專利名稱：具有聚焦偏移區的光盤的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于通過在軌跡中寫入標記來記錄信息的可寫類型的記錄載體。
本發明還涉及用于掃描記錄載體的設備。
背景技術：
美國專利申請US2002/0150005描述了一種包括用來指示軌跡位置的引導槽(通常稱為預制槽(pregroove))的記錄載體，其中通過記錄光可讀標記，在軌跡中已預定方式代表信息。由于軌跡在橫向上的周期性偏移(還被稱為擺動)，導致預制槽彎曲。擺動可以根據附加信息諸如地址而周期地被改變。相應的掃描設備具有用于根據擺動生成跟蹤伺服信號的輔助檢測器，用于檢測(磁)頭相對于軌跡的空間偏差。跟蹤伺服信號用來控制致動器，以便在軌跡上確定該磁頭的位置。檢測擺動的周期變化，以檢索輔助信息，例如地址信息。為了最佳聚焦波束，該設備通過讀取提供有預制數據圖案(pattern)的聚焦區來執行聚焦調整功能。根據在掃描數據圖案期間讀出信號的誤差率或抖動值來調整伺服偏移。在記錄載體的制造期間，其深度不同于槽深度的預制的數據圖案必須被施加到記錄載體上。由于這樣的預制數據圖案不同于預制槽，因此需要附加生產步驟。
發明內容
因此，本發明的目的是提供用于調整掃描波束聚焦的記錄載體和掃描設備，其不需要預制數據圖案來調整聚焦偏移。
根據本發明的第一方面，該目的利用用來記錄信息的可寫型的記錄載體來實現的，其中通過利用通過記錄載體的入射面輸入的輻射束在記錄層在軌跡上寫入標記，并在軌跡上構成具有有效直徑的掃描點，記錄信息，其中這些標記具有的長度對應于信道比特長度T的數量，并且最短標記具有的長度為預定最小數量d的信道比特長度T，利用具有所述有效直徑的掃描點可檢測這些標記，記錄層包括用來指示軌跡的預制槽，該預制槽呈現的擺動由預制槽在與軌跡的縱向橫切的方向上的位移構成，并且該預制槽包括預制槽區的深度和/或寬度的預制槽調制，以構成包含聚焦標記的載體圖案(carrier pattern)，這些聚焦標記具有的長度至少為信道比特長度T的預定最小數量d的兩倍，以使其實質上長于掃描點的有效直徑，并且載體圖案在記錄層的預定位置上構成聚焦區。
根據本發明的第二方面，上述目的利用用于利用輻射束掃描上述記錄載體上的軌跡的設備來實現，該設備包括用于提供波束的頭；用于在軌跡上聚焦波束以構成所述掃描光點的聚焦伺服裝置；用于生成掃描信號以檢測軌跡中的標記的前端單元；和聚焦調整單元，用于查找聚焦區域(位置)，并用于在掃描聚焦區期間依據歸應于載體圖案的掃描信號的振幅來調整聚焦伺服裝置。
這具有的優點是在記錄載體的制造期間，利用已用來制造預制槽的相同制造步驟來制造載體圖案。在載體圖案中包含聚焦標記的效果是基于掃描信號的最大振幅檢測的聚焦偏移實質上對應于最佳聚焦偏移。聚焦標記實質上比掃描點的有效直徑長，而有效直徑對于從至少預定最小尺寸讀出標記是有效的，并且通常被定義為其輻射強度低于其峰值50％的直徑。
本發明還基于以下認識。在高密度光記錄中，聚焦偏移被用來改善由于記錄層的非理想深度位置引起的光像差效應而可能被損壞的讀出信號。抖動通常被認為是在讀出標記期間出現的誤差的指示符，其中標記根據使用不同標記長度的信道編碼表示用戶數據。因此，當數據圖案可用時，可以測量抖動。然而，本發明考慮省略預先寫入的數據圖案并應用預制槽調制來提供聚焦圖案。預制槽調制的讀出信號的振幅和質量證明是相對低的。因此，抖動測量是不切實際的。意外地，發現推挽信號的最大值(通常，為了將軌跡上的光頭定位在正確聚焦上而從預制槽中檢測)不總是對應于最佳聚焦偏移。發明人已明白，當在預制槽圖案上施加振幅測量以確定聚焦偏移時，最大振幅不一定與最佳偏移值相符。特別地，當使用短標記時，找到最大振幅和最佳聚焦的偏差。因此，載體圖案包括用來檢測歸應于聚焦標記的振幅的足夠的聚焦標記。短語“標記具有的長度對應于多個信道比特長度T”是指標記的長度可以是整數例如3T個信道標記長度T，或者標記的長度可以是信道的真實數量，例如3.2T。
在記錄載體的一個實施例中，聚焦標記包括與預定深度和寬度的坑(pit)聚焦標記交替的零深度的脊(land)聚焦標記。因而，在上下文中零的深度表示大約零的深度。脊聚焦標記的深度確實為零不是重要的，但重要的是脊與坑的深度之間的差足以被檢測到。
在記錄載體的另一個實施例中，坑聚焦標記和脊聚焦標記彼此以小于50％的占空因數相接續，其中占空因數最好小于10％，并且坑標記較長。該實施例具有的優點是減少了脊對推挽跟蹤信號潛在的負面影響。50％的坑聚焦標記和脊聚焦標記的占空因數導致振幅被降低因數2的推挽跟蹤信號。在推挽跟蹤信號中也引入DC偏移。因此，跟蹤變得不太可靠。通過降低聚焦標記的占空比，推挽跟蹤信號較少受聚焦標記的影響。例如，在一個實施例中，坑聚焦標記具有至少100信道比特長度T的長度，并且脊聚焦標記具有的長度約為10個信道比特長度T，導致10％或更少的占空因數。發明人已經發現利用158T的坑聚焦標記長度和8T的脊聚焦標記具有好的結果。
在一個有利實施例中，后續坑聚焦標記和脊聚焦標記的總和周期等于擺動長度的N/2倍，N是整數，以及其中脊聚焦標記(的周期)對準其中擺動沒有偏差的位置。該實施例具有的優點是擺動振幅不被過多惡化。
在另一個實施例中，直接鄰近相鄰軌跡上其它脊聚焦標記的載體圖案中脊聚焦標記的數量被最小化，載體圖案中的脊聚焦標記最好沒有相鄰軌跡上直接鄰近的脊聚焦標記。因而，對于第一軌跡中的第一脊標記，應當沒有第二脊標記，這些第二脊標記鄰近相鄰軌跡中的第一脊聚焦標記。這個實施例具有的優點是推挽跟蹤信號中具有很少的DC偏移。
作為記錄載體的實施例的進一步改進，在載體圖案中隨機安排脊聚焦標記，以使得在等于軌跡間距若干倍的半徑R之內，脊聚焦標記位置在任何方向都沒有周期性。
有利的是聚焦標記的起始位置與擺動的同步相對準。這具有的優點是從擺動檢測中導出的定時(這不管怎樣都完成)可以用來抽樣聚焦標記的信號電平。這提高了聚焦標記測量的精度。
在另一個實施例中，聚焦標記僅僅位于單調擺動區域中。這具有的優點是，不會因為聚焦標記的出現而惡化擺動數據，并由此擺動數據導致更可靠的擺動信息的讀出。單調擺動區域是其中擺動具有恒定頻率和相位的區域。
在記錄載體的有利實施例中，聚焦標記覆蓋了至少一條軌跡，最好覆蓋多個軌跡。利用這個實施例，可以執行更強健的聚焦優化。由于SNR要求，最好使聚焦標記覆蓋一條以上的軌跡。最大值如100應當被觀察到，以限制盤的容量減少。
在一個實施例中，記錄載體至少包括第一記錄層和第二記錄層，第一記錄層出現在比第二記錄層更靠近入射面的位置，并且每個記錄層具有聚焦圖案。這具有的優點是可以利用相應的聚焦圖案調整每層的聚焦偏移。特別地，通過最大化歸應于包含聚焦標記的載體圖案的信號的振幅，可以校正來自聚焦之外的層的雜光的影響。具有兩個以上層的記錄載體優選在每層上具有聚焦標記。
在記錄載體的一個實施例中，載體圖案實質上僅僅包含所述聚焦標記。這樣的載體圖案主要由聚焦標記構成，即，圖案具有的至少50％的標記相對掃描點的有效直徑是長的。有利地，這樣的載體圖案提供對應于最佳聚焦偏移的最大信號振幅。
請注意，歐洲專利申請EP 1136988公開了一種光記錄媒體，包括聚焦區中標記的聚焦測試模式。特別地，測試模式由短標記如2T或3T構成。利用運行長度限制碼注入RLL(1，7)碼記錄用戶數據，其中在信號過渡之間是具有相同信號值的至少1個和至多7個信道比特，導致2至8信道比特長度(2T至8T)的標記。為了聚焦掃描波束，設備執行聚焦調整功能并通過讀取聚焦測試模式來確定聚焦偏移。根據不同讀出聚焦偏移上讀出信號的振幅差，調整聚焦伺服增益。在本發明中，聚焦區中的載體圖案是由包含所述聚焦標記的預制槽調制構成的。
在其他的權利要求中給出了根據本發明的設備的其它優選實施例。
本發明的這些和其它方面從以下描述中結合附圖并以舉例方式對實施例的說明中將是清楚的，其中圖1a顯示了盤狀記錄載體；
圖1b顯示了記錄載體的橫截面；圖1c顯示了軌跡的擺動的實例；圖1d顯示了利用寬度改變進行預制槽調制的擺動；圖1e顯示了利用深度改變進行預制槽調制的擺動；圖2顯示了具有聚焦調整的掃描設備；圖3顯示了多層光盤；圖4顯示了聚焦誤差信號S曲線；圖5顯示了多層光盤和散射光；圖6顯示了檢測器上反射的光；圖7顯示了聚焦誤差信號S曲線和聚焦偏移；圖8顯示了雙層盤的抖動值；圖9顯示了作為雙層盤的L1層的聚焦偏移函數的讀信號；圖10顯示了作為雙層盤的L1層的聚焦偏移函數的抖動；圖11顯示了具有占空因數小于50％的坑聚焦標記和脊聚焦標記的擺動；圖12顯示了具有占空因數大約為5％的聚焦標記測試模式的模子的顯微照片；圖13顯示了從圖12的測試模式中得到的掃描信號；圖14顯示了從具有聚焦標記的記錄載體上的區域得到的掃描信號和推挽信號；圖15顯示了具有聚焦標記的單調擺動；圖16顯示了具有聚焦標記的同步圖案的擺動；圖17顯示了若干軌跡上的脊聚焦標記的分布；和圖18顯示了在任何方向上沒有周期性的若干軌跡上的脊聚焦標記的另一分布。
在附圖中，對應于已經描述的元件的那些元件具有相同的標號。
具體實施例方式
圖1a顯示了具有軌跡9和中心孔10的盤狀記錄載體11。軌跡9根據在信息層上構成基本平行軌跡的圈的螺旋圖案來安排。記錄載體可以是具有可記錄型信息層的光盤。可記錄盤的實例是CD-R和CD-RW以及DVD+RW。可記錄型記錄載體上的軌跡9利用在空白記錄載體制造期間提供的預壓紋的軌跡結構來指示，例如利用預制槽來指示。在信息層上，利用沿軌跡記錄的光可檢測標記來表示記錄信息。這些標記利用第一物理參數的變化來構成，并由此具有與其周圍不同的光特性，例如反射的變化。
圖1b是沿可記錄型記錄載體11的b-b線剖開的截面圖，其中透明襯底15具有記錄層16和保護層17。軌跡結構例如通過預制槽14構成，該預制槽能夠在掃描期間使讀/寫頭跟蹤軌跡9。預制槽14可以被實施為凹陷或凸起，或者可以由具有的光特性不同于預制槽材料的材料構成。預制槽能夠使讀/寫頭在掃描期間跟蹤軌跡9。通過規則分布子軌跡，使伺服信號周期地出現，還可以形成軌跡結構。記錄載體可以用來傳送實時信息，如視頻或音頻信息，或其它信息，諸如計算機數據。
圖1c顯示了軌跡擺動的實例。該圖顯示了軌跡橫向位置的周期變化，這還被稱為擺動。這些變化引起附加信號出現在輔助檢測器中，例如出現在由部分檢測器在掃描設備的頭的中心點中生成的推挽信道中。擺動例如被頻率調制，并且在調制中編碼位置信息。在US 4901300(PHN 12.398)和US 5187699(PHQ 88.002)中可以找到可寫CD系統中如圖1c所示的現有技術擺動的全面說明，包括以這樣的方式編碼的盤信息。
在通過掃描讀出期間，擺動的軌跡調制可利用第二類型的輻射變化來檢測，比如反射波束的交叉部分中的強度變化可利用檢測器段或者附加檢測器檢測到，以生成跟蹤伺服信號。檢測跟蹤伺服系統的擺動從上述的CD-R和CD-RW系統中是公知的。
利用具有以稱為信道比特為單位的長度的標記，例如根據CD或DVD信道編碼方案，可以在記錄載體上記錄用戶數據。這些標記具有的長度對應于多個信道比特長度T。使用的最短標記具有的長度為預定最小數量的信道比特長度T，以便利用具有有效直徑的軌跡上的掃描點可檢測到，該直徑通常大體等于最短標記的長度。
根據本發明，記錄載體具有位于記錄層的預定位置上的聚焦區域12。該預定位置利用圖中的矩形12示意地被指示為軌跡9的一部分，但在實際中，聚焦區域具有足夠的長度，以允許最大讀取信號被確定，例如聚焦區域的幾圈。當聚焦未被最佳化時，通常可以查找聚焦區域的位置，例如，可以從預制槽中檢測地址。
在一個實施例中，預定位置是覆蓋預定半徑范圍的區域，以允許設備根據光頭的半徑定位來查找聚焦區域，而不需要讀出軌跡中的地址。
聚焦區域12用于執行下述的聚焦調整過程，以設置最佳聚焦偏移，這導致用戶數據的讀出信號中的低抖動。在記錄載體制造期間給聚焦區域12提供包含聚焦標記的載體圖案。載體圖案是一系列預寫標記，包括與用于用戶數據編碼的最短標記的長度相比是長的標記，以便實際上長于掃描點的有效直徑。特別地，聚焦標記具有的長度至少為預定最小數量d的信道比特長度T的兩倍。在各實施例中，載體圖案可以由具有單一長度的諸多聚焦標記構成，或者可以是使用一些長度的預定圖案，或者可以隨機地變化，或者可以被調制，以編碼其它信息。
在本發明的實施例中，用于記錄主要信息的最短標記具有的長度為3個信道比特長度，通常被表示為d＝3T或3I。例如，在DVD中，信道碼是具有3T的最小長度和11T最大長度的RLL(2，10)碼，而14T的標記用來同步。在這樣的系統中，聚焦標記至少具有6T或7T的長度，但是最好具有至少8T的長度。實際的單個音調載體圖案具有單一尺寸的聚焦標記，例如具有11T長度的坑和中間脊。請注意，對于與預定數量的信道比特長度相對應的擺動，選擇適當的預制槽標記長度，以構成擬合那個預定數量的圖案。對于類似于DVD+RW中的32信道比特的擺動，適當長度是8T預制槽坑與8T預制脊交替。在聚焦標記中編碼信息的適當的長度范圍是6T至14T，或者10T至12T。
在本發明的實施例中，記錄載體設有坑和脊的區域，類似于在只讀記錄載體上預先記錄的數據，用于構成具有載體圖案的聚焦區域。如上所述，坑和脊比最短用戶數據坑長。
根據本發明的實施例，預制槽裝備有預制槽調制，這由涉及下面討論的預制槽形狀的物理參數的變化構成。
圖1d顯示了利用寬度變化進行預制槽調制的擺動。該圖顯示了具有預制槽調制13的擺動預制槽14。預制槽的形狀是局部截面形狀，其根據待編碼的附加信息而改變。這種形狀的改變影響掃描期間從軌跡反射的輻射，并由此可以被檢測。如此附圖所示，預制槽的寬度根據數字調制圖案來調制。
圖1e顯示了利用深度變化進行預制槽調制的擺動。如所示的，深度被數字地變化，以構成具有預定深度的預制槽坑區域18和具有零深度(即，不出現預制槽)的預制脊區域19。也可以使用其它的深度變化。
在一個實施例中，坑和脊彼此利用小于50％的占空因數相接續，占空因數最好小于10％，坑較長。圖11中，顯示了具有近似15％占空因數的相繼的坑18和脊19的實例。圖12中，示出了具有長標記測試模式的模子的顯微照片，其中長標記測試模式具有近似5％的占空因數。圖13中顯示了也稱為CA信號的通過讀取圖12的長標記測試模式而得到的掃描信號100。圖14中顯示了在讀取圖12的長標記測試模式時獲得的推挽跟蹤信號101。圖14中還顯示了相應的掃描信號100或CA信號。如所能看到的，由于聚焦標記的5％占空因數，因此推挽跟蹤信號中幾乎沒有可視的影響。
為了制造這種記錄載體，可以制作原版盤。在制作原版處理期間，利用激光束記錄器來寫預制槽。通過在軌跡的標稱中心位置施加小的橫向偏移來制成擺動，并進一步調制主激光束的激光功率的強度，以提供預制槽形狀調制。
在一個實施例中，沿軌跡的預制槽(寬度，深度)調制被用來生成附加數據信道。未記錄的盤(R或RW型)則包含附加的基本數據(mastered data)，例如記錄控制數據。可以使用類似于或等于用來編碼主用戶數據的信道碼的信道碼來編碼附加數據。這具有不需要附加電路來解碼附加數據的優點。在一個實施例中，使用不同的調制，即信道調制碼不同于用來編碼主用戶數據的信道碼。這允許任何調制用于編碼預制槽中的信息，其為了不擾動預制槽的其它特性而被優化，例如具有“恒定長度脈沖”的調制通過脈沖的位置來編碼附加數據。
在一個實施例中，聚焦區域位于一個區域中，該區域根據類似DVD的所需標準化格式例如在導出區或者在中間區不包含相關的HF數據。
在一個實施例中，調制預制槽中的附加數據，以區分附加數據與疊加的高頻主用戶數據，例如不同于主用戶數據調制的運行長度調制、頻率調制、振幅調制、相位調制或者任何其它的調制方案。
圖2顯示了具有聚焦調整的掃描設備。該設備裝備有用于掃描記錄載體11上的軌跡的裝置，該裝置包括用于旋轉記錄載體11的驅動單元21、(磁)頭22、用于定位磁頭22在軌跡上的位置的伺服單元25以及控制單元20。磁頭22包括用于生成輻射束24的已知類型的光學系統，該輻射束經由被聚焦到記錄載體的信息層的軌跡上的輻射點23的光學元件來引導。輻射束24由輻射源例如激光二極管生成。該磁頭還包括(未示出)聚焦致動器，用于沿著所述波束的光軸移動輻射束24的焦點；以及跟蹤致動器，用于在徑向上在軌跡的中心精確定位光點23。跟蹤致動器可以包括用于徑向移動光學元件的線圈，或者可以替代地被安排用來改變反射元件的角度。聚焦和跟蹤致動器通過來自伺服單元25的致動器信號來驅動。為了讀取，利用頭22中的普通類型的檢測器(例如四象限二極管)檢測被信息層反射的輻射，以生成被耦合到前端單元31的檢測器信號，由此生成各種掃描信號，包括主掃描信號33和跟蹤與聚焦的誤差信號35。這些誤差信號35被耦合給伺服單元25，以控制所述跟蹤和聚焦致動器。主掃描信號33由包括解調器、解格式化器(deformatter)和輸出單元的普通型的讀處理單元30進行處理，以檢索信息。
控制單元20控制信息的掃描和檢索，并且可以被安排成從用戶或主機計算機接收命令。控制單元20經由控制線26(例如，系統總線)連接到設備中的其它單元。控制單元20包括控制電路(例如，微處理器)、程序存儲器和接口，用于執行下述的過程和功能。控制單元20還可以被實施為邏輯電路中的狀態機。
該設備具有聚焦調整單元32，用于定位聚焦區域和用于調整聚焦伺服單元25。通過如下所述上面聚焦區域中的載體圖案，檢測最佳聚焦。在掃描聚焦區域期間，檢測由于所述聚焦標記而造成的掃描信號的振幅。特別地，通過改變聚焦偏移，發現振幅的最大值。聚焦調整單元還可以被實施為控制單元20中的軟件功能，利用讀單元30中可用的讀電路來檢測由于聚焦標記所引起的信號的振幅。控制單元20控制聚焦伺服單元25和其他讀出功能，用于執行下面討論的聚焦調整功能。
在一個實施例中，該設備具有如下的用于在掃描信號中檢測預制槽調制的預制槽解調單元34。主掃描信號33從前端單元31中接收。由預制槽解調單元34從預制槽調制中檢索記錄控制信息。用于重構輔助信號的數據時鐘的定時恢復可以基于擺動頻率或者基于預制槽調制本身。在一個實施例中，定時恢復基于為主數據檢索的數據時鐘。可以應用同步檢測來檢測輔助數據的數據比特。在一個實施例中，預制槽調制裝備有不同于在用戶數據中使用的信道碼的信道碼和/或糾錯碼，并且解調單元34被提供有專用的信道碼解調器和/或糾錯單元。在一個實施例中，由主信息的標記引起的信號33中的成分被除去，并且利用例如濾波單元來隔離由于預制槽調制的標記而引起的成分，其中該濾波單元具有特別被調諧到聚焦標記的低通或帶通功能。
在一個實施例中，該設備裝備有用于在可寫或可重寫型(例如CD-R或CD-RW，或DVD+RW或BD)的記錄載體上記錄信息的記錄裝置。記錄裝置與頭22和前端單元31協作，以生成寫輻射束，并且包括用來處理輸入信息以生成寫信號來驅動頭22的寫處理裝置，寫處理裝置包括輸入單元27、格式化器28和調制器29。為了寫信息，控制輻射束，以便在記錄層中建立光可檢測標記。這些標記可以以任何光可讀形式，例如以具有不同于其周圍的反射系數的區域的形式，在諸如染料、合金或相變材料的材料中記錄時獲得；或者采用具有不同于其周圍的偏振方向的區域的形式，在磁-光材料記錄時獲得。
寫和讀光盤上記錄的信息、格式化、糾錯和信道編碼規則是本領域中公知的，例如，從CD或者DVD系統中公知。在一個實施例中，輸入單元27包括用于輸入信號注入模擬音頻和/或視頻、或數字未壓縮音頻/視頻的壓縮裝置。在MPBG標準中描述了用于視頻的合適的壓縮裝置，在ISO/IEC 11172中定義了MPEG-1，并且在ISO/IEC 13818中定義了MPEG-2。輸入信號可以交替地已根據這些標準進行編碼。
聚焦調整單元32、聚焦伺服單元25和控制單元20執行發現最佳聚焦偏移的聚焦調整功能。首先，定位聚焦區域，并在聚焦區域的軌跡上定位磁頭。接下來，掃描聚焦標記的載體圖案，并對于聚焦偏移值的范圍檢測讀信號振幅。最大信號值指示最佳聚焦偏移值，該聚焦偏移值存儲在聚焦伺服單元的偏移調整設置中。在一個實施例中，對于多層盤，為每個有關層單獨執行聚焦調整功能。查找相應層上聚焦區域的位置，并按照對于第一層所述的執行其它步驟。發現正確聚焦偏移對于寫可記錄和可重寫盤是重要的。利用非最佳聚焦偏移，以非最佳方式在盤上寫數據，導致增加的抖動值(特別在讀出期間)。
在該設備的一個實施例中，主用戶數據(還稱為高頻(HF)數據)被疊加到已調制預制槽上。這對于例如為了與類似DVD-ROM標準相兼容以建立導入或者導出區域可能是需要的。請注意，包含預制槽調制和HF數據的區域可以顯示退化的HF讀出信號。此外，在疊加之后，預制槽調制可能不再可檢測到。在該設備的實施例中，聚焦調整單元32被安排成只要記錄數據是記錄載體上是可用的，就根據諸如抖動、誤差率或振幅的數據的測量來調整聚焦。
視頻和數據應用的可寫和可重寫光存儲器是一個快速增長的市場。對于DVD+R/+RW，存儲容量是4.7Gbyte，這是視頻記錄和數據應用的存儲限制量。更多的數據存儲容量是人們期望的。一種選擇是使用具有多個信息層的光盤。
圖3顯示了多層光盤。L0是第一記錄層40，而L1是第二記錄層41。第一透明層43覆蓋第一記錄層，間隔層42分隔開兩個記錄層40、41，并且襯底層44被顯示在第二記錄層41之下。第一記錄層40位于比第二記錄層41更靠近記錄載體的入射面47的位置上。激光波束被顯示在聚焦在L0層上的第一狀態45中，并且該激光波束被顯示在聚焦在L1層上的第二狀態46中。每個記錄層具有聚焦圖案。
多層盤已可用作只讀預記錄盤，如DVD-ROM或DVD-Video。雙層DVD+R盤最近已經被建議，該盤最好應當與雙層DVD-ROM標準相兼容。兩層的反射水平＞18％。L0層具有約50-70％的透射(率)。間隔層分隔具有30至60μm的典型厚度的層。L1層具有高反射(率)并且必須是非常靈敏的。此外，可重寫雙層盤也已被提出。L0層具有大約40-60％的透射(率)。兩個層的有效反射通常為7％，盡管更低和更高值也是可能的(3％-18％)。也考慮具有3或更多記錄層的可寫和可重寫光存儲媒介。
圖4顯示了聚焦誤差信號S曲線。顯示對于一個記錄層從下至上變化的聚焦的聚焦誤差信號48。例如，在單個層+RW和ROM中，通過使聚焦誤差保持在S曲線的零交叉49上，找到最佳聚焦偏移。通過最佳化預記錄數據(在ROM盤的情況下)，可以提供附加的細調。在雙層DVD-ROM(DVD-9)中，通過使聚焦誤差保持在S曲線的零交叉上，發現最佳聚焦偏移，并且然后通過最小化讀出信號的抖動來進一步最佳化聚焦偏移。這里，最佳聚焦偏移承受來自其它散焦層的雜光和承受通常歸應于聚焦層內的非理想深度引起的像差，但是這可以通過最佳化抖動來補償。在(未紀錄)雙層DVD+R/+RW中，沒有預記錄數據可用來最佳化抖動值。
圖5顯示了多層光盤和雜光。L0是第一記錄層40，而L1是第二記錄層41。激光波束45被顯示為聚焦在L0層上。雜光50被顯示為從散焦的第二層L1反射。在雙層盤中，具有的問題是查找用于寫入的最佳偏移值，同時沒有預記錄數據出現，并且聚焦偏移承受來自散焦層的不均勻雜光50的影響以及承受歸應于聚焦層的非理想深度位置的像差的影響。
圖6顯示了在檢測器上反射的光。示意地顯示了四象限型的檢測器61。反射光62包含散焦的雜光，這給出了強度不均勻的檢測器上的陰影。
圖7表示聚焦誤差信號S曲線和聚焦偏移。標稱聚焦72表示在零交叉上。然而，最佳聚焦偏移，即用于最小化抖動的最佳偏移，現在被位移到正偏移71或者被位移到負偏移73。應當注意，不僅雜光，而且其它的效應比如透明頂層的額定厚度的偏差也影響最佳偏移。在一個實施例中，聚焦區域裝備有預記錄的大的單音載體，具有聚焦標記(例如，11個信道比特長度的標記，如坑和脊I11-I11)。聚焦區域位于一個預定區域中，例如位于雙層盤的導入區和/或導出區。最好，每個記錄層包含聚焦區域。在一個實施例中，調制預制槽，以構成具有與用于數據區的預制槽相同的槽深度的預制槽脊和預制槽坑。利用聚焦標記，最大讀出信號振幅導致大致用于寫入的最佳聚焦偏移值。在一個實施例中，因而利用短寫入測試進一步改善發現的聚焦調整，以精細調諧抖動的聚焦偏移。
請注意，由于僅最佳化讀信號，因此不需要最佳化用于預記錄載體圖案的槽深度來提供絕對最大值信號。因此，在該盤原版制作中，可以使用制造預制槽必需的傳統技術。在迄今為止研究的所有情況中，歸應于聚焦標記的最大信號振幅對應于大致正確的聚焦偏移值。
圖8顯示了雙層盤的抖動值。在垂直方向顯示抖動值，并在水平方向顯示用來指示最大信號的讀出信號值作為雙層盤上抖動的函數。上曲線81顯示L1層的抖動值，而下曲線82顯示在閱讀聚焦標記的載體圖案時L0的抖動值。可以看到，最大信號值對應于兩個層上的最佳(即，最低)抖動值。以下幾種盤已被研究標準DVD+RW盤，DL ROM盤，雙層DVD+RW盤，單層L0和L1+RW堆棧，雙層DVD+R盤，單層L0和L1+R堆棧。在所有情況中，最小抖動值與高的長標記圖案(例如，I11載體)信號振幅相關聯。
圖9顯示了讀信號作為雙層盤的L1層的聚焦偏移的函數。在垂直方向顯示讀信號值，并在水平方向顯示用來指示最大信號的聚焦偏移值作為雙層盤上聚焦偏移的函數。利用灰色三角形指示的第一曲線91顯示歸應于聚焦標記的讀信號。利用虛線指示的第二曲線92顯示基于第一曲線91的多項式，其指示最大信號對應于約-1伏的偏移，這對應于如圖10所示的最佳偏移。利用菱形指示的第三曲線93顯示推挽信號，而基于該曲線的多項式基本上覆蓋了相同的信號值。在可以用來發現最佳聚焦偏移的推挽信號中不能發現明顯的最大值。請注意，由于非最佳聚焦深度造成的像差，最大推挽信號不直接與最低抖動值相關聯。
圖10顯示了作為雙層盤的L1層的聚焦偏移函數的抖動。在垂直方向顯示了抖動值，并在水平方向顯示聚焦偏移值。浴缸曲線95顯示了對應于在數據讀出期間作為雙層盤上聚焦偏移函數的預期誤差的抖動。最佳聚焦偏移約為-1伏，這對應于浴缸型曲線95的中部。如圖9所示，最佳偏移值對應于由于聚焦標記的載體圖案引起的讀出信號的最大值。
在圖15中，顯示了單調擺動102的實例。在一個實施例中，后續坑聚焦標記和脊聚焦標記的總周期等于擺動長度的N/2倍，N是整數，并且其中脊聚焦標記(位置)與其中擺動無偏差的位置對準。在圖15中，脊聚焦標記的位置利用黑色矩形103來顯示。顯然，脊聚焦標記位于擺動具有零偏差的位置。這個對準使擺動信號被最低惡化(降級)。單調擺動區域內的聚焦標記的定位具有以下優點不會因為聚焦標記的出現而惡化擺動數據，并由此導致擺動信息的更可靠讀出。
在一個實施例中，脊聚焦標記的起始位置與擺動的同步對準。這在圖16中示出。箭頭107指示相對于擺動同步圖案的脊聚焦標記起始位置。擺動同步圖案利用ADIP比特同步字段104開始，之后是ADIP字同步字段105。ADIP字同步字段105的后面是ADIP數據比特字段106。聚焦標記位于跟隨擺動同步圖案的85個單調擺動周期中。
為了減少推挽跟蹤信號中的偏移，徑向的脊聚焦標記對準應被避免。在圖17中，脊聚焦標記103沒有相鄰脊聚焦標記103，如利用箭頭108對于一個脊聚焦標記103所示的。
在另一個實施例中，按載體圖案隨機安排脊聚焦標記，使得在等于軌跡間距若干倍的半徑R內在脊聚焦標記位置中在任何方向都沒有周期性。在圖18中，這利用箭頭108、109和110指示。脊聚焦標記的圖案是隨機的。
盡管主要基于反射的變化利用使用光盤的實施例解釋了本發明，但是本發明也適合于其它的記錄載體，比如矩形光卡、磁-光盤或者任何其它類型的在可寫記錄載體上具有預先施加圖案的信息存儲系統。此外，記錄載體可以是CD、DVD、Blu-ray盤型、單層、多層或任何其它光盤類型。請注意，在這個實施例中，單詞“包括”并不排除那些所列之外的其它元件或者步驟的出現，并且元件之前的單詞“一”或“一個”并不排除多個這樣的元件的出現，任何參考標記并不限制權利要求的范圍，本發明可以利用硬件和軟件來實施，并且若干“裝置”或者“單元”可以利用同一硬件或軟件項來實施。此外，本發明的范圍并不限于實施例，并且本發明在于每一個新穎的特征或上述特征的組合。
權利要求
1.一種可寫類型的記錄載體，用于通過利用經過記錄載體的入射面進入的輻射束在記錄層上的軌跡中寫入標記來記錄信息，并在軌跡上構成具有有效直徑的掃描點，這些標記具有的長度與多個信道比特長度T相對應，并且最短標記具有的長度為預定最小數量d的信道比特長度T，以便利用具有所述有效直徑的掃描點可檢測到，記錄層包括用來指示軌跡的預制槽(14)，該預制槽呈現由于預制槽在與軌跡的縱向橫切的方向上位移而構成的擺動，并且該預制槽包括預制槽區域的深度和/或寬度的預制槽調制，以構成包含聚焦標記(18，19)的載體圖案，聚焦標記具有的長度實質上大于預定最小數量d的信道比特長度T，以便實質上長于掃描點的有效直徑，和載體圖案在記錄層的預定位置上構成聚焦區域(12)。
2.根據權利要求1所述的記錄載體，其中聚焦標記具有的長度至少為最小數量d的信道比特長度T的兩倍。
3.根據權利要求1或2所述的記錄載體，其中聚焦標記包括與預定深度和寬度的坑聚焦標記交替的零深度的脊聚焦標記。
4.根據上述權利要求之一所述的記錄載體，其中脊標記和坑聚焦標記彼此以小于50％的占空因數相接續，占空因數最好小于10％，坑聚焦標記較長。
5.根據權利要求3所述的記錄載體，其中坑聚焦標記具有的長度至少為100個信道比特長度T，并且其中所述占空因數小于10％。
6.根據權利要求3至依賴于權利要求3的權利要求5之一所述的記錄載體，其中后續坑聚焦標記和脊聚焦標記的總和周期等于擺動長度的N/2倍，N是整數，以及其中脊聚焦標記與其中擺動沒有偏差的位置對準。
7.根據權利要求3至依賴于權利要求3的權利要求6之一所述的記錄載體，其中直接鄰近相鄰軌跡上的其它脊聚焦標記的脊聚焦標記的出現數量被最小化，優選地載體圖案中脊聚焦標記沒有相鄰軌跡上直接鄰近的脊聚焦標記。
8.根據權利要求3至依賴于權利要求3的權利要求7之一所述的記錄載體，其中在載體圖案中隨機安排脊聚焦標記，以致于在等于軌跡間距若干倍的半徑R之內，在脊聚焦標記位置中在任何方向都沒有周期性。
9.根據上述權利要求之一所述的記錄載體，其中脊聚焦標記的起始位置與擺動的同步對準。
10.根據上述權利要求之一所述的記錄載體，其中聚焦標記僅僅位于單調擺動區域內。
11.根據上述權利要求之一所述的記錄載體，其中聚焦標記至少覆蓋一條軌跡，最好覆蓋多個軌跡。
12.根據上述權利要求之一所述的記錄載體，其中記錄載體至少包括第一記錄層(40)和第二記錄層(41)，第一記錄層出現在比第二記錄層更靠近入射面的位置上，并且每個記錄層具有聚焦標記。
13.根據權利要求12所述的記錄載體，其中每個記錄層包括在基本對應的徑向位置上的聚焦標記。
14.根據權利要求2所述的記錄載體，其中預定最小數量d是3信道比特長度T(d＝3T)，并且聚焦標記具有至少6T的長度，特別地，長度在8T至14T的范圍。
15.根據權利要求1所述的記錄載體，其中載體圖案基本上只包含所述聚焦標記。
16.根據權利要求1所述的記錄載體，其中預制槽調制代表利用聚焦標記根據預定信道編碼算法編碼的附加信息，該預定信道編碼算法不同于代表所述記錄信息的信道編碼算法。
17.一種用于利用輻射束(24)掃描記錄載體(11)上的軌跡的設備，該軌跡包括記錄層上的標記，射束通過記錄載體的入射面進入，并在軌跡上構成具有有效直徑的掃描點，這些標記具有的長度對應于整數數量的信道比特長度T，并且最短標記具有的長度為預定最小數量d的信道比特長度T，以便可利用具有所述有效直徑的掃描點檢測到，記錄層包括用來指示軌跡的預制槽，該預制槽呈現由于預制槽在與軌跡的縱向橫切的方向上的位移而構成的擺動，并且該預制槽包括預制槽區域的深度和/或寬度的預制槽調制，以構成包含聚焦標記的載體圖案，這些聚焦標記具有實質上大于預定最小數量d的信道比特長度T的長度，以便實質上長于掃描點的有效直徑，并且載體圖案在記錄層的預定位置上構成聚焦區域，該設備包括用于提供波束的磁頭(22)；用于在軌跡上聚焦波束以構成所述掃描點的聚焦伺服裝置(25)；用于生成掃描信號(33)以檢測軌跡中的標記的前端單元(31)；和聚焦調整單元(32)，用于定位聚焦區域，并用于在掃描聚焦區域期間，依據由于載體圖案引起的掃描信號的振幅來調整聚焦伺服裝置。
18.根據權利要求17所述的設備，其中聚焦標記具有的長度至少為預定最小數量d的信道比特長度T的兩倍。
19.根據權利要求17或18所述的設備，其中聚焦標記包括與具有預定深度和寬度的坑聚焦標記交替的零深度的脊聚焦標記。
20.根據權利要求19所述的設備，其中坑聚焦標記和脊聚焦標記彼此以小于50％的占空因數相接續，占空因數最好小于10％，坑聚焦標記較長。
21.根據權利要求17至20之一所述的設備，其中聚焦伺服裝置(25)用于在記錄載體中在至少第一記錄層(40)和第二記錄層(41)之一上聚焦，第一記錄層出現在比第二記錄層更靠近入射面的位置上，并且每個記錄層具有聚焦圖案，而且聚焦調整單元(32)用于為每個記錄層單獨定位聚焦區域，并在掃描相應層的聚焦區域期間，根據由于載體圖案引起的掃描信號的振幅來調整聚焦伺服裝置(25)。
22.根據權利要求17至21之一所述的設備，其中聚焦調整單元(32)用于寫聚焦測試模式，并用于依據在隨后讀取所述測試模式期間檢測到的抖動或誤差進一步調整聚焦伺服裝置(25)。
23.根據權利要求17至22之一所述的設備，其中該設備包括預制槽解調單元(34)，用于從掃描信號中檢索根據預定信道編碼算法在預制槽調制中編碼的附加信息，該預定信道編碼算法不同于代表所述記錄信息的信道編碼算法。
全文摘要
記錄載體用于通過在記錄層的軌跡中寫標記來記錄信息。用于記錄信息的最短標記具有預定數量d的信道比特長度的長度。記錄載體(11)具有預制槽，該預制槽利用包含聚焦標記(18，19)的載體圖案進行調制，在記錄層的預定位置上提供聚焦區域(12)。這些聚焦標記具有的長度至少為最短標記長度的兩倍，以便實質上長于掃描點的有效直徑。掃描設備查找聚焦區域的位置，并通過在掃描載體圖案的同時檢測最大讀取信號振幅來確定最佳聚焦偏移。
文檔編號G11B7/24082GK1864209SQ200480029573
公開日2006年11月15日 申請日期2004年10月6日 優先權日2003年10月9日
發明者H·C·F·馬坦斯, A·M·J·M·斯普魯特, M·康塞穆德, P·H·沃爾利, W·R·科帕斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司