一种实现多阶存储的方法、光记录介质及其制作方法

专利名称：一种实现多阶存储的方法、光记录介质及其制作方法
技术领域：
本发明涉及数字存储技术，更具体而言，涉及采用光记录介质的数字 存储技术。
背景技术：
现有的数字光盘产品都是将信息转换成二进制数据，并将二进制数据 以某种调制方式与存储介质记录符的两种不同物理状态相对应，实现数 据存储，这类存储方式称为二值存储。目前的只读光盘存储技术所采用 的都是二值存储方式，根据反射光光强的高低来判断当前所对应的位置
是"坑"(Pit)或者"岸"(Land),每个记录单元上可以记录两个状态数， 也就是正好对应l位(bit)的信息。
常规的二值存储光盘都采用游程长度受限的编码方案，即RLL (Rim Length Limited,游程长度受限)编码。RLL是指光盘所存储的通道序列 满足以下条件在该序列的两个'l'之间最少有d个'0'，最多有k个'O'。 d和k这两个参数分别规定了可能出现在序列中的最小和最大的游程。参 数d控制着最高传输频率，因此可能影响序列通过带限信道传输时的码 间串扰。在二进制数据传输中，通常希望接收到的信号是能够自同步的。 同步通常利用一个锁相环来再现。锁相环依照接收到的波形的跳变来调 整检测时刻的相位。最大游程参数k确保适当的跳变频率以满足读取时 钟同步的需要。
多阶存储技术是相对二值存储提出的。如果将数据流调制成M进制数 据(M>2)，并将调制后的M进制数据与记录介质的M种不同物理状态 以及读出信号相对应，即可实现M阶存储。M阶存储在一个信息记录斑 的位置上可以存储1og2(M)比特数据，因此当M大于2时，每个记录单 元上可以记录超过1比特的信息，并且数据传输率同时得到了提高。多 阶存储是在不改变激光波长和光学数值孔径的情况下，能显著提高存储
6容量和数据传输率的一种新型技术。因此多阶存储系统与目前的光存储 系统具有很好的兼容性。
而目前的多阶存储又可以分为定长度多阶存储和游程长度受限多阶存 储。定长多阶存储的信息符长度恒定，靠读出信号的幅值来存储信息。 游程长度受限多阶存储信息符长度和读出信号幅值都发生改变，信息符 的长度和幅值都能存储信息。相比定长度多阶存储，游程长度受限多阶 存储能够实现更大的存储容量。现有公开的多阶游程长度受限存储是通 过改变整个坑点的深度和(或)宽度来实现的。
上述多阶游程受限存储方法，只利用了坑的变化来实现多阶，没有 充分利用岸的变化；它的读出信号是不对称和非去直流的，这给后面的 信号处理带来很大的困难。本发明提出的多阶游程受限存储方法可以克 服上述缺点。

发明内容
本发明的目的是提出一种实现多阶存储的方法、光记录介质及其制作 方法。
一种在光记录介质上实现多阶游程长度受限存储的方法，包括步骤
在用于存储信息的坑的游程长度方向上形成奇数段个相接的子坑和子 岸，并且使所述坑的游程长度上的第一段和最后一段形成为子坑；
在用于存储信息的岸的游程长度方向上形成奇数段个相接的子坑和子 岸，并且使所述岸的游程长度上的第一段和最后一段形成为子岸。
进一步，控制所述子坑和子岸的长度，使所述坑在分解后的读出信号 不超过切分电平；控制所述子坑和子岸的长度，使所述岸在分解后的读 出信号不低于切分电平。
进一步，所述在坑的游程长度方向上形成的子岸的长度小于岸的游程 长度。
进一步，所述在岸的游程长度方向上形成的子坑的长度小于坑的游程长度。
进一步，通过改变对坑/岸分解所得子岸/子坑的长度，使读出信号的 升高/降低的幅度不同，实现多阶存储。进一步，通过改变对坑/岸分解所得子岸/子坑的位置，使读出信号的 升高/降低的位置不同，实现多阶存储。
进一步，通过改变对坑/岸分解所得子坑/子岸组合段的数目实现多阶 存储。
进一步，通过改变对坑/岸分解所得子岸/子坑的长度，改变对坑/岸分 解所得子岸/子坑的位置，改变对坑/岸分解所得子坑/子岸组合段的数目三 种方式中的两种或三种方式的组合实现多阶存储。
进一步，所述光记录介质的游程长度是受限的，在所述光记录介质的 通道序列中，两个非"0"数据之间最少有d个"0"，最多有k个"0"， 其中，k、 d均为整数，k大于等于d， d大于等于0，参数d确定了出现 在所述通道序列中的最小游程长度，参数k确定了出现在所述通道序列 中的最大游程长度。
进一步，所述游程长度决定了实现存储的阶数，部分游程长度只实现 二值存储。
一种实现多阶存储的光记录介质，包括
沿用于存储信息的坑的游程长度方向相接地形成的奇数段个子坑和子
沿用于存储信息的岸的游程长度方向相接地形成的奇数段个子坑和子
序，
其中所述坑的游程长度上的第一段和最后一段为子坑，所述岸的游程 长度上的第一段和最后一段为子岸。 进一步，控制所述子坑和子岸的长度，控制所述子坑和子岸的长度，
使所述坑在分解后的读出信号不超过切分电平；控制所述子坑和子岸的 长度，使所述岸在分解后的读出信号不低于切分电平。
进一步，同一游程长度的坑/岸被分解为所述奇数段个子坑和子岸，其 中子岸/子坑的长度不同，使读出信号的升高/降低的幅度不同，实现多阶 存储。
进一步，同一游程长度的坑/岸被分解为所述奇数段个子坑和子岸，其 中子岸/子坑的位置不同，使读出信号的升高/降低的位置不同，实现多阶存储。
进一步，同一游程长度的坑/岸被分解为所述奇数段个子坑和子岸，总 的段数不同，实现多阶存储。
进一步，同一游程长度的坑/岸被分解为所述奇数段个子坑和子岸，其 中的子岸/子坑的长度、位置以及总的段数三个参数中的任意两个或三个 都不同，实现多阶存储。
一种制造实现多阶存储的光记录介质的方法，包括步骤 刻录母盘，形成不同游程长度的坑和岸； 制作金属的负像副盘；
使用注塑机压制盘片；
对压制出的盘片进行溅镀；
压模模压成光盘；
其特征在于，所述刻录母盘步骤中，在用于存储信息的坑的游程长度 上形成奇数段个相接的子坑和子岸，并且使所述坑的游程长度上的第一 段和最后一段形成为子坑；在用于存储信息的岸的游程长度上形成奇数 段个相接的子坑和子岸，并且使所述岸的游程长度上的第一段和最后一 段形成为子岸，以实现多阶存储。
进一步，控制所述子坑和子岸的长度，使所述坑在分解后的读出信号 不超过切分电平；控制所述子坑和子岸的长度，使所述岸在分解后的读 出信号不低于切分电平。
进一步，通过改变对坑/岸分解所得子岸/子坑的长度，使读出信号的 升高/降低的幅度不同，实现多阶存储。
进一步，通过改变对坑/岸分解所得子岸/子坑的位置，使读出信号的 升高/降低的位置不同，实现多阶存储。
进一步，通过改变对坑/岸分解所得子坑/子岸组合段的数目实现多阶 存储。
进一步，在所述刻录母盘步骤中，对原有的坑或岸对应脉冲的边缘进 行调整，以使原有的坑和岸在被分成奇数段个相接的子坑和子岸后，读 出信号的游程长度仍然接近原有的游程长度，以减小游程长度的误差。进一步，所述坑和岸的形成以及将坑和岸分解成子坑和子岸相接的多 段组合形式，是通过控制刻录母盘时扫描激光的开闭时间实现的；激光 开指将激光置于一个较大功率，对应的记录材料的扫描区域留下坑；激 光闭指的是将激光置于一个小功率或零功率，对应的记录材料的扫描区 域不会留下坑，形成岸。
进一步，所述坑沿宽度方向的纵截面为等高的多阶梯形，所述母盘盘 片采用光刻胶材料。
进一步，所述坑沿宽度方向的纵截面为等高的多阶梯形，所述母盘盘 片采用改性光刻胶材料。
进一步，所述改性光刻胶是将生产母盘用的普通光刻胶经过物理改性 或化学改性后得到的；其中，所述物理改性通过选自包括热处理、光处
理、电处理、和磁处理的组的至少一种处理方式进行，所述化学改性通 过增加选自包括引发剂、增感剂、和树脂的组的至少一种添加剂进行。
进一步，所述母盘盘片采用树脂材料。
进一步，所述激光的开闭，在使用半导体激光时，是通过控制激光器 的电流来直接改变激光器输出功率来实现的。
进一步，所激光的开闭，在使用气体激光器时，气体激光器本身的 功率不变，是通过控制声光调制器或电光调制器来改变照射到记录材料 上的功率来实现的。
本发明在不改变原来光盘存储写入和读出装置的条件下，在光记录介 质实现多阶存储，显著提高只读光盘存储容量和数据传输率，与目前的 光盘系统保持了最大的兼容性。


图l(a)为传统的坑的示意图，图l(b)为传统的坑被分解成三段后的示 意图2(a)为传统的岸的示意图，图2(b)为传统的岸被分解成三段后的示 意图3 (a)和图3(b)是改变"短岸"长度的示意图；图4(a)和图4(b)是改变"短坑"长度的示意图； 图5 (a)和图5(b)是改变"短岸"位置的示意图； 图6(a)和图6(b)是改变"短坑"位置的示意图； 图7(a)和图7(b)是改变分解段数的示意图； 图8 (a)和图8(b)是改变分解段数的示意图； 图9是6T游程不同阶次的实际读出信号； 图10是7T游程不同阶次的实际读出信号； 图11是8T游程不同阶次的实际读出信号； 图12是9T游程的不同阶次的实际读出信号； 图13是IOT游程的不同阶次的实际读出信号； 图14是11T游程的不同阶次的实际读出信号。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
在传统二值游程长度受限的光盘存储的刻写过程中， 一束会聚的激光 扫描过记录材料的表面，通过调制激光的功率来记录信息。激光的功率 至少被调制成两种功率， 一种能使记录材料上留下信息符，另一种不能 使记录材料上留下信息符。被留下信息符的地方被称之为坑，不能被留 下信息符的地方被称之为岸。在读出过程中，同样是一束会聚的激光沿 记录时的扫描方向扫描过光盘记录层，反射回的光强将被光电探测器检 测。有坑的地方会使反射的光强降低，也就是使光电探测器输出的读出 信号幅值降低。对检测读出信号的进行切分，可以得到坑和岸的长度， 从而获得记录的信息。
传统二值游程长度受限光盘只通过坑和岸的长度来存储信息，对同 一游程长度它只有一种坑和一种岸。在本发明中，在用于存储信息的坑 上形成奇数段个相接的子坑和子岸，并且使所述坑的游程长度上的第一 段和最后一段形成为子坑；在用于存储信息的岸上形成奇数段个相接的子坑和子岸，并且使所述岸的游程长度上的第一段和最后一段形成为子 序。
这里的子坑和子岸是相对于分解前的坑和岸而言。在做信号检测时， 分解所得的子坑和子岸将作为一个整体进行游程长度的识别，而不对每 个子坑和子岸的游程长度进行识别，子坑子岸的长度也不一定要为数据 时钟的整数倍。分解所得的子坑和子岸的组合将造成读出信号波形上的 变化，这种波形上的变化是阶次识别的依据，即子坑和子岸的组合形式 决定了记录符的阶次。
分解后的坑的读出信号会在局部有升高，控制分解所得每段的长度， 可以使其升高后的读出信号仍然不超过切分电平，亦即分解后的坑的游 程长度不变；分解后岸的读出信号会在局部有降低，控制分解所得每段 的长度，可以使其降低后的读出信号仍然不低于切分电平，亦即分解后 的岸的游程长度不变。
执行下面中的任意一项或多项，可以让同一游程长度获得多种读出信 号，从而实现多阶存储(l)改变对坑(岸)分解所得岸(坑)的长度， 使读出信号的升高(降低)的幅度不一样；(2)改变对坑(岸)分解所得 岸(坑)的位置，使读出信号的升高(降低)的位置不一样；(3)改变对 坑(岸)分解所得坑岸组合段的数目。在读出过程中，同时检测读出信 号的游程长度和幅值形式，就可以恢复出写入游程长度和阶次信息。
把原来的坑分解成坑岸相接的奇数段，其中的岸的长度至少要小于传 统游程长度受限光盘的最短岸的长度(下面的描述中称这种岸为"短 岸")。在刻写过程中，由于刻写光斑本身是有一定的大小的，在"短岸" 本身长度过小时，"短岸"将会受到刻写相邻坑时的光斑的干扰。表现在 几何形貌上，"短岸"本身也会具有一定深度，但深度会小于传统的长岸。 这就使"短岸"对光的反射能力会小于传统的长岸。同时，读出光斑也 是有一定大小的，在读出"短岸"时，也将有很大一部分光强落在相邻 的坑上，亦即，读出"短岸"时的码间干扰会很大。所以，"短岸"引起 的读出信号幅值的升高是有限的。控制"短岸"的长度，可以让上升后 的读出信号不超过切分电平。亦即，在被分成坑岸相接的奇数段后原来 坑的游程长度可以保持不变。图l(a)为传统的坑的示意图，图l(b)为传统
12的坑被分解成三段后的示意图。图中可以看出分解后的坑保持了原有的 游程长度，也可以看出分解后的坑在读出信号中有一个局部的升高。
把原来的岸分解成坑岸相接的奇数段，其中的坑的长度至少要小于传 统游程长度受限光盘的最短坑的长度(下面的描述中称这种坑为"短 坑")。在刻写过程中，由于坑的深度和宽度取决于记录材料的曝光度， 也就是激光光强对照射时间的积分，而"短坑"区域的照射时间短，所 以得到的"短坑的"深度和宽度会小于传统的长坑。这就使"短坑"引 起的反射光降低的能力会小于传统长坑。同时，读出光斑也是有一定的 大小的，在读出"短坑"时，也将有很大一部分光强落在相邻的岸上， 亦即，读出"短岸"时的码间干扰会很大。所以，"短坑"引起的读出信 号幅值的降低是有限的。控制"短坑"的长度，可以让上升后的读出信 号不超过切分电平。亦即，在被分成坑岸相接的奇数段后原来岸的游程
长度可以保持不变。图2(a)为传统的岸的示意图，图2(b)为传统的岸被分
解成三段后的示意图。图中可以看出分解后的岸保持了原有的游程长度， 也可以看出分解后的坑在读出信号中有一个局部的降低。
传统的坑被分解成坑岸相接的多段中，改变其中的"短岸"的长度， 可以改变"短岸"引起的读出信号幅值增大量和幅值增大区域的长度。"短 岸"越长，幅值增大量越大，幅值增大的区域也越长。所以对同一游程 长度的坑而言，通过改变分解所得的"短岸"的长度，可以获得多种读
出信号，即实现多种阶次。图3 (a)和图3(b)是改变"短岸"长度的示意 图。图3(b)的"短岸"长度大于图3(a)的"短岸"长度，在读出信号中， 图3(b)中"短岸"引起的读出信号幅值的升高量大于图3(a)，幅值增大区 域的长度也长于图3(a)。
传统的岸被分解成坑岸相接的多段中，改变其中的"短坑"的长度， 可以改变"短坑"引起的读出信号幅值减小量和幅值减小区域的长度。"短 坑"越长，幅值减小量越大，幅值减小的区域也越长。所以对同一游程 长度的岸而言，通过改变分解所得的"短坑"的长度，可以获得多种读 出信号，即实现多种阶次。图4 (a)和图4(b)是改变"短坑"长度的示意 图。图4(b)的"短坑"长度大于图4(a)的"短坑"长度，在读出信号中， 图4(b)中"短坑"引起的读出信号幅值的减小量大于图4(a)，幅值增大区
13域的长度也长于图4(a)。
传统的坑被分解成坑岸相接的多段中，改变其中的"短岸"的位置， 可以改变"短岸"引起的读出信号幅值增大处的位置。"短岸"的位置和 它引起的读出信号幅值升高区域的位置是相对应的，即，"短岸"的位置 越靠近原来坑的前沿，读出信号幅值升高区域也将越靠近前沿，反之亦 然。所以，对同一游程长度的坑而言，通过改变分解所得的"短岸"的
位置，可以获得多种读出信号，即实现多种阶次。图5 (a)和图5(b)是改 变"短岸"位置的示意图。图5(a)中的"短岸"较之图5(b)中更靠近原来 坑的前沿，在读出信号中，图5(a)中"短岸"引起的局部幅值升高处的 位置也更靠近原来坑的前沿。
传统的岸被分解成坑岸相接的多段中，改变其中的"短坑"的位置， 可以改变"短坑"引起的读出信号幅值减小处的位置。"短坑"的位置和 它引起的读出信号幅值减小区域的位置是相对应的，即，"短坑"的位置 越靠近原来岸的前沿，读出信号幅值减小区域也将越靠近前沿，反之亦 然。所以，对同一游程长度的岸而言，通过改变分解所得的"短坑"的 位置，可以获得多种读出信号，即实现多种阶次。图6(a)和图6(b)是改 变"短坑"位置的示意图。图6(a)中的"短坑"较之图6(b)中更靠近原来 岸的前沿，在读出信号中，图6(a)中"短坑"引起的局部幅值减小处的 位置也更靠近原来坑的前沿。
传统的坑被分解成坑岸相接的奇数段，改变段的数目，就可以改变其 中包含的"短岸"的数目，也就改变了读出信号中幅值升高区域的数量， 使同一游程长度获得多种读出信号，也就是实现了多种阶次。图7(a)和 图7(b)是改变分解段数的示意图。图7(a)中传统的坑被分解为3段，图7(b) 中传统的坑被分解5段，图7(a)中的读出信号中有l个由"短岸"弓l起的 局部幅值升高区域，图7(b)中有2个。
传统的岸被分解成坑岸相接的奇数段，改变段的数目，就可以改变其 中包含的"短坑"的数目，也就改变了读出信号中幅值降低区域的数量， 使同一游程长度获得多种读出信号，也就是实现了多种阶次。图8 (a)和 图8(b)是改变分解段数的示意图。图8(a)中传统的岸被分解为3段，图8(b) 中传统的岸被分解5段，图8(a)中的读出信号中有l个由"短坑"弓l起的
14局部幅值降低区域，图8(b)中有2个。
上面具体说明了在实现本发明的多阶存储可改变的每一项是如何影响 读出信号的。在实际运用中，可以同时改变其中的两项或三项，亦可得 到不同的读出信号。其中的各种组合所产生的对读出信号的影响可综合 考虑单独改变每一项的结果得出，这里不再一一列举。
本发明中涉及的多阶游程长度受限只读光盘，可以让不同的游程长度 具有不同的阶次。对于游程较小的坑或岸，由于本身的长度有限，其分 解成多段的形式就有限，可以只实现较少的阶次，对游程较大的坑或岸 则可以实现较多的阶次。甚至对于某些游程的坑或岸不做分解，让其保 持只有两个阶次。
对于同一个游程长度和不同游程长度的坑和岸，其分解成多段的形式 可以不一样。具体怎么分解，要根据后面的信号检测方法来选择。
本发明中，坑/岸的形成以及将坑/岸分解成坑岸相接的多段组合形式， 都是通过控制写入时扫描激光的开闭时间实现的。激光开指将激光置于 一个较大功率，对应的记录材料的扫描区域留下坑；激光闭指的是将激 光置于一个小功率或零功率，对应的记录材料的扫描区域不会留下坑， 形成岸。
本发明中的多阶存储方法在读出过程中，要同时检测读出信号的游程 和阶次，最后根据得到的游程和阶次恢复出写入的信息。
以下介绍一个更为具体的采用本发明的实施例，以帮助理解本发明的 内容和精神。需要说明的是，下面的具体实施例是使用本发明内容的一 个具体案例，本实施例并没有涵盖本发明的所有内容。本发明并不止于 本实施例中内容。所有用到本发明内容和精神的具体实施例，都包含在 本发明专利保护范围内。下面是本实施例的具体内容
在光盘的制作过程中，通常先制作母盘，制作母盘的步骤包括在玻
璃基片上涂上一层母盘光刻胶(在本发明中，采用英国Rohm & Haas的 型号为Microposit S1800-4的光刻胶)，使用母盘刻录系统(在本发明中， 英格兰NIMBUS的nmastering System)对母盘进行刻录，采用日本Nichia 的型号为NLHV500C的激光器)使光刻胶曝光，进行显影，制作出母盘。然后，以此母盘为模具，使用玻璃盘溅镀机(在本发明中，采用瑞士
UNAXIS的型号为Pyramet的溅镀机)对玻璃基片进行溅镀(喷镀工艺)， 镀上一层较薄的金属层，然后镀上相对较厚的金属层，获得金属的负像 副盘，即可用作注塑复制的压模(Stamper)。在本发明中，采用了日本 Panasonic公司出品的DVD光盘生产线。使用注塑机(在本发明中，采 用日本Panasonic公司的DL0004型和DR0004型立式注塑机)压制盘片， 然后使用瑞士 UNAXIS的SWIVEL型或CUBLITE型溅镀机对压制出的 盘片进行溅镀，最后，使用压模模压生成光盘。完成线采用的是日本 Panasonic公司的GRBA-151型系统。在线检测仪采用的是德国BASLER 的S3DVD在线检测仪。
传统只读光盘的母盘刻录是通过控制刻录激光的开闭来实现的。所谓 刻录激光器开，指把刻录激光置于某个较大功率，以使记录材料发生反 应，经显影后可留下坑；所谓刻录激光闭，指把刻录激光置于某个较小 功率或零功率，不能使记录材料发生反应，经显影后不能留下坑，而形 成岸。控制刻录激光的开闭有两种方案方案1)对半导体激光器，可以 通过调节激光器的驱动电流来获得不同输出功率；方案2)对气体激光器， 可以通过改变声光(或电光)调制器的调制幅度，来获得不同输出功率。
根据本发明内容，本实施例中的母盘刻录也是通过控制刻录激光的开 闭来实现的。只不过把部分游程长度的坑和岸分成了坑岸相接的奇数段， 以实现多阶存储。在刻录过程中，仍然是遵循坑对应处开激光，岸对应 处闭激光的规则。
本实施例是在传统二值存储DVD的基础上，将部分游程长度做了分 段。本实施例没有改变传统DVD的游程长度和道间距，即使用了3 11T 和14T的游程长度。其中T为一个信道时钟，对应长度约为133nm。本 实施例对3 5T， 14T游程长度的坑和岸没有进行分段，还是保留了原来 的二阶存储的形式。对6 11T游程长度的坑和岸都被分解成了坑岸相接 的三段，通过调整中间"短坑"或"短岸"的长短和位置，使各个游程 实现了大于2的多个阶次。表1是6 11T坑和岸的分段数值表。表中， TxLy表示xT游程岸的第y阶，TxPy表示的是xT游程坑的第y阶；后面 的数值，只有一个数的表示没有对坑或者岸进行分解，有三个数的表示把坑或岸分解成了坑岸相接的三段，三个数表示三段的长度。对于坑被 分解来说是坑-岸-坑的三段，对于岸被分解来说是岸-坑-岸的三段。
游程长度分段数值(单位T)实现阶 次
6TT6L0=6;T6Ll=[7/3 4/3 7/3]; T6L2=[19/9 16/9 19/9]; T6P0=6;T6Pl=[8/3 2/3 8/3]; T6P2=[22/9 10/9 22/9];6
7TT7L0=7; T7Ll=[25/9 13/9 25/9]; T7L2=[23/9 17/9 23/9]; T7P0=7; T7Pl=[28/9 7/9 28/9]; T7P2=[26/9 11/9 26/9];6
8TT8L0=8; T8L1=[10 13/9 29/9]; T8L2=[28/9 17/9 3]; T8L3=[34/9 5/3 23/9]; T8L4=[23/9 5/3 34/9]; T8P0=8; T8Pl=[32/9 8/9 32/9]; T8P2=[10/9 4/3 10/9]; T8P3=[4 4/3 8/3]; T8P4=[8/3 4/3 4];10
9TT9L0=9; T9Ll=[34/9 13/9 34/9]; T9L2=[32/9 17/932/9];T9L3=[38/95/3 28/9]; T9L4=[28/9 5/3 38/9]; T9P0=9; T9Pl=[37/9 8/9 4]; T9P2=[34/9 13/9 34/9]; T9P3=[14/3 4/3 3]; T9P4=[3 4/3 14/3];10
10TT10L0=10;T10Ll=[13/3 13/9 38/9]; T10L2=[47/9 14/9 29/9]; T10L3=[29/9 14/9 47/9]; T10L4=[37/9 17/9 4];T10L5=[43/9 17/9 10/3]; T10L6=[10/3 17/9 43/9]; T10P0=10; T10Pl=[41/9 8/9 41/9]; T10P2=[50/9 1 31/9]; T10P3=[31/9 1 50/9]; T10P4=[13/3 13/9 38/9];T10P5=[5 13/9 32/9]; T10P6=[32/9 13/9 5];14
11TTllL TllL TllL TllL TllP 11/3] 43/9] 52/9]0=11;TllLl=[43/9 13/9 43/9]; 2=[53/9 14/9 32/9]; TllL3=[32/9 14/9 53/9]; 4=〖41/9 17/9 41/9J; TllL5=[50/9 17/9 32/9J; 6=[32/9 17/9 50/9]; 0=11; TllPl=[46/9 8/9 5];TllP2=[19/9 1 TllP3=[ll/3 1 19/3];TllP4=[43/9 13/9 ,TllP5=[52/9 13/9 34/9]; TllP6=[34/9 13/914
17表1.6T 11T游程分段数值表
从表1的数值中可以看出，6T、 7T仅利用了中间"短坑"(或"短岸") 的长度变化(图3 (a)和图3 (b)、图4 (a)和图4 (b)所示原理)， 实现了6个阶次。8T 11T则综合利用了 "短坑"(或"短岸")的长度和 位置变化(图3 (a)和图3 (b)、图4 (a)和图4 (b)、图5 (a)和图5 (b)、图6 (a)和图6 (b)所示原理)，实现了更多的阶次。
该实施例在盘片制作过程中，使用了跟传统DVD盘片相同的生产设 备，只是在激光器的开闭控制上有所不同，按照表1所示参数对部分游 程进行了分段，实现了多阶。
图9是6T游程不同阶次的实际读出信号。6T只利用了 "短坑"(或"短 岸")的长度变化。T6L1和T6L2的"短坑"都位于中心。T6L1中的"短 坑"短于T6L2中的"短坑"，所以读出信号中T6L1中心位置的幅值比T6L2 的要高。6T游程的坑的分阶方式与岸类似。
在实际读出时，6T游程的阶次是通过判断中点处幅值的大小来识别 的。对于岸，中点幅值的从大到小依次为T6L0、 T6L1、 T6L2;对于坑， 中点幅值的从小到大依次为T6P0、 T6P1、 T6P2。
图10是7T游程不同阶次的实际读出信号，它与6T游程的阶次划分 方式类似。读出时7T游程阶次的识别跟6T类似。
图11是8T游程不同阶次的实际读出信号。T8L1和T8L2的"短坑" 都位于中心，但"短坑"的长度不一样。T8L1的"短坑"短于T8L2中 的"短坑"，所以读出信号中T8L1中心位置的幅值比T8L2的要高。而T8L3 和T8L4的"短坑"的长度一样，并且与"T8L2"的"短坑"长度相当， 但它们的"短坑"分别位于偏左和偏右的位置，所以读出信号幅值降低 的地方也相应的偏左和偏右。8T游程的坑的分阶方式与岸类似。
在实际读出时，8T游程的阶次是通过对偏左、中心和偏右三处的幅值 来判断的。例如对于T8L0,这三处的幅值都较高，并且中心处的幅值相对 其他阶次明显高很多；T8L1这三处的幅值基本相等，但普遍比T8L0要 低；T8L2这三处的幅值呈"稍高"、"低"、"稍高"的对称分布，但幅值 要比T8L1还要低；T8L3这三处呈现出"低"、"中低"、"较高"的单调 递增规律；T8L4这三处呈现出"低"、"中低"、"较高"的单调递增规律；
18T8L6这三处呈现出"较高"、"中低"、"低"的单调递减规律。对于坑而 言，这三处的幅值特征跟上述类似。通过比较读出信号这三处幅值的相 对关系和整体的大小关系就可以判定其阶次。
图12是9T游程的不同阶次的实际读出信号，它与8T游程的阶次划 分方式类似。读出时7T游程阶次的识别跟6T类似。
图13是10T游程的不同阶次的实际读出信号。T10L1 、 T10L2和T10L3 的"短坑"长度相当，但它们的位置分别在中心、偏左和偏右，所以读 出信号的下降处也相应的位于中心、偏左和偏右。T10L4、 T10L5和T10L6 的"短坑"长度相当，但都大于T10L1、 T10L2和T10L3的"短坑"长 度，所以它们引起的读出信号的降低量也会更大。而T10L4、 T10L5和 T10L6的"短坑"的位置分别在中心、偏左和偏右，所以读出信号的下 降处也相应的位于中心、偏左和偏右。IOT游程的坑的游程划分与岸类似。
在实际读出中，10T游程的阶次是通过对偏左、中心和偏右三处的幅 值来判断的。例如对于T10L0、 T10L1、 T10L4，这三处的幅值都呈对称 分布，但幅值上有明显的区别，从大到小依次为T10L0、 T10L1和T10L4; 对于T10L2和T10L5，这三处的幅值呈递增变化，但T10L1偏左和中心 处的幅值比T10L5要明显小；对于T10L3和T10L6，这三处的幅值呈递 减变化，但T10L2偏右和中心处的幅值比T10L6要明显小。对于坑而言， 这三处的幅值特征跟上述类似。通过比较读出信号这三处幅值的相对关 系和整体的大小关系就可以判定其阶次。
图14是IIT游程的不同阶次的实际读出信号，它与IOT游程的阶次 划分方式类似。读出时IIT游程阶次的识别跟IOT类似。
而在盘片读出时，采用了跟传统DVD相同的光学头和伺服电路。在 读读出信号进行检测时，除了检测游程信息，还对同一游程的阶次进行 了检测。检测方法就是按照上述特征的对读出信号中的一个点或者多个 点的幅值进行比较。
以上是该发明的一个具体实施例，它并没有涵盖本发明的所有内容， 例如它在分段段数上都是分成了 3段，而按照本发明的可以分成更多奇 数段。本发明也不只于在传统DVD基础上实施，更不止于实施例中的分 段数据。所以，需要申明的是，该实施例只是用于帮助理解该发明的内容和精神，所有发明内容和权利要求中提到的内容都在本发明的保护范 围之内。
权利要求
1. 一种在光记录介质上实现多阶游程长度受限存储的方法，包括步骤在用于存储信息的坑的游程长度方向上形成奇数段个相接的子坑和子岸，并且使所述坑的游程长度上的第一段和最后一段形成为子坑；在用于存储信息的岸的游程长度方向上形成奇数段个相接的子坑和子岸，并且使所述岸的游程长度上的第一段和最后一段形成为子岸。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述子坑和子岸的 长度，使所述坑在分解后的读出信号不超过切分电平；控制所述子坑和 子岸的长度，使所述岸在分解后的读出信号不低于切分电平。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在坑的游程长度方 向上形成的子岸的长度小于岸的游程长度。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在岸的游程长度方 向上形成的子坑的长度小于坑的游程长度。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过改变对坑/岸分解所 得子岸/子坑的长度，使读出信号的升高/降低的幅度不同，实现多阶存储。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过改变对坑/岸分解所 得子岸/子坑的位置，使读出信号的升高/降低的位置不同，实现多阶存储。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过改变对坑/岸分解所 得子坑/子岸组合段的数目实现多阶存储。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过改变对坑/岸分解所 得子岸/子坑的长度，改变对坑/岸分解所得子岸/子坑的位置，改变对坑/ 岸分解所得子坑/子岸组合段的数目三种方式中的两种或三种方式的组合 实现多阶存储。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光记录介质的游 程长度是受限的，在所述光记录介质的通道序列中，两个非"0"数据之 间最少有d个"0"，最多有k个"0"，其中，k、 d均为整数，k大于等于 d， d大于等于0，参数d确定了出现在所述通道序列中的最小游程长度， 参数k确定了出现在所述通道序列中的最大游程长度。
10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述游程长度决定了 实现存储的阶数，部分游程长度只实现二值存储。
11. 一种实现多阶存储的光记录介质，包括 沿用于存储信息的坑的游程长度方向相接地形成的奇数段个子坑和子岸；沿用于存储信息的岸的游程长度方向相接地形成的奇数段个子坑 和子岸，其中所述坑的游程长度上的第一段和最后一段为子坑，所述岸的 游程长度上的第一段和最后一段为子岸。
12. 根据权利要求11中所述的光记录介质，其特征在于，控制所述 子坑和子岸的长度，使所述坑在分解后的读出信号不超过切分电平；控制所述子坑和子岸的长度，使所述岸在分解后的读出信号不低于切分电 平。
13. 根据权利要求11中所述的光记录介质，其特征在于，同一游程长度的坑/岸被分解为所述奇数段个子坑和子岸，其中子岸/子坑的长度不 同，使读出信号的升高/降低的幅度不同，实现多阶存储。
14. 根据权利要求11中所述的光记录介质，其特征在于，同一游程 长度的坑/岸被分解为所述奇数段个子坑和子岸，其中子岸/子坑的位置不 同，使读出信号的升高/降低的位置不同，实现多阶存储。
15. 根据权利要求ll中所述的光记录介质，其特征在于，同一游程 长度的坑/岸被分解为所述奇数段个子坑和子岸，总的段数不同，实现多 阶存储。
16. 根据权利要求11中所述的光记录介质，其特征在于，同一游程 长度的坑/岸被分解为所述奇数段个子坑和子岸，其中的子岸/子坑的长 度、位置以及总的段数三个参数中的任意两个或三个都不同，实现多阶 存储。
17. —种制造实现多阶存储的光记录介质的方法，包括步骤 刻录母盘，形成不同游程长度的坑和岸； 制作金属的负像副盘；使用注塑机压制盘片；对压制出的盘片进行溅镀； 压模模压成光盘；其特征在于，所述刻录母盘步骤中，在用于存储信息的坑的游程长度 上形成奇数段个相接的子坑和子岸，并且使所述坑的游程长度上的第一段和最后一段形成为子坑；在用于存储信息的岸的游程长度上形成奇数段个相接的子坑和子岸，并且使所述岸的游程长度上的第一段和最后一 段形成为子岸，以实现多阶存储。
18. 根据权利要求17所述的制造实现多阶存储的光记录介质的方法， 其特征在于，控制所述子坑和子岸的长度，使所述坑在分解后的读出信 号不超过切分电平；控制所述子坑和子岸的长度，使所述岸在分解后的 读出信号不低于切分电平。
19. 根据权利要求17所述的制造实现多阶存储的光记录介质的方法， 其特征在于，通过改变对坑/岸分解所得子岸/子坑的长度，使读出信号的 升高/降低的幅度不同，实现多阶存储。
20. 根据权利要求17所述的制造实现多阶存储的光记录介质的方法， 其特征在于，通过改变对坑/岸分解所得子岸/子坑的位置，使读出信号的 升高/降低的位置不同，实现多阶存储。
21. 根据权利要求17所述的制造实现多阶存储的光记录介质的方法， 其特征在于，通过改变对坑/岸分解所得子坑/子岸组合段的数目实现多阶 存储。
22. 根据权利要求17所述的制造实现多阶存储的光记录介质的方法， 其特征在于，在所述刻录母盘步骤中，对原有的坑或岸对应脉冲的边缘 进行调整，以使原有的坑和岸在被分成奇数段个相接的子坑和子岸后， 读出信号的游程长度仍然接近原有的游程长度，以减小游程长度的误差。
23. 根据权利要求17所述的制造实现多阶存储的光记录介质的方法， 其特征在于，所述坑和岸的形成以及将坑和岸分解成子坑和子岸相接的 多段组合形式，是通过控制刻录母盘时扫描激光的开闭时间实现的；激 光开指将激光置于一个较大功率，对应的记录材料的扫描区域留下坑； 激光闭指的是将激光置于一个小功率或零功率，对应的记录材料的扫描 区域不会留下坑，形成岸。
24. 根据权利要求17所述的制造实现多阶存储的光记录介质的方法， 其特征在于，所述坑沿宽度方向的纵截面为等高的多阶梯形，所述母盘 盘片采用光刻胶材料。
25. 根据权利要求17所述的制造实现多阶存储的光记录介质的方法， 其特征在于，所述坑沿宽度方向的纵截面为等高的多阶梯形，所述母盘 盘片采用改性光刻胶材料。
26. 根据权利要求25所述的制造实现多阶存储的光记录介质的方法， 其特征在于，所述改性光刻胶是将生产母盘用的普通光刻胶经过物理改 性或化学改性后得到的；其中，所述物理改性通过选自包括热处理、光 处理、电处理、和磁处理的组的至少一种处理方式进行，所述化学改性 通过增加选自包括引发剂、增感剂、和树脂的组的至少一种添加剂进行。
27. 根据权利要求17所述的制造实现多阶存储的光记录介质的方法， 其特征在于，所述母盘盘片采用树脂材料。
28. 根据权利要求23所述的制造实现多阶存储的光记录介质的方法， 其特征在于，所述激光的开闭，在使用半导体激光时，是通过控制激光 器的电流来直接改变激光器输出功率来实现的。
29. 根据权利要求23所述的制造实现多阶存储的光记录介质的方法， 其特征在于，所述激光的开闭，在使用气体激光器时，气体激光器本身 的功率不变，是通过控制声光调制器或电光调制器来改变照射到记录材 料上的功率来实现的。
全文摘要
本发明是一种在光记录介质实现多阶存储的方法、光记录介质及其制作方法。在用于存储信息的坑/岸上形成奇数段个相接的子坑和子岸，并且使所述坑的第一段和最后一段形成为子坑/岸。通过以下的任意一项或多项组合，使同一游程长度获得多种读出信号，从而实现多阶存储改变对坑/岸分解所得子岸/子坑的长度；改变对坑/岸分解所得子岸/子坑的位置；改变对坑/岸分解所得坑岸组合段的数目。本发明还包括采用此方法的光记录介质及其制作方法。本发明在不改变原来光盘存储写入和读出装置的条件下，在光记录介质实现多阶存储，显著提高只读光盘存储容量和数据传输率，与目前的光盘系统保持了最大的兼容性。
文档编号G11B7/013GK101452714SQ20071017878
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月5日 优先权日2007年12月5日
发明者屹 倪, 毅 唐, 徐海峥, 潘龙法, 熊剑平, 京 裴, 达 陆 申请人:清华大学