CN1175760A - 光盘及其记录/再现装置 - Google Patents

Abstract

一种光盘及用于光盘的记录/再现装置,该光盘包括交替螺旋的脊状台面轨迹和凹进的凹槽轨迹,它们具有基本相同的宽度,用来在两个轨迹上高密度地记录数据,每个台面轨迹和凹槽轨迹具有多个扇区,每个扇区具有一个第一区域和一个第二数据记录区域,第一区域具有以台面轨迹和凹槽轨迹的宽度的一半的幅度从相应的轨迹中心摆动多次的同步标记和扇区地址标记,例如摆动两次;以及具有用来检测台面轨迹和凹槽轨迹的装置的记录/再现装置。

Description

光盘及其记录/再现装置

本发明涉及光盘及其记录/再现装置。

在目前光盘上的信息记录中，光盘具有约为1/8波长深度的凹进的直槽的1.6μ间距的螺旋导向轨迹(称之为“凹槽轨迹”)，信息的数据标记被记录在凹进的凹槽轨迹或位于凹槽轨迹之间的台面轨迹上。一个按编码数据调制的激光束被聚焦在例如凹槽轨迹上小于1μ的微光点上，同时光学地检测凹槽轨迹的中心，从而记录借助致动器跟踪凹槽轨迹的信息。DRAW(写后直接读取)记录媒体如As-Te-Se、磁记录媒体如Tb-Fe-Co、或相位变换记录媒体如Ge-Sb-Te被用作记录媒体。在如此记录在凹槽轨迹上的标记的再现中，类似于记录的情况，预置能量的激光束被光学地聚焦在凹槽轨迹上尺寸小于1μ的微光点上，同时跟踪凹槽轨迹。常规地，推挽式跟踪已被用于在记录/再现中凹槽轨迹的光学跟踪。

以下，参照图5a、5b、6a和6b描述常规的推挽式跟踪。

参照图6a和6b，在常规预置凹槽系统中，数据被记录/再现在扇区单元中，在以通常1.6μ间距的一圈轨迹中，扇区单元具有20～40个扇区。每个扇区具有约为1/8波长深度的凹槽4的一个标题区域2和一个数据记录区域3。标题区2具有摆动凹坑6和7，以及扇区标记5，如图6b所示，扇区标记包括用来锁定PLL(锁相环)的连续数据模式的VFO(变频振荡器)11，一个AM(地址标记)12，一个扇区标识符(ID)13，一个用来检测扇区地址标识符13中的误差的IEC(标识符误差校正码)14，和一个后同步信号(PA)15。

在图6a的标题区中，凹槽轨迹4的中心线10两侧的摆动凹坑6和7用于解决记录或再现期间光点8偏离中心线10的问题，此问题是由从来自光学系统中微调偏差在预置凹槽4的反射/衍射信号检测的推挽式跟踪信号中的误差造成的。换句话说，利用当在推挽式信号中产生误差以及光点脱离轨迹中心线10时导致的从成对的摆动凹坑6和7返回的光点8的密度的不平衡，来校正推挽式信号中的误差以保持光点总是在轨迹中心线10上。它是公知的技术，对复合型光盘来说，已披露在日本专利公开JP-A62-8341中。

目前，为了在光盘上记录更多的数据，提出了被称为台面-凹槽记录(Land-groove recording)，如图5a和5b所示，数据被记录在平面轨迹和凹进的轨迹上，从而使轨迹密度翻倍。这种台面-凹槽记录在论文中被公开，如N.Miyagawa，Y.Gotoh，K.Nishiuchi，E.Ohno和N.Akahira；“在相位转换光盘上高轨迹密度的台面和凹槽记录”，Jpn.J.APP/.Phys.32，5324/5328(1993)。在应用于台面和凹槽轨迹的光跟踪的推换式跟踪中，要求更高精度的跟踪，并且在光学系统中一个轻微的调节偏差会导致轨迹偏移，轨迹偏移又导致在记录或再现期间光点从平面或凹槽轨迹的中心线偏离的问题。因此，即使使用日本公开JP-A62-8341中的复合系统，台面-凹槽盘仍然在推挽式跟踪产生的轨迹偏移误差的校正中有问题，诸如如果凹槽和台面轨迹的宽度变得更小约为0.7μ，那么凹槽或台面轨迹的两侧上的两个摇摆凹坑就无法布置。

此外，如图5a和5b所示，台面轨迹和凹槽轨迹的每个标题区应当提供有一个同步标记和扇区标记5，如一个扇区地址。然而，由于光点的直径约为1μ，例如当凹槽轨迹上的扇区标记5准备被读取时，难以准确地再现扇区信息，因为如果凹槽和台面轨迹的宽度变小约为0.7μ，在扇区标记5的旁边缺少扇区标记信号。

本发明的任务是解决前述的问题，参照图5a和5b予以描述，以使用称之为台面-凹槽盘的复合型光盘作为一个例子，其中数据被记录在凹槽轨迹和台面轨迹的两侧。

图5a和5b示出了具有摆动凹坑的复合型的标题区，该摆动凹坑从日本专利公开JP-A62-8341中被公知，用于消除在台面·凹槽记录中推挽信号的偏移，台面·凹槽记录通过在台面轨迹16和凹进的凹槽轨迹17上记录数据使轨迹密度翻倍，从而在光盘中提供更大的记录容量。参照图5a和5b，用于台面轨迹16或凹槽轨迹17的光跟踪的推挽式跟踪在每个台面轨迹16和凹槽轨迹17的宽度约为0.7μ时，在跟踪中要求一个更高的精度，0.7μ的宽度约为图6a所示的普通盘的轨迹间距P＝1.6μ的一半，并且它带来的问题是光点8离开台面轨迹或凹槽轨迹的轨迹中心线18或19。在对校正偏移的尝试中，从日本专利公开JP-A628341中公知的摆动标记6和7应当被加到台面轨迹16和凹槽轨迹17的每个标题区2。然而，如果每个台面和凹槽轨迹的宽度变小约为0.7μ，直径0.35μ、为图5a和5b所示的轨迹宽度P＝0.7μ的一半的摆动标记6和7的再现，通过一个聚焦的光点，光点的直径D通过等式D＝λ/NA被计算为D=1.1，这里λ是波长，NA是一个数值孔径，当λ被设置为0.65μ而NA被设置到0.6时，在技术上是困难的，并且，作为其结果，导致窄轨迹宽度的台面·凹槽盘的数据记录/再现中的问题，如在推挽式跟踪期间产生的偏离无法校正，这大大地阻碍了台面·凹槽盘被投入实际应用。

再次参照图5a和5b，除了摆动标记6和7，如图6b所示，台面轨迹16和凹槽轨迹17的每个标题区2具有一个包括用来锁定PLL的连续数据模式的VFO 11的扇区标记5，一个地址标记AM12，一个扇区地址标识符(ID)13，一个用来检测扇区地址标识符13中的误差的IEC14，以及一个后同步信号(PA)15。然而，如果每个台面和凹槽轨迹的宽度变小，为0.7μ，直径1.1μ的大光点易于在与邻近的凹槽轨迹17的标题区2中的VFO标记11的信号混合的台面轨迹16的标题区2中的VFO标记11中读取，导致相互干扰，这是在读取标题区2的信号中误差产生的一个重要原因、是使台面·凹槽盘的轨迹更窄的一个问题、是把台面·凹槽盘投入实际应用中的一个重大障碍。

并且，参照图5a和5b，在用于台面轨迹16和凹槽轨迹17的光跟踪中的从台面轨迹16和凹槽轨迹17折射的光束的推挽方向上，台面轨迹16和凹槽轨迹17的推挽信号的极性彼此相反，这是因为台面轨迹16和凹槽轨迹17被彼此相对地形成。因此，需要测定光点8是否跟踪凹槽轨迹的台面轨迹16并反转一侧推挽跟踪信号的极性。然而，没有提出用来测定轨迹是凹槽或台面的可靠的方法，这是把台面·凹槽记录投入实际应用的重大障碍。

因而，本发明针对一种光盘及其记录/再现装置，它基本上消除了由于相关技术的局限性和缺陷造成的几个问题。

本发明附加的特征和优越性将呈现在后面的描述中，并且部分将通过描述变得清楚或通过本发明的实践得知。本发明的目的和其他优越性将通过在其说明书和权利要求以及附图中特别指出的结构被实现或达到。

为了达到这些和其他的优越性以及根据本发明的目的，概要和概括描述的光盘包括以交替螺旋的形式形成的一个台面轨迹和一个凹槽轨迹，具有彼此基本相同的宽度，每个台面轨迹和凹槽轨迹的一圈具有范围为15～45的多个扇区，每个扇区具有一个第一区域和一个第二数据记录区域，第一区域具有信息凹坑，诸如在光盘的径向上形成的同步标记和扇区地址标记，这些标记在台面轨迹和凹槽轨迹的两侧相对轨迹中心以约为其宽度的一半的幅度摆动，并且摆动的标记的深度适于被推挽式信号检测。

在本发明的另一方面，提供有记录/再现装置，包括用来旋转光盘的装置，用来把光束直射到光盘上的装置，和用来通过一个双片检测器接收在每个扇区的第一区域中的摆动标记反射的光束的装置，从接收的光束的推挽式信号来确定轨迹是一个台面轨迹或一个凹槽轨迹，并执行在/从第二数据记录区域上的信息记录/再现。

可以理解，前面的一般描述和下面的详细描述都是典型的和说明性的，并试图为如权利要求规定的本发明提供进一步的解释。

附图包括在用以提供本发明的进一步的理解、并构成说明书的一部分，说明本发明的实施例并和描述一起用来解释本发明的原理。

在附图中：

图1说明根据本发明的优选实施例用于台面·凹槽盘的再现中所用的信息记录/再现的记录/再现装置的方框图；

图2a和2b示出了用于本发明的台面·凹槽盘中的扇区标记的一个块的结构和多次摆动的标题标记的结构；

图3a和3b示出了用于本发明的台面·凹槽盘中的扇区标记的一个块的结构和多次摆动的标题标记的结构；

图4a和4b示出了用于本发明的台面·凹槽盘中的双片光检测器的摆动标记的波形；

图5a和5b示出了每个具有标题区域的台面轨迹和凹槽轨迹，标题区域具有用来校正推挽轨迹的摆动标记，以及标题区域的结构；和

图6a和6b示出了常规推挽式跟踪的盘的结构，具有一个带有应用于那里的摆动标记的复合类型，以及其标题区域的结构。

下面将详细地参考本发明的优选实施例，其例子被结合附图说明。

图1解释根据本发明的优选实施例的光盘记录/再现装置。

参照图1，在盘基25上形成一个相位变换层或光磁层24。激光元件30发出的光束通过透镜33在记录层上形成一个光点8。这里使用的激光元件30是一个具有波长λ＝0.63～0.78μ的半导体激光器，这里使用的透镜33具有一个NA(数值孔径)＝0.55～0.60。调制器31把数据信号32调制成为代码，以调制半导体激光器30并在形成在盘基25上的台面轨迹16或凹槽轨迹17上记录信息。

图2a和2b解释根据本发明的一个优选实施例的光盘记录/再现装置。

参照图2a和2b，在/从数据记录区域3内的台面轨迹16或凹槽轨迹17记录/再现数据时，需要光点8总是在台面轨迹的中心18上或凹槽轨迹的中心19上。通常，这是通过从数据记录区域3内的台面轨迹16或凹槽轨迹17推挽式反射和折射的光束检测的一个信号35或36与图1中所示的双片光检测器26来完成的，并测定推挽式信号的极性，这是一个与测定逻辑电路27不同的信号，它是本发明的一个实施例，用来控制跟踪信号的极性以通过伺服电路28驱动透镜致动器29，从而使光点8总是跟踪台面轨迹16或凹槽轨迹17的中心18或19。

图2a示出了根据本发明的一个实施例的台面·凹槽盘的结构，其中每个轨迹的一圈包括10～40个扇区1。在本发明的一个实施例中，轨迹的一圈在盘的一个内圆周具有19个扇区，在盘的一个外圆周具有40个扇区，以提高记录密度。参照图2a，每个台面轨迹16和凹槽轨迹17具有约为P＝0.7μ的宽度，和约为1/6波长的深度，并且台面轨迹16和凹槽轨迹17以交替螺旋的形式形成。每个扇区1中的标题区域2具有扇区标记，如图2a所示，具有约为重复地记录在其上的1/6波长的深度。在图2b中，示出了扇区标记，包括一个用来锁定PLL的连续数据模式的VFO11，一个用来指示开始读取一个码数据的位置的专用码模式的地址标记AM12，一个扇区地址号标识符(ID)13，一个用来检测扇区地址标识符13中的误差的IEC14，和一个后同步信号(PA)15。在示出本发明的一个实施例的图2a中，多个扇区标记，例如4个扇区标记20、21、22和23被沿盘的径向排列集中在凹槽轨迹17的轨迹中心19上，在轨迹中心19的两侧以轨迹宽度一半，即，0.35μ的幅度摆动。并且，类似地，多个扇区标记，例如4个扇区标记20′、21′、22′和23′被沿盘的径向排列，集中在邻近凹槽轨迹17的凹槽轨迹17′的轨迹中心19上，在轨迹中心19的两侧以轨迹宽度的一半，即，0.35μ的幅度摆动。因此，结果是台面轨迹16变成具有锯齿形排列的四个扇区标记20、21′、22和23′，在轨迹中心的两侧以轨迹宽度的一半，即，0.37μ，摆动。本实施例中虽然具有两对摆动标记的扇区标记，但扇区标记可以具有一对摆动标记(20和21)和(20′和21′)。

根据本发明的一个实施例在如图2a所示的台面·凹槽结构中，排列有四个扇区标记，例如，20、21、22和23，不是一个挨着一个，而是锯齿形摆动。由于光点的直径D，它是离开光点中心的14％，根据等式D＝λ/NA，D＝1.1μ，其中λ是激光束的波长，NA是数值孔径，当λ＝0.05且NA＝0.6时，即使光点从轨迹中心偏离0.35μ，光点能够毫无问题地进行再现。此外，由于摆动的扇区标记以栅栏的形式被排列，而不是一个挨一个，从而获得一个高品质的再现，因为这里没有了与邻近轨迹中的扇区标记的交叉干扰。

根据本发明的一个实施例如图2a所示的台面·凹槽结构中，依据轨迹是凹槽或台面，推挽式跟踪伺服信号的极性(符号)是相反的，光点8的位置在凹槽或台面轨迹应当总是被检测的，从而伺服信号的极性与位置一致。下面解释检测轨迹的位置在凹进部分或脊状部分的本发明的一个实施例。

每个扇区标记具有VFO、AM、ID、IEC和PA，如图2b所示，根据本发明的一个优选实施例用来测定台面或凹槽的信号被插入到PA或其他。即，如果不同的码型被插入扇区标记中的PA标记的位置中，例如，凹槽轨迹17和凹槽轨迹17′的扇区标记，即，在凹槽轨迹17中m＝(00000000)的码型的一个字节和凹槽轨迹17′中n＝(00001111)的码型的一个字节，这可以从图2a所示的本发明的摆动扇区标记结构得知，当光点8跟踪凹槽轨迹17时(m，m，m，m)的码型被连续检测或者当光点8跟踪邻近的凹槽轨迹17′时(n，n，n，n)的码型被连续检测。然而，如果光点8跟踪重复地形成在台面轨迹18上的扇区标记，(m，n， m，n)的码型的不同系列的再现信号被检测。用一个重复插入的扇区地址号ID13作为码型用来测定台面或凹槽也是可能的。这样，通过在标题区域提供扇区标记，从凹槽的中央线以轨迹宽度的一半的幅度摆动，并在轨迹的每一圈的扇区部分插入不同的码型，在驱动期间光点在台面轨迹或凹槽轨迹的测定能够容易地进行，并且通过由台面·凹槽轨迹测定逻辑电路27测定跟踪信号的极性并由图1所示的伺服电路28驱动透镜致动器29，保持光点总是在台面轨迹16或凹槽轨迹17的中心是可能的。

图3a和3b示出的是根据本发明的另一实施例的盘的结构，其中示出的两个扇区标记可以是一对摆动标记。在本发明的一个实施例的图3a所示的台面·凹槽结构中，当数据被记录在数据区域3时，由于从数据区域3检测的如图1所示的信号35或36的推挽式跟踪信号依据光点8的位置在台面16或凹槽17上将具有另一个极性(符号)，这就要求检测光点8的位置在台面16上或是凹槽17上，总是依据随时需要改变伺服信号的极性。检测光点的位置在轨迹的台面16或凹槽17上的本发明的一个实施例将参照图4a和4b予以解释。

在光点扫描台面和凹槽轨迹以及差(34-35)的信号的情况下，当图3a所示的标题区域2中的摆动扇区标记20、21、20′和21′被再现时，图4a和4b示出了可以从图1所示的双片光检测器26获得的信号34和35，其中图4a示出了当光点8在台面轨迹16上时，图4b示出了当光点8在凹槽轨迹17上时。由此可以明确地知道信号34和35以及差(34-35)的信号的极性被台面和凹槽反转。因此，驱动能够容易地确定光点是否在台面轨迹或凹槽轨迹上，并且，参照图1，通过由台面·凹槽轨迹测定逻辑电路27测定跟踪信号的极性并由伺服电路28驱动透镜致动器29，保持光点8总是在台面轨迹16或凹槽轨迹17的中心上是可能的。

如果在光学系统中有一个调节偏差，由台面·凹槽盘中的光折射检测的推挽式跟踪信号导致的问题是光没有扫描轨迹中心。此偏移的程度能够通过比较信号的电平被检测，每个信号电平是从本发明的一个实施例的轨迹中心摆动的一对扇区标记的双片检测器26的信号35和36的和。例如，在本发明的一个实施例中偏移的测定能够通过比较摆动扇区标记20和21的信号电平来完成。因而，数据记录区域的推挽式信号的极性校正是可能的，并且光点能够总是跟踪轨迹中心。

如图2所示本发明的一个实施例，在台面轨迹和凹槽轨迹中要求推挽式信号极性的改变。如所解释的那样，通过具有与插入到前面本发明的一个实施例的扇区标记的PA中的一个邻近的轨迹不同的数据模式，台面·凹槽的测定成为可能。此外，通过双片检测器测定的如图3所示的摆动扇区标记的信号的推挽式信号，台面轨迹或凹槽轨迹的测定也是可能的。因而，光点能够总是被保持跟踪预定的轨迹中心，通过摆动标记进行推挽信号的校正成为可能。参照本发明的图2a和3a，虽然每个台面轨迹或凹槽轨迹的宽度为0.7μ，摆动的幅度为宽度的一半即0.35μ，但轨迹的宽度不必限制于此。

本发明的光盘便于台面轨迹和凹槽轨迹之间的区别，以及光点沿轨迹中心没有偏离地精确跟踪，从而获得精确的数据记录/再现，以及实现能够在/从光盘上记录/再现高密度信息的记录/再现装置。

显然，对本领域的技术人员来讲，在不脱离本发明的精神和范围的条件下能够做出各种变形和变化。这样，本发明旨在覆盖本发明的变形和变化，使它们在权利要求及其等同物的范围内。

Claims (9)

1.一种光盘，可记录且具有一个以光可读取的形式可在其上记录信息的可记录层，该光盘包括：

以交替螺旋的形式形成的台面轨迹和凹槽轨迹，具有彼此基本相同的宽度，每个台面轨迹和凹槽轨迹的一圈具有范围在15-45的多个扇区，每个扇区具有一个第一区域和第二数据记录区域，第一区域具有在光盘的径向上形成有诸如同步标记和扇区地址标记的信息凹坑，并从相应的轨迹中心在其两侧以约为台面轨迹和凹槽轨迹宽度的一半的幅度摆动。

2.如权利要求1的光盘，其中，每个台面轨迹和凹槽轨迹具有0.6～0.8μ的宽度，并包括具有在光盘的径向上从相应的轨迹中心以相应的轨迹宽度的一半的幅度重复地摆动的扇区标记的第一区域。

3.如权利要求1的光盘，其中，在第一区域的每个扇区包括以轨迹宽度的一半的幅度在轨迹两侧从沿盘的径向的相应的台面轨迹或凹槽轨迹的中心重复地摆动的一系列50-500个凹进或凸出的凹坑。

4.如权利要求1-3中任一权利要求的光盘，其中，在每个扇区的第一区域中从台面轨迹和凹槽轨迹的轨迹中心摆动的扇区标记包括与邻近的轨迹中的码型不同的码型。

5.如权利要求1-3中任一权利要求的光盘，其中，在每个扇区的第一区域中从台面轨迹和凹槽轨迹的轨迹中心摆动的扇区标记中，摆动到一侧的第一扇区标记包括台面轨迹信息，摆动到另一侧的第二扇区标记包括凹槽轨迹信息。

6.一种记录/再现装置包括：

用来旋转可记录光盘的装置，光盘包括，

一个可记录层，信息以光可读取的形式被记录在该层上，和

以交替螺旋的形式形成的台面轨迹和凹槽轨迹，具有基本上彼此相同的宽度，每个台面轨迹和凹槽轨迹的一圈具有范围为15-45的多个扇区，每个扇区具有一个第一区域和一个第二数据记录区域，第一区域具有在光盘的径向形成有诸如同步标记和扇区地址标记的信息凹坑，并从相应的中心在其两侧以约为台面轨迹和凹槽轨迹宽度的一半幅度摆动，

用来把光束直射到光盘上的装置，和

用来检测每一扇区的第一区域中的摆动的同步标记和扇区地址的装置，以执行在/从第二数据记录区域的信息的记录/再现。

7.如权利要求6的记录/再现装置，还包括：

用同步标记或扇区地址标记的推挽信号区分光盘的台面轨迹和凹槽轨迹的装置，同步标记或扇区地址标记从光盘的每个扇区的第一区域中的台面轨迹或凹槽轨迹的轨迹中心摆动，和

用来反转推挽式跟踪信号的极性的装置。

8.如权利要求6的记录/再现装置，还包括：

用来区分光盘的台面轨迹和凹槽轨迹的装置，每个具有与插入其中的邻近轨迹中的码型不同的扇区标记码型，该码型在光盘的每个扇区的第一区域中并从台面轨迹和凹槽轨迹的相应的轨迹中心摆动，和

用来反转跟踪信号的极性的装置。

9.根据6～8中任一权利要求的记录/再现装置，还包括：

用来通过比较光盘的每个扇区的第一区域中的扇区地址标记的同步标记的信号电平，检测轨迹偏移的装置，扇区地址标记从光盘径向的台面轨迹和凹槽轨迹的轨迹中心摆动。

Images