CN102144260B - 兼容的光学记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可记录的光学记录介质(10)的格式，涉及一种用于制造该可记录的光学记录介质(10)的方法，以及涉及一种用于对该光学记录介质(10)写入的方法，其中该可记录的光学记录介质以这样的方式被设计使得其具有用于大多数播放器以及记录器的只读光学记录介质的外观。该光学记录介质(10)具有记录区域(16)以及用于寻道的引导结构(15)。引导结构(15)仅在记录区域(16)以外的一个或几个轨道螺旋或同心的轨道上延伸。为了对该光学记录介质(10)进行写入，使用落在引导结构(15)上或已记录的数据的另一光束(31)来生成用于主光束(30)的寻道误差信号。

Description

兼容的光学记录介质
技术领域
本发明涉及一种可记录的光学记录介质(其具有用于大多数播放器以及记录器的只读光学记录介质的外观)的格式，以及涉及一种用于从该可记录的光学记录介质读取和/或向该可记录的光学记录介质写入的方法和装置。
背景技术
当今建立了光学记录介质上的诸如电影或软件之类的数字数据的发行作为主要发行渠道。然而，这意味着商店需要库存大量的数字数据标题(title)以便能够在它们的客户无须预定的情况下立即为客户提供大多数所请求的标题。
为了减少对于大量库存的需求，已经提出了若干用于按需制造或经由网络发行的解决方案。一旦客户请求一标题，就对光学记录介质(典型地是DVD(数字多功能盘)进行记录。利用商店提供的特殊记录器、利用信息台类型记录终端(kiosk type recording terminal)，或与网络相连接的特殊的消费者记录器进行记录。这些特殊记录器允许以这样的方式向可记录的DVD写入数据，所述DVD具有CSS加密的DVD视频(ROM)盘的外观，即便其为特殊制作完成(finalize)的可记录的DVD。为了记录，光学记录介质具有凹槽结构以便相对于光学记录介质引导光学拾取单元。
除了上述按需制造的应用之外，也存在用于具有至少一些记录能力的预记录的光学记录介质的多个应用。例如，为了预记录的光学记录介质的序列化(serialization)以及验证，在预记录的光学记录介质上需要可记录的区域。可记录的区域用于在制造工厂的模压处理(stamping process)之后向预记录的介质加入标识符。类似地，可使用存储在预记录介质上的信息以替换所需要的软件密钥(诸如序列号)，否则，当安装软件时必须利用键盘手动输入软件密钥。也可使用该信息作为验证密钥以便将存储在预记录介质上的内容解锁。
预记录的介质上的可记录的区域的进一步的应用涉及所谓的零售激活。根据该应用，例如光学记录介质在制造之后不能回放，这是因为缺失了内容的特定部分。可替代地，需要在销售时使用特定的记录器以对该介质做出必要的修改(例如，通过添加缺失的内容)来激活该介质。
为了建立上述解决方案作为另外的发行渠道，已记录的光学记录介质必须与尽可能多的标准播放器以及记录器兼容。对于播放器这通常不成问题，而对于记录器情况则不同。
已知若干用于检测光学记录介质上的光点(light spot)的位置的方法。两种最流行的方法是差分相位检测(DPD，用于ROM格式)以及径向推挽(radial Push-Pull)(用于RE格式)。然而，这两种方法需要具有凹凸(emboss)特征的基底，即，用于ROM格式的凹坑或者用于RE格式的凸台/凹槽结构。图2描绘了典型的凸台/凹槽结构。
对此，EP 0 745 978公开了一种寻道方法以及与光学记录介质一起使用的设备。如在传统三光束方法中进行的，在记录数据期间，使用照射在凹凸引导轨道上的两个辅助光束来执行寻道。在读取数据期间，使用推挽方法通过主光束来执行寻道。
然而，作为版权保护机制，当发现了作为可记录的光学记录介质的指示的、源自凸台/凹槽结构的推挽信号时，记录器中使用的一些拾取器不允许从被指示为只读介质的光学记录介质中检索数据。必须避免该不兼容性。
US 4,507,763公开了一种其记录表面被划分为许多同心的记录区域的光学记录介质。在连续记录区域之间的边界上形成许多同心的引导轨道。以关于各个引导轨道恒定的间距在记录区域中形成同心的或螺旋的信息轨道。在某个记录区域记录期间，通过寻道光束读出相应的引导轨道。通过从引导轨道导出的寻道信号来控制记录光束。
EP 1 933 313中公开了一种具有特殊设计的凸台/凹槽结构的可记录的光学记录介质。使用具有波长大约为405nm的激光来记录该光学记录介质，而使用具有波长大约为650nm的激光来读取该光学记录介质。该特殊设计的凸台/凹槽结构允许在405nm时具有推挽信号，但是在650nm时仅具有被大大减少的推挽信号。
因为需要使用在蓝光波长范围内具有高吸收率而在红光波长范围内具有高反射率的新材料，所以以上文献中所提出的解决方案具有难以满足DVD-ROM规范的缺点。此外，发射在蓝光波长范围内的光束的光源对于记录是必须的。这意味着记录介质本质上需要满足关于倾斜度、覆盖层厚度、折射率等的更严格的规范，这些规范适用于旨在利用蓝光波长范围内的光束来读取的高数据密度的记录介质。最终，记录的凹坑结构在蓝光波长范围内和在红光波长范围内呈现不同的属性。因此，需要在使用红光波长范围内的光束来检查记录后的记录介质。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于可记录的光学记录介质的另一格式。所述可记录的光学记录介质具有用于大多数播放器以及记录器的只读光学记录介质的外观。
根据本发明，通过一种具有记录区域以及用于寻道的引导结构的光学记录介质来实现该目的，其中，引导结构仅在记录区域外的一个或几个轨道螺旋或同心的轨道上延伸。
根据本发明的光学记录介质具有在以下优点，即，其使得在不需要记录区域内的凹凸特征(例如，凹坑或凹槽)的情况下能够进行寻道。结果，该光学记录介质具有只读光学记录介质的外观并且与大多数播放器以及记录器兼容。与此同时，可使用已知的层堆叠(lay stack)，这允许进行高速记录。此外，光学记录介质无需满足任何关于倾斜度、覆盖层厚度、折射率等的较严格的规范。
有利地，该光学记录介质为DVD类的介质。当今DVD是用于传输以及提供诸如电影之类的视听数据的良好的既定介质。许多家庭已经配备了DVD播放器或记录器。因此，利用巨大的客户基础对于按需制造以及经由网络的发行也是值得期望的。另外，本发明适用于已用于制造DVD的任何现有的材料。已知的关于记录速度以及机械介质参数的DVD规范是可适用的。当然，本发明可用于任何类型的记录介质。
优选地，引导结构位于导入区域之前或在导入区域的开始处。这确保了光学记录介质与大多数播放器以及记录器兼容，这是因为作为可记录的光学记录介质的指示的、源自引导结构的推挽信号仅在记录区域以外出现。
有利地，引导结构为凸台/凹槽结构或包括预记录的凹坑。以此方法，使用已知的寻道方法(诸如推挽寻道)，则引导结构是可检测的。
一种根据本发明的用于对光学记录介质写入的方法，其包括如下步骤：
-至少生成主光束以及与所述主光束耦合的另一光束；
-利用所述另一光束照射引导结构；
-从通过引导结构反射的所述另一光束的一部分(fraction)生成用于所述主光束的寻道误差信号；以及
-利用所述主光束将数据写入所述光学记录介质使得所写入的数据形成所述引导结构的延续部分(continuation)。
根据本发明，使用与主光束耦合的另一光束生成的寻道误差信号来控制主光束的位置。这是必须的，这是由于在主光束的位置处没有出现引导结构。换言之，基于起始的引导结构的至少一个轨道，主光束写入其自身的引导结构用于以后的轨道。所述另一光束有利地为由衍射光栅生成的副光束、由光束分光器生成的部分光束、或由附加的光源生成的光束中的一个。
有利地，所述主光束与另一光束在光学记录介质上的距离为一个轨道间距的整数倍。这确保了在记录之后任意两个相邻轨道之间的距离精确地为一个轨道间距。
为了实施上面的写入方法，一种根据本发明的用于对光学记录介质进行写入的装置，其具有：
-用于至少生成主光束以及与所述主光束耦合的另一光束的部件；
-用于利用所述另一光束照射引导结构的部件；
-用于从由引导结构反射的所述另一光束的一部分生成用于所述主光束的寻道误差信号的部件；以及
-用于利用所述主光束将数据写入所述光学记录介质使得所写入的数据形成所述引导结构的延续部分的部件。
所述用于至少生成主光束以及另一光束的部件优选地为衍射光栅、分光器、或附加的光源。该装置具有本质上与标准的拾取器对应的优点。仅仅是用于另一光束的伺服电子器件以及检测器需要适配，使得使用所述另一光束生成用于主光束的寻道误差信号。
一种根据本发明的用于制造光学记录介质的方法，其包括以下步骤：
-在基底上至少施加记录层；
-在所述记录层上至少施加覆盖层；以及
-形成用于在记录区域以外进行寻道的引导结构，该引导结构仅在一个或几个轨道螺旋或同心的轨道上延伸。
为了实施以上制造方法，一种用于制造光学记录介质的装置，其包括：
-用于在基底上至少施加记录层的部件；
-用于在所述记录层上至少施加覆盖层的部件；以及
-用于形成在记录区域以外进行寻道的引导结构的部件，该引导结构仅在一个或几个轨道螺旋或同心的轨道上延伸。
有利地通过喷涂、旋涂(spin coating)或其它已知处理来施加记录层。同样地，有利地，通过旋涂或溢流(flooding)等来施加覆盖层。可通过稍微修改现有的制造解决方案而容易地实施该制造方法。确保用于寻道的引导结构仅在一个或几个轨道螺旋或同心的轨道上延伸是足够的。
有利地，在施加覆盖层之前通过模制或在施加覆盖层之前或之后通过记录凹坑串来形成引导结构。
模制具有不需要附加的制造步骤的优点，这是由于其在生产记录介质的期间是正常的制造步骤。以这样的方式修改模具使得用于寻道的引导结构仅在记录区域外的一个或几个轨道螺旋或同心的轨道上延伸。另一方面，由于可通过适配写入策略来调整记录的凹坑串的属性，所以在施加覆盖层之前或施加覆盖层之后记录凹坑串提供了针对不同类型记录介质而修改制造处理的的更大自由。
有利地，通过向寻道致动器的寻道线圈施加电压斜坡而使用寻道致动器来记录凹坑串，所述电压斜坡在光学记录介质的一转期间连续地增加，并且选择电压斜坡使得在光学记录介质的完整的一转之后寻道致动器将记录光束在光学记录介质上已经移动了轨道间距的量。
以此方式，确保了在记录之后记录区域中两个轨道之间的距离精确地为一个轨道间距使得记录后的介质满足应用的规范。
附图说明
为了更好地理解，现在将参照附图在以下描述中更加详细地阐述本发明。应理解的是本发明不限于该示范性实施例，并且在不背离如所附权利要求限定的本发明范围的情况下，还可以对指定的特征进行适宜的组合和/或修改。在附图中：
图1示意性地示出了用于从光学记录介质读取的拾取器；
图2描绘了在预记录的光学记录介质上寻道的差分相位检测的原理；
图3描绘了在预记录的光学记录介质上的三光束寻道的原理；
图4示出了已知的可记录的光学记录介质的凸台/凹槽结构；
图5图示了根据本发明的光学记录介质的俯视图；
图6示出了图5的光学记录介质的横截面；
图7示出了被施加在用于在根据本发明的光学记录介质上生成轨道螺旋的寻道致动器的电压；
图8描绘了在扫描根据本发明的光学记录介质时的图1的拾取器；
图9示出了具有可记录的区域的预记录的光学记录介质的表面；以及
图10示出了具有可记录的区域的另一预记录的光学记录介质的表面。
具体实施方式
图1中示意性地示出了用于从光学记录介质10读取的拾取器1。激光二极管2发射通过衍射光栅4的线性偏振光束3。除零阶主光束3之外，衍射光栅4还生成两个一阶副光束(未示出)。副光束用于三光束寻道。主光束3以及副光束通过偏振光束分光器立方体5并且由准直透镜6进行准直(collimate)。镜7将准直的光束指向四分之一波片8，该四分之一波片8将光束3变换至圆偏振光束。物镜9最终将光束聚焦在光学记录介质10上。由光学记录介质10反射的光束11通过物镜9进行准直并且通过四分之一波片8，该四分之一波片8将反射的光束11变换至线性偏振光束11。由于四分之一波片8，反射的光束11的偏振方向与初始光束的偏振方向垂直。从而通过偏振光束分光器立方体5将反射的光束11向聚焦透镜12偏转，该聚焦透镜12将反射的光束11聚焦在检测器13上。检测器13具有多个用于生成除数据信号之外还生成寻道以及聚焦误差信号的检测区域131、132、133。
图2示出了预记录的光学记录介质的典型结构。如可以看出的，预记录的光学记录介质具有多个由预记录的凹坑形成的数据轨道100。对于这样的结构，通常使用所谓差分相位检测(DPD)的寻道方法。为了该目的，需要扫描轨道100之一的单一光点30。
与此对照，三光束寻道方法利用落在三条相邻轨道上的三个光点30、31、31’。图3中对此进行了示意性的图示。主光束30位于轨道100上。两个光束31、31’相对于主光束30移位而进行布置使得它们仅部分地落入由主光束30扫描的轨道100。通过光电检测器13的分离的检测器元件检测反射的副光束31、31’。由于轨道100的反射率与轨道100之间的区域的反射率不同，所以副光束31、31’相对于轨道100的任何位移表明其本身作为通过光电检测器13的分离的检测器元件检测的强度的变化。该强度的变化用于寻道。
在可记录的光学记录介质的情况下，不出现预记录的凹坑。为了能够寻道，通常在记录层中提供凸台/凹槽结构。图4示出了已知的可记录的光学记录介质10的这样的凸台/凹槽结构。如可以看出的，在凸台102之间布置有多个凹槽101。
以下将参照以大约为650nm的波长进行读取的DVD类的光学记录介质来阐述本发明。当然，本发明整体构思还适用于其它类型光学记录介质。
图5中示意性地图示了根据本发明的光学记录介质10的俯视图。光学记录介质具有特殊模制(mold)的引导结构15，该引导结构15由在记录区域16以外模制的凹坑或凹槽组成。引导结构15在一个或几个完整的轨道螺旋或同心的轨道上延伸。有利地，引导结构15位于导入(Lead-in)区域14之前或导入区域14的开始处。记录区域16不具有任何引导结构15。
在制造处理期间，除了模制引导结构15之外，同样可能使用记录处理以产生引导结构15。在该情况下，使用精准的记录器来记录凹坑串。在记录期间，在寻道致动器上施加连续增加的斜坡电压。选择斜坡电压使得在光学记录介质10完整的一转之后寻道致动器已经将记录光束在光学记录介质10上精确地移动了轨道间距的量。可替换地，在凹坑串的记录期间，执行记录拾取器的精准移动。在该情况下，不是仅移动寻道致动器，而是移动整个拾取器。
图6示出了图5的光学记录介质10的横截面。光学记录介质10具有基底103、反射层104、记录层105以及覆盖层106。当然，如果需要可提供附加层。另外，反射层104可为记录层105的一部分。如可以看出的，引导结构15仅在一个或几个完整轨道螺旋或同心的轨道上延伸。
图7的上半部分中描绘了这样的斜坡电压。图7的下半部分图示了指示光学记录介质新的一转的开始的触发信号。通过期望的轨道间距以及致动器灵敏度给出了在一转结束处的电压差Δv，Δv＝轨道间距/致动器灵敏度。
图8示出了根据本发明在扫描图5的光学记录介质10期间的拾取器1。该拾取器1实质上与图1的拾取器1对应。然而，为了寻道，该拾取器1使用三光束寻道与DPD寻道的组合。为了防止由副光束31、31’进行记录，光栅4具有确保副光束31、31’的强度太小而不能用于记录的尺寸比(aspectratio)，例如，I1∶I0＝1∶17，其中I1与I0分别为副光束31、31’与主光束30的强度。以这样的方式调整光栅4使得在光学记录介质10上主光束30与副光束31、31’之间的距离精确地为一个轨道间距，即，在DVD的情况下为0.74μm。同样地，其可为一个轨道间距的整数倍。假设图7的左侧光束31落在检测器A1-D1上而图8的右侧光束31’落在检测器A2-D2上。当右侧光束31’在光学记录介质10的镜面上移动时，检测器A2-D2的求和信号可用于归一化(normalize)。如下，左侧光束31射到(impinge)引导结构15上或射到已记录的凹坑上并且被用于生成寻道信号：
换言之，在数据记录期间，当不出现凸台/凹槽结构时，本发明利用已记录的数据来寻道。
图9中示出了具有附加的可记录区域18的、已知的预记录DVD类的光学记录介质的表面的照片。第一区域17包含处于凹坑的形式的预记录的数据。可记录的第二区域18具有凸台/凹槽结构以使得在记录处理期间能够寻道。由于凸台/凹槽结构一些记录器拒绝回放，因此该预记录的介质具有不完全与现有的记录器兼容的缺点。
图10中示出了根据本发明具有预记录区域17以及可记录的区域16的光学记录介质的表面的照片。可记录的区域16不具有任何寻道结构。替代地，使用预记录的区域17的预记录的数据或可记录的区域16的已经记录的数据来寻道。在该图中，示出了附加的可记录的区域19。该区域包括当利用405nm的波长来记录时所使用的特殊的寻道结构。

Claims (14)

1.一种至少具有记录层(105)的可记录光学记录介质(10)，所述记录层带有记录区域(16)和位于记录区域(16)以外的用于寻道的引导结构(15)，所述记录区域不具有任何凹凸结构并且对用于记录数据的记录光束的波长敏感，所述引导结构仅在一个或几个轨道螺旋或同心的轨道上延伸，其特征在于所述记录区域(16)是单一连续记录区域(16)，并且特征在于引导结构(15)是位于所述单一连续记录区域(16)以外的单一连续引导结构(15)。
2.如权利要求1所述的光学记录介质，其中所述单一连续引导结构(15)位于导入区域(14)之前或位于导入区域(14)的开始处。
3.如权利要求1所述的光学记录介质，其中所述单一连续引导结构(15)为凸台/凹槽结构或者包括预记录的凹坑。
4.一种用于制造具有记录区域(16)以及用于寻道的引导结构(15)的可记录光学记录介质(10)的方法，所述记录区域不具有任何凹凸结构并且对用于记录数据的记录光束的波长敏感，所述方法包括以下步骤：
-在基底(103)上至少施加带有所述记录区域(16)的记录层(105)，其中所述记录区域(16)是单一连续的记录区域(16)；
-在所述记录层(105)上至少施加覆盖层(106)；以及
-在所述单一连续记录区域(16)以外形成用于寻道的且仅在一个或几个轨道螺旋或同心的轨道上延伸的引导结构(15)，其中所述引导结构(15)是单一连续引导结构(15)。
5.如权利要求4所述的方法，其中在导入区域(14)之前或在导入区域(14)的开始处形成所述单一连续引导结构(15)。
6.如权利要求4所述的方法，其中在施加所述覆盖层(106)之前通过模制或者在施加所述覆盖层(106)之前或之后通过记录凹坑串来形成所述单一连续引导结构(15)。
7.如权利要求6所述的方法，其中通过向寻道致动器的寻道线圈施加电压斜坡而使用寻道致动器来记录所述凹坑串，所述电压斜坡在所述光学记录介质(10)的一转期间连续地增加，并且选择所述电压斜坡使得在所述光学记录介质(10)的完整的一转之后所述寻道致动器已经将记录光束在所述光学记录介质(10)上移动了轨道间距的量。
8.一种用于制造具有记录区域(16)以及用于寻道的引导结构(15)的可记录光学记录介质(10)的装置，所述记录区域不具有任何凹凸结构并且对用于记录数据的记录光束的波长敏感，所述装置包括：
-用于在基底(103)上至少施加带有所述记录区域(16)的记录层(105)的部件，其中所述记录区域(16)是单一连续的记录区域(16)；
-用于在所述记录层(105)上至少施加覆盖层(106)的部件；以及
-用于在所述单一连续记录区域(16)以外形成用于寻道的且仅在一个或几个轨道螺旋或同心的轨道上延伸的引导结构(15)的部件，其中所述引导结构(15)是单一连续引导结构(15)。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述用于形成单一连续引导结构(15)的部件为用于在施加所述覆盖层(106)之前模制单一连续引导结构(15)的模制部件，或者为用于在施加所述覆盖层(106)之前或之后记录凹坑串的记录器。
10.一种用于对如权利要求1所述的可记录光学记录介质(10)进行写入的方法，所述方法包括：
-至少生成主光束(30)以及与所述主光束(30)耦合的另一光束(31)；
-利用所述另一光束(31)照射单一连续引导结构(15)；
-从通过所述单一连续引导结构(15)反射的所述另一光束(31)的一部分生成用于所述主光束(30)的寻道误差信号；
-使用所述寻道误差信号控制所述主光束(30)的位置；以及
-利用所述主光束(30)将数据写入所述光学记录介质(10)使得所写入的数据形成所述单一连续引导结构(15)的延续部分。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述主光束(30)与所述另一光束(31)在所述光学记录介质(10)上的距离为一个轨道间距的整数倍。
12.一种用于对如权利要求1所述的可记录光学记录介质(10)进行写入的装置，所述装置包括：
-用于至少生成主光束(30)以及与所述主光束(30)耦合的另一光束(31)的部件(2,4)；
-用于利用所述另一光束(31)照射单一连续引导结构(15)的部件(9)；
-用于从通过所述单一连续引导结构(15)反射的所述另一光束(31)的一部分生成用于所述主光束(30)的寻道误差信号的部件(131,133)；
-用于使用所述寻道误差信号控制所述主光束(30)的位置的部件；以及
-用于利用所述主光束(30)将数据写入所述光学记录介质(10)使得所写入的数据形成所述单一连续引导结构(15)的延续部分的部件(2,9)。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述主光束(30)与所述另一光束(31)在所述光学记录介质(10)上的距离为一个轨道间距的整数倍。
14.一种用于制造可记录光学记录介质(10)的装置的模具，所述光学记录介质(10)具有记录区域(16)以及位于所述记录区域(16)以外的用于寻道的引导结构(15)，所述记录区域不具有任何凹凸结构并且对用于记录数据的记录光束的波长敏感，所述引导结构(15)仅在一个或几个轨道螺旋或同心的轨道上延伸，其特征在于所述记录区域(16)是单一连续记录区域(16)，并且特征在于引导结构(15)是位于所述单一连续记录区域(16)以外的单一连续引导结构(15)。
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