CN1359517A - 光盘、光盘装置以及光盘的读出方法 - Google Patents

光盘、光盘装置以及光盘的读出方法 Download PDF

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Abstract

在具有多个信息面的光盘上进行写入读出时,检测光点聚焦的信息面,获得与聚焦面对应的信号,改善读出信号的质量。包括将光束聚焦照射在光盘面上的聚光装置105、在光盘面上控制聚焦点的焦点位置的聚焦控制装置109、在光盘的轨道上控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点的位置的跟踪控制装置110、接收所聚焦的光束在光盘面上的反射光的光检测装置107、检测在光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置112,根据上述聚焦状态检测装置的检测值控制激光器驱动装置,针对各所述光盘的多个信息面设定光束在读出时的发射光量。

Description

光盘、光盘装置以及光盘的读出方法
技术领域
本发明涉及一种通过让激光照射光盘介质进行信息写入的光盘以及光盘装置。
背景技术
近年来,光盘装置作为写入、读出大容量数据的方式获得了广泛的开发,希望达到更高存储密度,这其中的一种方式就是利用了结晶-非结晶之间的可逆的状态变化的相变型光盘装置。
在相变化型光盘装置中,通过激光照射衬底上的存储薄膜,使其加热升温,在结构上引起结晶学上的相变化,进行信息的写入与删除。通过采用将结晶部非晶化的峰值功率和将非晶部结晶化的偏置功率这两种功率,让半导体激光照射光盘介质,在光盘介质上形成标记(非晶部)、夹持标记的空格(结晶部)。所写入的标记和空格,反射率不同,由聚焦在光盘上的光点将上述标记和空格的反射率的不同作为信号检测出来,读出信息。
这些标记和空格用于在光盘上的引导槽的凸部和凹部的两方的轨道上写入的凹凸存储技术中。
在光盘介质上,预先在生产工厂,与引导槽同时每隔一定间隔以凹凸的凹坑形成表示光盘上的位置(地址)的地址信息(预刻凹坑地址)。在地址区域,由有无凹坑和其长度的变化来表现。
现有的光盘装置的构成如图2所示。
在图2中,201表示光盘、202表示半导体激光器、203表示将半导体激光器发射的光束变换成平行光束的准直透镜,204表示分束器、205表示将光束聚集在光盘表面上的聚光装置,206表示将光盘反射衍射后的光束聚集在光检测装置上的聚光透镜,207表示接收聚光透镜所聚集的光的光检测装置,208表示对光检测装置的输出电压进行四则运算的读出信号运算装置,209表示将光点在光盘表面上进行焦点位置控制的聚焦控制装置,210表示将光点在光盘的轨道上进行位置控制的跟踪控制装置,211表示移动聚光装置的执行机构,212表示驱动半导体激光器的激光驱动装置,215表示信号处理部。
发明内容
但是,在现有的构成中,当光盘从单面向多个信息面进行信息的写入、读出时,要读出第2层(内层)中预先设置的地址时,到达第2层的光束的光量,由于第1层(表面层)的吸收与反射而产生损耗,所以与透过第1层的光的透过率成正比。
到达第2层的光,由第2层的预刻凹坑地址反射、衍射,再次透过第1层,到达光检测装置。到达光检测装置的光束的光量,与第1层的透过率的平方和第2层的反射率成正比。
例如,第1层的透过率为50%时,到达第2层的光是在透过第1层在第2层衍射,再次透过第1层返回到光检测装置上的光量,如果以第1层的光量为1,则为1×0.5×0.5×R2=0.25×R2。式中R2为第2层的反射率。在具有第1层和第2层的存储层的写入标记和空格的反射率差(ΔR)相等的光学特性的光盘中,由预刻凹坑衍射的光返回到光检测装置上的光量,依赖于第1层的透过率的平方和第2层的反射率,当第1层的透过率小,或者第2层的反射率小的情况下,第1层和第2层的预刻凹坑地址的信号幅度上产生差,要正确读出第2层的预刻凹坑地址是困难的。
本发明正是解决上述课题的发明,其目的在于由聚焦状态判定装置检测出光点聚焦的存储层,由信号品质改善装置改善读出信号品质获得对应于光点聚焦的存储层的最优信号品质,并且改善第2层的预刻凹坑地址的读出信号特性。
为解决上述问题,本发明的光盘,是具有多个信息面、以各信息面形成为螺旋状或者同心圆状的凹部和在所述凹部之间的凸部两方作为存储轨道、预先形成表示光盘上的位置等的识别信号、利用通过光束照射改变局部的光学常数或者物理形状写入信息信号的光盘,其特征是,所述识别信号由光学上的深度或者高度在多个信息面上不相同的凹凸状的预刻凹坑所构成。
又,本发明的光盘装置,其特征是包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由所述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测装置、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据所述聚焦状态检测装置的检测值控制激光器驱动装置,针对各所述光盘的多个信息面设定光束在读出时的发射光量。
又,本发明的光盘装置,其特征是包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在上述光盘面上聚焦照射由上述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由上述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在上述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在上述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在上述光盘面上的反射光的光检测装置、切换控制上述光检测装置的输出值的增益的增益控制装置、检测在上述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据上述聚焦状态检测装置的检测值控制增益控制装置,针对上述光盘的每个信息面设定上述光检测装置的输出电压。
又,本发明的光盘装置,其特征是包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在上述光盘面上聚焦照射由上述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由上述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在上述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在上述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在上述光盘面上的反射光的光检测装置、控制上述光检测装置的输出值的均衡特性的均衡控制装置、检测在上述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据上述聚焦状态检测装置的检测值,针对各所述光盘的多个信息面设定均衡特性。
又,本发明的光盘装置,其特征是包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在上述光盘面上聚焦照射由上述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由上述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在上述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在上述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在上述光盘面上的反射光的光检测装置、检测在上述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据上述聚焦状态检测装置的检测值,针对各所述光盘的多个信息面设定聚焦位置。
又,本发明的光盘装置,其特征是包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在上述光盘面上聚焦照射由上述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由上述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在上述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在上述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在上述光盘面上的反射光的光检测装置、检测在上述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据上述聚焦状态检测装置的检测值,针对各所述光盘的多个信息面设定跟踪位置。
又,本发明的光盘装置,其特征是包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在上述光盘面上聚焦照射由上述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由上述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在上述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在上述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、控制由上述聚焦装置聚焦的光束的距焦点在上述光盘面上的倾斜的倾斜控制装置、接收所聚焦的光束在上述光盘面上的反射光的光检测装置、检测在上述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据上述聚焦状态检测装置的检测值,针对各所述光盘的多个信息面设定倾斜位置。
附图说明
图1是本发明实施方式1以及实施方式5中的光盘装置的构成图。
图2是现有的光盘装置的构成图。
图3是在本发明实施方式1的光盘装置中写入读出光盘的构成图。
图4是为说明在本发明实施方式1的光盘装置中写入读出光盘原理的图。
图5是为说明在本发明实施方式1的光盘装置中的聚焦状态检测装置的图。
图6是为说明在本发明实施方式3的光盘装置中的聚焦状态检测装置的图。
图7是为说明在本发明实施方式4的光盘装置中的聚焦状态检测装置的图。
图8A、8B、8C、8D是表示本发明实施方式1中的光盘装置的构成图。
图9是为说明在本发明实施方式4的光盘装置在信号品质改善后的波形的图。
图10是为说明本发明的实施方式1中的光盘的图。
图11是为说明本发明的实施方式6中的光盘的图。
图12是为说明本发明的实施方式7中的光盘的图。
图13是为说明本发明的实施方式8中的光盘的图。
图14是为说明本发明的实施方式9中的光盘的图。
图15是为说明本发明的实施方式10中的光盘的图。
图16A、B是为说明本发明的实施方式7中的均衡器特性的图。
图17是为说明本发明的实施方式8中的聚焦位置的图。
图18是为说明本发明的实施方式9中的跟踪位置的图。
图19是为说明本发明的实施方式10中的径向倾斜的图。
图20是为说明本发明的实施方式10中的切线倾斜光盘的图。
图21是为说明在本发明的实施方式2的光盘装置中的聚焦状态检测装置的图。
图22是为说明在本发明的实施方式5的光盘装置在信号品质改善后的波形的图。
图23是为说明现有的光盘装置的写入读出原理的图。
图24是为说明现有的光盘装置的写入读出原理的图。
图25是表示现有光盘装置的写入读出的试验结果的图。
图26是表示本发明的实施方式11的光盘装置的写入读出的试验结果的图。
图27是表示本发明的实施方式12中的光盘装置的构成图。
图28是表示为说明本发明的实施方式12中的写入补偿原理的图。
图29是表示为说明本发明的实施方式12中的写入补偿原理的图。
图30是表示本发明的实施方式11中的光盘装置的构成图。
图31是表示说明本发明的实施方式13的图。
图32是表示本发明的实施方式13中的写入读出顺序的流程图。
图33是表示本发明的实施方式14中的写入读出顺序的流程图。
图34是表示本发明的实施方式1的光盘装置中写入读出的光盘的图。
图35是表示本发明的实施方式15以及16中的光盘的构成图。
图36是为说明本发明的实施方式14中的写入补偿原理的图。
具体实施方式(实施方式1)
以下参照附图说明本发明的实施方式1。
图1是表示本发明的实施方式1的光盘装置的构成图。
在图1中,101表示光盘、102表示半导体激光器、103表示准直透镜,104表示分束器、105表示聚焦装置,106表示聚光透镜,107表示光检测装置,108表示读出信号运算装置,109表示聚焦控制装置,110表示跟踪控制装置,111表示执行机构,112表示聚焦状态检测装置,113表示激光驱动装置,115表示信号处理部。
以下说明读出动作。
光盘101,例如是具有2个信息面的光盘,光点聚焦在光盘101的2个信息面中的任一个上并将信息读出。
从半导体激光器102发出的激光束,通过准直透镜103、分束器104、聚焦装置105,聚焦在光盘101的2个信息面中的一个上。所聚集的光点,在光盘101上反射和衍射,通过聚焦装置105、分束器104、聚光透镜106,聚集在光检测装置107上。所聚集的光,按照光检测装置上的各接收元件A、B、C、D的光量输出电压信号,在读出信号运算电路108中对上述电压信号进行四则运算。
读出信号运算装置的输出的FE信号被传送给聚焦位置控制装置109。读出信号运算装置的输出的TE信号被传送给跟踪控制装置110。读出信号运算装置的输出的RF信号被传送给聚焦状态检测装置112。
聚焦位置控制装置109根据与FE信号对应的电压输出,驱动执行机构111,控制光点在光盘101的2个信息面中的任一个上的焦点位置。
跟踪控制装置110根据与TE信号对应的电压输出,驱动执行机构111,控制光点在光盘101的2个信息面中的任一个面上的所希望的轨道位置的跟踪位置控制。
根据聚焦位置控制装置和跟踪位置控制装置所控制的光点,通过读出光盘上的凹凸的预刻凹坑,或者相变型光盘的反射率的不同的浓淡标记和空隙,可以将写入在光盘上的信息读出。
聚焦状态检测装置112,根据RF信号,检测出光点在光盘101的2个信息面中的任一面上是否聚焦。聚焦状态检测装置112的检测值被传送到激光驱动装置113中,控制半导体激光器102的光输出。
以下利用图3说明光盘101的构成。
图3是表示具有2个信息面的光盘的光学特性的一例。
2个信息面中以光束的入射侧作为第1层的信息面,只有透过第1层的光束才能到达第2层信息面。
对第1层的构成进行说明。在相变型光盘装置中,通过以让结晶部非晶化的峰值功率、以及将非晶部结晶化的偏置功率的2个功率将半导体激光照射到光盘介质上,形成光盘介质上的标记(非晶部)和夹持标记的空隙(结晶部)。
结晶部的光学特性,第1层结晶发射率301为9%,第1层结晶吸收率302为41%,第1层的结晶透过率303为50%。在此,百分比是针对所照射的光束强度为100%的情况而言。
非晶部的光学特性,第1层非结晶发射率304为3%,第2层非结晶吸收率305为27%,第1层非结晶透过率306为70%。
从第1层的数据区域检测出的信号,上述第1层结晶发射率301和第1层非结晶发射率304的差(ΔR1)与第1层所检测的信号对应。这时第1层的ΔR1为6%。
针对第2层的构成进行说明。
结晶部的光学特性,第2层结晶反射率307为13%,第2层结晶吸收率308为65%,第2层的结晶透过率309为22%。
非晶部的光学特性,第2层非结晶反射率310为37%,第2层非结晶吸收率311为37%,第2层非结晶透过率312为26%。
从第2层的数据区域检测出的信号,上述第2层结晶反射率307和第2层非结晶反射率310的差(ΔR2)与第2层所检测的信号对应。
但是,只有透过第1层信息面的光才能到达第2层的信息面。又,同样,在第2层反射以及衍射的光中返回到光检测装置中的光,只有透过第1层的光才能到达。
第1层的透过率在结晶部和非晶部不同,在结晶部为50%,在非晶部为70%。这时,考虑到光盘初始化后的状态,考察第1层整个面均为结晶状态的情况。当第1层整个面均为结晶状态时,由于第1层结晶透过率303为50%,到达第2层的光为50%。在这些光中,在第2层进行反射与衍射,再次透过第1层,从第2层反射的光中的50%被透过。即,透过第1层后到达第2层的光再次透过第1层时,将产生50%×50%=25%的光量损失。这样,第2层的信号振幅(ΔR2)为将第2层结晶状态的反射率和第2层非结晶反射率的差乘以往返第1层的损失25%,即ΔR2=-24%×25%=-6%。在此,ΔR1以及ΔR2的运算中的结晶反射率和非结晶反射率的差的部分的计算为(结晶反射率)-(非结晶反射率)。第2层的ΔR2为负数,是因为第2层结晶反射率<第2层非结晶反射率。
在具有2个信息面的光盘中,通过做成上述那样的光学特性,使得第1层的数据区域和第2层的数据区域中的信号振幅平衡,在第1层和第2层之间没有区别,可以获得可确保质量的稳定的信号。
以下利用图4说明信息的写入与读出的流程。
如果将光盘插入光盘装置中,在激光驱动步骤(激光驱动装置113)让激光器发光(激光器ON)。光点在聚焦控制步骤(聚焦控制装置109)被控制在光盘的任意半径和任意层的轨道的焦点位置上(聚焦ON)。在跟踪控制步骤(跟踪控制装置110)光点被控制在第1层的任意轨道的位置上(跟踪ON)。在聚焦状态判定步骤(聚焦状态检测装置112),判定是否是光点聚焦的层(判定写入层)。
以下说明,在聚焦状态判定步骤检测光点的聚焦状态的结果为聚焦在第1层的情况。
在激光器驱动步骤(激光器功率设定)命令让读出信号在第1层为最优化。激光器驱动步骤对半导体激光器的功率进行最优控制,以在读出信号运算步骤(读出信号运算装置108)所运算后的信息为基础,正确检测出地址信息(第1层地址检测)。然后,向第1层的指定扇区开始进行数据写入读出。
以下说明,在聚焦状态判定步骤检测光点的聚焦状态的结果为聚焦在第2层的情况。
在激光器驱动步骤(激光器功率设定)命令让读出信号在第2层为最优化。激光器驱动步骤对半导体激光器的功率进行最优控制,以在读出信号运算步骤所运算后的信息为基础,正确检测出地址信息(第2层地址检测)。然后,向第2层的指定扇区开始进行数据写入读出。
以下说明读出具有图3那样的光学特性的光盘的地址区域时的读出原理。
图8A是表示光盘的第1层的引导槽和地址部的示意图。801为作为引导槽的槽轨道,802为在引导槽之间的台阶轨道。在光盘介质上,预先在生产工厂,在形成引导槽的槽轨道801的同时,作为表示光盘上的位置(地址)的地址信息每隔一定间隔形成预刻凹坑805。在光盘的引导槽中以预刻凹坑形成的区域称为地址区域806,其他的引导槽所构成的、可进行数据改写的区域称为数据区域。在地址区域,根据有无凹坑和凹坑的长度来表现地址信息。在上述地址信息中,有预先重复形成了相同长度的凹坑和空隙的区间。其中前半部重复凹坑列为803,后半部重复凹坑列为804。前半部重复凹坑列和后半部重复凹坑列分别以引导槽的槽轨道801为中心在内周侧和外周侧配置成交错状。槽轨道的中心和前半部重复凹坑列的中心之间的间隔为Wa,槽轨道的中心和后半部重复凹坑列的中心之间的间隔为Wb。相邻重复凹坑列之间的间隔为轨道间距Tp。在Wa、Wb以及Tp之间存在着Wa=Wb=Tp/2的关系。807表示预刻凹坑的凹坑深度,第1层的预刻凹坑的凹坑深度为d1,第2层的预刻凹坑的凹坑深度为d2。
图8A虽然表示的是第1层的构造,第2层也和第1层具有相同的构成。但第2层的凹坑深度807为d2。
光点通过图8A所示的地址区域时的读出信号波形的示意图在图5中表示。
以下说明光点扫描第1层的地址区域时的情况。
在图5的上半部,501表示第1层前半部重复凹坑列的读出信号波形,502表示第1层后半部重复凹坑列的读出信号波形。503表示上述前半部重复凹坑列的读出信号波形的中心值和后半部重复凹坑列的读出信号波形的中心值之间的平均值与地电平504之间的电压。505表示第1层的地址部的最大信号振幅,在图3所示光学特性的光盘中,地址部的最大振幅ΔAR1为3%。
以下说明光点扫描第2层的地址区域时的情况。
在图5的下半部,506表示第2层前半部重复凹坑列的读出信号波形,507表示第2层后半部重复凹坑列的读出信号波形。508表示上述前半部重复凹坑列的读出信号波形的中心值和后半部重复凹坑列的读出信号波形的中心值之间的平均值与地电平509之间的电压。510表示第2层的地址部的最大信号振幅,在图3所示光学特性的光盘中,地址部的最大振幅ΔAR2为1.1%。
但是,对于由凹坑衍射的光返回到光检测装置的光量的镜面部,预刻凹坑的衍射比例设定为66%。假定第1层和第2层的预刻凹坑的深度都相等,对上述镜面部的预刻凹坑的衍射的比例随预刻凹坑的深度、宽度、长度的不同而不同,这里取66%为其一例,也可以取其他值。
这里,第1层的地址部的最大信号振幅505和第2层的地址部的最大信号振幅510之间有3倍左右的信号振幅差,由于第1层和第2层的信号质量不同,在各层不能正确再现预刻凹坑地址。
以上表明,有必要由图1的聚焦状态检测装置112判定光点是聚焦在第1层或者第2层中的哪一层,从而改善地址区域的信号质量。
为了让第1层和第2层的地址部的信号振幅对齐,要改变第1层和第2层的预刻凹坑的振幅。
图10是表示预刻凹坑的深度和预刻凹坑地址的读出信号振幅之间的关系。如图10所示,如果光的波长为λ,当预刻凹坑的有效槽深为λ/4时,预刻凹坑地址的读出信号振幅为最大。
在本发明的光盘装置中,通过调整第1层预刻凹坑的深度和第2层预刻凹坑的深度,可以缩小第1层和第2层预刻凹坑地址之间振幅差。
说明具体例。
如图8B所示,为了增大第2层的地址振幅,使其具有以下的构成。
    d1<d2≤λ/4
上式表明,第2层预刻凹坑的槽深度在λ/以下,具有λ/4左右的槽深,为了缩小第1层的地址振幅,通过让第1层预刻凹坑的深度小于第2层预刻凹坑的深度,可以增大第2层预刻凹坑地址的读出信号振幅,缩小第1层预刻凹坑地址的读出信号振幅,从而缩小第1层和第2层预刻凹坑地址的信号振幅差,具有改善第2层地址区域的信号振幅的效果。
作为另一构成,也可以是如图8C所示构成。
    d1<λ/4≤d2并且d1>(d2-λ/4)
上式表明,第2层预刻凹坑的槽深度在λ/4以上,具有λ/左右的槽深,为了缩小第1层的地址振幅,通过让第1层预刻凹坑的深度小于(第2层预刻凹坑的深度)-(λ/4),可以增大第2层预刻凹坑地址的读出信号振幅,缩小第1层预刻凹坑地址的读出信号振幅,从而缩小第1层和第2层预刻凹坑地址的信号振幅差,具有改善第2层地址区域的信号振幅的效果。
作为另一构成,也可以是如图8D所示构成。
    λ/4≤d2<d1
上式表明,第2层预刻凹坑的槽深度在λ/4以上,具有λ/4左右的槽深,为了缩小第1层的地址振幅,通过让第1层预刻凹坑的深度大于第2层预刻凹坑的深度,可以增大第2层预刻凹坑地址的读出信号振幅,缩小第1层预刻凹坑地址的读出信号振幅,从而缩小第1层和第2层预刻凹坑地址的信号振幅差,具有改善第2层地址区域的信号振幅的效果。
又,本发明的光盘的预刻凹坑的深度是表示在考虑了介质的折射率之后的光学上的深度或者高度。(实施方式2)
在实施方式1中,说明通过采用第1层和第2层的槽深不同的光盘和光盘自身的特点,来识别第1层和第2层,在实施方式2中,说明采用第1层和第2层的槽深相同的光盘,而在写入读出装置侧识别第1层和第2层。
在实施方式2~4,说明光点聚焦在光盘上产生信号时,判定是聚焦在第1层上还是聚焦在第2层的聚焦状态检测装置112。
首先,参照附图说明本发明的实施方式2。
针对采用地址区域的预刻凹坑的再现信号判定聚焦状态的聚焦状态检测装置112,采用图5、图21进行说明。
但是,光盘装置的构成图和本发明的实施方式1相同,如图1所示。
为了判定光点是聚焦在第1层和第2层中的哪一层,本发明的光盘装置的聚焦状态检测装置112,根据前半部重复凹坑列2101的读出信号波形的中心值和后半部重复凹坑列2102的读出信号波形的中心值之间的平均值的限幅电压2103,识别第1层和第2层。当限幅电平在一定范围(阀值1a~阀值1b)内的电压值时判定为第1层,当限幅电平在一定范围(阀值2a~阀值2b)内的电压值时判定为第2层。
但是,(阀值1a~阀值1b)和(阀值2a~阀值2b)的范围不相重合,如图5所示,判定方式为,
限幅电平…(阀值1a~阀值1b)=7.5%±Δ...第1层,
限幅电平…(阀值2a~阀值2b)=2.75%±Δ...第2层。该判定由聚焦状态检测装置112进行。在此,Δ表示左边给出数值的10%。即,(阀值1a~阀值1b)为(7.5%+0.75%)~(7.5%-0.75%)。以下相同。
当多个信息面在3个以上时也同样,追加设定一定范围内的限幅电平即可。
或者,为了判定光点是聚焦在第1层和第2层中的哪一层,本发明的光盘装置,根据地址区域再现中的地址部最大振幅2105的电压,识别第1层和第2层。当地址部最大振幅在一定范围(阀值1c~阀值1d)内的电压值时判定为第1层,当地址部最大振幅在一定范围(阀值2c~阀值2d)内的电压值时判定为第2层。
但是,(阀值1c~阀值1d)和(阀值2c~阀值2d)的范围不相重合,如图5所示,判定方式为,
地址部最大振幅ΔAR1…(阀值1c~阀值1d)=3%±Δ...第1层,
地址部最大振幅ΔAR2…(阀值2c~阀值2d)=1.1%±Δ...第2层。该判定由聚焦状态检测装置112进行。
当多个信息面在3个以上时也同样,追加设定一定范围内的地址部最大振幅即可。
以上表明,多个信息面中光点聚焦的信息面可以通过来自地址区域的信号进行识别。
图21表示N层时,X层的例。(实施方式3)
以下,参照附图说明本发明的实施方式3。
针对采用数据区域处于未写入状态的轨道的信号判定聚焦状态的聚焦状态检测装置112,采用图5、图6进行说明。
但是,光盘装置的构成图和本发明的实施方式1相同,如图1所示。
为了判定光点是聚焦在第1层和第2层中的哪一层,本发明的光盘装置的聚焦状态检测装置,保存读出数据区域的未写入轨道中的信号电平的槽电平602。
当槽电平在一定范围(阀值1e~阀值1f)内的电压值时判定为第1层,当槽电平在一定范围(阀值2e~阀值2f)内的电压值时判定为第2层。
当多个信息面在3个以上时也同样,追加设定一定范围内的槽电平即可。
但是,(阀值1e~阀值1f)和(阀值2e~阀值2f)的范围不相重合,如图5所示,判定方式为,
槽电平…(阀值1e~阀值1f)=6%±Δ...第1层,
槽电平…(阀值2e~阀值2f)=2.2%±Δ...第2层。该判定由聚焦状态检测装置112进行。
或者,为了判定光点是聚焦在第1层和第2层中的哪一层,本发明的光盘装置的聚焦状态检测装置112,保存读出镜面部的信号电平的镜面电平601。镜面部,如图8A所示,是指槽轨道801和前半部重复凹坑列803之间、或者前半部重复凹坑列803和前半部重复凹坑列804之间的平坦部分。
当镜面电平在一定范围(阀值1g~阀值1h)内的电压值时判定为第1层,当镜面电平在一定范围(阀值2g~阀值2h)内的电压值时判定为第2层。
在此,镜面部是指光盘上的引导槽或者没有形成预刻凹坑的镜面区域。
当多个信息面在3个以上时也同样,追加设定一定范围内的镜面电平即可。
但是,(阀值1g~阀值1h)和(阀值2g~阀值2h)的范围不相重合,如图5所示,判定方式为,
镜面电平…(阀值1g~阀值1h)=9%±Δ...第1层,
镜面电平…(阀值2g~阀值2h)=3.3%±Δ...第2层。该判定由聚焦状态检测装置112进行。
以上表明,多个信息面中光点聚焦的信息面可以通过来自数据区域处于未写入状态的轨道的信号进行识别。(实施方式4)
以下,参照附图说明本发明的实施方式4。
针对采用数据区域的处于写入状态的轨道的信号判定聚焦状态的聚焦状态检测装置112,采用图7进行说明。
但是,光盘装置的构成图和本发明的实施方式1相同,如图1所示。
在图7中,701~706表示读出第1层的镜面部以及写入信号部(图8的槽轨道801的部分)时的读出信号波形的示意图,707~712表示读出第2层的镜面部以及写入信号部(图8的槽轨道801的部分)时的读出信号波形的示意图。在第1层中,在槽电平704的下方存在写入信号包络。图3表明,在第1层中如果写入标记(光盘的相变膜从结晶状态变化到非结晶状态),反射率从9%降低到3%。相反,在第2层中在槽电平710的上方存在写入信号包络。图3表明,在第2层中如果写入标记,反射率从13%上升到37%。这是由于第1层和第2层的相变膜的构成不同的缘故。
为了判定光点是聚焦在第1层和第2层中的哪一层,说明本发明的光盘装置的聚焦状态检测装置112。首先,说明当光点聚焦在第1层上时,由聚焦状态检测装置判定为第1层的过程。
作为读出数据区域的写入轨道的读出波形的写入信号包络的信号振幅的中心值的写入信号限幅电平703与作为引导槽和没有形成预设凹坑的平坦状的镜面部的信号的镜面电平701的电压之间的电压差,作为镜面-限幅电压差702保存。
这里,当镜面-限幅电压差702在一定范围(阀值1i~阀值1j)内的电压值时判定为第1层。
以下说明当光点聚焦在第2层上时,由聚焦状态检测装置判定为第2层的过程。
作为读出数据区域的写入轨道的读出波形的写入信号包络的信号振幅的中心值的写入信号限幅电平709与作为引导槽和没有形成预设凹坑的平坦状的镜面部的信号的镜面电平707的电压之间的电压差,作为镜面-限幅电压差708保存。
这里,当镜面-限幅电压差708在一定范围(阀值2i~阀值2j)内的电压值时判定为第2层。
但是,(阀值1i~阀值1j)和(阀值2i~阀值2j)的范围不相重合,如图7所示,判定方式为,
镜面-限幅电压差…(阀值1i~阀值1j)=4.95%±Δ...第1层,
镜面-限幅电压差…(阀值2i~阀值2j)=1%±Δ...第2层。该判定由聚焦状态检测装置112进行。
在此,也可以不采用写入信号限幅电平,而采用写入信号中的最大值的写入信号最大电平。
在此,也可以不采用写入信号限幅电平,而采用写入信号中的最小值的写入信号最小电平。
当多个信息面在3个以上时也同样,追加设定一定范围内的镜面-限幅电压差即可。
或者,为了判定光点是聚焦在第1层和第2层中的哪一层,作为读出数据区域的写入轨道的读出波形的写入信号包络的信号振幅的中心值的写入信号限幅电平703与作为处于未写入状态的引导槽的信号的槽电平704的电压之间的电压差,作为槽-限幅电压差706保存。当(写入信号限幅电平)-(槽电平)的运算结果为正时判定为第1层,运算结果为负时判定为第2层。
在此,根据不同的光盘,也可以是当(写入信号限幅电平)-(槽电平)的运算结果为负时判定为第1层,运算结果为正时判定为第2层。
以上表明,多个信息面中光点聚焦的信息面可以通过来自数据区域处于写入状态的轨道的信号进行识别。(实施方式5)
以下,参照附图说明本发明的实施方式5。在实施方式2~4中,说明了为判定是第1层还是第2层的聚焦状态检测装置112。在实施方式5~7中,说明当聚焦状态检测装置112判定出光点聚焦在第2层时,如何让第2层的信号输出与第1层的信号输出相同。
采用图1进行说明。
根据聚焦状态检测装置112的检测值,当判定光点聚焦在第1层时,或者没有确定光点的聚焦状态时,控制激光驱动装置113,驱动半导体激光器102向第1层输出最适合的激光。
根据聚焦状态检测装置112的检测值,当判定光点聚焦在第2层时,聚焦状态检测装置控制激光驱动装置113,驱动半导体激光器102向第2层输出最适合的激光。激光驱动装置113发出指令,驱动半导体激光器102向第2层输出聚焦在第1层时的大约2.7倍的光。以下说明选择2.7倍的理由。
采用图9说明光点扫描地址区域时的情况。
说明光点扫描第1层的地址区域时的情况。
901表示第1层前半部重复凹坑列的读出信号波形,902表示第1层后半部重复凹坑列的读出信号波形。903表示第1层的地址部的最大信号振幅,在图3所示光学特性的光盘中,地址部的最大振幅ΔAR1为3%。904表示槽电平的电压。又,该ΔAR1,作为图5的第1层地址部最大振幅505,从ΔAR1=3%就可表明。
对于激光驱动装置113不采用2.7倍,而是采用和第1层相同的激光功率扫描第2层地址区域的情况进行说明。这时,第2层地址部最大振幅ΔAR2为1.1%。该ΔAR2,作为图5的第2层地址部最大振幅510,从ΔAR2=1.1%就可表明。如果要从1.1%上升到3%,只要将1.1%乘以2.7即可。因此,在实施方式5中,图1的聚焦状态检测装置112,如果判定光点聚焦在第2层,激光驱动装置113的输出,与光点聚焦在第1层时相比,以2.7倍的激光功率驱动光点。
图9表示对第2层以2.7倍的功率驱动的状态。905表示第2层前半部重复凹坑列的读出信号波形,906表示第2层后半部重复凹坑列的读出信号波形。907表示第2层的地址部的最大信号振幅。当由聚焦状态检测装置判定光点聚焦在第2层,由于激光驱动装置以2.7倍的激光功率驱动激光,相对于第1层的光输出,返回到光检测装置上的光量增大2.7倍。其结果,第2层的地址部的最大振幅ΔAR2为3%。
这样,第1层和第2层的地址部最大振幅均为3%,提高了第1层和第2层地址部的读出信号质量。
在此,光点聚焦在第2层时的半导体激光器的光输出虽然为聚焦在第1层时的2.7倍,该值由第1层结晶反射率和第2层结晶反射率、第1层吸收率确定。
又,光点聚焦在第2层时的半导体激光器的光输出虽然为聚焦在第1层时的2.7倍,该值由紧接第2层的第1层的写入轨道和未写入轨道的状态确定。
又,光点聚焦在第2层时的半导体激光器的光输出虽然为聚焦在第1层时的2.7倍,也可以仅限于光点聚焦在第2层的地址区域时增大光输出。
又,光点聚焦在第2层时的半导体激光器的光输出虽然为聚焦在第1层时的2.7倍,也可以对第2层的地址区域和数据区域设定不同的光输出。(实施方式6)
以下,参照附图说明本发明的实施方式6。
采用图11进行说明。
在图11中,1101表示光盘、1102表示半导体激光器、1103表示准直透镜,1104表示分束器、1105表示聚焦装置,1106表示聚光透镜,1107表示光检测装置,1108表示读出信号运算装置,1109表示聚焦控制装置,1110表示跟踪控制装置,1111表示执行机构,1112表示聚焦状态检测装置,1113表示激光驱动装置,1114表示增益控制装置,1115表示信号处理部。
聚焦状态检测装置1112,当判定光点聚焦在第1层时,或者没有确定光点的聚焦状态时,控制增益控制装置1114,以对第1层最适合的增益设定光检测装置的输出电压的增益。
根据聚焦状态检测装置1112的检测值,当判定光点聚焦在第2层时,聚焦状态检测装置控制增益控制装置1114,以对第1层最适合的增益设定光检测装置的输出电压的增益。增益控制装置1114发出指令,以聚焦在第1层时的大约2.7倍的增益设定光检测装置1107的输出电压的增益。选择2.7倍的理由和实施方式5所说明的理由相同。
说明光点扫描第1层的地址区域时的情况。
901表示第1层前半部重复凹坑列的读出信号波形,902表示第1层后半部重复凹坑列的读出信号波形。903表示第1层的地址部的最大信号振幅,在图3所示光学特性的光盘中,地址部的最大振幅ΔAR1为3%。904表示槽电平的电压。
说明光点扫描第2层的地址区域时的情况。
图9表示对第2层设定为2.7倍的状态。905表示第2层前半部重复凹坑列的读出信号波形,906表示第2层后半部重复凹坑列的读出信号波形。907表示第2层的地址部的最大信号振幅。当由聚焦状态检测装置判定光点聚焦在第2层,由于激光驱动装置以2.7倍的增益设定光检测装置1107的输出电压的增益,相对于第1层的光输出,光检测装置的输出电压增大2.7倍。其结果,第2层的地址部的最大振幅ΔAR2为3%。
这样,第1层和第2层的地址部最大振幅均为3%,提高了第1层和第2层地址部的读出信号质量。
在此,光点聚焦在第2层时的光检测装置的输出电压的增益虽然由增益控制装置设定为聚焦在第1层时的2.7倍,该值由第1层结晶反射率和第2层结晶反射率、第1层吸收率确定。
又,光点聚焦在第2层时的光检测装置的输出电压的增益虽然由增益控制装置设定为聚焦在第1层时的2.7倍,该值由紧接第2层的第1层的写入轨道和未写入轨道的状态确定。
又,光点聚焦在第2层时的光检测装置的输出电压的增益虽然由增益控制装置设定为聚焦在第1层时的2.7倍,也可以仅限于光点聚焦在第2层的地址区域时增大光输出。
又,光点聚焦在第2层时的光检测装置的输出电压的增益虽然由增益控制装置设定为聚焦在第1层时的2.7倍,也可以对第2层的地址区域和数据区域设定不同的增益。(实施方式7)
以下,参照附图说明本发明的实施方式7。
采用图12进行说明。
在图12中,1201表示光盘、1202表示半导体激光器、1203表示准直透镜,1204表示分束器、1205表示聚焦装置,1206表示聚光透镜,1207表示光检测装置,1208表示读出信号运算装置,1209表示聚焦控制装置,1210表示跟踪控制装置,1211表示执行机构,1212表示聚焦状态检测装置,1213表示激光驱动装置,1214表示均衡控制装置,1215表示信号处理部。在此均衡控制装置表示可以只提高特定频率成分的增益的器件。
聚焦状态检测装置1212的检测值由上述本发明的实施方式2、实施方式3以及实施方式4所述方法获得。
聚焦状态检测装置1212,当判定光点聚焦在第1层时,或者没有确定光点的聚焦状态时,控制均衡控制装置1214,以对第1层最适合的均衡特性将读出信号运算装置的输出电压进行波形均衡化。
聚焦状态检测装置1212,当判定光点聚焦在第2层时,控制均衡控制装置1214,聚焦状态检测装置以对第2层最适合的均衡特性将读出信号运算装置1208的输出电压进行波形均衡化。
例如,如图16A所示,在均衡控制装置1214中,预先准备2个均衡特性。其中一个的特性是获得最大增高的条件为频率1/2T,增益G1,另一个的特性是获得最大增高的条件为频率1/2T,增益G2(G1<G2)。当由聚焦状态检测装置1212判定光点聚焦在第1层时,选择一方的均衡特性,当判定光点聚焦在第2层时,选择另一方的均衡特性。
2个均衡特性,也可以如图16B所示,其中一个的特性是获得最大增高的条件为频率1/2T,增益G1,另一个的特性是获得最大增高的条件为频率1/3T,增益G1。
通过这样选择均衡特性之后,也可以进一步对所选择的特性进行微调整。来自均衡控制装置1214的信号传送到信号处理部1215,从信号处理部1215输出读出信号,也可以在读出信号中检测出抖动,根据所检测出的抖动微调整均衡特性。或者也可以不采用抖动,而根据BER(字节误差率)、分辨率、不均衡中的任一个进行微调整。
每层所设定的均衡特性的微调整,可以将抖动、BER、分辨率、不均衡等表示读出信号质量的指标与指定的阀值进行比较来进行。
抖动是指读出信号和原信号之间在时间上的偏差,如果写入条件相同,一般抖动越小越能正确读出。在此,是否获得了最适合的均衡特性的判定,可以设定为当抖动在某一阀值以下时可认为获得了最适合的均衡特性。
BER(字节误差率)是指读出信号的误差产生率,一般BER越小越能正确读出。在此,是否获得了最适合的均衡特性的判定,可以设定为当BER在某一阀值以下时可认为获得了最适合的均衡特性。
分辨率是指读出信号中最短或者与之相对应的时间间隔的信号的振幅和最长或者与之相对应的时间间隔的信号的振幅之间的比值,如果写入条件相同,一般分辨率越大越能正确读出。在此,是否获得了最适合的均衡特性的判定,可以设定为当分辨率在某一阀值以上时可认为获得了最适合的均衡特性。
不均衡是指读出信号中二次高频成分的值,如果写入条件相同,一般不均衡越小越能正确读出。在此,是否获得了最适合的均衡特性的判定,可以设定为当分辨率在某一阀值以下时可认为获得了最适合的均衡特性。
在此,作为表示读出信号的质量的指标,虽然是对抖动、BER、分辨率、不均衡等进行了说明,也可以采用其他表示读出信号的质量的指标,例如振幅、C/N、误码率等。
在此,均衡特性的设定,也可以在同一信息面的数据区域和地址区域设定成不同的值。
以上表明,可以改善各层中地址区域或者数据区域的读出信号特性,起到显著提高读出光盘的地址区域或者数据区域的信号质量的作用。(实施方式8)
以下,参照附图说明本发明的实施方式8。
采用图13进行说明。
在图13中,1301表示光盘、1302表示半导体激光器、1303表示准直透镜,1304表示分束器、1305表示聚焦装置,1306表示聚光透镜,1307表示光检测装置,1308表示读出信号运算装置,1309表示聚焦控制装置,1310表示跟踪控制装置,1311表示执行机构,1312表示聚焦状态检测装置,1313表示激光驱动装置,1315表示信号处理部。
聚焦状态检测装置1312的检测值由上述本发明的实施方式2、实施方式3以及实施方式4所述方法获得。
聚焦状态检测装置1312,当判定光点聚焦在第1层时,或者没有确定光点的聚焦状态时,控制聚焦控制装置1309,以对第1层设定最适合的聚焦位置。
根据聚焦状态检测装置1312的检测值,当判定光点聚焦在第2层时,控制聚焦控制装置1309,聚焦状态检测装置以对第2层设定最适合的聚焦位置。
所设定的聚焦位置是如图17所示的让光束轮廓中的截面最小的位置(光束腰),成为与光盘的信息面垂直的方向的位置。在这样选择聚焦位置之后,也可以进一步对所选择的聚焦位置进行微调整。来自读出信号运算装置1308的信号传送到信号处理部1315,从信号处理部1315输出读出信号,也可以在读出信号中检测出抖动,根据所检测出的抖动微调整聚焦控制装置1309。或者也可以不采用抖动,而根据BER(字节误差率)、分辨率、不均衡中的任一个进行微调整。
每层所设定的聚焦位置的微调整,可以将抖动、BER、分辨率、不均衡等表示读出信号质量的指标与指定的阀值进行比较来进行。
抖动是指读出信号和原信号之间在时间上的偏差,如果写入条件相同,一般抖动越小越能正确读出。在此,是否获得了最适合的聚焦位置的判定,可以设定为当抖动在某一阀值以下时可认为获得了最适合的聚焦位置。
BER(字节误差率)是指读出信号的误差产生率,一般BER越小越能正确读出。在此,是否获得了最适合的聚焦位置的判定,可以设定为当BER在某一阀值以下时可认为获得了最适合的聚焦位置。
分辨率是指读出信号中最短或者与之相对应的时间间隔的信号的振幅和最长或者与之相对应的时间间隔的信号的振幅之间的比值,如果写入条件相同,一般分辨率越大越能正确读出。在此,是否获得了最适合的聚焦位置的判定,可以设定为当分辨率在某一阀值以上时可认为获得了最适合的聚焦位置。
不均衡是指读出信号中二次高频成分的值,如果写入条件相同,一般不均衡越小越能正确读出。在此,是否获得了最适合的聚焦位置的判定,可以设定为当分辨率在某一阀值以下时可认为获得了最适合的聚焦位置。
在此,作为表示读出信号的质量的指标,虽然是对抖动、BER、分辨率、不均衡等进行了说明,也可以采用其他表示读出信号的质量的指标,例如振幅、C/N、误码率等。
在此,聚焦位置的设定,也可以在同一信息面的数据区域和地址区域设定成不同的值。
以上表明,可以改善各层中地址区域或者数据区域的读出信号特性,起到显著提高读出光盘的地址区域或者数据区域的信号质量的作用。(实施方式9)
以下,参照附图说明本发明的实施方式9。
采用图14进行说明。
在图14中,1401表示光盘、1402表示半导体激光器、1403表示准直透镜,1404表示分束器、1405表示聚焦装置,1406表示聚光透镜,1407表示光检测装置,1408表示读出信号运算装置,1409表示聚焦控制装置,1410表示跟踪控制装置,1411表示执行机构,1412表示聚焦状态检测装置,1413表示激光驱动装置,1415表示信号处理部。
聚焦状态检测装置1412的检测值由上述本发明的实施方式2、实施方式3以及实施方式4所述方法获得。
聚焦状态检测装置1412,当判定光点聚焦在第1层时,或者没有确定光点的聚焦状态时,控制跟踪控制装置1410,以对第1层设定最适合的跟踪位置。
根据聚焦状态检测装置1412的检测值,当判定光点聚焦在第2层时,控制跟踪控制装置1410,聚焦状态检测装置以对第2层设定最适合的跟踪位置。
所设定的跟踪位置是如图18所示的让光束轮廓中的截面最小的位置(光束腰),成为横截光盘的信息面内的轨道的方向的位置。在这样选择跟踪位置之后,也可以进一步对所选择的跟踪位置进行微调整。来自读出信号运算装置1408的信号传送到信号处理部1415,从信号处理部1415输出读出信号,也可以在读出信号中检测出抖动,根据所检测出的抖动微调整跟踪控制装置1410。或者也可以不采用抖动,而根据BER(字节误差率)、分辨率、不均衡中的任一个进行微调整。
每层所设定的跟踪位置的微调整,可以将抖动、BER、分辨率、不均衡等表示读出信号质量的指标与指定的阀值进行比较来进行。
抖动是指读出信号和原信号之间在时间上的偏差,如果写入条件相同,一般抖动越小越能正确读出。在此,是否获得了最适合的跟踪位置的判定,可以设定为当抖动在某一阀值以下时可认为获得了最适合的跟踪位置。
BER(字节误差率)是指读出信号的误差产生率,一般BER越小越能正确读出。在此,是否获得了最适合的跟踪位置的判定,可以设定为当BER在某一阀值以下时可认为获得了最适合的跟踪位置。
分辨率是指读出信号中最短或者与之相对应的时间间隔的信号的振幅和最长或者与之相对应的时间间隔的信号的振幅之间的比值,如果写入条件相同,一般分辨率越大越能正确读出。在此,是否获得了最适合的跟踪位置的判定,可以设定为当分辨率在某一阀值以上时可认为获得了最适合的跟踪位置。
不均衡是指读出信号中二次高频成分的值,如果写入条件相同,一般不均衡越小越能正确读出。在此,是否获得了最适合的跟踪位置的判定,可以设定为当分辨率在某一阀值以下时可认为获得了最适合的跟踪位置。
在此,作为表示读出信号的质量的指标,虽然是对抖动、BER、分辨率、不均衡等进行了说明,也可以采用其他表示读出信号的质量的指标,例如振幅、C/N、误码率等。
在此,跟踪位置的设定,也可以在同一信息面的数据区域和地址区域设定成不同的值。
以上表明,可以改善各层中地址区域或者数据区域的读出信号特性,起到显著提高读出光盘的地址区域或者数据区域的信号质量的作用。(实施方式10)
以下,参照附图说明本发明的实施方式10。
采用图15进行说明。
在图15中,1501表示光盘、1502表示半导体激光器、1503表示准直透镜,1504表示分束器、1505表示聚焦装置,1506表示聚光透镜,1507表示光检测装置,1508表示读出信号运算装置,1509表示聚焦控制装置,1510表示跟踪控制装置,1511表示执行机构,1512表示聚焦状态检测装置,1513表示激光驱动装置,1515表示倾斜控制装置,1516表示信号处理部。
聚焦状态检测装置1512的检测值由上述本发明的实施方式2、实施方式3以及实施方式4所述方法获得。
聚焦状态检测装置1512,当判定光点聚焦在第1层时,或者没有确定光点的聚焦状态时,控制倾斜控制装置1515,以对第1层设定最适合的倾斜位置。
根据聚焦状态检测装置1512的检测值,当判定光点聚焦在第2层时,控制倾斜控制装置1515,聚焦状态检测装置以对第2层设定最适合的倾斜位置。
所设定的倾斜位置是为光盘信息面与激光光束的光轴所成的夹角。在这样选择倾斜位置之后,也可以进一步对所选择的倾斜位置进行微调整。来自读出信号运算装置1508的信号传送到信号处理部1516,从信号处理部1516输出读出信号,也可以在读出信号中检测出抖动,根据所检测出的抖动微调整倾斜控制装置1515。或者也可以不采用抖动,而根据BER(字节误差率)、分辨率、不均衡中的任一个进行微调整。
倾斜,如果在方向上进行区别,有与轨道垂直的径向方向的倾斜和与轨道平行的切向方向的倾斜。
采用图19说明径向倾斜(R倾斜)。
在图19中,1901表示光盘,1902表示光头,1903表示倾斜台。在径向倾斜(R倾斜)中,有由于光盘的弯曲、光盘转动所产生的面摇摆引起的光盘R倾斜1904、相对于光束的光轴上述光盘1901的写入面的倾斜、由光头的安装误差和倾斜台的倾斜所产生的驱动器R倾斜1905。本质上,对光盘R倾斜和驱动器R倾斜不进行区分,均称为R倾斜。
采用图20说明切向倾斜(T倾斜)。
在图20中,2001表示光盘,2002表示光头,2003表示倾斜台。在切向倾斜(T倾斜)中,有由于光盘旋转振动、光盘的面精度误差等引起的光盘T倾斜2004、相对于光束的光轴的上述光盘2001的写入面的倾斜、由光头的安装误差和倾斜台的倾斜所产生的驱动器T倾斜2005。本质上,对光盘T倾斜和驱动器T倾斜不进行区分,均称为倾斜。
每层所设定的R以及T倾斜位置的微调整,可以将抖动、BER、分辨率、不均衡等表示读出信号质量的指标与指定的阀值进行比较来进行。
抖动是指读出信号和原信号之间在时间上的偏差,如果写入条件相同,一般抖动越小越能正确读出。在此,是否获得了最适合的R以及T倾斜位置的判定,可以设定为当抖动在某一阀值以下时可认为获得了最适合的R以及T倾斜位置。
BER(字节误差率)是指读出信号的误差产生率,一般BER越小越能正确读出。在此,是否获得了最适合的R以及T倾斜位置的判定,可以设定为当BER在某一阀值以下时可认为获得了最适合的R以及T倾斜位置。
分辨率是指读出信号中最短或者与之相对应的时间间隔的信号的振幅和最长或者与之相对应的时间间隔的信号的振幅之间的比值,如果写入条件相同,一般分辨率越大越能正确读出。在此,是否获得了最适合的R以及T倾斜位置的判定,可以设定为当分辨率在某一阀值以上时可认为获得了最适合的R以及T倾斜位置。
不均衡是指读出信号中二次高频成分的值,如果写入条件相同,一般不均衡越小越能正确读出。在此,是否获得了最适合的R以及T倾斜位置的判定,可以设定为当分辨率在某一阀值以下时可认为获得了最适合的R以及T倾斜位置。
在此,作为表示读出信号的质量的指标,虽然是对抖动、BER、分辨率、不均衡等进行了说明,也可以采用其他表示读出信号的质量的指标,例如振幅、C/N、误码率等。
以上表明,可以改善各层中地址区域或者数据区域的读出信号特性,起到显著提高读出光盘的地址区域或者数据区域的信号质量的作用。
如上所述,依据本发明的光盘、光盘装置以及光盘的读出方法,在具有多个信息面的光盘中,数据区域无论是处于写入状态还是处于未写入状态,可以判定光点聚焦的信息面,在多个信息面上改善地址区域以及数据区域的的读出信号质量,可以显著提高读出光盘的地址区域或者数据区域的信号质量。(实施方式11)
在此,采用图23对相变型光盘的写入原理进行说明。在相变型光盘装置中,通过激光照射对衬底上的存储薄膜加热升温,在构造上引起结晶学上的相变化,进行信息的写入和删除。在图23中,纵轴2301表示激光功率,横轴表示时间轴或者表示转动中的光盘的位置。通过以在激光功率中主要包括让结晶部非晶化的峰值功率2302和让非晶部结晶化的偏置功率2303的2种以上的功率将半导体激光照射到光盘介质中,在光盘介质上形成写入标记2304(非晶部)和夹持标记的空隙2305(结晶部)。所写入的标记和空隙,反射率不同,由聚焦在光盘上的光点检测出上述标记和空隙的反射率的不同作为信号输出,进行信息读出。
又,随着存储密度的高密度化,在写入标记和写入标记之间的热干扰,所写入标记的长度可能产生从写入信号的正规位置上偏移。为了补偿这种偏移,开发了自适应型写入补偿技术。对于自适应型写入补偿技术,采用图24进行说明。
在图24中,2401表示前空隙短的情况,2402表示前空隙长的情况。对于前空隙短的情况,当以正规的写入信号2407进行写入时,由于热干扰的影响,标记的前端部比正规位置要长+S3的长度2403。为了进行补偿,通过在写入脉冲的先头脉冲的位置后退-S3的长度2405,可以在写入补偿后形成的正规位置上写入标记2408。又,对于前空隙长的情况,同样,当以正规的写入信号2407进行写入时,由于热干扰的影响,标记的前端部比正规位置要短-S6的长度2404。为了进行补偿,通过在写入脉冲的先头脉冲的位置前进+S6的长度2406,可以在写入补偿后形成的正规位置上写入标记2408。通过这样的自适应型写入补偿技术,可以抑制不同长度的标记/空隙之间读出时的干扰,提高信号质量。
图25是表示采用上述写入补偿技术时写入信号的眼图。通过导入自适应型写入补偿技术,可以获得清晰的眼图。这些标记和空隙用于在光盘的引导槽的台阶部和槽部两方的轨道上进行写入的凹凸写入技术中。
但是,在上述现有技术中,存在着以下的问题。即,对于现有的两面光存储介质的情况,由于其构成为通过从存储介质的上侧以及下侧照射光束,读出所写入的信息或者写入信息,所以印刷为识别存储介质的标签的地方少,在处理上有困难。又,在读出两面光存储介质时,在只有1个光头的装置中,有必要将光存储介质取出将其面翻转,因而不能连续读出。要想自动进行,有必要在上下设置2个光头,增大了装置,并增加了成本。
以下说明在具有图3所示光学特性的光盘上写入信号时的写入读出特性。图26是表示试制作了具有图3所示光学特性的光盘进行测定的结果。在激光功率中,让相变型存储材料从结晶状态非结晶化,以写入的峰值功率作为横轴,读出信号的C/N值作为纵轴。
在图26中,试制作了在衬底厚度为0.58mm的2张衬底上形成相变存储膜、在其间用0.04mm的粘接层进行粘贴的光盘,让写入各信息面的激光功率变化,形成写入标记,测定读出所形成的写入标记时的读出信号的C/N值,并在图26中表示。
2601表示读出写入到第1信息面上的信息时所获得的C/N值。2602表示读出写入到第2信息面上的信息时所获得的C/N值。
在光盘上写入信息时,由于光盘的面摇摆、偏心或者从外部施加到装置上的振动、冲击等产生散焦、偏离轨道的情况,使得写入信号的C/N劣化。又,光盘和光束的光轴倾斜,也使得写入信号的C/N劣化。该光盘的弯曲由于湿度等环境变化也可能发生变化。又,由于光头在制造时有误差的情况,并且也会发生经时老化。因此,为了让装置可靠且良好地写入要写入到光盘上的信息,如果考虑到上述各种原因引起的C/N的劣化,写入信号的C/N的限度在45dB左右。
从图26中可以说明以下的内容。在第1信息面上当峰值功率在12mW以上时显示出45dB以上的C/N值,在第2信息面上当峰值功率在13mW以上时显示出45dB以上的C/N值。这表明第1信息面和第2信息面的写入灵敏度不同。
又,在哪一个信息面上,通过进一步提高峰值功率,从图中可以预想能进一步增大写入信号的C/N。
但是,如果增大激光器的峰值功率,将成为降低激光器的寿命,或者增大消耗功率,或者增大在进行反复写入时积蓄在存储膜上的对存储膜的损伤度的主要原因,因此希望尽可能降低写入功率。
以上表明,在各种信息面上为了确保良好的信号质量,解决上述课题,在第1信息面和第2信息面上,要写入的激光峰值功率有必要对各信息面分别设定。
以下说明要设定的功率的确定方法。所设定的峰值功率可以通过写入在写入数据中最短的标记和空隙的重复信号、根据其写入信号的C/N值确定。
例如,将写入信号的C/N值为50dB的峰值功率设定为峰值功率。在第1信息面和第2信息面上,学习所得到的这样的C/N值。
又,在C/N值之外,也可以通过测定写入信号的抖动确定峰值功率。这时,写入数据可以通过测定写入随机化的标记以及空隙的信号的抖动来确定。
预先保存上述那样确定的峰值功率,在实际写入数据时,根据由聚焦状态检测装置检测第1信息面和第2信息面的结果,采用根据各个信息面的设定峰值功率写入数据,可以获得良好的信息质量,并且能以充分大的激光输出驱动半导体激光器。
如上所述,容易进行标签印刷,并且采用1个光头就可以自动进行写入读出,提供一种容易与只有1个信息面的光存储介质互换,并且可以在具有2个信息面的光存储介质上写入读出的光盘装置。
又,当在上述第2信息面上写入读出时,是通过上述第1信息面进行读出的构成。
当第1信息面的状态为已写入状态(结晶状态和非结晶状态混合)和未写入状态(只有结晶状态)时,到达第2层的光量是不相同的。例如,在第2层上写入时,紧接在要写入的第2层附近的第1层状态是未写入状态(只有结晶状态)时,由图3表明第1层的透过率为50%,紧接在要写入的第2层附近的第1层状态是一部分或者全部为已写入状态时,根据到达第2层的光点的通过区域的第1层的写入状态的轨道宽度,提高透过率。
以下参照附图说明本发明的实施方式11。图30是表示本实施方式中的光盘1701的构成图。
在图30中,3002表示设置在光盘3001的内周部上的读出专用区域,3004表示预先在读出专用区域内预先形成的预刻凹坑,3005表示预刻凹坑的轨道间距。3003表示配置在读出专用区域外侧的可改写区域。可改写区域内的3005表示槽状的轨道的槽轨道,3006表示槽间轨道的台阶轨道。3007表示在槽轨道中所形成的标记。
在读出专用区域3002中,预先在预刻凹坑中写入对表示光点是否聚焦在多个信息面中任一信息面上的信息进行调制后的信息。
又,可改写区域以及读出专用区域,构成在多个信息面中的任一信息面上。
这样,聚焦状态监测装置可以识别多个信息面中光点聚焦的信息面。(实施方式12)
以下,参照附图说明本发明的实施方式12。采用图27进行说明。
在图27中,2701表示光盘、2702表示半导体激光器、2703表示准直透镜,2704表示分束器、2705表示聚焦装置,2706表示聚光透镜,2707表示光检测装置,2708表示读出信号运算装置,2709表示聚焦控制装置,2710表示跟踪控制装置,2711表示执行机构,2712表示聚焦状态检测装置,2713表示激光驱动装置,2715表示写入控制装置,2717表示信号处理部。
聚焦状态检测装置2712的检测值由上述本发明的实施方式2、实施方式3以及实施方式4所述方法获得。
聚焦状态检测装置2712,当判定光点聚焦在第1层时,或者没有确定光点的聚焦状态时,控制写入控制装置2715,以对第1层设定最适合的写入补偿值。根据聚焦状态检测装置2712的检测值,当判定光点聚焦在第2层时,控制写入控制装置2715,聚焦状态检测装置以对第2层设定最适合的写入补偿值。
采用图28和图29说明设定最适合的写入补偿值的方法。在图29中2901表示NRZI信号。2902表示根据上述NRZI信号2901写入的写入补偿前的写入标记以及空隙。写入标记以及空隙2902从NRZI信号的基准沿由于热干扰等影响而边沿偏移。
为了消除该边沿偏移,让写入时的脉冲波形的先头脉冲位置和最终脉冲的位置根据写入标记的长度和上述写入标记的前空隙或者后空隙的长度发生变化。
图28是表示组合表的一例。2801是表示先头脉冲位置的Tsfp的由写入标记长度和前空隙长度所确定的值。例如,当写入标记长度为3T、前空隙长度为3T时Tsfp为a。2802是表示最终脉冲位置的Telp的由写入标记长度和后空隙长度所确定的值。例如,当写入标记长度为3T、后空隙长度为3T时Telp为q。
写入补偿表的a~af的各个值通过让写入信号的信号质量在各层达到最佳来确定。
写入补偿控制装置,预先保存该写入补偿表的设定值,根据聚焦状态检测装置的检测值,设定上述写入补偿值。
以上表明,通过对各层设定最佳写入功率以及写入补偿表,可以改善数据区域的写入读出信号特性,起到显著提高具有多个信息面的光盘的可靠性的作用。
又,当在上述第2信息面上写入读出时,为通过上述第1信息面进行读出的构成。
当第1信息面的状态为已写入状态(结晶状态和非结晶状态混合)和未写入状态(只有结晶状态)时,到达第2层的光量是不相同的。
例如,在第2层上写入时,紧接在要写入的第2层附近的第1层状态是未写入状态(只有结晶状态)时,由图3表明第1层的透过率为50%,紧接在要写入的第2层附近的第1层状态是一部分或者全部为已写入状态时,根据到达第2层的光点的通过区域的第1层的写入状态的轨道宽度,提高透过率。
如上所述,依据本发明的光盘装置,在具有多个信息面的光盘中,数据区域无论是处于写入状态还是处于未写入状态,可以判定光点聚焦的信息面,在多个信息面上改善数据区域的的写入读出信号质量,可以显著提高具有多个信息面的光盘的可靠性。(实施方式13)
图31是表示第1层的写入标记密度和第2层的滑运轨道比的计算结果。计算的波长为660nm,NA为0.6。在图31中,横轴表示写入标记的密度。当标记密度比=0时相当于未写入状态。如果增大第1层的写入标记密度,将降低第2层中的滑运轨道强度。由于滑运轨道强度降低,当从半导体激光器发出的功率相同时,第2层的光强度将降低上述滑运轨道比的数量,需要提高半导体激光器的发出功率。
考虑到这种情况下,写入到光盘的第2信息面上的功率(峰值功率以及偏置功率),根据第1层的标记密度确定,可以提高光盘的读出信号质量。
以下采用图34说明学习区域的构成。图34是表示第1层和第2层的光盘的构成。
3401表示光点入射侧的第1层衬底,3402表示透过上述第1层衬底的光点聚焦的第2层衬底。第1层和第2层在上下并行配置。
学习区域在第1层如3403那样配置在第1层衬底的内周部和外周部。同样在第2层如3404那样配置在第2层衬底的内周部和外周部。
内周部和外周部的学习区域之间写入用户数据的用户数据写入区域在第1层衬底上如3405那样,在第2层衬底上如3406那样配置。
在此,第1层衬底和第2层衬底的学习区域距光盘中心的位置大致相同。
以下说明针对第1层的3种状态获得第2层的写入功率的方法。
(1)第1层的学习区域为未写入区域的情况
(2)第1层的学习区域有一部分写入的情况
(3)第1层的学习区域全部写入的情况
首先说明当(1)的第1层的学习区域全部为未写入区域时获得第2层的写入功率的方法。以下采用图32的流程图进行说明。
在第1层的学习区域中,第1层的学习区域为未写入时,或者存在预先判明未写入的一定区域时,搜索上述区域。
让光头对上述区域的第2层打开聚焦、打开跟踪。确认第1层处于未写入状态,获得第2层的写入功率。获得写入功率的方法有各种方法,例如有上述3T的方法。假定台阶轨道上的峰值功率为Ppl0,台阶轨道上的偏置功率为Pbl0,槽轨道上的峰值功率为Ppg0,槽轨道上的偏置功率为Pbg0,并将学习结果保存在存储器中。在此,写入功率虽然限定在峰值功率和偏置功率的2种功率上,其他功率也可以进行学习并保存在存储器中。
然后对第1层的学习区域打开聚焦、打开跟踪。为了让第1层处于写入状态,在第1层的学习区域的一定区域内写入虚设数据。对写入了上述虚设数据的第2层打开聚焦、打开跟踪。确认第1层处于已写入状态,获得第2层的写入功率。
假定台阶轨道上的峰值功率为Ppl1,台阶轨道上的偏置功率为Pbl1,槽轨道上的峰值功率为Ppg1,槽轨道上的偏置功率为Pbg1,并将学习结果保存在存储器中。在此,写入功率虽然限定在峰值功率和偏置功率的2种功率上,其他功率也可以进行学习并保存在存储器中。
然后说明当(2)的第1层的学习区域有一部分写入时获得第2层的写入功率的方法。以下采用图32的流程图进行说明。
在第1层的学习区域中,第1层的学习区域为有一部分写入时,搜索上述学习区域。对向上述第1层打开聚焦、打开跟踪。确认在第1层的学习区域有写入区域,删除第1层的学习区域的一定区域的数据,让学习区域的一定区域处于未写入状态。对向上述未写入区域的第2层的光头打开聚焦、打开跟踪。确认第1层处于未写入状态,获得第2层的写入功率。获得写入功率的方法有各种方法,例如有上述3T的方法。
假定台阶轨道上的峰值功率为Ppl0,台阶轨道上的偏置功率为Pbl0,槽轨道上的峰值功率为Ppg0,槽轨道上的偏置功率为Pbg0,并将学习结果保存在存储器中。在此,写入功率虽然限定在峰值功率和偏置功率的2种功率上,其他功率也可以进行学习并保存在存储器中。
然后对第1层的学习区域打开聚焦、打开跟踪。为了让第1层处于写入状态,在第1层的学习区域的一定区域内写入虚设数据。对写入了上述虚设数据的第2层打开聚焦、打开跟踪。确认第1层处于已写入状态,获得第2层的写入功率。
假定台阶轨道上的峰值功率为Ppl1,台阶轨道上的偏置功率为Pbl1,槽轨道上的峰值功率为Ppg1,槽轨道上的偏置功率为Pbg1,并将学习结果保存在存储器中。在此,写入功率虽然限定在峰值功率和偏置功率的2种功率上,其他功率也可以进行学习并保存在存储器中。
以下说明当(3)的第1层的学习区域全部已写入时获得第2层的写入功率的方法。以下采用图32的流程图进行说明。
在第1层的学习区域中,第1层的学习区域为全部已写入时,搜索上述学习区域。对向上述第1层打开聚焦、打开跟踪。
确认在第1层的学习区域有写入区域,删除第1层的学习区域的一定区域的数据,让学习区域的一定区域处于未写入状态。
对向上述未写入区域的第2层的光头打开聚焦、打开跟踪。确认第1层处于未写入状态,获得第2层的写入功率。获得写入功率的方法有各种方法,例如有上述3T的方法。
假定台阶轨道上的峰值功率为Ppl0,台阶轨道上的偏置功率为Pbl0,槽轨道上的峰值功率为Ppg0,槽轨道上的偏置功率为Pbg0,并将学习结果保存在存储器中。在此,写入功率虽然限定在峰值功率和偏置功率的2种功率上,其他功率也可以进行学习并保存在存储器中。
然后对第1层的学习区域打开聚焦、打开跟踪。当预先知道第1层的已写入区域时,搜索上述已写入区域。对上述已写入区域的第2层打开聚焦、打开跟踪。确认第1层处于已写入状态,获得第2层的写入功率。
假定台阶轨道上的峰值功率为Ppl1,台阶轨道上的偏置功率为Pbl1,槽轨道上的峰值功率为Ppg1,槽轨道上的偏置功率为Pbg1,并将学习结果保存在存储器中。在此,写入功率虽然限定在峰值功率和偏置功率的2种功率上,其他功率也可以进行学习并保存在存储器中。
在此,(1)、(2)、(3)虽然判定第1层的学习区域的初始状态,也可以取消初始状态的判定,使得装置简单化。这时,获取第2层的写入功率的方法采用(2)的有一部分写入时的方法即可。
以下说明在第2层的用户数据区域写入时的情况。当在第2层的用户数据区域写入时,第1层的光点透过的区域为未写入状态时,写入功率采用台阶轨道上的峰值功率Ppl0,偏置功率Pb0,槽轨道上的峰值功率为Ppg0,偏置功率为Pb0进行写入即可。
当在第2层的用户数据区域写入时,第1层的光点透过的区域为写入状态时,写入功率采用台阶轨道上的峰值功率Ppl1,偏置功率Pb1,槽轨道上的峰值功率为Ppg1,偏置功率为Pbg1进行写入即可。
当在第2层的用户数据区域写入时,第1层的光点透过的区域为混合有未写入状态和写入状态时,或者写入标记密度在未写入和写入时之间时,写入功率采用台阶轨道上的峰值功率Ppl0或者Ppl1中的一个,偏置功率Pbl0或者Pbl1中的一个,槽轨道上的峰值功率为Ppg0或者Ppg1,偏置功率为Pbg0或者Ppg1进行写入即可。
或者,当在第2层的用户数据区域写入时,第1层的光点透过的区域为混合有未写入状态和写入状态时,或者写入标记密度在未写入和写入时之间时,写入功率采用台阶轨道上的峰值功率在Ppl0和Ppl1之间插值的Ppl2,偏置功率在Pbl0和Pbl1插值的Pbl2,槽轨道上的峰值功率在Ppg0和Ppg1之间插值的Ppg2,偏置功率在Pbg0和Ppg1之间插值的Ppg2进行写入即可。
说明上述插值的方法。插值时,可以如下式所示以2个设定值的平均值作为插值。
    (Ppl0+Ppl1)/2
    (Pbl0+Pbl1)/2
    (Ppg0+Ppg1)/2
    (Pbg0+Pbg1)/2
又,也可以不采用平均值,而采用加权方式拟合的值。
    Ppl0×y1+Ppl1×y2式中,y1和y2是让y1+y2=1的正的实数。
y1和y2根据光点透过第1层的写入标记密度获得。
在此,虽然是以台阶轨道的峰值功率进行说明,对于偏置功率、或者槽轨道的峰值功率和偏置功率也可以采用相同方法获得。
如上所述,在第2层写入时,根据光点透过第1层的写入标记密度,设定第2层的写入功率,可以在多个信息面上改善数据区域的的写入读出信号质量,可以显著提高具有多个信息面的光盘的可靠性。
图31是表示第1层的写入标记密度和第2层的滑运轨道比的计算结果。计算的波长为660nm,NA为0.6。在图31中,横轴表示写入标记的密度。当标记密度比=0时相当于未写入状态。如果增大第1层的写入标记密度,将降低第2层中的滑运轨道强度。由于滑运轨道强度降低,当从半导体激光器发出的功率相同时,第2层的光强度将降低上述滑运轨道比的数量,需要提高半导体激光器的发出功率。由于半导体激光器的发射功率不同,在光盘第2信息面上写入的写入补偿表,根据第1层的标记密度确定,可以提高光盘的读出信号质量。
以下说明针对第1层的3种状态获得第2层的写入补偿表的方法。
(1)第1层的学习区域为未写入区域的情况
(2)第1层的学习区域有一部分写入的情况
(3)第1层的学习区域全部写入的情况
首先说明当(1)的第1层的学习区域全部为未写入区域时获得第2层的写入补偿表的方法。以下采用图33的流程图进行说明。
在第1层的学习区域中,第1层的学习区域为未写入时,或者存在预先判明未写入的一定区域时,搜索上述区域。
让光头对上述区域的第2层打开聚焦、打开跟踪。确认第1层处于未写入状态,获得第2层的写入补偿表。获得写入补偿表的方法有各种方法,例如有上述抖动最小的方法。
假定台阶轨道上的写入补偿表为Tl0,槽轨道上的写入补偿表为Tg0,并将学习结果保存在存储器中。在此,写入补偿表的数量为上述写入补偿表中的a~af的各个值,写入补偿表的各个值的设定值的组合总称为Tl0、Tg0。
在此,以写入补偿的次数为4的情况为例进行说明,对于写入补偿的次数为4值外的情况也相同。
然后对第1层的学习区域打开聚焦、打开跟踪。为了让第1层处于写入状态,在第1层的学习区域的一定区域内写入虚设数据。对写入了上述虚设数据的第2层打开聚焦、打开跟踪。确认第1层处于已写入状态,获得第2层的写入补偿表。假定台阶轨道上的写入补偿表为Tl1,槽轨道上的写入补偿表为Tg1,并将学习结果保存在存储器中。
然后说明当(2)的第1层的学习区域有一部分写入时获得第2层的写入补偿表的方法。以下采用图33的流程图进行说明。
在第1层的学习区域中,第1层的学习区域为有一部分写入时,搜索上述学习区域。对向上述第1层打开聚焦、打开跟踪。
确认在第1层的学习区域有写入区域,删除第1层的学习区域的一定区域的数据,让学习区域的一定区域处于未写入状态。
对向上述未写入区域的第2层的光头打开聚焦、打开跟踪。确认第1层处于未写入状态,获得第2层的写入补偿表。获得写入补偿表的方法有各种方法,例如有上述抖动最小的方法。
假定台阶轨道上的写入补偿表为Tl0,槽轨道上的写入补偿表为Tg0,并将学习结果保存在存储器中。
然后对第1层的学习区域打开聚焦、打开跟踪。为了让第1层处于写入状态,在第1层的学习区域的一定区域内写入虚设数据。对写入了上述虚设数据的第2层打开聚焦、打开跟踪。确认第1层处于已写入状态,获得第2层的写入补偿表。假定台阶轨道上的写入补偿表为Tl1,槽轨道上的写入补偿表为Tg1,并将学习结果保存在存储器中。
以下说明当(3)的第1层的学习区域全部已写入时获得第2层的写入补偿表的方法。以下采用图33的流程图进行说明。
在第1层的学习区域中,第1层的学习区域为全部已写入时,搜索上述学习区域。对向上述第1层打开聚焦、打开跟踪。确认在第1层的学习区域有写入区域,删除第1层的学习区域的一定区域的数据,让学习区域的一定区域处于未写入状态。
对向上述未写入区域的第2层的光头打开聚焦、打开跟踪。确认第1层处于未写入状态,获得第2层的写入补偿表。获得写入补偿表的方法有各种方法,例如有上述抖动最小的方法。假定台阶轨道上的写入补偿表为Tl0,槽轨道上的写入补偿表为Tg0,并将学习结果保存在存储器中。
然后对第1层的学习区域打开聚焦、打开跟踪。当预先知道第1层的已写入区域时,搜索上述已写入区域。对上述已写入区域的第2层打开聚焦、打开跟踪。确认第1层处于已写入状态,获得第2层的写入补偿表。假定台阶轨道上的写入补偿表为Tl1,槽轨道上的写入补偿表为Tg1,并将学习结果保存在存储器中。
在此,(1)、(2)、(3)虽然判定第1层的学习区域的初始状态,也可以取消初始状态的判定,使得装置简单化。这时,获取第2层的写入补偿表的方法采用(2)的有一部分写入时的方法即可。
以下说明在第2层的用户数据区域写入时的情况。当在第2层的用户数据区域写入时,第1层的光点透过的区域为未写入状态时,写入补偿表采用台阶轨道上的Tl0,槽轨道上的Tg1进行写入即可。
当在第2层的用户数据区域写入时,第1层的光点透过的区域为大致写入状态时,写入补偿表采用台阶轨道上的Tl1,槽轨道上的Tg1进行写入即可。
当在第2层的用户数据区域写入时,第1层的光点透过的区域为混合有未写入状态和写入状态时,或者写入标记密度在未写入和写入时之间时,写入补偿表采用台阶轨道上Tl0或者Tl1中的一个,槽轨道上的Tg0或者Tg1进行写入即可。
或者,当在第2层的用户数据区域写入时,第1层的光点透过的区域为混合有未写入状态和写入状态时,或者写入标记密度在未写入和写入时之间时,写入补偿表采用台阶轨道上的在Tl0和Tl1之间插值的Tl2,槽轨道上的在Tg0和Tg1之间插值的Tg2进行写入即可。
采用图36说明上述插值的方法。在图36中,3605表示第1层处于未写入状态时获得的写入补偿表Tl0,3606表示第1层处于已写入状态时获得的写入补偿表Tl1。
在3605的各表中有根据标记或者空隙的组合的A1到Af1的32个设定值。在3606的各表中有根据标记或者空隙的组合的A2到Af2的32个设定值。
标记和空隙的组合的设定位置,例如,A1和A2为前空隙长为3T并且写入标记长为3T时的设定位置。
插值时,在这些组合的设定位置的相同位置之间可以采用如下式所示的以2个设定值的平均值作为插值。
    (A1+A2)/2
    (B1+B2)/2
   ..............
    (Af1+Af2)/2
又,也可以不采用平均值,而采用加权方式拟合的值。
    A1×z1+A2×z2
    B1×z1+B2×z2
  ................
    Af1×z1+Af2×z2式中,z1和z2是让z1+z2=1的正的实数。
z1和z2根据光点透过第1层的写入标记密度获得。
在此,虽然是以台阶轨道的写入补偿表Tl0和Tl1进行说明,对于槽轨道也可以采用相同方法获得。
如上所述,在第2层写入时,根据光点透过第1层的写入标记密度,设定第2层的写入补偿表,可以在多个信息面上改善数据区域的的写入读出信号质量,可以显著提高具有多个信息面的光盘的可靠性。(实施方式14)
以下,参照附图说明本发明的实施方式14。图35表示光盘的构成图。
在图35中,3501表示第1层衬底,3502表示第1层用户数据存储区域,3503表示第1层学习区域,3504表示设置在第1层学习区域3503内的写入禁止区域,3505表示配置在上述内周的第1层学习区域的进一步内侧的读出专用区域。
详细说明写入禁止区域的配置。上述写入禁止区域写入到第2层时,根据光点透过第1层区域的写入标记密度,第2层的最佳写入功率或者写入补偿表不相同。
为此,预先根据写入标记密度,有必要学习写入功率或者写入补偿表。
如图35所示,通过预先设置写入禁止区域,在第2层写入时,可以快速进行第1层处于未写入状态的学习。当没有写入禁止区域,如前所述,必须判定
(1)第1层的学习区域为未写入区域的情况
(2)第1层的学习区域有一部分写入的情况
(3)第1层的学习区域全部写入的情况当预先知道为未写入区域时,相当于图32的流程图中有未写入区域时的情况。
这时,由于已知未写入状态,没有必要删除第1层的一部分区域的数据,可以缩短学习时间。(实施方式15)
以下,参照附图说明本发明的实施方式15。图35表示光盘的构成图。
在图35中,3501表示第1层衬底,3502表示第1层用户数据存储区域,3503表示第1层学习区域,3504表示设置在第1层学习区域3503内的写入禁止区域,3505表示配置在上述内周的第1层学习区域的进一步内侧的读出专用区域。
在读出专用区域中,以预先对预刻凹坑调制的形式写入光盘的各种信息。在读出专用区域中存储了上述写入禁止区域的开始半径位置和结束半径位置的信息。
或者在读出专用区域中存储了上述写入禁止区域的开始地址和结束地址的信息。
这样,可以预先知道在光盘中不能写入的区域,在第2层学习区域进行写入功率以及写入补偿的学习时,当光点透过第1层的写入禁止区域内时,可以预先知道第1层处于未写入状态。
这样,在写入功率的学习以及写入补偿的学习中,让第1层处于未写入状态,可以省去删除第1层的写入数据,缩短学习时间。
以上表明,通过在各层设定最佳写入功率以及写入补偿表,可以改善数据区域的的写入读出信号质量,可以起到显著提高具有多个信息面的光盘的可靠性的作用。
如上所述,依据本发明的光盘、光盘装置以及光盘的读出方法,在具有多个信息面的光盘中,数据区域无论是处于写入状态还是处于未写入状态,可以判定光点聚焦的信息面,在多个信息面上改善数据区域的写入读出信号质量,可以显著提高具有多个信息面的光盘的可靠性。

Claims (33)

1.一种光盘,是具有多个信息面、以各信息面形成为螺旋状或者同心圆状的凹部和在所述凹部之间的凸部两方作为存储轨道、预先形成表示光盘上的位置等的识别信号、利用通过光束照射改变局部的光学常数或者物理形状写入信息信号的光盘,其特征在于:
所述识别信号由光学上的深度或者高度在多个信息面上不相同的凹凸状的预刻凹坑所构成。
2.一种光盘装置,其特征在于:
包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由所述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测装置、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据所述聚焦状态检测装置的检测值控制激光器驱动装置,针对各所述光盘的多个信息面设定光束在读出时的发射光量。
3.一种光盘装置,其特征在于:
包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由所述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测装置、切换控制所述光检测装置的输出值的增益的增益控制装置、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据所述聚焦状态检测装置的检测值控制增益控制装置,针对各所述光盘的多个信息面设定所述光检测装置的输出电压。
4.一种光盘装置,其特征在于:
包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由所述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测装置、控制所述光检测装置的输出值的均衡特性的均衡控制装置、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据所述聚焦状态检测装置的检测值,针对各所述光盘的多个信息面设定均衡特性。
5.一种光盘装置,其特征在于:
包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由所述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由所述聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测装置、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据所述聚焦状态检测装置的检测值,针对各所述光盘的多个信息面设定聚焦位置。
6.一种光盘装置,其特征在于:
包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由所述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测装置、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据所述聚焦状态检测装置的检测值,针对各所述光盘的多个信息面设定跟踪位置。
7.一种光盘装置,其特征在于:
包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由所述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、控制由所述聚焦装置聚焦的光束的距焦点在所述光盘面上的倾斜的倾斜控制装置、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测装置、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据所述聚焦状态检测装置的检测值,针对各所述光盘的多个信息面设定倾斜位置。
8.根据权利要求2~7中的任一权利要求所述的光盘装置,其特征在于:
由聚焦状态检测装置所检测的检测值是由所述光检测装置检测在光盘上的连续轨道的1周上多处所设置的、预先形成的凹凸预刻凹坑的检测值。
9.根据权利要求2~7中的任一权利要求所述的光盘装置,其特征在于:
由聚焦状态检测装置所检测的检测值是由所述光检测装置检测在光盘上预先形成的引导槽的检测值。
10.根据权利要求2~7中的任一权利要求所述的光盘装置,其特征在于:
由聚焦状态检测装置所检测的检测值是由所述光检测装置从写入到光盘的数据区域中的存储信号中检测出的检测值。
11.一种光盘的读出方法,其特征在于:
包括以下步骤:具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动步骤、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动步骤所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦步骤、控制由所述聚焦步骤所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制步骤、控制由聚焦步骤聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制步骤、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测步骤、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测步骤,根据所述聚焦状态检测步骤的检测值控制激光器驱动步骤,针对各所述光盘的多个信息面设定光束在读出时的发射光量。
12.一种光盘的读出方法,其特征在于:
包括以下步骤:具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动步骤、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动步骤所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦步骤、控制由所述聚焦步骤所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制步骤、控制由所述聚焦步骤聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制步骤、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测步骤、切换控制所述光检测步骤的输出值的增益的增益控制步骤、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测步骤,根据所述聚焦状态检测步骤的检测值控制增益控制步骤,针对各所述光盘的多个信息面设定所述光检测步骤的输出电压。
13.一种光盘的读出方法,其特征在于:
包括以下步骤:具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动步骤、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动步骤所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦步骤、控制由所述聚焦步骤所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制步骤、控制由聚焦步骤聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制步骤、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测步骤、控制所述光检测步骤的输出值的均衡特性的均衡控制步骤、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测步骤,根据所述聚焦状态检测步骤的检测值,针对各所述光盘的多个信息面设定均衡特性。
14.一种光盘的读出方法,其特征在于:
包括以下步骤:具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动步骤、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动步骤所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦步骤、控制由所述聚焦步骤所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制步骤、控制由所述聚焦步骤聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制步骤、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测步骤、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测步骤,根据所述聚焦状态检测步骤的检测值,针对各所述光盘的多个信息面设定聚焦位置。
15.一种光盘的读出方法,其特征在于:
包括以下步骤:具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动步骤、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动步骤所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦步骤、控制由所述聚焦步骤所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制步骤、控制由所述聚焦步骤聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制步骤、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测步骤、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测步骤,根据所述聚焦状态检测步骤的检测值,针对各所述光盘的多个信息面设定跟踪位置。
16.一种光盘的读出方法,其特征在于:
包括以下步骤:具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动步骤、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动步骤所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦步骤、控制由所述聚焦步骤所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制步骤、控制由聚焦步骤聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制步骤、控制由所述聚焦步骤聚焦的光束的距焦点在所述光盘面上的倾斜的倾斜控制步骤、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测步骤、检测在所述光盘的多个信息面上照射的光束的聚焦状态的聚焦状态检测步骤,根据所述聚焦状态检测步骤的检测值,针对各所述光盘的多个信息面设定倾斜位置。
17.根据权利要求11~16中的任一权利要求所述的光盘的读出方法,其特征在于:
由聚焦状态检测步骤所检测的检测值是由所述光检测步骤检测在光盘上的连续轨道的1周上多处设置的、预先形成的凹凸预刻凹坑的检测值。
18.根据权利要求11~16中的任一权利要求所述的光盘的读出方法,其特征在于:
由聚焦状态检测步骤所检测的检测值是由所述光检测步骤检测在光盘上预先形成的引导槽的检测值。
19.根据权利要求11~16中的任一权利要求所述的光盘的读出方法,其特征在于:
由聚焦状态检测步骤所检测的检测值是由所述光检测步骤从写入到光盘的数据区域中的存储信号中检测出的检测值。
20.根据权利要求1所述的光盘,其特征在于:
光束照射所述多个信息面时光学反射率以及透过率在所述多个信息面上不相同。
21.根据权利要求1~20中的任一权利要求所述的光盘,其特征在于:
包括在连续螺旋状的轨道的1周上多处设置、预先形成的凹凸的预刻凹坑,在预先形成的槽状的轨道(引导槽)和槽间的轨道两方上具有存储区域。
22.一种光盘装置,其特征在于:
包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由所述聚焦装置所聚焦的所述光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测装置、检测所述光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据所述聚焦状态检测装置的检测值控制激光器驱动装置,针对各所述光盘的多个信息面设定所述光束在读出时的发射光量。
23.一种光盘装置,其特征在于:
包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由所述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测装置、检测所述光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据所述聚焦状态检测装置的检测值控制激光器驱动装置,针对各所述光盘的多个信息面设定写入波形。
24.根据权利要求22或23所述的光盘装置,其特征在于:
包括具有第1信息面的第1衬底、在所述第1衬底的所述第1信息面上形成的半透明的反射膜、具有设置了能写入读出信息的存储材料膜的第2信息面的第2衬底、让所述第1信息面和所述第2信息面对向将所述第1衬底以及所述第2衬底粘接的粘接层,在所述第1信息面和所述第2信息面上写入的信息可以在能通过所述第1衬底读出那样构成的光盘上写入读出。
25.根据权利要求22或23所述的光盘装置,其特征在于:
由所述聚焦状态检测装置检测的检测值是由所述光检测装置对在光盘的读出专用区域中预先写入的信号进行检测的检测值。
26.根据权利要求22或23所述的光盘装置,其特征在于:
由所述聚焦状态检测装置检测的检测值是由所述光检测装置对设置在光盘上的连续轨道的1周上多处设置、预先形成的凹凸的预刻凹坑进行检测的检测值。
27.根据权利要求22或23所述的光盘装置,其特征在于:
由所述聚焦状态检测装置检测的检测值是由所述光检测装置对在光盘上预先形成的引导槽进行检测的检测值。
28.根据权利要求22或23所述的光盘装置,其特征在于:
由所述聚焦状态检测装置检测的检测值是由所述光检测装置对写入到光盘的数据区域中的写入信号进行检测的检测值。
29.一种光盘装置,其特征在于:
包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由所述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测装置、检测所述光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据所述聚焦状态检测装置的检测值控制激光器驱动装置,在所述光盘的多个信息面中第1信息面以外的信息面上进行写入时,根据光点透过的所述第1信息面的写入标记密度,分别设定所述光束在写入时的发射光量。
30.一种光盘装置,其特征在于:
包括具有多个信息面的光盘、驱动半导体激光器的激光驱动装置、在所述光盘面上聚焦照射由所述激光驱动装置所驱动的半导体激光的输出光的光束的聚焦装置、控制由所述聚焦装置所聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面上的焦点位置的聚焦控制装置、控制由聚焦装置聚焦的光束的聚焦点在所述光盘面内的轨道上的位置的跟踪控制装置、接收所聚焦的光束在所述光盘面上的反射光的光检测装置、检测所述光束的聚焦状态的聚焦状态检测装置,根据所述聚焦状态检测装置的检测值控制激光器驱动装置,在所述光盘的多个信息面中第1信息面以外的信息面上进行写入时,根据光点透过的所述第1信息面的写入标记密度,分别设定所述光束在写入时的写入波形。
31.一种光盘,其特征在于:
包括具有第1信息面的第1衬底、在所述第1衬底的所述第1信息面上形成的半透明的反射膜、具有设置了能写入读出信息的存储材料膜的第2信息面的第2衬底、让所述第1信息面和所述第2信息面对向将所述第1衬底以及所述第2衬底粘接的粘接层;
在所述第1信息面和所述第2信息面上写入的信息可以在能通过第1衬底读出那样构成,第1信息面和第2信息面中分别设置可以写入读出各自信息的用户数据区域、进行试着写入的学习区域、信息读出的读出专用区域;
设置禁止在所述第1信息面中的所述学习区域内的一定区域写入数据的写入禁止区域。
32.根据权利要求31所述的光盘,其特征在于:
由所述写入禁止区域中所设置的信息是对所述读出专用区域的预刻凹坑调制后形成。
33.根据权利要求29或30所述的光盘装置,其特征在于:
包括具有第1信息面的第1衬底、在所述第1衬底的所述第1信息面上形成的半透明的反射膜、具有设置了能写入读出信息的存储材料膜的第2信息面的第2衬底、让所述第1信息面和所述第2信息面对向将所述第1衬底以及所述第2衬底粘接的粘接层;
在所述第1信息面和所述第2信息面上写入的信息可以在能通过所述第1衬底读出那样构成的光盘上写入读出。
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