CN1019701B - 可写入型光可读记录载体及其记录和/或读取设备 - Google Patents

可写入型光可读记录载体及其记录和/或读取设备

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Abstract

记录载体包括具有辐射敏感层并以伺服轨迹组成的盘形载体。该伺服轨迹呈现径向摆动式的跟踪调制，径向摆动频率由定位信息信号调制。还揭示了在制造记录载体时形成轨迹模式的设备。当用记录和/或读取设备对信息信号在记录载体上进行记录和读取时，借助于FM解调器装置从跟踪调制新产生的扫描光束的变化中恢复定位信息信号，并从该扫描光束的变化中恢复用于控制扫描速度的时钟信号。另外还描述了非常适易于记录EFM调制信号的记录载体的实施例。

Description

本发明涉及一种可写入型光可读记录载体，包括：一个用于记录光可检测的记录标记的信息图形的记录层，记录载体设置有一个伺服轨迹，伺服轨迹在用于信息记录的区域内呈现可从信息图形中识别出来的周期性轨迹调制。
本发明还涉及一种制造记录载体的设备，包括有沿着与待形成的伺服轨迹相对应的路径，扫描载体的辐射敏感层的光学系统，以及一个偏转辐射光束的偏转装置，其偏转方式是光束在辐射敏感层上的入射位置按照与加至偏转装置上的控制信号相一致的扫描方向垂直的方向进行偏转。
本发明进而涉及将信息记录在记录载体上的设备，包括有用于记录表示伺服轨迹中的信息记录标记图形的写入装置，为此目的，写入装置包括用辐射光束扫描伺服轨迹的扫描装置，由轨迹调制所调制的记录载体所反射或发射的辐射光束，一个检测反射或发射的辐射光束的检测器，一个获取时钟信号的电路，其频率由来自检测器所检测到的辐射光束的轨迹调制所控制。
本发明也涉及读取记录载体的设备，该记录载体的伺服轨迹中记录有一个作为记录标记图形的信息信号，该设备包括一个用辐射光束以大致恒定的速度扫描伺服轨迹的扫描装置，由轨迹调制和记录标记图形。所调制的记录载体发射的或反射的辐射光束，一个检测反射或发射的辐射光束的检测器，一个从检测器所检测到的辐射中导出表示已 记录信息的信息信号的电路，以及一个获取时钟信号的电路，时钟信号频率由来自检测器所检测到的辐射的轨迹调制所限定。
此种记录载体和这些设备已由德国公开说明书NO.3100421（PHN9666）公知。
此种公知的记录载体具有一条螺旋伺服轨迹，该轨迹呈现恒定频率的轨迹调制。在读出和/或记录期间，当利用辐射光束扫描该螺旋伺服轨迹时，这个轨迹调制就调制了辐射光束。该光束调制被检测并从所检测的调制中获取时钟信号，以控制记录和/或读取过程。
该伺服磁迹被分成一些信息记录区域，在两个信息记录区域之间插入同步区域。该信息记录区域用于记录信息。同步区域包含有以相邻信息记录区域的地址形式的定位信息。在扫描期间，同步区域中的定位信息能够从反射的辐射光束中获知是哪部分记录载体被扫描。这使得光盘的特定部分可以迅速而精确地定位。
然而，这种公知的记录载体的缺点是信息记录区域不断地被同步区域中断。这是一个不利的因素，特别是当把EFM编码信息记录在记录载体上时。这是因为此种记录方法要求一个不中断的信息记录区域。
本发明的一个目的是提供一种装置，它较好地适用于记录EFM编码信号，而且在扫描期间能够从记录载体所反射的光束中获知哪部分记录载体被扫描。
依据本发明的第一种情况，一种本文首段所定义的记录载体之特征在于：轨迹调制的频率按照含有定位码信号的定位信息信号进行调制，而定位码信号与定位同步信号相同。
依据本发明的第二种情况，制造记录载体的设备之特征在于，该 设备包括产生作为控制信号的周期信号发生器，其频率是根据含有定位码信号的定位信息信号进行调制，而定位码信号与定位同步信号相间。
依据本发明的第三种情况，如前所定义的记录信息的设备之特征在于：记录设备包括一个从时钟信号中恢复定位信息信号的FM解调电路，以及一个分离定位码信号和定位同步信号的装置。
依据本发明的第四种情况，如前所定义的读取信息的设备之特征在于：读取设备包括从时钟信号中恢复定位信息信号的FM解调电路，以及一个分离定位码信号和定位同步信号的装置。
当在信息记录或读取期间扫描轨迹时，就能够从轨迹调制所产生的扫描光束调制中恢复定位信息信号。那么，插入定位同步信号的结果，就可以简单地恢复代表瞬时扫描位置的定位码信号。
因轨迹调制设置于信息记录区域，那么，信息记录区域就无需被同步区域所中断。另外，由轨迹调制所产生的反射辐射光束的调制中心频率可用于测量扫描速度以控制扫描速度。为了该速度的控制，采用如下所述的记录载体是有利的，该记录载体的特征在于定位码信号是一个双相传号调制信号，而定位同步信号具有与双相传号调制信号不同的波形。这是因为双相传号调制信号的频谱实质上不包含低频分量，所以，主要响应于低频干扰的速度控制几乎不受FM轨迹调制的影响。
记录载体的另一个实施例之特征在于：伺服轨迹的宽度在0.4×10-6米到1.25×10-6米之间，轨迹调制是幅度大致等于30×10-9米的轨迹摆动。该记录载体的实施例的优点是轨迹调制可以在控制过程中，以给定的扫描光束简单地形成，该给定光束用于 记录垂直于扫描方向上的偏移。此外，对于近似为30×10-9米的摆动幅度而言，轨迹摆动对记录过程的影响基本为零。的确，在扫描期间，扫描光束位置相对于轨迹中心的偏移小到可以忽略。而且，对于此种低幅度，在两条相邻的伺服轨迹间的微小距离不会明显增加。另一方面，发现此种低幅度对于定位信息信号的可靠恢复是十分充分的。
如果希望依照常规的CD音频标准记录EFM信号，则采用具有以下特征的记录载体的实施例是有益的，该载体的特征在于：轨迹调制的平均周期在54×10-6米至64×10-6米之间，根据同步信号进行调制的轨迹部分的起始位置间距，对应于轨迹调制平均周期的294倍。
本实施以下述方式提供速度控制，即由轨迹调制所产生的扫描光束调制的中心频率在扫描速度为1.2～1.4米/秒时保持在22.05KHZ的基准频率上，该扫描速度是记录EFM信号所惯用的速度。一个EEM信号的比特率（4，3218MHZ）是22.5KHZ的整数倍，所以可以利用频率编码的方式，从EFM比特率中简单地导出基准频率。当同步信号所调制的轨迹部分的间距是轨迹调制平均周期的294倍时，所恢复的同步信号的重复率为75HZ，它精确地等于标准的EFM信号中所含有的子码同步信号的重复率。这就提供了由轨迹调制所导出的定位同步信号与记录EFM信号过程之间的简单的同步。
另一个记录载体的实施例之特征在于：定位码信号指示出，在标称的扫描速度时，走过从轨迹始点到轨迹呈现与定位码信号对应的轨迹调制的位置之间的距离所需要的时间。
该实施例的优点在于：由定位码信号提供的定位信息与由EFM信号中的绝对时间码所提供的定位信息类型相同，因此能够获得一个用于记录和读取设备的简单的控制系统。
现在，以举例的方式，并结合附图1～12，详述本发明的其它实施例及其优点。
图1示出依本发明的记录载体的一个实施例。
图2示出定位信息信号。
图3示出一个适宜的定位信息码的安排格式。
图4示出依照本发明的记录和/或读取设备的实施例。
图5和12是用于记录和/或读取设备的微计算机程序的流程图。
图6示出用于记录和/或读取设备的解调电路的实例。
图7示出一个高放大倍数的、用记录标记图形形成的轨迹部分。
图8示出依照本发明所述的方法制造记录载体设备的实例。
图9示出图8所示的设备中所用的调制电路实例。
图10示出作为时间t的函数，在调制电路中出现的多个信号。
图11表明记录信号的时间同步信号相对于伺服轨迹中预先录制的定位同步信号的位置。
下文介绍的本发明的实施例特别适合于依照CD音频或CD-ROM标准记录EMF信号。然而应该注意的是，本发明的范围并不限于这些实施例。
在描述实施例之前，先简要描述与正确理解本发明有关的EFM信号的一些特征，EFM信号包括每98EFM帧的子码帧。每个EFM帧包括588个EFM通道比特。588个EFM通道比特的前24比特用作帧同步码，它具有不同于其余的EFM信号的模式，其余的 564个EFM通道比特被安排成14比特EFM字符。同步码和EFM字符总是由3个合并比特相互分开。可用的EFM字符分为24个数据字符，每个数据字符表征8个比特的非编码信号;8个奇偶校正字符和一个表征8个控制比特的控制字符。由每个EFM控制字符表征的8比特指定为：P、Q、R、S、T、U、V、W比特，每个都具有一个固定的比特位置。每个子码帧的前两个EFM帧中的EFM控制字符的16比特形成表示子码帧起始点的子码同步信号。余下的96个EFM帧的96个Q比特构成了子码Q通道。这些比特的24比特用于表示一个绝对时间码，该绝对时间码表示自EFM信号的起始点所经过的时间，该时间以分（8比特），秒（8比特）和子码帧（8比特）表达。
还应注意的是，EFM信号码不受D.C控制，这意味着EFM频谱很难呈现频率低于100KHZ的任何频率分量。
图1示出记录载体1的一种实施例，图1a是一平面图，图1b表示沿b-b线剖面图的一小部分，而图1c和图1d是记录载体1的第一实施例和第二实施例的部位2的高放大倍率的平面图。信息载体1包括伺服轨迹4，其构成可如予先形成的沟槽或凸脊。伺服轨迹4用于记录信息信号，为了记录之目的，记录载体1包括有淀积于透明基底5上的记录层6，其上覆以保护涂层7。记录层6由这样一种材料制成，若使其对适宜的辐射进行暴光，它就会产生一种光能检测到的变化。例如，该层可能是一种金属薄层，如碲。用足够高强度的激光辐射进行暴光，该金属就会局部融化，则该层就局部地得到另一个反射系数。当利用辐射光束扫描伺服轨迹4时，该辐射光束的强度按照待记录的信息进行调制，就会得到一个光可检测的记录标记信息 图形，该图形代表信息。
层6还可由另一些不同的辐射敏感材料构成，例如磁光材料或受热后使结构发生变化的材料，如非晶态变为结晶态或相反变化的材料。在Adam    Hilgar    Ltd，Bristol    and    Boston的书《光盘系统原理》P210～227中给出了此种材料的综述。
利用伺服轨迹4，可使对准记录信息用的记录载体1的辐射光束与伺服轨迹4精确地重合，即辐射光束在径向上的位置可通过伺服系统控制，该伺服系统是利用从记录载体1反射的辐射光。测量记录载体上的辐射光斑的径向位置的测量系统可以相应于前文提及的书《光盘系统原理》所描述的一种系统。
为了确定被扫描的轨迹部分相对于伺服轨迹起始点的位置，利用预形成的轨迹调制来记录定位信息信号，适合于图1c所示的正弦轨迹摆动形式。然而，其它的轨迹调制，例如轨迹宽度调制（图1d）也是适用的。由于轨迹摆动很容易实现，在制造记录载体期间，把轨迹调制作成轨迹摆动的形式就是最佳选择。
应注意的是，图1中的轨迹调制已被极度夸大了，事实上，发现在轨迹宽度近似为10-6米的情况下，具有近似30×10-9米的摆动已足够扫描光束调制的可靠检测之用。小幅度摆动的优点是两相邻伺服轨迹的间距可以缩小。
当轨迹调制频率依照定位信息信号进行调制时，它是一种有吸引力的轨迹调制。
图2示出一个适当的定位信息信号实例，它包括有定位码信号12，间以定位同步信号11。每个定位码信号12可包括具有长度为76个通道比特的双相传号调制信号，该信号代表38个码比特的 定位信息码。在一个双相传号调制信号中，每个码比特由两个连续的通道比特表征，第一逻辑值的每个码在本实施例中以“O”示之，它是由两个相同的逻辑值的比特表示，另一个逻辑值（“1”）由两个不同的逻辑值的通道比特表征。然而，在每对通道比特之后，双相传号调制信号的逻辑值就改变了（参看图2），所以相同逻辑值的连续比特的最大数至多是2。选取定位同步信号11的方法是应使它们能从定位码信号中区别出来。这可以通过选取定位同步信号中的相同逻辑值的连续比特最大数为3来实现。图2所示的定位信息信号具有几乎不呈现低频分量的频谱，其优点将于下文解释。
如前所述，定位信息信号代表一个38比特的定位信息码，这个38比特的定位信息码可包括一个时间码，该时间码表示在扫描期间，以标称的扫描速度，走过自轨迹起始点到定位信息信号所处的位置之间的距离需要的时间。这种定位信息码可以包括如一些连续的字节，例如用于将EFM调制的信息记录在CD音频和CD-ROM光盘上的字节。图3给出一个定位信息码，类似于CD音频和CD-ROM情况下采用的绝对时间码，该码包括第一BCD编码部分13，表示时间分，第二BCD编码部分14，表示时间秒，第三BCD编码部分15，表示子码帧数目，以及第四部分16，由多个误差检测用的奇偶比特组成。如果待记录的是按照CD音频或CD-ROM标准调制的EFM信号的话，这种表示在伺服轨迹4中的位置的定位息码是有优越性的。在这种情况下，存在于子码Q通道中的绝对时间码的类型与由轨迹调制表征的定位信息码相同。
在记录载体用于记录依CD音频或CD-ROM标准的EFM调制信号的情况下，以正常的扫描速度（1.2～1.4米/秒），由 轨迹调制在扫描光束中产生的光强调制的平均频率为22.05KHZ是有益的。这意味着轨迹调制的平均周期是在54×10-6米到64×10-6米之间。在这种情况下，记录载体速度可以通过将检测到的轨迹调制相位与基准信号频率相位进行比较来简单地予以控制，该基准信号频率可简单地从4.3218MHZ频率（这是EFM信号的比特率）中分频获得，它是记录EFM信号的任何方法都需要的。然而，轨迹调制频率落在记录EFM信号所要求的频带之外，所以在读出期间，EFM信号和定位信息信号几乎不相互影响。此外，由于该频率落在跟踪系统的频带之外，所以跟踪几乎不受轨迹调制的影响。
如果定位信息信号的通道比特率选为6300HZ，则可读的定位信息码的数目为75/秒，这与每秒待记录的EFM信号的绝对时间码的数目完全相同。若在记录期间，表示绝对时间码起始点的子码同步信号相位与轨迹调制所表示的定位同步信号的相位锁定的话，则由定位信息码表示的绝对时间就与已记录的EFM信号中的绝对时间码保持同步。
图11a示出已记录的子码同步信号与依照定位同步信号11调制的轨迹部分的相对位置，这是在记录期间，定位同步信号与子码同步信号之间的相位关系保持恒定的条件下的状态。依照定位同步信号11调制的伺服轨迹部分表示为参考数140。记录子码同步信号的位置由箭头141所示。从图11a显而易见，由定位信息码表示的时间与绝对时间码表示的时间保持同步。如果记录绝对时间码初始值的起点适应于定位信息码，那么由绝对时间码表示的轨迹位置将总是等于由定位信息码表示的轨迹位置。其优点是，对于确定已记录信号的特定位置来说，绝对时间码和定位信息码都是可用的。
若如图11b所示，记录子码同步码的轨迹位置141与依照定位信息信号调制的轨迹部分140重合，由定位信息码表征的轨迹位置与绝对时间码表征的轨迹位置之间的差是极小的。所以在记录期间，尽量减小定位同步信号与子码同步信号间的相位差是可行的。
在读取EFM信号期间，从所读取的信号中获得EFM通道时钟。当读取已记录的EFM信号时，一旦读取具有有用信息的第一子帧时，就可获得EFM通道时钟。例如，可以通过在EFM信号的起始点加上一个或多个具有伪信息的EFM程序来实现。这种方法特别适用于在完全空白的伺服轨迹中记录EFM信号。
然而，如果待记录的EFM信号与已在先记录的EFM信号邻接，最好是在伺服轨迹4中记录新的EFM信号位置的始点与已停止的在先记录的EFM信号的止点基本重合。实际上，始点与止点定位精度仅为几帧EFM量级，或在记录信号轨迹位置间留有小的空白轨迹部分，或第一和第二信号相互重叠。
这种重叠或空白的轨迹部分导致通道时钟恢复受干扰。所以，最好以下述方式选取两个已记录的EFM信号142和143之间的边界144，即，使其位于轨迹部分140之间的一个区域内，如图11C所示。那么从边界144的部分直至包含有用信息的第一子码帧的起始点就要足够长，以便在含有有用信息的第一子码帧的起始点到达之前重新启动通道时钟恢复。边界144的位置最好选在轨迹部分140a和140b二者的中点之前，因为在此种情况下，可获得稍微长一些的时间，得以重新启动通道时钟恢复。然而边界144应该离含有已记录的EFM信号142的有用信息的最后子帧末端（该 端对应于位置141a）足够远，以防止EFM信号142的最后的整个子帧被重写，从而防止EFM信号142的最后子帧中的信息的最后部分由于记录EFM信号143的起始定位的偏差而被毁坏。
且不说已记录信息的毁坏，这种重叠还导致属于最后一个子码帧的绝对时间码和子码帧的子码同步信号尾端不能可靠地读取。由于绝对时间码和子码同步信号是用来控制读取过程的，因而希望非可读子码同步信号和绝对时间码信号的数目尽量少。显而易见，位于位置141a和边界144之间的EFM信号142的已记录信息就不能可靠地读取。因此，最好在所说的部分记录一些伪信息，例如EFM休止码信号。
图4示出依本发明的记录和读取设备50，利用该设备记录EFM信号的方式是由轨迹调制表征的定位同步信号11与已记录的EFM已调信号中的子码同步信号保持同步。装置50包括使记录载体1绕轴52旋转的驱动电机51。对着旋转记录载体1还安置有一个通用的光学读/写头53。该读/写头53包括有一个产生辐射光束55的激光器，对该光束进行聚焦可以在记录载体1上形成一条细微的扫描光斑。
读/写头53可按两种模式操作，即第一模式（读取模式），按此模式操作时，激光器产生的恒定光强的辐射光束不足以在记录层6引起光可检测的变化;第二模式（记录模式），按此模式操作时，辐射光束55依赖于待记录的信息信号进行调制，以便形成具有改进的光学特性并与位于伺服轨迹4的记录层6中的信息信号Vi对应的记录标记图形。
记录和读取设备50包括通用的跟踪装置，它使辐射光束55所 产生的扫描光斑集中于伺服轨迹4。当对伺服轨迹4进行扫描时，经反射的辐射光束55就受到轨迹调制的调制。借助于适当的光检测器，读/写头53对反射的光束调制进行检测并产生一个代表所检测的调制的检测信号Vd。
借助于中心频率为22.05KHZ的带通滤波器56，从检测信号中提取按照定位信息信号调制、并由轨迹调制产生的频率分量。利用边缘恢复电路，例如一个电平可控单稳电路57。将滤波器56的输出信号变换为二进制信号，该信号通过“异”门58加到分频器59。分频器59的输出端连接到鉴相器60的一个输入端。时钟发生电路63产生的22.05KHZ的基准信号通过“异”门61加到分频器62。分频器62的输出端连接到鉴相器60的另一个输入端上。代表鉴相器60确定的两输入端之间的信号的相位差的信号馈送到激励电路61，用以为驱动电机51产生激励信号。这样形成的反馈控制电路构成了一个锁相环速度控制系统，它尽量减小了所检测的速度漂移测量的相位差。
锁相环速度控制系统的带宽（一般为100HZ量级）比定位信息信号的比特率（为6300HZ）要窄些。而且，具有经调制的轨迹调制频率的定位信息信号不含任何低频分量，因此该FM调制不影响速度控制，这样扫描速度则维持于某一恒定值，因此由轨迹调制在检测信号Vd中产生的频率分量的平均频率就维持在22.05KHZ，这意味着扫描速度维持在1.2～1.4米/秒间的某一恒定值上。
为了记录目的，设备50包括通用型EFM调制电路64，该电路把外加信息转变成依照CD-ROM或CD音频标准调制的信号Vi。EFM信号Vi通过一个适当的调制电路71b转变为一系列脉冲后馈给写/读 头，以这种方法把与EFM信号Vi对应的记录标记图形记录在伺服轨迹4中。所述的适当的调制电路71b是公知的，特别由美国专利US4，473，829的说明书可知。EFM调制器受频率等于EFM比特率4，3218MHZ的控制信号的控制，控制信号是由时钟发生电路63产生的。也由时钟发生电路63产生的22.05KHZ的基准信号是从4.3218MHZ信号中经分频而得到的。因而在EFM调制器64的控制信号与22.05KHZ基准信号之间就确定了一个固定的相位关系。由于EFM调制器的控制信号由22.05KHZ基准信号锁相，故检测信号Vd也由该22.05KHZ基准信号锁相，所以由EFM调制器产生的绝对时间码就与被扫描的伺服轨迹4的轨迹调制代表的定位信息码保持同步。然而，如果记录载体1出现伤痕，例如划痕、脱落等，就会发现它将导致定位码信号与绝对时间码之间的相位差的增加。
为了防止这一点，就要测定由EFM调制器64产生的子码同步信号与被读的定位同步信号之间的相位差，再根据如此测定的相位差校正扫描速度。为此目的，利用解调电路65，从滤波器56的输出信号中提取定位同步信号和定位码信号，并从定位码信号中恢复定位信息码。
下文将详细介绍的解调电路65通过总线66将定位信息码馈给通用型微计算机67。而且，解调电路65通过信号线68提供检测脉冲Vsync，该脉冲指示出检测到定位同步信号的时刻。EFM调制器64包括用以产生子码信号和把子码信号与其它EFM信息相结合的通用装置。绝对时间码可用计数器69产生并通过总线69a馈给EFM调制器64。计数器69的数值随频率为75HZ的控制脉 冲而增加。计数器69的控制脉冲借助于EFM调制器将4.3218MHZ控制信号分频获得，并通过线72a馈给计数器69的计数输入端。
EFM调制器64还产生一个表示产生子码同步信号时刻的信号Vsub。信号Vsub通过信号线70馈给微计算机67。计数器69包括一些输入端，用以通过这些输入端将计数设定至某外加值。设定计数的输入端通过总线71与微计算机67相连。应注意的是微计算机64内也能包括计数器69。
将微机67装以程序，使读/写头53在记录之前就对准所要求的轨迹。读/写头53与所要求的轨迹间的相对位置由解调电路65产生的定位信息码确定，读/写头53根据这样确定的位置沿径向移动，直至读/写头达到所要求的位置为止。为移动读/写头53，该装置包括有沿径向移动读/写头53的通用装置，如微机67控制的电机76以及主轴77。一旦达到所要求的轨迹位置，计数器69的初始计数就被调整，以将绝对时间码的初始值设定到与被扫描的轨迹部分的定位信息码相对应的值上。随后由微机67通过信号线71a将读/写头置于写模式，并通过信号线72起动EFM调制器64以开始记录。按前文所述的相同方法，使EFM信号中的绝对时间码的记录与处在记录位置的轨迹调制所表示的定位码信号保持同步。其优点在于已录绝对时间码总是与处在记录绝对时间码的轨迹部分的轨迹调制所代表的定位码信号相对应。如果连续地记录不同的信息信号，其优点是显著的，这是因为绝对时间码信号在两个相继记录的EFM信号转变时不会出现任何突变。这样，为了确定已录的信息信号的特定位置，就可以利用与信息信号一起记录的绝对时间码和由轨迹调制 所表示的定位码信号。它提供了一个高灵活性的信息检索系统。
图7所示的方法示出当在伺服轨迹4上记录EFM信号Vi时所形成的记录标记100的图形。还应注意的是，跟踪控制带宽实际小于由轨迹调制（本例中为轨迹摆动形式）引起的扫描光束调制频率，所以跟踪控制与轨迹波动引起的跟踪误差并不响应。因此，扫描光束不能精确地跟随轨迹，而是跟随伺服轨迹4的平均中心位置所代表的直线路径。然而，轨迹摆幅的适易的量级为30×19-9米（峰-峰值为60.10×10-9米），与量级为10-6米的轨迹宽度相比而言是小的，结果记录标记100的图形总是基本上对准伺服轨迹4。要注意的是，为了清楚起见，示出的是矩形轨迹摆动。但是，实际中最好用正弦轨迹摆动，这是因为由轨迹调制产生的扫描光束55的调制中的高频分量数降至最小，以至使所读出的EFM信号所受影响也减至极小程度。
在记录时，微机67执行从经信号线68和70馈给的信号Vsync和Vsub中得到的一个程序，导出被扫描的轨迹部分检测到同步信号的时刻与产生子码同步信号的时刻之间的时间间隔，只要定位同步信号比子码同步信号的发生超前一个预定阈值，则在每次同步信号检测后，微机67通过信号线73和“异”门58向分频器59输送一个或多个附加脉冲，这将使鉴相器60检测到的相位差增加并使激励电路61降低驱动电机51的速度，结果使检测到的定位同步信号和已产生的子码同步信号间的相位差减小。
只要检测到的同步信号比已产生的子码同步信号落后一个预定阈值，则微机67通过信号线74和“异”门61向分频器62输送附加脉冲。这将使鉴相器检测到的相位差减小，而增加驱动电机51的速 度，从而使检测到的定位同步信号与已产生的子码同步信号间的相位差减小。以此方法，维持了两同步信号间持久的同步。应注意的是，原则上，为了维持所要求的相位关系也可以修改写入速度而不是扫描速度，例如，根据检测的相位差修改EFM调制器64的控制信号频率。
图5是一个为维持同步适用的程序流程图。该程序包括步骤S1，在其中根据信号线68和70上的信号Vsub和Vsync确定同步信号读出的检测时刻Td与子码同步信号产生时刻To间的时间间隔TO在步骤S2确定时间间隔T是否大于预定阈值Tmax，如果大于就执行步骤S3，在此步骤，附加脉冲加到计数器62。步骤S3之后重复S1。
然而，如果这样确定的时间间隔小于Tmax，步骤S2之后进行步骤S4，在此步骤确定时间间隔是否小于最小阈值Tmin。如果小于就执行步骤S5，在此步骤中附加脉冲加到计数器59。步骤S5之后重复步骤S1。若在步骤S4发现时间间隔不小于阈值，则无附加脉冲产生，但程序继续进行步骤S1。
图12表示用于记录与在先记录的EFM信号邻接的EFM信号的微机67所适用的程序流程图，该程序包括步骤S10，在其内确定指示在先记录的信息末端位置的定位信息码AB。该定位信息码可在记录在前信号后存入微机67中的存贮器。另外，在步骤S10中，定位信息码AE从待记录的子码帧数目获得，该码指示出记录将终止的位置。该信息可由存贮待记录信息的存贮介质产生，并可加到微机67。这种存贮介质和检测待记录信号长度的方法超越了本发明范围，因而不再详细介绍。在步骤S10之后执行步骤S11，在其中以通常的方法，将读/写头53对着比应开始记录的EFM信号点居先的 轨迹部位。美国专利说明书US4，106，058全面描述了适于此目的的控制装置。
在随后的步骤S11a中等待检测信号Vsync，该检测信号由解调电路65经信号线68提供并指示一个新读取的定位信息码送到总线66。在步骤S12读入该定位信息码，在步骤S13判别该读入的定位信息码是否相应于指示记录起始位置的定位信息码AB，若不是此情况，步骤S13之后执行步骤S11a，重复包括步骤S11aS12和S13的程序环，直至读入与定位信息码AB对应的定位信息码。此后在步骤S14，依照定位信息码AB的位置将计数器69的绝对时间码初始位置定位。接着，在步骤S15，经信号线72使EFM调制器64进行工作。
在步骤S16，观测等待时间Td，该时间对应于扫描光斑在与边界144到在先轨迹部位140间的距离SW相对应的距离上的位移（见图11c）。在等待时间终端，在步骤S17，伺服轨迹4内扫描光斑的位置与所要求的记录起始位置对应，而读/写53置于写模式，此后记录开始。随后，在步骤S18等待每一个相随的检测脉冲Vsync，此后在步骤S19读入检测到的定位信息码，并以此在步骤S20判别读入定位信息码是否与指示记录终端的定位信息码AE相对应。若不相符，程序再从步骤S18开始，在相符的情况下，在执行步骤S22之前，先在步骤S21观测等待时间Td。在步骤S22读/写头53重置于读模式。随后在步骤S23，EFM调制器64停止工作。
上述的确定代表记录起点和终点的轨迹位置方法采用了预先记录的定位信息码。然而要注意的是：为了检测起点和终点位置，并不是 严格地需要确定定位信息码，例如通过从伺服轨迹4的始端计算预先记录的定位同步信号也可以检测被扫描的轨迹部分的位置。
图6详细地示出一个解调电路65的实施例。解调电路包括一个FM解调器80，该解调器从滤波器56的输出信号恢复定位信息信号。通道时钟再生电路81从已恢复的定位信息信号中再生通道时钟。
定位信息信号还送至比较电路82，它将所说的信号转变为二进制信号，再送到一个8比特移位寄存器83，它受通道时钟控制。移位寄存器83的并行输出馈给同步信号检测器84，它检测存贮在移位寄存器中的比特模式是否对应于定位同步信号。移位寄存器83的串行输出（连）到双相传号解调器85，以恢复由双相传号调制的定位码信号表征的定位信息码的码比特。已恢复的码比特送至移位寄存器86，寄存器86由频率为半通道时钟频率的时钟控制，其长度等于定位码信号的比特数目（38）。
移位寄存器86由长度为14比特的第一部分86a和接在其后的长度为24比特的第二部分86b构成。
第一部分86a和第二部分86b的并行输出馈给一个误差检测电路87。第二部分86b的并行输出馈给并行入-并行出的寄存器88。
定位信息码的恢复如下：一旦同步信号检测器84检测到与移位寄存器83内的定位同步信号对应的比特模式存在时，就产生一个检测脉冲，经信号线89送到脉冲延迟电路90。电路90把检测脉冲延迟与双相传号调制器的处理时间相对应的特定时间，因而自信号线68来的检测脉冲出现在延迟电路90的输出端的时刻之后，在移位寄存器86中就出现一个完整的定位信息码。电路90输出端上的延 迟检测脉冲也送到寄存器88的负载输入端，所以表征定位信息码的24比特就根据延迟的检测脉冲加载到寄存器88。加载到寄存器88的定位信息码可在其输出端得到，该输出端经总线66连接到微机67。误差检测电路87也由电路90的输出端上的延迟的检测脉冲启动，此后检测电路87检测所收到的定位信息码是否确实与通用检测标准一致。表示定位信息是否可靠的输出信号经信号线91送到微机67。
图8表示依本发明制造记录载体1的设备181的实施例。设备181包括由驱动装置183转动的转动件182。转动件182适合支撑一个盘形载体184，例如提供有辐射敏感层185的扁平玻璃盘，敏感层可如感光性树脂形式。
激光器186产生光束187，光束投射到光敏层185上。光束187首先通过一个偏转装置，该偏转装置是使光束能在窄范围内精确偏转的一种类型，在本实施例中本装置是声光调制器190。偏转装置也可由其它装置形成，例如以小角度转动的镜子或是电-光偏转装置。偏转范围的限度由图8虚线所示。由声光调制器190偏转的光束187传送到光头196。光头196包括反射镜197和用于把光束聚焦到光敏层185上的物镜198。光头196借助于传动装置199相对于旋转载体184作径向移动。
利用上述的光学系统，把光束187聚焦，在辐射敏感层185上形成扫描光斑102，该扫描光斑102的位置依赖于由声光调制器190偏转的光束187的偏移，还依赖于写头196与载体184的相对径向位置。在图示的光头196的位置，可借助于偏转装置190使扫描光束102在范围B1内移动。用光头196可使扫描 光斑102移到指示偏移的范围B2。
装置181包括控制装置101，它可包括如荷兰专利申请8701448（PHN12163）中所述的系统。随参考文件一并附上。利用控制装置101对驱动装置183和传动装置199的径向速度按下述方式控制，即用辐射光束187以恒定的扫描速度沿螺旋路径扫描光敏层185。装置181还包括调制电路103，用以产生一个周期性的驱动信号，其频率依照定位信息信号调制。调制电路103将在下文详述。由调制电路103产生的驱动信号送至压控振荡器104，它为声光调制器190产生一个周期性的驱动信号，其频率基本上与驱动信号的信号电平成正比。由声光调制器190产生的偏转以下述方法正比于驱动信号频率，即扫描光斑102的位移正比于驱动信号的信号电平。调制电路103，压控振荡器104，以及声光调制器190相互适配，以此方法扫描光斑102的周期性径向偏移近似为30×10-9米。另外，调制电路103和控制电路101相互适配，以此方法使驱动信号的平均频率和辐射敏感层185的扫描速度之间的比落于22050/1.2米-1和22050/1.4米-1之间，这意味着驱动信号的每个周期内，辐射敏感层185与扫描光斑的相对位移在54×10-6米至64×10-6米之间。
依前述方法对层185扫描之后，再经腐蚀工艺去掉层185上被辐射光束187暴光的部位，产生一个形成了凹槽的原版光盘，该凹槽呈现一个周期性的、频率被调制成与定位信息信号一致的径向摆动。从该原版光盘可制作复制品，在复制品上淀积记录层6。这样获得的可写入型记录载体中，把对应于原版光盘辐射敏感层185内被 去掉的部分的那部分作为伺服轨迹4（可能是凹槽或是凸脊）。这种使伺服轨迹4对应于原版光盘辐射层被去掉部分的制作记录载体的方法之优点是伺服轨迹的反射性能优良，故在记录载体读出期间有满意的信噪比。实际上，伺服轨迹4相应于载体184的高平滑表面。它通常是用玻璃制成的。
图9示出调制电路103的实例。调制电路103包括三个级连的循环8比特BCD计数器110、111和112。计数器110为一个8比特计数器，计数范围为75。当达到其最大读数时，计数器110向计数器111的计数输入端发出一个时钟脉冲，它被作为秒计数器。当其达到最大读数59时，计数器111向计数器112的计数输入端发出一个时钟脉冲，它作为分计数器。计数器110、111和112的读数分别经各自的并行输出端和各总线113、114和115送到电路116以通用的方法获得误差检测用的14奇偶比特。
调制电路103还包括有42比特移位寄存器117，它分为5个相连部分117a，……117e。一比特组合“1001”加至4比特部分117a的四个并行输入端，该比特组合被转换成定位同步信号11，其方法将在下文的双相传号调制段落介绍。部分117b、117c和117d的长度各为8比特，而117e的长度为14比特。计数器112的读数经总线115馈给部分117b的并行输入端。计数器111的读数经总线114馈给部分117c的并行输入端。计数器110的读数经总线113馈给部分117d的并行输入端。由电路116产生的14个奇偶比特经总线116a馈给部分117e的并行输入端。
移位寄存器的串行输出信号馈给一个双相传号调制器118。调制器118的输出送至一个FM调制器119。电路103还包括为计数器110，移位寄存器117、双相传号调制器118和FM调制器119产生控制信号的时钟发生电路120。
在本实例中，以对应于在制作原版光盘期间的EFM调制信号的标称扫描速度（1.2～1.4米/秒）的速度对辐射敏感层185进行扫描。时钟发生电路120为计数器110产生一个75HZ的时钟信号139，因而计数器110、111和112连续不断地指示出扫描层185期间所经过的时间。
在计数器110、110和112的读数适合后，时钟发生电路立即向移位寄存器117的并行加载输入端提供控制信号128，使移位寄存器对应于加到并行输入端的信号进行加载，即比特组合“1001”，记数器110、111和112的读数，及奇偶比特。
加载到移位寄存器117的比特模式，与时钟发生电路120产生的时钟信号138同步的串行输出馈给双相传号调制器118。该时钟信号的频率为3150HZ，在通过并行输入端重新加载的时刻，整个移位寄存器是空的。
双相传号调制器118把移位寄存器中的42比特转换成定位码信号的84通道比特。为此，调制器118包括一个钟控双稳态触发器121，其输出逻辑电平随时钟输入端的时钟脉冲而变化。借助于一个门电路，时钟信号122可由时钟发生电路120所产生的信号123，124，125和126及移位寄存器170的串行输出信号127获得。输出信号127加至双输入端“与”门129的一个输入端。信号123加至“与”门129的另一输入端。“与”门 129的输出信号经“或”门130加至双稳态触发器121的时钟输入端。信号125和126加至“或”门131的两输入端，其输出端与双输入“与”门132的一个输入端相连。“与”门132的输出信号也经“或”门130加至双稳态触发器121的时钟输入端。
信号123和124包含两个相移180°的整形脉冲信号（见图10），其频率等于来自位移寄存器117的信号127的比特率（＝3150HZ）。信号125和126包含重复率为75HZ的负脉冲。
信号125的相位是：在移位寄存器117重新加载之后，信号125的负脉冲与信号124的第二个脉冲重合。在移位寄存器117重新加载之后，信号126的负脉冲与信号124的第四脉冲相重合。
双稳态触发器121输出端的双相传号调制的定位码信号12如下产生：信号124的脉冲经“与”门132和“或”门130传送到双稳态触发器121的时钟输入端，使得定位码信号12的逻辑值响应于信号124的每个脉冲而变化。另外，若信号127的逻辑值为“1”，信号123的脉冲就经“与”门129和130传送到双稳态触发器121的时钟输入端，因而对每“1”比特就得到一个逻辑信号值的附加变化。原则上，以类似方法可产生同步信号。然而，信号125和126的负脉冲的应用阻止了信号124的第二和第四脉冲在移位寄存器重新加载后向双稳态触发器121的传送，产生一个可从双相传号调制的信号区别开来的定位同步信号。需注意，该调制方法会导致两个互为倒相的不同的同步信号。
这样在双稳态触发器121的输出端得到的定位信息信号就馈给FM调制器119，它是适合具有在FM调制器输出端产生的频率与 定位信息信号比特率之间的固定关系的类型。当扫描速度控制不受干扰时，在利用设备50记录EFM信号期间，EFM信号中的子码同步信号与轨迹4中的定位同步信号11保持同步。由记录载体的缺陷所引起的速度控制中的干扰可用很小的校正来补偿，正如参考图4所描述的。
图9所示的FM调制器119中，可得到输出频率与定位信息信号的比特率之间的有利关系，FM调制器119包括一个“8”分频的分频器137。依据定位信息信号的逻辑值，将具有频率为（27）.（6300）HZ的时钟信号134或具有频率为（29）.（6300）HZ的时钟信号135送到分频器137。为此目的，FM调制器199包括一个传统的多路复用电路136。依据定位信息信号的逻辑值，FM调制器输出端133上的频率为29 8·6300＝22，8375HZ或27 8·6300＝21.2625HZ。
由于信号134和135的频率是定位信息信号通道比特率的整数倍，故通道比特的长度对应于时钟信号134和135的周期的整数，这意味着FM调制中的相位阶跃是极小值。
另外，应注意的是，由于定位信息信号的D·C分量，FM调制信号的平均频率恰好等于22.05KHZ，这意味着速度控制受FM调制的影响可忽略不计。
另外还要注意，对于FM调制器，除图9所示的调制器119之外还可用其它的FM调制器，例如传统的CPFSK调制器（CPFSK＝continuous    Phasee    Frequency    Shift    Keying）。 这种CPFSK调制器在A·Brnce    Carlson的“通信系统”中特别作了描述。（“Communication    System”MacGraw    Hill，Page    519ff）。
此外，最好采用具有正弦输出信号的FM调制器。利用图9所示的FM调制器119可达此目的，例如在分频器117的输出端和调制器119的输入端之间安置一个带通滤波器。还要注意，频率摆动在1KHZ的量级为宜。
最后，要注意的是本发明的范围不限于本文介绍的实施例。例如，在所述的实施例中定位信息信号的频谱与待记录的信号频谱基本不重叠，然而，在那种情况下，利用预形成的轨迹调制记录的定位信息信号总是能与随后记录的信息信号区别开来。在磁光记录的情况下，预记录的定位信息信号频谱与随后记录的信息信号频谱可能互相重叠。实际上，在用辐射光束扫描期间，轨迹调制导致辐射光束的强度调制，而用磁畴形成的信息图形调制反射的辐射光束极化方向（Kerr效应），而与强度调制无关。在前面所述的实施例中，扫描光束是依据待记录的信息调制的。在磁光记录载体上记录的情况下，用调制磁场的方法代替扫描光束是可行的。

Claims (8)

1、一种可写入型光可读记录载体，包括有用于记录光可检测的记录标记的信息图形的记录层，记录载体设有伺服轨迹，该轨迹在用于信息记录的区域内呈现可从信息图形中识别出来的周期性轨迹调制，其特征在于：轨迹调制频率根据含有定位码信号的定位信息信号进行调制，定位码信号与定位同步信号相间。
2、根据权利要求1所述的光可读记录载体，其特征在于：定位码信号为双相传号调制的信号，定位同步信号具有与双相传号调制的信号不同的信号波形。
3、根据前述任意一项权利要求所述的记录载体，其特征在于：伺服轨迹的宽度在0.4×10-6米至1.25×10-6米之间，轨迹调制是幅度大致等于30×10-9米的轨迹摆动。
4、根据前述任意一项权利要求所述的记录载体，其特征在于：轨迹调制的平均周期在54×10-6米至64×10-6米之间，根据定位同步信号调制的轨迹部分的起始位置间距对应于轨迹调制平均周期的294倍。
5、根据前述任意一项权利要求所述的记录载体，其特征在于：定位码信号表示以标称的扫描速度扫过轨迹始点至轨迹呈现与定位码信号对应的轨迹调制的位置之间的距离所需的时间。
6、根据权利要求5所述的记录载体，其特征在于：定位码信号根据定位信息码调制，该定位信息码至少包括类似于依照CD标准的EFM调制信号中含有的绝对时间码部分。
7、用于在记录载体上记录信息的设备，该设备包括：形成表征记录载体伺服轨迹内的信息的记录标记图形的写入装置，为此目的，写入装置包括用辐射光束扫描伺服轨迹的扫描装置，一个检测器用以检测由记录载体反射的辐射光束，或发射的辐射光束，和一个从检测到的辐射中获得时钟信号的电路，该时钟信号的频率受所述检测到的辐射的调制支配，其特征在于：该记录设备包括一个用以从时钟信号中恢复定位信息信号的FM解调电路，以及用以分离出现在定位信息信号中的定位码信号和同步信号的装置。
8、根据权利要求7所述的设备，其特征在于：设备包括一个从定位码信号中恢复定位码的双相传号解调器。
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