信息載體和掃描該信息載體的裝置的製作方法
2023-09-21 21:52:10
專利名稱：信息載體和掃描該信息載體的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種包括記錄區和標題區的信息載體，該記錄區用於寫入代表用戶信息的圖形，該標題區包括代表標題信息的圖形，所述標題區包括同步區，該同步區包括預定同步圖形，該同步圖形用於使其中採用該信息載體的裝置中的時鐘頻率同步。
本發明還涉及一種用於從這種信息載體中重現信息的讀取裝置和一種用於將代表用戶信息的圖形寫在這種信息載體上的記錄裝置。
本發明的上下文中所提到的術語標記應理解為在信息載體上的所有光可探測區域，例如在相變型信息載體上的晶體圓周區域之內的非晶區或在包括有突出數據的信息載體上的凹坑，而術語間隔應理解為圍繞標記的所有區域。標記和間隔的圖形代表信息載體上的信息。
前文所提到的信息載體是根據歐洲計算機商協會標準ECMA-154進行製造的。這種信息載體也在磁光數據記錄手冊；McDaniel，TW和Vicrtora，RH；Noyes Publications；1997中被提到。在已知的信息載體上，信息記錄在軌道內，一個軌道由旋轉為360度的連續的螺旋線組成。每個軌道細分為多個段，每個段由標題區開始。用戶信息被記錄在標題區之間的段中。
標題區包括代表標題信息的圖形。所述標題信息被用在讀取裝置和記錄裝置中，以準確確定信息載體上的信息或向信息載體上記錄信息。標題區包括例如指示代表段地址順序的圖形的圖形(即地址標記)。標題區還包括同步區，一種所謂的VFO區域，用於使在其中使用該信息載體的讀取裝置內和在記錄裝置中的時鐘相同步。這種時鐘由例如位於裝置內部的可變頻率振蕩器(VFO)電路生成。
所述VFO區域用於「鎖定」，即當標題被讀取時，在裝置內建立正確的讀/寫信道時鐘的頻率和相位。特別是，當段被寫入時，VFO區域建立寫信道時鐘頻率和相位，當段被讀取時，VFO區域建立讀信道時鐘頻率和相位。通常，所述「鎖定」是通過鎖相環(PLL)電路實現的，該鎖相環電路使讀/寫信道時鐘與通過讀取VFO區域的同步圖形得到的信號相關聯。
VFO區域也被用於決定將模擬高頻信號(HF)轉變為數字信息信號的電路的限幅水平，該高頻信號通過讀取代表信息的標記和間隔的圖形而得到。另外，VFO區域也用於設定自動增益控制(AGC)放大器的動態範圍，該範圍保證了模數轉換電路所應用的的最大範圍。
標題區之間的段區域也包括有VFO區域。在用戶信息前加入預先確定的同步圖形，該圖形用於設定自動增益控制(AGC)放大器的動態範圍，設定將通過讀取代表信息的標記和間隔的圖形而得到的模擬高頻信號(HF)轉變為數字信息信號的電路的限幅水平，和設定當預先確定的同步圖形被讀取時裝置內部的讀/寫信道時鐘的正確頻率和相位。所述設定有可能偏離由標題區的預先確定的同步圖形讀出的結果。這是由於盤製造過程中，標題信息和用戶信息不必採用同一種頻率和相位進行寫入。
VFO區域由標記和間隔構成的預先確定的同步圖形所組成。已知信息載體上的預定確定的同步圖形由一系列的3T標記和3T間隔組成，在這裡，T代表一信道信號位長度。所述圖形產生一系列由用於將信息轉變為信息載體上代表信息的圖形的遊程長度受限(RLL)碼，例如用於DVD盤上的EFMplus編碼，所決定的最短可能的標記和間隔。由於所述段標記和間隔，通過讀取VFO區域得到的信號包含了使得裝置內部的讀/寫信道時鐘快速「鎖定」的單高頻。
然而，已知信息載體上的預先確定的同步圖形存在當採用由一系列3T標記和3T間隔組成的同步圖形時自動增益控制(AGC)放大器的設定不為最佳的問題。
本發明的目的在於提供一種信息載體，該信息載體包括有預先確定的同步圖形，該同步圖形保證了使用該信息載體的裝置內的自動增益控制(AGC)放大器的最優化設定。
所述目的是通過本發明所提供的一種信息載體實現的，其特徵在於，在該信息載體上，預先確定的同步圖形包括有第一部分和第二部分，第二部分與第一部分可區別開來。
當採用已知的由3T標記和3T間隔序列組成的預先確定的同步圖形時，自動增益控制(AGC)放大器的動態範圍根據讀取所述，單頻率，圖形得到的信號的動態範圍決定。所述短標記的信號幅度明顯低於較長標記的信號幅度。讀取一系列所述短標記時的信號幅度為讀取一系列長標記時的信號幅度的20％。然而，記錄在記錄載體上的信息由根據所使用的RLL碼決定的所有長度的標記和間隔混合組成。因此，自動增益控制(AGC)放大器的動態範圍無法確定適用於讀取記錄在信息載體上的所有圖形最佳值。
為了保障自動增益控制(AGC)放大器的動態範圍的最優化設定，本發明提供的預先確定的同步圖形包括有兩個相區分的部分；也就是說，第一部分與生成較低動態範圍的信號的圖形相關，第二部分與生成較高動態範圍的信號的圖形相關。由於這種混合，自動增益控制(AGC)放大器的動態範圍可以確定一個適用於讀取信息載體上的各種圖形的最優化數值。
同步圖形的第一和第二部分被經常充分重複以確保在實際數據被讀取前讀/寫裝置內的電路(AGC，限幅水平，頻率和相位)工作良好。
本發明提供信息載體的一個實施例，在該信息載體上，預先確定的同步圖形由標記和標記間的間隔組成，其特徵在於，預先確定的同步圖形的第一部分包括具有第一長度的標記和具有第二長度的間隔，而預先確定的同步圖形的第二部分包括具有第三長度的標記和具有第四長度的間隔，第一長度不同於第三長度，第二長度不同於第四長度。
當第一部分包含具有所謂遊程長度的長度標記，並且第一部分包含具有所謂遊程長度的長度間隔時，自動增益控制(AGC)放大器的動態範圍可以被良好設定，具有遊程長度的標記的長度不同於第二部分中的標記的長度，具有遊程長度的間隔不同於第二部分中的間隔的長度。實施例在這方面涉及了具有3T標記和3T間隔的第一部分和具有8T標記和8T間隔的第二部分。然而，非對稱部分可以被有選擇的使用，例如，具有3T標記和8T間隔的第一部分和具有8T標記和3T間隔的第二部分。
本實施例的另一個優點在於即使放置在讀取裝置或記錄裝置內的信息載體位置傾斜，讀/寫信道時鐘的相位也可以被準確「鎖定」。
根據本發明信息載體的另一個實施例，其特徵在於，預先確定的同步圖形內的所有標記的總長度基本上與預先確定的同步圖形內的所有間隔的總長度相等。
這樣一種圖形，也被稱為「無直流(DC-free)」圖形，供將通過讀取代表信息的標記和間隔的圖形而得到的模擬高頻信號(HF)轉變為數字信息信號的電路的限幅水平進行最優化設定。
本發明還提供一種信息載體的實施例，在該信息載體上，根據(d，k)遊程長度受限調製碼，將標題信息轉變為標題區內的圖形，在遊程長度受限調製碼內，d代表預先確定的大於0的自然數，k代表預先確定的大於d的自然數，每個標記和每個間隔的長度表示為信道信號位長度(T)的數值，其特徵在於，預先確定的同步圖形的第一部分包括具有(d+1)倍的信道信號位長度的第一長度的標記和具有(d+1)倍的信道信號位長度的第二長度的間隔，而預先確定的同步圖形的第二部分包括具有(k+1)倍的信道信號位長度的第三長度的標記和具有(k+1)倍的信道信號位長度的第四長度的間隔。
當使用遊程長度受限調製碼(d，k)時，標記和間隔所被允許的最小長度為(d+1)倍的信道信號位長度(即(d+1)T)。標記和間隔所被允許的最大長度為(k+1)倍的信道信號位長度(即(k+1)T)。當預先確定的同步圖形由具有最小長度的標記和間隔組成的第一部分和具有最大長度的標記和間隔組成的第二部分所構成時，通過讀取所述預先確定的同步圖形而得到的信號將由具有最低信號幅度的部分和具有最高信號幅度的部分所構成。利用這種信號，自動增益控制(AGC)放大器的動態範圍可以設定良好的放大倍數，該放大倍數滿足通過讀取具有(d+1)T和(k+1)T之間長度的圖形得到的所有信號放大幅度的需要。
本發明所提供的信息載體的優選實施方式，其特徵在於，預先確定的同步圖形還包括有第三部分，該第三部分包括具有(k-d)倍的信道信號位長度的標記和具有(k-d)倍的信道信號位長度的間隔。
當標題信息根據RLL碼(2，7)被編碼時，包括有3T標記和間隔、5T標記和間隔和8T標記和間隔的預先確定的同步圖形(即VFO圖形)將使讀/寫信道時鐘被良好「鎖定」、限幅水平被良好設定。這種RLL編碼(2，7)被用於例如信息載體上凸出的數據區，該信息載體被用於數字視頻記錄系統，該數字視頻記錄系統在用於數字視頻記錄的光碟系統；Jpn.J.Appl.Phys；第39卷第一部分；2000年2月中被提到過。
預先確定的同步圖形最好包括一系列的「3T標記-3T間隔-8T標記-8T間隔-5T標記-5T間隔」。
雖然通過應用對稱部分即標記長度基本上與間隔長度相等的部分取得了良好效果，但是還可以採用交替順序，例如「3T標記-8T間隔-5T標記-3T間隔-8T標記-5T間隔」。
應當知道，當遊程長度受限調製碼(d，k)使用大數值常數k時，在預先確定的同步圖形中標記和間隔的長度不必使用最大長度(k+1)T。這種長度的標記和間隔也滿足通過讀取圖形得到的信號的幅度基本上與讀取最長允許標記和間隔得到的信號的幅度相等。例如，用於RLL編碼(2，7)的「3T-3T-8T-8T-5T-5T」系列同樣可以用於RLL編碼(2，10)中，如DVD系統中的EFMplus編碼。通過讀取11T標記得到的信號幅度只是一定程度上高於通過讀取8T標記得到的信號幅度。
由於時鐘檢索電路(例如鎖相環電路)需要鎖定信道時鐘的頻率和相位的時間大約與預先確定的同步圖形的變換量成反比，出於對自動增益控制(AGC)放大器的動態範圍的良好設定和鎖相環電路的鎖定速度之間的折衷考慮，從而採用8T標記代替11T標記。
本發明還提供一種信息載體來達到目的，該信息載體具有用於寫入代表用戶信息的圖形的記錄區和包含有代表標題信息的圖形的標題區，所述記錄區具有同步區，該同步區具有用於使採用信息載體的裝置的時鐘頻率同步的預先確定的同步圖形，用戶信息根據遊程長度受限調製碼(1，7)轉換為記錄區上的圖形，預先確定的同步圖形由標記和標記間的間隔組成，每個標記和每個間隔的長度由若干信道信號位長度(T)表示，其特徵在於，預先確定的同步圖形具有第一部分、第二部分和第三部分，該第一部分包括有具有2倍的信道信號位長度的標記和具有2倍的信道信號位長度的間隔，該第二部分包括有具有5倍的信道信號位長度的標記和具有5倍的信道信號位長度的間隔，該第三部分包括有具有3倍的信道信號位長度的標記和具有3倍的信道信號位長度的間隔。
當標題信息根據RLL編碼方式(1，7)被編碼時，具有2T標記和間隔、3T標記和間隔和5T標記和間隔的預先確定的同步圖形使採用該信息載體的裝置內部的自動增益控制(AGC)放大器很好設定。這種RLL編碼方式(1，7)的一個實施方式是用於在數字視頻記錄系統中對用戶信息進行17PP編碼，該數字視頻記錄系統在用於數字視頻記錄的光碟系統；Jpn.J.Appl.Phys；第39卷第一部分；2000年2月中被提到過。預先確定的同步圖形最好具有「3T標記-3T間隔-2T標記-2T間隔-5T標記-5T間隔」這種順序。由於通過讀取所述5T標記和5T間隔得到的信號幅度基本上與通過讀取所允許的最長標記和間隔(即8T標記和間隔)得到的信號幅度相等，本發明的這種實施方式充分利用了5T標記和5T間隔已足夠。
雖然通過採用對稱部分，即標記的長度基本上等於間隔的長度的部分，可以得到滿意效果，然而，本發明還可以選擇採用交替順序，例如「2T標記-5T間隔-3T標記-2T間隔-5T標記-3T間隔」。
本領域技術人員應該可以了解到所提出的用於VFO區域中的預先確定的同步圖形同樣可以方便的用在保護圖形和啞數據圖形中。保護圖形是用於重寫被擦除的圖形的圖形。當對信息載體進行讀取時，在讀取裝置的電子系統需要例如在連接位置進行無幹擾運行的位置也寫入保護圖形。啞數據圖形可以被寫在信息載體的不允許為空白的任意區域(即不具有任何標記的區域)。
本發明再有的目的在於提供一種讀取裝置和一種記錄裝置，該讀取裝置用於從本發明的信息載體上重現信息，該記錄裝置用於向本發明的信息載體上寫入代表用戶信息的圖形。
上述目的是通過提供這樣一種讀取裝置實現的，該裝置具有如權利要求8所述的特徵。本發明的上述目的還可以通過提供具有權利要求9所述特徵的讀取裝置而實現。
本發明的上述目的、其他的目的、特點和優點結合附圖通過對本發明實施例的描述將更加明顯。其中
圖1示出了根據本發明的信息載體的一種實施方式，圖2用圖解法示出了標題區，圖3示出了標題區的排列，和圖4示出了本發明的一種讀取裝置實施例。
圖1示出了一光可讀取型盤狀信息載體1。在信息載體1的內徑軌道21由一系列在一條螺線上凸出的凹坑形成。這種凸出的軌跡具有預先記錄的信息。在信息載體1的外徑軌道由一條螺線槽和一條螺線組成，該螺線槽，槽跡22，從信息載體內部向信息載體外部延伸，該螺線，紋跡23，形成在相鄰的紋槽之間。用戶信息可以被記錄在槽跡22和紋跡23上。每條軌跡被分為段0到段7八個段。每個段以標題區3開始，該標題區具有凸出的凹坑的圖形和凹坑間的間隔的圖形，上述圖形代表了標題信息。
圖2示出了沿信息載體1的b-b線的剖面圖。標題區3位於記錄區的段1和段2之間。段1和段2每個都具有槽跡22和紋跡23。標題區3具有與槽跡22相關的紋槽標題區32和與紋跡23相關的紋脊標題區33。在讀取信息載體1的過程中，紋脊標題區33比紋槽標題區32先出現。紋槽標題區32和紋脊標題區33具有標題信息，該標題信息由以凸出的凹坑所表示的標記31的圖形和標記間的間隔20的圖形來代表。
圖3b示出了標題區3內的紋槽標題區32或紋脊標題區33的排列。每個標題區由許多區域39組成。扇區標記區域，SM，通常位於標題區的開始。所述SM區域具有唯一圖形，以使其易於被找到，從而明顯指出段的開始位置。
標題區還具有至少一個VFO區域，VFO1。標題區還可以具有另外的VFO區域，例如VFO區域VFO2。VFO區域用於「鎖定」，即當標題信息被讀取時建立正確的裝置的讀/寫信道時鐘的頻率和相位。VFO區域也被用於決定將模擬高頻信號(HF)轉變為數字信息信號的電路的限幅水平，該高頻信號通過讀取代表信息的標記和間隔的圖形而得到。另外，VFO區域也用於設定自動增益控制(AGC)放大器的動態範圍，該範圍保證了模數轉換電路所應用的的最大範圍。
VFO區域由包括有標記31和間隔30的預先確定的同步圖形組成。圖3c示出了一種較佳的預先確定的同步圖形40。所述圖形40由包括有3T標記和3T間隔的第一部分41、包括有8T標記和8T間隔的第二部分42和包括有5T標記和5T間隔的第三部分43順序組成。T代表一個信道信息位長度。例如，這一系列的總長度是288信道信息位長度。
預先確定的同步圖形40在根據遊程長度受限調製碼(2，7)編碼方式將標題信息轉變為標題區3上的圖形情況下優勢明顯。所述調製碼所允許的標記和間隔間的最短距離為3T，而所述調製碼所允許的標記和間隔間的最長距離為8T。由於所允許的標記和間隔間的最短距離和最長距離混合於預先確定的同步圖形40內，通過讀取預先確定的同步圖形40得到的信號將具有幅度的最大動態範圍。自動增益控制(AGC)放大器的動態範圍可以通過所述信號而被良好設定。
圖4示出了本發明用於讀取盤狀信息載體1的讀取裝置。讀取裝置具有用於從信息載體1上讀取類似預先確定的同步圖形40的信息的讀取設備45。讀取設備45用輻射束460掃描軌道21，22和23。信息載體1由驅動裝置驅動旋轉，同時讀取設備45用束30讀取軌道21，22和23，並將代表信息的光可讀取標記轉變為電子模擬高頻信號47。讀取裝置還包括解調裝置50，該解調裝置用於從電子模擬高頻信號47中恢復數字信息信號48。
解調裝置包括用於放大電子模擬高頻信號47的自動增益控制(AGC)放大器51，用於產生時鐘信號的瑣相環52，以及將放大的模擬高頻信號47變換成數字信息信號48的電路53。
自動增益控制(AGC)放大器51、鎖相環52和電路53的設定由同步裝置55控制。所述同步裝置55決定了自動增益控制(AGC)放大器51的動態範圍、鎖相環52產生的時鐘信號的頻率和相位和電路53的限幅水平的準確設定。特別是從信息載體1上的VFO區域中對應讀預先確定的同步圖形40的電子模擬高頻信號47部分的準確設定是由同步裝置55決定的。
權利要求
1.一種具有同步區的信息載體，所述同步區具有用於使採用信息載體的裝置的時鐘頻率同步的預先確定的同步圖形，其特徵在於，預先確定的同步圖形包括有第一部分和第二部分，第二部分與第一部分是可區別開來的。
2.根據權利要求1所述的信息載體，其特徵在於，預先確定的同步圖形由標記和標記間的間隔組成，預先確定的同步圖形的第一部分包括具有第一長度的標記和具有第二長度的間隔，而預先確定的同步圖形的第二部分包括具有第三長度的標記和具有第四長度的間隔，第一長度不同於第三長度，第二長度不同於第四長度。
3.根據權利要求1所述的信息載體，其特徵在於，預先確定的同步圖形內的所有標記的總長度基本上與預先確定的同步圖形內的所有間隔的總長度相等。
4.一種信息載體，該信息載體具有用於寫入代表用戶信息的圖形的記錄區和包含代表標題信息的圖形的標題區，所述標題區具有同步區，所述同步區具有用於使採用信息載體的裝置的時鐘頻率同步的預先確定的同步圖形，其特徵在於，預先確定的同步圖形包括第一部分和第二部分，第二部分與第一部分是可區別開來的。
5.根據權利要求4所述的信息載體，其特徵在於，預先確定的同步圖形由標記和標記間的間隔組成，預先確定的同步圖形的第一部分包括具有第一長度的標記和具有第二長度的間隔，而預先確定的同步圖形的第二部分包括具有第三長度的標記和具有第四長度的間隔，第一長度不同於第三長度，第二長度不同於第四長度。
6.根據權利要求5所述的信息載體，其特徵在於，預先確定的同步圖形內的所有標記的總長度基本上與預先確定的同步圖形內的所有間隔的總長度相等。
7.根據權利要求5或6所述的信息載體，其特徵在於，根據遊程長度受限調製碼(d，k)，標題信息轉變為標題區內的圖形，在遊程長度受限調製碼內，d代表預先確定的大於0的自然數，k代表預先確定的大於d的自然數，每個標記和每個間隔的長度表示為若干信道信號位長度(T)，預先確定的同步圖形的第一部分包括具有(d+1)倍的信道信號位長度的第一長度的標記和具有(d+1)倍的信道信號位長度的第二長度的間隔，而預先確定的同步圖形的第二部分包括具有(k+1)倍的信道信號位長度的第三長度的標記和具有(k+1)倍的信道信號位長度的第四長度的間隔。
8.根據權利要求7所述的信息載體，其特徵在於，預先確定的同步圖形還包括有第三部分，該第三部分包括具有(k-d)倍的信道信號位長度的標記和具有(k-d)倍的信道信號位長度的間隔。
9.一種信息載體，該信息載體具有用於寫入代表用戶信息的圖形的記錄區和包含代表標題信息的圖形的標題區，所述記錄區具有同步區，該同步區具有用於使採用信息載體的裝置的時鐘頻率同步的預先確定的同步圖形，用戶信息根據遊程長度受限調製碼(1，7)轉換為記錄區上的圖形，預先確定的同步圖形由標記和標記間的間隔組成，每個標記和每個間隔的長度由若干信道信號位長度(T)表示，其特徵在於，預先確定的同步圖形具有第一部分、第二部分和第三部分，該第一部分包括具有2倍的信道信號位長度的標記和具有2倍的信道信號位長度的間隔，該第二部分包括具有5倍的信道信號位長度的標記和具有5倍的信道信號位長度的間隔，該第三部分包括具有3倍的信道信號位長度的標記和具有3倍的信道信號位長度的間隔。
10.一種用於將代表用戶信息的信息圖形寫入信息載體上的記錄區的記錄方法，所述信息圖形具有用於使採用信息載體的裝置的時鐘頻率同步的預先確定的同步圖形，所述預先確定的同步圖形由標記和標記間的間隔組成，每個標記和每個間隔的長度由若干信道信號位長度(T)表示，用戶信息根據遊程長度受限調製碼(1，7)轉換為信息圖形，其特徵在於，預先確定的同步圖形具有第一部分、第二部分和第三部分，該第一部分包括具有2倍的信道信號位長度的標記和具有2倍的信道信號位長度的間隔，該第二部分包括具有5倍的信道信號位長度的標記和具有5倍的信道信號位長度的間隔，該第三部分包括有具有3倍的信道信號位長度的標記和具有3倍的信道信號位長度的間隔。
11.一種用於從信息載體上重現信息的讀取裝置，該信息載體具有預先確定的同步圖形，該讀取裝置具有讀取設備，用於讀取預先確定的同步圖形，同步裝置，用於響應已讀取的預先確定的同步圖形設定時鐘頻率和設定放大器的動態範圍，其特徵在於，同步裝置具有用於響應預先確定的同步圖形設定時鐘頻率和用於設定放大器的動態範圍的裝置，該預先確定的同步圖形是根據前面權利要求之一所述的信息載體得到的。
12.一種用於將代表用戶信息的圖形寫入信息載體的記錄裝置，該信息載體具有預先確定的同步圖形，該記錄裝置具有讀取設備，用於讀取預先確定的同步圖形，同步裝置，用於響應已讀取的預先確定的同步圖形設定時鐘頻率和設定放大器的動態範圍，其特徵在於，同步裝置具有用於響應預先確定的同步圖形設定時鐘頻率和用於設定放大器的動態範圍的裝置，該預先確定的同步圖形是根據前面權利要求之一所述的信息載體得到的。
全文摘要
本發明涉及一種預先確定的同步圖形(40),例如一種在信息載體中的標題區3中的所謂VFO區域。該預先確定的同步圖形(40)包括一系列的3T標記和間隔(41)、8T標記和間隔(42)和5T標記和間隔(43)。所述一系列的圖形有利於設定位於對信息載體讀取的裝置內的自動增益控制(AGC)放大器的動態範圍。
文檔編號G11B7/007GK1381043SQ01801263
公開日2002年11月20日 申請日期2001年4月25日 優先權日2000年5月16日
發明者R·范沃登博格, A·斯特克 申請人:皇家菲利浦電子有限公司