CN100423096C - 光信息记录装置和激光控制电路 - Google Patents

Abstract

公开了一种多级信息记录装置，其包括根据被记录的多级信息、表示播放和记录状态的信号、以及表示与多级信息同步的单元频率的时钟信号，将信号输入给策略产生单元和激光驱动单元的控制单元。策略产生单元基于来自控制单元的信号和时钟信号根据写脉冲、低脉冲、偏置脉冲和间隔脉冲的激光束发射的时间安排产生一脉冲信号。激光驱动单元根据通过将播放信号/记录信号延迟一个策略产生单元的处理时间而获得的延迟播放信号/延迟记录信号、来自策略产生单元的表示脉冲发射时间的脉冲信号、和为每个脉冲预定的强度信号确定激光光源的驱动电流。

Description

光信息记录装置和激光控制电路

本专利申请是申请日为2003年9月4日、申请号为03127285.1、题为“光记录方法、装置和介质、激光控制电路、信号检测方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种在光信息记录介质，例如光盘上记录多级信息(multilevel information)的光信息记录方法、执行该光信息记录方法的光信息记录装置，例如光盘装置、控制激光束的辐射的激光控制电路、用于在多级记录中检测摆动信号的摆动信号检测方法、以及用于在多级记录中检测伺服信号的伺服信号检测方法。

背景技术

目前，CD驱动器和DVD驱动器作为用于在光信息记录介质，例如CD或DVD上记录数据的光信息记录装置已经得到了公认。同时，被处理的文件的数据大小正变得越来越大，因此，就要求在光信息记录装置中具有较高的性能以在光信息记录介质上获得较大的容量。

增加光信息记录介质的容量的一个方法是使用多级记录技术(例如，日本专利公开第2001-84592号)。根据该多级记录技术，在光盘轨迹的圆周方向上具有预定长度的单元被定义为虚记录单元(cell)，将激光束照射在所述单元上以便在每个单元上记录标记。这里，所述单元的圆周方向长度通常不超出光束点的光学分辨率。信息包含在记录在每个单元上的标记的面积中。通过对按照各个标记的面积从这些单元反射的信号的多个电平进行辨别，可从所述单元提取多级信息。

在传统的使用双级信息记录方法的CD驱动器或DVD驱动器中，信息被嵌入到具有大于光学分辨率的长度的记录标记中。因此，根据该方法，对减小射束点直径的限制妨碍了光盘大容量的实现。尤其是，射束点直径是通过激光束的波长和透镜的数值孔径(NA)按物理原理确定的。因此，企图减小射束点直径必须依赖于增加激光短波的波长和增加透镜的NA。另一方面，根据多级信息记录方法，多级信息被记录在具有与光学分辨率相等的长度的单元上，因此，光盘的容量能被减小，而不会依赖于减小射束点。

典型的用于使用相变介质的多级信息记录的激光发射波形包括具有用于熔化光信息记录介质的记录层的高光强度的写脉冲、具有用于快速冷却记录层以形成标记的低光强度的低(off)脉冲、和用于在记录层上形成间隔(或者用于在可重写的情况下擦除已经存在的标记)的间隔脉冲。

在这一例子中，低能量周期占用了标记信息时间的一大部分，并且在该周期中光发射是非常弱的。即，低能量周期的光强度被设置得不大于播放能量。尤其是，紧跟在写能量周期之后的低能量周期的光强度被优选地设置为尽可能的低以便增强冷却效果(甚至可能根本没有光发射)。然而，当激光束输出为低时，由于通过来自返回(反射)光的影响引起的光发射状态的不稳定增大了噪音。另外，反射信号强度也被减弱了，从而导致了来自诸如电路噪音这样的因素的影响的弱点。

通常，在播放过程中，播放能量必须被设置得相对较低以防止标记老化。因此，例如，可以使用能够减小激光束噪音的高频调制器(HFM)，或者可以增加第一级检测电路的放大率以便保证足够的信号幅度并且信号分量不受电路噪音干扰。

另一方面，在记录过程中，为了在写能量周期或间隔能量周期中防止信号的饱和，必须降低第一级检测电路的放大率，光强度在写能量周期和间隔能量周期中较高以便信号能被精确检测。进一步，高频调制器在记录过程中通常被关闭，从而在低能量周期(弱光发射周期)期间获得的信号分量可能受激光束噪音和电路噪音的干扰，使得大多数信号分量在该周期过程中不能被检测。另外，由于写脉冲周期非常短，所以在该周期过程中不能执行稳定信号检测。

然而，即使在记录期间，也需要检测诸如伺服信号和摆动信号这样的信号。伺服信号指的是用于沿预期的轨迹导引射束点的位置信息，而摆动信号指的是包含在记录介质上的诸如地址信息和旋转信息这样的信息。

在使用常规的光信息记录装置记录多级信息过程中，当激光发射波形相应于在其中能够以稳定比率获得足够量的光的间隔能量周期时，信号检测是可能的；然而，在写能量周期和低能量周期过程中，由于上面所说明的原因，精确的信号检测是不可能的。另外，由于标记和间隔是以相同的几率产生的，所以用于信号检测的有效时间周期约为记录时间的一半。因此，这将导致检测的信号质量的恶化。

同时，注意在多级记录中，记录波形和它的时间控制与在双级记录中使用的波形和时间控制是不同的，因此，不能使用常规的激光控制电路(LSI：大规模集成电路)。在双级记录中，信息由标记的长度表示，因此，记录发射间隔依赖于信息序列发生变化。例如在CD或DVD中，当最小标记/间隔长度被指定为3T(T表示基本周期)时，不需要波形处理的长度3T的间隔被插入到需要复杂波形处理的标记之间。激光控制电路处理该间隔周期为用于下一个标记的发射波形处理的准备时间。

另一方面，在多级记录中，不同大小(面积)的标记每个都被记录在一个单元的中心处，因此，记录光发射具有规则的周期。不过，在单元之间未提供间隔且波形处理必须被连续的执行。

总之，用于双级记录的激光控制电路和用于多级记录的激光控制电路之间的两个主要差别为：

1)记录标记的定位(不规则/规则)

2)用于记录标记的波形处理的安排(在记录标记之间插入/不插入作为准备时间的间隔)

因此，常规的用于双级记录的激光控制电路不能用于多级记录，并且必须采取措施以改进用于多级记录的激光控制电路。

另外，存在这样一个问题：在常规技术中不能正确检测适于多级记录的摆动信号和伺服信号。

发明内容

因此，本发明就是考虑现有技术中的一个或多个上述问题而进行构思的，并且本发明的目的是在保持记录性能的同时提高在记录过程中检测的信号的质量。根据本发明的一个方面，常规的低能量周期(off power period)被分成用于保持在标记形成中所期望或所需的快速冷却效果的低能量周期和在其中可以实现信号检测的偏置能量周期，所述被分割后的周期被设置为具有不同的能量。

而且，本发明的另一个目的是改善信号检测性能，并提高多级记录中的激光束光强度的控制精度。另外，本发明的一个目的是在保持记录性能的同时能够输出具有适用于多级记录的发射波形的激光束。

另外，本发明的另外一个目的是在使用写脉冲、低脉冲(off pulse)、间隔脉冲(space pulse)、和偏置脉冲的记录多级信息过程中能够对摆动信号和伺服信号进行最佳检测。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种光信息记录装置，用于在光信息记录介质上记录多级信息，其中光信息记录介质的区域被分成近似相等的多个单元，并且通过照射其强度根据将被记录的多级信息进行了调制的激光束将可以以多种尺寸形成的标记记录在所述单元上，所述装置包括：用于输入表示单元频率的时钟信号和对应于每个单元的多级信息、并根据输入的时钟信号和多级信息确定用于每个单元的激光束发射波形的单元；和通过按照所确定的激光束发射波形照射激光束，在每个单元上记录多级信息的单元。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种激光控制电路，用于对照射用于在光信息记录介质上记录多级信息的激光束的光强度进行调制，其中光信息记录介质的区域被分成近似相等的多个单元，并且根据将被记录的多级信息将可以以多种尺寸形成的标记记录在所述单元上，所述激光控制电路包括：用于输入表示单元频率的时钟信号和对应于每个单元的多级信息、并根据输入的时钟信号和多级信息确定用于每个单元的激光束发射波形的单元。

根据另一方面，本发明提供一种用于在光信息记录介质上记录多级信息的光信息记录方法，其中光信息记录介质的区域被分成近似相等的多个单元，并且通过照射光强度根据将要被记录的多级信息进行了调制的激光束将可以以多种尺寸形成的标记记录在所述单元上，所述方法包括步骤：

在所述单元上照射激光束从而在其上记录标记，其中所述激光束包括具有预定的光强度的写能量周期、具有比写能量周期的预定光强度低的光强度的低能量周期、具有比写能量周期的光强度低但比低能量周期的光强度高的光强度的间隔能量周期、以及具有比间隔能量周期的光强度低但比低能量周期的光强度高的光强度的偏置能量周期。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种适于在光信息记录介质上记录多级信息的光信息记录装置，其中光信息记录介质的区域被分成近似相等的多个单元，并且通过照射光强度根据将要被记录的多级信息进行了调制的激光束将可以以多种尺寸形成的标记记录在所述单元上，所述装置包括：

用于通过设定激光束使其包括具有预定的光强度的写能量周期、具有比写能量周期的预定光强度低的光强度的低能量周期、具有比写能量周期的光强度低但比低能量周期的光强度高的光强度的间隔能量周期、以及具有比间隔能量周期的光强度低但比低能量周期的光强度高的光强度的偏置能量周期来记录每个标记的单元。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种适于在光信息记录介质上记录多级信息的光信息记录装置，其中光信息记录介质的区域被分成近似相等的多个单元，并且通过照射光强度根据将要被记录的多级信息进行了调制的激光束将可以以多种尺寸形成的标记记录在所述单元上，所述装置包括：

用于输入表示单元频率的时钟信号和对应于每个单元的多级信息、并根据输入的时钟信号和多级信息确定对于每个单元的激光束发射波形的单元；和

通过按照所确定的激光束发射波形发射激光束，在每个单元上记录多级信息。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种适于对为了在光信息记录介质上记录多级信息而发射的激光束的光强度进行调制的激光控制电路，其中光信息记录介质的区域被分成近似相等的多个单元，并且根据将要被记录的多级信息将可以以多种尺寸形成的标记记录在所述单元上，所述激光控制电路包括：

用于输入表示单元频率的时钟信号和对应于每个单元的多级信息、并根据输入的时钟信号和多级信息确定对于每个单元的激光束发射波形。

根据本发明的另外一个方面，本发明提供一种在用于将多级信息记录到光信息记录介质上的多级记录中的摆动信号检测方法，其中光信息记录介质的区域被分成近似相等的多个单元，并且通过根据将要被记录的多级信息照射激光束而将可以以多种尺寸形成的标记记录在所述单元上，所述激光束包括具有预定的光强度的写脉冲、具有比写脉冲的预定光强度低的光强度的低脉冲、具有比写脉冲的光强度低但比低脉冲的光强度高的光强度的间隔脉冲、和具有比间隔脉冲的光强度低但比低脉冲的光强度高的光强度的偏置脉冲，所述摆动信号检测方法包括步骤：

从光信息记录介质上检测推挽信号；和

从所检测到的推挽信号消除单元频率分量以提取表示形成在光信息记录介质上的轨迹波动的摆动信号。

根据本发明的另外一个方面，本发明提供一种光信息记录装置，包括根据按照本发明的多级记录中的摆动信号检测方法进行控制的控制单元。

根据本发明的进一个方面，本发明提供一种光信息记录介质，包括：

一个被分割成近似相等的多个单元的区域，在所述单元上标记可以根据将要被记录的信息形成多种尺寸；其中

从预先形成的轨迹摆动中检测到的摆动信号的频率不超过单元频率的1/10。

按照本发明的另外一个方面，本发明提供一种在用于在光信息记录介质上记录多级信息的多级记录中的伺服信号检测方法，其中光信息记录介质的区域被分割成近似相等的多个单元，而通过根据将要被记录的多级信息照射激光束而将可以以多种尺寸形成的标记记录在所述单元上，所述激光束包括具有预定的光强度的写脉冲、具有比写脉冲的预定光强度低的光强度的低脉冲、具有比写脉冲的光强度低但比低脉冲的光强度高的光强度的间隔脉冲、和具有比间隔脉冲的光强度低但比低脉冲的光强度高的光强度的偏置脉冲，所述伺服信号检测方法包括步骤：

从光信息记录介质检测粗伺服信号；和

从检测到的粗伺服信号消除对应于摆动信号和单元频率中的至少一种的高频分量以提取伺服信号。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种光信息记录-播放装置，包括用于通过基于由根据本发明的伺服信号检测方法检测的伺服信号确定被照射在光信息记录介质上的激光束的位置来记录和重放信息的单元。

附图说明

图1为表示根据本发明的一个实施例的光盘装置的结构的方框图；

图2为表示意图1所示的激光控制电路的电路结构的方框图；

图3A-3D为说明在图1所示的光盘装置中执行的多级记录操作的要点的示意图；

图4A-4D为表示用于在图1所示的光盘装置中的多级记录的激光发射波形的示意图；

图5A-5C为说明用于在图1所示的光盘装置中在偏置脉冲中产生良好的调节的处理的波形图；

图6为表示激光束根据温度变化的电流-光强度特性的曲线图；

图7A-7E为说明在偏置能量周期中操作高频调制器(HFM)的时间安排的示意图；

图8为表示意图1所示的激光控制电路的另一个电路结构的方框图；

图9为用于5级记录的策略(strategy)表的典型格式的图表；

图10为表示用于在多级记录中执行第一摆动信号检测过程的电路结构的方框图；

图11A-11D为说明在多级记录中具有相同大小的连续记录标记的情况的示意图；

图12为表示用于在多级记录中执行第二摆动信号检测过程的电路结构的方框图；

图13为表示用于在多级记录中执行第三摆动信号检测过程的电路结构的方框图；

图14为表示用于在多级记录中执行第四摆动信号检测过程的电路结构的方框图；

图15为表示用于在多级记录中执行第五摆动信号检测过程的电路结构的方框图；

图16为表示用于在多级记录中执行第七摆动信号检测过程的电路结构的方框图；

图17为说明根据本发明的一个实施例的光盘的特性的曲线图；

图18为表示四分的(quartered)光接收器的电路结构的方框图；

图19为表示用于在多级记录中执行第一伺服信号检测过程的电路结构的方框图；

图20为表示用于在多级记录中执行第二伺服信号检测过程的电路结构的方框图；

图21为表示用于在多级记录中执行第三伺服信号检测过程的电路结构的方框图；

图22为表示用于在多级记录中执行第四伺服信号检测过程的电路结构的方框图；

图23为表示用于在多级记录中执行第五伺服信号检测过程的电路结构的方框图；

图24为表示用于在多级记录中执行第七伺服信号检测过程的电路结构的方框图；

图25为表示用于在多级记录中执行第八伺服信号检测过程的电路结构的方框图；

图26A和26B为说明在多级记录中的第八伺服信号检测过程的示意图。

具体实施方式

下面，将参考附图说明本发明的优选实施例。

图1为表示根据本发明的一个实施例的光盘装置的结构的方框图。

该光盘装置为光信息记录装置，例如CD驱动器或DVD驱动器，并且包括一实现光学系统的光拾取器单元1、驱动光拾取器单元1移动并旋转光盘13(也就是，信息记录介质，例如CD或DVD)的马达12、用于控制马达12的旋转的马达驱动电路6，以及其它适当的电子电路。

光拾取器单元1包括激光光源2、以公知的方式将从激光光源2发射的激光束的光线导引到不同的元件(未示出)的光学元件、将激光束光线在光盘13上聚焦为一个光点的物镜3、和控制透镜的位置以便将射束点导引到期望的位置的致动器4、以及光学接收器(PD：光敏二极管)5。

光盘装置的各种电路包括根据来自编码器的信号控制激光光源2的激光发射的激光控制电路7。

通过配置激光束使其包括一具有预定的高光强度的写能量周期、一具有比写能量周期的预定的光强度低的光强度的低能量周期、具有比写能量周期的光强度低且比低能量周期的光强度高地光强度的间隔能量周期、和具有比间隔能量周期的光强度低但比低能量周期的光强度高的光强度的偏置能量周期，激光控制电路7具有管理每个标记在形成在光记录介质的区域上的单元上的记录的功能。

图2为表示激光控制电路7的典型内部电路结构的方框图。根据该图，激光控制电路7包括控制单元20、策略(strategy)产生单元21和激光驱动单元22。

从外部源传来的作为记录数据的用户数据在由CPU(未示出)控制的编码电路(未示出)处被转换为多级信息。由编码电路获得的多级信息然后被传送给激光器控制电路7的控制单元20。其它信号，例如表示记录/播放状态的信号和表示与多级信息同步的单元频率的时钟信号也被传送给了控制单元20。

在图2的例子中，信号被从编码电路供给；然而，信号也可以由其它不同的电路供给。例如，播放信号/记录信号可从CPU传送，而时钟信号可从时钟产生电路传送。

例如，控制电路20根据接收的信号设置策略产生电路21和激光器驱动单元22。

例如，根据控制单元20的输出信号和时钟信号，策略产生单元21根据写能量周期、低能量周、偏置能量周期和间隔能量周期的时间控制产生一脉冲信号，在所述这些能量周期中激光束分别以写能量Pw、低能量Pof、偏置能量Pb和间隔能量Ps进行辐射。

激光器驱动单元22，例如根据延迟播放信号/延迟记录信号(通过对播放信号/记录信号延迟策略产生单元21的处理时间而获得)、来自策略产生单元21的表示写能量周期、低能量周期、偏置能量周期和间隔能量周期的时间控制的脉冲信号、和为每个脉冲指定的强度信号来确定用于激光源2的驱动电流，在所述这些能量周期中激光束分别以写能量Pw、低能量Pof、偏置能量Pb和间隔能量Ps进行发射。

换言之，控制单元20、策略产生单元21和激光器驱动单元22具有这样的功能：输入表示单元频率的时钟信号和与每个单元对应的多级信息，和根据输入的时钟信号和多级信息为每个单元确定一激光束发射波形。

另外，由于激光源2的当前光的输出特性根据温度存在很大的不同，所以激光器驱动单元22具有用于检测输出光强度和使输出稳定的输出控制功能。光强度检测可由激光源2中安装的光学接收器5执行，或者相反，用于检测光强度的光学系统可单独设置。此外，激光器驱动单元22可具有用于减少激光源2的输出噪音的高频叠加功能。

其它电路包括I/V(电流/电压)电路8，用于对光接收器5处接收到的来自光盘13的反射信号执行电流到电压的变换，其结果经变换的信号被传送给若干不同的检测电路。

I/V电路8对应于第一级电路，并且这里，分别为播放和记录设置了合适的变换效率比(增益)。

RF检测电路9提取记录在光盘13上的多级信息分量，并将检测到的组分发送给解码电路(未示出)。接着，解码器将多级信息分量转变为用户数据。

摆动检测电路10从表示来自光接收器5的各个部件的输出之间的差的推挽信号提取包含在形成在光盘上的轨迹中的摆动信号分量，光接收器5的各部分是由沿光盘13上的轨迹切线方向延伸的分割线分割的，并且摆动检测电路10将所提取的分量发送给地址检测电路(未示出)和时钟检测电路(未示出)，例如，使得摆动信号能被用于管理光盘13的绝对定位、产生与介质旋转同步的时钟信号、和控制介质旋转。适于摆动信号检测的时间控制信号主要由激光器控制电路7提供。

伺服检测电路11提取激光射束点的位置信息并向马达驱动电路6发送指令，马达驱动电路6用于将射束点照射至期望的位置并驱动光拾取器单元1和致动器4移动。

图3A-3D为说明在图1的光盘装置中执行的多级记录操作的要点的示意图。

如图3A所示，具有实质上相同的(virtually uniform)长度的虚单元被定义在于光盘13上形成的轨迹上，且在每个虚单元的中心处形成一个记录标记。作为例子，在该图中，电平3(L3)、电平4(L4)和电平1(L1)的标记被分别记录在三个连续的虚单元上。在图3B中，示出了记录标记的典型形状。

图3C表示用于记录标记的激光发射波形的例子。激光发射波形包括以写能量Pw辐射的写能量周期、以低能量Pof照射的低能量周期、以偏置能量Pb照射的偏置能量周期和以间隔能量Ps进行辐射的间隔能量周期。

图3D表示在播放期间从每个单元的反射光获得的播放信号的例子。通过判定播放信号的信号强度电平，可以估算出记录在每个单元上的标记的面积且根据每个单元的面积能够重放记录的信息。

例如，如果具有三个不同面积(L1-L3)的三个不同的记录标记能被记录在虚单元上并能重放，这意味着能在每个单元中存储四个电平或两个比特的信息(即，没有标记、标记L1、标记L2、和标记L3)。另一方面，如果能鉴别出七个不同的记录标记(L1-L7)，那么在每个单元中可存储八个电平或三个比特的信息。

通过在不超出光学分辨率的区域中建立记录标记的面积与播放信号的幅度之间的固定的关系可实现多级信息记录。

随着单元长度变短，由于每个电平之间的差变得越来越小，则越来越难于鉴别记录在虚单元上的多级信息的电平。

相反，当单元长度增加到超出了光学分辨率的程度时，信号幅度将是饱和的且因此将不可能鉴别多级信息。由于上面解释的原因，需要或有必要采取一些限制来设置光点直径和单元长度(单元宽度)之间的关系。

另外，注意虚单元不必在整个介质上以绝对等长度的方式进行定义。相反地，虚单元的长度可发生少许的变化，只要变化的长度在能使多级信息呈现适当的区别的范围内。

因此，例如，在光盘13的记录区域在径向上被分割以形成若干区并且在每个区上使用了以固定介质转动角速度的CAV格式的情况下，单元长度随着单元朝向每个区的外周边移动而逐渐变长。然而，通过增加区的数量，在内周边侧的单元长度和在该区内的外周边侧的单元长度之间的差可被最小化并且能精确地鉴别出多级信息。

图4A-4D为表示用于在图1所示的光盘装置中记录多级信息的激光发射波形的示意图。

在该例子中，用于在虚单元上记录标记的激光束发射波形能以四个电平(L1-L4)记录信息。如图所示，每个用于记录标记的激光发射波形包括以被设定为能够表示信息的高光强度的写能量Pw辐射的写能量周期、以设定为比写能量Pw的光强度低的能量Pof照射的低能量周期、在低能量周期之后输出的并以设定为比间隔能量Ps低但比低能量Pof高的光强度的偏置能量Pb照射的偏置能量周期、和能够隔开信息并且以设定为比写能量Pw低但比低能量Pof高的光强度的间隔能量Ps进行辐射的间隔能量周期。然而，注意用于在电平L1处记录标记的激光发射波形不包括偏置能量周期。

同时要注意，在附图中，以阴影线填充的椭圆图形为表示记录标记相对单元的定位的虚单元；因此，这些图形不表示记录标记的实际形状。

在记录标记时，写能量周期、低能量周期、和偏置能量周期的发射时间根据标记的电平被从虚单元的中心位置偏移，以便在虚单元的中心处形成标记。

下面，将介绍在根据本发明的实施例的光盘装置中执行的处理。

在将标记记录到单元上时，激光器控制电路7辐射具有写能量Pw的激光束，写能量Pw被设定为在写能量周期中具有预定高的光强度。例如，激光器控制电路7可以14mW的光强度照射激光束，以使光盘的记录层熔化。然后，在低能量周期中，照射具有低能量Pof的激光束，低能量Pof被设定为具有比写能量Pw低的光强度。在该周期中，光发射非常微弱并且几乎没有发射任何光。例如，可以以0-0.5mW的光强度辐射激光束，以使光盘的记录层被快速冷却。从而，形成了标记的前沿。

在常规的光盘装置中，辐射相应于低能量周期的激光束直到形成所要求的标记长度，然后辐射具有能擦除标记的光强度的对应于间隔能量周期的激光束。例如，在间隔能量周期中可以7mW的光强度辐射激光束以形成记录标记的后沿。

然而，在本实施例中，在低能量周期之后提供有偏置能量周期，在该周期中具有偏置能量Pb的激光束被设定为具有比间隔能量Ps低但比低能量Pof高的光强度(即，Ps＞Pb＞Pof)。例如，对于偏置能量周期可以使用具有1-2mW的光强度的激光束。

对应于偏置能量周期的激光束的光强度Pb优选地在这样一个电平范围内：在该范围内信号分量可被保护免受在用于记录的第一级电路增益(其低于用于播放的增益)中的噪音的干扰，同时可保持记录特性。因此，记录层在写能量周期之后的低能量期间被冷却，以形成标记，并且即使在偏置能量周期期间辐射了具有比重放能量Pr高的光强度的激光束，标记也不会老化(degraded)。另外，注意在上面的说明中给出的特定的光强度值仅仅是例子，并且这些值根据介质的层特性可发生变化。

在常规的光盘装置的激光束发射波形中，当连续形成短标记时，信号能在间隔能量周期过程中检测出来，并且能获得满足要求的记录质量。然而，当连续形成长标记时，例如在电平4(L4)处的标记，在其间不能执行信号检测的写能量周期和低能量周期占用了激光束辐射时间的大部分，并且在其间可以进行信号检测的间隔能量周期是非常短的以至记录质量下降了。

然而，根据本实施例，能在偏置能量周期期间提取信号分量，使得即使连续形成长标记也不会降低记录质量。同时，根据上面的记录处理，偏置能量周期被插在低能量周期之后；然而，偏置能量周期的时间安排不局限于这样的布置，而是偏置能量周期可以插入到用于记录标记的激光束辐射周期过程中的任何时刻。

通过在用于标记形成的激光束发射波形中插入具有介于低能量部分和间隔能量部分的光强度之间的光强度的偏置能量部分，能够防止记录质量的下降，即使在连续记录长标记期间也能检测出不同的检测信号，并且能使激光束的输出控制稳定化。

下面，将介绍在本实施例的光盘装置中执行的进一步的处理。

为了在光盘上以正确的尺寸精确形成记录标记，可为每次记录调节在偏置能量周期中的激光束发射时间。

所述“以正确的尺寸精确的形成记录标记”不是意味着记录标记的物理面积必须对应于多级值(多级信息的电平)，而是，记录面积使记录的多级信息在播放信号中能被容易地鉴别出。

在多级信息记录中，由于形成了比光学分辨率小的标记，所以用于记录标记的初始信息所需要的写能量周期的时间宽度通常是固定的，而与多级信息无关。因此，用于确定表示多级信息的标记区域的主要因素为“低能量周期的时间宽度+偏置能量周期的时间宽度”。

对于每组多级信息用于冷却光盘的记录层所需要的低能量周期的时间宽度是通过记录层的特性确定的，并且因此是固定的，而与多级信息无关。

在本实施例中，通过设置偏置能量周期的时间宽度使其对应于与被记录的多级信息的电平(多级值)相称的时间部分和根据每组多级信息被调节的时间部分的和，激光器控制电路7调节用于每组多级信息的偏置能量周期的时间宽度。

根据每组被记录的多级信息调节偏置能量周期的时间宽度的处理依赖于这样的事实：在每个单元上形成有具有“多级值-1”的面积的分布的标记，使得偏置能量周期的时间宽度与被记录的多级信息的电平近似相称。

图5A-5C为说明在本实施例的光盘装置中调节偏置能量周期的时间宽度的处理的示意图。

图5A示出表示单元频率的单元时钟的波形(时钟信号)；而图5B示出具有n倍的单元时钟频率的周期的n倍时钟信号(n为整数)的波形。如图5C所示，偏置脉冲时间根据被记录的多级信息的电平以时间宽度Tx为单位成比例地变化。即，用于记录标记L2的偏置能量周期的时间宽度比用于记录标记L1的偏置能量周期的时间宽度长时间宽度Tx，用于记录标记L 3的偏置能量周期的时间宽度比用于记录标记L1的偏置能量周期的时间宽度长2Tx(时间宽度Tx的两倍)。

然而，光记录介质的记录层不必具有线性特性，且用于获得期望的播放信号电平所需要的时间根据前述的和后来的单元的多级值变化。因此，在为每级多级信息提供的时间宽度Ty内最好对偏置能量周期的时间宽度进行微调，如图5C所示。激光控制电路7通过根据计算式：Tb＝(a-1)Tx+Ty(Tb：偏置能量周期的时间宽度；a：多级值)进行微调来确定偏置能量周期的时间宽度。

因此，用于电平1的偏置能量周期Tb的时间宽度为Ty，用于电平2的偏置能量周期Tb的时间宽度为“Tx+Ty”，用于电平3的偏置能量周期T的时间宽度为“2Tx+Ty”，而用于电平4的偏置能量周期Tb的时间宽度为“3Tx+Ty”。

注意，在调节偏置能量周期的时间宽度中未使用与多级信息的电平相称的时间部分的情况下，在管理用于确定对于多级信息的偏置能量周期的时间宽度的参数中，就最小光学分辨率来说，必须考虑整个单元。另一方面，在与多级值相称的加上/减去时间宽度单元的情况下，根据被记录的信息的多级值和相应的良好调节部分而不是整个单元对用于确定偏置能量周期的时间宽度的参数进行管理，从而能够大大减少激光控制电路7的处理负荷。

根据该实施例，由于偏置能量周期的时间宽度是由根据多级信息的电平(多级值)而被加上/减去的成比例的时间部分和用于每次记录的良好调节部分组成，所以，能够简化脉冲宽度的设置和每个能量部分的时间控制。

下面，介绍本发明的另一个实施例，其中激光控制电路7在多级信息满足预定的条件时输出偏置能量周期。

如图4A所示，当通过辐射相应于针对最小所需时间周期的写能量周期和低能量周期的激光束而形成标记时，即，当形成标记L1时，不辐射用于偏置能量周期的激光束。同时，当记录信息为表示空格(没有标记)的L0时，激光发射波形由间隔能量周期组成，并且因此不产生用于偏置能量周期的激光束。另外，在偏置能量周期是非常短的(例如，标记L2)以至不能有效地检测到信号分量的情况下，可优选地消除用于偏置能量周期的激光束发射。

做出这样的设置来防止由于光接收器中的限制和电路的响应速度而引起的信号分量的恶化，并用于消除来自噪音的不期望的影响，所述噪音是在短周期期间对信号分量进行取样时产生的。

因此，在多级信息满足特定的条件时，通过输出用于偏置能量周期的激光束，在无法保证精确信号检测的充足时间宽度时，能够防止用于偏置能量周期的激光束发射。结果，在偏置能量周期过程中能够消除在信号检测中存在的误差并且能检测出高质量信号。

下面，介绍本发明的另一个实施例，其中激光控制电路7控制用于偏置能量周期的激光束的光强度(Pb)使其高于在重放多级信息过程中辐射的激光束的光强度(Pr)。

偏置能量Pb优选地被设置为在电平范围中的最大电平，在所述范围中，对于信号检测能够得到足够的记录质量。重放能量Pr被设置为这样一个电平：此时即使重放操作已经执行了一个很长的时间，也能防止记录的数据老化。例如，可将重放能量设置为0.7mW。换句话说，重放能量被优选地设置为低于记录层可被热老化的电平，但偏置能量Pb可比重放能量Pr高，因为偏置能量周期在记录过程中表现为短周期。

另外，当偏置能量Pb被设定为低于重放能量Pr，并且第一级电路增益比在重放时的低时，可能难于获得期望的信号质量。

因此，对应于偏置能量Pb的光强度Pb优选地被设置为比重放能量Pr高的光强度，以便从偏置能量周期能获得预期的效果。

通过将偏置能量周期的偏置能量Pb设置为高于在播放过程中的光强度，即使用于记录的最佳电路增益是低的，也能防止在偏置能量周期期间检测的信号受到噪音的干扰。

下面，将介绍本发明的进一步的实施例，尤其是用于可重写型介质，例如相变介质，其中激光控制电路7将间隔能量周期的光强度设置为能够擦除标记的电平。

在可重写型介质中，具有用于形成记录标记的激光束发射波形的低光强度的低能量周期被延长，而且，同时，可重写型介质的反射率是低的，使得在低能量周期中不能执行信号检测。然而根据本发明，通过在激光束发射波形中设置偏置能量周期，可提高信号检测性能。

因此，根据本实施例，即使在由于介质的低反射率和低能量周期的低光强度而使得信号分量的检测非常困难的情况下使用了可重写型介质，在偏置能量周期期间也能获得改善的信号检测性能。

下面，将介绍本发明的进一步的实施例，其中激光控制电路7检测用于偏置能量周期和间隔能量周期的激光束的光强度并且根据该检测得的光强度补偿用于写能量周期的光强度，以便保持激光束的输出强度的精度。

图6为表示激光束根据温度变化的电流-光强度特性的曲线图。

激光束的输出特性根据温度存在很大的不同。如图所示，当温度(T)为50℃时随电流值(电流的量)变化的光强度灵敏度比在温度为25℃时的低。

因此，例如，在温度25℃处，当驱动电流被设定为能够输出对应于用于间隔能量周期的间隔能量Ps的光强度的电流值Is时，在温度50℃处的输出光强度Ps被减小到约2/3，如图中在T＝50℃的虚线上由圆圈○表示的。因此，通过检测输出激光束的间隔能量Ps并控制电流值使得光强度被恒定的保持在一个相同的水平上，可获得对于50℃的相应的电流值Is’，如在50℃的虚线上由方块□所表示的。

然而，控制对应于用于写能量周期的写能量Pw的光强度是非常困难的。这是因为写能量Pw的写能量部分的宽度是短的，因此难于精确检测光强度。

例如，当间隔能量Ps和写能量Pw在温度25℃时的电流差(Iw-Is)被加到电流值Is’(Is’+Iw-Is)时，结果得到的电流值Iw″在温度50℃处不会输出写能量Pw，相反输出较低的写能量Pw″，如50℃的虚线上由三角△标出的，该作用是在灵敏度上存在差异的结果。

因此，优选地，为了获得光强度灵敏度对另一个能量部分的光强度进行检测，并使用根据该获得的灵敏度计算得到的电流值。在根据本发明的光盘装置中，使用了偏置能量周期的光强度。

特定地，激光控制电路7执行下述的运算处理。

首先，在执行电流控制以便将间隔能量Ps保持在一个固定的水平的同时，检测偏置能量周期的偏置能量Pb和与之相应的在50℃时的电流值Ib’。然后，根据间隔能量Ps、及其相应的电流值Is′、偏置能量Pb、和它相应的电流值Ib’，计算灵敏度(Is’-Ib’)/(Ps-Pb)，并且从等式Iw’＝Is’+(Pw-Ps)×(Is’-Ib’)/(Ps-Pb)得到的电流值Iw’被用作输出写功率Pw的驱动电流。

在常规的光盘装置中，除了间隔能量周期外没有合适的能量部分可用于检测光强度，并且虽然低能量周期对于光强度检测是足够长的，但该能量部分的光强度是非常低的使得不能保证精确检测。

因此，如果在上述的运算中使用了低能量Pof来计算写能量Pw，那么电流值相对于温度变化存在的差是最小化的，如图所示，使得在灵敏度变化检测中可以很容易地产生误差。换言之，光强度越高，越容易检测温度变化，并且越不可能产生误差。

然而，根据本实施例，由于偏置能量周期被提供用于记录多级信息，所以可执行激光束控制，此时，通过检测用于间隔能量周期和偏置能量周期的激光束光强度可获得灵敏度，并且根据灵敏度检测出用于不适于光强度检测的能量部分，即，写能量周期的电流值。

在不使用上述运算的情况下，记录被周期性地暂停以从记录区域离开，并且检测和补偿每个能量部分的电流-光特性。

因此，通过检测用于间隔能量周期和偏置能量周期的激光束强度，并根据该检测的光强度补偿写能量周期，当在标记记录过程中由于温度的变化发生了激光特性的变化时，信息记录处理不必暂停以纠正激光发射特性。因此，每个能量部分的光强度被维持在最佳水平，使得能够获得高记录质量。

下面，将介绍本发明的进一步的实施例，其中在偏置能量周期中对高频调制器进行操作。

在通过激光束发射记录多级信息过程中，由于来自返回光(反射光)的影响，在激光束输出中产生了不稳定性，并且不稳定性在低输出中尤其明显。为了抵制该影响，使用了高频调制器(FHM)。在以低输出进行播放的过程中使用高频调制器以高频发射激光束以稳定输出，并且该调制器能被开启/关闭。

通常，在记录过程中的激光束输出为高，并且因此，不会使用用于消除来自返回光的影响的高频调制器。

然而，在多级记录的情况下，在记录期间，在具有低输出的偏置能量周期中检测信号分量，从而产生激光束的不稳定输出的问题。因此，最好还是在偏置能量周期过程中优先操作高频调制器，以使激光束输出稳定化。

根据本实施例，激光控制电路7控制高频调制器以在偏置能量周期过程中进行操作。

图7A-7E为说明在偏置能量周期中操作高频调制器(HFM)的时间安排的示意图。

图7A表示虚单元(图中的标记*表示数字1-4)；图7B表示虚记录标记(将被记录的标记)；图7C表示在播放和记录过程中的能量波形；图7D表示在偏置能量周期过程中对高频调制器进行操作时的激光束发射波形；而图7E表示用于操作高频调制器的开/关的时间控制信号的波形。

根据图7E所示的时间控制信号，激光控制电路7控制高频调制器在偏置能量周期过程中进行操作。

通过在偏置能量周期过程中操作高频调制器，在光强度电平为低的偏置能量周期过程中可使激光束输出稳定化，并能实现高质量信号检测。注意高频调制器也可以在间隔能量周期中进行操作。

下面，将说明本发明的进一步的实施例，其中表示多级信息和激光束发射波形之间的预定关系的表被执行。

图8为经改进的激光控制电路的电路结构的方框图。

通过用该电路结构代替图1所示的激光控制电路7，与多级信息同步的单元频率的时钟信号和将被记录在每个单元上的多级信息被输入给控制单元20，并且参考存储了多级信息和激光束发射波形之间的预定关系的表23(策略)以确定用于每个单元的合适的策略。用于每个单元的策略包括每个能量部分的宽度和时间安排。

对于每个单元，从表23查阅到的数据被发送给策略产生单元21并产生相应于该单元的确定的激光发射波形的控制脉冲(写能量周期、低能量周期、偏置能量周期、和间隔能量周期的激光束发射的发射时间控制信号)。然后将控制脉冲发送给激光驱动单元22，它通过写能量Pw、低能量Pof、偏置能量Pb和间隔能量Ps的各个光强度管理将被发射的激光束。

这里，需要注意的是，可以不使用表23来实现每个单元的策略的设置，在这种情况下，使用多级信息的函数(function)来确定每个能量部分的宽度。而且，如果播放信号/记录信号被输入给控制单元20且高频调制器功能被实现在激光控制单元22中，则在播放和偏置能量周期过程中可实现高频调制器的滤波操作。

因此，通过输入表示单元频率和将被记录在每个单元上的多级信息的时钟信号以确定用于每个单元的激光束发射波形，可在单元的中心处精确地形成记录标记，该记录方法是多级记录的特性。

另外，通过参照包含多级信息和发射波形之间的预定的关系的表来确定用于每个单元的激光发射波形，并根据确定的激光发射波形驱动激光束发射，根据为每组记录信息调整的波形宽度和时间安排可实现在单元的中心处形成记录标记的特有的多级记录方法。

同时，所述表座号包含用于根据一组对应于至少三个连续的单元的多级信息确定激光束发射波形的信息。根据该实施例，所述表包含这样的信息：用于使用当前进行记录的单元的多级信息和前一个单元以及后一个单元的多级信息作为参数来设置发射波形的信息。

图9为在5级记录中的表(策略表)的典型格式。

在该表中，对于当前将要进行记录的单元的多级信息被表示为“当前单元”，对于当前单元之前的单元的多级信息被表示为“在前单元(precedingcell)”(该单元在其上已经具有记录的信息)，而紧跟当前单元之后的单元的多级信息被表示为“随后的单元(subsequent cell)”(该单元将在当前单元的记录之后进行记录)。每个单元的电平被设计为一个矩阵，并存储每个控制脉冲的时间设置值。

表中所示的值Tabc(a，b，c：0-4)表示各个控制脉冲的时间设置值。这里，“a”表示在前单元的多级信息，“b”表示当前单元的多级信息，而“c”表示随后的单元的多级信息。虽然在图9所示的表中，用于包含电平2的在先单元的各组多级信息的时间设置值和上述值被省略了，但在本实施例中使用的表存储了用于所有电平的发射波形参数。

另外，参照图9所示的表，只有一个用于控制脉冲的参数(例如，用于偏置能量周期的时间宽度或良好调节部分)能被指定；然而，例如，也可以提供用于指定诸如写脉冲和/或低脉冲的时间宽度的其它参数的相似的表。

通过根据表中的用于至少三个连续的单元的多级信息的组合来存储时间宽度信息和/或时间控制信息，并参照该表确定激光束发射波形，多级信息能够以这样一种方式被记录使得来自相邻单元的标记的信号干扰能被限制在一个已知的特性范围，并在重放该记录的介质时能被消除，从而能够改善播放性能并获得较高的密度。

另外，根据单元频率的时钟信号产生的高频时钟周期被优选地用于在策略产生单元21处设置得控制脉冲宽度和时间控制的最小分辨率。换言之，通过将表示单元频率的时钟信号的频率乘以n(n为整数)得到的频率的周期被用作设置激光束发射波形的步长(step)。

在图8所示的电路结构中，单元频率的时钟信号被输入给PLL电路24，在此处，该时钟信号的频率被乘以n(n为整数)以产生n倍时钟信号。n倍的时钟信号然后被输出给策略产生单元21。

在策略产生单元21处，n倍时钟信号的周期根据从表23获得的设置值被用于计数时间和脉冲宽度，从而产生控制脉冲。

使用n倍时钟信号的周期作为步长(step)来对表23进行设置。

因此，通过布置单元频率的时钟信号以使其与介质的速度变化一致，则在策略产生单元21处产生的控制脉冲的宽度也能被相应地变化，使得每个记录标记都能以期望的尺寸被记录，即使介质的速度发生变化。

另外，需要注意的是，能够使用模拟延迟元件来改变脉冲宽度和时间安排；然而，这不是一非常好的结果，因为延迟时间可以作为温度变化的结果而发生变化。而且，在记录速度根据介质半径位置连续变化的CAV方法中，当模拟延迟元件被用于改变脉冲宽度和时间安排时，增加了模拟延迟元件的数量，从而增大了电路尺寸；然而，通过使用表示单元频率的n倍频的时钟信号的周期，电路尺寸能被减小。

因此，通过使用表示单元频率的n(n：整数)倍频的时钟信号的周期作为步长(step)来设置激光发射波形，即使在介质旋转速度发生变化时也可以保持标记尺寸的一致性，从而能保证高电平信号质量。而且，不象模拟延迟元件，本实施例不具有趋于温度变化的缺点，因此即使在记录速度是连续变化的CAV方法中也能实现小的电路。

根据本实施例的光盘装置即使在记录过程中也能以高质量检测不同的信号。而且，该装置能够精确地控制激光束的光强度并且能够根据记录信息调节记录波形以实现高记录质量。

另外，本发明对于其中使用擦写能量作为间隔能量周期中的间隔能量的相变型(可重写：RW)介质是非常有利的；然而，类似的优点还可以在其它光信息记录介质中实现，例如使用在其中以低光强度作为间隔能量周期(因为擦写是不必要的)的波形的一次写入型介质(可记录的：R)。而且，注意虽然在本发明的上述实施例中，通过安排每个写能量周期和低能量周期来形成记录标记，但本发明不局限于这样的安排，并且例如，在低能量周期被设置得太长以至于在信号检测中出现了恶化的情况下可以产生调节。

在根据本发明的光信息记录方法和光信息记录装置中，激光束发射的低能量周期被分割成具有用于标记信息所需的快速冷却效应的低能量周期和能够进行信号检测的偏置能量周期，并且通过根据各个能量部分改变激光束的光强度，在记录过程中检测的信号的质量能被改善，同时能够保持多级信息记录的性能。

而且，通过解决作为用于多级记录的波形的典型缺点的低信号检测性能的问题，在控制激光束的光强度中可以实现较大的精度。另外，在保持性能的同时，能实现具有适于多级记录的发射波形的激光束的输出。

下面，介绍根据本发明优选实施例的在多级记录中的典型摆动信号检测过程。

图10为表示用于在根据本发明的实施例的多级记录中实现第一摆动信号检测过程的电路结构的方框图。

图11A-11D为说明在根据本发明的多级信息记录方法在各单元上连续记录一致标记的情况的示意图。

为了实现第一摆动信号检测过程，图1所示的摆动检测电路10被布置为包括滤波器120和增益控制(GC)电路121，如图10所示。

这里，图1的光盘装置具有这样的功能：通过设置记录激光束使其包括具有预定高强度的写能量脉冲、具有比写脉冲的光强度低的光强度的低脉冲、具有比写脉冲的光强度低但比低脉冲的光强度高的间隔脉冲、和具有比间隔脉冲的光强度低但比低脉冲的光强度高的偏置能量脉冲，能在光记录介质的区域上形成的各单元上记录每个标记。而且，滤波器120具有从来自光记录介质检测的推挽信号消除单元频率分量的功能。并且，GC电路121具有从通过从推挽信号消除单元频率分量获得的信号提取表示在光信息记录介质上形成的轨迹摆动的摆动信号的功能。

类似于跟踪信号，表示在光盘13上形成的轨迹的摆动的摆动信号能够从推挽信号(表示光学接收器5的各个部分的输出之间的差的差信号，光接收器5被沿轨迹切线方向的方向延伸的分割线分割为两部分)得到。

由于摆动信号频率比跟踪摆动的频段高，所以即使在摆动操作过程中也保留有摆动信号并可以被检测出来。

然而，在记录过程中，激光输出的强度被调制，因此摆动信号的检测是困难的。

尤其是，通过没有偏置脉冲的记录激光束发射，在一个接一个连续记录大标记时，不能确保有效地检测周期。另一方面，通过用于记录的包括偏置脉冲的激光发射，在偏置脉冲周期过程中，摆动信号的有效检测是可能的。

由于推挽信号为差值信号，所以理想的激光强度调制分量被除去了，因此摆动信号分量的幅度变化被精确地检测出来。

然而，实际上，例如，可发生在透镜和射线的轴中的变化或者由于介质的倾斜而在分割的光接收器部分之间存在的强度变化，因此，激光的强度调制分量可被迭加在推挽信号上，从而导致摆动信号的恶化。

下面，将参照图11A-11D详细介绍上面的问题。

在图11A所示的虚单元上，可以形成具有不同尺寸的记录标记。然而，在下面，作为简化实施例将介绍连续形成具有为图11B所示的虚单元的单元长度的一半的尺寸的记录标记的情形。图11C示出用于记录标记的激光发射波形。

使用多个光发射强度来对激光发射波形进行调制。由于在光接收器和/或电路的传输特性方面存在的局限，在图11D所示的记录过程中在反射信号中出现了“讹误(corruption)”。在图11D所示的波形中，间隔脉冲和偏置脉冲之间的越迁(transition)是明显的。

在这种情况下，该反射信号的频率与单元的频率相同。当由于某种波动而在被分割的光接收器中出现了强度差时，上述的用于记录的反射信号保留在推挽信号中从而变成摆动信号分量的噪音。

换言之，在多级记录中，单元频率分量倾向于被强迭加，因此，在多级记录中在用于执行第一摆动信号检测过程的电路结构中，滤波器120被插入以消除单元频率分量。

而且，根据光盘(记录介质)13的格式，从介质的轨迹获得的用于控制介质的旋转速度的摆动信号可能被叠加而变为噪音。在这种情况下，这些分量也被除去。

另外，在为高速记录装配的系统中，反射光还被写脉冲和低脉冲影响，因此能够消除比单元频率高的频率分量的滤波特性是优选的。也就是，滤波器优选地为用于除去在单元频率之上的频率分量的低通滤波器。而且，GC电路121被实现以根据滤波器120的输出执行增益补偿使得摆动信号的幅度被适当地调节。

以这种方式，单元频率分量被消除使得用于多级记录的强单元频率的激光发射引起的摆动信号的恶化被防止，并且能够检测出高质量的摆动信号。

接着，将介绍在多级记录中的第二摆动信号检测过程。

图12为表示用于在多级记录中执行第二摆动信号检测过程的电路结构的方框图。

在于多级记录中执行第二摆动信号检测过程的电路结构中，能以简单的电路结构检测出某一信号质量电平的摆动信号。

通常，通过在记录用户数据之前进行测试写入能将激光发射强度最佳化，使得可以记录高质量多级信息。这里，优选地摆动信号的最佳增益随着激光射线的光强度的变化而变化。

图12所示的用于执行第二摆动信号检测过程的电路结构包括滤波器120和作为图1所示的激光控制电路7和摆动检测电路10的增益控制(GC)电路121。

具体讲，GC电路121包括激光控制电路7、CPU 130、D/A变换器131和VCA 132。

换句话说，图12所示的GC电路121具有这样的功能：使用根据用于确定增益的偏置脉冲的光强度和间隔脉冲的光强度计算得的至少一个设置值来提取摆动信号，所述增益被应用于通过从推挽信号消除单元频率分量获得的信号。

在GC电路121中，通过CPU 130来管理激光发射的光强度；也就是，CPU130对激光控制电路7设置最佳光强度值。可选择地，可以对激光控制电路7本身进行设置以读取电流光强度设置。

根据光强度设置，CPU 130计算通过光强度调制分量的虚滤波获得的平均激光发射量，并对D/A变换器131设置合适的值以确定VCA 132的增益。

VCA 132的增益根据D/A变换器131的输出电压变化。可根据由CPU管理的每个脉冲的脉冲宽度、光强度、以及多级信息的产生率获得平均激光发射量。

因此，增益相应于记录光强度的连续变化而变为最佳值以便通过简单电路结构就能保证记录质量，并实现最佳摆动信号检测过程。

下面，将介绍在多级记录中的第三摆动信号检测过程。

图13为表示用于在多级记录中执行第三摆动信号检测过程的电路结构的方框图。

该电路结构用于与在记录过程中反射信号(和信号)的平均值变化一起实现稳定摆动检测过程。

由于介质表面或介质轨迹的反射率的变化，或者激光强度的波动，和信号在低频处变化(频率比每个脉冲的调制分量低)。另外，和信号根据多级信息的连续性进行变化。这些在宽频带范围内的波动作为用于改变它的增益的因素可影响摆动信号。

因此，通过在多级记录中执行用于进行第三摆动信号检测过程的电路，可防止上述的问题。

图13所示的电路结构包括滤波器120和作为图1所示的摆动检测电路10的增益控制(GC)电路121’。

GC电路121’包括VCA 140、滤波器141、VCA 142、幅度检测电路143，和比较器144。

换句话说，图13所示的GC电路121’通过放大或者减弱信号而具有提取摆动信号的功能，所述信号是通过使用与用于将通过从和信号消除摆动频率分量获得的信号电平保持在一个预定的参考电压的增益相等的增益、将单元频率分量从推挽信号除去获得的。

在该电路中，摆动频率分量在滤波器141处被从和信号除去，并且从滤波器141的输出信号在电压增益控制放大器(VCA)142处被放大或减弱。然后，在幅度检测电路143处，来自VCA 142的输出信号的幅度被检测，并且来自VCA 142的输出信号在比较器144处与预定的参考电压信号进行比较。然后，相应于通过比较获得的差的电压被输出给VCA 142以使增益变化。

通过该环路，VCA 142的增益被控制使得VCA 142的输出信号幅度达到预定的参考电压。至于推挽信号，在单元频率之上的频率处的高频分量在滤波器120’被除去，之后滤波信号通过VCA 140被放大或减弱。这里，在VCA140中使用的增益与对VCA 142设置得增益相等。

因此，通过响应在多级记录信息的记录过程中的介质轨迹的反射率的波动或激光发射强度波动以周期循环的方式连续改变增益以使增益最佳化，可实现最佳摆动信号检测。

下面将介绍在多级记录中的第四摆动信号检测过程。

图14为表示用于在多级记录中执行第四摆动信号检测过程的电路结构的方框图。注意与图13所示的部分对应的部分被给出相同的数字符号。

该电路结构与在多级记录中用于执行第三摆动信号检测过程的电路结构非常相似；然而，图14中的电路结构在滤波器141之前还包括取样保持(S/H)电路145，并且通过偏置脉冲周期或间隔脉冲周期的取样过程获得的取样信号被用作基本信号，而不使用和信号的平均值。

因此，图14所示的GC电路121”通过放大或者减弱信号具有提取摆动信号的功能，所述信号是通过使用与用于将在偏置脉冲的激光发射周期或者间隔脉冲的激光发射周期过程中获得的和信号的电平保持在一个预定的参考电压的增益相等的增益、将单元频率分量从推挽信号除去获得的。

由于用于在多级记录中进行第四摆动信号检测过程的电路结构与用于执行第三摆动信号检测过程的电路结构基本相同，那么将介绍后者的结构的不同的特征，即，S/H电路145和输入给滤波器141的信号.

如前面所介绍的，和信号包括涉及多级信息的连续性的波动.例如，当十个连续的单元的多级信息为：“0，0，0，0，0，4，4，4，4，4”，则和信号包含具有1/10单元频率的频率分量的波动。一般来讲，为了分离摆动频率，调制模式被控制在多级调制的阶段，使得和信号的波动被防止接近摆动信号频率。在通过附加冗余位增加信息量之后，调制模式控制包括消除特殊的模式的使用。

这反过来意味着记录密度被减小了，因此在多级记录方法中获得较高的密度的优势被降低了。另外，不象双级记录，在多级记录中，通过调制模式控制实现的频率的完全分离是困难的。

例如，当多级信息为“0，1，0，1，0，7，6，7，6，7”时，虽然在多级信息中不存在连续性，如在先前的具有多个“0”和多个“4”的模式中，1/10单元频率的频率分量确实存在于信号中。为了完全消除期望的频率，需要加上大量的冗余位，并且需要消除许多模式。

实际上，不可能完全消除接近摆动频率的和信号摆动分量，并且期望在信号中保留一些波动。

当接近摆动频率的波动被叠加在和信号上时，通过VCA 140在摆动信号上执行的增益补偿根据包括VCA 142的控制环路的波段(相位延迟)产生的害处比益处多。

例如，如果在和信号和摆动信号中包括1/10单元频率的波动，并且如果包括VCA 142的控制环路的相位延迟为1/5单元频率，VCA 142和VCA 140的增益补偿将具有反相的输入，使得所述输入，例如和信号或摆动信号的幅度较大时，输出被放大，并且当输入的幅度较小时，输出被减弱。

实际上，高频分量在滤波器141处被除去，增益补偿的不利影响将不如上述的例子明显；然而，相同的影响可发生在比摆动频率低的频率上。

为了避免被由于多级信息的连续性引起的和信号的波动所误导，S/H电路145通过取样在偏置脉冲周期或间隔脉冲周期过程中获取和信号。另外，为了提高信号质量，取样可被限制在预定的多级信息的记录时刻。

例如，当记录电平“0”时，间隔脉冲较长，而当记录标记“7”时，偏置脉冲较长。因此，在各个脉冲周期过程中对上面的信号电平进行取样时，能够减小由于信号的“讹误”引起的取样误差。

然后，S/H电路145的输出信号在滤波器141处被滤波，使得摆动频率分量被如上所述的消除，并且取样噪音也被消除。

因此，为了最佳化，响应于介质轨迹的反射率的波动，增益被连续变化，使得能够进行最佳摆动信号检测。

下面，将介绍多级记录中的第五摆动信号检测过程。

图15为表示用于在多级记录中执行第五摆动信号检测过程的电路结构的方框图。

在该电路结构中，摆动信号是通过分别在偏置能量周期和间隔能量周期过程中对推挽信号进行取样并且使对于每个脉冲周期获得的信号同步而得到的。

图15所示的电路结构包括滤波器120、取样电路150和151，增益控制(GC-a)电路152，增益控制(GC-b)电路153，和用于图1所示的摆动检测电路10的加法器154。

因此，图15的电路结构具有通过将增益控制信号和将单元频率分量从在间隔脉冲的激光发射周期过程中检测的推挽信号中消除单元频率分量而得到的信号进行合成来提取摆动信号的功能，其中所述被增益控制的信号是通过将指定的增益应用于将单元频率分量从在偏置脉冲的激光发射周期过程中检测的推挽信号消除而产生的信号。

在该电路结构中，单元频率分量在滤波器120处被从推挽信号中除去，并且取样电路150和151分别接收表示偏置脉冲周期的偏置信号和表示间隔脉冲周期的间隔信号。表示偏置信号和间隔信号的取样信号可以是偏置脉冲和间隔脉冲本身，或者例如，为了稳定推挽信号，可通过转变时间安排、改变宽度来处理所述信号。

然后，在它们各自的时刻被取样的信号在GC-a电路152或GC-b电路153处被放大或减弱，并且结果信号在加法器154处被合成使得摆动信号能被提取。

GC-a电路152和GC-b电路153被执行用于补偿在偏置脉冲周期过程中获得的摆动信号分量和在间隔脉冲周期过程中获得的摆动信号分量之间的增益差的目的。注意在本实施例中GC-a电路152在增益中产生变化以使信号差平坦，因此可以省略GC-b电路153。

另外，GC-a电路152的增益变换方法可通过包括在多级记录中进行第二摆动信号检测过程中使用的D/A变换器131和VCA电路132的电路结构来实现。可选择地，增益变换方法可通过多个阻值的选择来实现。

另外，在本实施例中使用的加法器154可由一个选择器来代替。在图15中，取样电路150和151被置于滤波器120之后；然而，这些电路的顺序是无关的，并且取样电路还可以放在滤波器之前。在这种情况下，两个滤波器被分别置于两个取样电路之后。

在该实施例中，由于在其中光强度是弱的并且摆动信号分量是小的偏置脉冲周期过程中的信号被放大为等于间隔脉冲周期的信号电平的电平，所以低输出偏置脉冲周期的信号分量可以被有效地使用使得可以高质量的检测摆动信号。

下面，介绍多级记录中的第六摆动信号检测过程。

在用于进行多级记录中的第六摆动信号检测过程的电路结构中，使用用于将在偏置周期和间隔脉冲周期过程中获得的取样和信号的各个电平保持在一个预定的电平的各个增益，在各个脉冲周期过程中检测的摆动信号分量被放大或减弱。

该电路结构(未示出)对应于图15所示的电路结构，但GC-a电路152和GC-b电路153具有对应于图14所示的GC电路121”的内部结构。

因此，通过合成第一信号和第二信号，所述电路结构具有提取摆动信号的功能，所述第一信号是通过使用与用于将在偏置脉冲的激光发射周期过程中检测的和信号的电平保持在一个预定的参考电压的增益相等的增益，对将单元频率分量从偏置脉冲激光发射周期过程中获得的推挽信号中消除而获得的信号进行放大或减弱而获得的，而所述第二信号是通过使用与用于将在间隔脉冲激光发射周期过程中检测的和信号的电平保持在一个预定的参考电压的增益相等的增益，对将单元频率分量从间隔脉冲激光发射周期过程中获得的推挽信号中消除而获得的信号进行放大或减弱而获得的。

在用于执行多级记录中的第六摆动信号检测过程的电路结构中，偏置脉冲周期被设置为用于GC-a电路152的取样时间，而间隔脉冲周期被设置为用于GC-b电路153的取样时间。表示取样时间的取样信号可以是相应的脉冲本身或是处理过的脉冲形式。而且，注意用于各个信号的参考电压被设为相等。

以这种方法，为了最佳化，相应于具有周期性循环的多级记录信息的记录过程中的激光发射强度的波动或者介质轨迹的反射率的变化，增益被连续的改变，并且通过将偏置脉冲周期(此时，光强度是弱的，且摆动信号分量是小的)过程中的信号放大至等于偏置脉冲周期过程中的信号的电平，低输出偏置脉冲周期的信号分量被有效地使用，使得能够以高质量最佳地检测摆动信号。

下面将介绍多级记录中的第七摆动信号检测过程。

图16为表示用于在多级记录中执行第七摆动信号检测过程的电路结构的方框图。注意图16中所示的与图15的那些相同的元件部分以相同的数字符号给出。

该电路结构与图15所示的结构大部分一致，除了GC-a电路152的内部结构。图16的GC-a电路152’使用间隔周期过程中得到的和信号的电平作为参考电压。

因此，通过合成第一信号和第二信号，图16所示的电路具有提取摆动信号的功能，所述第一信号是通过使用与用于将在偏置脉冲的激光发射周期过程中检测到的和信号的电平保持在间隔脉冲的激光发射周期过程中检测到的和信号的电平的增益相等的增益，对将单元频率分量从偏置脉冲激光发射周期过程中检测到的推挽信号中消除而获得的信号进行放大或减弱而获得的，而所述第二信号是通过将单元频率分量从间隔脉冲激光发射周期过程中检测到的推挽信号中消除而获得的信号。

在该电路结构中，偏置脉冲周期过程中的摆动信号检测过程与在图15的电路中执行得一致；然而，用于GC-a电路152’的参考电压是通过下面的过程获得的。

首先，S/H电路160在相应于表示间隔脉冲周期的间隔信号的时刻获得和信号。然后，在高于摆动频率的高频分量被除去的滤波器162处对和信号进行滤波处理并获得参考电压。参考电压然后被传送给比较器166。

而且，S/H电路161在相应于表示偏置脉冲周期的间隔脉冲信号的时刻获得(取样)和信号。然后，高于摆动频率的高频分量在滤波器163处被从和信号除去并且从滤波器163输出的信号在电压增益控制放大器(VCA)165处被放大或减弱。然后，幅度检测电路164检测来自VCA 165的输出信号的幅度。而且，比较器166将从VCA 165的输出信号与参考电压信号进行比较并根据通过比较获得的电压参考输出一个电压信号以便改变VCA 167的增益。

在本实施例中，由于用于间隔脉冲周期的摆动信号增益是固定的，所以能够省略用于确定该增益的GB-b电路153，并且能够简化电路结构。

因此，根据本实施例，为了最佳化，相应类似具有周期性循环的多级记录信息的记录过程中的激光发射强度的波动或介质轨迹的反射率的变化这样的因素，增益被重复的变化，并且通过将具有弱光强度和小摆动信号分量的偏置脉冲周期中的信号电平放大至等于间隔脉冲周期中的信号电平，低输出偏置脉冲周期的信号分量被有效使用，使得用于检测摆动信号的电路能被简化并且能以高质量精确地检测摆动信号。

下面，将介绍为根据本发明的一个实施例的光信息记录介质的光盘13。

例如，光盘13规定适于多级信息记录的摆动信号频率不高于1/10单元频率。

在双级记录中，信息由所记录的标记的长度表示，因此，大小为3T-11T(T为基本周期)的标记随机出现。在这种情况下，数据波段是宽的并且没有特定频率分量的强输出。

然而，在多级记录中，每个标记的周期对应于其单元，因此在记录期间将出现单元频率分量的强输出，并且在播放过程中出现二分之一单元频率的频率分量的强输出。

通过限制如先前所述的多级调制控制可以将连续组的多级信息的频率分量控制在一个确定的程度。特别地，例如，当多级值表示为“n”时，并且将被调节的多级信息的单元周期表示为“m”时，n的m次幂(n^m)的信息量被管理，并且从每组“m”个单元中消除了具有大频率分量的组合(多级信息的连续模式)。

将它考虑进限制多级信息调制中，比单元频率低很多的频率分量的管理需要管理信息的宽波段。

另一方面，频率分量越接近单元频率，信息密度越高，从而使得调制效率下降，反过来记录容量下降。因此，作为例子下面给出了特定的值。

根据CD、DVD的值，摆动信号的幅度近似为播放信号的最大幅度的1/20。

图17为说明根据本发明的一个实施例的光盘13的特性的曲线图。

在该图中，在摆动频率处的粗体线70表示摆动频率分量的信号强度，而在播放信号频率处的粗体线71表示播放信号强度。

当在L0G显示中设置比例1比20，虽然对应于用于提取摆动信号的界线的播放信号的迭加点依赖于播放信号的频率，但迭加点等于或低于摆动信号幅度。

另外，在电路中，优选地使用次级滤波器，并且因此，例如，可以获得用于削弱播放信号的1/20或更少的频率，并且，例如播放信号频率可以被设置为5倍的摆动频率或更高。

由点划线72表示的滤波特性具有消除高于摆动频率的频率的功能，并且如图中所示的，衰减特性随着信号频率分量的增加而被增强。这里，播放信号频率优选地被设置为具有1/20或更少的衰减率的频率。

由于最强的播放信号频率对应于1/2的单元频率(因为一个周期对应于两个单元)，所以单元频率比摆动频率大10倍；也就是，摆动频率优选地低于单元频率的1/10。

以这种方法，摆动信号能从在记录过程中各种信号被强迭加的单元频率分量中分离，使得能够获得优秀的信号质量。

而且，通过使用本发明的光盘装置在光盘13上记录多级信息，可使记录系统稳定。

另外，通过借助于本发明的光盘装置重放记录在光盘13上的多级信息，可使播放系统稳定。

下面，介绍根据本发明的优选实施例的多级记录中的伺服信号检测过程。

图18为四分的光接收器的方框图；而图19为用于在根据本发明的一个实施例的多级记录中实现第一伺服信号检测过程的电路结构的方框图。

作为用于实现多级记录中的第一伺服信号检测过程的电路结构的例子，从光盘15接收反射光的光接收器(PD)可被分割为如图18所示的四部分。这里，被分割的接收器部分5A-5D分别将它们的输出发送给I/V电路8a-8d。I/V电路8a-8d在反射信号的基础上进行电压变换以分别产生信号VA-VD。

粗(raw)聚焦误差信号对应于(VA+VD)-(VB+VC)，而粗(raw)跟踪误差信号对应于(VA+VC)-(VB+VD)。粗聚焦误差信号和粗跟踪误差信号仅仅通过计算而不通过处理就能得到；因此，这些信号被称作为粗伺服信号。粗伺服信号包括高频分量，例如读取的区域是未记录的摆动信号分量，和所述区域是已经记录的数据信号分量(单元频率分量)。因此，如图19所示，采用用于消除高频分量的滤波器216和217以消除不必要的噪音。

然后，经滤波的信号被设置得用于获得期望的信号幅度的增益控制(GC)电路218和219放大或减小以产生伺服信号，例如聚焦误差信号和跟踪误差信号。这里，注意用于粗聚焦误差信号和粗跟踪误差信号的计算方法可根据光接收系统发生变化，从而所述的计算方法不局限于上面的例子。而且，虽然未示出，按照相同的过程，可检测出其它类型的伺服信号，例如由(VA+VB+VC+VD)得到的轨迹交叉信号。

换言之，滤波器216和217具有从在光信息记录介质检测的粗伺服信号中除去高频分量，例如摆动信号分量的功能。GC电路218和219具有从通过从粗伺服信号除去高频分量获得的信号中提取伺服信号的功能。

然而，在记录过程中，激光输出的强度被调制，因此伺服信号的品质被降低了。

尤其是，通过没有偏置脉冲的记录激光发射，在一个接一个地记录大的记录标记时，不能确保有效地检测周期。另一方面，使用包括偏置脉冲的记录激光发射，在偏置脉冲周期过程中能够进行有效地信号检测。

由于伺服信号为差信号，所以理想地激光强度调制分量仅影响伺服信号分量的幅度变化。

然而，实际上，例如，可能发生由于介质的倾斜引起的透镜和射线的轴的变化或被分割的光接收器部分的四个部分之间的强度的变化，因此，激光的强度调制分量被叠加在伺服信号上，结果导致了伺服信号的恶化。

下面，将再参照图11A-11D进一步详细介绍上面的问题，在图11A-11D中说明了在连续的单元上记录相同尺寸的记录标记的情况。

如先前解释的，当由于某种类型的波动而在四分割的光接收器上出现了强度差时，在记录过程中的反射信号保留在粗伺服信号中，因而成为伺服信号分量的噪音。

换句话说，在多级记录中，易于对单元频率分量进行强迭加，因此，在用于执行多级记录中的第一伺服信号检测过程的电路结构中，滤波器216和217被插入以消除单元频率分量。

而且，根据光盘(记录介质)13的格式，从介质上形成的轨迹获得的用于控制介质的转动速度的摆动信号可能被迭加而成为噪音。在这种情况下，这些分量也同时被消除。

另外，在用于高速记录的系统中，反射信号还受到来自写脉冲和低脉冲的影响，因此能够消除高于单元频率的频率分量的滤波特性是优选的。也就是，所述滤波器优选地为用于除去高于最小摆动信号频率的频率分量的低通滤波器。而且，GC电路218和219被配置用于在滤波器216和217的输出的基础上执行增益补偿以使伺服信号的幅度被适当地调节。

以这种方法，相应于单元频率分量的摆动信号的高频分量被消除，从而带有通过用于多级信息记录的激光发射获得的短有效信号周期的伺服信号的恶化能被防止，并且能够检测高质量的伺服信号。

接下来，将介绍多级记录中的第二伺服信号检测过程。

图20为表示用于在多级记录中执行第二伺服信号检测过程的电路结构的方框图。

在多级记录中执行第二伺服信号检测过程的电路结构中，能够以简单的电路结构检测出某一信号质量电平的伺服信号。

一般来讲，通过在记录用户数据之前施行测试写入可使激光发射强度最佳化，使得可以记录高质量的多级信息。这里，优选地摆动信号的最佳增益随着激光光线的光强度的变化而变化。

如图20所示的用于执行第二伺服信号检测过程的电路结构包括滤波器220和作为图1所示的激光控制电路7和伺服检测电路11的增益控制(GC)电路221。

另外，GC电路221包括激光控制电路7、CPU 230、D/A变换器231、和VCA 232。

也就是，图20所示的GC电路221具有这样的功能：使用根据用于确定增益的偏置脉冲的光强度和间隔脉冲的光强度计算得到的至少一个设置值来提取伺服信号，所述增益将被用于通过从粗伺服信号消除摆动信号的高频分量或单元频率分量而获得的信号。

在GC电路221中，激光发射的光强度通过CPU 230进行管理，也就是，CPU 230为激光控制电路设置最佳光强度值。可选择地，激光控制电路7本身可以被设置得用于读取当前的光强度设置。

根据光强度设置，CPU 230计算通过光强度调制分量的虚滤波获得的平均激光发射量，并且为D/A变换器231设置合适的值以确定VCA 232的增益。

VCA 232的增益根据D/A变换器231的输出电压变化。平均激光发射量可根据由CPU管理的每个脉冲的脉冲宽度、光强度和多级信息的产生率得到。

因此，为了通过简单电路结构而能确保记录质量的目的，增益被变化为相应于记录光强度的连续变化的最佳值，并且能够进行适当的伺服信号检测过程。

下面，将介绍多级记录中的第三伺服信号检测过程。

图21为表示用于在多级记录中执行第三伺服信号检测过程的电路结构的方框图。

该电路结构用于协同记录过程中的反射信号(和信号)的平均值的变化来实现稳定伺服检测过程。

由于介质表面或轨迹的反射率的变化或者激光强度(低于每个脉冲的调制分量的频率)的波动，和信号在低频处发生变化。另外，和信号根据多级信息的连续性进行变化。这些宽波段上的波动作为用于改变增益的因素影响伺服信号。

因此，通过采用用于在多级记录中执行第三伺服信号检测过程的电路，可防止上述的问题。

图21所示的该电路结构包括滤波器220和作为图1所示的伺服检测电路11的增益控制(GC)电路221’。

GC电路221’包括VCA 240、滤波器241、VCA 242、幅度检测电路243、和比较器244。

也就是，通过使用与用于将通过从和信号将高频分量消除而获得的一个信号的电平维持在一个预定的参考电压的增益相等的增益，将通过从粗伺服信号消除对应于摆动信号或单元频率的高频分量而获得的信号进行放大或减小，图21所示的GC电路221’具有提取伺服信号的功能。

在该电路结构中，高频分量在滤波器241处被从和信号中消除，并且来自滤波器241的输出信号在电压增益控制放大器(VCA)242处被放大或减小。然后，在幅度检测电路243处，来自VCA 242的输出信号的幅度被检测，而且来自VCA 242的输出信号在比较器244处被与预定的参考电压进行比较。相应于通过比较得到的差的电压被输出，使得VCA 242的增益被改变。

由于该环路，VCA 242的增益被控制，使得VCA 242的输出信号幅度达到预定的参考电压。至于粗伺服信号，高频分量，例如单元频率分量和摆动信号(摆动频率分量)在滤波器220处被除去，之后经滤波的信号通过VCA 240被放大或减小。VCA 240的增益等于VCA 242的增益。

通过相应于以周期性循环记录多级记录信息的过程中出现的激光发射强度波动或介质轨迹的反射率波动而连续改变增益以使增益最佳化，可实现最佳伺服信号检测。

下面，将介绍多级记录中的第四伺服检测过程。

图22为表示用于在多级记录中执行第四伺服信号检测过程的电路结构的方框图。注意与图21所示的那些部分相同的部分被给子相同的数字符号。

该电路结构与用于在多级记录中执行第三伺服信号检测过程的电路结构非常相似；然而，图22中的电路结构在滤波器241之前进一步包括取样保持电路245，与偏置脉冲周期或间隔脉冲周期中在取样过程期间获得的取样信号被用作基信号，而不是使用和信号的平均值。

因此，通过使用与用于将在偏置脉冲的激光发射周期或间隔脉冲的激光发射周期过程中获得的和信号的电平维持在一个预定的参考电压的增益相等的增益，将通过从粗伺服信号消除类似摆动信号或单元频率分量的高频分量而获得的信号进行放大或减小，图22所示的GC电路221”具有提取伺服信号的功能。

由于用于在多记录中执行第四伺服信号检测过程的电路结构与用于执行第三伺服信号检测过程的电路结构大部分相同，所以将介绍后者结构的不同特征，即，S/H电路245和输入给滤波器241的信号。

如上所述，和信号包括涉及多级信息连续性的波动。例如，当十个连续单元的多级信息为：“0，0，0，0，0，4，4，4，4，4”时，和信号包括具有1/10单元频率的频率分量的波动。理想地，为了分离频率，调制模式在多级调制阶段被控制，使得和信号的波动被防止出现在伺服信号频率的周围。调制模式控制包括在通过加上冗余位而增加了信息量之后消除特殊模式的使用。

这反过来意味着记录密度被减小了，从而在多级记录方法中获得较高密度的优点被减小了。另外，与双级记录不同，在多级记录中，通过调制模式控制而获得频率的完全分离可能是困难的。

例如，当多级信息为“0，1，0，1，0，7，6，7，6，7”时，虽然在多级信息中不存在连续性，但在信号中确实存在1/10单元频率的频率分量，如在先前的具有多个“0”和多个“4”的模式中一样。为了将期望的频率完全消除，需要加上相当数量的冗余位并且需要消除许多模式。

实际上，不可能完全消除伺服波段中的和信号波动，并且期望在信号中保留某些波动。

当接近伺服波段的波动被迭加在和信号上时，通过VCA 240在伺服信号上进行的增益补偿根据包括VCA 242的控制环路的波段(相位延迟)产生的害处比好处多。

例如，如果在和信号和伺服信号中有1/10单元频率的波动，并且如果包括VCA 242的控制环路的相位延迟为1/5的单元频率，那么VCA 242和VCA 240的增益补偿将具有反相的输入，使得当诸如和信号或伺服信号的输入的幅度较大时，输出被放大，而当所述输入的幅度较小时，所述输出被减小。

实际上，由于高频分量在滤波器241处被消除，所以增益补偿的反作用不像上述的例子那样明显；然而，相同的作用可出现在低于摆动频率的频率上。

为了避免被由多级信息的连续性引起的和信号的波动所减小，S/H电路245通过取样在偏置脉冲周期和间隔脉冲周期过程中获得和信号。另外，为了提高信号质量，取样可以被限制在预定的多级信息的记录时刻。

例如，当记录电平“0”时，间隔脉冲较长，而当记录电平“1”时，偏置脉冲较长。因此，当在各个脉冲周期过程中对上面的信号电平进行取样时，由信号的“讹误”所引起的取样误差能被减小。

然后，S/H电路245的输出信号在滤波器241处被滤波，使得高频分量被如上述地消除，并且取样噪音也被消除。

因此，相应于介质轨迹反射率的波动，增益被连续变化为最佳化，使得最佳伺服信号检测能被执行。

下面，将介绍多级记录中的第五伺服信号检测过程。

图23为表示用于在多级记录中执行第五伺服信号检测过程的电路结构的方框图。

在该电路结构中，伺服信号是通过分别在偏置脉冲周期和间隔脉冲周期过程中对粗伺服信号进行取样并对每个脉冲周期获得的这些信号进行合成获得的。

图23所示的电路结构包括滤波器220、取样电路250和251、增益控制(GC-a)电路、增益控制GC-b电路253、以及作为图1所示的伺服检测电路11的加法器254。

因此，图23的电路结构通过合成第一信号和第二信号具有提取伺服信号的功能，所述第一信号是通过将预定的增益应用于通过从在偏置脉冲的激光发射周期过程中检测到的粗伺服信号中消除对应于摆动信号或单元频率的高频分量获得的信号而产生的，而第二信号是通过将对应于摆动信号或单元频率的高频分量从在间隔脉冲的激光发射周期过程中检测到的粗伺服信号中消除而得到的。

在该电路结构中，摆动信号或单元偏频率分量的高频分量在滤波器220处被从粗伺服信号中除去，并且每个取样电路250和251分别接收偏置脉冲周期的偏置信号和间隔脉冲周期的间隔信号。表示偏置信号和间隔信号的取样信号可以是偏置脉冲或间隔脉冲本身，或者所述信号可例如，通过转变时间安排、改变宽度而被处理，以使粗伺服信号稳定化。

然后，在它们的各个时刻取样的信号在GC-a电路252和GC-b电路253处被放大或减小，并且结果得到的信号在加法器254处被合成，使得伺服信号被提取。

GC-a电路252和GC-b电路被实现用于补偿在偏置脉冲周期过程中获得的伺服信号分量和在间隔脉冲周期过程中获得的伺服信号分量之间的增益差。注意在本实施例中，GC-a电路252在增益中产生变化以消除信号差，因此，GC-b电路可以被省略。

而且，GC-a电路252的增益变化方法可通过图20所示的包括D/A变换器231和VCA电路232的电路结构来实现。可选择地，增益变化方法可通过多个阻值的选择来实现。

另外，本实施例中使用的加法器254可由选择器来代替。在图23中，取样电路250和251被布置在滤波器220之后；然而，这些电路的顺序是不相关的，并且取样电路可以放在滤波器之前。在这种情况下，两个滤波器电路被分别布置在两个取样电路之后。

在该实施例中，由于在其中光强度是弱的且伺服信号分量是小的偏置脉冲周期过程中的信号被放大为与间隔脉冲周期的信号电平相等的电平，所以低输出偏置脉冲周期的信号分量可以被有效地使用，使得能够检测出具有高质量的伺服信号。

下面，介绍多级记录中的第六伺服信号检测过程。

在用于在多级记录中执行第六伺服信号检测过程的电路结构中，通过用于将从每个偏置脉冲周期和间隔脉冲周期的取样过程中获得的和信号电平保持在某一电平，伺服信号分量同时被放大或减小。

该电路结构对应于图23所示的电路结构，但是GC-a电路和GC-b电路的内部结构对应于图22所示的GC电路221”的内部结构。

因此，图23的电路结构通过合成第一信号和第二信号具有提取伺服信号的功能，所述第一信号是通过使用与用于将在偏置脉冲的激光发射周期过程中检测的和信号的电平维持在一个预定的参考电压的增益相等的增益，对将相应于摆动信号或单元频率分量的高频分量从在偏置脉冲的激光发射周期过程中检测的粗伺服信号中消除获得的信号进行放大或减小而产生的，而第二信号是通过使用与用于将在间隔脉冲的激光发射周期过程中检测的和信号的电平维持在一个预定的参考电压的增益相等的增益，对通过从间隔脉冲的激光发射周期过程中检测的粗信号中消除对应于摆动信号或单元频率分量的高频分量获得信号进行放大或减小而得到的。

在用于在多级记录中执行第六伺服信号检测过程的电路结构中，偏置脉冲周期被设置为用于GC-a电路252的取样时间，而间隔脉冲周期被设置为用于GC-b电路253的取样时间。表示取样时间的取样信号可以是相应的脉冲本身或是脉冲的经处理的形式。而且，注意用于各个信号的参考电压被设置为相等。

以这种方法，相应于具有周期性循环的多级记录信息的记录过程中的激光发射强度的波动或介质轨迹的反射率的变化，增益被连续变为最佳化，并且通过将在其中光强度是弱的且摆动信号分量是很少的偏置脉冲周期过程中的信号放大至与在间隔脉冲周期过程的信号电平相等的一个电平，低输出偏置脉冲周期的信号分量被有效地使用，使得具有高质量的伺服信号的能被适当的检测出来。

下面将介绍多级记录中的第七伺服信号检测过程。

图24为表示用于在多级记录中执行第七伺服信号检测过程的电路结构的方框图。注意图24所示的那些与图23相同的元件部分被给予相同的数字符号。

该电路结构与图23所示的电路结构大部分相同，除了GC-a电路252的内部结构。图24的GC-a电路252’使用在间隔脉冲周期过程中获得的和信号的电平作为用于GC-a电路252’的参考电压。

因此，图24的电路通过合成第一信号和第二信号具有提取伺服信号的功能，所述第一信号是通过使用与用于将在偏置脉冲的激光发射周期过程中检测的和信号的电平维持在于间隔脉冲的激光发射周期过程中检测的和信号的电平的增益相等的增益，对将相应于摆动信号或单元频率分量的高频分量从在偏置脉冲的激光发射周期过程中检测的粗伺服信号中消除获得的信号进行放大或减小而产生的，而第二信号是通过将相应于摆动信号或单元频率的高频分量从在间隔脉冲的激光发射周期过程中检测的粗伺服信号中消除获得的。

在该电路中，偏置脉冲周期过程中的伺服信号检测过程与在图23的电路中执行的相同；然而，用于GC-a电路252’的参考电压是按照下面的过程获得的。

首先，S/H电路260在对应于表示间隔脉冲周期的间隔信号的时刻获得和信号。然后，在滤波器262处对和信号进行滤波处理，使得高频分量被消除并且获得参考电压。参考电压然后被发送给比较器266。

而且，S/H电路261在相应于表示偏置脉冲周期的偏置脉冲信号的时刻获得(取样)和信号。然后高频分量在滤波器263处被从和信号中除去，并且，滤波器263的输出信号在电压增益控制放大器(VCA)265处被放大或减小。然后，幅度检测电路264检测VCA 265的输出信号的幅度。而且，比较器将VCA 265的输出信号与参考电压信号进行比较并输出对应于通过比较获得的电压差的电压以便改变VCA 267的增益。

在本实施例中，由于用于间隔脉冲周期的伺服信号增益是固定的，所以用于确定该增益的GC-b电路253能被省略，并且电路结构能被简化。

因此，根据本实施例，用于检测伺服信号的电路能被简化，在该电路中，相应于类似在具有周期性循环的多级记录信息的记录过程中的激光发射强度波动或介质轨迹的反射率的变化这样的因素，增益被迭代地改变为最佳化，并且通过将具有弱光强度和小的伺服信号分量的偏置脉冲周期中的信号电平放大至等于间隔脉冲周期中的信号电平，低输出偏置脉冲周期的信号分量被有效地使用，使得能够精确地检测出具有高质量的伺服信号。

下面，将介绍多级记录中的第八伺服信号检测过程。

图25为表示用于在多级记录中执行第八伺服信号检测过程的电路结构的方框图。

图26A-26B为说明在多级记录中由图25所示的电路执行的第八伺服信号检测过程的示意图。

如图25所示，在该电路结构中，相位补偿电路270被布置在图1所示的伺服检测电路11之后以根据用于控制激光束在介质上的位置的闭环获得的相位性质对根据第一至第七伺服信号检测过程中的任何一个获得的伺服信号执行相位补偿。

因此，相位补偿电路270具有对根据多级记录中的第一至第七伺服信号检测中的任何一个获得的伺服信号进行相位补偿的功能。

在激光束位置控制中，由于机械限制不可能将交叉频率(在闭环增益特性为0dB时的频率)设置得非常高。

在图26A中，线[a]表示交叉频率为ω1的最简增益特性。另一方面，为了保持控制精度，激光束位置控制可以适用于低波段波动，例如介质旋转分量，因此闭环的增益特性在低波段上可以被设置为具有高增益。满足该条件的简单的增益特性由图26A中的线[b]表示。然而，在这种情况下，交叉频率在超出机械限制的为ω2的较高频率处。

相位补偿电路270可以被用于这种情形下。图26B示出了相位补偿电路270的独立特性。如该图中所示，增益在波段Δω中变化。当增益变化时，在该波段Δω周围出现了相位延迟，但延迟仅出现在该区域中。

通过使伺服信号通过相位补偿电路270，在将交叉频率保持在ω1的同时，可在低波段上确保高增益。在本实施例中，相位延迟电路被给作相位补偿电路270的例子；然而，可以代替它使用用于确保交叉频率周围的导向(lead)的相位超前(lead)电路。

根据本实施例，为了控制介质上的激光束位置，对伺服信号进行相位补偿，并且因此能够获得满足机械条件和控制精度要求的伺服信号特性。

而且，通过在其中上述的光学装置在光盘15上记录多级信息并重放记录在光盘15上的多级信息的结构，能够实现稳定的记录播放系统。

通过根据本发明的多级记录中的伺服信号检测方法和光信息记录播放装置，适于通过写脉冲、低脉冲、间隔脉冲和偏置脉冲记录多级信息的伺服信号可以被检测。

本申请基于和要求2002年9月4日提出的日本专利申请第2002-25917号、2002年11月29日提出的日本专利申请第2002-346800号、以及2002年11月29日提出的日本专利申请第2002-346820号的在先申请日的优先权，这些申请的整体内容在这里通过参考而被合并。

Claims (8)

1. 一种光信息记录装置，用于在光信息记录介质上记录多级信息，其中光信息记录介质的区域被分成近似相等的多个单元，并且通过照射其强度根据将被记录的多级信息进行了调制的激光束将以多种尺寸形成的标记记录在所述单元上，所述装置包括：

用于输入表示单元频率的时钟信号和对应于每个单元的多级信息、并根据输入的时钟信号和多级信息确定用于每个单元的激光束发射波形的单元；和

通过按照所确定的激光束发射波形照射激光束，在每个单元上记录多级信息的单元。

2. 如权利要求1中所述的光信息记录装置，其中，为了确定用于每个单元的激光束发射波形，所述用于输入表示单元频率的时钟信号和对应于每个单元的多级信息、并根据输入的时钟信号和多级信息确定用于每个单元的激光束发射波形的单元，进一步查阅表示多级信息和激光束发射波形之间的预定关系的表。

3. 如权利要求2中所述的光信息记录装置，其中，所述表包括用于根据对应于至少三个连续的单元的一组多级信息为每个单元确定激光发射波形的信息。

4. 如权利要求1中所述的光信息记录装置，其中，表示单元频率的时钟信号的n倍频的周期在激光束发射波形的设置中被用作步长，其中n为整数。

5. 一种激光控制电路，用于对照射用于在光信息记录介质上记录多级信息的激光束的光强度进行调制，其中光信息记录介质的区域被分成近似相等的多个单元，并且根据将被记录的多级信息将以多种尺寸形成的标记记录在所述单元上，所述激光控制电路包括：控制单元，用于接收表示单元频率的时钟信号和对应于每个单元的多级信息以产生设置信号；

策略产生单元，用于根据输入的时钟信号和所述设置信号，产生用于确定用于每个单元的激光束发射波形的脉冲信号；以及

激光器驱动单元，用于基于所述设置信号和所述脉冲信号，产生用于驱动激光源的驱动信号。

6. 如权利要求5中所述的激光控制电路，所述控制单元进一步查阅表示多级信息和激光束发射波形之间的预定关系的表，以便确定用于每个单元的激光束发射波形。

7. 如权利要求6中所述的激光控制电路，其中所述表包括用于根据对应于至少三个连续的单元的一组多级信息为每个单元确定激光发射波形的信息。

8. 如权利要求5中所述的激光控制电路，其中，表示单元频率的时钟信号n倍频的周期在激光束发射波形的设置中被用作步长，其中n为整数。

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