专利名称：光盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个采用相变介质或磁光(MO)介质的可重写光盘或者采用基于色素的介质的一次性写入类型的光盘的物理格式，尤其涉及适合处理诸如图像数据或语音数据的大量数据的物理格式。
背景技术：
作为用于计算机的大容量存储介质，DVD(数字多用盘)、MO盘(磁光盘)或CD(压缩盘)在商业上获得广泛使用。并且随着计算机的普及，对存储在存储介质上的数据进行编辑的需求增加了，因此需要一种存储介质，其上的数据能被修改或添加。
作为用户可以多次写入和擦除数据的可重写存储介质，有采用相变介质的DVD-RAM(DVD-随机存取存储器)、采用MO介质的MO盘以及CD-RW(可重写CD)。并且，作为用户仅能写入一次数据的一次性写入类型的存储介质，有采用基于色素的介质的CD-R(可记录CD)。在这些存储介质中，事先存储指示数据写入位置的地址。并且，在DVD-RAM或MO盘上提供一个用于指示地址的ID(标识)部分，与存储用户数据的部分分开。
并且，在CD-RW或CD-R中，地址是通过采用FM(频率调制)调制的摆动/寻址方法进行管理的。在这里，摆动意味着一个波，和盘上的轨道沿盘的径向形成波动。这就是，在CD-RW或CD-R中，通过改变轨道摆动(波)的频率存储地址。因此，在CD-RW或CD-R中，用户数据和地址通过叠加沿轨道存储。
上述的常规技术有如下的问题。
这就是，在DVD-RAM或MO盘中，由于ID部分需要和存储用户数据的部分分开，降低了盘表面面积的使用效率。同时，由于存储用户数据的部分的盘表面结构和ID部分互不相同，制造这种盘的过程复杂，因此生产困难。特别是，在DVD-RAM中，由于ID部分是Z字形排列，因此制造过程更加困难。
并且，在CD-RW或CD-R中，由于地址对应于摆动的频率，为了让读盘装置读取地址，需要读一个不同频率的信号(摆动)，这使读盘装置的结构复杂了。
并且，由于轨道的摆动的频率是依据地址的数值而变化的，所以存储地址所需的轨道长度将随着地址的数值而不同。因此，写数据的控制变得复杂。
并且，由于上述的匹配地址和摆动频率的方法是通过由FM调制去调制摆动以存储数据的方法，需要的C/N比(载杂比)高，因此很难确保读写的可靠性。
并且，需要复杂的解调电路来从记录第一和第二子信息的光盘中解调出第二子信息。
图13是显示依据常规技术解调第二子信息的解调电路的结构的框图。参见该图，一个作为解调电路输入信号的摆动信号通过带通滤波器11输入到乘法器12。来自本地振荡器13的信号输入到乘法器12。乘法器12的输出信号通过低通滤波器14并输入到一个加/减判决部分15。从加/减判决部分15输出解调的结果。
也就是说，由于在常规技术中需要同步检测，需要在解调电路中提供一个本地振荡器13，用于输出信号，该信号的频率和相位与作为解调电路输入信号的摆动信号的频率、相位同步，这使得解调电路更加复杂。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的就是提供一种光盘，它能够更有效地利用盘的表面积，该盘易于制造，简化了读盘装置的结构，简化了对在盘上写数据的控制，C/N比低，并且读写的可靠性高。
并且，本发明的一个目的是提供一个简化了解调电路结构的光盘。
因此，为了实现上述目的，提供了一种光盘，它是采用了相变介质或磁光(MO)介质的可重写光盘，或者是采用了基于色素的介质的一次性写入类型的光盘，并具有一个记录用户数据的轨道，在轨道上提供了在光盘的径向波动的摆动部分以及不波动的非摆动部分，不同于用户数据的第一子信息和第二子信息通过叠加以及使用摆动部分和非摆动部分的组合被记录在轨道上，在第一子信息中，当一个位取逻辑值“0”和取逻辑值“1”时，摆动部分和非摆动部分中至少一个的长度不相同，在第二子信息中，位取逻辑值“0”时摆动部分的波的相位和该位取逻辑值“1”时摆动部分的波的相位不同。
在本发明中最好是，在第一子信息中，当位取逻辑值“0”和“1”中的一个值时，非摆动部分存在，当位取逻辑值“0”和“1”中的另一个值时，非摆动部分不存在。
在本发明中最好是，将非摆动部分的长度设置为摆动部分中波的一个周期的整数倍。
在本发明中最好是，第一子信息是依据预定的转换规则从初始子信息转换后得到的转换子信息。
在本发明中最好是，摆动部分和非摆动部分的长度是摆动部分中波的一个周期的整数倍。
在本发明中最好是，在第二子信息中，在从摆动部分到非摆动部分以及从非摆动部分到摆动部分的转换点的摆动部分的波的相位是一个预定相位。
在本发明中最好是，在第二子信息中，当位取逻辑值“0”时，摆动部分的波的相位和当位取逻辑值“1”时摆动部分的波的相位之间的差值大约是180度。
在本发明中最好是，第一子信息和第二子信息中的至少一个是在轨道中的地址。
为了实现上述的目标，提供了一种光盘，它是采用了相变介质或磁光(MO)介质的可重写光盘，或者是采用了基于色素的介质的一次性写入类型的光盘，具有一个记录用户数据的轨道，其中，在轨道上提供了在光盘的径向波动的摆动部分以及不波动的非摆动部分，不同于用户数据的第一子信息和第二子信息通过叠加以及使用摆动部分和非摆动部分的组合被记录在轨道上，在第一子信息中，当一个位取逻辑值“0”时和当该位取逻辑值“1”时，摆动部分和非摆动部分中的至少一个的长度不同，在第二子信息中，仅在位取逻辑值“1”时，摆动部分中波的相位相对于前一位的摆动部分中波的相位而变化。
在本发明中最好是，在第一子信息中，当位取逻辑值“0”和“1”中的一个时，非摆动部分存在，当该位取逻辑值“0”和“1”中的另一个时，非摆动部分不存在。
在本发明中最好是，非摆动部分的长度设置为摆动部分中波的一个周期的整数倍。
在本发明中最好是，在第二子信息中的摆动部分的波的相位变化量大约是180度。
在本发明中最好是，第一子信息和第二子信息中的至少一个是在轨道中的地址。
在本发明中最好是，摆动部分和非摆动部分的长度设置为摆动部分的波的一个周期的整数倍。
通过参考附图详细描述其最佳实施例，本发明的上述目标和优点将会更加明显，在图中图1是显示本发明的最佳实施例中共有的光盘结构的视图；图2是显示光盘上摆动/轨道的结构的透视图；图3A、3B和3C是显示在依据本发明的第一个最佳实施例的光盘上形成的摆动/轨道的结构的视图；图4A、4B和4C是显示在依据本发明的第二个最佳实施例的光盘上形成的摆动/轨道的结构的视图；图5A和5B是显示位和对应于位的幅度调制的波形的视图；图6A、6B和6C是显示在依据本发明的第三个最佳实施例的光盘上形成的摆动/轨道的结构的视图；图7A、7B和7C是显示在依据本发明的第四个最佳实施例的光盘上形成的摆动/轨道的结构的视图；图8是显示在一个轨道的摆动上记录子信息的序列的方框图；图9是显示一个转换表的例子的视图；图10A和10B是显示由一个改进的AM调制产生的波形的例子的视图；图11A和11B是显示从第一子信息数据转换到第一转换子信息数据的转换的例子的视图；图12是显示用于解调记录在依据本发明的光盘上的第二子信息的解调电路的结构的方框图；以及图13是显示用于解调记录在常规光盘上的第二子信息的解调电路的结构的方框图。
具体实施例方式
参见图1，在光盘P1表面提供了轨道，子信息沿轨道记录。通过叠加将用户数据记录到记录了子信息的轨道上。这里，子信息是不同于用户数据的信息，例如地址。并且，子信息也包括关于光盘的各种参数信息。
光盘P1是可重写光盘，例如采用相变介质的DVD-RAM、CD-RW以及采用MO介质的MO盘，或者是一次性写入类型的盘，例如采用基于色素的介质的CD-R。
如图中所示，在光盘P1的表面提供了摆动/轨道WT1。用户数据沿摆动/轨道WT1记录。这里，摆动意味着一个波，即一个在光盘P1的径向形成波动的轨道的结构。摆动/轨道WT1包括一个轨道波动的摆动部分AWT和一个轨道不波动的非摆动部分NWT，如图所示。通过组合这些摆动部分AWT和非摆动部分NWT，子信息被记录在轨道上。
图2详细显示了光盘P1上的摆动/轨道WT1的结构。在光盘P1表面提供了一个波动的轨道凹槽T。轨道凹槽T的底部叫做谷G，相邻轨道凹槽T之间的部分叫做平地L。轨道凹槽T的波动部分叫做摆动。
当用户数据采用一个平地/谷记录方法被记录在光盘P1上时，在平地L和谷G上都会形成一个记录标记P。并且，为了读出记录数据，光H射向光盘P1的底表面。
轨道凹槽T的摆动用于指示记录在光盘P1上的用户数据的子信息。子信息表示了沿轨道凹槽T记录的用户数据的位置，即地址。因此，用户数据和子信息通过加叠沿光盘P1的轨道凹槽T来记录。
图3A、3B和3C显示了在依据本发明的第一个最佳实施例的光盘上形成的摆动/轨道的结构。在依据本发明实施例的光盘中，两种类型的子信息、即第一子信息和第二子信息通过叠加记录在一个单轨道上。
这两种类型的子信息用不同的方式调制。即第一子信息是幅度调制，如图3A。具体地说，第一子信息由包括摆动部分和非摆动部分的位“0”以及仅包括摆动部分的位“1”构成。也就是说，在这里，幅度调制是一种数字调制，与模拟调制相比较，在产生很多噪声的光盘系统中，更能确保可靠性。相反，与上述组合相反的组合也是可能的，即位“1”包括摆动部分和非摆动部分，位“0”仅包括摆动部分。
第二子信息采用相位调制，参见图3B。具体的说，第二子信息由位“0”和“1”构成，摆动的相位相差180度。使相差为180度，可以确保在噪声大量产生的光盘系统中的可靠性。并且，在位“0”到位“1”以及位“1”到位“0”的转换点，摆动的波形返回幅度的中心。
第一子信息和第二子信息合成的结果是如图3C所示的波形。这一波形是光盘上摆动/轨道的波形。因此，两种子信息通过叠加记录在摆动/轨道上。
图4A、4B和4C显示了在依据本发明的第二个最佳实施例的光盘上形成的摆动/轨道的结构。在依据本实施例的光盘中，两种类型的子信息，即第一子信息和第二子信息，通过叠加记录在一个单轨道上。然而，在本实施例，记录在轨道上的第一子信息是依据预定的转换规则由原始的子信息转换来的转换子信息。转换子信息和转换规则将在后面描述。
这两种类型的子信息用不同的方法调制。即第一子信息采用了后面描述的改进的AM调制。
第二子信息采用相位调制，参见图4B。相位调制和第一个最佳实施例中的相同。第一子信息和第二子信息合成的结果是如图4C所示的波形，这一波形是光盘上摆动/轨道的波形。因此，两种类型的子信息通过叠加记录在摆动/轨道上。
图5A和5B显示了位和对应于位并且其幅度被调制的波形。在图5A中，位“0”对应于包括摆动部分和非摆动部分的波形，位“1”对应于仅包括摆动部分的波形。相反，在图5B中，位“0”对应于仅包括摆动部分的波形，位“1”对应于包括摆动部分和非摆动部分的波形。在这些波形中，非摆动部分的长度(周期)被设置为摆动部分中摆动周期的整数倍。上述的设置简化了光盘的制造，并且使读取摆动的装置中的PLL控制系统能够进行稳定的操作。而且，很明显，也可以采用其它方法来用作幅度调制方法。
作为本发明的第三个最佳实施例，第一子信息采用幅度调制，参见图6A。构成第一子信息的位“0”包括摆动部分和非摆动部分，构成第一子信息的位“1”仅包括摆动部分。并且，第二子信息采用相位调制，参见图6B。具体的说，仅当构成第二子信息的位是“1”时，前一个位的摆动的波形的相位移动180度，当构成第二子信息的位是“0”时，不进行相移操作。
通过相移180度，确保了噪声大量产生的光盘系统的可靠性。并且，在位“0”到位“1”以及位“1”到位“0”的转换点，所形成的摆动的波形返回幅度的中心。上述的结构简化了光盘的制造。
第一子信息和第二子信息合成的结果是如图6C所示的波形，这一波形是光盘上摆动/轨道的波形。
图7A、7B和7C显示了在依据本发明的第四个最佳实施例的光盘上形成的摆动/轨道的结构。在依据本发明的光盘中，两种类型的子信息，即第一子信息和第二子信息通过叠加记录在一个单轨道上。这两种类型的子信息用不同的方式调制。即第一子信息采用了改进的AM调制，如图7A所示。
第二子信息采用相位调制，如图7B所示。相位调制和第二个最佳实施例中的相同。第一子信息和第二子信息合成的结果是如图7C所示的波形，这一波形是光盘上摆动/轨道的波形。
图8显示了在一个轨道的摆动上记录子信息的序列，即在子信息数据的基础上在光盘上形成摆动/轨道。参见本图，首先，第一子信息数据依据转换表转换成第一转换子信息数据。其次，第一转换子信息数据由改进的AM调制进行调制。经过改进的AM调制的波形与第二子信息的经过相移的波形合成。合成的波形成为轨道的摆动。
图9显示了一个转换表、即转换规则的例子。如上所述，转换表接收第一子信息数据，并且输出第一转换子信息数据。第一子信息数据和第一转换子信息数据都是位“0”和位“1”形成的数字数据。依据转换表，2个位形成的第一子信息数据被转换成4个位形成的第一转换子信息。在任何情况下，第一转换子信息包括同样数目的位“0”和位“1”。即，在由4个位形成的第一转换子信息数据中，2个位是“0”，剩余的2个位是“1”。
图10A和10B显示了一个由改进的AM调制产生的波形的例子。采用改进的AM调制，包括在第一转换子信息数据中的位“0”被转换成图10A所示的波形，包括在第一转换子信息数据中的位“1”被转换成图10B所示的波形。
在图10A中对应于位“0”的波形包括具有10个波周期(Td)的摆动段A0和一个不波动的非摆动段B0。非摆动段B0的长度对应于摆动段A0中的2个波周期。摆动段A0的波的周期Td总是均匀的。
在图10B中对应于位“1”的波形包括具有14个波周期(Td)的摆动段A1和一个不波动的非摆动段B1。非摆动段B1的长度对应于摆动段A1中的2个波周期。摆动段A1的波的周期Td总是均匀的，并且等于与位“0”对应的波形中包括的摆动段A0的波的周期Td。因此，与位“1”对应的波形中包括的非摆动段B1的长度和与位“0”对应的波形中包括的非摆动段B0的长度相同。
A0，B0，A1，B1的长度通常以波形的周期Td为单位表示如下，(A0，B0)＝(10，2)(A1，B1)＝(14，2)即，由于位“0”和位“1”的连续段的长度不同，所以不需要改变摆动的频率。
并且，摆动段A0或A1的长度可以不局限于10个周期或14个周期，而是可以任意设定。并且，在上面的例子中，在位“0”中包括的非摆动段B0的长度等于在位“1”中包括的非摆动段B1的长度。这就是，B0＝B1＝摆动的2个周期的长度因此，由于不需要依据位“0”或位“1”来改变非摆动段的长度，所以可以容易地制造光盘。并且，考虑到对同步摆动的PLL电路的影响，非摆动段B0或B1的长度最好是摆动的1个或2个周期。然而可以依据采用本发明的系统最优化确定该长度。本发明并不限于将非摆动段B0或B1的长度设置为对应于摆动的1个或2个周期的长度。
依据转换表和波形，所有第一转换子信息数据在轨道上的长度相同。这就是说，表示构成第一转换子信息数据的位“0”和位“1”的波形的长度相互不同，所以轨道上的每一个波形的长度不同。但是，因为第一转换子信息数据必须要由一组4位构成，并且在该组中必须包括相同数目的位“0”和位“1”，所以对应于4位的第一转换子信息数据的任意值在轨道上的长度相同。因此，轨道上第一转换子信息数据的长度被均匀设置，这样可以更容易控制写数据。
并且，在上例中，尽管第一转换子信息数据中的位“0”中包括的非摆动段B0的长度和位“1”中包括的非摆动段B1的长度设置为相同的长度，当这些非摆动段B0和B1的长度设置为不同值时，非摆动段的长度的差值用于识别位，对应于4位的第一转换子信息数据的长度不变。
图11A和11B显示了从第一子信息数据到第一转换子信息数据的转换的例子。如图所示，假设第一子信息数据包括8位，通过采用转换表从第一子信息数据转换来的第一转换子信息数据变成16位，其中8位是“0”，剩余的8位是“1”。
具体的说，在图11A中，第一子信息数据(01111111)依据图9的转换表转换成为第一转换子信息数据(1100101010101010)。即，第一子信息数据的前2个位(01)依据图9的转换表转换成为4位的第一转换子信息(1100)。接着，第一子信息数据的后续的每2个位(11)被转换为4位的第一转换子信息(1010)。
当第一转换子信息数据的全部位流的长度用摆动的周期(Td)为单位表示时，总长度＝“0”的长度＋“1”的长度＝8位×(10Td＋2Td)＋8位×(14Td＋2Td)＝224Td在图11B中，第一子信息数据(10000000)依据图9的转换表转换成为第一转换子信息数据(0011010101010101)。即，第一子信息数据的前2个位(10)转换成为4位的第一转换子信息数据(0011)，接着，第一子信息数据的后续的每2个位(00)被转换为4位的第一转换子信息数据(0101)。
当第一转换子信息数据的全部位流的长度用摆动的周期(Td)为单位表示时，总长度＝“0”的长度＋“1”的长度＝8位×(10Td＋2Td)＋8位×(14Td＋2Td)＝224Td因此，总长度和图11A所示的长度相同。即，当由常数个位构成的第一子信息数据被记录在轨道上时，第一子信息数据的长度总是相同，这简化了光盘的制造。
并且，当所有的A0、B0、A1和B1被设置为摆动的周期(Td)的整数倍时，简化了光盘的制造。并且，摆动读装置中的PLL控制系统能够稳定工作。
图12显示了用于解调记录在依据本发明的光盘上的第二子信息的解调电路的结构。在图中，作为解调电路的输入信号的摆动信号通过带通滤波器1送入乘法器2和延迟器3。延迟器3延迟输入信号，例如延迟摆动波形的一个周期。
来自延迟器3的输出被输入到乘法器2。即，乘法器2将带通滤波器1的输出和延迟器3的输出相乘。因此，在改变位后，如果当前的波形和前一个位的波形的相位相同，输出一个加符号。如果当前的波形和前一个位的波形的相位相反(相位相差180度)，输出一个减符号。这就是，仅当位变为“1”时，输出一个减符号。
乘法器2的输出通过低通滤波器4输入到一个加/减判决部分5。加/减判决部分5输出解调的结果。即，在依据本发明的光盘中，因为采用了延迟检测系统，不需要在解调电路中产生与摆动信号同步的信号，因此简化了解调电路的结构。
如上所述，依据本发明，由于两种类型的子信息通过叠加被记录在一个轨道上，第一子信息采用幅度调制，第二子信息采用相位调制，通过合成第一子信息和第二子信息，可以在光盘上记录比传统技术更多的子信息。因此，本发明提供了一种适合大容量光盘的格式。
并且，在第一子信息中，当位是逻辑值“0”或“1”中的任意一个时，非摆动部分存在，当位是逻辑值“0”或“1”中的另一个时，非摆动部分不存在。因此，幅度信息可以在轨道上用简单的结构叠加用户数据。
并且，当非摆动部分的长度设置为摆动部分中的波的一个周期的整数倍时，使得制造光盘更容易。当PLL控制系统基于摆动信号构造时，PLL控制系统可以稳定地保持。
并且，当依据预定的转换规则将第一子信息转换为第一转换子信息时，幅度信息可以在轨道上用简单的结构与用户数据叠加。
并且，当摆动部分和非摆动部分的长度设置为波的一个周期的整数倍时，使得制造光盘更容易。当PLL控制系统基于摆动信号构造时，PLL控制系统可以稳定地保持。
并且，在第二子信息中，从摆动部分到非摆动部分以及从非摆动部分到摆动部分的转换点的摆动部分的波的相位是预定的相位。
并且，在第二子信息中，当位取逻辑值“0”时摆动部分的波的相位和位取逻辑值“1”时摆动部分的波的相位的差值大约是180度。
权利要求
1.一种光盘，具有一个记录用户数据的轨道，所述光盘的特征在于，在轨道上提供了在光盘的径向波动的摆动部分以及不波动的非摆动部分，不同于用户数据的第一子信息和第二子信息通过叠加以及使用摆动部分和非摆动部分的组合被记录在轨道上，在第一子信息中，当一个位取逻辑值“0”和当该位取逻辑值“1”时，摆动部分和非摆动部分中至少一个的长度是不相同的，在第二子信息中，当一个位取逻辑值“0”时摆动部分的波的相位和该位取逻辑值“1”时摆动部分的波的相位不同。
2.如权利要求1所述的光盘，其中，在第一子信息中，当位取逻辑值“0”和“1”中的一个值时，非摆动部分存在，当位取逻辑值“0”和“1”中的另一个值时，非摆动部分不存在。
3.如权利要求2所述的光盘，其中，将非摆动部分的长度设置为摆动部分中波的一个周期的整数倍。
4.如权利要求1所述的光盘，其中，第一子信息是依据预定的转换规则从原始的子信息转换的转换子信息。
5.如权利要求4所述的光盘，其中，摆动部分和非摆动部分的长度为摆动部分中波的一个周期的整数倍。
6.如权利要求1所述的光盘，其中，在第二子信息中，从摆动部分到非摆动部分以及从非摆动部分到摆动部分的转换点的摆动部分的波的相位是一个预定相位。
7.如权利要求6所述的光盘，其中，在第二子信息中，当位取逻辑值“0”时摆动部分的波的相位和当该位取逻辑值“1”时摆动部分的波的相位之间的差值大约是180度。
8.如权利要求1所述的光盘，其中，第一子信息和第二子信息中的至少一个是在轨道上的地址。
9.一种光盘，具有一个记录用户数据的轨道，所述光盘的特征在于，在轨道上提供了在光盘的径向波动的摆动部分以及不波动的非摆动部分，不同于用户数据的第一子信息和第二子信息通过叠加以及使用摆动部分和非摆动部分的组合被记录在轨道上，在第一子信息中，当一个位取逻辑值“0”和当该位取逻辑值“1”时，摆动部分和非摆动部分中的至少一个的长度不相同，在第二子信息中，仅在位取逻辑值“1”时，摆动部分的波的相位相对于前一个位的摆动部分的波的相位而变化。
10.如权利要求9所述的光盘，其中，在第一子信息中，当位取逻辑值“0”和“1”中的一个值时，非摆动部分存在，当该位取逻辑值“0”和“1”中的另一个值时，非摆动部分不存在。
11.如权利要求9或10所述的光盘，其中，将非摆动部分的长度设置为摆动部分中的波的一个周期的整数倍。
12.如权利要求9或10所述的光盘，其中，将摆动部分和非摆动部分的长度设置为摆动部分中的波的一个周期的整数倍。
13.如权利要求9到12中的任何一个所述的光盘，其中，在第二子信息中的摆动部分的波的相位变化量大约是180度。
14.如权利要求9到13中的任何一个所述的光盘，其中，第一子信息和第二子信息中的至少一个是在轨道上的地址。
全文摘要
一种光盘,是采用了相变介质或磁光(MO)介质的可重写光盘,或者是采用了基于色素的介质的一次性写入类型的光盘,它具有一个记录用户数据的轨道,在轨道上提供了在光盘的径向波动的摆动部分以及不波动的非摆动部分,不同于用户数据的第一子信息和第二子信息通过叠加以及使用摆动部分和非摆动部分的组合被记录在轨道上,在第一子信息中,当一个位取逻辑值“0”和当该位取逻辑值“1”时,摆动部分和非摆动部分中的至少一个的长度不相同,在第二子信息中,位取逻辑值“0”时摆动部分的波的相位和该位取逻辑值“1”时摆动部分的波的相位不同。
文档编号G11B27/19GK1335591SQ0112330
公开日2002年2月13日 申请日期2001年4月25日 优先权日2000年4月25日
发明者青木育夫 申请人:三星电子株式会社