CN1188843C - 通过调记录密度可变容量的光盘装置 - Google Patents

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Abstract

一种为沿着可写型光盘的轨迹记录内容信息而设计的方法。执行实际容量检测步骤，用于检测要记录在光盘上的内容信息实际容量。执行标称容量检测步骤，用于检测光盘的标称容量，其中标称容量指示要记录信息的额定容量最大值。执行密度确定步骤，用于按照检测的实际容量和检测的标称容量确定内容信息的记录密度。执行记录步骤，用于以确定的记录密度将内容信息记录在光盘上，这样内容信息的实际容量可以与光盘标称容量相适应。

Description

通过调记录密度可变容量的光盘装置
技术领域
本发明涉及一种光盘记录方法和光盘记录装置，其中内容信息记录在诸如可记录光盘(CD-R)和可写光盘(CD-RW)中。
背景技术
在符合CD标准的可记录光盘，例如CD-R中，在盘片制作过程中沿着记轨迹事先形成称为预槽(pregroove)的导引槽。预槽会摆动(蜿蜒)，检测其摆动频率并且使用称为预槽中绝对时间(ATIP)的绝对时间信息对摆动频率进行频率调制(FM)。
在将内容信息记录在光盘中形成的预槽中期间，可以从光盘上反射回的光信号中提取摆动信号，摆动信号是FM调制的，以便解码ATIP信息，并且也可以由解码的ATIP信息检测沿着盘片上轨迹的绝对位置。此外，检测的绝对位置信息用于在光盘上记录内容信息。
另外，具有不同记录容量的各种光盘已经有销售。例如，对于CD-R，650MB(兆字节)记录容量的光盘和另一种记录容量为540MB的光盘已经上市。销售的标称容量为650MB的CD-R和标称容量为540MB的CD-R具有相同的可记录轨迹实际长度，但是，根据从盘片中提取的ATIP信息的绝对时间进度，所规定的这两种光盘的工作速度彼此不同。也就是说，这两种盘片用来记录ATIP信息的绝对时间信息不同。例如，540MB光盘中存储10分钟绝对时间信息的轨迹长度比650MB的光盘的要长。因此，盘片的绝对时间信息记录密度不同。结果，这两种类型光盘的记录密度彼此不同。这就是说，在以标准速度记录期间，650MB的CD-R适用1.2m/s的线速度，而540MB的CD-R适用1.4m/s的线速度，并且这两种线速度在光盘标准中称为各自盘片的额定线速度。另外，标准中的“线速度”与记录密度有着相同的含义。例如650MB的CD-R与540MB的CD-R的每单位轨迹长度所要记录的容量不同。这就是说，650MB的CD-R与540MB的CD-R记录密度不同。650MB的CD-R的记录密度大于540MB的CD-R的记录密度。在以标准速度记录期间，线速度设定为1.2m/s或者1.4m/s时获得的记录密度与上述标准中的1.2m/s或者1.4m/s的线速度成反比。因此，术语“线速度”将在下文中用于表示记录密度。数值1.4m/s表示在标准记录速度下的信息记录间隔，因此用来指示1.4m/s线速度记录信息时的记录密度。按照相同的方式，数值1.2m/s表示标准工作速度下的信息记录间距，并用来指示以1.2m/s线速度记录信息时的记录密度。从理论上讲，线速度的值越大，记录密度的值越小，因为线速度与记录密度成反比。
当前，不同记录容量的CD-R盘片已经有制造和销售，并且用户有时进行选择记录容量能够满足要记录的数据量的CD-R所必须的工作。例如，选择650MB的CD-R，以便记录74分钟的音乐数据(CD-DA格式：CD数字音频)。选择700MB的CD-R以便记录80分钟的音乐数据，而540MB的CD-R用来记录63分钟或者更少的音乐数据。盘片选择工作令人厌烦，并且用户还要事先预备不同类型的CD-R盘片。此外，当没有获得具有合适记录容量的CD-R时，就不得不购买具有合适记录容量的CD-R。另外，通常随着线性记录速度变小，就能够使用提高的质量等级来记录记录信息。但是，在常规的操作中，当550MB的数据记录在650MB的CD-R中时，剩余空闲的10MB记录区域，而有效使用这种空闲额外区域的技术尚未提出。
发明内容
鉴于上述的情况提出本发明，本发明的目的是提供一种光盘记录方法和光盘记录装置，其中优选根据要记录的数据量和光盘上可记录的容量来记录信息。
为解决上述问题，按照本发明，提供一种沿着可写光盘的轨迹记录内容信息的方法。本发明的方法包括：实际容量检测步骤，用以检测要在光盘上记录的内容信息的实际容量的大小；标称容量检测步骤，用以检测光盘的标称容量，所述标称容量指示要记录信息的最大额定容量；密度确定步骤，按照检测的实际容量和检测的标称容量确定内容信息的记录密度；和记录步骤，其以确定的记录密度将内容信息记录在光盘上，以致内容信息的实际容量适合于光盘的标称容量。
根据本发明的方法，按照要记录的实际信息容量和光盘上可记录的标称信息容量(标称记录容量)来改变记录密度，并以确定的线速度执行记录，以致于可以按照要记录的实际信息容量和标称可记录信息容量之间的关系来记录信息。例如，当要记录的实际容量较小时，就降低记录密度，从而可以进行高等级质量的记录。另一方面，当要记录的实际信息容量较大时，则增加记录密度，从而可以记录容量比标称可记录容量大的数据。
此外，按照本发明的另一个方面，提供一种沿着光盘的轨迹记录内容信息的方法，其中以预定的记录密度沿着轨迹将指示位置或时间进度的索引信息预记录在光盘中。本发明的方法包括以下步骤：根据与参考时钟信号对应的内容信息调制光束；沿着光盘的轨迹发射调制光束，同时以可以变化的转度旋转光盘，以便以光学方式将内容信息光写入光盘；调整参考时钟信号的频率和光盘转速中的一个，以便按与索引信息的预定记录密度不同的记录密度来记录信息。
按照本发明的方法，可以在记录期间控制光盘的转速和/或者用于调制要记录信息的频率，因而，可以使用不同于光盘中设定的预定默认记录密度的记录密度来记录信息。例如，当要记录的实际信息容量较小时，就降低记录密度，从而可以进行高质量等级的记录。另一方面，当要记录的实际信息容量较大时，则增加记录密度，从而可以记录具有容量大于标称可记录容量的数据。
另外，按照本发明的再一个方面，提供一种沿着光盘的轨迹记录内容信息量的方法，所述光盘预先记录有索引信息，这种索引信息指示以预定记录密度沿着轨迹的位置或时间进度，以估算光盘的容量，该方法包括以下步骤：按照要记录在光盘上的内容信息的实际容量和光盘的额定容量确定记录密度；根据与参考时钟信号相对应的内容信息调制光束；沿着光盘的轨迹发射调制光束，同时以变化的转速旋转光盘，以便将内容信息光写入光盘；和当确定的记录密度与预定的记录密度不同时，调整参考时钟信号的频率和光盘转速中的其一，用于以预定的记录密度记录内容信息，以使内容信息的实际容量压缩或者扩展成光盘的额定容量。
根据本发明的方法，按照要记录的实际信息容量和光盘上可记录的标称信息容量，可以控制光盘的转速和/或者用于调制要记录的信息的频率，因此，记录密度可以随意改变，而不局限于光盘中设定的预定默认记录密度。按确定的线性速度记录信息，以便可以根据要记录的实际信息容量和标称可记录信息容量之间的关系来进行最适宜的记录。例如，当要记录的实际信息容量较小时，就降低记录密度。另一方面，当要记录的实际信息容量较大时，则增加记录密度，从而可以记录容量比标称可记录信息容量大的数据。
另外，按照本发明，提供一种将内容信息记录在可写型光盘轨迹中的装置。本发明的装置包括：检测要记录在光盘上内容信息之实际容量的实际容量检测部分；检测光盘标称容量的标称容量检测部分，其中标称容量表示要记录的信息额定容量的最大值；根据检测的内容信息实际容量和检测的光盘标称容量来设定参考时钟信号的频率的时钟设定部分；按照与设定的参考时钟信号的频率相对应的内容信息来调制光束的调制部分；以及照射部分，将调制光束照射到轨迹上，以便将内容信息以光学方式写入光盘，从而可使内容信息的实际容量落入光盘的标称容量。
根据这种结构，可以按照要记录的实际信息容量和光盘上可记录的标称信息容量改变用于调制要记录的内容信息的参考时钟频率。当调制中所用的参考时钟信号频率按这种方式变化时，记录密度随之改变，并且能够以最适宜的线速度记录信息，以便按照要记录的实际信息容量和标称可记录信息容量来执行最适宜的记录。
此外，根据本发明，提供一种将内容信息记录在可写型光盘轨迹中的装置。本发明的装置包括：检测要记录在光盘上内容信息的实际容量的实际容量检测部分；检测光盘标称容量的标称容量检测部分，其中标称容量表示要记录的信息额定容量的最大值；旋转控制部分，以根据检测的内容信息的实际容量和检测的光盘标称容量控制的角速度旋转光盘；根据内容信息调制光束的调制部分；和照射部分，将调制光束照射到轨迹上，以将内容信息光写入以控制的角速度旋转的光盘，以便使内容信息的实际容量填入光盘的标称容量。
根据本结构，按照要记录的实际信息容量和光盘上可记录的标称信息容量来改变作为记录目标的光盘驱动角速度。当光盘驱动速度角按照这种方式变化时，记录密度随之改变，并且能够以相对应的线速度记录信息，以便按照要记录的实际信息容量和标称可记录信息容量之间的关系执行最适宜的记录。
附图说明
图1是表示本发明一种实施例光盘记录方法的原理示意图；
图2是表示本发明一种实施例光盘记录方法的原理示意图；
图3是表示本发明一种实施例光盘记录方法的原理示意图；
图4是表示本发明一种实施例光盘记录方法的原理示意图；
图5是表示光盘记录方法取得的效果的示意图，并说明在以不同线速度记录期间从重放信号中获得的眼图；
图6是表示光盘记录方法取得的效果的示意图；
图7是表示为执行光盘记录方法设计的光盘记录装置的结构方框图；
图8是表示作为光盘记录装置组成单元的调制时钟发生电路的结构方框图；
图9是表示为了执行光盘记录方法，调制时钟发生电路的分频器中设定的分频系数说明性表格；
图10是表示光盘记录装置改型例的控制单元ROM中所存表格内容的示意图；
图11是表示为了执行光盘记录方法由另一种方法设计的光盘记录装置的主轴控制器构成的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图说明本发明的实施例。
A.光盘的数据记录方法
图1到图4是表示本发明一种实施例在光盘(下称CD-R)上记录数据方法的原理示意图。下面将参考附图说明本发明的光盘数据记录方法。
首先说明本发明记录方法的基本原理。如图1所示，对于CD-R，具有相同轨迹长度TR(记录内容信息的区域的长度)和不同容量的多种类型盘片已有销售，例如记录容量为650MB的盘片(额定线速度为1.2m/s)和记录容量的540MB的盘片(额定线速度为1.4m/s)。要将信息记录在CD-R上，在此之前，要根据规定的CD-R额定线速度来写入信息。在本实施例的记录方法中，按照光盘记录装置中设定的CD-R可记录容量(下称盘片容量N)，和要记录的数据量(下称记录数据量M)，以最优记录线速度记录信息，而不局限于CD-R的额定线速度。
以下将按三种情况描述以上述基本原理为基础的记录方法，对于一个设在所述光盘记录装置中的目标CD-R(图1中上部的光盘)而言，所述三种情况具有大约650MB(情形1)、670MB(情形2)和540MB(情形3)的记录数据量M，所述光盘还具有约为650MB盘片容量N(轨迹长度TR，额定线速度1.2m/s)。
(情形1)记录数据量M＝650MB
如图2所示，在记录数据量M为650MB的情况下，这就是说，盘片容量N与记录数据量M一致的情况下，执行记录的线速度等于作为记录目标的CD-R的额定线速度(1.2m/s)。因此，用来记录内容数据的CD-R可记录节目的区域全部被使用(图中的倾斜线表示记录区域)，并且记录650MB的数据。在盘片容量N与记录数据量M一致的情况下，与常规记录方法相似，以额定线速度进行记录。
(情形2)记录数据量M＝670MB
接着，当记录数据量M为670MB时，这就是说，记录数据量M大于盘片容量N的情况下，超过盘片容量N的较大数据量M被记录，在所谓的过量(Over burn)的情况下，如图3所示，线速度设定为1.2×650/670(大约1.16m/s)，而不是额定线速度(1.2m/s)，进而进行记录。因此，记录数据量M(670MB)可以使用CD-R的所有节目区域(650MB)来记录。另一方面，在使用额定线速度的常规记录方法中，即使在使用CD-R所有的节目区域时，也有20MB的数据未被记录。另一方面，在按照本发明实施例的记录方法中，当以低于上述额定线速度的线速度记录信息时，就能够记录比盘片容量N大的670MB数据。因此，可以防止由于过量(Over burn)而导致的记录错误，并且用户不必进行用大容量的盘片替换CD-R的费力工作。
(情形3)记录数据量M＝540MB
接着，当记录数据量M为540MB，这就是说，记录数据量M比盘片容量N小，如图4所示，线速度设定为1.2×650/550(大约1.4m/s)，而非额定线速度(1.2m/s)，进而执行记录。因此，使用CD-R的所有节目区域(650MB)就可以记录540MB的数据。另一方面，在使用额定线速度的常规记录方法中，所有的数据可以使用节目区域中的540MB区域来记录，但是仍有110MB的未记录区域剩余。当然，有110MB的未记录区域剩余时，可以毫无问题地重放记录在CD-R上的数据。但是，在前面的实施例中，出于下面的原因，当记录数据量M比盘片容量N小时，信息以高于额定线速度的线速度(较小记录密度)进行记录。
这就是说，可以考虑通过提高线速度进行高质量等级的记录。当盘片容量包括额外区域时，使用额外区域并且记录密度降低，以便可以较好地记录具有较高复制质量的数据，诸如音乐数据。
为了验证被减小的记录密度关于记录质量等级的影响，在线速度设定为1.4m/s的记录期间，本发明的发明人获得从重放信号中提取的RF信号的眼图，以及在相同CD-R的线速度设定为1.2m/s的记录期间提取的另一个眼图，并且获得的结果在图5中示出。在图中示出的两个眼图中，当将从3T凹坑(T为参考时钟)部分提取的眼图与CD-R的最小记录凹坑长度相比较时，就明显看到：在通过线速度1.4m/s获得的眼图中示出的幅度A1.4大于在1.2m/s线速度下的幅度A1.2。此外，根据试验结果，通过比较可以看出，在线速度为1.4m/s(较小密度)下，3T凹坑的幅度按照这种方式增加，并且长凹坑的幅度B1.4和B1.2没有差别。这就是说，长凹坑难于受到线速度的影响，而短凹坑受线速度的影响较大。当线速度较低时，幅度增加。这里，影响信号检测精度的凹坑信号在幅度中心下面的部分中，并且该部分自然地与幅度的大小成正比，并且当线速度低于上述的速度时，该部分增大。另外，从图中可以看出1.4m/s线速度的眼图比1.2m/s的眼图更清楚。这表明在1.4m/s的记录期间摆动(记录凹坑长度和记录纹间表面长度偏离标准长度的标准偏差)获得较小的值(高质量等级)，并且对于摆动值的实际测量结果，以线速度1.4m/s进行记录获得的结果较好。从试验结果中可以明显看出，能够通过减少记录密度(1.4m/s的较高线速度而非1.2m/s)来进行高质量等级的记录。
如同上述试验结果中所表示的那样，当记录密度降低时，出于下面的原因，可以进行高质量等级的记录。考虑在CD-R中形成的3T凹坑(最小凹坑长度)与照射CD-R的激光圆点半径之间的关系，如图6的上部分所示，当以线速度1.4m/s记录的凹坑P1的凹坑长度(图中以实线表示)实际上等于圆点半径R时，可以看出以线速度1.2m/s记录的凹坑P2(图中以点划线表示)的凹坑长度比圆点半径R小。这种凹坑长度和圆点半径R之间的关系是由上述的幅度A1.4和A1.2的尺寸所导致的。另外，如图6下面部分所示，对于长凹坑(例如11T)，以线速度1.4m/s记录的凹坑P3(图中以实线表示)的凹坑长度和以线速度1.2m/s记录的凹坑P4(图中以点划线表示)的凹坑长度比圆点半径R大。因而，幅度B1.4和B1.2之间没有实质差别。
如上所述，当记录密度降低时(线速度增加时)，可以执行高质量等级的记录。这在本实施例的记录方法中更易于令人注意。当记录数据量M比如上所述的盘片容量N小时，这就是说，当有额外盘片容量N时，额外区域用于在比额定线速度的线速度高的线速度下记录信息。
考虑到上述的方面，在本实施例的记录方法中，当CD-R101的额定线速度为L时，用来记录的线速度LT由下面的等式获得，线速度原则上设定为获得的LT，进而进行记录。
LT＝L×N/M
当以设定的线速度记录信息并且记录数据量M大于盘片容量N时，记录数据全都可以记录在CD-R中。另一方面，当记录数据量M小于盘片容量N时，可以使用盘片容量的额外区域，并且可以进行高质量的记录。这就是说，按照本实施例的记录方法，能够以根据盘片容量N和记录数据量M的最优线速度来记录信息，而不必局限于盘片的额定线速度。
另外，在上述等式中，说明的是N/M而非权利要求中的M/N，但这意味着说明书中所用的“线速度”较大的值指示的是“记录密度”的较小值。当记录密度而非“线速度”被用作单位时，等式由LT＝L×M/N表示。
B.光盘记录装置
上面已经对本实施例的光盘记录方法进行了说明，下面将说明用来执行本发明光盘记录方法的光盘记录装置。
首先，图7是表示本发明一种实施例光盘记录装置100的结构方框图，并且光盘记录装置100连接于主计算机(未示出)进行使用。如图所示，光盘记录装置100包括：主轴电动机11，光学拾像器12，记录策略电路13，EFM调制单元14，调制时钟发生电路15，分频器16，摆动信号提取单元17，ATIP解调单元18，主轴控制器19，控制单元20，晶体振荡器21以及转换开关22。
主轴电动机11用来旋转地驱动作为记录数据目标的光盘(本实施例中为CD-R)的电动机。光学拾像器(照射装置)12具有光学系统和反射光接收单元，其中光学系统包括：激光二极管，透镜，反射镜等。为将数据记录在CD-R101上，光学拾像器用激光束照射CD-R101的轨迹，接收从CD-R101反射的光线，并且通过RF放大器(未示出)将8-14调制(EFM)的RF信号作为光接收信号输出到摆动信号提取单元17。
摆动信号提取单元17从RF信号中提取摆动信号，其中RF信号是从光拾取器12经过RF放大器供给并且要进行8-14调制的RF信号，然后将提取的摆动信号输出给ATIP解调单元18。如上所述，沿CD-R101中的轨迹形成预凹槽。另外，预凹槽摆动，并且摆动信号单元17提取作为RF信号摆动成分的摆动信号WB，其中RF信号由光拾取器12供给。
ATIP解调单元18解调由摆动信号提取单元17提取的摆动信号WB，并且提取ATIP信号AP和双相位时钟BC。ATIP解调单元18将解调的双相位时钟BC输出到主轴控制器19，并且将解调的ATIP信号AP输出到转换开关22和控制单元20。
主轴控制器19使用ATIP解调单元18提供的双相位时钟BC，和晶体振荡器21供给的具有预定频率的时钟信号CK来驱动主轴电动机11。具体地，主轴控制器19具有相位比较器和电极驱动器。双相位时钟BC输入到相位比较器的输入端，并且通过以预定的分频系数对时钟信号CK进行分频而得的信号输入到另一个输入端。因此，根据两个输入信号的相位差，误差信号就从比较器输出到电动机驱动器，并且电动机驱动器根据误差信号驱动主轴电动机11。当主轴控制器19按照这种方式驱动主轴电动机11时，主轴电动机可以旋转CD-R101，以致保持轨迹相对于光束点的线速度为常数，而与CD-R101的记录位置无关。这就是说，实现了常数线速度(CLV)驱动。
当使用CD标准规定的标准工作速度将信息记录在上述650MB的CD-R中(额定线速度1.2m/s)时，由摆动信号提取单元17提取的摆动信号的WB的频率是22.05kHz，并且双相位时钟BC和ATIP信号AP具有6.3kHz的频率。因此，当使用标准工作速度在具有额定线速度为1.2m/s的CD-R101中记录信息时，主轴控制器19执行主轴伺服，以便将摆动信号的频率WB设定为22.05kHz，并且将双相位时钟BC的频率设定为6.3kHz。因此，为了以标准工作速度执行记录，驱动主轴电动机以1.2m/s的线速度执行记录，这就是说，线速度与CD-R101的额定记录速度一致。另外，为以较高的工作速度，例如双倍速，四倍速执行记录，摆动信号WB，双相位时钟BC，和ATIP信号AP的频率是上述数值的二倍或者四倍。
在恒定角速度系统(CAV)中的记录期间，来自ATIP解调单元18的ATIP信号AP通过转换开关22供给调制时钟产生电路15，并且用于产生EFM调制单元14调制使用的时钟信号。另一方面，在CLV系统中的记录期间，转换开关22被连接，以致于将来自晶体振荡器21的时钟信号CK供给调制时钟产生电路15。
控制单元(频率设定装置)20包括：中央处理单元(CPU)，只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)等，并根据存储在ROM中的预定程序来控制光盘记录装置100的所有部分，以执行记录处理。在这种情况下，除了控制与通常光盘记录装置类似之外，构成控制单20，以便执行下面的特性控制，以便根据记录数据量M和盘片容量N以最优线速度进行记录。
控制单元20按照ATIP解调单元18供给的ATIP信号AP由光拾取器12识别记录位置，读取ATIP特定信息等类似的信息，识别在ATIP特定信息中指示的CD-R101最大开始时间(ATIP时间代码中开始区域的最后开始位置)，并按照识别的最大开始时间检测作为CD-R101中可读数据量的盘片容量N。如上所述，当CD-R101是具有额定线速度为1.2m/s的盘片时，从指示在ATIP特定信息中的最大可能开始时间中检测出CD-R101是具有650MB记录容量的盘片。
按照检测的CD-R101的记录容量(下称盘片容量)和主计算机提供的要记录的实际数据量(下称记录数据量)，控制单元20提供控制信号SB，用于设定调制时钟发生电路15中分频器的分频系数，其中调制时钟发生电路在后面说明。这就是说，按照CD-R101的盘片容量和记录数据量，控制单元20导出调制时钟发生电路15中分频器的分频系数，并将用来设定导出的分频系数的控制信号SB输出到调制时钟发生电路15。
调制时钟发生电路15使用控制单元20提供的控制信号SB和晶体振荡器21提供的具有预定周期的时钟信号CK，产生用于EFM调制单元14中记录数据的EFM调制调制时钟信号MCK，并将信号输出到分频器16。调制时钟信号MCK由分频器16分为1/K(固定值)，分频的调制时钟信号MCK′提供给EFM调制单元14，并且在记录数据的EFM调制中使用。
如图8所示，调制时钟发生电路15具有相位比较器150，压控振荡器(VCO)151和分频器152。
根据转换开关的22的连接状态，信号输入到相位比较器150的一个输入端。在本实施例中，在CLV系统记录期间，转换开关22连接于晶体振荡器的一侧，而在CAV系统记录期间，转换开关22连接于ATIP解调单元18。这里，以在CLV系统记录期间为例来说明，通过以预定的分频系数来对晶体振荡器21提供的信号进行分频而获得的时钟信号CK′输入到相位比较器150的一个输入端。例如，当以标准工作速度进行记录时，供给相位比较器150一个输入端的时钟信号CK′的频率为6.3kHz。在两倍工作速度下频率为12.6kHz，而在四倍工作速度下频率为25.2kHz，并且频率的增加与工作速度的倍数成正比。
从分频器152输出的时钟信号CN提供给相位比较器150的另一个输入端。分频器152的分频系数可以随选择而变化。并且分频系数(1/B)根据上述控制单元20(见图7)供给的控制信号SB来设定。因此，通过将压控振荡器151的输出分频(1/B)而获得的时钟信号CN提供给相位比较器150的另一输入端。相位比较器150将时钟信号CN和时钟信号CK′(在标准工作速度下为6.3kHz)的相位差信号IG输出到压控振荡器151。压控振荡器151由相位差信号IG驱动。这就是说，压控振荡器151的振荡频率得到控制，以致于从分频器152输出的时钟信号CN的相位与时钟信号CK′的相位一致。
在从具有以这种方式控制的振荡频率的压控振荡器151输出的调制时钟信号MCK由分频器16分为(1/K)之后，被分频的调制时钟信号MCK′作为调制参考信号提供给EFM调制单元14(见图7)。
如上所述，按照图7所示的控制单元20提供的控制信号SB，调制时钟发生电路15控制经过分频器16输出到EFM调制单元14的调制时钟信号MCK的频率。换句话说，在光盘记录装置100中，按照要记录的记录数据量M和可记录盘片容量N，在控制单元20的控制之下设定提供给EFM调制单元14的调制参考时钟信号的频率。另外，涉及由控制信号SB设定分频器152的分频系数的以及其它的细节将在后面说明。
EFM调制单元14使用调制时钟发生电路15通过分频器16作为参考时钟(所谓1T时钟)提供的调制时钟信号MCK′对主计算机(未示出)提供的要记录的数据进行EFM调制，并且将经过EFM调制的信号输出到记录策略电路13。
记录策略电路13对EFM调制单元14提供的EFM信号进行时间轴校正处理以及其它处理，并且将信号输出至激光驱动器(未示出)。激光驱动器驱动光学拾像器12的激光二极管，使用与主计算机提供的要记录的数据相对应的激光束照射CD-R101。
如上所述，在光盘记录装置100中，如同常规记录装置一样，控制用来驱动CD-R101的主轴电动机11，以使CD-R101以跟随额定线速度的速度旋转。另一方面，EFM调制单元14在EFM调制中使用的参考时钟根据记录数据量M和盘片容量N之间的关系而转换，并且根据如上述三种情形中说明的那样随盘片容量N和记录数据量M之间的关系，CD-R101的有效线速度或记录密度变化为最优值。
C.具体示例
如上所述，在光盘记录装置100中，线速度根据盘片容量N和用于记录的记录数据量M之间的关系而适当变化。为了以这种方式转换线速度，控制单元20根据盘片容量N和记录数据量M之间的关系来控制，并且设定相位比较器150中分频器152的分频系数(1/B)。在下文，上述的三种情形，也就是说，大约650MB的记录数据量M(情形1)，大约670MB的记录数据量M(情形2)，和大约540MB的记录数据量M(情形3)，以及500MB的记录数据量M(情形4)被作为示例，而光盘记录装置中的CD-R具有大约650MB的标称盘片容量N(1.2m/s的额定线速度)。使用具体的数值来说明这些示例。
(情形1)记录数据量M＝650MB
当记录数据量M为650MB，这就是说，当盘片容量N满足记录数据量M，与常规光盘记录装置一样，以与作为记录目标的CD-R的额定线速度(1.2m/s)相同的线速度来执行记录。
这里，在下面的情形下对调制时钟信号MCK′和分频器152的分频系数进行说明：参考图9和上述图8，对具有额定线速度＝1.2m/s的CD-R101以额定线速度1.2m/s执行记录。另外，在下面的说明中，用来设定频率和分频系数的数值在下面的情形中进行说明：将记录速度设定为标准工作速度(基本速度)。当以多倍速，例如双倍速和四倍速进行记录时，各个数值与倍速成正比。
当以作为额定工作速度的额定线速度1.2m/s进行记录时，EFM调制单元14在调制中使用的调制时钟信号MCK′的频率为4.3218MHz，并且时钟信号CK′的频率为6.3kHz。此外，当压控振荡器151的振荡频率为276.5952MHz，数值B＝43904，并且分频器16的分频系数(1K)的K＝64。这就是说，在情形1下，压控振荡器151的振荡频率被分为1/43904。因此，与常规光盘记录装置一样，4.3218MHz的时钟信号CK’供给EFM调制单元14。因此，在情形1下，控制单元20输出控制信号SB，以致分频器152的分频系数设定为1/43904。
(情形2)记录数据量M＝670MB
当记录数据量M为670MB时，以上述的大约1.16m/s有效线速度记录记录信息，并因此，供给EFM调制单元14的调制时钟信号MCK′具有4.3218×670/650＝4.4548MHz的频率。因此，压控振荡器151输出的调制时钟信号MCK的频率为4.4548×64(K)＝285.1058MHz。于是，设定分频器152分频系数用的值B是285.1058MHz/6.3kHz＝45225。因此，在情形2下，控制单元20输出控制信号SB，以致分频器152的分频系数设定为1/45225。
(情形3)记录数据量M＝540MB
当记录数据量M为540MB时，以上述大约1.4m/s的有效线速度进行记录，并且供给EFM调制单元14的调制时钟信号MCK′具有4.3218×1.2/1.4＝3.7044MHz的频率。因此，由控制电压的振荡器151振荡的调制时钟信号MCK的频率是3.7044×64(K)＝237.0816MHz。于是，用来设定分频器152分频系数的数值B为237.0816MHz/6.3kHz＝37632。因此，在情形2下，控制单元20输出控制信号SB，以致分频器152的分频系数设定为1/37632。
(情形4)记录数据量M＝500MB
当记录数据量M＝500MB时，与上述情形3一样，线速度设定为比额定线速度(1.2m/s)高，并且进行记录。与上述情形3一样，确定的线速度为1.2×650/500＝1.56m/s。因此，与上述情形2或者情形3一样，线速度可以设定为1.56m/s，执行记录，但是，按照现有的CD标准(Red Book)规定，在线速度小于等于1.4m/s条件下进行记录。鉴于这一标准的约定，在光盘记录装置100中，当线速度如上确定为比1.4m/s高时，线速度设定为1.4m/s，并且进行记录。因此，用来设定分频器152的分频系数的数值B与上述情形3的值(37632)一样，并且控制单元20输出控制信号SB，以致于分频器152的分频系数设定为1/37632。
光盘记录装置100中的控制单元20从如上所述的盘片容量N和记录数据量M之间的关系中产生用来设定分频器152的分频系数的控制信号SB。当控制信号SB被输出并且分频器152的分频系数被设定时，以及当记录数据量M大于盘片容量N时，所有记录数据都被压缩并且填入CD-R。另一方面，当记录数据量M小于盘片容量N时，使用盘片容量N的额外区域，并且可以通过扩充数据和填入轨迹来进行高质量等级的记录。因此，根据光盘装置100，按照盘片容量N和记录数据量M之间的关系来以最优线速度来记录数据，而不局限于盘片的额定线速度。
D.改型例
另外，本发明并不局限于上述的实施例，并且可如下文所说的那样改型。
(改型例1)
在上述实施例中，主要以由L×N/M确定的线速度来执行记录，同时假设盘片容量为N，记录数据量为M，并且盘片的额定记录速度为L。但是，当可以事先选择多种线速度值(例如三个值：1.16m/s、1.2m/s和1.4m/s)中的任何一种进行记录时，由上述L×N/M获得的试验性线速度作为参考使用，选择最接近的线速度，并且以所选择的线速度进行记录。
另外，在上面的等式中，说明的是N/M，尽管在权利要求中说明的是M/N。这是因为在说明书中使用的较大值的“线速度”意味着较小的“记录密度”。当记录密度作为单位而非“线速度”时，上述的等式表示为LT＝L×M/N。
当使用如上所描述从多个线速度中选择最优线速度的方法时，图10示出的表格可以存储在光盘记录装置100的控制单元20的ROM中。如图中所示，在该表格中，可以由盘片容量N/记录数据量M的比所得值的范围和用于设定分频器152分频系数的数值B彼此有关，并被存储在存储器中。另外，由控制单元20从盘片容量N和记录数据量M来计算N/M。并且选定与同N/M的值一致的范围相关联的数值B。
例如，当盘片容量N为650MB，且记录数据量M为670MB时，N/M小于1，因此选择B＝45292，并且分频器152的分频系数设定为1/45292(与情形2的一样)。从而，与上述情形2一样，以大约1.16m/s的线速度执行记录。此外，当盘片容量N＝650MB，且记录数据量M＝540MB时，N/M大于1.18，因此选择B＝37632(与情形3一样)。从而，与上述情形3中一样，以1.4m/s的线速度执行记录。
(改型例2)
此外，在上述实施例中，如同常规的记录装置一样，光盘记录装置100控制主轴电动机11，以便以跟随额定线速度的速度驱动CD-R101。另一方面，当EFM调制使用的参考时钟改变时，线速度(记录速度)有效地变化。这并不是限制性的示例，该方法可以包括：在参考时钟中使用跟随额定线速度的频率信号，以便由EFM调制单元14用于EFM调制(与常规记录装置一样)，并且以不同于CD-R101的额定线速度的可变速度旋转CD-R101，以致于转换线速度。
如上所述，当CD-R101以不同于CD-R101的额定线速度旋转并被驱动时，控制单元(驱动控制装置)20可以根据盘片容量N和记录数据量M之间的关系来控制主轴控制器19。这里，图11示出主轴控制器19的构成。如图所示，主轴控制器19具有相位比较器191和分频器192。分频器192的分频系数由控制单元20提供的控制信号SB′来设定，并且晶体振荡器21提供的时钟信号CK由设定的分频系数来分频。经过分频的时钟信号CK′输入到相位比较器191的一个输入端。
ATIP解调单元18提供的双相位时钟BC输入到相位比较器191的另一端。相位比较器191按照两个输入端的相位差将误差信号输出到电动机驱动器(未示出)，并且电动机驱动器根据误差信号驱动主轴电动机11。这就是说，当分频器192的分频系数变化时，可由主轴电动机11改变CD-R101的旋转速度。因此，当控制单元20输出控制信号SB′，用以旋转并且驱动CD-R101，以便按照与盘片容量N和记录数据量M之间关系有关的线速度执行记录时，与上述光盘记录装置100一样，按照盘片容量N和记录数据量M之间的关系，以最适宜的线速度执行记录。
(改型例)
另外，在光盘记录装置中100中，控制单元20的CPU根据事先存储在ROM中的程序执行记录过程，这种记录过程包括用来设定与盘片容量N和记录数据量M之间关系的线速度，但是由专用硬件构成的控制电路也可以执行与上述的一样的过程。此外，可以向用户提供不同的记录媒介，诸如CD-ROM和软盘，其中的程序用来实现上述的处理，或者经过传输媒介，例如因特网向用户提供程序。例如，可以更新借助记录媒介或者传输介质执行安装在常规光盘记录装置之电可擦除可编程ROM(EEPROM)中的过程的程序，以便可以执行与上述光盘记录装置100所执行的同样处理。
如上所述，根据本发明，可以按照要记录的数据量和光盘可记录的容量来执行最优记录。

Claims (13)

1.一种沿着可写光盘的轨迹记录内容信息的方法，所述的方法包括以下步骤：
实际容量检测步骤，其用来检测要记录在光盘上的内容信息的实际容量；
标称容量检测步骤，其用来检测光盘的标称容量，所述的标称容量指示要记录信息的最大额定容量；
密度确定步骤，其用来按照检测的实际容量和检测的标称容量确定内容信息的记录密度；和
记录步骤，其将内容信息以确定的记录密度记录在光盘上，以致内容信息的实际容量适合于光盘的标称容量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述光盘预先记录有索引信息，这种索引信息指示以预定记录密度沿着轨迹的位置或时间进度，并在确定的记录密度与预定的记录密度不同时，执行记录步骤，用于以确定的记录密度而非预定的记录密度来记录内容信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于当实际容量大于标称容量时，执行密度确定步骤，用于确定比索引信息的预定记录密度大的内容信息记录密度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述密度确定步骤按照数值L×M/N来确定记录密度，其中M表示实际容量，N表示标称容量，而L表示预定的记录密度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于当数值L×M/N小于下限值时，执行密度确定步骤，用于将记录密度确定为下限值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当光盘包括根据橙皮书标准形成的CD-R或者CD-W时，执行标称容量检测步骤，用于读取ATIP时间代码中导引区域的最大可能开始位置，其中以预记录于光盘中的ATIP特定信息的形式指示所述ATIP时间代码；以及用于按照开始区域的最大可能开始位置确定光盘的标称容量。
7.一种沿着光盘的轨迹记录内容信息量的方法，所述光盘预先记录有索引信息，这种索引信息指示以预定记录密度沿着轨迹的位置或时间进度，以估算光盘的容量，该方法包括以下步骤：
按照要记录在光盘上的内容信息的实际容量和光盘的额定容量确定记录密度；
根据与参考时钟信号相对应的内容信息调制光束；
沿着光盘的轨迹发射调制光束，同时以变化的转速旋转光盘，以便将内容信息光写入光盘；和
当确定的记录密度与预定的记录密度不同时，调整参考时钟信号的频率和光盘转速中的其一，用于以预定的记录密度记录内容信息，以使内容信息的实际容量压缩或者扩展成光盘的额定容量。
8.一种用于将内容信息记录在可写光盘的轨迹的装置，它包括：
检测要记录在光盘上内容信息的实际容量的实际容量检测部分；
检测光盘标称容量的标称容量检测部分，其中标称容量表示要记录的信息额定容量的最大值；
根据检测的内容信息实际容量和检测的光盘标称容量来设定参考时钟信号的频率的时钟设定部分；
按照与设定的参考时钟信号的频率相对应的内容信息来调制光束的调制部分；和
照射部分，将调制光束照射到轨迹上，以将内容信息光写入光盘，从而可将内容信息的实际容量填入光盘的标称容量。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于所述光盘预先记录有索引信息，这种信息指示以预定记录密度沿着轨迹的位置或时间进度，并且时钟设定部分设定参考时钟信号的频率，从而能够按不同于预定记录密度的调整后的记录密度记录内容信息。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于时钟设定部分设定参考时钟信号的频率，以便能够以由数值L×M/N表示的调整后的记录密度来记录内容信息，其中M表示实际容量，N表示标称容量并且L表示预定记录密度。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于当数值L×M/N小于下限值时，时钟设定部分工作，用来设定参考时钟的频率，以便能够以具有下限值的调整后的记录密度来记录内容信息。
12.一种用来将内容信息记录在可写光盘的轨迹上的装置，它包括：
检测要记录在光盘上内容信息的实际容量的实际容量检测部分；
检测光盘标称容量的标称容量检测部分，其中标称容量表示要记录的信息额定容量的最大值；
旋转控制部分，以根据检测的内容信息的实际容量和检测的光盘标称容量控制的角速度旋转光盘；
根据内容信息调制光束的调制部分；和
照射部分，将调制光束照射到轨迹上，以将内容信息光写入以控制的角速度旋转的光盘，以便使内容信息的实际容量填入光盘的标称容量。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于所述光盘预先记录有索引信息，这种索引信息指示以预定记录密度沿着轨迹的位置或时间进度，并且旋转控制部分控制光盘的角速度，从而能够以不同于预定记录密度的调整后的记录密度记录内容信息。
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