CN1206180A - 光盘装置和盘盒 - Google Patents

Abstract

一种光盘装置和盘盒,用于通过具有大数值孔和小工作距离的光学系统的热磁记录、局部加热或其它技术来读取/记录所需数据。磁场发生线圈被设置在激光束照射侧并产生用于热磁记录的磁场。光盘的类型,即是否为热磁盘、局部加热盘等,由光盘识别标记识别,因此激光束被切换。

Description

光盘装置和盘盒

本发明涉及一种光盘装置，用于记录或者读取所需数据，特别是例如从盘盒中读取的高密度数据；而且，尤其涉及一种光盘装置，它用热磁记录或者激光束的局部加热来记录数据。

因此，熟知为数字通用盘(DVD)的光盘已被提出用于高密度地记录信息。通过用具有0．6数值孔径的光学系统照射波长为650nm的激光束，DVD标准在单面上记录2．6GB。用DVD系统，表示一小时节目的视频信号能被记录在单面上。

通过用激光束局部地加热盘的记录面来记录数据的光盘记录技术可以也可不用热磁记录。在热磁记录中，光头和调制线圈相互相对地设置，其间有光盘。根据将要记录的数据，由调制线圈施加调制磁场。

在非热磁记录中，相变型光盘的晶体结构(正被记录的信息的表示)由于对光盘的局部加热而改变了。这里，激光束的光能量设置到由系数确定的优化电平，该系数包括环境温度、热特性等等，对于不同的光盘它们是不同的。

典型的DVD是通过在基板的每个侧面上用两个基板背对背地夹住信息记录层而形成的。困难的是，当光头和调制线圈位于光盘的相对侧时，很难在每个基板上记录；具体地讲，这是因为在照射激光束的正确撞击位置难以成功地施加调制磁场。结果，相变型光盘典型地用于一次写入系统。

理想的是提供磁光盘，即使当信息记录在光盘的双面上时它也能被利用，并且提供记录／读取系统，它可处理各种类型的光盘。

本发明的一个目的在于提供一种记录／读取系统，它能处理各种类型的光盘。

本发明的另一目的在于提供一种磁光盘，即使当信息记录在光盘的双面上时它也能被利用。

本发明的再一目的是要提供一种盘盒，它用于容纳光盘，在该盘盒的外壁上设置有识别部分，用于识别光盘的类型。

因此，依据本发明，提供一种光盘装置以及盘盒，以比如由用户用热磁记录或者局部加热记录而在光盘上记录数据。

根据本发明，激光束经由光学系统被照射，这种系统有560μm或者更小的工作距离和0．70或者更大的数值孔径。基于对那些光盘的识别，该光学系统有选择地处理从光盘反射的数据信号。

根据本发明的一方面，光头以预定驱动信号为函数把激光束照射在光盘上，并且输出第一再生信号(其信号电平按照从盘反射回的光的极化面而变化)和其信号电平按照返回光的光能量而变化的第二再生信号。调制磁场从与相同侧加到照射盘的激光束，而且照射的激光束的光能量被设置作为正被使用的光盘类型的函数。通过这种结构，记录在光盘上的数据通过转换磁场或者基于对盘的识别类型有选择地处理第一个或者第二再生信号而被读取。

作为本发明的另一方面，用于容纳光盘的盘盒的其外壁上具有识别部分，用于识别光盘的类型。根据由识别部分所识别的光盘的类型，通过施加来自与照射激光束同侧的盘的侧面的调制磁场，信息被热磁地记录在垂直磁化的膜上，或者，信息可以通过从激光束局部加热而被记录。

如果光头的工作的距离是560μm或者更小，而且数值孔径是0．70或者更大，则能利用小尺寸头。

通过下面结合附图对本发明进行的详细描述，将容易获得对本发明和所附优点的更完整的理解，附图中：

图1是本发明的光盘装置的第一实施例的方框图；

图2是本发明的盘原版制作(disk mastering)装置的方框图；

图3是解释依据本发明分区的平面示意图；

图4B-4C是显示根据本发明的盘扇区的示意图；

图5A和5B显示了由本发明的原版制作装置所产生的光盘；

图6是显示本发明的光盘装置的驱动系统的方框图；

图7是显示在本发明的光盘装置中的光头的示意图；

图8是显示光头的物镜结构的剖视图；

图9A-9C是解释由本发明的光盘装置进行的光盘的驱动的特性曲线；

图10是显示在本发明的光盘装置中的系统控制电路的操作的流程图；

图11示意性地解释在本发明的光盘中的扇区结构；

图12示意性地说明记录在本发明的光盘上的ECC块；

图13示意性地说明用于本发明的帧结构；

图14是用于本发明的在两个通道上流动的视频和音频信号的示意图；

图15是显示依据本发明的光盘盒的部件分解透视图；

图16是本发明的盘盒的平面图；

图17是本发明的盘盒和活门的透视图；

图18是本发明的盘盒和活门的平面图；

图19是本发明的盘盒中的可活动的限制机构的平面图；

图20是当钮70A被按压时限制机构的平面图；

图21是当该钮被压时另一个限制机构的平面图；

图22是显示活门运动的限制机构再一个的平面图；

图23是可活动的限制机构的又一个平面图；

图24是当钮70B被压时限制机构的又一个平面图；

图25是显示活门运动的限制机构的另一个平面图；

图26是光盘装置的装载机构的透视图；

图27是解释光盘的识别的方框图；

图28是在光盘装置的光头中物镜的另一个实施例的剖面图；和

图29是在光盘装置的光头中物镜的又一个实施例的剖面图。

参照附图，本发明的实施例将在下面详尽地加以描述。

图2是显示本发明的原版制作装置的方框图。在原版制作过程中，盘基2向激光束露出，而且光盘由盘基2制造。盘基2是例如通过在玻璃基板的表面上加上电阻层(resist)并且由主轴马达3将玻璃基板以固定的角速度旋转而形成的。

当预定的螺旋机构与盘基的旋转同步地从盘基2的内径到其外径移动光头时，光头4在盘基2上照射激光束L。光头4从盘基的内径到外径形成螺旋状轨道。最好是，光头4由螺旋机构控制，这样光头在盘基2旋转一次的一个旋转期间大约移动1．0μm，以便利用槽脊-沟槽(1and-groove)记录形成0．5μm轨道节距的轨道。以槽脊与沟槽交替形式蚀刻轨道的原版制作技术在图3中被显示。本发明中的轨道节距是DVD的轨道节距的0．67倍(后者是0．74μm)。

本发明的原版制作装置提供有轨道记录密度为0．21μm／比特、数据记录容量为8G字节或者更多的原版光盘，如下面的表达式所示： $4.7\×\frac{0.74\×0.267}{0.5\×0.21}\≥8------\left(1\right)$

其中，4．7表示DVD的存储容量(GB)，而0．74和0．267分别表示DVD的轨道节距(μm)和轨道记录密度(μm／比特)。在上面的表达式(1)中，显示了本发明的8GB的存储容量，它利用相同于DVD的数据处理进行记录，该容量远比现有技术的容量大。

当光头4从盘基2产生光盘时，激光束L的光斑直径被这样设置，即，通过向激光束L暴露盘基而形成的沟槽宽度与在邻近的沟槽之间的槽脊宽度大约是相等的。最好是，激光束的发光能量被如此设置，即，激光束的有效暴露范围对应沟槽的宽度而大约增加120％。驱动电路5响应在图2中的驱动信号SD来驱动光头4。同时，以与盘基2的旋转同步的定时，驱动的电路5转换光头的驱动条件，从而，如图3中显示的，盘基2被划分成区域(Z0至Zn)，图3中的每个区域包括多个轨道，每一条轨道是沟槽或者槽脊。

最好是，在与致密盘尺寸相同的120毫米直径光盘的24和58毫米之间的径向区域中，原版制作装置1在盘基2上形成轨道。此时，驱动电路5转换光头4的驱动条件，这样通过分割盘的信息记录面成径向区域而形成扇区结构。通过以一种步进方式依次改变定时，以同心方式分割信息记录面，以便例如形成十四个区域Z0至Zn。

驱动电路在最内区域Z0中的一条轨道中形成九个扇区，当光头从内盘直径向外直径依次移动时，将轨道的扇区数量增一。在每一个扇区中，头标(header)被分配到地址区域AR2，而且后面的剩余区域AR1被分配给用户区域，如图3中的扇区之间的放大的界线(A，B)所显示的。在系统控制电路(未显示)的控制之下，在用户区域AR1中，按照驱动信号SD，驱动电路5移动激光束在盘上的位置，因此，形成沟槽，它被“摇摆(wobble)”在用户区域AR1中。

在地址区域AR2中，激光束位置的径向移动在地址区域AR2的前半部分中被阻止，而且激光束的光能量间歇地根据驱动信号SD增加，这样在沟槽之间的轨道的中心中形成凹坑(pit)序列。在地址区域AR2的后半部分中激光束照射位置将被移动，这样所照射的位置在槽脊之间的轨道中心，而且激光束的光能量响应驱动信号SD而间歇地增加，这样在槽脊之间的轨道中心中形成凹坑序列。

利用本发明，在地址区域AR2的前半部分中的沟槽的轨道中心中，驱动电路5将紧接着的下一个沟槽的扇区的地址数据作为凹坑序列记录。紧接着的下一个槽脊的扇区的地址数据作为凹坑序列被记录在地址区域AR2的后半部分中的槽脊的相应轨道中心中。

当光盘由盘基产生时，驱动电路5设置650nm波长的激光束的光能量，这样沟槽和凹坑的深度为波长的1／6至1／5。

摇摆信号发生电路7输出正弦摇摆信号WB，它具有与以盘基2的旋转同步的预定频率。当激光束按照图3所示的分区向外径向移动时，摇摆信号发生电路依次顺序增加摇摆信号的频率，进而形成每扇区397周期的沟槽。

优选实施例的地址区域(头标区域)AR2的长度对应五个沟槽摇摆周期，在最内区域Z0中的轨道上的沟槽形成3573个周期，对逐个区域而言，每个轨道的周期数依次增加397个周期。在这实施例中，对于沟槽的一个摇摆周期，在用户区域AR1中分配了25字节数据，而且一个周期大约为42μm。

地址信号发生电路6产生地址信号SA，它的值按照光头4的移动而变化。即，地址信号发生电路6接收定时信号并对定时信号计数(由频率产生信号FG组成)，该信号例如与盘基2的旋转同步，并且由主轴马达3产生。最好是，地址信号发生电路6产生如图4A、4C1和4C2所示的激光束位置的地址数据ID，其中，地址数据LD由六个字节形成。

地址信号发生电路6将4字节扇区标记SM、用于同步的26字节定时数据VFO、1字节地址标记以及1字节后置码(postamble)PA增加到地址数据ID中，以产生图4B、4C1和4C2中所显示的分别分配到地址区域AR2的前半部分和后半部分的62字节扇区头标。扇区标记SM表示扇区头标的开始。定时数据VFO通过锁住在光盘装置中的锁相环(PLL)电路来控制同步。地址标记AM被列出作为地址的同步信号，而且一个字节被分配到其上。相同的地址数据ID在头标中被记录两次以便提高可靠性，并且包括2字节的检错码。后置码PA被安排成设置读取头标之后的读取信号的极性。

地址信号发生电路6转化上述所产生的扇区头标为串行数据行，用预定格式调制该串行数据行，并且以与激光束L的扫描位置相应的定时输出调制信号作为地址信号SR。

合成电路8(图2)合成摇摆信号WB和地址信号SA，产生由用以径向移动光头4的光学系统的移动信号和用以控制激光束的光能量的光能量控制信号组成的驱动信号SD，并且向驱动电路5输出驱动信号SD。

从盘基2产生的记录在光盘上的信息以同心方式分区并被格式化，这样在轨道中的扇区的数量依次随从盘的内径到外径而增加。地址区域AR2在每一介扇区的头标处形成，而且所需(或者用户)数据在下列的用户区域AR1中被记录。

用户区域AR1在图4B中包括24字节的保护区域(guard area)、25字节的VFO定时数据，用于数据同步的两个字节、9672字节的用户数据、一个字节的后置码(PA)、52字节的保护区域以及16字节的缓冲器区域。0．5字节的间隔用于结束头标，而且8字节的间隔先于用户信息。间隔起到分离槽脊和沟槽的区域以及转换激光束的光能量的区域的作用。保护区域适用于当重写数据时控制盘的记录材料的连续性，并且，特别是当相位变化介质是记录介质时，增强记录区域的重写操作。同步字节用来锁住光盘装置中的PLL电路。后置码用来设置读取信号的极性。缓冲器是用于吸收由记录区域的偏心和其它偏差引起的抖动的冗余区域。

图5A是从盘基2制作原版光盘的透视图，而图5B是一个剖视图，显示了围着沟槽的槽脊。光盘被形成为为1．2毫米厚。通过在盘基板上顺序形成铝膜、ZnS-SiO₂膜、GeSbTe膜和ZnS-SiO₂膜产生了相变型盘的信息记录面。通过在盘基板上依次形成铝膜、SiN膜、TbFeCo膜和SiN膜，产生了磁光盘的信息记录面；而且，在一次性写入型光盘的情况下，通过依次在盘基板上形成铝或者黄金喷镀膜和预定的有机膜，产生了信息记录面。

使激光束传送到信息记录面的光传输层被形成在信息记录面的最外层上，大约0-1毫米的厚度。通过这种设置，光盘的倾斜效应被有效地避免了，而且利用具有高数值孔径的光学系统所传输的激光束，所需的数据能容易记录在信息记录面上或者从信息记录面读取。光盘最好有120毫米的直径，以及由24至58mm的半径限定的信息记录区域。

光盘容纳在其上具有装置的盘盒中，这样，其中的这种类型的光盘就可被识别(例如热磁或者局部加热)。包括光盘的盘盒容易被装载到光盘装置。盘盒把光盘保护好，使之免受尘埃和其它微粒的影响。

如果光盘的相位-改变类型的光盘，则可通过用激光束局部地改变盘面的信息记录的晶体结构来记录所需数据，并且可通过检测在返回或者反射光的光能量的变化来读出记录数据。

本发明的磁光盘被如此形成，即通过将磁场加到被激光束撞击盘的侧面上，所需的数据可被热磁地记录；而且，可通过检测从反射的激光束返回的光的极化面，利用磁力效应来读出记录数据。此外，在一次写入型光盘的情况下，磁光盘被如此形成，即，可通过将激光束照射到其上使信息记录面的局部变形来记录数据。此后，通过从所反射的激光束检测返回光的光能量的变化，所记录的数据能被读取。

最好是，在本发明的光盘中，盘基2以所固定的角速度旋转，而且摇摆信号的频率依次逐区域地步进转换，以便由摇摆信号WB形成沟槽。当然，在每一个区域中沟槽的摇摆周期是固定的。

可以形成两种类型的光盘：一种是仅仅在单面上形成信息记录面，另一种是在双面上形成信息记录面。其中在双方面上形成信息记录面的光盘具有1．2毫米的厚度，而且每个光传输层的厚度是0．1毫米。该实施例可以被认为是做成具有薄的盘基板的夹层光盘。

图6是显示用以在光盘装置10中处理摇摆信号的系统的方框图，该光盘装置存取依据上述实施例制造的光盘。在光盘装置10中，激光束由光头11照射在光盘12上，光头也从反射的光束接收返回的光。

如图7中显示的，在光头11中，半导体激光器13由预定驱动信号SL驱动，以发射波长为650nm的激光束。半导体激光器13照射固定光能量的激光束，以从该光盘读取数据。在记录中，激光的光能量间歇地增加，以便在光盘12的信息记录面上形成凹坑或者标记。

准直透镜14将由半导体激光13照射的激光束转换为平行光，而且整形透镜15补偿激光束的像散。此后，通过分束器16，激光束入射在物镜17上。

物镜17将激光束聚焦到光盘12的信息记录面上，并且从所反射的光束接收所返回的光。如果光盘12是只读盘，则光盘装置10能根据返回光的光能量变化来读取记录在光盘上的数据。如果光盘12是相变型光盘，光盘装置通过局部地改变在光束照射位置处盘的晶体结构就可记录数据，并且可根据返回光的光能量变化来读取记录数据。

如果光盘12是一次写入型光盘，则光盘装置可通过在光束照射位置处使盘局部地变形来记录数据，并且根据返回光的光能量变化能读取记录数据。如果光盘12是磁光盘，则光盘装置可通过利用热磁记录来记录数据，其中设置在物镜17附近的调制线圈18由驱动电路19驱动，因此把调制磁场加到激光束照射位置，并且可通过检测返回光的极化面的变化来读取记录数据。

分束器16将从整形透镜15入射的激光束发射到物镜17，并且也将从物镜17所返回的光反射到另一个分束器20。

分束器20通过在两条通路上发射和反射该返回光将返回光分束成两个输出光流量。由分束器20反射的返回光在一条通路上传输到透镜21，透镜21把返回光转化成为收敛的锥形光。柱面透镜22把像散加到从透镜21入射的返回光，而且光电探测器23接收从柱面透镜22入射的返回光。

光电探测器23适用于响应于所接收的光产生多个信号：再生信号RF(其信号电平根据所接收的光的光能量变化)、推-拉(push-pull)信号PP(其信号电平根据沟槽或凹坑序列的激光照射位置的移动而变化)、以及聚焦误差信号FE(其信号电平根据由矩阵电路加／减处理引起的散焦量而变化)。

在另一通路通过分束器20的返回光被入射到半波片25，它改变返回光的极化面成为适合于在极化分束器27(后述)中分裂返回光的极化面。透镜26把从半波片25返回的光转化到收敛锥形光。极化分束器27接收锥形光，反射预定极化分量，并且传输余下的光，因此，将返回的锥形光分束成两个光通量，其光能量根据极化平面而互补地变化。

光电探测器28和29分别接收由极化分束器27分束的两个光通量，并且分别输出其电平根据所接收的光能量而变化的信号。差分放大器30接收由两个光电探测器28与29产生的信号，并且通过差分放大而输出再生信号MO，其信号电平根据返回光的极化面而变化。

图8是光头11的物镜17的剖视图。物镜17是由第一透镜17A和第二透镜17B组成的二透镜系统。第一透镜17A与第二透镜17B均被形成为非球面的塑料透镜，由支持件17C整体地支持，并且由驱动促动器17D垂直地和水平地移动，以提供跟踪控制和聚焦控制。

透镜17B有较大的孔径，而透镜17A有小的孔径。每一个透镜的焦距和透镜之间的间距被如此设置，以致整个的物镜17的数值孔径是0．70。当然，其它数值孔径也包括在本发明的范围之内，例如，实际上已显示了极好效果的数值孔径0．78。

如果λ代表激光束的波长，NA代表物镜17的数值孔径，t代表光盘12的光传输层的厚度，△t代表t的偏差，并且θ代表光盘12的倾斜余量(margin)，那么物镜17如此形成：

θ≤±84．115×(λ／NA³／t)               (2) $\mathrm{\Δl}\≤\±5.26\×\frac{\mathrm{\λ}}{N{A}^4}-------\left(3\right)$

表达式(2)表示倾斜余量的关系，它确保对光盘的稳定存取，正如在日本公开的未审查专利申请第3-225650号中所描述的。当前商业上可获得的致密盘具有大约0．6度的倾斜余量。通过对比，DVD系统的倾斜余量被设置到0．4度。在本发明中，即使光盘12的光传输层的厚度设置到0．1毫米，而且光学系统的数值孔径NA设置到较大值，光盘12也能被有效、充分和稳定地存取。

上面的表达式(3)表示了本系统能容忍的光传输层的厚度t的偏差。常数(5．26)是利用标准致密盘作为参考而计算的值。光传输层的厚度t对于致密盘是100μm，而对于DVD是30μm。利用本发明，即使光传输层的厚度t有偏差，即在一个范围内变化，光盘装置10仍能稳定地存取存取光盘12。

当本发明的光头11经0．78的数值孔径的光学系统将650nm波长的激光束照射在光盘12上时，符合下列关系表达式： $8\≈4.7\×\[\frac{0.65}{0.60}\×\frac{\mathrm{VA}}{\mathrm{\λ}}\]\mathrm{GB}-------\left(4\right)$

在上述表达式中，数值4．7代表DVD的记录容量(GB)，而且数值0．65与0．60分别代表DVD的激光束的波长和DVD光学系统的数值孔径。通过本发明，光头11能按照与DVD相同的格式处理数据，并且大约能提供的记录容量为8GB。

在如上述形成的物镜17中，第一透镜17A朝着光盘12的侧面突出，导致由数值孔径确定的工作距离DW。在这实施例中，通过选择透镜17A和17B的特性和组合，工作距离DW大约被设置到560μm。通过本发明，透镜表面之间的偏心的允许程度，表面角度的允许程度以及光头11的物镜17的曲率可被设置在一范围中，这种范围确保成批生产制造。应理解的是整个光学系统的尺寸能小型化，结果，能容易地避免与光盘的碰撞。

在光头中，如果数值孔径增加，因为具有与数值孔径相同的光束直径的激光束照射在光盘上，因此，物镜应该被安排靠近光盘的信息记录面。为了保持光盘和物镜之间的足够距离，激光束的光束直径应该增加。激光束的光束直径的实际的上限值大约为0．45μm，它大约相等于DVD的情况。

如果光头靠近光盘，激光束的光束直径减小，而且光学系统的尺寸小型化。结果，物镜的制造精度和结构精度必须提高，此外，光头可以与光盘碰撞。因此，在这实施例中，工作距离DW大约被设置到560μm，以便符合这些条件。

面对光盘12的第一透镜17A的表面是平的，通过本发明，有更安全的聚焦控制。即使光盘12的表面倾斜，透镜17A仍将不与盘的表面碰撞。

透镜17A的直径步进式地减小，如图8中显示的，而且物镜17如此形成，使得面对光盘12的表面具有足够的直径来将激光束引导到光盘12。

调制线圈18被如此安排，即，使得它围绕着第一透镜17A的末端。最靠近到光盘12的调制线圈的侧面几乎与第一透镜17A的表面持平。调制线圈18被安排尽可能靠近光盘12，这样调制线圈不从透镜17A的表面突出，并且调制磁场能有效地加到激光束的照射位置上。

调制线圈18中的温度升高由散热片17E来减小。散热片围绕第一透镜17A，从而由于各种特性的温度的升高引起的变化能被限制在一个能控制的范围。

在图6中显示的光盘装置10中，主轴马达33在系统控制电路34的控制下旋转光盘12。以区域恒定线速度(ZCLV)驱动光盘12，这在图9中显示了。按正常的操作模式，由PLL电路35产生的读／写时钟R／W CK具有固定频率。ZCLV进行的分区类似于结合图3所描述的分区。

如在图9A中显示的，当激光束所照射的位置在径向方向移动时，主轴马达33以步进方式转换光盘12的旋转速度。这样，在光盘装置10中，避免了线速度以及轨道记录密度从盘的内径到外径显著地变化，如图9B和9C中显示的。

按一特殊的操作模式(比如在记录之后)，在系统控制电路34的控制之下，主轴马达33以预定的旋转速度旋转光盘12。

在系统控制电路34的控制之下，螺旋(thread)马达36在光盘12的径向上移动光头11，以便为了寻找盘上的轨道而实行寻找操作。

地址检测电路37接收再生信号RF(其信号电平根据反射回到光头11的光的光能量而变化)，并且使再生信号RF数字化。利用从二进制信号提取的同步信号，地址数据ID被检测。所检测的地址数据ID位于扇区头标中，而且输出至系统控制电路34和簇(cluster)计数器38，利用后者可向系统控制电路提供所检测的定时。根据地址数据ID，系统控制电路34规定激光束在盘12上所照射的位置；簇计数器38检查扇区的定时。

基于包括在地址数据ID中的检错码，地址检测电路37用于检测差错，从而，正确的地址数据ID被有选择地输出。

摇摆信号检测电路39包括带通滤波器39A，用以从由光头11输出的推-拉信号PP中提取摇摆信号WB。基于零电平，比较电路(COM)39B将摇摆信号WB数字化，以从摇摆信号中提取边缘信息。

摇摆周期检测电路40从摇摆信号检测电路39接收数字信号S1，并且，通过检测相应边缘的定时，根据信号S1中的每一个边缘的定时，来确定摇摆信号是否以正确的周期变化。摇摆周期检测电路向PLL电路35有选择地输出正确的边缘信息。摇摆周期检测电路40避免时钟CK由于尘埃(附着在光盘12上)或者其它因素引起的偏移。

PLL电路35包括相位比较电路(PC)35A，用以把来自摇摆周期检测电路40的数字信号与从分频器35B输出的时钟CK的相位相比较。分频器35B具有由系统控制电路34设置的分频比，以分频定时信号并输出预定的时钟CK。从相位比较电路35A输出的相位比较的低频分量由低通滤波器(LPF)35C提取，以控制压控振荡器(VCO)36D的振荡频率。压控振荡器的输出被作为将待由分频器35B分频的定时信号供给，分频器35B产生高精度的时钟CK。

分频器35B的分频比按照图3所解释的分区被设置，这样，当激光束照射位置在光盘12上向外径向移动时，分频比增加。因此，当激光束位置向外移动时，压控制振荡器35D的输出的频率按照摇摆信号WB的频率步进式地增加；而且该输出用作为读／写时钟R／W CK。

按光盘装置10的正常操作模式，避免了轨道记录密度在内部盘直径和外部盘直径之间通过旋转光盘12而产生的显著改变，这样读／写时钟R／W CK的频率为固定的频率。结果，该盘的整个记录密度增加。

基于由地址检测电路37检测的地址，通过对读／写时钟R／W CK计数，簇计数器38确定激光束所照射的位置。基于簇计数，簇计数器向系统控制电路34输出簇开始脉冲。簇被限定为单元，该单元中数据记录在光盘上或者从光盘读取数据，以及簇开始脉冲被限定为一个脉冲，这种脉冲规定簇开始的定时。

如果因为尘埃或者其它差错，扇区的开始不被地址检测电路37检测，则簇计数器38以读／写时钟R／W CK的计数为函数内插簇开始脉冲。

系统控制电路34包括计算机，诸如微处理器，用以在外部装置的控制下控制光盘装置10的操作以及螺旋马达36的操作。响应于存储在存储器42中的并且由与激光所照射的位置相应的地址数据ID寻址的分频比数据，系统控制电路34转换分频器35B的分频比。在正常的操作模式中，相应于如图3所示的区域Z0、Z1、…、Zn-1，系统控制电路以步进方式从内径朝着外径中的区域把光盘的旋转速度逐渐减小。这样，在内径区域和外径区域中的每个扇区的记录密度是相等的。

按一特殊的操作模式(诸如在记录之后)，如果用户数据DU1和DU2的两个通道的记录／读取处理交替地记录在光盘12上并且从光盘12读取，并且并行地同时输出用户数据，则系统控制电路34控制主轴伺服电路的操作，这样，即使转换区域以读取用户数据DU1，光盘12的旋转速度仍不被转换。即使当记录／读取处理被交替地重复时区域在读取中转换，系统控制电路仍以最终记录时光盘的旋转速度读取用户数据DU。如果用户数据DU1和DU2的两个通道从光盘交替地被读取，而且并行地输出，则用户数据DU1以这样的状态从光盘读取，该状态中光盘12以用于读取其它用户数据DU2的旋转速度旋转。在这种情况下，对于那些区域，系统控制电路34以正常旋转速度的两倍来旋转光盘12，并且通过把ZCLV技术应用于所记录的通道以及所读取的通道来记录或者读取用户数据。

如果光盘的旋转速度被转换，就需要稳定时间。如果转换光盘12的旋转速度所需的时间被忽略，而且锁住PLL电路需要与旋转速度的实际转换相比较特别短的等待时间，则记录或读取的操作被转换。在ZCLV的控制下，系统控制电路34将特定的区域把光盘的旋转速度设置到大约正常旋转速度的两倍。结果，系统控制电路以高速度间歇地记录／读取光盘上的用户数据DU的两个通道，其具有足够时间用于寻找和其它功能以及处理其它通道。

图10是显示在系统控制电路34中设置光盘的旋转速度处理的流程。当用户选择操作模式时，系统控制电路34从步骤SP1至步骤SP2移动控制，并且确定由用户选择的操作模式是否是前面描述的操作模式(诸如在记录之后)之一。如果获得的是否定结果(操作模式不被识别)，控制被移动到步骤SP3，其中系统控制电路34把主轴伺服电路的操作模式设置到在ZCIV的操作模式。系统控制电路移动控制到步骤SP4，并且终止流程。

如果在步骤SP2中获得肯定的结果(用户选择的操作模式被识别)，系统控制电路34移动控制到步骤SP5。在步骤SP5，在例如两个通道被记录或读取的情况中，在读取通道上，系统控制电路34阻止旋转速度的转换(即，把操作模式设置到CAV)。接下来，系统控制电路34移动控制到步骤SP6，而且，对于适当的区域通道，在系统控制电路把操作模式以上述旋转速度设置在ZCLV之后，控制返回到步骤SP4，而且过程被终止。

根据从簇计数器38输出的簇开始脉冲，通过控制读取／写入，系统控制电路34将一个簇的数据分配到四个连续的扇区(正如每一个扇区中的地址区域AR2所表明的)。从盘的内径到外径，系统控制电路逐区域地依次增加分配到每一个区域的簇的数量。

系统控制电路控制跟踪伺服电路(未显示)，以跟踪误差信号的极性为函数转换物镜17的移动方向，以控制激光束对沟槽和槽脊的扫描。

回到图1，它是显示光盘装置10的记录／读取系统的方框图。通过检测识别标记，诸如在盘盒(所要描述的)中所形成的凹部，盘识别器50识别光盘12的类型，并且向系统控制电路34输出识别信号。根据装载到其中的光盘的类型，光盘装置转换记录／读取系统的操作，这样，各种光盘能被存取和处理。

当输入信号SIN(这里假定为视频信号和音频信号)从外部装置被输入时(从记录，编辑或者其它应用所导致的)，编码器51根据例如由运动图像专家小组(MPEG)定义的MPEG格式压缩将要记录的数据，其中该输入信号从模拟转化至数字形式。编码器将所压缩的视频与音频信号打包，并且将包头标、控制数据和其它信息加到每一个包中。通过时分复用来多路复用所压缩的视频与音频信号，并且依次输出这些包作为由时分复用比特流组成的用户数据(DU)。编码器用于并行地同时处理视频和音频信号的两个通道，并且在系统控制电路34的控制之下输出与这两个通道相应的用户数据DU1和DU2的两个通道。

解码器52用于根据MPEG格式在读取和编辑操作期间扩展从记录／读取电路53输出的用户数据DU。解码器恢复数字视频和音频信号，并且把数字信号转化成为模拟信号SOUT，以便输出。在系统控制电路34的控制下，解码器同时并行地解码视频和音频信号SOUT1和SOUT2的两个通道(类似于编码器51)。

记录／再现电路53将从编码器51输出的用户数据DU存储到存储器54中，以便记录或者进行编辑。用户数据以预定块为单元被处理，并且记录在光盘12上。

如图11中显示的，记录／再现电路53依次将用户数据DU分块成2048字节的单元，并且将地址数据和由16字节组成的地址检错码加到每个块中。记录／读取电路53因此形成2064字节的扇区数据块(2048字节+16字节)。地址数据是扇区数据块的地址。应该理解：用户数据DU的扇区与上面结合图3所描述的盘扇区不同。

如图12中显示的，记录／读取电路53形成16数据块扇区的ECC数据块(182字节×208字节)。即，以光栅扫描次序，以172字节为单元，记录／读取电路排列由2048字节+16字节(图12)组成的16数据块扇区；产生纠错码(PI)(它是一个横向的内部码)，并且产生纠错码(PO)(它是纵向外部码)。

记录／再现电路53交织处理ECC块以便形成图13所显示的帧结构。帧同步信号(FS)的两个字节被加到ECC数据块(182字节×208字节)的每91字节，以在一个ECC数据块中形成416帧。从图13中所显示的帧结构形成一个簇的数据，而且这一个簇在四个连续扇区中记录。

如果必要，记录／再现电路53以预定的固定值来分配数据，并且根据在图4A-4C2中描述的扇区结构来处理连续的数据。在记录／再现电路调制在这个阵列中的一行的数据之后，在由读／写时钟R／W CK所确定的正常的操作模式中，它处理用于输出的连续比特，并且以快速数据速率11．08Mbps间歇地输出数据，该速率是与从编码器51输入的用户数据DU的数据速率相比较而言的。因此，记录／再现电路53在用户数据DU的间歇记录之间的空余时间期间能跟踪光头11，这样，就能离散地记录连续的用户数据。

按特殊的操作模式(诸如在记录之后)，记录／再现电路以大约20Mbps的数据传送速率输出调制数据，并且能交替地记录用户数据DU1和DU2的两个通道。光盘装置10因此就能读取记录在光盘12上的数据，编辑／记录读取的数据，并且以簇为单元重复记录／读取。

当记录数据时，记录／再现电路53根据在图6中描述的读／写时钟R／W CK输出调制数据，并且在系统控制电路34的控制之下，根据由簇计数器38检测的定时而开始输出调制数据。记录／再现电路放大在读取期间由光头11产生的再生信号RF与MO，使信号(RF，MO)数字化，并且从此产生二进制信号。基于再生的二进制信号RF与MO，与读／写时钟R／W CK相应的时钟被再生。通过按照所再生的时钟依次锁存的二进制信号，记录／再现电路检测读取数据。

记录／再现电路53解码读取的数据，并且通过利用部分响应最大似然(PRML)技术来产生解码数据。在记录／再现电路53交织处理解码数据之后，它纠错，并且向解码器52输出结果。

在DVD中，调制数据以0．4μm的最短凹坑长度记录，就数值孔径而言，如果用与DVD相同的余量构成记录／再现系统，则所需的数据能以0．3μm的最短凹坑长度记录和读取，而且该轨道记录密度是0．23μm／比特。

在正常操作模式中(比如，在记录中)，记录／再现电路以簇为单元以11．08Mbps的数据传送速率从光盘12中间歇地读取数据，并且经由存储器54继续不断输出读取的用户数据DU到解码器52。在特殊的操作模式(比如，在记录之后)中，以簇为单元，以与光盘的旋转速度相应的20Mbps的数据传送速率，从光盘12中间歇地读取数据，并且读取的用户数据DU继续不断经由存储器54输出到解码器52。

在读取期间，在系统控制电路34的控制下，如果光盘是磁光盘，记录／再现电路53有选择地处理再生信号MO(其信号电平根据极化面变化)，以读取用户数据DU。如果光盘12是只读光盘、一次写入型光盘或者相变型光盘，则记录／再现电路有选择地处理再生信号RF(其信号电平根据所返回的光的光能量的变化而变化)，以读取用户数据DU。如果在盘的内径上的读取区域被读取，记录／再现电路有选择地处理一再生信号RF，并且读取用户数据DU。

在记录期间，地址读取电路55产生加到在图1中显示的每个扇区数据块的地址数据，将它输出到记录／再现电路53，分析在读取期间由记录／再现电路53所检测的地址数据，并且通知系统控制电路34。

存储器54可以是大容量缓冲存储器，用以临时存储和保持用户数据，其在存储器控制电路(未显示)中的写指针和读取指针的地址控制下依次周期性地转换存储器区域，在编码器51和解码器52之间继续不断输入／输出用户数据DU，并且以簇为单元在存储器和光盘之间经由记录／再现电路53间歇地输入／输出用户数据DU。

如果在特殊的操作模式(这样在记录之后)中存储器54并行地同时处理用户数据DU1和DU2的两个通道，则指针P1H和P2H用于输入数据到光盘并从光盘12输出数据中；而且指针P1O和P2O用于分别从编码器51和解码器52两者输入数据，并输出数据到编码器51和解码器52，如图14所示。在这些指针的地址控制下，存储器同时并行地连续从编码器51和解码器52输入用户数据DU1和DU2的这两个通道／输出用户数据DU1和DU2的这两个通道到编码器51和解码器52，并且以簇为单位交替地输入用户数据DU1和DU2，并且从光盘12输出该用户数据。

图14显示在记录之后对指针的设置。用于输出到光盘12和从光盘12输入的指针P1H与P2H分别表示指针RPw和WPr，指针RPw和WPr用于从光盘读取和写入到光盘，而用于从编码器51和解码器52两者读取和输出到编码器51和解码器52的指针P1O和P2O分别表示从编码器51输入的指针WPw和输出到解码器52的指针RPr。

如果存储器54的容量大约设置到10Mbits，则用户数据的两个通道能以8Mbps的数据传送速率交替地记录在光盘上或者从光盘读取，到编码器51和解码器52的寻找时间大约为200ms，这大约为两秒的间隔。

在系统控制电路34的控制之下，以与读／写时钟R／W CK同步的定时，激光器驱动电路57驱动光头11的半导体激光器。在写入期间，假设光盘是磁光盘或者相变型或者一次写入型光盘，激光器驱动电路间歇地增加激光束的光能量。在4／3比特的最短记录凹坑中，光盘装置10以2T的最大游程长度以及T的最小游程长度形成凹坑序列，并且在0．3μm的最短凹坑长度中以0．21μm／比特的轨道记录密度记录用户数据。在读取期间，激光器驱动电路57激光束的光能量维持到固定的低电平。

调制线圈驱动电路56在系统控制电路34的控制之下在记录期间工作，并且根据来自记录／再现电路53的输出数据驱动光头11的调制线圈，此时假设光盘是磁光盘。这样，调制磁场加到这样的位置，该位置上激光束(其光能量间歇地增加)照射盘，以便以2T的最大游程长度和T的最小游程长度用4／3比特的最短记录凹坑来形成凹坑。如果利用热磁记录，则用户数据以0．3μm或更小的最短凹坑长度用0．21μm比特的轨道记录密度被记录。

图15是容纳光盘12的盘盒60的分解透视图。在这个实施例中，光盘12被容纳和保持在盘盒60中，这样当被装载在光盘装置10上时，光盘不能被提取。在图15中，活门(如下所描述的)从盘盒分离出去。

平片件61和62安排在光盘12的两个侧面上，并且被容纳在上壳63和下壳64之间。平片件61与62通过以大约盘形状冲压无纺布来形成；无纺布由该表面上的纤维组成，形成有细小的凹凸。当光盘12旋转时，尘埃和在盘表面上其它偏差被收集在平片件上，结果，光盘的双面由平片件61与62予以清洁。

平片件的直径经光盘大。在图15中由剖面线所显示的外围由粘合剂结合，这样被粘合的平片件的外围围绕光盘12的外围。平片件因此形成一个袋子，用以其中容纳光盘12，并且保护光盘，这样侵入盘盒60的灰尘和其它微粒不附着到光盘上。

径向的切口在平片件中形成，以便从盘12的旋转中心附近扩展至外围侧面。当盘盒60被装载到光盘装置10时，切口61B和62B因此允许存取光盘。平片件中的开口61A和62A允许驱动主轴从其通过并可旋转地驱动盘12。

从图16应该理解到，切口618与628形成这样的形状，即，其中即使光头11是在寻找模式下，光头11的第一透镜17A以及诸如调制线圈18的组件不与平片件61、62或盘12接触。在激光束所照射的位置，激光束通过切口以撞击盘12。

如果光盘的信息记录面只在单一侧面上形成，在任一平片件61或者平片件62中只需要形成一个切口。

上壳63与下壳64由注模成型的树脂形成，并且开口63A和64A与切口61B和62B平行，并且从盘盒的旋转中心附近径向扩展。上壳63和下壳64中的开口63D和64D允许驱动主轴通过它，而且可旋转驱动盘12。

开口63A、64A比平片件61与62的切口61B和62B更宽，如果光盘12仅仅有一个信息记录面，则仅需要在上壳63或者下壳64的一个中形成开口63A或64A。

下壳64包括被设置在开口64A附近的一按压件65，以按压光盘12上面的平片件62。按压件65是通过折弯金属板成弹簧状而形成的，以改进平片件61与62的清洁效果。最好是，按压件把平片件按压在盘12的信息记录面。

如图17所示，分别在开口63A和64A相对侧上的上壳63与下壳64中的拐角63B和64B的功能是：通过包括用于识别保持在其中的光盘12的矩形凹部或者凹陷(通孔)66来识别。因此，光盘的类型能容易和确定地被识别。如果容纳在盘盒中的光盘是在双面记录有信息的所谓的双面盘，则识别区域63B以及64B在上壳63与下壳64中分别形成；而如果光盘仅仅具有一个信息记录面，则识别区域63B或者64B在上壳63或者下壳64的任何一个中形成。例如，如果盘12的下侧面是信息记录面，识别区域可以设置在下壳64上。当然，可以使用识别区域的任何结构，只要系统的识别被理解。

在上壳63和／或下壳64中，设置有滑动开关67，它能如箭头所示地滑动，以打开和关闭在区域63C与64C中的通孔。这个开关的功能是盘盒60的写保护；而且写保护能通过操作滑动开关67被设置在光盘12的两侧。如果光盘12仅仅设有一个信息记录面，则只需要在上壳63或者下壳68的任何一个上形成单一滑动开关。

通过把金属板折弯或者注模成型树脂所形成的C形活门68被如此安排，即，它覆盖上壳63与下壳64的开口63A和64A，并且由光盘装置10的装载机构滑动地打开，以便当盘盒被装载到盘单元时将光盘暴露在开口63A和64A的下面。

缓冲单元63D和64D(仅仅63D被显示)被设置在上壳63与下壳64中，以便围绕开口63A和64A。缓冲件63D与64D由图18显示的弹性平片材料形成，诸如将垫圈片冲压成一种形状，这种形状围绕开口63A和64A。缓冲件可以被粘合到上壳63和下壳64，并且其功能是密封，以当开口63A和64A受到活门的覆盖时，阻止尘埃和其它微粒侵入到活门68和上壳63之间或者活门68和下壳64之间。

限制机构设置在上和下壳63和64中，以限制活门68的滑动。如图17所示，钮71A以及71B设置在活门68的双面上；而且钮70A和70B安排在盘盒的双面上，以便阻止限制机构被挤出在盘盒60的双面上形成的各个沟槽。

图19是在图17中“A”所表示的一限制机构的平面图。钮70A从旋转件72A伸展，并且从盘盒的侧面突出。旋转件72A通过注模成型而形成，并且绕着设置在盘盒60的拐角处安排的旋转轴73A转动地支持。旋转件72A的底部经由连接件74A与第一停止器75A连接。

第一停止器75A由注模成型的弹性树脂形成，并且绕旋转轴76A转动地支撑。第一停止器75A的两臂从旋转轴76A的附近扩展，一只臂被下壳63(或者上壳64)中形成的突起物77A抓住，并按箭头方向偏转。第一停止器75A的另一臂经由连接件74A按箭头方向按压旋转件72A，这样钮70A从盘盒60的窗口突出，并且，限制第一停止器75A的旋转。

第一停止器75A的一只臂折弯大约垂直地与连接件74A连接并大约与盘盒的侧面平行地扩展。这只臂的末端在活门60的端头附近朝着的活门弯折，并且与第二停止器79A接触，以规范后者的运动。第二停止器79A通过注模成型而形成(类似于第一停止器75A)，并且绕旋转轴80A转动地支持。第二停止器79A的两臂从旋转轴80的附近扩展，而且钮71A形成在那些臂之一上。第二停止器79A的另一个臂的端头由形成在第一停止器75A的臂的后部上的突起物81A抓住。由于被突起物81A抓住而引起的臂的弹力，施加在第二停止器79A上的力量是在箭头E方向。

邻近钮71A的第二停止器79A的臂的端头扩展至活门68的底部，以啮合到活门的突起物。第一和第二停止器如此形成，即，使第一停止器75A的臂的端头啮合到第二个停止器的臂的后部，而第二停止器的臂的端头啮合到活门68的突起物。

第二停止器79A的运动由第一停止器75A规范，以便即使在钮71A被移动到盘盒60之内时仍阻止释放第二个停止器与活门68的啮合。因此，在用户误动作时，在盘盒中的存取开口不由活门68的滑动而暴露，而且尘埃和其它微粒的侵入有效地被避免。

如图20显示的，当按压件82A推动钮70A时，第一停止器75A经由连接件74A被驱动，如箭头F所显示的，以绕轴73A转动，而且第一停止器75A的臂的端头从第二停止器79A的后部撤回。不过，设置在第二停止器79A上面的钮71A保持在可脱离的状态。

如图21显示的，活门68和第二停止器79A之间的啮合通过按压第二停止器79A上的钮71A来释放。如图22显示的，现在，活门68可被移动，而没有受到其它限制机构的抑制。

图23至25是显示其它的限制机构的平面图，该限制机构与图19至22描述的限制机构对称地形成。这样，如果双面盘容纳在盘盒60中，盘可以在光盘装置10中被装载，不论盘盒60的哪个表面朝上，而且活门决不会被释放。因此，具有普通装载机构的单面盘或者双面盘可以被利用。

图26是显示光盘装置10的限制机构和装载机构之间的关系的透视图。通过把盘盒60拉至到预定的托盘85之中，光盘12被装载到盘单元10。突起物82A和82B(它们是按压件)被设置在托盘85的内侧上，并且，当盘盒60滑到托盘85预定位置时，突起物82A和82B分别按压钮70A与70B。

在光盘装置10中的两个滚轴83和84设置在托盘85的内部部分中。该两个滚轴83与84是附着到由预定的枢轴支撑的臂的端头。当盘盒60滑动到预定的位置时，滚轴83接触到钮71A和活门68的端头；而且，在钮70A与70B被压的状态中滚轴84与钮71B和活门68接触。

当盘盒60进一步滑动时，滚轴83按压钮71A，并且使活门68滑动。另一个滚轴84由钮71B和活门68按压，并且被旋转。如箭头H所显示的，活门68被滑动，并且盘盒开口被暴露。当活门68如上所述完全被打开时，光头11被定位成从图26中的盘盒60下面更接近光盘12，而且执行处理(比如簇搜索)。

如果盘盒60被弹出，活门68由其它滚轴84按压，钮71B被压，而且活门被恢复。

如果单面盘容纳在盘盒60中，则上壳63和下壳64如此形成，即，使得活门68在一方向中的滑动被限制，因此，可有效地避免错误的安装。

图27是显示识别区域63B或者64B和光盘装置10之间的关系的图形。盘识别器50在光盘装置中由多个开关87A至87D形成，这些开关与识别区域64B(参见图17)中的凹槽部分66对齐。

即，根据相应的凹槽部分66是否存在于识别区域64B之中，这些开关87A至87D被打开或关闭，进而产生例如输出到系统控制电路34的4值判别信号。

当盘盒60插入在托盘85中时，系统控制电路34(图27)驱动一驱动机构以装载盘盒60，并且基于来自盘识别器50的识别信号来识别被容纳在盘盒60中的光盘的类型。基于识别结果，系统控制电路34从存储器42恢复相应的参考激光束光能量电平，并且因此设置激光器驱动电路57。对于各种类型的光盘，存储器42存储参考激光束光能量电平。

结果，与光盘类型相应的光能量的激光束L被省略。对于写操作，系统控制电路设置激光束的光能量，并且，假设光盘被检测为是磁光盘，驱动调制线圈驱动电路56，以把调制磁场加到激光束所照射的位置。

在图2中显示的原版制作装置1中，通过旋转盘基2并且用摇摆信号WB从内径朝着外径螺旋地照射激光束L，沟槽就形成了。通过向激光束L暴光所形成的邻近沟槽之间的间隔大约等于沟槽的宽度，结果，光盘被形成为槽脊-沟槽记录，具有8GB或者更大的数据存储容量，轨道记录密度大约为0．22μm／比特。

在原版制作装置1中，地址信号发生电路6产生地址数据ID，其值随着盘基2的旋转依次变化，同步数据和其它数据被加到其上，以在地址区域AR2中记录。该数据被调制并在合成电路8中与摇摆信号WB合成，并提供到驱动的电路5。沟槽的弯曲在预定的角度间隔处被中断，而且由凹坑序列组成的地址数据被记录在扇区结构(图4)的头标处。

在最终由盘基2生产的光盘中，即使地址数据因为尘埃或者其它偏差不能正确地被读取，然而，基于沟槽的弯曲，通过内插，每一个扇区能正确地被存取。因此，具有低的地址数据冗余，而且记录在光盘上的地址能绝对地被检测。

在原版制作装置1中，盘基2通过转换摇摆信号WB的频率被同心地分区，而且轨道中扇区的数量从内径上的区域朝着外径的区域依次增加。区域CLV技术被利用，因此，提高盘的信息存取速率。

来自邻近轨道的串音能有效地避免，而且通过将地址区域AR2分成两个区域，并且分别将一个区域中的地址数据分配在其后的沟槽的扇区中，而将另一个区域中的地址数据分配到在其后的槽脊的扇区中，地址数据能适当地被读取。

在从原版制作装置1产生的盘基2上产生光盘时，激光束照射在光盘的信息记录面上，如图5所示的。光传输层大约有0．1毫米厚。当激光束经由光学系统通过光传输层以较大的数值孔径传输时，倾斜影响有效地被避免，而且数据能容易记录在信息记录面上或者从信息记录面读取。

主轴控制和其它伺服处理是基于在光盘12上面所形成的沟槽的弯曲而进行的。基于沟槽的弯曲的高精度时钟CK在PLL电路35中产生，而且扇区的定时由图6中所显示的簇计数器38检测。

在图7和8中显示的光盘装置中，当650nm波长的激光束经由物镜7(其工作距离DW以0．781的数值孔径设置到560μm)照射光盘时，再生信号RF(其信号电平根据的返回光的光能量而变化)由光头11产生。光头也产生再生信号MO(其信号电平根据返回光的极化面而变化)、用于沟槽或凹坑序列的推-拉信号PP(其信号电平根据激光的照射位置的变化而变化)以及聚焦误差信号FE(其信号电平根据散焦量而变化)。

摇摆信号WB由摇摆信号检测电路39从推-位信号PP中提取，被数字化，而且边缘信息从其中提取。在其后的PLL电路35中，具有提取的边缘信息的信号S1的相位以及来自分频器35B的输出信号CK的相位被锁定，以便产生读／写时钟R／W CK。

通过数字化摇摆信号而获得的边缘信息具有正确的相位信息，这是因为摇摆信号WB基于单一频率载波信号。高精度读／写时钟R／W CK通过锁定边缘信息的相位而产生。

以在地址检测电路37中从地址区域AR2检测的帧的同步定时，读／写时钟Ｒ／W CK被簇计数器38计数，以便在记录／再现电路53(图1)中建立写／读定时。因而，激光束照射位置能精确地确定，而且写和其它操作的定时能被精确地设置。因此，用户数据能以高密度记录。即使同步帧所需要的定时由于尘埃或者其它偏差不能在地址检测电路37中正确地被检测，正确的定时仍能通过用簇计数器38计数从PLL电路35输出的读／写时钟R／W CK而确定。

在图1中显示的光盘装置10中，通过控制如上所述的记录定时，视频信号和音频信号在编码器51中用MPEG格式被压缩，并且转化成为用户数据DU，它以ECC块为单位组合，如果光盘12是磁光盘，基于ECC块中的数据，通过调制线圈驱动电路56，调制磁场加到激光束照射位置，而从光头11所发射的激光束的光能量以与读／写时钟R／W CK同步的定时间歇地增加。这样，有2T的最大限度游程长度以及T的最小游程长度的标记被产生，用户数据DU以0．21μm／比特的轨道记录密度被记录，而且可以记录三小时的视频和音频信号。

如果光盘12是相变型或者一次写入型盘，基于ECC块中的数据，以与读／写时钟R／W CK同步的定时，激光束的光能量由激光器驱动电路57间歇地转换。结果，形成类似的凹坑序列，而且用户数据DU以0，21μm／比特的轨道记录密度被记录，而且可以记录三小时的视频和音频信号。

在ECC块中的用户数据DU被分配到四个顺序的扇区，并且被记录。即使尘埃或者其它微粒出现，通过精确地按照高精度时钟检测开始记录所需要的定时并通过内插而检测正确的定时，数据能在扇区中精确地被记录。

在读取中，扇区被检测，在由光头11获取的再生信号RF或者MO被数字化之后，再生时钟被产生以便获取解码的数据。与从凹坑序列中所获取的再生信号RF的S   N比相比较，从磁光盘所获取的再生信号MO的S-N比更小。然而，当由凹坑序列组成的地址区域AR2在每一个区域上径向地形成时，来自凹坑序列的再生信号MO的串音被有效地避免。

用户数据经由存储器54在编码器51和解码器52之间输入或者输出，而且用户数据以这样一个数据传送速率间歇地记录在光盘上或者从光盘读取，该传送速率远快于编码器51和解码器52的数据传送速率。用户数据以簇为单元记录，以便提供足够的寻找时间。即使因为振动和其它偏差发生偏轨，连续的视频和音频信号仍能被记录或者读取而无须中断。

当用户选择了多通道模式(其中视频信号和音频信号的两个通道被同时处理)或者在记录之后模式时，光盘12的旋转速度转换成两倍于正常的旋转速度。当连续的视频信号和音频信号经由存储器54间歇地记录在光盘上或者从光盘读取时，提供有足够的空闲时间来存取光盘12，光盘装置将空闲时间分配到在另一个通道上的数据记录或者读取，或者分配到由光头进行的寻找操作，以同时对视频和音频信号的两个通道进行处理。

当如上所述的光盘12被存取时，再生信号RF或者MO的信号电平会因为在光盘12的表面上小的尘埃和其它微粒而发生变化。经由具有大数值孔径的光学系统，通过其厚度为0．1毫米的光传输层存取光盘，差错率会恶化。为了避免它，在图15中所显示的光盘被容纳在盘盒60中，这样盘不能被提取。甚至当被装载到盘单元10时，盘盒阻止尘埃和其它微粒附着在盘上。

在盘盒60中，通过滑动活门68(图17)以及通过分别在上壳63和下壳64中形成的开口63A和64A暴露盘，光盘12被暴露给激光束。活门68和上壳63或者下壳64之间的间隙由围绕开口63A和64A而设置的缓冲件63D和640限制，而且尘埃和其它微粒的侵入被有效地避免(在图17中所示的)。

在图19至25中显示的盘盒60中，活门被如此形成，即，如果在由第一停止器75A与75B进行的第二停止器79A和79B的运动的调整通过按压钮70A与70B而释放之后，第二停止器79A或者79B和活门68之间的啮合不由按压钮71A或者71B而释放的话，则使得它不滑动。

如果钮70A、71A或者70B、71B不按顺序操作，则活门68被禁止滑动。因此，只有必要时开口63A和64A被才被暴露，进而减少尘埃和其它微粒的侵入。

当图26中所显示的光盘在托盘85中被装载时，在系统控制电路34的控制下操作的驱动机构使盘盒滑动至托盘之中，这样钮70A与70B由托盘上的突起物82A与82B压住。滚轴83然后按压钮71A，其后按压活门68以滑动活门，并且通过开口63A和64A暴露盘12，以由光头11进行存取。

如图27中显示的，盘识别器50检测作为各个凹槽部分66所形成的标记是否呈现在盘盒60上的识别区域63B或者64B中，以确定在盘盒之内的光盘的类型(例如盘是热磁盘、重写盘、相位变化盘，等)。

如果光盘12是磁光盘，利用热磁记录，调制线圈驱动电路56和激光器驱动电路57用来记录用户数据DU。如果光盘是相变型光盘或者一次写入型光盘，仅仅需要激光器驱动电路来记录用户数据。照射光盘的激光束L的能量由每一个光盘的类型决定，其能量电平被存储在存储器54中。

根据本发明，数据能通过热磁记录或者由激光束进行局部加热而不利用热磁记录来有选择地记录在光盘上，这取决于在盘盒60中所形成的凹槽部分被表明时的光盘的识别。按照这样的识别，调制线圈驱动电路56和激光器驱动电路57的操作被控制。

所需数据也能记录在一种双面磁光盘或者非磁型的光盘上。

图28是光头91中物镜的另一个实施例的分解图，其中相同的参考标号用来表示与图8中所显示的相同的部分。

在光头91中，物镜97由类似于在图8实施例中的物镜17的第一透镜97A和第二透镜97B形成。第一透镜97A相对于第二透镜97B可由促动器97D移动，这样透镜97A和97B之间的距离D能变化。图8实施例的相同的数值孔径和工作的距离通过图28实施例可达到。另外，图28的实施例能设置致密盘、DVD等所需的数值孔径与工作距离，这取决于使用光头的光盘的类型。盘类型可以以上述的方式被识别。

光头的另一个实施例在图29中显示，包括用以纠正偏差的偏差纠正板，该偏差可由转换数值孔径而造成。

在上述的实施例中，描述了容纳在盘盒中的光盘。然而，本发明不被限制于此，而且如果无须利用盘盒便能避免尘埃和其它微粒的影响，本发明的光盘装置可以接收直接放在装载托盘上面的光盘。

如上所述，基于在盘盒中形成的凹部就可识别该光盘。然而，本发明不被限制于此，例如，光盘可以由在写入区域中预先格式化的信息确定，或由光传输层的厚度确定，该厚度可以以来自光传输层的表面的聚焦误差信号的峰值和从信息记录侧获取的聚焦误差信号的峰值为函数而被测量，或者由从光盘反射回来的光能量来确定。

在上述实施例中，8K字节的数据被记录在由凹坑序列确定的一地址区域AR2中。然而，其它量的数据可以被记录；而且地址可以由沟槽的弯曲来表示，而不是由凹坑序列表示。而且，信息可以被记录作为槽脊-沟槽记录或者简单的沟槽记录。

尽管如上所述整个沟槽都由摇摆信号来弯曲时，但也可只弯曲沟槽的一条边缘，或者，沟槽的两条边可以用不同的摇摆信号弯曲。

已经描述沟槽被如此形成，即，在槽脊-沟槽记录中轨道节距是的0．5μm。然而，通过设置适当的轨道节距与轨道记录密度，轨道节距可以设置到0．64μm或者更少。

盘的光传输层的厚度被描述为0．1毫米，然而，将光传输层的厚度设置为177μm或更小，就可使用热磁记录。光传输层的厚度被建议至少为10μm。

上面已描述记录的数据具有0．21μm／比特的轨道记录密度，但是，当提供象前面描述的相同的容量时，轨道记录密度也可以是0．23μm／比特。最短的比特长度和最短的标记长度可以是0．3μm；而且最大限度游程长度可以是3T，最小游程长度可以是1T，而且最短的比特长度和最短的标记长度可以是3／2比特。

已经描述激光束具有650nm的波长，它由数值孔径为0．78的光学系统发射。光学系统应该有大的数值孔径；以及0．78或更大的数值孔径，工作距离是560μm或者更小。

本发明适用于可记录光盘和只读光盘。

尽管本发明的优选实施例及其修改已在这里详尽地描述，应理解的是，本发明不局限于这些具体的实施例和变型，在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域内的普通技术人员可作出各种变化和改型。

Claims (34)

1．一种光盘装置，用于存取从多种类型中选择的光盘，包括：

光头，用于采用至少0．70的数值孔径和不大于560μm的工作距离将激光束照射在所述光盘上，以从其上获得信号；

用于识别所述光盘的类型并输出识别结果的装置；和

信号处理单元，用于根据所述识别结果来处理从所述光头而获得的所述信号，以恢复记录在所述光盘上的数据。

2．按照权利要求1所述的光盘装置，其中所述光头从由所述光盘反射的所述激光束中接收带有光能量和极化面的返回光，并输出第一再生信号和第二再生信号，所述第一再生信号的信号电平按照所述返回光的极化面而变化，所述第二再生信号的信号电平按照所述返回光的光能量而变化；和其中所述处理单元根据所述光盘识别单元的所述识别结果有选择地处理所述第一或第二再生信号。

3．一种光盘装置，用于存取记录在从多种类型光盘中选择的光盘上的数据，包括：

光头，位于光盘的照射侧，用于将具有光能量的激光束照射在所述光盘上，并接收从所述光盘获得的并具有极化面的返回光，以从其上产生信号；

磁场发生单元，位于光盘的所述照射侧，用于将调制磁场施加到照射到所述光盘的所述激光束上；

用于识别所述光盘的类型并输出识别结果的装置；

控制单元，用于根据所述光盘识别单元的所述识别结果来控制所述激光束的光能量，并且根据所述识别结果来控制对由所述磁场发生单元施加的所述调制磁场的调制；和

处理单元，用于根据所述识别结果来处理所述信号，以恢复记录在所述光盘上的数据。

4．按照权利要求3所述的光盘装置，其中，所述光头产生第一再生信号和第二再生信号，所述第一再生信号的信号电平按照所述返回光的极化面而变化，所述第二再生信号的信号电平按照所述返回光的光能量而变化；和其中所述处理单元根据所述识别结果有选择地处理所述第一或第二再生信号。

5．按照权利要求3所述的光盘装置，其中：

所述光头包括离开和在所述光盘一侧的诸预定物镜；和

所述磁场发生单元是与所述物镜设置在所述光盘的相同侧的线圈。

6．按照权利要求3所述的光盘装置，其中：

所述光头包括数值孔径为0．70或更大且工作距离为560μm或更小的光学系统。

7．按照权利要求3所述的光盘装置，其中：

所述光盘的类型包括第一类型第二类型，所述第一类型用于通过热磁记录来记录所需数据，所述第二类型用于通过由激光束的局部加热来记录所需数据；和

其中所述识别单元识别所述第一或所述第二类型的光盘。

8．按照权利要求7所述的光盘装置，其中：

所述第二类型光盘是相变型光盘。

9．按照权利要求7所述的光盘装置，其中：

所述第二类型光盘是一次写入型光盘。

10．按照权利要求3所述的光盘装置，其中：

所述识别单元识别只读光盘。

11．按照权利要求3所述的光盘装置，其中：

所述光盘被容纳在盘盒中，所述盘盒上面形成有识别部分；和

所述识别单元根据在所述盘盒上形成的所述识别部分来识别所述光盘。

12．一种盘盒，用于容纳光盘，该光盘为多种类型光盘中的一种，所述光盘由光学系统存取，所述光学系统包括：光头、光盘识别单元以及信号处理单元，所述光头用于将激光束照射在所述光盘上以从反射光束中产生信号，所述光盘识别单元用于识别光盘的类型，所述信号处理单元用于根据所述光盘识别单元的识别来处理由所述光头产生的所述信号，所述盘盒包括：

盘盒外壳，用于在其中容纳所述光盘；和

识别部分，其设置在所述盘盒外壳上，用于识别所述光盘的类型。

13．按照权利要求12所述的盘盒，其中，所述识别部分识别光盘是采用热磁记录来记录所需数据的第一类型光盘，还是采用由激光束照射所述光盘所导致的局部加热来记录所需数据的第二类型光盘。

14．一种光盘装置，用于存取记录在从多种类型中选择的光盘上的数据，包括：

光头装置，用于采用0．70或更大的数值孔径和560μm或更小的工作距离将激光束照射在所述光盘上，以从所述激光束的反射中产生信号；

光盘识别装置，用于识别所述光盘的类型并输出识别结果；和

信号处理装置，用于根据所述光盘识别装置的所述识别结果来处理由所述光头装置产生的所述信号，以恢复记录在所述光盘上的数据。

15．按照权利要求14所述的光盘装置，其中所述光头装置接收从所述光盘反射的所述激光束的并带有光能量和极化面的返回光，以输出第一再生信号和第二再生信号，所述第一再生信号的信号电平按照所述返回光的极化面而变化，所述第二再生信号的信号电平按照所述返回光的光能量而变化；和其中所述处理装置根据所述光盘识别单元的所述识别结果有选择地处理所述第一或第二再生信号。

16．一种光盘装置，用于存取记录在从多种类型光盘中选择的光盘上的数据，包括：

光头装置，位于光盘的照射侧，用于将具有光能量的激光束照射在所述光盘上，并接收从所述光盘获得的并具有极化面的返回光，以从其上产生信号；

磁场发生装置，位于光盘的所述照射侧，用于将调制磁场施加到照射到所述光盘的所述激光束上；

光盘识别装置，用于识别所述光盘的类型并输出识别结果；

控制装置，用于根据所述光盘识别单元的所述识别结果来控制所述激光束的光能量，并且根据所述识别结果来控制对由所述磁场发生单元施加的所述调制磁场的调制；和

处理装置，用于根据所述识别结果来处理所述信号，以恢复记录在所述光盘上的数据。

17．按照权利要求16所述的光盘装置，其中，所述光头装置产生第一再生信号和第二再生信号，所述第一再生信号的信号电平按照所述返回光的极化面而变化，所述第二再生信号的信号电平按照所述返回光的光能量而变化；和其中所述处理装置根据所述识别结果有选择地处理所述第一或第二再生信号。

18．按照权利要求16所述的光盘装置，其中：

所述光头装置包括离开和在所述光盘一侧的诸预定物镜；和

所述磁场发生装置是与所述物镜设置在所述光盘的相同侧的线圈。

19．按照权利要求16所述的光盘装置，其中：

所述光头装置包括数值孔径为0．70或更大且工作距离为560μm或更小的光学系统。

20．按照权利要求16所述的光盘装置，其中：

所述光盘的类型包括第一类型和第二类型，所述第一类型用于通过热磁记录来记录所需数据，所述第二类型用于通过由激光束的局部加热来记录所需数据；和

其中所述识别装置识别所述第一或所述第二类型光盘。

21．按照权利要求20所述的光盘装置，其中：

所述第二类型光盘是相变型光盘或一次写入型光盘。

22．按照权利要求20所述的光盘装置，其中：

所述第二类型光盘是一次写入型光盘。

23．按照权利要求16所述的光盘装置，其中：

所述识别装置识别只读光盘。

24．按照权利要求16所述的光盘装置，其中：

所述光盘被容纳在盘盒中，所述盘盒上面形成有识别部分装置；和

所述识别装置根据在所述盘盒上形成的所述识别部分装置来识别所述光盘。

25．一种盘盒，用于容纳光盘，该光盘为多种类型光盘中的一种，所述光盘由包括光学系统存取，所述光学系统包括：光头装置、光盘识别装置和信号处理装置，所述光头装置用于将激光束照射在所述光盘上以从反射光束中产生信号，所述光盘识别装置用于识别光盘的类型，所述信号处理装置用于根据所述光盘识别装置的识别来处理由所述光头装置产生的所述信号，所述盘盒包括：

盘盒外壳装置，用于在其中保持所述光盘；和

识别部分装置，其设置在所述盘盒外壳装置上，用于识别所述光盘的类型。

26．按照权利要求25所述的盘盒，其中，所述识别部分装置识别光盘是采用热磁记录来记录所需数据的第一类型光盘，还是采用由激光束照射所述光盘所导致的局部加热来记录所需数据的第二类型光盘。

27．一种光盘存取方法，用于存取从多种类型中选择的光盘，包括如下步骤：

利用具有0．70或更大的数值孔径和560μm或更小的工作距离的光头将激光束照射在所述光盘上，以从其上获得信号；

识别所述光盘的类型并输出识别结果；和

根据所述识别结果来处理从所述光头照射而获得的所述信号，以恢复记录在所述光盘上的数据。

28．按照权利要求27所述的光盘存取方法，还包括如下步骤：从由所述光盘反射的所述激光束中接收带有光能量和极化面的返回光；产生其信号按照所述返回光的极化面而变化的第一再生信号；产生其信号电平按照所述返回光的光能量而变化的第二再生信号；和根据所述识别结果有选择地处理所述第一或第二再生信号。

29．一种光盘存取方法，用于存取记录在多种类型光盘中选择的光盘上的数据，包括如下步骤：

将具有光能量的激光束照射在所述光盘上；

接收从所述光盘反射的并具有极化面的返回光，以从其上产生信号；

将调制磁场施加到照射到所述光盘的所述激光束上；

识别所述光盘的类型并输出识别的结果；

根据所述识别结果来控制所述激光束的光能量，并且根据所述识别结果来控制对所述施加的调制磁场的调制；和

根据所述识别结果来处理所述信号，以恢复记录在所述光盘上的数据。

30．按照权利要求29所述的光盘存取方法，还包括如下步骤：产生第一再生信号和第二再生信号，所述第一再生信号的信号电平按照所述返回光的极化面而变化，所述第二再生信号的信号电平按照所述返回光的光能量而变化的第二再生信号；和根据所述识别结果有选择地处理所述第一或第二再生信号。

31．按照权利要求29所述的光盘存取方法，其中：所述识别步骤识别第一类型光盘和第二类型光盘，所述第一类型光盘用于通过热磁记录来记录所需数据，所述第二类型光盘用于通过由激光束的局部加热来记录所需数据。

32．按照权利要求31所述的光盘存取方法，其中所述识别步骤识别所述第二类型光盘作为相变型光盘。

33．按照权利要求31所述的光盘存取方法，其中所述识别步骤识别所述第二类型光盘作为一次写入型光盘。

34．按照权利要求29所述的光盘存取方法，其中所述识别步骤识别只读型光盘。

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