein Signal von der Steuer-CPU1 empfängt, und wie sie aus einem Digital-Analog-Wandler und einem spannungsgesteuerten Oszillator VCO1 aufgebaut ist. Hier ist f_d0 die Datenreferenztaktfrequenz, die invers proportional zum Radius ist, die auf der Adressinformation basiert, unter Verwendung von beispielsweise den Formeln (4) bis (7), wobei das digitale Ausgangssignal, das durch die Steuer-CPU1 berechnet wurde, durch einen Analog-Digital-Wandler in eine Spannung V_d0 umgewandelt wird, die proportional zu f_d0 ist, worauf eine Frequenz proportional zu V_d0 durch den VCO1 erzeugt wird. Dieses Teilverfahren ist nur ein illustrierendes Beispiel und es kann alternativ durch einen anderen digitalen Synthesizer ersetzt werden, so lange die Datenreferenztaktfrequenz proportional zum Radius erzeugt wird. Wie oben erwähnt wurde, ist, wenn man annimmt, dass die Geschwindigkeit auf der äußersten Spur die zehnfache Geschwindigkeit der CD ist, die auf der innersten Spur grob die vierfache Geschwindigkeit, und f_d0 variiert von 17,287 MHz bis zu 43,218 MHz. Somit ist der digitale Synthesizer vorzugsweise fähig, diesen Frequenzbereich mit einer Auflösung von grob 0,1 MHz zu durchlaufen. Obwohl die Referenztaktdauer proportional zum Radius in einer solchen Auflösung schrittweise variiert, ist es möglich, Fehler in der Markierungslänge an der einzelnen radialen Position innerhalb einer Toleranz zu halten (gewöhnlicherweise ungefähr ±1%).
f_d0 wird in 1/196 durch eine Teilungsperiode geteilt und als ein Referenzwert f_R0 der Trägerfrequenz des Wobble an einem gegebenen Radius verwendet.
In 16 steht BPF für ein Bandpassfilter für das Extrahieren einer Trägerfrequenzkomponente f_A0 aus dem Wobble-Signal, und HPF für ein Hochpassfilter für eine FM-Modulation des Wobble-Signals.
Eine Phasenvergleichsvorrichtung PCO vergleicht, ob f_A0 in Phase mit einem Referenzsignal f_R0 ist. Das Ergebnis des Phasenvergleichs der PCO wird in eine mittlere Spannung V_m0 umgewandelt, die durch das LPF erhalten wird; je größer die Phasendifferenz ist, desto mehr wird V_m0 als ein Rückkopplungssignal zunehmen. V_m0 wird in eine Frequenz f_PM umgewandelt, die die Frequenz des Spindelmotors M1 durch den VCO2 steuert. Die Kombination des PCO, LPF und VCO2 ist eine gebräuchliche Konstruktion, die in einer gewöhnlichen PLL-Steuerung verwendet wird. Durch diese PLL-Steuerung wird die Umdrehungszahl der Scheibe eingestellt, um so f_A0 mit f_R0 zu synchronisieren, nämlich um die Phasendifferenz in der PCO auf null zu bringen.
Wenn man dem Verfahren der 15 folgt, werden zuerst im Schritt G1 ein Bewegungsbefehl zu einer Adresse und eine gewünschte Zieladresse DA1 in die Steuer-CPU1 über eine externe Schnittstelle eingegeben. Im Schritt G2 wird der Spurverfolgungsservo für die Bewegung zur Zieladresse außer Funktion gehalten. Gleichzeitig berechnet im Schritt Ga1 parallel zum Fluss der Operation, aus der Adresse AD1 (hier ATIP-Adresse) die CPU1 den Radius der Ziel-ATIP-Adresse und die Spurzahl mit den Formeln (4) bis (6). Dann wird die Zieldatenreferenztaktfrequenz f_DA auf dem Radius der Zieladresse mit der Formel (7) berechnet, und die berechnete Frequenz wird durch den VCO1 erzeugt. Und diese f_DA wird in 1/196 geteilt, um die Trägerfrequenz f_RA des Wobble an der Zieladresse zu erzeugen. f_DA und f_RA werden als Referenzfrequenzen bezeichnet.
Allgemeiner wird die Datenreferenztaktfrequenz f_d0 aus der folgenden Gleichung (100) berechnet: fd0 = fref + (R – Rref)/ΔR (100),die durch den berechneten Radius R und den Referenztakt T an der aktuellen ATIP-Adresse erfüllt werden muss, und in welcher f_d0 in Abhängigkeit vom Radius R Variiert, der aus einer gegebenen Adresse, an der die Daten aufzuzeichnen sind, be rechnet wird, wobei T_ref (Frequenz f_ref) der Datenreferenztakt auf dem Referenzradius R_ref am führenden oder folgenden Ende des Aufzeichnungsgebiets der optischen Scheibe D1 ist, ΔR die Radiusbreite, die von der innersten Spur zur äußersten Spur des Aufzeichnungsgebiets reicht, ist. Ein Radialbewegungssignal wird auch an den Linearmotor (Spindelmotor) M1 unter Verwendung des berechneten (R – R_ref) ausgegeben.
Im Schritt G3 wird der Abtaster PU1 radial bewegt, angetrieben durch den Linearmotor LM1 gemäß einem Befehl von der CPU1, und im Schritt G4 wird der Abtaster PU1 zu einer Zieladresse durch einen Grobbewegungsmechanismus gemäß der Spurzahl bewegt. Im Schritt G5 erfolgt eine Bestätigung aus der Spurzahl, dass der Abtaster PU1 sich adäquat nah der Zieladresse genähert hat, worauf der grobe Bewegungsmechanismus unterbrochen wird und zur selben Zeit der Spurverfolgungsservo auf einer Spur nahe der Zieladresse (gewöhnlicherweise kurz davor) im Schritt G6 in Funktion gesetzt wird. Nachfolgend wird eine Abtastung durch den Laserlichtstrahl mit dem Wiedergabepegel entlang der Führungsspur durchgeführt, wobei der Spurverfolgungsservo aktiv bleibt.
Hier wird die Trägerfrequenz f_A0 des Wobble extrahiert. Da der Abtaster PU1 nahe an die Zieladresse heran gekommen ist, so sind die erweiterte f_A0 und f_R0, die aus der Zieladresse berechnet werden, innerhalb eines solchen Bereichs, dass sie durch einen Phasenvergleich PLL-verriegelt werden können.
Somit werden im Schritt G7 f_A0 und f_RA einem gegenseitigen Phasenvergleich unterzogen, und dann wird eine Rückkopplung an den Spindelmotor M1 in der Art gegeben, dass sich f_A0 in Synchronisation mit f_R0 befindet, was die Synchronisation der CAV-Rotation sichert.
Dann wird im Schritt G7 eine CAV-Rotation des Spindelmotors M1 durch die geschätzte Trägerfrequenz f_RA des Wobbles festgelegt, worauf mit aktivem Spurver folgungsservo eine Abtastung durch den optischen Strahl entlang der Spur durchgeführt wird. Im Schritt G8 wird das Push-Pull-Signal P1 durch den Abtaster PU1 wiedergegeben, so dass die Trägerfrequenz f_A0 des Wobbels durch den BPF extrahiert wird, und die ATIP-Information durch den ATIP-Dekodierer WDA1 dekodiert wird. Im Schritt G9 wird auf der Basis der Adressinformation, die von Zeit zu Zeit unter Wiedergabe der Echtzeit aktualisiert wird, f_d0 berechnet, um gelegentlich von Zeit zu Zeit parallel zum Schritt Ga2 aktualisiert zu werden, und somit die Referenztaktfrequenz f_d0 durch den VCO1 zu erzeugen. Gleichzeitig damit werden unter Heranziehung des letzten Werts von f_R0, der durch das Teilen von f_d0 in 1/196 erhalten wird, f_R0 und f_A0 einem gegenseitigen Phasenvergleich durch den PCO unterworfen, und die Steuerung für die CAV-Rotation der Scheibe wird auf dem Spindelmotor M1 durchgeführt, um so f_R0 und f_A0 miteinander zu synchronisieren. Die Schritte G8, G9 und Ga2 bilden eine PLL-Rückkopplungsschleife, wobei f_d0 als ein Referenzsignal angenommen wird, um den Spindelmotor M1 im wesentlichen in einer CAV-Rotation zu halten.
In den Schritten G8 bis G10 wird unter der vorangehenden Rückkopplungsarbeit eine Abtastung durch den Aufzeichnungs-/Wiedergabelichtstrahl durchgeführt, und es wird auch die Umdrehungszahl der CAV-Rotation fein eingestellt gemäß der von Zeit zu Zeit variierenden ATIP-Adresse und f_d0, um somit den Abtaster PU1 dicht an die Zieladresse zu bringen. Im Schritt G10 wird, wenn beurteilt wird, dass der Abtaster PU1 die Zieladresse erreicht hat, die Aufzeichnungspulssequenz im Schritt G11 erzeugt. Unter einem Befehl der Steuer-CPU1 werden die binären Daten in das EFM-modulierte Signal kodiert, und der Aufzeichnungspuls wird gemäß dem Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung synchron mit f_d0, die durch den VCO1 erzeugt wird, korrigiert, so dass Gatter der Aufzeichnungspulssequenz von α₁T, β₁T, ..., α_mT, β_mT erhalten werden, wie das in 5 gezeigt ist, um einen die Laserdiode ansteuernden Strom für den Abtaster PU1 in der Aufzeichnungspulssequenzgeneratorschaltung WP1 auf der Basis der Gattersignale zu erzeugen. Im Schritt G11 werden die Aufzeichnungsleistung Pw, die Arbeitspunktleistung Pb und die Löschleistung Pe aus dem Abtaster PU1 zur Spur der Zieladresse gestrahlt, um die notwendigen EFM-modulierten Daten zu überschreiben. Hier wird während der Erzeugung der Aufzeichnungspulssequenz im Schritt G11 ein Synchronisationssignal in der ATIP-Information gleichzeitig mit f_d0 herangezogen, um eine Synchronisation in der Position mit dem ATIP-Rahmen zu erhalten.
Weiter wird aus den eingegebenen Daten, die im CD-Format kodiert sind, die Aufzeichnungspulssequenz in der Aufzeichnungspulserzeugungsschaltung WP1 erzeugt. In 16 wird auch eine Korrektur der Aufzeichnungspulssequenz gemäß der Lineargeschwindigkeit, die der Adresse entspricht, berücksichtigt.
Auf den ersten Blick ist das vorangehende Verfahren ähnlich im Operationsfluss mit dem Steuersystem für das Aufzeichnen mit einem kommerziell erhältlichen CD-R/RW-Laufwerk, da die Wobble-Frequenz und die Referenztaktfrequenz miteinander verglichen werden, um eine Synchronisation mit der CLV-Rotation zu erzielen. Für eine Synchronisation mit der CLV-Rotation wird die Referenztaktfrequenz f_d0, die unabhängig von der radialen Position konstant ist, als ein Referenzsignal verwendet. Mit dieser f_d0 als ein Referenzsignal wird f_R0 erzeugt, um ziemlich streng zu bewirken, dass die Rotation des Motors in großem Maß variiert, um eine Synchronisation der Rotation zu erzielen. Zu dieser Zeit würde, wenn das Ausmaß der radialen Bewegung groß ist, die Differenz zwischen f_A0 und f_R0 zu groß sein beim Fehlen der vorangehenden groben Einstellung der Umdrehungszahl für sich auf den Wert, der durch die Berechnung aus dem Radius bestimmt wird, was zu einer Abweichung des Abtasters PU1 aus dem Fangbereich der PLL-Steuerung führt.
Anderseits hält, da die Vorrichtung der 16 in einem CAV-Modus während der groben Bewegung angetrieben wird, M1 die anfängliche Umdrehungszahl der CAV-Rotation aufrecht, bevor die radiale Bewegung gestartet wird. Und da sowohl f_R0 als auch f_A0 im Verhältnis zum Radius variieren, obwohl sie große beträchtliche Fluktuationen durch die radiale Bewegung erleiden, würden sie nicht aus dem Fangbereich des PLL abweichen. So lange nämlich sich der Abtaster PU1 adäquat nah an die Spur der Zieladresse durch den Grobbewegungsmechanismus bewegt hat, ist es möglich, die CAV-Steuerung durch die PLL-Steuerung zu steuern, da die radiale Position fein eingestellt wird durch das Lesen der Adresse, wie sie ATIP-dekodiert ist. Sofort nachdem der Abtaster PU1 in die Nähe der Zieladresse gekommen ist, um das ATIP-Dekodieren zu starten, wird die Umdrehungszahl der CAV-Rotation durch die PLL-Steuerung auf der Basis der f_d0, die in Echtzeit gemäß der ATIP-Adresse variiert, fein eingestellt. In 16 bildet ein Teil, der durch eine endlose gestrichelte Linie umgeben ist, einen PLL-Steuerschaltung.
Hier wird für jeden ATIP-Rahmen (Einheit 1/75 Sekunde bei der einfachen Geschwindigkeit der CD), der eine minimale Einheit der Aktualisierung von f_d0 darstellt, eine Synchronisation mit f_R0 = (1/196)f_d0 durchgeführt, um die Scheibendrehung durch die PLL-Steuerung zu verriegeln. Somit dient das CAV-Rotationssteuerverfahren der vorliegenden Erfindung, anders ausgedrückt, auch als ZCLV, in welchem eine virtuelle Zone für jeden ATIP-Rahmen vorgesehen ist. Da jedoch jeder ATIP-Rahmen, der die Länge der individuellen Zone darstellt, weniger als einen Umfang der Scheibe darstellt, kann er im wesentlichen als CAV-Rotation behandelt werden. Mit dieser CAV-Rotationssteuerung ist es möglich, eine Synchronisation zwischen dem Datenreferenztakt und der Scheibenrotation für jeden Radius mit verbesserte Präzision zu bewirken, im Vergleich zu einer Ausführung der CAV-Rotationssteuerung auf dem Spindelmotor M1 unabhängig und mechanisch, um somit die Fluktuation der Markierungslänge in jeder radialen Position auf ein Minimum zu reduzieren.
Obwohl dies in 16 nicht dargestellt ist, wird als Vorsichtsmaßnahme bei der CAV-Rotation während der groben Bewegung des Abtaster PU1 die Umdrehungszahl des Spindelmotors M1 durch einen Geschwindigkeitssensor (gewöhnlicherweise einen Lochsensor) überwacht, und noch besser ist es, wenn zusätzlich ein Rotationsaufrechterhaltungssteuermechanismus verwendet wird, dessen grobe Präzision sich in einem Bereich von ungefähr ±1–10% befindet. Vom Stillstand bis zum Anstieg der Rotation, nämlich dem Fangbereich des PLL, ist es notwendig, die Umdrehungszahl direkt zu steuern und auch eine Verschiebung zur PLL-Steuerung vorzunehmen, die das Referenztaktsignal f_d0 heranzieht, das gemäß der Adresse erzeugt wird, nachdem der Zählwert einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Dies ist insbesondere wirksam, um jede mögliche Abweichung vom Fangbereich des PLL zu verhindern, sogar dann wenn die CAV-Rotation während der groben Bewegung in großen Ausmaß abweicht. Dadurch dass keine Unterscheidung in einer multiplizierten Frequenz zwischen dem Aufzeichnen mit der vierfachen Geschwindigkeit auf der innersten Spur und der bei der achtfachen Geschwindigkeit auf einer Spur leicht außerhalb der mittleren Spur möglich ist, ist diese relative grobe Steuerung der Umdrehungszahl durch ein direktes Überwachen der Umdrehungszahl des Spindelmotors M1 auch wirksam, ein mögliches Davonlaufen zu verhindern, wenn es passiert, dass die Synchronisation irrtümlicherweise mit der achtfachen Geschwindigkeit statt der beabsichtigten vierfachen Geschwindigkeit erfolgt.
Dieses CAV-Verfahren unterscheidet sich vom konventionellen CLV-Modus des PLL-Rotationssteuersystems dadurch, dass die CAV fein eingestellt wird durch die Referenzfrequenz f_d0 und f_R0, die aus der ATIP-Adresse berechnet werden. Es ist vorteilhaft, wenn diese fein eingestellte Breite gewöhnlicherweise in einer Toleranz von ±1% der Referenzumdrehungsgeschwindigkeit w₀ liegt, um die PLL-Steuerung zu halten und auch eine Aufzeichnung mit einer gleichförmig linearen Dichte für die Wiedergabe im CLV-Modus. Der radiale Grobbewegungsmechanismus ist nämlich vorzugsweise fähig, den Abtaster PU1 zu veranlassen, sich der Zieladresse so dicht zu nähern, dass dieser Bezug erfüllt wird.
In der Vorrichtung der 16 ist es, da die Differenz zwischen dem Frequenzband auf der innersten Spur und dem auf der äußersten Spur ungefähr das 2,5-fache beträgt, wesentlich, eine spezielle Aufmerksamkeit beim Einstellen der Frequenzbänder für das Bandpassfilter (BPF), das Hochpassfilter (HPF) und das Tiefpassfilter (LPF) zu verwenden. Insbesondere für das LPF im PLL-Steuersystem ist es notwendig, das Aufzeichnungsgebiet radial in mehrere Zonen aufzuteilen und die Frequenzbänder für jede Zone in Abhängigkeit von der Situation zu ändern.
In der vorliegenden Erfindung ist es gemäß den vorangehenden Verfahren möglich, den Datenreferenztakt zu erzeugen, der in umgekehrten Verhältnis zum Radius Variiert. Aber das Erzeugungsverfahren für den Datenreferenztakt der vorliegenden Erfindung sollte auf keinen Fall auf diese dargestellten Beispiele begrenzt sein.
Das vorangehende Zugriffsverfahren, das Erzeugungsverfahren für den Datenreferenztakt und das Rotationssynchronisationsverfahren für das Verwirklichen der Aufzeichnung mit gleichförmiger linearer Dichte, die lesekompatibel mit der CD ist, im CAV-Modus sind auf eine große Vielzahl von CD-R/RW-Medien unabhängig von der Umdrehungszahl anwendbar, und sie sind insbesondere wirksam, um die Zugriffsleistung zu verbessern, wenn sie im Medium und dem Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Wenn man eine kommerziell erhältliche CD einfacher Größe betrachtet, weist sie einen Durchmesser von 8 cm auf, und die Differenz der Lineargeschwindigkeit zwischen den innersten und äußersten Spuren im CAV-Verfahren beträgt höchstens das Zweifache; somit können das Medium, das Aufzeichnungsverfahren und die oben erwähnte Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung ohne eine Neukonstruktion angewandt werden. In einem solchen Fall beträgt die Lineargeschwindigkeit, um die Datentransferrate zu erhöhen, auf der äußersten Spur vorzugsweise das Zehnfache oder mehr der einfachen Geschwindigkeit.
7. Anwendungsbeispiele, die eine Aufzeichnung nach dem CAV-Verfahren verwenden
Ein Anwendungsbeispiel wird nun beschrieben, in welchem die Zeit, um auf eine gegebene Adresse in einer anderen radialen Position zuzugreifen, reduziert wird durch das Verwenden der wiederbeschreibbaren Compact-Disk der vorliegenden Erfindung, die in einem CAV-Verfahren beschreibbar ist, und dem Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung für das Aufzeichnen auf die wiederbeschreibbare Compact-Disk in einem CAV-Verfahren, indem ihre Vorteile maximal genutzt werden.
Insbesondere ist eines der Anwendungsbeispiele ein Text, der auf eine CD aufgezeichnet ist, für das wiederholte Praktizieren einer fremden Sprache und Musik. Bei dieser Anwendung wird ein Satz einer fremden Sprache oder ein Musikstück wiedergegeben als eine Demonstration, um den Nutzer zu zwingen, ihn oder es zu wiederholten, worauf der Nutzer dann den wiederholten Inhalt im Nutzerdatengebiet des Aufzeichnungsgebiets als neue Eingabeinformation aufzeichnet.
Somit ist es sehr bequem, wenn ein Anwendungsprogramm vorher in derselben CD-RW-Disk gespeichert ist und danach wiedergegeben werden könnte, um Demonstrationsdaten wiederzugeben, um somit die Demonstration auszuführen, und wenn die wiederholten Nutzerdaten auf derselben CD-RW-Disk aufgenommen werden könnten, so dass sowohl das Aufzeichnen als auch das Wiedergeben mit ein und derselben Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung verwirklicht werden kann.
In der Praxis ist eine Demonstration in Einheiten von mehreren Sekunden bis zu mehreren zehn Sekunden unterteilt, so dass sie komfortabel wiederholt werden kann, und das Aufzeichnen sowohl der Demonstration als auch der Nutzerdaten muss innerhalb eines gewissen kurzen Zeitbereichs erfolgen. Somit sind, da es möglich ist, die Zugriffszeit eines optischen Abtasters zwischen dem Anwengungsprogrammgebiet und dem Nutzerdatengebiet auf ein Minimum zu reduzieren, das Aufzeichnungsmedium und das Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung speziell wirksam für das Aufzeichnen mit dem CAV-Rotationsverfahren. Es ist neuerdings eine populäre Praxis, die Wiedergabe einer CD durch ein CAV-Verfahren durchzuführen; wenn das Aufnehmen und die Wiedergabe immer in einem CAV-Modus stattfindet, ist es möglich, ein Wechselverfahren von der Aufzeichnung zur Wiedergabe und umgekehrt zu erleichtern, um somit das Verfahren in reduzierter Zeit auszuführen.
Gemäß dem CD-RW-Medium der vorliegenden Erfindung, das für diese Anwendung geeignet ist, umfasst das Anwendungsgebiet ein Anwendungsprogrammgebiet, das einen kontinuierlichen spezifizierten Teil des Anwendungsgebiets belegt und ein vorbestimmtes Anwendungsprogramm speichert, und ein Nutzerdatengebiet, das den verbleibenden Teil des Anwendungsgebiets belegt, und in dem die Nutzerdaten, die sich zumindest auf das Anwendungsprogramm beziehen, aufgezeichnet werden können. Die Wiedergabe des Anwendungsprogramms und das Aufzeichnen der Nutzerdaten, die sich auf das Anwendungsprogramm beziehen, werden jeweils bei konstanter Winkelgeschwindigkeit durchgeführt.
Das Anwendungsprogrammgebiet kann ausgebildet werden durch das Aufzeichnen eines Teils der unbeschriebenen CD-RW durch den Nutzer oder es kann sich um vorher aufgezeichnete ROM-Daten handeln, die auf dem Substrat in Form ungleichmäßiger Vertiefungen (phasentiefenmodulierte Vertiefungen) ausgebildet werden.
In jedem Fall wird, da das Anwendungsprogramm selbst praktisch als Nur-Lese-Daten (ROM) behandelt wird, die in Frage stehende CD-RW-Disk so angesehen, als habe sie lokal ein ROM-Gebiet, und sie wird somit auch als Teil-ROM (partial ROM, P-ROM) bezeichnet.
In dieser CD-RW-Disk des P-ROM-Typs belegen gewöhnlicherweise sowohl ein Gebiet, das ein Anwendungsprogramm speichert, um so den Datenort zusammen mit einer ATIP-Adresse anzuzeigen (Anwendungsprogrammgebiet) als auch ein Nutzerdatengebiet einen Zug aufeinander folgender Adressen als ein einheitliches Gebiet.
25 ist ein Diagramm, das die Datenanordnung zusammen mit ATIP-Adressen zeigt.
Das Diagramm der 25 ist eine zusammengesetzte Form, die eine perspektivische Ansicht (100) und einer Schnittansicht (101) einer CD-RW-Disk zeigt. Die CD-RW-Disk 100 weist eine Datenstruktur auf, die, sequentiell von der innersten Spur aus, aus einem PCA (Leistungskalibrierungsgebiet), einem PMA (Programmspeichergebiet), einem Vorspanngebiet, einem Programmgebiet und einem Nachspanngebiet besteht. Unter diesen Gebieten ist das PCA ein Testschreibgebiet für das Bestimmen der optimalen Aufzeichnungsleistung; das PMA ein temporäres Datenverwaltungsinformationsaufzeichnungsgebiet, dessen Information speziell für die CD-R oder CD-RW ist; das Vorspanngebiet ein Gebiet, in welchem Dateiverwaltungsinformation, die TOC (table of contents, Inhaltsverzeichnis) genannt wird, die natürlich im CD-ROM-Format verwendet wird, und Scheibenverwaltungsinformation eingeschrieben sind; das Nachspanngebiet ein Gebiet, das den Nachspann der EFM-Daten anzeigt. Das Programmgebiet ist ein Gebiet, in welchem die Nutzerdaten aufgezeichnet werden sollen; in der vorliegenden Erfindung umfasst diese Programmgebiet sowohl ein Anwendungsprogrammgebiet als auch ein wiederbeschreibbares Nutzerdatengebiet. Um eine Lesekompatibilität mit der konventionellen CD-ROM sicher zu stellen, ist es absolut wesentlich, notwendige Information in den Vorspann- und Nachspanngebieten aufzuzeichnen.
In der vorliegenden Erfindung ist das Informationsgebiet (schraffiertes Gebiet der Scheibe 100 in der Perspektive in 25), das von mindestens dem vorderen Ende B des PCA-Gebiets bis zum hinteren Ende D des Nachspanngebiets reicht, mit einem üblichen Phasenwechselmedium bedeckt.
Im Programmgebiet gibt es zwei Gebiete für das Verwirklichen der Teil-ROM-Funktion, um ein Anwendungsprogramm zu speichern. Eines ist ein Gebiet (Haupt-ROM-Gebiet), in welchem die Aufzeichnungsschicht auf dem Substrat ausgebildet ist, und Daten unter Verwendung einer ungleichförmigen Vertiefungssequenz (einer Vertiefungssequenz, die vorher auf dem Substrat beispielsweise durch Spritzguss ausgeformt wurde), die vorher in der Substratfläche ausgebildet wurde, aufgezeichnet sind. Das andere Gebiet ist ein Gebiet (Nach-ROM-Gebiet), in welchem die Aufzeichnungsschicht vorher auf der CD-RW-Disk 100 auf der ganzen Oberfläche als ein wiederbeschreibbares Gebiet ausgebildet ist, wobei das Aufzeichnungsgerät daran gehindert wird, ein teilweises Wiederbeschreiben des Gebiets auszuführen, in welchem Teildaten vorher aufgezeichnet wurden.
In mindestens dem Nach-ROM-Gebiet und einem RAM-Gebiet läuft eine Spiralführungsspur 105 für das Führen des Laserlichts, wie das in (a) der 26 gezeigt ist. Die Führungsspur 105 wird durch gegenüberliegende Seitenwände 105a, 105b gebildet und weist gewöhnlicherweise einen trapezförmigen Querschnitt mit einer Tiefe von 0,03–0,05 μm und einer Breite von ungefähr 0,5 μm auf. Wenn sich die Scheibe dreht, tastet Laserlicht das Aufzeichnungsgebiet entlang des Umfangs der Scheibe entlang der Zentrallinie der Führungsspur 105 ab. Die Führungsspur 105 ist mit einem Wobble versehen durch die radial mäandrierende Spurgeometrie, wobei der Wobble zusätzliche Daten, wie die ATIP-Information und ein Synchronisationssignal angibt. In 26 ist die Amplitude der Spurmäandrierung übertrieben dargestellt, wobei die Amplitude des Mäanders tatsächlich ungefähr 0,03 μm im Vergleich zu den ungefähr 0,5 μm der Spurbreite darstellt. Andererseits ist beim Vorhandensein des Haupt-ROM-Gebiets mit den Haupt-ROM-Daten die Spurgeometrie vorzugsweise so, dass die Zentrallinie 107, die eine Vertiefungssequenz 106, eine Folge von Vertiefungen, verbindet, mit einer Amplitude mäandriert, die so groß ist wie die Amplitude des Mäanders der Führungsspur 105, wie das in (b) der 26 gezeigt ist.
In jedem Fall ist es für eine gegebene Adressinformation zusammen mit der Führungsspur in einem breiten Sinn, die vom führenden Ende B des PCA-Gebiets bis zum hinteren Ende D des Nachspanngebiets reicht, vorteilhaft, wenn Adressinformation und Synchronisationssignale in Form einer absoluten Zeit gemäß dem Wobble gegeben sind. Die absolute Zeitadresse wird in Einheiten von Minuten, Sekunden und Rahmen dargestellt, wobei 1/75 Sekunde als minimale Einheit (Rahmen) definiert ist. In 25 am führenden Punkt A des Programmgebiets, führt die ATIP vom 0-Minute-0-Sekunde-0 Rahmen (hier nachfolgend als 00:00:00 Rahmen angegeben) maximal zu einem 79:59:74 Rahmen. Gemäß der Datenkapazität ist die maximale ATIP-Adresse des Programmgebiets, nämlich die Startzeit (Punkt C in 25) des Nachspanngebiets variabel. Das Programmgebiet wechselt am Punkt C in das Nachspanngebiet. Die ATIP-Adresse des Nachspanngebiets nimmt kontinuierlich zu, folgend auf die hinterste ATIP-Adresse des Programmgebiets. Gewöhnlicherweise beträgt die Länge des Nachspanngebiets grob 1 bis 2 Minuten. Mittlerweile sind das PCA, PMA und die Vorspanngebiete zwischen Punkt B und Punkt A in 25 angeordnet. Die ATIP-Adresse wird auf 00:00:00 am Punkt A zurückgesetzt, worauf sie sequentiell von 99.59.74 vom Punkt A zum Punkt B abnimmt (führende Endadresse des PCA). Die ATIP-Adressen in den PCA, PMA und den Vorspanngebieten sind für nur 80 s oder 90 s Minuten nicht verfügbar.
27 zeigt eine illustrierende Datenanordnung im Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung. In 27 sind Punkte A, B, C, D auf denselben ATIP-Adressen wie die Punkte A, B, C, D der 25 angeordnet. Und BA besteht aus einem PCA/PMA-Gebiet 110 und einem Vorspanngebiet 111, AC ist ein Programmgebiet 112, und CD ist ein Nachspanngebiet 120.
In 27 ist ein Anwendungsprogrammgebiet 120 auf dem inneren Umfang der Aufzeichnungsgebietes, nämlich am Start der ATIP-Zeit angeordnet, und ein Nutzerdatengebiet 121 ist am äußeren Umfang des Aufzeichnungsgebiets relativ am Ende der ATIP-Zeit angeordnet.
In 27 sind auch das Anwendungsprogrammgebiet 120 und das Nutzerdatengebiet 121 einfach getrennt an den inneren und äußeren Umfangsorten angeordnet, welches Gebiet auch immer sich am inneren Umfang befinden mag. Weiter ist als ein Beispiel das Programmgebiet in zwei Sessions gemäß den Spezifikationen eines Multisessionformats aufgeteilt. Das Zeit-Session-Programmgebiet kann eine Datenstruktur sein, so dass es eine Session ist, wo das Anwendungsprogramm gespeichert ist, und das andere eine Session ist, wo die Nutzerdaten frei geschrieben werden können.
Das Anwendungsprogrammgebiet 120 besteht aus einem Ausführungsprogrammgebiet 123 und einem Demo-Datengebiet 124. Das Ausführungsprogrammgebiet 123 speichert Programme im Ausführungsformat, wie das Hauptmenüprogramm für das Steuern der Eingabe/Ausgabe, das Aufgaben in einer interaktiven Weise mit dem Nutzer ermöglicht, ein Grundroutineprogramm für das Zuteilen der Aufgaben zu Unterroutinen auf der Basis des Hauptmenüs, und Unterroutineprogramme, die auf die Auswahl des Nutzers vom Menü ansprechen, um die Ausführung verschiedener Aufgaben und Demonstrationen zu bewirken. Das Demo-Datengebiet 124 speichert eine Demonstrationsdatensammlung, die vom Anwendungsprogramm zu Rate gezogen werden kann. In der folgenden Beschreibung werden diese zwei Gebiete 123, 124 allgemein als Anwendungsprogrammgebiet bezeichnet. Die Demonstrationsdatensammlung umfasst als ein Beispiel eine Vielzahl von Unterdemonstrationen, das ist Demo 1, Demo 2, ..., Demo n, so dass der Nutzer irgend eine oder alternativ zwei oder mehr aufeinander folgende für die Wiedergabe auswählen kann.
Im Nutzerdatengebiet werden die Inhalte, die vom Nutzer wiederholt werden in Erwiderung auf beispielsweise die Demo 1, Demo 2, ..., Demo n, als Wiederholungsdaten 1, Wiederholungsdaten 2, ..., Wiederholungsdaten n gespeichert.
Da ein häufiger Zugriff auf das Anwendungsprogrammgebiet 120 und das Nutzerdatengebiet 121 erfolgt, haben diese zwei Gebiete vorzugsweise eine gemeinsame logische Datenstruktur und sind identisch zueinander in Bezug auf das Dateiver waltungsverfahren, um es somit unnötig zu machen, die Dekodierart zu wechseln, wenn Daten wiedergegeben werden.
Insbesondere beim Umgang mit den Sprachdaten, wie das später beschrieben werden wird, um eine mögliche Differenz zwischen der tatsächlichen Datenwiedergaberate/-transferrate auf der Scheibe und der Sprachwiedergaberate in Echtzeit zu beseitigen, und um die Wiedergabe von in Zeitschlitze aufgeteilten Anwendungsdaten und das Aufzeichnen von Nutzerdaten zur selben Zeit durchzuführen, sollten die Daten auf der Scheibe vorzugsweise eine sogenannte Struktur von Paketen fester Länge aufweisen. Hier wird die Aufzeichnung der Pakete fester Länge auf die CD-RW beschrieben. Im CD-ROM-Format, wie es in 28 gezeigt ist, wird die Datenverarbeitung mit 2352-Byte Daten, die 2048 Bytes der Nutzerdaten und zusätzliche Daten zu den Nutzerdaten enthalten, als ein Einheitsblock 130 behandelt. Zu einem Block 130 werden 4-Byte Daten (132) hinzugefügt, die als Kopfabschnitt bezeichnet werden und in Form eines ECC-Kodes (131) für die Fehlersammlung vorliegen, die Adressinformation enthalten, die der ATIP entspricht, und ein 8-Byte Synchronisationssignal (133), das für die Kodierung durch die ECC-enthaltenden Daten benötigt wird.
Wenn man annimmt, dass diese 2352 Byte Daten in eine Matrix von 24 Bytes × 98 Bytes aufgeteilt werden, so wird die Dateneinheit (135) aus 24 Bytes in einer einzelnen Zeile als ein Rahmen bezeichnet, wobei es sich um die Basiseinheit handelt bei der Umwandlung in EFM-modulierte Daten, und die durch den Nutzer nicht gesteuert werden kann. Zu den 24 Byte Daten, die zum Rahmen 135 gehören, wird auch eine Parität für eine Fehlersammlung hinzugefügt, und Adressinformation, die als Unterkode bezeichnet wird, die auf die Scheibe aufgezeichnet werden soll, nachdem sie EFM-moduliert wurden.
Die Aufzeichnung auf eine CD-RW mit Paketen fester Länge wurde durch die OSTA (Optical Storage Technology Association) der Vereinigten Staaten als universales Disk-Format (UDF) Version 1.5 und Multiread-Format mit der Vorraussetzung das CD-ROM-Format zu verwenden, errichtet. Die Nutzerdaten von 32 Blöcken als eine einzelne Einheit, und zusätzliche Blöcke, ein Einlaufblock 141, ein Auslaufblock 142 und ein Verbindungsblock 143 werden ein Paket genannt. Ein Paket enthält nämlich eine Nutzerdatenblockgruppe 140 in der Form von 64-Byte Nutzerdaten.
Dieser Operationsfluss wird beispielsweise, wie das in 30 gezeigt ist, durch ein Systemverwirklicht, das eine CD-RW-Disk 153 der vorliegenden Erfindung umfasst, die teilweise das Anwendungsprogrammgebiet und das Nutzerdatengebiet aufweist, ein CD-RW-Laufwerk 150, das als eine Vorrichtung für das Aufzeichnen/Wiedergeben auf die und von der Scheibe, die in einem CAV-Modus gedreht wird, dient, und ein Host-Computer 151, der betriebsfähig mit der Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung verbunden ist. Das CD-RW-Laufwerk 150 und der Host-Computer 151 sind durch eine Datenübertragungsleitung 2000 miteinander verbunden. Für das Datenübertragungsverfahren wird gewöhnlicherweise ein ATAPI oder SCSI-Verfahren verwendet. Um eine mögliche Differenz zwischen der Datenverarbeitungsrate des CD-RW-Laufwerks 150 und der des Host-Computers 151 während der Datenübertragung zu beseitigen, und um eine Synchronisation der Datenübertragung herzustellen, sind das CD-RW-Laufwerk 150 und der Host-Computer 151 mit Datenübertragungspufferspeichern 206 beziehungsweise 207 ausgerüstet. In den Pufferspeichern 206, 207 wird eine Datenverarbeitung in Einheiten von Paketen, wie sie in 29 gezeigt sind, ausgeführt. Und innerhalb des CD-RW-Laufwerks 150 wird die Verstärkung des EFM-modulierten Signals, das Extrahieren des EFM-modulierten Signals durch ein Bandpassfilter, das Kodieren, Dekodieren und Erzeugen der aufgezeichneten Pulse durch ein Datenverarbeitungssystem 204 durchgeführt. Die Rotation der Scheibe wird durch ein Rotationssteuersystem 203 gesteuert, und die Bewegung eines optischen Abtasters 201, des Spurverfolgungsservos und des Fokussierservos werden durch ein Abtasterservosystem 202 gesteuert. Die Zusammenarbeit zwischen diesen mechanischen Steuerungen und der Datenverarbeitung wird durch eine System-Steuer-CPU 205 gesteuert. Die CPU 205 ist ein allgemeiner Name eines Systems der oberen Leistung für das Vereinigen dieser mechanischen Steuerungen, der Datenverarbeitung und der Aufzeichnung/Wiedergabe elektrischer Signale; die CPU 205 sollte keinesfalls durch einen einzelnen IC verwirklicht werden.
Der Host-Computer 151 umfasst als die Benutzerschnittstelle eine AV-(Audio-Visuelle)-Eingabevorrichtungsgruppe 217, wie ein Mikrofon und eine Kamera, eine AV-Ausgabevorrichtungsgruppe 219, wie ein Lautsprecher und eine Anzeige, und eine andere Vorrichtungsgruppe 220, wie eine Tastatur und eine Maus. Die Eingabe/Ausgabedaten vom Benutzer können als digitale Daten über eine Analog-Digital-Wandlerschaltung 216 und eine Digital-Analog-Wandlerschaltung 218 verarbeitet werden. Gewöhnlicherweise werden Sprach- und Bilddaten nicht nur durch die CPU 210 verarbeitet, sondern durch eine Sprach/Bild-Verarbeitungsschaltung 215. In der Sprach/Bild-Verarbeitungsschaltung 215 und einer Ton/Video-Steuervorrichtung 214 als eine über ihr stehende Vorrichtung findet das Abtasten, Interpolieren, Komprimieren/Dekomprimieren von Daten statt. Wenn Objektdaten sowohl Sprach- als auch Bilddaten enthalten, muss eine zusätzliche Datenverarbeitung ausgeführt werden, um eine Synchronisation zwischen Sprach- und Bilddaten sicher zu stellen. Obwohl die Sprach- und Bilddaten durch verschiedene ICs getrennt verarbeitet werden können, werden sie hier als einheitliche Art von Daten behandelt. Ebenso werden Daten von der Tastatur und der Maus auch durch ein System verarbeitet, das eine E/A-Steuerschaltung 221 darstellt.
Für die Wiedergabe der Anwendungsdaten wird im Laufwerk 150 die Scheibe 153 durch den Lichtstrahl abgetastet, der vom optischen Abtaster 201 ausgesandt wird, während die Scheibe 153 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, so dass die Daten auf der Scheibe 153 in Einheiten von Paketen fester Länge wiedergegeben werden. Die Daten in Form von Paketen werden EFM-demoduliert und dekodiert in Daten in Einheiten von Blöcken (Einheit von 2 kByte) gemäß dem CD-ROM-Format durch das Datenverarbeitungssystem 204, worauf die sich ergebenden Daten zum Pufferspeicher 206 übertragen werden und weiter zum Host-Computer 151 über die Datenübertragungsleitung 200 der Schnittstelle. Die Datenübertragung wird durch die Zusammenarbeit der CPU 210 des Host-Computers und der Systemsteuerungs-CPU 205 des Laufwerks gesteuert. Die Pufferspeicher 206, 207 liegen gewöhnlicherweise in Form von Festwertspeichervorrichtungen, wie DRAMS, vor und sind jeweils im Laufwerk 150 und dem Datenverarbeitungs-Host-Computersystem 151 montiert, das wesentlich ist, um eine Synchronisation der Datenübertragung zu erzielen. In einem einheitlichen System, in dem das Laufwerk und das Host-Computersystem, insbesondere die CPUs 210, 205 in der Funktion kombiniert sind, ist es nicht notwendig, zwei getrennte Pufferspeicher 206, 207 zu montieren, da nämlich ein einziger Pufferspeicher genügt. Da die tatsächliche Datenwiedergabe auf der Scheibe mit hoher Geschwindigkeit stattfindet, ist die Wiedergabe schon in einer von mehreren gleichen Teilen der Sprachdaten-Wiedergabezeit beendet. Und durch das Verwenden des gewöhnlichen SCSI- oder ATAPI-Verfahrens als Schnittstelle kann die Übertragungszeit zwischen den zwei Pufferspeichern 206, 207 vernachlässigbar kurz sein.
Hier reicht in der wiederbeschreibbaren Compact-Disk 153 mit dem CAV-Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Geschwindigkeit während der Aufzeichnung/Wiedergabe von beispielsweise der vierfachen Geschwindigkeit auf der innersten Spur des Programmgebiets bis zur zehnfachen Geschwindigkeit der äußersten Spur. Mittlerweile erfolgt die Wiedergabe der Sprachdaten gewöhnlicherweise bei einer einfachen Geschwindigkeit; somit ist es notwendig, dieser Tatsache besondere Aufmerksamkeit zu schenken. Um somit eine mögliche Differenz bei der Wiedergabegeschwindigkeit zu beseitigen, ist es wesentlich, die Wiedergabegeschwindigkeit für die Einstellung zu ändern. Es werden jedoch die Daten der Demo 1, die im oben erwähnten Leseverfahren gelesen werden, alle temporär in einem Arbeitsspeicher 211 gehalten und dann zur Ton/Video-Steuerung 214 übertragen, unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit der CD-RW und der Datenübertragungsrate der Datenübertragungsleitung 200. Dann werden die Daten im Arbeits speicher 211 mit der gewöhnlichen Tonabtastrate synchronisiert und in analoge Daten im Digital-Analog-Wandler 218 umgewandelt, worauf die analogen Daten im Lautsprecher 219 wiedergegeben werden. Hier sind digitale Tondaten im CD-Format und digitale Daten im CD-ROM-Format in der logischen Struktur verschieden; somit sollten Tondaten vorzugsweise auch digitalisiert und im CD-ROM-Format aufgezeichnet werden, so dass die Demonstrationsdaten und die Wiederholungsdaten der Nutzer in Einheiten von Paketen fester Länge auf der Basis desselben CD-ROM-Formats aufgezeichnet werden können. Die Verarbeitung der Tondaten kann ausreichend mit der eingebauten Funktion eines normalen Personalcomputers erfolgen, der keinen Gegenstand der vorliegenden Erfindung darstellt, so dass seine detaillierte Beschreibung hier weggelassen wird.
31 ist ein Flussdiagramm, dass das allgemeine Verfahren der Aufzeichnung/Wiedergabe durch das CAV-Verfahren unter Verwendung der CAV-beschreibbaren CD-RW zeigt.
Wenn die CD-RW-Disk 153 in das CD-RW-Laufwerk 150 eingesetzt wird, dann werden die Schritte S1 bis S3 im CD-RW-Laufwerk 150 unter der Steuerung der Systemsteuer-CPU 205 ausgeführt.
Zuerst wird im Schritt S1 die CD-RW-Disk 153 der vorliegenden Erfindung in das CD-RW-Laufwerk 150 eingesetzt. Hier beginnt, gewöhnlicherweise unter der Steuerung der Systemsteuer-CPU 205 die Scheibe sich zu drehen, und der Fokussier- und Spurverfolgungsservo werden eingerichtet. Die Scheibe dreht sich mit einer vorbestimmten konstanten Winkelgeschwindigkeit.
Der Abtaster 201 hat zuerst Zugriff zum Vorspanngebiet 111 und dem PMA/PCA-Gebiet 110 im Schritt S2, um zumindest Scheibenverwaltungsinformation zu lesen. Die Scheibenverwaltungsinformation umfasst Information, die sich auf die optimale Aufzeichnungsleistung und die Lineargeschwindigkeit während der Aufzeichnung bezieht, und die den Scheibentyp als CD-RW und insbesondere als mit CAV beschreibbare CD-RW-Disk identifiziert. Und im PCA-Gebiet wird ein Testschreiben durchgeführt, um die optimale Aufzeichnungsleistung zu bestimmen.
Nach dem Schritt S3 wird die Datenverwaltungsinformation von einer adressenspezifischen Adresse auf das führende Ende des Vorspanngebiets 111 und des Programmgebiets 112 hin erhalten, so dass Dateiinformation des Programmgebiets 112 erhalten wird.
Wenn sich eine selbst ausführbare Anwendung im Anwendungsprogrammgebiet 120 befindet, werden die Hauptroutinedaten 125 des Anwendungsprogramms der Scheibe 153 bald durch den Host-Computer 151 im Schritt S4 gelesen. Die nachfolgende Schritte werden ausgeführt, wenn die Daten über das Laufwerk 150 und die Datenübertragungsleitung 200 übertragen werden, durch die CPU 210 des Host-Computers 151. Beim Fehlen eines selbst ausführbaren Programms im Anwendungsprogrammgebiet 120 wählt der Nutzer eine CD-RW ausführbare Datei im Anwendungsprogrammgebiet 120, worauf Schritt S4 gestartet wird.
Gewöhnlicherweise wird im Schritt S5 zuerst der Menüschirm als die Benutzerschnittstelle gestartet, um das Menü auf der Anzeige der AV-Vorrichtungsgruppe 219 anzuzeigen, so dass der Benutzer die Arbeit eines nachfolgenden Ausführungsprogramms unter Verwendung der Tastatur oder einer anderen Eingabevorrichtung 220 auswählen kann.
Hier werden im Schritt S6 die Ausführung einer Demonstration und der Inhalt der auszuführenden Demonstration ausgewählt, und dann wird das Starten der Ausführung der Demonstration durch den Nutzer bezeichnet. Die zuerst gewählte Demonstration wird Demo 1 genannt.
Im Schritt S7 erfolgt ein Zugriff auf eine spezifizierte Adresse des Demodatengebiets 124 der Scheibe 153, wobei in dieser Adresse detaillierte Inhalte 126 der Demonstration beschrieben sind, um Daten der Demo 1 zu erhalten. Gewöhnlicherweise werden diese Daten temporär im RAM-Speicher 212 im Host-Computer oder im Arbeitsspeicher 211 einer Festplatte 213 gespeichert, so dass die Daten vom Arbeitsspeicher 211 gelesen werden. Dann werden im Schritt S8 die Daten in Ton und Bild in irgend einer Vorrichtung der AV-Vorrichtungsgruppe 219 über die Ton/Video-Steuerung 214, die Ton/Bild-Verarbeitungsschaltung 215 und die Digital-Analog-Wandlerschaltung 218 umgewandelt, so dass die Objektdemonstration ausgeführt wird.
Hier wird während der Ausführung des Anwendungsprogramms, wenn beispielsweise eine Lernanwendung für eine fremde Sprache angenommen wird, die Aussprachedemonstration eines spezifischen Satzes wiedergegeben, um den Benutzer zu zwingen, Information einzugeben, die der Demonstration folgt, nämlich den demonstrierten Satz laut zu wiederholen.
Im Schritt S9 hat, wenn die Unterbrechung (Interrupt) 1, um zum Modus der Dateneingabe vom Nutzer umzuschalten, ausgeführt wird, der Abtaster 210 Zugriff zum Nutzerdatengebiet 121 der Scheibe 153, um eine Ruheposition im Schritt S10 anzunehmen. Zu dieser Zeit wird die CD-RW-Disk 153 bei einer konstanten Winkelgeschwindigkeit während der Wiedergabe gehalten, so dass der Zugriff durch den Abtaster 201 in sehr kurzer Zeit beendet werden kann.
Im Schritt S11 erfolgt eine Dateneingabe durch den Nutzer; dies entspricht dem Wiederholen des Inhalts der Demo 1 durch den Nutzer beim Beispiel des Lernens einer fremden Sprache. Die Sprachdaten (Wiederholungsdaten 1) werden temporär im Arbeitsspeicher 211 im Host-Computer 151 über das Mikrofon der AV-Vorrichtungsgruppe 217, den Analog-Digital-Wandler 216, die Sprachverarbeitungsschaltung 215 und die Tonsteuerung 214 gespeichert. Die Nutzerdaten und die Daten der Demo 1 können jeweils rechten und linken Kanälen zugewiesen sein, um sie als Stereoton zu synthetisieren, was den Vergleich zwischen dem Inhalt der Demo 1 und dem vom Benutzer wiederholten Inhalt erleichtert.
Im Schritt S12 werden Daten vom Arbeitsspeicher 211 zum CD-Laufwerk 150 übertragen, so dass die Nutzerdaten im Nutzerdatengebiet 121 der Scheibe 153 aufgezeichnet werden. Wenn eine Anforderung auftaucht, so werden im Schritt S13 die eingegebenen Daten des Nutzers sofort wiedergegeben.
Bei der Unterbrechungsanforderung 2 des Nutzers im Schritt S14 kann die Route R2, um die Daten des Nutzers wieder einzugeben, oder die Route R3, um zur wiederholten Ausführung der Demo 1 zu gelangen, ausgewählt werden; wenn eine solche Auswahl nicht benötigt wird, so wird in Schritt S15 eine Auswahl vorgenommen, ob das Verfahren zur nächsten Demonstration (Demo 1) gehen soll oder ob die Demonstration beendet werden sollte. Wenn das Verfahren zur nächsten Demonstration geht, so kehrt es zum Schritt S6 über die Route R4 für die Auswahl der Demonstration zurück.
Um das Verfahren zu beenden, wird im Schritt S16 die Dateiverwaltungsinformation aktualisiert auf der Basis der Nutzerdaten, die neu im Nutzerdatengebiet 121 aufgezeichnet sind, um die Demonstration im Schritt S17 zu beenden. Dann kehrt das Verfahren zum Menüschirm durch die Route R5 zurück.
Somit hat der Abtaster 201 Zugriff auf das Anwendungsprogrammgebiet 120 und das Nutzerdatengebiet 121, wobei die CAV-Rotation konstant gehalten wird. Somit kann von der Wiedergabe der Demonstrationsdaten und der Aufzeichnung der Wiederholungsdaten durch den Nutzer sofort umgeschaltet werden, so dass der Nutzer eine fremde Sprache lernen kann, durch ein nahtloses Hören und eine Wiederholung der Aussprache, ohne lange zu warten.
Die Demonstration sollte nicht auf Töne begrenzt sein; alternativ kann ein kurzes Musikstück wiedergegeben und vom Nutzer wiederholt werden, oder die Wiedergabe der Demonstration eines animierten Bildes und das Aufzeichnen des animierten Bildes, das von einer Kamera aufgenommen wird, die der Bewegung des Nutzers folgt.
Ausführungsform
Basisbeispiel
Ein 1,2 mm dickes Polycarbonatharzsubstrat wurde mittels Spritzguss hergestellt, auf dem eine Spiralspur, die mit einer Referenzfrequenz von 22,05 kHz wobbelt oder mäandriert, im Hinblick auf die Frequenz bei der einfachen Geschwindigkeit von 1,2 m/s in einem Spurabstand von 1,6 μm ausgebildet wurde.
Die sich ergebende Spur wies eine Breite von 0,52 μm und eine Tiefe von 37 nm auf, wie sie jeweils durch ein optisches Beugungsverfahren im Hinblick auf eine U-Spur-Annäherung unter Verwendung von He-Ne-Laserlicht mit einer Wellenlänge von 633 nm gemessen wurde.
Zur mäandrierenden Spurgeometrie (Wobble) wurde Adressinformation in Form einer ATIP zusätzlich durch eine Frequenzmodulation von ±1 kHz hinzugefügt.
Nachfolgend wurden auf dem Substrat eine untere Schutzschicht, eine Phasenwechselaufzeichnungsschicht, eine obere Schutzschicht, eine reflektierende Schicht und eine aus durch UV Strahlung aushärtbarem Harz bestehende Schicht in dieser Reihenfolge übereinander abgelagert. Die einzeln abgelagerten Schichten wurden mit Ausnahme der durch UV Strahlung aushärtbaren Harzschicht eine nach der andern auf das Substrat in dieser Reihenfolge durch das Sputterverfahren ohne eine Entva kuisierung abgelagert. Die mit UV Strahlung aushärtbare Harzschicht (von ungefähr 4 μm) wurde durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren aufgebracht.
Direkt nach der Ablagerung war die Aufzeichnungsschicht amorph; das Auswählen eine passenden Lineargeschwindigkeit innerhalb eines Bereichs von 3,0 bis 6,0 m/s, die Bestrahlung der amorphen Aufzeichnungsschicht mit Laserlicht der Initialisierungsleistung von 500 bis 700 mW, das eine Wellenlänge von 810 bis 830 nm aufweist, und so fokussiert ist, dass es ungefähr 70 bis 90 μm in der langen Achse und ungefähr 1,3 μm in der kurzen Achse aufweist, um deren gesamte Oberfläche zu kristallisieren, bewirkt eine Initialisierung der Aufzeichnungsschicht in einem unbeschriebenen Zustand.
Nachdem die Ablagerungsrate der einzelnen Schicht gemessen wurde, wurde sie gemäß der Sputterabscheidungszeit gesteuert. Für die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht wurde die Fluoreszensintensität jedes Elements durch einen fluoreszierenden Röntgenstrahl verwendet, um eine Korrektur im Hinblick auf eine absolute Zusammensetzung durchzuführen, wie sie durch eine chemische Analyse erhalten wurde (Atomabsorptionsspektroskopie).
Die Dichte des Aufzeichnungsschichtfilms und des Schutzschichtfilms wurde im Form einer Variation des Gewichts erhalten, wenn dieser auf dem Substrat mit einer Dicke von grob Hunderten nm aufgebracht wurde. Die Filmdicke wurde unter Verwendung eines Filmdickenwertes korrigiert, der im Form einer fluoreszierenden Röntgenstrahlenintensität erhalten wurde, die durch ein Stilus-Schritt-Messgerät gemessen wurde.
Der Flächenwiderstand der reflektierenden Schicht wurde durch ein Vierproben-Widerstandsmessgerät gemessen (mit dem Markennamen Loresta MP, ein Produkt von Mitsubishi Yuka Co., Ltd., einer japanischen Firma, nun Dia Instrument Co., Ltd. eine japanische Firma).
Die Widerstandsmessung wurde in der reflektierenden Schicht durchgeführt, die auf einem Isolatorsubstrat aus Glas oder Polycarbonatharz abgelagert wurde, oder in der reflektierenden Schicht, die als eine oberste Schicht der oben erwähnten Vierschichtstruktur (untere Schutzschicht/Aufzeichnungsschicht/obere Schutzschicht/reflektierende Schicht) abgelagert wurde. Da die obere Schutzschicht ein dielektrischer dünner Film und ein Isolator ist, nimmt sie keinen Einfluss auf die Messung des Flächenwiderstands. Die Messung wurde gemacht, indem Messsonden in Kontakt mit einem Scheibensubstrat mit einem Durchmesser von 120 mm gebracht wurden, das als ein im wesentlichen unendlich großes behandelt werden kann, an einer Position des Radius von 30 bis 40 mm.
Auf der Basis des so erhaltenen Widerstandswerts R wurden ein Flächenwiderstand ρ_s und ein Volumenwiderstand ρ_v aus den folgenden Formeln berechnet: ρs = F·R (8) ρv = ρs·t (9)wobei t die Filmdicke ist, und F der Korrekturwert ist, der durch die Form des zu messenden dünnen Gebiets des dünnen Films bestimmt wird, der gewöhnlicherweise in einem Bereich von 4,3 bis 4,5 liegt, und hier 4,4 betragen hat.
Für die Auswertung der Aufzeichnung/Wiedergabe wurden DDU1000 Testvorrichtungen (Wellenlänge von ungefähr 780 nm), hergestellt von PulseTek Corporation verwendet. Die verwendete Testvorrichtung war eine, die ausgewählt wurde aus: einer Testvorrichtung 1 (ein Kreis von ungefähr 1,25 μm in Spot-Form mit einer Intensität von 1/e²) in der Form einer DDU1000 Testvorrichtung mit NA = 0,55, und einer Testvorrichtung 2 (ein Kreis von ungefähr 1,3 μm in Spot-Form mit einer Intensität von 1/e²) in der Form einer DDU1000 Testvorrichtung mit NA = 0,5.
Mit einer Referenzlineargeschwindigkeit von 1,2 m/s der CD, die als die einfache Geschwindigkeit angenommen wurde, wurden die Überschreibeigenschaften für jede der einfachen bis zwölffachen Geschwindigkeiten ausgewertet.
Die Datenreferenztaktzeitdauer, die 231 nsec bei der einfachen Geschwindigkeit betrugt, wurde in umgekehrtem Verhältnis zur einzelnen Lineargeschwindigkeit variiert.
Wenn nichts anderes erwähnt ist, wurde jede Wiedergabe bei der zweifachen Geschwindigkeit durchgeführt. Nachdem ein Ausgangssignal von der DDU1000-Testvorrichtung durch ein Hochpassfilter hindurchgeführt wurde, dessen Sperrfrequenz in einem Bereich von 5 bis 20 kHz lag, wurde der Jitter mittels einer Zeitintervalanalysevorrichtung (hergestellt von Yokogawa Electric Co., Ltd., einer japanischen Firma) gemessen.
Die Modulation m₁₁ (= I₁₁/I_top) wurde durch ein Beobachten des Augenmusters auf einem Oszilloskop gelesen. Getrennt davon wurde R_top erhalten, wie es durch eine CD-Referenzscheibe CD5B korrigiert wurde (die von Philips, einer holländischen Firma, auf den Markt gebracht wird).
Nachdem die EFM-Zufallsdaten aufgezeichnet wurden, wurden ein 3T-Markierungs-Jitter und ein 3T-Zwischenraum-Jitter gemessen, und der höhere Jitter wurde als der 3T-Jitter verwendet.
Wenn nichts anderes angegeben ist, war das Verhältnis (Pe/Pw) der Löschleistung Pe zur Aufzeichnungsleistung Pw konstant, und Pw wurde schrittweise mit einem Abstand von 1 mW von 9 mW bis 20 mW oder grob 25 mW variiert.
Wenn nichts anderes angegeben ist, so war die Arbeitspunktleistung Pb, wie die Wiedergabelichtleistung Pr bei 0,8 mW konstant.
Bei der Messung des 3T/11T Überschreiblöschverhältnisses wurden, nachdem ein wiederholtes Muster einer 3T-Markierung und einem 3T-Zwischenmarkierungsraum (ein 3T-Muster) einmal aufgezeichnet wurde, ein wiederholtes Muster eines 11T-Musters und eines 11T-Zwischenmarkierungsraums (ein 11T-Muster) überschrieben, und dann wurde die Größe der Reduktion (in Einheiten von dB) des Trägerpegels der 3T-Markierung als ein Löschverhältnis (Löschfähigkeit) gemessen. Die Messung des Trägerpegels wurde durch eine Spektrumanalysevorrichtung (TR4171), die von Advantest hergestellt wird, oder 8567A, die von der Hewlett-Packard Company hergestellt wird, unter Verwendung des Ausgabewiedergabesignals der Testvorrichtung 1 oder der Testvorrichtung 2 als ein Eingangssignal ausgeführt. Das Überschreiben wurde bei jeder Lineargeschwindigkeit ausgeführt, aber jede Wiedergabe wurde bei derselben CD-Lineargeschwindigkeit (1,2 m/s) durchgeführt. Die Auflösungsbandbreite der Spektrumanalysevorrichtung betrug 30 kHz, die Videobandbreite betrug 100 Hz, und die Eingangsimpedanz betrug 50 Ω.
Weiterhin wurde die Auswertung der Überschreibeigenschaften, sofern nichts anderes erwähnt ist, nach einem zehnfachen Überschreiben durchgeführt (Überschreiben auf derselben Spur neun Mal nach der erstmaligen Aufzeichnung im unbeschriebenen Aufzeichnungsgebiet). Für die Auswertung des aufgezeichneten Signals nach dem Beschleunigungstest wurde das aufgezeichnete Signal, das zehn Mal vor dem Beschleunigungstest überschrieben wurde, nur nach dem Beschleunigungstest wiedergegeben, worauf die Auswertung erfolgte.
Ausführungsform 1
Im vorangehenden Basisbeispiel wurde die Scheibe in der folgenden Weise hergestellt, und ein Aufzeichnen auf die Scheibe wurde ausgeführt:
Auf dem Substrat wurden eine untere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine Aufzeichnungsschicht aus In₈Ge₅Sb₆₆Te₂₁, eine obere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine reflektierende Schicht aus Al_99.5Ta_0.5, und ein mit UV-Strahlung aushärtbare Harzschicht in einer Filmdicke von 97 nm, 19 nm, 40 nm, 250 nm beziehungsweise 4 μm in dieser Sequenz abgelagert. Somit wurde eine wiederbeschreibbare Compact-Disk (CD-RW) erhalten. Der Volumenwiderstand ρ_v und der Schichtwiderstand ρ_s der reflektierenden Schicht aus Al_99,5Ta_0,5 betrug 100 nΩ·m und 0,4 Ω/Quadratmeter. Die Initialisierung wurde ausgeführt durch eine Abtastung bei einer Lineargeschwindigkeit von 3 bis 4 m/s mit einem Laserdiodenlicht mit einer Wellenlänge von ungefähr 810 nm, dessen Lichtfleckform oval war, die einen langen Durchmesser von ungefähr 70 μm und einen kurzen Durchmesser von ungefähr 1,3 μm aufweist. Die Bestrahlungsleistung betrug 600–700 mW.
Unter Verwendung der Testvorrichtung 1 mit einer NA = 0,55 wurde ein Testüberschreiben eines EFM-modulierten Signals auf der erhaltenen Scheibe mit jeder der einfachen zweifachen, vierfachen sechsfachen achtfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten gemacht, und die Eigenschaften der Scheibe wurden ausgewertet.
Das Verhältnis (Pe/Pw) der Löschleistung Pe und der Aufzeichnungsleistung Pw wurde konstant bei 0,5 gehalten, und Pw wurde schrittweise in einem Abstand von 1 mW von 9 mW bis 20 mW variiert, wobei das Überschreiben für jede Aufzeichnungsleistung ausgewertet wurde. Jede Schätzung wurde im Hinblick auf die Eigenschaftswerte nach einem zehnfachen Überschreiben ausgeführt. Das Teilpulsaufzeichnungsverfahren gestaltet sich folgendermaßen:
wenn die Zeitdauer einer einzelne aufgezeichnete Markierung nT betrug (T ist die Datenreferenztaktdauer, und n ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 3 bis 11),
bestrahlt Aufzeichnungslicht mit einer Löschleistung Pe, das einen sich im amorphen Zustand befindlichen Abschnitt kristallisieren kann, Zwischenmarkierungsabschnitte,
für die aufgezeichneten Markierungen wurde die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT aufgeteilt (wobei m = n – 1) in dieser Sequenz, um so Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl innerhalb eines Bereichs von 0,0 ≤ j ≤ 2,0) zu erfüllen, und
das Aufzeichnungslicht der Aufzeichnungsleistung Pw (Pw > Pe), das die Aufzeichnungsschicht innerhalb der Zeitdauer α_iT (1 ≤ i ≤ m) schmelzen kann, bestrahlt die Aufzeichnungsschicht, und das Aufzeichnungslicht einer Arbeitspunktleistung Pb (0 < Pb ≤ 0,5Pe) bestrahlt die Aufzeichnungsschicht während der Zeitdauer β_iT (1 ≤ i ≤ m), um diese zu überschreiben; und
wenn eine Lineargeschwindigkeit von 1,2 m/s die Referenzgeschwindigkeit (die einfache Geschwindigkeit) darstellt,

(1) für die 4-fache Geschwindigkeit α₁ = von 0,75 bis 0,25; α_i = von 0,25 bis 0,75 (2 ≤ i ≤ m); α_i + β_i-1 = 1 (2 ≤ i ≤ m),
(2) für eine Geschwindigkeit niedriger als die 4-fache Geschwindigkeit α₁ = von 0,05 bis 1,0; α_i = von 0,05 bis 0,5 (2 ≤ i ≤ m); α_i + β_i-1 = 1 (2 ≤ i ≤ m), und
(3) für eine Geschwindigkeit höher als die 4-fache Geschwindigkeit α₁ = von 0,5 bis 2; α_i = von 0,5 bis 1 (2 ≤ i ≤ m); α_i + β_i-1 = 1 (2 ≤ i ≤ m).

Spezifische Figuren für α₁, α_i, β_m sind für jede Geschwindigkeit in Tabelle 1 gezeigt.
Insbesondere für die vierfachen bis zehnfachen Geschwindigkeiten wurde die Aufzeichnung streng gemäß dem Teilpulsverfahren unter Verwendung von α_i + β_i (4), das durch die aktuellen CD-RW-Spezifikationen normiert ist (Oranges Buch, Teil 3, Version 20) durchgeführt.
Das Ergebnis der Auswertung der Überschreibeigenschaften ist in 10 gezeigt. (a) zeigt einen 3T-Markierungs-Jitter; (b) zeigt einen 3T-Zwischenraum-Jitter; (c) zeigt eine Modulation m₁₁; (d) zeigt R_top; (e) zeigt eine 3T-Markierungs-Länge; und (f) die Abhängigkeit der 3T-Zwischenraumlänge von Pw.
Wie aus Tabelle 1 deutlich wird, lag die optimale Aufzeichnungsleistung im Bereich von 15 bis 16 mW, und die Überschreibeigenschaften wurden im Hinblick auf diesen Leistungswert ausgewertet.
Wie durch (c) und (d) der 10 gezeigt ist, befand sich für jede Lineargeschwindigkeit die Modulation m₁₁ im Bereich von 60 bis 80% (0,6–0,8); und R_top befand sich im Bereich von 15 bis 25%.
Die horizontale Linie in (e) und (f) der 10 zeigt, dass eine Länge der 3T-Markierung während der Wiedergabe mit der zweifachen Geschwindigkeit 231 × 3 × 1/2 = 346,5 nsec betrug. Da die Toleranz jeder Markierungslänge und der Zwischenraumlänge gewöhnlicherweise grob ±10% beträgt, genügt eine solche Länge im Bereich von ±30–40 nsec; 10 zeigt jedoch, dass die meisten Fehler der Markierungslänge und der Zwischenraumlänge innerhalb der Toleranz liegen: Ebenso wurden, wenn Pw 15 bis 16 mW beträgt, die gewünschten Werte innerhalb eines Bereichs von ±10% für 4T bis 11T-Markierungslängen und Zwischenraumlängen erhalten.
Die horizontale Linie in (a) und (b) von 10 zeigt an, dass der maximale Wert der 3T-Jitter-Spezifikationen gleich 35 × ½ = 17,5 nsec während der Wiedergabe mit der zweifachen Geschwindigkeit betrug. Ein guter Jitter-Wert von 17,5 nsec oder weniger wurde für jede der Lineargeschwindigkeiten erhalten.
Somit wurden gute Aufzeichnungseigenschaften für jede Lineargeschwindigkeit erhalten, und es wurden gute Aufzeichnungseigenschaften auch für die vierfachen bis zehnfachen Geschwindigkeiten durch das Teilaufzeichnungspulsverfahren gemäß den CD-RW-Spezifikationen erhalten.
11 zeigt das Ergebnis der Auswertung der Überschreibdauerhaftigkeit bei den zweifachen bis zehnfachen Geschwindigkeiten. (a) zeigt die Abhängigkeit eines 3T- Markierungs-Jitters von der Anzahl der Wiederholungen des Überschreibens, wenn Pw/Pe = 15 mW/7,5 mW, und (b) zeigt die Abhängigkeit eines 3T-Zwischenraum-Jitters von der Anzahl der Wiederholungen des Überschreibens, wenn Pw/Pe = 15 mW/7,5 mW ist.
Für jede Lineargeschwindigkeit wurde eine Überschreibdauerhaftigkeit von 1000 Mal, die bei einer CD-RW gefordert wird, erzielt.

Weiterhin zeigt Tabelle 1 integriert das Teilaufzeichnungspulsverfahren für jede Lineargeschwindigkeit, die Aufzeichnungsleistung, die Löschleistung und das 3T/11T-Überschreiblöschverhältnis. Der Ausdruck "3T/11T-Überschreiblöschverhältnis" bedeutet ein Löschverhältnis eines 3T-Signals, wenn ein einperiodisches Signal einer 11T-Markierung und eines 11T-Zwischenraums überschrieben wurden, nachdem ein einperiodisches Signal einer 3T-Markierung und eines 3T-Zwischenraums aufgezeichnet wurden. Die Lineargeschwindigkeit wurde im Bezug darauf ausgedrückt, wie viel schneller sie war als die einfache Geschwindigkeit von 1,2 m/s. Tabelle 1

Geschwindigkeit	α₁	α_i 2 ≤ i ≤ m	β_m	Pw/Pe (mW)	3T/11T Überschreiblöschverhältnis (dB)
1-fach	0,5	0,15	0,55	15/7,5	30 dB od. mehr
2-fach	0,5	0,25	1,0	15/7,5	30 dB od. mehr
4-fach	1,0	0,5	0,5	15/7,5	30 dB od. mehr
6-fach	1,0	0,5	0,5	16/8	29 dB
8-fach	1,0	0,5	0,5	16/8	28 dB
10-fach	1,0	0,5	0,5	16/8	27 dB

Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, wurde das 3T/11T-Überschreiblöschverhältnis von 29 bis 30 dB für jede der einfachen bis sechsfachen Geschwindigkeiten erhalten, und ein adäquates Löschverhältnis von 28 dB wurde, wenn Pw = 16 mW und Pe = 8 mW sogar für eine höhere Lineargeschwindigkeit, die achtfache Geschwindigkeit, erhalten. Und ein hohes Löschverhältnis von 27 dB wurde auch für die zehnfache Geschwindigkeit erhalten.
Während die Scheibe im CAV-Modus mit der vierfachen Geschwindigkeit auf der innersten Spur (Radius von 22 mm) des Aufzeichnungsgebiets und mit der zehnfachen Geschwindigkeit auf der äußersten Spur des Aufzeichnungsgebiets (Radius von 58 mm) gedreht wurde, wurde ein Datenreferenztakt, der jeder radialen Position entspricht, auf der Scheibe im gesamten Aufzeichnungsgebiet aufgezeichnet, da die radiale Position schrittweise mit einem Abstand von ungefähr 5 mm angezeigt wurde. 500 Stunden nachdem die Scheibe in einer Beschleunigungstestumgebung mit 80°C/85% relativer Feuchte platziert wurde, wurde herausgefunden, dass das aufgezeichnete Signal kaum eine Verschlechterung erlitten hat. Der Jitter betrug 17,5 ns oder weniger während der Wiedergabe mit der zweifachen Geschwindigkeit, und es wurde herausgefunden, dass die Modulation m₁₁ kaum erniedrigt war, sondern 90% oder mehr des anfänglichen Werts beibehalten hat.
Ausführungsform 2
Im oben erwähnten Basisbeispiel wurde die Aufzeichnung auf eine Scheibe ausgeführt, die in der folgenden Art hergestellt wurde:
Die Scheibe wurde in derselben Art wie in der Ausführungsform 1 hergestellt mit der Ausnahme, dass die Aufzeichnungsschicht eine Zusammensetzung von In₈Ge₅(Sb_xTe_1-x)₈₇ umfasst, wobei x 74,4; 75,4 und 76,3 betrug. Somit wurden drei Arten von Schichten, die sich in der Zusammensetzung unterschieden, erhalten.
Die Überschreibeigenschaften wurden unter Verwendung der Testvorrichtung 1 mit NA = 0,5 ausgewertet.
Bei jeder der zweifachen, vierfachen, sechsfachen und achtfachen Geschwindigkeiten wurde der Jitter zwischen 3T-Markierungen gemessen, wobei Pw im Bereich von 9 bis 20 mW in Schritten von 1 mW variiert wurde.
Das Teilaufzeichnungspulsverfahren war dasselbe wie in Ausführungsform 1, wobei in dem Verfahren:
m = n – 1;
α₁ = 1, α_i = 0,5 (2 ≤ i ≤ m)
β_m = 0,5, α_i + β_i-1 = 1,0 (2 ≤ i ≤ m)
Dieses Teilpulsverfahren war nämlich das der 4 gemäß den CD-RW-Spezifikationen.
Für jede der beschriebenen Figuren von x betrug das 3T/11T Überschreiblöschverhältnis bei der achtfachen Geschwindigkeit 30 dB oder mehr, wenn Pw im Bereich von 15 bis 18 mW lag.
12 zeigt das Ergebnis der Auswertung der Überschreibeigenschaften. (a) zeigt die Abhängigkeit eines Jitter-Werts von der Lineargeschwindigkeit und der Aufzeichnungsleistung, wenn x = 76,3; (b) zeigt eine solche Abhängigkeit, aber wenn x = 75,4; und (c) zeigt eine solche Abhängigkeit, aber wenn x = 74,4, gelesen bei der zweifachen Geschwindigkeit.
Jitterwerte wurden tatsächlich an den Gitterpunkten der 12 gemessen, und die einzelnen Jitterwerte an den jeweiligen gemessenen Punkten wurden in einer Konturkarte dargestellt (unter Verwendung von Excel 97, einer Software von Microsoft).
Es wurden herausgefunden, dass die einzelnen Konturlinien lokal leicht gesunken und gestört waren durch die Dateninterpolationsfunktion der verwendeten Software, wobei aber diese lokalen Spitzen und Störungen beim Erfassen des gesamten Bildes vernachlässigbar sind.
Es ergibt sich aus dem Vergleich von (a) bis (c) der 12, dass je größer der Wert von x ist, desto näher existieren die Nieder-Jitter-Gebiete zur hohen Lineargeschwindigkeit hin. In (a) bis (c) können die Gebiete, wo der Jitter 17 nsec (34 nsec im Hinblick auf den Jitter bei der einfachen Geschwindigkeit) oder weniger beträgt, die vierfachen bis achtfachen Geschwindigkeiten (4,8 bis 9,6 m/s) abdecken. Die Abweichung befindet sich also im Bereich der Spezifikationen.
Wenn die Aufzeichnung auf die Scheibe (c) der 12 mittels eines kommerziell erhältlichen Laufwerks mit der vierfachen Geschwindigkeit (CRW4416, hergestellt von Yamaha, CRX120, hergestellt von Sony, und 704AD, hergestellt von Ricoh, alles japanische Firmen) durchgeführt wurde, wurde in jedem Test ein gutes Ergebnis erhalten. Und auch die Blockfehlerrate des aufgezeichneten Signals war innerhalb des Bereichs von nur einer einzige Figur, so dass eine Lesekompatibilität zumindest bei der vierfachen Geschwindigkeit bestätigt werden konnte.
Nach 500 Stunden, nachdem die Scheibe in einer Beschleunigungstestumgebung von 80°C/85% relativer Luftfeuchte platziert wurde, wurde herausgefunden, dass das aufgezeichnete Signal kaum gestört war. Es wurde herausgefunden, dass die Modulation m₁₁ kaum erniedrigt war, wobei sie 90% oder mehr des anfänglichen Werts beibehalten hat.
Ausführungsform 3
Im oben erwähnten Basisbeispiel wurde die Aufzeichnung auf eine Scheibe ausgeführt, die in der folgenden Weise hergestellt wurde:
Die Scheibe wurde in derselben Weise wie die Ausführungsform 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Aufzeichnungsschicht eine Zusammensetzung von Ge₅Sb₇₃Te₂₂ (Sb/Te = 3,32) umfasst.
Das 3T/11T-Überschreiblöschverhältnis bei der achtfachen Geschwindigkeit betrug 31 dB, wenn Pw/Pe = 17 mW/8,5 mW.
Die Überschreibeigenschaften wurden in derselben Weise wie in der Ausführungsform 2 ausgewertet. 13 zeigt eine Konturkarte des Jitter ähnlich der 12. Die Gebiete mit niedrigem Jitter existieren hin zur höheren Lineargeschwindigkeit, da das Sb/Te-Verhältnis höher als in den Ausführungsformen 1 und 2 war, aber gute Überschreibeigenschaften konnten durch das Teilpulsverfahren gemäß den CD-RW-Spezifikationen bei den vierfachen bis achtfachen Geschwindigkeiten verwirklicht werden.
Vergleichsbeispiel 1
Die Scheibe wurde in der gleichen Art wie bei der Ausführungsform 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Aufzeichnungsschicht eine Zusammensetzung von Ge₅Sb₆₈Te₂₇ umfasst (Sb/Te = 2,52 < 2,57).
Die Überschreibeigenschaften wurden durch die Testvorrichtung 1 in derselben Weise wie in Ausführungsform 1 ausgewertet; als Ergebnis war das Löschverhältnis ziemlich inadäquat, sogar bei der vierfachen Geschwindigkeit, und ein Überschreiben war bei der achtfachen Geschwindigkeit ganz unmöglich.
Das 3T/11T-Überschreiblöschverhältnis bei der achtfachen Geschwindigkeit war kleiner als 20 dB.
Obwohl das Teilpulsverfahren modifiziert wurde, betrug der Wiedergabejitter bei der einfachen Geschwindigkeit nicht 35 nsec oder weniger.
Vergleichsbeispiel 2
Die Scheibe wurde in derselben Weise wie in der Ausführungsform 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Aufzeichnungsschicht eine Zusammensetzung von Ge₅Sb₇₇Te₁₈ umfasst (Sb/Te = 4,28 > 4,0).
Die Überschreibeigenschaften wurde durch die Testvorrichtung 1 in derselben Weise wie in Ausführungsform 1 ausgewertet; als ein Ergebnis betrug das 3T/11T-Überschreiblöschverhältnis bei der achtfachen Geschwindigkeit 32 dB, wenn Pw/Pe = 17 mw/8,5 mW. Durch das hohe Rauschen durch die Kristallkörner überschreitet der Jitter 17,5 nsec bei der Wiedergabe mit der zweifachen Geschwindigkeit.
Aber wenn der Jitter durch das Teilpulsverfahren gemäß der CD-RW bei der vierfachen Geschwindigkeit ausgewertet wurde, betrug der Wiedergabejitter bei der zweifachen Geschwindigkeit nicht 17,5 nsec oder weniger (Wiedergabejitter bei der einfachen Geschwindigkeit: 35 nsec oder weniger), da die Rekristallisation amorpher Markierungen sich bemerkbar machte.
Vergleichsbeispiel 3
Die Scheibe wurde in derselben Weise wie in der Ausführungsform 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Aufzeichnungsschicht eine Zusammensetzung von Ge₁₂Sb₆₇Te₂₁ umfasst (Sb/Te = 3,2).
Die Überschreibeigenschaften wurden in derselben Weise wie in Ausführungsform 2 ausgewertet; als ein Ergebnis betrug das 3T/11T-Überschreiblöschverhältnis bei der achtfachen Geschwindigkeit 30 dB, wenn Pw/Pe = 17 mw/8,5 mW.
Aber wenn der Jitter durch das Teilpulsverfahren gemäß der CD-RW bei der vierfachen Geschwindigkeit ausgewertet wurde, betrug der Wiedergabejitter bei der zweifachen Geschwindigkeit nicht 17,5 nsec oder weniger (Wiedergabejitter bei der einfachen Geschwindigkeit: 35 nsec oder weniger), da die Rekristallisation amorpher Markierungen sich bemerkbar machte.
Ausführungsformen 4–5, Vergleichsbeispiele 4–5
Die Scheibe wurde in derselben Weise wie in der Ausführungsform 1 hergestellt mit der Ausnahme, dass die Aufzeichnungsschicht eine InGeSbTe-Legierung oder eine InAgSbTe-Legierung umfasst, die als eine Aufzeichnungsschicht für CD-RW üblich ist.

Die Zusammensetzungen der verschiedenen konkreten Aufzeichnungsschichten sind in Tabelle 2 gezeigt: Tabelle 2

Ausführungsform 4	Ausführungsform 5	Vergleichsbeispiel 4	Vergleichsbeispiel 5
In₉Ge₅Sb₆₅Te₂₂ (Sb/Te = 2,95)	In₉Ag₅Sb₆₅Te₂₂ (Sb/Te = 2,95)	In₉Ge₅Sb₆₂Te₂₆ (Sb/Te = 2,48)	In₉Ag₅Sb₆₂Te₂₅ (Sb/Te = 2,48)

Die Aufzeichnungsschichten der Vergleichsbeispiele 4 und 5 sind Aufzeichnungsschichten, die die aktuellen CD-RW-Spezifikationen erfüllen, und sie weisen eine Lesekompatibilität mit den einfachen bis vierfachen Geschwindigkeiten gemäß den CD-RW-Spezifikationen auf (spezifiziert durch das Orange Buch, Teil 3, Version 2,0). Für die zweifachen bis vierfachen Geschwindigkeiten wurde dasselbe Teilpulsverfahren wie in der Ausführungsform 2 verwendet.
In der InGeSbTe-Legierung und der InAgSbTe-Legierung wird die Abhängigkeit von der Lineargeschwindigkeit eindeutig durch das Sb/Te-Verhältnis bestimmt. Die Aufzeichnungsschichten der Ausführungsformen 4 und 5 wurden durch eine relative Erhöhung der Menge von Sb in der Aufzeichnungsschichten der Vergleichsbeispiele 4 und 5 erhalten, so dass Sb/Te = 2,95.
Auf den Medien der Ausführungsformen 4 und 5 waren gute Überschreibeigenschaften bei den vierfachen bis achtfachen Geschwindigkeiten beim selben Teilpulsverfahren wie in der Ausführungsform 2 möglich.
Bei dem Medium der Ausführungsformen 5 und 6 betrug das 3T/11T-Überschreiblöschverhältnis bei der achtfachen Geschwindigkeit 28 dB; bei jedem Medium war Pw/Pe = 0,5.
Die Tabelle 3 und die Tabelle 4 zeigen einheitlich die verschiedenen Eigenschaften vor und nachdem 500 Stunden vergangen sind, seit diese Scheiben in einer Beschleunigungstestumgebung mit 80°C/85% relativer Feuchtigkeit platziert wurden.

Insbesondere wertet die Tabelle 3 die Eigenschaften des aufgezeichneten Signals nach dem Vergehen von 100 Stunden erneut aus, nachdem das Medium in einer Beschleunigungstestumgebung platziert wurde, auf das vorher eine Aufzeichnung mit der vierfachen Geschwindigkeit gemacht wurde, und die Tabelle 4 wertet solche Eigenschaften nach dem Vergehen von 100 Stunden erneut aus, nachdem das Medium in einer Beschleunigungstestumgebung platziert wurde, auf das vorher eine Aufzeichnung mit der achtfachen Geschwindigkeit gemacht wurde. (Jede Aufzeichnung wurde durch ein zehnfaches Überschreiben gemacht). Tabelle 3: Aufzeichnung mit der vierfachen Geschwindigkeit

	Beschleunigzeit (Stdn.)	3T-Jitter (nsec)	R_top (%)	m₁₁	Aufzeichnungsleistung (mW)
Ausführungsform 4	0	10,8	16,4	0,63	13
	100	11	15,1	0,65
Ausführungsform 5	0	11,8	16,6	0,65	13
	100	> 17,5	15,3	0,41
Vergleichsbeispiel 4	0	11,7	16,2	0,73	12
	100	11,6	15,0	0,74
Vergleichsbeispiel 5	0	12	17,3	0,73	12
	100	12,3	16,2	0,73

Tabelle 4: Aufzeichnung mit der achtfachen Geschwindigkeit

	Beschleunigzeit (Stdn.)	3T-Jitter (nsec)	R_top (%)	m₁₁	Aufzeichnungsleistung (mW)
Ausführungsform 4	0	15,4	16,2	0,67	14
	100	15,4	15,1	0,66
Ausführungsform 5	0	13,9	16,8	0,69	14
	100	21,2	15,1	0,64
Vergleichsbeispiel 4	0	-	-	-	kein Überschreiben
	100	-	-	-
Vergleichsbeispiel 5	0	-	-	-	kein Überschreiben
	100	-	-	-

Wie man aus der Tabelle 3 und der Tabelle 4 sieht, ist die Scheibe gemäß der Ausführungsform 4 nicht nur bei den anfänglichen Eigenschaften ausgezeichnet, sondern auch bei der Archivierungsfestigkeit, sogar wenn das Sb/Te-Verhältnis erhöht wird, um das existierende Medium (Vergleichsbeispiele 4 und 5) lesekompatibel mit den einfachen bis vierfachen Geschwindigkeiten zu machen, um mit höheren Lineargeschwindigkeiten umzugehen.
Andererseits waren bei der Scheibe gemäß der Ausführungsform 5, in welcher das Sb/Te-Verhältnis ebenfalls erhöht wurde, die Reduktion der Modulation und die Erhöhung des Jitter nach dem Beschleunigungstest von 100 Stunden sowohl bei der vierfachen als auch der achtfachen Geschwindigkeit bemerkbar. Und die Signalamplitude wurde reduziert, da amorphe Markierungen verschwanden; somit ist die Scheibe der Ausführungsform 4 in Bezug auf die Archivierungsfestigkeit der amorphen Markierungen der der Ausführungsform 5 überlegen.
Bei der weiteren Durchführung des Beschleunigungstest des Mediums der Ausführungsform 4 für 500 Stunden oder mehr, wurde herausgefunden, dass das anfänglich aufgezeichnete Signal kaum zerstört wurde, und die Modulation m₁₁ verblieb bei 90% oder mehr ihres anfänglichen Werts.
Es ergibt sich aus diesen Fakten, dass das bloße Erhöhen des Sb/Te-Verhältnisses des Mediums, das lesekompatibel mit den einfachen bis vierfachen Geschwindigkeiten ist, nicht genügt, um eine Lesekompatibilität des Mediums mit hohen Linear geschwindigkeiten zu erzielen. Somit haben die hier maßgebenden Erfinder diese Materialien der Aufzeichnungsschicht auf CD-RWs, die lesekompatibel mit der achtfachen Geschwindigkeit sind, angewandt und einen Vergleichen und Studien durchgeführt, und als ein Ergebnis entdeckt, dass die Aufzeichnungsschichten mit einer GeSbTe-Legierung gemäß ihrem Konzept eine einmalige Wirkung aufweisen.
Ausführungsform 6
Im vorangehenden Basisbeispiel wurde die Scheibe in der folgenden Weise hergestellt und es wurde eine Aufzeichnung auf die Scheibe ausgeführt:
Die Scheibe wurde in derselben Weise wie in der Ausführungsform 1 hergestellt mit der Ausnahme, dass auf dem Substrat eine untere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine Aufzeichnungsschicht aus In₈Ge₅Sb₆₆Te₂₁, und eine obere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, in einer Filmdicke von 105 nm, 10 nm beziehungsweise 45 nm in dieser Sequenz abgelagert wurden, und darüber wurde eine reflektierende Schicht in einer Doppelschichtstruktur einer Al_99,5Ta_0,5-Schicht (10 nm) und einer Ag-Schicht (200 nm) in dieser Sequenz abgelagert.
Während dieser Zeit wurde, nachdem die reflektierende Schicht aus AlTa abgelagert wurde, das sich ergebende Halbprodukt offen zur Atmosphäre für mehrere Stunden platziert, bis dessen Oberfläche natürlicherweise oxidiert wurde, um eine Zwischenoxidationsschicht auszubilden, auf die die Ag-Schicht gesputtert wurde. Diese Zwischenoxidationsschicht dient dazu, eine gegenseitige Diffusion zwischen Al und Ag zu verhindern. Schließlich wurde auf die doppellagige reflektierende Schicht eine Schicht aus mittels UV-Strahlung aushärtbarem Harz mit einer Filmdicke von ungefähr 4 μm abgelagert. Der Flächenwiderstand ρ_s der gesamten Doppelschichtstruktur betrug 0,23 Ω/Quadratmeter.
14 zeigt das Ergebnis der Auswertung, die in derselben Weise wie in Ausführungsform 2 unter Verwendung der Testvorrichtung 1 durchgeführt wurde. Es wurden gute Überschreibeigenschaften ähnlich denen der Ausführungsform 2 erhalten.
Bei der achtfachen Geschwindigkeit betrug das 3T/11T-Überschreiblöschverhältnis 31 dB, wenn Pw/Pe = 16 mW/8 mW. Und R_top = 17% und m₁₁ = 0,71. Bei der vierfachen Geschwindigkeit R_top = 17% und m₁₁ = 0,65, wenn Pw/Pw = 15 mW/7,5 mW.
Ausführungsform 7
Im vorangehenden Basisbeispiel wurde die Scheibe in der folgenden Weise hergestellt, und es wurde eine Aufzeichnung auf die Scheibe durchgeführt:
Auf dem Substrat wurden eine untere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine Aufzeichnungsschicht aus In₈Ge₅Sb₆₇Te₂₃, eine obere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine reflektierende Schicht aus Al_99,5Ta_0,5 und eine mittels UV-Strahlung aushärtbare Harzschicht mit einer Filmdicke von 100 nm, 21 nm, 40 nm, 50 nm beziehungsweise ungefähr 4 μm in dieser Sequenz abgelagert. Somit wurde eine wiederbeschreibbare Compact-Disk (CD-RW) erhalten. Der Volumenwiderstand ρ_v und der Flächenwiderstand ρ_s der reflektierenden Schicht aus Al_99,5Ta_0,5 betrug 100 nΩ·m und 0,4 Ω/Quadratmeter.

Ein EFM-moduliertes Signal wurde auf der erhaltenen Scheibe mit jeder der einfachen, zweifachen, vierfachen, sechsfachen, achtfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten unter Verwendung der Testvorrichtung 1 mit einer NA = 0,55 überschrieben. Die Aufzeichnungspulsstrategie war so, dass wie bei der Ausführungsform 2 m = n – 1; T wurde im Verhältnis zur Lineargeschwindigkeit variiert, um die Aufzeichnungsdichte konstant zu halten, α₁T und α_iT (2 ≤ i ≤ m) und α_i + β_i-1 (2 ≤ i ≤ m) wurden unabhängig von der Lineargeschwindigkeit konstant gehalten, und nur β_mT wurde gemäß der Lineargeschwindigkeit variiert. Nämlich, α₁T = 23,1 ns, α_iT = 13,9 ns (2 ≤ i ≤ m). Die Überschreibeigenschaften wurden ausgewertet durch das Messen des 3T-Jitter, der Markierungslänge und der Modulation nach einem zehnfachen Überschreiben. Die Aufzeichnungspulsstrategien für die einzelnen Lineargeschwindigkeiten sind einheitlich in Tabelle 5 gezeigt. Die Lineargeschwindigkeit wurde im Hinblick darauf ausgedrückt, wie viele Male schneller sie war als die einfache Geschwindigkeit von 1,2 m/s. Wenn die einfache Geschwindigkeit 1,2 m/s war, so war T = 231 nsec. Tabelle 5

Geschwindigkeit	α₁ 1	α_i 2 ≤ i ≤ m	β_m	3T/11T Überschreiblöschverhältnis (dB)	Pw/Pe (mW)	3T-Jitter (nsec)
1-fach	0,1	0,06	1,0	30 dB od. mehr	15/7,5	24,5
2-fach	0,2	0,12	0,9	30 dB od. mehr	15/7,5	20,9
4-fach	1,4	0,24	0,7	30 dB od. mehr	15/7,5	22,8
6-fach	1,6	0,36	0,55	29 dB	15/7,5	23,0
8-fach	1,8	0,48	0,4	28 dB	15/7,5	22,7
10-fach	1,0	0,6	0,3	27 dB	15/7,5	24,0

Für jede Lineargeschwindigkeit wurden die oben erwähnte Pw, das Reflexionsvermögen R_top von 17%, die Modulation m₁₁ von 65–70%, und die Asymmetrie im Bereich von ±10% erhalten.
Für die zehnfache Geschwindigkeit betrug, wenn α_i (i von 2 bis m) 0,5 war, der 3T-Jitter 25 nsec. Somit sind die Überschreibeigenschaften im wesentlichen ähnlich denen, wenn α_i (i von 2 bis m) 0,6 war.
Es wird aus Tabelle 5 deutlich, dass durch das Verwenden eines solchen Teilpulsverfahren die Aufzeichnungspulsbreite für sich fest ist, die Taktzeitdauer gemäß der Lineargeschwindigkeit variiert wird, und das Nachspannende des Auspuls-Abschnitts β_m für eine langsamere Lineargeschwindigkeit größer wird, so dass es möglich ist, einen breiten Bereich von Lineargeschwindigkeiten unter Verwendung einer relativ einfachen Aufzeichnungspulserzeugungsschaltung zu handhaben.
Ausführungsform 8
Im vorangehenden Basisbeispiel wurde die Scheibe in der folgenden Weise hergestellt, und es wurde eine Aufzeichnung auf die Scheibe durchgeführt:
Auf dem Substrat wurden eine untere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine Aufzeichnungsschicht aus In₈Ge₅Sb₆₆Te₂₁, eine obere Schutzschicht aus (ZnS)₈₅(SiO₂)₁₅, eine reflektierende Schicht aus Al_99,5Ta_0,5 und eine mittels UV-Strahlung aushärtbare Harzschicht mit einer Filmdicke von 97 nm, 19 nm, 40 nm, 250 nm beziehungsweise ungefähr 4 μm in dieser Sequenz abgelagert. Der Volumenwiderstand ρ_v und der Flächenwiderstand ρ_s der reflektierenden Schicht aus Al_99,5Ta_0,5 betrug 100 nΩ·m beziehungsweise 0,4 Ω/Quadratmeter.
Die Überschreibeigenschaften wurden unter Verwendung der Testvorrichtung 1 mit einer NA = 0,55 und der Testvorrichtung 2 mit einer NA = 0,5 ausgewertet. Für jede der zweifachen, vierfachen, sechsfachen, achtfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten wurde der Jitter zwischen 3T-Markierungen in unterbrochener Weise gemessen, während Pw von 9 bis 20 mW in Schritten von 1 mW variiert wurde, wobei Pe/Pw bei 0,5 konstant gehalten wurde. Für jede dieser Lineargeschwindigkeiten betrug das 3T/11T-Überschreiblöschverhältnis 25 dB oder mehr, wenn Pw im Bereich von 15 bis 20 mW lag. Während die Pulsstrategie auf die Strategie der 4 festgelegt war und nur die Datenreferenztaktzeitdauer umgekehrt proportional zur Lineargeschwindigkeit variiert wurde, wurde der 3T-Jitter gemessen. Das Ergebnis der Messung ist in 17 in derselben Konturkarte wie die der 13 gezeigt. (a) von 17 zeigt die Konturkarte, wenn NA = 0,5, und (b) zeigt die Konturkarte, wenn NA = 0,55.
In jedem Fall wurden Gebiete mit weniger als 17,5 ns Jitter im Bereich der vier- bis zehnfachen Geschwindigkeiten erreicht. Je größer die NA, ein desto größerer Bereich der lesekompatiblen Lineargeschwindigkeit wurde erreicht.
Ausführungsform 9
Im vorangehenden Basisbeispiel wurde die Scheibe in der folgenden Weise hergestellt, und es wurde eine Aufzeichnung auf die Scheibe durchgeführt:
Auf dem Substrat wurden eine untere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine Aufzeichnungsschicht aus Ga₅Ge₅Sb₆₆Te₂₂, eine obere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine reflektierende Schicht aus Al_99,5Ta_0,5 und eine mittels UV-Strahlung aushärtbare Harzschicht mit einer Filmdicke von 100 nm, 20 nm, 40 nm, 250 nm beziehungsweise ungefähr 4 μm in dieser Sequenz abgelagert. Somit wurde eine wiederbeschreibbare Compact-Disk (CD-RW) erhalten. Der Volumenwiderstand ρ_v und der Flächenwiderstand ρ_s der reflektierenden Schicht aus Al_99,5Ta_0,5 betrug 100 nΩ·m beziehungsweise 0,4 Ω/Quadratmeter.
Unter Verwendung der Testvorrichtung 1 mit einer NA = 0,55 wurde das Überschreiblöschverhältnis gemessen; als Ergebnis betrug das 3T/11T-Überschreiblöschverhältnis 25 dB oder mehr für die acht- und zehnfachen Geschwindigkeiten.
Die Abhängigkeit des Jitter von der Lineargeschwindigkeit und der Aufzeichnungsleistung wurde in derselben Weise wie in der Ausführungsform 9 gemessen; das Ergebnis ist in 18 gezeigt. Die verwendete Aufzeichnungspulsstrategie war so, dass m = n – 1; α₁ = 1, α_i = 0,5, β_m = 0,5, α_i + β_i-1 = 1 (konstant in Bezug auf i (2 ≤ i ≤ m)), und Pe/Pw war konstant bei 0,5.
Für die vierfache Lineargeschwindigkeit (4,8 m/s) bis zur zehnfachen Geschwindigkeit (12 m/s) wurde ein guter Jitter erhalten. Für die Aufzeichnungsleistung, so dass der Jitter minimal war, befand sich die Modulation in einem Bereich von 0,6 bis 0,8, R_top betrug ungefähr 17%, und die Asymmetrie war in einem Bereich von ±10%.
Das Medium, auf dem die Aufzeichnung vorgenommen wurde, wurde in einer Beschleunigungstestumgebung von 80°C/85% relativer Luftfeuchte für 500 Stunden platziert, worauf eine Wiedergabe erfolgte; als ein Ergebnis wurde im wesentlichen keine Variation in der Modulation des aufgezeichneten Signals, von R_top, dem Jitter und der Asymmetrie gefunden. Die Modulation behielt insbesondere 90% oder mehr des Wertes vor dem Beschleunigungstest bei.
Ausführungsform 10
Im vorangehenden Basisbeispiel wurde die Scheibe in der folgenden Weise hergestellt, und es wurde eine Aufzeichnung auf die Scheibe durchgeführt:
Auf demselben Substrat wie oben wurden eine untere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine Aufzeichnungsschicht aus In₃Ge₅Sb₇₁Te₂₁, eine obere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine reflektierende Schicht aus einer Al-Legierung (die Mg mit 1,01 Atomprozent, Si mit 0,85 Atomprozent, Mn mit 0,33 Atomprozent, Ti mit 0,002 Atomprozent und unvermeidbare Verunreinigungen mit höchsten 0,01 Atomprozent oder Ag mit 0,91 Gewichtsprozent, Si mit 0,88 Gewichtsprozent, Mn mit 0,67 Gewichtsprozent und Ti mit 0,014 Gewichtsprozent enthält), und eine mittels UV-Strahlung aushärtbare Harzschicht mit einer Filmdicke von 95 nm, 16 nm, 38 nm, 250 nm beziehungsweise ungefähr 4 μm in dieser Sequenz abgelagert. Somit wurde eine wiederbeschreibbare Compact-Disk (CD-RW) erhalten. Der Volumenwiderstand ρ_v und der Flächenwiderstand ρ_s der reflektierenden Schicht aus der Al-Legierung betrug 90 nΩ·m und 0,36 Ω/Quadratmeter.
Unter Verwendung der Testvorrichtung 1 mit einer NA = 0,55 wurde das Überschreiblöschverhältnis gemessen; als ein Ergebnis betrug das 3T/11T-Überschreiblöschverhältnis 25 dB oder mehr für die acht-, zehn- und zwölffachen Geschwindigkeiten.
Die Abhängigkeit des Jitters von der Lineargeschwindigkeit und der Aufzeichnungsleistung wurde in derselben Art wie in der Ausführungsform 8 gemessen; das Ergebnis der Messung ist in 19 gezeigt. Die verwendete Aufzeichnungspulsstrategie war so, dass m = n – 1; α₁ = 1, α_i = 0,5, β_m = 0,5, α_i + β_i-1 = 1 (konstant in Bezug auf i (2 ≤ i ≤ m)), und Pe/Pw war konstant bei 0,5.
Für die sechsfache Lineargeschwindigkeit (4,8 m/s) bis zur zwölffachen Lineargeschwindigkeit (14,4 m/s) wurde ein guter Jitter erhalten. Für die Aufzeichnungsleistung, so dass der Jitter minimal war, befand sich die Modulation in einem Bereich von 0,6 bis 0,8, R_top betrug ungefähr 17%, und die Asymmetrie war in einem Bereich von ±10%.
Ausführungsform 11
Im vorangehenden Basisbeispiel wurde die Scheibe in der folgenden Weise hergestellt, und es wurde eine Aufzeichnung auf die Scheibe durchgeführt:
Auf demselben Substrat wie oben wurden eine untere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine Aufzeichnungsschicht aus In₃Ge₅Sb₇₂Te₂₀, eine obere Schutz schicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine reflektierende Schicht aus Al₉₉Ta_0,5 und eine mittels UV-Strahlung aushärtbare Harzschicht mit einer Filmdicke von 97 nm, 15 nm, 38 nm, 250 nm beziehungsweise ungefähr 4 μm in dieser Sequenz abgelagert. Somit wurde eine wiederbeschreibbare Compact-Disk (CD-RW) erhalten. Der Volumenwiderstand ρ_v und der Flächenwiderstand ρ_s der reflektierenden Schicht aus Al₉₉Ta_0,5 betrug 100 nΩ·m und 0,4 Ω/Quadratmeter.
Laserlicht, das eine Wellenlänge von ungefähr 830 nm aufweist und so fokussiert ist, dass es ungefähr eine Ausdehnung von 100 μm in der langen Achse (radiale Richtung) und ungefähr 1,3 μm in der kurzen Achse (Umfangsrichtung) aufweist, bestrahlte die amorphe Aufzeichnungsschicht, um ihre gesamte Oberfläche zu kristallisieren, um somit die Aufzeichnungsschicht im unbespielten Zustand zu initialisieren. Die Scheibe wurde so zur Rotation gebracht, dass sie mit dem fokussierten Lichtstrahl bei 2,5 m/s abgetastet wird, wobei der fokussierte Lichtstrahl radial um ungefähr 50 mm bei jeder Rotation der Scheibe bewegt wurde, und eine Leistung von 700 bis 900 mW die Aufzeichnungsschicht kontinuierlich bestrahlte. Diese Bestrahlung wurde zweimal auf demselben Gebiet vorgenommen. Durch diese Initialisierungskristallisation wurde das Reflexionsvermögen der Aufzeichnungsschicht im unbespielten Zustand nahezu dasselbe wie das der Aufzeichnungsschicht im gelöschten Zustand während der Aufzeichnung durch ein Überschreiben, das später beschrieben wird.
Die folgende Auswertung dieser Ausführungsform wurde unter Verwendung der Testvorrichtung 2 vorgenommen, die ein optisches System mit einer NA = 0,5 aufweist.
Die Datenreferenztaktzeitdauer, die 231 nsec bei der einfachen Geschwindigkeit betraf, wurde umgekehrt proportional zur individuellen Lineargeschwindigkeit variiert.
Zuerst wurde ein 3T-Muster auf dem unbespielten Gebiet durch ein neunfaches Überschreiben aufgezeichnet, und dann wurde ein 11T-Muster überschrieben, worauf das 3T/11T-Überschreiblöschverhältnis gemessen wurde. Die Abhängigkeit des Überschreiblöschverhältnisses wurde ausgewertet, wenn Pw variiert wurde, wobei Pe/Pw konstant bei 0,5 gehalten wurde; das Ergebnis dieser Auswertung ist in 20 gezeigt. Die Wiedergabe erfolgte bei der einfachen Geschwindigkeit. Wie in 20 gezeigt ist, kann, da das Überschreiblöschverhältnis von 25 dB oder mehr insbesondere bis zur zwölffachen Geschwindigkeit aufrecht gehalten wurde, die Scheibe bis zur zwölffachen Geschwindigkeit verwendet werden. Für bis zur zehnfachen Geschwindigkeit, insbesondere für die zehnfache Geschwindigkeit wurde der Löschleistungsbereich verbreitert.
Wie man aus 20 sieht, so kann wenn Pw 14 bis 18 mW beträgt, Pe/Pw = 0,5 ist, das Überschreiblöschverhältnis von 25 dB oder mehr erzielt werden, wobei die hier in Frage stehenden Erfinder die folgenden Aufzeichnungspulsstrategie dann mit Pw = 15 mW und Pe/Pw = 0,5 betrachten.
Die hier in Frage stehenden Erfinder entdeckten, dass das optimale Teilaufzeichnungspulsverfahren für jede Lineargeschwindigkeit sich so darstellt, dass: m = n – 1; α₁ = 1 und α_i + β_i-1 = 1 (2 ≤ i ≤ m) alle fest sind; α_i (2 ≤ i ≤ m wird konstant gehalten) und bm variabel sind; wobei der schlechteste Wert (3T-Jitter) der 3T-Markierung und der Zwischenmarkierung-Jitter (Zwischenraum-Jitter) im wesentlichen minimal waren; die Modulation 0,6 oder mehr betrug, und die Asymmetrie sich innerhalb ±10% befand.
21 zeigt eine Konturkarte (Linien gleichen Pegels) der Abhängigkeit des 3T-Jitters von α_i und β_m bei den vierfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten. Die Jitterwerte wurden tatsächlich an den Gitterpunkten gemessen und automatisch interpoliert unter Verwendung von Excel 97, einer Software von Mikrosoft. Diese Messung wurde durchgeführt, nachdem ein EFM-Zufallsmuster zehnmal über schrieben wurde, wobei die Löschleistung berücksichtigt wurde. Die Wiedergabe erfolgte bei einfacher Geschwindigkeit.
Bei der zehnfachen Geschwindigkeit wurde der minimale Wert des Jitters erhalten, wenn α_i = ungefähr 0,5 und β_m im Bereich von 0,5 bis 0,6 lag. Und für die vierfache Geschwindigkeit wurde der minimale Wert des Jitters erhalten, wenn α_i 0,3 bis 0,35 betrug, und β_m im Bereich von 0,5 bis 0,6 lag.
Dann wurde, wenn Pe/Pw und Pe variiert wurden, statt dass Pe/Pw = 0,5 war, eine Variation des Jitters in der folgenden Weise beobachtet: für die vierfache Geschwindigkeit: α_i = 1, α_i = 0,3, β_m = 0,5; und für die zehnfache Geschwindigkeit α_i = 1, α_i = 0,5, β_m = 0,3, alle konstant. Dieses Ergebnis ist in 22 gezeigt.
Es ergibt sich aus 22, dass das Verhältnis Pe/Pw kleiner als 0,5 sein sollte für die vierfachen und die zehnfachen Geschwindigkeiten, wobei vorzugsweise ein Pe/Pw im Bereich von 0,4 bis 0,5 einen großen Pw-Bereich erlauben kann. Obwohl es in 22 nicht dargestellt ist, waren, wenn Pe/Pw größer als 0,6 war, die Jitter-Werte insgesamt groß; insbesondere zu den hohen Werten von Pw hin wurden die Eigenschaften drastisch schlechter. Somit wurde Pe/Pw = 0,43 so gewählt, dass ein breiter Aufzeichnungsleistungsbereich für jeder der vierfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten erhalten werden konnte.
Weiterhin wurde eine Aufzeichnungsleistung von 17 mW für jede Geschwindigkeit ausgewählt.
Unter dieser Bedingung wurde die Abhängigkeit des Jitters von α_i und β_m für die vierfachen, achtfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten nochmals gemessen; das Ergebnis dieser Messung ist in 23 gezeigt, wobei die Wiedergabe mit einfacher Geschwindigkeit erfolgte. Der optimale Bereich von α_i und β_m für die vierfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten war im wesentlichen derselbe wie in 21, wobei insbesondere für die zehnfache Geschwindigkeit der Jitter abnahm, so dass ein breiterer Bereich erhalten wurde, wenn α_i variiert wurde. Für die achtfache Geschwindigkeit wurde der minimale Wert des Jitters erhalten, wenn α_i im Bereich von 0,4 und 0,5 lag, und wenn β_m im Bereich von 0,2 bis 0,5 lag.
Für die sechsfache Geschwindigkeit wurde dasselbe Ergebnis erhalten. Er ergibt sich aus diesen Ergebnissen, dass beim Medium dieser Ausführungsform, wenn α_i konstant war, α_i und bm in einem Bereich von 0,25 um einen Referenzwert von 0,5 für jede Geschwindigkeit optimiert wurden, um somit eine optimale Aufzeichnungspulsstrategie für jede Geschwindigkeit zu erhalten. Es stellt sich auch heraus, dass wenn α_i konstant ist, eine Pulsstrategie, um α_i weiter für die niedrigere Lineargeschwindigkeit zu erniedrigen, vorzugsweise verwendet werden sollte, und β_m sollte konstant bei grob 0,3 sein oder es sollte sich für eine niedrigere Lineargeschwindigkeit weiter erhöhen.
Zu diesem Zweck wurden die Überschreibeigenschaften des EFM-Zufallsmusters ausgewertet, wenn α₁ = 1, α_i = 0,25 (2 ≤ i ≤ m), β_m = 0,5 für die vierfache Geschwindigkeit, α₁ = 1, α_i = 0,4, β_m = 0,3 für die achtfache Geschwindigkeit, α₁ = 1, α_i = 0,5 (2 ≤ i ≤ m), β_m = 0,3 für die zehnfache Geschwindigkeit, Pw = 17 mW, Pe/Pw = 0,43 für jede Lineargeschwindigkeit. Somit wurden ein 3T-Jitter von 35 nsec oder weniger, ein R_top von 16 bis 18%, eine Modulation m₁₁ von grob 0,7 und eine Asymmetrie von 0 bis 10% für jede Lineargeschwindigkeit erhalten. Die Qualität dieses Signals war so, dass das Signal mit einer niedrigen Fehlerrate durch ein Wiedergabesystem, das lese-kompatibel mit einer existierenden CD-RW ist, wiedergegeben werden konnte.
Es wurde dargestellt, dass eine solche Aufzeichnungspulsstrategie leicht durch eine Aufzeichnungspulserzeugungsschaltung verwirklicht werden kann, die auf der Basis der aktuellen Spezifikationen gestaltet ist. Somit ist mit der existierenden Technologie diese Aufzeichnungspulsstrategie geeignet für das Aufzeichnen mit der vierfachen, sechsfachen, achtfachen und zehnfachen Geschwindigkeit im CLV-Verfahren.
Wenn andererseits α_i = 1 bei der zehnfachen Geschwindigkeit, wenn nämlich α₁T = 23,1 ns und α₁ so variiert wird, dass diese Zeitdauer bei jeder Geschwindigkeit konstant werden würde, ist α₁ = 0,4 bei der vierfachen Geschwindigkeit und α₁ = 0,8 bei der achtfachen Geschwindigkeit. 24 zeigt die Abhängigkeit des 3T-Jigger von α = 0,25 (2 ≤ i ≤ m), und β_m, wenn α_i = 1 bei der zehnfachen Geschwindigkeit und α_i = 0,4 bei der achtfachen Geschwindigkeit, wenn die Wiedergabe bei der einfachen Geschwindigkeit ausgeführt wurde. Hier ist Pe/Pw = 0,43 und Pw = 17 mW für jede der vierfachen, achtfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten. Für die zehnfache Geschwindigkeit war der Zustand derselbe wie in 21. Für die zehnfache Geschwindigkeit lag nämlich α_i im Bereich von 0,45 bis 0,55, und β_m grob bei 0,3; und der Jitter war minimal wie in 21. Hier lag α_i im Bereich von 0,35 bis 0,45 und β_m im Bereich von 0,3 bis 0,5 bei der achtfachen Geschwindigkeit, und α_i betrug 0,2 oder mehr (es wurden tatsächlich bis zu 0,3 gemessen) und β_m ungefähr 0,3 oder mehr (es wurden tatsächlich bis zu 0,65 gemessen) bei der vierfachen Geschwindigkeit, und ein minimaler Jitter wurde erhalten.
Wenn man annimmt, dass für jede der vierfachen, achtfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten α_iT = 23,1 nsec und α_iT = 11,6 nsec (2 ≤ i ≤ m) beide konstant gehalten werden, so ist β_m = 0,3 konstant oder β_m wird für die unteren Lineargeschwindigkeiten schrittweise erhöht, nämlich β_m = 0,5 bei der vierfachen Geschwindigkeit, β_m = 0,35 bei der achtfachen Geschwindigkeit, und β_m = 0,3 bei der zehnfachen Geschwindigkeit, so dass es möglich ist, ein gutes Überschreiben im Bereich von den vierfachen bis zu den zehnfachen Geschwindigkeiten durchzuführen.
Somit ermöglicht das Medium dieser Ausführungsform eine große Vielzahl von Anwendungen, die mit jeder der Aufzeichnungspulsstrategien des CAV-Verfahrens, die durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagen werden, umgehen kann.
Unter Bezug auf das Ergebnis der 24 konzentriert sich die folgende Beschreibung auf die Aufzeichnungspulsstrategien, die für ein CAV-Verfahren geeignet sind, bei denen α_iT = 23,1 nsec, und α_iT = 11,6 nsec konstant sind.
Weiterhin wurde die Scheibe mit einer Umdrehungszahl von ungefähr 2000 U/min im CAV-Modus in einer Weise gedreht, dass die Geschwindigkeit in der Position des Radius 23 mm gerade die vierfache Geschwindigkeit ist. Die äußerste Spur des Aufzeichnungsgebiets hatte eine Radius von ungefähr 58 mm, wobei dort die Lineargeschwindigkeit ungefähr die zehnfache Geschwindigkeit war.
Während die Lineargeschwindigkeit und die Datenreferenztaktdauer auf dem einzelnen Radius so variiert wurden, wie das in Tabelle 6 gezeigt ist, wurde ein CD-lesekompatibles Signal im CAV-Modus aufgezeichnet. m = n – 1, Pw = 17 mW, Pe/Pw = 0,43, α₁T = 23,1 nsec, α_iT = 11,6 nsec (2 ≤ i ≤ m, alle konstant) waren auf jedem Radius konstant. Nur bm wurde gemäß der Lineargeschwindigkeit variiert. Es betrug nämlich bm = 0,3 auf der äußersten Spur bei der zehnfachen Geschwindigkeit, bm = 0,5 auf der innersten Spur bei der vierfachen Geschwindigkeit, und die dazwischen liegenden Werte wurden auf der dazwischen liegenden Spur (Lineargeschwindigkeit) eindeutig interpoliert.
Ebenso wurde die Aufzeichnungspulsstrategie für jeden Radius in Tabelle 6 im Hinblick auf einen Verhältniswert, das ist α₁, α_i, β_m in Bezug auf die (Datenreferenz) Taktdauer T gezeigt.

Tabelle 6 zeigt zusätzlich einen 3T-Jitter, eine Modulation und eine Asymmetrie während der Wiedergabe des aufgezeichneten EFM-Zufallssignals mit der einfachen Geschwindigkeit. Das Reflexionsvermögen R_top lag konstant bei grob 18% für jeden Radius. Und Abweichungen der Markierungslänge jeder Markierung und der Zwischenmarkierungslänge betrugen weniger als ±40 nsec, was ein gutes Ergebnis war. Das Push-Pull-Signal und das Wobblesignal wurden durch die Geometrie der Spur im Substrat bestimmt und wurden als dieselben Werte wie bei einer existierenden CD-RW erhalten. Tabelle 6

Radius (mm)	m/s	Geschwind.	Taktdauer (ns)	α₁	α_i	β_m	3T Raumjitter ns	Modulation	Asymmetrie
22,5	4,8	4	57,8	0,40	0,20	0,50	20,4	0,680	0,027
25,3	5,4	4,5	51,3	0,45	0,23	0,48	20,3	0,678	0,015
28,1	6	5	46,2	0,50	0,25	0,47	19,8	0,668	0,000
30,9	6,6	5,5	42	0,55	0,28	0,45	19	0,669	–0,010
33,8	7,2	6	38,5	0,60	0,30	0,43	18,7	0,671	–0,018
36,6	7,8	6,5	35,5	0,65	0,33	0,42	18,3	0,662	–0,024
39,4	8,4	7	33	0,70	0,35	0,40	18,4	0,660	–0,035
42,2	9	7,5	30,8	0,75	0,38	0,38	17,9	0,655	–0,049
45,0	9,6	8	28,9	0,80	0,40	0,37	18,3	0,653	–0,056
47,8	10,2	8,5	27,2	0,85	0,43	0,35	19,2	0,654	–0,070
50,6	10,8	9	25,7	0,90	0,45	0,33	20,1	0,647	–0,075
53,4	11,4	9,5	24,3	0,95	0,48	0,32	21,7	0,636	–0,083
56,3	12	10	23,1	1,00	0,50	0,30	22,9	0,628	–0,096

Wie man aus Tabelle 6 sieht, konnte eine extrem einfache Aufzeichnungspulsstrategie einen großen Bereich linearer Geschwindigkeiten abdecken, so dass eine Aufzeichnung mit dem CAV-Verfahren, um die vierfache Geschwindigkeit auf der innersten Spur zu erreichen, verwirklicht werden konnte. Wenn ein Zugriff auf eine Adresse auf einem anderen Radius vorgenommen wurde, ohne die Umdrehungszahl zu ändern oder indem nur die Taktdauer bm der Aufzeichnungspulsstrategie eingestellt wurde, war es möglich, eine Aufzeichnung durchzuführen, bei der die Aufzeichnungsleistung konstant gehalten wurde, was die Zugriffsleistung bemerkbar verbesserte.
Sogar wenn bm = 0,3 konstant ist, beträgt die Verschlechterung des Jitters bei den vierfachen bis sechsfachen Geschwindigkeiten höchsten 2 bis 3 nsec, so dass ein Aufzeichnen mit dem CAV-Verfahren möglich ist.
Auf dem Medium dieser Ausführungsform wurde ein EFM-Zufallsmuster durch das Aufzeichnungsverfahren aufgezeichnet, das für die oben erwähnte CAV bei den vierfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten geeignet ist, wonach das Medium in einer Umgebung von 80°C und 85% relativer Luftfeuchtigkeit für 500 Stunden platziert wurde, wonach das aufgezeichnete Signal nochmals gemessen wurde; als ein Ergebnis wurde im wesentlichen keine Variation beim Jitter, der Abweichung, R_top und der Modulation gefunden. Insbesondere blieb die Modulation bei 90% oder mehr des anfänglichen Werts.
Weiterhin wurde für die vierfachen und zehnfachen Geschwindigkeiten unter Verwendung der Testvorrichtung 2 und dem Anwenden der Aufzeichnungspulsstrategien, die in Tabelle 5 gezeigt sind, bei den jeweiligen Lineargeschwindigkeiten, mit Pw = 18 mW, Pe/Pw = 0,5, Pb = 0,8 mW ein Überschreiben wiederholt ausgeführt. Nach einem 1000-fachen Überschreiben betrug der 3T-Zwischenraum-Jitter während der Wiedergabe mit der einfachen Geschwindigkeit weniger als 35 nsec, was eine gute Dauerhaftigkeit bei wiederholtem Überschreiben zeigt.
Mehrere Scheiben mit derselben Zusammensetzung und denselben Dickenwerten und dann denselben Überschreibeigenschaften wie bei der Ausführungsform 11 wurden hergestellt, und verschiedene Initialisierungszustände für jede Scheibe wurden angewandt.
Ein fokussiertes Laserlicht mit einer langen Achse (entlang der radialen Richtung) von ungefähr 100 μm, einer kurzen Achse (entlang der Umfangsrichtung) von ungefähr 1,3 μm bestrahlte und initialisierte die Aufzeichnungsschicht des Substrats, wobei die Abtastgeschwindigkeit des Laserstrahls auf der Scheibe geändert wurde auf die Werte 2; 2,5; 3, 7, 10 m/s für jede Scheibe. Der Laserstrahl wurde entlang der radialen Richtung um ungefähr 50 μm pro Drehung bewegt. Die Initialisierungslaserleistung wurde so gewählt, dass sie zwischen 500 bis 1500 mW lag, so dass eine Schmelzlösch-Initialisierung bei jeder Geschwindigkeit verwirklicht werden konnte, und der Wert der oben erwähnten Formel (F1) lag unter 10%. Die Scheiben, die mit 10 m/s initialisiert wurden, zeigten ein signifikant niedrigeres Reflexionsvermögen von R2, bei dem die Aufzeichnungsschicht nach dem Schmelzen teilweise in den amorphen Zustand übergeführt wurde.
Bei den anderen Scheiben wurde ein EFM-Zufallsmuster anfänglich aufgezeichnet, und ein einfaches Überschreiben und ein zehnfaches Überschreiben mit 10 m/s unter Verwendung der Testvorrichtung 2 und derselben Aufzeichnungsbedingung wie im Fall von 56,3 mm in Tabelle 6 ausgeführt.
Für alle Abtastgeschwindigkeiten zwischen 2 und 7 m/s, betrug der 3T-Zwischenraum-Jitter bei der anfänglichen Aufzeichnung und nach dem zehnfachen Überschreiben 18 bis 22 nsec beziehungsweise 20 bis 25 nsec, wobei keine signifikante Abhängigkeit von der Abtastgeschwindigkeit bei der Initialisierung beobachtet werden konnte.
Im Gegensatz dazu betrug der 3T-Zwischenraum-Jitter beim ersten Überschreiben (ein Mal) bei den Scheiben, die mit 2 m/s, 2,5 m/s, 3 m/s und 7 m/s initialisiert wurden, 45 nsec, 33 nsec, 28 nsec beziehungsweise 23 nsec. Der Jitter nahm nach dem ersten Überschreiben zu durch eine Differenz bei der Kristallstruktur, der Größe und/oder der Ausrichtung zwischen initialisierten und gelöschten Zuständen, und nach dem zehnfachen Überschreiben gelangten nahezu alle Teile in den gelöschten Zustand, so dass der Jitter reduziert werden konnte. Im Hinblick darauf liegt die Abtastgeschwindigkeit bei der Initialisierung vorzugsweise bei 2 bis 7 m/s.
Ausführungsform 12
Auf dem Medium der Ausführungsform 11 wurde ein Überschreiben bei der einfachen Geschwindigkeit (1,2 m/s, T = 231 ns) und der zweifachen Geschwindigkeit (2,4 m/s, T = 116 ns) versucht, wobei α₁T = 23,1 nsec und α_iT = 11,6 nsec (2 ≤ i ≤ m – 1) in den Figuren so gehalten wurden, wie in Tabelle 6. Pw = 17 mW und Pe/Pw = 0,43 mW waren dieselben in den Figuren wie in Tabelle 6 für jede Lineargeschwindigkeit. Weiterhin wurden auch Studien unternommen, wenn α₁ = 1 fest war, und α_i (2 ≤ i ≤ m) und β_m für die einzelnen Lineargeschwindigkeiten optimiert wurden. Zu dieser Zeit wurde die Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheibe in der radialen Aufzeichnungsposition bei ungefähr 40 mm in einer Weise eingestellt, dass die Lineargeschwindigkeit die einfache oder zweifache Geschwindigkeit in der oben erwähnten radialen Position aufwies. Die Werte des 3T-Jitter, von β_m, der Modulation und der Asymmetrie, wenn die Wiedergabe mit der einfachen Geschwindigkeit ausgeführt wird, sind in Tabelle 7 wie in Tabelle 6 gezeigt.

In jedem Verfahren war, wenn β_m eingestellt wurde, ein gutes Überschreiben möglich. Tabelle 7

m/s	Geschwind.	Taktdauer (ns)	α₁	α_i	βm	3T Raumjitter ns	Modulation	Asymmetrie
1,2	1	231	0,10	0,05	1,2	20,8	0,70	–0,005
1,2	1	231	1	0,1	2	23,0	0,70	0,033
2,4	2	116	0,20	0,10	1	19,8	0,70	–0,026
2,4	2	116	1	0,15	1	22,0	0,66	–0,036

Weiterhin wurde auf dem Medium der Ausführungsform 11 unter Verwendung der Testvorrichtung 2 ein Überschreiben bei der zwölffachen Geschwindigkeit (14,4 m/s, T = 13,9 nsec) ausgeführt. Unter Verwendung der Aufzeichnungspulsstrategien, so dass m = n – 1, α₁ = 0,5, β_m = 0,3, α_i + β_i-1 = 1 (2 ≤ i ≤ m), Pw = 18 mW, Pe/Pw = 0,4, wurde ein Überschreiben zehn Mal ausgeführt, worauf eine Wiedergabe bei der einfachen Geschwindigkeit durchgeführt wurde.
Wenn der 3T-Zwischenraum-Jitter 29,3 nsec betrug, der 11T-Zwischenraum-Jitter 31,8 nsec betrug, die Modulation bei 0,61 war, und die Asymmetrie einen Wert von 0,093 aufwies, so war ein gutes Überschreiben möglich.
In den oben erwähnten Ausführungsformen wurde die Scheibe in der folgenden Weise hergestellt, und das Aufzeichnen auf die Scheibe wurde ausgeführt:
Auf demselben Substrat wie oben wurden eine untere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine Aufzeichnungsschicht aus In₃Ge₅Sb₇₂Te₂₀, eine obere Schutzschicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, eine reflektierende Schicht aus Al_99,5Ta_0,5 (Volumenwiderstand 270 nΩ·m und Flächenwiderstand 1,1 Ω/Quadratmeter) und eine mittels UV-Strahlung aushärtbare Harzschicht mit einer Filmdicke von 97 nm, 20 nm, 40 nm, 250 nm beziehungsweise ungefähr 4 mm in dieser Sequenz abgelagert. Somit wurde eine wiederbeschreibbare Compact-Disk (CD-RW) erhalten. Die Überschreibeigenschaften wurden in derselben Weise wie in Ausführungsform 2 ausgewertet. 33 zeigt das Ergebnis dieser Auswertung.
Wie in 33 gezeigt ist, sind die Gebiete der oben erwähnten CD-RW, bei denen der Jitter 17 nsec oder weniger beträgt, extrem schmal, und die Gebiete können nicht den breiten Bereich der vierfachen bis achtfachen Geschwindigkeiten abdecken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung mit der achtfachen Geschwindigkeit oder schneller zu verwirklichen, während die Lese-Kompatibilität mit den konventionellen CD-RW-Spezifikationen mindestens bei der vierfachen Geschwindigkeit aufrecht erhalten wird. Weiterhin ist es möglich, die Aufzeichnungsgeschwindigkeit und die Datenübertragungsrate der CD-RW zu erhöhen, so dass eine breite Vielzahl von CD-RW-Anwendungen für eine Aufzeichnung von Volumendaten, wie für Musik und Video, und als eine externe Speichervorrichtung eines Computers garantiert werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, die Aufzeichnung im CAV-Modus auf der CD-RW auszuführen, die bis heute nur im CLV-Modus beschrieben werden konnte, was den Leistungsverbrauch des Laufwerks bemerkbar reduziert und die Zugriffs- und Suchleistung des CD-RW-Mediums beträchtlich verbessert. Zusätzlich ist es möglich, da eine Zufallszugriffspaketaufzeichnung effizient durchgeführt werden kann, die Leistung des Mediums als eine externe Speichervorrichtung eines Computers weiter zu erhöhen.

Claims

Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium, das ein Substrat, das eine Wobble-Spur (105) aufweist und eine Phasenwechselaufzeichnungsschicht umfasst, wobei: ein kristalliner Zustand der Aufzeichnungsschicht einen nicht aufgezeichneten oder gelöschten Zustand und ein amorpher Zustand der Aufzeichnungsschicht einen aufgezeichneten Zustand bildet, und amorphe Markierungen, die dem aufgezeichneten Zustand entsprechen, durch Aufzeichnungslicht ausgebildet werden; die Phasenwechselaufzeichnungsschicht eine Legierungszusammensetzung aufweist, die eine übermäßige Menge von Sb im Vergleich zu einer eutektischen Zusammensetzung von SbTe enthält, wobei das SbTe-Verhältnis der eutektischen Zusammensetzung von SbTe von 2,6 bis 3,6 reicht; und es das Aufzeichnen eines EMF-modulierten Signals durch eine Überschreiboperation in der Aufzeichnungsschicht mit einer zehnfachen Geschwindigkeit V ohne Verlust der Lese-Kompatibilität des wiederbeschreibbaren Compact-Disk-Mediums erlaubt, wobei eine Modulation m₁₁ einer Wiedergabewellenform des EFM-modulierten Signals (Augenmuster) des aufgezeichneten Signals, das man als eine Wiedergabe bei der zweifachen Geschwindigkeit erhält, 60 bis 80% beträgt; ein oberster Pegel R_top des Reflexionsvermögens, der einem maximalen Wert I_top des Augenmusters entspricht, das man als eine Wiedergabe bei der zweifachen Geschwindigkeit erhält, 15 bis 25% beträgt; und eine Schwankung (jitter) der einzelnen Länge amorpher Markierungen und Zwischenmarkierungen, die man bei einer Wiedergabe mit der zweifachen Geschwindigkeit erhält, gleich oder kleiner als 17,5 ns ist.
Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die Überschreiboperation des EFM-modulierten Signals in der Aufzeichnungsschicht mit dem 4-fachen oder 10-fachen einer Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) V₁ ausgeführt wird, bei der es sich um eine Lineargeschwindigkeit von 1,2 m/s handelt, mit einer Datenreferenztaktzeitdauer T, die so aufrecht gehalten wird, dass VT = V₁T₁ (wobei T₁ 231 ns beträgt) unter einem Zustand, der aus verschiedenen Zuständen des folgenden Aufzeichnungsverfahrens ausgewählt wird, durch das Belichten der Aufzeichnungsschicht mit einem Aufzeichnungslicht einer Wellenlänge im Bereich von 775 nm bis 795 nm über ein optisches System, dessen numerische Apertur 0,55 oder 0,5 beträgt, wobei die Zeitdauer der einzelnen amorphen Markierung nT beträgt (n ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 3 bis 11), wobei während dieser Zeit eine Löschleistung Pe, die die einzelnen, sich im amorphen Zustand befindlichen Abschnitte kristallisieren kann, Zwischenmarkierungsabschnitte zwischen den einzelnen aufgezeichneten Markierungen bestrahlt, für die aufgezeichneten Markierungen die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT aufgeteilt wird (wobei m = n – 1), für das Zehnfache der Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) V₁ α₁ = 1,0, α_i = 0,5 (i ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 2 bis m), β_m = von 0,25 bis 0,75, α_i + β_i-1 = 1,0 (i ist eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis m) in dieser Sequenz ist, um so Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl in einem Bereich von 0 bis 2,0) zu erfüllen, für das Vierfache der Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) V₁ α₁ = 0,4, α_i = von 0,15 bis 0,25 (i ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 2 bis m), β_m = von 0,25 bis 0,75, α_i + β_i-1 = 1,0 (i ist eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis m) in dieser Sequenz ist, um so Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl in einem Bereich von 0 bis 2,0) zu erfüllen, oder α₁ = 1,0, α_i = von 0,3 bis 0,6 (i ist eine ganze Zahl innerhalb eines Bereichs von 2 bis m), β_m = von 0,25 bis 0,75, α_i + β_i-1 = 1,0 (i ist eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis m) in dieser Sequenz ist, um so Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl in einem Bereich von 0 bis 2,0) zu erfüllen, in der Zeitdauer α_iT (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 1 bis m) das Aufzeichnungslicht, dessen Aufzeichnungsleistung Pw ausreicht, um die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen, die Aufzeichnungsschicht bestrahlt (wobei Pw 14 bis 25 mW beträgt, und Pe/Pw = 0,5), und in der Zeitdauer β_iT (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 1 bis m) das Aufzeichnungslicht der Arbeitspunktleistung (bias power) Pb von 0,8 mW die Aufzeichnungsschicht bestrahlt.
Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aufzeichnungsmedium auf dem mit einer Wobble-Spur versehenen Substrat eine untere Schutzschicht, eine Phasenwechselaufzeichnungsschicht, eine obere Schutzschicht und eine reflektierende Schicht einschließt, wobei die Phasenwechselaufzeichnungsschicht eine Zusammensetzung aufweist, die aus den Zusammensetzungen ausgewählt wird, die durch M₂Ge_y(Sb_xTe_1-x)_1-y-z dargestellt werden (wobei 0 ≤ z ≤ 0,1, 0 < y ≤ 0,1, 0,72 ≤ x ≤ 0,8 und M mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus In, Ga, Si, Sn, Pb, Pd, Pt, Zn, Au, Ag, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Co, Bi, O, N, S und Metallelementen seltener Erden).
Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, wobei eine kristalline Phase des kristallinen Zustands eine einphasige Struktur umfasst.
Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, wobei die Phasenwechselaufzeichnungsschicht ein Film ist, der eine Dicke aufweist, die aus einem Bereich von 10 bis 30 nm ausgewählt wird.
Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, wobei die untere Schutzschicht ein Film ist, der eine Dicke aufweist, die aus einem Bereich von 50 bis 150 nm ausgewählt wird.
Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, wobei die obere Schutzschicht ein Film ist, der eine Dicke aufweist, die aus einem Bereich von 30 bis 60 nm ausgewählt wird.
Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, wobei die reflektierende Schicht ein Film ist, der eine Dicke aufweist, die aus einem Bereich von 40 bis 300 nm ausgewählt wird.
Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, wobei die Phasenwechselaufzeichnungsschicht eine Zusammensetzung umfasst, die aus den Zusammensetzungen ausgewählt wird, die dargestellt werden durch A¹ _aA² _bGe_c(Sb_dTe_1-d)_1-a-b-c (wobei 0 < a ≤ 0,1, 0 < b ≤ 0,1, 0,02 < c ≤ 0,2, 0,72 ≤ d ≤ 0,8 und A¹ mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus Zn, Pd, Pt, V, Nb, Ta, Cr, Si, Sn, Pb, Bi, O, N, S und Metallelementen seltener Erden, und A² mindestens ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Ga und In besteht).
Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, wobei die reflektierende Schicht eine Al-Legierung oder eine Ag-Legierung umfasst.
Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, wobei die Wobble-Spur (105) ein Wobble-Signal aufweist, dessen Frequenz mit ± 1 kHz gemäß einer ATIP-Information (absolute time in pre-groove) mit einer Trägerfrequenz von ungefähr 22,05 kHz in Bezug auf die Frequenz bei der einfachen Geschwindigkeit von 1,2 m/s moduliert wird, wobei die ATIP-Information eine optimale Aufzeichnungsleistung Pw_o und/oder eine optimale Löschleistung Pe_o und/oder eine optimale Arbeitspunktleistung Pb_o und/oder eine Information über den geteilten Impuls gemäß der Aufzeichnungslineargeschwindigkeit einschließt.
Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, wobei die Wobble-Spur (105) ein Wobble-Signal aufweist, dessen Frequenz mit ±1 kHz gemäß einer ATIP-Information mit einer Trägerfrequenz von ungefähr 22,05 kHz in Bezug auf die Frequenz bei der einfachen Geschwindigkeit von 1,2 m/s moduliert wird, und auch Taktmarkierungen, die entlang der Wobble-Spur (105) mit einer Wiederholfrequenz in einem Bereich des Zweifachen bis Achtfachen von 22,05 kHz angeordnet sind, besitzt.
Wiederbeschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, wobei die Wobble-Spur (105) ein Wobble-Signal aufweist, dessen Frequenz konstant ist, wenn die Lineargeschwindigkeit konstant ist, und das eine Adressinformation und ein Synchronisationsmuster im Hinblick darauf, ob der Wobble in Phase moduliert ist oder ob eine spezifische Position keinen Wobble aufweist, umfasst.
Verfahren zur Aufzeichnung EFM-modulierter Information in Form verschiedener Markierungs- und Zwischenmarkierungslängen auf einem wiederbeschreibbaren, scheibenförmigen, optischen Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, das eine Phasenwechselaufzeichnungsschicht aufweist, durch eine CLV-Operation (konstante Lineargeschwindigkeit), wobei eine einzelne aufgezeichnete Markierung eine Zeitdauer nT aufweist (T ist die Datenreferenztaktdauer und n ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 3 bis 11), und für die aufgezeichneten Markierungen die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT (wobei m = n – 1 oder m = n – 2) in dieser Sequenz aufgeteilt wird, um so Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl in einem Bereich von 0,0 ≤ j ≤ 2,0) zu erfüllen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bestrahlen der Zwischenmarkierungsabschnitte mit einem Aufzeichnungslicht mit Löschleistung Pe, das einen sich im amorphen Zustand befindlichen Abschnitt kristallisieren kann; Bestrahlen der Aufzeichnungsschicht mit dem Aufzeichnungslicht der Aufzeichnungsleistung Pw (Pw > Pe), das die Aufzeichnungsschicht in der Zeitdauer α_iT schmelzen kann (1 ≤ i ≤ m); und Bestrahlen der Aufzeichnungsschicht mit dem Aufzeichnungslicht der Arbeitspunktleistung Pb (0 < Pb ≤ 0,5Pe) in der Zeitdauer β_iT (1 ≤ i ≤ m) für ein Überschreiben; wobei wenn eine Lineargeschwindigkeit in einem Bereich von 1,2 m/s bis 1,4 m/s die Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) ist, und 231 nsec (ns) eine Referenztaktdauer darstellt, (1) für die 4-fache Geschwindigkeit α_i = von 0,3 bis 1,5, α_i = von 0,2 bis 0,7 (2 ≤ i ≤ m), α_i + β_i-1 = von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m), (2) für die einfache oder zweifache Geschwindigkeit α_i = von 0,05 bis 1,0, α_i = von 0,05 bis 0,5 (2 ≤ i ≤ m), α_i + β_i-1 = von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m), und (3) für jede der 6-fachen, 8-fachen, 10-fachen und 12-fachen Geschwindigkeiten α_i = von 0,3 bis 2, α_i = von 0,3 bis 1 (2 ≤ i ≤ m), α_i + β_i-1 = von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m).
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 14, wobei für jede der verwendeten Lineargeschwindigkeiten m konstant ist, α_i ungefähr 1, α_i von 0,3 bis 0,6 (wobei i eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis m ist), und α_i + β_i-1 konstant ist (wobei i eine ganze Zahl im Bereich von 3 bis m ist), und α_i für die niedere Lineargeschwindigkeit monoton reduziert wird (wobei i eine ganze Zahl in einem Bereich von 2 bis m ist).
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 14, wobei für jede der verwendeten Lineargeschwindigkeiten m konstant ist, und α₁T, α_iT und α_i + β_i-1 konstant ist (wobei i eine ganze Zahl in einem Bereich von 3 bis m ist).
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 15, wobei für jede der verwendeten Lineargeschwindigkeiten m konstant ist, und α_i + β_i-1 = ungefähr 1 für jedes i (wobei i eine ganze Zahl in einem Bereich von 2 bis m ist).
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 17, wobei α_i/α₁ = von 0,3 bis 0,7 (wobei i eine ganze Zahl in einem Bereich von 2 bis m ist).
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 14, wobei für jede der verwendeten Lineargeschwindigkeiten β_m = von 0 bis 1,5, und β_m für jede Lineargeschwindigkeit konstant ist oder für die niedrigere Lineargeschwindigkeit erhöht wird.
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 14, wobei für jede der verwendeten Lineargeschwindigkeiten jede α_iT (1 ≤ i ≤ m) und β_iT (1 ≤ i ≤ m – 1) 10 ns oder mehr beträgt.
Verfahren zur Aufzeichnung EFM-modulierter Information in Form verschiedener Markierungs- und Zwischenmarkierungslängen auf einem wiederbeschreibbaren, scheibenförmigen, optischen Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, das ein vorbestimmtes Aufzeichnungsgebiet besitzt, durch eine CAV-Operation (konstante Winkelgeschwindigkeit), bei der das Aufzeichnungsmedium mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, wobei wenn eine Lineargeschwindigkeit in einem Bereich von 1,2 m/s bis 1,4 m/s eine Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) ist, das scheibenförmige, optische Aufzeichnungsmedium in einer Weise gedreht wird, dass eine Lineargeschwindigkeit am äußersten Umfang des Aufzeichnungsgebiets mindestens das Zehnfache der Referenzgeschwindigkeit beträgt, eine Zeitdauer einer einzelnen aufgezeichneten Markierung nT ist (T ist eine Datenreferenztaktdauer, die gemäß ihrer Radialposition in der Weise variiert, dass ein Produkt VT (V ist eine Lineargeschwindigkeit in der Radialposition) konstant ist, und n eine ganze Zahl in einem Bereich von 3 bis 11 ist), und 11 für die aufgezeichneten Markierungen die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT (wobei m = n – 1, α_i = von 0,75 bis 1,25, α_i = von 0,25 bis 0,75 (2 ≤ i ≤ m), α_i + β_i-1 von 1 bis 1,5 (3 ≤ i ≤ m) in dieser Sequenz aufgeteilt wird, um so Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl in einem Bereich von 0,0 ≤ j ≤ 2,0) zu erfüllen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bestrahlen der Zwischenmarkierungsabschnitte mit einem Aufzeichnungslicht mit Löschleistung Pe, das einen sich im amorphen Zustand befindlichen Abschnitt kristallisieren kann; Bestrahlen der Aufzeichnungsschicht in der Zeitdauer α_iT (1 ≤ i ≤ m) mit dem Aufzeichnungslicht, dessen Aufzeichnungsleistung Pw (Pw > Pe) ausreicht, die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen; und Bestrahlen der Aufzeichnungsschicht in der Zeitdauer β_iT (1 ≤ i ≤ m) mit dem Aufzeichnungslicht der Arbeitspunktleistung Pb (0 < Pb ≤ 0,5Pe); wobei jedes der α_i und α_i + β_i-1 (i = von 3 bis m) für jede Radialposition konstant ist, und α_i für die radial innere Position monoton reduziert wird.
Aufzeichnungsverfahren der Aufzeichnung EFM-modulierter Information in Form verschiedener Markierungs- und Zwischenmarkierungslängen auf einem wiederbeschreibbaren, scheibenförmigen, optischen Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, das ein vorbestimmtes Aufzeichnungsgebiet besitzt, durch eine CAV-Operation (konstante Winkelgeschwindigkeit), bei der das Aufzeichnungsmedium mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, wobei wenn eine Lineargeschwindigkeit in einem Bereich von 1,2 m/s bis 1,4 m/s eine Referenzgeschwindigkeit (einfache Geschwindigkeit) ist, das scheibenförmige, optische Aufzeichnungsmedium in einer Weise gedreht wird, dass eine Lineargeschwindigkeit am äußersten Umfang der Aufzeichnungsgebiets mindestens das Zehnfache der Referenzgeschwindigkeit beträgt, eine Zeitdauer einer einzelnen aufgezeichneten Markierung nT ist (T ist eine Datenreferenztaktdauer, die gemäß ihrer Radialposition in der Weise variiert, dass ein Produkt VT (V ist eine Lineargeschwindigkeit in der Radialposition und ist konstant, und n ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 3 bis 11), und für die aufgezeichneten Markierungen die Zeitdauer (n – j)T in α₁T, β₁T, α₂T, β₂T, ..., α_mT, β_mT (wobei m = n – 1, α₁/α_i = von 0,3 bis 0,7 (i ist eine ganze Zahl in einem Bereich von 2 bis m), α_i + β_i-1 = ungefähr 1 (3 ≤ i ≤ m) in dieser Sequenz aufgeteilt wird, um so Σ_i(α_i + β_i) = n – j (j ist eine reelle Zahl in einem Bereich von 0,0 ≤ j ≤ 2,0) zu erfüllen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bestrahlen von Zwischenmarkierungsabschnitten mit einem Aufzeichnungslicht mit Löschleistung Pe, das einen sich im amorphen Zustand befindlichen Abschnitt kristallineren kann; Bestrahlen der Aufzeichnungsschicht in der Zeitdauer α_iT (1 ≤ i ≤ m) mit dem Aufzeichnungslicht, dessen Aufzeichnungsleistung Pw (Pw > Pe) ausreicht, die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen; und Bestrahlen der Aufzeichnungsschicht in der Zeitdauer β_iT (1 ≤ i ≤ m) mit dem Aufzeichnungslicht der Arbeitspunktleistung Pb (0 < Pb ≤ 0,5Pe); wobei jedes der α_iT (i = von 2 bis m) und α_i + β_i-1 (i = von 3 bis m) für jede Radialposition konstant ist.
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 21 oder 22, wobei das Aufzeichnungsgebiet in eine Vielzahl virtueller Zonen für jede Radialposition aufgeteilt wird, wobei β_m von 0 bis 1,5 reicht, und β_m für die radial innere Zone monoton erhöht wird.
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 21 oder 23, wobei das wiederbeschreibbare, scheibenförmige, optische Aufzeichnungsmedium eine wiederbeschreibbare Compact-Disk (CD-RW) ist, bei welcher mindestens ein Radius, der von 23 bis 58 mm reicht, als Aufzeichnungsgebiet definiert ist.
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 21 oder 22, wobei jedes α_iT (1 ≤ i ≤ m) und β_iT (1 ≤ i ≤ m) für jede Radialposition 10 ns oder mehr beträgt.
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 21 oder 25, wobei für jede verwendete Lineargeschwindigkeit der Wert von Pb, Pw und Pe/Pw im wesentlichen konstant ist.
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 21 oder 22, wobei das wiederbeschreibbare, scheibenförmige, optische Aufzeichnungsmedium auf einem Substrat eine Wobble-Spur (105) aufweist, die ein Wobble-Signal besitzt, dessen Frequenz mit ±1 kHz gemäß ATIP-Information (absolute time in pre-groove, absolute Zeit in der Vorspur) mit einer Trägerfrequenz von ungefähr 22,05 kHz in Bezug auf die Frequenz bei der einfachen Geschwindigkeit moduliert wird, die Trägerfrequenz detektiert wird, während das wiederbeschreibbare, scheibenförmige, optische Aufzeichnungsmedium mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, und ein Datenreferenztakt gemäß einem Scheibenradius durch das Multiplizieren der detektierten Frequenz mit 196 erhalten wird, und ein ATIP-Signal (absolute time in pre-groove), das die ATIP-Information darstellt, detektiert wird, und ein Datenreferenztakt, der sich in Synchronisation mit einem Synchronisationsmuster im detektierten ATIP-Signal und einer Schreibendrehung befindet, erhalten wird.
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 21 oder 22, wobei das wiederbeschreibbare, scheibenförmige, optische Aufzeichnungsmedium auf einem Substrat eine Wobble-Spur (105), die ein Wobble-Signal besitzt, dessen Frequenz mit ±1 kHz gemäß ATIP-Information mit einer Trägerfrequenz von unge fähr 22,05 kHz in Bezug auf die Frequenz bei der einfachen Geschwindigkeit moduliert wird, und auch Taktmarkierungen, die entlang der Spur in einer Wiederholfrequenz im Bereich des Zwei- bis Achtfachen von 22,05 kHz angeordnet sind, aufweist, und die einzelne Taktmarkierung detektiert wird, während das wiederbeschreibbare, scheibenförmige, optische Aufzeichnungsmedium mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, und ein Datenreferenztakt durch das Multiplizieren der Wiederholungssequenz mit einem vorbestimmten Multiplikator erhalten wird.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 21 oder 22, wobei die Wobble-Spur (105) ein Wobble-Signal besitzt, dessen Trägerfrequenz konstant ist, wenn die Lineargeschwindigkeit konstant ist, und auch Adressinformation und ein Synchronisationsmuster in Bezug darauf, ob der Wobble in der Phase moduliert ist, oder ob eine spezifizierte Position ohne Wobble ist, aufweist, und die Trägerfrequenz detektiert wird, während das wiederbeschreibbare, scheibenförmige, optische Aufzeichnungsmedium mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, und ein Datenreferenztakt durch das Multiplizieren der detektierten Frequenz mit einem vorbestimmten Multiplikator erhalten wird.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 21 oder 22, wobei das wiederbeschreibbare, scheibenförmige, optische Aufzeichnungsmedium eine absolute Zeitinformation in Form eines Unterkode-Q-Kanalsignals, das vorher im gesamten Aufzeichnungsgebiet als ein EFM-moduliertes Signal aufgenommen wurde, besitzt, und das EFM-modulierte Signal detektiert wird, während das wiederbeschreibbare, scheibenförmige, optische Aufzeichnungsmedium mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, und eine Datenreferenztakt und eine Adressinformation aus dem EFM-modulierten Signal erhalten werden.
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 21 oder 22, wobei das wiederbeschreibbare, scheibenförmige, optische Aufzeichnungsmedium eine Blockdatenstruktur gemäß den CD-ROM-Spezifikationen aufweist, die vorher im gesamten Aufzeichnungsgebiet als EFM-moduliertes Signal aufgezeichnet wurden, und das EFM-modulierte Signal detektiert wird, während das wiederbeschreibbare, scheibenförmige, optische Aufzeichnungsmedium mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, und ein Datenreferenztakt und eine Adressinformation aus dem detektierten EFM-modulierten Signal erhalten werden.
Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Verfahren eines wiederbeschreibbaren, optischen Mediums nach Anspruch 21, bei dem bei der Aufzeichnung/Wiedergabe des wiederbeschreibbaren, optischen Aufzeichnungsmediums, das Aufzeichnen auf ein und die Wiedergabe von einem Informationsgebiet mit derselben Winkelgeschwindigkeit ausgeführt werden.
Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Verfahren eines wiederbeschreibbaren, optischen Mediums nach Anspruch 22, bei dem bei der Aufzeichnung/Wiedergabe des wiederbeschreibbaren, optischen Aufzeichnungsmediums, das Aufzeichnen auf ein und die Wiedergabe von einem Informationsgebiet mit derselben Winkelgeschwindigkeit ausgeführt werden.