CN1404604A - 光盘、光盘记录设备及方法、光盘再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光盘记录方法，该方法向包含由合成树脂制成的基板的光盘照射光束，该基板具有事先在其一个面形成的凹凸模式，及由金属制成的在基板上凹凸模式上形成的反射涂层，以便使凹凸模式发生物理变化以记录标识数据。

Description

光盘、光盘记录设备及方法、光盘再生方法
技术领域
本发明涉及光盘，其上记录有诸如音乐数据的第一数据和诸如作为每一光盘固有的并用来标识每一光盘的标识数据的第二数据，并涉及用于向光盘记录信息的光盘记录设备和方法，以及用于再生记录在光盘上的信息的光盘再生方法。
背景技术
传统上，小型盘(以下简称为“CD”)或数字通用盘(以下简称为“DVD”)用作为光盘，其上记录有版权的音乐数据、图象数据、视频数据的数字内容，并使用光学重放装置能够从其再生这种数据。这类光盘具有以标准记录格式记录在其上的数字内容。
光盘用作为记录介质，是能够从主盘批量生产的并能够为商业目的而广泛分发的。具有相同数字内容的光盘基本上形状相同，并分别包装在包装盒中分发。为了标识每一包含被分发的有共同数字化内容的独立光盘的所谓“被包装的介质”，一般在每一包装盒中包含有在其上打印有序列号的打印材料。此外，在每一标志盒上粘贴有其上印有这种序列号的标签。
即使这些包装的介质每一个能够使用附加在其上的序列号标识其光盘，但是如果没有其包装还是不能标识每一光盘本身。而且，在带有序列号标签脱落而被丢失，或有序列号的打印材料丢失的情形下，光盘就不能对应于其标签或打印材料上的序列号。此外，在光盘本身与其包装分开转移到它处，也很难使用其序列号管理光盘。
本发明的公开
于是，本发明的目的是要克服上述先有技术的的缺陷，为此提供一种光盘，这种光盘具有记录在第一记录区的第一记录模式的第一数据及不同于第一数据记录到第二记录区的第二记录模式的第二数据，这种光盘能够被可靠地管理，并提供用于向光录盘记信息的光盘记录设备和方法，以及用于再生光盘上记录的信息的光盘再生方法。
通过提供一种光盘能够达到上述目的，该光盘包括：
由合成树脂制成的基板，该基板有预先在其一面基于数据形成的凹凸模式，及
由金属制成的反射涂层，该层在基板上凹凸模式之上形成，
其中标识数据通过向反射涂层照射光束以使凹凸模式发生物理变化而被记录。
标识数据记录在凹凸模式上。且凹凸模式由许多凹坑和许多台面组成。
通过向反射层照射光束而使反射层和基板发生物理变化而记录标识数据，使得反射层和基板发生物理变化的部分具有与凹坑相同的光学特性。
基板事先形成有另一种凹凸模式，且标识数据沿凹凸模式记录。
以上的目的能够通过提供一种至少有一个包含记录数据的记录区的光盘达到，其中基于数据形成有凹凸模式，且基于在记录区中预定位置形成的凹凸模式记录标识数据。
以上的目的能够通过提供一种光盘记录方法达到，该方法是向包含由合成树脂制成的基板的光盘照射光束，该基板具有事先在其一个面形成的凹凸模式及由金属制成的在基板上凹凸模式上形成的反射涂层，以便使凹凸模式发生物理变化以记录标识数据。
记录标识数据是这样进行的，即通过向反射涂层照射光束使反射涂层和基板发生物理变化，使得反射涂层与基板发生物理变化的部分与凹坑具有相同的光学特性。
以上的目的能够通过提供一种光盘再生方法达到，该方法是检测来自从光盘读出的数据的标识数据，这种光盘包括由合成树脂制成的基板，该基板具有事先在其一面上基于数据形成凹凸模式，及由金属制成的在基板上凹凸模式上形成反射涂层，并且标识数据是通过向反射涂层照射光束使凹凸模式发生物理变化而被记录的。
其中当不能检测到标识数据时，光盘的回放操作被挂起。
以上目的能够通过提供一种光盘记录设备而达到，该设备包括：
一个光源；
一个数据产生器，用于产生记录数据或用于后来记录标识数据的数据；
一个调制器，用于基于来自数据产生器的输出数据调制从光源照射的激光束；及
一个物镜，用于使由调制器调制的激光束聚光到施涂于玻璃主盘上的光刻胶。
该光盘记录设备还包括编码单元，用于调制记录数据及调制用于后来记录标识数据的数据，并向数据产生器提供调制的输出数据。
以下实际的例子将进一步说明本发明的其它目的及从本发明将获得的实质性好处。
附图的简要说明
图1示出根据本发明的光盘的透视图。
图2示出根据本发明光盘的另一例子的透视图。
图3示出根据本发明记录到光盘的信号格式。
图4示出光盘的制造过程。
图5示出制造压模的刻录设备。
图6示出EFM转换表的前一半。
图7示出图6所示的EFM转换表的后一半。
图8A和8B示出记录标识数据的第二记录区的凹坑模式。
图9示出记录标识数据的第二记录区的凹坑模式的另一例子。
图10A和10B示出标识数据记录在图8A和8B中所示的凹坑模式上的状态。
图11示出标识数据记录在图9中所示的凹坑模式上的状态。
图12示出根据本发明的光盘记录和/或再生设备的框图。
实施本发明的最佳方式
以下，将参照附图说明根据本发明的光盘、光盘记录设备和方法，及光盘再生方法。
首先如图1所示，根据本发明的光盘1具有位于其最里面区域的第一记录区2，在这里以同记录音乐数据的CD(小型盘)相同的记录格式作为第一数据记录第一数字内容，具有位于第一记录区2的之外或外围的第二记录数据区3，在此每一记录介质固有的标识数据作为第二数据被记录，以及位于第二记录区3之外的第三记录区4，在此与记录在第一记录区2的第一数字内容相关或不同的第二数字内容作为第三数据被记录。在第三记录区4中，第二数字内容以对第一记录区2记录的相同的格式、按双倍于例如第一记录区2的的密度记录第二数字内容。
被记录在第一记录区2的第一数字内容是诸如音乐数据、图象数据、视频数据音频数据等数据，这些数据构成被记录到光盘1的主要内容数据。
被记录到第三记录区4的第二数字内容例如包含一部分被记录到第一记录区2第一数字内容，并如果被记录到第一记录区2的第一数字内容是音频数据，则被记录到第三记录区4的第二数字内容是比被记录到第一记录区2的音频数据较高质量的音频数据。被记录到第三记录区4的第二数字内容是与第一数字内容相关的信号压缩的图象数据和文本数据。具体来说，第二数字内容包含招贴画、歌词、采访文章、有关新发行的音乐的信息等，这些都属于要记录在第一记录区2的第一数字内容。
记录到第二记录区3的标识数据是用于逐一标识光盘的每一记录介质中固有的专用的ID数据。具体来说，专用的ID数据例如是用来对分发光盘1进行登记的记录介质号码的数据，指明制造设备的制造设备ID的数据，指明版权所有者或管理者的版权ID的数据，及访问与记录到光盘1的第一及第二数字内容相关的因特网特定web网站的URL(通用资源定位器)的数据。第二记录区3位于作为第一部分的第一记录区2与作为第二部分的第三记录区4之间。另一方面，如果不是在第一记录区2与第二记录区4之间，第二记录区3可以位于第一和第二记录区2、4的导入区或第一与第二记录区2、4的导出区。
如上所述，使用光盘1，第二数字内容以高于第一记录区2的记录密度，例如以双倍的记录密度记录到第三记录区4。另一方面，第二数字内容可以按第一记录区2相同的记录密度记录到第三记录区4。这种情形下，光盘1可按CD-额外的形式构成，其中基于CD格式的数据记录到里侧区，基于CD-ROM格式的数据记录到外侧区，或具有多记录区的多段型CD。
本发明可适用的的光盘也可如图2所示构成。光盘5是有一个记录区的单段式光盘，而以上所述的光盘1是双段式光盘。具体来说，光盘5有几乎覆盖了整个光盘5的第一记录区6，并记录在其上的标识数据。就是说，记录有TOC(内容表)等的导入区位于第一记录区6的里侧，记录数字内容的节目区位于导入区的之外。记录标识数据的第二记录区7安排在位于节目区之外的导出区部分，例如几乎在导出区的中心部分。由于第二记录区7几乎位于导出区的中心部分，记录设备能够借助于光学拾取器可靠地读出信息数据。
类似于上述光盘1的第三记录区4，以同CD相同的记录格式，以高于光盘1的第一记录区2的记录密度，例如以双倍记录密度，数字内容被记录到第一记录区6。高质量的音频数据，信号压缩静止画面数据，动画数据等记录到第一记录区6。每一记录介质中固有的逐一标识光盘5的标识数据被记录在第二记录区7。类似于记录到光盘1的标识数据，标识数据是以下这样一些数据，用来对分发光盘1进行登记的记录介质号码的数据，指明制造设备的制造设备ID数据，指明版权所有者或管理者的版权ID数据，及访问与记录到第一记录区6的数字内容相关的因特网特定web网站的URL的数据。
可以按与CD相同标准的记录密度向光盘5的第一记录区6记录数字内容。
至于适用于上述数据被记录的光盘1和光盘5的记录格式，如图3所示，引导的1.7-字节-部分是用于帧同步信号的，后继的1-字节-部分是用于子代码的，且后继的32-字节-部分是记录区。记录区由12-字节-记录区与后继的4-字节-奇偶校验两个集合组成。使用光盘1，数据以这样的记录格式被记录到第一记录区2，第二记录区3，及第三记录区4。使用光盘5，数据仍以这样的记录格式被记录到第一记录区6和第二记录区7。
图3所示的记录格式只是一个例子，而每一记录区的字节数和编排是能够被选择设定的。
光盘1和光盘5基本上是只读记录介质，且对应于被记录的数据的凹坑模式分别在光盘1的第一到第三记录区2、3和4，及光盘5的第一和第二记录区6和7处形成的。标识数据以电热方式被记录到光盘1的第二记录区3及光盘5的第二记录区7处的凹坑或台面上的反射涂层。
至于制造光盘1和5的方法，如图4所示，以保护层施涂工艺11向玻璃主盘施涂光刻胶，并通过在刻录过程12中向光刻胶照射激光束形成对应于被记录数据的凹凸的凹坑模式。在接下来的显影/定影过程13中，带有在其上形成的凹坑模式的主盘被显影和定影。然后，在接下来的金属主盘产生过程14中，通过向主盘表面施以电镀产生作为母盘的金属主盘。在接下来的压模产生过程15中，使用金属主盘产生压模。在后继的基板成形过程16中，压模附加到注射成型设备的金属模中，并然后使用注射成型设备成形诸如聚碳酸酯和丙烯酸的透明树脂的基板。在刻录过程12中主盘上形成的凹坑模式，作为光盘1的第一到第三记录区2、3和4，或作为光盘5的第一和第二记录区6和7，被转录到成形的基板上。在转录了凹坑模式的基板的表面，记录有光盘1和5的信号。在接下来的反射涂层形成过程17中，经过使用稍后将说明的金属靶极的溅涂工艺，在转录有凹坑模式的基板的表面形成反射涂层。使用反射涂层以电热的方式把标识数据分别记录到光盘1和5的第二记录区3和7。
用于光盘1和5的反射涂层需要由能够记录标识数据的材料制成。因而，用于光盘1和5的反射涂层是由具有与CD或DVD的反射涂层相同的反射性的材料，或具有通常的光度头能够用来再生数据的反射性的材料制成。同时，当使用光束以电热方式进行记录时，要求反射涂层由当用于再生数据的光束照射到它时其反射性发生变化的材料制成。具体来说，通过使用光束的电热发生的记录，反射涂层由一种金属涂层制成，这种金属当用于再生数据的光束照射到它时其反射性从大约不小于0.5％到不大于10％变化。具体来说，反射涂层由铝合金制成，它由铝与少量的锗进行合金制成。
在保护层施涂过程18中，通过旋转涂敷紫外硬化树脂被施加到反射涂层，并通过向紫外硬化树脂照射紫外线形成保护层。分别以这种方式被成形的记录在光盘1和5上的数据，通过从形成有保护层与光盘表面相反侧照射的光束被再生。在接下来的标识数据记录过程19中，分别通过电热记录由分别用于向光盘1和5的记录区3和7记录数据的激光束，即与用于再生记录在光盘1和5的数据有相同波长的并具有高于用于再生数据的输出电平的激光束，标识数据被记录到光盘1和5。在要被记录的标识数据是用来对光盘1和5的分发进行登记的记录介质号码，指明版权所有者或管理者的的版权ID，及URL的情形下，由其分发源记录这些标识数据，并在要被记录的标识数据是制造设备ID的情形下，这种标识数据由其制造源记录。而且，在硬化能够记录他/她标识数据的情形下，标识数据通过使用他/她的记录设备记录。
至于刻录设备21，在刻录过程12中该设备用来通过对光刻胶的激光刻录形成对应于被记录的数据的凹凸的凹坑模式用来产生主盘，例如如图5所示，刻录设备21包括A/D转换器22，向其输入被记录的采样数据，纠错编码电路23，该电路对从A/D转换器22发送的数字信号实现纠错编码，调制编码输出的调制器24，产生子代码信号的字代码信号产生器25，以及数据产生器26，该产生器把来自调制器24的输出数据添加到来自子代码信号产生器25的输出数据以产生记录数据。此外，刻录设备21还包括照射激光束的激光源27，基于从数据产生器26产生的数据调制激光束的光调制器28，反射被调制的激光束的反光镜，移动反光镜29的移动单元30，聚集激光束并将其照射到玻璃主盘35上的光刻胶的物镜31，驱转玻璃主盘35的电动机32，及物镜驱动单元33，该单元向聚焦方向即物镜31的光轴改变物镜31的位置。
例如，纠错编码电路23使用CIRC算法(Cross InterleaveReed-solomon Code)实现模拟数字内容的交错和前向读取-索洛门代码组合的编码，并对调制器24产生结果数据。
调制器24例如根据EFM算法(八到十四调制)调制来自纠错编码电路23的编码输出，并对数据产生器26产生结果数据。具体来说，调制器24根据图6和图7所示的EFM转换表分别设置最小行程(最小反区间Tmin)为2，并设置最大行程(最大反区间Tmax)为10，以便把八位代码序列转换为14位记录代码序列。这时，调制器24在14位记录代码序列之间插入3位连接代码。换言之，调制器24把记录代码序列转换为17位代码序列。调制模式可以是8-16调制，不限于EFM。
通过上述的调制模式，调制器24调制要记录到光盘1的第一记录区2的第一数字内容以及要记录到光盘1的第三记录区4的第二数字内容，并向数据产生器26发送调制的数据。调制器24调制要记录到光盘5的第一记录区6的第一数字内容并向数据产生器26发送调制的数据。此外，调制器24转换要记录到位于光盘1的第一记录区2和第三记录区4之间第二记录区3的数据，及要记录到光盘5的第二记录区7的数据，就是说转换图6所示的十进制数系中[00011001]的第25数据为[10000000010000]，并向数据产生器26发送调制的数据。在光盘1的第二记录区3及光盘5的第二记录区7中，沿径向重复形成20到40以上(m的[10000000010000]的凹坑模式。
对于上述激光源27，使用诸如氩激光器和He-Cd激光器等气体激光器。在光学调制器28中，采样使用Pockels效应的EOM(光电调制器)或使用超声波的AOM(声光调制器)。
在上述刻录设备21中，一旦要被记录的采样数据输入到A/D转换器22，A/D转换器22就把模拟信号数据转换为数字数据并发送到纠错编码电路23，然后纠错编码电路23对照采样数据实现对交错和前向读取-索洛门代码组合的编码，并向调制器24发送编码的数据。调制器24以EFM模式调制数据。换言之，根据图6和7所示的EFM转换表，调制器24调制要记录到光盘1的第一记录区2的第一数字内容，要记录到第二记录区3的EFM转换表中十进制数系的第25个数据，要以EFM模式记录到第三记录区4第二数字内容，并把调制的数据发送到数据产生器26。调制器24根据图6和图7中EFM转换表所示的EFM算法，调制要记录到光盘5的第一记录区6的数字内容及要记录到光盘5第二记录区7的EFM转换表中的十进制数系的第25个数据，并把调制的数据发送到数据产生器26。数据产生器26通过使来自调制器24的数据与来自子代码信号产生器26的子代码数据相加形成记录数据，并把记录数据发送到光学调制器28。
激光源27照射激光束，且激光束输入到光学调制器28。光学调制器28根据来自数据产生器26的输入数据调制激光束。换言之，在数据记录到光盘1的第一记录区2和第二记录区3时，光学调制器28以标准化记录密度调制激光束，就是说，按通常的CD相同的记录密度调制，并在数据记录到第三记录区4时，控制改变激光束光路的方向的反光镜29的偏转角，或激光点在光刻胶上的相对于玻璃主盘35的相对运动，使得记录密度能够较高，例如高于第一记录区2和第二记录区3情形下两倍。在数据记录到光盘5的第一记录区5或第二记录区6时，光学调制器28根据来自光学调制器的输出数据调制激光束。
由光学调制器28调制的激光束照射到反光镜29。反光镜29由可移动单元30移动，使得激光束能够沿着从玻璃主盘的里侧向外侧扫描。由反光镜29改变其光路方向的激光束由物镜31聚光，并被照射到玻璃主盘3上的光刻胶，玻璃主盘3由作为旋转驱动单元的电动机32驱转。这时，物镜31的位置由物镜驱动单元33改变趋向激光束的光路，且调节物镜的聚焦使得激光束聚光到玻璃主盘35上的光刻胶。
压模是根据图4所示的过程基于上述刻录设备21成形的玻璃主盘35形成的。在其表面形成保护涂层的光盘1上，对应于第一数字内容的凹坑模式在第一记录区2中形成，包含在记录到第一记录区2的数据的调制模式中的模式，即基于图6中所示第25个调制的模式的凹坑模式，在第一记录区2的以外的第二记录区3中形成，且对应于第二数字内容较于第一记录区2的记录密度，例如双倍记录密度的凹坑模式，在第三记录区4中形成。在光盘5上，对应于高于光盘1的第一记录区的记录密度，例如双倍记录密度的数字内容的凹坑模式，在第一记录区6中形成，且包含在记录到第一记录区6的数据的调制的模式中的模式，即基于图6所示第25个调制的模式的凹坑模式，在第一记录区6的外侧的第二记录区7中形成。
具体来说，如图8A所示，在光盘1的第二记录区3及光盘5的第二记录区7中形成通过向帧同步信号插入3位连接代码而带有凹坑区间27T的帧同步信号，通过向子代码信号插入3位连接代码在17T的凹坑区间的子代码信号，以及此后带有34T的凹坑区间的数据区。通过向图6所示EFM转换表中的十进制数系中的第25个模式[10000000010000]插入[000]模式的连接代码设置这一数据区，且其凹坑区间为9T和8T。如图8A所示，在光盘1的第二记录区3和光盘5的第二记录区7中，形成作为对应于数据的凹陷的凹坑部分P，及序列中跟随凹坑部分P的台面部分L。如图8B所示，在该数据区中形成跟随9T的凹坑部分P的8T的台面部分L。
在光盘1上，对应于高于第一记录区2和第二记录区3的记录密度，例如双倍记录密度的第二数字内容的另一凹坑模式，在第二记录区3的外侧形成。在光盘5上，对应于高于光盘1的第一记录区2的记录密度，例如双倍记录密度的数字内容的凹坑模式在第一记录区6中形成，且如图8A和8B中所示这种凹坑模式在其外侧的第二记录区7中形成。这些光盘1和5能够以制造CD的相同的方式制造，以便分别向第二数据区3和7记录标识数据。
在第二记录区3和7中形成的模式不限于十进制数系第25个数据模式，并可以是不超过包含在EFM转换表中的11T模式的其它模式，或不包含在EHM转换表中的其它模式。如果它倍数EFM方式，则可以使用不超过2T或12T或更大的变量形成凹坑模式。此外，如图9所示，在第二记录区3和7中要形成的模式可以是有相同的长度不插入帧同步信号或子代码的凹坑部分P和台面部分L重复的组合。这种情形下，凹坑部分P及台面部分L的长度例如是3T。当然，长度也可以是2T或比3T长的6T。此外，它可以是在第二记录区3和7中形成的一种模式，其中不插入帧同步信号或子代码时只有凹坑部分P的长度相同，或只是台面部分L的长度相同。即其长度应当为能够被检测到的输出信号的任何边缘的长度，且其越长，检测边缘越容易。
例如，其标识数据还没有分别记录到第二记录区3和7的光盘1和5，从其制造商发运到分发源，且以下这样的标识数据，诸如用来对分发光盘1进行登记的记录介质号码的数据，指明制造设备的制造设备ID数据，指明版权所有者或管理者的版权ID的数据，及访问与记录到光盘1和5的数字内容相关的因特网特定web网站的URL(通用资源定位器)的数据，由分发源以电热方式被记录到第二记录区3中形成的凹坑模式上的反射涂层上。即，如果制造设备的ID作为标识数据被记录到第二记录区3和7，则该标识数据可由制造源以电热方式记录到反射涂层。
在分别这样构成的光盘1和5的第二记录区3和7中，如图10A所示，形成标识数据的凹坑38根据EFM转换表中的第25个模式即被记录到记录轨迹上的8T凹坑部分P，又被记录到随后的9T台面部分L。标识数据是如下被记录的，通过向构成第二记录区3和7的数据区的凹坑部分P和台面部分L照射比回放操作高的输出能量的激光束，加热光盘1和5的保护涂层，使反射涂层和基板发生物理变化，以至反射涂层和基板的物理变化部分与凹坑部分P有相同的光学性质。即，标识数据D只能被记录到凹坑部分P或只能被记录到台面部分L。如果记录的凹坑38长度例如是3T或更长，则其余台面部分的L的或凹坑部分P的长度也将为3T或更长。其结果是，能够保护被记录的凹坑38，其余的凹坑部分P和台面部分L脱离规范且不能被再生。
图10A中所示的例子是这样的情形，其中标识数据记录到记录轨迹，但是标识数据可以记录在如图10B所示的记录轨迹之间。
此外，如图11A所示，通过在记录轨迹上在多个凹坑部分P和多个台面部分L记录形成标识数据的凹坑38，标识数据可以被记录。这种情形下，形成标识数据的凹坑38的长度例如是147T，而凹坑38被记录与重复的3T的凹坑模式无关。标识数据被这样记录到重复的3T的凹坑模式上，即如果标识数据是[1]则照射高输出能的激光束以便电热记录长度为147T的凹坑，并如果标识数据是[0]，则照射长度为147T的正常激光束以便不电热记录凹坑。例如标识的长度可以等于EFM中一帧的信道位数，即能够被588位除尽的数，这时它不限于147T，并例如可以是49T，84T，98T，196T等。
如图11B所示，标识数据可以记录在记录轨迹之间。标识数据可这样被记录，即通过在由服从于如图10A中所示EFM转换表中第25个模式的8T的凹坑部分P及9T的台面部分L组成的多个凹坑部分P和多个台面部分L上记录长凹坑38。
同时，标识数据以不同于EFM的方式被记录到第二记录区3和7。例如，在施加NRZ(不返回零)调制或NRZI(不返回逆零)调制的情形下，标识数据被这样记录到第二记录区3和7，即如果被记录的数据是[1]，则向台面部分L和/或凹坑部分P照射高输出能的激光束，并如果被记录的数据是[0]，则不照射高输出能激光束。反之，标识数据被这样记录到第二记录区3和7，即如果被记录的数据是[0]，则向台面部分L和/或凹坑部分P照射高输出能的激光束，并如果被记录的数据是[1]，则不照射高输出能激光束。
当施加PE(相位编码)调制时，标识数据被这样记录到第二记录区3和7，即如果被记录的数据是[1]，则向台面部分L和/或凹坑部分P照射PE调制的高输出能的激光束，并如果被记录的数据是[0]，则不照射高输出能激光束。反之，标识数据被这样记录到第二记录区3和7，即如果被记录的数据是[0]，则向台面部分L和/或凹坑部分P照射PE调制的高输出能的激光束，并如果被记录的数据是[1]，则不照射高输出能激光束。
此外，当施加FM(调频)时，标识数据被这样记录到第二记录区3和7，即如果被记录的数据是[1]，则向台面部分L和/或凹坑部分P照射高输出能的激光束，使得RF信号中变化的频率将为1.1MHz，并如果被记录的数据是[0]，则照射高输出能激光束，使得RF信号中变化的频率将为1.3MHz。
当PE调制和FM调制组合时，标识数据被这样记录到第二记录区3和7，即如果被记录的数据是[1]，则向台面部分L和/或凹坑部分P照射PE调制的高输出能的激光束，使得RF信号中变化的频率将为1.1MHz，并如果被记录的数据是[0]，则照射PE调制的高输出能激光束，使得RF信号中变化的频率将为1.3MHz。
能够把标识数据记录到光盘1和5并再生记录到光盘1和5的数据的记录和/或再生设备40包括一记录电路42，该电路记录从输入终端41输入的标识数据，光学拾取器43，它不仅根据从记录电路42输出通过向光盘1和5的第二记录区3和7分别照射激光束而记录标识数据，而且还读出数据，FR电路44，向该电路输入来自光学拾取器43的输出数据，再生电路45，该电路对来自RF电路44的数据实现再生过程并向输出终端46发送数据，伺服电路47，该电路根据来自RF电路44的数据产生物镜的聚焦控制信号及跟踪控制信号，驱转光盘1和5的驱动单元电动机48，控制驱动单元电动机48的驱动电路49，操作单元50，该单元在由用户操作时产生操作信号，以及控制电路51，该电路根据操作信号控制整个操作，如图12所示。
当标识数据从输入终端41输入时，记录电路42这时对标识数据采样并实现纠错编码。此后，在纠错编码之后记录电路42以上述调制方式调制该数据，诸如NRZ调制，NRZI调制，PE调制，FM调制，PE调制与FM调制的组合，并向光学拾取器43输出该数据。
光学拾取器43包括半导体激光器，它照射作为光束的激光，物镜，聚集从半导体激光器照射的激光束，及光检测器，检测在光盘1和5上反射的返回激光束。从半导体激光器照射的激光束由物镜聚光，并照射到光盘1的信号记录面。这时，当光盘1的第一和第三记录区2和4中或光盘5的第一记录区6中的数字内容被再生时，半导体激光束照射激光束到这样的程度，使得这对于再生数据是必要的，但是在反射涂层中不会作出改变。当记录标识数据时，半导体激光器基于标识数据调制激光束，使得多个凹坑的标识数据能够以电热方式分别记录在光盘1和5的第二记录区3和7反射涂层，并照射比回放操作强的光束。
在光盘1和5的信号记录面反射的激光束由光检测器检测，且光检测器把光数据转换为电信号以便把电信号发送到RF电路44。物镜被支撑在诸如双轴激励器这样的物镜驱动单元上，且物镜的位置由物镜的驱动单元改变，根据从光检测器输出信号产生的一误差信号，使之趋向于平行于物镜光轴的聚焦方向，并趋向于垂直于物镜光轴的跟踪方向，误差信号将在以下说明。
基于来自光拾取器43的光检测器的输出信号，RF电路44产生RF信号，聚焦误差信号和跟踪误差信号。例如，聚焦误差信号以所谓Astigmatic方法产生，而跟踪误差信号以所谓三光束方法或推拉方法产生。RF电路44把RF信号发送到再生电路45，并向伺服电路47发送聚焦误差信号和跟踪误差信号。
伺服电路47产生伺服信号，该信号用来改变物镜沿聚焦方向和跟踪方向的位置。具体来说，伺服电路47根据从RF电路44提供的聚焦误差信号产生聚焦伺服信号，使得聚焦误差信号变为0，并根据从RF电路44提供的跟踪误差信号产生跟踪伺服信号，使得跟踪误差信号变为0。伺服电路47把这些聚焦伺服信号和跟踪伺服信号发送到光拾取器43的物镜驱动单元的驱动电路。根据聚焦伺服信号和跟踪伺服信号，这一驱动电路控制物镜驱动单元的驱动单元，该单元激励物镜。换言之，驱动电路根据聚焦伺服信号驱动作为物镜驱动单元的双轴激励器，并向与物镜光轴平行的聚焦方向改变物镜的位置，以及根据跟踪伺服信号驱动双轴激励器并向垂直于物镜光轴的跟踪方向改变物镜的位置。
再生电路45检测从RF电路发送的RF信号的任何变化，并当分别再生记录在光盘1的第一和第三记录区2和4的第一和第二数字内容，或记录在光盘5的数字内容时，设置它们为二进制数据。然后再生电路45以EFM方法解调这样产生的二进制数据，按CIRC方法对以EFM方法解调的数据进行校正并向输出端46发送它们。
再生电路45根据由光束以电热方式以向RF信号的较高输出能记录的模式检测RF信号电平的变化，这种输出能根据在第二记录区3和7中排布的凹坑模式，即如图8中所示按9T或8T周期设置的模式，或如图9中所示按重复的3T周期的凹坑模式而变化，并当再生记录到光盘1的第二记录区3或光盘5的第二记录区7的标识数据时，设置它们为二进制数据。再生电路45以对应于施加到记录电路42中的二进制数据的调制方式的方法解调该二进制数据，并进行校正然后向输出端46或控制单元51发送它们。
驱动电路49控制驱动电动机48，使得线性速度与光拾取器43在光盘1和5上沿其径向运动的位置相关变为定常的。例如，驱动电路49激励驱动电动机48，使得当它在光盘1的第一记录区2读出数据时线性速度成为1.2m/sec.，并激励驱动电动机48，使得当它在光盘1的第三记录区4或光盘5的第一记录区6读出数据时线性速度成为0.9m/sec.。此外，驱动电路49可以控制驱动电动机48的驱动单元，使得光盘1和5的旋转频率成为定常。
操作单元50设置在记录和/或再生设备的主单元上，该单元包括记录按钮，以便把标识数据分别记录到光盘1和5的第二记录区3和7，回放按钮，以便再生记录在光盘1上的第一和第二数字内容，或记录在光盘5上的数字内容，前向轨迹跳跃按钮，以便在向前进行轨迹跳跃，逆向轨迹跳跃按钮，以便进行逆向轨迹跳跃，及停止按钮，以便停止回放操作。这些操作按钮发送对应于由记录和/或再生设备的用户对按钮的操作的操作信号，且操作信号被发送到控制单元51。
控制单元51根据从操作单元50发送的操作信号控制整个设备的操作。换言之，控制单元51控制记录电路42，光拾取器43等，以便当用户按动记录按钮时，把标识数据分别记录到光盘1和5的第二记录区3和7。当回放按钮被操作，且记录在光盘1上的第一和第二数字内容或记录在光盘5上的数字内容被再生时，控制单元51控制再生电路45，光拾取器43等。此外当回放操作由用户实现，且分别记录在光盘1和5的的第二记录区3和7标识数据不能被检测到时，控制单元51使记录在光盘1的第一和第三记录区2和4上的第一和第二数字内容，或记录在光盘5的第一记录区6的数字内容的回放操作挂起。
下一节将说明，通过上述构成的记录和/或再生设备40分别向光盘1和5的第二记录区3和7记录标识数据的操作。
当用户按动记录按钮时，驱动电路49控制驱动电动机48和光盘1和5的旋转，使得光盘1将以定常线性速度旋转。同时，当光盘1加载到光盘驱动器时，光拾取器43通过向第一到第三记录区2，3和4照射光束扫描第一到第三记录区2，3和4。当光盘5加载到光盘驱动器时，光拾取器43通过向第一到第二记录区6和7照射光束还扫描第一到第二记录区6和7。控制单元51通过检测从RF电路44发送的RF信号电平的任何变化而确定记录标识数据的第二记录区3和7。
同时，当标识数据从外部装置诸如与输入端41连接的计算机发送时，记录电路42对标识数据采样，进行纠错编码，以NRZ调制，NRZI调制，PE调制，FM调制及PE调制与FM调制方式的组合对数据进行调制，并向光拾取器43发送数据，使得标识数据能够记录到光盘1的第二记录区3。如图10A和10B及图11A和11B所示，根据从记录电路42提供的输入数据，通过切换从半导体激光器照射的光束的输出功率电平为的高于回放操作的记录电平，对应于标识数据的模式由光拾取器43以电热方式分别记录到光盘1和5的第二记录区3和7的凹坑模式上的反射涂层。
在记录标识数据时，在光盘1和5的信号记录表面反射的返回光束由光检测器检测到，被转换为电信号，且来自光检测器的电信号作为输出信号被发送到RF电路44。RF电路44根据从第二记录区3和7以9T，8T和3T，3T周期排布的凹坑模式获得的信号产生聚焦误差信号及跟踪误差信号，并将它们发送到伺服电路47。伺服电路47根据提供的聚焦误差信号产生聚焦伺服信号，并还根据跟踪误差信号产生跟踪伺服信号，并把这些误差信号发送到光拾取器43的物镜驱动单元的驱动电路。通过物镜驱动单元根据聚焦伺服信号，控制物镜趋向光束的光轴方向的位置而控制聚焦，并根据跟踪伺服信号通过物镜驱动单元控制物镜位置趋向垂直于光束的光轴方向而控制跟踪误差。就是说，以9T，8T和3T，3T周期排布在第二记录区3和7的凹坑模式只用于聚焦和跟踪控制，因而这对于在光盘1或5上再生记录的数据的用户是没有价值的数据。例如，带有记录到第二记录区3和7的标识数据的光盘1在分发销售商处销售给用户。
下一节将说明再生记录在光盘1上的标识数据和第一和第二数字内容的操作。
当用户按动回放按钮时，驱动电路49控制驱动电动机48，使得光盘1和5的线性速度将成为定常。同时，光盘拾取器43向光盘1和5的信号记录面照射光束。在光盘1和5的信号记录面上反射的返回光束由光检测器检测，并转换为电信号，且来自光检测器的电信号被发送到RF电路44。RF电路44产生RF信号并把它们发送到再生电路45，而且产生聚焦误差信号和跟踪误差信号并将它们发送到伺服电路47。
当记录到光盘1和5的第二记录区3和7的标识数据被分别再生时，根据由以较高输出功率的光束以电热方式向RF信号记录的模式，这些信号按以9T，8T和3T，3T周期排布在第二记录区3和7的凹坑模式趋向于被改变，再生电路45检测RF信号电平的任何变化，并设置它们为二进制数据。再生电路45以对应于在记录电路42中施加到数据的调制的方式解调二进制数据，并进行纠错，并然后把它们发送到输出端46或控制单元51。
当分别再生记录到光盘1和5的第二记录区3和7的标识数据时，RF电路44根据从以9T，8T和3T，3T周期排布在第二记录区3和7的凹坑模式获得的信号，产生聚焦误差信号和跟踪误差信号，并把它们发送到伺服电路47。伺服电路47根据提供的聚焦误差信号产生聚焦伺服信号，并还根据提供的跟踪误差信号产生跟踪伺服信号，并然后向光拾取器43的物镜驱动单元的驱动电路发送这些信号。根据聚焦伺服信号通过物镜驱动单元，控制物镜趋向光束的光轴方向的位置而控制聚焦，并根据跟踪伺服信号通过物镜驱动单元控制物镜位置趋向垂直于光束的光轴方向而控制跟踪误差。因而，记录和/或再生设备40能够分别再生记录到光盘1和5的第二记录区3和7的标识数据。
当再生记录到光盘1的第一记录区2或第三记录区4上的数字内容，或记录在光盘5的第一记录区的数字内容时，再生电路45根据光盘1的第一记录区2或第三记录区4，或光盘5的第一就区6中排布的模式检测出自RF电路44所产生的RF信号的任何变化，并设置它们为二进制数据。然后再生电路45以EFM方法解调这样产生的二进制数据，对以EFM方法解调的数据按CIRC方法进行纠错，并把它们发送到输出端46。
当再生记录在光盘1的第一和第三记录区2和4的第一和第二数字内容时，控制单元51首先确定标识数据是否记录在第二记录区3，并然后如果没有检测到标识数据，则控制单元51挂起记录到第三记录区4的第二数字内容的回放操作，或者可以分别挂起记录到第一和第二记录区2和4的第一和第二数字内容的回放操作。当再生记录在光盘5的第一记录区6的第一数字内容时，控制单元51首先确定标识数据是否记录在第二记录区7，并然后如果没有检测到标识数据，则控制单元51可以挂起记录到第一记录区6的第一数字内容的回放操作。因而，记录和/或再生设备40能够挂起非法生产的光盘1和5的回放操作。例如，为了确定标识数据是否记录到第二记录区7，如果只是从图8A所示的光盘5再生的数据检测到9T或8T数据，则认为没有检测到标识数据。
如上所述，能够通过向第二记录区3和7记录标识数据无可靠地控制光盘1和5。当记录到第二记录区3和7的标识数据被再生时，由于能够使用在第二记录区域3和7中排布的凹坑模式，故这种方式的光盘1和5的记录和/或再生设备40能够稳定地记录并再生标识数据。
由于光盘1有用于在第一记录区2和第三记录区4之间记录标识数据的第二记录区，与记录标识数据的记录区在光盘1的最里面或最外面可用的情形比较，能够易于实现对光拾取器43的控制，并能可靠地再生标识数据。
至于光盘5，由于记录标识数据的第二记录区7几乎在导出区的中心区可用，故能够易于实现对光拾取器43的控制并可靠地再生标识数据。就是说，通过排布第二记录区7几乎在导出区的中心区，与第二记录区7在导出区的外侧可用的情形比较，当记录和/或再生设备40记录或再生标识数据时，光盘5能够更可靠地确定第二记录区7的位置。当作为只对应于传统的记录格式的未授权的再生设备这样再生设备访问第二记录区7时，也能够立即再生标识数据。因而，这防止了种类的读设备在任何出错情形和误操作的失败。
因而，能够通过如上所述的记录和/或再生设备40再生数据的光盘1和5，能够按以下方式使用。例如，当URL作为标识数据记录在光盘1和5上时，用户使用记录和/或再生设备40或个人计算机，通过诸如因特网电通信线路能够访问在以上URL下特定的web站点，并能够使用只有通过正式的分发渠道购买了光盘1的用户可得的特定的服务。
即使排布在基板上的凹凸坑模式被非法拷贝，由于标识数据被以电热方式记录到第二记录区3和7中的凹坑模式上，因而根据本发明的光盘1和5能够防止标识数据被拷贝。于是，类似于记录和/或再生设备40，由于只有当控制单元51检测到标识数据时，才能够再生数字内容，例如这就能够防止非法生产的光盘被再生产。
虽然以其上信息信号通过凹坑模式被记录的光盘1为例，已经就其特定的实施例详细说明了本发明，但根据本发明的光盘的记录模式不限于这一例子，而可用是摇摆组或凹坑摇摆。
工业应用
根据本发明，在光盘中排布了具有第一记录模式的第一记录区和具有第二记录模式的第二记录区，并通过向这一第二记录区记录诸如标识数据的第二数据，能够可靠管理作为信息记录价值的光盘。

Claims (42)

1.一种光盘，包括：
由合成树脂制成的基板，该基板有预先在其一面基于数据形成的凹凸模式，及
由金属制成的反射涂层，该层在基板上凹凸模式之上形成，
其中标识数据通过向反射涂层照射光束以使凹凸模式发生物理变化而被记录。
2.如权利要求1中的光盘，其中标识数据记录在凹凸模式上。
3.如权利要求2中的光盘，其中凹凸模式由许多凹坑和许多台面组成。
4.如权利要求2中的光盘，其中通过向反射层照射光束而使反射层和基板发生物理变化而记录标识数据，使得反射层和基板发生物理变化的部分具有与凹坑相同的光学特性。
5.如权利要求1中的光盘，其中基板事先形成有另一种凹凸模式，且标识数据沿凹凸模式记录。
6.如权利要求5中的光盘，其中凹凸模式由许多凹坑和许多台面组成。
7.如权利要求6中的光盘，其中通过向反射层照射光束而使反射层和基板发生物理变化而记录标识数据，使得反射层和基板发生物理变化的部分具有与凹坑相同的光学特性。
8.如权利要求1中的光盘，其中至少形成一个第一记录区和一个第二记录区，且标识数据记录到第一和第二记录区的导入区、第一和第二记录区的导出区、或第一记录区和第二记录区之间的一个区的任何一个区。
9.如权利要求1中的光盘，其中标识数据记录到导入区或者导出区之一。
10.如权利要求1中的光盘，其中标识数据是每一光盘固有的数据。
11.如权利要求1中的光盘，其中标识数据是指明以凹凸模式的形式被记录的数据的版权所有者或管理者的数据。
12.如权利要求1中的光盘，其中标识数据是用来对分发每一光盘进行登记的记录介质号码。
13.如权利要求1中的光盘，其中形成反射涂层的金属是铝合金。
14.一种光盘，该光盘至少有一个记录区，其中基于包含记录数据的数据形成有凹凸模式，且基于在记录区中预定位置形成的凹凸模式记录标识数据。
15.如权利要求14中的光盘，其中标识数据记录在凹凸模式上。
16.如权利要求15中的光盘，其中凹凸模式由许多凹坑和许多台面组成。
17.如权利要求16中的光盘，其中通过向光盘照射光束而使光盘发生物理变化而记录标识数据，使得光盘发生物理变化的部分具有与凹坑相同的光学特性。
18.如权利要求17中的光盘，其中光盘的基板事先形成有另一种凹凸模式，且标识数据沿该凹凸模式记录。
19.如权利要求18中的光盘，其中凹凸模式由许多凹坑和许多台面组成。
20.如权利要求16中的光盘，其中通过向光盘照射光束而使光盘发生物理变化而记录标识数据，使得光盘发生物理变化的部分具有与凹坑相同的光学特性。
21.如权利要求14中的光盘，其中标识数据记录到导入区或者导出区之一。
22.如权利要求14中的光盘，其中标识数据是每一光盘中固有的数据。
23.如权利要求14中的光盘，其中标识数据是指明以凹凸模式的形式被记录的数据的版权所有者或管理者的数据。
24.如权利要求1中的光盘，其中标识数据是用来对分发每一光盘进行登记的记录介质号码。
25.一种光盘记录方法，该方法是向包括由合成树脂制成的基板的光盘照射光束，该基板具有事先在其一个面形成的凹凸模式，及由金属制成的在基板上凹凸模式上形成的反射涂层，以便使凹凸模式发生物理变化以记录标识数据。
26.如权利要求25中所述的的光盘记录方法，其中标识数据记录在凹凸模式上。
27.如权利要求26中所述的的光盘记录方法，其中凹凸模式由许多凹坑和许多台面组成。
28.如权利要求27中所述的的光盘记录方法，其中记录标识数据是这样进行的，即通过向反射涂层照射光束以使反射涂层和基板发生物理变化，使得反射涂层与基板的物理变化的部分与凹坑具有相同的光学特性。
29.如权利要求25中所述的的光盘记录方法，其中光盘的基板事先形成有另一种凹凸模式，且标识数据沿该凹凸模式记录。
30.如权利要求29中所述的的光盘记录方法，其中凹凸模式由许多凹坑和许多台面组成。
31.如权利要求30中所述的的光盘记录方法，其中记录标识数据是这样进行的，即通过向反射涂层照射光束以使反射涂层和基板发生物理变化，使得反射涂层与基板的物理变化的部分与凹坑具有相同的光学特性。
32.如权利要求25中所述的的光盘记录方法，其中在光盘上至少形成一个第一记录区和一个第二记录区，且标识数据记录到第一和第二记录区的导入区、第一和第二记录区的导出区、或第一记录区和第二记录区之间的一个区的任何一个区。
33.如权利要求25中所述的的光盘记录方法，其中标识数据记录到导入区或者导出区之一。
34.如权利要求25中所述的的光盘记录方法，其中标识数据是每一光盘中固有的数据。
35.如权利要求25中所述的的光盘记录方法，其中标识数据是指明以凹凸模式的形式被记录的数据的版权所有者或管理者的数据。
36.如权利要求25中所述的的光盘记录方法，其中标识数据是用来对分发每一光盘进行登记的记录介质号码。
37.如权利要求25中所述的的光盘记录方法，其中形成反射涂层的金属是铝合金。
38.一种光盘再生方法，该方法检测来自从光盘读出的数据的标识数据，这种光盘包括由合成树脂制成的基板，该基板具有事先在其一面上基于数据形成凹凸模式，及由金属制成的在基板上凹凸模式上形成反射涂层，并且标识数据是通过向反射涂层照射光束以使凹凸模式发生物理变化而被记录的。
其中当不能检测到标识数据时，光盘的回放操作被挂起。
39.如权利要求38中所述的的光盘再生方法，其中首先在记录在光盘上的再生信息中判断能否检测到标识数据。
40.一种光盘记录设备，包括：
一个光源；
一个数据产生器，用于产生记录数据或产生用于后来记录标识数据的数据；
一个调制器，用于基于来自数据产生器的输出数据调制从光源照射的激光束；及
一个物镜，用于使由调制器调制的激光束聚光到施涂于玻璃主盘上的光刻胶。
41.如权利要求40中所述的光盘记录设备，还包括编码单元，用于调制记录数据及调制用于后来记录标识数据的数据，并向数据产生器提供调制的输出数据。
42.如权利要求41中所述的光盘记录设备，其中在对记录数据和后来用于记录标识数据的数据进行纠错之后，编码单元进行调制处理。
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