CN1201301C - 光记录载体 - Google Patents

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Abstract

一种光记录载体具有平行的记录道用于以光可检测的标记图案记录信息，该记录道具有控制信息。该记录道被以相邻记录道的配对归组，在一对记录道中的两个记录道的控制信息相同，并且在不同记录道对中记录道的控制信息不同。控制信息的识别减小对相邻记录道的串扰影响。

Description

光记录载体
本发明涉及一种包括记录层的光记录载体，该记录层具有用于以光可检测标记图案记录用户信息的基本上平行的记录道，该记录道具有控制信息。
本发明还涉及一种用于扫描这种记录载体的装置。
当通过扫描发光点把用户信息写在记录载体上时，通常需要知道发光点在记录载体上的位置。由于在空白可记录载体上不能得到用户信息，因此该位置可以通过读取所存储的控制信息而确定，其包括位置信息并存储在记录载体上，例如以记录载体的压印摇摆(wobbled)记录槽或压印凹坑(pit)的形式记录在记录载体上。该控制信息还包括记录信息，例如写入或擦除功率，其可以作为光点的波长和/或写入速度的函数给出。
通常，记录道是在记录载体上由扫描设备所跟踪的一条线，其具有该记录载体的特性尺寸量级的长度。在矩形记录载体上的记录道具有基本上等于该记录载体的长度或宽度的长度。在盘状记录载体上的记录道是在该盘上360度旋转的连续螺线或环线。
记录道可以是一系列沿着一条线分布的标记。记录道还可以是凹槽和/或凹槽之间的平台部分。凹槽在记录层的平台部分中成沟道状，沟道的底部更加接近或远离记录载体的光入射面。用户信息可以记录在平台或凹槽中。压印凹坑可以位于平台或凹槽中。
前文中所述的记录载体可以从美国专利申请5 023 856号中得知，该记录载体具有带凹槽的记录道。凹槽中央位置在与凹槽的长度方向相垂直的方向上被调制。凹槽的摆动以地址形式表示控制信息，该控制信息表示在记录载体上的位置。该已有的调制方案的缺点在于当记录道间距减小时相邻记录道之间控制信息的串扰增加。
本发明的一个目的是提供一种可以减小相邻记录道之间控制信息的串扰的记录载体。
根据本发明，如果实现该目的，则记录载体的记录道被以成对相邻记录道归组，在一对的两个记录道中的控制信息相同，并且在不同对的记录道中的控制信息不同。当扫描在记录载体上的记录道时，仅仅一个相邻记录道(即，一个具有不同控制信息的记录道)的串扰将影响被扫描的记录道的控制信息的读取。在其全长上具有相同的控制信息的另一个相邻记录道的串扰几乎不影响或者甚至增强当前被扫描的记录道的控制信息的读取。最好，在该记录载体上至少90％的记录道对在两条记录道上具有相同的控制信息。
较低的串扰改进了可以从记录载体上的控制数据获得的读取信号的质量。因此，根据本发明，可以减小在记录载体上额外添加到控制数据上的错误检测数据和纠错数据的量。本发明还允许减小记录道周期，从而增加记录载体的用户信息存储容量。
记录载体的记录道最好具有摇摆的纵向凹槽，控制信息被编码在凹槽的摇动中。现在可以分离用户信息和控制信息的读取。
摆动最好是相对于凹槽中线的横向偏移。这使得用户信息可以从所谓的中央孔径信号获得，并且控制信息可以从所谓的推挽式信号获得。根据本发明的记录道的配对减小在推挽式信号上相邻记录道的串扰。
成对的两个记录道的摆动最好为反相。当读取由邻记录道的凹槽的反相调制所增强的记录道时，获得推挽式信号的幅度。
随后每个记录道的控制信息最好包括标记图案，用于确定光点在一条记录道上的位置。在与反相凹槽摆动相合并时，该标记可以用于确定成对的两条记录道中哪一条是当前被扫描的。
本发明的另一个目的是提供一种包括记录层的光记录载体，该记录层具有基本上平行的记录道用于以光可检测的标记图案记录信息，该记录道具有在光可检测的凹槽摆动和/或凹坑中的控制信息，其特征在于，该记录道被以相邻记录道的配对归组，在一对记录道中的两个记录道中的凹槽摆动和/或凹坑，其中被编码的控制信息是相同的，并且在不同记录道对中的凹槽摆动和/或凹坑，其中被编码的控制信息是不同的。
本发明的另一个目的是提供一种用于扫描光记录载体的装置，该光记录载体具有基本上平行的记录道用于以光可检测的标记图案记录信息，该记录道具有在光可检测的凹槽摆动和/或凹坑中的控制信息，该记录道被以相邻记录道的配对归组，在一对记录道中的两个记录道中的凹槽摆动和/或凹坑，其中被编码的控制信息是相同的，并且在不同记录道对中的凹槽摆动和/或凹坑，其中被编码的控制信息是不同的，基本上每个记录道的控制信息包括标记图案，该装置包括用于以光束扫描记录道的光学系统、用于检测来自记录载体的光束的检测器、用于从该检测器的输出信号得出用户信息的第一电路、以及由于从该检测器的输出信号得出控制信号的第二电路，其特征在于，该装置包括用于从控制信息识别当前被扫描的一对记录道的第三电路，其中，所述第三电路适合于检测标记图案，并且用于从所述标记图案的相位和包含在该控制信息中的地址信息识别被扫描的记录道。
本发明的另一个目的是提供一种用于扫描光记录载体的装置，该光记录载体具有基本上平行的记录道用于以光可检测的标记图案记录信息，该记录道具有在光可检测的凹槽摆动和/或凹坑中的控制信息，该记录道被以相邻记录道的配对归组，在一对记录道中的两个记录道中的凹槽摆动和/或凹坑，其中被编码的控制信息是相同的，并且在不同记录道对中的凹槽摆动和/或凹坑，其中被编码的控制信息是不同的，该装置包括用于以光束扫描记录道的光学系统、用于检测来自记录载体的光束的检测器、用于从该检测器的输出信号得出用户信息的第一电路、以及由于从该检测器的输出信号得出控制信号的第二电路，其特征在于，该装置包括用于从控制信息识别当前被扫描的一对记录道的第三电路，其中，所述第三电路适合于由包含在被扫描的记录道的控制信息中的地址信息和由被扫描的记录道的控制信息与相邻记录道的控制信息的比较来识别被扫描的记录道。
在一个优选实施例中，该装置通过跟踪摆动识别记录道，该摆动的相位足以用于识别的目的，或者从当前被扫描的记录道与相邻的记录道中存储的控制信息之间的比较识别记录道。
从下文本发明优选实施例的更加具体描述中，本发明的目的、优点和特点将变得更加清楚，如附图所示：
图1a和1b示出根据本发明的记录载体的一个实施例的平面视图和截面视图，
图2a和2b示出在记录载体上的4个相邻记录道的放大截面视图，
图3示出一个记录载体的实施例的四个记录道，
图4示出根据本发明的扫描设备。
图1示出根据本发明的盘状记录载体1的一个实施例，图1a为平面视图，图1b示出沿着线b-b截取的一小部分截面视图。记录载体1包括一系列记录道，每个形成360度旋转的螺线，在图中示出8条记录道。一条记录道例如是由预先形成的凹槽4或凸脊5或者凹槽和凸脊的组合所构成。记录道用于把光束定位在记录道上。为了记录用户信息，记录载体1包括记录层6，其淀积在透明基片7上，并且由保护涂层8所覆盖。该记录道由通过基片7进入记录载体的光束所扫描。记录层由感光材料所制成，如果它暴露在适当的辐射下则发生光可检测的变化。这种层面例如可以是碲这种材料或者一种染料的薄层，其在由光束加热时改变反射率。另外，该层面可以由磁光或者相变材料所构成，它们分别在加热时改变磁化方向或晶体结构。相变材料的例子是包含碲的组合物，例如AgInSbTe或者GeSbTe。当该记录道被其强度根据要记录的用户信息而调制的光束所扫描时，获得光可检测标记的信息图案，该图案表示信息。在不可记录的只读记录载体中，层面6可以是反射层，例如由铝或银这样的金属所制成。在这种记录载体中的信息是在其制造过程中预先记录在该记录载体上的，例如以压印凹坑的形式记录。
如图1a和1b所示，在记录载体的径向方向上的槽周期是0.74μm，平台部分5和凹槽4的宽度相等。大致凹槽的深度是50nm。记录载体适合于用具有635和650nm之间的波长的光束来扫描。
图2a和2b示出4个相邻记录道的两个截面的放大平面视图。本实施例的盘状记录载体被分为16个区段，从而把每个记录道分为等角宽度的16个连续区段。记录道的每个区段被分为16个序列。图2a示出相邻记录道10、11、12和13的第一序列，形成一对10、11和一对12、13。图2b示出记录道10、11、12和13的第二至第十六序列的每一个序列的分布。每个序列包含四个连续的位元14、15、16和17。
一条记录道的凹槽由粗的起伏线所表示，并且两个相邻线之间的区域是凹槽之间的平台部分。为了清楚起见，与槽的宽度相比在图2a和2b中的平台的宽度被夸大。通过沿着凹槽的中线导引的光束把用户信息写入在凹槽中。凹槽的中线具有20至30nm峰-峰偏移的径向摆动。在该实施例中凹槽的深度约为50nm。位元包括摆动的四个360度周期。
在一个区段中的一个记录道包括16个序列，每个序列有四个位元，从而每个区段总共有64个位元。一个区段的第一位元22包括同步位。63个后续位元中的每一个表示数据位的逻辑值。由该数据位所表示的信息被在该凹槽摆动中相位编码。位元14的凹槽摆动对所有四个记录道10、11、12和13来说表示一个逻辑“1”。位元16的凹槽摆动对所有四个记录道来说表示逻辑“0”。在该位元中的63个数值的序列表示控制信息，例如在多层记录载体中的层数、记录道数目、区段数和纠错数据。凹槽10的摆动和凹槽11的摆动在该记录道的全长上包含相同控制信息。凹槽12和13的摆动也包含相同控制信息。凹槽10的摆动与凹槽11的摆动反相。类似地，凹槽12和13的摆动反相。
每个记录道在一个区段开始处至少包括一个以所谓的时钟标记23的形式的标记图案，即，相对快速的凹槽调制。在偶数记录道10中的时钟标记从零偏移变为最小偏移，变为最大偏移，然后返回到零偏移。该偏移是凹槽中线到一对记录道中的两个记录道之间的平台中线的距离。在奇数记录道11中的时钟标记从零偏移变为最小偏移，变为最大偏移，然后返回到零偏移。该时钟标记可以用于同步。时钟标记的极性可以用于确定被扫描的记录道是偶数记录道还是奇数记录道。
在该记录载体的一个具体实施例中，每个位元包括可能存在凹坑的预定位置。该预定位置在一对记录道之间的平台部分上，并由圆圈18所表示。具有凹坑的预定位置由圆圈19表示，没有凹坑的预定位置由带叉的圆圈20所表示。在该图中的凹坑仅仅在记录道10和11之间的平台部分10’和记录道12和13之间的平台部分12’上，并且专用于该记录载体的特定实施例。该凹坑的深度与凹槽的深度相同，即，在本实施例中为50nm。该凹坑的宽度不在凹坑的位置处的平台部分的宽度更小。但是，该宽度还可以等于在该平台部分的宽度，从而形成在该平台部分的两侧上的两个凹槽之间的连接。该位置被分组为两个相邻位置的二位字节21中。在所示实施例中的二位字节的预定位置使在一个位元中摆动的第二周期的90°±10°和270°±10°处。
在该记录载体的特定实施例中的凹槽的摆动相位使得在没有凹坑的预定位置20处凹槽的偏移具有最大值，并且在具有凹坑的预定位置19处凹槽的偏移具有最小值。在图2中所示的实施例中，这应用于在预定位置两侧上的凹槽，即，一对凹槽。因此，偶数凹槽10、12的摆动与奇数凹槽11、13的摆动反相。本实施例的摆动在包含数据位的位元中没有相位跃变。在包含同步位的位元中的摆动具有几个的180°相位跃变。摆动的相位取决于由位元所表示的逻辑值。这使得扫描设备不但可以从由凹坑所产生的来自记录载体的光束的调制读取存储在位元中的信息，而且还可以从由摆动的相位所产生的标志读取信息。当光束跟踪凹槽10时，存储在平台部分10’上的凹坑中的信息可以从所谓的推挽信号中得出。当扫描凹槽11时，可以获得相同的信息。扫描设备可以从在第一区段22中时钟标记23的相位或者从凹槽摆动的相位确定它是扫描偶数凹槽11还是奇数凹槽10。存储在平台部分上的凹坑中的信息对于平台部分的两侧上的两条凹槽来说是相同的。
在该记录载体的上述实施例中的位元在该记录载体上具有等角宽度。另外，该记录载体可以被分为几个辐射区域，在该区域中的位元具有等角宽度，并且所有区域字段的最靠内的记录道的位元具有基本上相同的线性长度。该区域边界最好位于记录道对之间。一个区域应当至少包括一对记录道，即，两个记录道。
本发明不限于在图中所示的摆动图案。一个位元的图案可以包括更多或更少的完整正弦波形，而不是图2a和2b中所示的四个正弦波形。每个图案或一系列图案的偏离的平均值最好等于零，以避免在光束的径向跟踪中的偏离。该图案可以包括具有零偏离的部分，以避免在该偏离中的剧烈跃变。可以使用其他图案来取代正弦图案，例如三角形图案或者sinc函数图案。该控制信息还可以被编码在凹槽摆动的频率调制中。
图3示出在根据本发明的记录载体的另一个实施例四个相邻记录道。该记录道25、26、27和28可以是有平台部分所分离的凹槽或者由凹槽所分离的平台部分。该记录道被分为连续扇区29，其中一个扇区在图中对每个记录道示出。每个扇区之前有一个标头30，其具有表示控制信息的一系列压印凹坑。在跟随在该标头之后的一个扇区中的记录道部分31可用于记录用户信息。标头30包括扇区标识符32、扇区地址33和所谓的VFO域34，用于锁定扫描设备的锁相环电路。包含在扇区标识符和VFO域中的控制信息对所有扇区相同。在扇区地址33中表示扇区地址的控制信息在记录道25和26中对两个相邻扇区相同，并且还对记录道27和28中的相邻扇区相同。在记录道25和26中的地址与记录道27和28中的地址不同。该地址可以是序数，其对每对记录道增加1。另外，该地址可以是每对记录道的偶数记录道或奇数记录道的序数。
图4示出用于扫描如图1中所示的记录载体的装置。该装置包括用于通过光扫描记录载体40上的记录道的光学系统41。光学系统41包括光源42，例如半导体激光器。光源42发射光束43，其由光束分离器44所反射，并且由物镜45聚焦为在记录载体40的信息层中的记录道上的光点46。从记录载体上反射的光被通过物镜45和光束分离器44导向检测器47。检测器是一个分离检测器，其在与被扫描的记录道的方向相平行的两半检测器之间具有分割线。通常被称为中央孔径信号的两半信号的和表示在记录道中记录的信息，并且被输出为信号Si。第二电子电路49生成通常称为推挽式信号的两半信号。该推挽信号的差表示记录在记录道中的位置信息和伺服信息，并且被输出为信号Sp。信号Sp的低频成分表示伺服信息，表明光点46相对于被扫描的记录道的中线的位置。在使伺服信息通过但是阻止位置信息通过的低通滤波器之后，信号Sp可能被用作为伺服电路50的输入。通过控制光学系统41的位置和/或在光学系统中的物镜45的位置，伺服电路控制在与记录道的方向相垂直的方向上的光点的位置。
信号Sp还被馈送到从信号Sp中提取位置信息的信号处理器51。从信号处理器51输出的控制信息信号被馈送到微处理器52。微处理器例如可以从控制信息信号中提取光点46在记录载体40上的当前位置。在读取、擦除或写入的过程中，微处理器可以把当前位置与所需的位置相比较，并且确定用于使光学系统跳转到所需位置的参数。用于跳转的参数被馈送到伺服电路48。
第三电子电路53从信号Sp提取时钟标记23，并且确定该时钟标记的相位。表示时钟标记的相位的信号被输出到微处理器52。例如，如果光点46必须扫描如图2a中所示的记录道10，则该光点将被置于正确的径向位置处，并且扫描设备将从该记录道读取控制信息，以确定该扇区的地址，来确认正确的定位。当扫描记录道10或记录道11时，该设备将读取同样的地址。电路53的输出信号被用于区别两个记录道，因为记录道10和11的时钟标记具有相反相位。因此，可以从控制信号中获得的时钟标记地址和相位的组合使得能够正确确定在该记录载体上的记录道。在另一个实施例中，同步位22的相位被用于识别该记录道。该记录道还可以通过从两个相邻记录道读取控制信息并比较该信息而识别。如果该信息相同，则所扫描的两个记录直来自相同记录道对，如果该信息不同，则两个记录道来自两个相邻的记录道对。
信息信号Si被馈送到微处理器，使其从该信号中提取情况指示信息，这可以用于控制光点的位置。信息信号被作为微处理器52的输出信号54提供。
当在具有包含位置信息的预先记录的伺服记录道的记录载体上写入用户信息时，要被记录的用户信息被信号55馈送到微处理器52。扫描设备从伺服记录道读取位置信息。微处理器52把要被写入的信息与位置信息相同步，并且产生一个连接到源控制单元56的控制信号。源控制单元56控制由光源42所发射的光束的光功率，从而控制在记录载体40中的标记的信息。该同步可能涉及在位置信息中的同步模式与存在于要被记录的用户信息信号中的同步模式之间的强制固定关系。

Claims (8)

1.一种包括记录层的光记录载体，该记录层具有基本上平行的记录道用于以光可检测的标记图案记录信息，该记录道具有在光可检测的凹槽摆动和/或凹坑中的控制信息，其特征在于，该记录道被以相邻记录道的配对归组，在一对记录道中的两个记录道中的凹槽摆动和/或凹坑，其中被编码的控制信息是相同的，并且在不同记录道对中的凹槽摆动和/或凹坑，其中被编码的控制信息是不同的。
2.根据权利要求1所述的光记录载体，其特征在于，该记录道具有摆动的纵向凹槽，该控制信息被编码在该凹槽的摆动中。
3.根据权利要求2所述的光记录载体，其特征在于，该摆动是穿越凹槽中线的偏移。
4.根据权利要求3所述的光记录载体，其特征在于，两个成对记录道的摆动反相。
5.根据权利要求1所述的光记录载体，其特征在于，基本上每个记录道的控制信息包括一个标记图案。
6.根据权利要求1所述的光记录载体，其特征在于，该控制信息包括地址信息。
7.一种用于扫描光记录载体的装置，该光记录载体具有基本上平行的记录道用于以光可检测的标记图案记录信息，该记录道具有在光可检测的凹槽摆动和/或凹坑中的控制信息，该记录道被以相邻记录道的配对归组，在一对记录道中的两个记录道中的凹槽摆动和/或凹坑，其中被编码的控制信息是相同的，并且在不同记录道对中的凹槽摆动和/或凹坑，其中被编码的控制信息是不同的，基本上每个记录道的控制信息包括标记图案，该装置包括用于以光束扫描记录道的光学系统、用于检测来自记录载体的光束的检测器、用于从该检测器的输出信号得出用户信息的第一电路、以及由于从该检测器的输出信号得出控制信号的第二电路，其特征在于，该装置包括用于从控制信息识别当前被扫描的一对记录道的第三电路，其中，所述第三电路适合于检测标记图案，并且用于从所述标记图案的相位和包含在该控制信息中的地址信息识别被扫描的记录道。
8.一种用于扫描光记录载体的装置，该光记录载体具有基本上平行的记录道用于以光可检测的标记图案记录信息，该记录道具有在光可检测的凹槽摆动和/或凹坑中的控制信息，该记录道被以相邻记录道的配对归组，在一对记录道中的两个记录道中的凹槽摆动和/或凹坑，其中被编码的控制信息是相同的，并且在不同记录道对中的凹槽摆动和/或凹坑，其中被编码的控制信息是不同的，该装置包括用于以光束扫描记录道的光学系统、用于检测来自记录载体的光束的检测器、用于从该检测器的输出信号得出用户信息的第一电路、以及由于从该检测器的输出信号得出控制信号的第二电路，其特征在于，该装置包括用于从控制信息识别当前被扫描的一对记录道的第三电路，其中，所述第三电路适合于由包含在被扫描的记录道的控制信息中的地址信息和由被扫描的记录道的控制信息与相邻记录道的控制信息的比较来识别被扫描的记录道。
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