專利名稱：光信息記錄介質(zhì)、記錄裝置和播放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在光信息記錄介質(zhì)，例如光盤上記錄多級信息(multilevel information)的光信息記錄方法、執(zhí)行該光信息記錄方法的光信息記錄裝置，例如光盤裝置、控制激光束的輻射的激光控制電路、用于在多級記錄中檢測擺動信號的擺動信號檢測方法、以及用于在多級記錄中檢測伺服信號的伺服信號檢測方法。
背景技術(shù)：
目前，CD驅(qū)動器和DVD驅(qū)動器作為用于在光信息記錄介質(zhì)，例如CD或DVD上記錄數(shù)據(jù)的光信息記錄裝置已經(jīng)得到了公認(rèn)。同時，被處理的文件的數(shù)據(jù)大小正變得越來越大，因此，就要求在光信息記錄裝置中具有較高的性能以在光信息記錄介質(zhì)上獲得較大的容量。
增加光信息記錄介質(zhì)的容量的一個方法是使用多級記錄技術(shù)(例如，日本專利公開第2001-84592號)。根據(jù)該多級記錄技術(shù)，在光盤軌跡的圓周方向上具有預(yù)定長度的單元被定義為虛記錄單元(cell)，將激光束照射在所述單元上以便在每個單元上記錄標(biāo)記。這里，所述單元的圓周方向長度通常不超出光束點(diǎn)的光學(xué)分辨率。信息包含在記錄在每個單元上的標(biāo)記的面積中。通過對按照各個標(biāo)記的面積從這些單元反射的信號的多個電平進(jìn)行辨別，可從所述單元提取多級信息。
在傳統(tǒng)的使用雙級信息記錄方法的CD驅(qū)動器或DVD驅(qū)動器中，信息被嵌入到具有大于光學(xué)分辨率的長度的記錄標(biāo)記中。因此，根據(jù)該方法，對減小射束點(diǎn)直徑的限制妨礙了光盤大容量的實(shí)現(xiàn)。尤其是，射束點(diǎn)直徑是通過激光束的波長和透鏡的數(shù)值孔徑(NA)按物理原理確定的。因此，企圖減小射束點(diǎn)直徑必須依賴于增加激光短波的波長和增加透鏡的NA。另一方面，根據(jù)多級信息記錄方法，多級信息被記錄在具有與光學(xué)分辨率相等的長度的單元上，因此，光盤的容量能被減小，而不會依賴于減小射束點(diǎn)。
典型的用于使用相變介質(zhì)的多級信息記錄的激光發(fā)射波形包括具有用于熔化光信息記錄介質(zhì)的記錄層的高光強(qiáng)度的寫脈沖、具有用于快速冷卻記錄層以形成標(biāo)記的低光強(qiáng)度的低(off)脈沖、和用于在記錄層上形成間隔(或者用于在可重寫的情況下擦除已經(jīng)存在的標(biāo)記)的間隔脈沖。
在這一例子中，低能量周期占用了標(biāo)記信息時間的一大部分，并且在該周期中光發(fā)射是非常弱的。即，低能量周期的光強(qiáng)度被設(shè)置得不大于播放能量。尤其是，緊跟在寫能量周期之后的低能量周期的光強(qiáng)度被優(yōu)選地設(shè)置為盡可能的低以便增強(qiáng)冷卻效果(甚至可能根本沒有光發(fā)射)。然而，當(dāng)激光束輸出為低時，由于通過來自返回(反射)光的影響引起的光發(fā)射狀態(tài)的不穩(wěn)定增大了噪音。另外，反射信號強(qiáng)度也被減弱了，從而導(dǎo)致了來自諸如電路噪音這樣的因素的影響的弱點(diǎn)。
通常，在播放過程中，播放能量必須被設(shè)置得相對較低以防止標(biāo)記老化。因此，例如，可以使用能夠減小激光束噪音的高頻調(diào)制器(HFM)，或者可以增加第一級檢測電路的放大率以便保證足夠的信號幅度并且信號分量不受電路噪音干擾。
另一方面，在記錄過程中，為了在寫能量周期或間隔能量周期中防止信號的飽和，必須降低第一級檢測電路的放大率，光強(qiáng)度在寫能量周期和間隔能量周期中較高以便信號能被精確檢測。進(jìn)一步，高頻調(diào)制器在記錄過程中通常被關(guān)閉，從而在低能量周期(弱光發(fā)射周期)期間獲得的信號分量可能受激光束噪音和電路噪音的干擾，使得大多數(shù)信號分量在該周期過程中不能被檢測。另外，由于寫脈沖周期非常短，所以在該周期過程中不能執(zhí)行穩(wěn)定信號檢測。
然而，即使在記錄期間，也需要檢測諸如伺服信號和擺動信號這樣的信號。伺服信號指的是用于沿預(yù)期的軌跡導(dǎo)引射束點(diǎn)的位置信息，而擺動信號指的是包含在記錄介質(zhì)上的諸如地址信息和旋轉(zhuǎn)信息這樣的信息。
在使用常規(guī)的光信息記錄裝置記錄多級信息過程中，當(dāng)激光發(fā)射波形相應(yīng)于在其中能夠以穩(wěn)定比率獲得足夠量的光的間隔能量周期時，信號檢測是可能的；然而，在寫能量周期和低能量周期過程中，由于上面所說明的原因，精確的信號檢測是不可能的。另外，由于標(biāo)記和間隔是以相同的幾率產(chǎn)生的，所以用于信號檢測的有效時間周期約為記錄時間的一半。因此，這將導(dǎo)致檢測的信號質(zhì)量的惡化。
同時，注意在多級記錄中，記錄波形和它的時間控制與在雙級記錄中使用的波形和時間控制是不同的，因此，不能使用常規(guī)的激光控制電路(LSI大規(guī)模集成電路)。在雙級記錄中，信息由標(biāo)記的長度表示，因此，記錄發(fā)射間隔依賴于信息序列發(fā)生變化。例如在CD或DVD中，當(dāng)最小標(biāo)記/間隔長度被指定為3T(T表示基本周期)時，不需要波形處理的長度3T的間隔被插入到需要復(fù)雜波形處理的標(biāo)記之間。激光控制電路處理該間隔周期為用于下一個標(biāo)記的發(fā)射波形處理的準(zhǔn)備時間。
另一方面，在多級記錄中，不同大小(面積)的標(biāo)記每個都被記錄在一個單元的中心處，因此，記錄光發(fā)射具有規(guī)則的周期。不過，在單元之間未提供間隔且波形處理必須被連續(xù)的執(zhí)行。
總之，用于雙級記錄的激光控制電路和用于多級記錄的激光控制電路之間的兩個主要差別為1)記錄標(biāo)記的定位(不規(guī)則/規(guī)則)2)用于記錄標(biāo)記的波形處理的安排(在記錄標(biāo)記之間插入/不插入作為準(zhǔn)備時間的間隔)因此，常規(guī)的用于雙級記錄的激光控制電路不能用于多級記錄，并且必須采取措施以改進(jìn)用于多級記錄的激光控制電路。
另外，存在這樣一個問題在常規(guī)技術(shù)中不能正確檢測適于多級記錄的擺動信號和伺服信號。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明就是考慮現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個上述問題而進(jìn)行構(gòu)思的，并且本發(fā)明的目的是在保持記錄性能的同時提高在記錄過程中檢測的信號的質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，常規(guī)的低能量周期(off power period)被分成用于保持在標(biāo)記形成中所期望或所需的快速冷卻效果的低能量周期和在其中可以實(shí)現(xiàn)信號檢測的偏置能量周期，所述被分割后的周期被設(shè)置為具有不同的能量。
而且，本發(fā)明的另一個目的是改善信號檢測性能，并提高多級記錄中的激光束光強(qiáng)度的控制精度。另外，本發(fā)明的一個目的是在保持記錄性能的同時能夠輸出具有適用于多級記錄的發(fā)射波形的激光束。
另外，本發(fā)明的另外一個目的是在使用寫脈沖、低脈沖(off pulse)、間隔脈沖(space pulse)、和偏置脈沖的記錄多級信息過程中能夠?qū)[動信號和伺服信號進(jìn)行最佳檢測。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種光信息記錄介質(zhì)，包括被分割成近似相等的多個單元的區(qū)域，在所述區(qū)域上根據(jù)將被記錄的信息形成可以為多種尺寸的標(biāo)記；其中從所進(jìn)行的軌跡擺動中檢測到的擺動信號的頻率不超過單元頻率的1/10。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供了一種光信息記錄裝置，包括適于在光信息記錄介質(zhì)上記錄多級信息的單元，所述介質(zhì)具有被分割成近似相等的多個單元的區(qū)域，在所述單元上記錄根據(jù)將被記錄的信息形成可為多種尺寸的標(biāo)記，其中從預(yù)先形成的軌跡擺動中檢測到的擺動信號的頻率不高于單元頻率的1/10。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供了一種光信息播放裝置，包括適于重放記錄在光信息記錄介質(zhì)上的多級信息的單元，所述介質(zhì)具有被分割成近似相等的多個單元的區(qū)域，在所述單元上根據(jù)被記錄的信息形成可以為多種尺寸的標(biāo)記，其中從預(yù)先形成的軌跡擺動中檢測到的擺動信號的頻率不高于單元頻率的1/10。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供一種用于在光信息記錄介質(zhì)上記錄多級信息的光信息記錄方法，其中光信息記錄介質(zhì)的區(qū)域被分成近似相等的多個單元，并且通過照射光強(qiáng)度根據(jù)將要被記錄的多級信息進(jìn)行了調(diào)制的激光束將可以以多種尺寸形成的標(biāo)記記錄在所述單元上，所述方法包括步驟在所述單元上照射激光束從而在其上記錄標(biāo)記，其中所述激光束包括具有預(yù)定的光強(qiáng)度的寫能量周期、具有比寫能量周期的預(yù)定光強(qiáng)度低的光強(qiáng)度的低能量周期、具有比寫能量周期的光強(qiáng)度低但比低能量周期的光強(qiáng)度高的光強(qiáng)度的間隔能量周期、以及具有比間隔能量周期的光強(qiáng)度低但比低能量周期的光強(qiáng)度高的光強(qiáng)度的偏置能量周期。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種適于在光信息記錄介質(zhì)上記錄多級信息的光信息記錄裝置，其中光信息記錄介質(zhì)的區(qū)域被分成近似相等的多個單元，并且通過照射光強(qiáng)度根據(jù)將要被記錄的多級信息進(jìn)行了調(diào)制的激光束將可以以多種尺寸形成的標(biāo)記記錄在所述單元上，所述裝置包括用于通過設(shè)定激光束使其包括具有預(yù)定的光強(qiáng)度的寫能量周期、具有比寫能量周期的預(yù)定光強(qiáng)度低的光強(qiáng)度的低能量周期、具有比寫能量周期的光強(qiáng)度低但比低能量周期的光強(qiáng)度高的光強(qiáng)度的間隔能量周期、以及具有比間隔能量周期的光強(qiáng)度低但比低能量周期的光強(qiáng)度高的光強(qiáng)度的偏置能量周期來記錄每個標(biāo)記的單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供一種適于在光信息記錄介質(zhì)上記錄多級信息的光信息記錄裝置，其中光信息記錄介質(zhì)的區(qū)域被分成近似相等的多個單元，并且通過照射光強(qiáng)度根據(jù)將要被記錄的多級信息進(jìn)行了調(diào)制的激光束將可以以多種尺寸形成的標(biāo)記記錄在所述單元上，所述裝置包括用于輸入表示單元頻率的時鐘信號和對應(yīng)于每個單元的多級信息、并根據(jù)輸入的時鐘信號和多級信息確定對于每個單元的激光束發(fā)射波形的單元；和通過按照所確定的激光束發(fā)射波形發(fā)射激光束，在每個單元上記錄多級信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種適于對為了在光信息記錄介質(zhì)上記錄多級信息而發(fā)射的激光束的光強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制的激光控制電路，其中光信息記錄介質(zhì)的區(qū)域被分成近似相等的多個單元，并且根據(jù)將要被記錄的多級信息將可以以多種尺寸形成的標(biāo)記記錄在所述單元上，所述激光控制電路包括用于輸入表示單元頻率的時鐘信號和對應(yīng)于每個單元的多級信息、并根據(jù)輸入的時鐘信號和多級信息確定對于每個單元的激光束發(fā)射波形。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個方面，本發(fā)明提供一種在用于將多級信息記錄到光信息記錄介質(zhì)上的多級記錄中的擺動信號檢測方法，其中光信息記錄介質(zhì)的區(qū)域被分成近似相等的多個單元，并且通過根據(jù)將要被記錄的多級信息照射激光束而將可以以多種尺寸形成的標(biāo)記記錄在所述單元上，所述激光束包括具有預(yù)定的光強(qiáng)度的寫脈沖、具有比寫脈沖的預(yù)定光強(qiáng)度低的光強(qiáng)度的低脈沖、具有比寫脈沖的光強(qiáng)度低但比低脈沖的光強(qiáng)度高的光強(qiáng)度的間隔脈沖、和具有比間隔脈沖的光強(qiáng)度低但比低脈沖的光強(qiáng)度高的光強(qiáng)度的偏置脈沖，所述擺動信號檢測方法包括步驟從光信息記錄介質(zhì)上檢測推挽信號；和從所檢測到的推挽信號消除單元頻率分量以提取表示形成在光信息記錄介質(zhì)上的軌跡波動的擺動信號。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個方面，本發(fā)明提供一種光信息記錄裝置，包括根據(jù)按照本發(fā)明的多級記錄中的擺動信號檢測方法進(jìn)行控制的控制單元。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一個方面，本發(fā)明提供一種光信息記錄介質(zhì)，包括一個被分割成近似相等的多個單元的區(qū)域，在所述單元上標(biāo)記可以根據(jù)將要被記錄的信息形成多種尺寸；其中從預(yù)先形成的軌跡擺動中檢測到的擺動信號的頻率不超過單元頻率的1/10。
按照本發(fā)明的另外一個方面，本發(fā)明提供一種在用于在光信息記錄介質(zhì)上記錄多級信息的多級記錄中的伺服信號檢測方法，其中光信息記錄介質(zhì)的區(qū)域被分割成近似相等的多個單元，而通過根據(jù)將要被記錄的多級信息照射激光束而將可以以多種尺寸形成的標(biāo)記記錄在所述單元上，所述激光束包括具有預(yù)定的光強(qiáng)度的寫脈沖、具有比寫脈沖的預(yù)定光強(qiáng)度低的光強(qiáng)度的低脈沖、具有比寫脈沖的光強(qiáng)度低但比低脈沖的光強(qiáng)度高的光強(qiáng)度的間隔脈沖、和具有比間隔脈沖的光強(qiáng)度低但比低脈沖的光強(qiáng)度高的光強(qiáng)度的偏置脈沖，所述伺服信號檢測方法包括步驟從光信息記錄介質(zhì)檢測粗伺服信號；和從檢測到的粗伺服信號消除對應(yīng)于擺動信號和單元頻率中的至少一種的高頻分量以提取伺服信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供一種光信息記錄-播放裝置，包括用于通過基于由根據(jù)本發(fā)明的伺服信號檢測方法檢測的伺服信號確定被照射在光信息記錄介質(zhì)上的激光束的位置來記錄和重放信息的單元。
因此，本發(fā)明就是考慮現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個上述問題而進(jìn)行構(gòu)思的，并且本發(fā)明的目的是在保持記錄性能的同時提高在記錄過程中檢測的信號的質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，常規(guī)的低能量周期(off power period)被分成用于保持在標(biāo)記形成中所期望或所需的快速冷卻效果的低能量周期和在其中可以實(shí)現(xiàn)信號檢測的偏置能量周期，所述被分割后的周期被設(shè)置為具有不同的能量。
而且，本發(fā)明的另一個目的是改善信號檢測性能，并提高多級記錄中的激光束光強(qiáng)度的控制精度。另外，本發(fā)明的一個目的是在保持記錄性能的同時能夠輸出具有適用于多級記錄的發(fā)射波形的激光束。
另外，本發(fā)明的另外一個目的是在使用寫脈沖、低脈沖(off pulse)、間隔脈沖(space pulse)、和偏置脈沖的記錄多級信息過程中能夠?qū)[動信號和伺服信號進(jìn)行最佳檢測。


圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的光盤裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2為表示意圖1所示的激光控制電路的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3A-3D為說明在圖1所示的光盤裝置中執(zhí)行的多級記錄操作的要點(diǎn)的示意圖；圖4A-4D為表示用于在圖1所示的光盤裝置中的多級記錄的激光發(fā)射波形的示意圖；圖5A-5C為說明用于在圖1所示的光盤裝置中在偏置脈沖中產(chǎn)生良好的調(diào)節(jié)的處理的波形圖；圖6為表示激光束根據(jù)溫度變化的電流-光強(qiáng)度特性的曲線圖；圖7A-7E為說明在偏置能量周期中操作高頻調(diào)制器(HFM)的時間安排的示意圖；圖8為表示意圖1所示的激光控制電路的另一個電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖9為用于5級記錄的策略(strategy)表的典型格式的圖表；圖10為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第一擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖11A-11D為說明在多級記錄中具有相同大小的連續(xù)記錄標(biāo)記的情況的示意圖；圖12為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第二擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖13為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第三擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖14為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第四擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖15為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第五擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；
圖16為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第七擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖17為說明根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的光盤的特性的曲線圖；圖18為表示四分的(quartered)光接收器的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖19為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第一伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖20為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第二伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖21為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第三伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖22為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第四伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖23為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第五伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖24為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第七伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖25為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第八伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖26A和26B為說明在多級記錄中的第八伺服信號檢測過程的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參考

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的光盤裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
該光盤裝置為光信息記錄裝置，例如CD驅(qū)動器或DVD驅(qū)動器，并且包括一實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的光拾取器單元1、驅(qū)動光拾取器單元1移動并旋轉(zhuǎn)光盤13(也就是，信息記錄介質(zhì)，例如CD或DVD)的馬達(dá)12、用于控制馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)驅(qū)動電路6，以及其它適當(dāng)?shù)碾娮与娐贰?br> 光拾取器單元1包括激光光源2、以公知的方式將從激光光源2發(fā)射的激光束的光線導(dǎo)引到不同的元件(未示出)的光學(xué)元件、將激光束光線在光盤13上聚焦為一個光點(diǎn)的物鏡3、和控制透鏡的位置以便將射束點(diǎn)導(dǎo)引到期望的位置的致動器4、以及光學(xué)接收器(PD光敏二極管)5。
光盤裝置的各種電路包括根據(jù)來自編碼器的信號控制激光光源2的激光發(fā)射的激光控制電路7。
通過配置激光束使其包括一具有預(yù)定的高光強(qiáng)度的寫能量周期、一具有比寫能量周期的預(yù)定的光強(qiáng)度低的光強(qiáng)度的低能量周期、具有比寫能量周期的光強(qiáng)度低且比低能量周期的光強(qiáng)度高地光強(qiáng)度的間隔能量周期、和具有比間隔能量周期的光強(qiáng)度低但比低能量周期的光強(qiáng)度高的光強(qiáng)度的偏置能量周期，激光控制電路7具有管理每個標(biāo)記在形成在光記錄介質(zhì)的區(qū)域上的單元上的記錄的功能。
圖2為表示激光控制電路7的典型內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的方框圖。根據(jù)該圖，激光控制電路7包括控制單元20、策略(strategy)產(chǎn)生單元21和激光驅(qū)動單元22。
從外部源傳來的作為記錄數(shù)據(jù)的用戶數(shù)據(jù)在由CPU(未示出)控制的編碼電路(未示出)處被轉(zhuǎn)換為多級信息。由編碼電路獲得的多級信息然后被傳送給激光器控制電路7的控制單元20。其它信號，例如表示記錄/播放狀態(tài)的信號和表示與多級信息同步的單元頻率的時鐘信號也被傳送給了控制單元20。
在圖2的例子中，信號被從編碼電路供給；然而，信號也可以由其它不同的電路供給。例如，播放信號/記錄信號可從CPU傳送，而時鐘信號可從時鐘產(chǎn)生電路傳送。
例如，控制電路20根據(jù)接收的信號設(shè)置策略產(chǎn)生電路21和激光器驅(qū)動單元22。
例如，根據(jù)控制單元20的輸出信號和時鐘信號，策略產(chǎn)生單元21根據(jù)寫能量周期、低能量周、偏置能量周期和間隔能量周期的時間控制產(chǎn)生一脈沖信號，在所述這些能量周期中激光束分別以寫能量Pw、低能量Pof、偏置能量Pb和間隔能量Ps進(jìn)行輻射。
激光器驅(qū)動單元22，例如根據(jù)延遲播放信號/延遲記錄信號(通過對播放信號/記錄信號延遲策略產(chǎn)生單元21的處理時間而獲得)、來自策略產(chǎn)生單元21的表示寫能量周期、低能量周期、偏置能量周期和間隔能量周期的時間控制的脈沖信號、和為每個脈沖指定的強(qiáng)度信號來確定用于激光源2的驅(qū)動電流，在所述這些能量周期中激光束分別以寫能量Pw、低能量Pof、偏置能量Pb和間隔能量Ps進(jìn)行發(fā)射。
換言之，控制單元20、策略產(chǎn)生單元21和激光器驅(qū)動單元22具有這樣的功能輸入表示單元頻率的時鐘信號和與每個單元對應(yīng)的多級信息，和根據(jù)輸入的時鐘信號和多級信息為每個單元確定一激光束發(fā)射波形。
另外，由于激光源2的當(dāng)前光的輸出特性根據(jù)溫度存在很大的不同，所以激光器驅(qū)動單元22具有用于檢測輸出光強(qiáng)度和使輸出穩(wěn)定的輸出控制功能。光強(qiáng)度檢測可由激光源2中安裝的光學(xué)接收器5執(zhí)行，或者相反，用于檢測光強(qiáng)度的光學(xué)系統(tǒng)可單獨(dú)設(shè)置。此外，激光器驅(qū)動單元22可具有用于減少激光源2的輸出噪音的高頻疊加功能。
其它電路包括I/V(電流/電壓)電路8，用于對光接收器5處接收到的來自光盤13的反射信號執(zhí)行電流到電壓的變換，其結(jié)果經(jīng)變換的信號被傳送給若干不同的檢測電路。
I/V電路8對應(yīng)于第一級電路，并且這里，分別為播放和記錄設(shè)置了合適的變換效率比(增益)。
RF檢測電路9提取記錄在光盤13上的多級信息分量，并將檢測到的組分發(fā)送給解碼電路(未示出)。接著，解碼器將多級信息分量轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩魯?shù)據(jù)。
擺動檢測電路10從表示來自光接收器5的各個部件的輸出之間的差的推挽信號提取包含在形成在光盤上的軌跡中的擺動信號分量，光接收器5的各部分是由沿光盤13上的軌跡切線方向延伸的分割線分割的，并且擺動檢測電路10將所提取的分量發(fā)送給地址檢測電路(未示出)和時鐘檢測電路(未示出)，例如，使得擺動信號能被用于管理光盤13的絕對定位、產(chǎn)生與介質(zhì)旋轉(zhuǎn)同步的時鐘信號、和控制介質(zhì)旋轉(zhuǎn)。適于擺動信號檢測的時間控制信號主要由激光器控制電路7提供。
伺服檢測電路11提取激光射束點(diǎn)的位置信息并向馬達(dá)驅(qū)動電路6發(fā)送指令，馬達(dá)驅(qū)動電路6用于將射束點(diǎn)照射至期望的位置并驅(qū)動光拾取器單元1和致動器4移動。
圖3A-3D為說明在圖1的光盤裝置中執(zhí)行的多級記錄操作的要點(diǎn)的示意圖。
如圖3A所示，具有實(shí)質(zhì)上相同的(virtually uniform)長度的虛單元被定義在于光盤13上形成的軌跡上，且在每個虛單元的中心處形成一個記錄標(biāo)記。作為例子，在該圖中，電平3(L3)、電平4(L4)和電平1(L1)的標(biāo)記被分別記錄在三個連續(xù)的虛單元上。在圖3B中，示出了記錄標(biāo)記的典型形狀。
圖3C表示用于記錄標(biāo)記的激光發(fā)射波形的例子。激光發(fā)射波形包括以寫能量Pw輻射的寫能量周期、以低能量Pof照射的低能量周期、以偏置能量Pb照射的偏置能量周期和以間隔能量Ps進(jìn)行輻射的間隔能量周期。
圖3D表示在播放期間從每個單元的反射光獲得的播放信號的例子。通過判定播放信號的信號強(qiáng)度電平，可以估算出記錄在每個單元上的標(biāo)記的面積且根據(jù)每個單元的面積能夠重放記錄的信息。
例如，如果具有三個不同面積(L1-L3)的三個不同的記錄標(biāo)記能被記錄在虛單元上并能重放，這意味著能在每個單元中存儲四個電平或兩個比特的信息(即，沒有標(biāo)記、標(biāo)記L1、標(biāo)記L2、和標(biāo)記L3)。另一方面，如果能鑒別出七個不同的記錄標(biāo)記(L1-L7)，那么在每個單元中可存儲八個電平或三個比特的信息。
通過在不超出光學(xué)分辨率的區(qū)域中建立記錄標(biāo)記的面積與播放信號的幅度之間的固定的關(guān)系可實(shí)現(xiàn)多級信息記錄。
隨著單元長度變短，由于每個電平之間的差變得越來越小，則越來越難于鑒別記錄在虛單元上的多級信息的電平。
相反，當(dāng)單元長度增加到超出了光學(xué)分辨率的程度時，信號幅度將是飽和的且因此將不可能鑒別多級信息。由于上面解釋的原因，需要或有必要采取一些限制來設(shè)置光點(diǎn)直徑和單元長度(單元寬度)之間的關(guān)系。
另外，注意虛單元不必在整個介質(zhì)上以絕對等長度的方式進(jìn)行定義。相反地，虛單元的長度可發(fā)生少許的變化，只要變化的長度在能使多級信息呈現(xiàn)適當(dāng)?shù)膮^(qū)別的范圍內(nèi)。
因此，例如，在光盤13的記錄區(qū)域在徑向上被分割以形成若干區(qū)并且在每個區(qū)上使用了以固定介質(zhì)轉(zhuǎn)動角速度的CAV格式的情況下，單元長度隨著單元朝向每個區(qū)的外周邊移動而逐漸變長。然而，通過增加區(qū)的數(shù)量，在內(nèi)周邊側(cè)的單元長度和在該區(qū)內(nèi)的外周邊側(cè)的單元長度之間的差可被最小化并且能精確地鑒別出多級信息。
圖4A-4D為表示用于在圖1所示的光盤裝置中記錄多級信息的激光發(fā)射波形的示意圖。
在該例子中，用于在虛單元上記錄標(biāo)記的激光束發(fā)射波形能以四個電平(L1-L4)記錄信息。如圖所示，每個用于記錄標(biāo)記的激光發(fā)射波形包括以被設(shè)定為能夠表示信息的高光強(qiáng)度的寫能量Pw輻射的寫能量周期、以設(shè)定為比寫能量Pw的光強(qiáng)度低的能量Pof照射的低能量周期、在低能量周期之后輸出的并以設(shè)定為比間隔能量Ps低但比低能量Pof高的光強(qiáng)度的偏置能量Pb照射的偏置能量周期、和能夠隔開信息并且以設(shè)定為比寫能量Pw低但比低能量Pof高的光強(qiáng)度的間隔能量Ps進(jìn)行輻射的間隔能量周期。然而，注意用于在電平L1處記錄標(biāo)記的激光發(fā)射波形不包括偏置能量周期。
同時要注意，在附圖中，以陰影線填充的橢圓圖形為表示記錄標(biāo)記相對單元的定位的虛單元；因此，這些圖形不表示記錄標(biāo)記的實(shí)際形狀。
在記錄標(biāo)記時，寫能量周期、低能量周期、和偏置能量周期的發(fā)射時間根據(jù)標(biāo)記的電平被從虛單元的中心位置偏移，以便在虛單元的中心處形成標(biāo)記。
下面，將介紹在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光盤裝置中執(zhí)行的處理。
在將標(biāo)記記錄到單元上時，激光器控制電路7輻射具有寫能量Pw的激光束，寫能量Pw被設(shè)定為在寫能量周期中具有預(yù)定高的光強(qiáng)度。例如，激光器控制電路7可以14mW的光強(qiáng)度照射激光束，以使光盤的記錄層熔化。然后，在低能量周期中，照射具有低能量Pof的激光束，低能量Pof被設(shè)定為具有比寫能量Pw低的光強(qiáng)度。在該周期中，光發(fā)射非常微弱并且?guī)缀鯖]有發(fā)射任何光。例如，可以以0-0.5mW的光強(qiáng)度輻射激光束，以使光盤的記錄層被快速冷卻。從而，形成了標(biāo)記的前沿。
在常規(guī)的光盤裝置中，輻射相應(yīng)于低能量周期的激光束直到形成所要求的標(biāo)記長度，然后輻射具有能擦除標(biāo)記的光強(qiáng)度的對應(yīng)于間隔能量周期的激光束。例如，在間隔能量周期中可以7mW的光強(qiáng)度輻射激光束以形成記錄標(biāo)記的后沿。
然而，在本實(shí)施例中，在低能量周期之后提供有偏置能量周期，在該周期中具有偏置能量Pb的激光束被設(shè)定為具有比間隔能量Ps低但比低能量Pof高的光強(qiáng)度(即，Ps＞Pb＞Pof)。例如，對于偏置能量周期可以使用具有1-2mW的光強(qiáng)度的激光束。
對應(yīng)于偏置能量周期的激光束的光強(qiáng)度Pb優(yōu)選地在這樣一個電平范圍內(nèi)在該范圍內(nèi)信號分量可被保護(hù)免受在用于記錄的第一級電路增益(其低于用于播放的增益)中的噪音的干擾，同時可保持記錄特性。因此，記錄層在寫能量周期之后的低能量期間被冷卻，以形成標(biāo)記，并且即使在偏置能量周期期間輻射了具有比重放能量Pr高的光強(qiáng)度的激光束，標(biāo)記也不會老化(degraded)。另外，注意在上面的說明中給出的特定的光強(qiáng)度值僅僅是例子，并且這些值根據(jù)介質(zhì)的層特性可發(fā)生變化。
在常規(guī)的光盤裝置的激光束發(fā)射波形中，當(dāng)連續(xù)形成短標(biāo)記時，信號能在間隔能量周期過程中檢測出來，并且能獲得滿足要求的記錄質(zhì)量。然而，當(dāng)連續(xù)形成長標(biāo)記時，例如在電平4(L4)處的標(biāo)記，在其間不能執(zhí)行信號檢測的寫能量周期和低能量周期占用了激光束輻射時間的大部分，并且在其間可以進(jìn)行信號檢測的間隔能量周期是非常短的以至記錄質(zhì)量下降了。
然而，根據(jù)本實(shí)施例，能在偏置能量周期期間提取信號分量，使得即使連續(xù)形成長標(biāo)記也不會降低記錄質(zhì)量。同時，根據(jù)上面的記錄處理，偏置能量周期被插在低能量周期之后；然而，偏置能量周期的時間安排不局限于這樣的布置，而是偏置能量周期可以插入到用于記錄標(biāo)記的激光束輻射周期過程中的任何時刻。
通過在用于標(biāo)記形成的激光束發(fā)射波形中插入具有介于低能量部分和間隔能量部分的光強(qiáng)度之間的光強(qiáng)度的偏置能量部分，能夠防止記錄質(zhì)量的下降，即使在連續(xù)記錄長標(biāo)記期間也能檢測出不同的檢測信號，并且能使激光束的輸出控制穩(wěn)定化。
下面，將介紹在本實(shí)施例的光盤裝置中執(zhí)行的進(jìn)一步的處理。
為了在光盤上以正確的尺寸精確形成記錄標(biāo)記，可為每次記錄調(diào)節(jié)在偏置能量周期中的激光束發(fā)射時間。
所述“以正確的尺寸精確的形成記錄標(biāo)記”不是意味著記錄標(biāo)記的物理面積必須對應(yīng)于多級值(多級信息的電平)，而是，記錄面積使記錄的多級信息在播放信號中能被容易地鑒別出。
在多級信息記錄中，由于形成了比光學(xué)分辨率小的標(biāo)記，所以用于記錄標(biāo)記的初始信息所需要的寫能量周期的時間寬度通常是固定的，而與多級信息無關(guān)。因此，用于確定表示多級信息的標(biāo)記區(qū)域的主要因素為“低能量周期的時間寬度+偏置能量周期的時間寬度”。
對于每組多級信息用于冷卻光盤的記錄層所需要的低能量周期的時間寬度是通過記錄層的特性確定的，并且因此是固定的，而與多級信息無關(guān)。
在本實(shí)施例中，通過設(shè)置偏置能量周期的時間寬度使其對應(yīng)于與被記錄的多級信息的電平(多級值)相稱的時間部分和根據(jù)每組多級信息被調(diào)節(jié)的時間部分的和，激光器控制電路7調(diào)節(jié)用于每組多級信息的偏置能量周期的時間寬度。
根據(jù)每組被記錄的多級信息調(diào)節(jié)偏置能量周期的時間寬度的處理依賴于這樣的事實(shí)在每個單元上形成有具有“多級值-1”的面積的分布的標(biāo)記，使得偏置能量周期的時間寬度與被記錄的多級信息的電平近似相稱。
圖5A-5C為說明在本實(shí)施例的光盤裝置中調(diào)節(jié)偏置能量周期的時間寬度的處理的示意圖。
圖5A示出表示單元頻率的單元時鐘的波形(時鐘信號)；而圖5B示出具有n倍的單元時鐘頻率的周期的n倍時鐘信號(n為整數(shù))的波形。如圖5C所示，偏置脈沖時間根據(jù)被記錄的多級信息的電平以時間寬度Tx為單位成比例地變化。即，用于記錄標(biāo)記L2的偏置能量周期的時間寬度比用于記錄標(biāo)記L1的偏置能量周期的時間寬度長時間寬度Tx，用于記錄標(biāo)記L3的偏置能量周期的時間寬度比用于記錄標(biāo)記L1的偏置能量周期的時間寬度長2Tx(時間寬度Tx的兩倍)。
然而，光記錄介質(zhì)的記錄層不必具有線性特性，且用于獲得期望的播放信號電平所需要的時間根據(jù)前述的和后來的單元的多級值變化。因此，在為每級多級信息提供的時間寬度Ty內(nèi)最好對偏置能量周期的時間寬度進(jìn)行微調(diào)，如圖5C所示。激光控制電路7通過根據(jù)計算式Tb＝(a-1)Tx+Ty(Tb偏置能量周期的時間寬度；a多級值)進(jìn)行微調(diào)來確定偏置能量周期的時間寬度。
因此，用于電平1的偏置能量周期Tb的時間寬度為Ty，用于電平2的偏置能量周期Tb的時間寬度為“Tx+Ty”，用于電平3的偏置能量周期T的時間寬度為“2Tx+Ty”，而用于電平4的偏置能量周期Tb的時間寬度為“3Tx+Ty”。
注意，在調(diào)節(jié)偏置能量周期的時間寬度中未使用與多級信息的電平相稱的時間部分的情況下，在管理用于確定對于多級信息的偏置能量周期的時間寬度的參數(shù)中，就最小光學(xué)分辨率來說，必須考慮整個單元。另一方面，在與多級值相稱的加上/減去時間寬度單元的情況下，根據(jù)被記錄的信息的多級值和相應(yīng)的良好調(diào)節(jié)部分而不是整個單元對用于確定偏置能量周期的時間寬度的參數(shù)進(jìn)行管理，從而能夠大大減少激光控制電路7的處理負(fù)荷。
根據(jù)該實(shí)施例，由于偏置能量周期的時間寬度是由根據(jù)多級信息的電平(多級值)而被加上/減去的成比例的時間部分和用于每次記錄的良好調(diào)節(jié)部分組成，所以，能夠簡化脈沖寬度的設(shè)置和每個能量部分的時間控制。
下面，介紹本發(fā)明的另一個實(shí)施例，其中激光控制電路7在多級信息滿足預(yù)定的條件時輸出偏置能量周期。
如圖4A所示，當(dāng)通過輻射相應(yīng)于針對最小所需時間周期的寫能量周期和低能量周期的激光束而形成標(biāo)記時，即，當(dāng)形成標(biāo)記L1時，不輻射用于偏置能量周期的激光束。同時，當(dāng)記錄信息為表示空格(沒有標(biāo)記)的L0時，激光發(fā)射波形由間隔能量周期組成，并且因此不產(chǎn)生用于偏置能量周期的激光束。另外，在偏置能量周期是非常短的(例如，標(biāo)記L2)以至不能有效地檢測到信號分量的情況下，可優(yōu)選地消除用于偏置能量周期的激光束發(fā)射。
做出這樣的設(shè)置來防止由于光接收器中的限制和電路的響應(yīng)速度而引起的信號分量的惡化，并用于消除來自噪音的不期望的影響，所述噪音是在短周期期間對信號分量進(jìn)行取樣時產(chǎn)生的。
因此，在多級信息滿足特定的條件時，通過輸出用于偏置能量周期的激光束，在無法保證精確信號檢測的充足時間寬度時，能夠防止用于偏置能量周期的激光束發(fā)射。結(jié)果，在偏置能量周期過程中能夠消除在信號檢測中存在的誤差并且能檢測出高質(zhì)量信號。
下面，介紹本發(fā)明的另一個實(shí)施例，其中激光控制電路7控制用于偏置能量周期的激光束的光強(qiáng)度(Pb)使其高于在重放多級信息過程中輻射的激光束的光強(qiáng)度(Pr)。
偏置能量Pb優(yōu)選地被設(shè)置為在電平范圍中的最大電平，在所述范圍中，對于信號檢測能夠得到足夠的記錄質(zhì)量。重放能量Pr被設(shè)置為這樣一個電平此時即使重放操作已經(jīng)執(zhí)行了一個很長的時間，也能防止記錄的數(shù)據(jù)老化。例如，可將重放能量設(shè)置為0.7mW。換句話說，重放能量被優(yōu)選地設(shè)置為低于記錄層可被熱老化的電平，但偏置能量Pb可比重放能量Pr高，因?yàn)槠媚芰恐芷谠谟涗涍^程中表現(xiàn)為短周期。
另外，當(dāng)偏置能量Pb被設(shè)定為低于重放能量Pr，并且第一級電路增益比在重放時的低時，可能難于獲得期望的信號質(zhì)量。
因此，對應(yīng)于偏置能量Pb的光強(qiáng)度Pb優(yōu)選地被設(shè)置為比重放能量Pr高的光強(qiáng)度，以便從偏置能量周期能獲得預(yù)期的效果。
通過將偏置能量周期的偏置能量Pb設(shè)置為高于在播放過程中的光強(qiáng)度，即使用于記錄的最佳電路增益是低的，也能防止在偏置能量周期期間檢測的信號受到噪音的干擾。
下面，將介紹本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，尤其是用于可重寫型介質(zhì)，例如相變介質(zhì)，其中激光控制電路7將間隔能量周期的光強(qiáng)度設(shè)置為能夠擦除標(biāo)記的電平。
在可重寫型介質(zhì)中，具有用于形成記錄標(biāo)記的激光束發(fā)射波形的低光強(qiáng)度的低能量周期被延長，而且，同時，可重寫型介質(zhì)的反射率是低的，使得在低能量周期中不能執(zhí)行信號檢測。然而根據(jù)本發(fā)明，通過在激光束發(fā)射波形中設(shè)置偏置能量周期，可提高信號檢測性能。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，即使在由于介質(zhì)的低反射率和低能量周期的低光強(qiáng)度而使得信號分量的檢測非常困難的情況下使用了可重寫型介質(zhì)，在偏置能量周期期間也能獲得改善的信號檢測性能。
下面，將介紹本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，其中激光控制電路7檢測用于偏置能量周期和間隔能量周期的激光束的光強(qiáng)度并且根據(jù)該檢測得的光強(qiáng)度補(bǔ)償用于寫能量周期的光強(qiáng)度，以便保持激光束的輸出強(qiáng)度的精度。
圖6為表示激光束根據(jù)溫度變化的電流-光強(qiáng)度特性的曲線圖。
激光束的輸出特性根據(jù)溫度存在很大的不同。如圖所示，當(dāng)溫度(T)為50℃時隨電流值(電流的量)變化的光強(qiáng)度靈敏度比在溫度為25℃時的低。
因此，例如，在溫度25℃處，當(dāng)驅(qū)動電流被設(shè)定為能夠輸出對應(yīng)于用于間隔能量周期的間隔能量Ps的光強(qiáng)度的電流值Is時，在溫度50℃處的輸出光強(qiáng)度Ps被減小到約2/3，如圖中在T＝50℃的虛線上由圓圈○表示的。因此，通過檢測輸出激光束的間隔能量Ps并控制電流值使得光強(qiáng)度被恒定的保持在一個相同的水平上，可獲得對于50℃的相應(yīng)的電流值Is’，如在50℃的虛線上由方塊□所表示的。
然而，控制對應(yīng)于用于寫能量周期的寫能量Pw的光強(qiáng)度是非常困難的。這是因?yàn)閷懩芰縋w的寫能量部分的寬度是短的，因此難于精確檢測光強(qiáng)度。
例如，當(dāng)間隔能量Ps和寫能量Pw在溫度25℃時的電流差(Iw-Is)被加到電流值Is’(Is’+Iw-Is)時，結(jié)果得到的電流值Iw″在溫度50℃處不會輸出寫能量Pw，相反輸出較低的寫能量Pw″，如50℃的虛線上由三角△標(biāo)出的，該作用是在靈敏度上存在差異的結(jié)果。
因此，優(yōu)選地，為了獲得光強(qiáng)度靈敏度對另一個能量部分的光強(qiáng)度進(jìn)行檢測，并使用根據(jù)該獲得的靈敏度計算得到的電流值。在根據(jù)本發(fā)明的光盤裝置中，使用了偏置能量周期的光強(qiáng)度。
特定地，激光控制電路7執(zhí)行下述的運(yùn)算處理。
首先，在執(zhí)行電流控制以便將間隔能量Ps保持在一個固定的水平的同時，檢測偏置能量周期的偏置能量Pb和與之相應(yīng)的在50℃時的電流值Ib’。然后，根據(jù)間隔能量Ps、及其相應(yīng)的電流值Is′、偏置能量Pb、和它相應(yīng)的電流值Ib’，計算靈敏度(Is’-Ib’)/(Ps-Pb)，并且從等式Iw’＝Is’+(Pw-Ps)×(Is’-Ib’)/(Ps-Pb)得到的電流值Iw’被用作輸出寫功率Pw的驅(qū)動電流。
在常規(guī)的光盤裝置中，除了間隔能量周期外沒有合適的能量部分可用于檢測光強(qiáng)度，并且雖然低能量周期對于光強(qiáng)度檢測是足夠長的，但該能量部分的光強(qiáng)度是非常低的使得不能保證精確檢測。
因此，如果在上述的運(yùn)算中使用了低能量Pof來計算寫能量Pw，那么電流值相對于溫度變化存在的差是最小化的，如圖所示，使得在靈敏度變化檢測中可以很容易地產(chǎn)生誤差。換言之，光強(qiáng)度越高，越容易檢測溫度變化，并且越不可能產(chǎn)生誤差。
然而，根據(jù)本實(shí)施例，由于偏置能量周期被提供用于記錄多級信息，所以可執(zhí)行激光束控制，此時，通過檢測用于間隔能量周期和偏置能量周期的激光束光強(qiáng)度可獲得靈敏度，并且根據(jù)靈敏度檢測出用于不適于光強(qiáng)度檢測的能量部分，即，寫能量周期的電流值。
在不使用上述運(yùn)算的情況下，記錄被周期性地暫停以從記錄區(qū)域離開，并且檢測和補(bǔ)償每個能量部分的電流-光特性。
因此，通過檢測用于間隔能量周期和偏置能量周期的激光束強(qiáng)度，并根據(jù)該檢測的光強(qiáng)度補(bǔ)償寫能量周期，當(dāng)在標(biāo)記記錄過程中由于溫度的變化發(fā)生了激光特性的變化時，信息記錄處理不必暫停以糾正激光發(fā)射特性。因此，每個能量部分的光強(qiáng)度被維持在最佳水平，使得能夠獲得高記錄質(zhì)量。
下面，將介紹本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，其中在偏置能量周期中對高頻調(diào)制器進(jìn)行操作。
在通過激光束發(fā)射記錄多級信息過程中，由于來自返回光(反射光)的影響，在激光束輸出中產(chǎn)生了不穩(wěn)定性，并且不穩(wěn)定性在低輸出中尤其明顯。為了抵制該影響，使用了高頻調(diào)制器(FHM)。在以低輸出進(jìn)行播放的過程中使用高頻調(diào)制器以高頻發(fā)射激光束以穩(wěn)定輸出，并且該調(diào)制器能被開啟/關(guān)閉。
通常，在記錄過程中的激光束輸出為高，并且因此，不會使用用于消除來自返回光的影響的高頻調(diào)制器。
然而，在多級記錄的情況下，在記錄期間，在具有低輸出的偏置能量周期中檢測信號分量，從而產(chǎn)生激光束的不穩(wěn)定輸出的問題。因此，最好還是在偏置能量周期過程中優(yōu)先操作高頻調(diào)制器，以使激光束輸出穩(wěn)定化。
根據(jù)本實(shí)施例，激光控制電路7控制高頻調(diào)制器以在偏置能量周期過程中進(jìn)行操作。
圖7A-7E為說明在偏置能量周期中操作高頻調(diào)制器(HFM)的時間安排的示意圖。
圖7A表示虛單元(圖中的標(biāo)記*表示數(shù)字1-4)；圖7B表示虛記錄標(biāo)記(將被記錄的標(biāo)記)；圖7C表示在播放和記錄過程中的能量波形；圖7D表示在偏置能量周期過程中對高頻調(diào)制器進(jìn)行操作時的激光束發(fā)射波形；而圖7E表示用于操作高頻調(diào)制器的開/關(guān)的時間控制信號的波形。
根據(jù)圖7E所示的時間控制信號，激光控制電路7控制高頻調(diào)制器在偏置能量周期過程中進(jìn)行操作。
通過在偏置能量周期過程中操作高頻調(diào)制器，在光強(qiáng)度電平為低的偏置能量周期過程中可使激光束輸出穩(wěn)定化，并能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量信號檢測。注意高頻調(diào)制器也可以在間隔能量周期中進(jìn)行操作。
下面，將說明本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，其中表示多級信息和激光束發(fā)射波形之間的預(yù)定關(guān)系的表被執(zhí)行。
圖8為經(jīng)改進(jìn)的激光控制電路的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
通過用該電路結(jié)構(gòu)代替圖1所示的激光控制電路7，與多級信息同步的單元頻率的時鐘信號和將被記錄在每個單元上的多級信息被輸入給控制單元20，并且參考存儲了多級信息和激光束發(fā)射波形之間的預(yù)定關(guān)系的表23(策略)以確定用于每個單元的合適的策略。用于每個單元的策略包括每個能量部分的寬度和時間安排。
對于每個單元，從表23查閱到的數(shù)據(jù)被發(fā)送給策略產(chǎn)生單元21并產(chǎn)生相應(yīng)于該單元的確定的激光發(fā)射波形的控制脈沖(寫能量周期、低能量周期、偏置能量周期、和間隔能量周期的激光束發(fā)射的發(fā)射時間控制信號)。然后將控制脈沖發(fā)送給激光驅(qū)動單元22，它通過寫能量Pw、低能量Pof、偏置能量Pb和間隔能量Ps的各個光強(qiáng)度管理將被發(fā)射的激光束。
這里，需要注意的是，可以不使用表23來實(shí)現(xiàn)每個單元的策略的設(shè)置，在這種情況下，使用多級信息的函數(shù)(function)來確定每個能量部分的寬度。而且，如果播放信號/記錄信號被輸入給控制單元20且高頻調(diào)制器功能被實(shí)現(xiàn)在激光控制單元22中，則在播放和偏置能量周期過程中可實(shí)現(xiàn)高頻調(diào)制器的濾波操作。
因此，通過輸入表示單元頻率和將被記錄在每個單元上的多級信息的時鐘信號以確定用于每個單元的激光束發(fā)射波形，可在單元的中心處精確地形成記錄標(biāo)記，該記錄方法是多級記錄的特性。
另外，通過參照包含多級信息和發(fā)射波形之間的預(yù)定的關(guān)系的表來確定用于每個單元的激光發(fā)射波形，并根據(jù)確定的激光發(fā)射波形驅(qū)動激光束發(fā)射，根據(jù)為每組記錄信息調(diào)整的波形寬度和時間安排可實(shí)現(xiàn)在單元的中心處形成記錄標(biāo)記的特有的多級記錄方法。
同時，所述表座號包含用于根據(jù)一組對應(yīng)于至少三個連續(xù)的單元的多級信息確定激光束發(fā)射波形的信息。根據(jù)該實(shí)施例，所述表包含這樣的信息用于使用當(dāng)前進(jìn)行記錄的單元的多級信息和前一個單元以及后一個單元的多級信息作為參數(shù)來設(shè)置發(fā)射波形的信息。
圖9為在5級記錄中的表(策略表)的典型格式。
在該表中，對于當(dāng)前將要進(jìn)行記錄的單元的多級信息被表示為“當(dāng)前單元”，對于當(dāng)前單元之前的單元的多級信息被表示為“在前單元(precedingcell)”(該單元在其上已經(jīng)具有記錄的信息)，而緊跟當(dāng)前單元之后的單元的多級信息被表示為“隨后的單元(subsequent cell)”(該單元將在當(dāng)前單元的記錄之后進(jìn)行記錄)。每個單元的電平被設(shè)計為一個矩陣，并存儲每個控制脈沖的時間設(shè)置值。
表中所示的值Tabc(a，b，c0-4)表示各個控制脈沖的時間設(shè)置值。這里，“a”表示在前單元的多級信息，“b”表示當(dāng)前單元的多級信息，而“c”表示隨后的單元的多級信息。雖然在圖9所示的表中，用于包含電平2的在先單元的各組多級信息的時間設(shè)置值和上述值被省略了，但在本實(shí)施例中使用的表存儲了用于所有電平的發(fā)射波形參數(shù)。
另外，參照圖9所示的表，只有一個用于控制脈沖的參數(shù)(例如，用于偏置能量周期的時間寬度或良好調(diào)節(jié)部分)能被指定；然而，例如，也可以提供用于指定諸如寫脈沖和/或低脈沖的時間寬度的其它參數(shù)的相似的表。
通過根據(jù)表中的用于至少三個連續(xù)的單元的多級信息的組合來存儲時間寬度信息和/或時間控制信息，并參照該表確定激光束發(fā)射波形，多級信息能夠以這樣一種方式被記錄使得來自相鄰單元的標(biāo)記的信號干擾能被限制在一個已知的特性范圍，并在重放該記錄的介質(zhì)時能被消除，從而能夠改善播放性能并獲得較高的密度。
另外，根據(jù)單元頻率的時鐘信號產(chǎn)生的高頻時鐘周期被優(yōu)選地用于在策略產(chǎn)生單元21處設(shè)置得控制脈沖寬度和時間控制的最小分辨率。換言之，通過將表示單元頻率的時鐘信號的頻率乘以n(n為整數(shù))得到的頻率的周期被用作設(shè)置激光束發(fā)射波形的步長(step)。
在圖8所示的電路結(jié)構(gòu)中，單元頻率的時鐘信號被輸入給PLL電路24，在此處，該時鐘信號的頻率被乘以n(n為整數(shù))以產(chǎn)生n倍時鐘信號。n倍的時鐘信號然后被輸出給策略產(chǎn)生單元21。
在策略產(chǎn)生單元21處，n倍時鐘信號的周期根據(jù)從表23獲得的設(shè)置值被用于計數(shù)時間和脈沖寬度，從而產(chǎn)生控制脈沖。
使用n倍時鐘信號的周期作為步長(step)來對表23進(jìn)行設(shè)置。
因此，通過布置單元頻率的時鐘信號以使其與介質(zhì)的速度變化一致，則在策略產(chǎn)生單元21處產(chǎn)生的控制脈沖的寬度也能被相應(yīng)地變化，使得每個記錄標(biāo)記都能以期望的尺寸被記錄，即使介質(zhì)的速度發(fā)生變化。
另外，需要注意的是，能夠使用模擬延遲元件來改變脈沖寬度和時間安排；然而，這不是一非常好的結(jié)果，因?yàn)檠舆t時間可以作為溫度變化的結(jié)果而發(fā)生變化。而且，在記錄速度根據(jù)介質(zhì)半徑位置連續(xù)變化的CAV方法中，當(dāng)模擬延遲元件被用于改變脈沖寬度和時間安排時，增加了模擬延遲元件的數(shù)量，從而增大了電路尺寸；然而，通過使用表示單元頻率的n倍頻的時鐘信號的周期，電路尺寸能被減小。
因此，通過使用表示單元頻率的n(n整數(shù))倍頻的時鐘信號的周期作為步長(step)來設(shè)置激光發(fā)射波形，即使在介質(zhì)旋轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化時也可以保持標(biāo)記尺寸的一致性，從而能保證高電平信號質(zhì)量。而且，不象模擬延遲元件，本實(shí)施例不具有趨于溫度變化的缺點(diǎn)，因此即使在記錄速度是連續(xù)變化的CAV方法中也能實(shí)現(xiàn)小的電路。
根據(jù)本實(shí)施例的光盤裝置即使在記錄過程中也能以高質(zhì)量檢測不同的信號。而且，該裝置能夠精確地控制激光束的光強(qiáng)度并且能夠根據(jù)記錄信息調(diào)節(jié)記錄波形以實(shí)現(xiàn)高記錄質(zhì)量。
另外，本發(fā)明對于其中使用擦寫能量作為間隔能量周期中的間隔能量的相變型(可重寫RW)介質(zhì)是非常有利的；然而，類似的優(yōu)點(diǎn)還可以在其它光信息記錄介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)，例如使用在其中以低光強(qiáng)度作為間隔能量周期(因?yàn)椴翆懯遣槐匾?的波形的一次寫入型介質(zhì)(可記錄的R)。而且，注意雖然在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，通過安排每個寫能量周期和低能量周期來形成記錄標(biāo)記，但本發(fā)明不局限于這樣的安排，并且例如，在低能量周期被設(shè)置得太長以至于在信號檢測中出現(xiàn)了惡化的情況下可以產(chǎn)生調(diào)節(jié)。
在根據(jù)本發(fā)明的光信息記錄方法和光信息記錄裝置中，激光束發(fā)射的低能量周期被分割成具有用于標(biāo)記信息所需的快速冷卻效應(yīng)的低能量周期和能夠進(jìn)行信號檢測的偏置能量周期，并且通過根據(jù)各個能量部分改變激光束的光強(qiáng)度，在記錄過程中檢測的信號的質(zhì)量能被改善，同時能夠保持多級信息記錄的性能。
而且，通過解決作為用于多級記錄的波形的典型缺點(diǎn)的低信號檢測性能的問題，在控制激光束的光強(qiáng)度中可以實(shí)現(xiàn)較大的精度。另外，在保持性能的同時，能實(shí)現(xiàn)具有適于多級記錄的發(fā)射波形的激光束的輸出。
下面，介紹根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的在多級記錄中的典型擺動信號檢測過程。
圖10為表示用于在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的多級記錄中實(shí)現(xiàn)第一擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖11A-11D為說明在根據(jù)本發(fā)明的多級信息記錄方法在各單元上連續(xù)記錄一致標(biāo)記的情況的示意圖。
為了實(shí)現(xiàn)第一擺動信號檢測過程，圖1所示的擺動檢測電路10被布置為包括濾波器120和增益控制(GC)電路121，如圖10所示。
這里，圖1的光盤裝置具有這樣的功能通過設(shè)置記錄激光束使其包括具有預(yù)定高強(qiáng)度的寫能量脈沖、具有比寫脈沖的光強(qiáng)度低的光強(qiáng)度的低脈沖、具有比寫脈沖的光強(qiáng)度低但比低脈沖的光強(qiáng)度高的間隔脈沖、和具有比間隔脈沖的光強(qiáng)度低但比低脈沖的光強(qiáng)度高的偏置能量脈沖，能在光記錄介質(zhì)的區(qū)域上形成的各單元上記錄每個標(biāo)記。而且，濾波器120具有從來自光記錄介質(zhì)檢測的推挽信號消除單元頻率分量的功能。并且，GC電路121具有從通過從推挽信號消除單元頻率分量獲得的信號提取表示在光信息記錄介質(zhì)上形成的軌跡擺動的擺動信號的功能。
類似于跟蹤信號，表示在光盤13上形成的軌跡的擺動的擺動信號能夠從推挽信號(表示光學(xué)接收器5的各個部分的輸出之間的差的差信號，光接收器5被沿軌跡切線方向的方向延伸的分割線分割為兩部分)得到。
由于擺動信號頻率比跟蹤擺動的頻段高，所以即使在擺動操作過程中也保留有擺動信號并可以被檢測出來。
然而，在記錄過程中，激光輸出的強(qiáng)度被調(diào)制，因此擺動信號的檢測是困難的。
尤其是，通過沒有偏置脈沖的記錄激光束發(fā)射，在一個接一個連續(xù)記錄大標(biāo)記時，不能確保有效地檢測周期。另一方面，通過用于記錄的包括偏置脈沖的激光發(fā)射，在偏置脈沖周期過程中，擺動信號的有效檢測是可能的。
由于推挽信號為差值信號，所以理想的激光強(qiáng)度調(diào)制分量被除去了，因此擺動信號分量的幅度變化被精確地檢測出來。
然而，實(shí)際上，例如，可發(fā)生在透鏡和射線的軸中的變化或者由于介質(zhì)的傾斜而在分割的光接收器部分之間存在的強(qiáng)度變化，因此，激光的強(qiáng)度調(diào)制分量可被迭加在推挽信號上，從而導(dǎo)致擺動信號的惡化。
下面，將參照圖11A-11D詳細(xì)介紹上面的問題。
在圖11A所示的虛單元上，可以形成具有不同尺寸的記錄標(biāo)記。然而，在下面，作為簡化實(shí)施例將介紹連續(xù)形成具有為圖11B所示的虛單元的單元長度的一半的尺寸的記錄標(biāo)記的情形。圖11C示出用于記錄標(biāo)記的激光發(fā)射波形。
使用多個光發(fā)射強(qiáng)度來對激光發(fā)射波形進(jìn)行調(diào)制。由于在光接收器和/或電路的傳輸特性方面存在的局限，在圖11D所示的記錄過程中在反射信號中出現(xiàn)了“訛誤(corruption)”。在圖11D所示的波形中，間隔脈沖和偏置脈沖之間的越遷(transition)是明顯的。
在這種情況下，該反射信號的頻率與單元的頻率相同。當(dāng)由于某種波動而在被分割的光接收器中出現(xiàn)了強(qiáng)度差時，上述的用于記錄的反射信號保留在推挽信號中從而變成擺動信號分量的噪音。
換言之，在多級記錄中，單元頻率分量傾向于被強(qiáng)迭加，因此，在多級記錄中在用于執(zhí)行第一擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)中，濾波器120被插入以消除單元頻率分量。
而且，根據(jù)光盤(記錄介質(zhì))13的格式，從介質(zhì)的軌跡獲得的用于控制介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)速度的擺動信號可能被疊加而變?yōu)樵胍?。在這種情況下，這些分量也被除去。
另外，在為高速記錄裝配的系統(tǒng)中，反射光還被寫脈沖和低脈沖影響，因此能夠消除比單元頻率高的頻率分量的濾波特性是優(yōu)選的。也就是，濾波器優(yōu)選地為用于除去在單元頻率之上的頻率分量的低通濾波器。而且，GC電路121被實(shí)現(xiàn)以根據(jù)濾波器120的輸出執(zhí)行增益補(bǔ)償使得擺動信號的幅度被適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)。
以這種方式，單元頻率分量被消除使得用于多級記錄的強(qiáng)單元頻率的激光發(fā)射引起的擺動信號的惡化被防止，并且能夠檢測出高質(zhì)量的擺動信號。
接著，將介紹在多級記錄中的第二擺動信號檢測過程。
圖12為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第二擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
在于多級記錄中執(zhí)行第二擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)中，能以簡單的電路結(jié)構(gòu)檢測出某一信號質(zhì)量電平的擺動信號。
通常，通過在記錄用戶數(shù)據(jù)之前進(jìn)行測試寫入能將激光發(fā)射強(qiáng)度最佳化，使得可以記錄高質(zhì)量多級信息。這里，優(yōu)選地擺動信號的最佳增益隨著激光射線的光強(qiáng)度的變化而變化。
圖12所示的用于執(zhí)行第二擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)包括濾波器120和作為圖1所示的激光控制電路7和擺動檢測電路10的增益控制(GC)電路121。
具體講，GC電路121包括激光控制電路7、CPU 130、D/A變換器131和VCA 132。
換句話說，圖12所示的GC電路121具有這樣的功能使用根據(jù)用于確定增益的偏置脈沖的光強(qiáng)度和間隔脈沖的光強(qiáng)度計算得的至少一個設(shè)置值來提取擺動信號，所述增益被應(yīng)用于通過從推挽信號消除單元頻率分量獲得的信號。
在GC電路121中，通過CPU 130來管理激光發(fā)射的光強(qiáng)度；也就是，CPU130對激光控制電路7設(shè)置最佳光強(qiáng)度值?？蛇x擇地，可以對激光控制電路7本身進(jìn)行設(shè)置以讀取電流光強(qiáng)度設(shè)置。
根據(jù)光強(qiáng)度設(shè)置，CPU 130計算通過光強(qiáng)度調(diào)制分量的虛濾波獲得的平均激光發(fā)射量，并對D/A變換器131設(shè)置合適的值以確定VCA 132的增益。
VCA 132的增益根據(jù)D/A變換器131的輸出電壓變化?？筛鶕?jù)由CPU管理的每個脈沖的脈沖寬度、光強(qiáng)度、以及多級信息的產(chǎn)生率獲得平均激光發(fā)射量。
因此，增益相應(yīng)于記錄光強(qiáng)度的連續(xù)變化而變?yōu)樽罴阎狄员阃ㄟ^簡單電路結(jié)構(gòu)就能保證記錄質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)最佳擺動信號檢測過程。
下面，將介紹在多級記錄中的第三擺動信號檢測過程。
圖13為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第三擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
該電路結(jié)構(gòu)用于與在記錄過程中反射信號(和信號)的平均值變化一起實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擺動檢測過程。
由于介質(zhì)表面或介質(zhì)軌跡的反射率的變化，或者激光強(qiáng)度的波動，和信號在低頻處變化(頻率比每個脈沖的調(diào)制分量低)。另外，和信號根據(jù)多級信息的連續(xù)性進(jìn)行變化。這些在寬頻帶范圍內(nèi)的波動作為用于改變它的增益的因素可影響擺動信號。
因此，通過在多級記錄中執(zhí)行用于進(jìn)行第三擺動信號檢測過程的電路，可防止上述的問題。
圖13所示的電路結(jié)構(gòu)包括濾波器120和作為圖1所示的擺動檢測電路10的增益控制(GC)電路121’。
GC電路121’包括VCA 140、濾波器141、VCA 142、幅度檢測電路143，和比較器144。
換句話說，圖13所示的GC電路121’通過放大或者減弱信號而具有提取擺動信號的功能，所述信號是通過使用與用于將通過從和信號消除擺動頻率分量獲得的信號電平保持在一個預(yù)定的參考電壓的增益相等的增益、將單元頻率分量從推挽信號除去獲得的。
在該電路中，擺動頻率分量在濾波器141處被從和信號除去，并且從濾波器141的輸出信號在電壓增益控制放大器(VCA)142處被放大或減弱。然后，在幅度檢測電路143處，來自VCA 142的輸出信號的幅度被檢測，并且來自VCA 142的輸出信號在比較器144處與預(yù)定的參考電壓信號進(jìn)行比較。然后，相應(yīng)于通過比較獲得的差的電壓被輸出給VCA 142以使增益變化。
通過該環(huán)路，VCA 142的增益被控制使得VCA 142的輸出信號幅度達(dá)到預(yù)定的參考電壓。至于推挽信號，在單元頻率之上的頻率處的高頻分量在濾波器120’被除去，之后濾波信號通過VCA 140被放大或減弱。這里，在VCA140中使用的增益與對VCA 142設(shè)置得增益相等。
因此，通過響應(yīng)在多級記錄信息的記錄過程中的介質(zhì)軌跡的反射率的波動或激光發(fā)射強(qiáng)度波動以周期循環(huán)的方式連續(xù)改變增益以使增益最佳化，可實(shí)現(xiàn)最佳擺動信號檢測。
下面將介紹在多級記錄中的第四擺動信號檢測過程。
圖14為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第四擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。注意與圖13所示的部分對應(yīng)的部分被給出相同的數(shù)字符號。
該電路結(jié)構(gòu)與在多級記錄中用于執(zhí)行第三擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)非常相似；然而，圖14中的電路結(jié)構(gòu)在濾波器141之前還包括取樣保持(S/H)電路145，并且通過偏置脈沖周期或間隔脈沖周期的取樣過程獲得的取樣信號被用作基本信號，而不使用和信號的平均值。
因此，圖14所示的GC電路121”通過放大或者減弱信號具有提取擺動信號的功能，所述信號是通過使用與用于將在偏置脈沖的激光發(fā)射周期或者間隔脈沖的激光發(fā)射周期過程中獲得的和信號的電平保持在一個預(yù)定的參考電壓的增益相等的增益、將單元頻率分量從推挽信號除去獲得的。
由于用于在多級記錄中進(jìn)行第四擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)與用于執(zhí)行第三擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)基本相同，那么將介紹后者的結(jié)構(gòu)的不同的特征，即，S/H電路145和輸入給濾波器141的信號.
如前面所介紹的，和信號包括涉及多級信息的連續(xù)性的波動.例如，當(dāng)十個連續(xù)的單元的多級信息為“0，0，0，0，0，4，4，4，4，4”，則和信號包含具有1/10單元頻率的頻率分量的波動。一般來講，為了分離擺動頻率，調(diào)制模式被控制在多級調(diào)制的階段，使得和信號的波動被防止接近擺動信號頻率。在通過附加冗余位增加信息量之后，調(diào)制模式控制包括消除特殊的模式的使用。
這反過來意味著記錄密度被減小了，因此在多級記錄方法中獲得較高的密度的優(yōu)勢被降低了。另外，不象雙級記錄，在多級記錄中，通過調(diào)制模式控制實(shí)現(xiàn)的頻率的完全分離是困難的。
例如，當(dāng)多級信息為“0，1，0，1，0，7，6，7，6，7”時，雖然在多級信息中不存在連續(xù)性，如在先前的具有多個“0”和多個“4”的模式中，1/10單元頻率的頻率分量確實(shí)存在于信號中。為了完全消除期望的頻率，需要加上大量的冗余位，并且需要消除許多模式。
實(shí)際上，不可能完全消除接近擺動頻率的和信號擺動分量，并且期望在信號中保留一些波動。
當(dāng)接近擺動頻率的波動被疊加在和信號上時，通過VCA 140在擺動信號上執(zhí)行的增益補(bǔ)償根據(jù)包括VCA 142的控制環(huán)路的波段(相位延遲)產(chǎn)生的害處比益處多。
例如，如果在和信號和擺動信號中包括1/10單元頻率的波動，并且如果包括VCA 142的控制環(huán)路的相位延遲為1/5單元頻率，VCA 142和VCA 140的增益補(bǔ)償將具有反相的輸入，使得所述輸入，例如和信號或擺動信號的幅度較大時，輸出被放大，并且當(dāng)輸入的幅度較小時，輸出被減弱。
實(shí)際上，高頻分量在濾波器141處被除去，增益補(bǔ)償?shù)牟焕绊憣⒉蝗缟鲜龅睦用黠@；然而，相同的影響可發(fā)生在比擺動頻率低的頻率上。
為了避免被由于多級信息的連續(xù)性引起的和信號的波動所誤導(dǎo)，S/H電路145通過取樣在偏置脈沖周期或間隔脈沖周期過程中獲取和信號。另外，為了提高信號質(zhì)量，取樣可被限制在預(yù)定的多級信息的記錄時刻。
例如，當(dāng)記錄電平“0”時，間隔脈沖較長，而當(dāng)記錄標(biāo)記“7”時，偏置脈沖較長。因此，在各個脈沖周期過程中對上面的信號電平進(jìn)行取樣時，能夠減小由于信號的“訛誤”引起的取樣誤差。
然后，S/H電路145的輸出信號在濾波器141處被濾波，使得擺動頻率分量被如上所述的消除，并且取樣噪音也被消除。
因此，為了最佳化，響應(yīng)于介質(zhì)軌跡的反射率的波動，增益被連續(xù)變化，使得能夠進(jìn)行最佳擺動信號檢測。
下面，將介紹多級記錄中的第五擺動信號檢測過程。
圖15為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第五擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
在該電路結(jié)構(gòu)中，擺動信號是通過分別在偏置能量周期和間隔能量周期過程中對推挽信號進(jìn)行取樣并且使對于每個脈沖周期獲得的信號同步而得到的。
圖15所示的電路結(jié)構(gòu)包括濾波器120、取樣電路150和151，增益控制(GC-a)電路152，增益控制(GC-b)電路153，和用于圖1所示的擺動檢測電路10的加法器154。
因此，圖15的電路結(jié)構(gòu)具有通過將增益控制信號和將單元頻率分量從在間隔脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測的推挽信號中消除單元頻率分量而得到的信號進(jìn)行合成來提取擺動信號的功能，其中所述被增益控制的信號是通過將指定的增益應(yīng)用于將單元頻率分量從在偏置脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測的推挽信號消除而產(chǎn)生的信號。
在該電路結(jié)構(gòu)中，單元頻率分量在濾波器120處被從推挽信號中除去，并且取樣電路150和151分別接收表示偏置脈沖周期的偏置信號和表示間隔脈沖周期的間隔信號。表示偏置信號和間隔信號的取樣信號可以是偏置脈沖和間隔脈沖本身，或者例如，為了穩(wěn)定推挽信號，可通過轉(zhuǎn)變時間安排、改變寬度來處理所述信號。
然后，在它們各自的時刻被取樣的信號在GC-a電路152或GC-b電路153處被放大或減弱，并且結(jié)果信號在加法器154處被合成使得擺動信號能被提取。
GC-a電路152和GC-b電路153被執(zhí)行用于補(bǔ)償在偏置脈沖周期過程中獲得的擺動信號分量和在間隔脈沖周期過程中獲得的擺動信號分量之間的增益差的目的。注意在本實(shí)施例中GC-a電路152在增益中產(chǎn)生變化以使信號差平坦，因此可以省略GC-b電路153。
另外，GC-a電路152的增益變換方法可通過包括在多級記錄中進(jìn)行第二擺動信號檢測過程中使用的D/A變換器131和VCA電路132的電路結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。可選擇地，增益變換方法可通過多個阻值的選擇來實(shí)現(xiàn)。
另外，在本實(shí)施例中使用的加法器154可由一個選擇器來代替。在圖15中，取樣電路150和151被置于濾波器120之后；然而，這些電路的順序是無關(guān)的，并且取樣電路還可以放在濾波器之前。在這種情況下，兩個濾波器被分別置于兩個取樣電路之后。
在該實(shí)施例中，由于在其中光強(qiáng)度是弱的并且擺動信號分量是小的偏置脈沖周期過程中的信號被放大為等于間隔脈沖周期的信號電平的電平，所以低輸出偏置脈沖周期的信號分量可以被有效地使用使得可以高質(zhì)量的檢測擺動信號。
下面，介紹多級記錄中的第六擺動信號檢測過程。
在用于進(jìn)行多級記錄中的第六擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)中，使用用于將在偏置周期和間隔脈沖周期過程中獲得的取樣和信號的各個電平保持在一個預(yù)定的電平的各個增益，在各個脈沖周期過程中檢測的擺動信號分量被放大或減弱。
該電路結(jié)構(gòu)(未示出)對應(yīng)于圖15所示的電路結(jié)構(gòu)，但GC-a電路152和GC-b電路153具有對應(yīng)于圖14所示的GC電路121”的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
因此，通過合成第一信號和第二信號，所述電路結(jié)構(gòu)具有提取擺動信號的功能，所述第一信號是通過使用與用于將在偏置脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測的和信號的電平保持在一個預(yù)定的參考電壓的增益相等的增益，對將單元頻率分量從偏置脈沖激光發(fā)射周期過程中獲得的推挽信號中消除而獲得的信號進(jìn)行放大或減弱而獲得的，而所述第二信號是通過使用與用于將在間隔脈沖激光發(fā)射周期過程中檢測的和信號的電平保持在一個預(yù)定的參考電壓的增益相等的增益，對將單元頻率分量從間隔脈沖激光發(fā)射周期過程中獲得的推挽信號中消除而獲得的信號進(jìn)行放大或減弱而獲得的。
在用于執(zhí)行多級記錄中的第六擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)中，偏置脈沖周期被設(shè)置為用于GC-a電路152的取樣時間，而間隔脈沖周期被設(shè)置為用于GC-b電路153的取樣時間。表示取樣時間的取樣信號可以是相應(yīng)的脈沖本身或是處理過的脈沖形式。而且，注意用于各個信號的參考電壓被設(shè)為相等。
以這種方法，為了最佳化，相應(yīng)于具有周期性循環(huán)的多級記錄信息的記錄過程中的激光發(fā)射強(qiáng)度的波動或者介質(zhì)軌跡的反射率的變化，增益被連續(xù)的改變，并且通過將偏置脈沖周期(此時，光強(qiáng)度是弱的，且擺動信號分量是小的)過程中的信號放大至等于偏置脈沖周期過程中的信號的電平，低輸出偏置脈沖周期的信號分量被有效地使用，使得能夠以高質(zhì)量最佳地檢測擺動信號。
下面將介紹多級記錄中的第七擺動信號檢測過程。
圖16為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第七擺動信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。注意圖16中所示的與圖15的那些相同的元件部分以相同的數(shù)字符號給出。
該電路結(jié)構(gòu)與圖15所示的結(jié)構(gòu)大部分一致，除了GC-a電路152的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖16的GC-a電路152’使用間隔周期過程中得到的和信號的電平作為參考電壓。
因此，通過合成第一信號和第二信號，圖16所示的電路具有提取擺動信號的功能，所述第一信號是通過使用與用于將在偏置脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測到的和信號的電平保持在間隔脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測到的和信號的電平的增益相等的增益，對將單元頻率分量從偏置脈沖激光發(fā)射周期過程中檢測到的推挽信號中消除而獲得的信號進(jìn)行放大或減弱而獲得的，而所述第二信號是通過將單元頻率分量從間隔脈沖激光發(fā)射周期過程中檢測到的推挽信號中消除而獲得的信號。
在該電路結(jié)構(gòu)中，偏置脈沖周期過程中的擺動信號檢測過程與在圖15的電路中執(zhí)行得一致；然而，用于GC-a電路152’的參考電壓是通過下面的過程獲得的。
首先，S/H電路160在相應(yīng)于表示間隔脈沖周期的間隔信號的時刻獲得和信號。然后，在高于擺動頻率的高頻分量被除去的濾波器162處對和信號進(jìn)行濾波處理并獲得參考電壓。參考電壓然后被傳送給比較器166。
而且，S/H電路161在相應(yīng)于表示偏置脈沖周期的間隔脈沖信號的時刻獲得(取樣)和信號。然后，高于擺動頻率的高頻分量在濾波器163處被從和信號除去并且從濾波器163輸出的信號在電壓增益控制放大器(VCA)165處被放大或減弱。然后，幅度檢測電路164檢測來自VCA 165的輸出信號的幅度。而且，比較器166將從VCA 165的輸出信號與參考電壓信號進(jìn)行比較并根據(jù)通過比較獲得的電壓參考輸出一個電壓信號以便改變VCA 167的增益。
在本實(shí)施例中，由于用于間隔脈沖周期的擺動信號增益是固定的，所以能夠省略用于確定該增益的GB-b電路153，并且能夠簡化電路結(jié)構(gòu)。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，為了最佳化，相應(yīng)類似具有周期性循環(huán)的多級記錄信息的記錄過程中的激光發(fā)射強(qiáng)度的波動或介質(zhì)軌跡的反射率的變化這樣的因素，增益被重復(fù)的變化，并且通過將具有弱光強(qiáng)度和小擺動信號分量的偏置脈沖周期中的信號電平放大至等于間隔脈沖周期中的信號電平，低輸出偏置脈沖周期的信號分量被有效使用，使得用于檢測擺動信號的電路能被簡化并且能以高質(zhì)量精確地檢測擺動信號。
下面，將介紹為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的光信息記錄介質(zhì)的光盤13。
例如，光盤13規(guī)定適于多級信息記錄的擺動信號頻率不高于1/10單元頻率。
在雙級記錄中，信息由所記錄的標(biāo)記的長度表示，因此，大小為3T-11T(T為基本周期)的標(biāo)記隨機(jī)出現(xiàn)。在這種情況下，數(shù)據(jù)波段是寬的并且沒有特定頻率分量的強(qiáng)輸出。
然而，在多級記錄中，每個標(biāo)記的周期對應(yīng)于其單元，因此在記錄期間將出現(xiàn)單元頻率分量的強(qiáng)輸出，并且在播放過程中出現(xiàn)二分之一單元頻率的頻率分量的強(qiáng)輸出。
通過限制如先前所述的多級調(diào)制控制可以將連續(xù)組的多級信息的頻率分量控制在一個確定的程度。特別地，例如，當(dāng)多級值表示為“n”時，并且將被調(diào)節(jié)的多級信息的單元周期表示為“m”時，n的m次冪(nm)的信息量被管理，并且從每組“m”個單元中消除了具有大頻率分量的組合(多級信息的連續(xù)模式)。
將它考慮進(jìn)限制多級信息調(diào)制中，比單元頻率低很多的頻率分量的管理需要管理信息的寬波段。
另一方面，頻率分量越接近單元頻率，信息密度越高，從而使得調(diào)制效率下降，反過來記錄容量下降。因此，作為例子下面給出了特定的值。
根據(jù)CD、DVD的值，擺動信號的幅度近似為播放信號的最大幅度的1/20。
圖17為說明根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的光盤13的特性的曲線圖。
在該圖中，在擺動頻率處的粗體線70表示擺動頻率分量的信號強(qiáng)度，而在播放信號頻率處的粗體線71表示播放信號強(qiáng)度。
當(dāng)在LOG顯示中設(shè)置比例1比20，雖然對應(yīng)于用于提取擺動信號的界線的播放信號的迭加點(diǎn)依賴于播放信號的頻率，但迭加點(diǎn)等于或低于擺動信號幅度。
另外，在電路中，優(yōu)選地使用次級濾波器，并且因此，例如，可以獲得用于削弱播放信號的1/20或更少的頻率，并且，例如播放信號頻率可以被設(shè)置為5倍的擺動頻率或更高。
由點(diǎn)劃線72表示的濾波特性具有消除高于擺動頻率的頻率的功能，并且如圖中所示的，衰減特性隨著信號頻率分量的增加而被增強(qiáng)。這里，播放信號頻率優(yōu)選地被設(shè)置為具有1/20或更少的衰減率的頻率。
由于最強(qiáng)的播放信號頻率對應(yīng)于1/2的單元頻率(因?yàn)橐粋€周期對應(yīng)于兩個單元)，所以單元頻率比擺動頻率大10倍；也就是，擺動頻率優(yōu)選地低于單元頻率的1/10。
以這種方法，擺動信號能從在記錄過程中各種信號被強(qiáng)迭加的單元頻率分量中分離，使得能夠獲得優(yōu)秀的信號質(zhì)量。
而且，通過使用本發(fā)明的光盤裝置在光盤13上記錄多級信息，可使記錄系統(tǒng)穩(wěn)定。
另外，通過借助于本發(fā)明的光盤裝置重放記錄在光盤13上的多級信息，可使播放系統(tǒng)穩(wěn)定。
下面，介紹根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的多級記錄中的伺服信號檢測過程。
圖18為四分的光接收器的方框圖；而圖19為用于在根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的多級記錄中實(shí)現(xiàn)第一伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
作為用于實(shí)現(xiàn)多級記錄中的第一伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的例子，從光盤15接收反射光的光接收器(PD)可被分割為如圖18所示的四部分。這里，被分割的接收器部分5A-5D分別將它們的輸出發(fā)送給I/V電路8a-8d。I/V電路8a-8d在反射信號的基礎(chǔ)上進(jìn)行電壓變換以分別產(chǎn)生信號VA-VD。
粗(raw)聚焦誤差信號對應(yīng)于(VA+VD)-(VB+VC)，而粗(raw)跟蹤誤差信號對應(yīng)于(VA+VC)-(VB+VD)。粗聚焦誤差信號和粗跟蹤誤差信號僅僅通過計算而不通過處理就能得到；因此，這些信號被稱作為粗伺服信號。粗伺服信號包括高頻分量，例如讀取的區(qū)域是未記錄的擺動信號分量，和所述區(qū)域是已經(jīng)記錄的數(shù)據(jù)信號分量(單元頻率分量)。因此，如圖19所示，采用用于消除高頻分量的濾波器216和217以消除不必要的噪音。
然后，經(jīng)濾波的信號被設(shè)置得用于獲得期望的信號幅度的增益控制(GC)電路218和219放大或減小以產(chǎn)生伺服信號，例如聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號。這里，注意用于粗聚焦誤差信號和粗跟蹤誤差信號的計算方法可根據(jù)光接收系統(tǒng)發(fā)生變化，從而所述的計算方法不局限于上面的例子。而且，雖然未示出，按照相同的過程，可檢測出其它類型的伺服信號，例如由(VA+VB+VC+VD)得到的軌跡交叉信號。
換言之，濾波器216和217具有從在光信息記錄介質(zhì)檢測的粗伺服信號中除去高頻分量，例如擺動信號分量的功能。GC電路218和219具有從通過從粗伺服信號除去高頻分量獲得的信號中提取伺服信號的功能。
然而，在記錄過程中，激光輸出的強(qiáng)度被調(diào)制，因此伺服信號的品質(zhì)被降低了。
尤其是，通過沒有偏置脈沖的記錄激光發(fā)射，在一個接一個地記錄大的記錄標(biāo)記時，不能確保有效地檢測周期。另一方面，使用包括偏置脈沖的記錄激光發(fā)射，在偏置脈沖周期過程中能夠進(jìn)行有效地信號檢測。
由于伺服信號為差信號，所以理想地激光強(qiáng)度調(diào)制分量僅影響伺服信號分量的幅度變化。
然而，實(shí)際上，例如，可能發(fā)生由于介質(zhì)的傾斜引起的透鏡和射線的軸的變化或被分割的光接收器部分的四個部分之間的強(qiáng)度的變化，因此，激光的強(qiáng)度調(diào)制分量被疊加在伺服信號上，結(jié)果導(dǎo)致了伺服信號的惡化。
下面，將再參照圖11A-11D進(jìn)一步詳細(xì)介紹上面的問題，在圖11A-11D中說明了在連續(xù)的單元上記錄相同尺寸的記錄標(biāo)記的情況。
如先前解釋的，當(dāng)由于某種類型的波動而在四分割的光接收器上出現(xiàn)了強(qiáng)度差時，在記錄過程中的反射信號保留在粗伺服信號中，因而成為伺服信號分量的噪音。
換句話說，在多級記錄中，易于對單元頻率分量進(jìn)行強(qiáng)迭加，因此，在用于執(zhí)行多級記錄中的第一伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)中，濾波器216和217被插入以消除單元頻率分量。
而且，根據(jù)光盤(記錄介質(zhì))13的格式，從介質(zhì)上形成的軌跡獲得的用于控制介質(zhì)的轉(zhuǎn)動速度的擺動信號可能被迭加而成為噪音。在這種情況下，這些分量也同時被消除。
另外，在用于高速記錄的系統(tǒng)中，反射信號還受到來自寫脈沖和低脈沖的影響，因此能夠消除高于單元頻率的頻率分量的濾波特性是優(yōu)選的。也就是，所述濾波器優(yōu)選地為用于除去高于最小擺動信號頻率的頻率分量的低通濾波器。而且，GC電路218和219被配置用于在濾波器216和217的輸出的基礎(chǔ)上執(zhí)行增益補(bǔ)償以使伺服信號的幅度被適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)。
以這種方法，相應(yīng)于單元頻率分量的擺動信號的高頻分量被消除，從而帶有通過用于多級信息記錄的激光發(fā)射獲得的短有效信號周期的伺服信號的惡化能被防止，并且能夠檢測高質(zhì)量的伺服信號。
接下來，將介紹多級記錄中的第二伺服信號檢測過程。
圖20為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第二伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
在多級記錄中執(zhí)行第二伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)中，能夠以簡單的電路結(jié)構(gòu)檢測出某一信號質(zhì)量電平的伺服信號。
一般來講，通過在記錄用戶數(shù)據(jù)之前施行測試寫入可使激光發(fā)射強(qiáng)度最佳化，使得可以記錄高質(zhì)量的多級信息。這里，優(yōu)選地擺動信號的最佳增益隨著激光光線的光強(qiáng)度的變化而變化。
如圖20所示的用于執(zhí)行第二伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)包括濾波器220和作為圖1所示的激光控制電路7和伺服檢測電路11的增益控制(GC)電路221。
另外，GC電路221包括激光控制電路7、CPU 230、D/A變換器231、和VCA 232。
也就是，圖20所示的GC電路221具有這樣的功能使用根據(jù)用于確定增益的偏置脈沖的光強(qiáng)度和間隔脈沖的光強(qiáng)度計算得到的至少一個設(shè)置值來提取伺服信號，所述增益將被用于通過從粗伺服信號消除擺動信號的高頻分量或單元頻率分量而獲得的信號。
在GC電路221中，激光發(fā)射的光強(qiáng)度通過CPU 230進(jìn)行管理，也就是，CPU 230為激光控制電路設(shè)置最佳光強(qiáng)度值。可選擇地，激光控制電路7本身可以被設(shè)置得用于讀取當(dāng)前的光強(qiáng)度設(shè)置。
根據(jù)光強(qiáng)度設(shè)置，CPU 230計算通過光強(qiáng)度調(diào)制分量的虛濾波獲得的平均激光發(fā)射量，并且為D/A變換器231設(shè)置合適的值以確定VCA 232的增益。
VCA 232的增益根據(jù)D/A變換器231的輸出電壓變化。平均激光發(fā)射量可根據(jù)由CPU管理的每個脈沖的脈沖寬度、光強(qiáng)度和多級信息的產(chǎn)生率得到。
因此，為了通過簡單電路結(jié)構(gòu)而能確保記錄質(zhì)量的目的，增益被變化為相應(yīng)于記錄光強(qiáng)度的連續(xù)變化的最佳值，并且能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃欧盘枡z測過程。
下面，將介紹多級記錄中的第三伺服信號檢測過程。
圖21為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第三伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
該電路結(jié)構(gòu)用于協(xié)同記錄過程中的反射信號(和信號)的平均值的變化來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定伺服檢測過程。
由于介質(zhì)表面或軌跡的反射率的變化或者激光強(qiáng)度(低于每個脈沖的調(diào)制分量的頻率)的波動，和信號在低頻處發(fā)生變化。另外，和信號根據(jù)多級信息的連續(xù)性進(jìn)行變化。這些寬波段上的波動作為用于改變增益的因素影響伺服信號。
因此，通過采用用于在多級記錄中執(zhí)行第三伺服信號檢測過程的電路，可防止上述的問題。
圖21所示的該電路結(jié)構(gòu)包括濾波器220和作為圖1所示的伺服檢測電路11的增益控制(GC)電路221’。
GC電路221’包括VCA 240、濾波器241、VCA 242、幅度檢測電路243、和比較器244。
也就是，通過使用與用于將通過從和信號將高頻分量消除而獲得的一個信號的電平維持在一個預(yù)定的參考電壓的增益相等的增益，將通過從粗伺服信號消除對應(yīng)于擺動信號或單元頻率的高頻分量而獲得的信號進(jìn)行放大或減小，圖21所示的GC電路221’具有提取伺服信號的功能。
在該電路結(jié)構(gòu)中，高頻分量在濾波器241處被從和信號中消除，并且來自濾波器241的輸出信號在電壓增益控制放大器(VCA)242處被放大或減小。然后，在幅度檢測電路243處，來自VCA 242的輸出信號的幅度被檢測，而且來自VCA 242的輸出信號在比較器244處被與預(yù)定的參考電壓進(jìn)行比較。相應(yīng)于通過比較得到的差的電壓被輸出，使得VCA 242的增益被改變。
由于該環(huán)路，VCA 242的增益被控制，使得VCA 242的輸出信號幅度達(dá)到預(yù)定的參考電壓。至于粗伺服信號，高頻分量，例如單元頻率分量和擺動信號(擺動頻率分量)在濾波器220處被除去，之后經(jīng)濾波的信號通過VCA 240被放大或減小。VCA 240的增益等于VCA 242的增益。
通過相應(yīng)于以周期性循環(huán)記錄多級記錄信息的過程中出現(xiàn)的激光發(fā)射強(qiáng)度波動或介質(zhì)軌跡的反射率波動而連續(xù)改變增益以使增益最佳化，可實(shí)現(xiàn)最佳伺服信號檢測。
下面，將介紹多級記錄中的第四伺服檢測過程。
圖22為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第四伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。注意與圖21所示的那些部分相同的部分被給予相同的數(shù)字符號。
該電路結(jié)構(gòu)與用于在多級記錄中執(zhí)行第三伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)非常相似；然而，圖22中的電路結(jié)構(gòu)在濾波器241之前進(jìn)一步包括取樣保持電路245，與偏置脈沖周期或間隔脈沖周期中在取樣過程期間獲得的取樣信號被用作基信號，而不是使用和信號的平均值。
因此，通過使用與用于將在偏置脈沖的激光發(fā)射周期或間隔脈沖的激光發(fā)射周期過程中獲得的和信號的電平維持在一個預(yù)定的參考電壓的增益相等的增益，將通過從粗伺服信號消除類似擺動信號或單元頻率分量的高頻分量而獲得的信號進(jìn)行放大或減小，圖22所示的GC電路221”具有提取伺服信號的功能。
由于用于在多記錄中執(zhí)行第四伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)與用于執(zhí)行第三伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)大部分相同，所以將介紹后者結(jié)構(gòu)的不同特征，即，S/H電路245和輸入給濾波器241的信號。
如上所述，和信號包括涉及多級信息連續(xù)性的波動。例如，當(dāng)十個連續(xù)單元的多級信息為“0，0，0，0，0，4，4，4，4，4”時，和信號包括具有1/10單元頻率的頻率分量的波動。理想地，為了分離頻率，調(diào)制模式在多級調(diào)制階段被控制，使得和信號的波動被防止出現(xiàn)在伺服信號頻率的周圍。調(diào)制模式控制包括在通過加上冗余位而增加了信息量之后消除特殊模式的使用。
這反過來意味著記錄密度被減小了，從而在多級記錄方法中獲得較高密度的優(yōu)點(diǎn)被減小了。另外，與雙級記錄不同，在多級記錄中，通過調(diào)制模式控制而獲得頻率的完全分離可能是困難的。
例如，當(dāng)多級信息為“0，1，0，1，0，7，6，7，6，7”時，雖然在多級信息中不存在連續(xù)性，但在信號中確實(shí)存在1/10單元頻率的頻率分量，如在先前的具有多個“0”和多個“4”的模式中一樣。為了將期望的頻率完全消除，需要加上相當(dāng)數(shù)量的冗余位并且需要消除許多模式。
實(shí)際上，不可能完全消除伺服波段中的和信號波動，并且期望在信號中保留某些波動。
當(dāng)接近伺服波段的波動被迭加在和信號上時，通過VCA 240在伺服信號上進(jìn)行的增益補(bǔ)償根據(jù)包括VCA 242的控制環(huán)路的波段(相位延遲)產(chǎn)生的害處比好處多。
例如，如果在和信號和伺服信號中有1/10單元頻率的波動，并且如果包括VCA 242的控制環(huán)路的相位延遲為1/5的單元頻率，那么VCA 242和VCA 240的增益補(bǔ)償將具有反相的輸入，使得當(dāng)諸如和信號或伺服信號的輸入的幅度較大時，輸出被放大，而當(dāng)所述輸入的幅度較小時，所述輸出被減小。
實(shí)際上，由于高頻分量在濾波器241處被消除，所以增益補(bǔ)償?shù)姆醋饔貌幌裆鲜龅睦幽菢用黠@；然而，相同的作用可出現(xiàn)在低于擺動頻率的頻率上。
為了避免被由多級信息的連續(xù)性引起的和信號的波動所減小，S/H電路245通過取樣在偏置脈沖周期和間隔脈沖周期過程中獲得和信號。另外，為了提高信號質(zhì)量，取樣可以被限制在預(yù)定的多級信息的記錄時刻。
例如，當(dāng)記錄電平“0”時，間隔脈沖較長，而當(dāng)記錄電平“1”時，偏置脈沖較長。因此，當(dāng)在各個脈沖周期過程中對上面的信號電平進(jìn)行取樣時，由信號的“訛誤”所引起的取樣誤差能被減小。
然后，S/H電路245的輸出信號在濾波器241處被濾波，使得高頻分量被如上述地消除，并且取樣噪音也被消除。
因此，相應(yīng)于介質(zhì)軌跡反射率的波動，增益被連續(xù)變化為最佳化，使得最佳伺服信號檢測能被執(zhí)行。
下面，將介紹多級記錄中的第五伺服信號檢測過程。
圖23為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第五伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
在該電路結(jié)構(gòu)中，伺服信號是通過分別在偏置脈沖周期和間隔脈沖周期過程中對粗伺服信號進(jìn)行取樣并對每個脈沖周期獲得的這些信號進(jìn)行合成獲得的。
圖23所示的電路結(jié)構(gòu)包括濾波器220、取樣電路250和251、增益控制(GC-a)電路、增益控制GC-b電路253、以及作為圖1所示的伺服檢測電路11的加法器254。
因此，圖23的電路結(jié)構(gòu)通過合成第一信號和第二信號具有提取伺服信號的功能，所述第一信號是通過將預(yù)定的增益應(yīng)用于通過從在偏置脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測到的粗伺服信號中消除對應(yīng)于擺動信號或單元頻率的高頻分量獲得的信號而產(chǎn)生的，而第二信號是通過將對應(yīng)于擺動信號或單元頻率的高頻分量從在間隔脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測到的粗伺服信號中消除而得到的。
在該電路結(jié)構(gòu)中，擺動信號或單元偏頻率分量的高頻分量在濾波器220處被從粗伺服信號中除去，并且每個取樣電路250和251分別接收偏置脈沖周期的偏置信號和間隔脈沖周期的間隔信號。表示偏置信號和間隔信號的取樣信號可以是偏置脈沖或間隔脈沖本身，或者所述信號可例如，通過轉(zhuǎn)變時間安排、改變寬度而被處理，以使粗伺服信號穩(wěn)定化。
然后，在它們的各個時刻取樣的信號在GC-a電路252和GC-b電路253處被放大或減小，并且結(jié)果得到的信號在加法器254處被合成，使得伺服信號被提取。
GC-a電路252和GC-b電路被實(shí)現(xiàn)用于補(bǔ)償在偏置脈沖周期過程中獲得的伺服信號分量和在間隔脈沖周期過程中獲得的伺服信號分量之間的增益差。注意在本實(shí)施例中，GC-a電路252在增益中產(chǎn)生變化以消除信號差，因此，GC-b電路可以被省略。
而且，GC-a電路252的增益變化方法可通過圖20所示的包括D/A變換器231和VCA電路232的電路結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)?？蛇x擇地，增益變化方法可通過多個阻值的選擇來實(shí)現(xiàn)。
另外，本實(shí)施例中使用的加法器254可由選擇器來代替。在圖23中，取樣電路250和251被布置在濾波器220之后；然而，這些電路的順序是不相關(guān)的，并且取樣電路可以放在濾波器之前。在這種情況下，兩個濾波器電路被分別布置在兩個取樣電路之后。
在該實(shí)施例中，由于在其中光強(qiáng)度是弱的且伺服信號分量是小的偏置脈沖周期過程中的信號被放大為與間隔脈沖周期的信號電平相等的電平，所以低輸出偏置脈沖周期的信號分量可以被有效地使用，使得能夠檢測出具有高質(zhì)量的伺服信號。
下面，介紹多級記錄中的第六伺服信號檢測過程。
在用于在多級記錄中執(zhí)行第六伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)中，通過用于將從每個偏置脈沖周期和間隔脈沖周期的取樣過程中獲得的和信號電平保持在某一電平，伺服信號分量同時被放大或減小。
該電路結(jié)構(gòu)對應(yīng)于圖23所示的電路結(jié)構(gòu)，但是GC-a電路和GC-b電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)于圖22所示的GC電路221”的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
因此，圖23的電路結(jié)構(gòu)通過合成第一信號和第二信號具有提取伺服信號的功能，所述第一信號是通過使用與用于將在偏置脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測的和信號的電平維持在一個預(yù)定的參考電壓的增益相等的增益，對將相應(yīng)于擺動信號或單元頻率分量的高頻分量從在偏置脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測的粗伺服信號中消除獲得的信號進(jìn)行放大或減小而產(chǎn)生的，而第二信號是通過使用與用于將在間隔脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測的和信號的電平維持在一個預(yù)定的參考電壓的增益相等的增益，對通過從間隔脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測的粗信號中消除對應(yīng)于擺動信號或單元頻率分量的高頻分量獲得信號進(jìn)行放大或減小而得到的。
在用于在多級記錄中執(zhí)行第六伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)中，偏置脈沖周期被設(shè)置為用于GC-a電路252的取樣時間，而間隔脈沖周期被設(shè)置為用于GC-b電路253的取樣時間。表示取樣時間的取樣信號可以是相應(yīng)的脈沖本身或是脈沖的經(jīng)處理的形式。而且，注意用于各個信號的參考電壓被設(shè)置為相等。
以這種方法，相應(yīng)于具有周期性循環(huán)的多級記錄信息的記錄過程中的激光發(fā)射強(qiáng)度的波動或介質(zhì)軌跡的反射率的變化，增益被連續(xù)變?yōu)樽罴鸦?，并且通過將在其中光強(qiáng)度是弱的且擺動信號分量是很少的偏置脈沖周期過程中的信號放大至與在間隔脈沖周期過程的信號電平相等的一個電平，低輸出偏置脈沖周期的信號分量被有效地使用，使得具有高質(zhì)量的伺服信號的能被適當(dāng)?shù)臋z測出來。
下面將介紹多級記錄中的第七伺服信號檢測過程。
圖24為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第七伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。注意圖24所示的那些與圖23相同的元件部分被給予相同的數(shù)字符號。
該電路結(jié)構(gòu)與圖23所示的電路結(jié)構(gòu)大部分相同，除了GC-a電路252的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖24的GC-a電路252’使用在間隔脈沖周期過程中獲得的和信號的電平作為用于GC-a電路252’的參考電壓。
因此，圖24的電路通過合成第一信號和第二信號具有提取伺服信號的功能，所述第一信號是通過使用與用于將在偏置脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測的和信號的電平維持在于間隔脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測的和信號的電平的增益相等的增益，對將相應(yīng)于擺動信號或單元頻率分量的高頻分量從在偏置脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測的粗伺服信號中消除獲得的信號進(jìn)行放大或減小而產(chǎn)生的，而第二信號是通過將相應(yīng)于擺動信號或單元頻率的高頻分量從在間隔脈沖的激光發(fā)射周期過程中檢測的粗伺服信號中消除獲得的。
在該電路中，偏置脈沖周期過程中的伺服信號檢測過程與在圖23的電路中執(zhí)行的相同；然而，用于GC-a電路252’的參考電壓是按照下面的過程獲得的。
首先，S/H電路260在對應(yīng)于表示間隔脈沖周期的間隔信號的時刻獲得和信號。然后，在濾波器262處對和信號進(jìn)行濾波處理，使得高頻分量被消除并且獲得參考電壓。參考電壓然后被發(fā)送給比較器266。
而且，S/H電路261在相應(yīng)于表示偏置脈沖周期的偏置脈沖信號的時刻獲得(取樣)和信號。然后高頻分量在濾波器263處被從和信號中除去，并且，濾波器263的輸出信號在電壓增益控制放大器(VCA)265處被放大或減小。然后，幅度檢測電路264檢測VCA 265的輸出信號的幅度。而且，比較器將VCA 265的輸出信號與參考電壓信號進(jìn)行比較并輸出對應(yīng)于通過比較獲得的電壓差的電壓以便改變VCA 267的增益。
在本實(shí)施例中，由于用于間隔脈沖周期的伺服信號增益是固定的，所以用于確定該增益的GC-b電路253能被省略，并且電路結(jié)構(gòu)能被簡化。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，用于檢測伺服信號的電路能被簡化，在該電路中，相應(yīng)于類似在具有周期性循環(huán)的多級記錄信息的記錄過程中的激光發(fā)射強(qiáng)度波動或介質(zhì)軌跡的反射率的變化這樣的因素，增益被迭代地改變?yōu)樽罴鸦?，并且通過將具有弱光強(qiáng)度和小的伺服信號分量的偏置脈沖周期中的信號電平放大至等于間隔脈沖周期中的信號電平，低輸出偏置脈沖周期的信號分量被有效地使用，使得能夠精確地檢測出具有高質(zhì)量的伺服信號。
下面，將介紹多級記錄中的第八伺服信號檢測過程。
圖25為表示用于在多級記錄中執(zhí)行第八伺服信號檢測過程的電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖26A-26B為說明在多級記錄中由圖25所示的電路執(zhí)行的第八伺服信號檢測過程的示意圖。
如圖25所示，在該電路結(jié)構(gòu)中，相位補(bǔ)償電路270被布置在圖1所示的伺服檢測電路11之后以根據(jù)用于控制激光束在介質(zhì)上的位置的閉環(huán)獲得的相位性質(zhì)對根據(jù)第一至第七伺服信號檢測過程中的任何一個獲得的伺服信號執(zhí)行相位補(bǔ)償。
因此，相位補(bǔ)償電路270具有對根據(jù)多級記錄中的第一至第七伺服信號檢測中的任何一個獲得的伺服信號進(jìn)行相位補(bǔ)償?shù)墓δ堋?br> 在激光束位置控制中，由于機(jī)械限制不可能將交叉頻率(在閉環(huán)增益特性為0dB時的頻率)設(shè)置得非常高。
在圖26A中，線[a]表示交叉頻率為ω1的最簡增益特性。另一方面，為了保持控制精度，激光束位置控制可以適用于低波段波動，例如介質(zhì)旋轉(zhuǎn)分量，因此閉環(huán)的增益特性在低波段上可以被設(shè)置為具有高增益。滿足該條件的簡單的增益特性由圖26A中的線[b]表示。然而，在這種情況下，交叉頻率在超出機(jī)械限制的為ω2的較高頻率處。
相位補(bǔ)償電路270可以被用于這種情形下。圖26B示出了相位補(bǔ)償電路270的獨(dú)立特性。如該圖中所示，增益在波段Δω中變化。當(dāng)增益變化時，在該波段Δω周圍出現(xiàn)了相位延遲，但延遲僅出現(xiàn)在該區(qū)域中。
通過使伺服信號通過相位補(bǔ)償電路270，在將交叉頻率保持在ω1的同時，可在低波段上確保高增益。在本實(shí)施例中，相位延遲電路被給作相位補(bǔ)償電路270的例子；然而，可以代替它使用用于確保交叉頻率周圍的導(dǎo)向(lead)的相位超前(lead)電路。
根據(jù)本實(shí)施例，為了控制介質(zhì)上的激光束位置，對伺服信號進(jìn)行相位補(bǔ)償，并且因此能夠獲得滿足機(jī)械條件和控制精度要求的伺服信號特性。
而且，通過在其中上述的光學(xué)裝置在光盤15上記錄多級信息并重放記錄在光盤15上的多級信息的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的記錄播放系統(tǒng)。
通過根據(jù)本發(fā)明的多級記錄中的伺服信號檢測方法和光信息記錄播放裝置，適于通過寫脈沖、低脈沖、間隔脈沖和偏置脈沖記錄多級信息的伺服信號可以被檢測。
本申請基于和要求2002年9月4日提出的日本專利申請第2002-25917號、2002年11月29日提出的日本專利申請第2002-346800號、以及2002年11月29日提出的日本專利申請第2002-346820號的在先中請日的優(yōu)先權(quán)，這些申請的整體內(nèi)容在這里通過參考而被合并。
權(quán)利要求
1.一種光信息記錄介質(zhì)，包括被分割成近似相等的多個單元的區(qū)域，在所述區(qū)域上根據(jù)將被記錄的信息形成可以為多種尺寸的標(biāo)記；其中從所進(jìn)行的軌跡擺動中檢測到的擺動信號的頻率不超過單元頻率的1/10。
2.一種光信息記錄裝置，包括適于在光信息記錄介質(zhì)上記錄多級信息的單元，所述介質(zhì)具有被分割成近似相等的多個單元的區(qū)域，在所述單元上記錄根據(jù)將被記錄的信息形成可為多種尺寸的標(biāo)記，其中從預(yù)先形成的軌跡擺動中檢測到的擺動信號的頻率不高于單元頻率的1/10。
3.一種光信息播放裝置，包括適于重放記錄在光信息記錄介質(zhì)上的多級信息的單元，所述介質(zhì)具有被分割成近似相等的多個單元的區(qū)域，在所述單元上根據(jù)被記錄的信息形成可以為多種尺寸的標(biāo)記，其中從預(yù)先形成的軌跡擺動中檢測到的擺動信號的頻率不高于單元頻率的1/10。
全文摘要
公開了一種多級信息記錄裝置，其包括根據(jù)被記錄的多級信息、表示播放和記錄狀態(tài)的信號、以及表示與多級信息同步的單元頻率的時鐘信號，將信號輸入給策略產(chǎn)生單元和激光驅(qū)動單元的控制單元。策略產(chǎn)生單元基于來自控制單元的信號和時鐘信號根據(jù)寫脈沖、低脈沖、偏置脈沖和間隔脈沖的激光束發(fā)射的時間安排產(chǎn)生一脈沖信號。激光驅(qū)動單元根據(jù)通過將播放信號/記錄信號延遲一個策略產(chǎn)生單元的處理時間而獲得的延遲播放信號/延遲記錄信號、來自策略產(chǎn)生單元的表示脈沖發(fā)射時間的脈沖信號、和為每個脈沖預(yù)定的強(qiáng)度信號確定激光光源的驅(qū)動電流。
文檔編號G11B7/005GK1819039SQ20061000600
公開日2006年8月16日 申請日期2003年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月4日
發(fā)明者前川博史 申請人:株式會社理光