專(zhuān)利名稱(chēng)：光盤(pán)和光盤(pán)掃描設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光盤(pán)，該光盤(pán)包括用于按記錄密度用光學(xué)記號(hào)記錄編碼數(shù)據(jù)的記錄區(qū)域，所述記錄區(qū)域包含擁有伺服圖案的圓形或螺旋形軌跡，伺服圖案包含與軌跡區(qū)段交替的頭部，所述頭部包含按頭部密度編碼的位置信息，所述軌跡區(qū)段包含周期特性。
本發(fā)明還涉及一種在光盤(pán)上記錄數(shù)據(jù)的記錄設(shè)備，該設(shè)備包括記錄頭、記錄控制裝置和把記錄頭定位在軌跡上將要被記錄的位置的定位裝置，定位裝置包含從頭部檢索位置信息的頭部探測(cè)裝置。
本發(fā)明還涉及一種從光盤(pán)讀出數(shù)據(jù)的讀出裝置，該裝置包含讀出頭、讀出控制裝置和把讀出頭定位在軌跡上將要被讀出的位置的定位裝置，定位裝置包含從頭部檢索位置信息的頭部探測(cè)裝置。
從相關(guān)文件清單中文件D1，即歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP0587019得知這樣的記錄載體和設(shè)備。該文件公開(kāi)了光盤(pán)形式的記錄載體，該光盤(pán)的記錄區(qū)域包含基片上的紋道圖案，它們組成了圓形或螺旋形的軌跡的伺服圖案。所述軌跡擁有周期特性，由以規(guī)則的角度間隔沿著軌跡的圈而分布的伺服坑點(diǎn)組成。所述記錄軌跡沿縱向被細(xì)分為與頭部交替的軌跡區(qū)段。所述頭部包含位置信息，例如，包含預(yù)先記錄的地址標(biāo)記的地址區(qū)域。頭部在制造過(guò)程中制成，例如，以通過(guò)模壓形成的所謂的預(yù)置坑點(diǎn)的形式。地址標(biāo)記代表將記錄頭定位在所需要的軌跡上的位置信息，并且表示地址區(qū)域后的記錄區(qū)域的地址。在相對(duì)于軌跡的橫向上，即半徑方向上，排列著頭部。所述盤(pán)在每圈包含一個(gè)軌跡地址和固定數(shù)目的徑向排列的伺服坑點(diǎn)，組成所謂的取樣的伺服圖案。所述包含徑向排列的元素的伺服圖案被稱(chēng)為恒定角速度(CAV)伺服圖案，并將被具有鎖相環(huán)(PLL)的伺服系統(tǒng)掃描以產(chǎn)生鎖定在盤(pán)的旋轉(zhuǎn)頻率的伺服頻率。地址標(biāo)記被標(biāo)注了尺寸以便以所述的伺服頻率定時(shí)(clock)地讀出。另外，為產(chǎn)生鎖定在數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)操作速度的數(shù)據(jù)時(shí)鐘脈沖提供了數(shù)據(jù)鎖相環(huán)，它以基本上恒定的線性密度運(yùn)行，所述數(shù)據(jù)鎖相環(huán)對(duì)應(yīng)于眾所周知的恒定線速度(CLV)系統(tǒng)。當(dāng)跳轉(zhuǎn)到一個(gè)新的徑向位置時(shí)，旋轉(zhuǎn)頻率設(shè)定點(diǎn)或數(shù)據(jù)時(shí)鐘脈沖設(shè)定點(diǎn)被調(diào)整到新的位置，但伺服鎖相環(huán)仍被鎖定在CAV伺服圖案。因此，總能夠以伺服頻率讀出頭部中的地址。記錄設(shè)備包括光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)用于通過(guò)借助光束在記錄載體的軌跡上產(chǎn)生斑點(diǎn)來(lái)記錄和讀出信息。旋轉(zhuǎn)光盤(pán)并且由伺服裝置將斑點(diǎn)定位在軌跡沿半徑方向的中心以掃描軌跡。掃描過(guò)程中伺服鎖相環(huán)被鎖定在盤(pán)的旋轉(zhuǎn)頻率以讀出CAV伺服圖案。數(shù)據(jù)鎖相環(huán)被鎖定在CLV數(shù)據(jù)速度。已知的記錄載體和設(shè)備具有的問(wèn)題是為了頭部的可靠探測(cè)，第一個(gè)鎖相環(huán)必須被鎖定在CAV伺服圖案，而第二個(gè)鎖相環(huán)必須被鎖定在CLV數(shù)據(jù)密度。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種光盤(pán)、一種被安排用于更可靠和較不復(fù)雜地探測(cè)頭部的記錄和讀出設(shè)備。
為這個(gè)目的，如開(kāi)篇第一段所描述的光盤(pán)依照本發(fā)明具有如下特性所述具有周期特性的相位包含了在每個(gè)頭部之前預(yù)定距離處的相位跳變。這樣的結(jié)果是頭部探測(cè)裝置能被及時(shí)地激活而可靠地探測(cè)以所述預(yù)定距離跟隨在相位跳變之后的頭部。這樣的優(yōu)勢(shì)是探測(cè)頭部時(shí)所發(fā)生的錯(cuò)誤，例如當(dāng)掃描軌跡部分時(shí)錯(cuò)誤地探測(cè)頭部，將由于首先探測(cè)相位跳變的存在而減少。
為了上述目的，如開(kāi)篇第一段所描述的記錄裝置依照本發(fā)明具有如下特征頭部探測(cè)裝置被安排用于探測(cè)在每個(gè)頭部之前預(yù)定距離處具有周期特性的相位的相位跳變。如開(kāi)篇第一段所描述的讀出裝置依照本發(fā)明具有以下特征頭部探測(cè)裝置被安排用于探測(cè)每個(gè)頭部之前預(yù)定距離處的具有周期特性的相位的相位跳變。這樣的優(yōu)勢(shì)是在不利的讀出條件下例如在存在干擾或灰塵的情況下檢測(cè)頭時(shí)發(fā)生較少的錯(cuò)誤。
本發(fā)明還以以下的認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)，它涉及利用CLV頭部進(jìn)行高密度光學(xué)記錄時(shí)的頭部探測(cè)的可靠性。所述頭部包括例如表示以頭部密度記錄的地址的標(biāo)記，該頭部密度在CLV頭部圖案中基本上與軌跡區(qū)段中的數(shù)據(jù)記錄密度相等。這樣，當(dāng)掃描光盤(pán)時(shí)，不能從它內(nèi)容的頻率成分中直接地探測(cè)頭部。然而周期特性產(chǎn)生不同頻率范圍伺服信號(hào)，其中伺服信號(hào)的任何漸變能被可靠地從數(shù)據(jù)干擾或地址標(biāo)記中分離探測(cè)開(kāi)來(lái)。
所述光盤(pán)的一個(gè)實(shí)施例具有以下特征其頭部沿徑向排列和其相應(yīng)的相位跳變沿徑向排列。這樣的優(yōu)勢(shì)是當(dāng)掃描時(shí)，相鄰軌跡間的道間串?dāng)_引起的伺服信號(hào)干擾較小。
在所附的權(quán)利要求書(shū)中給出更多有優(yōu)勢(shì)的、依照本發(fā)明的設(shè)備和探測(cè)元件的最佳實(shí)施例。
下面將通過(guò)參照在以下的說(shuō)明中以舉例的方式描述的實(shí)施例并且參照附圖進(jìn)一步闡明本發(fā)明的這些和其它方面，由此將明白本發(fā)明的這些和其他方面，附圖中

圖1顯示一個(gè)記錄載體，圖2顯示帶CLV頭部圖案的先有技術(shù)的光盤(pán)，圖3顯示分區(qū)的光盤(pán)，圖4顯示頭部和扇面布局，圖5顯示讀出記錄載體的設(shè)備，圖6顯示寫(xiě)入和讀出記錄載體的設(shè)備，圖7顯示在區(qū)的邊界的紋間表面/紋道的伺服圖形，圖8顯示具有波動(dòng)軌跡的光盤(pán)，圖9顯示在區(qū)邊界產(chǎn)生的伺服信號(hào)，圖10顯示波動(dòng)的軌跡區(qū)段中的相位跳變。
不同的附圖中的相應(yīng)元件具有相同的標(biāo)號(hào)。
圖1a顯示了盤(pán)形的記錄載體1，它有準(zhǔn)備用于記錄的軌跡9和中心孔10。軌跡9按照形成基本上平行的螺旋形軌跡的各圈的圖案排列。記錄載體上的軌跡9用在制造空白記錄載體的過(guò)程中提供的預(yù)模壓軌跡結(jié)構(gòu)表示。軌跡結(jié)構(gòu)是由例如使讀/寫(xiě)頭能在掃描過(guò)程中跟隨軌跡9的預(yù)刻紋道4構(gòu)成的。本發(fā)明以相應(yīng)的方式適用于其它具有基本上平行的紋道的軌跡圖案，其中軌跡圈為形成圓軌跡的同心圓而非螺旋線。
圖1b是沿直線b-b取的記錄載體1的橫截面，其中透明的基片5擁有記錄層6和保護(hù)層7。預(yù)刻紋道4可以以凹痕或凸跡、或是與其周?chē)匦圆煌牟牧系姆绞綄?shí)現(xiàn)。記錄層6可以是可用光學(xué)方式或磁光方式(MO)寫(xiě)入的，它借助于寫(xiě)入信息的設(shè)備裝置例如已知的CD可記錄系統(tǒng)進(jìn)行寫(xiě)入。在寫(xiě)入過(guò)程中，該記錄層被一束電磁輻射如激光局部地加熱?？芍貙?xiě)的記錄載體上的記錄層是由例如當(dāng)被加熱到適當(dāng)?shù)某潭葧r(shí)達(dá)到無(wú)定形態(tài)或結(jié)晶態(tài)的相變材料構(gòu)成。
圖1c顯示可供選擇的軌跡結(jié)構(gòu)，它包括交替的升高和加深的軌跡，稱(chēng)為紋間表面11和紋道12。應(yīng)該指出，紋間表面11和紋道12兩者都用作記錄軌跡。每一圈至少有一個(gè)斷開(kāi)紋間表面和紋道的、形成頭部區(qū)域的區(qū)域。對(duì)于螺旋圖案，紋道可能每圈有一次在頭部區(qū)域之后繼續(xù)保持為紋道而由級(jí)連的紋間表面和級(jí)連的紋道構(gòu)成雙螺旋。另一種情況每圈至少有一次在頭部區(qū)域之后由轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類(lèi)型而建立從紋間表面到紋道或是相反的轉(zhuǎn)換。
根據(jù)本發(fā)明軌跡被徑向排列的頭部2細(xì)分為可記錄的軌跡區(qū)段3。軌跡區(qū)段3是用于讀出或記錄代表用戶(hù)信息的光學(xué)標(biāo)記，并且其前面有用于單獨(dú)進(jìn)入每個(gè)軌跡區(qū)段的頭部。頭部包含位置信息，指示頭部和相連的軌跡區(qū)段的位置，它涉及軌跡的開(kāi)端或徑向和角度參數(shù)，例如代表地址信息的地址標(biāo)記?？捎涗浶陀涗涊d體上的地址標(biāo)記通常在制造過(guò)程中模壓制成，以便能將讀/寫(xiě)頭定位在仍未記錄的記錄載體上的任何位置。頭部位于軌跡每一圈的幾個(gè)即四個(gè)角度位置上，與用于恒定角速度(CAV)系統(tǒng)的頭部定位相對(duì)應(yīng)。然而在所說(shuō)的CAV定位中頭部中的位置信息是以CLV密度寫(xiě)入的，即標(biāo)記將位置信息以均勻密度編碼。這在圖1a中概略地用矩形的頭部區(qū)域2表示。由于頭部采用CAV定位，軌跡區(qū)段的長(zhǎng)度與其徑向位置即與中央孔10的中心的距離成正比。軌跡區(qū)段以恒定的密度記錄，因此一個(gè)軌跡區(qū)段中的數(shù)據(jù)的數(shù)量與其徑向位置成正比，稱(chēng)為CLV格式。軌跡區(qū)段中的數(shù)據(jù)和相連的頭部中的位置信息被以相同的密度記錄，并能用相同的讀出裝置讀出。將要記錄的數(shù)據(jù)被以固定的長(zhǎng)度細(xì)分為扇面，從第一個(gè)任意的角度和徑向位置記錄到第二個(gè)任意的角度和徑向位置，所說(shuō)的位置位于各頭部之間。在依照本發(fā)明的盤(pán)格式中，不要求一定數(shù)量的扇面剛好符合一圈，因?yàn)闆](méi)有細(xì)分的或者小的區(qū)可以被利用，而使均勻數(shù)據(jù)密度具有附加的優(yōu)點(diǎn)。所述任意位置可以在已知每個(gè)軌跡區(qū)段可記錄的數(shù)據(jù)數(shù)量時(shí)用幾個(gè)公式計(jì)算出。因此，每圈用幾個(gè)按CAV排列的頭部，并以CLV數(shù)據(jù)密度寫(xiě)入扇面而扇面不按頭部排列，可實(shí)現(xiàn)減少頭部開(kāi)銷(xiāo)的目的。
圖2顯示先有技術(shù)的光盤(pán)21，例如采用分區(qū)的CLV格式(CLV=恒定線速度，即與徑向位置無(wú)關(guān)的均勻的記錄密度)的數(shù)字可視光盤(pán)-隨機(jī)存儲(chǔ)器(DVD-RAM)。為每個(gè)扇面提供頭部22、23、24，盤(pán)的記錄區(qū)域被細(xì)分為同軸的環(huán)狀區(qū)。一個(gè)區(qū)中的每個(gè)軌跡區(qū)段容納一個(gè)扇面，且相關(guān)的頭部包含那個(gè)扇面的物理地址。一圈中每個(gè)區(qū)有固定數(shù)目的扇面，且沿徑向向外的每下一個(gè)區(qū)的扇面數(shù)目增加一個(gè)。每圈第一個(gè)扇面的頭部24沿徑向排列。余下的頭部22、23被排列在區(qū)內(nèi)，而在所述區(qū)內(nèi)一圈中記錄的數(shù)據(jù)的數(shù)量按照CAV系統(tǒng)(恒定角速度)保持為恒量。該盤(pán)的格式被稱(chēng)為ZCLV(分區(qū)的CAV)。然而先有技術(shù)的ZCLV盤(pán)由于有大量的頭部而使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力有明顯的損失。這種損失稱(chēng)為開(kāi)銷(xiāo)，本發(fā)明減少了這種開(kāi)銷(xiāo)。
圖3顯示依照本發(fā)明的分區(qū)的光盤(pán)。該盤(pán)具有從內(nèi)直徑32到外直徑33之間的記錄區(qū)域31。所述記錄區(qū)域包括圓形或螺旋形的軌跡(如圖1所示)，所述軌跡被頭部34斷開(kāi)而形成各軌跡區(qū)段。頭部沿徑向排列，尤其是，頭部的始端沿徑向直線36排列。盤(pán)的記錄區(qū)域31被細(xì)分為同軸的環(huán)狀區(qū)，而在每個(gè)區(qū)中軌跡區(qū)段被安排用于記錄相同數(shù)量的數(shù)據(jù)。區(qū)內(nèi)始端的密度為標(biāo)定等級(jí)，也就是說(shuō)為CLV密度，并與相關(guān)的軌跡區(qū)段的徑向位置成比例地減小，而在下一個(gè)區(qū)的始端密度被設(shè)定在標(biāo)定等級(jí)。因此每個(gè)區(qū)內(nèi)的密度都依照CAV系統(tǒng)。整個(gè)記錄區(qū)域的平均密度稍稍低于標(biāo)定CLV等級(jí)，這種區(qū)損失依賴(lài)于區(qū)的數(shù)目，例如當(dāng)只有幾個(gè)大的區(qū)時(shí)區(qū)損失會(huì)大些。因此，一個(gè)區(qū)中的每個(gè)軌跡區(qū)段被安排來(lái)以軌跡區(qū)段的密度記錄相同的預(yù)定數(shù)量的數(shù)據(jù)，而在一個(gè)區(qū)中軌跡區(qū)段的平均軌跡區(qū)段密度基本上等于所說(shuō)的CLV密度。頭部被按照所述數(shù)據(jù)密度寫(xiě)入，依照CAV系統(tǒng)，所述密度在一個(gè)區(qū)內(nèi)向外遞減，頭部的末區(qū)段35被以不同的角度安排在徑向直線段35，在每個(gè)輻條上組成鋸齒狀結(jié)構(gòu)。在盤(pán)的一個(gè)實(shí)施例中，軌跡區(qū)段擁有表明各個(gè)軌跡區(qū)段的的密度的周期特性。在讀出設(shè)備的掃描過(guò)程中，周期特性以掃描單位例如伺服信號(hào)或數(shù)據(jù)讀出信號(hào)產(chǎn)生周期性信號(hào)。該周期信號(hào)可以例如通過(guò)將鎖相環(huán)線路鎖定于周期信號(hào)而被用于使數(shù)據(jù)記錄或讀出同步。周期特性可能是在方向上與軌跡相垂直的軌跡位置的變量，被稱(chēng)為波動(dòng)，或是軌跡的寬度或深度的其它變量。專(zhuān)利文獻(xiàn)US4901300(D2)說(shuō)明了沒(méi)有頭部的CLV盤(pán)例如CD-R的軌跡波動(dòng)。在依照本發(fā)明的分區(qū)的盤(pán)的一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)區(qū)內(nèi)的軌跡波動(dòng)被沿徑向排列。一個(gè)軌跡區(qū)段內(nèi)的波動(dòng)數(shù)目為常量，且一個(gè)固定數(shù)量的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)波動(dòng)，例如一個(gè)波動(dòng)是324信道比特，而一幀是6個(gè)波動(dòng)或1944個(gè)信道比特或給定信道代碼的155個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)。
圖4顯示頭部和扇面布局。圖4a以放大和示意的方式顯示一個(gè)被頭部斷開(kāi)的紋間表面/紋道圖案。第一紋道41被頭部區(qū)域40斷開(kāi)。第一紋間表面42在徑向上與第一紋道41相連，且隨后是更多的紋道和紋間表面。紋道擁有橫向的位置變化排列在紋道之間的所謂的波動(dòng)。頭部區(qū)域被細(xì)分為用于紋道頭部的第一區(qū)段43和用于紋間表面的第二區(qū)段44。因此，代表位置信息的地址標(biāo)記45的讀出不受源于徑向相鄰區(qū)域的地址標(biāo)記的干涉所擾亂。
圖4b顯示表示被存儲(chǔ)信息的邏輯分配的頭部和軌跡區(qū)段布局。長(zhǎng)度的單位是波動(dòng)周期，它與上面解釋的固定數(shù)目的信道比特相對(duì)應(yīng)。首先，給出頭部40，它被細(xì)分為紋道頭部區(qū)段43和紋間表面頭部區(qū)段44。其后跟著的是有5個(gè)波動(dòng)的用于控制對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀出的控制區(qū)段46。控制區(qū)段46被細(xì)分為間隙(直接與頭部相連的不寫(xiě)入?yún)^(qū)域)、用于起動(dòng)寫(xiě)入操作的保護(hù)區(qū)(在開(kāi)始點(diǎn)處可用于阻止磨損的一些變化)、用于鎖定可變頻率振蕩器的VFO區(qū)域、以及用于使信道代碼邏輯性同步的SYNC圖案。在控制區(qū)段46之后跟著存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域47，其長(zhǎng)度依賴(lài)于軌跡區(qū)段的徑向位置。在下一個(gè)頭部區(qū)域之前的軌跡區(qū)段最末部分48被細(xì)分為用于結(jié)束信道代碼編碼的后部緩沖區(qū)PA、與控制區(qū)段46的間隙和保護(hù)區(qū)域有著相似功能的第二個(gè)保護(hù)區(qū)和間隙。
圖4c顯示邏輯數(shù)據(jù)格式。用戶(hù)數(shù)據(jù)被細(xì)分為具有固定長(zhǎng)度2000字節(jié)(2kByte)的扇面142，其每個(gè)在記錄時(shí)均要求有例如98個(gè)的波動(dòng)。一定數(shù)量的扇面例如32個(gè)，被連接在一起形成ECC塊，其中包含了用于糾正ECC塊內(nèi)任意一處的錯(cuò)誤的錯(cuò)誤糾正碼。這樣一個(gè)長(zhǎng)的ECC塊提供了對(duì)于突發(fā)錯(cuò)誤的更好保護(hù)，并組成被寫(xiě)入數(shù)據(jù)的最小數(shù)量。同樣如果只需要改變一個(gè)扇面，則將重新寫(xiě)入包括重新計(jì)算的錯(cuò)誤碼的整個(gè)ECC塊。只有幾個(gè)波動(dòng)的連接扇面141被儲(chǔ)備作為ECC塊之間的緩沖區(qū)以使這些塊得到獨(dú)立寫(xiě)入。通常連接扇面中寫(xiě)有偽造的數(shù)據(jù)以確保不留有中間的空白區(qū)域。顯然ECC塊并不剛好符合一個(gè)軌跡區(qū)段，所述塊可以比一個(gè)軌跡區(qū)段中的數(shù)據(jù)區(qū)域47大或者小?？梢杂蓧K的長(zhǎng)度、塊的地址和軌跡區(qū)段的大小很容易地計(jì)算出ECC塊的實(shí)際開(kāi)端，它以預(yù)定的方式隨徑向位置而變。所述計(jì)算給出軌跡號(hào)碼、該軌跡內(nèi)的頭部號(hào)碼和例如用波動(dòng)的數(shù)目表示的離開(kāi)所述頭部的距離。在所述光盤(pán)的實(shí)施例中，頭部中的位置信息包括表示軌跡的徑向位置的軌跡號(hào)碼和表示頭部的角度位置的頭部號(hào)碼。應(yīng)當(dāng)指出，指定的頭部在塊內(nèi)將總是有一個(gè)指定的地址并總會(huì)在距該頭部已知距離處設(shè)置下一個(gè)塊。在所述光盤(pán)的實(shí)施例中，頭部中的位置信息包括指示位于在該頭部的塊的塊地址和指示從該頭部到下一個(gè)塊的開(kāi)始處的距離的下一個(gè)塊的指示器。所述塊地址可以是在所述頭部之前并且包括所述頭部的塊的開(kāi)始，或者它可以是下一個(gè)塊開(kāi)始處的地址。
圖5和圖6顯示依照本發(fā)明的用于掃描記錄載體1的設(shè)備。圖5的設(shè)備被安排用于讀出與圖1或圖3中顯示的記錄載體相同的記錄載體1。該設(shè)備擁有用以掃描記錄載體上的軌跡的讀出頭52和包含用于旋轉(zhuǎn)記錄載體1的驅(qū)動(dòng)裝置55的讀出控制裝置；包含例如信道解碼器和錯(cuò)誤糾正器的讀出單元53；跟蹤裝置51和系統(tǒng)控制單元56。讀出頭包含一個(gè)已知類(lèi)型的用于產(chǎn)生聚焦于記錄載體的記錄層的軌跡上的輻射點(diǎn)66的光學(xué)系統(tǒng)，該輻射點(diǎn)由被光學(xué)元件導(dǎo)向的輻射光束65產(chǎn)生。輻射光束65由輻射源例如激光二極管產(chǎn)生。讀出頭還包含用于將輻射光束65聚焦于記錄層上的聚焦調(diào)節(jié)器和用于將點(diǎn)66沿徑向精確定位于軌跡的中心的跟蹤調(diào)節(jié)器59。跟蹤調(diào)節(jié)器59可包含用于徑向移動(dòng)光學(xué)元件的線圈，或被安排用于改變反射元件的角度，該反射元件位于讀出頭的可移動(dòng)部分或在光學(xué)系統(tǒng)的一部分被安裝在固定位置的情況下位于讀出頭的固定位置。由記錄層反射的輻射被常用類(lèi)型的探測(cè)器例如四象限二極管探測(cè)，以產(chǎn)生包含讀出信號(hào)的探測(cè)信號(hào)57、跟蹤錯(cuò)誤和聚焦錯(cuò)誤信號(hào)。所述設(shè)備配備有耦合到讀出頭的用于接收來(lái)自讀出頭的跟蹤錯(cuò)誤信號(hào)并控制跟蹤調(diào)節(jié)器59的跟蹤裝置51。在讀出過(guò)程中，讀出信號(hào)在讀出單元53中被轉(zhuǎn)換成輸出信息，由箭頭64表示。所述裝置配備有當(dāng)掃描記錄載體上軌跡的頭部區(qū)域時(shí)用于探測(cè)頭部區(qū)域和從探測(cè)信號(hào)57檢索地址信息的頭部探測(cè)器50。頭部探測(cè)裝置被安排用于基本上以數(shù)據(jù)密度從頭部讀出位置信息，該數(shù)據(jù)密度基本上與CLV中用的恒定密度相一致。所述設(shè)備具有用于對(duì)讀出頭52沿軌跡的徑向粗略定位的定位裝置54，精確定位由跟蹤裝置59完成。該設(shè)備還配備有系統(tǒng)控制單元56，用于從控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或從用戶(hù)接收指令、并且通過(guò)控制線58、例如與驅(qū)動(dòng)裝置55相連的系統(tǒng)總線、定位裝置54、頭部探測(cè)器50、跟蹤裝置51和讀出單元53而控制所述設(shè)備。為此，系統(tǒng)控制單元包括控制電路，例如微處理器；程序存儲(chǔ)器；以及控制門(mén)，用以執(zhí)行以下說(shuō)明的操作。系統(tǒng)控制單元56也可以用邏輯回路中的狀態(tài)機(jī)的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)指出，頭部被設(shè)置在CAV位置，并因此軌跡區(qū)段中的數(shù)據(jù)的數(shù)量依賴(lài)于其徑向位置。讀出單元53被安排用于從讀出的數(shù)據(jù)中去除頭部，該去除可由頭部探測(cè)器50通過(guò)控制線58加以控制。另外，讀出裝置配備有去除格式裝置(deformatting means)，用以識(shí)別和去除頭部并進(jìn)一步控制來(lái)自數(shù)據(jù)流的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，如下面參照?qǐng)D8所說(shuō)明的，讀出設(shè)備被安排用于讀出具有連續(xù)波動(dòng)的軌跡的盤(pán)。讀出控制裝置被安排用于探測(cè)周期特性和依賴(lài)于數(shù)據(jù)的讀出，所說(shuō)數(shù)據(jù)在一個(gè)區(qū)內(nèi)每個(gè)軌跡上有相同的預(yù)定數(shù)量。讀出時(shí)鐘與周期特性同步，并且在周期特性的每一種情況下，讀出單元53讀出固定數(shù)目的信道比特。在一個(gè)實(shí)施例中讀出控制裝置被安排用于從跟隨在未記錄區(qū)域后的軌跡區(qū)域中檢索數(shù)據(jù)。讀出時(shí)鐘與未記錄區(qū)域的周期特性同步，因此在掃描未記錄區(qū)域的過(guò)程中調(diào)整了讀出速度。
系統(tǒng)控制單元56被安排來(lái)執(zhí)行位置信息的恢復(fù)和以下的定位操作。從來(lái)自用戶(hù)或來(lái)自控制計(jì)算機(jī)的接收到的指令中導(dǎo)出所需要的塊地址。基于已知的每個(gè)軌跡區(qū)段中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)量而計(jì)算出用軌跡號(hào)碼和頭部號(hào)碼以及離開(kāi)所述頭部的距離表示的塊位置。可將表格用于分區(qū)格式，給出每個(gè)區(qū)的第一塊地址和一個(gè)區(qū)中軌跡區(qū)段的固定長(zhǎng)度。定出從現(xiàn)有位置到所需要的軌跡號(hào)碼的徑向距離而且產(chǎn)生一個(gè)使定位裝置54將讀出頭52沿徑向移動(dòng)到所需要的軌跡的控制信號(hào)。在該頭部之后未達(dá)到計(jì)算出與該頭部的距離之前，任何的數(shù)據(jù)都被摒棄，而來(lái)自所需要的塊的數(shù)據(jù)從參照?qǐng)D4c說(shuō)明的連接扇面中的連接位置讀出。實(shí)踐中，所有開(kāi)始于頭部的數(shù)據(jù)都將被讀出，而任何在所要求的塊的開(kāi)端之前的數(shù)據(jù)都將被摒棄，并且為了讀出的目，連接位置與塊的起點(diǎn)實(shí)際上相等。
系統(tǒng)控制單元56最好被安排用于組合來(lái)自第一軌跡區(qū)段的第一數(shù)量的數(shù)據(jù)和來(lái)自后繼的軌跡區(qū)段的至少另一個(gè)數(shù)量的數(shù)據(jù)，所述至少另一個(gè)數(shù)量的數(shù)據(jù)包括從直至下一個(gè)連接位置的軌跡區(qū)段中檢索出來(lái)的最后數(shù)量的數(shù)據(jù)。因此，整個(gè)ECC塊包括來(lái)自第一個(gè)被讀的軌跡區(qū)段部分的第一數(shù)量、來(lái)自最后一個(gè)被讀的軌跡區(qū)段的最后數(shù)量和同樣多的來(lái)自第一和最后軌跡區(qū)段之間的軌跡區(qū)段的中間數(shù)量。
圖6顯示用于在依照本發(fā)明的一種類(lèi)型的記錄載體上寫(xiě)入信息的設(shè)備，該類(lèi)載體可用例如磁-光或光學(xué)方式(通過(guò)相變或染色)借助于電磁輻射束65進(jìn)行(重)寫(xiě)入。該設(shè)備也準(zhǔn)備用于讀出，因此除了以下幾點(diǎn)它有寫(xiě)入/讀出頭62、有包括用于旋轉(zhuǎn)記錄載體1的驅(qū)動(dòng)裝置55的記錄控制裝置、有包括例如格式化元件、錯(cuò)誤編碼器和信道編碼器的寫(xiě)入單元60、有跟蹤裝置51和系統(tǒng)控制裝置56以外，它包含如上述用圖5說(shuō)明的設(shè)備的相同元件。寫(xiě)入/讀出頭62具有與讀出頭52相同的功能并同時(shí)具有寫(xiě)入功能且與寫(xiě)入單元60相耦合。代表寫(xiě)入裝置60的輸入(同箭頭63表示)的信息依照格式化和編碼規(guī)則被分布在邏輯和物理扇面上并轉(zhuǎn)換為用于寫(xiě)入/讀出頭62的寫(xiě)入信號(hào)61。系統(tǒng)控制單元56被安排用于控制寫(xiě)入裝置60和完成位置信息的恢復(fù)以及如上述對(duì)讀出設(shè)備所作說(shuō)明的定位操作。在寫(xiě)入操作過(guò)程中，在記錄載體上形成代表信息的標(biāo)記。用于在光盤(pán)上進(jìn)行記錄的信息的寫(xiě)入和讀出以及可用的格式化、錯(cuò)誤糾正和信道編碼規(guī)則，在本專(zhuān)業(yè)內(nèi)是眾所周知的，例如，從CD系統(tǒng)得知。具體地說(shuō)，頭部探測(cè)裝置50被安排用于基本上以數(shù)據(jù)密度從頭部讀出位置信息，該密度基本上與CLV中用的恒定密度相一致。在記錄設(shè)備或讀出設(shè)備中，頭部探測(cè)裝置與由時(shí)鐘產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的數(shù)據(jù)時(shí)鐘同步。數(shù)據(jù)時(shí)鐘也被用于控制寫(xiě)入裝置60和/或讀出單元53。系統(tǒng)控制單元56基于徑向位置、區(qū)和盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速率控制時(shí)鐘產(chǎn)生裝置。在所述設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)鐘產(chǎn)生裝置包含例如安裝在頭部探測(cè)裝置中的鎖相環(huán)，該鎖相環(huán)在掃描過(guò)程中被鎖定于軌跡的周期特性，如波動(dòng)。在頭部52、62跳變到一個(gè)新的掃描位置時(shí)，時(shí)鐘產(chǎn)生裝置可被預(yù)設(shè)到新位置的數(shù)據(jù)時(shí)鐘值，或者所述鎖相環(huán)的帶寬可以被增加以迅速鎖定到新的波動(dòng)頻率。因此，記錄控制裝置被安排用于探測(cè)周期特性并將鎖相環(huán)鎖定到該特性的周期。預(yù)定的固定數(shù)目的信道比特被與周期特性的每一種情況相對(duì)應(yīng)地記錄下來(lái)，在一個(gè)區(qū)中，軌跡的一圈中的周期特性的數(shù)目是常數(shù)，與一個(gè)區(qū)內(nèi)的每個(gè)軌跡中的預(yù)定數(shù)據(jù)數(shù)量相同。
圖7顯示區(qū)邊界處的紋間表面/紋道圖案。標(biāo)有L(紋間表面)和G(紋道)的軌跡將被自左至右地掃描并由螺旋線(未顯示)連接到圖的左邊。所述軌跡擁有波動(dòng)或表示軌跡區(qū)段的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度的其它預(yù)形成的變化。第一個(gè)紋道軌跡71是第一個(gè)區(qū)的最后一個(gè)軌跡并具有與該區(qū)中的數(shù)據(jù)密度相一致的波動(dòng)，所述第一個(gè)紋道軌跡的最后部分顯示在該圖的所述左邊。在被頭部區(qū)域70斷開(kāi)后，第一個(gè)紋道軌跡71延續(xù)成為屬于下一個(gè)區(qū)的紋道軌跡73，后者擁有依照下一個(gè)區(qū)的波動(dòng)，因此中間的紋間表面軌跡72形成區(qū)的邊界74。從區(qū)到區(qū)一個(gè)軌跡區(qū)段中的波動(dòng)數(shù)目可以增加，例如增加一個(gè)波動(dòng)或增加有6個(gè)波動(dòng)的一幀。在紋間表面/紋道格式中波動(dòng)體現(xiàn)在紋道中，而在紋間表面上兩個(gè)相鄰的紋道的波動(dòng)都被加入到伺服信號(hào)中。在兩個(gè)區(qū)之間的紋間表面72上，兩個(gè)具有稍微不同的周期的波動(dòng)間存在有干涉，例如，當(dāng)一個(gè)區(qū)的邊界上的軌跡區(qū)段中的波動(dòng)數(shù)目增加一幀(6個(gè)波動(dòng))時(shí)，伺服信號(hào)會(huì)6次消失為0。在區(qū)的邊界的每個(gè)軌跡區(qū)段只增加一個(gè)波動(dòng)的優(yōu)越性是，只發(fā)生一次伺服信號(hào)的消失。在邊界軌跡區(qū)段中有一個(gè)或幾個(gè)(伺服信號(hào)的)消失給出了在頭部之前足夠長(zhǎng)的區(qū)域使伺服信號(hào)呈現(xiàn)足夠的幅度以保持所述鎖相環(huán)的鎖定。這樣在邊界軌跡區(qū)段對(duì)頭部的讀出也成為可能，并且甚至可能在這樣的軌跡區(qū)段記錄數(shù)據(jù)。另外，可以跳過(guò)所述邊界軌跡區(qū)段，且甚至于至少有一個(gè)頭部直接跟隨一個(gè)邊界圈。紋間表面軌跡72的伺服信號(hào)中有兩個(gè)不同波動(dòng)的干涉，并且不易用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。可對(duì)記錄和讀出設(shè)備進(jìn)行額外的測(cè)量以計(jì)算干擾的影響，但在實(shí)際的實(shí)施例中紋間表面軌跡72并不是整圈都用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，未使用的圈形成帶邊界74。應(yīng)該指出，在邊界74上，第一個(gè)紋間表面頭部76、第二個(gè)紋間表面頭部77等等，直至最后一個(gè)紋間表面頭部78因?yàn)樗龈蓴_而不能被可靠地讀出。在所述盤(pán)(為可靠操作的目的)的實(shí)施例中，兩個(gè)附加的頭部不被利用，導(dǎo)致一圈中在8個(gè)頭部有125個(gè)未利用的紋間表面軌跡。在所述盤(pán)(為對(duì)稱(chēng)的緣故，即紋間表面和紋道有相同的總存儲(chǔ)能力)的實(shí)施例中，紋道軌跡的(存儲(chǔ))能力也受在每個(gè)帶邊界跳過(guò)相同數(shù)量的紋道軌跡的限制，如圖7中紋道軌跡73所示。
圖8顯示有波動(dòng)軌跡的光盤(pán)1。記錄區(qū)域81被細(xì)分為三個(gè)同軸的、環(huán)狀的區(qū)82、83和84。每個(gè)區(qū)擁有波動(dòng)的、圓形的或螺旋形的軌跡85。內(nèi)區(qū)84有例如n個(gè)波動(dòng)周期，中間區(qū)83有n+8個(gè)周期而外區(qū)有n+16個(gè)周期。波動(dòng)的數(shù)目和增加的數(shù)目只為作圖的目的而進(jìn)行選擇。區(qū)的開(kāi)始處的周期特性的數(shù)目必須與其到盤(pán)的中心的徑向距離成正比。由于選擇適當(dāng)尺寸的區(qū)，區(qū)與區(qū)之間的周期特性的數(shù)目差異可被選擇得相對(duì)于一個(gè)圈的周期特性的總數(shù)目而言較小。例如，對(duì)大量的區(qū)(100個(gè))，區(qū)與區(qū)之間可實(shí)現(xiàn)只有幾個(gè)波動(dòng)周期的差別(對(duì)于從直徑n到2n的徑向范圍為1％)。合成信號(hào)具有很強(qiáng)的與周期(例如波動(dòng)頻率)相關(guān)的分量，并因?yàn)閬?lái)自相鄰軌跡的信號(hào)的道間串?dāng)_或疊加而被以相對(duì)低的頻率進(jìn)行幅度調(diào)制。由于實(shí)際的原因，周期性的差別被選擇為偶數(shù)，如4、6、8、16、32、48或64，其中波動(dòng)的數(shù)目在最內(nèi)層區(qū)為大約3200。通過(guò)選擇如此低的差別，可以控制干擾信號(hào)并將最大干擾置于預(yù)定位置。在一個(gè)實(shí)施例中，在以上參照?qǐng)D1a和3描述的具有頭部的盤(pán)格式中，最大的干擾可設(shè)在與頭部相關(guān)的位置。詳細(xì)地說(shuō)，最大干擾設(shè)在頭部之前盡可能遠(yuǎn)的地方，因?yàn)殒i相環(huán)有充分的信號(hào)來(lái)進(jìn)行同步，所以頭部可被可靠地探測(cè)。這樣，在一個(gè)實(shí)施例中，所述盤(pán)具有紋間表面紋跡格式，并且把紋間表面限制在兩個(gè)相鄰區(qū)之間的波動(dòng)相位差別在頭部附近基本上為0。一種有優(yōu)勢(shì)的選擇是每個(gè)軌跡區(qū)段只有一個(gè)波動(dòng)差別，因此可將最大干擾定位于邊界軌跡區(qū)段的中部而最小干擾定位于頭部。
圖9顯示在區(qū)邊界產(chǎn)生的伺服信號(hào)。第一個(gè)信號(hào)91有周期數(shù)n，并可在對(duì)區(qū)的最后一個(gè)軌跡作整圈掃描時(shí)產(chǎn)生。第三個(gè)信號(hào)93由下一個(gè)區(qū)的第一個(gè)軌跡產(chǎn)生，并有n+4個(gè)周期。第二個(gè)信號(hào)92由兩個(gè)區(qū)之間的邊界軌跡產(chǎn)生，并顯示來(lái)自組合兩個(gè)不同波動(dòng)頻率的伺服信號(hào)的干擾。由于周期的數(shù)目差別為4，所述信號(hào)在4個(gè)位置顯示出消失94。第二個(gè)信號(hào)92在掃描兩個(gè)有波動(dòng)紋道的區(qū)之間的中間紋間表面時(shí)產(chǎn)生，因此信號(hào)是兩個(gè)波動(dòng)之和并發(fā)生完全消失。在一個(gè)不同的實(shí)施例中，干擾由兩個(gè)相鄰軌跡的信號(hào)串?dāng)_引發(fā)，并發(fā)生部分消失(幅度變化)而不是完全消失。當(dāng)記錄數(shù)據(jù)時(shí)邊界軌跡可被跳過(guò)，或者當(dāng)一個(gè)(部分)消失發(fā)生時(shí)鎖相環(huán)可被控制為保持鎖定。
圖10a顯示在波動(dòng)軌跡區(qū)段和頭部的相位跳變。上部軌跡100是被包括紋道頭部104的頭部斷開(kāi)的紋道，并在斷開(kāi)之后延續(xù)。與之相連的是由紋間表面形成的第二個(gè)軌跡101，并被包括紋間表面頭部105的頭部斷開(kāi)。紋間表面紋道圖案在記錄區(qū)域中重復(fù)。紋道擁有橫向的位置調(diào)制，即所謂的波動(dòng)，其一個(gè)周期用箭頭102表示。所述波動(dòng)在頭部前面預(yù)定距離處斷開(kāi)紋間表面/紋道圖案而擁有相位跳變103。這里顯示的180度的相位跳變最容易被探測(cè)，但也可用其它值，例如用表示其它控制信息的圖案。在一個(gè)實(shí)施例中相位跳變?nèi)鐖D10顯示沿徑向排列。所述排列將使只有紋道的圖案中的道間串?dāng)_最小化并且當(dāng)掃描紋間表面/紋道圖案的邊界紋間表面時(shí)給出清晰的相位跳變信號(hào)。
圖10b顯示區(qū)邊界的波動(dòng)軌跡區(qū)段中的相位跳變。其分區(qū)的盤(pán)已在上文中參照?qǐng)D3和7加以說(shuō)明。圖中假設(shè)盤(pán)的中心位于下方(未顯示)而且由中心(=圖中的上方)向外進(jìn)行掃描。圖的下部顯示第一個(gè)區(qū)，其最后一個(gè)軌跡108延續(xù)到下一個(gè)區(qū)作為其第一個(gè)軌跡109。盡管第一個(gè)區(qū)的相位跳變110被排列在邊界紋間表面107且第二個(gè)區(qū)的相位跳變103也被排列在邊界紋間表面107，由于一圈中波動(dòng)的數(shù)目增加的事實(shí)，并不存在精確的排列。在所示例子中，相位跳變被選擇發(fā)生在斷開(kāi)之前的一個(gè)完整波動(dòng)。所述距離可能依賴(lài)于其它參數(shù)，如區(qū)或徑向位置，但在最佳實(shí)施例中該距離與固定數(shù)目的信道比特相對(duì)應(yīng)，該信道比特被以與頭部中的位置信息相同的密度記錄。
盡管已經(jīng)通過(guò)在每一圈中用4或8個(gè)頭部的實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但很清楚的是，其它數(shù)目或數(shù)目的組合可運(yùn)用于本發(fā)明。另外，已說(shuō)明了可記錄類(lèi)型的盤(pán)，但本發(fā)明也可應(yīng)用于包含記錄數(shù)據(jù)的盤(pán)，或只讀類(lèi)型的盤(pán)。此外，本發(fā)明在于一切新的特征或特征組合。相關(guān)文件清單(D1)EP-A 587019光盤(pán)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)(D2)US4,901,300波動(dòng)的CLV光盤(pán)(PHN12.398)
權(quán)利要求
1．一種光盤(pán)，它包括用于按記錄密度用光學(xué)記號(hào)記錄編碼的數(shù)據(jù)的記錄區(qū)域，所述記錄區(qū)域包括擁有伺服圖案的圓形或螺旋形的軌跡，其伺服圖案包括與軌跡區(qū)段交替的頭部，該頭部包括以頭部密度編碼的位置信息，且所述軌跡區(qū)段包含周期特性，其特征在于所述周期特性的相位包括在每個(gè)頭部之前預(yù)定距離處的相位跳變。
2．權(quán)利要求1中的光盤(pán)，其特征在于所述相位跳變?yōu)橄辔坏怪谩?br> 3．權(quán)利要求1或2中的光盤(pán)，其特征在于所述周期特性包括徑向的軌跡波動(dòng)。
4．權(quán)利要求1、2或3中的光盤(pán)，其特征在于所述頭部為徑向排列的并且相應(yīng)的相位跳變?yōu)閺较蚺帕械摹?br> 5．權(quán)利要求1、2、3或4中的光盤(pán)，其特征在于所述預(yù)定距離對(duì)應(yīng)于所述頭部密度下的固定的數(shù)據(jù)量。
6．權(quán)利要求1至5的任何一個(gè)中的光盤(pán)，其特征在于所述記錄區(qū)域包含記錄數(shù)據(jù)。
7．權(quán)利要求6中的光盤(pán),基特征在于所述光盤(pán)為只讀類(lèi)型。
8．一種記錄設(shè)備，它用于在光盤(pán)上記錄數(shù)據(jù)，該光盤(pán)包括有圓形或螺旋形軌跡的記錄區(qū)域并擁有包括與軌跡區(qū)段交替的頭部的伺服圖案，軌跡區(qū)段包含周期特性，且頭部包含以頭部密度編碼的位置信息，所述設(shè)備包含記錄頭、記錄控制裝置和用于將記錄頭定位于軌跡上將被記錄的位置的定位裝置，所述定位裝置包括用于從所述頭部檢索位置信息的頭部探測(cè)裝置，其特征在于所述頭部探測(cè)裝置被安排用于探測(cè)在每個(gè)頭部之前預(yù)定距離處的周期特性的相位的相位跳變。
9．權(quán)利要求8中的記錄裝置，其特征在于所述記錄控制裝置被安排用于控制依賴(lài)于周期特性的記錄速度。
10．一種讀出裝置，它用于從光盤(pán)讀出數(shù)據(jù)，所述光盤(pán)有包含圓形或螺旋形軌跡的記錄區(qū)域，并擁有包括與軌跡區(qū)段交替的頭部的伺服圖案，所述軌跡包含周期特性，并且所述頭部包括以頭部密度編碼的位置信息，所述裝置包含讀出頭、讀出控制裝置和用于將讀出頭定位于軌跡上將被讀出的位置的定位裝置，所述定位裝置包括用于從所述頭部檢索位置信息的頭部探測(cè)裝置，其特征在于所述頭部探測(cè)裝置被安排用于探測(cè)在每個(gè)頭部之前預(yù)定距離處的周期特性的相位的相位跳變。
11．權(quán)利要求10中的讀出裝置，其特征在于所述讀出控制裝置被安排用于通過(guò)在掃描未記錄區(qū)域過(guò)程中根據(jù)所述周期特性調(diào)節(jié)讀出速度而從跟隨在未記錄區(qū)域之后的軌跡的區(qū)域中檢索數(shù)據(jù)。
12．權(quán)利要求10或11中的讀出裝置，其特征在于所述頭部探測(cè)裝置被安排用于在掃描未記錄區(qū)域的過(guò)程中探測(cè)相位跳變以便從跟隨在所述未記錄區(qū)域后的軌跡區(qū)域中檢索數(shù)據(jù)。
全文摘要
描述一種用于記錄數(shù)據(jù)的光盤(pán),該光盤(pán)具有用于按記錄密度用光學(xué)記號(hào)記錄編碼數(shù)據(jù)的記錄區(qū)域。所述記錄區(qū)域有圓形或螺旋形的軌跡,這些軌跡擁有包含與軌跡區(qū)段交替的頭部的伺服圖案。所述頭部包含用預(yù)先形成的標(biāo)志編碼的位置信息。軌跡區(qū)段包含周期特性,例如波動(dòng),以便使數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和讀出操作同步。為了可靠地探測(cè)頭部,周期特性的相位包括在每個(gè)頭部,前面預(yù)定距離處的相位跳變。
文檔編號(hào)G11B11/105GK1286789SQ99801682
公開(kāi)日2001年3月7日 申請(qǐng)日期1999年7月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月4日
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