Патент на изобретение №2295164

(54) ДИСКОВЫЙ НОСИТЕЛЬ ЗАПИСИ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАРЕЗКИ И ПРИВОД ДИСКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к оптическому диску, на котором заранее сформирована спиральная дорожка с качанием в виде канавки и/или площадки, вдоль которой осуществляют запись данных. Канавка выполнена с качанием в виде последовательности заранее определенных модулей сигнала, каждый из которых состоит из части бита ЧМН информации, основанной на форме сигнала, получаемого в результате ЧМН модуляции бита информации, и части одиночной частоты, основанной на форме сигнала одиночной частоты. В ЧМН модуляции используются две различные частоты, первая из которых совпадает с одиночной частотой и вторая отличается от одиночной частоты. Эти различные частоты выбраны в таком соотношении, что каждая из них составляет четное количество качаний и нечетное количество качаний поочередно в течение заранее определенного цикла. Этим обеспечивается ускорение синхронизации и стабильная работа привода диска. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 27 ил., 3 табл.

Область техники

Настоящее изобретение относится в общем к дисковому носителю записи, такому, как оптический диск, устройству нарезки, предназначенному для использования при производстве дискового носителя записи, и приводу диска, предназначенному для записи и/или воспроизведения данных на дисковый носитель записи и/или с него, и более конкретно к дисковому носителю записи, содержащему дорожку с качанием, сформированную на нем в виде предварительно размеченной канавки.

Уровень техники

Для записи данных на оптическом диске, который представляет собой дисковый носитель записи, для формирования дорожки записи необходимо использовать средство направления. С этой целью на оптическом диске заранее формируют предварительно размеченные канавки, и в качестве дорожки записи используют саму канавку или площадку, имеющую трапецеидальное поперечное сечение, между заранее сформированными канавками.

Для обеспечения возможности записи данных в заданном положении на дорожке записи на оптический диск такого типа должна быть записана информация адреса. В некоторых случаях такую информацию адреса записывают на оптический диск с использованием техники качания дорожки. При этом на оптическом диске производят предварительную разметку дорожки записи в виде, например, предварительно размеченной канавки так, чтобы боковые стенки предварительно размеченной канавки были соответствующим образом изогнуты для записи данных адреса. При этом для записи информации на оптический диск или воспроизведения с него, адрес, в котором должны быть записаны данные, или из которого требуется считывать данные, можно считывать с использованием информации качания, получаемой в виде поступающего обратно света, и эти данные могут быть записаны в требуемом положении или могут быть считаны из требуемого положения без необходимости предварительной записи данных, обозначающих адрес, или подобной информации, в виде, например, выемок (питов) на дорожке записи.

Благодаря дополнительной записи информации адреса в виде дорожки с качанием, отпадает необходимость определять отдельную область адреса на дорожке и записывать адрес в такой области адреса в виде данных, записываемых в виде, например, выемок. Поэтому, действительная емкость оптического диска, используемая для записи данных, может быть увеличена за счет использования пространства, занимаемого областью адреса, необходимость в которой, таким образом, отпадает.

Информация абсолютного времени (адреса), представленная в такой канавке с качанием, называется ATIP (абсолютное время в предварительно размеченной дорожке) или ADIP (адрес в предварительно размеченной дорожке).

Оптические диски, на которых сформирована такая канавка с качанием, включают диски CD-R (компакт-диск с возможностью записи), CD-RW (компакт-диск с возможностью перезаписи), DVD-R, CD-RW, DVD+RW (универсальные цифровые диски с различными форматами записи) и т.д. Однако способы записи дополнительной информации адреса в виде качания канавки отличаются для разных типов оптических дисков.

В дисках CD-R и CD-RW качание канавки формируется в соответствии с сигналом, генерируемым с использованием ЧМ (FM) модуляции (частотной модуляции) информации адреса.

Информацию ATIP, записываемую в дорожке с качанием, сформированной на дисках CD-R/CD-RW, подвергают двухфазной модуляции перед ЧМ модуляцией, как показано на фиг.1. Более конкретно, двухфазная модуляция производится таким образом, что данные ATIP, такие, как адрес, или подобная информация, при осуществлении двухфазной модуляции изменяют свое состояние между значениями “1” и “0” в каждом заранее определенном цикле, и отношение между средним количеством “1” и “0” равно 1:1, и при ЧМ модуляции данных ATIP генерируется сигнал качания со средней частотой 22,05 кГц.

Качание канавки, определяющей дорожку записи, осуществляется в соответствии с таким сигналом ЧМ модуляции.

В диске DVD-RW, который представляет собой версию диска DVD с возможностью перезаписи, запись в котором основана на изменении фазы сигнала, отражающегося от выемок, и в диске DVD-R, который представляет собой версию диска DVD с возможностью записи, данные на котором записывают на основе изменения органического красителя, канавки G с качанием размечают во время выполнения предварительного форматирования диска, и предварительно сформированные выемки LPP формируют на площадках между канавками G, как показано на фиг.2.

В этом случае канавку с качанием используют для управления вращением диска и генерирования главных тактовых импульсов записи или для выполнения аналогичных функций, а предварительно сформированные на площадках выемки используются для определения точного положения записи в битах и для записи различной информации о диске, такой, как предварительно сформированный адрес и т.д. В этом случае участки информации адреса записывают как предварительно сформированные на площадках выемки LPP, а не как качание канавки.

В дисках типа DVD-RAM, которые представляют собой версию диска DVD с возможностью записи, которая осуществляется на основе изменения фазы сигнала. Информацию, такую как адрес, записывают на диске в виде качания канавки с использованием фазовой модуляции (фазовой манипуляции ФМН (PSK).

На фигурах 3А-3С показана структура качания канавки, в которой записана информация на основе фазовой модуляции. Как показано на фиг.3А-3С, восемь качаний воспринимаются как один модуль ADIP. Каждое из качаний имеет фазовую модуляцию для положительного качания PW и отрицательного качания NW, которые выполняются попеременно в заранее определенном порядке, так, что модуль ADIP представляет структуру синхронизации или данные в виде “0” или “1”.

Следует отметить, что положительное качание PW представляет собой качание, ведущий край которого направлен к внутренней окружности диска, и отрицательное качание NW представляет собой качание, ведущий край которого направлен к внешней окружности диска.

На фиг.3А показана структура синхронизации (модуль синхронизации ADIP). В такой структуре синхронизации первые четыре качания (от WO до W3) представляют собой отрицательные качания NW и последние четыре качания (от W4 до W7) представляют собой положительные качания PW.

На фиг.3В показан модуль данных ADIP, который представляет данные “0”. В таком модуле данных ADIP ведущее качание W0 является отрицательным NW и используется как синхронизация бита, после него следуют три качания от W1 до W3, которые являются положительными качаниями PW, и последние четыре качания включают два качания W4 и W5 в виде положительных качаний PW и два отрицательных качания NW, качания W6 и W7. Такой модуль данных ADIP представляет данные “0”.

На фиг.3С показан модуль данных ADIP, который представляет данные “1”. В этом модуле данных ADIP ведущее качание WO представляет собой отрицательное качание NW и используется в качестве синхронизации бита, после него следуют три качания от W1 до W3, которые являются положительными качаниями PW, и последние четыре качания включают два качания W6 и W7, которые являются отрицательными качаниями NW, и два качания W6 и W7, которые являются положительными качаниями PW. Такой модуль данных ADIP представляет данные “1”.

Эти модули ADIP вместе представляют один бит канала, и заранее определенное количество таких модулей ADIP представляют адрес или подобную информацию. Однако вышеописанные технологии качания не являются предпочтительными по следующим причинам:

Во-первых, в случае, когда качание канавки формируют в соответствии с ЧМ модулированными данными, как в дисках CD-R и CD-RW, такт качания соседней дорожки приводит к изменению фазы колебаний ЧМ сигнала. Таким образом, при уменьшении шага между дорожками невозможно обеспечить хорошее воспроизведение адреса, записанного в виде данных ATIP. Другими словами, качания, сформированные на основе данных ЧМ модуляции, невозможно использовать при уменьшении шага дорожек для повышения плотности записи.

Далее, в случае записи предварительно сформированных выемок на площадках, которая используется в дисках DVD-R и DVD-RW, предварительно сформированные на площадках выемки могут привести к возникновению перекрестной помехи в считываемом радиочастотном сигнале, что приводит к ошибкам данных, и при изготовлении (нарезке) оригинала диска требуется одновременно формировать канавки и предварительно сформированные на площадках выемки (изготовление оригинала диска должно производиться с использованием двух лучей лазера). Такая технология является относительно трудноосуществимой.

Кроме того, в случае, когда качание канавки производится в соответствии с ФМН данными, как в случае диска DVD-RW, радиочастотный компонент точки изменения фазы сигнала модуляции ФМН может образовывать перекрестные помехи со считываемым радиочастотным сигналом, что приводит к появлению критической ошибки.

Следует также отметить, что поскольку точка сдвига фазы ФМН имеет компонент с чрезвычайно высокой частотой, полоса основных частот системы обработки сигналов качания будет более широкой.

Сущность изобретения

В соответствии с этим, настоящее изобретение направлено на преодоление вышеописанных недостатков известного уровня техники, благодаря разработке нового и улучшенного дискового носителя записи, в котором осуществляется качание канавки с использованием способа качания, который пригоден для дисков повышенной емкости записи и обеспечивает улучшенные характеристики записи-считывания носителя записи, устройства нарезки, предназначенного для производства дискового носителя записи, и управления диска, совместимого с дисковым носителем записи.

Вышеуказанная цель может быть достигнута путем создания дискового носителя записи, на котором заранее формируется спиральная дорожка с качанием, выполненная в канавке, или на площадке, в которой записаны данные, в котором качание дорожки представляет собой последовательность заранее определенных модулей сигнала, каждый из которых состоит из части бита ЧМН (FSK) информации, соответствующей форме сигнала, получаемого в результате модуляции ЧМН (частотной манипуляции) бита информации, и части одиночной частоты, соответствующей форме сигнала с одной частотой.

Для вышеуказанного дискового носителя записи при модуляции ЧМН используют две различные частоты. Одна из частот совпадает с одиночной частотой, в то время как вторая частота отличается от одиночной частоты. Эти частоты находятся в таком соотношении друг с другом, что каждая из них содержит четное количество колебаний и нечетное количество колебаний поочередно в заранее определенном цикле. Например, значение второй частоты составляет 1,5 или 1/1,5 значения одиночной частоты.

В части бита ЧМН информации, период из 2-х колебаний одиночной частоты, соответствует одному биту канала, используемого в качестве информационного бита.

Длительность части бита ЧМН информации выбирают кратной целому числу периодов одиночной частоты. В заранее определенном модуле длительность части с одиночной частотой более чем приблизительно в 10 раз превышает длительность периода части бита ЧМН информации.

В соответствии с настоящим изобретением, целочисленное кратное заранее определенных модулей соответствует длительности времени в модуле записи данных, которые должны быть записаны на дорожке.

Значение тактовой частоты канала данных, предназначенных для записи на дорожку, представляет целочисленное кратное одиночной частоты. Значение используемой одиночной частоты выбирают между полосой частот сервоуправления при отслеживании дорожки и полосой частот считываемого сигнала.

Часть бита ЧМН информации формируется на основе формы колебаний, получаемых при ЧМН модуляции информационных битов в данных адреса. При модуляции ЧМН для части бита ЧМН информации используют две различные частоты. Эти частоты следуют одна за другой непрерывно по фазе в точке переключения с одной частоты на другую.

В соответствии с настоящим изобретением, модуляция ЧМН представляет собой модуляцию МНМС (MSK) (манипуляция с минимальным сдвигом). В части бита ЧМН информации, получаемой при модуляции МНМС бита информации, 4 периода колебаний частоты, используемой в качестве одиночной частоты, соответствуют одному биту канала, используемому в качестве информационного бита. В этом случае часть бита ЧМН информации, получаемая при модуляции МНМС бита информации, включает две различные частоты, из которых одна совпадает с одиночной частотой и вторая в х раз выше, чем одиночная частота. Период из 4-х колебаний включает период из четырех колебаний одной частоты и период из х колебаний второй частоты и трех колебаний одной частоты. Например, х=1,5.

Кроме того, вышеуказанные цели могут быть достигнуты с помощью устройства нарезки, включающего, в соответствии с настоящим изобретением:

– средство генерирования последовательности заранее определенных модулей сигналов, каждый из которых состоит из части сигнала, получаемой на основании модуляции ЧМН бита информации, и части сигнала с одиночной частотой,

средство генерирования сигнала управления на основе сигнала, поступающего от средства генерирования сигнала,

средство лазерного источника,

средство отклонения лазерного света, получаемого с помощью средства лазерного источника, на основе сигнала управления от средства генерирования сигнала управления, и

средство нарезки подложки путем излучения лазерного света на подложку диска через средство отклонения лазерного света, предназначенное для формирования на подложке диска дорожки с качанием, включающей последовательность заранее определенных модулей, каждый из которых состоит из части бита ЧМН информации, основанной на форме колебаний, получаемых при модуляции ЧМН бита информации, и части одиночной частоты, основанной на форме колебаний одиночной частоты.

Кроме того, вышеуказанная цель может быть достигнута с помощью привода диска для записи или воспроизведения данных на вышеуказанный дисковый носитель записи или с него, в соответствии с настоящим изобретением, причем такое устройство включает, в соответствии с настоящим изобретением:

средство головки, предназначенное для излучения света лазера на дорожку для генерирования сигнала поступающего обратно света,

средство выделения сигнала качания при качании дорожки из сигнала поступающего обратно света и

средство декодирования информации качания, предназначенное для демодуляции ЧМН сигнала качания для декодирования информации, представленной информационным битом.

Более конкретно, средство декодирования информации качания включает модуль воспроизведения тактовой частоты, предназначенный для генерирования с использованием ФАПС (PLL) (системы фазовой автоподстройки частоты), тактовой частоты воспроизведения сигнала качания на основе части одиночной частоты, демодулятор ЧМН, предназначенный для выполнения демодуляции ЧМН сигнала качания, соответствующего части бита ЧМН информации сигнала качания, для получения демодулированных данных, и декодер, предназначенный для декодирования требуемой информации, состоящей из бита информации из данных демодуляции, поступающих от демодулятора ЧМН.

Демодулятор ЧМН включает схему детектирования корреляции, предназначенную для осуществления демодуляции ЧМН, путем определения корреляции между сигналом качания и задержанным сигналом, получаемым при задержке сигнала качания на период тактовой частоты воспроизведения качания.

Демодулятор ЧМН включает также схему детектирования частоты, предназначенную для выполнения демодуляции ЧМН путем детектирования ряда фронтов подъема или фронтов падения сигнала качания, присутствующих в одном периоде тактовой частоты воспроизведения качания.

В случае, когда демодулятор ЧМН содержит вышеуказанную схему детектирования корреляции и схему детектирования частоты, декодер производит декодирование требуемой информации с использованием как данных демодуляции, получаемых в результате демодулирования с помощью схемы детектирования корреляции, так и данных, получаемых в результате демодуляции с помощью схемы детектирования частоты. В частности, декодер выполняет декодирование требуемой информации из результата логического произведения демодулированных данных, поступающих из схемы детектирования корреляции и из схемы детектирования частоты, когда работа ФАПС входит в блок воспроизведения тактовой частоты, и осуществляет декодирование требуемой информации из результата логического суммирования демодулированных данных из схемы детектирования корреляции и данных, поступающих из схемы детектирования частоты, при стабильной работе ФАПС в блоке воспроизведения тактовой частоты.

Декодер включает генератор стробирующих импульсов, предназначенных для генерирования сигнала стробирования для ФАПС при работе в блоке воспроизведения тактовой частоты на основе декодирования информации синхронизации, как одной из требуемых информации, и ФАПС функционирует на основе сигнала стробирования для обеспечения работы ФАПС, основываясь исключительно на части, соответствующей одиночной частоте сигнала качания.

Привод диска, в соответствии с настоящим изобретением, дополнительно включает средство сервоуправления шпинделем, предназначенное для осуществления сервоуправления шпинделем привода диска при использовании тактовой частоты воспроизведения качания, и средство генерирования тактовой частоты кодирования, синхронной с тактовой частотой воспроизведения качания, и которая должна использоваться для кодирования данных, предназначенных для записи.

Декодер информации качания также включает демодулятор МНМС, предназначенный для осуществления демодуляции МНМС сигнала с модуляцией МНМС, соответствующего части бита ЧМН информации сигнала качания для генерирования данных демодуляции. Демодулятор МНМС осуществляет демодуляцию сигнала МНМС в модулях по 4 периода частоты, которая является одиночной частотой, для получения сигнала модуляции.

Способ качания, принятый в настоящем изобретении, осуществляется таким образом, что дорожка с качанием формируется как последовательность заранее определенных модулей, каждый из которых включает часть бита ЧМН информации и часть одиночной частоты, основанной на форме колебаний одиночной частоты. То есть, поскольку модуляция ЧМН (МНМС) является фрагментарной, влияние перекрестных помех на качание будет незначительным. Кроме того, поскольку на площадке отсутствуют предварительно сформированные на площадке выемки, она не содержит разрывы, что исключает влияние разрывов площадки на данные, предназначенные для записи. Поскольку выемки на площадке не формируются, запись исходного диска может осуществляться с помощью одного луча. Кроме того, качание не содержит высокочастотные компоненты, как в случае применения ФМН.

Эти цели, а также другие цели, свойства и преимущества настоящего изобретения будут более понятны при чтении следующего ниже подробного описания лучшего способа осуществления настоящего изобретения при рассмотрении его совместно с прилагаемыми фигурами чертежей.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 изображено графическое пояснение принципа качания, основанного на ЧМ модуляции.

На фиг.2 – схематически формирование предварительно сформированных на площадке выемок.

На фигурах 3А, 3В и 3С показано представление информации с помощью качания канавки с фазовой модуляцией.

На фиг.4А изображен вид сверху первого варианта воплощения оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением, на котором сформированы канавки с качанием, и на фиг.4В изображен вид в перспективе части оптического диска.

На фиг.5 поясняется модуль качания оптического диска в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.6 поясняется часть бита ЧМН информации качания канавки оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.7 поясняется блок ЕСС оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.8 поясняется структура RUB (блока модуля записи).

На фигурах 9А и 9В поясняется структура адреса оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фигурах 10А и 10В поясняется структура адреса оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.11 представлена блок-схема устройства нарезки, используемого для производства оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.12 изображена блок-схема управления диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.13 изображена блок-схема схемы качания, включенная в привод диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.14 изображена блок-схема схемы детектирования корреляции, включенная в привод диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фигурах 15А-15G показаны формы колебаний, обозначающих моменты времени, в которые включается схема детектирования корреляции.

На фиг.16 изображена блок-схема схемы детектирования частоты, включенная в привод диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фигурах 17А-17Е показаны формы колебаний, с обозначением моментов времени, в которые включают схему детектирования частоты.

На фигурах 18А-18F поясняется МНМС поток качаний по второму варианту воплощения оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.19А-19С поясняется структура битов качания по второму варианту воплощения оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фигурах 20А и 20В поясняется блок адреса для RUB по второму варианту воплощения оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фигурах 21А-21С поясняется часть сигнала синхронизации по второму варианту воплощения оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фигурах 22А-22Е поясняется структура бита синхронизации по второму варианту воплощения оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фигурах 23А и 23В поясняется часть данных по второму варианту воплощения оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фигурах 24А-24С поясняется структура бита ADIP по второму варианту воплощения оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.25 изображена блок-схема демодулятора МНМС, используемого для второго варианта воплощения оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

На фигурах 26А и 26В поясняется демодуляция МНМС с использованием формы колебаний сигнала, наблюдаемой, когда длина (L) окна детектирования качания равна L=4.

На фигурах 27А и 27В поясняется демодуляция МНМС с использованием формы колебаний сигнала, наблюдаемой, когда длина (L) окна детектирования качания равна L=2.

Лучший способ осуществления изобретения

Настоящее изобретение будет описано ниже при рассмотрении его применения в оптическом диске, устройстве нарезки, предназначенном для использования при производстве оптического диска, и в приводе диска, предназначенном для записи и воспроизведения данных на оптический диск и с него.

Описание настоящего изобретения будет приведено в следующем порядке:

Первый вариант воплощения изобретения

1-1 Физические характеристики оптического диска

1-2 Способ качания

1-3 Устройство нарезки

1-4 Привод диска

Второй вариант воплощения:

2-1 Способ качания

2-2 Демодуляция

Первый вариант воплощения:

1-1 Физические характеристики оптического диска

Ниже будут описаны физические характеристики оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением, и дорожка с качанием, сформированная на оптическом диске.

Оптический диск, в соответствии с настоящим изобретением, входит, например, в категорию дисков, называемых диски “DVR (для записи данных и видеозаписи)”. В нем используется новый способ качания, предназначенный для дисков DVR. В Таблице 1 показаны типичные параметры первого варианта воплощения оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением.

Первый вариант воплощения оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой вариант, в котором используется способ записи на него данных с изменением фазы. Диск имеет диаметр 120 мм и толщину 1,2 мм. Такие диаметр и толщина оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением, аналогичны этим параметрам для дисков CD (компакт-диск) и DVD (универсальный цифровой диск).

Аналогично обычным дискам такого типа, первый вариант воплощения оптического диска содержит размеченные на нем вводную область, область программы и выходную область, считая от его внутренней окружности. Область информации, включающая эти области, по диаметру охватывает область в диапазоне от 44 мм до 117 мм.

Длина волны лазерного света, используемого для записи или воспроизведения данных, равна 405 нм. Лазер в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой так называемый синий лазер. Для фокусировки излучаемого на оптический диск лазерного света на слой записи сигнала оптического диска, используется линза объектива, имеющая числовую апертуру (NA) 0,85.

Шаг дорожки записи составляет 0,30 мкм, длина бита канала равна 0,086 мкм, и длина бита данных информации равна 0,13 мкм. Оптический диск имеет емкость 22,46 Гбайт для записи данных пользователя. Данные пользователя могут передаваться со средней скоростью 35 Мбит в секунду.

Данные записывают с помощью известного из уровня техники способа записи в канавку. А именно, канавки предварительно формируют, как дорожки записи на оптическом диске, и данные записывают в канавки.

На фиг.4А показан, в виде сверху, первый вариант воплощения оптического диска, в соответствии с настоящим изобретением. Оптический диск обозначен номером 100 ссылки. В таком оптическом диске 100 заранее форматируют рельефные выемки ЕР на самой внутренней стороне окружности, и канавку GV формируют в диапазоне, следующем после рельефных выемок ЕР в сторону внешней окружности, как показано на чертеже. Канавку GV формируют по спирали от внутренней окружности по направлению к внешней окружности оптического диска. Следует отметить, что в другом варианте воплощения канавка GV может быть сформирована в концентричных окружностях. Качания такой канавки GV представляют физические адреса.

На фиг.4В показан схематический вид в перспективе части оптического диска. Оптический диск обозначен здесь номером 1 ссылки. Как показано на чертеже, оптический диск 1 содержит сформированную на нем канавку GV. Боковая стенка канавки GV выполнена с качанием, которое соответствует информации адреса или подобной информации, то есть, соответствует сигналу, генерируемому на основании адреса или подобной информации. Площадка L расположена между двумя соседними канавками GV. Данные записывают в канавку GV, как указано выше. То есть, канавка GV служит в качестве дорожки записи. Следует отметить, что в качестве альтернативы, данные могут быть записаны на площадке L, которая в таком случае используется как дорожка записи, или как в канавке GV, так и на площадке L.

Настоящее изобретение направлено на оптический диск, имеющий свойство качания канавки, который будет ниже описан более подробно. Вкратце, благодаря использованию качания канавки, в соответствии с сигналом, генерируемым с помощью ЧМН модуляции адреса или подобной информации, оптический диск, в соответствии с настоящим изобретением, соответственно, может использоваться как диск с высокой плотностью и большой емкостью.

Следует отметить, что данные записывают на оптический диск 100 или считывают с него по мере его вращения при условии ПЛС (CLV) (постоянной линейной скорости). Вращение при условии ПЛС также используется, когда данные записывают в канавку GV. Поэтому количество качаний в канавке за один оборот дорожки будет увеличиваться, по мере того, как канавка проходит по направлению к внешней окружности оптического диска.

1-2 Способ качания

Далее будет подробно описан способ осуществления качания канавки.

На фиг.5 показана структура модуля качания, используемого для записи на оптическом диске, в соответствии с настоящим изобретением. Качание канавки осуществляют для формирования последовательности модулей качания, которые показаны на фиг.5. Как показано на чертеже, каждый модуль качания состоит из части бита ЧМН информации и части одиночной частоты. Часть одиночной частоты включает только качания с частотой качания fw1. Для этой части качание канавки производят в течение фиксированного цикла, соответствующего частоте fw1. В этой части одиночной частоты формируют, например, последовательность из 65 качаний на частоте fw1. Следует отметить, что качание на одиночной частоте fw1 также называется “монотонным качанием”. С другой стороны, часть бита ЧМН информации включает качания, получаемые в результате ЧМН модуляции информации ADIP, которую выполняют с использованием двух различных частот, первая из которых представляет собой ту же частоту, что и частота fw1 монотонного качания, а вторая представляет собой частоту fw2, отличающуюся от частоты монотонного качания. Длительность части бита ЧМН информации по времени соответствует длине шести монотонных качаний.

Период из 65 монотонных качаний части одиночной частоты выбран только для примера, и если часть бита ЧМН информации имеет период из шести монотонных качаний, как указано выше, следует отметить, что часть одиночной частоты может иметь период, например, 60 монотонных качаний. Однако, более эффективно для уменьшения отрицательного влияния перекрестной помехи, а также для обеспечения более простого и быстрого захвата ФАПС для уменьшения такого ее отрицательного влияния, чтобы часть одиночной частоты была, по существу, более длинной, чем часть бита ЧМН информации. Например, период части одиночной частоты, предпочтительно, должен быть более чем в 10 раз дольше по длительности, чем период части бита ЧМН информации. Поэтому, в случае, когда часть бита ЧМН информации сформирована так, что она содержит период из шести монотонных качаний, часть одиночной частоты должна быть установлена так, чтобы она имела период более 60 монотонных качаний. Это не означает, что часть с одиночной частотой не может быть установлена так, чтобы она имела период менее 59 монотонных качаний. На практике, однако, период части одиночной частоты должен быть установлен соответствующим образом, с учетом таких требований, как допустимые диапазоны перекрестной помехи, время захвата ФАПС и т.д.

Одна часть бита ЧМН информации, имеющая период шесть монотонных качаний, представляет один информационный бит в виде данных ADIP. Как показано на фиг.5, адрес или подобная информация в виде данных ADIP представляется с помощью битов информации из модулей ADIP от 0 до N в виде частей бита ЧМН информации, расположенных дискретно, поочередно с частями одиночной частоты.

Из-за структуры адреса данных ADIP, которая будет описана более подробно ниже, частота fw1 монотонного качания равна, например, 478 или 957 кГц. С другой стороны, вторая частота fw2, используемая для модуляции ЧМН, может быть, например, в 1,5 раза выше, чем частота fw1. То есть, частота fw2 составляет 717 или 1435,5 кГц. Однако значения частот fw1 и fw2 не ограничиваются вышеуказанными величинами. Например, значение частоты fw2 может составлять 1/1,5 величину частоты fw1. Кроме того, частоты fw1 и fw2, предпочтительно, должны быть в таком взаимоотношении, чтобы четные и нечетные количества качаний выполнялись на обеих частотах в течение заранее определенного цикла. В случае, когда частота fw2 в 1,5 раза выше, чем частота fw1, как указано выше, период из шести качаний на частоте fw1 будет соответствовать периоду из девяти качаний на частоте fw2, что соответствует вышеуказанному взаимоотношению для четного и нечетного количества качаний, выполняемых в заранее определенном цикле. Выполнение этих требований позволяет более просто осуществлять демодуляцию ЧМН в приводе диска, который будет подробно описан ниже.

Бит информации, представленная часть бита ЧМН информации, состоящий из качаний, получаемых после модуляции ЧМН информации ADIP, осуществляемой с использованием двух различных частот fw1 и fw2, будет описан ниже со ссылкой на фиг.6. Следует отметить, что в следующем описании значения частот fw1 и fw2 находятся в соотношении 1:1,5.

В части бита ЧМН информации, имеющей период из шести монотонных качаний, период из двух монотонных качаний используется в качестве одного бита канала. Поэтому, в одной части бита ЧМН информации (одном модуле ADIP), три бита канала вместе формируют один информационный бит. Модуляция ЧМН осуществляется так, что частота fw1 представляет бит канала “0”, в то время как частота fw2 представляет бит канала “1”. То есть, за период из двух монотонных качаний на частоте fw1, два качания с частотой fw1 представляют “0”, в то время как три качания на частоте fw2 представляют “1”. Три бита канала в одной части бита ЧМН информации представляют биты информации такие, как биты синхронизации кластера, вторичной синхронизации, данные “0” и данные “1”. Три бита канала, представляющие биты “1”, “1” и “1”, соответственно, составляют синхронизацию кластера. В этом случае девять качаний на частоте fw2 включены последовательно в период из шести монотонный качаний, как показано на фиг.6. Три бита канала, равные “1”, “1” и “0”, соответственно, представляют вторичную синхронизацию. В этом случае шесть монотонных качаний на частоте fw2 включены последовательно в период из четырех монотонных качаний, и период из двух монотонных качаний, следующих после периода из четырех монотонных качаний, включают два монотонных качания с частотой fw1. Три бита канала, представляющие “1”, “0” и “0”, соответственно, составляют данные “0”. В этом случае последовательность из трех качаний на частоте fw2 включена в период из двух монотонных качаний, и период из четырех монотонных качаний, следующий после периода из 2 качаний, включает четыре качания на частоте fw1. Три бита канала, равные “1”, “0” и “1”, соответственно, представляют данные “1”. В этом случае три качания с частотой fw2 включены последовательно в первый период из двух монотонных качаний, период из двух монотонных качаний, следующий после первого периода, включает два качания на частоте fw1, и последовательность из трех качаний на частоте fw2 включена в последний период из двух монотонных качаний.

Как указано выше, часть бита ЧМН информации, то есть один модуль ADIP, как показано на фиг.5, представляет один информационный бит, и такие биты информации ADIP собраны для формирования информации адреса. Информация адреса, представляющая один адрес на диске, содержит, например, 98 бит. В этом случае 98 модулей ADIP, частично представленные в виде канавки с качанием, собирают для, формирования информации адреса. Этот процесс будет дополнительно описан ниже со ссылкой на фигуры 9 и 10.

В настоящем варианте воплощения изобретения целочисленное кратное количество модулей качания, каждый из которых представляет собой заранее определенный модуль качаний, соответствует длительности по времени модуля записи данных, который должен быть записан на дорожку. Модуль записи данных называют RUB (блок модуля записи). Один RUB включает целое число адресов. Далее будут описаны примеры адреса в одном RUB и двух адресов в одном RUB, соответственно.

Как указано выше, адрес представляет собой информацию, включенную в 98 модулей ADIP. В случае, когда один адрес включен в один RUB, секция из 98 модулей качания соответствует секции, где данные записывают, как один RUB. В случае, когда два адреса включены в один RUB, секция из 196 модулей качания соответствует секции, где данные записаны, как один RUB.

В начале со ссылкой на фиг.7 будет описана структура блока ЕСС (кода коррекции ошибки) данных, предназначенных для записи, для пояснения RUB, как модуля данных, предназначенных для записи.

Один блок ЕСС также называется “кластер”. Он представляет собой один блок, формируемый путем добавления кода коррекции ошибки к данным, предназначенным для записи. Как показано на фиг.7, блок ЕСС состоит из 495 рядов фрейма записи из 1932Т (где Т представляет период тактовой частоты канала данных). Один блок ЕСС имеет размер 64 килобайта. Блок ЕСС состоит, например, из данных и кодов проверки на четность, как показано на фиг.7.

Период “1932Т” соответствует 28 монотонным качаниям на частоте fw1(=957 кГц) или 14 монотонным качаниям на частоте fw1(=478 кГц). Более конкретно, 69 периодов Т тактовой частоты канала для данных (с частотой fw1, равной 957 кГц), или 138 периодов Т тактовой частоты канала для данных (с частотой fw1, равной 478 кГц), соответствуют одному периоду монотонного качания с частотой:fw1. Тактовая частота канала для данных составляет 66,033 кГц, что соответствует 957 кГц х 69 или 478 кГц × 138. То есть, значение тактовой частоты канала для данных составляет целочисленное кратное значения частоты монотонного качания, что означает, что один закодированный такт для записи данных может быть легко сгенерирован с использованием тактовой частоты качания, воспроизводимой ФАПС из монотонного качания канавки, выполненной с качанием.

Добавление входной и выходной последовательностей в блок ЕСС, показанный на фиг.7, приводит к получению RUB (блока модуля записи), который показан на фиг.8. RUB состоит из защиты GD и преамбулы PrA, которые используются в качестве входной последовательности 1932Т в начале блока ЕСС, и завершающей группы (postamble) PoA и защиты GD, составляющих выходную последовательность из 1932Т в конце блока ЕСС, как показано на фиг.8. Поэтому, RUB представляет собой блок из 1932Т х 497 рядов, который представляет собой модуль для записи данных. Такому RUB соответствует один из двух участков информации адреса, используемый в виде информации ADIP. Вначале пример одного адреса, соответствующего одному RUB, будет описан со ссылкой на фигуры 9А и 9В и Таблицу 2. В случае, когда один адрес соответствует одному RUB, частота fw1 монотонного качания равна 478 кГц. Период одного качания соответствует 138Т. В этом случае, поскольку один фрейм записи из 1932Т для RUB соответствует периоду 14 качаний, один RUB будет соответствовать периоду 14×497 (=6958) монотонных качаний, как показано на фиг.9А. В случае, когда один адрес соответствует одному RUB, период из 6958 монотонных качаний используется как один блок адреса (ADIP).

Поскольку один адрес сформирован из блока, состоящего из 98 бит, как указано выше, 98 модулей качания могут быть выложены в период 6958 монотонных качаний, как показано на фиг.9В. Один модуль качания будет иметь длину, соответствующую периоду из 71 монотонного качания. То есть, один модуль качания состоит из части бита ЧМН информации, период которой составляет шесть монотонных качаний, включенных в модуль ADIP, и 65 монотонных качаний.

Один бит информации, как показано на фиг.6, отбирается от каждого из 98 модулей ADIP для формирования информации адреса из 98 битов. Биты, включенные в информацию адреса, показаны в Таблице 2.

Один верхний бит представляет информацию синхронизации. Он соответствует синхронизации кластера. Следующие 9 бит являются вспомогательными битами информации. Следующие 24 бита (3 байта) определяют величину адреса кластера. Следующие 40 бит (5 байт) представляют собой вспомогательные информационные биты. Последние 24 бита (3 байта) формируют ЕСС для информации адреса.

В случае, когда два адреса включают в один RUB, информация адреса из 98 бит составляется, как показано на фиг.10 и в Таблице 3.

В указанном выше случае частота fw1 монотонного качания равна 957 кГц. Период одного качания соответствует 69Т. В этом случае, поскольку один фрейм записи 1932Т для RUB соответствует периоду 28 качаний, один RUB будет соответствовать периоду 13916 (=28×4917) монотонных качаний, как показано на фиг.10А. В случае, когда два адреса включены в один RUB, период из 6958 монотонных качаний, которые представляют собой половину периода одного RUB, будет представлять собой один блок адреса (ADIP). Поскольку адрес сформирован из 98-битового блока, в этом случае, также, блоки по 98 качаний будут включены в период из 6958 монотонных качаний, что представляет собой половину периода одного RUB. Один модуль качания соответствует длительности периода из 71 монотонных качаний, как показано на фиг.10В.

Таким образом, часть бита ЧМН информации, включающая период из шести монотонных качаний, которые представляют собой один модуль ADIP, и период из 65 монотонных качаний, вместе формирует один модуль качания, как показано на фигурах 9А и 9В.

Один информационный бит в каждом из 98 модулей ADIP используют для формирования информации адреса из 98 бит. Биты, включенные в информацию адреса, составлены, как показано на фиг.10. Один верхний бит представляет собой информацию синхронизации. Она соответствует синхронизации кластера для половины кластера. Следующие 9 бит представляют собой вспомогательные биты информации. Следующие 24 бита (3 байта) определяют значение адреса половины кластера. Следующие 40 бит (5 байт) представляют собой вспомогательные биты информации. Последние 24 бита (3 байта) формируют код исправления ошибок для информации адреса.

Выше был описан способ качания, используемой в настоящем изобретении. По существу, способ качания, в соответствии с настоящим изобретением, имеет следующие свойства.

Для качания дорожки формируют заранее определенный модуль качания из части бита ЧМН информации, соответствующей форме колебаний сигнала, получаемого при модуляции ЧМН бита информации, и части одиночной частоты, соответствующей форме колебаний на одиночной частоте fw1, и такие модули качаний непрерывно соединены последовательно. То есть, часть бита ЧМН информации, содержащая собственно бит информации, внедренный в нее, будет составлять часть записи на дорожке, выполненной с качанием (канавке). Запись части бита ЧМН информации в виде части записи на дорожке с качанием позволяет существенно уменьшить отрицательное воздействие перекрестной помехи, даже, если используется узкий шаг дорожек.

Для формирования части бита ЧМН информации в модуляции ЧМН используют две различные частоты fw1 и fw2. Частота fw1 совпадает с частотой монотонного качания, и частоту fw2 выбирают, например, в 1,5 раза выше, чем частота fw1, как описано выше. Таким образом, частоты fw1 и fw2 выбирают в таком взаимоотношении, чтобы каждая из них содержала четное количество качаний и нечетное количество качаний поочередно в заранее определенном цикле.

В части бита ЧМН информации период из 2 монотонных качаний представляет собой один бит канала, используемого в качестве информационного бита. Период части бита ЧМН информации соответствует периоду из шести качаний, а именно, периоду, соответствующему целому числу, кратному периоду монотонного качания. Эти свойства позволяют более просто осуществлять модуляцию ЧМН.

В модуле качания длину периода части с одиночной частотой выбирают большей, чем приблизительно в 10 раз, чем длина части бита ЧМН информации. Таким образом, достаточно длительный период части одиночной частоты по отношению к части бита ЧМН информации упрощает снижение отрицательного эффекта перекрестной помехи.

Во взаимоотношении между качанием и записываемыми данными, целочисленное кратное заранее определенных модулей соответствует длительности времени RUB, который представляет собой модуль записи данных, предназначенных для записи на дорожку. В один RUB включено целое количество адресов, один или два, в виде информации ADIP. Эти свойства приводят к соответствию между канавкой с качанием и данными, предназначенными для записи в канавку.

Значение тактовой частоты канала данных, предназначенных для записи в дорожку, представляет собой целочисленное кратное значения одиночной частоты fw1 монотонного качания канавки. Таким образом, частота синхронизации кодирования для записи данных может быть легко сгенерирована путем деления тактовой частоты качания, генерируемой на основе качания.

Частота fw1 монотонного качания равна 478 или 957 кГц, например, как указано выше. Эту частоту выбирают так, чтобы она попала в частотный диапазон между шириной полосы пропускания сервоуправления отслеживания дорожки (около 10 кГц) и шириной полосы пропускания частот считываемого сигнала (несколько МГц или больше). Это свойство позволяет разделять и выделять информацию ADIP, представленную качаниями, без образования какой-либо помехи между сигналом сервоуправления и считываемым сигналом.

Вышеуказанная модуляция ЧМН представляет собой модуляцию МНМС (манипуляция с минимальным сдвигом), как одну из методик модуляции ЧМН. В модуляции ЧМН определяется индекс Н модуляции, и используются две частоты f1 и f2. Индекс Н модуляции = |f1-f2|/fb, где fb представляет скорость передачи сигнала, предназначенного для модуляции. Индекс модуляции обычно составляет 0,5Н1,0. ЧМН с индексом Н модуляции 0,5 называется “МНМС”.

В соответствии с настоящим изобретением, две различные частоты fw1 и fw2 являются непрерывными по фазе по отношению друг к другу в точке переключения с одной части бита ЧМН информации на другую. Таким образом, часть бита ЧМН информации не будет содержать высокочастотный компонент в качании, полученном с помощью ЧМН.

1-3 Устройство нарезки

Далее будет подробно описано устройство нарезки, предназначенное для изготовления дисков, на которых сформирована дорожка с качанием.

Процесс изготовления или производства диска, в общем, состоит из так называемого процесса изготовления оригинала и процесса тиражирования. Процесс изготовления оригинала включает этапы производства до формирования штампа, предназначенного для использования в процессе тиражирования, и процесс тиражирования включает этапы производства, в которых штамп используется для массового производства оптических дисков в виде точной копии штампа.

Более конкретно, в процессе изготовления оригинала на полированную стеклянную подложку наносят слой фоторезист, слой фоторезиста подвергают воздействию луча лазера для формирования выемок и канавок в слое фоторезиста (так называемый процесс “нарезки”).

В данном варианте воплощения выемки нарезают в части слоя фоторезиста, соответствующей области рельефных выемок на стороне самой внутренней окружности диска, и канавки с качанием нарезают в части, соответствующей области канавок.

Данные для выемок, формируемых в области рельефных выемок, подготавливают в процессе, называемом “подготовка оригинала диска”.

После выполнения нарезки слой фоторезиста подвергают заранее определенному процессу обработки, такой как проявление, и информация записывается на металлическую поверхность с помощью, например, способа электроформования, для формирования штампа, необходимого для тиражирования диска.

Затем штамп используют для переноса информации на поверхность подложки, выполненную из полимерной смолы, с помощью, например, процесса литья под давлением, для формирования отражающего слоя на подложке из полимерной смолы, и затем производят окончательную обработку продукта с помощью такого процесса, как формование из подложки требуемого диска.

Рассмотрим теперь фиг.11, на которой изображена блок-схема устройства нарезки, в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на чертеже, устройство нарезки содержит оптическую систему 70, в которой производится излучение лазерного луча на поверхность подложки 71, содержащую сформированный на ней слой фоторезиста, для нарезки слоя фоторезиста, систему 80 привода, предназначенную для вращения стеклянной подложки 71, и процессор 60 сигнала, предназначенный для преобразования входных данных в данные, предназначенные для записи и управления оптической системой 70 и системой 80 привода.

Оптическая система 70 включает лазерный источник 72, который представляет собой He-Cd лазер, например, оптический модулятор 73 акустооптического типа (АОМ), предназначенный для модулирования (включения/выключения) лазерного луча, поступающего от лазерного источника 72, на основе данных, предназначенных для записи, оптический дефлектор 74 акустооптического типа (АОД), предназначенный для отклонения лазерного луча, поступающего из лазерного источника 12, на основе сигнала качания, призму 75, предназначенную для отклонения оптической оси модулированного лазерного луча, поступающего от оптического дефлектора 74, и линзу 76 объектива, предназначенную для фокусирования в точку модулированного лазерного луча, отраженного в призме 75, и для излучения сходящегося лазерного луча на поверхность фоторезиста на стеклянной подложке 71.

Система 80 привода включает двигатель 81, предназначенный для вращения стеклянной подложки 71, генератор 82 FG частоты, предназначенный для генерирования импульсов FG, которые предназначены для определения скорости вращения двигателя 81, двигатель 83 поступательного передвижения, предназначенный для выполнения поступательного передвижения стеклянной подложки 71 вдоль ее радиуса, и сервоконтроллер 84, предназначенный для управления скоростью вращения двигателя 81 и двигателя 83 поступательного перемещения, отслеживания линзы 76 объектива и т.д.

Процессор 60 сигнала включает схему 61 форматирования, предназначенную для формирования входных данных путем добавления кода коррекции ошибки или подобного кода к данным источника, поступающим, например, из компьютера, а также логическую операционную схему 62, предназначенную для формирования данных, требуемых для записи, путем проведения заранее определенной обработки в отношении вводных данных, поступающих из схемы 61 форматирования. Процессор 60 сигнала также включает генератор 63 данных, параллельно/последовательный преобразователь 64 и преобразователь 66 знака, предназначенный для генерирования сигнала качания для формирования качания канавки. Процессор 60 сигнала дополнительно содержит схему 65 синтеза, предназначенную для выбора одного из сигналов логической операционной схемы 62 и сигнала преобразователя 66 знака, и с вывода его в виде одного непрерывного сигнала, а также схему 68 управления, предназначенную для управления оптическим модулятором 73 и оптическим дефлектором 74 на основе сигнала, поступающего из схемы 65 синтеза. Кроме того, процессор сигнала 60 содержит генератор 91 тактовой частоты, предназначенный для подачи главных тактовых импульсов ГТИ (МСК) на логическую операционную схему 62 и т.д., и системный контроллер 67, предназначенный для управления сервоконтроллером 84, генератором 63 данных и т.д. на основе главных тактовых импульсов ГТИ, поступающих из генератора 91 тактовой частоты. Главные тактовые импульсы ГТИ, поступающие из генератора 91 тактовой частоты, делят на N в делителе 92 частоты для получения тактовых импульсов битов “бит Ck”. Тактовые импульсы битов “бит Ck” делят на восемь в делителе 93 частоты для получения тактовых импульсов байта “байт Ck”. Тактовые импульсы байта “байт Ck” подают в те схемы, где они требуются.

При нарезке слоя фоторезиста на стеклянной подложке 71, севоконтроллер 84 устройства нарезки, в соответствии с настоящим изобретением, производит управление двигателем 81 для вращения стеклянной подложки 71 с постоянной линейной скоростью, и двигатель 83 поступательного передвижения используется для поступательного передвижения вращающейся стеклянной подложки 71 для формирования спиральной дорожки с заранее определенным шагом дорожки.

Одновременно, луч лазера на выходе лазерного источника 72 попадает в оптический модулятор 73 и оптический дефлектор 74, где он модулируется на основе данных, предназначенных для записи, и модулированный таким образом лазерный луч излучается через линзу 76 объектива на поверхность фоторезиста на стеклянной подложке 71. Таким образом, выполняют экспозицию фоторезиста на основе данных и в соответствии с канавкой.

Для нарезки области рельефных выемок, расположенной на стороне самой внутренней окружности диска, вводные данные, содержащие код коррекции ошибки или подобный код, добавленный к ним с помощью цепи 61 форматирования, а именно, данные, которые должны быть записаны в области рельефных выемок, такие, как управляющие данные, подают на логическую операционную схему 62, где формируются данные, предназначенные для записи. При синхронизации нарезки в области рельефных выемок, данные, предназначенные для записи, подают в схему 68 управления через схему 65 синтеза. Схема 68 управления выполняет управление оптическим модулятором 73 так, что он переводится в состояние включено, в момент, когда должны быть сформированы биты, и в состояние выключено, в момент, когда не должны быть сформированы биты, в соответствии с записываемыми данными.

При выполнении вышеуказанных операций на стеклянной подложке 71 формируется экспонированная часть, соответствующая рельефным выемкам.

В момент нарезки области канавки системный контроллер 67 производит управление последовательным выводом данных, подаваемых из генератора 63 данных, и соответствующих части бита ЧМН информации, и части одиночной частоты. Например, генератор 63 данных генерирует последовательность данных “0” на основе тактовых импульсов байта “байт Ck” в течение периода, соответствующего одиночной частоте. Кроме того, в течение периода, соответствующего части бита ЧМН информации, генератор 63 данных генерирует необходимые данные, соответственно, для каждого из модулей ADIP, формируя вышеуказанный блок адреса. Таким образом, генератор 63 данных генерирует данные бита канала, соответствующие синхронизации кластера, вторичной синхронизации, данные “0” и данные “1” в момент времени, соответствующий каждому периоду ЧМН. Конечно, генератор 63 данных генерирует вышеуказанные данные “0” или “1” в таком заранее определенном порядке, чтобы данные, собираемые из модулей ADIP, формировали значение адреса кластера и дополнительную информацию. Выходные данные из генератора 63 данных формируют в виде последовательного потока данных, соответствующего тактовым импульсам бита “бит Ck” в параллельно/последовательном преобразователе 64, и подаются в преобразователь 66 знака. В преобразователе 66 знака используется так называемый процесс поиска по таблице для выбора синусоидального колебания с заранее определенной частотой, в соответствии с подаваемыми данными, и вывода его. В связи с этим, в течение периода, соответствующего одиночной частоте, преобразователь 66 знака постоянно выводит синусоидальные колебания с частотой fw1. Кроме того, в течение периода, соответствующего части бита ЧМН информации, преобразователь 66 знака выводит либо колебания с частотой fw2, либо одну из частот fw1 и fw2, как показано на фиг.6, в соответствии с содержанием части бита ЧМН информации, а именно, одну из последовательностей синхронизации кластера, вторичной синхронизации, данных “0” и данных “1”.

Схема 65 синтеза подает в схему 68 управления выходной сигнал от преобразователя 66 знака, то есть, сигнал в виде одиночной частоты или сигнал ЧМН сигнал на частотах fw1 и fw2, которые используют в качестве сигнала качания. Схема 68 управления производит управление оптическим модулятором 73 так, что он устанавливается в состояние “включено” для формирования канавки. Кроме того, схема 68 управления осуществляет управление оптическим дефлектором 74 в соответствии с сигналом качания. Таким образом, осуществляется качание луча лазера, а именно, часть, экспонируемая в виде канавки, записывается с качанием. С использованием вышеуказанных операций, экспонированная часть, соответствующая канавке с качанием, формируется на стеклянной подложке 71, в соответствии с требуемым форматом. После этого стеклянную подложку 71 подвергают проявлению, электроформованию и т.д. для получения штампа, и штамп используют для производства вышеуказанных дисков.

1-4 Привод диска

Далее будет описан привод диска, в соответствии с настоящим изобретением, предназначенный для записи данных на вышеуказанный оптический диск и для воспроизведения данных, записанных на оптическом диске. На фиг.12 доказана блок-схема привода диска, в соответствии с настоящим изобретением. Привод диска, в общем, обозначен позицией 30 ссылки. Оптический диск 100, изготовленный в соответствии с приведенным выше описанием, используется в качестве носителя записи с приводом 30 диска.

Для записи данных на оптический диск 100 или воспроизведения их с него, оптический диск 100 устанавливают на привод 7 вращения и вращают с помощью двигателя 6 шпинделя с постоянной линейной скоростью (ПЛС). Вращающуюся область записи сигнала на оптическом диске 100 сканируют с помощью света лазера, излучаемого оптической головкой 1 для считывания данных, записанных на дорожке в виде выемок, сформированных на оптическом диске 100, и информации ADIP, записанной в виде качаний дорожки. Выемки, записанные на дорожке, сформированной в виде канавки с качанием, представляют собой так называемые выемки с изменением фазы, и выемки, сформированные в области рельефных выемок на стороне внутренней окружности, представляют собой так называемые рельефные выемки.

В оптической головке 1 установлен лазерный диод 4, используемый в качестве источника света лазера, фотодетектор 5, предназначенный для детектирования света, поступающего обратно от оптического диска 100, линза 2 объектива, предназначенная для собирания в точку и фокусирования лазерного луча на оптический диск 100, и оптическая система (не показана), предназначенная для излучения света лазера на слой записи оптического диска 100 через линзу 2 объектива и направления на фотодетектор 5 поступающего обратно компонента света лазера, отраженного от слоя записи. Кроме того, оптическая головка 1 включает детектор 22 отслеживания, предназначенный для отслеживания части выходного света лазерного диода 4. Лазерный диод 4 излучает так называемый свет синего лазера с длиной волны 405 нм. Числовая апертура (NA) оптического диска равна 0,85. Линза 2 объектива установлена на двухосевом механизме 3 с возможностью передвижения, как в направлениях для отслеживания дорожки, так и в направлениях для фокусировки.

Вся оптическая головка 1 передвигается с помощью механизма 8 поступательного передвижения в радиальном направлении по отношению к оптическому диску 100.

Лазерный диод 4, установленный в оптической головке 1, управляется сигналом управления, поступающим от схемы 18 управления лазера, для излучения лазерного света.

Информация, содержащаяся в поступающем обратно свете, отраженном от оптического диска 100, детектируют фотодетектором 5, где она преобразуется в электрический сигнал, соответствующий интенсивности отраженного света, и поступает в схему 9 матрицы, включающей схему преобразования ток-напряжение, схему матрицы вычисления/усиления и т.д. для генерирования необходимых сигналов с помощью обработки в матрице выходных токов, поступающих от множества светочувствительных блоков фотодетектора 5. Необходимые сигналы включают высокочастотный сигнал (сигнал считываемых данных), соответствующий считываемым данным, сигнал ошибки фокусировки центра FE и сигнал ошибки отслеживания дорожки ТЕ, предназначенные для осуществления сервоуправления и т.д. Кроме того, необходимые сигналы включают сигнал качания канавки, а именно, двухфазный сигнал Р/Р, который используют в качестве сигнала детектирования качаний канавки.

Сигнал считываемых данных, поступающих с выхода схемы 9 матрицы, поступает на схему 11 преобразования в двоичную форму, при этом сигнал ошибки фокусировки FE и сигнал отслеживания ошибки ТЕ подают на схему сервоуправления 14 (сервопроцессор), и двухтактный сигнал Р/Р поступает в ЧМН демодулятор 24.

Двухтактный сигнал Р/Р, в виде сигнала качания канавки, из схемы 9 матрицы проходит обработку в схеме качания, состоящей из ЧМН демодулятора 24, и ФАПС 25 качания, и детектора 26 адреса. В частности, адрес выделяют из двухтактного сигнала Р/Р, и тактовые импульсы качания WCK, используемые для декодирования информации ADIP, подают на другие соответствующие схемы системы. Схема качания более подробно будет описана ниже.

Сигнал считываемых данных из схемы 9 матрицы преобразуют в двоичную форму в схеме 11 преобразования в двоичную форму и затем подают на устройство 12 кодирования/декодирования, которое функционирует как устройство декодирования при считывании данных и как устройство кодирования при записи данных. При считывании данных, устройство 12 кодирования/декодирования производит демодуляцию в соответствии с кодом с ограничением длины серий, кодом коррекции ошибки, производит исключение чередования и т.д. для получения считываемых данных.

Для считывания данных устройство 12 кодирования/декодирования генерирует путем обработки ФАПС, импульсы тактовой частоты считывания, синхронные с сигналом считываемых данных, и декодируют данные на основе тактовой частоты считывания. В каждый момент времени считывания данных, устройство 12 кодирования/декодирования накапливает декодированные данные, описанные выше, в запоминающем устройстве 20 буфера. Данные, записанные в запоминающем устройстве 20 буфера, считываются и передаются как данные, считываемые приводом 30 диска.

Интерфейс 13, также включенный в привод 30 диска, соединен с внешним главным компьютером 40 и осуществляет передачу данных, предназначенных для записи считываемых данных и различных команд между приводом 30 диска и главным компьютером 40. При считывании данных, считываемые данные, декодированные и записанные в запоминающее устройство 20 буфера, передают через интерфейс 13 в главный компьютер 40. Следует отметить, что команда на считывание и команда на запись и другие команды, поступающие из главного компьютера 40, передают на системный контроллер 10 через интерфейс 13.

С другой стороны, данные, предназначенные для записи, передают в режиме записи данных из главного компьютера 40. Данные, предназначенные для записи, передают через интерфейс 13 в запоминающее устройство 20 буфера, где они накапливаются. В этом случае устройство 12 кодирования/декодирования производит кодирование данных, содержащихся в буфере, предназначенных для записи, путем добавления кода коррекции ошибки, осуществления чередования и наложения подкода, и выполняет кодирование данных, как данных, предназначенных для записи на оптический диск 100.

Устройство также содержит генератор 27 тактовой частоты кодирования, предназначенный для генерирования тактовой частоты кодирования, которая представляет собой опорную частоту для кодирования данных при осуществлении их записи. В устройстве 12 кодирования/декодирования используют тактовую частоту кодирования для выполнения вышеописанных операций кодирования. Генератор 27 тактовых импульсов кодирования генерирует тактовые импульсы кодирования по тактовым импульсам качания WCK, которые поступают из ФАПС 25 качания. Как указано выше, тактовая частота канала данных, предназначенных для записи, равна, например, 66,033 кГц, значение которой представляет целочисленное кратное значения частоты fw1 монотонного качания. Поскольку ФАПС 25 качания генерирует тактовую частоту с частотой fw1 монотонного качания, или тактовую частоту, имеющую целочисленное кратное значение частоты fw1, в качестве тактовой частоты качания ТЧК (WCK), обеспечивается простота генерирования тактовой частоты кодирования генератором 27 тактовых импульсов кодирования путем деления тактовой частоты качания ТЧК.

Данные, предназначенные для записи, генерируемые в процессе кодирования в устройстве 12 кодирования/декодирования, представляют в виде формы колебаний в соответствии со стратегией 21 записи и затем передают в виде импульсов управления лазера (данные записи WDATA) на схему управления 18 лазера. Стратегия 21 записи осуществляет компенсацию записи, то есть, осуществляет тонкие регулировки оптимальной мощности записывающего луча в соответствии с характеристиками слоя записи, формы пятна лазерного света, линейной скорости записи и т.д., а также производит настройку формы колебаний импульса управления лазером.

Схема управления 18 лазера подает на лазерный диод 4 импульс управления лазера, который поступает в виде данных записи WDATA для управления лазерным диодом 4 для излучения лазерного света. Таким образом, на оптическом диске 100 формируют выемки (выемки с изменением фазы) в соответствии с записываемыми данными.

Кроме того, в устройстве установлена схема 19 АУМ (АРС) (автоматического управления мощностью) для управления схемой управления 18 лазера с поддержанием постоянной выходной мощности лазера так, чтобы на нее не влияла окружающая температура или другие факторы, путем отслеживания выходной мощности лазера на основе выходного сигнала детектора 22 слежения. В схему 19 АУМ подают установленное значение выходной мощности лазера из системного контроллера 10 для управления схемой управления 18 лазера и поддержания установленного значения.

Схема 14 сервоуправления (сервопроцессор) генерирует различные сигналы сервоуправления на основании сигнала ошибки фокуса FE и сигнала ошибки отслеживания дорожки ТЕ, которые поступают из схемы 9 матрицы, для осуществления работы сервоуправления. Более конкретно, схема 14 сервоуправления генерирует сигнал FD управления фокусировкой и сигнал TD управления отслеживанием дорожки в соответствии с сигналом FE ошибки фокусировки и сигналом ТЕ ошибки отслеживания дорожки, и подает их в двухосевой привод 16. Этот двухосевой привод 16 выполняет управление сигналов катушки фокусировки и катушки отслеживания дорожки в двухосевом механизме 3 оптической головки 1. При этом оптическая головка 1, схема 9 матрицы, сервопроцессор 14, двухосевой привод 16 и двухосевой механизм 3 вместе формируют петлю сервоуправления отслеживания дорожки и петлю сервоуправления фокусировки. Кроме того, схема 14 сервоуправления выключает петлю сервоуправления отслеживания дорожки в соответствии с командой перехода на другую дорожку, поступающую из системного контроллера 10, для формирования сигнала перехода дорожки, поступающего в двухосевой привод 16, который приводит к переходу оптической головки 1 с одной дорожки на другую.

Сервопроцессор 14 генерирует сигнал управления продвижения на основе сигнала ошибки продвижения, как низкочастотный компонент сигнала ТЕ ошибки отслеживания и под управлением доступом со стороны системного контроллера 10, и передает этот сигнал на привод 15 продвижения. Привод 15 продвижения осуществляет управление механизмом 8 продвижения в соответствии с сигналом управления продвижением, который поступает от сервопроцессора 14. Механизм 8 продвижения включает механизм (не показан), сформированный с использованием основного главного вала, на котором установлена оптическая головка 1, двигателя продвижения и передаточного механизма и т.д. Двигатель продвижения в механизме 8 продвижения управляется с помощью привода 15 продвижения в соответствии с сигналом управления продвижением, и в соответствии с этим осуществляется продвижение оптической головки 1.

В устройстве установлена схема 23 сервоуправления шпинделем для управления двигателем 6 шпинделя для вращения при условиях ПЛС. Схема 23 сервоуправления шпинделем генерирует сигнал SPE ошибки шпинделя путем получения тактовых импульсов качания ТЧК, которые генерируются с помощью ФАПС 25 на основании информации качания, а именно, информации о текущей скорости вращения двигателя 6 шпинделя и сравнения ее с информацией о заранее заданном опорном значении скорости ПЛС.

В ходе считывания данных тактовые импульсы считывания (опорные импульсы тактовой частоты для декодирования), генерируемые ФАПС 25 качания в устройстве 21 кодирования/декодирования, представляет собой информацию о текущей скорости вращения двигателя 6 шпинделя, при этом сигнал SPE ошибки вращения шпинделя также может быть сгенерирован путем сравнения считываемой тактовой частоты с информацией о заранее заданной опорной скорости ПЛС.

Схема 23 сервоуправления шпинделем генерирует сигнал управления шпинделем, в соответствии с сигналом SPE ошибки шпинделя, и передает этот сигнал на привод 17 двигателя шпинделя. В соответствии с сигналом управления шпинделя, который поступает из схемы 23 сервоуправления шпинделем, привод 17 двигателя шпинделя формирует, например, трехфазный сигнал привода двигателя 6 шпинделя, приводя последний во вращение при условиях ПЛС. Схема 23 сервоуправления шпинделем также генерирует сигнал привода шпинделя в соответствии с сигналом разгона/торможения шпинделя, который поступает от системного контроллера 10, обеспечивая включение, остановку, ускорение или замедление двигателя 6 шпинделя.

Работа вышеуказанной сервосистемы и системы записи/считывания управляется с помощью системного контроллера 10, который сформирован на основе микрокомпьютера. Системный контроллер 10 выполняет различные операции управления в соответствии с командами, поступающими от главного компьютера 40. Например, в случае, когда от главного компьютера 40 на системный контроллер 10 поступает команда считывания для передачи данных, записанных на оптическом диске 100, он вначале производит управление операцией поиска для осуществления доступа по заданному адресу. А именно, системный контроллер 10 подает команду на схему 14 сервоуправления (сервопроцессор), которая осуществляет управление, таким образом, чтобы оптическая головка 1 произвела доступ по адресу, указанному в команде поиска. После этого системный контроллер 10 производит управление необходимыми операциями для передачи данных, записанных в указанной секции данных, на главный компьютер 40. Таким образом производится считывание данных с оптического диска 100, декодирование, накопление их в буфере и другая обработка, и требуемые данные передаются на главный компьютер 40.

При подаче с главного компьютера 40 команды на запись, системный контроллер 10 производит управление оптической головкой 1 таким образом, чтобы она переместилась к области с адресом, в котором должны быть записаны данные. Затем устройство 12 кодирования/декодирования производит кодирование данных, переданных из главного компьютера 40, как указано выше. Данные записи WDATA поступают из схемы стратегии 21 записи на схему управления 18 лазера, как указано выше, и осуществляют запись данных.

Устройство 30 управления диска, показанное в качестве примера на фиг.12, соединено с главным компьютером 40. Однако, устройство управления диска, в соответствии с настоящим изобретением, не обязательно должно быть соединено с главным компьютером 40. В этом случае на устройстве может быть установлена панель управления и дисплей, и интерфейс ввода/вывода данных будет отличаться по конструкции от интерфейса, показанного на фиг.12. То есть, запись и воспроизведение данных будут осуществляться в соответствии с операциями, выполняемыми пользователем на панели управления, и в устройстве должны быть установлены различные устройства для ввода/вывода данных.

Устройство управления диска, в соответствии с настоящим изобретением, может быть построено с использованием множества других форм, и может быть сконструировано как устройство управления диска, предназначенное для записи данных или воспроизведения данных.

Далее будет описана система схемы качания, которая установлена в устройстве управления диска в соответствии с настоящим изобретением.

Рассмотрим фиг.13, на которой изображена блок-схема схемы качания. На фиг.13 изображена конструкция демодулятора 24 ЧМН, ФАПС 25 качания и декодера 26 адреса, которые входят в систему схемы качания. Как показано на чертеже, демодулятор 24 ЧМН включает полосовой фильтр 31, компаратор 32, схему 33 детектирования корреляции, схему 34 детектирования частоты, схему 35 дискриминатора, схему 36 детектирования синхронизации и схему 37 генерирования сигнала стробирования.

Двухтактный сигнал Р/Р, поступающий как сигнал качания из схемы 9 матрицы, подают на полосовой фильтр 31 демодулятора 24 ЧМН. Полосовой фильтр 31 имеет характеристику передачи двух различных частот, то есть, двух частот fw1 и fw2, которые используются в вышеуказанной части одиночной частоты и части бита ЧМН информации. Компонент сигнала частот fw1 или fw2, проходящий через полосовой фильтр 31, переводится в двоичную форму в компараторе 32. Переведенный в двоичную форму двухтактный сигнал Р/Р подают на ФАПС 25 качания, схему 33 детектирований корреляции и схему 34 детектирования частоты. ФАПС 25 качания сконструирована, как ФАПС, которая выполняет сравнение фазы по отношению с переведенным в цифровую форму двухтактным сигналом Р/Р, и генерирует импульсы синхронизации качания ТЧК, синхронные с двухтактным сигналом Р/Р. Однако двухтактный сигнал Р/Р в течение периода, соответствующего части бита ЧМН информации модуля качания, маскируется сигналом стробирования GATE, поступающим со схемы 37 генерирования сигнала стробирования, которая будет более подробно описана ниже, благодаря чему синхронизируется двухтактный сигнал Р/Р, соответствующий монотонному качанию части одиночной частоты. Таким образом, импульсы ТЧК синхронизации качания содержат саму одиночною частоту fw1 или частоту, соотносящуюся как целое число с одиночной частотой fw1.

Следует отметить, что часть одиночной частоты в вышеуказанном модуле качания имеет существенно более длинный период, например, более чем в 10 раз, чем период части бита ЧМН информации. Благодаря этому может быть легко обеспечена синхронизация ФАПС.

ФАПС 25 качания производит сравнение фазы исключительно с монотонным качанием с частотой fw1 на основе сигнала стробирования GATE. Таким образом, существенно снижается остаточная неустойчивость синхронизации тактовых импульсов ТЧК качания, генерируемых в соответствии с приведенным выше описанием.

Тактовые импульсы ТЧК качания, генерируемые таким образом, поступают в различные цепи демодулятора 24 ЧМН, а также в декодер 26 адреса, где они используются для демодуляции ЧМН и декодирования информации ADIP. Кроме того, как было описано выше со ссылкой на фиг.12, тактовые импульсы ТЧК качания поступают в концевой генератор 27 тактовой частоты и в схему 23 сервоуправления шпинделем, где они используются, как описано выше. В этом случае, поскольку тактовые импульсы ТЧК качания имеют высокую точность с меньшей степенью остаточной несинхронизированности, обеспечивается улучшенная точность тактовой частоты кодирования, повышение стабильности операции записи, и также улучшается стабильность сервоуправления шпинделем.

Схема 33 детектирования корреляции и схема 34 детектирования частоты предназначены для демодуляции данных канала, которые содержатся, как часть бита ЧМН информации, в модуле качания. В связи с этим, по меньшей мере, одна из этих схем 33 и 34 может содержать демодулятор 24 ЧМН. Однако, когда обе эти схемы, схема 33 детектирования корреляции и схема 34 детектирования частоты содержат демодулятор 24 ЧМН, возникает эффект, который будет описан ниже. Схема 33 детектирования корреляции осуществляет демодуляцию ЧМН путем детектирования корреляции за два периода тактовой частоты ТЧК качания и производит демодулирование данных канала. Схема 34 детектирования частоты осуществляет демодуляцию ЧМН путем подсчета фронтов за один период тактовой частоты ТЧК качания и демодулирует данные канала. Конструкция и работа схемы 33 детектирования корреляции и схемы 34 детектирования частоты описаны ниже. Каждой из схем 33 и 34 выделяют данные бита канала на основании качания с модуляцией ЧМН, то есть “0” и “1”, как биты канала, выраженные в единицах периода двух монотонных качаний, как показано на фиг.4, и они поступают в схему 35 дискриминатора.

Схема 35 дискриминатора выполняет логические операции “И” или “ИЛИ” в отношении значений бита канала, которые поступают из схемы 33 детектирования корреляции и из схемы 34 детектирования частоты, и формирует значение бита канала, в отношении которого была проведена логическая операция “И” или “ИЛИ”, в виде ЧМН-демодулированного значения бита канала. Со схемы 35 дискриминатора значение бита канала, рассчитанное таким образом, поступает в схему 36 детектирования синхронизации. Схема 36 детектирования синхронизации осуществляет детектирование синхронизации на основе периодичности поступающего значения бита канала.

Как показано на фиг.6, синхронизация кластера включает значения бита канала “1”, “1” и “1”. Кроме того, в части бита ЧМН информации, состоящей из трех битов канала, верхний бит канала всегда равен “1”, как показано на фиг.6. С другой стороны, в течение периода, соответствующего части одиночной частоты, значение ЧМН-демодулированного бита канала всегда равно “0”. Поэтому, первая “1” после последовательности значений “0” битов канала будет представлять собой верхнюю часть бита ЧМН информации, и период, включающий такую “1”, будет эквивалентен периоду модуля качания. Путем детектирования такой периодичности обеспечивается возможность определения периода каждого модуля качания, и когда в модуле качания будет определена последовательность из трех битов канала “1”, “1” и “1”, становится возможным определить, что данный модуль качания представляет собой верхний модуль из 98 модулей качания, формирующих вместе синхронизацию кластера, то есть, одну информацию ADIP.

Схема 36 детектирования синхронизации, таким образом, детектирует временные соотношения синхронизации и передает сигнал 31 синхронизации в схему 37 генерирования сигнала стробирования и декодер 26 адреса. Схема 37 генерирования сигнала стробирования генерирует сигнал GATE стробирования на основе сигнала SI синхронизации, который поступает со схемы 36 детектирования синхронизации. То есть, поскольку по временным соотношениям сигнала SI синхронизации определяется период модуля качания, период части бита ЧМН информации в модуле качания может быть получен путем подсчета тактовых импульсов частоты fw1, на основе сигнала SI синхронизации. Таким образом, сигнал GATE стробирования, предназначенный для маскирования периода части бита ЧМН информации, генерируется для управления работой по сравнению фазы ФАПС 25 качания.

Следует отметить, что, хотя выше было описано, что схема 35 дискриминатора осуществляет логическую операцию “И” или “ИЛИ” в отношении значений бита канала, поступающих со схемы 33 детектирования корреляции и со схемы 34 детектирования частоты, схема 34 дискриминатора осуществляет логическую операцию “И” в отношении таких значений бита канала в течение периода захвата синхронизации ФАПС 25 качания для осуществления синхронизации на основе вышеуказанного детектирования синхронизации и сигнала GATE стробирования, получаемого из детектированной синхронизации.

Поскольку в отношении значений бита канала, поступающих со схемы 33 детектирования корреляции и со схемы 34 детектирования частоты, осуществляют логическую операцию “И”, как указано выше, значения бита канала имеют улучшенную надежность, благодаря чему может осуществляться детектирование синхронизации с улучшенной точностью и с меньшим уровнем ошибок. С другой стороны, после синхронизации ФАПС на основе детектирования синхронизации, требуется переключить логическую операцию “И” на логическую операцию “ИЛИ”, благодаря этому осуществляется защита синхронизации на основе периодичности. В особенности, благодаря тому, что выполняется операция логическое “ИЛИ” в отношении значений бита канала, поступающих как со схемы 33 детектирования корреляции, так и со схемы 34 детектирования частоты, вероятность потери детектирования из-за потери значения бита канала может быть уменьшена, благодаря чему можно обеспечить улучшенную надежность декодирования информации ADIP.

Схема 35 дискриминатора получает ЧМН-демодулированные значения бита канала путем выполнения операции логическое “ИЛИ” в отношении значений бита канала, поступающих со схемы 33 детектирования корреляции и со схемы 34 детектирования частоты, после того, как тактовая частота ТЧК качания устанавливается на стабильном уровне, благодаря синхронизации ФАПС, что позволяет осуществлять разделение между данными “0” и данными “1”, используемыми в качестве информационных битов части бита ЧМН информации для каждого модуля качания, представленного тремя битами канала, и передает бит информации в декодер 26 адреса. Декодер 26 адреса позволяет получать информацию адреса из 98 бит, которая была описана выше со ссылкой на таблицы 2 и 3, путем получения битов информации по отношению к временным соотношениям сигнала SI синхронизации, и, таким образом, декодирует значение Dad адреса, которое содержится в качании канавки, и передает значение адреса в системный контроллер 10.

Схема 33 детектирования корреляции, предназначенная для осуществления ЧМН демодуляции, построена, как показано на фиг.14.

Двухтактный сигнал, после того, как он был преобразован в двоичную форму с помощью компаратора 32, который показан на фиг.13, приходит на схему 112 задержки и также на один из входов логического элемента 113 “исключающее ИЛИ” (EX-OR). Выходной сигнал схемы 112 задержки соединен с другим входом схемы 113 “исключающее ИЛИ”. Тактовая частота ТЧК качания поступает в схему 111 изменения 1T. Схема 111 измерения 1T осуществляет измерение одного периода тактовой частоты ТЧК качания и осуществляет управление схемой 112 задержки для обеспечения задержки, равной одному периоду тактовой частоты ТЧК качания. Поэтому схема 113 “исключающее ИЛИ” выполняет логическую операцию между двухтактным сигналом и двухтактным сигналом, задержанным на период 1T. Из выходного сигнала со схемы 113 “исключающее ИЛИ” выделяют компоненты нижних частот с помощью фильтра 114 нижних частот и преобразуют в двоичную форму с помощью компаратора 115. Сигнал, преобразованный в двоичную форму, поступающий из компаратора 115, подают как синхронизированный выходной сигнал на D-триггер 116, синхронизированный по тактовой частоте ТЧК качания. Синхронизированный выходной сигнал представляет собой выходные значения “0” или “1”, которые являются битами канала в модулях периода из двух монотонных качаний, и поступают на схему 35 дискриминатора.

Временные диаграммы, изображающие работу схемы 33 детектирования корреляции, показаны на фигурах 15А-15G. Следует отметить, что временные диаграммы, соответствующие работе этой схемы, включают двухтактные сигналы, которые поступают в течение периода части бита ЧМН информации в виде синхронизации кластера. То есть, период, показанный как часть бита ЧМН информации, во входном двухтактном сигнале, представленном на фиг.15В, представляет собой преобразованную в двоичную форму последовательность из девяти качаний с частотой fw2, которая показана как синхронизация кластера на фиг.6.

На фиг.15А показаны тактовые импульсы ТЧК качания. На схему 113 “исключающее ИЛИ” подают преобразованный в двоичную форму двухтактный сигнал, показанный на фиг.15В, и преобразованный в двоичную форму двухтактный сигнал, показанный на фиг.15С, который был задержан на один период тактовой частоты качания в схеме 112 задержки. При подаче таких двухтактных сигналов на выходе схемы 113 “исключающее ИЛИ” формируется сигнал, показанный на фиг.15D. Форма этого выходного сигнала задается фильтром 114 нижней частоты так, чтобы он имел форму, включающую только компоненты низкой частоты, как показано в фиг.15Е, и переводится в двоичную форму в компараторе 115 так, чтобы получилась форма сигнала, показанная на фиг.15F. Этот сигнал поступает в D-триггер 116, из которого он выходит как сигнал, синхронизированный по времени с тактовой частотой ТЧК качания. Таким образом, сигнал, показанный на фиг.15G, поступает как ЧМН-демодулированное значение бита канала в схему 35 дискриминатора. Приведенное здесь пояснение основано на примере части бита ЧМН информации синхронизации кластера. Таким образом, форма сигнала в течение периода, соответствующего части бита ЧМН информации, имеет высокое значение “Н” для 6 периодов тактовой частоты качания, как показано на чертеже. То есть, представляет бит канала, который принимает значения “1”, “1” и “1”, выраженные в единицах 2 периодов тактовой частоты качания (период двух монотонных качаний). А именно, формируется сигнал, представленный, как бит адреса синхронизации кластера на фиг.4. Если форма сигнала представляет собой часть бита ЧМН информации, которая представляет данные “0” или “1”, форма сигнала в течение этого периода будет такой, как показана на фиг.4 как бит адреса данных “0” или “1”.

Как было описано выше, в оптическом диске, в соответствии с настоящим изобретением, используются две различные частоты fw1 и fw2 для качания дорожки или канавки. Частота fw2, например, в 1,5 раза выше, чем частота fw1. Частоты fw1 и fw2 выбирают в таком соотношении, что каждая из них позволяет выполнять четное количество периодов колебаний или нечетное количество периодов колебаний в течение заранее заданного цикла. В таком случае преобразованный в двоичную форму двухтактный сигнал и переведенный в двоичную форму двухтактный сигнал, задержанный на один период тактовой частоты качания с частотой fw1, будут находиться в противоположной фазе по отношению друг к другу для части качания с частотой fw2, а именно, для части модулированной ЧМН, соответствующей значению бита канала “1”, как можно видеть путем сравнения фигур 15В и 15С. Таким образом, можно легко осуществлять демодуляцию ЧМН с использованием, например, логической операции “исключающее ИЛИ”. Следует отметить, что демодулирование, конечно, может выполняться как с помощью логической операции “исключающее ИЛИ”, так и с использованием другой логической операции.

Схема 34 детектирования частоты, также включенная в демодулятор 24 ЧМН для осуществления демодуляции ЧМН, имеет конструкцию, показанную на фиг.16.

Двухтактный сигнал, преобразованный в двоичную форму в компараторе 32, показанном на фиг.13, поступает на схему 121 подсчета переднего фронта, которая осуществляет подсчет количества передних фронтов двухтактного сигнала в каждом цикле тактовой частоты ТЧК качания. В соответствии с результатом подсчета, схема 121 подсчета передних фронтов вырабатывает на выходе “0” или “1”. Выход со схемы 121 подсчета передних фронтов соединен с одним из входов логической схемы 123 “ИЛИ”, а также с D-триггером 122. Сигнал, поступающий на D-триггер 122, задерживается на один такт синхронизации в D-триггере 122 с помощью синхронизации выходного сигнала по времени тактовой частоты ТЧК качания и поступает на другой вход логической схемы 123 “ИЛИ”. Выходной сигнал, в отношении которого была проведена логическая операция “ИЛИ”, с логической схемы 123 “ИЛИ”, представляет собой выходные значения “0” или “1”, которые являются битами канала, выраженные в единицах периода двух монотонных качаний, и поступает в схему 35 дискриминатора.

Временные диаграммы, соответствующие работе схемы 34 детектирования частоты, показаны на фигурах 17А-17Е. Временные диаграммы включают двухтактные сигналы, которые поступают в течение периода части бита ЧМН информации, используемые как синхронизация кластера. То есть, период, показанный, как часть бита ЧМН информации, во входном двухтактном сигнале, представленном на фиг.17В, представляет собой преобразованную в двоичную форму последовательность из девяти качаний с частотой fw2, которая на фиг.6 показана как синхронизация кластера.

На фиг.17А показаны импульсы тактовой частоты ТЧК качания. Схема 121 подсчета передних фронтов подсчитывает количество передних фронтов двухтактного сигнала в течение каждого цикла тактовой частоты ТЧК качания. На фиг.17В каждый передний фронт обозначен небольшим кружком. Как можно видеть на фигурах 17В и 17С, схема 121 подсчета переднего фронта формирует на выходе значение “0”, когда был подсчитан один передний фронт в течение одного периода тактовой частоты качания, и формирует на выходе значения “1”, когда были подсчитаны два таких фронта. В отношении сигнала, показанного на фиг.17С, который формируется на выходе этой схемы, и сигнала, показанного на фиг.17D, который представляет собой сигнал, задержанный на период 1T в D-триггере 122, выполняется операция логического “ИЛИ” с помощью логической схемы 123 “ИЛИ” для получения выходного сигнала, показанного на фиг.17Е. Сгенерированный, таким образом, сигнал поступает, как ЧМН-демодулированное значение бита канала в схему 35 дискриминатора. Приведенное здесь пояснение выполнено на примере части бита ЧМН информации синхронизации кластера. Таким образом, временная диаграмма в течение периода, соответствующего части бита ЧМН информации, принимает высокое значение “Н” для 6 периодов тактовой частоты качания, как показано на чертеже. То есть, бит канала принимает значения “1”, “1” и “1”, выраженные в единицах 2 периодов тактовой частоты качания (период двух монотонных качаний). А именно, формируется сигнал с показанной на фиг.4 формой в качестве бита адреса синхронизации кластера. Если данный сигнал соответствует части бита ЧМН информации, обозначающей данные “0” или “1”, изменение сигналов в течение этого периода будет, как показано на фиг.4, представлять собой биты адреса данных “0” или “1”.

Кроме того, в схеме 34 детектирования частоты две различные частоты fw1 и fw2 используются для качания дорожки или канавки. Частоты fw1 и fw2 находятся в таком соотношении, что каждая из них составляет четкое количество периодов и нечетное количество периодов в течение заранее определенного цикла. Таким образом, можно легко осуществлять демодуляцию ЧМН с использованием очень простой конструкции схемы, которая показана на фиг.16.

Следует отметить, что вышеуказанный подсчет передних фронтов может быть заменен на подсчет задних фронтов.

Второй вариант воплощения:

2-1 Способ качания

Далее будет описан второй вариант воплощения в соответствии с настоящим изобретением. Следует отметить, что второй вариант воплощения также относится, например, к диску, который называется “DVR” (диск цифровой видеозаписи), и физические характеристики такого оптического диска аналогичны диску, который был описан выше со ссылкой на Таблицу 1 и фиг.4А и 4В. Устройство нарезки, предназначенное для использования при изготовлении или производстве оптического диска, и привод диска для воспроизведения оптического диска, также, в основном, аналогичны тем, которые были описаны выше и которые относятся к первому варианту воплощения изобретения. Таким образом, компоненты второго варианта воплощения, также используемые в первом варианте воплощения, не будут здесь описаны дополнительно. Ниже будет описан только способ качания и связанный с ним способ демодуляции, в части отличия от описанных в первом варианте воплощения. При пояснении способа демодуляции, также будет описана, например, конструкция используемой схемы демодуляции в приводе диска, который включен во второй вариант воплощения и соответствует демодулятору 24 ЧМН, показанному на фиг.12.

На фиг.18А-18F показаны формы колебаний качаний, которые, когда используется модуляция МНМС (манипуляция с минимальным сдвигом), также включены в вышеописанный способ модуляции ЧМН, предназначенный для модуляции адреса дорожки с качанием и окна детектирования качания, в случае L=4 для демодуляции адреса. Следует отметить, что “L” обозначает длину окна детектирования качания и “L=4” означает, что модуль детектирования соответствует периоду из четырех монотонных качаний. Когда временная диаграмма данных (бита канала), используемых в качестве информации адреса, предназначенной для записи в дорожку с качанием, представляет собой временную диаграмму (данных), изображенную на фиг.18D, такие данные предварительно кодируют для получения предварительно закодированных данных, как показано на фиг.18Е. Например, данные проходят предварительное кодирование так, что предварительно кодированные данные устанавливаются в “1” в момент логической инверсии данных. Модуляция МНМС осуществляется с использованием предварительно закодированных данных для формирования потока сигнала модуляции МНМС, как показано на фиг.18F.

В соответствии со вторым вариантом воплощения изобретения для осуществления модуляции МНМС используются две различные частоты fw1 и fw2. Частота fw1 совпадает с несущей частотой модуляции МНМС, как показано на фиг.18С. Частота fw2, например, в 1,5 раза больше, чем частота fw1 (для нее длина сигнала равна 2/3 длины сигнала для частоты fw1). Как показано на фиг.18А, например, 1,5 качания с частотой fw2, которая в 1,5 раза выше, чем несущая частота, соответствуют предварительно закодированным данным “1”, в то время как одно качание с частотой fw1, совпадающей с несущей частотой, соответствует предварительно закодированным данным “0”, как показано на фиг.18В. Период из 1,5 качания с частотой fw2 соответствует периоду одного качания на частоте fw1 (=несущей частоте).

На фигурах 19А-19С показаны потоки каждой из временных диаграмм качания, включающих часть, модулированную МНМС. На фиг.19А показан монотонный бит, который представляет собой последовательность качаний на одной частоте (которая равна частоте fw1). Монотонный бит включает 56 монотонных качаний. На фиг.19В показан бит ADIP, который также имеет период из 56 монотонных качаний. Модуль ADIP, составляющий 12 из 56 монотонных качаний, представляет собой часть бита информации МНМС. То есть, часть бита информации МНМС представляет собой предварительно закодированные данные, модулированные МНМС с частотами fw1 и fw2. Часть бита информации МНМС включает информацию адреса. Другие 44 монотонных качания в бите ADIP представляют собой последовательность из 44 качаний с одиночной частотой (=частоте fw1). На фиг.19С показан бит синхронизации, также имеющий период из 56 монотонных качаний, из которых 28 монотонных качаний вместе формируют модуль синхронизации. Предварительно закодированные данные являются модулированными МНМС с частотами fw1 и fw2, как указано выше. Информация синхронизации представлена с помощью структуры модуля синхронизации. Другие 28 монотонных качаний в бите синхронизации представляют собой последовательность из 28 качаний с единичной частотой fw1(=несущей частоте). Бит ADIP, монотонный бит и бит синхронизации соответствуют одному биту, который формирует блок адреса (из 83 бит), который представляет одну часть информации адреса (ADIP) и который будет описан ниже.

В соответствии со вторым вариантом воплощения изобретения один RUB (блок модуля записи), который представляет собой модуль записываемых данных, включает три адреса ADIP, как показано на фигурах 20А и 20В. Как было описано выше со ссылкой на фигуры 7 и 8, “RUB” представляет собой модуль данных, соответствующих одному блоку ЕСС, к которому добавлены входные и выходные данные. В этом случае один RUB содержит 498 фреймов (498 рядов). Как показано на фиг.20А, секция, соответствующая одному RUB, включает три блока адреса ADIP. Один блок адреса состоит из 83 битов, которые представляют собой данные ADIP. Как показано на фиг, 19, поскольку бит ADIP и монотонный бит соответствуют периоду из 56 монотонных качаний, один блок адреса соответствует периоду из 4648(=83 х 56) монотонных качаний. Монотонный бит, бит синхронизации и бит ADIP соответствуют приведенному выше описанию со ссылкой на фиг.19. Бит синхронизации и бит ADIP сформированы так, что они имеют качания с формой колебаний модулированных МНМС.

На фиг.20В показана структура одного блока адреса. Блок адреса из 83 бит включает часть сигнала синхронизации из восьми бит и часть данных из 75 бит. Часть сигнала синхронизации из восьми бит включает четыре блока синхронизации, каждый из одного монотонного бита и одного бита синхронизации. Часть данных из 75 бит включает 15 модулей, каждый из которых содержит один монотонный бит и четыре бита ADIP. Монотонный бит, бит синхронизации и бит ADIP, используемые здесь, были описаны выше со ссылкой на фиг.19. Бит синхронизации и бит ADIP формируют качание с формой колебаний модулированных МНМС.

Сначала будет описана структура из части сигнала синхронизации со ссылкой на фигуры 21А и 21В.

Как показано на фиг.21А и 21В, часть сигнала синхронизации сформирована из четырех блоков синхронизации “0”, “1”, “2” и “3”. Из четырех блоков синхронизации один блок “0” сформирован из одного монотонного бита и синхронизации “0”. Блок синхронизации “1” сформирован из одного монотонного бита и синхронизации “1”, блок синхронизации “2” сформирован из одного монотонного бита и синхронизации “2”, и блок синхронизации “3” сформирован из одного монотонного бита и синхронизации “3”.

В каждом блоке синхронизации монотонный бит представляет собой сигнал из 56 качаний с одиночной частотой, представляющей собой частоту несущей, как указано выше и как показано на фиг.22А.

Биты синхронизации включают четыре типа битов синхронизации: биты синхронизации от “0” до “2”, как указано выше. Для каждого из этих четырех типов битов синхронизации формируется сигнал качания, который показан на фигурах 22А, 22В, 22С и 22D. Каждый бит синхронизации состоит из модуля синхронизации, имеющего период 28 монотонных качаний, и 28 монотонных качаний. Модули синхронизации отличаются друг от друга по структуре сигнала. На фигурах 22В, 22С, 22D и 22Е показана структура формы колебаний в модуле синхронизации и структура данных как информация адреса, соответствующая форме колебаний. Как показано на фигурах 18D и 18F, один бит канала, как информация канала, соответствует периоду из четырех монотонных качаний. Поток бита канала, как информация адреса, предварительно кодируется с формированием предварительно кодированных данных, как показано на фиг.18Е, для формирования структуры колебаний качаний модулированных МНМС.

Вначале бит синхронизации “0” формирует поток данных бита канала “1010000” в модуле синхронизации, как показано на фиг.22В. А именно, он формирует качания, соответствующие потоку данных с предварительным кодированием “1000100010001000000000000000”. Более конкретно, бит синхронизации “0” формирует модулированную МНМС структуру качания, так что часть предварительно кодированных данных, соответствующих “1”, составляет 1,5 качания с частотой fw2, в то время, как часть, соответствующая “0”, составляет одно качание с частотой fw1.

Бит синхронизации “1” формирует поток данных бита канала “1001000” в модуле синхронизации, как показано на фиг.22С, и формирует форму сигнала качания, соответствующую потоку предварительно закодированных данных “1000100000001000100000000000”.

Бит синхронизации “2” формирует поток данных битов канала “1000100” в модуле синхронизации, как показано на фиг.22D, и формирует форму сигнала качания, соответствующую потоку предварительно кодированных данных “1000100000000000100010000000”.

Бит синхронизации “3” формирует поток данных бита канала “1000010” в модуле синхронизации, как показано на фиг.22Е, и формирует форму колебаний качания, соответствующую потоку предварительно кодированных данных “1000100000000000000010001000”.

Четыре структуры битов синхронизации выложены в каждом блоке синхронизации. Таким образом, когда привод диска детектирует одну из четырех структур модулей синхронизации в части сигнала синхронизации, может быть получена синхронизация между модулями синхронизации.

Далее структура части данных блока адреса будет описана со ссылкой на фигуры 23А и 23В.

Как показано на фиг.23А и 23В, часть данных сформирована из 15 блоков ADIP от “0” до “14”. Каждый из блоков ADIP состоит из 5 бит. Пять битов каждого блока ADIP включают один монотонный бит и четыре бита ADIP. Аналогично блоку синхронизации, монотонный бит в каждом блоке ADIP составляет форму сигнала, представляющую последовательность из 56 качаний с единичной частотой, представляющей несущую частоту, как показано на фиг.24А. Поскольку один блок ADIP включает четыре бита ADIP, пятнадцать блоков ADIP вместе формируют информацию адреса из 60 битов ADIP. Один блок ADIP состоит из одного модуля ADIP, имеющего период из 12 монотонных качаний и 44 монотонных качаний. На фиг.24В показана структура формы сигнала качания с битом ADIP, имеющим значение “1”, и структура данных, представляющая информацию адреса, соответствующую форме сигнала качания. На фиг.24С показана структура формы сигнала качания с битом ADIP, имеющим значение “0”, и структура данных информации адреса, соответствующая форме сигнала качания. Каждый из битов ADIP “0” и “1” представлен тремя битами канала в периоде из 12 монотонных качаний. Один бит канала составляет период из четырех монотонных качаний. Бит ADIPI “1” формирует поток данных бита канала “100” в модуле ADIP, как показано на фиг.24В. А именно, он формирует сигнал качания, соответствующий потоку предварительно кодированных данных “100010000000”. Более конкретно, для бита ADIP “1” формируется такая структура МНМС модулированных качаний, что часть предварительно кодированных данных, соответствующая “1”, содержит 1,5 качания с частотой fw2, в то время как часть, соответствующая “0”, представляет собой одно качание с частотой fw1. Как показано на фиг.24С, бит ADIP “0” формирует поток данных бита канала “010” в модуле ADIP, а именно, в соответствии с ним формируется сигнал качания, соответствующий потоку предварительна кодированных данных “000010001000”.

Вышеописанный способ качания, в соответствии с настоящим изобретением, отличается следующим.

Качание представляет собой последовательность бита ADIP и бита синхронизации, имеющих форму сигнала, соответственно, получаемую при модуляции МНМС информационного бита и монотонного бита, которая формирует часть с одиночной частотой, основанную на форме колебаний одиночной частоты fw1 (несущей частоты). А именно, части модулированные МНМС, в которых содержится собственно бит информации, будут по отдельности уложены на дорожку (в канавку) качания. Раздельное расположение частей, модулированных МНМС, позволяет обеспечить существенное уменьшение эффекта перекрестной помехи даже при использовании узкого шага дорожек. При модуляции МНМС используются две различные частоты fw1 и fw2. Из этих различных частот, частота fw1 имеет ту же частоту, что и частота монотонного качания (несущая частота). Частоту fw2 выбирают, например, в 1,5 раза выше, чем частота fw1, благодаря чему соотношение между частотами fw1 и fw2 обеспечивает то, что количество периодов обеих частот поочередно составляет четное и нечетное количество в течение заранее определенного цикла.

В части бита информации МНМС период из четырех монотонных качаний представляет собой один бит канала (в случае, когда он соответствует длине (L=4) окна детектирования качания), формируя бит информации. Длина периода части модулированной МНМС бита ADIP составляет период из 12 монотонных качаний, то есть период, кратный целому числу циклов монотонных качаний. Эти свойства позволяют проще осуществлять демодуляцию ЧМН. В приводе диска, который будет описан ниже, демодуляция МНМС упрощается, поскольку демодуляция осуществляется в единицах периода из множества качаний, например, периода из четырех монотонных качаний. Взаимоотношение между качанием и данными, предназначенными для записи, составляет такую величину, что целое количество (например, три) адресов информации ADIP используется для одного RUB, для обеспечения соответствия между качанием канавки и данными, предназначенными для записи. В части бита информации МНМС обеспечивается непрерывность фазы в точке переключения между частотами fw1 и fw2. Таким образом, качание с использованием модуляции МНМС не приводит к образованию высокочастотного компонента как при качании с использованием модуляции ФМН.

2-2 Демодуляция

Ниже будет описана демодуляция, соответствующая способу качания, в соответствии со вторым вариантом воплощения настоящего изобретения. Следует отметить, что привод диска по конструкции выполнен аналогично приводу, показанному на фиг.12, и компоненты схемы, используемой вместо полосового фильтра 31, компаратора 32, схемы 33 детектирования корреляции и схемы 34 детектирования частоты в демодуляторе 24 ЧМН на фиг.13, будут описаны со ссылкой на фиг.25.

Для демодуляции МНМС установлены полосовые фильтры 151 и 152 соответственно, перемножитель 153, сумматор 154, накапливающий сумматор 155, схема 156 отбора и удержания и двусторонний ограничитель 157, как показано на фиг.25. Следует отметить, что такие компоненты, как ФАПС 25 качания, декодер 26 адреса и генератор 27 тактовой частоты кодирования и т.д., включенные во второй вариант воплощения, аналогичны этим элементам, показанным на фиг.12, и не будут дополнительно описаны. Выходной сигнал со схемы, показанной на фиг.25 (поступающий с двустороннего ограничителя 157), передается в схему 35 дискриминатора, включенную в демодулятор 24 ЧМН, который показан на фиг.13. А именно, предполагается, что схема 35 дискриминатора, схема 36 детектирования синхронизации и схема 37 генерирования сигнала стробирования, показанная на фиг.13, аналогична установленной вниз по потоку от схемы, показанной на фиг.25.

Двухтактный сигнал Р/Р, поступающий в качестве сигнала качания со схемы 9 матрицы по фиг.12, поступает в каждый из полосовых фильтров 151 и 152, изображенных на фиг.25. Полосовой фильтр 151 имеет характеристику полос частот пропускания, соответствующих частотам fw1 и fw2, которые проходят через него. Полосовой фильтр 151 выделяет компонент качания, то есть, сигнал, модулированный МНМС. С другой стороны, полосовой фильтр 152 имеет такую узкополосную характеристику, которая пропускает только частоту fw1, то есть, компонент несущей частоты, и, таким образом, он выделяет компонент несущей частоты. Сумматор 153 перемножает выходные сигналы полосовых фильтров 151 и 152, Произведение сумматора 153 и выходной сигнал с накапливающего сумматора 155 подступают на сумматор 154. Накапливающий сумматор 155 сбрасывается по сигналу CLR сброса, выраженного в единицах периода из четырех качаний (в случае, когда L = 4) или периода из двух качаний (в случае, когда L=2). Таким образом, накаливающий сумматор 155 формирует интегрированное значение в течение периода из четырех или двух качаний.

Выходной сигнал накапливающего сумматора 155 сохраняют в схеме 156 отбора и удержания. Схема 156 отбора и удержания производит отбор и удержание сигнала в моменты времени синхронизации сигнала sHOLD управления удержанием. Выходной сигнал со схемы 156 отбора и удержания преобразуется в двоичную форму с помощью двустороннего ограничителя 157, который сформирован как компаратор. Выходные данные, преобразованные в двоичную форму, представляют собой данные бита канала, формирующие информацию адреса, и поступают в схему, расположенную далее по потоку, а именно, в схему 35 дискриминатора, как показано на фиг.13. В схеме 35 дискриминатора данные разделяют на данные имеющие значение бита ADIP или бита синхронизации. Отделенный таким образом бит ADIP поступает в декодер 26 адреса, как показано на фигурах 12 и 13, где производится декодирование содержащегося в нем адреса ADIP. Бит синхронизации обрабатывается в схеме 32 детектирования синхронизации, показанной на фиг.12 так же, как описано со ссылкой на фиг.12.

Демодуляция МНМС будет описана со ссылкой на временные диаграммы, представленные на фигурах 26А и 26В. Формы колебаний, изображенные на этом чертеже, представляют собой формы, полученные, когда длина L окна детектирования качания составляет L=4.

На Фиг.26А показаны предварительно кодированные данные, форма колебаний сигнала качания МНМС (L=4), сформированная в соответствии с предварительно кодированными данными, и частота несущей, получаемая на выходе полосового фильтра 152 (BPF out). На фиг.26В показан выходной сигнал с сумматора 153 (Demod out) (выходной сигнал демодуляции), который поступает с выхода накаливающего сумматора 155 (Int (L=4)) и с выхода схемы 156 отбора и удержания (h (L=4)). Перемножение, выполняемое в перемножителе 153 сигнала качаний МНМС (L=4), как показано на фиг.26А, на частоту несущей (BPF out) позволяет сформировать сигнал (Demod out), который показан на фиг.26В. Накаливающий сумматор 155 и сумматор 154 формируют сигнал (Int (L=4)), интегрированный в единицах из четырех качаний. По интегрированному сигналу (Int (L=4)) производится отбор и удержание в схеме 156 отбора и удержания также в единицах из четырех качаний и формируется выходной сигнал (h (L=4)). Форма выходного сигнала (h (L=4)) ограничивается для формирования двоичного сигнала в двустороннем ограничителе 157 для детектирования данных бита канала до предварительного кодирования.

На фигурах 27А и 27В показаны формы сигналов, получаемых, когда длина L окна детектирования качания составляет L=2. На фигурах 27А и 27В, как и на фигурах 26А и 26В, показаны предварительно кодированные данные, сигнал качания МНМС (L=2), несущая частота (BPF out), выходной сигнал с сумматора 153 (Demod out), выходной сигнал с накаливающего сумматора 155 (Int (L=2)) и выходной сигнал со схемы 156 отбора и удержания (h (L=2)). Перемножение в перемножителе 153 сигнала качания МНМС (L=2) на несущую частоту (BPF out) позволяет сформировать сигнал (Demod out), который показан на фиг.26В. Накаливающий сумматор 155 и сумматор 154 формируют сигнал (Int (L=2)), интегрированный в единицах из двух качаний. В отношении интегрированного сигнала (Int (L=2)) производят отбор и удержание в схеме 156 отбора и удержания в единицах из двух качаний для получения выходного сигнала (h (L=2)). В отношении выходного сигнала (h (L=2)) производят двоичное двухстороннее ограничение с помощью двустороннего ограничителя 157 для детектирования данных битов канала еще до предварительного кодирования.

В соответствии с настоящим изобретением, длина окна детектирования качания может быть увеличена на период, составляющий множество качаний, благодаря чему упрощается демодуляция МНМС и повышается ее точность.

Как можно видеть при сравнении между интегрированным сигналом (Int) и сигналом (h), в отношении которого был произведен отбор и удержание, которые показаны на фигурах 26А и 26В и на фигурах 27А и 27В, соответственно, длина (L=4) окна детектирования качаний обеспечивает в 2 раза большую область интегрирования, чем обеспечивается при длине (L=2), и, таким образом, сигнал будет в 2 раза больше. Уровень шума при L=4 увеличивается не в 2 раза по сравнению с уровнем шума, когда L=2, а в 2 раз.

Таким образом, когда в сумме L=4, отношение сигнал/шум (С/Ш) будет на 3 дБ лучше, чем при L=2. Поэтому ошибка бита при L=4 будет меньше, чем ошибка бита при L=2. В связи с этим, поскольку длина окна детектирования качания повышается, благодаря использованию способа качания, в соответствии с настоящим изобретением, будет понятно, что обеспечивается более надежная демодуляция МНМС и декодирование ADIP.

Настоящее изобретение было описано в отношении вариантов его воплощения в виде диска, устройства нарезки, предназначенного для изготовления или производства диска, и привода диска, в котором диск используется в качестве носителя записи. Однако настоящее изобретение не ограничивается описанными выше конкретными вариантами воплощения, и может быть модифицировано в различных формах в рамках сущности и объема настоящего изобретения, определенных формулой изобретения, приведенной ниже.

Промышленная применимость

Как было описано выше, дисковый носитель записи, в соответствии с настоящим изобретением, содержит сформированные на нем качания, каждое из которых представляет собой последовательность заранее определенных модулей сигнала, каждый из которых состоит из части бита ЧМН информации и части одиночной частоты, соответствующей сигналу одиночной частоты. Поскольку части, модулированные ЧМН (или модулированные МНМС), сформированы, таким образом, раздельно, снижается влияние перекрестной помехи от соседних дорожек с качанием, что очень предпочтительно для улучшения плотности записи с применением меньшего шага дорожек. То есть, настоящее изобретение, предпочтительно, применимо в качестве способа качания для диска с большой емкостью.

Устройство нарезки, в соответствии с настоящим изобретением, включает средство, предназначенное для генерирования последовательности заранее определенных модулей сигнала, каждый из которых состоит из части сигнала, получаемой в результате модуляции ЧМН бита информации и части сигнала одиночной частоты. При этом может использоваться способ нарезки с использованием одного луча в устройстве нарезки, предназначенного для производства дискового носителя записи с большой емкостью записи.

Привод диска, в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой высокоэффективное устройство, в котором информация, такая, как адрес, может быть выделена из канавки с качанием, сформированной на дисковом носителе записи. Более конкретно, модуль воспроизведения тактовой частоты позволяет легко и точно генерировать с помощью ФАПС тактовую частоту воспроизведения качания на основе сигнала, соответствующего части одиночной частоты сигнала качания, имеющей форму сигнала одиночной частоты. При этом обеспечивается стабильная работа привода диска, благодаря генерированию тактовой частоты кодирования для обработки данных, предназначенных для записи, и для осуществления управления сервоприводом шпинделя на основе тактовой частоты воспроизведения качания. ФАПС может работать на основе сигнала стробирования, генерируемого на основе детектирования синхронизации, для обеспечения стабильной работы ФАПС только на основе сигнала, соответствующего части одиночной частоты сигнала качания. Таким образом, ФАПС позволяет более быстро осуществлять захват синхронизации и обеспечивает более точное воспроизведение тактовой частоты.

Кроме того, качание, сформированное на дисковом носителе записи, в соответствии с настоящим изобретением, включает часть одиночной частоты, длина которой существенно больше, чем длина части бита информации ЧМН. Таким образом, становится возможным простое осуществление захвата синхронизации ФАПС, с использованием части одиночной частоты. При этом может быть легко получена ЧМН демодуляция сигнала, соответствующего части бита ЧМН информации качания, и обеспечивается высокая точность, благодаря детектированию корреляции или детектированию частоты.

Формула изобретения

1. Дисковый носитель записи, на котором сформирована спиральная дорожка с качанием в форме канавки или площадки, на которой произведена запись данных, причем качание дорожки выполнено в виде последовательности заранее определенных модулей сигнала, каждый из которых состоит из части бита частотной манипуляции (ЧМН) информации, соответствующей форме сигнала, получаемого при модуляции ЧМН бита информации, и части одиночной частоты, соответствующей форме сигнала одиночной частоты.

2. Дисковый носитель записи по п.1, отличающийся тем, что для модуляции ЧМН использованы две различные частоты, причем первая из этих частот выбрана равной одиночной частоте, а вторая частота выбрана отличной от одиночной частоты, и эти частоты выбраны в таком соотношении, что каждая из них имеет четное количество качаний и нечетное количество качаний поочередно в течение заранее определенного цикла.

3. Дисковый носитель записи по п.2, отличающийся тем, что вторая частота содержит частоту со значением, составляющим 1,5 или 1/1,5 от значения первой из частот.

4. Дисковый носитель записи по п.1, отличающийся тем, что в части бита ЧМН информации период из 2 качаний частоты такой, как одиночная частота, соответствует одному биту канала, используемому в качестве бита информации.

5. Дисковый носитель записи по п.1, отличающийся тем, что длительность периода части бита ЧМН информации представляет собой целочисленное кратное периода одиночной частоты.

6. Дисковый носитель записи по п.1, отличающийся тем, что в заранее определенном модуле длительность периода части одиночной частоты, по существу, в 10 раз больше периода части бита ЧМН информации.

7. Дисковый носитель записи по п.1, отличающийся тем, что целочисленное кратное в заранее определенном модуле соответствует длительности времени модуля записи данных, предназначенных для записи на дорожку.

8. Дисковый носитель записи по п.1, отличающийся тем, что тактовая частота канала данных, предназначенных для записи на дорожку, представляет собой целочисленное кратное одиночной частоты.

9. Дисковый носитель записи по п.1, отличающийся тем, что частота, используемая в качестве одиночной частоты, представляет собой частоту, расположенную между полосой частот сервоуправления отслеживания дорожки и полосой частот сигнала считывания.

10. Дисковый носитель записи по п.1, отличающийся тем, что часть бита ЧМН информации сформирована на основе формы сигнала, получаемого при модуляции ЧМН бита информации, используемой в качестве информации адреса.

11. Дисковый носитель записи по п.1, отличающийся тем, что для модуляции ЧМН для части бита ЧМН информации использованы две различные частоты, одна из которых непрерывно продолжается по фазе по отношению к другой в точке переключения с одной на другую.

12. Дисковый носитель записи по п.1, отличающийся тем, что модуляция ЧМН представляет собой модуляцию МНМС (манипуляцию с минимальным сдвигом).

13. Дисковый носитель записи по п.12, отличающийся тем, что часть бита ЧМН информации получена в результате модуляции МНМС бита информации, причем период из 4 качаний частоты, используемой в качестве одиночной частоты, соответствует одному биту канала, использованному в качестве бита информации.

14. Дисковый носитель записи по п.13, отличающийся тем, что часть бита ЧМН информации, полученная в результате модуляции МНМС бита информации, включает две различные частоты, из которых первая представляет собой такую же частоту, что и одиночная частота, и вторая представляет собой частоту в х раз большую, чем одиночная частота, и период из 4 качаний включает период из четырех качаний первой частоты и период из х качаний второй частоты, и три периода качаний одной частоты.

15. Дисковый носитель записи по п.14, отличающийся тем, что число х выбрано равным 1,5.

16. Устройство нарезки, содержащее средство генерирования последовательности заранее определенных модулей сигнала, каждый из которых состоит из части сигнала, полученной в результате частотной манипуляции (ЧМН) модуляции бита информации, и части сигнала одиночной частоты, средство генерирования сигнала управления на основе сигнала, поступающего от средства генерирования сигнала, средство лазерного источника, средство отклонения света лазера от средства лазерного источника на основе сигнала управления, поступающего от средства генерирования сигнала управления, и средство нарезки подложки диска путем излучения света лазера на подложку диска через средство отклонения света лазера, предназначенное для формирования на подложке диска дорожки с качанием, причем указанная дорожка включает последовательность заранее определенных модулей, каждый из которых состоит из части бита ЧМН информации, основанной на форме сигнала, получаемого в результате ЧМН модуляции бита информации, и части одиночной частоты, основанной на форме сигнала одиночной частоты.

17. Устройство привода диска, предназначенное для записи данных на дисковый носитель записи или для считывания данных с него, на котором сформирована спиральная дорожка с качанием в виде канавки или площадки, вдоль которой должны быть записаны данные, и в котором качание дорожки представляет собой последовательность заранее определенных модулей сигнала, каждый из которых состоит из части бита частотной манипуляции (ЧМН) информации, соответствующей форме сигнала, получаемого в результате ЧМН модуляции бита информации, и части одиночной частоты, соответствующей форме сигнала одиночной частоты, причем данное устройство содержит средство головки, предназначенное для излучения лазерного света на дорожку, предназначенное для генерирования поступающего обратно светового сигнала, средство выделения сигнала качания на основе качания дорожки по поступающему обратно световому сигналу, и средство декодирования информации качания, предназначенное для осуществления ЧМН демодуляции сигнала качания, для декодирования информации, представленной информационным битом.

18. Устройство привода диска по п.17, отличающееся тем, что средство декодирования информации качания включает модуль воспроизведения тактовой частоты, предназначенный для генерирования с помощью ФАПС тактовой частоты воспроизведения качания на основе сигнала, соответствующего части одиночной частоты сигнала качания, демодулятор ЧМН, предназначенный для осуществления ЧМН демодуляции сигнала качания, соответствующего части бита ЧМН информации, из сигнала качания, для получения данных демодуляции, и декодер, предназначенный для декодирования необходимой информации, состоящей из бита информации из данных демодуляции, поступающих из демодулятора ЧМН.

19. Устройство привода диска по п.18, отличающееся тем, что демодулятор ЧМН включает схему детектирования корреляции, предназначенную для осуществления ЧМН демодуляции путем детектирования корреляции в отношении сигнала качания.

20. Устройство привода диска по п.19, отличающееся тем, что схема детектирования корреляции осуществляет детектирование корреляции между сигналом качания и сигналом задержки, получаемым в результате задержки сигнала качания на период тактовой частоты воспроизведения качания.

21. Устройство привода диска по п.18, отличающееся тем, что демодулятор ЧМН включает схему детектирования частоты, предназначенную для осуществления ЧМН демодуляции, путем детектирования частоты сигнала качания.

22. Устройство привода диска по п.21, отличающееся тем, что схема детектирования частоты осуществляет детектирование количества передних фронтов или задних фронтов сигналов качания, попадающих в один период тактовой частоты воспроизведения качания.

23. Устройство привода диска по п.18, отличающееся тем, что демодулятор ЧМН включает схему детектирования корреляции, предназначенную для осуществления ЧМН демодуляции путем детектирования корреляции в отношении сигнала качания, и схему детектирования частоты, предназначенную для осуществления ЧМН демодуляции путем детектирования частоты сигнала качания, и декодер выполнен с возможностью производить декодирование требуемой информации с использованием данных демодуляции, демодулированных с помощью схемы детектирования корреляции, и данных, демодулированных схемой детектирования частоты.

24. Устройство привода диска по п.23, отличающееся тем, что декодер приспособлен осуществлять декодирование требуемой информации из логического произведения демодулированных данных, поступающих из схемы детектирования корреляции, и данных, поступающих из схемы детектирования частоты, когда ФАПС синхронизирована в модуле воспроизведения тактовой частоты, и приспособлен осуществлять декодирование требуемой информации из логической суммы демодулированных данных, поступающих из схемы детектирования корреляции, и демодулированных данных, поступающих из схемы детектирования частоты, когда ФАПС стабильно работает в модуле воспроизведения тактовой частоты.

25. Устройство привода диска по п.18, отличающееся тем, что декодер включает генератор стробирования, предназначенный для генерирования сигнала стробирования для ФАПС в модуле воспроизведения тактовой частоты на основе декодирования информации синхронизации как одной из необходимых информаций, и ФАПС функционирует на основе сигнала стробирования для обеспечения работы ФАПС, основанной исключительно на части сигнала, соответствующей одиночной частоте сигнала качания.

26. Устройство привода диска по п.18, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство сервоуправления шпинделя, предназначенное для осуществления сервоуправления шпинделем с использованием тактовой частоты воспроизведения качания.

27. Устройство привода диска по п.18, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство, предназначенное для генерирования тактовой частоты кодирования, синхронной с тактовой частотой воспроизведения качания, и которая предназначена для кодирования данных, предназначенных для записи.

28. Устройство привода диска по п.18, отличающееся тем, что средство декодирования информации качания включает демодулятор МНМС (манипуляцию с минимальным сдвигом), предназначенный для осуществления модуляции МНМС сигнала модуляции МНМС, соответствующего части бита ЧМН информации сигнала качания для генерирования данных демодуляции.

29. Устройство привода диска по п.28, отличающееся тем, что демодулятор МНМС осуществляет демодулирование сигнала модуляции МНМС в модулях из 4 периодов качания с частотой, равной одиночной частоте, для получения сигнала модуляции.

Приоритет по пунктам:

07.03.2002-пп.1-29

РИСУНКИ