UA65589C2 - Optical disk and a device for reading data from the disk - Google Patents

Description

Винахід стосується оптичного диска, що має область запису для запису даних зі в суттєвій мірі постійною щільністю, де зазначена область запису поділена на множину співвісних кільцевих зон, що складаються з кругових або спіральних доріжок, де усі доріжки в межах однієї зони зберігають ту ж саму заздалегідь визначену кількість даних із певною щільністю для кожної доріжки, а середнє значення щільностей для доріжок в межах однієї зони є за великим рахунком рівним зазначеній постійній щільності.

Винахід також стосується пристрою запису для запису даних зі в суттєвій мірі постійною щільністю на оптичний диск, що має область запису, яка складається з кругових або спіральних доріжок, де зазначена область запису поділена на множину співвісних кільцевих зон, де зазначений пристрій має головку запису і засоби керування записом.

Винахід також стосується пристрою читання для читання даних з оптичного диска, записаного зі в суттєвій мірі постійною щільністю і такого, що має область запису, яка складається з кругових або спіральних доріжок, де зазначена область запису поділена на множину співвісних кільцевих зон, де зазначений пристрій має головку читання і засоби керування читанням.

Такі носій запису і пристрої відомі з патентної заявки ЕР 0 587 019, документ О1 в переліку релевантних документів. В цій публікації описаний носій запису у вигляді оптичного диска, який має область запису, що має певну конфігурацію канавок на основі, які утворюють серво конфігурацію кругових або спіральної доріжок. Область запису поділена на співвісні кільцеві зони, і в межах однієї зони всі доріжки містять ту ж саму кількість даних. Отже, щільність зберігання даних меншає в радіальному напрямку від центра, тоді як на початку наступної зони значення щільності відновлюється. Середня щільність по всій поверхні за великим рахунком є однаковою і звичайно називається СІМ (постійна лінійна швидкість)-щільністю, наприклад, як використовується в Аудіо-СО. Проте в межах окремої зони кількість даних на кожному витку доріжки є постійною і звичайно називається САМ (постійна кутова швидкість)-щільністю. Диск має множину радіально вирівняних сервозаглиблень (сервопітів) на кожному витку, які утворюють так звані дискретні сервоконфігурації. Сервоконфігурації, що складаються з радіально вирівняних елементів, називаються

САМ-сервоконфігураціями, і мають скануватися сервосистемою, спорядженою системою фазової автопідстройки частоти (ФАПЧ), для генерування сервочастоти, синхронізованої з частотою обертання диска. Сервопіти мають певні розміри, які уможливлюють читання із синхронізацією з сервочастотою обертання диску. Крім того, запроваджується система ФАПЧ для генерування синхросигналів даних, синхронізованих зі швидкістю операцій читання/запису даних, які здійснюються із зазначеною суттєвою мірою постійною лінійною щільністю. При переході на нове радіальне місцерозташування початкові значення частоти обертання і частоти синхронізації даних коригуються згідно цього нового місцерозташування, але система серво-ФАПЧ залишається у синхронізації із САМ-сервоконфігурацією.

Отже, сервозаглиблення завжди зчитуються з сервочастотою. Пристрій запису споряджений оптичною системою для запису або читання даних шляхом генерування світлової плями на доріжці носія запису за допомогою проміню випромінювання. Оптичний диск обертається, і пляма позиціонується сервомеханізмом на середині доріжки для її сканування. При скануванні система серво-ФАПЧ є синхронізованою з частотою обертання диска, для зчитування САМ сервоконфігурації. Система ФАПЧ даних синхронізується з СІ М- швидкістю даних. Відомим носіям запису і пристроям притаманна проблема, яка полягає в тому, що для надійної роботи перша система ФАПЧ повинна бути синхронізована з САМ-сервоконфігурацією, а друга система ФАПЧ - з СІ М-щільністю даних.

Задачею винаходу є створення оптичного диска, пристрою запису і читання для більш надійного здійснення запису і/або відтворення даних, коли дані записані із за великим рахунком постійною щільністю.

Задля здійснення цього оптичний диск, згаданий вище, відрізняється, згідно з винаходом, тим, що доріжки мають періодичні особливі відзнаки, які радіально вирівняні в межах кожної із зон, і вказана періодичність є показником щільності запису на відповідній доріжці. Завдяки цьому швидкість запису і читання даних може бути прямо синхронізована з сигналом, що генерується, через детектування періодичних особливих відзнак. При позиціонуванні в межах зони зазначена швидкість не змінюється, а при переході до іншої зони зазначена швидкість змінюється на відому величину. В такому випадку не має потреби в другій системі ФАПУ, і потрібна лише одна система ФАПЧ, синхронізована з частотою даних.

Отже, запис стає менш складним і більш надійним.

Задля вирішення вищезазначеної задачі пристрій запису, згаданий вище, відрізняється, згідно з винаходом, тим, що коли доріжки містять періодичні особливі відзнаки, які радіально вирівняні в межах кожної із зон, і вказана періодичність є показником щільності запису на відповідній доріжці, а середнє значення щільностей на доріжках в межах однієї зони за великим рахунком є рівним постійній щільності, засоби керування записом виконані з можливістю виявлення періодичних особливих відзнак і запису в залежності від цього певної тієї ж самої заздалегідь визначеної кількості даних на кожну доріжку в межах однієї зони, із відповідною щільністю для доріжки. Пристрій читання, згаданий вище, відрізняється, згідно з винаходом, тим, що коли доріжки містять періодичні особливі відзнаки, які радіально вирівняні в межах кожної із зон, і вказана періодичність є показником щільності запису на відповідній доріжці, а середнє значення щільностей для доріжок в межах однієї зони за великим рахунком є рівним постійній щільності, засоби керування читанням виконані з можливістю виявлення періодичних особливих відзнак і читання в залежності від цього певної тієї ж самої заздалегідь визначеної кількості даних з кожної доріжки в межах однієї зони, із відповідною щільністю для доріжки. Завдяки цьому досягається результат, який полягає в тому, що дані, хоч і позиційовані згідно з САМ-форматом в межах зони, в середньому мають за великим рахунком Сі М-щільність і можуть бути записані і зчитані засобами, які синхронізовані безпосередньо сигналом, утвореним шляхом детектування періодичних особливих відзнак.

Винахід також заснований на наведеному нижче факті, що відноситься до надійності виявлення сервосигналів в оптичному записі з високою щільністю. Для досягнення високої щільності відстань між доріжками (крок доріжок) виконується настільки маленькою, наскільки це можливе, з урахуванням наявних системи сканування і розмірів скануючої плями. Коли сервоелементи, наприклад, піти або інші періодичні особливі відзнаки доріжки, скануються, і утворюється сервосигнал, то сервоелементи сусідніх доріжок також впливають на цей сервосигнал, і це називають перехресними завадами. Проте для Сі М-щільності кількість даних, які зберігаються на доріжці, буде збільшуватися по радіусу. Автори винаходу винайшли, що шляхом вирівнювання періодичних особливих відзнак в межах зони зазначені перехресні завади в межах зони можуть бути усунені. З початком наступної зони щільність збільшується кроком, так що середній рівень щільності за великим рахунком є рівним СІ М-щільності. Проблема перехресних завад в цьому випадку існує для доріжки на межі між двома зонами. Доріжка на межі може бути пропущена, або необхідно вжити спеціальних контрзаходів для контролювання проблем інтерференції на межі зон.

Варіант оптичного диска відрізняється тим, що розмір зон є такий, що різниця в кількості періодичних особливих відзнак на витку доріжки на межах суміжних зон є відносно малою по відношенню до кількості періодичних особливих відзнак на витку доріжки. Різниця в періодичності спричиняє інтерференційне зображення, що містить згасання (часткові згасання) межового сигналу, який генерується згідно періодичних особливих відзнак при скануванні доріжки на межі двох зон. Завдяки тому, що зазначена різниця по відношенню до кількості періодів є малою, межовий сигнал має лише незначну кількість згасань, які можуть бути розміщені у певний спосіб через вибір відповідної різниці фаз між періодичними особливими відзнаками.

Інші переважні варіанти втілення пристрою і блоку детектування згідно з винаходом даються в залежних пунктах формули винаходу.

ЦІ та інші аспекти винаходу стануть зрозумілими і будуть роз'яснені нижче із посиланням на варіанти втілення, що є ілюстративними прикладами, в наступному описі і з посиланням на відповідні малюнки: на фіг.1 показаний носій запису; на фіг.2 показаний відомий оптичний диск, з СІ М-конфігурацією заголовка; на фіг.3 показаний оптичний диск, розділений на зони; на фіг.4 показані формат заголовка і сектора; на фіг.5 показаний пристрій для читання носія запису; на фіг.б6 показаний пристрій для запису і читання носія запису; на фіг.7 показана серво конфігурація виступ/канавка на межі зон; на фіг.8 показаний оптичний диск, що має доріжку з хвилеподібними вигинами; на фіг.9 показані сервосигнали, утворені на межі зон.

Ті ж самі елементи позначені однаковими позиціями на різних фігурах.

На фіг.1 показаний носій запису 1, який має форму диска, що має доріжку 9, призначену для запису, і центральний отвір 10. Доріжка 9 виконана як конфігурація витків, які утворюють суттєвою мірою паралельні спіральні доріжки. Доріжку 9 на носії запису виконують у вигляді рельєфної структури, зробленої на пустому носії під час вироблення. Доріжка утворюється, наприклад, заздалегідь виконаною канавкою 4, яка уможливлює пересування головки читання/запису вздовж доріжки 9 під час сканування. Пропонований винахід може відповідним чином застосовуватися з іншими конфігураціями доріжки, що передбачають суттєвою мірою паралельні доріжки, вітки яких є концентричними замість спіральних, утворюючи кругові доріжки.

На фіг.15 показаний поперечний переріз по лінії р-р носія запису 1, в якому на прозору основу 5 нанесені шар запису б і захисний шар 7. Заздалегідь виконана канавка 4 може бути реалізована як заглибина або підняття, або шляхом використання певної властивості матеріалу, що є відмінною від властивості оточуючого середовища. Шар запису 6 може бути оптично-записуваним або магнітооптично- записуваним за допомогою пристрою запису даних, як, наприклад, у відомих системах СО-К. Під час запису шар запису локально нагрівають променем електромагнітного випромінювання, таким як промінь лазера.

Шар запису в носії запису, що допускає можливість перезапису, виконується, наприклад, з матеріалу із змінним станом, який набуває аморфної або кристалічної структури при нагріванні до певної температури.

На фіг1с показаний альтернативний варіант структури доріжки, яка утворюється чергованими припіднятими і заглибленими доріжками, які називають виступами 11 і канавками 12. Потрібно зазначити, що як виступи 11, так і канавки 12 використовуються як доріжки запису. Кожний виток має щонайменше одну область, що перериває зазначені виступи і канавки, утворюючи область заголовка. Для спіральної конфігурації зазначені канавки можуть бути продовжені як канавки на кожному витку після області заголовка, утворюючи подвійну спіраль із ланцюжка канавок і ланцюжка виступів. В альтернативному варіанті, принаймні один раз за виток здійснюється перехід від канавки до виступу або навпаки, шляхом переміни типу доріжки з одного на інший після області заголовка.

Згідно з винаходом, доріжки поділяються радіально-вирівняними заголовками 2 на фрагменти 3, які можуть бути записані. Фрагменти доріжок З призначені для читання і запису оптичних міток, що репрезентують дані користувача, і їм передують заголовки для уможливлення індивідуального доступу окремо до кожного фрагменту доріжки. Заголовки містять адресну інформацію, що показує місцерозташування заголовка і суміжного фрагмента доріжки відносно початку доріжки або радіальні і кутові параметри, наприклад, адресні мітки, що репрезентують адресну інформацію. Адресні мітки на носії запису, що може бути записаним, звичайно виконуються під час вироблення носія, для уможливлення позиціонування голівки читання/запису в будь-яке місці на ще не записаному носієві запису. Заголовки розташовуються в декількох, наприклад, чотирьох, кутових місцерозташуваннях на кожному витку доріжки, які відповідають місцезнаходженням заголовка, використовуваним в системі постійної кутової швидкості (САМ). Проте зазначена адресна інформація, що міститься в цих заголовках, розташованих за САМ- місцезнаходженнями, записана з СІ М-щільністю, тобто мітки кодують адресну інформацію з постійною щільністю. Це схематично зображено у вигляді прямокутних областей заголовків 2 на фігЛа. Через розміщення заголовків за САМ-схемою фрагменти доріжок мають довжину, пропорційну радіальному розташуванню, тобто відстані до середини центрального отвору 10. Фрагменти доріжок записуються з постійною щільністю, і тому кількість даних в певному фрагменті доріжки пропорційна його радіальному розташуванню, що має назву СІ М-формату.

Дані в межах фрагменту доріжки і адресна інформація в суміжному заголовку записуються з тією ж самою щільністю і можуть бути зчитані таким самим пристроєм читання. Дані, що підлягають запису, розділяються на сектори фіксованого розміру, які записуються від першої довільної кутової і радіальної позиції до другої довільної позиції, де зазначені позиції обрані між певними заголовками. Для дискового формату, що запропонований згідно з винаходом, відсутня вимога мати кількість секторів, яка була би точно підігнана до певного витка; цим забезпечуються додаткові переваги щодо середньої щільності даних, тому що можливо використовувати маленькі зони або обійтися взагалі без зон. Зазначені довільні позиції можуть бути обчислені за декількома формулами, для чого потрібно знати кількість даних, що підлягає запису в кожний фрагмент доріжки. Отже, зменшення накладних витрат на заголовки досягається завдяки використанню на кожному витку невеликої кількості вирівняних за схемою САМ заголовків та записуванню секторів з СІ М-щільністю даних, причому сектори не вирівнюються згідно заголовків.

На фіг.2 показаний відомий з рівня техніки оптичний диск 21, такий як ОМО-КАМ, що використовує формат з зонною постійною лінійною швидкістю (СІ М-формат, тобто постійна щільність запису, незалежно від радіального положення). Для кожного сектора запроваджені заголовки 22, 23, 24, і область запису диска поділена на співвісні кільцеві зони. Кожний фрагмент доріжки в межах певної зони містить один сектор, а відповідний йому заголовок містить фізичну адресу цього сектора. Кожна зона має фіксовану кількість секторів на виток, і кількість секторів в зоні збільшується на одиницю для кожної наступної зони в напрямку від центра диска. Заголовки 24 першого сектора кожного витка вирівнюються по радіусу. Подальші заголовки 22, 23 вирівнюються в межах даної зони, і в межах цієї зони кількість даних, записаних на одному витку, залишається постійною (згідно схеми САМ). Формат такого диска називається форматом з зонною постійною лінійною швидкістю (2СІ М). Проте такі відомі 2СІЇ М-диски демонструють значні втрати в своїй місткості, через велику кількість заголовків. Такі втрати є накладними витратами, і ці накладні витрати зменшуються завдяки даному винаходу.

На фіг.3 показаний зонований оптичний диск відповідно до даного винаходу. Диск має область запису 31, обмежену внутрішнім діаметром 32 і зовнішнім діаметром 33. Ця область запису складається з кругових або спіральних доріжок (як показано на фіг.1), і ці доріжки перериваються заголовками 34, з утворенням фрагментів доріжок. Заголовки вирівняні радіально, а саме - початки заголовків вирівняні вздовж прямих радіальних ліній 36. Область запису 31 диска поділена на співвісні кільцеві зони і в межах кожної зони на фрагменти доріжки записується та ж сама кількість даних. На початку зони значення щільності встановлюється рівним певному номінальному значенню, припустимо значенню Сі М-щільності, згодом щільність зменшується пропорційно радіальному положенню відповідного фрагмента доріжки, і на початку наступної зони щільність знов встановлюється рівною до вказаного номінального значення. Отже, щільність в межах кожної зони відповідає САМ-схемі. Середня щільність для всієї області запису трохи нижча номінального рівня Сі М-щільності; такі зонні втрати залежать від кількості зон, наприклад, вони будуть більшими при невеликій кількості великих зон. Отже, кожний фрагмент доріжки в межах кожної із зон призначений для запису тієї ж самої заздалегідь визначеної кількості даних з по-фрагментною щільністю, і середнє значення щільностей фрагментів доріжки в межах однієї зони є за великим рахунком рівним вищезгаданому значенню Сі М-щільності. Заголовки записуються зі вказаною щільністю даних, що зменшується в радіальному напрямку від центрального отвору в межах даної зони відповідно до САМ- схеми, причому кінцеві частини 35 заголовків вирівняні в радіально спрямовані відрізки ліній, розташовані під відмінним кутом, які утворюють пилоподібну лінію вздовж відповідних радіальних напрямків. В одному з варіантів диска фрагменти доріжок споряджаються періодичними особливими відзнаками, що характеризують значення щільності для відповідного фрагменту доріжки. Під час сканування пристроєм читання за допомогою зазначених періодичних особливих відзнак генерується періодичний сигнал в блоці сканування, наприклад, в сервосигналі або в сигналі читання даних. Ці періодичні сигнали можуть бути використані для синхронізації читання або запису даних, наприклад, системою ФАПЧ, синхронізованою з цим періодичним сигналом. Зазначені періодичні особливі відзнаки можуть передаватися змінами положення доріжки в напрямі, перпендикулярному доріжці що називають хвилеподібними вигинами доріжки, або іншими змінами ширини або глибини доріжки. Використання доріжки з хвилеподібними вигинами для Сі М-диска, без використання заголовків, як наприклад в системі СО-К, викладено в патенті

США Ме4,901,300 (02). У варіанті виконання зонованого диска згідно з даним винаходом хвилеподібні вигини доріжки в межах зони є радіально вирівняними. Кількість вигинів в певному фрагменті доріжки є постійною, і одному вигину відповідає фіксована кількість даних, наприклад, одному вигину відповідає 324 канальних бітів, і один кадр складається з 6 вигинів або 1944 канальних бітів або 155 байтів даних для даного канального коду.

На фіг.4 показаний формат заголовка і сектора. На фіг.4а показана в збільшеному і схематичному вигляді конфігурація виступів/канавок, перервана заголовком. Перша канавка 41 перервана областю заголовка 40. Перший виступ 42 є радіально суміжним з першою канавкою 41, і так само для наступних виступів і канавок. Виступи розміщуються зі змінним розташуванням у поперечному напрямку, з так званими хвилеподібними вигинами, які вирівняні для різних канавок. Область заголовка поділяється на першу частину 43, що використовується для заголовків канавок, і другу частину 44 для заголовків виступів.

Отже, зчитування адресних міток 45, що репрезентують адресну інформацію, не вразливе до небажаного впливу адресних міток радіально-сусідніх областей.

На фіг.4Б6 показані формати заголовка і фрагмента доріжки, з яких видно логічне призначення даних, що зберігаються. Одиницею довжини є період хвилеподібних вигинів, який відповідає фіксованій кількості канальних бітів, як це було зазначено вище. Першою показана область заголовка 40, поділена на частину заголовка 43 для канавок і частину заголовка 44 для виступів. Згодом слідує область керування 46 для керування читанням даних, що зберігаються, розміром 5 вигинів. Область керування 46 поділяється на проміжок (Сар) (область, яка не записується, безпосередньо суміжна з областю заголовка), захищену (сцага) область для початку операції запису (дозволені певні відхилення щодо початкової точки, завдяки чому запобігається знос), область ГЗЧ (генератора змінної частоти) для встановлення частоти генератора змінної частоти, і синхронізуюча комбінація СИНХР для логічної синхронізації канального коду. Після цієї області керування 46 слідує область даних 47, призначена для зберігання даних користувача. Область даних має розмір, що залежить від місцезнаходження даного фрагменту доріжки в радіальному напрямку.

Остання область 48 фрагменту доріжки перед наступною областю заголовка поділяється на КЧ (кінцеву частину), якою завершується кодування канальних кодів, і другі захисну область і проміжок, призначення яких аналогічні призначенням проміжку і захисної області в області керування 46.

На фіг.4с показаний логічний формат даних. Дані користувача поділяються на сектори 142 фіксованого розміру в 2Кб, для запису кожного з яких потрібно, наприклад, по 98 вигинів. Певну кількість секторів, наприклад 32, об'єднують разом, утворюючи ЕСС-блок, в який включаються коди ЕСС (коди виправлення помилок), для виправлення помилок будь-де в цьому ЕСС-блоці. Такий великий ЕСС-блок забезпечує кращий захист від пакетних помилок і додає мінімальну кількість даних для запису. Якщо повинен бути змінений тільки один сектор, то необхідно переписати весь ЕСС-блок, включаючи наново обчислені коди виправлення помилок. Зв'язуючий сектор 141, який відповідає невеликій кількості вигинів, зарезервований як буфер між ЕСсС-блоками, уможливлюючи незалежний запис таких блоків. Звичайно в зв'язуючий сектор записують фіктивні дані, для гарантування того, що не залишилося проміжних пустих областей. Зрозуміло, що ЕСС-блок не буде точно вміщатися у фрагмент доріжки; зазначений блок може бути або більшим або меншим ніж область даних в межах даного фрагменту доріжки. Фактичний початок ЕСС-блоку може бути легко обчислений виходячи з розміру блоку, адреси блоку і розмірів фрагментів доріжки, які змінюються заздалегідь визначеним способом в залежності від радіального місцерозташування. Таке обчислення дає номер доріжки, номер заголовка в межах доріжки і відстань від цього заголовка, наприклад, виражена як певна кількість вигинів. В одному з варіантів виконання оптичного диска адресна інформація в заголовці містить номер доріжки, що показує радіальне положення доріжки, і номер заголовка, що показує кутове місцерозташування заголовка. Необхідно зазначити, що певний заголовок завжди буде всередині блоку з певною адресою, і завжди буде визначене положення наступного блоку на відомій відстані від цього заголовка. В одному з варіантів виконання оптичного диска адресна інформація, що міститься в заголовку, включає адресу блоку, що показує місцерозташування блоку, і вказувач наступного блоку, що показує відстань від цього заголовка до початку наступного блоку. Адреса блоку може бути адресою блоку, що почався раніше і включає вищезазначений заголовок, або може бути адресою наступного блоку, що починається.

На фіг.5 і 6 показані пристрої, запропоновані цим винаходом, для сканування носія запису 1. Пристрій, показаний на фіг.5, призначений для читання носія запису 1, який ідентичний носіям запису, показаним на фіг.1 або фіг.3. Цей пристрій споряджений головкою читання 52 для сканування доріжки на носії запису і засобами керуванням читанням, що включають в себе привід 55 для обертання носія запису 1, блок читання 53, що складається з, наприклад, канального декодера і коректора помилок, засіб стеження 51 і блок керування 56 системою. Головка читання має оптичну систему відомого типу для утворення за допомогою променя випромінювання 65, що направляється через оптичні елементи, світлової плями 66, сфокусованої на доріжку шару запису носія запису. Промінь випромінювання 65 генерується джерелом випромінювання, наприклад, лазерним діодом. Головка читання також містить виконавчий механізм для фокусування проміню випромінювання 65 на шарі запису і виконавчий механізм стеження 59 для "тонкого" позиціонування плями 66 в радіальному напрямі на центр доріжки. Виконавчий механізм стеження 59 може бути спорядженим котушками для радіального переміщення оптичного елемента або може бути виконаний з можливістю зміни кута відбиваючого елемента пересувної частини головки читання або нерухомої частини у випадку, якщо частина оптичної системи встановлена в нерухомому положенні. Випромінювання, відбите шаром запису, детектується детектором звичайного типу, наприклад, чотириквадрантним діодом, для формування сигналу детектора 57, що включає сигнал читання, сигнал помилки стеження і сигнал помилки фокусування. Пристрій споряджений засобом стеження 51, сполученим з головкою читання, для прийому сигналу помилки стеження від головки читання і для керування виконавчим механізмом стеження 59. Під час зчитування сигнал читання перетворюється в блоці читання 53 у вихідні дані, показані стрілюою 64. Пристрій споряджений детектором заголовків 50 для виявлення областей заголовків і відтворення адресної інформації з сигналу детектора 57 при скануванні областей заголовків на доріжках носія запису.

Детектор заголовків виконаний з можливістю читання адресної інформації з заголовків з щільністю даних, яка є суттєвою мірою рівною постійній щільності, що використовується при Сі М-записуванні. Пристрій споряджений засобом позиціонування 54 для грубого позиціонування головки читання 52 на доріжку в радіальному напрямку; точне позиціонування виконується засобами стеження 59. Пристрій також споряджений блоком 56 керування системою для прийому команд від комп'ютерної системи керування або від користувача і для керування пристроєм через шину керування 58, наприклад, системну шину, підключену до приводу 55, засобу позиціонування 54, детектора заголовків 50, засобу стеження 51 і блоку читання 53. Відповідно, блок керування системою включає в себе схему керування, наприклад, мікропроцесор, програмну пам'ять і логічні елементи керування для виконання операцій, описаних нижче.

Блок керування системою може бути також виконаний як кінцевий автомат з логічних елементів. Слід зазначити, що заголовки розташовуються за місцезнаходженнями згідно САМ-схеми, і тому кількість даних в фрагментах доріжок залежатиме від їхніх радіальних місцезнаходжень. Блок читання 53 виконаний з можливістю видалення заголовків зі зчитаних даних, і цей процес видалення може керуватися детектором заголовків 50 через шину керування 58. В альтернативному варіанті пристрій читання споряджений засобом деформатування, який виявляє і видаляє заголовки і інші дані керування з потоку даних. У одному з варіантів виконання пристрій читання виконаний з можливістю читання диска, що має доріжки з безперервними хвилеподібними вигинами, як описано нижче і показано на фіг.8. Засоби керування читанням виконані з можливістю виявлення періодичних особливих відзнак і читання в залежності від цього тієї ж самої заздалегідь визначеної кількості даних з кожної доріжки в межах кожної зони. Синхроіїмпульси читання синхронізовані з періодичними особливими відзнаками, і блок читання 53 читає певну фіксовану кількість канальних бітів для кожного випадку періодичних особливих відзнак. В одному з варіантів виконання засоби керування читанням виконані з можливістю відтворення даних з області доріжки, наступної за незаписаною областю. Синхроімпульси читання синхронізуються з періодичними особливими відзнаками в незаписаній області, і, отже, швидкість читання регулюється при скануванні незаписаної області.

Блок 56 керування системою виконаний з можливістю здійснення відтворення адресної інформації і виконання процедури позиціонування, як описано нижче. Адреса потрібного блоку одержується з команди, отриманої від користувача або керуючого комп'ютера. Місцерозташування зазначеного блоку, виражене через номер доріжки, номер заголовка і відстань від зазначеного заголовка, обчислюється виходячи з відомої кількості даних, що зберігаються на кожному фрагменті доріжки. Для випадку зонованого формату може бути використана таблиця, що дає для кожної зони адресу першого блоку і розмір фрагменту доріжки, який є постійним для кожної зони. Визначається радіальна відстань від поточної позиції до доріжки з необхідним номером, і генерується сигнал керування, що вказує засобу позиціонування 54 здійснити радіальне пересування головки читання 52 на необхідну доріжку. Коли радіальне пересування здійснено, заголовок зчитується детектором заголовків 50. Сигнал читання з заголовка обробляється з метою перевірки того, чи читається та доріжка, яка потрібна. Якщо це так, то блок керування системою чекає на прибуття потрібного заголовка. Після цього заголовка усі дані, що передують обчисленій відстані від заголовка, відкидаються, і читаються дані потрібного блоку, починаючи зі зв'язуючої позиції, що знаходиться у зв'язуючому секторі, згаданого вище і показаного на фіг.4с. На практиці будуть зчитуватися всі дані, що починаються після заголовка, і будь-які дані до початку необхідного блоку будуть відкидатися; початком блоку фактично є зазначена зв'язуюча позиція.

Переважно блок керування системою 56 виконаний з можливістю об'єднання першої кількості даних першого фрагменту доріжки з щонайменше однією додатковою кількістю даних, зчитаних з наступного фрагменту доріжки, причому згадана щонайменше одна додаткова кількість даних містить завершувальну кількість даних, зчитаних з фрагменту доріжки аж до наступної зв'язуючої позиції. Отже, весь ЕСС-блок включає першу кількість даних з частини першого зчитаного фрагменту доріжки, останню кількість даних з частини останнього зчитаного фрагменту доріжки і множину проміжних кількостей даних, зчитаних з фрагментів доріжки, що знаходяться між вказаними першим і останнім фрагментами доріжки.

На фіг.6 показаний пристрій для запису даних на носій запису згідно даного винаходу, який може бути записаний/перезаписаний у, наприклад, магнітооптичний або оптичний спосіб (зміною стану або забарвленням), за допомогою променю 65 електромагнітного випромінювання. Цей пристрій також споряджений для уможливлення читання і містить ті ж самі елементи, що і пристрій читання, описаний вище і показаний на фіг.5, за винятком того, що він містить головку запису/читання 62 і засоби керування записом, які включають до свого складу привід 55 для обертання носія запису 1, блок запису 60, який має, наприклад, форматер, кодер помилок і канальний кодер, засіб стеження 51 і блок керування системою 56.

Головка запису/читання 62 має ті ж самі функції, що і головка читання 52, а також функції запису, і підключена до блоку запису 60. Дані, що подаються на вхід блоку запису 60 (показані стрілкою 63), розподіляються по логічних і фізичних секторах згідно з правилами форматування і кодування, і перетворюються в сигнал запису 61 для головки запису/читання 62. Блок керування системою 56 призначений для керування засобом запису 60 і для здійснення відтворення адресної інформації і виконання операції позиціонування, як це описано для випадку пристрою читання. При здійсненні записування на носії запису формуються мітки, які репрезентують зазначені дані. Запис і читання даних для запису на оптичний диск, а також використовані форматування, стратегії виправлення помилок і канального кодування добре відомі з рівня техніки, наприклад, з СО-систем.

В особливості, засіб виявлення заголовків 50 виконаний з можливістю читання адресної інформації із заголовків з щільністю даних, яка є суттєвою мірою рівною постійній щільності, що використовується при

СІ М-записуванні. У пристроєві запису або читання засіб виявлення заголовків синхронізується з синхроіїмпульсами даних, які генеруються засобом генерування синхроімпульсів. Синхроїмпульси даних також використовуються для керування засобом запису 60 і/або блоком читання 53. Засіб генерування синхроіїмпульсів може бути керованим блоком керування системою 56, виходячи з радіального положення, зони і швидкостей обертання диска. У одному з варіантів пристрою засіб генерування синхроімпульсів має систему ФАПЧ, наприклад, розміщену в засобі виявлення заголовків, яка протягом сканування синхронізується з періодичними особливими відзнаками доріжки, такими як хвилеподібні вигини. Після позиціонування головки 52, 62 в нове положення для сканування засіб генерування синхроімпульсів може бути ініціалізований значенням синхронізації даних, відповідним новому положенню, або ширина смути частот вищезазначеної схеми ФАПЧ може бути збільшена для швидкої синхронізації з новою частотою хвилеподібних вигинів. Отже, засоби керування записом призначені для виявлення періодичних особливих відзнак і для синхронізації частоти системи ФАПЧ з ними. Заздалегідь визначена постійна кількість канальних бітів записується у відповідності із кожною окремою появою періодичних особливих відзнак, і, оскільки в межах зони кількість періодичних особливих відзнак за виток доріжки є постійною величиною, то на кожній доріжці в межах однієї зони записується та ж сама заздалегідь визначена кількість даних.

На фіг.7 показана конфігурація серво-виступів/канавок на межі зон. Доріжки, помічені В (виступ) і К (канавка), мають скануватися зліва направо і сполучаються у спіраль (не показано), з лівого боку малюнка.

Доріжки виконуються з хвилеподібними вигинами або з іншими заздалегідь сформованими змінами їх характеристик, що показують щільність даних, що зберігаються на фрагменті доріжки. Перша доріжка- канавка 71 є останньою доріжкою першої зони і має хвилеподібні вигини, які відповідають щільності даних в цій зоні; остання частина цієї першої доріжки-канавки показана з лівого боку малюнка. Після переривання областю заголовка 70 перша доріжка-канавка 71 продовжується як друга доріжка-канавка 73, що належить наступній зоні і має хвилеподібні вигини, які відповідають цій зоні; отже, середня доріжка-виступ 72 утворює межу зон 74. Від зони до зони кількість хвилеподібних вигинів на фрагменті доріжки може збільшуватися, наприклад, на один вигин або на кадр з 6 вигинів. У випадку формату з канавками/виступами хвилеподібні вигини реалізуються на канавках, а на виступі вигини обох сусідніх канавок додаються в сервосигнал. На виступі 72 між двома зонами має місце інтерференція двох хвиль з дещо різними кількостями періодів; наприклад, коли кількість хвилеподібних вигинів на фрагменті доріжки збільшується на один кадр (6 вигинів) на межі зон, сервосигнал згасатиме до нуля 6 разів. Перевага того, що здійснюється збільшення на один вигиб на фрагмент доріжки на межі зон, полягає в тому, що відбувається тільки одне згасання сервосигналу до нуля. Завдяки тому, що відбувається лише одне або тільки невелика кількість згасань сервосигналу до нуля в межовому фрагменту доріжки, забезпечується досить довга область, що передує заголовку, в якій присутній сервосигнал з амплітудою, достатньою для синхронізації зазначеної системи ФАПЧ. Отже, читання заголовка є можливим і на межових фрагментах доріжок, і навіть можливий запис даних в такі фрагменти доріжок. В альтернативному варіанті згадані межові фрагменти доріжок можуть бути пропущені, і навіть може бути пропущений принаймні один заголовок, безпосередньо наступний за межовим витком.

Сервосигнал доріжки-виступу 72 демонструє інтерференцію двох різних хвиль, і її нелегко використати для зберігання даних. Можливо вжити додаткові заходи в пристроєві запису і читання для того, щоб протидіяти ефекту інтерференції, але в варіанті втілення, який є застосованим на практиці, доріжка-виступ 72 не використовується для зберігання даних протягом усього витку, і цей невикористаний виток утворює межу зон 74. Слід зазначити, що на межі 74 перший заголовок виступу 76, другий заголовок 77 і так далі до останнього заголовка 78 не можуть бути надійно зчитані через вищезазначену інтерференцію. В одному з варіантів виконання диска з міркувань надійності не використовуються два додаткових заголовки, що призводить до невикористання 1,25 доріжки при восьми заголовках на виток. В одному з варіантів виконання диска з міркувань симетрії, тобто забезпечення однакової загальної місткості зберігання для виступів і для канавок, місткість доріжок-канавок також обмежується шляхом пропуску такої ж кількості доріжок-канавок в кожній межі зон, таких як показана на фіг.7 доріжка-канавка 73.

На фіг.8 показаний оптичний диск 1, що має доріжку з хвилеподібними вигинами. Область запису 81 поділена на три співвісні кільцеві зони 82, 83, 84. У кожній зоні містяться доріжки 85 з хвилеподібними вигинами, спіральні або кільцеві. Внутрішня зона 84 має хвилю з, припустимо, п періодами, середня зона 83 - пя8 періодами, і зовнішня зона 82 - п16 періодами. Зазначені значення кількостей хвилеподібних вигинів і приросту вибрані тільки для ілюстрації. Кількість періодичних особливих відзнак на початку зони повинна бути пропорційна радіальній відстані до центра диска. Шляхом вибору відповідних розмірів зон різниця в кількості періодичних особливих відзнак від зони до зони може бути зроблена малою у порівнянні з загальною кількістю періодичних особливих відзнак на витку. Наприклад, для великого числа зон (100) може бути досягнута різниця тільки в декілька періодів хвилі (195) від зони до зони. Сигнал, що одержується, має складову, що залежить від періодичності (наприклад, частоти хвилеподібних вигинів), і є амплітудно-модульованим з відносно низькою частотою, через перехресні завади або складання сигналів з сусідніх доріжок. З практичних міркувань різниця в кількості періодів вибирається парною, наприклад, 4, 6, 8, 16, 32, 48 або 64, тоді як кількість вигинів становить біля 3200 в найвнутрішній зоні. Обравши таку малу різницю, можна керувати інтерференційним сигналом і максимум інтерференції може бути розміщений в заздалегідь визначеному місці. В одному з варіантів виконання диску з форматом із заголовками, який описаний вище з посиланням на фіг.1а і фіг.3, максимум інтерференції може бути розміщений в певному місці відносно заголовків. Зокрема, максимум інтерференції може бути розташований як можна раніше за заголовки, так щоб уможливити надійне виявлення заголовків, оскільки система ФАПЧ має сигнал, достатній для синхронізації. Отже, в одному з варіантів здійснення диск має формат виступ/канавка і різницю фаз в хвилях, що обмежують виступ між двома сусідніми зонами, що біля заголовків в суттєвій мірі є рівною нулю. Переважним вибором є різниця лише в один хвилеподібний вигин на кожний фрагмент доріжки, так що максимум інтерференції може бути розташований в середині фрагменту доріжки на межі зон, і мінімум - в заголовку.

На фіг.9 показані сервосигнали, що утворюються на межі зон. Перший сигнал 91 має число періодів п і може бути утворений скануванням повного витку останньої доріжки зони. Третій сигнал 93 утворюється з першої доріжки наступної зони і має п4 періодів. Другий сигнал 92 утворений доріжкою на межі між двома зонами і показує інтерференцію від складання сервосигналів від двох хвиль різної частоти. Оскільки різниця в кількості періодів дорівнює 4, то сигнал демонструє згасання 94 до нуля в 4 точках. Другий сигнал 92 утворюється при скануванні проміжного виступу між двома зонами, що мають канавки з хвилеподібними вигинами, так що цей сигнал є сумою двох хвиль і при цьому утворюється повне обернення в нуль. В іншому варіанті втілення інтерференція спричиняється перехресними завадами від сусідньої доріжки, і виникають часткові згасання (зміни амплітуди) замість повного згасання. Доріжки на межі зон можуть бути пропущені при здійсненні записування даних, або система ФАПЧ має бути керована у такий спосіб, щоб зберігати синхронізацію при згасанні (частковому згасанні) 94.

Хоч винахід був пояснений варіантами втілення, що використовує чотири або вісім заголовків на кожний виток, зрозуміло, що інші кількість або поєднання кількостей можуть бути застосовані у даному винаході.

Наприклад, був описаний диск, який може бути записаний, але винахід може бути застосовний також до дисків, що містять записані дані, або до дисків тільки для читання. Слід також зазначити, що винахід полягає в кожній і всілякій новій ознаці або комбінації ознак. . й й Ю

ОХ

; нин ї . ! ! і у

А І

"З Я в

Ка нн / г

У вок з вв йо і й ож и ! 9 г.

ФІГ. Та

1 тв

Я

ДВ ФІГЛЬ

" й ц 78

І

НЕ ФІГ й з / я Ії ль шк

ГА / є их, /йи 7 Ух / си х / у

ФІГ?

К кі

Ї : і перерву чт кант

ФІГ.3 . 4 ч й АХ овен я о -58е3577 Зк

БО - АКА

Су пу. я М

ФІГ. 4а . 4) ій ' й

Її !

Евигинів 5 вигинів - ЗЩ2: ОБ вигивів І й вигини денний ешюаресо щренну влюо КЛ го й

ФІГ. 45 ро ЗОвигинів, двигини свити вів"

Сектор 1126 ЯК 000 1 Ко ГУК зв'язку 1 сектор Ї сехто г і :бКтоВ мі 1 18

ФІГ. 4с --

Й : і в вх

БО са є во в

Е і 5

І й в-- Б

ФІТ. 5

С Бі

І т 1

ЩА В. : : ! НЕ 5а рову і ш з -Е-Г 1 б ве шани іх

І і в , НОЯ

ФІГ. б 78 жор | В Ин

ОВ тт Й тт н: ШИ а нн НИЗ -й3 з прове т) У ТО птн т ЕЕ ЕЕЕ т стттея ота те т зар !

Ю пт їв п

ФІГ. 7 хО

ФІГ. 8. Й тА "Коечф-«НЩ-е-в "нива "ФІГ. 9

Claims (16)

1. Оптичний диск, що має область записування для записування даних із до суттєвої міри постійною щільністю, поділену на множину співвісних кільцевих зон, що включають в себе кругові або спіральні доріжки, причому всі доріжки в межах однієї зони призначені для зберігання тієї ж самої заздалегідь визначеної кількості даних із певною щільністю для кожної доріжки, і середнє значення щільностей для доріжок в межах однієї зони є до суттєвої міри рівним зазначеній постійній щільності, який відрізняється тим, що доріжки мають періодичні особливі відзнаки, радіально вирівняні в межах кожної із зон, і відповідна періодичність є показником щільності записування для відповідної доріжки.

2. Оптичний диск за п. 1, який відрізняється тим, що періодичні особливі відзнаки включають хвилеподібні радіальні вигини доріжки.

3. Оптичний диск за пп.ї7 або 2, який відрізняється тим, що розмір зон є таким, що різниця в кількості періодичних особливих відзнак, що припадає на один виток доріжки, на межах суміжних зон є відносно малою в порівнянні з кількістю періодичних особливих відзнак, що припадає на один виток доріжки.

4. Оптичний диск за п. 3, який відрізняється тим, що зазначена різниця дорівнює 1, 2, 4, 6, 8, 16, 32, 48 або 64.

5. Оптичний диск за будь-яким з пп. 2-4, який відрізняється тим, що область записування містить канавки і виступи, і ті й інші утворюють зазначені доріжки, причому канавки мають зазначені хвилеподібні радіальні вигини доріжки, і вигини канавок в межах кожної із зон є вирівняними.

б. Оптичний диск за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що серворозмітка включає заголовки, які чергуються з фрагментами доріжок, і тим, що різниця фаз для періодичних особливих відзнак на межі двох суміжних зон до суттєвої міри дорівнює нулю біля цих заголовків.

7. Оптичний диск за п. 6, який відрізняється тим, що згадана різниця у періодичності між суміжними зонами призводить до 1 або 2 згасань сигналу в межах одного фрагмента доріжки.

8. Оптичний диск за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що область записування містить записані дані.

9. Оптичний диск за п. 8, який відрізняється тим, що оптичний диск є диском, придатним тільки для читання.

10. Записувальний пристрій для записування даних із до суттєвої міри постійною щільністю на оптичний диск, що має область записування, яка включає в себе кругові або спіральні доріжки, поділену на множину співвісних кільцевих зон, який має головку записування і засоби керування записуванням, який відрізняється тим, що коли доріжки містять періодичні особливі відзнаки, радіально вирівняні в межах кожної із зон, і відповідна періодичність є показником щільності записування на відповідній доріжці, а середнє значення щільностей на доріжках в межах однієї зони є до суттєвої міри рівним згаданій постійній щільності, засоби керування записом виконані з можливістю виявлення згаданих періодичних особливих відзнак і записування в залежності від цього певної тієї ж самої заздалегідь визначеної кількості даних на кожну доріжку в межах однієї зони, із відповідною щільністю для доріжки.

11. Пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що засоби керування записуванням виконані з можливістю записування заздалегідь визначеної кількості канальних бітів для кожного окремого випадку зазначених періодичних особливих відзнак.

12. Пристрій за пп. 10 або 11, який відрізняється тим, що засоби керування записуванням виконані з можливістю керування швидкістю записування в залежності від зазначених періодичних особливих відзнак.

13. Пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що засоби керування записуванням виконані з можливістю пропуску витка межової доріжки-виступу на межі зон при записуванні.

14. Пристрій запису за п. 13, який відрізняється тим, що засоби керування записуванням виконані з можливістю пропуску також витка доріжки-канавки, суміжного з зазначеним витком межової доріжки-виступу.

15. Пристрій читання для читання даних з оптичного диска, записаного із до суттєвої міри постійною щільністю і такого, що має область записування, що включає в себе кругові або спіральні доріжки, поділену на множину співвісних кільцевих зон, який має головку читання і засоби керування читанням, який відрізняється тим, що коли доріжки містять періодичні особливі відзнаки, радіально вирівняні в межах кожної із зон, і відповідна періодичність є показником щільності записування на відповідній доріжці, а середнє значення щільностей для доріжок в межах однієї зони є до суттєвої міри рівним згаданій постійній щільності, засоби керування читанням виконані з можливістю виявлення періодичних особливих відзнак і читання в залежності від цього певної тієї ж самої заздалегідь визначеної кількості даних з кожної доріжки в межах однієї зони, із відповідною щільністю для доріжки.

16. Пристрій читання за п. 15, який відрізняється тим, що засоби керування читанням виконані з можливістю зчитування даних з області доріжки, наступної за незаписаною областю, шляхом регулювання швидкості читання при скануванні цієї незаписаної області і в залежності від періодичних особливих відзнак.