專利名稱：向/從具有擺動(dòng)軌道的光盤記錄/再現(xiàn)信息的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有擺動(dòng)軌道的光盤，以及使用該光盤的裝置(記錄/再現(xiàn)裝置，控制(mastering)裝置等)或方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，近年來(lái)，具有4.7GB單層/單面大小的光盤是市場(chǎng)上可買到的，作為可以實(shí)現(xiàn)信息的高密度記錄的那些光盤。例如，DVD-ROM可獲得作為只讀光盤，而DVD-RAM，DVD-RW，DVD+RW等可獲得作為可重寫光盤。同樣，DVD-R可獲得作為“一次寫入”光盤。
在這些光盤上，信息記錄層在透明襯底上形成，并且信息通過(guò)將激光束聚焦在該層上來(lái)記錄/再現(xiàn)。作為可重寫光盤的信息記錄/再現(xiàn)方法，這種光盤的信息記錄層具有稱作“凹槽”的導(dǎo)向槽。信息在可重寫光盤上的記錄/從可重寫光盤的再現(xiàn)沿著該導(dǎo)向槽進(jìn)行。而且，該光盤形成有用來(lái)指定信息將記錄/再現(xiàn)的空間位置的物理地址。
作為物理地址的形成方法，DVD-RAM使用襯底上稱作前凹坑的間斷三維模式。相反，+RW光盤采用徑向地輕微地?cái)[動(dòng)導(dǎo)向槽的凹槽擺動(dòng)調(diào)制(在下文稱作擺動(dòng)調(diào)制)。通過(guò)擺動(dòng)調(diào)制形成的物理地址可以保證用戶信息的寬闊記錄區(qū)(即，高格式效率)，并且可以容易地與只讀介質(zhì)相兼容，因?yàn)樗鼈儾蛔枞涗涇壍?不像前凹槽)。
作為通過(guò)擺動(dòng)調(diào)制形成物理地址的現(xiàn)有技術(shù)，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)發(fā)表2002-279645號(hào)(圖4和5；段落號(hào)0029和0030)是已知的。
在該參考文獻(xiàn)中，物理地址通過(guò)擺動(dòng)相位調(diào)制來(lái)形成，并且一個(gè)地址位由四個(gè)擺動(dòng)的調(diào)制單元，和38個(gè)擺動(dòng)的單調(diào)單元構(gòu)成。更具體地說(shuō)，令+為+90°調(diào)制，并且-為-90°調(diào)制。那么，由++--調(diào)制的擺動(dòng)和單調(diào)擺動(dòng)+++...+++表示“0”；而由--++調(diào)制的擺動(dòng)和單調(diào)擺動(dòng)+++...+++表示“1”，為了讀取每個(gè)地址，地址開(kāi)始位置必須被檢測(cè)，為此目的，1位同步信號(hào)像地址位一樣由42個(gè)擺動(dòng)形成。
當(dāng)解調(diào)相位調(diào)制的擺動(dòng)信號(hào)時(shí)，頻帶必須使用例如帶通濾波器來(lái)限制以減小除擺動(dòng)信號(hào)以外的干擾噪聲的影響。但是，當(dāng)擺動(dòng)信號(hào)被相位調(diào)制時(shí)，不同于擺動(dòng)信號(hào)頻帶的頻帶中的頻率在相位變化點(diǎn)處存在。出于這個(gè)原因，在已經(jīng)通過(guò)帶通濾波器的擺動(dòng)信號(hào)的相位變化點(diǎn)(具有高于擺動(dòng)信號(hào)頻率的頻率分量)處，振幅依賴于濾波器特征而衰減。該振幅衰減變成解調(diào)時(shí)的干擾。
因此，為了獲得更準(zhǔn)確的解調(diào)，調(diào)制優(yōu)選地進(jìn)行以使得相位變化點(diǎn)的出現(xiàn)達(dá)到最少。但是，在通過(guò)擺動(dòng)相位調(diào)制來(lái)記錄物理地址的傳統(tǒng)系統(tǒng)中，擺動(dòng)相位在一個(gè)地址位中反轉(zhuǎn)多次以便表示地址符號(hào)。當(dāng)使用這種調(diào)制方法時(shí)，如果外部噪聲因軌道間距縮小而增加，解調(diào)錯(cuò)誤更可能發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)考慮到上面的情況而創(chuàng)造，并且其目的在于提供一種擺動(dòng)調(diào)制方法，即使當(dāng)外部噪聲很大時(shí)，該擺動(dòng)調(diào)制方法也能夠更準(zhǔn)確地解調(diào)相位調(diào)制的擺動(dòng)信號(hào)，并且適合于記錄/再現(xiàn)可重寫(或一次寫入)光盤的地址信息和/或同步信號(hào)。同樣，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種采用該調(diào)制方法的光盤，以及一種使用該光盤的裝置。
在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的擺動(dòng)調(diào)制方法中，地址信息由每個(gè)作為基本單位的位的M個(gè)擺動(dòng)(整數(shù)M是擺動(dòng)波的數(shù)目)來(lái)形成，并且被NRZ記錄。地址信息不僅指地址本身，而且包括其錯(cuò)誤檢測(cè)或糾錯(cuò)碼、以及使用調(diào)制表或格雷碼(gray-code)規(guī)則變換的地址信息。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光盤通過(guò)這種方法來(lái)記錄地址信息。
在地址信息的同步檢測(cè)中使用的同步信號(hào)由每個(gè)作為基本單位的位的N個(gè)擺動(dòng)來(lái)形成(整數(shù)N是擺動(dòng)波的數(shù)目，并且M＝2N)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光盤將通過(guò)這種方法形成的同步信號(hào)記錄在地址信息的頭部一側(cè)。
注意，同步信號(hào)可以包含不存在于地址信息中的符號(hào)序列例如一連串奇數(shù)個(gè)“0”或“1”的符號(hào)序列。
一種再現(xiàn)該光盤的裝置可以包括用于檢測(cè)同步信號(hào)的專用檢測(cè)電路。
使用根據(jù)上面實(shí)施方案的方案，在擺動(dòng)調(diào)制(相位調(diào)制)的地址信息或同步信號(hào)的解調(diào)過(guò)程中不可避免發(fā)生的相位反轉(zhuǎn)的次數(shù)可以變得比傳統(tǒng)方法少。因此，即使當(dāng)外部噪聲很大時(shí)，相位調(diào)制的擺動(dòng)信號(hào)也可以(比不使用本發(fā)明的情況下)更準(zhǔn)確地解調(diào)。
因此，當(dāng)使用按照根據(jù)本發(fā)明的方法擺動(dòng)調(diào)制的、記錄同步信號(hào)/地址信息的光盤時(shí)，即使外部噪聲敏感度因記錄密度的增加而相對(duì)增加時(shí)，也可以獲得物理地址可以更準(zhǔn)確地從其中檢測(cè)的可重寫(或一次寫入)光盤。在使用這種光盤的裝置中，同步信號(hào)/地址信息的檢測(cè)錯(cuò)誤可以減少。


包括于說(shuō)明書中并構(gòu)成說(shuō)明書一部分的附隨附圖，本發(fā)明的說(shuō)明實(shí)施方案，以及與上面給出的一般描述和下面給出的實(shí)施方案詳細(xì)描述一起，用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理，其中圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光盤記錄/再現(xiàn)裝置的方案的實(shí)例的框圖；圖2是說(shuō)明圖1中光檢測(cè)器30的實(shí)踐實(shí)例的圖；圖3是說(shuō)明作為本發(fā)明可以應(yīng)用于其中的可記錄/可再現(xiàn)信息記錄介質(zhì)的實(shí)例的光盤的方案的原理圖；圖4A和4B顯示在圖3中所示的光盤10上形成的軌道TK的放大部分EP的結(jié)構(gòu)的實(shí)例。
圖5是說(shuō)明激光束光點(diǎn)BS在圖3中的光盤10上的軌道TK(具有振幅擺動(dòng)Wpp并且形成為凹槽軌道GT和平臺(tái)軌道LT的擺動(dòng)軌道WT的實(shí)例)上行進(jìn)的情況的視圖；圖6A和6B顯示當(dāng)例如圖5中所示光束光點(diǎn)行進(jìn)時(shí)，從具有例如圖2中方案的光檢測(cè)器30輸出的和信號(hào)SS和差信號(hào)DS(與圖5中的擺動(dòng)相對(duì)應(yīng)的徑向推挽(push-pull)信號(hào))的波形的實(shí)例；圖7顯示當(dāng)例如圖5中的擺動(dòng)軌道WT(圖3中的軌道TK)已經(jīng)與其記錄信息(位0或1)一致地頻率調(diào)制(擺動(dòng)調(diào)制)時(shí)，波形(擺動(dòng)自身的波形)的實(shí)例；圖8顯示當(dāng)例如圖5中的擺動(dòng)軌道WT(圖3中的軌道TK)已經(jīng)與其記錄信息(位0或1)一致地相位調(diào)制(擺動(dòng)調(diào)制)時(shí)，波形(擺動(dòng)自身的波形)的實(shí)例；圖9顯示例如圖3中的光盤10的數(shù)據(jù)記錄區(qū)DRA的結(jié)構(gòu)的實(shí)例；圖10是說(shuō)明通過(guò)例如圖8中所示的擺動(dòng)調(diào)制記錄在擺動(dòng)軌道WT上的同步信號(hào)SYNC和地址信息AI的格式(在該實(shí)例中，與圖9中的每個(gè)段SG相對(duì)應(yīng))的實(shí)例的視圖；圖11是說(shuō)明從擺動(dòng)信號(hào)解調(diào)已記錄信息(與地址信息AI相對(duì)應(yīng)的位0或1的序列，其再現(xiàn)時(shí)序通過(guò)檢測(cè)圖10中的同步信號(hào)SYNC來(lái)確定)的解調(diào)電路的實(shí)例的框圖，其中擺動(dòng)信號(hào)如例如圖8(或圖14A和14B，或圖16A和16B)中所示相位調(diào)制；圖12A，12B，和12C是說(shuō)明指示擺動(dòng)的相位變化點(diǎn)(其用作用來(lái)獲得檢測(cè)地址數(shù)據(jù)所需的積分時(shí)序的信息)的信號(hào)波形的圖，該相位變化點(diǎn)基于輸入到例如圖11中的解調(diào)電路的擺動(dòng)信號(hào)S1(按照需要延遲，以調(diào)節(jié)與載波S2的時(shí)序)和擺動(dòng)載波S2的乘積來(lái)獲得；圖13A，13B，和13C是說(shuō)明指示擺動(dòng)的相位變化點(diǎn)(其用作用來(lái)獲得檢測(cè)地址數(shù)據(jù)所需的積分時(shí)序的信息)的信號(hào)波形經(jīng)由BPF減弱的情況的圖，該相位變化點(diǎn)基于輸入到例如圖11中的解調(diào)電路的擺動(dòng)信號(hào)S1(按照需要延遲，以調(diào)節(jié)與載波S2的時(shí)序)和擺動(dòng)載波S2的乘積來(lái)獲得；圖14A和14B是顯示當(dāng)從相位調(diào)制的擺動(dòng)信號(hào)解調(diào)已記錄信息(位0或1的序列)時(shí)，使用不歸零(NRZ)記錄作為擺動(dòng)記錄以便減小如例如圖13C中所示在相位變化點(diǎn)處減弱的信號(hào)波形的出現(xiàn)頻率時(shí)，擺動(dòng)信號(hào)波形的實(shí)例的圖(圖14B舉例說(shuō)明當(dāng)記錄“01101110”時(shí)，在位“11”和“111”之間不發(fā)生相位反轉(zhuǎn)的情況)；圖15是顯示NRZ記錄和Bi相位記錄用作擺動(dòng)記錄的出錯(cuò)率之間的差別的實(shí)例的圖表；圖16A和16B是顯示當(dāng)在采用相位調(diào)制的擺動(dòng)記錄中使用NRZ記錄時(shí)，地址數(shù)據(jù)字段中擺動(dòng)信號(hào)與符號(hào)之間的關(guān)系以及同步信號(hào)字段中擺動(dòng)信號(hào)與符號(hào)之間的關(guān)系的實(shí)例的圖；圖17是顯示從擺動(dòng)信號(hào)解調(diào)已記錄信息(與地址信息AI相對(duì)應(yīng)的位0或1的序列，其再現(xiàn)時(shí)序通過(guò)檢測(cè)圖10中的同步信號(hào)SYNC來(lái)確定)的解調(diào)電路另一實(shí)例的框圖，其中擺動(dòng)信號(hào)如例如圖16A和16B(或圖8，或圖14A和14B)中所示相位調(diào)制；圖18是說(shuō)明圖17中的地址檢測(cè)器730的實(shí)踐實(shí)例的框圖；圖19是說(shuō)明圖18中的同步信號(hào)檢測(cè)器7320的實(shí)踐實(shí)例(匹配濾波器)的框圖；圖20A和20B是說(shuō)明當(dāng)記錄圖10中的同步信號(hào)和地址信息時(shí)使用的擺動(dòng)相位調(diào)制器(用來(lái)制造圖3或9的光盤的控制裝置的主要部分)的實(shí)例的視圖；以及圖21是說(shuō)明根據(jù)海明(Hamming)距離和相位變化次數(shù)的同步信號(hào)模式(pattern)選擇方法的實(shí)例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施方案將在下文參考附隨附圖來(lái)詳細(xì)描述。
圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光盤裝置(記錄/再現(xiàn)裝置)的方案的實(shí)例的框圖。當(dāng)光盤10裝載到該裝置中時(shí)，光頭(沒(méi)有顯示)可以由傳動(dòng)裝置20移動(dòng)到光盤10記錄表面上預(yù)先確定的位置。該裝置通過(guò)將由光頭發(fā)射的激光束聚焦在光盤10的信息記錄層上來(lái)記錄/再現(xiàn)信息。
更具體地說(shuō)，由光盤10反射的激光束再次通過(guò)光頭的光學(xué)系統(tǒng)(沒(méi)有顯示)，并且由光檢測(cè)器(PD)30檢測(cè)為電信號(hào)。PD 30的光接收表面分割成兩個(gè)或多個(gè)區(qū)域。通過(guò)總計(jì)由各個(gè)光接收元件檢測(cè)的電壓值而獲得的信號(hào)作為和信號(hào)SS輸出，并且通過(guò)計(jì)算它們的差而獲得信號(hào)作為差信號(hào)DS輸出。特別地，附加有RF信息例如用戶信息等的和信號(hào)SS稱作RF信號(hào)。同樣，通過(guò)計(jì)算由在光盤10的徑向上光學(xué)排列的各個(gè)光接收元件檢測(cè)的電壓值之間的差而獲得信號(hào)稱作徑向推挽信號(hào)。
從PD 30輸出的信號(hào)由前置放大器40適當(dāng)?shù)胤糯?，并且發(fā)送到伺服電路50，RF信號(hào)處理電路60，和地址信號(hào)處理電路70。地址信號(hào)處理電路70通過(guò)處理由PD 30檢測(cè)的信號(hào)來(lái)讀出指示光盤10上記錄位置的物理地址信息，并且將該信息輸出到控制器100。控制器100基于該地址信息管理從期望位置讀出信息(用戶信息等)或在期望位置處記錄(用戶信息等)。
伺服電路50按照需要使用來(lái)自前置放大器40的和信號(hào)SS和差信號(hào)DS經(jīng)由傳動(dòng)裝置20來(lái)執(zhí)行伺服控制(跟蹤伺服，聚焦伺服等)，使得光頭可以準(zhǔn)確地在光盤10的期望軌道上追蹤。該伺服控制在控制器100的控制下執(zhí)行。當(dāng)光頭在該伺服控制下在光盤10的期望軌道上準(zhǔn)確地追蹤時(shí)獲得的RF信號(hào)(和信號(hào)SS)在控制器100的控制下由RF信號(hào)處理電路60來(lái)處理，從而提取記錄在光盤10上的用戶信息等。
另一方面，當(dāng)光頭在該伺服控制下在光盤10的期望軌道上準(zhǔn)確地追蹤時(shí)獲得的徑向推挽信號(hào)(差信號(hào)DS)在控制器100的控制下由地址信號(hào)處理電路70來(lái)處理，從而提取記錄在光盤10上的物理地址信息等。該物理地址信息指示光束光點(diǎn)在記錄表面上的當(dāng)前位置，并且不僅在再現(xiàn)方式中使用而且當(dāng)(在記錄方式中)確定光盤10上的信息記錄開(kāi)始位置時(shí)也使用。當(dāng)光束光點(diǎn)位置基于該物理地址信息來(lái)指定時(shí)，控制器100通知伺服電路50光頭將移動(dòng)到的位置(記錄開(kāi)始位置)，并且經(jīng)由記錄信號(hào)處理電路80驅(qū)動(dòng)激光二極管(LDD)90。來(lái)自LDD 90的激光束脈沖經(jīng)由經(jīng)歷伺服控制的光頭的光學(xué)系統(tǒng)擊打光盤10的預(yù)先確定位置(與待記錄的物理地址相對(duì)應(yīng))。如此，信息記錄在光盤10上。
圖2顯示圖1中光檢測(cè)器30的實(shí)踐實(shí)例。圖2舉例說(shuō)明其光接收表面301分割成四個(gè)的光檢測(cè)器(PD)作為PD 30。四分割光接收表面的第一和第二光接收表面301a和302a的檢測(cè)電壓由加法放大器302放大。同樣，四分割光接收表面的第三和第四光接收表面303a和304a的檢測(cè)電壓由加法放大器303放大。來(lái)自放大器302和303的輸出由加法放大器304進(jìn)一步放大，以獲得和信號(hào)SS。來(lái)自放大器302和303的輸出由差分放大器305來(lái)差分放大，以獲得差信號(hào)DS。也就是，通過(guò)總計(jì)四分割PD 30的所有四個(gè)光接收元件的檢測(cè)電壓而獲得信號(hào)作為和信號(hào)SS輸出，而通過(guò)計(jì)算來(lái)自每?jī)蓚€(gè)光接收元件的檢測(cè)電壓的總和之間的差而獲得的信號(hào)作為差信號(hào)DS輸出。用這種方法檢測(cè)的電信號(hào)(和信號(hào)SS和差信號(hào)DS)由前置放大器40放大，并且輸出到伺服電路50，RF信號(hào)處理電路60，和地址信號(hào)處理電路70。
圖3是說(shuō)明作為本發(fā)明可以應(yīng)用于其中的可記錄/可再現(xiàn)信息記錄介質(zhì)的光盤10的方案的原理圖。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光盤10具有位于在透明襯底上形成的數(shù)據(jù)記錄區(qū)DRA(信息記錄層的信息記錄區(qū))上稱作凹槽的導(dǎo)向槽。通過(guò)形成該導(dǎo)向槽而形成的三維結(jié)構(gòu)稱作軌道，并且信息記錄/再現(xiàn)沿著該軌道TK進(jìn)行。注意，該軌道包括從內(nèi)部周邊到外部周邊連續(xù)形成的螺旋軌道，如圖3中所示，以及由許多同心軌道形成的同心軌道。
圖4A和4B顯示在圖3中的光盤10上形成的軌道TK的放大部分EP的結(jié)構(gòu)的實(shí)例。該軌道由信息記錄層的凸出和凹陷部分形成，其中一個(gè)稱作凹槽(G)而另一個(gè)稱作平臺(tái)(L)。在DVD-RAM上，信息作為記錄標(biāo)記記錄在平臺(tái)L和凹槽G上，如圖4A中所示。另一方面，在DVD+RW等上，信息作為記錄標(biāo)記僅記錄在凹槽G上，如圖4B中所示。本發(fā)明可以應(yīng)用于圖4A或4B的任意一個(gè)。

圖5是說(shuō)明激光束光點(diǎn)BS在圖3中的光盤10上形成的軌道TK(具有振幅擺動(dòng)Wpp并且形成為凹槽軌道GT和平臺(tái)軌道LT的擺動(dòng)軌道WT的實(shí)例)上行進(jìn)的情況的視圖(軌道的頂視圖)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光盤10的軌道在徑向上輕微地?cái)[動(dòng)。這種軌道稱作擺動(dòng)軌道(WT)。當(dāng)沿著該擺動(dòng)軌道WT掃描聚焦光束光點(diǎn)BS時(shí)，光束光點(diǎn)BS沿著擺動(dòng)軌道的中央幾乎筆直走，因?yàn)閿[動(dòng)的頻率高于跟蹤伺服信號(hào)的頻帶。此時(shí)，圖2中的和信號(hào)SS幾乎保持不變，而徑向上的差信號(hào)DS，即僅徑向推挽信號(hào)與擺動(dòng)一致地變化。該信號(hào)稱作擺動(dòng)信號(hào)。該擺動(dòng)信號(hào)在調(diào)節(jié)用于旋轉(zhuǎn)光盤10的主軸(沒(méi)有顯示)的旋轉(zhuǎn)頻率(旋轉(zhuǎn)伺服控制)，記錄時(shí)鐘的基準(zhǔn)，物理地址信息等中使用。
圖6A和6B舉例說(shuō)明當(dāng)例如圖5中所示光束光點(diǎn)BS行進(jìn)時(shí)，從具有例如圖2中的方案的光檢測(cè)器30獲得的和信號(hào)SS和差信號(hào)DS(與圖5中的擺動(dòng)相對(duì)應(yīng)的徑向推挽信號(hào))的波形。
在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光盤10上，指示光盤的信息記錄區(qū)上的物理位置的物理地址信息通過(guò)調(diào)制擺動(dòng)信號(hào)來(lái)記錄。在該記錄過(guò)程中，可以使用兩種不同的調(diào)制方法。也就是，物理地址信息可以通過(guò)頻率或相位調(diào)制待提供到軌道TK的擺動(dòng)來(lái)記錄。
圖7舉例說(shuō)明當(dāng)圖5中的擺動(dòng)軌道WT(圖3中的軌道TK)與其記錄信息(位0或1)一致地頻率調(diào)制(擺動(dòng)調(diào)制)時(shí)的波形(擺動(dòng)自身的波形)。同樣，圖8舉例說(shuō)明當(dāng)例如圖5中的擺動(dòng)軌道WT(圖3中的軌道TK)與其記錄信息(位0或1)一致地相位調(diào)制(擺動(dòng)調(diào)制)時(shí)的波形(擺動(dòng)自身的波形)。本發(fā)明使用相位調(diào)制代替頻率調(diào)制。
圖9舉例說(shuō)明例如圖3中的光盤10的數(shù)據(jù)記錄區(qū)DRA(具有分段軌道TK的光盤的信息記錄區(qū))的結(jié)構(gòu)。為了指定根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光盤10上數(shù)據(jù)記錄區(qū)DRA(信息記錄區(qū))上的物理位置，使用軌道號(hào)(TKm)和段號(hào)(SGn)，如圖9中所示。該實(shí)施方案采用可以通過(guò)依次將軌道號(hào)(TKm-1，TKm，TKm+1，...)給予軌道TK來(lái)指定徑向位置，并且可以通過(guò)依次將段號(hào)(SGn-1，SGn，SGn+1，...)給予通過(guò)分割軌道TK而獲得的多個(gè)段來(lái)指定切向位置的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，作為位置信息的地址信息可以通過(guò)調(diào)制例如一個(gè)段中的擺動(dòng)來(lái)一次或多次記錄。
圖10舉例說(shuō)明通過(guò)例如圖8中所示的擺動(dòng)調(diào)制記錄在擺動(dòng)軌道WT上的同步信號(hào)SYNC和地址信息AI的格式(在該實(shí)例中，與圖9中的每個(gè)段SG相對(duì)應(yīng))。當(dāng)再現(xiàn)地址信息時(shí)，同步信號(hào)SYNC是必需的，以檢測(cè)地址信息AI的開(kāi)始位置。圖10中的同步信號(hào)SYNC在當(dāng)再現(xiàn)地址信息AI時(shí)的時(shí)序產(chǎn)生等中使用。
在圖10中所示的格式中，同步信號(hào)SYNC與地址信息AI的位置之間的關(guān)系如圖10中所示。但是，地址信息AI中內(nèi)容(段號(hào)SGN，軌道號(hào)TKN，和其他信息OI)的位置不局限于圖10中所示的那樣，而可以按照需要改變。
圖11是說(shuō)明從擺動(dòng)信號(hào)解調(diào)已記錄信息的解調(diào)電路的實(shí)例的框圖，其中擺動(dòng)信號(hào)如例如圖8(或圖14A和14B，或圖16A和16B)中所示相位調(diào)制。圖11中的已記錄信息對(duì)應(yīng)于與地址信息AI相對(duì)應(yīng)的位0或1的序列，其再現(xiàn)時(shí)序(頭位置)通過(guò)檢測(cè)圖10中的同步信號(hào)SYNC來(lái)確定。記錄在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光盤10上的物理地址信息可以使用具有例如圖11中所示的方案的解調(diào)電路讀出。
輸入到圖11中的解調(diào)電路的擺動(dòng)信號(hào)包括只有介質(zhì)(光盤10)才有的噪聲，因來(lái)自相鄰軌道的串音而產(chǎn)生的噪聲等。因此，除輸入擺動(dòng)信號(hào)的頻帶以外的噪聲分量經(jīng)由例如帶通濾波器(BPS)710等去除。去除噪聲的擺動(dòng)信號(hào)輸入到鎖相環(huán)電路(PLL)712以產(chǎn)生載波。PLL712輸出載波(與圖12B中的S2相對(duì)應(yīng))，和與該載波同步延遲(以匹配其時(shí)序)的擺動(dòng)信號(hào)(延遲信號(hào)；與圖12A中的S1相對(duì)應(yīng))。載波(S2)與延遲的擺動(dòng)信號(hào)(S1)由乘法器714相乘。擺動(dòng)信號(hào)(S1)的相位變化點(diǎn)可以從乘積(與圖12C中的S1×S2相對(duì)應(yīng))電平的變化(包絡(luò)的前沿和后沿)來(lái)檢測(cè)。也就是，當(dāng)解調(diào)相位調(diào)制的信號(hào)時(shí)，相位的極性可以通過(guò)將已調(diào)制信號(hào)與載波相乘來(lái)確定。
圖12A，12B，和12C是說(shuō)明指示擺動(dòng)的相位變化點(diǎn)(其用作用來(lái)獲得檢測(cè)地址數(shù)據(jù)所需的積分時(shí)序等的信息)的信號(hào)波形的圖，該相位變化點(diǎn)基于輸入到例如圖11中的解調(diào)電路的擺動(dòng)信號(hào)S1(按照需要延遲，以調(diào)節(jié)與載波S2的時(shí)序)與擺動(dòng)載波S2的乘積來(lái)獲得。
乘法器714中相乘之后的波形(S1×S2)以擺動(dòng)信號(hào)S1的第一和第二相位之間的偏移量的形式來(lái)檢測(cè)，如圖12A和12C中所示。因此，閾值檢測(cè)使用通過(guò)使用例如低通濾波器(LPF)716等從相乘之后的波形(S1×S2)中去除高頻分量而獲得的波形(與相乘之后的波形S1×S2的包絡(luò)相對(duì)應(yīng))來(lái)進(jìn)行，從而解碼地址數(shù)據(jù)。
在圖11中所示的方案中，限幅器718從已經(jīng)去除高頻分量的相乘后波形(S1×S2)中提取指示擺動(dòng)信號(hào)的相位變化時(shí)序(與相乘后波形S1×S2的包絡(luò)變化點(diǎn)相對(duì)應(yīng))的波形，并且將它反饋到時(shí)鐘發(fā)生器720。時(shí)鐘發(fā)生器720基于來(lái)自限幅器718的波形來(lái)檢測(cè)時(shí)鐘產(chǎn)生時(shí)序(時(shí)鐘將以此來(lái)產(chǎn)生的時(shí)序)，并且使用來(lái)自PLL 712的載波S2(其抖動(dòng)已經(jīng)通過(guò)PLL操作抑制)以預(yù)先確定的時(shí)序來(lái)產(chǎn)生積分時(shí)鐘。通過(guò)將積分時(shí)鐘和來(lái)自乘法器714的乘積(S1×S2)輸入到積分器722，包含在擺動(dòng)信號(hào)中的地址數(shù)據(jù)被調(diào)制(與圖12A的第一和第二相位相對(duì)應(yīng)的“1”或“0”通過(guò)以時(shí)鐘時(shí)序積分乘積來(lái)解調(diào))。
相位變化點(diǎn)處的振幅衰減將在下面描述。圖13A，13B，和13C是說(shuō)明指示擺動(dòng)的相位變化點(diǎn)的信號(hào)波形經(jīng)由BPF減弱的情況的圖，該相位變化點(diǎn)基于輸入到例如圖11中的解調(diào)電路的擺動(dòng)信號(hào)S1與擺動(dòng)載波S2的乘積來(lái)獲得。波形的減弱部分的包絡(luò)變化點(diǎn)容易因包含于擺動(dòng)信號(hào)中的噪聲和抖動(dòng)的影響而波動(dòng)，并且起因于地址檢測(cè)精度下降的原因之一。
如上所述，當(dāng)解調(diào)相位調(diào)制的擺動(dòng)信號(hào)時(shí)，頻帶必須使用例如帶通濾波器等來(lái)限制，以減少除擺動(dòng)信號(hào)以外的外部噪聲的影響。但是，當(dāng)擺動(dòng)信號(hào)被相位調(diào)制時(shí)，不同于擺動(dòng)信號(hào)頻帶的頻帶中的頻率在相位變化點(diǎn)處存在(例如，1.4MHz的頻率分量在關(guān)于700kHz擺動(dòng)頻率的相位變化點(diǎn)處產(chǎn)生)。出于這個(gè)原因，例如圖13B中所示的振幅衰減在已經(jīng)通過(guò)帶通濾波器的擺動(dòng)信號(hào)的相位變化點(diǎn)處發(fā)生。當(dāng)該振幅衰減發(fā)生時(shí)，符號(hào)邊界當(dāng)將擺動(dòng)信號(hào)與載波相乘時(shí)變得不明確。當(dāng)外部噪聲增加時(shí)，這種不明確的符號(hào)邊界引起不利的影響(例如，符號(hào)錯(cuò)誤容易發(fā)生)。因此，為了獲得更準(zhǔn)確的解調(diào)，調(diào)制優(yōu)選地進(jìn)行以使得相位變化點(diǎn)的出現(xiàn)達(dá)到最少。
因此，本發(fā)明集中于“使相位變化點(diǎn)的出現(xiàn)達(dá)到最少的調(diào)制”。
解決前述問(wèn)題(當(dāng)外部噪聲增加時(shí)的不利影響(例如，符號(hào)錯(cuò)誤容易發(fā)生))的調(diào)制方法的實(shí)例將在下面描述。
圖14A和14B舉例說(shuō)明當(dāng)從相位調(diào)制的擺動(dòng)信號(hào)解調(diào)已記錄信息(位0或1的序列)時(shí)，使用不歸零(NRZ)記錄作為擺動(dòng)記錄以便減小如例如圖13C中所示在相位變化點(diǎn)處減弱的信號(hào)波形的出現(xiàn)頻率時(shí)的擺動(dòng)信號(hào)波形(圖14B舉例說(shuō)明當(dāng)記錄“01101110”時(shí)，在位“11”和“111”之間不發(fā)生相位反轉(zhuǎn)的情況)。
在圖14A和14B中所示的實(shí)例中，12個(gè)波形成一位。也就是，在圖14A和14B的實(shí)例中，進(jìn)行調(diào)制，使得連續(xù)出現(xiàn)12個(gè)波的第一相位的擺動(dòng)信號(hào)形成符號(hào)“1”，而連續(xù)出現(xiàn)12個(gè)波的第二相位的擺動(dòng)信號(hào)形成“0”。這種調(diào)制對(duì)應(yīng)于使用12個(gè)波作為一個(gè)單位的NRZ記錄。
NRZ記錄是根據(jù)它們所處的兩種狀態(tài)(在該實(shí)施方案中，第一和第二相位)來(lái)記錄兩種位信息1和0的方法。NRZ記錄是可以使相位變化點(diǎn)達(dá)到最少的記錄方法之一，因?yàn)樵?位之內(nèi)不發(fā)生狀態(tài)變化。作為本發(fā)明焦點(diǎn)的“使相位變化點(diǎn)的出現(xiàn)達(dá)到最少的調(diào)制”可以使用NRZ記錄來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在圖14A和14B的實(shí)例中，12個(gè)波形成1位。但是，波的數(shù)目依賴于待記錄的地址信息大小和擺動(dòng)信號(hào)的S/N比(擺動(dòng)信號(hào)功率與噪聲功率的比)而變化。隨著待記錄的地址信息大小增加，每位的波數(shù)目減少。另一方面，在經(jīng)歷大噪聲功率的光盤系統(tǒng)中，波的數(shù)目必須增加。即使在這種情況下，NRZ記錄也可以使用。
圖15是顯示NRZ記錄和Bi相位記錄用作擺動(dòng)記錄的出錯(cuò)率之間的差別的實(shí)例(通過(guò)NRZ記錄來(lái)相位調(diào)制的擺動(dòng)信號(hào)的解調(diào)出錯(cuò)率與通過(guò)Bi相位記錄來(lái)相位調(diào)制的擺動(dòng)信號(hào)的解調(diào)出錯(cuò)率之間的比較的實(shí)例)的圖表。注意，Bi(雙)相位記錄是由“+-”調(diào)制的擺動(dòng)來(lái)表示符號(hào)“0”而由“-+”調(diào)制的擺動(dòng)來(lái)表示符號(hào)“1”的記錄方法，如果“+”代表第一相位而“-”代表第二相位。圖15中的橫坐標(biāo)描繪用來(lái)表示1個(gè)地址位的擺動(dòng)波的數(shù)目。例如，在8擺動(dòng)/符號(hào)的情況下，NRZ記錄由++++++++來(lái)記錄“1”并且由--------來(lái)記錄“0”，而B(niǎo)i相位記錄由----++++來(lái)記錄“1”并且由++++----來(lái)記錄“0”。
如從圖15可以看到，解調(diào)出錯(cuò)率隨著表示1位的擺動(dòng)波數(shù)目的增加而變得更好。當(dāng)在NRZ記錄和Bi相位記錄之間比較時(shí)，NRZ記錄可以保證更好的解調(diào)出錯(cuò)率。因此，解調(diào)出錯(cuò)率隨著相位變化次數(shù)的減少(隨著相位反轉(zhuǎn)間隔的增加)而變得更好。
同樣，每個(gè)擺動(dòng)波的長(zhǎng)度是重要因素之一。擺動(dòng)信號(hào)用來(lái)產(chǎn)生除了地址信息的記錄之外記錄作為標(biāo)記間隔的用戶數(shù)據(jù)所需的寫時(shí)鐘。出于這個(gè)原因，如果每個(gè)波的長(zhǎng)度與用戶位長(zhǎng)度相比較變得太大，寫時(shí)鐘的抖動(dòng)變大，從而干擾正常記錄。另一方面，如果每個(gè)波的長(zhǎng)度太小，噪聲功率增加，因?yàn)閿[動(dòng)頻率接近記錄在自身和相鄰軌道上的用戶數(shù)據(jù)的頻帶。因此，期望以用來(lái)記錄用戶數(shù)據(jù)的通道頻率的大約1/30～1/200的頻率來(lái)記錄擺動(dòng)。例如，當(dāng)通道頻率為64.8MHz時(shí)，優(yōu)選地使用大約700Hz的擺動(dòng)頻率。
如圖10中所示，同步信號(hào)需要被記錄，以當(dāng)讀取地址信息時(shí)檢測(cè)地址信息的開(kāi)始位置。該同步信號(hào)必須使用不記錄在地址信息字段中的模式來(lái)調(diào)制，以便防止地址信息開(kāi)始位置的檢測(cè)錯(cuò)誤。也就是，當(dāng)?shù)刂沸畔⒈籒RZ記錄時(shí)，同步信號(hào)必須形成以包含比地址信息字段的最長(zhǎng)模式更長(zhǎng)的連續(xù)符號(hào)，或者包含比通過(guò)限制符號(hào)的串長(zhǎng)(runlength)(受限的串長(zhǎng)RLL，runlength limited)所獲得的最短模式更短的連續(xù)符號(hào)。注意，RLL是限制連續(xù)出現(xiàn)在待記錄的位中的一連串同一符號(hào)的長(zhǎng)度。例如，(1，2)RLL意味著同一符號(hào)的最小串長(zhǎng)限制為2，而同一符號(hào)的最大串長(zhǎng)限制為3。更具體地說(shuō)，(1，2)RLL可以保證僅00，11，000和111。RLL可以通過(guò)將“一些冗余位”提供到實(shí)際記錄的位序列，并且準(zhǔn)備調(diào)制表格來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(a)當(dāng)?shù)刂沸畔⒆鳛樽钚∈芟薮L(zhǎng)(RLL)序列通過(guò)NRZ記錄時(shí)當(dāng)?shù)刂沸畔⒆鳛樽钚∈芟薮L(zhǎng)(RLL)序列通過(guò)NRZ記錄時(shí)，同步信號(hào)形成以包含少于地址信息字段中最小串長(zhǎng)的連續(xù)符號(hào)。例如，在(2，)RLL的情況下，同步信號(hào)使用絕不出現(xiàn)在地址信息字段中的符號(hào)例如010，101，0110，1001等來(lái)形成。更具體地說(shuō)，如果為同步信號(hào)準(zhǔn)備的符號(hào)長(zhǎng)度為5位時(shí)，“不存在于地址信息字段中的模式”像010101，10101，01100，10010等必須至少插入一次。
(b)當(dāng)?shù)刂沸畔⒆鳛樽畲笫芟薮L(zhǎng)(RLL)序列通過(guò)NRZ記錄時(shí)當(dāng)?shù)刂沸畔⒆鳛樽畲笫芟薮L(zhǎng)(RLL)序列通過(guò)NRZ記錄時(shí)，同步信號(hào)形成以包含多于地址信息字段中最大串長(zhǎng)的連續(xù)符號(hào)。例如，在(0，4)RLL的情況下，同步信號(hào)使用絕不出現(xiàn)在地址信息字段中的符號(hào)例如01111110，10000001等來(lái)形成。同樣在該情況下，不存在于地址信息字段中的模式必須至少插入一次。
(c)當(dāng)?shù)刂沸畔⒆鳛榉鞘芟薮L(zhǎng)(RLL)序列通過(guò)NRZ記錄時(shí)當(dāng)?shù)刂沸畔⒆鳛榉鞘芟薮L(zhǎng)(RLL)序列通過(guò)NRZ記錄時(shí)，記錄符號(hào)的串長(zhǎng)可以假設(shè)在從1到無(wú)窮范圍內(nèi)變化的值。出于這個(gè)原因，當(dāng)每位的波數(shù)目使用與地址信息字段相同的單位來(lái)指定時(shí)，一些地址信息字段的符號(hào)可能錯(cuò)誤地檢測(cè)為同步信號(hào)。因此，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，當(dāng)?shù)刂沸畔⒆鳛榉荝LL序列來(lái)記錄時(shí)，同步信號(hào)字段的符號(hào)使用與地址信息字段的符號(hào)不同的波數(shù)目來(lái)形成。
更具體地說(shuō)，如圖16A和16B中所示，同步信號(hào)字段的符號(hào)使用地址信息字段的波的數(shù)目的1/2作為1位單位來(lái)形成。例如，當(dāng)?shù)刂沸畔⒆侄蔚牟〝?shù)目是每位12個(gè)時(shí)，同步信號(hào)字段的1位由6個(gè)波來(lái)表示。這等價(jià)于在地址信息字段中11檢測(cè)為1且00檢測(cè)為0，如果同步信號(hào)字段被看作基準(zhǔn)單位。
使用上面的方法，與當(dāng)采用RLL時(shí)獲得的效應(yīng)相同的效應(yīng)可以不使用任何地址記錄調(diào)制表格來(lái)獲得。但是，當(dāng)使用該方法時(shí)，因?yàn)橥叫盘?hào)字段每位的波數(shù)目是地址信息字段每位的波數(shù)目的1/2，解調(diào)出錯(cuò)率可以減少。因此，同步信號(hào)字段優(yōu)選地具有相對(duì)大量的位數(shù)字。更具體地說(shuō)，同步信號(hào)字段優(yōu)選地具有10位或更多作為它的位單位(5位作為地址信息字段的單位)。
例如，當(dāng)非相位調(diào)制時(shí)，單個(gè)擺動(dòng)信號(hào)具有在10kHz的分辨率帶寬中測(cè)量的30dB或更少的C/N比(載波噪聲比)，并且地址信息字段每位的波數(shù)目是12且同步信號(hào)字段每位的波數(shù)目是6，作為同步信號(hào)字段的位單位的至少20位優(yōu)選地指定為同步信號(hào)的位數(shù)字?jǐn)?shù)目。因?yàn)榍笆稣{(diào)制方法和同步信號(hào)字段形成方法可以改進(jìn)地址信息字段的解調(diào)出錯(cuò)率，并且可以保證同步信號(hào)字段中相對(duì)大量的位數(shù)字，同步信號(hào)的檢測(cè)率可以提高。
換句話說(shuō)，圖16A和16B中，當(dāng)NRZ記錄用作使用相位調(diào)制的擺動(dòng)記錄時(shí)，地址信息字段和同步信號(hào)字段可以通過(guò)將例如圖10中地址信息字段中符號(hào)的每位使用的(在該實(shí)例中12個(gè)波)1/2的擺動(dòng)波數(shù)目(在該實(shí)例中6個(gè)波)指定到圖10中同步信號(hào)字段的符號(hào)的1位來(lái)更可靠地識(shí)別。
使用前述方法的同步信號(hào)的實(shí)例將在下面描述。
同步信號(hào)必須包含較大數(shù)目的絕不出現(xiàn)在地址信息字段中的模式，以便與地址信息字段區(qū)分。在這種情況下，因?yàn)樾畔⑹褂?1和00作為基本單位記錄在地址信息字段中，同步信號(hào)優(yōu)選地包含絕不出現(xiàn)在地址信息字段中的更多模式010和101。但是，在進(jìn)行相位解調(diào)的一些系統(tǒng)中，從PLL輸出的載波的相位是否鎖到第一或第二相位經(jīng)常不能被檢測(cè)。
例如，當(dāng)二元相位調(diào)制的信號(hào)被倍頻時(shí)，非相位調(diào)制的信號(hào)可以產(chǎn)生。當(dāng)PLL基于擺動(dòng)信號(hào)的倍頻信號(hào)來(lái)形成相位環(huán)時(shí)，它輸出與相位調(diào)制無(wú)關(guān)的載波。因此，相位極性必須從在那時(shí)的同步信號(hào)來(lái)確定。例如，如果同步信號(hào)僅由0101010101形成，極性和同步信號(hào)可能錯(cuò)誤地檢測(cè)。出于這個(gè)原因，串長(zhǎng)為1或更多的符號(hào)序列優(yōu)選地為了極性識(shí)別而至少插入在同步信號(hào)中一次。例如，可能使用0101001010，0101000101，0101001101等。
如上所述，同步信號(hào)字段通過(guò)如地址信息字段中的擺動(dòng)的相位調(diào)制來(lái)記錄符號(hào)。同樣，如上所述，振幅在解調(diào)過(guò)程中在相位變化點(diǎn)處衰減。因?yàn)橥叫盘?hào)字段經(jīng)歷使用地址信息字段一半的波數(shù)目的相位調(diào)制，相位變化的次數(shù)增加。出于這個(gè)原因，當(dāng)形成同步信號(hào)時(shí)，不出現(xiàn)在地址信息字段中并且具有最小可能相位變化次數(shù)的模式優(yōu)選地被插入。更具體地說(shuō)，可能使用10001，01110，1000001，0111110等，但是地址信息字段包括模式00，0000等。與前述模式相比較，因?yàn)檫@些模式僅對(duì)于波數(shù)目的一半是不同的，符號(hào)間距離縮短。因此，為了使相位變化次數(shù)達(dá)到最小并且為了有效地使用位數(shù)，同步信號(hào)優(yōu)選地形成以包含10001和01110。更具體地說(shuō)，優(yōu)選地使用0101110101，0100010101等。
海明距離(H[X，Y])表示符號(hào)間距離。例如，如果A＝(0，0，0)并且B＝(0，1，0)，H[A，B]＝1；如果A＝(0，1，0)并且B＝(1，0，1)，H[A，B]＝3。通常，隨著符號(hào)間海明距離的增加，檢測(cè)錯(cuò)誤更難發(fā)生。出于這個(gè)原因，同步信號(hào)優(yōu)選地由具有到所有地址信息字段符號(hào)和異相(out-of-phase)同步信號(hào)的最大海明距離的模式來(lái)形成。
存在有多個(gè)在使得海明距離達(dá)到最大的條件下選擇的模式。出于這個(gè)原因，為了縮減模式，具有最小相位反轉(zhuǎn)次數(shù)的模式從所選模式中選擇(該方法隨后將參考圖21來(lái)描述)。這是因?yàn)榻庹{(diào)出錯(cuò)率隨著相位變化次數(shù)的減少而變得更好，如上所述。用這種方法選擇的模式具有特征，即關(guān)于地址信息字段的符號(hào)和異相同步信號(hào)的最大符號(hào)間距離和較好的解調(diào)出錯(cuò)率(同步信號(hào)檢測(cè)率)。
除了前述同步信號(hào)之外，下面的同步信號(hào)可以使用。選擇具有到所有地址信息字段符號(hào)和異相同步信號(hào)的最大或次大海明距離的模式。通過(guò)從那些模式中選擇具有最小相位變化次數(shù)的模式，同步信號(hào)模式可以被選擇。使用該方法，所選模式可能不具有最大海明距離，但是具有較少相位變化點(diǎn)的模式可以被選擇。結(jié)果，同步信號(hào)的檢測(cè)率可以提高。
如上所述，一般地期望選擇具有到所有地址信息字段符號(hào)和異相同步信號(hào)的大海明距離的同步信號(hào)模式。但是，在相位調(diào)制的情況下，檢測(cè)率可以隨著相位變化次數(shù)的減少而增高。因此，當(dāng)附加重要性于相位變化次數(shù)而不是海明距離時(shí)，經(jīng)常獲得高同步信號(hào)檢測(cè)率。出于這個(gè)原因，作為一個(gè)觀點(diǎn)，同步信號(hào)中的最大反轉(zhuǎn)次數(shù)優(yōu)選地抑制到同步信號(hào)位數(shù)字?jǐn)?shù)目BD的1/3或更少。
圖17是說(shuō)明從擺動(dòng)信號(hào)解調(diào)已記錄信息的解調(diào)電路另一實(shí)例的框圖，其中擺動(dòng)信號(hào)如例如圖16A和16B(或圖8，或圖14A和14B)中所示相位調(diào)制。注意，已記錄信息對(duì)應(yīng)于與地址信息AI相對(duì)應(yīng)的位0或1的序列，其再現(xiàn)時(shí)序(頭位置)通過(guò)檢測(cè)圖10中的同步信號(hào)來(lái)確定。
圖17中的解調(diào)電路具有地址檢測(cè)器730代替圖11中解調(diào)電路中的積分器722的方案。也就是，在圖17中所示的方案中，通過(guò)將擺動(dòng)信號(hào)與載波相乘而獲得的相位檢測(cè)的信號(hào)(乘法器714的輸出)輸入到地址檢測(cè)器730。該地址檢測(cè)器730可以具有如圖18中所示的方案。更具體地說(shuō)，相位檢測(cè)的信號(hào)(乘法器714的輸出)基于從時(shí)鐘發(fā)生器720接收的時(shí)序信號(hào)(時(shí)鐘)由積分器7300來(lái)積分。積分信號(hào)輸入到用于二進(jìn)制解碼的限幅器7310，并且也輸入到同步信號(hào)檢測(cè)器7320。地址數(shù)據(jù)控制器7330接收來(lái)自同步信號(hào)檢測(cè)器7320的同步信號(hào)檢測(cè)結(jié)果和由限幅器7310二值化的信號(hào)，并且將它的輸出發(fā)送到例如圖1中的控制器100，以便控制地址信息。更具體地說(shuō)，地址數(shù)據(jù)控制器7330將寫入所需的控制信號(hào)，RF信號(hào)讀，伺服等傳遞到控制器100。
圖19是說(shuō)明圖18中的同步信號(hào)檢測(cè)器7320的實(shí)踐實(shí)例(匹配濾波器)的框圖。作為同步信號(hào)的檢測(cè)方法，將通過(guò)(例如由限幅器)二值化積分器的輸出而獲得的結(jié)果與準(zhǔn)備好的模式相比較的方法是已知的。除了該方法之外，使用圖19中所示的匹配濾波器的方法是可用的。也就是，經(jīng)由圖19中所示的匹配濾波器等來(lái)檢測(cè)通過(guò)二值化積分結(jié)果(積分器7300的輸出)而獲得的同步信號(hào)的方法可以使用。當(dāng)使用該方法時(shí)，與積分輸出的簡(jiǎn)單二值化相比較，保證更準(zhǔn)確的檢測(cè)。
在圖19中所示的方案中，延遲設(shè)備(1/Z)7321a～7321j與待檢測(cè)的同步信號(hào)的位模式同步地將輸入信號(hào)延遲一個(gè)時(shí)鐘。通過(guò)由反相器7322a，7322c，7322f，7322g，和7322i將每個(gè)已經(jīng)由延遲設(shè)備延遲一個(gè)時(shí)鐘的位反轉(zhuǎn)而獲得位由加法器7323與通過(guò)非反相器7322b，7322d，7322e，7322h，和7322j的位相加。結(jié)果，僅當(dāng)積分器7300的積分輸出具有同步信號(hào)模式“0101100101”時(shí)變?yōu)椤?”的輸出從加法器7323輸出到限幅器7324。然后，具有良好二進(jìn)制信號(hào)波形的(同步信號(hào))檢測(cè)結(jié)果提供到圖18中的地址數(shù)據(jù)控制器7330。
圖20A和20B是說(shuō)明當(dāng)記錄圖10中的同步信號(hào)和地址信息時(shí)使用的擺動(dòng)相位調(diào)制器(用來(lái)制造圖3或9的光盤的控制裝置的主要部分)的實(shí)例的視圖。參考圖20A，“載波輸入”表示根據(jù)待記錄的擺動(dòng)頻率(f)輸入的正弦波。同樣，“基帶脈沖輸入”表示根據(jù)待記錄的同步信號(hào)和地址信息輸入的電壓值(圖20B舉例說(shuō)明當(dāng)記錄“01101001110”時(shí)的基帶脈沖輸入波形)。
輸入到圖20A中的相位調(diào)制器的載波取兩種狀態(tài)之一載波通過(guò)循環(huán)器(Cr)1000經(jīng)由高通濾波器(HPF)1002導(dǎo)向到二極管(D)1004，在那里被反射，并且再次通過(guò)循環(huán)器1000到達(dá)2-PSK輸出端，或者由二極管1004之外的反射板反射并且導(dǎo)向到輸出端。這些狀態(tài)的選擇依賴于經(jīng)由低通濾波器(LPF)1006施加到二極管1004的電壓，即基帶脈沖的電壓(圖20B)。如果基帶脈沖是正電壓，二極管1004能夠反射載波。如果基帶脈沖是負(fù)電壓，二極管1004不能反射載波，并且載波經(jīng)由二極管1004由反射板來(lái)反射。如果二極管1004和反射板之間的往返路線(L)對(duì)應(yīng)于載波的相位π，獲得2-PSK調(diào)制的波。
當(dāng)控制光盤10時(shí)形成相位調(diào)制的凹槽擺動(dòng)時(shí)，圖20A中輸出的調(diào)制波可以使用。例如，當(dāng)同步信號(hào)字段中每位的擺動(dòng)波數(shù)目為6時(shí)，每六個(gè)載波，基帶脈沖與同步信號(hào)的符號(hào)模式一致地改變。同樣，當(dāng)?shù)刂沸畔⒆侄沃忻课坏臄[動(dòng)波數(shù)目為12時(shí)，每12個(gè)載波，基帶脈沖與地址信息的符號(hào)模式一致地改變。如此，已經(jīng)相位調(diào)制且具有已記錄信息(圖16A，16B等)的凹槽擺動(dòng)可以在光盤10上形成。
使用海明距離和相位變化次數(shù)的同步信號(hào)產(chǎn)生方法將在下面說(shuō)明。圖21是說(shuō)明根據(jù)海明距離和相位變化次數(shù)的同步信號(hào)模式選擇方法的實(shí)例的流程圖。前述同步信號(hào)可以在同步信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)目確定之后根據(jù)圖21中所示的流程圖來(lái)產(chǎn)生。
如果同步信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)目是例如10位，210個(gè)同步信號(hào)模式是可用的。在同步信號(hào)產(chǎn)生過(guò)程中，所有這些模式都產(chǎn)生(步驟ST10)?？赡艹霈F(xiàn)在地址信息字段中的所有模式以及可能作為同步信號(hào)異相模式出現(xiàn)的所有模式根據(jù)同步信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)目來(lái)產(chǎn)生(步驟ST12)。作為前者模式，存在有29個(gè)模式，因?yàn)榈刂沸畔?1或00作為基本單位。當(dāng)?shù)刂沸畔⒆侄沃械乃心Ｊ脚c同步信號(hào)模式相鄰時(shí)，后者模式可能產(chǎn)生。
計(jì)算所產(chǎn)生的同步信號(hào)模式與地址信息字段模式或異相模式之間的海明距離(步驟ST14)。計(jì)算的海明距離存儲(chǔ)在距離存儲(chǔ)器中(步驟ST16)。
然后檢查是否所有地址信息字段模式和異相模式都已產(chǎn)生(步驟ST18)。如果待產(chǎn)生的模式仍然剩余(否，在步驟ST18中)，下一個(gè)模式被產(chǎn)生(步驟ST12)；否則(是，在步驟ST18中)，根據(jù)距離存儲(chǔ)器(步驟ST16)選擇最小海明距離(步驟ST20)。因?yàn)樵撟钚『Ｃ骶嚯x是到當(dāng)前候選的同步信號(hào)模式中最容易出錯(cuò)的模式的距離，期望選擇具有最大可能距離的同步信號(hào)。
注意，下面的描述將繼續(xù)，雖然簡(jiǎn)縮了作為<方法3>的[具有最大海明距離和最小相位變化次數(shù)的同步信號(hào)實(shí)例]中的同步信號(hào)產(chǎn)生方法，和作為<方法4>的[具有最大或次大海明距離和最小相位變化次數(shù)的同步信號(hào)實(shí)例]中的同步信號(hào)產(chǎn)生方法。
例如，如果同步信號(hào)將由<方法3>來(lái)產(chǎn)生(是，在步驟ST22中)，在當(dāng)前位數(shù)字位置處具有最大最小海明距離的同步信號(hào)模式存儲(chǔ)在同步信號(hào)模式存儲(chǔ)器中(步驟ST24)。
另一方面，如果同步信號(hào)將由<方法4>來(lái)產(chǎn)生(是，在步驟ST22中)，在當(dāng)前位數(shù)字位置處具有最大最小海明距離的同步信號(hào)模式和具有次大最小海明距離的同步信號(hào)模式存儲(chǔ)在同步信號(hào)模式存儲(chǔ)器中(步驟ST24)。
之后，檢查是否在當(dāng)前位數(shù)字位置處的所有同步模式候選都已產(chǎn)生(否，在步驟ST22中，步驟ST26)。如果所有模式都已產(chǎn)生(是，在步驟ST26中)，流程前進(jìn)到下一個(gè)步驟(步驟ST28)；否則(否，在步驟ST26中)，產(chǎn)生下一個(gè)同步模式(步驟ST10)，從而重復(fù)相同的過(guò)程。
在“下一個(gè)步驟”中，根據(jù)同步信號(hào)模式存儲(chǔ)器(步驟ST24)計(jì)算同步模式中符號(hào)變化的次數(shù)(步驟ST28)。然后，根據(jù)所計(jì)算的符號(hào)變化次數(shù)選擇具有最小值的同步信號(hào)模式(步驟ST30)。用這種方法選擇的同步信號(hào)模式是與<方法3>或<方法4>相對(duì)應(yīng)的模式。
(1)擺動(dòng)凹槽同心地或螺旋地形成于其上并且物理地址信息通過(guò)相位調(diào)制凹槽擺動(dòng)記錄于其上的光盤，被配置以由每個(gè)作為基本單位的位M個(gè)擺動(dòng)(整數(shù)M是擺動(dòng)波的數(shù)目)來(lái)形成地址信息，并且被配置以NRZ記錄地址信息。用這種方法，因?yàn)榈刂沸畔⒆侄沃械?位由多個(gè)擺動(dòng)來(lái)形成并且信息被NRZ記錄，地址信息字段中的相位變化點(diǎn)的數(shù)目可以減少。結(jié)果，解調(diào)出錯(cuò)率可以改進(jìn)。
(2)在地址信息的同步檢測(cè)中使用的同步信號(hào)由每個(gè)作為基本單位的位N個(gè)擺動(dòng)來(lái)形成(整數(shù)N是擺動(dòng)波的數(shù)目，并且M＝2N)，并且具有這種結(jié)構(gòu)的同步信號(hào)記錄在地址信息的頭部一側(cè)。因?yàn)橥叫盘?hào)每位的擺動(dòng)數(shù)目是地址信息字段每位擺動(dòng)數(shù)目的一半，同步信號(hào)可以形成和檢測(cè)，而不需要限制地址信息字段中符號(hào)的串長(zhǎng)。
(3)同步信號(hào)被配置以包含不存在于地址信息中的符號(hào)序列010或101，以及串長(zhǎng)為1或更多的符號(hào)序列。如此，因?yàn)橥叫盘?hào)包含不存在于地址信息字段中的符號(hào)序列010或101，地址信息字段中的同步信號(hào)的任何檢測(cè)錯(cuò)誤都可以防止。同樣，因?yàn)橥叫盘?hào)包含串長(zhǎng)為1或更多的符號(hào)序列，已解調(diào)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的極性可以從同步信號(hào)來(lái)檢測(cè)。
(4)同步信號(hào)被配置以總是包含符號(hào)序列10001或01110。用這種方法，因?yàn)橥叫盘?hào)包含不存在于地址信息字段中的符號(hào)序列10001或01110，地址信息字段中的同步信號(hào)的任何檢測(cè)錯(cuò)誤都可以防止。因?yàn)榫屯环?hào)長(zhǎng)度而說(shuō)，10001或01110具有比010或101小的相位變化次數(shù)，同步信號(hào)的檢測(cè)率可以提高，并且極性可以檢測(cè)。
(5)同步信號(hào)使用選自由(2)的結(jié)構(gòu)所限制的信號(hào)模式，并且具有到所有地址信息符號(hào)和受限信號(hào)模式中的異相同步信號(hào)的最大最小海明距離，和具有同步信號(hào)中的最小相位變化次數(shù)的模式來(lái)形成。通過(guò)用這種方法來(lái)選擇模式，地址信息字段和同步信號(hào)的異相檢測(cè)中的任何檢測(cè)錯(cuò)誤都可以防止。因?yàn)橥叫盘?hào)中的相位變化次數(shù)達(dá)到最小，同步信號(hào)的檢測(cè)率可以提高。
*關(guān)于同步信號(hào)的異相檢測(cè)例如，當(dāng)同步信號(hào)是0101，相鄰的符號(hào)是11和00并且它們的極性未知時(shí)，解調(diào)結(jié)果是連續(xù)符號(hào)11010100或00101011。此時(shí)，檢測(cè)到的信號(hào)是否是同步信號(hào)通過(guò)檢查0101(或者將0101位反轉(zhuǎn)而獲得的1010)是否包含于已解調(diào)的位序列中來(lái)確定。在前者解調(diào)結(jié)果(11010100)中，同步信號(hào)可以正常地檢測(cè)到。但是，在后者解調(diào)結(jié)果(00101011)中，同步信號(hào)在前者解調(diào)結(jié)果之前一位檢測(cè)到。這稱作異相檢測(cè)。
(6)同步信號(hào)使用選自由(2)的結(jié)構(gòu)所限制的信號(hào)模式，并且具有到所有地址信息符號(hào)和受限信號(hào)模式中的異相同步信號(hào)的最大或次大最小海明距離，和具有同步信號(hào)中的最小相位變化次數(shù)的模式來(lái)形成。通過(guò)用這種方法來(lái)選擇模式，地址信息字段和同步信號(hào)的異相檢測(cè)中的任何檢測(cè)錯(cuò)誤都可以防止。因?yàn)橥叫盘?hào)中的相位變化次數(shù)達(dá)到最小，同步信號(hào)的檢測(cè)率可以提高。
(7)同步信號(hào)通過(guò)將該同步信號(hào)中的相位變化次數(shù)抑制到BD/3或更少來(lái)形成(BD是同步信號(hào)的位數(shù)字?jǐn)?shù)目)。用這種方法，因?yàn)橥叫盘?hào)中的最大相位變化次數(shù)限制為例如大約1/3，同步信號(hào)的檢測(cè)率可以提高。
(8)同步信號(hào)被配置以包含不存在于地址信息中的符號(hào)序列例如一連串奇數(shù)個(gè)“0”或“1”的符號(hào)序列。如此，因?yàn)椴淮嬖谟诘刂沸畔⒆侄沃胁⑶矣梢贿B串奇數(shù)個(gè)“0”或“1”來(lái)表示的符號(hào)在同步信號(hào)中使用，地址信息字段中同步信號(hào)的任何檢測(cè)錯(cuò)誤都可以防止。
(9)使用(1)～(8)的光盤的記錄/再現(xiàn)裝置被配置以包括用于檢測(cè)同步信號(hào)的專用檢測(cè)電路。用這種方法，因?yàn)橛糜跈z測(cè)同步信號(hào)的檢測(cè)電路(例如匹配濾波器)預(yù)先配置，同步信號(hào)可以比從二進(jìn)制解碼的結(jié)果匹配確定同步信號(hào)更準(zhǔn)確地檢測(cè)。
如上面詳細(xì)描述的，根據(jù)本發(fā)明，即使當(dāng)外部噪聲很大時(shí)，相位調(diào)制的擺動(dòng)信號(hào)也可以(比不使用本發(fā)明的情況下)更準(zhǔn)確地解調(diào)。
雖然上面的描述針對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施方案，應(yīng)當(dāng)理解，可以不背離于其本質(zhì)而做各種修改。附隨的權(quán)利要求書旨在覆蓋將落于本發(fā)明真正范圍和本質(zhì)內(nèi)的這種修改。因此，目前公開(kāi)的實(shí)施方案在各個(gè)方面都看作說(shuō)明性而不是限制性的，本發(fā)明的范圍由附加權(quán)利要求書而不是前面的描述來(lái)指示，因此，位于權(quán)利要求書等價(jià)物的意義和范圍內(nèi)的所有改變都旨在包含于其中。
例如，本發(fā)明可以作為硬件可讀的記錄介質(zhì)來(lái)實(shí)踐，其中的信息用于使得硬件起預(yù)先確定裝置的作用，使得硬件實(shí)現(xiàn)預(yù)先確定的功能，或者使得硬件實(shí)施預(yù)先確定的方法。
權(quán)利要求
1.一種用于在光盤(圖3中的10)上記錄信息的方法，擺動(dòng)凹槽(圖4A，4B，5)同心地或螺旋地形成于光盤上，并且物理地址信息通過(guò)調(diào)制凹槽擺動(dòng)來(lái)記錄，其中地址信息由每個(gè)作為基本單位的位的M個(gè)擺動(dòng)來(lái)形成，并且地址信息被NRZ記錄，其中整數(shù)M是擺動(dòng)波的數(shù)目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在地址信息的同步檢測(cè)中使用的同步信號(hào)由每個(gè)作為基本單位的位的N個(gè)擺動(dòng)來(lái)形成，并且具有該結(jié)構(gòu)的同步信號(hào)記錄在地址信息的頭部一側(cè)，其中整數(shù)N是擺動(dòng)波的數(shù)目，并且M＝2N。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中同步信號(hào)被配置以包含不存在于地址信息中的符號(hào)序列010或101，以及串長(zhǎng)為1或更多的符號(hào)序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中同步信號(hào)被配置以總是包含符號(hào)序列10001或01110。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中同步信號(hào)使用選自由權(quán)利要求2的結(jié)構(gòu)所定義的信號(hào)模式，并且具有到所有地址信息符號(hào)和所定義的信號(hào)模式中的異相同步信號(hào)的最大最小海明距離，和具有同步信號(hào)中的最小相位變化次數(shù)的模式來(lái)形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中同步信號(hào)使用選自由權(quán)利要求2的結(jié)構(gòu)所定義的信號(hào)模式，并且具有到所有地址信息符號(hào)和所定義的信號(hào)模式中的異相同步信號(hào)的最大或次大最小海明距離，和具有同步信號(hào)中的最小相位變化次數(shù)的模式來(lái)形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中同步信號(hào)通過(guò)將該同步信號(hào)中的相位變化次數(shù)抑制到BD/3或更少來(lái)形成，其中BD是同步信號(hào)的位數(shù)字?jǐn)?shù)目。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中同步信號(hào)包含不存在于地址信息中的符號(hào)序列例如一連串奇數(shù)個(gè)“0”或“1”的符號(hào)序列。
9.一種使用如權(quán)利要求1～8的任何一個(gè)中定義的方法的光盤記錄/再現(xiàn)裝置(圖1)，所述裝置包括用于檢測(cè)同步信號(hào)的專用檢測(cè)電路(圖19)。
10.一種光盤再現(xiàn)裝置(圖1)，其配置以從如權(quán)利要求1～8的任何一個(gè)中定義的光盤再現(xiàn)信息。
11.一種控制裝置(圖20A，20B)，其用來(lái)制造如權(quán)利要求1～8的任何一個(gè)中定義的光盤。
12.一種用于在如權(quán)利要求1～8的任何一個(gè)中定義的光盤上記錄信息的系統(tǒng)(圖1)。
全文摘要
地址信息由每個(gè)作為基本單位的位的M個(gè)擺動(dòng)(整數(shù)M是擺動(dòng)波的數(shù)目)來(lái)形成，并且被NRZ記錄。同樣，在地址信息的同步檢測(cè)中使用的同步信號(hào)由每個(gè)作為基本單位的位的N個(gè)擺動(dòng)來(lái)形成(整數(shù)N是擺動(dòng)波的數(shù)目，并且M＝2N)。具有這種結(jié)構(gòu)的同步信號(hào)(每位6個(gè)擺動(dòng))記錄在地址信息(每位12個(gè)擺動(dòng))的頭部一側(cè)。用這種方法，即使當(dāng)外部噪聲很大時(shí)，調(diào)制的擺動(dòng)信號(hào)也可以更準(zhǔn)確地解調(diào)。
文檔編號(hào)G11B7/007GK1527289SQ20041000246
公開(kāi)日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2004年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月23日
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