记录设备和方法,以及盘制造方法

专利名称：记录设备和方法,以及盘制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将子数据(sub data)记录到光盘记录介质的反射层的设备和方法，其中通过在反射层上形成相应的标记将主数据(main data)作为凹坑(pit)和凸台(land)的组合记录到光盘记录介质上。本发明还涉及一种生产这种光盘记录介质的方法。
背景技术：
在光盘中，由于通过使用单个压模的塑料喷射模塑法可在短时间内廉价生产ROM(只读存储器)盘的多个复制基片，因此ROM盘在世界各地被广泛地用作数据包介质。例如，CD(压缩盘)、DVD(数字多功能盘)等作为记录诸如音乐、视频等信息的ROM盘而广泛流行。
以往已生产了含有非法复制到其上的、作为数据包介质出售的ROM盘中的数据的盘，所谓的盗版盘，并且其侵犯了ROM盘中数据的版权。
通常，通过基于从正版盘读出的信号进行原版盘制作形成压模并通过该压模复制光盘来生产盗版盘，或者通过将从正版盘读出的信号复制到多张可记录盘来生产盗版盘。
迄今为止，已提出各种技术来阻止这种盗版盘的生产。例如，这种技术中的一种公知技术是在每张盘中添加唯一的标识信息。这样可建立一种系统，在该系统中通过这种技术对每张盘添加唯一的标识信息，并且盘播放器读取该标识信息并通过网络将其发送到外部服务器。如果已经生产并经销了许多这种盗版盘，那么大量相同的标识信息将被发送到外部服务器，因此这种系统可以检测到盗版盘已被经销。此外，该系统也可以通过识别已向外部服务器发送标识信息的盘播放器来识别盗版盘制造者或经销者。
然而，甚至对于每张盘唯一的标识信息也应当被记录为不容易被市场上可买到的盘驱动器复制，这将有用于盘中的主数据的版权保护。
由于这种原因，建议通过在盘的反射层上形成相应的标记来记录标识信息(参见日本专利No.3454410；其在下文中被称为“专利文献1”)。更具体地说，在专利文献1所公开的盘中，将主数据(内容数据、管理信息等)记录为凹坑和凸台的组合，而除了主数据以外的子数据(标识信息)则通过在盘的反射层形成标记而记录到盘中，该标记将使位于凹坑或凸台中的预定的一个之上的反射层的一部分的反射率产生细微的变化。
通过照射功率高于读激光的激光来将标记记录到反射层上。由标记导致的发射率的变化是非常小以致不会影响作为凹坑和凸台的组合而记录的主数据的读取，即在主数据的正常读取过程中，将不会读取子数据。
例如，为了能够读取子数据本身，独立回放系统可用来采样主数据的读取信号的许多部分并组合该采样，其中每部分都给出细微的反射率变化。
在这种情况下，根据预定的算法来确定欲将标记作为子数据插入的位置。也就是，对正版光盘播放器来说，它可以根据类似于记录时所采用算法的算法来确定标记要被记录的位置，从而精确地将标识信息作为子数据读出。
现参照图1，其示意性地图示基于该专利所披露的技术而设计的子数据记录器的内部结构。子数据记录器一般用附图标记50来表示。
如上所述，子数据是每张盘的唯一标识信息。因此，子数据记录器50将以对于装载在其内部的每一盘来说唯一的方式进行子数据记录。
同时，子数据是记录在盘的预定扇区上的。每一标记都插入到该扇区的预定位置上。子数据记录器50是设计用于在这样的预定位置上记录标记的。
首先，将盘D放置在可转动的盘(turnable)(未示出)上，主轴电动机51以一预定旋转驱动方式使该盘D旋转。图1中所示的一个光拾取器OP从这样旋转的盘D上读取记录信号(主数据)。
光拾取器OP包括发射激光的激光二极管LD；物镜52，用以将从激光二极管LD发射的激光聚集并聚焦到盘D的记录表面上；光电探测器PD，用以探测照射到盘D的激光从盘D返回的部分，等等，如图1所示。
所照射的激光的返回部分或由光拾取器OP中的光电探测器PD所探测的返回光由IV转换电路53转换成电信号，继而被提供到矩阵电路54。矩阵电路54基于从IV转换电路53提供的返回光信息产生读取信号RF、循轨误差信号TE以及聚焦误差信号FE。
子数据记录器50还包括一伺服电路55，用来基于矩阵电路54提供的循轨误差信号TE以及聚焦误差信号FE来控制从双轴驱动电路56提供的循轨驱动信号TD和聚焦驱动信号FD。受控的循轨驱动信号TD和聚焦驱动信号FD都被提供给一双轴机构(来示出)，该机构支撑在光拾取器OP中的物镜52，并对物镜52进行循轨伺服控制和聚焦伺服控制。
此外，矩阵电路54产生的读取信号RF经均衡器(EQ)57均衡并被提供到二值化电路59中，在其中其被转换成“0”或“1”的二进制数据。该二进制数据提供到一个PLL(锁相环)电路60、同步检测电路61和地址检测电路62。
此外，来自矩阵电路54的读取信号RF被提供到一个中心电平(centrelevel)检测电路58，它将检测读取信号RF的中心电平。在二值化电路59中，中心电平被用于进行二值化。
PLL电路60产生与所提供的二进制数据同步的主时钟CLK，并将其作为一个工作时钟提供给每一个适当的系统组件，尤其是提供给均衡器57、二值化电路59以及同步检测电路61、地址检测电路62和子数据生成器63，以下将对其进行说明。
PLL电路60根据在二值化电路59中根据中心电平对读取信号RF进行限幅而产生的边沿脉冲和从内部VCO(压控振荡器)输出的信号(主时钟CLK)之间的相位差产生一个PLL误差信号，该信号反馈到VCO中，用以产生与上述二进制数据同步的主时钟CLK。
同步检测电路61基于在所提供的二进制数据中的同步模板(sync pattern)的检测结果产生一个帧同步信号，并将其传送给每个适当的系统组件，例如地址检测电路62。
地址检测电路62基于帧同步信号和所提供的二进制数据检测地址信息ADR。地址信息ADR被提供给控制整个子数据记录器50的控制器(未示出)。在该控制器内部，地址信息ADR用于查找等等。地址信息ADR同样被提供给子数据生成器63中的写定时产生电路64。
如图示，子数据生成器63包括写定时产生电路64和RAM(随机存取存储器)65。子数据生成器63基于输入的子数据、地址信息ADR和主时钟CLK产生一个写定时信号Wrt，用于在盘D的预定位置中记录作为子数据的标记。
以下将概述用于记录子数据的子数据生成器63中的操作。
首先，假设作为子数据的标记要被记录在盘D上的凹坑和凸台中的预定长度的一个上，所述凹坑和凸台被组合地记录为主数据(例如，见图7)。
为此，子数据生成器63必须产生写定时信号Wrt，其中当作为主数据的凹坑和凸台中的预定长度的一个到达时，Wrt将采取高电平(H电平)。为了产生这样的写定时信号Wrt，子数据生成器63中的RAM 65在其中存储有将记录到盘D上去的主数据的内容。
如上文所述，子数据是每一盘D的唯一标识信息。这样的唯一标识信息在每次盘D被装入子数据记录器50时都被提供到子数据生成器63中的写定时产生电路64。
写定时产生电路64识别作为主数据存储在RAM 65中的凹坑或凸台中的预定长度的一个的位置，并在对应于该凹坑或凸台位置时产生写定时信号Wrt。由于标记实际上要被记录在中间的比特位置(例如，在5T情况下的第三比特位置)，故产生在对应于中心比特位置时将采取H电平的写定时信号Wrt。
子数据记录器50中还包括一激光功率控制器66，用于根据从子数据生成器63提供的写定时信号Wrt控制光拾取器OP中的激光二极管LD的激光输出。具体而言，当写定时信号Wrt处于低电平(L电平)时，激光功率控制器66控制激光二极管LD发射具有读取功率的激光。而且，当写定时信号Wrt处于H电平时，激光功率控制器66控制激光二极管LD发射具有写功率的激光。
随着在激光功率控制器66的控制下从激光二极管LD发射的写功率激光的照射，标记将作为子数据形成在盘D的反射层的激光照射区。

发明内容
图2中示出表示在图1所示构造的子数据记录器50中进行的记录操作的波形。
首先，基于读取信号RF由中心电平检测电路58检测中心电平。基于检测到的中心电平，产生一指示在盘D上形成的凹坑和凸台的边沿定时的边沿脉冲。
亦如上述，PLL电路60产生对应于上述边沿脉冲和VCO的输出脉冲之间的相位差的PLL误差信号，并且将该PLL误差信号反馈到VCO以产生与二进制信号同步的正确的主时钟CLK。
当在如图1所示的子数据记录器50中的盘D上将标记作为子数据进行记录时，激光功率控制器66控制激光二极管LD以提供具有写功率的激光。
因此，光拾取器OP中的光电探测器PD将在写定时信号Wrt处于H电平的区域中检测来自盘D的强反射光，从而该区域中的读取信号RF将相应地具有这样的波形，即在波形中写脉冲叠加在所示的读取信号RF上并且使其电平增加到非常高的值。
若因此在标记记录的部分中具有其电平的读取信号RF突然增高，它将不具有正常可获得的值，从而边沿脉冲也将会出错。
图2示出了其中作为子数据的标记被记录在每一预定长度凹坑或凸台上的例子。然而，尤其是将标记记录到凹坑部分的情况下，边沿脉冲出现错误的可能性非常高。即，虽然凹坑部分上的读取信号RF在正常情况下应是负值，但由于上述标记记录的缘故，一写脉冲将叠加到读取信号RF上，从而使读取信号RF的值将增加到比图2中所示被包围的中心电平(由附图标记X所指示)高的电平。由于读取信号值比中心电平高时，将产生正常情况下不可能的边沿脉冲。
若边沿脉冲由此在不正确的定时中产生，那么PLL误差信号如图所示也将出错，而基于错误的PLL误差信号所控制的主时钟CLK的定时也将出错。主时钟CLK所导致的错误将使得子数据记录器50的系统部件操作异常。
其中，写定时信号Wrt由写定时产生电路64根据记录时的主时钟CLK所产生，用于以正确的记录定时来指示激光功率控制器66。因此，由于主时钟CLK出错，所以作为子数据的标记不能记录在正确的位置。
同样，如果主时钟CLK出错，那么地址检测电路62不能准确地检测地址信息ADR。
同样，若读取信号RF的值在如上所述的盘D的将记录标记的部分突然增加，基于读取信号RF所检测到的中心电平将比其正常的电平(见图2中附图标记Y所指示的电平)要高，这是不好的。
若中心电平的升高也不能正确产生边沿脉冲，那么主时钟CLK将出错。
即，上述的中心电平的升高使得不可能在上述的正确的插入位置记录标记以及准确地检测地址信息。
而且在如图1所示构造的子数据记录器50中，由图1所示的均衡器57均衡叠加有写脉冲的读取信号RF，然后二值化电路59产生边沿脉冲。
由于如上所述读取信号RF的波形上叠加有写脉冲，故很有可能读取信号RF的波形在经过均衡后不能具有正常情况下的波形。同样出于这一考虑，二值化电路59也将不可能产生正确的边沿脉冲。即，不可能正确地产生主时钟CLK和准确地检测地址。
因此，期望通过提供一种改进的和新颖的子数据记录装置和方法及光盘记录介质生产方法来克服现有技术的上述缺陷。
根据本发明，提出了一种如下的记录装置即，记录装置通过向光盘记录介质的反射层照射具有写功率的激光、以便在该反射层上形成作为子数据的标记，所述光盘记录介质由基片和堆叠在基片上的至少一个反射层和覆盖层构成，并且主数据被作为形成在所述基片上的凹坑和凸台的组合记录到该介质上，该记录装置包括一个读取信号产生装置，用于通过检测照射到光盘记录介质的具有读取功率的激光的反射部分而产生一读取信号。
记录装置进一步包括一个子数据记录装置，用于通过利用被控制为具有写功率的激光、在依照预定的规则确定的光盘记录介质的反射层上的每个标记插入位置上形成标记来记录子数据。
该记录装置还包括一波形替换装置，用以对应于具有预定长度和包括标记插入位置的区域，将由读取信号产生装置所产生的读取信号的波形替换为已经设定了电平的替换波形。
根据本发明，还提供一种如下的记录方法即，该记录方法要通过向光盘记录介质的反射层照射具有写功率的激光、以便在该反射层上形成作为子数据的标记、来将子数据记录到光盘记录介质上，所述光盘记录介质由基片和堆叠在基片上的至少一个反射层和覆盖层构成，并且主数据被作为形成在所述基片上的凹坑和凸台的组合记录到该介质上，该记录方法包括一个产生读取信号的步骤，用于通过检测照射到光盘记录介质并具有读取功率的激光的反射部分而产生一读取信号。
该记录方法进一步包括一个记录子数据的步骤，用于通过利用被控制为具有写功率的激光、在依照预定的规则确定的光盘记录介质的反射层上的每个标记插入位置上形成标记来记录子数据。
该记录方法还具有一替换波形的步骤，用以对应于具有预定长度和包括标记插入位置的区域，将由读取信号产生装置所产生的读取信号的波形替换为已经设定了电平的波形。
根据本发明，还提供一种如下的盘制造方法即，该盘制造方法用于向光盘记录介质的反射层照射具有写功率的激光、以便在该反射层上形成作为子数据的标记来制造光盘记录介质的方法，所述光盘记录介质由基片和叠在基片上的至少一个反射层和覆盖层构成，并且主数据被作为形成在所述基片上的凹坑和凸台的组合记录到该介质上。该方法还包括一个形成母盘(disk master)的步骤，母盘具有作为凹坑和凸台的组合记录在其上的主数据。
该方法包括通过使用基于母盘形成的压模形成基片并在基片上堆叠至少反射层和覆盖层来制造在其上只记录有主数据的盘的步骤。
此外，该方法包括向其上记录有主数据的盘记录子数据的步骤。
子数据记录步骤包括产生读取信号的子步骤，用于通过检测被照射到其上记录有主数据的盘并且具有读取功率的激光的反射部分产生一读取信号。
子数据记录步骤还包括记录子数据的子步骤，用于通过以受控具有写功率的激光、在依照预定的规则确定的、其上记录有主数据的盘的反射层的每个标记插入位置上形成标记来记录子数据。
子数据记录步骤还包括替换波形的子步骤，用以对应于具有预定长度并包含标记插入位置的区域，将对在读取信号产生步骤中所产生的读取信号的波形替换为一个具有设定电平的波形。
根据本发明，由于为了记录标记而叠加有写脉冲的读取信号部分的波形已被有设定电平的替代波形所替换，故而可以防止读取信号RF的电平因写脉冲叠加到读取信号上而升高。
从而，可以正确地产生读取信号的边沿脉冲，基于该边沿脉冲还可产生正确的主时钟。
此外，由于可以避免读取信号电平升高，所以也可以避免读取信号的中心电平升高，从而能够产生正确的主时钟CLK。
此外，对读取信号的均衡不受在读取信号上叠加写脉冲的影响，这同样也确保了能够生成正确的主时钟CLK。
因此，根据本发明，为了记录标记而叠加有写脉冲的读取信号部分的波形被一个具有设定电平的替换波形替换，从而使得可以生成正确的主时钟。因此，随着正确主时钟的生成，能够在每个正确的标记插入位置中记录作为子数据的标记。此外，随着正确主时钟的生成，可以准确地检测地址信息。
此外，根据本发明的、能够在正确主时钟的基础上记录作为子数据的标记盘制造方法、允许制造在每个正确插入位置都有标记的光盘记录介质。


图1是常规记录装置的示意性方框图；图2示出了表示在常规的记录装置中进行的、向光盘记录介质记录子数据的操作的波形；图3是与作为本发明一个实施例的记录装置相兼容的光盘记录介质的截面图；图4解释了制造该光盘记录介质的过程；图5解释了将要记录到该光盘记录介质上的主数据的数据结构；图6是作为本发明第一实施例的记录器的示意性方框图；图7解释了子数据记录的方式；图8示出了要被存储以便产生定时信号的数据内容的结构，利用此定时信号将子数据记录在作为第一实施例的记录器；图9示出了在作为第一实施例的记录器中进行的、记录子数据的操作流程；图10示出了在作为第一实施例的记录器中替换波形的定时的时序图；图11示出了在作为第一实施例的记录器中进行的、替换波形的操作流程图；图12示出了作为本发明第二实施例的记录器的示意性方框图；图13也是包括在作为第二实施例的记录器中的替换波形电平产生电路的示意性方框图；图14示出了在作为第二实施例的记录器中进行的操作流程图。
具体实施例方式
以下将参照附图对本发明进行详细描述。
现参照图3，它以截面图的形式示意性地说明了根据本发明一个实施例的作为光盘记录介质的盘。盘由附图标记100总地来指代。
根据本发明的盘100是ROM(只读存储器)型的。更具体来说，其采用了符合所谓的蓝光盘的盘格式和结构。
如图示，盘100包括一个基片101，堆叠在基片101上的反射层102，以及堆叠在反射层102上的覆盖层103。基片101由例如聚碳酸酯(ploycarbonate)的塑料制成。基片101与反射层102接触的表面被形成为具有凹-凸区域。凹的部位叫做凹坑，凸的部位叫做凸台。盘100能够以凹坑和凸台的组合，更具体来说是以凹坑长度和凸台长度，来记录信息。
反射层102堆叠在其上形成有凹坑和凸台的基片101上。然后，由聚碳酸酯或其它类似材料制成的覆盖层103堆叠在反射层102上。
当反射层102堆叠在基片101上时，其将具有对应于凹坑和凸台的形状的凹-凸区域。同样，反射层102由一层例如铝或类似的薄膜制成，以使得当如图所示激光被物镜通过覆盖层103聚焦到反射层102上时提供对应于凹和凸的反射光(return light)。一个下文将详细描述的子数据记录器1或20可以从反射层102在射向盘100的激光的反射部分的基础上检测到记录为凹坑和凸台的组合的信息。
图4解释了盘100的制造过程。
为制造盘100，首先在如图所示的步骤S11利用计算机或类似装置进行格式化。
在步骤S11中，将要记录到盘100中去的内容(用户数据)转换成符合预定标准的格式数据行。根据本发明，进行该转换以便提供符合蓝光盘标准的数据行，这稍后将参照图5进行解释。实际上，用户数据被附加了检错码，纠错码以及奇偶校验码，并且对用户数据将进行交织(interleaving)和其它处理。
在步骤S12中将进行可变长(variable-length)调制。对经步骤S11中的格式化得到的数据行进行可变长调制。根据本发明，以RLL(1，7)PP(奇偶性保持/禁止(Parity Preserve/Prohibit)，RLL游程长度受限(Run LengthLimited))调制和NRZI(倒转不归零(Non-Return to Zero Inverse))调制对数据行进行调制。经步骤S12中的可变长调制得到的“0”和“1”形式的数据行将变成盘100上实际形成的凹坑和凸台的形式。
此处，将从用户数据的格式化和可变长调制得到的数据称为“主数据”。
在下一步骤S13中，用母盘制作(mastering)装置准备母盘。
在步骤S13中，首先将光致抗蚀剂涂在玻璃基片上。然后，将与经步骤S12的可变长调制得到的主数据对应的激光射向正在旋转的如上述的其上涂有光致抗蚀剂的玻璃基片，以沿着记录轨道形成凹凸形式。即，形成凹坑和凸台。
然后，其内形成有凹坑和凸台的光致抗蚀剂被显影以便在定像在玻璃基片上，并且在玻璃基片的表面进行电镀，以形成如图所示的金属母盘D14。
如此形成的金属母盘D14在步骤S15中用于形成盘。
在步骤S15中，首先基于金属母盘D14形成一个压模。然后，将压模放入模子中，使用注模机用透明树脂如聚碳酸酯，压克力(acrylic)或类似材料形成基片101。在基片101上，将沿着记录轨道形成相应于从步骤S12中的可变长调制得到的主数据的凹坑和凸台。
然后，通过沉积首先将反射层102堆叠在基片101上，然后将覆盖层103堆叠在反射层102上。从而有了首先形成的其上仅记录有主数据的盘(主数据记录盘)D16。
接下来，在步骤S17中记录子数据。
根据本发明，除以上述凹坑和凸台形式的记录的主数据外，还记录子数据。
在这种情况下，每张盘D16(100)的唯一序列号信息将作为子数据加以记录。即，在步骤S17中，唯一的标识信息(序列号)将被附加到如上形成的每张盘100上。
如以下将详细介绍的，子数据被记录为通过在记录为凹坑和凸台形式的主数据的特定区域的特定位置上射向反射层102的激光照射形成的标记。
在步骤S17中，子数据记录由如下将详述的子数据记录器1或20完成。
图5说明了前述过程中制造的盘100上记录的主数据的数据结构。
首先，如图所示，如图所示定义叫做“RUB”的一个记录单元。一个RUB包括16个扇区和2个连接帧。每个连接帧都作为RUB之间的缓冲区。
在这种情况下，一个扇区形成一个地址单元。
如图示，每个扇区具有31个帧。每帧由1932信道比特数据构成。
在此处被称为示例的蓝光盘中，由于主数据遵循RLL(1，7)PP调制规则，故而连续的码“0”和“1”的数目(信道比特)在长度上每个被限于2T到8T。
一连串的9T的码不符合调制规则，其被插入到每帧的开头的“同步字节(Sync)”中，并在放回盘时用来检测帧同步信号。
第一实施例为了在图4所示的盘上记录子数据，(即，主数据记录盘D16)，本发明提出了作为第一实施例的子数据记录器1以及作为第二实施例的另一个子数据记录器20。
首先，将结合图6所示的示意性方框图解释本发明的第一实施例中的子数据记录器1。
如上所述，此处所提及的子数据是对于每张盘D16的唯一标识信息。因此，子数据记录器1用来将使得装载在记录器1中的盘D16与其它盘相区别的值记录为子数据。
同样，子数据将记录在盘D16的预定区域上，并且将作为子数据的标记插入在预定区域的预定位置上。子数据记录器1用来在上述的预定位置记录所述标记。
如图6所示，盘D16放置在一个转盘(未示出)上，转盘以预定的旋转驱动方法通过一个主轴马达2旋转。图6所示的光拾取器OP从正如此旋转的盘D16上读取记录信号。
如图所示，光拾取器OP包括作为激光源的激光二极管LD；物镜3，用以将激光二极管LD发射的激光聚集并聚焦到盘D16的记录面上；光电探测器PD，用以从盘D16检测所照射的激光的反射光，等等。
反射光信息由光拾取器OP中的光电探测器PD所探测，并由一个IV转换电路4转换成电信号，继而将该电信号输入到矩阵电路5中。矩阵电路5基于IV转换电路4输出的反射光信号产生一个读取信号RF，循轨误差信号TE以及聚焦误差信号FE。
子数据记录器1还包括一所示的伺服电路6。该伺服电路6基于矩阵电路5输出的循轨误差信号TE和聚焦误差信号FE控制也包括在子数据记录器1中的双轴驱动电路7输出的循轨驱动信号TD和聚焦驱动信号FD。循轨驱动信号TD和聚焦驱动信号FD都输出给一双轴机构(未示出)，该机构支撑在光拾取器OP中的物镜3，并且基于这些TD和FD信号在循轨和聚焦方向上驱动物镜3。
在由这些伺服电路6、双轴驱动电路7和双轴机构组成的循轨和聚焦伺服系统中，伺服电路6基于循轨误差信号TE和聚焦误差信号FE提供控制，以使射向盘D16的激光的光束点被限定在盘D16上、跟踪盘D16上形成的一组凹坑(记录轨道)并被精确地聚焦。
在这个实施例中，图6还示出了矩阵电路5产生的读取信号RF经一个波形替换电路19传输到一个均衡器(EQ)10和中心电平检测电路9。
子数据记录器1进一步包括一个二值化电路11。该二值化电路11接收其波形已经由均衡器10均衡了的读取信号RF。它还接收一个经中心电平检测电路9检测过的读取信号RF的中心电平。例如，在对记录到盘D16上去的主数据用DC自由码(DC free code)进行编码时，可以通过计算读取信号RF的平均值来确定中心电平。
上述实施例中的波形替换电路19将在下文中详述。
二值化电路11根据上述输入的中心电平对读取信号RF进行限幅来产生边沿脉冲，该边沿脉冲用于指示盘D16上所形成的凹坑和凸台的边沿，并且基于该边沿脉冲将读取信号RF转换成二进制数据“0”或“1”。
将二进制数据输入到PLL(锁相环)电路12，同步检测电路13和地址检测电路14。
PLL电路12产生一个与输入的二进制数据同步的主时钟CLK，并将其作为工作时钟传送给每个适当的系统组件。在这种情况下，PLL电路12通过根据由二值化电路11生成的边沿脉冲与来自内部VCO(压控振荡器)的输出信号(主时钟CLK)之间的相位差而产生PLL误差信号，并将其反馈到VCO中，来生成与二进制数据同步的主时钟CLK。
在这种情况下，PLL电路12产生的主时钟CLK作为工作时钟被传送到上述的均衡器10和二值化电路11中的每一个，并且传送到下文将描述的同步检测电路13和地址检测电路14，以及子数据生成器17。
同样，在本实施例中，主时钟CLK同样传送到替换定时产生电路18。此处明确，该替换定时产生电路18将在下文中详细描述。
同步检测电路13检测输入的二进制数据的同步模板，并基于检测结果产生一个帧同步信号。帧同步信号传送到地址检测电路14以及其它适当的系统组件中的每一个。
地址检测电路14基于帧同步信号以及输入的二进制数据检测地址信息ADR。将地址信息ADR输入到控制器(未示出)，该控制器对整个子数据记录器1进行控制。在该控制器中，地址信息ADR用于寻找(seeking)或类似操作。同样，地址信息ADR也传送给子数据生成器17中的写定时产生电路15。在这个实施例中，地址信息ADR还提供给替换定时产生电路18。
如图所示，子数据生成器17包括写定时产生电路15和RAM(随机存取存储器)16。子数据生成器17基于子数据、地址信息ADR和主时钟CLK产生写定时信号Wrt，用于在盘D16的预定位置记录作为将要记录到盘D16上的子数据的标记。
提醒注意，基于子数据生成器17的操作的子数据记录操作将在下文中详细解释。
子数据记录器1进一步包括激光功率控制器8。该激光功率控制器8基于来自子数据生成器17的写定时信号Wrt来控制光拾取器OP中激光二极管LD的激光功率。具体而言，当写定时信号Wrt处于低电平(L电平)时，激光功率控制器8控制激光功率提供具有读取功率的激光输出。而且，当写定时信号Wrt处于高电平(H电平)时，激光功率控制器8控制激光功率提供写功率的激光输出。
随着在激光功率控制器8的控制下写功率激光的照射，在盘D16反射层102的激光照射点上形成作为子数据的标记。
图7解释了前述的子数据生成器17如何记录子数据。
在图7中，示出了一个“0”被记录为用于子数据的每位的码的例子和一个“1”被记录为用于这样的位的码的例子。
首先，码由形成主数据的一组奇数凹坑或凸台和相邻的偶数凹坑或凸台来表示，它们中的每一个都具有预定长度。对于每一组这样奇数或偶数的具有预定长度的凹坑或凸台，标记记录在奇数的凹坑或凸台上时将码定义为“0”，而当标记记录在偶数的凹坑或凸台上时，将码定义为“1”。
在图7所示的例子中，标记记录在预定长度的凸台上。更具体来说，标记记录在5T的凸台上。这里需要注意的是，标记当然也可以形成在预定长度的凹坑上。
在这种情况中，将作为一个地址单元的一个扇区指定为要被指定用于记录包括在子数据中的一比特的码的区域。
也就是说，在一个扇区中的彼此相邻的每一组奇数凸台和偶数凸台上记录标记，来表示图示的相同的码。
更具体来说，在将要记录码“0”的情况下，标记仅记录在图示的一个扇区中的奇数的预定长度的凸台上。
同样，在将要记录码“1”的情况下，标记仅记录在一个扇区中的偶数的预定长度的凸台上。
需要注意的是，为了读取如此记录的子数据，在一个扇区内的每组相邻奇数和偶数的预定长度的凸台上，都要对读取信号RF进行采样，且需从在奇数的凸台上采样的读取信号RF值中减去在偶数凸台上采样的读取信号RF值(“奇-偶”减法)。
在这种情况下，由于记录有标记的地方反射率(reflectance)稍有减小，故读取信号RF的值在记录了标记的地方将在理论上得以减少。
因此，在用于标记的码“0”仅被记录在奇数凸台上的情况下，对每个相邻的预定长度的凸台进行的所述“奇-偶”减法在理论上将得到一个负值。然而，实际上，由标记记录引起的、在相邻预定长度凸台上的读取信号RF值的减小量小至可能会与噪声相混淆。因此，对如此进行的“奇-偶”减法的结果积分，以更加确保提供该负值，并对该负值进行检测。
相反，在用于标记的码“1”仅记录在偶数凸台上的情况下，对每个相邻的预定长度的凸台进行的所述“奇-偶”减法在理论上将得到一个正值。同样在这种情况中，考虑到噪声的影响，对所计算的值积分，以更加确保提供该正值，并对该正值进行检测。
请注意，由于如上在特定区域上重复同样方式的记录，并在读取子数据时基于多个这样相同的记录方式对一个值进行判断，所以使得由于标记记录所引起的反射层的反射率的变化极小。因为标记记录引起的反射率变化很小，所以可以避免主数据的二值化受所记录的标记的影响。换句话说，利用仅读取主数据的操作不可能读取子数据。
对于子数据包括的其它码，也可用如上所述的类似方式来记录标记。
也就是说，子数据所记录到的扇区与子数据包含的码一样多。
为读取该子数据中的其它码，在子数据记录器1和播放器之间预先确定子数据的所有码都将记录到其上的区域(在下文中称作“子数据记录区域”)。因此，将子数据记录器1设计为在作为如此预先确定的子数据记录区域的多个扇区上记录上述标记。
关于上述的记录技术，需要提醒的是若将本应记录到预定长度凸台上的标记记录在边沿上，则主数据将不会被准确地二值化。即，若标记记录在预定长度凸台的边沿部分上，则记录了标记的部分将相应地在反射率上会有所降低，以致在二值化过程中将可能检测到错误的凸台长度。
因此，标记要记录在要用来记录标记的凸台的中央。这样，由于可以正常地获得边沿部分，所以使得二值化在这方面也不受影响。
对于上述的记录操作来说，图6中所示得子数据生成器17中的写定时产生电路15被设计用于在图7中所示的时刻产生写定时信号Wrt。
即，对于编码“1”而言，写定时产生电路17仅在奇数的预定长度凸台的中央产生具有H电平的写定时信号Wrt。同样，对于编码“0”而言，写定时产生电路17仅在偶数的预定长度凸台的中央产生具有H电平的写定时信号Wrt。
以下将参照图8和9说明实现前述记录技术的系统结构及操作。
首先，子数据记录在盘D16上的预定子数据记录区域中。在预定子数据记录区域中，标记仅被记录在上述每个扇区中的奇数或偶数的预定长度凸台上。
此时，为了生成借以在上述每个扇区中到达的主数据中的预定长度凸台的定时信号，自然需要了解这样的子数据记录区域的每个扇区中的主数据的内容。
在图6所示的子数据生成器17中，子数据记录区域的每个扇区中的主数据的内容被预先存储在RAM 16中。
图8示出了RAM 16中的数据结构。
首先，示出的地址指示了关于子数据记录区域中的每个扇区的地址信息。在每个地址上存储有记录在每个扇区上的主数据的内容。
需提醒的是，子数据记录器1由盘D16(盘100)的制造者控制，因此，有可能预先知晓要被记录在作为ROM盘的盘D16中的主数据的内容。因此，实际上将记录到盘D16上的主数据的内容可以预先以相应的地址存储到RAM 16中。
此外，写定时产生电路15会将子数据的每个值记录(指定)到RAM 16中的相应地址上。写定时产生电路15以子数据记录区域的顶端地址开始将外部输入的子数据的每个值存储在RAM 16中。
由此，写定时产生电路15可以根据要存入RAM 16的数据内容来识别主数据中的预定长度凸台，以及预定长度凸台中的奇数凸台和偶数凸台。
此外，参照如上存储在相应地址的子数据值，写定时产生电路15可以识别标记应当被插在如此识别的预定长度凸台的哪个上，奇数凸台还是偶数凸台。
更具体来说，在关联某一地址而存储的值为“0”的情况下，标记应插入包括图7所示的地址的扇区中的奇数预定长度凸台上。另一方面，若值为“1”，标记应插入在偶数预定长度凸台上。
此外，在这种情况下，标记应当插入到如上记录子数据的凸台的中央。从而识别子数据记录凸台，然后产生一个写定时信号Wrt，写定时信号Wrt每当标记被记录到凸台中央时处于H电平。
更具体而言，首先通过在一个扇区预备包括全部信道比特的“全0”数据来产生这样的写定时信号Wrt。然后，应为“全0”数据生成一个数据行，在如上识别的时间(比特位置)处将码“1”插入该数据行。即，此处为一个扇区产生了一个数据行，其中码“1”仅位于当码“0”位于所有其它比特位置中的每个的同时其中要插入标记的比特位置。
基于这样的数据行，写定时产生电路15可向激光功率控制器8发送写定时信号Wrt，该写定时信号仅在到达图7所示的适当标记记录位置时处于H电平。
子数据由子数据记录器1记录，以下将参照图9的流程图进行详细描述。
首先在步骤S101中，盘D16被装入到子数据记录器1中。同样，在步骤S102中，将子数据发送给子数据记录器1。如图6所示，将提供给子数据记录器1的子数据提供给子数据生成器17。
如上所述，如此提供给子数据记录器1的子数据是每张盘D16的唯一标识信息。
请注意，如上所述，虽然在盘D16装入子数据记录器1之后再将子数据提供给子数据记录器1，但可以在盘D16载入子数据记录器1之前将子数据提供给子数据记录器1。
在步骤S103中，子数据的每个值都存储在相应的地址上。
即，在步骤S103中进行的操作与前述子数据生成器17中的写定时产生电路15的操作一样，以便将输入的数据的每个值存储到如图8所示构造的RAM 16的相应地址中。
在步骤S104中，地址值N被初始化为值N0。
具体来说，在步骤S104中，写定时产生电路15将内部计数器初始化为值N0以便如以下将描述的在每个地址上产生数据行。
在步骤S105中，对要记录到具有值N的地址的子数据的值进行区分。更具体来说，在步骤S105中，写定时产生电路15在存储在该RAM 16中的相应地址上的子数据值的、与基于上述计数器中的计数的相应地址相关联的“0”和“1”之间进行区分。
当确定子数据值为“1”时，写定时产生电路15产生一个数据行，在该数据行中，“1”插入在具有地址N的地址处(步骤S106中)的主数据中一个偶数预定长度凸台的中央。
即，如此产生了一个仅对应于偶数预定长度凸台中央的码为“1”而其它码皆为“0”的数据行，作为一个扇区中包含全部信道比特的数据行。
另一方面，当确定子数据值为“0”时，写定时产生电路15产生一个数据行，在该数据行中，“1”插入在具有值N的地址处(步骤S107中)的主数据中奇数预定长度凸台的中央。即，由此产生了一个仅对应于偶数预定长度凸台中央的码为“1”而其它码皆为“0”的数据行，作为一个扇区中包含全部信道比特的数据行。
由以上说明可知，写定时产生电路15可以基于存储在RAM 16中的对应地址上的主数据的内容，通过识别奇数或偶数预定长度凸台以及凸台中央的比特位置来产生这样的数据行。
产生了包含一个扇区中的全部信道比特的数据行之后，写定时产生电路15在步骤S108中判断是否已完成为全部地址生成数据行。即，写定时产生电路15判断是否完成为子数据记录区域中的所有地址(扇区)生成数据行。步骤S108的操作根据写定时产生电路15对于在步骤S104中得以初始化为值N0的内部计数器是否已达到预设的预定计数的判断的结果来实施。
若判断结果为否定的，即，若内部计数器还未达到预定计数，那么地址值N递增1(步骤S109中)，然后写定时产生电路15返回到步骤S105。从而，写定时产生电路15为子数据记录区域中的全部扇区生成数据行。
若步骤S108的判断结果肯定的，即，若内部计数器已达到预定的计数且完成了为所有地址生成数据行，则在步骤S110开始记录子数据。
对应子数据记录的开始，写定时产生电路15首先寻找盘D16中子数据记录区域的顶端地址(步骤S111)。例如，步骤S111中的寻找可以借助用于控制整个子数据记录器1的控制器，基于预定子数据记录区域中居于顶端地址的信息，通过控制适当的系统组件来完成。
响应于对子数据记录区域的顶端地址的寻找，写定时产生电路15基于在步骤S106和S107中为每个扇区生成的数据行生成写定时信号Wrt，并将其输出给激光功率控制器8(在步骤S112中)。基于时钟CLK的定时生成基于数据行的写定时信号Wrt，以便与要被读取的主数据同步。
同样，写定时信号Wrt响应于地址检测电路14传送的、作为地址信息ADR的记录区域中的顶端地址处的信息的提供而开始被提供。
如图7所示，由写定时产生电路15基于数据行生成的写定时信号Wrt在正确的时间处于H电平。因此，随着激光功率控制器8基于写定时信号Wrt将激光二极管LD的输出由读取功率切换到写功率，可在盘D16的特定位置中记录标记。
请注意，虽然如同上述，子数据是由外部输入的，但也可提供一个电路用于为装入子数据记录器1的每一张盘D16生成序列号，并将该电路的输出存储在RAM 16中。
同样，子数据可以被记录在具有同样的标题以及具有记录在其中的内容彼此相同的主数据的盘D16上，而要被存储到RAM 16中的主数据在内容上不改变，这在上文中没有进行说明。然而，为了将子数据记录在具有不同标题的盘D16上的，对应于记录到盘D16的主数据的内容，其有能力更新要被存储到RAM 16的主数据的内容。
如上所述，如图6所示构造的子数据记录器1可以在按预定规则所确定的标记插入位置中记录标记，从而将输入的子数据的值记录到盘D16上。即，可以制造盘100，使得在其中记录有每张盘D16的唯一标识信息。
根据上文描述可知，在正在从盘D16读取主数据的同时，子数据记录器1在到达标记插入位置时通过控制激光功率达到写功率来记录子数据。
当写功率激光在上述的读取主数据的过程中射向盘D16时，光电探测器PD将探测到所照射的写功率激光的很强的反射部分，这可能如图2所示那样在标记记录位置中的读取信号RF上造成不正常的脉冲叠加。
标记记录位置中的读取信号RF上的不正常的脉冲叠加可能造成如图2所示那样二值化电路11产生错误的边沿脉冲。同样如上所述，由于该边沿脉冲用于PLL电路12产生主时钟CLK，故错误的边沿脉冲可能会造成主时钟CLK的不准确定时。
同样，如上所述的在标记记录位置中的读取信号RF上的、伴随写功率而来的脉冲叠加将导致位于经脉冲叠加部分的读取信号RF的电平的升高，从而中心电平检测电路9所检测到的中心电平将会比正常情况高。由于二值化电路11基于该中心电平产生边沿脉冲，故中心电平的升高会导致错误的边沿脉冲。同样，在这一点上，有可能造成PLL电路12生成错误的主时钟CLK。
此外，读取信号RF上的不正常的脉冲叠加将可能造成由在均衡器10中进行波形均衡产生的读取信号RF不具有正常的波形，这将同样可能造成二值化电路11产生错误的边沿脉冲。即，错误的边沿脉冲将也可能造成主时钟CLK出错。
从参照图9的描述可知，向盘D16记录标记的写定时信号Wrt是写定时产生电路15根据主时钟CLK生成的。因此，若主时钟CLK如上述那样出错，写定时信号Wrt将同样会出错，这将造成无法在正确的插入位置中记录标记。
同样，若如上所述没有准确地检测到边沿脉冲，那么基于该边沿脉冲产生的二进制数据就可能会出错。由于该错误的二进制数据，造成地址检测电路14可能无法稳定地检测地址。
因此，根据本实施例，如图10所示，用预先准备的波形替换标记插入位置中的读取信号RF。
如图10所示，将主数据的形式在盘D16中记录为主数据记录形式。图10还示出了一个在例如主数据的5T区域插入标记的例子。应当注意的是，在该例中，标记记录在5T的凸台和5T的凹坑的每个上。
图10同样示出了一个子数据记录器1中对应于主数据记录形式而提供的二进制信号，以及在标记插入位置中记录标记的写定时信号Wrt。
应当注意的是，如上所述，在写功率激光的照射期间产生的脉冲叠加到读取信号RF上会产生许多问题，该读取信号对应于上述读取信号RF(未替换波形)所指示的标记记录部分。因此，在对应于这样由图示的读取信号RF(已替换波形)所指示的一个标记记录部分的区域(替换区域)中，读取信号RF的波形被替换为一个预先准备好的波形，从而消除了写激光照射对于读取信号RF的影响。
图6所示的子数据记录器1包括替换定时产生电路18和波形替换电路19，用以进行上述操作。
替换定时产生电路18同样从参照图2所述的PLL电路12获取主时钟CLK，也从地址检测电路14获取地址信息ADR。
替换定时产生电路18用以从子数据生成器17的RAM 16读取数据，从而访问(refer to)盘D16上子数据记录区域每个地址上所记录的主数据的内容。
替换定时产生电路18基于RAM 16中的主数据产生一个替换定时信号Rpt，用以指示如图10所述的替换区域，并将该信号发送给波形替换电路19，这在稍后将会进行详述。
波形替换电路19在替换定时信号Rpt所指示的替换区域中用一个具有设定电平的波形替换从矩阵电路5输出的读取信号RF的波形，并将该替换波形后的读取信号RF传送给均衡器10和中心电平检测电路9。
应当注意的是，在第一实施例中，将波形替换电路19设定的替换波形的电平设为一个对应于图10所示的电平Lv-1的固定值。该电平Lv-1是标记插入位置所指定的预定长度凸台的读取信号RF的正常电平。
例如，由于5T的凸台在这种情况中已被指定作为标记插入位置，故此处可设定电平Lv-1，其能够被假设为该5T凸台的读取信号RF的值。或者，在5T凹坑被指定为标记插入位置的情况下，可设定电平Lv-1，其能够被假设为在5T凹坑的读取信号RF的值。
同样，从图10可知，波形替换与标记记录同步实现。该替换定时由写定时信号Wrt所表示。
因此，类似于子数据写定时，可以识别标记写定时以替换波形。即，基于分配给每个扇区(地址)的子数据的码是“0”还是“1”来识别标记插入位置是奇数还是偶数预定长度凸台。然后，基于将存入RAM 16的主数据识别奇数或偶数预定长度凸台的位置。
然而，应当注意的是，标记插入位置等同于特定凸台的中心处的一个比特，并且在此种情况中，包括作为标记插入位置的一个中心比特的预定长度扇区被设置为替换区域。
如图10所示，实际得到的读取信号RF不再有包括仅在作为标记插入位置的中央部分上叠加的脉冲的任何波形，但是在中央部分的前、后比特位置同样会受到影响，使得该电平不同于包括中央部分及中央部分前、后的数个比特的区域的波形的正常电平。
更具体来说，虽然5T的中央部分被作为标记插入位置，但将包括了位于中央部分的一个比特及中央比特两侧各一个比特的共三个比特的区域被相应地设定为替换区域。
替换定时产生电路18通过识别这样一个插入区域来产生替换定时信号Wrt。即，替换定时产生电路18首先基于将存入RAM 16的主数据的内容来检测如上作为标记插入位置的预定长度凸台，然后检测中央部分的一个比特及中央比特两侧各一个比特。
在生成写定时信号Wrt时，还生成了一个数据行，其中码“1”仅位于如此识别的替换区域，“0”则位于所有其它区域。基于该数据行生成表示正确的替换时间的替换定时信号Rpt。
替换定时产生电路18和波形替换电路19替换读取信号的波形，以下将参照图11的流程图进行详细说明。
需注意的是，图11所示的操作应当在图9所示的子数据记录步骤(步骤S103)中将子数据存储到RAM 16的每个地址之后实施。
即，从如上解释可知，为了产生替换定时信号Rpt，应当像写定时信号Wrt的生成那样，首先基于RAM 16中的主数据和子数据的每一个地址的值来识别标记插入位置。即，到RAM 16的子数据存储应当在替换定时信号Rpt生成之前完成。
如图11所示，基本像生成用于生成写定时信号Wrt(步骤S104到S109中)的数据行那样生成用于生成替换定时信号Rpt(步骤S201到S206中)的数据行。
即，在步骤S201中，首先将地址值N初始化为N0。
在步骤S201中，替换定时产生电路18将内部计数器初始化为计数N0，以便为每一地址产生数据行，以下将进行解释。
在步骤S202中，替换定时产生电路18判断在值为N的地址处将记录的子数据的码是“0”还是“1”。即，在步骤S202中，替换定时产生电路18与内部计数器的计数相关联地来判断在RAM 16中相应地址处存储的子数据的码之一是“0”还是“1”。
若在步骤S202中，确定子数据码是“1”，则替换定时产生电路18去往步骤S203，在该步骤中，它将产生一个数据行，在该数据行中在具有值N的地址上的主数据中的偶数预定长度凸台的中央3T将插入“1”。从而，由此产生了一个数据行作为包含在一个扇区中的全部信道比特的一个数据行，在该数据行中仅位于包括偶数预定长度凸台中央一个比特及该中央比特的两侧各一比特的总共3比特处的码为“1”而其它码皆为“0”。
相反，当子数据值为“0”时，替换定时产生电路18去往步骤S204，其中它将产生一个数据行，在该数据行中，“1”被插入到地址值是N的主数据中的奇数预定长度凸台的中央3T处。从而，由此产生了一个数据行作为包括一个扇区中全部信道比特的数据行，在该数据行中仅位于包括奇数预定长度凸台的中央一比特和中央比特的两端各一比特的总共3比特处的码为“1”而其它码皆为“0”。
为一个扇区生成数据行之后，替换定时产生电路18判断在步骤S201中得以初始化的计数器是否已达到预设的预定数值。即，在步骤S205中判断是否已完成为子数据记录扇区中的全部地址(扇区)生成数据行。
若步骤S205判断结果为否，即，若计数器还未达到预定计数，则替换定时产生电路18将计数N递增1(步骤S206中)，然后返回到步骤S202。从而为子数据记录区域中的全部扇区生成数据行。
若在步骤S205中确定计数器已达到预定的计数且已经为所有地址生成数据行，则替换定时产生电路19转到步骤S207。
在步骤S207中，开始记录子数据。在下一个步骤S208中，寻找盘D16上的子数据记录区域中的顶端地址。
应当提醒以便确认在步骤S207到S208中开始寻找顶端地址的子数据记录的操作与图9的步骤S110到S111的开始查找的记录是一样的。
响应于对子数据记录区域中的顶端地址的寻找，替换定时产生电路18基于借助步骤S203和S204中的操作为每个扇区产生的数据行生成一个替换定时信号Rpt，并在步骤S209中将其传送给波形替换电路19。与写定时信号Wrt相类似地，根据与要读取主数据同步的主时钟CLK的定时产生基于该数据行的替换定时信号Rpt。
同样，与作为从地址检测电路14传送的地址信息ADR的、子数据记录区域中的顶端地址处的信息的传送同步地开始将替换定时信号Rpt传送至波形替换电路19。
波形替换电路19在替换定时信号Rpt指示的替换区域中将矩阵电路5提供的读取信号RF的波形替换为一个作为具有沿电平Lv-1的预设固定值的波形。
此时，替换定时产生电路18基于数据行产生一替换定时信号Rpt，该信号在到达图10所示的正确替换区域时处于H电平。因此，该波形替换电路19可以基于替换定时信号Rpt以波形Lv-1准确地替换如图10所示的读取信号RF叠加有写脉冲的部分。
同样，因为假设为作为标记插入位置的预定长度凸台(或凹坑)处的读取信号RF的电平的Lv-1电平被设为替换波形的电平，故替换区域中的读取信号RF可以处于正常情况下的电平。
在根据第一实施例的子数据记录器1中，标记插入位置中的读取信号RF的波形在记录子数据时被如上替换，为的是防止随标记记录的激光照射而来的脉冲叠加到读取信号RF上。
从而，除非记录标记时产生的脉冲叠加在读取信号RF上，否则二值化电路11可以在正确的时刻产生边沿脉冲，从而在正确的时刻生成主时钟CLK。
同样，由于可以防止写脉冲叠加到读取信号RF上，故可抑止中心电平检测电路9所检测的中心电平升高，从而可以产生一个正确的主时钟CLK。此外，均衡器10可以对读取信号进行均衡处理，而不会受到脉冲叠加的影响，从而可以生成一个正确的主时钟CLK。
随着这样的正确的主时钟CLK的生成，写定时产生电路15能够基于正确的主时钟CLK在正确的时刻生成写定时信号Wrt，由此将作为子数据的标记记录在正确的插入位置上。
从而，子数据的每个值都得以准确地记录。即，稳定地记录子数据。
同样，随着上述的边沿脉冲的正确生成，可以生成正确的二进制数据来保证地址检测电路14中的准确的地址检测。
此外，根据第一实施例，将电平Lv-1设为替换波形的电平，其中电平Lv-1假设为作为标记插入位置的预定长度凸台(或凹坑)处的读取信号RF的电平。从而，可以将应当是正常的波形提供为进行了上述波形替换的读取信号RF的波形。
应当注意的是，出于防止在标记记录时产生影响读取信号RF的脉冲这一个目的，可以屏蔽替换区域中的读取信号RF。然而，利用这种方法，读取信号RF不能具有正常情况下的波形。
除非读取信号RF具有正常情况下的波形，否则其波形已均衡化的读取信号RF也不能具有正常情况下的波形，这可能会导致生成错误的主时钟CLK，检测错误的地址等等。然而，因为可以提供具有正常波形的读取信号RF，本发明的上述第一实施例没有上述问题。
第二实施例接下来，将参照图12到14描述本发明第二实施例的子数据记录器20。
在作为第一实施例的子数据记录器1中，波形替换电路19中的替换波形的电平采用的是一个固定值。然而，在作为第二实施例的子数据记录器20中，基于从盘D16中真正读出的读取信号RF的电平来设定替换波形的电平。
图12示出了该子数据记录器20的内部结构。
即，分别根据第一和第二实施例的子数据记录器1和20除了在替换波形电平设置方面，其它方面都是相互类似的。应当注意的是，用与子数据记录器1的描述中使用过的相同的附图标记来表示上文中除替换波形电平设置方面以外已解释过的、与子数据记录器1中的部件相同的子数据记录器20的部件、而且对其将不再描述。
如图12所示，除了与图6所示的子数据记录器1的部件以外，作为本发明第二实施例的子数据记录器20具有替换波形电平产生电路21，RAM 22以及预定长度区域检测定时产生电路23。
替换波形电平产生电路21基于矩阵电路5提供的读取信号RF的电平的采样结果，计算要被波形替换电路19设置的作为替换波形电平的电平Lv-1。
预定长度区域检测定时产生电路23从PLL电路12接收主时钟CLK以及从地址检测电路14接收地址信息ADR。
预定长度区域检测定时生成电路23生成一个预定长度区域检测定时信号Tdt，其用于指示替换波形电平生成电路21对读取信号RF的电平进行采样的时刻。
同样，图12中的RAM 22存储了预定长度区域检测定时生成电路23生成一个预定长度区域检测定时信号Tdt所需使用的信息。
如从上文的解释中可明显得到的，此处假设波形替换电路19对读取信号RF的波形进行替换的区域是作为标记插入位置的一个预定长度凸台。因此，正常情况下的替换波形电平可以基于在预定长度凸台处对读取信号RF的多个电平的采样结果而确定。
记录标记前必须完成采样，因为在实际进行了波形替换的标记记录后进行的采样是无意义。
当在记录标记前读取主数据时，替换波形电平产生电路21基于在预定长度凸台处的采样结果来确定用于从矩阵电路5提供的读取信号RF的波形电平。
应当注意，替换波形电平产生电路21的操作及其内部构造将在下文进行详细描述。
同样，预定长度区域检测定时产生电路23生成预定长度区域检测定时信号Tdt，从而可以由替换波形电平产生电路21对预定长度凸台处的读取信号RF的电平进行采样。
此时，与写定时信号Wrt和替换定时信号Rpt相类似地，可以通过根据要被记录到盘D16的主数据的内容生成数据行，来生成预定长度区域检测定时信号Tdt。
更具体而言，在这种情况下，可以生成行数据，其中仅在将对读取信号RF的电平进行采样的区域插入“1”，在所有其它区域插入“0”，从而产生一个指示正确采样时刻的信号作为预定长度区域检测定时信号Tdt。
根据本发明，波形替换电路19在包括预定长度凸台的中央部分的3T区域中用上述的替换波形对读取信号RF的波形进行替换。因此，作为置换波形的读取信号RF的正常情况下的波形电平可以基于对在包括预定长度凸台的中央部分的3T的区域处的电平的采样的结果而相应替换。
从而，可以类似替换定时信号Rpt那样，产生仅在包括预定长度凸台的中央部分的3T区域处具有H电平的信号，作为预定长度区域检测定时信号Tdt。
即，预定长度区域检测定时产生电路23在产生数据行的基础上产生预定长度区域检测定时信号Tdt，在该数据行中，仅在包括了预定长度d的中央部分的3T区域中插入码“1”而其它码都为“0”。
应当注意的是，为了产生上述用于生成定时信号Tdt的数据行，该预定长度区域检测定时产生电路23必须能访问该区域内的主数据，在该区域中，替换波形电平检测电路21将对读取信号RF的波形电平进行采样。用于产生数据行所需的采样区域内的主数据应当存储在RAM 22中。
RAM 22同样将上述采样区域内即将存储的主数据的内容存储到采样区域内的每个对应地址。
从而，预定长度区域检测定时产生电路23可以象前述的写定时信号Wrt和替换定时信号Rpt那样，基于每个地址(扇区)处的主数据的内容生成一个数据行。
如上所述，RAM 22是单独提供的。然而，用于根据RAM 16中存储的信息产生定时信号Tdt的数据行可以通过对作为子数据记录区域的同一个区域中的替换波形电平采样来产生。
即，通过设置一个采样区域，可以省略RAM 22，在该采样区域中将被采样的波形电平设定在子数据记录区域中。
然后，参照图13解释图12中所示的替换波形电平产生电路21的内部结构。
首先，图12中所示的矩阵电路5向替换波形电平产生电路21提供读取信号RF。同样，预定长度区域检测定时产生电路23向其提供预定长度区域检测定时信号Tdt。
如图13所示，读取信号RF以及上述所提供的预定长度区域检测定时信号Tdt被传送给一个A-D转换器25。
该A-D转换器25基于预定长度区域检测定时信号Tdt对读取信号RF的电平进行采样，并将采样后的电平提供给第一平均值计算电路26。
应当注意，预定长度区域检测定时信号Tdt指示对包括有预定长度凸台的中央部分的3T区域进行采样的定时。
由于该A-D转换器25设计为与主时钟CLK同步对每个信道比特的读取信号RF的电平进行采样，故通过对由上述预定长度区域检测定时信号Tdt所设计的3T区域的读取信号RF的电平进行采样，该转换器将对3个值进行采样。在该情况中，将预定长度凸台处的3个值输出到第一平均值计算电路26。
该第一平均值计算电路26计算由上述A-D转换器25提供的每个预定长度凸台处的3个值的平均值，并将该如此计算的平均值(第一平均值)一个接一个地传送至第二平均值计算电路27。
第二平均值计算电路27计算第一平均值计算电路26传送来的第一平均值的平均值(第二平均值)，并将其作为所图示的电平Lv-1传送给波形替换电路19。
应当注意，第一平均值计算电路26所传送的第一平均值等于每一预定长度凸台处的3T中央部分的波形的平均电平。
第二平均值计算电路27计算由第一平均值计算电路26计算的第一平均值的平均值。即，第二平均值计算电路27进一步对取样区域中的所有预定长度凸台的波形的第一平均值进行平均。
即，第二平均值是预定长度凸台的3T中央部分处的平均波形电平的进一步平均的结果。从而，可以获得在正常情况下的波形电平作为预定长度凸台3T中央部分的波形电平。
第二平均值计算电路27计算得到的第二平均值作为电平Lv-1传送给波形替换电路19。在这种情况下，将如此提供的作为第二平均值的电平Lv-1设为在波形替换电路19中的替换波形的电平。通过设定这样的电平Lv-1，波形替换电路19可以在替换扇区用具有正常情况下的电平的波形替换读取信号RF的波形。
图14示出了在已参照图12和13解释过的替换波形电平产生电路21、RAM 22以及预定长度区域检测定时产生电路23中进行的操作的流程。
首先，为了基于实际读取信号RF确定替换波形电平，在如上记录标记之前从盘D16读取主数据，由替换波形电平产生电路21对如此确定的预定长度凸台处的读取信号RF的电平进行采样。
然后，为了由替换波形电平产生电路21进行采样，应当预先产生一个数据行，该数据行用以产生预定长度区域检测定时信号Tdt，从而向替换波形电平产生电路21指定正确的采样时刻。
图14示出了从产生该数据行直到对读取信号RF真正采样以计算替换波形电平的操作流程。
首先在步骤S301中，预定长度区域检测定时产生电路23将内部计数器(其计数值是N)初始化为计数N0，以便为每个地址生成数据行，稍后将详述。
在步骤S302中，该预定长度区域检测定时产生电路23基于要被存储到RAM 22中的采样区域内的主数据内容产生一个数据行，其中，在地址N处的主数据中的预定长度凸台的奇数预定长度凸台的中央3T的区域中插入“1”。
即，随着步骤S302中进行的操作，产生了一个数据行作为包含了作为采样区域内的地址N的一个扇区中的全部信道比特的数据行，其中仅在预定长度凸台的中央3T的区域是“1”而其它码皆为“0”。
在产生了一个扇区的数据行以后，预定长度区域检测定时电路23在步骤S303中判断是否已完成为全部地址生成数据行。即，判断在步骤S301曾经被初始化为N0的计数器是否达到了预设的预定值。
若步骤S303中的判断结果为否，即，若计数器还未达到预定计数，则预定长度区域检测定时产生电路23在步骤S304将地址值N递增1，然后返回步骤S302。从而，为采样区域内全部扇区都产生了数据行。
若在步骤S303中确定计数器已到达预定值，则预定长度区域检测定时电路23跳到步骤S305。
在步骤S305中，一个控制整个子数据记录器20的控制器(未示出)，例如，基于一个预定采样区域中的顶端地址的信息来控制每个适当的系统部件以在盘D16上的采样扇区中寻找顶端地址。
响应对采样扇区顶端地址的寻找，预定长度区域检测定时产生电路23基于利用步骤S302中的操作为每个扇区生成的数据行产生预定长度区域检测定时信号Tdt。在步骤S306中，将其提供给替换波形电平产生电路21。像在写定时信号Wrt和替换定时信号Rpt的产生那样，基于主时钟CLK生成基于数据行的该预定长度区域检测定时信号Tdt以便与主数据同步。
同样，与作为从地址检测电路14提供的地址信息ADR的采样区域内顶部地址的信息的提供同步地、开始提供预定长度区域检测定时信号Tdt。
替换波形电平产生电路21基于根据如上提供的预定长度区域检测定时信号Tdt检测到读取信号RF计算替换波形电平。
即，在替换波形电平产生电路21中，A-D转换器25检测3个值，这3个值是在如图14所示的预定长度区域检测定时信号Tdt所指定的时刻、根据读取信号RF、在包括该预定长度凸台中央部分的3T部分中确定的。
然后，第一平均值计算电路26计算A-D转换器25检测到的值的平均值(第一平均值)。如上，第一平均值等于采样区域中每个预定长度凸台的中央3T部分的波形的平均电平。
然后，第二平均值计算电路27通过确定如上确定的采样区域中的全部预定长度凸台处的读取信号波形电平的第一平均值的平均值，来计算第一平均值计算电路26所计算的第一平均值的平均值(第二平均值)。从而，可以产生一个正常的波形电平作为预定长度凸台的中央3T部分的波形电平。
替换波形电平产生电路21中如此产生的第二平均值作为电平Lv-1被传送到波形替换电路19中，其中其将被设为替换波形电平。从而，对应于一个真实读取信号RF的正常的电平可设为替换波形电平。
作为本发明第二实施例的子数据记录器20可以根据从盘D16可真实获取的读取信号RF来设置一个正常情况下的替换波形电平。从而，即便是例如载入子数据记录器20的盘D16彼此之间读取信号RF在电平上不同，也可以提供一个具有正常情况下的波形的读取信号RF，并且可以进一步提高主时钟CLK和地址信息ADR的精度。
应当注意，在第二实施例中，采样区域在内容上随盘D16的标题而不同。因此，在盘D16彼此之间的标题不同时，RAM 22中的信息应更新为对应该盘D16的内容。
同样在第二实施例中，根据主数据的内容预先产生表示采样时刻的预定长度区域检测定时信号Tdt，并且该读取信号RF由替换波形电平检测电路21基于该预定长度区域检测定时信号Tdt进行采样。
然而，该替换波形电平检测电路21可以被设计用来根据一个输入读取信号RF检测一个预定长度凸台，而无须向其提供该预定长度区域检测定时信号Tdt。例如，可以基于二值化电路11输出的边沿脉冲来检测预定长度凸台。
在没有如上产生预定长度区域检测定时信号Tdt的情况下，图12所示的RAM 22以及预定长度区域检测定时产生电路23可以省略，从而可以减少子数据记录器20的部件数并因此相应降低制造成本。
同样，由于替换区域包括预定长度凸台的中央3T部分，所以该预定长度区域检测定时信号Tdt表示作为采样定时的包括预定长度凸台中央部分的3T的区域。然而，第二实施例并未局限于上述预定长度区域检测定时信号Tdt，但是该预定长度区域检测定时信号Tdt可以表示相应于设定为替换区域的区域的采样定时。
此外，上文中描述了一个例子，其中通过确定每个替换区域的读取信号RF的平均值(第一平均值)并对这些平均值进行平均来提供一个平均值(第二平均值)，来设定替换波形电平。然而，第二实施例并不是局限于上述技术，但是替换波形电平可以基于读取信号RF被设为一个正常情况下的值。
应当注意的是，本发明并不局限于上述的第一和第二实施例。
上文中，为了简单解释已描述了作为子数据的标记插入到奇数或偶数相邻预定长度凸台(或凹坑)的任意一个，以表示码“0”或者“1”。然而为使任何第三方都难以破译该记录方式，例如可以使用任何其他的算法，例如M-序列随机数，来确定标记插入位置。
在这种情况下，上述编码表示规则以及给子数据的一个比特指定区域的规则、若在子数据记录器1或20及播放器中共同定义的话，这些规则将允许播放器精确读取该子数据。
同样，根据本发明的上述实施例中，该盘D16(100)采用的是遵循例如蓝光盘的ROM盘。然而，本发明并非局限于这样的盘D16，但是本发明中也可以使用光盘记录介质，其包括基片和叠加在基片上的至少一个反射层和覆盖层，并且能够在基片上记录作为凹坑和凸台的组合的主数据。
在上述实施例中，例如，主数据预先存储在RAM 16中。然而，本发明并不局限于这种技术，而是可以将主数据从载入的盘D16中读取出来并存储在RAM 16中。
本领域技术人员应当理解根据设计的要求及其它因素，作出修正、结合、部分结合和改变，只要它们在所附权利要求书及等同物的范围内即可。
权利要求
1.一种记录装置，该记录装置通过向光盘记录介质的反射层照射具有写功率的激光、以便在该反射层上形成作为子数据的标记，所述光盘记录介质由基片和堆叠在基片上的至少一个反射层和覆盖层构成，并且主数据被作为形成在所述基片上的凹坑和凸台的组合记录到该介质上，该记录装置包括读取信号产生部件，用于通过检测照射到光盘记录介质的具有读取功率的激光的反射部分而产生读取信号；子数据记录部件，用于通过利用被控制为具有写功率的激光、在依照预定的规则确定的光盘记录介质的反射层上的标记插入位置中形成标记来记录子数据；和波形替换部件，用以对应于具有预定长度和包括标记插入位置的区域，将由读取信号产生部件所产生的读取信号的波形替换为具有已经设定的电平的替换波形。
2.如权利要求1所述的装置，进一步包括存储部件，用来存储将记录到光盘记录介质的主数据，该子数据记录部件被设计为在向光盘记录介质记录标记之前基于存储部件中存储的主数据的内容和预定的规则产生指示标记插入位置的写定时信号，并以基于该写定时信号的定时控制激光具备写功率；并且该波形替换部件被设计为在向光盘记录介质记录标记之前基于存储部件中存储的主数据的内容和预定规则确定标记插入位置，从而产生一个指示包括标记插入位置的预定长度区域的替换定时信号，并基于该替换定时信号将读取信号的波形替换为替换波形。
3.如权利要求1所述的装置，其中该标记插入位置是位于作为主数据形成的预定长度凹坑或凸台中央的一个比特；且该预定长度区域是包括位于预定长度凹坑或凸台的中央的比特的多比特区域。
4.如权利要求1所述的装置，其中波形替换部件所设置的替换波形的电平是固定的。
5.如权利要求1所述的装置，进一步包括一个波形电平计算部件，用于基于在定义为标记插入位置的预定长度凹坑或凸台处对读取信号产生部件生成的读取信号的电平的检测结果，在波形替换部件内计算替换波形的电平。
6.一种向光盘记录介质记录子数据的记录方法，该记录方法通过向光盘记录介质的反射层照射具有写功率的激光、以便在该反射层上形成作为子数据的标记、来将子数据记录到光盘记录介质上，所述光盘记录介质由基片和堆叠在基片上的至少一个反射层和覆盖层构成，并且主数据被作为形成在所述基片上的凹坑和凸台的组合记录到该介质上，该记录方法包括步骤通过检测照射到光盘记录介质并具有读取功率的激光的反射部分而产生读取信号；通过利用被控制为具有写功率的激光、在依照预定的规则确定的光盘记录介质的反射层上的标记插入位置上形成标记来记录子数据；以及对应于具有预定长度和包括标记插入位置的区域，将由读取信号产生部件所产生的读取信号的波形替换为已经设定了电平的波形。
7.一种制造光盘记录介质的光盘制造方法，该盘制造方法通过向光盘记录介质的反射层照射具有写功率的激光、以便在该反射层上形成作为子数据的标记来制造光盘记录介质，所述光盘记录介质由基片和叠在基片上的至少一个反射层和覆盖层构成，并且主数据被作为形成在所述基片上的凹坑和凸台的组合记录到该介质上。该方法包括步骤形成具有作为凹坑和凸台的组合记录在其上的主数据的母盘；通过使用基于母盘形成的压模形成基片并在基片上堆叠至少反射层和覆盖层来制造在其上只记录有主数据的盘；向其上记录有主数据的盘记录子数据；子数据记录步骤包括子步骤通过检测被照射到其上记录有主数据的盘并且具有读取功率的激光的反射部分产生一读取信号；通过以受控具有写功率的激光、在依照预定的规则确定的、其上记录有主数据的盘的反射层上的标记插入位置中形成标记来记录子数据；以及对应于具有预定长度并包含标记插入位置的区域，将在读取信号产生步骤中所产生的读取信号的波形替换为电平已被设定的波形。
8.一种向光盘记录介质记录子数据的记录装置，其通过向光盘记录介质的反射层照射具有写功率的激光、从而在反射层上形成作为子数据的标记、来向该光盘记录介质记录子数据，该光盘记录介质由一个基片和至少叠加在该基片上的反射层和覆盖层构成，并且将主数据作为形成在基片上的凹坑和凸台的组合记录到该介质上，该装置包括读取信号生成器，通过检测照射到光盘记录介质的具有读取功率的激光的反射部分来产生读取信号；子数据记录器，利用受控具有写功率的激光，通过在遵循预定规则确定的光盘记录介质的反射层上的标记插入位置中形成标记来记录子数据；以及波形替换单元，对应于具有预定长度并具有标记插入位置的区域，以已设定电平的替换波形来替换读取信号生成器所产生的读取信号的波形。
全文摘要
一种通过向光盘记录介质的反射层照射具有写功率的激光、从而在反射层上形成作为子数据的标记、来向该光盘记录介质记录子数据的记录装置，该光盘记录介质由一个基片和至少叠加在该基片上的反射层和覆盖层构成，并将主数据作为形成在基片上的凹坑和凸台的组合记录到该介质，该装置包括读取信号生成器，通过检测照射到光盘记录介质的具有读取功率的激光的反射部分来产生读取信号；子数据记录器，利用受控具有写功率的激光，通过在遵循预定规则确定的光盘记录介质的反射层上的标记插入位置中形成标记来记录子数据；和波形替换单元，对应具有预定长度并具有标记插入位置的区域，以已设定电平的替换波形来替换读取信号生成器所产生的读取信号的波形。
文档编号G11B20/00GK1866363SQ20061008865
公开日2006年11月22日 申请日期2006年2月9日 优先权日2005年2月9日
发明者藤田五郎, 井手直纪 申请人:索尼株式会社