CN1495714A - 光盘装置、光盘重现方法和光盘 - Google Patents

光盘装置、光盘重现方法和光盘 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光盘装置、光盘重现方法和光盘。因而，例如，本发明可以应用于一种光盘系统，该系统中，为了确保重现较高记录密度记录的数据，通过凹坑的曲折，可以记录想要的数据。从通过激光束照射获得的返回光束极化平面的变化，可以重现凹坑壁表面上曲折所记录的数据。

Description

光盘装置、光盘重现方法和光盘
本申请是申请日为2000年6月9日申请号为第00118325.7号发明名称为“光盘装置、光盘重现方法和光盘”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种光盘装置、光盘记录方法和光盘，它们可以应用于光盘系统，它们可以采用如沟槽用于记录所要的数据。本发明可以根据通过激光束得到的返回光束偏振平面的改变，通过重现沟槽壁表面处的曲折所记录的数据，可靠地实现以较高密度记录的数据。
背景技术
在诸如相关技术领域小型盘的光盘中，所要求的数据是通过相对于预定标准周期顺序形成凹坑或标记而记录下来的。
即，在磁盘的制造过程中，将纠错码(ECC)加到通过对声频信号进行取样获得的声频数据上，并且随后通过EFM(八至十四调制)方法，可以产生一个调制信号。另外，在该过程中，激光束是受该调制信号的通—断控制的，从而暴露该原始光盘，并且随后用该原光盘制成一母盘，并从该母盘制造一磁盘。
因而在该磁盘中，8位的数据流通过EFM调制方法被转换成17位的数据流，并且随后该数据被转换成串行的数据流，并串行形成相应于该串行数据流的逻辑电平的凹坑或空间。
在这种类型的光盘中，所要求的数据是根据所存在的凹坑通过二进制记录方法而记录下来的，并且人们最新建议针对上述数据记录系统，建议采用由一种多级记录系统记录所要求的数据的方法。
即，日本公开的未经审查的专利申请2-2123523中揭示了一种在轨道上形成梯度凹坑来进行多级记录的方法，而日本未经审查的专利申请7-21569建议了一种通过改变多级中改变凹坑深度和形状的方法。
然而，这些方法具有这样的问题，即，由于相邻凹坑的码间串扰而很难形成高密度的凹坑流，因此很难可靠地重现以较高密度记录的数据。
发明内容
本发明考虑到上述问题，因而本发明的目的是提供一种能够可靠重现较高密度记录的数据的光盘、光盘的制造方法和光盘。
为了解决上述问题，按照本发明的第一个方面是提供一种光盘装置或光盘重现方法。因而根据通过激光束辐射得到的返回光束的接收结果，产生取决于返回光束极化平面改变其信号电平的极化检测信号，并且通过处理该极化检测信号，可以重现光盘上记录的数据。
另外，按照本发明另一个方面是提供了一种光盘。因而根据激光束辐射得到的返回光束极化平面的改变，可以检测所要求的数据，并且所要求的数据可以用沟槽壁表面处的曲折线而记录下来。
按照本发明的一个方面，根据激光束辐射得到的返回光束接收结果并且随后通过处理极化检测信号重现光盘上记录的数据，通过产生依返回光束的极化平面而改变信号电平的极化检测信号，可以重现取决于沟槽壁表面上曲折线而记录的数据。由于沟槽壁表面上曲折线是根据各种信号波形而形成的，所以通过数据调制的信号的多路复用或类似的处理，可以实现高记录。另外，通过考虑光束直径而在前一校正中形成的曲折线，可以有效地避免由凹坑流产生的码间串扰的影响。
另外，按照本发明的另一个方面，由于所要求的数据是可以根据激光束辐射得到的返回光束极化平面的改变而检测到，并且可以根据沟槽壁表面上的曲折线而记录下来，根据各种信号波形，可以形成沟槽壁表面上的曲折线，并且通过由数据调制的信号的多路复用，可以实现高密度记录。另外，考虑到光束直径，通过形成前一校正中的曲折线，可以有效地避免凹坑流所观察到的码间串扰的影响。
附图说明
图1是相对于本发明的较佳实施例对一光盘进行重现的光盘装置方框图。
图2是相对于本发明较佳实施例的光盘装置的方框图。
图3A和3B是图2所示光盘的光学系统的示意图。
图4是图2所示光盘上应用的调制电路的方框图。
图5是图4所示调制电路的电平转换电路的方框图。
图6是图4所示调制电路的+45°相移电路的方框图。
图7是图4所示调制电路的-45°相移电路的方框图。
图8是图2所示光盘装置的特征校正电路的方框图。
图9是图8所述特征校正电路的输入/输出特征的特征曲线图。
图10是采用图2所示光盘装置制造的光盘的透视图。
图11是图1所示光盘装置光学拾取的光学系统的示意图。
图12是说明图11所示光学拾取的光学系统的示意图。
图13是图1所示光盘装置的译码电路的方框图。
图14是图13所示译码电路的积分电路的方框图。
具体实施方式
下面参照附图，详细描述本发明的较佳实施例。
(1)第一个实施例，
(1-1)第一个实施例的结构
图2是本发明较佳实施例的光盘装置的方框图。该光盘装置1暴露了一个原盘2，用以记录来自信息源3A、3B的输入数据DA和DB。在制造光盘的过程中，在产生了该原盘2以后，用电形成过程产生一个母盘，并从该母盘产生一个标记。另外，在产生光盘的过程中，从上述产生的标记制得一个盘衬底，并通过形成一个反射膜以及该盘衬底上的保护膜，制得一光盘。
即，在该光盘装置1中，主轴电机4使原盘2旋转，并且保持在底部的频率发生器(FG)信号发生电路输出一FG信号FG，它使信号电平升高，用于每一预定的旋转角。主轴伺服电路5驱动主轴电机4，根据原盘2的暴露位置，将FG信号FG的频率设置成预定的频率。因而主轴电机4根据原盘2的旋转速度而旋转。
激光器由气体激光器之类的激光器组成，用以发射激光束L1，用来暴露原盘。光调制器7是一个由电声光学元件之类的组成的AOM(声光调制器)。所以，根据同步图形(pattern)发生电路8的输出的同步信号SY改变光束量的激光束L2是通过根据同步信号SY控制激光束L1来发射的。所以，光调制器7是通过插入同步图形来发射激光束L1的。
分光器9通过使光调制器7辐射的激光束L2分裂而辐射两个光束，而反射镜使由分光器9反射的激光束LB在激光束LA和LB之间的光程弯曲，并在几乎平行于其余激光束LA的光程中发射这一激光束。
光调制器11A是一种由电声光学元件之类的元件形成的AOM，并通过使辐射光的方向根据调制信号VpA而沿与原盘2半径相应的方向来辐射激光束LA。同时，光调制器11B也是一种由电声光学元件之类的组成的AOM，并且根据调制信号VpB使辐射方向呈与原盘2半径相应的方向来辐射激光束LB。
上述激光束LA、LB由于(未图示的)镜面而发生光程的弯曲，向原盘2辐射光，并且物镜12聚焦到盘2上。这些反射镜和物镜12借助于未示出的滑动机构，同步地沿原盘2的外周边方向顺序移动。从而由激光束LA和LB所决定的暴露位置沿原盘2的外周边方向顺序发生位移。
因此，在该光盘装置1中，当原盘2受到驱动而旋转时，通过反射镜和物镜12的运动而形成螺旋槽。
这里，如图3A和3B所示的那样，在该光盘装置中，原盘2的法线几乎与物镜12的光轴重合的，并且有一个激光束LA是沿与该物镜12的光轴呈预定的倾斜方向入射的。从而，在该光盘装置1中，激光束LA的光轴与原盘2的表面相交，其位置在激光束LA的焦点位置处与物镜12的光轴相距仅0.1[μm]，并且该相隔的方向与原盘2的半径方向相匹配。
另一方面，在光盘装置1中，其余的激光束LB与激光束LA对称地入射到物镜12上，沿原盘2的周边方向延伸的平面通过物镜12的光轴。激光束LB的光轴与原盘2的表面相交，其位置沿激光束LA的相对一侧，与物镜的光轴仅相距0.1[μm]。所以，在光盘装置1中，而激光束LA和LB的光束点是通过沿原盘2的半径方向仅相隔0.2[μm]的位置处的部分重叠而形成的。
在两条光束SA和SB部分重叠以后，就形成了原盘2。这时，将光敏物质的灵敏度设置成形成一个窄的凸起，它在两个光束点SA和SB辐射的迹点处与一个槽对应。所以，在该光盘装置1中，激光束LA和LB分别形成槽的内壁表面和外壁表面。
另外，在该光盘装置1中，槽的内周边侧壁表面和外周边侧壁表面根据调制信号VpA和VpB是独立弯曲的，通过使激光束LA和LB的辐射方向发生位移，来驱动光调制器11A和11B，在带有光调制器11A和11B的原盘2的半径方向，形成射束点SA和SB。
因而，在该实施例中，所要求的数据是在具有比采用凹坑更高密度的槽壁表面处记录的，用以仅记录二进制数据0或1。
定时发生器(TG)14(图2)根据该光盘装置1的标准操作，产生和输出系统时钟。另外，定时发生器14驱动该系统，产生用于数据传送的时钟BCLK，和用于插入同步图形之类的定时信号SLCL。
同步图形发生电路8产生并输出一同步信号SY，用以在原盘2上记录该同步图形。这里，同步信号SY是由同步图形、地址信息、伺服信息等组成的，它们是为重现操作而初始化的，并且至少包括产生重现侧的数据传送时钟BCLK所需的参考信号和产生时钟CL1至CK4所需的参考信号，这将后面说明。
参照从该定时发生器14输出的参考信号，信息源3A和3B顺序输出数据DA和DB。纠错码发生电路(ECC)15A和15B分别接收数据DA和DB，并加上纠错码(ECC)，随后，通过交织过程而输出该数据。这时，纠错码发生电路15A和15B在与数据传送时钟BCLK同步的定时中输出这些处理结果，作为并行位数据DA1(ab0，ab1，…，ab7)和DB1(bb0，bb1，…，bb7)。
调制电路16A、16B参照数据传送时钟BCLK，通过处理纠错码发生电路15A和15B的输出数据DA1(ab0，ab1，…，ab7)和DB1(bb0，bb1，…，bb7)，产生和输出用于激光束L1的调制的调制信号VmA和VmB。
特征校正电路17A和17B通过校正这些调制信号VmA和VmB的信号电平，输出调制信号VpA和VpB，用以补偿光调制器11A和11B的非线性特征，防止被重现的信号由于重现侧光束直径而劣化，并且获得光学系统特征合适的特征。实际上，在本实施例的重现系统中，槽的曲折是根据通过激光束发生获得的返回光束偏振平面的改变而检测到的，并且特征校正电路17A和17B补偿调制信号VmA和VmB，以检测沟槽随偏振平面的变化而出现的曲折。槽壁表面处的曲折可以在预先根据重现系统的特征而得到补偿。
图4是调制电路16A的方框图。这里，调制电路16B具有与调制电路16A相同的结构，所不同的是处理的目标不同。所以，这里只说明调制电路16A，而调制电路16B的说明从略。
在调制电路16A中，电平转换电路(LT)20A至20H是以与D触发器、加法器和幅度调节电路等相同的方式形成的。电平转换电路20A至20H接收数据DA1的每一位ab0至ab7，并输出每一位ab0至ab7的数据，在对数据校正以后从0电平上升到预定的信号电平，从而信号电平在0电平附件改变。
即，如图5所示，电平转换电路20A至20H以D触发器21中的数据传送时钟BCLK为基准，顺序锁存和保持每一位ab0至ab7的连续数据。例如，每一位ab0至ab7的数据以TTL(晶体管晶体管逻辑)电平从D触发器21输出，从而该D触发器的输出端电压VS在0[V]到约+4[V]的范围内变化。
偏置发生电路22产生和输出具有-Vsp/2的DC偏置电压，它等于该D触发器21的输出端电压VS的幅度值Vsp的二分之一。加法电路23通过校正每一位ab0到ab7的信号电平，来输出该信号电平，通过在从D触发器21输出的每一位ab0到ab7中加入该DC电压，在0[V]周围的-2[V]到2[V]的范围内变化。
放大电路(G1)校正每一位ab0到ab7的信号电平，通过用预定的增益放大和输出该加法电路23的输出数据，校正每一位ab0到ab7的信号电平，而在0[V]周围的-1[V]到1[V]的范围内变化。从而相应于数据DA1的每一位ab0到ab7，在信号电平于0[V]周围-1[V]到1[V]的范围内改变的八个系统的偏振方向，输出信号P0到P7。
振荡器26A至26D(图4)参照数据传送时钟BCLK，在不同的频率下输出正弦波信号SA至SD。这里，第一个振荡器26A产生与数据传送时钟BCLK相同的频率f1的正弦波信号SA，而第二振荡器26B产生两倍于数据传送时钟BCLK频率f1的频率f2的正弦波信号SB。第三和第四振荡器26C和26D分别产生三倍和四倍于数据传送时钟BCLK的频率f1的频率f3和f4的正弦波信号SC和SD。
+45°相移电路(+45°)27A、27B、27C和27D使从振荡器26A至26D输出的正弦波信号SA至SD的相位向前进45度，随后输出这些信号。即，如图6中所示，+45°相移电路27A、27B、27C和27D将正弦波信号SA至SD输入到由电阻29和电容30组成的低通滤波器中。这里，在+45°相移电路27A、27B、27C和27D中，选择电阻29的阻值R29和电容30的容值30，从而对于正弦波信号SA到SD的频率f，分别建立起下面的关系式。因而输入的正弦波信号SA到SD的相位向前进45度
f＝1/(2π·R29·C30)    ……(1)
放大电路31如上所述校正相位，在对其放大了3[dB]以后，通过输出该低通滤波器的输出信号，补偿改变的信号电平。从而根据该正弦波信号，+45°相移电路27A、27B、27C和27D分别输出具有恒定幅度的参考信号S1、S3、S5、S7。
-45°相移电路(-45°)28A、28B、28C和28D分别使从振荡器26A至26D输出的正弦波信号SA至SD的相位延迟45度，并且随后输出这些信号。即，如图7所示，-45°相移电路28A、28B、28C和28D分别将正弦波信号SA至SD输入到由电容器33和电阻器34组成的高通滤波器内。这里，在-45°相移电路28A、28B、28C和28D中，选择电容器33的电容C33和电阻器34的阻值，对于正弦波信号SA至SD的频率，分别建立起下述关系，从而输入的正弦波信号SA至SD的相位延迟45度。
f＝1/(2π·R34·C33)    ……(2)
放大电路35如上面说明的那样，参照校正改变的信号电平，通过放大该高通滤波器的输出信号3[dB]，来校正相位。从而，-45°相移电路28A、28B、28C和28D分别输出由余弦波组成的具有恒定幅度的参考信号S2、S4、S6、S8。
所以，+45°相移电路27A、27B、27C和27D以及-45°相移电路28A、28B、27C和28D采用如下面公式所表述的不同的频率，产生多对正交参考信号S1至S8。
S1＝A·sin(2π·f1·t)
S2＝A·cos(2π·f1·t)
S3＝A·sin(2π·2·f1·t)
S4＝A·cos(2π·2·f1·t)
S5＝A·sin(2π·3·f1·t)
S6＝A·cos(2π·3·f1·t)
S7＝A·sin(2π·4·f1·t)
S8＝A·cos(2π·4·f1·t)    ……(3)
通过将这些参考信号S1至S8乘以从电平转换电路20A至20H输出的偏振信号P0至P7，乘法电路36A至36H用相应的偏振信号P0至P7调制这些参考信号S1至S8，并随后提供输出。
放大电路37A至37H(图4)放大乘法电路36A至36H的输出信号，并随后提供输出。因而，从放大电路37A至37H输出的调制信号V1至V8分别用下面定义放大电路37A至37H的增益的公式表述为K1至K8。
V1＝+K1·A·sin(2πf1·t)     ……当ab0为逻辑1时
V1＝-K1·A·sin(2πf1·t)     ……当ab0为逻辑0时
V2＝+K2·A·cos(2πf1·t)     ……当ab1为逻辑1时
V2＝-K2·A·cos(2πf1·t)     ……当ab1为逻辑0时
V3＝+K1·A·sin(2π2f1·t)    ……当ab2为逻辑1时
V3＝-K1·A·sin(2π2f1·t)    ……当ab2为逻辑0时
V4＝+K1·A·cos(2π2f1·t)    ……当ab3为逻辑1时
V4＝-K1·A·cos(2π2f1·t)    ……当ab3为逻辑0时
                                         ……(4)
V5＝+K5·A·sin(2π3f1·t)    ……当ab4为逻辑1时
V5＝-K5·A·sin(2π3f1·t)    ……当ab4为逻辑0时
V6＝+K6·A·cos(2π3f1·t)    ……当ab5为逻辑1时
V6＝-K6·A·cos(2π3f1·t)    ……当ab5为逻辑0时
V7＝+K7·A·sin(2π4f1·t)    ……当ab6为逻辑1时
V7＝-K7·A·sin(2π4f1·t)    ……当ab6为逻辑0时
V8＝+K8·A·cos(2π4f1·t)    ……当ab7为逻辑1时
V8＝-K8·A·cos(2π4f1·t)    ……当ab7为逻辑0时
                                            ……(5)
这里，将放大电路37A至37H设置成使K1至K8在是放大目标的调制信号V1至V8的频率变大时而增加，并且这可以用下面的关系式来表述。因而在通过光学系统的重现操作期间检测到的调制信号V1至V8的幅度几乎是相等的。
即，在对光盘进行重现时，由于用来进行重现操作的光点的大小是有限的，重现信号的幅度依频率成分而变，并且重现信号的幅度随普通重现系统中使用的光学系统中的频率的增高而减小。在放大电路37A至37H中，考虑到减小这种频率特征的影响，根据输入的载波信号S1至S8的频率，将幅度倍数K1至K8设置成用下面的关系式来表示，从而可以校正记录和重现系统的频率特征。
K1，K2＜K3，K4＜K5，K6＜K7，K8              ……(6)
通过将这些调制信号V1至V8相加，加法电路40输出加法信号Vk。偏置发生电路41产生并输出预定的偏置电压，从而该加法信号Vk的信号电平变化变成与适用于驱动光调制器7信号电平的变化是相同的。加法电路42将从偏置发生电路41输出的偏置电压加到加法信号Vk上，输出调制信号VmA(VmB)，从而将在0电平附近改变信号电平的加法信号Vk转换成从0电平起增加信号电平的调制信号VmA(VmB)上。
图8是特征校正电路17A和17B(图2)的方框图。在特征校正电路17A和17B中，模拟/数字转换电路(A/D)45参照从振荡器(OSC)46输出的时钟ADCK，对调制信号VmA(VmB)进行模拟/数字转换处理，并且随后输出该调制信号。
只读存储器(ROM)48用模拟/数字转换电路的输出，输出所包含的校正值数据，作为地址，而数字/模拟转换电路(D/A)49对只读存储器48的输出执行数字/模拟转换过程，并输出调制信号VpA(VpB)。
这里，只读存储器48存储校正值数据，以便校正光调制器11A和11B的非线性特征、检测槽因返回光束的偏振平面变化而产生的曲折，并校正这种偏振的检测期间的非线性特征。从而通过校正具有图9所示输入/输出特征的调制信号VmA和VmB的信号电平，可以输出调制信号VpA和VpB。
图10是由该光盘装置1暴露的原盘2所制得的光盘的透视图。在原盘2中，激光束的辐射方向是用调制信号VpA和VpB调制的，并且校正信号电平，使得在将参考信号S1到S8产生的调制信号V1到V8相加以后，产生调制信号VpA和VpB。从而暴露连续暴露的迹线)continuous exposing lotus)的内周边侧壁和外周边侧壁，使之根据调制信号VpA和VpB的信号电平而变。
因而，在光盘50中，与就象是图10的放大部分(A)那样，内周边壁表面和外周边壁表面之间形成的槽是根据调制信号VpA和VpB的信号电平而形成的。另外，在这样一种连续的槽中，凹坑的同步图形是用恒定的间距形成的。
在该光盘产生过程中，光盘可以用这样一种过程来制造，即，光盘中槽的深度和槽的壁表面的梯度等，通过选择原盘2上涂覆的光敏物质、曝光条件和冲洗条件等而最佳化，从而得到具有如上所述形成的槽的曲折而有效地改变返回光束偏振平面。
图1是重现该光盘50的光盘装置的方框图。在该光盘装置60中，主轴电机59驱动光盘50，使之在伺服电路61的控制下，在预定的旋转速度下旋转。光学拾取装置62产生偏振检测信号SXA(SXB)，其信号电平是随通过辐射到光盘50上的激光束得到的返回光束偏振平面的变化而变化的。另外，采用预定的光敏元件，通过接收如上所述获得的返回光束，光学拾取装置62输出光束接收结果，并且后续的矩阵电路(MA)63从这样的光束接收结果，产生跟踪控制和聚焦控制等所需的各种信号。
即，如图11所示，光学拾取器62中的半导体激光器70以恒定的光束量，辐射具有线性偏振的激光束，而后续的准直透镜71将半导体激光器70辐射的激光束转换成平行光束。后面的光栅72将从准直透镜71辐射的激光束与主光束隔开，其中，主光束是0级衍射光，而边上的光束是第1级衍射光和第-1级衍射光；并且随后通过分光器74，将包括这样的主光束和边光束的激光束辐射到物镜73上。
物镜73用包括有从分光器74入射的主光束和边光束的激光束照射光盘50，并且接收因主光束和边光束产生的来自光盘50的返回光束。
这里，如图12所示，光学拾取器62以这样的方式辐射包括主光束和边光束的激光束，即，沿槽的延伸方向，将通过包括主光束和边光束的激光束辐射形成的光点(下文中称为主光点和边光点)SM、SS1、SS-1排列起来。另外，光学拾取器62还以这样方式辐射包括主光束和边光束的激光束，即，当用处于聚焦状态下的主光点SM辐射槽的壁表面时，在光盘50的内周边侧和外周边侧，每一侧面点SS1、SS-1几乎与槽的壁表面是接触的。因而通过光盘准直中的3点方法，可以实现跟踪控制。
这里，所提供的半导体激光器70给出与来自物镜73照射光盘50的激光束的偏振平面方向与光盘50的槽延伸方向呈45度的角。所以，在光盘装置60中，激光束是用包括垂直于和平行于槽延伸方向的偏振分量的合成光束辐射的，从而返回光束的偏振平面随槽的曲折而变。因此，在光盘装置60中，通过检测偏振平面与主光束返回光束的改变，可以检测到槽的曲折。
分光器74(图11)反射从光栅72入射的主光束和边光束，并且随后将这些光束发射到物镜73，物镜73发射从物镜73入射的返回光束，隔开光程，并且随后将光束辐射到分光器75。
分光器75发射和反射从分光器74入射的返回光束，并通过隔离将该返回光束发射到两个光通量中。
聚焦透镜76接收已经通过分光器75的返回光束，并将该返回光束转换成汇聚的光通量。从聚焦透镜76发出的返回光用未示出的柱形透镜而成为散光。
检测器77接收包括从聚焦透镜76发出的主光束和边光束的返回光。这里，检测器77(图12)用光束接收元件77SM接收主光束的返回光束，光束接收元件77SM的接收表面被分成四个区域A至D，其分界线沿光盘的槽延伸方向和半径方向延伸。另外，检测器77还用光束接收元件77SS1和77SS-1接收边光束的返回光束，光束接收元件77SS1和77SS-1的光束接收表面分别被分成区域E、F以及区域G、H，其分界线沿光盘的半径方向延伸。检测器77还输出这些区域A至H的光束接收结果。
聚焦透镜78接收由分光器75反射的返回光束，并将该返回光束转换成汇聚的光通量。
在返回光束聚焦位置处有一个针孔79，主光束和边光束的中央区域处的主光束返回光束有选择地通过该针孔79。所以，考虑到提高槽壁表面处曲折检测的灵敏度，在光盘装置60中，在壁表面内、外周边处分别形成光束点的边光束的返回光束是不用作偏振平面的检测的。
准直透镜80将已经通过针孔79的返回光束转换成平行光束，并且相位校正片81向从准直透镜80发出的返回光束提供预定的相位，从而校正因光盘50中的双折射而引起的偏振平面的改变。因而相位校正片81可以提高偏振平面因槽的壁表面处的曲折而变化的检测精度。
偏振分光器82接收从相位校正片81发出的返回光束，并沿与纸面垂直的偏振方向反射一个分量(element)(s偏振分量)，并沿与纸面平行的方向发射一个分量(p偏振分量)。从而来自相位校正片81的返回光束被分隔成两个光通量，它们是根据返回光束的偏振平面互补变化的。
检测器83和84分别接收由偏振分光器82隔开的两个光通量(p偏振分量和s偏振分量)，并接收芯片电平随接收光束的量而变的光束接收结果K和J。减法器85接收这两个检测器83和84的光束接收结果K和J，并得到这两个光束接收结果K和J的差，从而输出信号电平随返回光束的偏振平面而变的偏振检测信号SXA(SXB)。
光学拾取器62有两个如图11中所示的光学结构系统，可以同时检测作为槽的内周边侧壁表面曲折检测结果的偏振检测信号SXA，和作为槽外周边侧壁表面曲折检测结果的偏振检测信号SXB。
因此，矩阵电路(MA)63(图10)是由运算放大器之类的元件组成的。区域A至H的光束接收结果经处理，用于采用未图示的电流/电压转换电路进行电流和电压转换，并且随后用后续放大电路中的预定的增益进行放大。另外，矩阵电路63用预定的编码来表述从区域A至H获得的电流/电压转换结果，并象下面公式中所表述的那样，对这些光束接收结果进行处理。因而，矩阵电路63产生聚焦误差信号PE、跟踪误差信号TE和重现信号HF。
HF＝A+B+C+D
FE＝A-B+C-D
TE＝(E-F)-(G-H)                       ………(7)
因此，当主点SM的中心扫描槽壁表面处的曲折中心时，以及当主点SM从曲折的中心在内周边侧和外周边侧移动时，如上所述得到的跟踪误差信号TE的信号电平变成0，信号电平发生变化。
所以，在伺服电路61中，可以进行跟踪控制，而通过移动光学拾取器62的物镜73，匹配于曲折的中心和主光束SM的中心，从而将跟踪误差信号TE的信号电平设置成0电平。另外，伺服电路61移动物镜73，将聚焦误差信号FE的信号电平设置成0电平，从而实现聚焦控制。
PLL电路64有选择地处理从同步图形得到的重现信号HF，从而产生数据传送时钟BCLK和时钟CK1至CK4，与正弦波信号SA至SD同步。
译码电路65参照这些数据传送时钟BCLK和时钟CK1至CK4，对偏振检测信号SXA(SXB)进行处理，产生重现数据DA1(ab0至ab7)和重现数据DB1(bb0至bb7)，前者是根据通过偏振检测信号SXA(SXB)的同步检测在内周边侧壁表面上的曲折记录下来的，而后者是根据外周边侧壁表面上的曲折记录下来的。
误差校正电路(ECC)66根据记录操作期间加入的纠错码，对重现数据DA1(ab0至ab7)或DB(bb0至bb7)进行交织处理，纠错处理，并且随后作为所需的结果向外部装置输出获得的重现数据DA或DB。
图13是译码电路65的方框图。在该译码电路65中，带通滤波器(BPF)87A至87D分别输出具有频带限止的时钟CK1至CK4，以便分别产生在通过压缩时钟CK1至CK4的高频谐波在进行记录操作期间产生的正弦波信号SA至SD。
+45°相移电路(+45°)88A、88B、88C、88D分别被构成与光盘装置1的+45°相移电路27A、27B、27C、27D是相同的，因而输出与正弦波信号SA至SD相同的参考信号S1、S3、S5、S7，使相位向前进45度。
-45°相移电路(-45°)89A、89B、89C、8D分别被构成与光盘装置1的-45°相移电路(-45°)28A、28B、28C、28D是相同的，因而输出与相位延迟了45度的正弦波信号SA至SD相同的参考信号S2、S4、S6、S8，使相位延迟45度。
所以，+45°相移电路88A、88B、88C、88D和-45°相移电路89A、89B、89C、89D产生多个与在记录操作时产生的参考信号不同频率的正交参考信号对S1至S8。
乘法电路90A至90H将偏振检测信号SXA(SXB)和每一个参考信号S1至S8相乘，并输出乘法结果M1至M8。积分电路(∑)91A至91H在数据传送时钟BCLK周期内积分并输出乘法电路91A至91H的输出信号M1至M8。
即，如图13所示，积分电路91A至91H包含一个积分电路，它是由电阻器94和电容器95和一个开关电路96组成的。根据数据传送时钟BCLK，开关电路96通过终断电容器95的两个端子，清除积分结果，并通过缓冲放大电路97输出积分结果X1至X8。
因此，在本实施例中，参考信号S1至S8是由在积分时间频率下正交正弦波信号对组成的，并且参考信号S1至S8是用与这些信号间最低频率的参考信号S1同步变化的位ab0至ab7调制的，并且随后相加，产生调制信号VmA。因而通过参照数据传送时钟BCLK由积分获得的积分结果X1至X8根据相应位ab0至ab7的逻辑电平改变其值，但不会根据不与其他位ab0至ab7相应的逻辑电平改变信号电平。
比较电路100A至100H通过将积分结果X1至X8与预定阈值比较，重现并输出光盘装置1中位ab0至ab7(bb0至bb7)的信号电平。D触发器101A至101H用数据传送时钟BCLK锁存比较电路100A至100H的输出信号，从而输出位ab0至ab7(bb0至bb7)的重现数据DA1(DB1)。
(1-2)第一个实施例的操作
采用上面说明的结构，将纠错码加到纠错码发生电路15A中原盘2(图2)上记录的数据DA上用于交织处理，并且随后以8位并行格式输入到调制电路16A。在该调制电路16A中，位ab0至ab7(图4)的八个数据流以与数据传送时钟BCLK同步的定时顺序输入，从而其信号电平经校正，由电平转换电路20A至20H分别参照0电平变化，产生极性信号P0至P7。
在调制电路16A中由于从振荡器26A至26D输出的正弦波信号SA至SD的相位分别由+45°相移电路27A、27B、27C、27D和+45°相移电路28A、28B、28C、28D校正，因而由与数据传送时钟BCLK同步的频率f1产生一对正交参考信号S1和S2和三对正交参考信号S3和S4、S5和S6、S7和S8，三对参考信号的频率是这样一对参考信号S1和S2的频率的整数倍。随后，这些参考信号S1至S8分别与极性信号P0至P7相乘，以便产生调制信号V1至V8。
当在放大电路27A至37H中频率较高时，这些调制信号V1至V8用更大的增益放大。因而在重现操作时，信号电平是相应于记录和重现系统中的频率特征来校正的，从而重现几乎是等幅的即使是在任一调制信号V1至V8中进行的。
随后，这些调制信号V1至V8在加法电路40中相加，并且随后这些信号的直流(DC)电平用偏置发生电路41中产生的偏置电压校正。另外，信号电平在后面的特征校正电路17A(图8)中校正，校正光调制器11A的非线性特征，预先校正重现侧的特征，并有效地检测具有变化偏振平面的槽的曲折。
在光盘装置1中，来自信息源3B的数据DB经处理，在纠错码发生电路15B中与纠错码相加，用于交织处理，并且随后该数据以8位并行格式被输入到调制电路16B中，用于产生极性信号P0至P7。另外，在调制电路16B中，在频率f1下，这些极性信号P0至P7分别与一对正交参考信号S1和S2相乘，并且在频率是参考信号对S1和S2的整数倍的频率下与一对正交参考信号S3和S4、S5和S6、S7和S8相乘，用于产生调制信号V1至V8。
另外，在校正了这些调制信号V1至V8的频率特征以后，校正信号电平，用偏置发生电路41中产生的偏置电压校正直流电平，用后续特征校正电路17B(图8)校正光调制器11B的非线性特征，并有效地检测具有变化偏振平面的槽的曲折。
在光盘装置1中，如上所述产生的两个系统的调制信号VmA和VmB(图2)平移(displace)了光调制器11A中沿原盘2半径方向插入的同步图形的两个系统的激光束LA和LB的发射方向，从而两个系统LA和LB照射原盘2，并且局部重叠，沿原盘2的半径方向隔开(图3A和3B)。
因而，在通过原盘2的过程制得的光盘50(图10)中，槽是在激光束的辐射轨迹处产生的，并且分别形成这些槽的内周边侧壁表面和外周边侧壁表面，根据调制信号VpA和VpB的信号电平而分别形成曲折。
因而，在由原盘2制得的光盘50中，可以记录独立的数据DA和DB，这些数据是可以通过改变槽的内、外周边侧壁表面上返回光束的偏振平面来检测，所以现在与仅采用槽的曲折记录想要的数据相比，可以采用更高密度来记录想要的数据。
另外，想要的数据DA和DB是根据槽的壁表面位移来记录的，并且这样的数据DA和DB可以通过检测照射在槽壁表面处的曲折的返回光束偏振平面的变化来重现。因此，数据的重现可以不考虑相关技术领域中形成凹坑串(pit train)在记录数据时可以看到的凹坑间的干扰。因而可以确保重现在更高密度下记录的数据。
另外，由于与凹坑流的形成用来仅记录二进制数据0和1的情况相比，槽壁表面处的曲折可以用各种不同的信号波形形成，所以可以用由数据调制的信号的多路复用，来实现高密度记录。
这种情况下，形成槽壁表面处的曲折的调制信号VmA和VmB是与数据传送时钟BCLK同步产生的，并且形成调制信号VmA和VmB的信号分量最低频率正弦波信号SA被设置成在频率上与数据传送时钟BCLK是相同的。
所以，在可以通过将偏振检测信号SXA(SXB)乘以每一参考信号S1至S7得到的同步检测结果中，解调位bb0至ab7、bb0至bb7的逻辑电平。另外，在可以通过在数据传送时钟BCLK周期中对乘法结果进行积分得到的积分结果中，信号电平是不随其他的位ab0至ab7、bb0至bb7而变化的，并且信号电平仅随相应的位ab0至ab7和bb0至bb7的逻辑电平而变化。
所以，由位ab0至ab7和bb0至bb7得到的8进制的数据流可以用一个周期的数据传送时钟BCLK多路复用，并分散(disperse)在该一个周期中，用于记录到光盘中每一槽的壁表面上。另一方面，在相关技术领域的光盘中，可以在凹坑或标记的边缘的定时中，顺序重现1位数据。所以，在该实施例中，可以减小瞬时噪声的影响，并且对于从该光盘50得到的重现信号，可以大大提高有效SNR，并且与相关技术领域中的情况相比，现在可以保留用于高密度记录的更充分的容限。
同时，在通过检测槽壁表面变化得到的偏振检测信号SXA(SXB)的频带中，可以将用于这些正弦波信号SA至SD的调幅的频带组合起来。所以，正弦波信号SA至SD的频率被设置成避免了这种类型的系统中噪声集中的频带，从而可以进一步提高有效的SNR(信噪比)，并且与相关技术领域中的情况相比，可以多多保留高密度记录的充足的容限。
另外，通过仅根据噪声的频带但也根据记录和重现系统总体的频率特征来设置正弦波信号SA至SD的频率，通过有效和充分的使用记录和重现系统的频率特征，可以实现高密度的记录。
另外，通过采用校正相应于这种记录和重现系统的频率特征的调制信号V1至V8的幅度来记录数据，也可以实现通过有效和充分使用记录和重现系统的频率特征来进行的高密度记录。
在该光盘装置60中，通过衍射光栅分解成三个光束的激光束照射光盘50(图1)以及接收其返回的光束(图11)，采用3点方法，可以产生跟踪误差信号TE，因此，采用扫描槽的内周边侧壁表面曲折中心或具有主光束点中心的槽外周边侧壁表面处曲折中心的方法，可以用该跟踪误差信号TE来进行跟踪控制。
因此，主光束在跟踪中受到控制，使得可以重现通过槽内周边侧壁表面或槽外周边侧壁表面上的曲折记录的数据DA或DB。
即，由这三个光束中的主光束的返回光束被分隔成与纸面平行的偏振方向的分量(p偏振分量)和与纸面垂直的偏振方向的分量(s偏振分量)，并且偏振检测信号SXA(SXB)是由两个光束接收结果的差产生的。另外，根据主光束的相位来改变信号电平的重现信号被检测到，并且可以用所分配的同步图形的重现信号HF，可以重现作为正弦波信号SA至SD的发生标准的时钟CK1至CK4和数据传送时钟BCLK。
这些时钟CK1至CK4(图13)在频带上是受到限制的，它采用带通滤波器87A至87D产生正弦波信号SA至SD。这些正弦波信号SA至SD随后在+45°相移电路88A至88D中和-45°相移电路89A至89D中经处理，产生参考信号S1至S8。
偏振检测信号SXA或SXB分别在乘法电路90A至90H中与参考信号S1至S8中相乘，并且在积分电路91A至91H中，在数据传送时钟BCLK时间里，对乘法结果M1至M8积分。另外，在比较电路100A至100H中，分别将积分结果M1至M8转换成二进制数据，从而可以重现8进制ab0至ab7的原始的数据流。在这种情况下，通过积分电路91A至91H中的积分，混入偏振检测信号SXA或SXB中的使噪声分量得到平滑，从而与相关技术中的比较，可以显著地改进重现数据DA1(ab0至ab7)、DB1(bb0至bb7)中的位误差。
另外，由于包括有偏振检测信号SXA或SXB的相当的噪声分量的低频带受到了抑制，从而与相关技术领域的CA系统的重现信号HF中的情况相比SNR得到显著提高，所以，与相关技术领域中的情况相比，可以显著地改进位误差。
由于在记录操作时设置了用于放大调制信号V1到V8的放大电路37A至37H的增益以重现相对于上述处理的偏振检测信号SXA或SXB几乎具有均匀的信号电平的调制信号V1至V8的分量，所以，可以避免特定的调制信号V1至V8的SNR的劣化，从而可以可靠地重现高记录密度下记录的数据。
在后面的纠错电路66中为纠错而处理上述重现的数据DA或DB(图1)，从而可以重现正确的原始数据。因此，在将本发明的光盘装置60放入光盘播放器时，通过将DA转换器和扬声器与ECC电路66的输出相连，可以重现来自扬声器的音乐信号。
另外，在这种情况下，用户可以欣赏两种音乐节目，例如，通过将不同的数字音频信号分配给信息源3A和3B，并且随后在槽的内周边侧壁表面和外周边侧壁表面之间切换阅读目标。
按照上述结构，根据返回光束的光束接收结果，产生依返回光束的偏振平面改变其信号电平的偏振检测信号，并且通过处理这样的偏振检测信号，可以重现光盘上记录的数据，从而可以确保重现依槽的壁表面处曲折的以高密度记录的数据。
另外，通过分解成偏振平面正交交叉的两个光通量接收返回光束并且检测这两个光通量接收结果的差信号，可以容易地和确保产生偏振检测信号，以产生偏振检测信号。
另外，还产生分解成与记录数据时产生的参考信号相同的不同频率的多对正交参考信号，并且随后通过将这些用于偏振检测信号解调的这些多对参考信号对相乘得到的多对相乘信号的二进制标识对这些数据进行重现。从而，将多个调制信号进行多路复用，以确保重现以更高记录密度记录的数据。
另外，在光盘中，由于数据是根据要用返回光束偏振平面的改变来检测槽壁表面处的曲折来记录的，所以，以这样一种方式，即可以在重现侧确保重现，可以以更高的密度来记录想要的数据。
另外，因为槽的内周边侧壁表面和外周边侧壁表面是独立曲折的，所以可以用更高的密度记录想要的数据。
另外，由于调制信号是通过调制产生的，所以采用8个系统的数据，将用于解调的多对不同频率的正交参考信号相加，并且根据如结果获得的调制信号的信号电平使槽表面位移。因而8个系统的数据可以多路复用，并且可以通过分散成(dispersion)与这些数据的一个周期相应的长度记录下来，并且通过有效地避免因噪声等的影响产生的位误差，可以以更高的记录密度记录下来。
另外，可以确保记录了想要的数据，使得通过校正和记录调制信号进行的重现可以防止重现信号因重现侧光束直径而劣化，并提供适合于重现侧光学系统特征的特征。
(2)其他的实施例
在上述实施例中，数据是通过同步检测重现侧的偏振检测信号而形成的，但本发明不仅限于此，还可以采用数字信号处理器(DSP)，通过高速Fourier变换分析偏振检测信号，重现光盘上记录的数据。
另外，在上述实施例中，数据传送时钟BCLK是以与最低频率的正弦波信号SA同步的方式产生的。但是，本发明并非仅限于此，可以根据需要，将数据传送时钟BCLK设置成各种周期。尽管根据其他的正弦波信号的频率它可以是不同的，但通过将数据传送时钟BCLK的周期设置成是最低频率的正弦波信号SA的周期的整数倍，可以最有效地在积分电路91A至91H中消除除目标信号以外的调制信号的影响。
另外，在上述实施例中，已经描述了将其他对的正交信号S3和S4、S5和S6、S7和S8的频率设置成是最低频率的正交信号对S1和S2的频率f1的整数倍，但本发明并非仅限于此。当每一位可以被解调用于实际使用而没有接收到其他调制信号的影响时，频率可以被设置成是除整数倍以外的其他频率。
另外，在上述实施例中，通过处理从积分电路91A至91H中乘法电路90A至90H得到的同步检测结果，可以重现数据DA、DB，但本发明并非仅限于此。例如，当低通放大器用来取代积分电路91A至91H时，可以根据需要，还可以采用各种结构。
在上述实施例中，以相同的数据传送速率记录和重现8个系统的数据流ab0至ab7、bb0至bb7，但本发明并非仅限于此。即，根据需要，可以减小任何数据流的数据传送速率。换言之，当减小数据传送速率时，例如，对于分配给频率特征已劣化的低频侧和高频侧的数据流，一个位可以离散地被记录下来，使得这样的数据流在光盘上有足够长距离从而由噪声而引起的位误差可以进一步改善。
另外，在上述实施例中，通过调制处理四对和8个系统的参考信号S1至S8中的任何一个，但本发明并非仅限于此。例如，可以将最高频率的参考信号中的一个分配给地址信息，并且也可以将其记录为用于产生时钟的参考信号而不经任何调制。
另外，在上述实施例中，多对正交参考信号S1至S8是用二进制信号调制的，但本发明并非仅限于此，并且每一参考信号是可以用多电平信号调制的。这时，可以进一步提高记录密度。
另外，在上述实施例中，采用了两束激光束，但本发明并非仅限于此，而只要在槽的内周边侧壁表面和外周边侧壁表面发生曲折时足够了。例如，还可以形成采用三个激光并且中央激光不执行调制的结构。
在上述实施例中，槽的内周边侧壁表面和外周边侧壁表面处记录的数据是同时并行重现在重现侧的，但本发明并非仅限于此，还可以采用选择重现操作。
另外，在上述实施例中，数据是通过处理偏振检测信号来重现的，但本发明并非仅限于此。例如，还可以从返回光束的光束接收结果A至D，例如，通过在偏振检测信号中加入主光束和该切向推挽信号(tangential push-pull signal)，产生所谓的切向推挽信号，以重现数据。因而，可以进一步提高S/N比，并且可以确保重现数据。
与公式(7)比较，切向推挽信号TPP通过下面公式的算术运算，产生光束接收结果A至D。
TPP＝A-B-C+D                        …………(8)
另外，在上述实施例中，重现了数据记录在槽的内周边侧壁表面和外周边侧壁表面上的光盘，但本发明并非仅限于此。例如，本发明可以广泛地应用于采用凹坑曲折记录数据的光盘重现。
在上述实施例中，光盘是通过暴露原盘而制造的，但本发明并非仅限于此。例如，本发明还可以广泛地应用于各种光盘系统，如在将所要求的数据记录到写后直接读类型的光盘等。

Claims (5)

1.一种在其上形成同心或螺旋凹坑的光盘，其特征在于，想要的数据是根据所述凹坑的壁表面曲折而记录的，从而从通过激光束的照射获得的返回光束偏振平面的变化，可以检测到数据，其中所述凹坑壁表面上的曲折包括所述凹坑内周边侧壁表面上的曲折和独立于所述凹坑内周边侧壁表面上曲折的所述凹坑外周边侧壁表面上的曲折。
2.如权利要求1所述的光盘，其特征在于，所述内周边侧壁表面上的所述曲折是根据第一记录信号形成的；
所述外周边侧壁表面上的所述曲折是根据所述第二记录信号形成的；以及
所述第一和第二记录信号根据分别通过调制与预定的数据流正交相交的多个参考信号产生的多组调制信号的相加信号而改变其信号电平。
3.如权利要求2所述的光盘，其特征在于，多个所述正交相交的参考信号包括具有不同频率的多个正弦波信号和与所述多个正弦波信号相应的多个余弦波信号。
4.如权利要求3所述的光盘，其特征在于，多个所述正弦波信号将所述频率设置成是所述预定参考频率的整数倍。
5.如权利要求1所述的光盘，其特征在于，根据重现系统的特征补偿所述凹坑壁表面上的曲折。
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