專利名稱：記錄載體和用于掃描該記錄載體的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種記錄載體，該載體包括表示用于記錄信息塊的信息軌跡的伺服軌跡，所述信息塊由具有以信道比特表示的長度的標記代表，該伺服軌跡具有一物理參數為周期性變量的擺動，同時伺服軌跡構成以軌跡間距t為間隔基本平行的同心圓或螺旋形。
本發明還涉及包括用于寫和/或讀信息塊的裝置的記錄和/或重放設備，所述信息塊由具有以記錄載體上信息軌跡中的信道比特表示的長度的標記所代表，其中所述設備包括用于掃描伺服軌跡和檢索記錄載體信息的裝置。
本發明還涉及一種用于制造記錄載體的方法。
從WO00/43996(PHN17323)中已知一種開頭段落中定義的用于讀和/或寫信息的記錄載體和設備。信息被編碼為信息信號，該信號包括時間碼并且可以根據該時間碼被劃分成信息塊，象在CD-ROM或DVD+RW上一樣，時間碼用于尋址。記錄載體具有伺服軌跡，通常稱作預制凹槽，在掃描軌跡時用于產生伺服信號。一物理參數，例如預制凹槽的徑向位置周期性的變化構成了所謂的擺動。在掃描軌跡的過程中，該擺動導致伺服信號的變化并產生一擺動信號。
已知系統的問題在于擺動信號受串話干擾。該問題在新型光記錄系統，例如DVD和DVR中變得日益嚴重，因為在這些高密度系統(即使考慮通過光學參數進行測量時)中軌跡之間更加接近，因此軌跡之間的串擾增加了。
本發明的一個目的是，例如，提供一種記錄載體和設備，其中在擺動信號中串擾的影響被減小。
根據本發明，如開始段落中定義的記錄載體具有權利要求1中的特征。另外，所述在開始段落中描述的記錄和/或重放設備具有權利要求6中的特征。本發明基于下列共識。許多光記錄格式包含用于產生寫時鐘的擺動。該擺動通常是無變化的以減少寫時鐘抖動。在帶有高數據密度例如DVD和DVR的格式中，軌跡之間相互靠近。這意味著中心軌跡上的光點不但查看到來自中心軌跡上的擺動的信號，而且查看到鄰近軌跡上的擺動的信號。在帶有恒定線密度格式中，例如單一凹槽的DVD和DVR，由于不同軌跡的略不相同的半徑，用中心軌跡上的光點查看到的鄰近軌跡上的擺動頻率略不同于中心軌跡上的擺動頻率。該串擾和頻差的結合引起擺動節拍在擺動的振幅和相位中的慢變化。在說明中給出了擺動節拍的計算細節。擺動節拍可能出現一個問題。一方面，擺動信號應該充分大以確保檢測擺動。另一方面，擺動信號應該充分小以便不扭曲高頻數據。在理想的情形中，擺動節拍是不存在的。為了減小擺動節拍的幅度，軌跡間距t和擺動周期p(也就是信道比特數*一個信道比特的長度)以這種方式被選出2πt/p≈n+1/2，其中n為整數。
記錄載體的另一個實施例的特征在于擺動周期和軌跡間距的關系為0.30＜2πt/p-n＜0.70。不可能總是選擇上面定義的最佳值1/2。這是因為來自于盤格式的限制(例如，總擺動長度應該包括整數個擺動，在記錄單元塊中應該有整數個擺動，等等)。尤其是，值n＝0為合適的選擇，那是因為擺動周期取其最大值。
記錄載體的另一實施例的特征在于，擺動周期p的長度對應于整數m乘以一個信道比特長度。這種固定關系的優點在于，寫過程能被容易的鎖定到檢測到的擺動信號。這種關系的一個適當的例子為軌跡間距為320nm，信道比特的長度為80nm，和擺動長度為69乘以信道比特長度，從而得到值(2·π·320nm)/(69·80nm)＝0.364。
根據本發明另外優選實施例的方法、設備和記錄載體在另外的權利要求中給出。
通過下面描述的例子和參考附圖描述的實施例，本發明的這些和其它方面將是明顯的并被進一步的說明，其中
圖1表示具有伺服圖案的記錄載體；圖2表示擺動節拍(WOBBLE BEAT)；圖3表示用于產生比特時鐘的設備；圖4表示用于寫信息塊的設備；和圖5表示用于讀信息塊的設備；圖6表示計算出的節拍調制。
在圖中，對應于已經描述過的元件的部分具有相同的參考數字。
圖1a表示帶有用于記錄的軌跡9和中心孔10的盤狀記錄載體1。軌跡9被安排為與紋線(winding)3的螺旋圖案一致。圖1b是記錄載體1在線b-b處的截面，其中，透明襯底5上提供有記錄層6及保護層7。記錄層6是光可寫的，例如通過相位變換，或者是通過用于寫信息的設備而磁光可寫的，例如已知的可重寫CD或可重記錄CD。也可以通過生產過程來為記錄層提供信息，其中首先制作一個母盤，通過壓制，該盤在后續過程中被復制。信息被組織成信息塊，并由光學可讀標記表示，這些標記的形式為反射射線多和少的連續區域，例如CD中連續的不同長度的凹坑。在一個實施例中，可重寫類型的記錄媒體上的軌跡9由伺服圖案表示，該伺服圖案在空白記錄載體的制造過程中給出。該伺服圖案是由，例如預制凹槽4形成的，該凹槽使得寫入頭在掃描過程中能跟隨軌跡9。預制凹槽4可以被實現為深陷或凸起的部分，或使之具有與其周圍環境不同的材料特性。可選擇的，該伺服圖案可以包括稱作為脊和凹槽圖案的隆起和深陷的紋線之間的交替，帶有每條紋線上產生的從脊到槽的或相反的過渡。圖1c和1d表示兩個預制凹槽周期調制(擺動)的例子。該擺動在跟蹤伺服傳感器中產生額外的信號。該擺動為，例如調頻的，位置信息如地址，時間碼或紋線信息在調制中被編碼。以這種方式被提供位置信息的可重寫CD系統的描述可在US4,901,300(PHN12.398)和US5,187,699(PHN88.002)中找到。伺服圖案可以包括，例如規則分布的子圖案，該子圖案周期性地生成跟蹤信號。該描述是基于螺旋軌跡圖案中的信息存儲的，其中軌跡從內紋線到外紋線被填寫信息，例如象在CD-ROM中那樣。
圖2表示擺動節拍。可以清楚的看出，其中2πt/p最接近0.5的上面的跡線表現出最小的擺動節拍，。
在下面，概述了擺動節拍的計算。假定下列簡式用于鄰近軌跡的擺動線之間的串擾Ipp＝a0cos(2πs0/p)+a1cos(2πs1/p)+a-1cos(2πs-1/p)其中Ipp為推挽信號，ai(i＝-1，0，1)為通過光點在中心軌跡上測得的中心(i＝0)和鄰近(i＝-1，1)軌跡的擺動信號的振幅，si(i＝-1，0，1)為軌跡i從內側半徑直至涉及到的位置的總長度，p為擺動周期。
另外，假定所述軌跡為理想的螺旋形。那么沿軌跡的位置完全可以由沿軌跡s的長度、半徑r、或角度表示。如果該螺旋形具有軌跡間距t并在半徑rb開始，下列關系適用一理想螺線s＝π(r2-rb2)/t，
＝2π(r-rb)/t， 實際上盤上的螺旋形將不是理想的。然而，只要在局部接近理想，也就是在幾次旋轉的級別上理想就已足夠了。那么，理想螺線的公式能被應用，其限制是所述結果不依靠rb和b的精確值，而依靠rb和b的結果將要求螺線在整個盤上都是理想的。利用上面的公式，下面用于表示中心和鄰近軌跡的總長度的結果可以獲得s0＝π(r02-rb2)/t，s1＝π((r0+t)2-rb2)/t＝s0+2πr0+πt＝s0+2π(r0+t/2)＝s0+(0+b+π)t，s1＝π((r0-t)2-rb2)/t＝s0-2πr0+πt＝s0-2π(r0-t/2)＝s0-(0+b-π)t。
通過結合上面的公式，將獲得下面用于表示擺動節拍信號的表達式IPP=a0cos(2πs0/p)+a1cos(2πs1/p)+a-1cos(2πs-1/p)]]>=Re{a0ei2πs0/p+a1ei2πs1/p+a-1ei2πs-1/p}]]>=Re{a0ei2πs0/p(1+a1a0ei2π(s1-s0)/p+a-1a0ei2π(s-1-s0)/p)}]]>=Re{a0ei2πs0/p(1+a1a0ei2π(s1-s0)/p+a-1a0ei2π(s-1-s0)/p)}]]> 注意在快速變動擺動信號(圓括號外)和慢速變動擺動信號(圓括號內)之間設置一個間隔。
現在進行另外一個假設來自左側和右側軌跡的串擾相等，也就是，a-1＝a1。那么節拍信號可以被寫成 該節拍不但產生幅度調制(平方根因數)，而且引起相位調制(指數因數)。從這些表達式也可以清楚的看到一個節拍的周期等于p/2πt倍的總周期。例如在DVD+RW中，p＝4265.6nm，而t＝740nm，所以需要0.917轉來完成一個節拍周期。
用于表示節拍的振幅的最大和最小值被得到 也可以表示為 假定|cos(π2πtp)|<2a1a0]]>那么節拍振幅的最大值被給定為1+4a1a0|cos(π2πtp)|+4(a1a0)2]]>而最小值由下面兩個表達式之一表示如果|cos(π2πtp)|>2a1a0]]>則為1-4a1a0|cos(π2πtp)|+4(a1a0)2]]>如果|cos(π2πtp)|<2a1a0]]>則為1-cos2(π2πtp)]]>從上面表達式可以清楚的知道當|cos(π2πt/p)|為最小也就是2πt/p＝n+1/2，其中n為整數時，擺動節拍為最小。
圖3表示根據本發明，在記錄載體1的伺服圖案的基礎上產生比特時鐘的設備，該記錄載體通過馬達31而旋轉。馬達31可以以固定速度旋轉，或者該旋轉速度可根據伺服圖案而被控制。通過電磁射線束，讀出頭32以傳統的方式掃描軌跡。在讀出過程中，伺服圖案被掃描，并通過伺服信號發生器(未示出)產生用于控制讀出頭位置的伺服信號。在該設備中，通過解調器33，例如通過對擺動信號調制進行解調，可以從伺服信號中重新獲得盤和紋線信息。該調制可以包括地址或紋線的一些標識。這種紋線信息包括，例如相關紋線的紋線數Nt，并且還可能包括相關段的段數Ns，這些數值被傳遞給計算單元34。其次通過脈沖檢測器36，同步分量，例如擺動信號中的脈沖，被從伺服信號中檢測出來。這些檢測到的脈沖被傳送到鎖相環電路(PLL)37，在此它們與PLL37輸出處的比特時鐘38的一個分數部分相比較，這個分數由除法器35構成，除法器35將比特時鐘38除以一個可調的除數X。除數X可以是一個固定值，或者可以從位置數據(紋線數Nt和可能的段數Ns)和例如從一個標準中已知的，或從記錄載體上的盤信息中出現的軌跡間距，由計算單元34計算得到。除數X可以每條紋線計算一次并在除法器35中被調整。在另一個實施例中，除數X可以是預定的或更少次或更多次的，例如每段或每區上，被重新確定和計算。除數被調整的頻率越高，比特時鐘中就具有越精確的與徑向位置有關的頻率，因而，有更精確不變的比特長度。在對分區盤連續的掃描過程中，最好是比特時鐘變換的步驟盡可能少。除數X也可以在期望地址的基礎上預先為期望位置計算出來，例如當執行跳轉指令時。在那種情況下，系統控制單元的計算單元將獲得關于紋線數和可能的段數的信息。那么其優越之處在于，當執行跳轉時比特時鐘已經被設置為新值，該值應是基于到達期望的徑向位置而設置的。
圖4表示用于在盤狀記錄載體上寫信息塊的設備，其中的記錄載體例如是可以通過電磁射線束以磁光或光的方式(通過相位變換)可重寫的類型。該記錄載體與圖1中表示的記錄載體一樣。在寫操作過程中，表示信息的標記被形成在記錄載體上。該設備配有用來旋轉記錄載體1的驅動裝置45，并配有用于掃描軌跡的寫入頭42。該設備還配有用于從控制計算機系統或用戶那里接受指令并控制該設備的系統控制單元46。由此，系統控制單元包括，例如一個微處理器，一個程序存儲器和一些控制門，用來執行下面描述的過程及控制所述元件。該系統控制單元還可以被實現為一個邏輯電路形式的狀態機。通過定位裝置44用檢測到來自軌跡的位置信息將寫入頭42定位在軌跡的徑向方向上。根據已知的跟蹤和聚焦方法，寫入頭掃描帶有，例如，由于伺服圖案中的擺動而使調制出現在跟蹤信號中的軌跡。在定位裝置44中，跟蹤信號被解調，且其中的編碼位置信息被重新獲得并被傳遞給系統控制單元46。通過重獲的位置信息，寫入頭的徑向位置可以被確認。如果需要，出現在寫入裝置41輸入處的信息被分配到信息塊中，并轉換成寫信號以用于寫入頭42。寫入裝置41包括，例如一個誤差編碼器和一個信道編碼器。根據本發明，寫入裝置配有如上參考圖3所述的用于產生比特時鐘的時鐘裝置30，其中的比特時鐘被輸入到寫入裝置41。系統控制單元46控制定位裝置44、寫裝置41和驅動裝置45，并被配備以基于信息塊的地址計算紋線數和紋線中的角位置。系統控制單元以全比特長度(可能為簡單有理分數)執行該計算并且不會產生取整誤差。
圖5表示根據本發明的用于讀信息塊的讀設備。該設備具有用來旋轉盤狀記錄載體1的驅動裝置45和用來掃描記錄載體上的軌跡的讀出頭52。基于從記錄載體的標記獲得的信號，通過定位裝置44，讀出頭52被定位在軌跡的徑向方向上。根據傳統的差分相位檢測或差分時間檢測系統(DPD或DTD)，例如，反射射線可以被檢測器(未示出)所接收，其中檢測器被劃分成4個子檢測器。通過確定子檢測器信號之間的相位差或時間差，掃描點相對于記錄在軌跡中的一系列標記的位置可以被確定。在讀過程中，讀出頭52的信號被轉換成，例如包括一個信道解碼器和一個誤差糾正器的讀裝置43中的信息。根據本發明，該設備配有如參考圖3所述的用來產生比特時鐘的時鐘裝置30。該設備還配有用來控制設備的系統控制單元46，該系統控制單元具有對應于寫設備的系統控制單元的功能。比特時鐘耦合到讀裝置43并獨立于軌跡中的標記而產生。當在非寫區域之后的信息塊被寫時，這一點是很有利的，因為在信息塊之前的比特時鐘已經被設置為正確的值。在傳統類型的讀設備中，比特時鐘從讀信號中被重新獲得，例如通過鎖定在讀信號的PLL。根據本發明的讀設備的實施例中，時鐘裝置還被調整以鎖定在標記上。這樣，比特時鐘的頻率被位置，如圖3中所示，和比特時鐘與標記的讀信號之間的差值所控制。位置控制的優點在于，比特時鐘的附加鎖定范圍可以被很大程度地限制，因為期望的頻率已經基本被計算出來并被設定。對相位的校正以及，如果必要的話，對頻率的較小校正將在標記的基礎上通過附加鎖定來進行。在跳轉過程中或非寫區域存在時，僅通過計算的塊和/或可能通過同步分量脈沖，通過控制時鐘裝置30來實現附加鎖定。
權利要求
1.記錄載體，包括表示信息軌跡(9)的伺服軌跡(4)，信息軌跡用于記錄信息塊，該信息塊由具有用信道比特表示的長度的標記代表，其中伺服軌跡(4)具有一周期性的物理參變量的擺動，而且伺服軌跡構成了以軌跡間距t為間隔而基本保持平行的同心圓或螺旋形，其特征在于軌跡間距t和擺動周期p的長度是相關的，使得2πt/p≈n+1/2，其中n為整數。
2.如權利要求1所述的記錄載體，其中擺動周期長度和軌跡間距的關系為0.30＜2πt/p-n＜0.70。
3.如權利要求1所述的記錄載體，其中擺動周期長度和軌跡間距的關系為0.30＜2πt/p＜0.70。
4.如權利要求1所述的記錄載體，其中擺動周期p的長度對應于整數m乘以信道比特長度。
5.如權利要求4所述的記錄載體，其中一整個擺動周期中的信道比特數m為69。
6.記錄和/或重放設備，包括用于寫和/或讀信息塊的裝置，所述信息塊由具有由前述任一項權利要求所述的記錄載體的伺服軌跡上的信息軌跡(9)中的信道比特表示的長度的標記所表示，其中所述設備包括用于掃描伺服軌跡(4)和檢索記錄載體信息的裝置，其特征在于所述設備包括用于從權利要求1所述的記錄載體中產生擺動信號的裝置。
7.制造權利要求1-5任一項所述的記錄載體的方法，其中記錄載體提供有表示用于記錄信息塊的信息軌跡(9)的伺服軌跡(4)，所述信息塊由具有由信道比特表示的長度的標記代表，其中的伺服軌跡(4)提供有周期性的物理參變量，其特征在于軌跡間距t和擺動周期p，被以這樣一種方式2πt/p≈n+1/2選出，其中n為整數，p為每擺動的信道比特數乘以信道比特長度。
全文摘要
描述了一種記錄載體(1)，其具有表示用于記錄信息塊的信息軌跡(9)的伺服軌跡(4)，信息塊由標記表示，其中伺服軌跡(4)具有一個周期性變化的物理參數。由于串擾，在擺動信號中存在一個稱作擺動節拍的變量。軌跡間距t和擺動周期p以這樣一種方式2πt/p≈n+1/2選出，其中n為整數，p為擺動周期的長度。該選擇將導致擺動節拍減小。一種記錄和/或重放設備具有用于記錄/讀取信息塊和產生擺動信號的裝置。
文檔編號G11B7/24082GK1462444SQ02801340
公開日2003年12月17日 申請日期2002年4月18日 優先權日2001年4月24日
發明者C·M·舍普 申請人:皇家菲利浦電子有限公司