ES2255757T3 - Disco optico y aparato para explorar el disco optico. - Google Patents

Abstract

Disco óptico que comprende una área de grabación para grabar datos a una densidad sustancialmente constante, estando subdividida el área de grabación en una pluralidad de zonas anulares coaxiales que comprenden pistas circulares o en espiral, siendo cada pista dentro de una de las zonas para almacenar una misma cantidad predeterminada de datos a una densidad de pista, siendo el promedio de las densidades de pista dentro de una zona sustancialmente igual a dicha densidad constante, caracterizado porque las pistas comprenden características periódicas que están alineadas radialmente dentro de cada una de las zonas, siendo la periodicidad indicativa de la densidad de grabación de pista para la pista en cuestión.

Description

Disco óptico y aparato para explorar el disco óptico.

La invención se refiere a un disco óptico que comprende una área de grabación para grabar datos a una densidad sustancialmente constante, estando subdivida el área de grabación en una pluralidad de zonas anulares coaxiales que comprenden pistas circulares o en espiral, siendo cada pista dentro de una de las zonas de almacenamiento para almacenar una misma cantidad predeterminada de datos a una densidad de pista, siendo el promedio de las densidades de pista dentro de una zona sustancialmente igual a dicha densidad constante.

La invención se refiere adicionalmente a un dispositivo de grabación para grabar datos a una densidad sustancialmente constante en un disco óptico que comprende una área de grabación que comprende pistas circulares o en espiral, área de grabación que está subdividida en una pluralidad de zonas anulares coaxiales, dispositivo que comprende una cabeza de grabación y un medio de control de grabación.

La invención se refiere adicionalmente a un dispositivo de lectura para leer datos de un disco óptico grabados a una densidad sustancialmente constante, comprendiendo el disco óptico una área de grabación que comprende pistas circulares o en espiral, área de grabación que está subdividida en una pluralidad de zonas anulares coaxiales, dispositivo que comprende una cabeza de lectura y unos medios de control de lectura.

Tales soporte de grabación y aparato se conocen de la solicitud de patente europea EP 0 587 019, el documento D1 en la lista de documentos relacionados. El documento da a conocer un soporte de grabación en forma de disco óptico que tiene una área de grabación que comprende un patrón de ranuras sobre un sustrato, que constituyen un servopatrón de pistas circulares o en espiral. El área de grabación está subdividida en zonas anulares coaxiales, y dentro de una zona cada pista comprende una misma cantidad de datos. Por tanto, la densidad de almacenamiento de datos disminuye al moverse radiación hacia fuera, mientras que al comienzo de la siguiente zona se restablece la densidad. La densidad media sobre la totalidad de la superficie es sustancialmente igual, denominada normalmente una densidad CLV (velocidad lineal constante), por ejemplo, tal como se usa en el CD de audio. Sin embargo, dentro de una zona, la cantidad de datos en cada vuelta de la pista es constante, denominada normalmente una densidad CAV (velocidad angular constante). El disco comprende un número de servohuecos (pits) alineados radialmente en cada vuelta, formando lo que se denomina un servopatrón muestreado. El servopatrón que comprende elementos alineados radialmente se denomina servopatrón de velocidad angular constante (CAV), y ha de ser explorado por un servosistema que tiene un bucle de enganche de fase (PLL) para generar una servofrecuencia enganchada a la frecuencia de rotación del disco. Los servohuecos se dimensionan para ser leídos sincronizados por dicha servofrecuencia de rotación del disco. Adicionalmente, se proporciona un bucle de enganche de fase de datos para generar un reloj de datos enganchado a una velocidad de operaciones de lectura/escritura de datos, que se realizan a dicha densidad lineal sustancialmente constante. Cuando se salta a una nueva posición radial, el punto de ajuste de la frecuencia de rotación o el punto de ajuste del reloj de datos se ajustan a la nueva posición, pero el servobucle de enganche de fase permanece enganchado al servopatrón CAV. Por tanto los servohuecos se leen siempre a la servofrecuencia. El aparato de grabación comprende un sistema óptico para grabar o leer información generando un punto mediante un haz de radiación sobre una pista del soporte de grabación. El disco óptico se rota y el punto se coloca en una dirección radial sobre el centro de la pista por un servomedio para explorar la pista. Durante la exploración, el servobucle de enganche de fase está enganchado a la frecuencia de rotación del disco para leer el servopatrón CAV. El bucle de enganche de fase de datos está enganchado a la velocidad de datos CLV. El soporte de grabación y el aparato conocidos presentan el problema de que para un funcionamiento fiable un primer bucle de enganche de fase debe engancharse al servopatrón CAV, y un segundo bucle de enganche de fase debe engancharse a la densidad de datos CLV.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un disco óptico, un dispositivo de grabación y uno de lectura dispuestos para una operación de grabación y/o de recuperación de datos más fiable mientras se graban datos a una densidad sustancialmente constante.

Con este fin, un disco óptico tal como se describe en el primer párrafo se caracteriza según la invención porque las pistas comprenden características periódicas que están alineadas radialmente dentro de cada una de las zonas, siendo la periodicidad indicativa de la densidad de grabación en pista para la pista en cuestión. Esto tiene el efecto de que la velocidad de grabación y de lectura de datos puede engancharse directamente a una señal generada al detectarse las características periódicas. Cuando se salta dentro de una zona, la velocidad no cambia, mientras que cuando se salta a otra zona, la velocidad cambia en una cantidad conocida. No existe necesidad de un segundo bucle de enganche de fase, sólo se requiere un bucle de enganche de fase enganchado a la frecuencia de datos. Por tanto, la grabación es menos compleja y más fiable.

Para el fin mencionado anteriormente, un dispositivo de grabación tal como se describe en el primer párrafo se caracteriza según la invención porque, mientras que las pistas comprenden características periódicas que están alineadas radialmente dentro de cada una de las zonas, y siendo indicativa la periodicidad de una densidad de pista para la pista en cuestión, siendo el promedio de las densidades de pista dentro de una zona sustancialmente igual a dicha densidad constante, el medio de control de grabación está dispuesto para detectar las características periódicas y para grabar, con dependencia de las mismas, una misma cantidad predeterminada de datos en cada pista dentro de una de las zonas a dicha densidad de pista. Un dispositivo de lectura tal como se describe en el primer párrafo se caracteriza según la invención porque, mientras que las pistas comprenden características periódicas que están alineadas radialmente dentro de cada una de las zonas, y siendo indicativa la periodicidad de una densidad de pista para la pista en cuestión, siendo el promedio de las densidades de pista dentro de una zona sustancialmente igual a dicha densidad constante, los medios de control de lectura están dispuestos para detectar las características periódicas y para leer, con dependencia de las mismas, una misma cantidad predeterminada de datos en cada pista dentro de una de las zonas a dicha densidad de pista. Esto tiene el efecto de que los datos, aunque colocados según un patrón CAV dentro de una zona, tienen de media sustancialmente la densidad CLV y pueden ser grabados y leídos por medios directamente sincronizados con una señal generada al detectarse las características periódicas.

La invención se basa también en el siguiente reconocimiento relativo a la fiabilidad de la detección de servoseñales en la grabación óptica de alta densidad. Para conseguir la alta densidad, la distancia entre las pistas, el paso de las pistas, se diseña tan pequeño como sea posible para el sistema de exploración y el tamaño de mancha de exploración disponibles. Entonces, cuando se exploran servoelementos, por ejemplo, huecos u otras características periódicas de pista, y se genera una servoseñal, los servoelementos de las pistas vecinas también influencian la servoseñal, lo que se denomina diafonía. Sin embargo, para una densidad CLV, la cantidad de datos almacenados en una pista debe aumentarse radialmente. Los inventores han observado que al alinear las características periódicas dentro de una zona, la diafonía dentro de la zona puede eliminarse. Al comienzo de la zona siguiente, la densidad se aumenta sucesivamente, de manera que, de media, la densidad es sustancialmente igual a la densidad CLV. El problema de diafonía está presente ahora únicamente en la pista divisoria entre dos zonas. La pista divisoria puede saltarse, o pueden tomarse contramedidas especiales para controlar los problemas de interferencia en el límite de
zonas.

Una realización del disco óptico se caracteriza porque el tamaño de las zonas es tal que la diferencia en el número de características periódicas en una vuelta de la pista en los límites de zonas adyacentes es relativamente baja con relación al número de características periódicas en una vuelta de la pista. Una diferencia en periodicidad provoca un patrón de interferencias que incluye extinciones (parciales) en una señal de límite generada a partir de las características periódicas cuando se explora una pista en el límite de dos zonas. Una diferencia pequeña con relación a la periodicidad da como resultado que la señal de límite sólo tenga unas pocas extinciones, que pueden colocarse seleccionando las diferencias de fase de las características periódicas.

En las reivindicaciones dependientes se proporcionan otras ventajosas realizaciones preferidas del aparato y la unidad de detección según la invención.

Estos y otros aspectos de la invención serán evidentes a partir de, y se aclararán más con referencia a, las realizaciones descritas a título de ejemplo en la siguiente descripción y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 muestra un soporte de grabación,

la figura 2 muestra un disco óptico de la técnica anterior con un patrón de cabecera de CLV,

la figura 3 muestra un disco óptico zonificado,

la figura 4 muestra una disposición de cabeceras y sectores,

la figura 5 muestra un aparato para leer un soporte de grabación,

la figura 6 muestra un aparato para escribir en y leer un soporte de grabación,

la figura 7 muestra un servopatrón de planos/ranuras en un límite de zonas,

la figura 8 muestra un disco óptico que tiene una pista oscilante, y

la figura 9 muestra servoseñales generadas en un límite de zonas.

Los elementos correspondientes en las diferentes figuras tienen números de referencia idénticos.

La figura 1a muestra un soporte 1 de grabación con forma de disco que tiene una pista 9 destinada a la grabación y un agujero 10 central. La pista 9 está dispuesta según un patrón de vueltas que constituyen pistas en espiral sustancialmente paralelas. La pista 9 en el soporte de grabación está indicada por una estructura de pista estampada previamente proporcionada durante la fabricación del soporte de grabación virgen. La estructura de pistas está formada, por ejemplo, por una ranura 4 previa que permite a una cabeza de lectura/escritura seguir la pista 9 durante la exploración. La invención se puede aplicar de manera correspondiente a otros patrones de pistas que tengan pistas sustancialmente paralelas, en los que las vueltas son pistas concéntricas en lugar de pistas en espiral.

La figura 1b es un corte transversal tomado a lo largo de la línea b-b del soporte 1 de grabación, en el que un sustrato 5 transparente está dotado de una capa 6 de grabación y de una capa 7 protectora. La ranura 4 previa puede implementarse como una muesca o una elevación, o como una propiedad material diferente de la del entorno. La capa 6 de grabación puede ser grabable de manera óptica o magnetoóptica (MO) mediante un dispositivo para escribir información, por ejemplo, tal como en el conocido sistema de CD grabable. Durante la escritura, la capa de grabación es calentada localmente por un haz de radiación electromagnética, tal como una luz láser. La capa de grabación en un soporte de grabación regrabable está constituida, por ejemplo, por un material de cambio de fase que adopta un estado cristalizado o amorfo según se calienta en la medida adecuada.

La figura 1c muestra una estructura de pista alternativa que consiste en pistas hundidas y elevadas alternantes, denominadas planos 11 y ranuras 12. Se debe observar que tanto los planos 11 como las ranuras 12 sirven como pistas de grabación. Cada vuelta tiene al menos una área que interrumpe los planos y ranuras que constituyen una área de cabecera. Para un patrón en espiral, las ranuras pueden continuarse como ranuras una vez en cada vuelta después del área de cabecera que constituye una espiral doble mediante los planos concatenados y las ranuras concatenadas. De manera alternativa, al menos una vez por vuelta, puede establecerse una transición de plano a ranura o viceversa cambiando al otro tipo después del área de cabecera.

Según la invención, las pistas están subdivididas en partes 3 de pista grabables por cabeceras 2 alineadas radialmente. Las partes 3 de pista son para leer o grabar marcas ópticas que representan información de usuario, y están precedidas por las cabeceras para acceder individualmente a cada parte de pista. Las cabeceras comprenden información de posición indicativa de la posición de la cabecera y de la parte de pista adyacente relativa al comienzo de la pista o a parámetros radiales y angulares, por ejemplo marcas de dirección que representan información de dirección. Las marcas de dirección en un tipo grabable de soporte de grabación normalmente se estampan durante la fabricación para permitir la colocación de una cabeza de lectura/escritura en cualquier lugar en el soporte de grabación aún no grabado. Las cabeceras están ubicadas en unas pocas, es decir, cuatro, posiciones angulares en cada vuelta de la pista, lo que se corresponde a las ubicaciones de cabecera usadas en el sistema de velocidad angular constante (CAV). Sin embargo, la información de posición en las cabeceras en dichas ubicaciones CAV se escribe a una densidad CLV, es decir, las marcas codifican la información de posición a una densidad constante. Esto se indica esquemáticamente mediante las áreas 2 de cabecera rectangulares en la Figura 1a. Debido a la ubicación CAV de las cabeceras, las partes de pista tienen una longitud proporcional a la posición radial, es decir, la distancia al centro del agujero 10 central. Las partes de pista se graban a una densidad constante y, por tanto, la cantidad de datos en una parte de pista es proporcional a la posición radial, lo que se denomina el formato CLV. Los datos dentro de las partes de pista y la información de posición en la cabecera adyacente se graban a la misma densidad y pueden leerse con el mismo medio de lectura. Los datos a grabar se subdividen en sectores de longitud fija, que se graban desde una primera posición angular y radial arbitraria hasta una segunda posición angular y radial arbitraria, estando dichas posiciones entre cabeceras. En el formato de disco según la invención, no hay ningún requisito de que haya un número de sectores que quepa exactamente en una vuelta, lo que proporciona ventajas adicionales en una densidad media de datos, ya que no pueden usarse zonificaciones o zonas pequeñas. Dichas posiciones arbitrarias pueden calcularse según unas pocas fórmulas sabiendo las cantidades de datos que se pueden grabar en cada parte de pista. Por tanto, puede conseguirse una sobrecarga de cabecera reducida usando unas pocas cabeceras CAV alineadas por vuelta y escribiendo sectores a la densidad de datos CLV, sectores que no están alineados con las cabeceras.

La figura 2 muestra un disco 21 óptico de la técnica anterior, tal como un DVD-RAM, que usa un formato CLV zonificado (CLV = Constant Linear Velocity, velocidad lineal constante, es decir, densidad de grabación constante independiente de la posición radial). Para cada sector se proporcionan unas cabeceras 22, 23, 24, y el área de grabación del disco está subdividida en zonas anulares coaxiales. Cada parte de pista dentro de una de las zonas aloja un sector, y la cabecera asociada comprende una dirección física para ese sector. Cada zona tiene un número fijo de sectores en una vuelta, y el número de zonas aumenta en uno para cada siguiente zona radialmente hacia fuera. Las cabeceras 24 del primer sector en cada vuelta están alineadas radialmente. Las cabeceras 22, 23 adicionales están alineadas dentro de la zona, y dentro de dicha zona, la cantidad de datos grabados en una vuelta permanece constante según el sistema CAV (velocidad angular constante). El formato de este disco se denomina ZCLV (CLV zonificada). Sin embargo, el disco ZCLV de la técnica anterior tiene una pérdida significativa de capacidad de almacenamiento de datos debido al gran tamaño de las cabeceras. Esta pérdida se denomina sobrecarga, sobrecarga que reduce la invención.

La figura 3 muestra un disco óptico zonificado según la invención. El disco tiene una área 31 de grabación desde un diámetro 32 interior hasta un diámetro exterior 33. El área de grabación comprende pistas circulares o en espiral (tal como se muestra en la figura 1) y las pistas están interrumpidas por cabeceras 34 que forman partes de pista. Las cabeceras están alineadas radialmente, particularmente, el comienzo de las cabeceras está alineado a lo largo de unas líneas 36 radiales rectas. El área 31 de grabación del disco está subdividida en zonas anulares coaxiales, y dentro de cada zona están dispuestas las partes de pista para grabar una misma cantidad de datos. Dentro de una zona, la densidad comienza a un nivel nominal, por ejemplo, la densidad CLV, y disminuye proporcional a la posición radial de la parte de pista en cuestión, y al comienzo de una zona siguiente, la densidad se ajusta al nivel nominal. Por tanto, la densidad dentro de cada zona es según el sistema CAV. La densidad promedio del área de grabación total está un poco por debajo del nivel CLV nominal, dependiendo dicha pérdida por zonificación del número de zonas, por ejemplo, mayor con sólo unas pocas zonas grandes. Por tanto, cada parte de pista dentro de una de las zonas está dispuesta para grabar una misma cantidad predeterminada de datos a una densidad de partes de pista, y el promedio de las densidades de partes de pista dentro de una zona es sustancialmente igual a dicha densidad CLV. Las cabeceras se escriben a la densidad de datos, que disminuye hacia fuera dentro de una zona según el sistema CAV, estando las partes 35 finales de las cabeceras alineadas en unas partes 35 de línea radiales en ángulos diferentes que constituyen una estructura parecida a dientes de sierra en cada rayo. Las partes de pista están dotadas de características periódicas que indican la densidad para la parte de pista respectiva. Durante la exploración en un dispositivo de lectura, las características periódicas generan una señal periódica en una unidad de exploración, por ejemplo, las servoseñales o la señal de lectura de datos. Las señales periódicas pueden usarse para sincronizar la grabación o la lectura de datos, por ejemplo, mediante un circuito de bucle de enganche de fase enganchado a la señal periódica. Las características periódicas pueden ser una variación de la posición de pista en una dirección transversal a la pista, denominada oscilación (wobble), u otras variaciones de anchura o profundidad de la pista. En el documento US 4.901.300 (D2) se describe una oscilación de pista para un disco CLV sin cabeceras, por ejemplo, un CD-R. En una realización del disco zonificado según la invención, las oscilaciones de pista dentro de una zona están alineadas radialmente. El número de oscilaciones dentro de una parte de pista es constante, y una cantidad fija de datos corresponde a una oscilación, por ejemplo, una oscilación es 324 bits de canal, y una trama es 6 oscilaciones, o 1944 bits de canal o 155 bytes de datos, para un código de canal determinado.

La figura 4 muestra una disposición de cabeceras y sectores. La figura 4a muestra un patrón de planos/ranuras interrumpido por cabeceras de manera ampliada y esquemática. Una primera ranura 41 está interrumpida por una área 40 de cabecera. Un primer plano 42 colinda radialmente con la primera ranura 41, y siguen ranuras y planos adicionales. Las ranuras están dotadas de una variación transversal de la ubicación, la denominada oscilación, que está alineada entre las ranuras. El área de cabecera está subdividida en una primera parte 43 usada para cabeceras de ranura y una segunda parte 44 para cabeceras de plano. Por tanto la lectura de marcas 45 de dirección que representan la información de posición no se ve perturbada por una interferencia de las marcas de dirección en una área radialmente vecina.

La figura 4b muestra una disposición de cabeceras y partes de pista que indica la asignación lógica de información almacenada. La unidad de longitud es el periodo de oscilación, que corresponde a una cantidad fija de bits de canal, tal como se explicó anteriormente. Primero, se proporciona una cabecera 40 subdividida en una parte 43 de cabecera de ranura y una parte 44 de cabecera de plano. Tras éstas, sigue una parte 46 de control de 5 oscilaciones para controlar la lectura de los datos almacenados. La parte 46 de control está subdividida en una separación (área no escrita directamente adyacente al área de cabecera), una área de guarda para comenzar la operación de escritura (se permite cierta variación en el punto de comienzo para evitar el desgaste), una área OFV para enganchar un oscilador de frecuencia variable y un patrón SINC para sincronizar lógicamente el código de canal. Tras la parte 46 de control sigue una área 47 de DATOS para almacenar los datos de usuario, área de DATOS que tiene una longitud que depende de la posición radial de la parte de pista. La última parte 48 de la parte de pista antes de la siguiente área de cabecera está subdividida en un PA, un postámbulo para cerrar la codificación de código de canal, una segunda guarda y una separación con funciones similares a la separación y la guarda en la parte 46 de control.

La figura 4c muestra el formato de datos lógico. Los datos de usuario están subdivididos en sectores 142 de longitud fija de 2 kByte, que requieren cada uno, por ejemplo, 98 oscilaciones al grabarse. Un número de sectores, por ejemplo 32, se unen para formar un bloque CCE, en el que se incluyen códigos de corrección de errores para corregir errores en cualquier lugar en el bloque CCE. Un bloque CCE tan largo proporciona una mejor protección contra errores de ráfaga y constituye la cantidad de datos mínima a escribirse. Además, si sólo debe cambiarse un sector, el bloque CCE completo debe reescribirse, incluyendo códigos de error calculados nuevamente. Como memoria intermedia entre bloques CCE, se reserva un sector 141 de enlace, que sólo es de algunas oscilaciones, para permitir una escritura independiente de tales bloques. Normalmente, el sector de enlace se escribe con datos falsos para garantizar que no queden áreas intermedias en blanco. Evidentemente, el bloque CCE no cabe en una parte de pista, el bloque puede ser mayor o menor que la área 47 de DATOS dentro de una parte de pista. El comienzo real de un bloque CCE puede calcularse fácilmente a partir de la longitud del bloque, la dirección de bloque y el tamaño de las partes de pista, que varía de forma predeterminada dependiendo de la posición radial. Dicho cálculo proporciona un número de pista, un número de cabecera dentro de la pista y una distancia desde esa cabecera expresada, por ejemplo, como un número de oscilaciones. En una realización del disco óptico, la información de posición en la cabecera comprende un número de pista indicativo de la posición radial de la pista y un número de cabecera indicativo de la posición angular de la cabecera. Se debe observar que una cabecera específica estará siempre dentro de un bloque con una dirección específica y que siempre habrá un bloque siguiente ubicado a una distancia conocida de esa cabecera. En una realización del disco óptico, la información de posición en una cabecera comprende una dirección de bloque indicativa del bloque que se puede ubicar en la cabecera y un indicador de bloque siguiente indicativo de la distancia desde la cabecera hasta el comienzo del bloque siguiente. La dirección de bloque puede ser el bloque que comienza antes y que incluye dicha cabecera, o puede ser la dirección del siguiente bloque que empieza.

Las figuras 5 y 6 muestran aparatos según la invención para explorar un soporte 1 de grabación. El aparato de la figura 5 está dispuesto para leer el soporte 1 de grabación, soporte de grabación que es idéntico a los soportes de grabación mostrados en la figura 1 o la figura 3. El dispositivo está dotado de una cabeza 52 de lectura para explorar la pista en el soporte de grabación y unos medios de control de lectura que comprenden un medio 55 motriz para rotar el soporte 1 de grabación, una unidad 53 de lectura que comprende, por ejemplo, un decodificador de canal y un corrector de errores, un medio 51 de ajuste exacto y una unidad 56 de control del sistema. La cabeza de lectura comprende un sistema óptico de tipo conocido para generar un punto 66 de radiación enfocado sobre una pista de la capa de grabación del soporte de grabación mediante un haz 65 de radiación guiado a través de elementos ópticos. El haz 65 de radiación está generado por una fuente de radiación, por ejemplo, un diodo láser. La cabeza de lectura comprende adicionalmente un accionador de enfoque para enfocar el haz 65 de radiación sobre la capa de grabación y un accionador 59 de ajuste exacto para colocar con precisión el punto 66 en una dirección radial sobre el centro de la pista. El accionador 59 de ajuste exacto puede comprender bobinas para mover radialmente un elemento óptico o puede disponerse, para cambiar el ángulo de un elemento reflectante, en una parte móvil de la cabeza de lectura o en una parte en una posición fija, en caso que parte del sistema óptico esté montada en una posición fija. La radiación reflejada por la capa de grabación es detectada por un detector de tipo normal, por ejemplo, un diodo de cuatro cuadrantes, para generar unas señales 57 de detector que incluyen una señal de lectura, un error de ajuste exacto y una señal de error de enfoque. El aparato está dotado de un medio 51 de ajuste acoplado a la cabeza de lectura para recibir la señal de error de ajuste exacto procedente de la cabeza de lectura y controlar el accionador 59 de ajuste exacto. Durante la lectura, la señal de lectura se convierte en información de salida, indicada por una flecha 64, en la unidad 53 de lectura. El aparato está dotado de un detector 50 de cabeceras para detectar las áreas de cabecera y recuperar información de dirección de las señales 57 de detector cuando se exploran las áreas de cabecera de las pistas del soporte de grabación. El medio de detección de cabeceras está dispuesto para leer la información de posición de las cabeceras sustancialmente a la densidad de datos que corresponde sustancialmente a la densidad constante usada en CLV. El aparato tiene un medio 54 de colocación para colocar de manera aproximada la cabeza 52 de lectura en la dirección radial sobre la pista, siendo realizada la colocación exacta por el medio 59 de ajuste exacto. El dispositivo está dotado adicionalmente de una unidad 56 de control del sistema para recibir comandos de un sistema informático de control o de un usuario y para controlar el aparato a través de unas líneas 58 de control, por ejemplo, un bus de sistema conectado al medio 55 motriz, el medio 54 de colocación, el detector 50 de cabeceras, el medio 51 de ajuste exacto y la unidad 53 de lectura. Con este fin, la unidad de control del sistema comprende circuitos de control, por ejemplo, un microprocesador, una memoria de programa y puertas de control, para realizar los procedimientos descritos más abajo. La unidad 56 de control del sistema puede también implementarse como una máquina de estado en circuitos lógicos. Debe observarse que las cabeceras están ubicadas en posiciones CAV, y por tanto la cantidad de datos en las partes de pista depende de la posición radial. La unidad 53 de lectura está dispuesta para eliminar las cabeceras de los datos leídos, eliminación que puede ser controlada a través de las líneas 58 de control por el detector 50 de cabeceras. Alternativamente, el medio de lectura está dotado de medios de desformateo que reconocen y eliminan las cabeceras y controlan además la información del flujo de datos. En una realización, el dispositivo de lectura está dispuesto para leer un disco que tiene pistas oscilantes continuas, tal como se describe más abajo con referencia a la figura 8. Los medios de control de lectura están dispuestos para detectar las características periódicas y para leer dependiendo de las mismas una misma cantidad predeterminada de datos de cada pista dentro de una de las zonas. Un reloj de lectura está sincronizado con las características periódicas, y la unidad 53 de lectura lee un número fijo de bits de canal para cada caso de las características periódicas. En una realización, los medios de control de lectura están dispuestos para recuperar los datos de una área de la pista que sigue una área sin grabar. El reloj de lectura está sincronizado con las características periódicas en el área sin grabar y por tanto la velocidad de lectura se ajusta durante la exploración del área sin grabar.

La unidad 56 de control del sistema está dispuesta para realizar el procedimiento de recuperación de información de posición y de colocación de la manera siguiente. Se obtiene una dirección de bloque deseada de un comando recibido del usuario o de un ordenador de control. La posición del bloque, expresada en un número de pista y un número de cabecera y la distancia desde dicha cabecera, se calcula basándose en las cantidades conocidas de datos almacenadas en cada parte de pista. Puede usarse una tabla para un formato zonificado, proporcionando para cada zona la primera dirección de bloque y la longitud de las partes de pista, que es fija durante una zona. Se determina la distancia radial desde la posición actual hasta el número de pista deseado, y se genera una señal de control para que el medio 54 de colocación mueva la cabeza 52 de lectura hasta la pista deseada. Cuando se completa el movimiento radial, el detector 50 de cabeceras lee una cabecera. La señal de lectura de la cabecera se procesa para detectar si se está leyendo la pista deseada. Si es así, la unidad de control del sistema espera hasta la llegada de la cabecera deseada. Después de esta cabecera, se descarta cualquier dato antes de la distancia calculada desde la cabecera, y se leen datos del bloque deseado de una posición de enlace con el sector de enlace descrito con referencia a la figura 4c. En la práctica, se leerán todos los datos que comienzan en la cabecera, y se descartará cualquier datos antes del comienzo del bloque solicitado, y para la lectura, la posición de enlace es, de hecho, igual al comienzo del bloque.

Preferiblemente, la unidad 56 de control del sistema está dispuesta para combinar la primera cantidad de datos de una primera parte de pista con al menos una cantidad adicional de datos leídos de una parte de pista consecutiva, comprendiendo la al menos una cantidad adicional de datos una cantidad final de datos obtenidos de una parte de pista hasta una siguiente posición de enlace. Por tanto, el bloque CCE completo comprende una primera cantidad de parte de la primera parte de pista leída, una cantidad final de parte de la última parte de pista leída y tantas cantidades intermedias de partes de pista entre las primera y última partes de pista.

La figura 6 muestra un dispositivo para escribir información en un soporte de grabación según la invención de un tipo que es (re)grabable de modo, por ejemplo, magnetoóptico u óptico (a través de cambio de fase o tinte) mediante un haz 65 de radiación electromagnética. El dispositivo también está equipado para leer y comprende los mismos elementos que el aparato de lectura descrito anteriormente con la figura 5, excepto que tiene una cabeza 62 de escritura/lectura y unos medios de control de grabación que comprenden un medio 55 motriz para rotar el soporte 1 de grabación, una unidad 60 de escritura que comprende, por ejemplo, un formateador, un codificador de errores y un codificador de canal, un medio 51 de ajuste exacto y una unidad 56 de control del sistema. La cabeza 62 de escritura/lectura tiene la misma función que la cabeza 52 de lectura, junto con una función de escritura, y está acoplada a la unidad 60 de escritura. La información presentada a la entrada del medio 60 de escritura (indicada por la flecha 63) se distribuye en sectores lógicos y físicos según unas reglas de formateo y de codificación y se convierte en una señal 61 de escritura para la cabeza 62 de escritura/lectura. La unidad 56 de control del sistema está dispuesta para controlar el medio 60 de escritura y para realizar el procedimiento de recuperación de información de posición y de colocación, tal como se describió anteriormente para el aparato de lectura. Durante la operación de escritura, se forman marcas que representan la información sobre el soporte 1 de grabación. La escritura y la lectura de información para la grabación en discos ópticos y las reglas utilizables de formateo, corrección de errores y codificación de canales son bien conocidas en la técnica, por ejemplo, del sistema de CD. Particularmente, el medio 50 de detección de cabeceras está dispuesto para leer la información de posición de las cabeceras sustancialmente a la densidad de datos, que corresponde sustancialmente a la densidad constante usada en CLV. En el dispositivo de grabación o en el dispositivo de lectura, el medio de detección de cabeceras está sincronizado con un reloj de datos, reloj que es generado por un medio de generación de reloj. El reloj de datos se usa también para controlar el medio 60 de escritura y/o la unidad 53 de lectura. El medio de generación de reloj puede ser controlado por la unidad 56 de control del sistema basándose en al posición radial, la zona y la velocidad de rotación del disco. En una realización del dispositivo, el medio de generación de reloj comprende un bucle de enganche de fase alojado, por ejemplo, en el medio de detección de cabeceras, bucle de enganche de fase que está enganchado a las características periódicas de la pista, tales como la oscilación, durante la exploración. Después de un salto de la cabeza 52, 62 a una nueva ubicación de exploración, el medio de generación de reloj puede preajustarse al valor del reloj de datos en la nueva ubicación, o el ancho de banda de dicho bucle de enganche de fase puede aumentarse para que se enganche rápidamente a la nueva frecuencia de oscilación. Por tanto, el medio de control de grabación está dispuesto para detectar las características periódicas y para enganchar el bucle de enganche de fase a la periodicidad de las mismas. Se graba un número fijo, predeterminado, de bits de canal que corresponde a cada caso de las características periódicas y, como el número de características periódicas en una vuelta de la pista es constante dentro de una zona, una cantidad de datos predeterminada en cada pista dentro de una de las zonas.

La figura 7 muestra un servopatrón de planos/ranuras en un límite de zonas. Las pistas marcadas P (plano) y R (ranura) han de explorarse de izquierda a derecha y están conectadas a través de una espiral (no mostrada) al lado izquierdo de la figura. Las pistas están dotadas de oscilaciones u otras variaciones formadas previamente indicativas de la densidad de almacenamiento de datos de parte de pista. Una primera pista 71 de ranura es la última pista de una primera zona y tiene una oscilación que corresponde a la densidad de datos en esa zona, mostrándose en dicho lado izquierdo de la figura la última parte de dicha primera pista de ranura. Tras la interrupción por el área 70 de cabecera, la primera pista 71 de ranura continúa como una segunda pista 73 de ranura perteneciente a la zona siguiente, que está dotada de la oscilación según esa zona siguiente, y por tanto la pista 72 intermedia de plano forma el límite 74 de zonas. El número de oscilaciones en una parte de pista puede aumentarse de zona a zona, por ejemplo, en 1 oscilación o en una trama de 6 oscilaciones. En el formato de planos/ranuras, la oscilación se implementa en la ranura, y en el plano, las oscilaciones de ambas ranuras vecinas se suman en la servoseñal. En el plano 72 entre dos zonas, hay una interferencia entre las dos oscilaciones de periodo ligeramente diferente, por ejemplo, cuando el número de oscilaciones en una parte de pista se aumenta en una trama (6 oscilaciones) en un límite de zonas, la servoseñal se extinguirá a cero seis veces. La ventaja de tener sólo un aumento de oscilación por parte de pista en un límite de zonas es que sólo se produce una extinción de la servoseñal. El tener sólo una o unas pocas extinciones en una parte de pista divisoria proporciona una área lo suficientemente larga antes de una cabecera en la que está presente la servoseñal a una amplitud suficiente como para mantener dicho bucle de enganche de fase enganchado. Por tanto, la lectura de la cabecera es posible también en las partes de pista divisoria, e incluso es posible grabar datos en tales partes de pista. Alternativamente, dichas partes de pista divisoria pueden saltarse, e incluso al menos una cabecera que sigue directamente a una vuelta divisoria. La servoseñal de la pista 72 de plano tiene una interferencia de las dos oscilaciones diferentes y no se puede usar fácilmente para almacenar datos. En el dispositivo de grabación y lectura pueden tomarse medidas adicionales para contrarrestar los efectos de la interferencia, pero en una realización práctica, la pista 72 de plano no se usa para almacenar datos durante una vuelta completa, formando la vuelta no usada el límite 74 de zonas. Se debe observar que en el límite 74, la primera cabecera 76 de plano, la segunda cabecera 77 de plano, etc., hasta la última cabecera 78 de plano, no pueden leerse de manera fiable a causa de dicha interferencia. En una realización del disco, (para un funcionamiento fiable) no se usan dos cabeceras adicionales, lo da como resultado 1,25 pistas sin usar en ocho cabeceras en una vuelta. En una realización del disco, (por motivos de simetría, es decir, para la misma capacidad total de almacenamiento para planos y para ranuras) la capacidad de las pistas de ranura se limita también saltando la misma cantidad de pistas de ranura en cada límite de zonas, mostrado en la figura 7 como la pista 73 de ranura.

La figura 8 muestra un disco 1 óptico que tiene una pista oscilante. El área 81 de grabación está subdividida en tres zonas 82, 83 y 84 anulares, coaxiales. Cada zona está dotada de pistas 85 circulares o en espiral oscilantes. La zona 84 interna tiene, por ejemplo, n periodos de oscilación, la zona 83 media tiene n+8 periodos y la zona externa, n+16 periodos. El número de oscilaciones y el aumento están seleccionados únicamente a efectos del dibujo. El número de características periódicas al comienzo de una zona tiene que ser proporcional a la distancia radial al centro del disco. Al seleccionarse el tamaño adecuado de las zonas, la diferencia en el número de características periódicas de zona a zona puede seleccionarse para que sea baja con relación a un número total de características periódicas en una vuelta. Por ejemplo, para un número de zonas grande (100), puede conseguirse una diferencia de únicamente unos pocos periodos de oscilación (1% para un intervalo radial de diámetro n a 2n) de zona a zona. La señal resultante tiene una componente fuerte relacionada con la periodicidad (por ejemplo, la frecuencia de oscilación) y está modulada en amplitud con una frecuencia relativamente baja debido a la diafonía o a la suma de señales de pistas vecinas. Por razones prácticas, la diferencia de periodicidad se selecciona para que sea par, por ejemplo, 4, 6, 8, 16, 32, 48 ó 64, mientras que el número de oscilaciones es aproximadamente 3200 en la zona más interna. Al seleccionarse una diferencia tan baja, la señal de interferencia puede controlarse, y la interferencia máxima puede situarse en posiciones predeterminadas. En una realización, en el formato de disco con cabeceras, formato que se describió anteriormente con referencia a las figuras 1a y 3, la interferencia máxima puede situarse con relación a las cabeceras. Particularmente, la interferencia máxima se ubica lo más lejos posible antes de las cabeceras, de modo que las cabeceras puedan detectarse de manera fiable, porque el bucle de enganche de fase tiene señal más que suficiente para sincronizar. Por tanto, en una realización, el disco tiene el formato de planos y ranuras, y la diferencia de fase de las oscilaciones que confinan un plano entre dos zonas adyacentes es sustancialmente cero cerca de las cabeceras. Una opción ventajosa es una diferencia de sólo una oscilación en cada parte de pista, de modo que la interferencia máxima pueda ubicarse en el centro de la parte de pista divisoria, y la mínima, en la cabecera.

La figura 9 muestra servoseñales generadas en un límite de zonas. La primera señal 91 tiene un número de periodos n y puede generarse explorando la última pista de una zona durante una vuelta entera. La tercera señal 93 se genera a partir de la primera pista dentro de la zona siguiente y tiene n+4 periodos. La segunda señal 92 se genera a partir de la pista divisoria entre dos zonas y muestra la interferencia procedente de combinar las servoseñales de dos frecuencias de oscilación diferentes. Como la diferencia en el número de periodos es 4, la señal muestra una extinción 94 en 4 ubicaciones. La segunda señal 92 se genera cuando se explora un plano intermedio entre dos zonas que tienen ranuras de oscilación, de modo que la señal es la suma de dos oscilaciones y se producen extinciones completas. En una realización diferente, la interferencia está ocasionada por la diafonía de la pista vecina, y se producen extinciones parciales (variaciones de amplitud) en lugar de extinciones completas. Las pistas divisorias pueden saltarse cuando se graban datos, o puede controlarse un bucle de enganche de fase para mantenerlo enganchado cuando se produce una extinción 94 (parcial).

Aunque la invención se ha explicado mediante realizaciones que usan cuatro u ocho cabeceras en cada vuelta, resultará evidente que en la invención pueden usarse otros números o una combinación de números. Por ejemplo, se ha descrito un disco de tipo grabable, pero la invención puede aplicarse también a discos que comprenden datos grabados o a discos de tipo sólo lectura. Además, la invención reside en todas y cada una de las características o combinaciones de características novedosas.

Claims (16)

1. Disco óptico que comprende una área de grabación para grabar datos a una densidad sustancialmente constante, estando subdividida el área de grabación en una pluralidad de zonas anulares coaxiales que comprenden pistas circulares o en espiral, siendo cada pista dentro de una de las zonas para almacenar una misma cantidad predeterminada de datos a una densidad de pista, siendo el promedio de las densidades de pista dentro de una zona sustancialmente igual a dicha densidad constante, caracterizado porque las pistas comprenden características periódicas que están alineadas radialmente dentro de cada una de las zonas, siendo la periodicidad indicativa de la densidad de grabación de pista para la pista en cuestión.

2. Disco óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque las características periódicas comprenden una oscilación de pista radial.

3. Disco óptico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el tamaño de las zonas es tal que la diferencia en el número de características periódicas en una vuelta de la pista en los límites de zonas adyacentes es relativamente baja en relación con el número de características periódicas en una vuelta de la pista.

4. Disco óptico según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha diferencia es 1, 2, 4, 6, 8, 16, 32, 48 ó 64.

5. Disco óptico según las reivindicaciones 2, 3 ó 4, caracterizado porque el área de grabación comprende ranuras y planos que constituyen ambos dichas pistas, presentando las ranuras dicha oscilación de pista radial, y estando la oscilación alineada entre ranuras dentro de cada una de las zonas.

6. Disco óptico según la reivindicación 1, 2, 3, 4 ó 5, caracterizado porque el servopatrón comprende cabeceras que se alternan con partes de pista, y porque la diferencia de fase de las características periódicas en el límite de dos zonas adyacentes es sustancialmente cero cerca de las cabeceras.

7. Disco óptico según la reivindicación 6, caracterizado porque dicha diferencia de periodicidad entre zonas adyacentes da como resultado 1 ó 2 extinciones dentro de una parte de pista.

8. Disco óptico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el área de grabación comprende datos grabados.

9. Disco óptico según la reivindicación 8, caracterizado porque el disco óptico es de tipo sólo lectura.

10. Dispositivo de grabación para grabar datos a una densidad sustancialmente constante en un disco óptico que comprende un zona de grabación que comprende pistas circulares o en espiral, zona de grabación que está subdividida en una pluralidad de zonas anulares coaxiales, dispositivo que comprende una cabeza de grabación y unos medios de control de grabación, caracterizado porque mientras que las pistas comprenden características periódicas que están alineadas radialmente dentro de cada una de las zonas, y siendo la periodicidad indicativa de una densidad de pista para la pista en cuestión, siendo el promedio de las densidades de pista dentro de una pista sustancialmente igual a dicha densidad constante, los medios de control de grabación están dispuestos para detectar las características periódicas y para grabar con dependencia de las mismas una misma cantidad predeterminada de datos en cada pista dentro de una de las zonas a dicha densidad de pista.

11. Dispositivo de grabación según la reivindicación 10, caracterizado porque los medios de control de grabación están dispuestos para grabar una cantidad predeterminada de bits de canal para cada caso de dichas características periódicas.

12. Dispositivo de grabación según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque los medios de control de grabación están dispuestos para controlar la velocidad de grabación con dependencia de las características periódicas.

13. Dispositivo de grabación según la reivindicación 10, caracterizado porque los medios de control de grabación están dispuestos para saltarse una vuelta de pista de plano divisoria en un límite de zonas durante la grabación.

14. Dispositivo de grabación según la reivindicación 13, caracterizado porque los medios de control de grabación están dispuestos para saltarse también una vuelta de pista de ranura adyacente a la vuelta de pista de plano divisoria.

15. Dispositivo de lectura para leer datos de un disco óptico grabados a una densidad sustancialmente constante, comprendiendo el disco óptico una área de grabación que comprende pistas circulares o en espiral, área de grabación que está subdividida en una pluralidad de zonas anulares coaxiales, dispositivo que comprende una cabeza de lectura y unos medios de control de lectura, caracterizado porque, mientras que las pistas comprenden características periódicas que están alineadas radialmente dentro de cada una de las zonas, y siendo la periodicidad indicativa de una densidad de pista para la pista en cuestión, siendo el promedio de las densidades de pista en una zona sustancialmente igual a dicha densidad constante, los medios de control de lectura están dispuestos para detectar las características periódicas y para leer con dependencia de éstas una misma cantidad predeterminada de datos de cada pista dentro de una de las zonas a dicha densidad de pista.

16. Dispositivo de lectura según la reivindicación 15, caracterizado porque los medios de control de lectura están dispuestos para recuperar los datos de una área de la pista que sigue a una área sin grabar ajustando la velocidad de lectura durante la exploración del área sin grabar con dependencia de las características periódicas.