CN1139920C - 标识数据寻址方法、摆动地址编码电路及检测方法和电路 - Google Patents

Abstract

一种物理标识数据寻址方法、摆动地址编码电路及检测方法和电路及记录介质。以时分复用的方式，在每个凹槽轨道中记录对表示物理标识信息的地址信息相位调制而获取的摆动信号和含简单载波的摆动信号。摆动载波和摆动地址信息交替记录在每个凹槽轨道及奇和偶凹槽轨道之间，摆动地址信息不记录在对应于记录了摆动地址信息的奇凹槽轨道的区段的偶凹槽轨道的区段中。因此，消除了相邻轨道摆动信号之间的干扰，并简化摆动地址检测电路。

Description

标识数据寻址方法、摆动 地址编码电路及检测方法和电路

技术领域

本发明涉及光记录/再现，尤其涉及利用摆动信号(wobble signal)的物理标识数据(PID)寻址方法、摆动地址编码电路、用于检测摆动地址的方法和电路，以及高密度光记录和再现系统中的记录介质。

背景技术

在光记录和再现系统中用于物理位置识别以确定数据写在盘上的位置的信息被称为物理标识数据(PID)。一般来说，PID是数据以扇区为单位记录在上面的记录和再现介质中物理扇区的地址信息。这是将数据记录在盘上某一位置以及以后寻找该位置的基本信息。

换句话来说，PID表示尤其在记录和再现盘中，寻找特定扇区以将数据记录在某一位置上或从某一位置上再现数据的地址信息，并表示无论用户数据存在与否在制造盘的过程中预烧录(premaster)的扇区地址信息。因此，PID应该是抗差错的和具有提供快速检测以便准确迅速地寻找数据记录在上面或从上面再现数据的扇区的位置的结构。

在光盘上记录PID的许多方法大致可以分为两类方法。一种方法是通过以与只读光盘所用的相同模式来形成压制凹坑的方式，在光盘上记录物理位置信息，从而基于压制凹坑能够检测光盘上的某一位置。另一种方法是采用摆动信号，该摆动信号是在预定的时间间隔通过使光盘上的记录轨道产生一些变化而获得的。

利用前一种方法，即利用压制预凹坑，进行PID寻址所提供的区域称为首标区(header field)，如图1所示。根据用于可重写盘(2.6或4.7千兆字节(GB)DVD-随机访问存储器(RAM))版本1.0的数字多用途盘(DVD)的规定，物理位置信息是在制造基底的过程中记录在由预凹坑组成的所谓首标区的位置上的。首标区包括用于锁相环(PLL)的变频振荡器(VFO)区、指定了扇区号的PID区、用于存储ID检错信息的ID检错(IDE)区、以及用于为紧随首标区之后记录的数据的调制建立初始状态的后置码(PA)区。在利用预凹坑的PID寻址方法中，这种由多个压制预凹坑组成的首标区适当地排列在扇区的起始部分上，以便使拾取头能够利用此信息容易地寻找并移动到所需位置上。扇区号、扇区类型和槽脊(land)轨道/凹槽(groove)轨道都可以根据寻址信息识别出来，甚至伺服控制也是可能的。

在这种利用传统压制预凹坑的PID寻址方法中，数据不能够记录在形成凹坑的区域中。因此，存在着记录密度与形成坑的区域成比例地降低的问题。

为了高密度地存储大量数据，有必要通过缩短轨道间距和使非记录区(开销)最小化来增大可记录区(用户数据区)。为此目的，利用摆动信号是有效的。

当形成记录盘的基底时，在基底上沿着记录轨道方向形成凹槽，以使得即使没有数据记录在轨道上拾取头也能准确地跟踪某一轨道。除凹槽以外的部分称为槽脊。记录方法可以分类或将数据记录在槽脊上或凹槽上的方法、和将数据记录在槽脊和凹槽两者上的方法。随着数据密度不断增大，利用将数据记录在槽脊和凹槽两者上的槽脊和凹槽记录方法更显长处。

此外，这里使用了通过改变凹槽的两壁生成特定频率的信号以便在记录过程中利用此信号作为辅助时钟信号的方法。此信号被称为摆动信号。具有单一频率的摆动信号也记录在DVD-RAM盘的基底上。

在利用摆动信号的PID寻址方法中，诸如PID信号的开销信息可以在记录过程中，通过改变具有单一频率的摆动信号，例如，周期性地改变摆动信号的相位或频率，来记录。这里，嵌入摆动信号中的PID信号通常称为摆动地址。

由于利用摆动信号的传统PID寻址方法使用了其中摆动将记录其中的凹槽轨道的两壁的变化，如图2所示，所以，此方法只可以使用在应用其中信息没有记录在凹槽轨道中的槽脊记录方法的盘中。换言之，当使用每个凹槽轨道的两壁的变化时，在槽脊轨道的两侧上的两个凹槽轨道的地址信息可以彼此混淆，使得不能从槽脊轨道获得精确信息。因此，不能通过使用在凹槽轨道中形成的地址正确表示槽脊轨道和凹槽轨道的两种地址。于是，难以在应用其中将信息记录在槽脊轨道和凹槽轨道两者中的槽脊和凹槽记录方法的盘中使用传统方法。

尽管摆动地址记录在凹槽轨道在槽脊轨道与凹槽轨道之间的边界上的侧壁中，但是，当使用将信息记录在槽脊轨道和凹槽轨道中的槽脊和凹槽记录方法时，在槽脊轨道和凹槽轨道的两壁中形成的摆动信息是被同时读出的。因此，当使用图2所示的摆动寻址方法时，不能够准确地记录或检测PID信号。

为了解决此问题，提出了将摆动地址只记录在每个凹槽轨道的一个壁中的方法，如图3所示。然而，在这种摆动寻址方法中，由于只从凹槽轨道的一侧壁中生成摆动信号，因此信号的强度变弱了。另外，由于从凹槽轨道和相邻槽脊轨道中读出相同的信号，因此，需要将凹槽轨道与槽脊轨道区别开的附加信息。

发明内容

为了解决上面这些问题，本发明的第一目的是提供一种新的利用摆动的物理标识数据(PID)寻址方法，以解决利用压制预凹坑的寻址方法所存在的开销问题，和解决传统摆动寻址方法与槽脊和凹槽记录方法不相容的问题。

本发明的第二目的是，提供一种PID寻址方法，在该方法中，简单载波摆动信号和相位调制摆动地址信息是采用凹槽和槽脊轨道中任意一个的两壁的变化来进行时分复用的。

本发明的第三目的是，提供一种通过时分复用的方式，从简单载波摆动信号和记录在凹槽和槽脊轨道中任意一个的两壁中相位调制的摆动地址信息中检测地址信息的方法。

本发明的第四目的是，提供一种用于高密度光盘记录和再现系统的摆动地址编码电路。

本发明的第五目的是，提供一种用于高密度光盘记录和再现系统的摆动地址检测电路。

本发明的第六目的是，提供一种记录介质，其中，在凹槽和槽脊轨道中任意一个的两壁中，记录被时分复用的简单载波摆动信号和相位调制的摆动地址信息。

本发明的其它目的和优点，一部分将在以下说明中进行详细解释，而一部分在说明中明显看出，或可以通过本发明的实施得知。

为了实现上述目的，本发明提供了一种在光记录和再现介质中采用摆动的对物理标识信息进行寻址的方法，所述方法包括步骤：a在凹槽轨道和槽脊轨道中的一个内交替地记录简单摆动载波和摆动地址信息，通过采用简单摆动载波，并由两个相位间具有最大可能相位差的相位对所述摆动地址信息进行相位调制，其中，所述简单摆动载波被记录在对应于记录了摆动地址信息的区段的相邻轨道中。

本发明还提供了一种在具有光检测设备的光记录和再现系统中从光记录和再现介质中检测摆动地址的方法，在光记录和再现介质中，简单摆动载波与通过采用简单摆动载波，并由两个相位间具有最大可能相位差的相位进行相位调制的地址信息，交替记录在凹槽轨道和槽脊轨道中的一个内，并且，简单摆动载波被记录在对应于当前轨道中记录了相位调制后的地址信息的区段的相邻轨道的区段中，所述方法包括以下步骤：a从光检测设备沿径向一分为二的输出信号的推挽信号与和信号的总和中，恢复摆动载波；b通过将推挽信号与摆动载波相乘，提供具有原始信号分量和谐波分量的输出信号；以及c从输出信号中消除谐波分量，并对原始信号分量进行多路分解，从而恢复地址信息。

本发明还提供了一种在光记录和再现系统中采用摆动来对地址进行编码的电路。该电路包括：发生器，用于生成仅具有简单载波的摆动信号；相位调制器，采用两个具有最大可能相位差的摆动信号的相位对表示物理标识信息的地址信息进行相位调制；以及时分复用器，用于在预定时间间隔内，在凹槽轨道和槽脊轨道之一中对摆动信号和相位调制后的摆动地址信息进行时分复用，从而将简单摆动载波记录在对应于当前轨道中记录了摆动地址信息的区段的相邻轨道的区段中。

本发明还提供了一种在具有光检测设备的光记录和再现系统中用于从光记录和再现介质检测摆动地址的电路，在光记录和再现介质中，简单摆动载波和地址信息交替记录在凹槽轨道和槽脊轨道中的一个内，所述地址信息是通过采用简单摆动载波，并由两个相位间具有最大可能相位差的相位调制的，并且，简单摆动载波被记录在对应于当前轨道中记录了调制后的地址信息的区段的相邻轨道的区段中，所述电路包括：摆动时钟恢复器，用于从光检测设备沿径向一分为二的输出信号的和信号与推挽信号的总和中检测摆动时钟信号；相位解调器，用于通过将推挽信号与摆动时钟信号相乘，来提供具有原始信号和谐波分量的输出信号；多路分解器，用于对输出信号的谐波分量进行低通滤波，并对具有相位分量的原始信号分量进行多路分解，从而恢复地址信息。

附图说明

通过结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述目的和优点将会更加清楚，在附图中：

图1是显示利用传统压制预凹坑的物理标识数据(PID)寻址结构的示意图；

图2显示传统上摆动被记录在凹槽和槽脊轨道中的例子；

图3显示传统上摆动地址被记录在凹槽轨道的一壁中的例子；

图4是显示根据本发明其中通过时分复用记录摆动地址的PID寻址结构的示意图；

图5是显示在图4所示的结构中摆动信号在槽脊和凹槽轨道中的波形的示意图；

图6是显示根据本发明其中记录在初始阶段使摆动信号的相位保持同相的镜像(mirror)或摆动同步信号的轨道结构的示意图；

图7A-7C显示图4所示的PID寻址结构所含内容的例子；

图8是显示作为图6所示的轨道结构的例子，位于扇区的开头的扇区标记和轨道的第一扇区标记的示意图；

图9A-9E是显示图8所示的扇区标记所含内容的例子的示意图；

图10是根据本发明实施例的摆动地址编码电路的电路方框图；

图11是根据本发明实施例的摆动地址检测电路的电路方框图；和

图12A-12I是显示图11所示的检测电路各个部件的波形的波形图。

具体实施方式

下面参照显示本发明实施例的附图，描述利用摆动信号的物理标识数据(PID)寻址方法、摆动地址编码电路、用于检测摆动地址的方法和电路、以及记录介质。

当从槽脊轨道读取利用凹槽轨道的两个侧壁形成的摆动地址时，信号从每个凹槽轨道在槽脊轨道的两侧上的壁读出，使得来自相邻凹槽的相邻壁的信号被组合在一起。为了处理这种组合信号而不使相邻轨道之间的摆动信号彼此干扰，本发明提供了如图4所示的、利用摆动的PID结构。

图4是表示根据本发明，采用记录在凹槽轨道的两壁中的摆动的PID寻址结构图。这种结构用于其中槽脊和凹槽轨道上的物理位置需要分别存取的光盘，例如，使用槽脊和凹槽记录方法的光盘，其中形成的轨道具有一个恒定的角速度如分区恒定线速度(ZCLV)，或相邻轨道间的恒定角速度(CAV)。此处，由于凹槽的壁的变化总是相同的，所以在烧录期间，可以采用单光束。

通过重复排列，即在时域时分复用(时分复用)其中形成摆动载波的区段和形成相位调制地址信息的区段，将地址数据排列在凹槽轨道中。此处，相位调制采用相移键控(PSK)调制。当地址数据位为“0b”时，记录具有0°相位的摆动信号，当地址数据位为“1b”时，记录具有180°的反相位的摆动信号。此外，凹槽轨道分为奇和偶轨道，将地址数据交替放置在奇和偶轨道中。

另外，当采用单光束时，凹槽的地址记录在凹槽的两壁，从而在采用ZCLV的情况下，可以采用相邻凹槽轨道的地址和对应区域中的每个轨道的扇区数目，来间接地对槽脊轨道寻址。当采用ZCLV时，每个轨道中的扇区数目是预定的，这样从相邻轨道的扇区地址可以得知当前扇区地址。

图4所示的结构中的槽脊和凹槽轨道中的摆动信号的波形实例如图5所示。当地址数据为“0b”时，记录具有0°相位的摆动信号。当地址数据为“1b”时，记录具有180°相位的摆动信号。

由地址数据的相位调制得到的摆动信号可以由下面的方程表示：

W_addr＝a(nT)·sin(2πft)            …(1)

其中，T是地址数据的采样周期，f是摆动的频率，并且a(nT)在周期T中基于地址数据的每个位值，具有地址值“1”或“-1”。地址数据的变化周期T超过了摆动信号的周期1/f。

只具有一个载波的摆动信号可以由下面的方程表示：

W_carrier＝sin(2πft)                …(2)

如图4和5所示，当以时分复用的方式排列地址时，并且当摆动信号的周期为Tw时，通过在周期kTw对地址信息进行相位调制而形成的摆动地址信息以及具有简单载波的摆动信号被重复记录，其中k为大于0的任意常数(k＞0)，这样摆动载波在奇和偶轨道中的不同位置上与摆动地址信息交替，从而不将摆动地址数据记录在对应于奇凹槽轨道中记录了摆动地址数据的区段的偶凹槽轨道中的区段中。例如，当摆动载波和摆动地址信息在奇凹槽轨道中顺序重复时，摆动地址信息和摆动载波在偶凹槽轨道中顺序重复。此处，kTw定义为用于复用摆动和相位调制地址信息的复用周期，并且Tw定义为摆动时钟信号的周期。

当采用单个频率的摆动信号作为载波来PSK调制地址信息时，地址信息的周期最好是至少比摆动信号的周期长。也就是说，最好是常数k≥1。当地址信息的周期为T时，地址信息的尼奎斯特(Nyquist)频带为1/(2T)。因此，载波的频率必须比地址信息的频带高，从而允许进行平滑的PSK调制。

在实际的标准化数字数据的情况下，由于频谱是重复的，因此，地址数据需要低通滤波，从而只发送尼奎斯特频带。在这种情况下，完全的滤波是不可能的，并且当要调制的信号的相位与已调制的信号的相位同步时，同步解调是可能的。因此，常数k最好设置为1或者更大的值，这样它就可以与载波频率有一个恒定的关系。在本发明的实施例中，k＝1。

此处，如图5所示，尽管记录在槽脊轨道两壁的摆动具有相同的相位，基于记录在相邻凹槽轨道中的地址数据的值，记录在槽脊轨道两壁的摆动可以是同相位或相位异差180°。因而，当记录在轨道的两壁的摆动信号具有相同相位时，从以径向方向划分的光检测设备的两个输出信号之间的差值信号 (称为推挽信号)中检测摆动信号。当记录在轨道的两壁的摆动信号具有相反相位时，从以径向方向划分的光检测设备的两个输出信号的和信号中检测摆动信号。

因而，当从推挽信号中检测到并且通过对奇凹槽轨道的地址信息进行相位调制得到的信号表示为a(nT)，而从推挽信号中检测到并且通过对偶凹槽轨道的地址信息进行相位调制得到的信号表示为b(nT)时，在这两个信号的和信号c(nT)中，信号a(nT)和b(nT)以kTw的周期进行重复。

换句话说，当a(nT)＝{a0，a1，a2，…}，b(nT)＝{b0，b1，b2，…}，并且k＝1时，c(nT)＝{a0，b0，a1，b1，a2，b2，…}。其中组合了两个相邻凹槽轨道的摆动信号的槽脊轨道的摆动信号可由下面的方程表示。

W_land＝sin(2πft)+c(nT)·sin(2πft)         …(3)

此处，由于c(nT)值设置为1或-1(当地址数据为“0b”时，使摆动信号具有0°的相位差，也就是说，使摆动信号同相位，并且当地址数据为“1b”时，使摆动信号具有180°的相位差，也就是说，相位异差为一个波长)，在地址数据为“0b”并且载波和相位调制后的摆动信号是同相位的区段，从推挽信号中检测实际的摆动信号，而在地址数据为“1b”并且载波和相位调制后的摆动信号是相位异差为180°的区段，不从推挽信号中检测摆动信号。对应于最后的PID的地址数据，是在周期kTw中对两个相邻凹槽轨道的地址数据进行复用的结果。

在和信号中，出现相反的现象。在地址数据为“0b”的区段，不从和信号中检测摆动信号，而在地址数据为“1b”的区段，则从和信号中检测摆动信号。

同时，检测摆动信号的初始相位是很重要的。因而，如图6所示，最好以每个扇区或每个规定单位记录镜像区或记录能使摆动信号的相位同步的同步信号。在图8和9中将更完整地说明这部分。另外，在用于DVD-RAM的互补分配凹坑地址(CAPA)方法的情况下，CAPA信号和嵌在CAPA信号中的变频振荡器(VFO)信号可以用作摆动信号的参考相位信号。

当从其中采用摆动对PID寻址的凹槽轨道中检测摆动地址时，相位调制的推挽信号与载波相乘，即与摆动时钟信号相乘，以检测原始信号(地址数据)的相位分量。换句话说，当相位调制的信号与载波相乘时，会生成表示为直流电流(DC)项的原始信号和倍频谐波分量，如下面方程所示： $a\left(\mathrm{nT}\right)\sin \left(\mathrm{wt}\right)\·\sin \left(\mathrm{wt}\right)=\frac{1}{2}a\left(\mathrm{nT}\right)\frac{1}{2}a\left(\mathrm{nT}\right)\cos \left(2\mathrm{wt}\right)\·\·\·\left(4\right)$

其中ω＝2πf。在双倍谐波分量经过低通滤波后剩下的原始信号分量(相位分量)由限幅器恢复为二进制数据。因为恢复后的信号已经过复用，所以需要根据奇凹槽轨道、槽脊轨道和偶凹槽轨道进行适当的多路分解，从而获取期望的地址数据。

在奇和偶凹槽轨道的情况下，检测到的复用后的地址具有交替记录的摆动载波和PSK调制后的地址数据，并且摆动载波具有一个对应于PSK调制后信号中的“0”的值。因此，值“0”和地址值交替出现在复用后的地址中，并且通过检测零信号的位置，也就是通过判定零信号和地址数据中的哪一个先出现，来区分槽脊轨道和凹槽轨道。

另外，当地址信息的周期相对于载波的周期以诸如1∶1或1∶2的简单比例进行同步时，可以使用简单检测信号相位的同步检测方法。同步检测方法通过将相位调制的信号与载波相乘然后只检测预定时间间隔上的信号的大小，而不是低通滤波该信号，来抽取信号的相位。这种检测PSK信号的方法是众所周知的，在此略去对其作详细描述。

现在更全面地描述根据本发明的、利用凹槽轨道两壁的变化的摆动信号的PID结构。

最好单个扇区上的地址信息重复三次或更多次。对于PID信息来说，要处理的地址信息量比普通用户数据的纠错码(ECC)块的大小小得多，使得ECC效率下降和纠错几率上升。因此，重复地记录PID信息比增加用于纠错的位数更加有效。通常是使用检错码(EDC)进行地址信息纠错。

在根据本发明通过相位调制的手段将PID信息装载到摆动中来记录PID信息的情况下，当使摆动信号具有规则周期时，扇区的物理长度随着扇区的尺寸增大而变长，使得更多的摆动信号可以得以记录。因此，PID信息的尺寸也增大了。另一方面，当扇区的尺寸太大时，数据的最小记录单位也变得太大了，从而导致效率下降。

最好，扇区的尺寸尽可能地接近ECC块的尺寸。ECC处理单位是最小记录单位。当将扇区的尺寸设置得小于ECC块的尺寸时，构成包括信息被记录在其中或在其中进行修改的扇区的ECC块的所有扇区都需要读出来，并且在数据被记录/修改之后，ECC信息需要更新。正如上面所述的，记录处理需要复杂的读出-修改-写入过程。

为参考起见，现有4.7-GB DVD-RAM由32-千字节(KB)ECC块和2-千字节扇区组成。扇区的可记录区域的长度是41，072信道位。

然而，为了用于高密度记录，最好增大4.7-GB DVD-RAM中使用的扇区的尺寸。在高密度记录的情况下，当ECC处理单位的尺寸没有增大时，与现有4.7-GB DVD-RAM相比可纠正错误的尺寸相对变小了。因此，最好增大ECC处理单位的尺寸，以确保可纠正错误的尺寸与现有4.7-GB DVD-RAM所要求的尺寸相同。于是，最好将扇区的尺寸增大到，例如，4、8或16KB。当将扇区的尺寸设置为4KB时，并当现有开销信息保持原样时，每扇区信道位的数量是82144。

当要记录的信道数据的周期用Ts表示，摆动信号的周期用Tw表示，和PID数据的周期用Tpid表示时，如下描述涉及这些周期发生变化所致的效应。

信道数据的周期Ts决定盘上的记录密度。随着摆动信号的周期Tw增大，摆动信号的频率减小，并且摆动信号接近或闯入诸如跟踪误差信号那样的伺服信号的带。另一方面，随着摆动信号的周期Tw减小，摆动信号的频率增大，并且摆动信号接近或闯入记录用户数据的射频(RF)信号带。因此，根本问题是适当地设置摆动信号带。在本发明中，摆动信号的周期Tw大于50Ts并小于450Ts(50Ts＜Tw＜450Ts)。为参考起见，举例来说，在4.7-GB DVD-RAM中，摆动信号的周期Tw被设置为186Ts。

当利用摆动载波调制PID数据时，PID数据的周期Tpid决定调制信号的带宽。当PID数据的周期Tpid与摆动信号的周期Tw相同(Tpid＝Tw)时，以及当摆动信号的频率用fw表示时，调制信号的带宽是2fw。当PID数据的周期Tpid两倍于摆动信号的周期Tw(Tpid＝2Tw)时，以及当摆动信号的频率用fw表示时，调制信号的带宽是fw。PID数据的周期Tpid增大了，调制信号的带宽减小了，从而减小了与周围信号的干扰。然后，随着周期Tpid增大，调制信号的效率随之下降，并且可记录PID数据量也减小了。因此，最好选择1Tw＜Tpid＜4Tw。

图7A至7C是显示根据图4所示的PID寻址结构的摆动PID所含内容的例子的示意图。如图7A所示，一个PID单位包括：含有同步信息的摆动同步(sync)，用于确定摆动PID信号的起始位置；PID，采用具有地址信息的摆动载波对该PID进行相位调制并且在预定时间间隔内将该PID与摆动载波复用；以及EDC。这里，摆动同步的位置和摆动载波的位置彼此可以交换。

最好，在一个扇区内地址数据(PID)至少重复三次，如图7B所示。这是为了提高地址数据抵御纠错或检错的鲁棒性(robustness)。因此，最好在单个扇区周期内包含地址的同一PID单位重复三次或更多次。

如图7C所示，在扇区的开头提供了表示物理扇区的开头的扇区标记。扇区标记包括：镜像区(MIRROR)；轨道标记(TM)，含有相应扇区当前所处的轨道的信息；以及关于在1个摆动时钟周期内要记录在相应扇区中的数据的PLL的VFO信号(VFO)。镜像区是在盘上记录/再现光束的路径上，不含有任何信号或信息，并且以预定反射率正好反射入射光束。在此镜像区中，不会出现由于坑、记录标记或槽脊/凹槽结构引起的折射，使得从镜像区读出的输出信号是最强的。

在根据本发明的摆动PID结构中，用于检测地址信息(PID)的开头和检测摆动载波的相位的同步信息是在地址信息之前提供的，以便防止临时未能完成PLL或临时异步时钟相位影响相邻地址信息。最好不但当数据已经被调制时，而且在数据解调之后，均可以检测同步信息。因此，在本发明中，用于地址信息的同步信息是以利用巴克码(Barker-Code)的摆动同步的形式存在的，巴克码是一种伪随机序列。发明名称为“通带同步快恢复”(“PassbandSync Block Recovery”)并授予本申请人的美国专利5,511,099公开了构造和检测巴克码和同步信号的方法，在此不再作详细描述。

图8是显示在图6所示的轨道结构中，位于扇区的开头上的扇区标记的形状和轨道的第一扇区标记的示意图。图8显示了第一扇区标记(零扇区标记或参考扇区标记)，它位于从凹槽轨道到槽脊轨道或从槽脊轨道到凹槽轨道的过渡位置上，亦即，在轨道的开头上，和位于扇区开头的扇区标记。扇区标记除了提供给凹槽轨道之外还提供给槽脊轨道，并且在奇轨道和偶轨道中具有不同的结构。轨道的第一扇区标记相对于轨道的其它扇区标记具有不同的结构。

扇区标志表示了当前将要写入或读取的轨道是偶还是奇轨道，并表示了对应轨道的起始点。按照本发明的结构，在对地址数据进行解调后，检测当前轨道是偶轨道或奇轨道或槽脊轨道或凹槽轨道。换句话说，通过判断摆动载波信号“0”和地址数据中的哪一个先出现，来区分凹槽轨道和槽脊轨道。

当即使地址信息被正常解调而没有被读出，仍可以检测出当前轨道是奇轨道还是偶轨道或是是槽脊轨道还是凹槽轨道时，也可以知道地址是否被错误地读出，和读出率是否上升了。

如图9A所示，偶凹槽轨道或偶槽脊轨道的扇区标记包括镜像区、轨道标记和VFO信号。如图9B所示，与偶凹槽轨道或偶槽脊轨道的扇区标记不同，奇凹槽轨道或奇槽脊轨道的扇区标记包括镜像区、而不是轨道标记。亦即，奇凹槽轨道或奇槽脊轨道的扇区标记顺序包括镜象区、另一个镜像区和VFO信号。图9A所示的偶轨道的扇区标记可以是图9B所示的奇轨道的扇区标记，和图9B所示的奇轨道的扇区标记也可以是图9A所示的偶轨道的扇区标记。其它改变也是可以的。

如图9C所示，含有在参考扇区上表示轨道开头的信息的、偶轨道的第一扇区标记除了具有偶轨道(图9A)的扇区标记的结构之外，还包括镜像区和轨道标记。亦即，镜像区、轨道标记、镜像区、轨道标记和VFO信号依次排列着。

如图9D所示，奇轨道的第一扇区标记除了具有奇轨道(图9B)的扇区标记的结构之外，还包括镜像区和轨道标记。亦即，镜像区、轨道标记、镜像区、镜像区和VFO信号依次排列着。图9C所示的偶轨道的第一扇区标记可以与图9D所示的奇轨道的第一扇区标记相互交换，其它改变也是可以的。

图9E显示当每个轨道含有m个扇区时的扇区标记(SM)和PID结构。扇区标记不但提供给凹槽轨道，并且提供给槽脊轨道，以及在每个凹槽轨道中PID单位重复三次。

如下描述涉及根据本发明利用凹槽轨道两壁的变化生成和检测摆动信号。

图10表示的是按照本发明的实施例，摆动地址编码电路的电路图。摆动地址编码电路包括：摆动信号发生器100；相位调制器102；以及具有分频器104、反相器106和第一与第二选择器108与110的时分复用器。

在图10中摆动信号发生器100生成具有预定摆动频率fw的摆动信号。可以表示为乘法器的相位调制器102，将摆动信号发生器100生成的摆动信号与“1”或“-1”的地址数据进行相乘。分频器104将摆动信号发生器100生成的摆动信号的频率(f＝1/Tw)以l/k分频从而生成对摆动和相位调制后的地址数据进行复用的复用周期kTw。反相器106对分频器104的输出进行反相。第一选择器108根据奇/偶凹槽的确定信号O/E GROOVE选择分频器104和反相器106的输出中的一个，并且将选择的信号提供给第二选择器110，作为具有复用周期kTw的选择控制信号。在当前轨道是奇凹槽轨道时，根据第一选择器108的输出，在周期kTw内，第二选择器110顺序并重复地选择由摆动信号发生器100生成的摆动信号以及由相位调制器102提供的相位调制地址数据。类似地，在当前轨道是偶凹槽轨道时，根据第一选择器108的输出，在周期kTw内，第二选择器110顺序并重复地选择由相位调制器102提供的相位调制地址数据以及由摆动信号发生器100生成的摆动信号。

图11表示的是按照本发明的实施例摆动地址检测电路的电路图。摆动地址检测电路包括：光检测设备200；减法器202；加法器204；带通滤波器(BPF)206；包络检测器208；加法器210；锁相环(PLL)电路212；乘法器214；低通滤波器(LPF)216；分频器218以及多路分解器(DEMUX)220。

减法器202检测可以表示为光电二极管的光检测设备200沿径向一分为二的输出信号之间的差值。加法器204检测光检测设备200沿径向一分为二的输出信号的总和值。因为在每个凹槽轨道中对地址信息进行复用，所以，从推挽信号中检测该信息。

BPF206对推挽信号进行滤波，并且包络检测器208检测总和信号的包络线。加法器210将BPF206的输出与包络检测器208的输出进行相加。

PLL电路212从加法器210的输出检测摆动时钟信号。乘法器214将BPF206提供的带通滤波推挽信号与PLL电路212提供的摆动时钟信号进行相乘。然后，如方程(4)所示，生成表示为DC项的原始信号和经过相乘后的谐波分量。乘法器214可以当作相位解调器。

LPF216从乘法器214的输出中检测谐波分量经过低通滤波后剩余的原始信号分量(相位分量)。分频器218将PLL电路212提供的摆动时钟信号除以k，并将对应于复用周期的经过分频后的摆动信号提供给DEMUX220。DEMUX220在由分频器218提供的周期kTw内，对LPF216的输出进行多路分解，并提供地址。换言之，在当前轨道是奇凹槽轨道时，DEMUX220提供奇凹槽地址，在当前轨道是偶凹槽轨道时，提供偶凹槽地址，并且在当前轨道是槽脊轨道时，提供其中将偶和奇凹槽地址复用的槽脊地址。

对于由图4所示的结构生成的图5所示的摆动信号，从减法器202的推挽信号中检测从奇凹槽轨道读取的图12A所示的信号。从减法器202的推挽信号和加法器204的和信号中检测从槽脊轨道读取的图12B所示的信号。从减法器202的推挽信号中检测从偶凹槽轨道读取的图12C所示的信号。

图12D所示的信号是从乘法器214输出的，并且是图12A的奇凹槽轨道信号与sin(ωt)相乘的结果。图12E所示的信号是从乘法器214输出的，并且是从推挽信号检测到的图12B的槽脊轨道信号与sin(ωt)相乘的结果。图12F所示的信号是从乘法器214输出的，并且是从偶凹槽轨道读取的图12C的信号与sin(ωt)相乘的结果。

图12G表示的是LPF216提供的奇凹槽轨道地址信息。图12H表示的是其中将奇凹槽轨道的地址与偶凹槽轨道的地址进行复用的槽脊地址信息。图12I表示的是偶凹槽轨道地址信息。

同时，当其中凹槽轨道的地址信息被复用的数据流中出现连续的零时，相邻的槽脊轨道中的推挽信号中不生成摆动，这样，PLL电路就不能运行。因此，最好是执行游程长度受限(RLL)编码，并且最好是采用从和信号中检测到的摆动，从而使得PLL电路平稳运行。

本发明能够有效地应用于高密度光记录和再现系统。

在如上所述的实施例中，地址数据以位单位进行复用，但它也可以以多个位单位进行复用。当地址数据以多个位单位进行复用时，与该实施例不同的是，只有复用器和多路分解器的结构发生了改变。

在上述的实施例中，为了能清楚地的理解，在对地址数据相位调制时采用了两种相位差，即0°和180°，但对于摆动载波而言，可对地址数据进行相位调制，以具有90°和270°的相位差。当相邻凹槽轨道之间的相位差是90°或270°时，摆动信号不会在槽脊轨道中消失。在这种情况下，同步检测非常困难，但由于摆动信号不会连续地消失，所以摆动信号的实用性增加了。

此外，调制后的相位角度可以设置为，例如45°和90°。在这种情况下，两个信号的相位差比最大值(180°)小，可以减小摆动信号的相位变化，从而减小频带。在这种结构中，可以解决当相邻轨道中连续出现反相位时不输出摆动信号的问题。为了解决不输出摆动信号的问题，可以采用二维卷积码，以防止相邻轨道的数据具有反相位的现象连续发生。

在本发明中，不仅将一个地址信息记录在单个区域中，例如，将扇区的地址记录在对应于凹槽轨道中的单个扇区的区域中，也可将相邻槽脊轨道中对应扇区的地址记录在扇区区域中。相邻槽脊轨道中的对应扇区的地址可以随着扇区的长度和调制后的信号的特征发生改变。通过这种方法，在读取单个扇区的同时可以读取多个地址，这样，尽管凹槽地址信息和槽脊地址信息中的一个不能读取，不能读取的那个地址信息仍能从读取的地址信息和其它光盘信息中推断出来。

如上所述，本发明在相邻轨道的相位之间建立了特定的相关性，从而能够从任意一个轨道读取摆动信号，并且提供了用于检测摆动地址的简单方法和电路。此外，本发明能够解决采用传统压制预凹坑的PID寻址方法的开销问题，并能够解决传统摆动地址方法不能应用于槽脊和凹槽记录方法的问题。

Claims (37)

1.一种在光记录和再现介质中采用摆动的对物理标识信息进行寻址的方法，所述方法包括步骤：a在凹槽轨道和槽脊轨道中的一个内交替地记录简单摆动载波和摆动地址信息，通过采用简单摆动载波，并由两个相位间具有最大可能相位差的相位对所述摆动地址信息进行相位调制，其中，所述简单摆动载波被记录在对应于记录了摆动地址信息的区段的相邻轨道中。

2.如权利要求1所述的方法，其中，其间具有最大相位差的两个相位是0°和180°，或者是90°和270°。

3.如权利要求1所述的方法，其中，设置两个相位之间的差值小于最大可能相位差。

4.如权利要求1所述的方法，其中在步骤a中，通过对表示物理标识信息的地址信息进行相位调制而获得的摆动地址信息和简单摆动载波，在每个凹槽轨道中被重复记录以进行时分复用，凹槽轨道分为奇凹槽轨道和偶凹槽轨道，并且摆动载波和摆动地址信息交替地记录在每个凹槽轨道以及奇与偶凹槽轨道之间，从而不将摆动地址信息记录在对应于记录了摆动地址信息的奇凹槽轨道的区段的偶凹槽轨道的区段中。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述摆动地址信息不仅包括当前轨道的地址信息，还包括相邻轨道的地址信息。

6.如权利要求1所述的方法，还包括步骤b，用于在每个轨道中记录用于以每个预定单元对摆动信号的初始相位进行同步的信息。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述摆动地址信息以最小记录单元为单位重复记录三次或更多次。

8.如权利要求1所述的方法，其中，摆动地址信息包括：具有用于确定物理标识数据的PID开头的同步信息的摆动同步；采用具有地址信息的摆动载波进行相位调制并在预定时间间隔内以摆动载波复用的PID；以及检错码。

9.如权利要求8所述的方法，其中，PID的周期等于或大于摆动载波的周期，并小于摆动载波周期的4倍。

10.如权利要求8所述的方法，其中，摆动载波的周期设置为大于信道数据周期的50倍，并小于信道数据周期的450倍，所述信道数据实际记录在光记录和再现介质中。

11.如权利要求8所述的方法，其中，所述摆动同步的被构成为使得其可以在已调制状态下和/或解调后被检测。

12.如权利要求8所述的方法，其中，摆动同步由伪随机序列组成。

13.如权利要求12所述的方法，其中，摆动同步由Barker码组成。

14.如权利要求1所述的方法，其中，还包括步骤b：将扇区标记记录在每个轨道中最小记录单位的开头上。

15.如权利要求14所述的方法，其中，扇区标记的结构在偶和奇轨道中是不同的，每个轨道的第一扇区标记的结构不同于同一轨道中任何其它扇区标记的结构。

16.如权利要求15所述的方法，其中，偶凹槽和槽脊轨道的每一个的扇区标记由镜像区、含有将偶轨道与奇轨道区分开的信息的轨道标记、以及含有相位同步信息的变频振荡器VFO信号组成，奇凹槽和槽脊轨道的每一个的扇区标记由镜像区、另一个镜像区以及VFO信号组成。

17.如权利要求15所述的方法，其中，偶凹槽和槽脊轨道的每一个的第一扇区标记由镜像区、轨道标记、镜像区、轨道标记和VFO信号组成，奇凹槽和槽脊轨道的每一个的第一扇区标记由镜像区、轨道标记、镜像区、镜像区和VFO信号组成。

18.一种在具有光检测设备的光记录和再现系统中从光记录和再现介质中检测摆动地址的方法，在光记录和再现介质中，简单摆动载波与通过采用简单摆动载波，并由两个相位间具有最大可能相位差的相位进行相位调制的地址信息，交替记录在凹槽轨道和槽脊轨道中的一个内，并且，简单摆动载波被记录在对应于当前轨道中记录了相位调制后的地址信息的区段的相邻轨道的区段中，所述方法包括以下步骤：

a从光检测设备沿径向一分为二的输出信号的推挽信号与和信号的总和中，恢复摆动载波；

b通过将推挽信号与摆动载波相乘，提供具有原始信号分量和谐波分量的输出信号；以及

c从输出信号中消除谐波分量，并对原始信号分量进行多路分解，从而恢复地址信息。

19.如权利要求18所述的方法，其中在步骤c中，在奇凹槽轨道中多路分解奇凹槽地址，在偶凹槽轨道中多路分解偶凹槽地址，在槽脊轨道中多路分解奇凹槽地址和偶凹槽地址，从而恢复凹槽地址信息和/或槽脊地址信息。

20.如权利要求18所述的方法，其中在步骤c中，基于地址信息和表示摆动载波的零信号中哪个最先恢复，来区分凹槽轨道和槽脊轨道。

21.一种在光记录和再现系统中，采用摆动对地址进行编码的电路，所述电路包括：

发生器，用于生成只有简单载波的摆动信号；

相位调制器，用于采用两个具有最大可能相位差的相位对表示物理标识信息的地址信息进行相位调制；以及

时分复用器，用于在预定时间间隔内，在凹槽轨道和槽脊轨道中的一个内对摆动信号和相位调制后的摆动地址信息进行时分复用，这样，简单摆动载波记录在对应于当前轨道中记录了已相位调制的地址信息的区段的相邻轨道的区段中。

22.如权利要求21所述的电路，其中，两个其间具有最大相位差的相位是0°和180°，或90°和270°。

23.如权利要求21所述的电路，其中，将两个相位设置为其相位差小于最大可能相位差。

24.如权利要求21所述的电路，其中，地址信息不仅包括当前轨道的地址信息，而且包括相邻轨道的地址信息。

25.如权利要求21所述的电路，其中，地址信息以最小记录单位为单位重复记录三次或更多次。

26.如权利要求21所述的电路，其中，地址信息包括：含有同步信息的摆动同步，用于确定物理标识数据PID的开头；采用具有地址信息的摆动载波进行相位调制并在预定时间间隔内以摆动载波复用的PID；以及检错码。

27.如权利要求26所述的电路，其中，PID的周期被设置成等于或大于摆动载波周期并且小于摆动载波周期的4倍。

28.如权利要求26所述的电路，其中，摆动载波的周期被设置成大于信道数据周期的50倍并且小于信道数据周期的450倍，所述信道数据实际上是记录在光记录和再现介质。

29.如权利要求26所述的电路，其中，摆动同步被构造成使其可以在调制状态下和/或在解调之后检测到。

30.如权利要求26所述的电路，其中，摆动同步由伪随机序列组成。

31.如权利要求30所述的电路，其中，摆动同步由Barker码组成。

32.如权利要求21所述的电路，其中，扇区标记是在记录介质烧录(mastering)期间记录在每个轨道中最小记录单位的开头上的。

33.如权利要求32所述的电路，其中，扇区标记的结构在偶和奇轨道中是不同的，每个轨道的第一扇区标记的结构不同于同一轨道中任何其它扇区标记的结构。

34.如权利要求33所述的电路，其中，偶凹槽和槽脊轨道的每一个的扇区标记由镜像区、含有将偶轨道与奇轨道区分开的信息的轨道标记以及含有相位同步信息的变频振荡器VFO信号组成，奇凹槽和槽脊轨道的每一个的扇区标记由镜像区、另一个镜像区以及VFO信号组成。

35.如权利要求33所述的电路，其中，偶凹槽和槽脊轨道的每一个的第一扇区标记由镜像区、轨道标记、镜像区、轨道标记和VFO信号组成，奇凹槽和槽脊轨道的每一个的第一扇区标记由镜像区、轨道标记、镜像区、镜像区和VFO信号组成。

36.一种在具有光检测设备的光记录和再现系统中用于从光记录和再现介质检测摆动地址的电路，在光记录和再现介质中，简单摆动载波和地址信息交替记录在凹槽轨道和槽脊轨道中的一个内，所述地址信息是通过采用简单摆动载波，并由两个相位间具有最大可能相位差的相位调制的，并且，简单摆动载波被记录在对应于当前轨道中记录了调制后的地址信息的区段的相邻轨道的区段中，所述电路包括：

摆动时钟恢复器，用于从光检测设备沿径向一分为二的输出信号的和信号与推挽信号的总和中检测摆动时钟信号；

相位解调器，用于通过将推挽信号与摆动时钟信号相乘，来提供具有原始信号和谐波分量的输出信号；

多路分解器，用于对输出信号的谐波分量进行低通滤波，并对具有相位分量的原始信号分量进行多路分解，从而恢复地址信息。

37.如权利要求36所述的电路，其中，多路分解器在奇凹槽轨道中多路分解奇凹槽地址，在偶凹槽轨道中多路分解偶凹槽地址，在槽脊轨道中多路分解奇凹槽地址和偶凹槽地址，从而恢复凹槽地址信息和/或槽脊地址信息。

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