專利名稱：光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)及用于讀和寫這種介質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，其具有光學(xué)可讀取信息層，該信息層具有第一光學(xué)反射率，所述信息層具有一個環(huán)形帶，該環(huán)形帶位于用戶數(shù)據(jù)記錄區(qū)域之外，并且具有內(nèi)側(cè)周界和外側(cè)周界，所述環(huán)形帶具有至少一個配有永久信息標(biāo)記的第一類型扇區(qū)，該第一類型扇區(qū)具有不同于第一光學(xué)反射率的第二光學(xué)反射率。
本發(fā)明進一步涉及一種從這樣的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)讀取永久信息標(biāo)記和可記錄識別標(biāo)記的方法，以及將可記錄識別標(biāo)記寫到這樣一種光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)上的方法。
在第一段中所提到的那種類型的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的實施方案可以從美國專利US 5671202得知。在這一專利申請中所描述的實施方案是一種在用戶數(shù)據(jù)區(qū)域之外的反射層中具有光學(xué)可讀取圖案的光盤。該圖案可用肉眼或機器讀取，并且可以用作永久信息標(biāo)記。
光學(xué)數(shù)據(jù)存儲，以及特別是可重寫光學(xué)記錄盤和一次寫入記錄的光學(xué)記錄盤，目前正在大量數(shù)據(jù)的高密度存儲中得到越來越多的應(yīng)用。在這一上下文中，數(shù)據(jù)存儲包含數(shù)字視頻存儲、數(shù)字音頻存儲和軟件數(shù)據(jù)存儲。在光學(xué)記錄介質(zhì)中，信息是通過輻射光束，例如聚焦激光束與光學(xué)記錄介質(zhì)的相互作用而獲取的。最近出現(xiàn)的一種類型的光學(xué)存儲介質(zhì)具有在其制造后可以使信息被記錄在該介質(zhì)上的能力。另外還有一種類型則具有可以使信息被擦除或修改的能力。這些類型通常被稱作一次寫入/可記錄、可擦除或者可重寫光學(xué)存儲盤。例子有緊致盤(CD)-可記錄(R)、CD-可重寫(RW)、數(shù)字通用盤(DVD)-R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-隨機存取存儲器(RAM)，以及數(shù)字視頻記錄(DVR)-紅和藍盤，其中紅和藍指輻射光束的波長，例如記錄和讀取的激光束的波長。
可重寫或可記錄光學(xué)記錄盤具有記錄多個層的堆疊，其包含一個響應(yīng)于具有相對較高功率電平的輻射的記錄/信息層。沖擊輻射改變該記錄堆疊的記錄層的屬性。整個記錄堆疊具有一種光學(xué)反射率并且可以被視作一個反射層。記錄層的屬性變化導(dǎo)致該記錄堆疊的反射率變化，而通過與具有相對較低功率電平的沖擊輻射光束的相互作用可以在光學(xué)上檢測到這一變化。從而，可以恢復(fù)借助于屬性變化來進行編碼的數(shù)據(jù)。例如，被反射的輻射的強度、相位或者偏振的變化可以通過光電二極管被檢測并轉(zhuǎn)換為電信號。該電信號隨后被轉(zhuǎn)換為一種可由信號處理系統(tǒng)容易地對其進行操作的格式。
為了提供基本的盤信息，諸如，舉例來說，盤類型、制造商、盤的軌道斜度以及讀或?qū)懰璧牟ㄩL的說明，在光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)上可以存在一個永久信息標(biāo)記。該永久信息標(biāo)記位于由內(nèi)側(cè)周界和外側(cè)周界所規(guī)定的環(huán)形帶內(nèi)。這樣一個永久信息標(biāo)記可以是，舉例來說，所謂的相位編碼部分(PEP)，其由在制造光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的母盤時寫入的條形碼組成。這樣一種母盤被用于制造所謂的壓模，該壓模被用來壓制包含凹坑或者引導(dǎo)軌道形式的永久信息的光盤基底。該條形碼包含以壓制凹坑的圖案，該圖案被格式化使得不需要徑向跟蹤就可以讀信息，并且可以使用降低的密度，從而可以使用光盤驅(qū)動器中附加的簡單的條形碼讀取器來讀取該條形碼，例如使用簡單的配有檢測器的LED來讀取，而不是使用光盤驅(qū)動器的光學(xué)拾取單元(OPU)中的物鏡來讀取。在DVR格式中，兩種類型的讀取都是可能的。PEP包含一圈類似于條形碼的結(jié)構(gòu)，它被重復(fù)幾個軌道，例如0.7mm的徑向帶。該PEP方法也被用于符合國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 10089(1991)和10090(1992)的ISO-磁光(ISO-MO)盤。
為了給存儲于存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)提供復(fù)制保護的安全性，已經(jīng)感到需要一種提供具有唯一可記錄識別標(biāo)記的光學(xué)存儲介質(zhì)的技術(shù)。該可記錄識別標(biāo)記被應(yīng)用于每個存儲介質(zhì)個體，如光盤，并且這些標(biāo)記是互不相同的。因此，這種類型的可記錄識別標(biāo)記不可以在制造用于光盤的母盤時被應(yīng)用，因為這意味著每個光盤將會具有相同的識別標(biāo)記。
可記錄識別標(biāo)記可以是，舉例來說，表示一個序列號的條形碼，它被寫入到光盤的一次寫入或者可擦除記錄層。在對受復(fù)制保護的內(nèi)容進行記錄的時候，使用基于該可記錄識別標(biāo)記的密鑰對用戶數(shù)據(jù)進行加密，即對音頻/視頻/文件進行加密。例子是用于DVD-RAM和其它的、例如新一代可重寫格式的可記錄介質(zhì)的復(fù)制保護(CPRM)。在復(fù)制位于用戶數(shù)據(jù)記錄區(qū)域的加密用戶數(shù)據(jù)的時候，原始的可記錄識別標(biāo)記不能被復(fù)制到目標(biāo)介質(zhì)，這是因為該目標(biāo)介質(zhì)的驅(qū)動器的硬件并未被設(shè)計來擦除目標(biāo)介質(zhì)的識別標(biāo)記以及復(fù)制/寫入源介質(zhì)的識別標(biāo)記。如前面所說的，空的目標(biāo)介質(zhì)有另一個可記錄標(biāo)記，該可記錄標(biāo)記已經(jīng)在制造該目標(biāo)介質(zhì)的時候就被應(yīng)用在該目標(biāo)介質(zhì)上了。讀取克隆介質(zhì)的播放器無法構(gòu)建正確的原始解密密鑰，因為構(gòu)建是必須基于該克隆的可記錄識別標(biāo)記的，該克隆的可記錄識別標(biāo)記并不是屬于被復(fù)制內(nèi)容的那個正確的可記錄識別標(biāo)記。這就防止了對盤的所謂的比特復(fù)制或克隆。為了放置原始盤的正確的可記錄識別標(biāo)記，電腦黑客首先不得不擦除空盤的可記錄識別標(biāo)記，并且隨后寫入對應(yīng)于該被加密數(shù)據(jù)的可記錄識別標(biāo)記。
這種類型的可記錄識別標(biāo)記被稱作窄突發(fā)切斷區(qū)域(Narrow BurstCutting Area，NBCA)，它適用于CD-RW、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM以及紅或藍DVR。該NBCA覆蓋預(yù)定的環(huán)形帶，例如，半徑22.7-23.5mm，并且它是一種較早類型的被稱作突發(fā)切斷區(qū)域(BurstCutting Area，BCA)的可記錄識別標(biāo)記的一種改進，BCA需要更大的徑向帶。
記錄層可以是非晶/晶體類型記錄層，它具有可擦除的類型?？梢酝ㄟ^汽相淀積或者濺射來施加該所謂的相位變化記錄層。如此淀積的記錄層是非晶的并且展現(xiàn)低的反射率。為了獲得具有高反射率的合適的記錄層，該層的數(shù)據(jù)記錄區(qū)域必須首先被完全結(jié)晶，這通常被稱作初始化，并且這發(fā)生在每個介質(zhì)制造的最后階段。這在被稱作初始化器的生產(chǎn)裝置中被執(zhí)行，在該初始化器中激光束掃描并將該移動的記錄層加熱到一定的溫度，該溫度低于該記錄層的熔化溫度但是高于它的重結(jié)晶溫度，這會導(dǎo)致該非晶記錄層結(jié)晶。該生產(chǎn)裝置使軌道結(jié)構(gòu)中徑向?qū)挾葹槎鄠€軌道的一條路徑結(jié)晶。整個數(shù)據(jù)記錄區(qū)域必須結(jié)晶，這是通過在旋轉(zhuǎn)介質(zhì)的同時使初始化器光束沿徑向方向移動來實現(xiàn)的。但是，在盤的內(nèi)側(cè)和外側(cè)區(qū)域，例如，對于DVD+RW來說是半徑23.5mm之內(nèi)和半徑58.5mm之外的區(qū)域，通過使用初始化器中的脈沖激光束可以使盤部分地結(jié)晶。所以，可記錄識別標(biāo)記，如條形碼圖案可被寫在數(shù)據(jù)記錄區(qū)域之外。通過啟動鎖定于盤的旋轉(zhuǎn)的脈沖序列并且使盤以恒定角速度(CAV)模式旋轉(zhuǎn)，而使可記錄識別標(biāo)記寫到盤上。生產(chǎn)成本小到可以忽略，這是因為可記錄識別標(biāo)記在初始化期間被寫入并且僅向這一處理步驟加入了僅僅幾個百分點的時間。當(dāng)使用相位變化記錄層的時候，可記錄識別標(biāo)記在理論上是可擦除的，因為它是使用與用于可擦除用戶數(shù)據(jù)記錄的相同或相反的記錄層屬性變化被寫入的。
該盤各層在23.5mm之內(nèi)和58.5mm之外的光學(xué)品質(zhì)和一致性通常劣于數(shù)據(jù)記錄區(qū)域。因此，為了得到可靠的檢測，優(yōu)選的是使用與用戶數(shù)據(jù)相比相對較低的比特密度圖案。
通常，初始化激光束是矩形的，并且在切向方向大約是1微米，在徑向方向是100微米。已經(jīng)展示了用于DVD-RW和DVD+RW的可記錄識別標(biāo)記的寫入。因為寫入可記錄識別標(biāo)記是已被要求的初始化步驟的一部分，所以這是一種有吸引力的和經(jīng)濟的方法。
ISO-MO類型PEP條形碼和DVD-NBCA類型條形碼兩者的缺點在于它們都要求較大的盤的徑向區(qū)域或徑向帶。這是因為條形碼必須在無跟蹤的情況下被讀出，因此當(dāng)盤在光盤驅(qū)動器中被讀取的時候，它的徑向?qū)挾葢?yīng)該足夠?qū)捯赃m應(yīng)例如盤的偏心，而且這還因為在NBCA類型情況下條形碼需要具有足夠的徑向余量，而這種需要是因為在寫條形碼時初始化器或者其它類型的NBCA型寫入器需要余量以適應(yīng)偏心，偏心率典型地在0.05-0.1mm的量級。第一個條件意味著該帶的寬度應(yīng)該至少為0.3-0.5mm；第二個條件意味著在開始和停止位置處要求具有0.1-0.2mm的余量，并且初始化器所寫的條形碼被允許具有相對于軌道的相對偏心，其中軌道在制作母盤的時候已經(jīng)被寫入，例如預(yù)凹槽和PEP壓制的信息。
已知的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的一個缺點在于附加可記錄識別標(biāo)記到永久信息標(biāo)記需要至少大約0.7mm的最小額外徑向空間，這不可避免地使可用的用戶數(shù)據(jù)存儲空間降低了相同的量。
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種在第一段中描述的那種類型的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，其中永久信息標(biāo)記和可記錄識別標(biāo)記位于相同的介質(zhì)上，不使用額外的徑向空間。
該目標(biāo)的實現(xiàn)在于，環(huán)形帶具有至少一個配有可記錄識別標(biāo)記的第二類型扇區(qū)，該第二類型扇區(qū)具有不同于第一光學(xué)反射率的第三光學(xué)反射率。寫該可記錄識別標(biāo)記不要求有額外的徑向空間，這是因為已被用于永久信息標(biāo)記的該環(huán)形帶再次被用于寫一個可記錄識別標(biāo)記。通過這種方式，創(chuàng)建了一個包含永久信息標(biāo)記和可記錄識別標(biāo)記的混合體的混合帶。
在一種優(yōu)選的實施方案中，第一類型和第二類型扇區(qū)在切向方向上形成了一個交替的序列。每個“偶”扇區(qū)為永久類型，例如，壓制的，而每個“奇”扇區(qū)為可記錄類型，即，使用一次寫入或者可擦除反射記錄層。這使得從這兩類扇區(qū)讀取信息時有最少的旋轉(zhuǎn)等待時間。換句話說，來自兩類扇區(qū)的信息緊隨對方被讀取，并且很快就可以被用于處理。
在另一種實施方案中，可記錄識別標(biāo)記具有一種物理格式和空間比特單元密度，它們基本上等同于永久信息標(biāo)記的物理格式和空間比特單元密度。在永久信息標(biāo)記的情況下，比特單元被定義為一段反射層和一系列壓制凹坑的序列的長度，或者在可記錄識別標(biāo)記的情況下，比特單元被定義為一段反射層和可記錄連續(xù)標(biāo)記的序列的最小長度。在聚焦輻射光束的掃描點的方向上測量該長度，其中該聚焦輻射光束被用于讀出永久信息標(biāo)記和可記錄識別標(biāo)記。圖3中用參考數(shù)字31指示了時域中的比特單元的長度。換句話說，它是條形碼的最小的“明亮”和“黑暗”區(qū)域的長度。
物理格式是盤上數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，該數(shù)據(jù)即永久信息標(biāo)記和可記錄識別標(biāo)記數(shù)據(jù)，包括信道碼和糾錯碼(ECC)。盤上數(shù)據(jù)的這種結(jié)構(gòu)的一個例子是前同步+同步+數(shù)據(jù)(使用信道碼進行編碼，ECC的一部分)+后同步，其中前同步＝間隙+VFO；后同步＝用于正確地結(jié)束序列的預(yù)先確定的比特組，其中VFO＝使得鎖相環(huán)(PLL)和它的限幅器(它們執(zhí)行定時恢復(fù)，而定時恢復(fù)被用于比特檢測)穩(wěn)定下來的有規(guī)則的圖案。該間隙的功能將在后面根據(jù)本發(fā)明的另一個方面被公開。這樣，對兩種類型的數(shù)據(jù)采用相同的定時恢復(fù)(PLL+限幅器+可選的均衡器)、信道解碼器和ECC解碼器是可能的。
通過這種方式，在例如對來自第一和第二類型扇區(qū)的信號進行低通濾波之后，可以使用相同的數(shù)據(jù)檢測電路來檢測兩種類型扇區(qū)內(nèi)的信息。確定比特單元的各側(cè)面的距離基本上是相等的，并且為可記錄識別標(biāo)記和永久信息標(biāo)記來識別該距離，而無需不同的邏輯解碼電路。因此，確定空間比特密度的比特單元長度基本上是相等的。被檢測到的物理格式基本上是相同的。在微刻度上，可記錄識別標(biāo)記的物理性質(zhì)可能會與永久信息標(biāo)記的物理性質(zhì)不同，但是讀出系統(tǒng)中的濾波器可以補償這一差異。
在另一種實施方案中，存在4個第一類型和4個第二類型扇區(qū)。這樣，在該帶中存在八個扇區(qū)。這對應(yīng)于當(dāng)前DVR盤中用戶數(shù)據(jù)記錄區(qū)域存在的扇區(qū)數(shù)量。這就允許在讀出該帶中的扇區(qū)時使用和在DVR數(shù)據(jù)區(qū)域的扇區(qū)中使用的相同的定時信號。另外，各標(biāo)記的四倍冗余允許在其中一個扇區(qū)被破壞而數(shù)據(jù)不能從該特定的扇區(qū)中被讀出時進行重讀。
優(yōu)選地，永久信息標(biāo)記和可記錄識別標(biāo)記包含條形碼類型的標(biāo)記。這種調(diào)制方案的健壯性已經(jīng)得到了證實并且相對容易實現(xiàn)。
在一種優(yōu)選的實施方案中，永久信息標(biāo)記包含反射層中的多個凹坑，它們基本上形成了一個具有所述第二光學(xué)反射率的光學(xué)相位結(jié)構(gòu)。在第一類型扇區(qū)中的永久信息標(biāo)記是，舉例來說，ISO-MO壓制的類型，因此對于來自一個母盤，即來自一批的所有盤來說都是相同的。
信息層包含能夠在晶體和非晶狀態(tài)之間切換的金屬的合金，一種狀態(tài)具有所述的第三光學(xué)反射率而另一種狀態(tài)具有第一光學(xué)反射率，而可記錄識別標(biāo)記包含具有所述第三光學(xué)反射率的區(qū)域。適用的合金包含金屬Al、Ge、Sb、Te、Tb、Sb、In、Ag、Au、Cr、Cu等等中的兩種或更多種，例如AgInSbTe、GeInSbTe、Ge2Sb2Te5。這些合金允許寫入NBCA非晶-晶體(A/C)類型的標(biāo)記，并且被用于例如保持一個唯一的盤號碼，該號碼典型地是128、256或者512位的。優(yōu)選地，可記錄識別標(biāo)記表示與光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中用戶數(shù)據(jù)內(nèi)容相鏈接的信息。如在介紹部分所解釋的那樣，這可以提供一種對存在于介質(zhì)用戶數(shù)據(jù)區(qū)域的數(shù)據(jù)進行復(fù)制保護的安全方式。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在開頭段落中所描述的光學(xué)存儲介質(zhì)的環(huán)形帶并不包含可記錄識別標(biāo)記，而只有被保留和準(zhǔn)備用于放置至少一個適合于對識別標(biāo)記進行記錄的第二類型扇區(qū)的空間，該第二類型扇區(qū)具有不同于第一光學(xué)反射率的第三光學(xué)反射率。在這種情況下，光學(xué)存儲介質(zhì)被特別地準(zhǔn)備以用于接收根據(jù)本發(fā)明的可記錄識別標(biāo)記。在一些情況下，可能有必要在不同于生產(chǎn)介質(zhì)時刻的其它時間對識別標(biāo)記進行記錄，例如，在銷售出該介質(zhì)之后進行。這種類型的光學(xué)存儲介質(zhì)被明確地包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
本發(fā)明進一步涉及一種從根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)讀取永久信息標(biāo)記和可記錄識別標(biāo)記的方法，包含-使用聚焦輻射光束以一定的掃描速度掃描該環(huán)形帶，-使用光檢測器來截取來自該聚焦輻射光束的反射光，
-檢測第一光學(xué)反射率和永久信息標(biāo)記的第二光學(xué)反射率之間的反射差別，并且將這些反射率差別轉(zhuǎn)換為第一交變電信號，-檢測第一光學(xué)反射率和可記錄識別標(biāo)記的第三光學(xué)反射率之間的反射差別，并且將這些反射率差別轉(zhuǎn)換為第二交變電信號。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種方法，該方法適用于使用對于永久信息標(biāo)記和可記錄識別標(biāo)記來說基本上是相同的檢測系統(tǒng)來讀取所述永久信息和可記錄識別標(biāo)記。
該目的的實現(xiàn)在于第一和第二交變電信號被截止頻率單位為s-1的低通帶濾波器濾波，該截止頻率低于永久信息標(biāo)記的凹坑的空間頻率與聚焦輻射光束的掃描速度的算術(shù)乘積，其中永久信息標(biāo)記的凹坑的空間頻率的單位為m-1，聚焦輻射光束的掃描速度的單位為ms-1。壓制的永久信息標(biāo)記通常包含不同尺寸長度的凹坑系列。如在前面所討論的那樣，信息的一個比特單元通常是由具有相對高空間頻率的最小凹坑系列結(jié)合一個與該凹坑系列長度相同的空白區(qū)域來表示的。這是所謂的PEP格式。該系列凹坑在徑向上是對齊的，這意味著各個系列在徑向方向上向外被重復(fù)，具有相同的切向位置。這使得從該地帶或帶恢復(fù)信息，而不需要由光驅(qū)建立的徑向跟蹤。在母盤制造過程中，通過在比特單元的第一半部分或第二半部分寫凹坑來記錄PEP比特單元。例如，邏輯零PEP比特可以被表示為在PEP比特單元的第一半部分記錄有凹坑而在該PEP比特單元的第二半部分沒有凹坑，以及邏輯1 PEP比特可以被表示為在PEP比特單元的第二部分記錄有凹坑而在該PEP比特單元的第一半部分沒有凹坑。所以多個凹坑被用來表示一個比特。這樣一種永久信息標(biāo)記的讀出信號，即第一交變電信號，具有相對較高的頻率，因為讀出點掃描該系列凹坑，并且還要考慮到這樣一個事實，就是掃描點還要輕微地在徑向方向上掃描軌道，因為光學(xué)介質(zhì)在光驅(qū)中旋轉(zhuǎn)的時候通常都會存在偏心，例如50-100μm。
可記錄識別標(biāo)記可以被寫在信息層中，該信息層包含能夠在晶體和非晶狀態(tài)之間切換的金屬的合金，其中一種狀態(tài)具有所述的第三光學(xué)反射率，而另一種狀態(tài)具有第一光學(xué)反射率。這也被稱作相位變化記錄層?？捎涗涀R別標(biāo)記包含具有所述第三光學(xué)反射率的區(qū)域?？捎涗涀R別標(biāo)記的這些區(qū)域與在永久信息標(biāo)記中的系列凹坑相對應(yīng)，不同之處在于它們是連續(xù)的。所以，當(dāng)使用相同的PEP格式時，一PEP比特單元的半個部分可能會具有第一光學(xué)反射，而另外半個部分可能具有第三光學(xué)反射。另外，可以在徑向方向上連續(xù)地寫具有所述第三光學(xué)反射的區(qū)域，即不存在軌道。因此，當(dāng)使用光驅(qū)的OPU讀出光學(xué)系統(tǒng)來讀出這樣的可記錄識別標(biāo)記的時候，該讀出信號，即第二交變電信號與永久信息標(biāo)記的讀出信號相比具有相對較低的頻率。通過使用具有所建議的適當(dāng)截止頻率的低通濾波器對第一電信號和第二電信號進行濾波，所得到的過濾后的信號在時域中將會具有基本上相同的形狀。但是，幅度可能是不同的，見圖3中的圖34和35。
在一個特定的實施方案中，由發(fā)光二極管(LED)產(chǎn)生聚焦輻射光束，所述聚焦輻射光束所具有的讀出點直徑基本上大于永久信息標(biāo)記的凹坑的凹坑尺寸，并且其中省略了電低通帶濾波器。當(dāng)使用單獨的LED信息/可記錄識別標(biāo)記讀出裝置的時候，如在前面所描述的那樣，可以跳過對讀出信號的電濾波。這是因為LED裝置具有相對較大的光讀出點，它不能單獨地辨別永久信息標(biāo)記中的小凹坑。濾波是由LED光學(xué)讀出裝置的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)(MTF)來光學(xué)地實現(xiàn)的。
本發(fā)明進一步涉及將可記錄識別標(biāo)記寫到根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)上的方法，包含-使用聚焦輻射光束來掃描該環(huán)形帶，-使用光檢測器截取來自該聚焦輻射光束的反射光，-檢測第一光學(xué)反射率和永久信息標(biāo)記的第二光學(xué)反射率之間的反射差別，并且將這些反射率差別轉(zhuǎn)換為第一交變電信號，-根據(jù)該第一交變電信號來確定永久信息標(biāo)記的切向位置。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種方法，它適用于盡可能靠近所述永久信息標(biāo)記地寫入所述可記錄識別標(biāo)記，而不導(dǎo)致所述永久信息標(biāo)記和可記錄識別標(biāo)記之間的干擾。
該目的的實現(xiàn)在于，寫入至少一個可記錄識別標(biāo)記，通過將永久信息標(biāo)記的切向位置用作參考、在可記錄識別標(biāo)記的開始和永久信息標(biāo)記的結(jié)尾之間留下第一間隙并且在可記錄識別標(biāo)記的結(jié)尾和隨后的永久信息標(biāo)記的開始之間留下第二間隙，而使該可記錄識別標(biāo)記在切向方向上不與任何永久信息標(biāo)記重疊，這里該間隙足夠大，以便適應(yīng)可以由該可記錄識別標(biāo)記的寫系統(tǒng)所獲得的切向?qū)?zhǔn)公差。與在母盤制造過程中以非常嚴(yán)格的公差被基本上完美地定位的壓制的PEP永久信息標(biāo)記相反，被記錄的PEP識別標(biāo)記將不可避免地在切向位置上具有寫誤差，這是因為寫系統(tǒng)，舉例來說，初始化器或光驅(qū)具有較不嚴(yán)格的公差。扇區(qū)與扇區(qū)之間或盤與盤之間可能會有差別。為了防止重疊，并因此防止可記錄識別標(biāo)記和永久信息標(biāo)記之間的干擾，就引入了間隙。
根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的一個實施方案將參考附圖被描述。應(yīng)當(dāng)指出，附圖是示意性的并且并不是按比例繪制出來的。
在附圖中

圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的實施方案的頂部視圖。
圖2顯示了圖1數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的一段的近距離觀察視圖。
圖3示意性地顯示了永久信息標(biāo)記的一部分、包含相同比特值的可記錄識別標(biāo)記的一部分的讀出信號以及在使用濾波器F對這些信號進行濾波后得到的信號。
在圖1中，顯示了光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)1。該介質(zhì)1具有光學(xué)可讀取反射層，具有光學(xué)反射率r1。該層具有環(huán)形帶12，該環(huán)形帶位于用戶數(shù)據(jù)記錄區(qū)域2之外，并且具有內(nèi)側(cè)周界3和外側(cè)周界4。內(nèi)側(cè)周界3的半徑為22.0mm，外側(cè)周界的半徑為22.7mm。在圖2中，顯示了區(qū)域20的近距離觀察。環(huán)形帶12具有配有永久信息標(biāo)記7的第一類型扇區(qū)5，該第一類型扇區(qū)具有不同于r1的光學(xué)反射率r2。永久信息標(biāo)記7包含位于反射層中的基本上形成了一個光學(xué)相位結(jié)構(gòu)的多個凹坑9。該環(huán)形帶具有配有可記錄識別標(biāo)記8的第二類型扇區(qū)6，該第二類型扇區(qū)具有不同于r1的第三光學(xué)反射率r3。聚焦輻射光束的兩個不同尺寸的讀出點10和10’被顯示出來。永久信息標(biāo)記7和可記錄識別標(biāo)記8屬于條形碼類型。第一類型扇區(qū)5和第二類型扇區(qū)6在切向方向上形成了交替的序列。有4個第一類型扇區(qū)5和4個第二類型扇區(qū)6。
可記錄識別標(biāo)記8具有一種物理格式和空間比特單元31密度，這基本上與永久信息標(biāo)記7的物理格式和空間比特單元31密度是相當(dāng)?shù)摹?br> 光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的信息層是由材料Ge2Sb2Te5制成的。這是一種可以在晶體和非晶狀態(tài)之間切換的金屬的合金，其中一種狀態(tài)具有第三光學(xué)反射率r3，而另一種狀態(tài)具有第一光學(xué)反射率r1。在圖2中，可記錄識別標(biāo)記8包含具有第三光學(xué)反射率r3的區(qū)域，并且該第三光學(xué)反射率在這種情況下對應(yīng)于反射層的非晶狀態(tài)的反射率。因此，可記錄識別標(biāo)記8基本上是幅度標(biāo)記，即，與永久信息標(biāo)記7中的反射光相對比，在具有第三光學(xué)反射率r3的區(qū)域中主要是反射光的幅度被改變，這里，來自凹坑9的底部的反射光與來自凹坑9的邊緣的反射光不同相，這導(dǎo)致光的破壞性干擾?？捎涗涀R別標(biāo)記8的讀出信號在圖3中示意性地顯示為波形33。
通過掃描環(huán)形帶12從而讀出光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)1的可記錄識別標(biāo)記8和永久信息標(biāo)記7，其中掃描是使用數(shù)值孔徑(NA)為0.85、波長為405nm的聚焦輻射光束進行的，掃描速度是5.70m/s。圖2中顯示了由該輻射光束產(chǎn)生的讀出點10。點尺寸是由輻射光束的波長λ和輻射光束的聚焦物鏡的NA所確定的，并且該點尺寸等于1.22λ/NA＝0.58μm。因此，光驅(qū)的光學(xué)拾取單元(OPU)的讀出點10的直徑與凹坑9的切向長度大致相同，它的最小尺寸為大約0.6μm。來自聚焦輻射光束的反射光被光學(xué)檢測器截取，該光學(xué)檢測器已經(jīng)存在于光驅(qū)中用于寫和讀用戶數(shù)據(jù)。在圖3中，第一光學(xué)反射率r1和永久信息標(biāo)記7的第二光學(xué)反射率r2之間的反射差別被顯示為第一交變電信號32的時間函數(shù)形式。此外，第一光學(xué)反射率r1和可記錄識別標(biāo)記8的第三光學(xué)反射率r3之間的反射差別被顯示為第二交變電信號33的時間函數(shù)形式。比特單元31的長度顯示在圖3中，并且對于信號32和信號33來說是相等的。第一和第二交變電信號32和33被具有截止頻率為2MHz的電低通帶濾波器F濾波。該截止頻率低于4.73MHz，其中4.73MHz是永久信息標(biāo)記的凹坑9的空間頻率0.83*106/m和聚焦輻射光束的掃描速度5.7m/s的算術(shù)乘積。應(yīng)注意到，具有其它空間頻率的凹坑9和其它截止頻率的濾波器的其它實施方案也是可行的、不偏離本發(fā)明的范圍的。
在圖3的底部，對波形32和33進行濾波后的結(jié)果分別被顯示為波形34和35。波形34和35的幅度通常是不相等的。
可替換地，使用一種由發(fā)光二極管(LED)產(chǎn)生的，并且波長在660-690nm范圍內(nèi)的聚焦輻射光束來讀出光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)1的永久信息標(biāo)記7和可記錄識別標(biāo)記8。在圖2中，通過這種LED獲得的讀出點10’具有一個直徑，該直徑基本上大于永久信息標(biāo)記7的凹坑9的凹坑尺寸。該讀出點10’并不是按照比例被畫出來的，并且在實際中，它可能大于幾個微米。使用該點10’產(chǎn)生的讀出信號的形狀與圖3的波形34的形狀相似。由于LED輻射的散射和破壞性干擾，反射r2低于r1。因此，大的點10’出現(xiàn)在永久信息標(biāo)記7中時的反射低于它出現(xiàn)在沒有凹坑9的空白區(qū)域中時的反射。相對較大的點10’尺寸不能分辨永久信息標(biāo)記9的個別的凹坑9。由于該“光學(xué)濾波”，圖3的電低通帶濾波器F不再需要了并且可以被省略。
如在前面所描述的那樣，在使用光驅(qū)的OPU對環(huán)形帶12進行首次掃描之后，寫入可記錄識別標(biāo)記8。第一光學(xué)反射率r1和永久信息標(biāo)記7的第二光學(xué)反射率r2之間的反射差別被檢測并且被轉(zhuǎn)換為第一交變電信號32。永久信息標(biāo)記7的切向位置是通過第一交變電信號32而確定的?？捎涗涀R別標(biāo)記8被寫入，并且在切向上不與任何永久信息標(biāo)記7發(fā)生重疊，這是因為永久信息標(biāo)記7的切向信息被用作參考。第一間隙，未畫出，在可記錄識別標(biāo)記8的開始和永久信息標(biāo)記7的結(jié)尾之間被留出，并且第二間隙11，在圖2中示出，在可記錄識別標(biāo)記8的結(jié)尾和隨后的永久信息標(biāo)記7的開始之間被留出。這些間隙足夠大從而可以適應(yīng)可能由寫系統(tǒng)，即光驅(qū)和OPU，所導(dǎo)致的切向?qū)?zhǔn)公差。
一種優(yōu)選的和更經(jīng)濟的寫入可記錄識別標(biāo)記8的方法是在生產(chǎn)光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)1的時候使用初始化器裝置。該初始化器裝置具有用于檢測已經(jīng)存在的永久信息標(biāo)記7的掃描裝置。此外，使用與在前面的段落中描述的相同的方法。另一個優(yōu)勢在于，與光驅(qū)的OPU不同的是，初始化器寫光束在寫期間并不要求徑向跟蹤，這是因為它具有相對較大的點尺寸。而且，大的點尺寸降低了寫可記錄識別標(biāo)記8所需的時間。當(dāng)在初始化器裝置中對光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)1進行掃描并且使用初始化器光束進行寫入的時候，可以使用相同的寫技術(shù)。
應(yīng)該注意到，上述實施方案只是對本發(fā)明進行舉例說明，而不是對本發(fā)明的限制，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設(shè)計許多可替換的實施方案，而不偏離所附的權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，在圓括號之間的任何參考符號都不應(yīng)被理解為是對權(quán)利要求進行限制。詞“包含”并不排除列在權(quán)利要求中的元素和步驟之外的元素和步驟的存在。位于一個元素之前的詞“一個”并不排除多個這樣的元素的存在。某些方法被在彼此不同的所屬權(quán)利要求中敘述這一事實并不意味著這些方法的組合不能被使用來獲益。
根據(jù)本發(fā)明，一種在一個環(huán)形帶中具有混合的永久信息/可記錄識別標(biāo)記的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)被提出。這樣，與在分別的環(huán)形帶中寫永久信息標(biāo)記和可記錄識別標(biāo)記的情況相比，需要較小的徑向空間。此外還提供了一種讀該混合標(biāo)記和寫該可記錄識別標(biāo)記的方法。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)，它具有一個光學(xué)可讀取信息層，該層具有第一光學(xué)反射率，所述層具有一個環(huán)形帶(12)，該環(huán)形帶位于用戶數(shù)據(jù)記錄區(qū)域(2)之外，并且具有內(nèi)側(cè)周界(3)和外側(cè)周界(4)，所述環(huán)形帶(12)具有至少一個配有永久信息標(biāo)記(7)的第一類型扇區(qū)(5)，該第一類型扇區(qū)具有不同于該第一光學(xué)反射率的第二光學(xué)反射率，其特征在于，該環(huán)形帶(12)具有至少一個配有可記錄識別標(biāo)記(8)的第二類型扇區(qū)(6)，該第二類型扇區(qū)具有不同于第一光學(xué)反射率的第三光學(xué)反射率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)，其中第一類型扇區(qū)(5)和第二類型扇區(qū)(6)在切向方向上形成一個交替的序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)，其中可記錄識別標(biāo)記(8)具有一種物理格式和空間比特單元(31)密度，它們基本上與永久信息標(biāo)記(7)的物理格式和空間比特單元(31)密度等同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)，其中存在4個第一類型扇區(qū)(5)和4個第二類型扇區(qū)(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任意一個權(quán)利要求的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)，其中永久信息標(biāo)記(7)和可記錄識別標(biāo)記(8)包含條形碼類型的標(biāo)記。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任意一個權(quán)利要求的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)，其中永久信息標(biāo)記(7)包含位于反射層中的、基本上形成一個光學(xué)相位結(jié)構(gòu)的多個凹坑(9)，具有所述第二光學(xué)反射率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)，其中信息層包含能夠在晶體和非晶狀態(tài)之間切換的金屬的合金，一種狀態(tài)具有所述的第三光學(xué)反射率而另一種狀態(tài)具有所述的第一光學(xué)反射率，以及可記錄識別標(biāo)記(8)包含具有所述第三光學(xué)反射率的區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任意一個權(quán)利要求的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)，其中可記錄識別標(biāo)記(7)表示被鏈接到所述光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)的用戶數(shù)據(jù)內(nèi)容的信息。
9.一種光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)，具有一個光學(xué)可讀取信息層，該信息層具有第一光學(xué)反射率，所述信息層具有一個環(huán)形帶(12)，該環(huán)形帶位于用戶數(shù)據(jù)記錄區(qū)域(2)之外，并且具有內(nèi)側(cè)周界(3)和外側(cè)周界(4)，所述環(huán)形帶(12)具有至少一個配有永久信息標(biāo)記(7)的第一類型扇區(qū)(5)，該第一類型扇區(qū)具有不同于該第一光學(xué)反射率的第二光學(xué)反射率，其特征在于該環(huán)形帶(12)具有被保留和準(zhǔn)備用于放置至少一個第二類型扇區(qū)(6)的空間，其中第二類型扇區(qū)(6)適用于對識別標(biāo)記(8)進行記錄，具有不同于該第一光學(xué)反射率的第三光學(xué)反射率。
10.一種讀取根據(jù)權(quán)利要求7的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)的永久信息標(biāo)記(7)和可記錄識別標(biāo)記(8)的方法，包含-使用聚焦輻射光束以一定的掃描速度掃描環(huán)形帶(12)，-使用光檢測器截取來自聚焦輻射光束的反射光，-檢測第一光學(xué)反射率和永久信息標(biāo)記(7)的第二光學(xué)反射率之間的反射差別，并且將這些反射率差別轉(zhuǎn)換為第一交變電信號(32)，-檢測第一光學(xué)反射率和可記錄識別標(biāo)記的第三光學(xué)反射率之間的反射差別，并且將這些反射率差別轉(zhuǎn)換為第二交變電信號(33)。其特征在于，該第一和第二交變電信號(31、32)被具有截止頻率單位為s-1的低通帶濾波器(F)濾波，該截止頻率低于永久信息標(biāo)記(7)的凹坑(9)的空間頻率與聚焦輻射光束的掃描速度的算術(shù)乘積，其中永久信息標(biāo)記的凹坑的空間頻率的單位為m-1，聚焦輻射光束的掃描速度的單位為ms-1。
11.一種讀取根據(jù)權(quán)利要求10的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)的永久信息標(biāo)記(7)和可記錄識別標(biāo)記(8)的方法，其中由發(fā)光二極管產(chǎn)生聚焦輻射光束，所述聚焦輻射光束具有一個讀出點(10’)，其直徑基本上大于永久信息標(biāo)記(7)的凹坑(9)的凹坑尺寸，并且其中省略了電低通帶濾波器(F)。
12.一種寫根據(jù)權(quán)利要求7的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)的可記錄識別標(biāo)記(8)的方法，包含-使用聚焦輻射光束來掃描環(huán)形帶(12)，-使用光檢測器截取來自聚焦輻射光束的反射光，-檢測第一光學(xué)反射率和永久信息標(biāo)記(7)的第二光學(xué)反射率之間的反射差別，并且將這些反射率差別轉(zhuǎn)換為第一交變電信號(32)，-根據(jù)該第一交變電信號(32)確定永久信息標(biāo)記(7)的切向位置。其特征在于，至少一個可記錄識別標(biāo)記(8)被寫入，該可記錄識別標(biāo)記在切向方向上不與任何永久信息標(biāo)記(7)重疊，這是通過將永久信息標(biāo)記(7)的切向位置用作參考、在可記錄識別標(biāo)記(8)的開始和永久信息標(biāo)記(7)的結(jié)尾之間留下第一間隙(11)并且在可記錄識別標(biāo)記(8)的結(jié)尾和隨后的永久信息標(biāo)記(7)的開始之間留下第二間隙而進行的，其中這些間隙(11)足夠大，以便適應(yīng)可由可記錄識別標(biāo)記(8)的寫系統(tǒng)所得到的切向?qū)?zhǔn)公差。
全文摘要
描述了一種光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(1)。該介質(zhì)(1)包含具有第一光學(xué)反射率的光學(xué)可讀取信息層。位于用戶數(shù)據(jù)記錄區(qū)域(2)之外的環(huán)形帶(12)具有至少一個配有永久信息標(biāo)記(7)的第一類型扇區(qū)(5)，并且該第一類型扇區(qū)具有第二光學(xué)反射率。該環(huán)形帶具有至少一個配有可記錄識別標(biāo)記(8)的第二類型扇區(qū)(6)，并且該第二類型扇區(qū)具有不同于第一光學(xué)反射率的第三光學(xué)反射率。從而，提供了一種永久信息和可記錄信息要求很小徑向空間的類似于混合條形碼的結(jié)構(gòu)。此外，公開了讀這樣的永久信息標(biāo)記(7)/可記錄識別標(biāo)記(8)和寫這樣的可記錄識別標(biāo)記(8)的方法。
文檔編號G11B7/24GK1602520SQ02822035
公開日2005年3月30日 申請日期2002年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月5日
發(fā)明者R·范沃登伯格 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司