CN100429714C - 可重写数据存储介质 - Google Patents

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Abstract

可重写数据存储介质(1)具有设置有跟踪机构(8)的可重写记录层(9)。所述层(9)具有数据记录区域(5)。可擦除识别标记存在于不同于数据记录区(5)的识别标记区(4，4’)中。数据记录区域(5)具有第一跟踪结构(8’)，而识别标记区域(4，4’)基本脱离跟踪结构或者具有实际上不同于第一跟踪结构(8’)的第二跟踪结构(8”)。因为记录器的擦除光点的位置不能在半径方向被精确地控制，擦除识别标记实际上是不可能的。

Description

可重写数据存储介质
技术领域
本发明涉及一种可重写的数据存储介质，其具有设置有具有轨道的跟踪结构的可重写记录层，所述的层具有数据记录区域，和可擦除识别标记，其存在于不同于数据记录区域的识别标记区域并且其在与数据记录区域中的轨道结构的几个轨道的宽度接近相等的径向宽上面延伸。
背景技术
所述的可重写数据存储介质从日本专利申请JP-09073666-A可知。已知的介质是一种光记录介质。光学可读图案被写在记录层的数据记录区域的外侧。该图案用肉眼或者通过机器是可读取的，并且可以用作识别标记。
可重写数据存储，和特别在光记录介质上的可重写记录，在当前被发现越来越多地使用在大容量数据的高密度存储中。在光记录介质中，通过例如聚焦激光束的辐射光束与光记录介质的交互作用，信息被重现。最近出现的一种类型的光存储介质具有在制造后把信息记录在介质上的能力。另外，随后被存储的信息能够被擦除或修改。在盘实施例中，这种类型的光存储介质，通常被称为可擦除或可重写光存储盘。例如可重写CD(RW)，DVD-RW，DVD+RW，随机存储器DVD(RAM)，和数字视频记录(DVR)红蓝(red and blue)盘，其中红和蓝指辐射光束的波长，例如记录和读取激光束。
可重写光记录盘具有对具有相对高功率电平的辐射起响应的记录层。该施加的辐射改变了记录层的特性。这些特性改变通过相对低功率电平的辐射光束的交互被光检测到，并且通过特性改变被编码的数据能够被再现。例如反射光束的强度或者偏振变化可以被光电二极管检测到并且被转换成电信号。该电信号随后被转换成能够便利地被信号处理系统处理的格式。
为了对存储在存储介质上的数据提供复制保护安全，已经摸索出技术上的需要，用来提供一种具有识别标记的光存储介质。这种识别标记应用于例如光盘的存储介质的每一块中。这种识别标记可以例如是表示一序列号的条形码。在记录保护的复制内容期间，数据利用基于这种识别标记的密钥被加密。这样防止了所谓的位复制或者盘的克隆。例子是用于可记录介质(CPRM)DVD-RAM和可能的DVD-RW的复制保护。在复制存在于数据记录区域中的被加密内容期间，原版的识别标记没有被复制到目标介质。这个空的目标介质具有另一种识别标记，其在制造时已经被应用于它。由于解密密钥必须基于克隆盘的识别标记，该克隆盘没有属于被复制内容的正确的识别标记，读取该被克隆的介质的播放机不能构造正确的原始解密密钥。为了放置正确的原版盘的识别标记，电脑黑客首先必须擦除空盘的识别标记，随后写相应于加密数据的识别标记。
在制造过程中，识别标记的一种重要的要求是识别标记能够低成本地应用到可记录/可重写介质中。如对于DVD-ROM，一种可能性是，在从半径22.3到23.5mm的所谓的脉冲刻槽区域(BCA)(Burst Cutting Area)通过YAG激光，进行不可擦除识别标记例如“条形码”类型标记的烧蚀记录。因为它的成本和由于利用这种激光烧蚀记录而有污染的危险，这种激光几乎不被使用。可选择的是狭窄脉冲刻槽区域(NBCA)(Narrow Burst Cutting Area)，其对于CD-RW，DVD-RW，DVD+RW，DVD-RAM和红或蓝DVR是可行的。与在BCA中的不可擦除识别标记相比较，对于写可以擦除的识别标记，这种NBCA覆盖了狭窄的区域，例如从半径22.7到23.5mm。用于这些介质的相变记录层能通过蒸发沉积或溅射被涂覆。这样沉积的记录层是非晶形的并且表现出低的反射。为了获得高反射的适当的记录层，该层的数据记录区域必须首先被完全地结晶，其通常被称为初始化，并且其发生在生产每一介质的最后阶段。这是在被称为初始化器的生产设备中执行的，其中激光束扫描和加热移动的记录层到低于它的熔化温度但高于它的促使不定形记录层结晶的再结晶温度的温度。这种生产设备晶化具有跟踪结构的很多轨道的一定径向宽度的路径。整个数据记录区域必须被晶化，其是通过在旋转介质的同时在半径方向移动初始化光束完成的。然而，在盘的内部和外部区域，例如在DVD+RW的23.5mm半径的里面和在58.5mm半径的外部，该盘可以通过使用初始化的脉冲激光束被部分地晶化。所以识别标记，例如条形码图案可以被写在数据记录区域的外部。通过开始对光盘的旋转锁定的脉冲顺序和以恒定角速度(CAV)方式旋转盘，识别标记被写在盘上。因为在初始化期间识别标记被记录，和对于这一过程步骤仅仅增加了很少百分比的时间，生产成本很小。识别标记是可擦除的，因为它使用记录层的相同或者相反的特征改变而被记录，正如它被用于数据记录一样。
圆盘的在23.5mm内和超过58.5mm的层的光学特性和一致性通常比数据记录区的差。因此，为了具有可靠的检测性，最好使用低密度图案。
通常初始化激光束是矩形的并且在切线方向测量大约是1微米而在径向是100微米。对于DVD-RW和DVD+RW写入识别标记的记录已经被证实。由于写识别标记是已经要求的初始化步骤的一部分，它是一种有吸引力和经济的方法。
如在上面描述的相变型的可重写光记录介质中，根据所述的日本申请，识别标记在初始化期间被写入。
在所述申请中描述的已知介质的缺点是，消费者的光盘记录器能够相对容易地擦除识别标记。这种记录器包括一写激光，其可以用来擦除，重写或者改变识别标记。识别标记被记录在利用消费者的记录器可存取读出的区域中。通过改变控制记录器驱动的固件和通过定位激光记录/读取头，识别标记可以通过把记录/读取头移动到识别标记的准确位置被擦除，并且属于源盘的非法复制的内容的另一种识别标记可以被记录。用这种方式电脑黑客可以绕过识别标记的复制保护的功能。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在开始段落中描述的数据存储介质，其中通过适于在数据存储介质上记录，重写和读取的用户设备使识别标记的擦除被抑制。
这个目的通过具有螺旋凹槽形的第一跟踪结构的数据记录区域实现，而识别标记区域基本上无跟踪结构或者具有完全不同于第一跟踪结构的第二跟踪结构。由于在识别标记区域缺少或者修改了第二跟踪结构，利用用户记录器擦除识别标记被抑制，并且激光头的跟踪和以与在数据记录区域中相同的方式对几个轨道一致地执行擦除行动通常是不可能的。识别标记通常在半径方向横跨一定距离，其相应于在数据记录区中的跟踪结构的几百个轨道。在本申请中，单词“几个”可能表示从几个到数百范围的任何事情。
根据本发明的一种可重写数据存储介质，其具有设置有具有轨道的跟踪机构的可重写记录层，所述可重写记录层具有数据记录区域，和存在于不同于数据记录区并在该数据记录区的内径之前的识别标记区中的可擦除识别标记，所述可擦除识别标记跨越一个径向宽度，该径向宽度与数据记录区域中的跟踪结构的几个轨道的宽度接近相等，其特征在于，数据记录区域具有螺旋凹槽形的第一跟踪结构，而识别标记区域具有实际上不同于第一跟踪结构的第二跟踪结构。
根据本发明的另一种可重写数据存储介质，其具有设置了具有轨道的跟踪机构的可重写记录层，所述可重写记录层具有数据记录区域，和存在于不同于数据记录区并在该数据记录区的内径之前的识别标记区中的可擦除识别标记，所述可擦除识别标记跨越所述数据记录区域中的跟踪结构的几个轨道的一个径向宽度，其特征在于，数据记录区域具有螺旋凹槽形的第一跟踪结构，而识别标记区域(4)实际上没有跟踪结构。
在较佳实施例中，识别标记区域基本上无跟踪结构。这种跟踪结构，或者用来“引导”在记录期间写入头的任何其它装置，是非常浅或者甚至是缺乏的。数据记录区域的跟踪结构可以部分地存在于例如邻近数据记录区域的识别标记区域，并且当例如径向向内移动时突然停止。这是非常完美和容易地实现根据本发明媒体的实施例。用户记录器通常不能跟踪识别标记区域，所以一致的写入或者擦除几乎是不可能的。因为用户记录器写光点典型地具有大约0.5到1微米的直径，它不能擦除识别标记，其例如在单转盘的半径方向可以是0.8mm宽。当在半径方向移动激光头的同时，记录器必须一致地擦除数百转。因为识别标记区域基本上无跟踪结构，记录器中的激光头仅仅能够相对光盘旋转大约数圈。由于在光盘和光头定位机构之间总是容许有偏差的事实，激光点不能或者几乎不能充分和一致地擦除/重写识别标记。在读取识别标记期间因为运行了仅仅大约数圈，为了对付这些公差，所述标记的宽度将必需横跨整个可使用空间，例如识别标记区域的半径方向中的0.8mm。在读取识别标记期间，因为播放机把它的读取头粗略地放在识别标记区域中间的预定位置，并且与此同时旋转盘一周，读取反射率的变化或者任何其它可检测特征，所以在识别标记区域中缺少跟踪结构不是问题。当由读出点运行了的曲线偏离理想圆形的时候，例如偏心圆，由于识别标记可以具有比用户数据低的空间频率，例如在单转中仅仅几百位，所以不存在问题。
在另一个实施例中，第二跟踪结构包括至少一个螺旋凹槽形的轨道，其在至少一个位置处被中断。当在识别标记区域该螺旋被中断时，读取/写入头将“迷失”跟踪，并且一致地擦除或者记录识别标记几乎是不可能的。优选地是该螺旋在几个地方被中断，促使激光头常常“迷失”跟踪。通过中断以相同方式被使用在制造跟踪结构中的激光，这种改进的跟踪结构能够相对容易地获得。
在另一实施例中，第二跟踪结构包括多个同心凹槽形的轨道。当使用同心凹槽代替螺旋时，在跟踪期间激光束保持在一个同心凹槽中。因为同心凹槽关闭自己，当跟踪时产生激光束的激光头的位置在相对光盘的半径方向不改变。用户记录器驱动器对识别标记区域的擦除或写入的写激光束随着凹槽返回它本身，非常像从前45rpm乙烯基唱片的真正末端的唱针。由于这种同心凹槽，用户光盘记录器不能擦除例如横跨至少几百个轨道的识别标记。擦除上面一个同心凹槽的部分识别标记是可能的，但邻近同心凹槽上的剩余部分识别标记仍然是完整的。用户非常困难，或者几乎不可能把激光束定位在包括部分识别标记的每一个同心凹槽中。当识别标记区域基本上无跟踪结构时，如上所述执行识别标记的读取。然而，在读取识别标记期间，把读取头放在跟踪模式可以是有利的。结果识别标记的径向宽度可能更小，例如仅仅几十个轨道。于是假设在制造盘期间写入这种更狭窄的识别标记，同时写这种识别标记的专用头随后在几个同心凹槽中跟踪。这需要专用跟踪伺服系统，其在用户记录器中是不可得到的。
很多具有和不具有跟踪结构的区域的结合是可能的。甚至带有与被使用在数据记录区域中相同的轨道的区域可以存在于识别标记区域。特别是邻近数据记录区域的区域可以仍然包含与被使用在数据记录区域中相同的一些轨道。甚至可能利用在本申请中描述的所有实施例变化把识别标记写在数据记录区域外侧的可重写数据存储介质的外半径处。
在改进实施例中，第二跟踪结构的至少一个轨道利用地址信息被调制。该地址信息能够是被编码的半径位置数，轨道数或者其它参考信号。在跟踪结构中编码地址信息的例子是利用坑标头进行的相位或频率调制的轨道摆动和相对短的中断凹槽。后者不使激光头迷失跟踪。这种地址信息的优点是生产设备的读取写入头通过读地址信息能够确定它在媒体上的精确位置，并且在根据本发明的数据存储介质的生产期间，识别标记的写入能够在明确确定的位置被执行。在生产设备中专用的硬件和软件能够使识别标记写入改进的跟踪结构中，例如带有地址信息的同心或者中断的螺旋凹槽。比较媒体的整个生产时间，额外的生产时间是相对较低的。例如在典型25Hz旋转速度时写入20轨道识别标记不需要多于1秒的时间。强调指出在生产设备中的专用硬件和软件在用户记录器中是不可获得的，因此将不能擦除或写识别标记。
记录层通常包括能够在非晶态和结晶态之间改变的材料，并且在记录层中的记录信息通常是可以光读取的。目前，它被更广泛地使用在可重写光记录技术中。
在实施例中，记录层包括能够在第一和第二磁化状态之间改变的磁性材料。在记录层中被记录信息被磁和/或光可读。利用悬浮接近在所述磁记录层上方的磁读取头，可以执行磁记录层的磁状态的读取。通过检测在磁记录层表面反射后入射激光束的线性偏振状态的小旋转，也可以执行磁记录层的磁状态的光读取。其中发生偏振旋转的方向依赖于局部磁场，例如记录层的磁化状态。这种效果即是通常所说的克尔旋转。
本发明可被应用到各种可重写媒体中，其记录层的特性能可逆改变并且其跟踪结构被用于引导读和写装置，该读和写装置为了记录或读取所述特性改变而产生物理能。下文中给出的附图的描述涉及具有非晶态和结晶态记录层的可重写光记录媒体，但不限于此。
根据本发明的数据存储媒体的实施例将参考附图描述。应该注意到这些附图不是按比例的。例如轨道距离被画得比它们通常的要大。
附图说明
在图中：
图1示意性地显示了数据存储介质的顶视图，其中中心区域20被放大显示在图3到图5中表示。
图2显示了图5中实施例表示的数据存储介质的图1中指示的沿着线II-II的截面图。
图3显示了表示第一实施例的数据存储介质的图1的正方形区域20的放大视图。
图4显示了表示第二实施例的数据存储介质的图1的正方形区域20的放大视图。
图5显示了表示第三实施例的数据存储介质的图1的正方形区域20的放大视图。
具体实施方式
在图1和图2中表示了可重写数据存储介质1，其具有设置有具有轨道的跟踪机构8的可重写记录层9。记录层9具有数据记录区5，和存在于不同于数据记录区5的识别标记区4中的可擦除识别标记3。识别标记3跨越数据记录区域5中的跟踪结构8的几百个轨道的半径宽度。数据记录区域5具有第一跟踪结构8’，而识别标记区域4基本脱离跟踪结构或者具有实际上不同于第一跟踪结构8’的第二跟踪结构8”。
可重写数据存储介质1可以是一种光数据存储介质，其具有由能够在不定形和定形状态之间改变的材料组成的可重写记录层9。这些类型存储介质通常称为相变类型光记录盘。该存储介质具有带有内圆周2的中心孔。记录层9存在于用序号10指示的圆周和外圆周13之间。在用11和12指示的圆周之间的区域5，存在第一跟踪结构8’，其被光数据存储介质的最终用户使用来引导用来写/擦除数据记录区域5中的数据的激光写/读取头。另一种可能是在介质1数据的生产期间，例如可以与介质1一起被卖给最终用户的许可软件被记录在区域5中。在由10和11指示的圆周之间的区域4包括识别标记3，其在数据存储介质1的生产期间被写入。识别标记3由具有低和高光反射率的区域组成，其相应于记录层9对应的不定形和定形状态。识别标记3也可以存在于在盘的半径12和外圆周13之间的区域4’中，其中对于区域4给出的跟踪结构的描述据此是可应用的。例如条形码的识别标记3可以表示一序列号。在由制造商把版权保护内容记录在区域5期间，数据用基于这个序列号的密钥被加密。仅仅当由识别标记表示的序列号相应于数据的密钥时，数据才能被解密。
在图3中，识别标记区域4实际上脱离跟踪结构。识别标记区域4可以仍然包括带有数据记录区域的第一跟踪结构8’的延拓部分，例如邻近数据记录区域5。识别标记3存在于识别标记区域4中。在识别标记区域4的主要部分中缺少跟踪结构来防止光记录器的激光读取写入头的跟踪和连续地擦除识别标记3。
在图4中，第二跟踪结构8”包括至少一个螺旋凹槽形的轨道6，其在至少一个位置被中断。在这个实施例中，螺旋凹槽在几个位置处被中断。在中断区域不能进行激光读取/写入头的跟踪，因此对识别标记3的连续擦除被抑制。
在图5中，第二跟踪结构8”包括多个同心凹槽形的轨道6。在跟踪期间激光读取/写入头将保持锁定在一个同心凹槽中。恰好在这个同心凹槽上面的部分识别标记3能被擦除，但在所有其它同心凹槽上面识别标记3的主要部分和非凹槽区域仍然是完整的。
应该注意到，上面提到的实施例的说明并不限制本发明，本领域中的技术人员在不脱离所附权利要求的范围内能够设计出很多改变的实施例。在权利要求中，位于圆括号之间的序号不应解释为限制权利要求。单词“包括”不排除那些没有列在权利要求中的元件和步骤的存在。在元件前面的单词“一个”不排除多个这种元件的存在。起码的事实是，在相互不同的从属权利要求中叙述了确定的措施不意味着这些措施的混合不能被有益地使用。
根据本发明提供了可擦除数据存储介质，其具有存在于不同于数据记录区域的识别标记区域中的可擦除识别标记。数据记录区域具有第一跟踪结构，而识别标记区域实际上脱离跟踪结构，或者具有实际上不同于第一跟踪结构的第二跟踪结构，这样一来利用用户数据存储记录器对识别标记的擦除被抑制。

Claims (6)

1.一种可重写数据存储介质(1)，其具有设置了具有轨道的跟踪结构(8)的可重写记录层(9)，所述可重写记录层(9)具有数据记录区域(5)，和存在于不同于数据记录区域(5)并在该数据记录区域(5)的内径之前的识别标记区域(4)中的可擦除识别标记(3)，所述可擦除识别标记(3)跨越一个径向宽度，该径向宽度与所述数据记录区域(5)中的跟踪结构(8)的几个轨道的宽度接近相等，其特征在于，数据记录区域(5)具有螺旋凹槽形的第一跟踪结构(8’)，而识别标记区域(4)具有实际上不同于第一跟踪结构(8’) 的第二跟踪结构(8”)。
2.一种如权利要求1的可重写数据存储介质(1)，其特征在于，第二跟踪结构(8”)包括在至少一个位置上被中断的至少一个螺旋凹槽形的轨道(6)。
3.一种如权利要求1的可重写数据存储介质(1)，其特征在于，所述第二跟踪结构(8”)包括多个同心凹槽形的轨道(6)。
4.一种如权利要求2或3的可重写数据存储介质，其特征在于，所述第二跟踪结构(8”)的至少一个轨道(6)利用地址信息被调制。
5.一种如权利要求1，2或3的可重写数据存储介质，其特征在于，所述可重写记录层(9)包括能够在第一和第二磁化状态之间改变的磁性材料，并且在所述可重写记录层(9)中被记录的信息以从磁和光方式中选择的方式读取。
6.一种可重写数据存储介质(1)，其具有设置了具有轨道的跟踪结构(8)的可重写记录层(9)，所述可重写记录层(9)具有数据记录区域(5)，和存在于不同于数据记录区域(5)并在该数据记录区域(5)的内径之前的识别标记区域(4)中的可擦除识别标记(3)，所述可擦除识别标记(3)跨越一个径向宽度，该径向宽度与所述数据记录区域(5)中的跟踪结构(8)的几个轨道的宽度接近相等，其特征在于，数据记录区域(5)具有螺旋凹槽形的第一跟踪结构(8’)，而识别标记区域(4)实际上没有跟踪结构。
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