專利名稱：具有凸起首標(biāo)格式的雙層光學(xué)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的海量存儲(chǔ)光盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，特別涉及一種格式化光盤上凸起首標(biāo)模式的方法。本發(fā)明還特別涉及在雙層光學(xué)介質(zhì)上設(shè)置凸起首標(biāo)格式以降低光盤首標(biāo)回放操作時(shí)的相鄰軌道串音。
有一種類型的光盤驅(qū)動(dòng)器，諸如那些使用ISO標(biāo)準(zhǔn)130mm可重寫或者一次性寫、多次讀(CD-WORM)的光盤驅(qū)動(dòng)器，使用一種推/拉式跟蹤方法。這些光盤類型具有導(dǎo)向凹槽或所謂的前置凹槽，它們與盤上扇區(qū)首標(biāo)信息的形成都是預(yù)先構(gòu)造的。這些凹槽呈輻射狀排列并具有一個(gè)相干光點(diǎn)以探測(cè)凹槽或凹槽之間平臺(tái)的中心位置。前置凹槽中衍射的光的反射分布的不平衡用于產(chǎn)生軌道位置錯(cuò)誤信號(hào)。此軌道位置錯(cuò)誤信號(hào)反饋給一個(gè)伺服系統(tǒng)以控制該點(diǎn)跟隨凹槽的中心或凹槽之間平臺(tái)的中心。這種用以產(chǎn)生位置錯(cuò)誤信號(hào)的方法通常稱作推/拉式跟蹤方法。
為了提高光盤的存儲(chǔ)容量，盤上的記錄區(qū)域已擴(kuò)展到可以容納雙層(bi-level)光學(xué)介質(zhì)。雙層光學(xué)介質(zhì)是這樣的介質(zhì)，它具有相同的平臺(tái)和凹槽間隔使得數(shù)據(jù)既可以記錄在平臺(tái)上又可以記錄在凹槽中，這樣對(duì)于給定的激光波長(zhǎng)使用推拉式跟蹤方法能在光學(xué)介質(zhì)上獲得更大的軌道密度。
隨著軌道密度的增加，相對(duì)于激光束和激光光學(xué)系統(tǒng)所產(chǎn)生的讀點(diǎn)尺寸，軌道間距變得很窄。這種窄的軌道間距導(dǎo)致了對(duì)于只讀首標(biāo)和讀/寫用戶信息有明顯的相鄰軌道信號(hào)干擾。有幾種可能的方法可以消除盤上讀/寫用戶信息的相鄰軌道信號(hào)干擾。例如，雙層介質(zhì)可設(shè)計(jì)成通過調(diào)整雙平面介質(zhì)上的凹槽的深度來消除磁性或反射性變化標(biāo)記的相鄰軌道干撓。磁化超級(jí)分辨率是另一種能用于屏蔽磁記錄標(biāo)記的相鄰軌道干擾的方法。然而這些方法中沒有一種能夠有助于消除介質(zhì)格式的只讀首標(biāo)部分的相鄰軌道干擾，這是由于這種信息是由凸起特性而不是由磁性或反射性變化標(biāo)記構(gòu)成的。
由于這種限制，對(duì)窄軌道間距雙層介質(zhì)基底的主寫首標(biāo)必須進(jìn)行編碼并且要以這樣一種方式進(jìn)行讀，使得在有明顯的相鄰軌道干擾時(shí)可以由單個(gè)讀點(diǎn)可靠地讀出扇區(qū)首標(biāo)信息。
所以本發(fā)明的目的就是提供一種用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的海量存儲(chǔ)光盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在光盤上格式化凸起首標(biāo)模式的方法。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是在雙層光學(xué)介質(zhì)上設(shè)置凸起首標(biāo)格式以減少光盤的回放操作時(shí)的相鄰軌道串音。
前面所述的目的的實(shí)現(xiàn)如下所述。根據(jù)本發(fā)明，公開了一種新型的雙層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。該介質(zhì)包含一平坦基底，其上刻有平臺(tái)和凹槽的有規(guī)則的、周期性的模式，每個(gè)平臺(tái)和凹槽的寬度大致相同。這些平臺(tái)和凹槽中加入了信息抖動(dòng)標(biāo)記，作為一個(gè)槽路徑對(duì)于第一側(cè)或第二側(cè)的偏移。對(duì)于每個(gè)抖動(dòng)標(biāo)記，偏移一個(gè)大小衡定的固定的量，并且在沿著凹槽的方向上有一個(gè)短的寬度。另外，抖動(dòng)標(biāo)記偏轉(zhuǎn)距離與凹槽并排排列的同時(shí)在凹槽中提供了凹槽的深度。選擇凹槽的深度和抖動(dòng)標(biāo)記偏轉(zhuǎn)距離，以便在回放時(shí)從抖動(dòng)標(biāo)記中給出可用的反射性信號(hào)幅值。還將它們選擇為在回放時(shí)，當(dāng)從凹槽中反射的衍射光分布由常規(guī)的推/拉式位置錯(cuò)誤檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到時(shí)，用于給出足夠的位置錯(cuò)誤信號(hào)。此外，提供了第一和第二抖動(dòng)標(biāo)記編碼以標(biāo)識(shí)一段凹槽或平臺(tái)的物理位置區(qū)別于其它各段凹槽或平臺(tái)。這些都設(shè)置在具有或不具有抖動(dòng)標(biāo)記的抖動(dòng)位置處。在每個(gè)凹槽中或?qū)σ唤M凹槽的所有凹槽，這些抖動(dòng)位置相對(duì)于凹槽的方向垂直對(duì)齊，而且，設(shè)置所述的抖動(dòng)標(biāo)記，使得在回放時(shí)到相鄰凹槽的任何偏差的偏轉(zhuǎn)都不同時(shí)相互移動(dòng)。最后該介質(zhì)還進(jìn)一步包括多個(gè)延伸一小段凹槽的第一和第二抖動(dòng)標(biāo)記偏轉(zhuǎn)。這些偏轉(zhuǎn)在數(shù)量上和寬度上是平衡的，以防止對(duì)于給定平均量，推/拉位式位置錯(cuò)誤信號(hào)偏離指示一個(gè)與凹槽方向垂直的不正確的中心位置。
凹槽可以是圓形、螺旋形或是直線形，并且基底可以是一個(gè)盤片，也可以是一個(gè)矩形?；滓部梢愿采w一層磁化超級(jí)分辨磁光記錄薄膜以減少磁記錄的相鄰軌道干擾。凹槽深度主要可以由相變記錄薄膜中反射標(biāo)記的相鄰軌道干擾的最小量來確定。根據(jù)一次性燒寫薄膜上的標(biāo)記或磁光記錄薄膜，也可以確定凹槽深度以減少相鄰軌道干擾。
一般地，利用存在(1)或不存在(0)回讀信號(hào)在幅值上隨可變長(zhǎng)度的改變和在介質(zhì)特定位置處的改變，對(duì)抖動(dòng)標(biāo)記信息進(jìn)行編碼。根據(jù)要求可以異步地檢測(cè)抖動(dòng)標(biāo)記以尋找編碼字段的確切開始。抖動(dòng)標(biāo)記編碼可以和同步檢測(cè)通道一起用于對(duì)扇區(qū)和/或軌道地址信息進(jìn)行解碼。該編碼可以使用一種M取N碼，其中M大于N，并且回讀檢測(cè)是通過讀取N個(gè)這樣的碼字而完成的這些碼字對(duì)應(yīng)于在每個(gè)碼字的回讀抖動(dòng)標(biāo)記中心位置處幅值最大的N個(gè)信號(hào)?；蛘?，抖動(dòng)標(biāo)記信息可以根據(jù)單個(gè)抖動(dòng)標(biāo)記中的回讀信號(hào)彼此之間的中心位置而編碼。而且進(jìn)一步，抖動(dòng)標(biāo)記信息可以根據(jù)抖動(dòng)標(biāo)記中的回讀信號(hào)彼此間的上升沿和下降沿而編碼。
抖動(dòng)標(biāo)記編碼可以使用一個(gè)用于對(duì)抖動(dòng)標(biāo)記模式中的扇區(qū)或軌道地址信息或二者進(jìn)行解碼的同步檢測(cè)通道。該抖動(dòng)標(biāo)記模式一般地包括一個(gè)徑向?qū)R的抖動(dòng)標(biāo)記音調(diào)模式，用于相位同步一個(gè)數(shù)據(jù)通道時(shí)鐘，該時(shí)鐘將與隨后的數(shù)據(jù)抖動(dòng)標(biāo)記位置對(duì)齊。該抖動(dòng)標(biāo)記模式還進(jìn)一步包括一個(gè)地址標(biāo)記特征，用于確定哪個(gè)通道時(shí)鐘周期位于抖動(dòng)標(biāo)記數(shù)據(jù)第一位的位置處，該抖動(dòng)標(biāo)記模式還包括一個(gè)同步解碼抖動(dòng)標(biāo)記序列，用于確定介質(zhì)上的唯一的扇區(qū)地址?？梢允褂萌哂喽秳?dòng)標(biāo)記編碼，使得在介質(zhì)存在缺陷時(shí)也能可靠地確定扇區(qū)地址。
最后，平臺(tái)和凹槽的寬度大約為在回放時(shí)用以檢測(cè)所述介質(zhì)基底特征的激光光點(diǎn)的激光的全部寬度的半個(gè)最大直徑。
這里還公開了一種用于控制光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)具有低噪聲的方法。該方法包括在主基底上加上一層厚度一致的光刻膠。然后該方法使用兩個(gè)或更多并排的衍射限制的、聚焦的激光光點(diǎn)對(duì)光刻膠曝光以定義凹槽和抖動(dòng)標(biāo)記位置。這些光點(diǎn)的排列使得所有點(diǎn)中心之間的直線與將要形成的凹槽的方向垂直。隨后，曝光光刻膠直至到達(dá)主基底，使得來自所述激光光點(diǎn)的一個(gè)陡的光強(qiáng)度梯度定義所述凹槽的邊緣。接著對(duì)曝光的光刻膠進(jìn)行顯影，使得頂部表面平臺(tái)由光刻膠的未曝光的表面定義，凹槽的底部表面由主基底定義，并使得槽壁的邊緣盡量陡滑。最后，復(fù)制此主光刻膠布局以形成用于大量生產(chǎn)光學(xué)介質(zhì)的基底。
上述及其它目的以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將在隨后的詳細(xì)書面描述中變得明確。
表面本發(fā)明特征的新穎性在附加權(quán)利要求中闡明，通過參考隨后的示例性的實(shí)施方式的詳細(xì)說明并結(jié)合閱讀附圖，本發(fā)明本身以及最佳的使用模式可以更好地理解。其中

圖1描述了根據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施方式的一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)以及相應(yīng)光學(xué)二極管和前置放大器電子設(shè)備圖解實(shí)現(xiàn)，它們可用于檢測(cè)作為本發(fā)明一部分的凸起首標(biāo)特征。
圖2是對(duì)作為本發(fā)明一部分的凸起首標(biāo)特征序列進(jìn)行解碼所必須執(zhí)行的功能的示意圖。
圖3描述了凸起特征類型以及根據(jù)圖2的特征反射光的電子檢測(cè)所產(chǎn)生波形。
圖4描述了一個(gè)由圖1和圖2中的系統(tǒng)所檢測(cè)的凸起音調(diào)模式以指示編碼字段的開始并產(chǎn)生恒定頻率的數(shù)據(jù)檢測(cè)時(shí)鐘信號(hào)。
圖5描述了雙層介質(zhì)的一個(gè)五音調(diào)周期長(zhǎng)度。它與圖4中的音調(diào)模式共同形成一個(gè)地址標(biāo)記。這使得圖2中的系統(tǒng)將其計(jì)數(shù)器校準(zhǔn)到與凸起軌道地址和接著此地址標(biāo)記的扇區(qū)地址特征相對(duì)應(yīng)。
圖6A-6J表示扇區(qū)地址數(shù)位0到9的徑向?qū)R5取2編碼使得1)每個(gè)編碼數(shù)位將具有和相反極性抖動(dòng)相同的數(shù)目，并且2)使得對(duì)所期望的模式此編碼永遠(yuǎn)不會(huì)由于相鄰軌道干擾而導(dǎo)致檢測(cè)信號(hào)的衰減。這是由于所有凹槽的模式都相同，并且與凹槽垂直對(duì)齊。
圖7表示軌道地址數(shù)位0到9的徑向?qū)R5取2編碼使得1)每個(gè)地址位以及編碼數(shù)位(包括9到0)之間的常規(guī)順序變換都具有與相反極性抖動(dòng)相同的數(shù)目，并且2)使得編碼在變換時(shí)的改變不會(huì)由于相鄰軌道干擾而導(dǎo)致所期望模式的檢測(cè)信號(hào)的衰減。
圖8表示了一個(gè)利用一對(duì)并排的較小直徑光點(diǎn)控制雙層介質(zhì)的例子。它1)允許根據(jù)凹槽邊緣處的陡強(qiáng)度梯度定義凹槽的陡沿，并且2)允許光點(diǎn)對(duì)的高分辨率抖動(dòng)，以高抖動(dòng)密度對(duì)抖動(dòng)標(biāo)記精確編碼以使首標(biāo)盡可能短。
1.檢測(cè)首標(biāo)圖1是一個(gè)示意圖，它表示了一個(gè)在光盤12記錄信息并從中再現(xiàn)信息的光學(xué)系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)10包括一個(gè)半導(dǎo)體激光器16，它發(fā)射激光透過準(zhǔn)直透鏡18并透過光束分離器20。光束分離器20將光分離使得一部分光繼續(xù)到達(dá)光盤12，其余部分前進(jìn)到光學(xué)系統(tǒng)10的檢測(cè)器部分。投射到光盤12的那部分光透過物鏡聚焦到一點(diǎn)，使其強(qiáng)度足夠大以從光盤12的表面反射回來并再次透過物鏡，然后從光束分離器20的一面鏡片反射到檢測(cè)器24。檢測(cè)器24以及與檢測(cè)器24相連的放大器26，對(duì)從激光器中接收到的以及從光盤12反射回的光進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)換成導(dǎo)線28中的電信號(hào)。
導(dǎo)線28中的反射性信號(hào)僅包含一個(gè)非恒定波形。首標(biāo)信息即在該波形中。首標(biāo)信息由四部分組成一個(gè)同步字段，即音調(diào)；一個(gè)常數(shù)字段，它與同步字段的尾部相結(jié)合給出首標(biāo)的確切起始位置；一個(gè)十進(jìn)制編碼的扇區(qū)地址和一個(gè)十進(jìn)制編碼的軌道地址。
導(dǎo)線28中的反射性信號(hào)到達(dá)圖2框圖中所示的信號(hào)解碼器30中。所解碼信號(hào)的目的是恢復(fù)扇區(qū)和軌道地址，并將這些地址傳送給微處理器46。
具體地，對(duì)導(dǎo)線28中的反射性信號(hào)進(jìn)行分離并饋送給音調(diào)檢測(cè)器32和鎖相振蕩器(PLO)以及數(shù)據(jù)分離器34。音調(diào)檢測(cè)器32從盤上檢測(cè)特殊凸起音調(diào)模式的存在，它向首標(biāo)門發(fā)生器36通知首標(biāo)的開始。首標(biāo)門發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)寬度與首標(biāo)信息的額定長(zhǎng)度相等的脈沖。
來自首標(biāo)門發(fā)生器36中的首標(biāo)門脈沖控制PLO和數(shù)據(jù)分離器32以開始處理來自導(dǎo)線28中反射性信號(hào)的數(shù)據(jù)。PLO產(chǎn)生一個(gè)與同步字段中的音調(diào)鎖相的檢測(cè)時(shí)鐘，該同步字段是首標(biāo)中的最開始部分。
數(shù)據(jù)分離器使用來自PLO的檢測(cè)時(shí)鐘以解碼來自導(dǎo)線28中反射性信號(hào)的1和0數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分離器通過查看在檢測(cè)時(shí)鐘正跳變時(shí)反射信號(hào)是否大于一個(gè)閾值來完成此工作。如果該值低于閾值電平則數(shù)據(jù)分離器在正檢測(cè)時(shí)鐘跳變時(shí)輸出檢測(cè)到的數(shù)據(jù)位0，否則輸出位1。檢測(cè)到的數(shù)據(jù)與檢測(cè)時(shí)鐘同步用于以后的解碼。
然后檢測(cè)時(shí)鐘和檢測(cè)數(shù)據(jù)前進(jìn)到地址標(biāo)記檢測(cè)器42、扇區(qū)地址檢測(cè)器38和軌道地址檢測(cè)器40中。地址標(biāo)記檢測(cè)器42確定編碼扇區(qū)和軌道數(shù)據(jù)的起始位置，扇區(qū)地址檢測(cè)器38測(cè)定正在讀取哪個(gè)扇區(qū)地址，軌道地址檢測(cè)器40確定正在讀取哪個(gè)軌道。地址標(biāo)記檢測(cè)器42啟動(dòng)定時(shí)門發(fā)生器44，該發(fā)生器選定哪些檢測(cè)到的數(shù)據(jù)位是扇區(qū)信息并且哪些檢測(cè)到的數(shù)據(jù)位是軌道信息。最后將來自扇區(qū)地址檢測(cè)器38和軌道地址檢測(cè)器40的解碼的位傳送給微處理器46，該微處理器處理信號(hào)并通過適當(dāng)?shù)难b置給用戶提供適當(dāng)?shù)妮敵觥?br> 圖3說明了可容許的首標(biāo)標(biāo)記組合，它們可在光學(xué)介質(zhì)12中找到并表示成凸起首標(biāo)模式14。圖3還表示了由這些模式所得的電信號(hào)。圖3A特別說明了一種雙層介質(zhì)，它具有相等的平臺(tái)和凹槽間距并具有垂直于凹槽方向上的凹槽抖動(dòng)的所有可容許組合。注意在此圖中假定凹槽是在控制寫過程中控制，盡管平臺(tái)可以使用另一種控制過程。圖3B說明了一個(gè)采樣信號(hào)和一個(gè)檢測(cè)電平，它們對(duì)應(yīng)于圖3A中的激光點(diǎn)后的軌道中抖動(dòng)偏轉(zhuǎn)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
2.控制寫首標(biāo)在最佳實(shí)施方式中，對(duì)雙層介質(zhì)的控制滿足如下要求首先，光學(xué)介質(zhì)的平臺(tái)和凹槽部分都要盡可能地平坦以最小化任何寄生表面噪音。其次，扇區(qū)(或軌道加上每個(gè)軌道的扇區(qū)數(shù))位置信息應(yīng)在控制過程中編碼使得它在讀光點(diǎn)定位于平臺(tái)或凹槽時(shí)能夠被讀出。最后，受控首標(biāo)數(shù)據(jù)不能使推拉式位置錯(cuò)誤信號(hào)畸變或偏移致使它將檢測(cè)到的軌道中心錯(cuò)誤地移到相鄰的軌道。
對(duì)凹槽的控制是通過在主基底上噴一層均勻的光刻膠而完成的。光刻膠然后由來自諸如激光器的光源的照明模式的同時(shí)旋轉(zhuǎn)和平移密集地曝光而產(chǎn)生螺旋型凹槽。然后對(duì)曝光的光刻膠進(jìn)行顯影，直到基底。光刻膠和基底的頂部都可以做得非常平坦，這樣不會(huì)產(chǎn)生多少噪音。只有平臺(tái)和凹槽之間的槽壁將引起噪音，這是由于它們受到光刻膠曝光敏感度的變化和曝光點(diǎn)強(qiáng)度的變化。通過使作為垂直于凹槽的距離的函數(shù)的光的梯度非常大，可以使凹槽邊緣較少依賴于這些光刻膠和光級(jí)變化。
梯度在理論上由一給定曝光寬度的衍射限制強(qiáng)度分布(Airy點(diǎn))確定。所以，如果一信號(hào)曝光點(diǎn)用于曝光雙層介質(zhì)主板上的凹槽，則它不能隨便使強(qiáng)度梯度更陡。粗劣限定的凹槽邊緣的結(jié)果就是“凹槽噪音”?？梢酝ㄟ^用圖8中所示的兩個(gè)或更多徑向相鄰的直徑較小的光點(diǎn)來曝光介質(zhì)以緩和這個(gè)問題。
用于建造實(shí)際介質(zhì)基底的模型就從此主基底布局復(fù)制?？刂破脚_(tái)和凹槽的原則為本專業(yè)熟練的技術(shù)人員所共知，并不代表本發(fā)明所提出的優(yōu)點(diǎn)。
抖動(dòng)軌道方法用于編碼每個(gè)扇區(qū)首標(biāo)中的信息。當(dāng)使用聲光調(diào)制器控制凹槽時(shí)，照明模式徑向偏轉(zhuǎn)以產(chǎn)生抖動(dòng)標(biāo)記?？梢杂霉庹{(diào)制與偏轉(zhuǎn)一起來控制抖動(dòng)標(biāo)記的形狀。抖動(dòng)軌道方法的特點(diǎn)是它在將平臺(tái)相對(duì)于額定凹槽中心放置在凹槽中，同時(shí)將凹槽相對(duì)于額定平臺(tái)中心放置在平臺(tái)中。其結(jié)果就是當(dāng)跟蹤雙層介質(zhì)中的平臺(tái)或凹槽時(shí)可以檢測(cè)到抖動(dòng)軌道信息。
在設(shè)計(jì)雙層介質(zhì)時(shí)有兩個(gè)基本的變量，凹槽深度和抖動(dòng)相對(duì)于軌道中心的距離。凹槽深度必須從產(chǎn)生可靠的推拉位置錯(cuò)誤信號(hào)的深度范圍中選擇。凹槽深度還必須從給出用戶數(shù)據(jù)可接受的對(duì)相鄰軌道串音信號(hào)的消除的深度范圍中選擇?？梢哉{(diào)整平臺(tái)進(jìn)入凹槽或凹槽進(jìn)入平臺(tái)的抖動(dòng)量以給出一個(gè)適當(dāng)?shù)亩秳?dòng)檢測(cè)信號(hào)，即，大量減少發(fā)生抖動(dòng)處的反射光。
本最佳實(shí)施方式中的抖動(dòng)標(biāo)記用作一種類型的脈位調(diào)制(PPM)，但不僅限于此方法。對(duì)于PPM數(shù)據(jù)編碼，回讀脈沖在時(shí)間上相對(duì)于其它相似脈沖的中心是記錄在介質(zhì)上的信息。在這種情況下標(biāo)記的中心用于保持時(shí)鐘與編碼數(shù)據(jù)的同步并且同時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)。如圖3B中所示，抖動(dòng)為“1”，不抖動(dòng)為“0”。
抖動(dòng)位的編碼使用三種條件第一種是向外徑(OD)軌道偏轉(zhuǎn)，向內(nèi)徑(ID)軌道偏轉(zhuǎn)和無偏轉(zhuǎn)。軌道抖動(dòng)利用圖1中所示的反射檢測(cè)通道來檢測(cè)。這樣不可能區(qū)分抖動(dòng)的ID和OD偏轉(zhuǎn)方向。因?yàn)闄z測(cè)通道不可能區(qū)別ID和OD抖動(dòng)，抖動(dòng)方向可用于保證推拉位置錯(cuò)誤信號(hào)的平均平衡。
更好地，OD方向和ID方向抖動(dòng)的數(shù)目和持續(xù)時(shí)間應(yīng)在大約幾個(gè)微秒內(nèi)平衡到零以使伺服信號(hào)平均不被干擾。
3.編碼首標(biāo)信息在最佳實(shí)施方式中，編碼雙層介質(zhì)上的首標(biāo)信息滿足如下要求。首先，使用ID和OD抖動(dòng)的碼字應(yīng)平均到零使得沒有推拉位置錯(cuò)誤信號(hào)訛誤。其次，首標(biāo)的編碼應(yīng)精確標(biāo)識(shí)扇區(qū)的起始時(shí)間(或空間)位置。第三，首標(biāo)的編碼應(yīng)相對(duì)于所有其他扇區(qū)唯一地標(biāo)識(shí)每個(gè)扇區(qū)。第四，首標(biāo)的編碼應(yīng)按照反作用于相鄰軌道上的每個(gè)標(biāo)記的類型和位置使標(biāo)記相鄰軌道干擾的標(biāo)記數(shù)量最小。最后，此編碼應(yīng)具有冗余能力使得在出現(xiàn)介質(zhì)缺陷和噪聲時(shí)能完成適當(dāng)?shù)目煽拷獯a。
最佳實(shí)施方式中的扇區(qū)首標(biāo)在結(jié)構(gòu)上類似于常規(guī)的130mm標(biāo)準(zhǔn)ISO可重寫光學(xué)介質(zhì)的首標(biāo)。它如下所示數(shù)據(jù)Sync AM S S T T T T S S T T T T S S T T T TPLO時(shí)鐘位40 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5其中，Sync，AM，S和T分別為一個(gè)40個(gè)時(shí)鐘周期的同步標(biāo)記，一個(gè)5個(gè)時(shí)鐘周期的地址標(biāo)記，一個(gè)作為一多數(shù)位字一部分的5個(gè)時(shí)鐘周期的扇區(qū)地址位，以及一個(gè)作為一多數(shù)位字一部分的5個(gè)時(shí)鐘周期的軌道地址位。
一個(gè)軌道定義為盤片的一圈，使得從一個(gè)相鄰軌道到另一道只有軌道地址改變。每一徑向?qū)R的行的扇區(qū)號(hào)將相同，并且這樣由于沒有徑向模式改變不會(huì)受到太多的相鄰軌道干擾。軌道地址數(shù)也將徑向?qū)R，但將不改變從軌道到軌道的編碼。這樣將不得不完成這種軌道地址數(shù)位編碼以最小化相鄰軌道干擾的影響。與軌道地址部分相比，把扇區(qū)位置地址分離為軌道和每個(gè)軌道的扇區(qū)地址允許更有效地編碼每個(gè)軌道的扇區(qū)地址。這種分離對(duì)于最佳實(shí)施方式的功能是任選的。
扇區(qū)和軌道地址是三重編碼的，并且通過多數(shù)表決解碼以獲得所要求的關(guān)于缺陷的可靠性。如果一個(gè)SSTTTT地址的失敗率為P，則此三重冗余模式的失敗率為P平方。有趣的是，Sync字段的上升沿和下降沿，一個(gè)是常數(shù)到音調(diào)信號(hào)，一個(gè)是音調(diào)到常數(shù)信號(hào)，都能用于生成扇區(qū)定時(shí)的開始。結(jié)果得到地址標(biāo)記的雙重冗余。在本系統(tǒng)中此同步字段(Sync)為圖4中所示的NID和NOD偏轉(zhuǎn)，圖4為一同步編碼的示意圖。根據(jù)本發(fā)明，此模式由音調(diào)檢測(cè)器用來檢測(cè)首標(biāo)的開始，并且由鎖相振蕩器(PLO)用來產(chǎn)生鎖相檢測(cè)時(shí)鐘。這里，N選定為40以允許有適當(dāng)?shù)臅r(shí)間來檢測(cè)首標(biāo)和PLO鎖定。注意由于從軌道到軌道的所有信息都是相同的，在同步字段中沒有相鄰軌道干擾。
地址標(biāo)記(AM)由五個(gè)連續(xù)的不具有抖動(dòng)標(biāo)記的檢測(cè)時(shí)鐘周期組成，如圖5所示，圖5是雙層介質(zhì)首標(biāo)的AM編碼的原理性說明。AM的使用使得能檢測(cè)Sync字段的下降沿以確定扇區(qū)的開始。注意由于從軌道到軌道的所有信息都是相同的，在AM字段中沒有相鄰軌道干擾。
扇區(qū)號(hào)信息以十進(jìn)制數(shù)位編碼。每一數(shù)位使用五個(gè)連續(xù)的首標(biāo)碼位，如圖6A-6J中所示。圖6A-6J分別是雙層介質(zhì)首標(biāo)的數(shù)碼0到9的扇區(qū)號(hào)編碼的原理性說明。而且，此格式要求一個(gè)軌道為一完整圈并且扇區(qū)首標(biāo)信息從軌道到軌道徑向?qū)R。注意由于從軌道到軌道的所有信息都是相同的，在扇區(qū)地址字段中沒有相鄰軌道干擾。
扇區(qū)號(hào)代碼為五取二碼。其意圖是使用最大似然檢測(cè)以檢測(cè)碼字。而且，最大似然檢測(cè)可以通過在首標(biāo)時(shí)鐘位置處對(duì)信號(hào)的幅值采樣并將五個(gè)具有最大值的幅值中的兩個(gè)幅值定義為1來實(shí)現(xiàn)。最大似然檢測(cè)使任何剩余的相鄰軌道干擾的影響最小。
SS數(shù)位的編碼允許每個(gè)數(shù)位具有十個(gè)不同值中的一個(gè)值，這樣能編碼的扇區(qū)數(shù)為10*10＝100，這足以編碼盤片的一圈中的扇區(qū)號(hào)。
表I說明了扇區(qū)十進(jìn)制數(shù)位碼出現(xiàn)的方式表1.扇區(qū)M＋N的多數(shù)位扇區(qū)號(hào)編碼M+00+10+20+30+40+50 ...etc.
S SS SS SS SS SS SN ------------------00 01 02 03 04 05 010 11 12 13 14 15 120 21 22 23 24 25 2
30 31 32 33 34 35 340 41 42 43 44 45 450 51 52 53 54 55 560 61 62 63 64 65 670 71 72 73 74 75 780 81 82 83 84 85 890 91 92 93 94 95 9用十進(jìn)制數(shù)位對(duì)軌道號(hào)信息進(jìn)行編碼。每一數(shù)位使用五個(gè)連續(xù)的首標(biāo)碼位，如圖7中所示。圖7是一個(gè)雙層介質(zhì)首標(biāo)的數(shù)碼0到9的軌道號(hào)編碼的示意圖。此格式要求一個(gè)軌道為一完整圈并且軌道首標(biāo)信息從軌道到軌道徑向?qū)R。注意由于從軌道到軌道的所有信息都是不同的，在軌道地址字段中沒有相鄰軌道干擾。
軌道號(hào)代碼也是五取二碼。同樣，其意圖也是使用最大似然檢測(cè)以檢測(cè)碼字。而且相鄰軌道信號(hào)與所期望的信號(hào)構(gòu)造性相加，即在幅值上0變低而1變高。于是，這使得信噪比不會(huì)由于相鄰軌道干擾而損失。
對(duì)TTTT編碼中第二，第三和第四個(gè)數(shù)位的編碼允許這些位置中的每個(gè)實(shí)際上有5個(gè)值，而不是10個(gè)。這樣，能編碼的軌道數(shù)為5*5*5*10＝1250，這足以編碼一個(gè)典型的帶狀區(qū)域記錄介質(zhì)上的所有軌道。表II說明了軌道十進(jìn)制數(shù)位碼出現(xiàn)的方式表II扇區(qū)M＋N的多數(shù)位軌道號(hào)編碼
M+00+10+20+30+40 +50...etc.
T T T TT T T TT T T TT T T TT T T TT T T TN ------------------------------------------00 0 0 00 0 2 00 0 4 00 0 6 00 0 8 00 2 0 010 0 0 10 0 2 10 0 4 10 0 6 10 0 8 10 2 0 120 0 0 20 0 2 20 0 4 20 0 6 20 0 8 20 2 0 230 0 0 30 0 2 30 0 4 30 0 6 30 0 8 30 2 0 340 0 0 40 0 2 40 0 4 40 0 6 40 0 8 40 2 0 450 0 0 50 0 2 50 0 4 50 0 6 50 0 8 50 2 0 560 0 0 60 0 2 60 0 4 60 0 6 60 0 8 60 2 0 670 0 0 70 0 2 70 0 4 70 0 6 70 0 8 70 2 0 780 0 0 80 0 2 80 0 4 80 0 6 80 0 8 80 2 0 890 0 1 90 0 3 90 0 5 90 0 7 90 1 9 90 2 1 9------------------------------------------盡管參照最佳實(shí)施方式特別說明和描述本發(fā)明，但是必須理解的是，本專業(yè)熟練的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的精神和范疇的情況下，可以作出各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，包括一個(gè)具有規(guī)則周期模式的平臺(tái)和凹槽的平坦基底，每個(gè)平臺(tái)和凹槽具有大致相等的寬度；加到所述平臺(tái)和凹槽中的信息抖動(dòng)標(biāo)記，對(duì)于每個(gè)抖動(dòng)標(biāo)記和對(duì)于沿所述凹槽的路徑中對(duì)第一側(cè)和或第二側(cè)偏移相同幅度的固定量；所述凹槽的凹槽深度；沿所述凹槽方向的抖動(dòng)標(biāo)記偏轉(zhuǎn)距離，其中所述凹槽深度和所述抖動(dòng)標(biāo)記偏轉(zhuǎn)距離被選定來從回放時(shí)檢測(cè)到的所述抖動(dòng)標(biāo)記中給出可用的反射性信號(hào)幅值，并且在回放時(shí)當(dāng)從所述凹槽反射的衍射光分布由常規(guī)的推/拉式位置錯(cuò)誤檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到時(shí)，它們被選定來給出一個(gè)足夠的位置錯(cuò)誤信號(hào)；第一和第二抖動(dòng)標(biāo)記編碼，其中至少一個(gè)抖動(dòng)標(biāo)記編碼指示一段凹槽或平臺(tái)的物理位置以區(qū)別于其它段的凹槽或平臺(tái)，在具有或不具有抖動(dòng)標(biāo)記的抖動(dòng)位置處，在每個(gè)凹槽中或?qū)σ唤M凹槽中的所有凹槽中，所述抖動(dòng)位置垂直于所述凹槽的方向?qū)R；第二抖動(dòng)標(biāo)記編碼與所述第一抖動(dòng)標(biāo)記編碼相對(duì)，使得所述檢測(cè)系統(tǒng)到一相鄰凹槽的偏轉(zhuǎn)不同時(shí)相互移動(dòng)；多個(gè)第一和第二抖動(dòng)標(biāo)記偏轉(zhuǎn)延伸一小段凹槽使得推/拉式位置錯(cuò)誤信號(hào)在一給定的平均值內(nèi)不會(huì)偏差到指示一個(gè)垂直于所述凹槽方向的錯(cuò)誤的中心位置。
2.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于凹槽為圓形，并且基底為盤片。
3.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于凹槽為螺旋形，并且基底為盤片。
4.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于凹槽為直線形，且基底為矩形。
5.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于基底上涂覆一層磁性超級(jí)分辨率磁光記錄膜。
6.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于凹槽深度主要由來自相變記錄膜中的反射性標(biāo)記的相鄰軌道干擾的最小量決定。
7.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于凹槽深度主要由來自一次燒寫膜中的反射性標(biāo)記的相鄰軌道干擾的最小量決定。
8.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于凹槽深度主要由來自磁光記錄膜中的磁性標(biāo)記的相鄰軌道干擾的最小量決定。
9.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于抖動(dòng)標(biāo)記信息是利用存在(1)或不存在(0)來自抖動(dòng)標(biāo)記的回讀信號(hào)幅值的改變而編碼，該抖動(dòng)標(biāo)記具有可變長(zhǎng)度并位于介質(zhì)上的特定位置。
10.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于抖動(dòng)標(biāo)記信息是利用單個(gè)抖動(dòng)標(biāo)記的回讀信號(hào)彼此之間的中心位置而編碼。
11.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于抖動(dòng)標(biāo)記信息是利用抖動(dòng)標(biāo)記相對(duì)于其他抖動(dòng)標(biāo)記的回讀信號(hào)的上升沿和下降沿而編碼。
12.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于抖動(dòng)標(biāo)記編碼要和同步檢測(cè)通道一起用于對(duì)扇區(qū)和/或軌道地址信息進(jìn)行解碼。
13.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于使用一種M取N碼，其中M大于N，并且回讀檢測(cè)是通過讀取N個(gè)這樣的碼字而完成的這些碼字對(duì)應(yīng)于在每個(gè)碼字回讀抖動(dòng)標(biāo)記中心位置處的幅值最大的N個(gè)信號(hào)。
14.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于抖動(dòng)標(biāo)記編碼與同步檢測(cè)通道一起用于對(duì)抖動(dòng)標(biāo)記模式中的扇區(qū)或軌道地址信息或者二者進(jìn)行解碼，該抖動(dòng)標(biāo)記模式包括一個(gè)徑向?qū)R的抖動(dòng)標(biāo)記音調(diào)模式，用于相位同步一個(gè)數(shù)據(jù)通道時(shí)鐘，該時(shí)鐘將與隨后的數(shù)據(jù)抖動(dòng)標(biāo)記位置對(duì)齊；一個(gè)地址標(biāo)記特征，用于確定哪個(gè)通道時(shí)鐘周期位于抖動(dòng)標(biāo)記數(shù)據(jù)第一位的位置處；一個(gè)同步解碼抖動(dòng)標(biāo)記序列，用于確定介質(zhì)上的唯一的扇區(qū)地址。
15.權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于對(duì)同步、地址標(biāo)記和數(shù)據(jù)信息冗余地編碼，使得在介質(zhì)出現(xiàn)缺陷時(shí)能可靠地確定扇區(qū)地址。
16.根據(jù)權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于平臺(tái)和凹槽的寬度大約為在回放時(shí)用以檢測(cè)所述基底特征的激光光點(diǎn)的激光的全部寬度的半個(gè)最大值。
17.根據(jù)權(quán)利要求1中的介質(zhì)，其特征在于抖動(dòng)標(biāo)記沿所述凹槽的偏轉(zhuǎn)的長(zhǎng)度至少為在回放時(shí)用于讀取所述標(biāo)記的激光最大全部寬度的一半。
18.一種用于控制雙層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)具有低噪聲的方法，包括在所述光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的主基底上加上一層厚度一致的光刻膠；使用兩個(gè)或更多并排的衍射限制的、聚焦的激光光點(diǎn)對(duì)所述光刻膠曝光以限定凹槽和抖動(dòng)標(biāo)記位置，這些光點(diǎn)的排列使得所有點(diǎn)中心之間的直線與將要形成的所述凹槽的方向垂直；曝光所述光刻膠直至到達(dá)所述主基底，使得來自所述激光光點(diǎn)的一個(gè)陡的光強(qiáng)度梯度限定所述凹槽的邊緣；對(duì)所述曝光的光刻膠進(jìn)行顯影，使得頂部表面平臺(tái)由所述光刻膠的未曝光的表面限定，所述凹槽的底部表面由主基底限定，并使得槽壁的邊盡量陡滑，從而形成主光刻膠布局；復(fù)制所述主光刻膠布局以形成基底用于制造所述光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的基底。
全文摘要
雙層光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，包括一個(gè)平坦的基底，其上刻有由寬度大致相同的平臺(tái)和凹槽組成的模式。將第一和第二類型的信息抖動(dòng)標(biāo)記加入到這些平臺(tái)和凹槽中。在凹槽中提供了凹槽的深度。凹槽深度和抖動(dòng)標(biāo)志偏轉(zhuǎn)距離都用于從回放時(shí)檢測(cè)到的抖動(dòng)標(biāo)記中給出可用的反射性信號(hào)。此外，還提供了使用第一和第二抖動(dòng)標(biāo)記的編碼以標(biāo)識(shí)一段凹槽或平臺(tái)的物理位置區(qū)別于其它各段凹槽或平臺(tái)。
文檔編號(hào)G11B7/26GK1146043SQ96107989
公開日1997年3月26日 申請(qǐng)日期1996年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月28日
發(fā)明者卡爾·貝爾塞 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司