专利名称：具有波动标题区的光记录介质、数据记录方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光记录介质，更具体地是，涉及一种具有波动信号记录在其上且用户数据可以记录在其上的波动轨道的光记录介质，以及数据记录方法及其装置。
光记录介质包括标题(header)信息记录在其上的标题区，和用户数据记录在其上的用户数据区。在2.65GB或4.7GB的DVD-RAM情况下，每个扇区包括128字节的标题信息。在制造光盘基片时，将标题信息记录成预凹坑(pre-pits)形式。根据DVD-RAM规格，标题区包括一用于锁相环路(PLL)的可变频率振荡器(VFO)区域、一指定扇区号的物理识别数据(PID)区域以及一用于存储ID错误检测信息的ID错误检测(IED)区域。标题区设置在扇区的预定部分上。设置在记录/再现装置内的拾取装置可以基于记录在标题区上的信息轻易地识别扇区号、扇区类型以及纹间表面(land)或纹槽(groove)轨道。
随着多媒体使用的快速发展，已经提出了各种用于向光记录介质，如数字多用盘(DVD)上记录更多信息的方法。例如，现有扩宽用户数据可以记录在其上的用户数据区、减小记录或再现激光的波长以及减小轨道间距的多种方法。
图1是传统光盘的示意图。参照图1，光盘上形成有对应用户数据记录在其上的用户数据区的纹间表面和纹槽。标题信息以预凹坑形式记录其上的标题区3也设置在光盘上。
图2A到2D示出传统光盘的标题区的示例。参照图2A，记录标题信息的预凹坑设置在每个纹间表面和纹槽轨道的中部。换句话说，每个轨道确定了预凹坑。在这种结构中，轨道和预凹坑设置在相同的圆周上，从而波动信号和标题信息可以一次性记录。然而，如果轨道密度增大以改善记录密度的话，在标题信息再现时可能会出现串扰。
参照图2B，预凹坑设置在纹间表面轨道和纹槽轨道之间的边界处。在这种结构中，与图2A的结构相比较，即使轨道密度增大，也不会轻易发生串扰。另外，预凹坑可以记录其上的区域变宽使得凹坑的宽度可以增大。换句话说，在信号再现方面，图2B的结构比图2A的结构更为优选。然而，由于预凹坑设置在纹间表面轨道和纹槽轨道之间的边界处，在记录或再现期间，这种结构易于被拾取装置的寻轨偏移损坏。
参照图2C，一组预凹坑设置在每个纹间表面或纹槽轨道的中部，从而在一个轨道内的一组预凹坑与相邻轨道内另一组预凹坑不相邻。于是，即使轨道密度增大，在相邻轨道间串扰发生的可能性会很低。然而，由于预凹坑设置在每个轨道的中部，这种结构对于寻轨错误不敏感，因此其难于进行灵敏的伺服控制。
图2D所示的结构用于目前的DVD-RAM中。一组预凹坑设置在纹间表面轨道和纹槽轨道之间的边界上，使得在一条轨道内的一组预凹坑不会与相邻轨道内的另一组预凹坑相邻。于是可以减小串扰，并且可以达到灵敏的伺服控制。然而，在盘基片制造过程中，难于定位相邻轨道间不相邻的预凹坑。于是，构成标题区的多种元素的信号特性可能会彼此不一致。
在目前使用的DVD-RAM中，标题面积与盘面积的比值达到每扇区5％。通过使这种额外量减至最小来增大用户数据区，使用了具有双数据可记录侧的双层结构。然而，在这种双层结构中，在数据记录到上层时，记录能量受到下层的物理外形影响。
为了得到改进，根据现有技术的预凹坑形式记录的标题区的物理外形施加在双层结构中记录能量的影响被模拟并测量。
为了模拟反射光量，计算自每个反射镜基片的反射光量、凹坑面积以及具有标记的纹槽面积，如图3A到3D所示。考虑到双层结构中的下层和上层之间空间层的作用，透镜采用了30μm的曲率。另外，在计算中考虑由穿过透镜的激光束捕捉到的下层轨道数。
为了测量反射光量，设定如图4A到4C所示的条件。在此，“L0”表示下层，而“L1”表示上层。反射膜1形成在上层L1之下。激光束聚焦在图4A的反射镜区上、图4B的凹坑区上以及图4C的纹槽区上(没有标记)。
图5为示出从图3A到4C获得的结果的曲线。在根据模拟的计算中，轨道凹坑加倍以覆盖如图2A所示的结构。对于具有标记的纹槽区域，只考虑标记部分和纹间表面或纹槽部分之间的反射率的不同。不考虑由于非结晶状态和结晶状态之间吸收率的不同而造成的有标记部分的透射率的不同。
以下是试验的输入参数和其数值的列表。
表1
表2
根据模拟结果，透射率在反射镜基片上减小很小，而在凹坑区和纹槽区的序列上减小很大。取决于轨道间距，透射率在凹坑区域减小4-7.5％，而在纹槽区域透射率减小7.5-28.5％。
凹坑区域所反射的光量在0.37μm的轨道间距处测量并减小0-4％。在纹槽区域情况下，测量值的减少小于计算值的减少。可推导出这种现象是由于在模拟中假设屏蔽角(wall degree)为90°而产生的，而实际的屏蔽角为0-60°，因此光的测量值比计算值大3％。
随着轨道间距的减小，透射的光量在凹坑和纹槽区减小。在0.34μm(实际为0.34μm×2)轨道间距时获得的测量值比在0.38μm(实际为0.38μm×2)轨道间距时获得的基准值小0-4％。然而，当标题区具有如图2D所示的结构时，可推导出透射的光量减小很小。在纹槽区域内0.34μm轨道间距处透射的光量减小9.5％，而在0.30μm轨道间距处减小22％。当轨道间距是0.34μm时，测量值比计算值小7.5％。
结果，可以推导出当轨道间距是0.30μm且物镜的NA为0.85时，在纹槽区域内上层L1需要至少比下层L0大20％的记录能量。换句话说，实现为预凹坑的标题区不适于高密度记录，且当数据记录到双层结构的上层时影响记录能量。
为了解决上述问题，本发明的第一目的是提供一种具有不影响记录能量的物理形状光盘记录介质，以及一种数据记录方法及其装置。
本发明的第二目的是提供一种用于防止标题区重复记录而恶化的光记录介质，以及一种数据记录方法及其装置。
于是，为了达到本发明的上述目的，一方面，提供了一种包括波动信号记录在其上的波动轨道的光记录介质，以及含有标题信息的波动标题信号记录在其上的波动标题轨道。
优选地，波动标题轨道和波动轨道彼此交替地设置。波动轨道为用户数据所记录并包括纹间表面轨道或纹槽轨道的用户数据区。优选地，波动信号具有单一频率，且波动标题信号具有比波动信号高的频率并通过调制含有标题信息的二进制数据获得。优选地是，调制由90°相移键控(QPSK)进行。更优选地是，标题信息包括地址信息。
为了达到本发明的目的，另一方面，提供了一种向包括波动信号记录在其上的波动轨道和含有标题信息的波动标题信号记录在其上的波动标题轨道的记录介质记录数据的方法。该方法包括用预定的记录能量向波动轨道记录数据的步骤(a)，以及用比记录能量预定值低的穿过能量(passing power)穿过波动标题轨道的步骤(b)。
优选该方法还包括在步骤(b)之前探测波动标题轨道的步骤(b0)。优选的是，穿过能量与用于从记录介质再现数据的再现能量相同。优选的是，波动标题轨道和波动轨道彼此交替设置。优选波动信号具有单一频率，且波动标题信号的频率高于波动信号的频率，并由含有标题信息的二进制数据调制获得。优选调制由90°相移键控(QPSK)完成。更优选标题信息包括地址信息。
为了达到本发明的上述目的，在又一个方面，提供了一种将数据记录到包括波动信号所记录的波动轨道和含有标题信息的波动标题信号所记录的波动标题轨道的记录介质上的装置。该装置包括用于以预定的记录能量向波动轨道记录数据并以低于记录能量预定值的穿过能量穿过波动标题轨道的记录单元。
优选地，穿过能量与用于从记录介质再现数据的再现能量相同。优选地，波动标题轨道和波动轨道彼此交替地设置。优选地，波动信号具有单一频率，而波动标题信号的频率高于波动信号频率的频率，且其通过含有标题信息的二进制数据调制而获得。优选地是调制由90°相移键控(QPSK)完成。更优选地是，标题信息包括地址信息。
本发明的上述目的和优点将通过参照附图对其优选实施例的详细描述而变得更清晰，在附图中图1是传统光盘的示意图；图2A到2D示出传统光盘的标题区；图3A到3D为模拟反射光量减少的示意图；图4A到4C为测量反射光量减少的示意图；图5是示出从图3A到4C获得的结果的曲线；图6是本发明实施例光盘的示意图；图7是图6的局部视图；图8是用于将用户数据记录到本发明实施例的图6和7所示的光盘上的记录装置的方块图；图9是本发明实施例的数据记录方法的流程图；以及图10是用于解释在本发明实施例数据记录方法中的记录能量和穿过能量之间关系的示意图。
参照图6，一作为精确寻轨记录激光束的寻轨装置的纹槽沿本发明实施例的光盘上的一轨道形成。对应盘基片表面的纹间表面(land)存在于各纹槽之间。
一特定频率的波动信号记录到一纹槽轨道上和/或一纹间表面轨道上。波动信号是一种记录辅助时钟信号的装置，用于在记录或再现期间获取同步信息。换句话说，波动信号用作提供系统时钟的辅助信号。因此，波动信号具有不会影响为记录/再现装置设置的寻轨伺服机构的频段。根据DVD-RAM规格，用于在径向寻轨的伺服频段约为10KHz，而在标准线速度下波动信号的频段约为157KHz。用户数据记录到纹槽轨道和/或纹间表面轨道上。每个轨道分成用于管理的多个扇区。对应每个扇区的标题区6设置在每个轨道上。标题信息记录到每个标题区6内。标题信息包括光盘的扇区信息和用于识别扇区的地址信息。
图7是图6的局部视图。参照图7，具有单一频率的单一波动信号记录到每个纹槽和纹间表面轨道上。允许改写的一相位转换层形成在纹槽和纹间表面轨道上，从而在记录用户数据期间形成标记。这些标记可以由稍后将描述的数据记录装置记录。在一标题区内，轨道连续不断从而其与相邻的用户数据区的纹槽或纹间表面相一致。含有标题信息的波动标题信号记录到标题区内的轨道上。为了描述清楚起见，在用户数据区内的纹槽或纹间表面轨道称为波动轨道，而在标题区内的轨道称为波动标题轨道。
记录到波动标题轨道上的波动标题信号含有各种标题信息。于是，波动标题信号具有比记录到波动轨道上的波动信号高的频率。在此，波动标题信号为双相位调制信号。具体地说，波动标题信号为90°相移键控(QPSK)信号。
在本发明的光记录介质上的标题区构造成波动标题信号记录在其上的波动标题轨道，从而其物理外形比传统的预凹坑所形成的标题区域更均匀。于是，在数据记录到双层结构中的上层时，很少发生已参照附图3A到5所描述过的反射光量上的减小。
图8是用于向图6和7中所示的本发明实施例的光盘记录用户数据的记录装置的方块图。参照图8，记录装置8包括一控制器80、一激光束发生器81、一电光(EO)调制器82以及一光记录/探测单元83。
控制器80适当控制激光束发生器81、EO调制器82以及光记录/探测单元83，从而用户数据可以记录到光盘10上的用户数据内。
激光束发生器81振荡激光束并然后减小被振荡的激光束的噪声以稳定记录能量。对于一记录激光束，可以使用蓝色激光束或紫外线激光束。通常可以用一Ar离子激光器或一Kr激光器产生紫外线激光束。
EO调制器82在需要时调制穿过能量并放大光束的直径，从而激光束可以完全入射到设置在光记录/探测单元83内的一物镜(未示出)上。光记录/探测单元83利用激光的最小宽度将数据记录到光盘10上。
另外，光记录/探测单元83探测用户数据区或标题区。标题区可以由光记录/探测单元83根据各种方法探测出。在一示例中，相位调制的波动信号记录到邻近标题区的波动轨道上的预定区域上，并且探测出相位调制波动信号。以这种方法，相位调制的波动信号功能为指示标题区的标志。记录在标题区的相位调制波动信号可以为由二进制相移键控(BPSK)所调制的波动信号。在另一示例中，未记录波动信号的反射镜部分形成在邻近标题区的波动轨道上的预定部分。显而易见的是，在这些传统的用于探测标题区的方法中，可以使用本发明的应用于光记录介质的方法。
以下的描述涉及本发明的具有这种结构的记录装置中的数据记录方法。图9是本发明一个实施例的数据记录方法的流程图。数据记录在其上的光记录介质为参照图6和7描述的光盘。数据记录到光盘上的用户数据区。
参照图9，在步骤901中，控制器80控制光记录/探测单元82，以用预定的记录能量将数据记录到用户数据区内的波动轨道上，从而用预定的记录能量记录数据。在步骤902中，当标题区被光记录/探测单元82探测到时，控制器80控制记录能量使其降低到再现能量，从而光记录/探测单元83以再现能量穿过标题区，而不记录数据。换句话说，穿过能量为再现能量。在此，穿过能量可以从比记录能量值低的各值中选取。
图10是用于解释在本发明实施例的记录方法中记录能量和穿过能量之间关系的示意图。参照图10，低频率的单一波动信号记录在用户数据区内形成的波动轨道上，而高频(HF)的波动标题信号记录在标题区内形成的波动标题轨道上。当记录装置8在用户数据区上记录数据，即形成标记时，记录能量Pw从光记录/探测单元83中输出。当记录装置8穿过标题区时，从光记录/探测单元83输出穿过能量Pr。穿过能量Pr与低于记录能量Pw的再现能量Pr相同。如上所述，由于当记录装置穿过含有标题信息的波动标题信号记录在其上的标题区时，记录能量Pw降低到再现能量Pr，即使重复记录，在标题区内的波动标题轨道上的相位也未改变，因此可以防止波动标题信号的恶化。在此，取代再现能量Pr，记录能量Pw可以改变为比记录能量Pw低一预定值的能量。然而，使用再现能量Pr利于控制，这是由于在记录/再现装置中能量大小可以只用记录能量Pw和再现能量Pr两种模式来控制。
如上所述，根据本发明，标题区的物理外形均匀一致，因此形成了来自其的反射光量在记录过程中不会降低的光记录介质、数据记录方法及其装置。另外，由于在数据记录到本发明的光记录介质的同时，在标题区内记录能量降低到再现能量，就抑制了标题区内相位的变化，因此可以基本上防止标题区的恶化。
权利要求
1.一种光记录介质，包括一波动信号记录在其上的波动轨道，以及一含有标题信息的波动标题信号记录在其上的波动标题轨道。
2.如权利要求1所述的光记录介质，其特征在于，所述波动标题轨道和所述波动轨道彼此交替地设置。
3.如权利要求2所述的光记录介质，其特征在于，所述波动轨道为用户数据记录在其上的用户数据区，并包括纹间表面轨道或纹槽轨道。
4.如权利要求1所述的光记录介质，其特征在于，所述波动信号具有单一频率。
5.如权利要求4所述的光记录介质，其特征在于，所述波动标题信号的频率高于波动信号的频率。
6.如权利要求5所述的光记录介质，其特征在于，所述波动标题信号通过调制含有标题信息的二进制数据获得。
7.如权利要求6所述的光记录介质，其特征在于，调制由90°相移键控(QPSK)完成。
8.如权利要求1所述的光记录介质，其特征在于，所述标题信息包括地址信息。
9.一种向包括波动信号记录在其上的波动轨道和含有标题信息的波动标题信号记录在其上的波动标题轨道的记录介质记录数据的方法，所述方法包括以下步骤(a)用预定的记录能量向波动轨道记录数据，以及(b)用比记录能量低一预定值的穿过能量穿过波动标题轨道。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括在步骤(b)之前探测波动标题轨道的步骤(b0)。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，穿过能量与用于从记录介质再现信息的再现能量相同。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述波动标题轨道和波动轨道彼此交替地设置。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述波动信号具有单一频率。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述波动标题信号的频率高于波动信号的频率。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述波动标题信号通过调制含有标题信息的二进制数据而获得。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，调制由90°相移键控(QPSK)完成。
17.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述标题信息包括地址信息。
18.一种将数据记录到记录介质上的装置，所述记录介质包括波动信号记录在其上的波动轨道和含有标题信息的波动标题信号记录在其上的波动标题轨道，所述装置包括用于以预定的记录能量向波动轨道记录数据并以低于记录能量一预定值的穿过能量穿过波动标题轨道的一记录单元。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述穿过能量与用于从记录介质再现数据的再现能量相同。
20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述波动标题轨道和波动轨道彼此交替地设置。
21.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述波动信号具有单一频率。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述波动标题信号的频率高于波动信号的频率。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述波动标题信号通过调制含有标题信息的二进制数据而获得。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，调制由90°相移键控(QPSK)完成。
25.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述标题信息包括地址信息。
全文摘要
本发明提供了一种光记录介质和数据记录方法及其装置。光记录介质包括波动信号记录在其上的波动轨道,以及含有标题信息的波动标题信号记录在其上的波动标题轨道。于是,标题区的物理外形均匀一致,因此在数据记录到介质上时可以防止从光记录介质反射的光量减少。
文档编号G11B27/19GK1361521SQ0111954
公开日2002年7月31日 申请日期2001年5月29日 优先权日2000年12月26日
发明者李坰根, 朴仁植, 金伦基, 大塚达宏, 全镇勋, 高祯完, 尹斗燮 申请人:三星电子株式会社