专利名称：具有聚焦偏移区的光盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于通过在轨迹中写入标记来记录信息的可写类型的记录载体。
本发明还涉及用于扫描记录载体的设备。
背景技术：
美国专利申请US2002/0150005描述了一种包括用来指示轨迹位置的引导槽(通常称为预制槽(pregroove))的记录载体，其中通过记录光可读标记，在轨迹中已预定方式代表信息。由于轨迹在横向上的周期性偏移(还被称为摆动)，导致预制槽弯曲。摆动可以根据附加信息诸如地址而周期地被改变。相应的扫描设备具有用于根据摆动生成跟踪伺服信号的辅助检测器，用于检测(磁)头相对于轨迹的空间偏差。跟踪伺服信号用来控制致动器，以便在轨迹上确定该磁头的位置。检测摆动的周期变化，以检索辅助信息，例如地址信息。为了最佳聚焦波束，该设备通过读取提供有预制数据图案(pattern)的聚焦区来执行聚焦调整功能。根据在扫描数据图案期间读出信号的误差率或抖动值来调整伺服偏移。在记录载体的制造期间，其深度不同于槽深度的预制的数据图案必须被施加到记录载体上。由于这样的预制数据图案不同于预制槽，因此需要附加生产步骤。
发明内容
因此，本发明的目的是提供用于调整扫描波束聚焦的记录载体和扫描设备，其不需要预制数据图案来调整聚焦偏移。
根据本发明的第一方面，该目的利用用来记录信息的可写型的记录载体来实现的，其中通过利用通过记录载体的入射面输入的辐射束在记录层在轨迹上写入标记，并在轨迹上构成具有有效直径的扫描点，记录信息，其中这些标记具有的长度对应于信道比特长度T的数量，并且最短标记具有的长度为预定最小数量d的信道比特长度T，利用具有所述有效直径的扫描点可检测这些标记，记录层包括用来指示轨迹的预制槽，该预制槽呈现的摆动由预制槽在与轨迹的纵向横切的方向上的位移构成，并且该预制槽包括预制槽区的深度和/或宽度的预制槽调制，以构成包含聚焦标记的载体图案(carrier pattern)，这些聚焦标记具有的长度至少为信道比特长度T的预定最小数量d的两倍，以使其实质上长于扫描点的有效直径，并且载体图案在记录层的预定位置上构成聚焦区。
根据本发明的第二方面，上述目的利用用于利用辐射束扫描上述记录载体上的轨迹的设备来实现，该设备包括用于提供波束的头；用于在轨迹上聚焦波束以构成所述扫描光点的聚焦伺服装置；用于生成扫描信号以检测轨迹中的标记的前端单元；和聚焦调整单元，用于查找聚焦区域(位置)，并用于在扫描聚焦区期间依据归应于载体图案的扫描信号的振幅来调整聚焦伺服装置。
这具有的优点是在记录载体的制造期间，利用已用来制造预制槽的相同制造步骤来制造载体图案。在载体图案中包含聚焦标记的效果是基于扫描信号的最大振幅检测的聚焦偏移实质上对应于最佳聚焦偏移。聚焦标记实质上比扫描点的有效直径长，而有效直径对于从至少预定最小尺寸读出标记是有效的，并且通常被定义为其辐射强度低于其峰值50％的直径。
本发明还基于以下认识。在高密度光记录中，聚焦偏移被用来改善由于记录层的非理想深度位置引起的光像差效应而可能被损坏的读出信号。抖动通常被认为是在读出标记期间出现的误差的指示符，其中标记根据使用不同标记长度的信道编码表示用户数据。因此，当数据图案可用时，可以测量抖动。然而，本发明考虑省略预先写入的数据图案并应用预制槽调制来提供聚焦图案。预制槽调制的读出信号的振幅和质量证明是相对低的。因此，抖动测量是不切实际的。意外地，发现推挽信号的最大值(通常，为了将轨迹上的光头定位在正确聚焦上而从预制槽中检测)不总是对应于最佳聚焦偏移。发明人已明白，当在预制槽图案上施加振幅测量以确定聚焦偏移时，最大振幅不一定与最佳偏移值相符。特别地，当使用短标记时，找到最大振幅和最佳聚焦的偏差。因此，载体图案包括用来检测归应于聚焦标记的振幅的足够的聚焦标记。短语“标记具有的长度对应于多个信道比特长度T”是指标记的长度可以是整数例如3T个信道标记长度T，或者标记的长度可以是信道的真实数量，例如3.2T。
在记录载体的一个实施例中，聚焦标记包括与预定深度和宽度的坑(pit)聚焦标记交替的零深度的脊(land)聚焦标记。因而，在上下文中零的深度表示大约零的深度。脊聚焦标记的深度确实为零不是重要的，但重要的是脊与坑的深度之间的差足以被检测到。
在记录载体的另一个实施例中，坑聚焦标记和脊聚焦标记彼此以小于50％的占空因数相接续，其中占空因数最好小于10％，并且坑标记较长。该实施例具有的优点是减少了脊对推挽跟踪信号潜在的负面影响。50％的坑聚焦标记和脊聚焦标记的占空因数导致振幅被降低因数2的推挽跟踪信号。在推挽跟踪信号中也引入DC偏移。因此，跟踪变得不太可靠。通过降低聚焦标记的占空比，推挽跟踪信号较少受聚焦标记的影响。例如，在一个实施例中，坑聚焦标记具有至少100信道比特长度T的长度，并且脊聚焦标记具有的长度约为10个信道比特长度T，导致10％或更少的占空因数。发明人已经发现利用158T的坑聚焦标记长度和8T的脊聚焦标记具有好的结果。
在一个有利实施例中，后续坑聚焦标记和脊聚焦标记的总和周期等于摆动长度的N/2倍，N是整数，以及其中脊聚焦标记(的周期)对准其中摆动没有偏差的位置。该实施例具有的优点是摆动振幅不被过多恶化。
在另一个实施例中，直接邻近相邻轨迹上其它脊聚焦标记的载体图案中脊聚焦标记的数量被最小化，载体图案中的脊聚焦标记最好没有相邻轨迹上直接邻近的脊聚焦标记。因而，对于第一轨迹中的第一脊标记，应当没有第二脊标记，这些第二脊标记邻近相邻轨迹中的第一脊聚焦标记。这个实施例具有的优点是推挽跟踪信号中具有很少的DC偏移。
作为记录载体的实施例的进一步改进，在载体图案中随机安排脊聚焦标记，以使得在等于轨迹间距若干倍的半径R之内，脊聚焦标记位置在任何方向都没有周期性。
有利的是聚焦标记的起始位置与摆动的同步相对准。这具有的优点是从摆动检测中导出的定时(这不管怎样都完成)可以用来抽样聚焦标记的信号电平。这提高了聚焦标记测量的精度。
在另一个实施例中，聚焦标记仅仅位于单调摆动区域中。这具有的优点是，不会因为聚焦标记的出现而恶化摆动数据，并由此摆动数据导致更可靠的摆动信息的读出。单调摆动区域是其中摆动具有恒定频率和相位的区域。
在记录载体的有利实施例中，聚焦标记覆盖了至少一条轨迹，最好覆盖多个轨迹。利用这个实施例，可以执行更强健的聚焦优化。由于SNR要求，最好使聚焦标记覆盖一条以上的轨迹。最大值如100应当被观察到，以限制盘的容量减少。
在一个实施例中，记录载体至少包括第一记录层和第二记录层，第一记录层出现在比第二记录层更靠近入射面的位置，并且每个记录层具有聚焦图案。这具有的优点是可以利用相应的聚焦图案调整每层的聚焦偏移。特别地，通过最大化归应于包含聚焦标记的载体图案的信号的振幅，可以校正来自聚焦之外的层的杂光的影响。具有两个以上层的记录载体优选在每层上具有聚焦标记。
在记录载体的一个实施例中，载体图案实质上仅仅包含所述聚焦标记。这样的载体图案主要由聚焦标记构成，即，图案具有的至少50％的标记相对扫描点的有效直径是长的。有利地，这样的载体图案提供对应于最佳聚焦偏移的最大信号振幅。
请注意，欧洲专利申请EP 1136988公开了一种光记录媒体，包括聚焦区中标记的聚焦测试模式。特别地，测试模式由短标记如2T或3T构成。利用运行长度限制码注入RLL(1，7)码记录用户数据，其中在信号过渡之间是具有相同信号值的至少1个和至多7个信道比特，导致2至8信道比特长度(2T至8T)的标记。为了聚焦扫描波束，设备执行聚焦调整功能并通过读取聚焦测试模式来确定聚焦偏移。根据不同读出聚焦偏移上读出信号的振幅差，调整聚焦伺服增益。在本发明中，聚焦区中的载体图案是由包含所述聚焦标记的预制槽调制构成的。
在其他的权利要求中给出了根据本发明的设备的其它优选实施例。
本发明的这些和其它方面从以下描述中结合附图并以举例方式对实施例的说明中将是清楚的，其中图1a显示了盘状记录载体；
图1b显示了记录载体的横截面；图1c显示了轨迹的摆动的实例；图1d显示了利用宽度改变进行预制槽调制的摆动；图1e显示了利用深度改变进行预制槽调制的摆动；图2显示了具有聚焦调整的扫描设备；图3显示了多层光盘；图4显示了聚焦误差信号S曲线；图5显示了多层光盘和散射光；图6显示了检测器上反射的光；图7显示了聚焦误差信号S曲线和聚焦偏移；图8显示了双层盘的抖动值；图9显示了作为双层盘的L1层的聚焦偏移函数的读信号；图10显示了作为双层盘的L1层的聚焦偏移函数的抖动；图11显示了具有占空因数小于50％的坑聚焦标记和脊聚焦标记的摆动；图12显示了具有占空因数大约为5％的聚焦标记测试模式的模子的显微照片；图13显示了从图12的测试模式中得到的扫描信号；图14显示了从具有聚焦标记的记录载体上的区域得到的扫描信号和推挽信号；图15显示了具有聚焦标记的单调摆动；图16显示了具有聚焦标记的同步图案的摆动；图17显示了若干轨迹上的脊聚焦标记的分布；和图18显示了在任何方向上没有周期性的若干轨迹上的脊聚焦标记的另一分布。
在附图中，对应于已经描述的元件的那些元件具有相同的标号。
具体实施例方式
图1a显示了具有轨迹9和中心孔10的盘状记录载体11。轨迹9根据在信息层上构成基本平行轨迹的圈的螺旋图案来安排。记录载体可以是具有可记录型信息层的光盘。可记录盘的实例是CD-R和CD-RW以及DVD+RW。可记录型记录载体上的轨迹9利用在空白记录载体制造期间提供的预压纹的轨迹结构来指示，例如利用预制槽来指示。在信息层上，利用沿轨迹记录的光可检测标记来表示记录信息。这些标记利用第一物理参数的变化来构成，并由此具有与其周围不同的光特性，例如反射的变化。
图1b是沿可记录型记录载体11的b-b线剖开的截面图，其中透明衬底15具有记录层16和保护层17。轨迹结构例如通过预制槽14构成，该预制槽能够在扫描期间使读/写头跟踪轨迹9。预制槽14可以被实施为凹陷或凸起，或者可以由具有的光特性不同于预制槽材料的材料构成。预制槽能够使读/写头在扫描期间跟踪轨迹9。通过规则分布子轨迹，使伺服信号周期地出现，还可以形成轨迹结构。记录载体可以用来传送实时信息，如视频或音频信息，或其它信息，诸如计算机数据。
图1c显示了轨迹摆动的实例。该图显示了轨迹横向位置的周期变化，这还被称为摆动。这些变化引起附加信号出现在辅助检测器中，例如出现在由部分检测器在扫描设备的头的中心点中生成的推挽信道中。摆动例如被频率调制，并且在调制中编码位置信息。在US 4901300(PHN 12.398)和US 5187699(PHQ 88.002)中可以找到可写CD系统中如图1c所示的现有技术摆动的全面说明，包括以这样的方式编码的盘信息。
在通过扫描读出期间，摆动的轨迹调制可利用第二类型的辐射变化来检测，比如反射波束的交叉部分中的强度变化可利用检测器段或者附加检测器检测到，以生成跟踪伺服信号。检测跟踪伺服系统的摆动从上述的CD-R和CD-RW系统中是公知的。
利用具有以称为信道比特为单位的长度的标记，例如根据CD或DVD信道编码方案，可以在记录载体上记录用户数据。这些标记具有的长度对应于多个信道比特长度T。使用的最短标记具有的长度为预定最小数量的信道比特长度T，以便利用具有有效直径的轨迹上的扫描点可检测到，该直径通常大体等于最短标记的长度。
根据本发明，记录载体具有位于记录层的预定位置上的聚焦区域12。该预定位置利用图中的矩形12示意地被指示为轨迹9的一部分，但在实际中，聚焦区域具有足够的长度，以允许最大读取信号被确定，例如聚焦区域的几圈。当聚焦未被最佳化时，通常可以查找聚焦区域的位置，例如，可以从预制槽中检测地址。
在一个实施例中，预定位置是覆盖预定半径范围的区域，以允许设备根据光头的半径定位来查找聚焦区域，而不需要读出轨迹中的地址。
聚焦区域12用于执行下述的聚焦调整过程，以设置最佳聚焦偏移，这导致用户数据的读出信号中的低抖动。在记录载体制造期间给聚焦区域12提供包含聚焦标记的载体图案。载体图案是一系列预写标记，包括与用于用户数据编码的最短标记的长度相比是长的标记，以便实际上长于扫描点的有效直径。特别地，聚焦标记具有的长度至少为预定最小数量d的信道比特长度T的两倍。在各实施例中，载体图案可以由具有单一长度的诸多聚焦标记构成，或者可以是使用一些长度的预定图案，或者可以随机地变化，或者可以被调制，以编码其它信息。
在本发明的实施例中，用于记录主要信息的最短标记具有的长度为3个信道比特长度，通常被表示为d＝3T或3I。例如，在DVD中，信道码是具有3T的最小长度和11T最大长度的RLL(2，10)码，而14T的标记用来同步。在这样的系统中，聚焦标记至少具有6T或7T的长度，但是最好具有至少8T的长度。实际的单个音调载体图案具有单一尺寸的聚焦标记，例如具有11T长度的坑和中间脊。请注意，对于与预定数量的信道比特长度相对应的摆动，选择适当的预制槽标记长度，以构成拟合那个预定数量的图案。对于类似于DVD+RW中的32信道比特的摆动，适当长度是8T预制槽坑与8T预制脊交替。在聚焦标记中编码信息的适当的长度范围是6T至14T，或者10T至12T。
在本发明的实施例中，记录载体设有坑和脊的区域，类似于在只读记录载体上预先记录的数据，用于构成具有载体图案的聚焦区域。如上所述，坑和脊比最短用户数据坑长。
根据本发明的实施例，预制槽装备有预制槽调制，这由涉及下面讨论的预制槽形状的物理参数的变化构成。
图1d显示了利用宽度变化进行预制槽调制的摆动。该图显示了具有预制槽调制13的摆动预制槽14。预制槽的形状是局部截面形状，其根据待编码的附加信息而改变。这种形状的改变影响扫描期间从轨迹反射的辐射，并由此可以被检测。如此附图所示，预制槽的宽度根据数字调制图案来调制。
图1e显示了利用深度变化进行预制槽调制的摆动。如所示的，深度被数字地变化，以构成具有预定深度的预制槽坑区域18和具有零深度(即，不出现预制槽)的预制脊区域19。也可以使用其它的深度变化。
在一个实施例中，坑和脊彼此利用小于50％的占空因数相接续，占空因数最好小于10％，坑较长。图11中，显示了具有近似15％占空因数的相继的坑18和脊19的实例。图12中，示出了具有长标记测试模式的模子的显微照片，其中长标记测试模式具有近似5％的占空因数。图13中显示了也称为CA信号的通过读取图12的长标记测试模式而得到的扫描信号100。图14中显示了在读取图12的长标记测试模式时获得的推挽跟踪信号101。图14中还显示了相应的扫描信号100或CA信号。如所能看到的，由于聚焦标记的5％占空因数，因此推挽跟踪信号中几乎没有可视的影响。
为了制造这种记录载体，可以制作原版盘。在制作原版处理期间，利用激光束记录器来写预制槽。通过在轨迹的标称中心位置施加小的横向偏移来制成摆动，并进一步调制主激光束的激光功率的强度，以提供预制槽形状调制。
在一个实施例中，沿轨迹的预制槽(宽度，深度)调制被用来生成附加数据信道。未记录的盘(R或RW型)则包含附加的基本数据(mastered data)，例如记录控制数据。可以使用类似于或等于用来编码主用户数据的信道码的信道码来编码附加数据。这具有不需要附加电路来解码附加数据的优点。在一个实施例中，使用不同的调制，即信道调制码不同于用来编码主用户数据的信道码。这允许任何调制用于编码预制槽中的信息，其为了不扰动预制槽的其它特性而被优化，例如具有“恒定长度脉冲”的调制通过脉冲的位置来编码附加数据。
在一个实施例中，聚焦区域位于一个区域中，该区域根据类似DVD的所需标准化格式例如在导出区或者在中间区不包含相关的HF数据。
在一个实施例中，调制预制槽中的附加数据，以区分附加数据与叠加的高频主用户数据，例如不同于主用户数据调制的运行长度调制、频率调制、振幅调制、相位调制或者任何其它的调制方案。
图2显示了具有聚焦调整的扫描设备。该设备装备有用于扫描记录载体11上的轨迹的装置，该装置包括用于旋转记录载体11的驱动单元21、(磁)头22、用于定位磁头22在轨迹上的位置的伺服单元25以及控制单元20。磁头22包括用于生成辐射束24的已知类型的光学系统，该辐射束经由被聚焦到记录载体的信息层的轨迹上的辐射点23的光学元件来引导。辐射束24由辐射源例如激光二极管生成。该磁头还包括(未示出)聚焦致动器，用于沿着所述波束的光轴移动辐射束24的焦点；以及跟踪致动器，用于在径向上在轨迹的中心精确定位光点23。跟踪致动器可以包括用于径向移动光学元件的线圈，或者可以替代地被安排用来改变反射元件的角度。聚焦和跟踪致动器通过来自伺服单元25的致动器信号来驱动。为了读取，利用头22中的普通类型的检测器(例如四象限二极管)检测被信息层反射的辐射，以生成被耦合到前端单元31的检测器信号，由此生成各种扫描信号，包括主扫描信号33和跟踪与聚焦的误差信号35。这些误差信号35被耦合给伺服单元25，以控制所述跟踪和聚焦致动器。主扫描信号33由包括解调器、解格式化器(deformatter)和输出单元的普通型的读处理单元30进行处理，以检索信息。
控制单元20控制信息的扫描和检索，并且可以被安排成从用户或主机计算机接收命令。控制单元20经由控制线26(例如，系统总线)连接到设备中的其它单元。控制单元20包括控制电路(例如，微处理器)、程序存储器和接口，用于执行下述的过程和功能。控制单元20还可以被实施为逻辑电路中的状态机。
该设备具有聚焦调整单元32，用于定位聚焦区域和用于调整聚焦伺服单元25。通过如下所述上面聚焦区域中的载体图案，检测最佳聚焦。在扫描聚焦区域期间，检测由于所述聚焦标记而造成的扫描信号的振幅。特别地，通过改变聚焦偏移，发现振幅的最大值。聚焦调整单元还可以被实施为控制单元20中的软件功能，利用读单元30中可用的读电路来检测由于聚焦标记所引起的信号的振幅。控制单元20控制聚焦伺服单元25和其他读出功能，用于执行下面讨论的聚焦调整功能。
在一个实施例中，该设备具有如下的用于在扫描信号中检测预制槽调制的预制槽解调单元34。主扫描信号33从前端单元31中接收。由预制槽解调单元34从预制槽调制中检索记录控制信息。用于重构辅助信号的数据时钟的定时恢复可以基于摆动频率或者基于预制槽调制本身。在一个实施例中，定时恢复基于为主数据检索的数据时钟。可以应用同步检测来检测辅助数据的数据比特。在一个实施例中，预制槽调制装备有不同于在用户数据中使用的信道码的信道码和/或纠错码，并且解调单元34被提供有专用的信道码解调器和/或纠错单元。在一个实施例中，由主信息的标记引起的信号33中的成分被除去，并且利用例如滤波单元来隔离由于预制槽调制的标记而引起的成分，其中该滤波单元具有特别被调谐到聚焦标记的低通或带通功能。
在一个实施例中，该设备装备有用于在可写或可重写型(例如CD-R或CD-RW，或DVD+RW或BD)的记录载体上记录信息的记录装置。记录装置与头22和前端单元31协作，以生成写辐射束，并且包括用来处理输入信息以生成写信号来驱动头22的写处理装置，写处理装置包括输入单元27、格式化器28和调制器29。为了写信息，控制辐射束，以便在记录层中建立光可检测标记。这些标记可以以任何光可读形式，例如以具有不同于其周围的反射系数的区域的形式，在诸如染料、合金或相变材料的材料中记录时获得；或者采用具有不同于其周围的偏振方向的区域的形式，在磁-光材料记录时获得。
写和读光盘上记录的信息、格式化、纠错和信道编码规则是本领域中公知的，例如，从CD或者DVD系统中公知。在一个实施例中，输入单元27包括用于输入信号注入模拟音频和/或视频、或数字未压缩音频/视频的压缩装置。在MPBG标准中描述了用于视频的合适的压缩装置，在ISO/IEC 11172中定义了MPEG-1，并且在ISO/IEC 13818中定义了MPEG-2。输入信号可以交替地已根据这些标准进行编码。
聚焦调整单元32、聚焦伺服单元25和控制单元20执行发现最佳聚焦偏移的聚焦调整功能。首先，定位聚焦区域，并在聚焦区域的轨迹上定位磁头。接下来，扫描聚焦标记的载体图案，并对于聚焦偏移值的范围检测读信号振幅。最大信号值指示最佳聚焦偏移值，该聚焦偏移值存储在聚焦伺服单元的偏移调整设置中。在一个实施例中，对于多层盘，为每个有关层单独执行聚焦调整功能。查找相应层上聚焦区域的位置，并按照对于第一层所述的执行其它步骤。发现正确聚焦偏移对于写可记录和可重写盘是重要的。利用非最佳聚焦偏移，以非最佳方式在盘上写数据，导致增加的抖动值(特别在读出期间)。
在该设备的一个实施例中，主用户数据(还称为高频(HF)数据)被叠加到已调制预制槽上。这对于例如为了与类似DVD-ROM标准相兼容以建立导入或者导出区域可能是需要的。请注意，包含预制槽调制和HF数据的区域可以显示退化的HF读出信号。此外，在叠加之后，预制槽调制可能不再可检测到。在该设备的实施例中，聚焦调整单元32被安排成只要记录数据是记录载体上是可用的，就根据诸如抖动、误差率或振幅的数据的测量来调整聚焦。
视频和数据应用的可写和可重写光存储器是一个快速增长的市场。对于DVD+R/+RW，存储容量是4.7Gbyte，这是视频记录和数据应用的存储限制量。更多的数据存储容量是人们期望的。一种选择是使用具有多个信息层的光盘。
图3显示了多层光盘。L0是第一记录层40，而L1是第二记录层41。第一透明层43覆盖第一记录层，间隔层42分隔开两个记录层40、41，并且衬底层44被显示在第二记录层41之下。第一记录层40位于比第二记录层41更靠近记录载体的入射面47的位置上。激光波束被显示在聚焦在L0层上的第一状态45中，并且该激光波束被显示在聚焦在L1层上的第二状态46中。每个记录层具有聚焦图案。
多层盘已可用作只读预记录盘，如DVD-ROM或DVD-Video。双层DVD+R盘最近已经被建议，该盘最好应当与双层DVD-ROM标准相兼容。两层的反射水平＞18％。L0层具有约50-70％的透射(率)。间隔层分隔具有30至60μm的典型厚度的层。L1层具有高反射(率)并且必须是非常灵敏的。此外，可重写双层盘也已被提出。L0层具有大约40-60％的透射(率)。两个层的有效反射通常为7％，尽管更低和更高值也是可能的(3％-18％)。也考虑具有3或更多记录层的可写和可重写光存储媒介。
图4显示了聚焦误差信号S曲线。显示对于一个记录层从下至上变化的聚焦的聚焦误差信号48。例如，在单个层+RW和ROM中，通过使聚焦误差保持在S曲线的零交叉49上，找到最佳聚焦偏移。通过最佳化预记录数据(在ROM盘的情况下)，可以提供附加的细调。在双层DVD-ROM(DVD-9)中，通过使聚焦误差保持在S曲线的零交叉上，发现最佳聚焦偏移，并且然后通过最小化读出信号的抖动来进一步最佳化聚焦偏移。这里，最佳聚焦偏移承受来自其它散焦层的杂光和承受通常归应于聚焦层内的非理想深度引起的像差，但是这可以通过最佳化抖动来补偿。在(未纪录)双层DVD+R/+RW中，没有预记录数据可用来最佳化抖动值。
图5显示了多层光盘和杂光。L0是第一记录层40，而L1是第二记录层41。激光波束45被显示为聚焦在L0层上。杂光50被显示为从散焦的第二层L1反射。在双层盘中，具有的问题是查找用于写入的最佳偏移值，同时没有预记录数据出现，并且聚焦偏移承受来自散焦层的不均匀杂光50的影响以及承受归应于聚焦层的非理想深度位置的像差的影响。
图6显示了在检测器上反射的光。示意地显示了四象限型的检测器61。反射光62包含散焦的杂光，这给出了强度不均匀的检测器上的阴影。
图7表示聚焦误差信号S曲线和聚焦偏移。标称聚焦72表示在零交叉上。然而，最佳聚焦偏移，即用于最小化抖动的最佳偏移，现在被位移到正偏移71或者被位移到负偏移73。应当注意，不仅杂光，而且其它的效应比如透明顶层的额定厚度的偏差也影响最佳偏移。在一个实施例中，聚焦区域装备有预记录的大的单音载体，具有聚焦标记(例如，11个信道比特长度的标记，如坑和脊I11-I11)。聚焦区域位于一个预定区域中，例如位于双层盘的导入区和/或导出区。最好，每个记录层包含聚焦区域。在一个实施例中，调制预制槽，以构成具有与用于数据区的预制槽相同的槽深度的预制槽脊和预制槽坑。利用聚焦标记，最大读出信号振幅导致大致用于写入的最佳聚焦偏移值。在一个实施例中，因而利用短写入测试进一步改善发现的聚焦调整，以精细调谐抖动的聚焦偏移。
请注意，由于仅最佳化读信号，因此不需要最佳化用于预记录载体图案的槽深度来提供绝对最大值信号。因此，在该盘原版制作中，可以使用制造预制槽必需的传统技术。在迄今为止研究的所有情况中，归应于聚焦标记的最大信号振幅对应于大致正确的聚焦偏移值。
图8显示了双层盘的抖动值。在垂直方向显示抖动值，并在水平方向显示用来指示最大信号的读出信号值作为双层盘上抖动的函数。上曲线81显示L1层的抖动值，而下曲线82显示在阅读聚焦标记的载体图案时L0的抖动值。可以看到，最大信号值对应于两个层上的最佳(即，最低)抖动值。以下几种盘已被研究标准DVD+RW盘，DL ROM盘，双层DVD+RW盘，单层L0和L1+RW堆栈，双层DVD+R盘，单层L0和L1+R堆栈。在所有情况中，最小抖动值与高的长标记图案(例如，I11载体)信号振幅相关联。
图9显示了读信号作为双层盘的L1层的聚焦偏移的函数。在垂直方向显示读信号值，并在水平方向显示用来指示最大信号的聚焦偏移值作为双层盘上聚焦偏移的函数。利用灰色三角形指示的第一曲线91显示归应于聚焦标记的读信号。利用虚线指示的第二曲线92显示基于第一曲线91的多项式，其指示最大信号对应于约-1伏的偏移，这对应于如图10所示的最佳偏移。利用菱形指示的第三曲线93显示推挽信号，而基于该曲线的多项式基本上覆盖了相同的信号值。在可以用来发现最佳聚焦偏移的推挽信号中不能发现明显的最大值。请注意，由于非最佳聚焦深度造成的像差，最大推挽信号不直接与最低抖动值相关联。
图10显示了作为双层盘的L1层的聚焦偏移函数的抖动。在垂直方向显示了抖动值，并在水平方向显示聚焦偏移值。浴缸曲线95显示了对应于在数据读出期间作为双层盘上聚焦偏移函数的预期误差的抖动。最佳聚焦偏移约为-1伏，这对应于浴缸型曲线95的中部。如图9所示，最佳偏移值对应于由于聚焦标记的载体图案引起的读出信号的最大值。
在图15中，显示了单调摆动102的实例。在一个实施例中，后续坑聚焦标记和脊聚焦标记的总周期等于摆动长度的N/2倍，N是整数，并且其中脊聚焦标记(位置)与其中摆动无偏差的位置对准。在图15中，脊聚焦标记的位置利用黑色矩形103来显示。显然，脊聚焦标记位于摆动具有零偏差的位置。这个对准使摆动信号被最低恶化(降级)。单调摆动区域内的聚焦标记的定位具有以下优点不会因为聚焦标记的出现而恶化摆动数据，并由此导致摆动信息的更可靠读出。
在一个实施例中，脊聚焦标记的起始位置与摆动的同步对准。这在图16中示出。箭头107指示相对于摆动同步图案的脊聚焦标记起始位置。摆动同步图案利用ADIP比特同步字段104开始，之后是ADIP字同步字段105。ADIP字同步字段105的后面是ADIP数据比特字段106。聚焦标记位于跟随摆动同步图案的85个单调摆动周期中。
为了减少推挽跟踪信号中的偏移，径向的脊聚焦标记对准应被避免。在图17中，脊聚焦标记103没有相邻脊聚焦标记103，如利用箭头108对于一个脊聚焦标记103所示的。
在另一个实施例中，按载体图案随机安排脊聚焦标记，使得在等于轨迹间距若干倍的半径R内在脊聚焦标记位置中在任何方向都没有周期性。在图18中，这利用箭头108、109和110指示。脊聚焦标记的图案是随机的。
尽管主要基于反射的变化利用使用光盘的实施例解释了本发明，但是本发明也适合于其它的记录载体，比如矩形光卡、磁-光盘或者任何其它类型的在可写记录载体上具有预先施加图案的信息存储系统。此外，记录载体可以是CD、DVD、Blu-ray盘型、单层、多层或任何其它光盘类型。请注意，在这个实施例中，单词“包括”并不排除那些所列之外的其它元件或者步骤的出现，并且元件之前的单词“一”或“一个”并不排除多个这样的元件的出现，任何参考标记并不限制权利要求的范围，本发明可以利用硬件和软件来实施，并且若干“装置”或者“单元”可以利用同一硬件或软件项来实施。此外，本发明的范围并不限于实施例，并且本发明在于每一个新颖的特征或上述特征的组合。
权利要求
1.一种可写类型的记录载体，用于通过利用经过记录载体的入射面进入的辐射束在记录层上的轨迹中写入标记来记录信息，并在轨迹上构成具有有效直径的扫描点，这些标记具有的长度与多个信道比特长度T相对应，并且最短标记具有的长度为预定最小数量d的信道比特长度T，以便利用具有所述有效直径的扫描点可检测到，记录层包括用来指示轨迹的预制槽(14)，该预制槽呈现由于预制槽在与轨迹的纵向横切的方向上位移而构成的摆动，并且该预制槽包括预制槽区域的深度和/或宽度的预制槽调制，以构成包含聚焦标记(18，19)的载体图案，聚焦标记具有的长度实质上大于预定最小数量d的信道比特长度T，以便实质上长于扫描点的有效直径，和载体图案在记录层的预定位置上构成聚焦区域(12)。
2.根据权利要求1所述的记录载体，其中聚焦标记具有的长度至少为最小数量d的信道比特长度T的两倍。
3.根据权利要求1或2所述的记录载体，其中聚焦标记包括与预定深度和宽度的坑聚焦标记交替的零深度的脊聚焦标记。
4.根据上述权利要求之一所述的记录载体，其中脊标记和坑聚焦标记彼此以小于50％的占空因数相接续，占空因数最好小于10％，坑聚焦标记较长。
5.根据权利要求3所述的记录载体，其中坑聚焦标记具有的长度至少为100个信道比特长度T，并且其中所述占空因数小于10％。
6.根据权利要求3至依赖于权利要求3的权利要求5之一所述的记录载体，其中后续坑聚焦标记和脊聚焦标记的总和周期等于摆动长度的N/2倍，N是整数，以及其中脊聚焦标记与其中摆动没有偏差的位置对准。
7.根据权利要求3至依赖于权利要求3的权利要求6之一所述的记录载体，其中直接邻近相邻轨迹上的其它脊聚焦标记的脊聚焦标记的出现数量被最小化，优选地载体图案中脊聚焦标记没有相邻轨迹上直接邻近的脊聚焦标记。
8.根据权利要求3至依赖于权利要求3的权利要求7之一所述的记录载体，其中在载体图案中随机安排脊聚焦标记，以致于在等于轨迹间距若干倍的半径R之内，在脊聚焦标记位置中在任何方向都没有周期性。
9.根据上述权利要求之一所述的记录载体，其中脊聚焦标记的起始位置与摆动的同步对准。
10.根据上述权利要求之一所述的记录载体，其中聚焦标记仅仅位于单调摆动区域内。
11.根据上述权利要求之一所述的记录载体，其中聚焦标记至少覆盖一条轨迹，最好覆盖多个轨迹。
12.根据上述权利要求之一所述的记录载体，其中记录载体至少包括第一记录层(40)和第二记录层(41)，第一记录层出现在比第二记录层更靠近入射面的位置上，并且每个记录层具有聚焦标记。
13.根据权利要求12所述的记录载体，其中每个记录层包括在基本对应的径向位置上的聚焦标记。
14.根据权利要求2所述的记录载体，其中预定最小数量d是3信道比特长度T(d＝3T)，并且聚焦标记具有至少6T的长度，特别地，长度在8T至14T的范围。
15.根据权利要求1所述的记录载体，其中载体图案基本上只包含所述聚焦标记。
16.根据权利要求1所述的记录载体，其中预制槽调制代表利用聚焦标记根据预定信道编码算法编码的附加信息，该预定信道编码算法不同于代表所述记录信息的信道编码算法。
17.一种用于利用辐射束(24)扫描记录载体(11)上的轨迹的设备，该轨迹包括记录层上的标记，射束通过记录载体的入射面进入，并在轨迹上构成具有有效直径的扫描点，这些标记具有的长度对应于整数数量的信道比特长度T，并且最短标记具有的长度为预定最小数量d的信道比特长度T，以便可利用具有所述有效直径的扫描点检测到，记录层包括用来指示轨迹的预制槽，该预制槽呈现由于预制槽在与轨迹的纵向横切的方向上的位移而构成的摆动，并且该预制槽包括预制槽区域的深度和/或宽度的预制槽调制，以构成包含聚焦标记的载体图案，这些聚焦标记具有实质上大于预定最小数量d的信道比特长度T的长度，以便实质上长于扫描点的有效直径，并且载体图案在记录层的预定位置上构成聚焦区域，该设备包括用于提供波束的磁头(22)；用于在轨迹上聚焦波束以构成所述扫描点的聚焦伺服装置(25)；用于生成扫描信号(33)以检测轨迹中的标记的前端单元(31)；和聚焦调整单元(32)，用于定位聚焦区域，并用于在扫描聚焦区域期间，依据由于载体图案引起的扫描信号的振幅来调整聚焦伺服装置。
18.根据权利要求17所述的设备，其中聚焦标记具有的长度至少为预定最小数量d的信道比特长度T的两倍。
19.根据权利要求17或18所述的设备，其中聚焦标记包括与具有预定深度和宽度的坑聚焦标记交替的零深度的脊聚焦标记。
20.根据权利要求19所述的设备，其中坑聚焦标记和脊聚焦标记彼此以小于50％的占空因数相接续，占空因数最好小于10％，坑聚焦标记较长。
21.根据权利要求17至20之一所述的设备，其中聚焦伺服装置(25)用于在记录载体中在至少第一记录层(40)和第二记录层(41)之一上聚焦，第一记录层出现在比第二记录层更靠近入射面的位置上，并且每个记录层具有聚焦图案，而且聚焦调整单元(32)用于为每个记录层单独定位聚焦区域，并在扫描相应层的聚焦区域期间，根据由于载体图案引起的扫描信号的振幅来调整聚焦伺服装置(25)。
22.根据权利要求17至21之一所述的设备，其中聚焦调整单元(32)用于写聚焦测试模式，并用于依据在随后读取所述测试模式期间检测到的抖动或误差进一步调整聚焦伺服装置(25)。
23.根据权利要求17至22之一所述的设备，其中该设备包括预制槽解调单元(34)，用于从扫描信号中检索根据预定信道编码算法在预制槽调制中编码的附加信息，该预定信道编码算法不同于代表所述记录信息的信道编码算法。
全文摘要
记录载体用于通过在记录层的轨迹中写标记来记录信息。用于记录信息的最短标记具有预定数量d的信道比特长度的长度。记录载体(11)具有预制槽，该预制槽利用包含聚焦标记(18，19)的载体图案进行调制，在记录层的预定位置上提供聚焦区域(12)。这些聚焦标记具有的长度至少为最短标记长度的两倍，以便实质上长于扫描点的有效直径。扫描设备查找聚焦区域的位置，并通过在扫描载体图案的同时检测最大读取信号振幅来确定最佳聚焦偏移。
文档编号G11B7/24082GK1864209SQ200480029573
公开日2006年11月15日 申请日期2004年10月6日 优先权日2003年10月9日
发明者H·C·F·马坦斯, A·M·J·M·斯普鲁特, M·康塞穆德, P·H·沃尔利, W·R·科帕斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司