CN1263018C - 可预置信息的可写入式光学记录媒体及其读取电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可预置信息的可写入式光学记录媒体，其记录层由相互交错设置的凹槽轨路以及路块轨路相接而成，该每个相邻的凹槽轨路与路块轨路之间形成有一抖晃部位，该抖晃部位由两种可分别代表“0”与“1”的基本波形相接组成，其基本波形的周期相同，但其前半周期与后半周期的比例不同，使得光学记录媒体的预置信息可由该两种波形的组合记录于抖晃部位中；本发明更揭露一种读取上述预置信息的电路，利用一带通滤波器自一循轨伺服信号中取出一抖晃信号；再由一波形定型电路将该抖晃信号输出为一数字形式的抖晃信号，最后，再以一锁相回路根将该数字形式的抖晃信号输出一频率为该抖晃信号的频率的两倍的时脉产生信号。

Description

可预置信息的可写入式光学记录媒体及其读取电路

技术领域

本发明涉及一种信息预置与读取机制，特别是一种可写入式光学记录媒体的信息预置与读取机制，即可预置信息的可写入式光学记录媒体及其读取电路。

背景技术

为了让可写入式光盘在空白片的状态下能被光驱进行地址与参数辨识，制作光盘的制造商必须将某些信息预置于空白光盘上，这些信息包括有制造商辨识码、建议写入最佳功率、光盘可写入区域的起迄地址、以及最重要的各节区(sector)的实际地址等等。

以CD-R/RW光盘的信息预置为例，以频率调变(FrequencyModulation，FM)方式将信息调变于沟槽抖晃中。该抖晃为23.05KHz或21.05KHz的弦波，其中23.05KHz的高频表示为“1”，21.05KHz的低频表示为“0”，在标准转速下可承载的信息量为42bit*75Hz，其侦测方法需使用两极锁相电路。

而另一种DVD+RW的光盘上也是利用类似的机制来预置信息，采用相位调变(Phase Modulation，PM)方式来将信息调变于沟槽抖晃中。该抖晃为817.5KHz的单频弦波，而以起始相位为零度的周期表示“0”，以起始相位为一百八十度的周期表示“1”，其预置信息的侦测方法需使用高速模拟转数字集成电路芯片与锁相电路。

而DVD-R/RW光盘上其导引沟槽也有抖晃，此抖晃为一140.6KHz的单频弦波，但此抖晃沟槽并不用来记录预置信息而仅供转速控制用，实际记录预置信息的位置是在所谓的“Prepit”中，其信号的侦测仅需比较器以及滤波器即可。以上三种预置信息均是隐藏在伺服信号中，而DVD光盘则直接将预置信息刻在每个节区前的只读区内，光驱可以直接在数据信号中检测到这些信息。

如果将这些信息直接预刻或预录在数据轨道上，虽然可以直接在数据信号上检测出，但会占用真正使用者数据记录空间，故常见的作法是将此信息预置在伺服信号中，但如此又必须在伺服信道中增加此欲至信息的检测电路，加上译码电路上的延迟(latency)不利于快速随机存取。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种可写入式光学记录媒体的信息预置与读取机制，用以解决上述的问题。

本发明所揭露的可写入式光学记录媒体的信息预置将预置信息隐藏于伺服信号中，但并非以单纯的相位调变或频率调变方式将信息调变于抖晃沟槽中，而是在一个固定频率的弦波周期内，改变前半周期与后半周期的比例，来分别表示“0”与“1”的逻辑信号，因此将本发明所揭露的光盘信息预置方式称为相位比例调变(Phase RatioModulation，PRM)。

根据上述概念，本发明所揭露的可写入式光学记录媒体由设有螺旋状沟槽的圆盘型载体所构成，沟槽内即为使用者可进行记录的区域，而沟槽本身在微观下具有规律性的蛇行抖晃，此抖晃周期内的相位变化可于循轨伺服信号中检测出，可供预置信息的储存。

因此，为达上述目的，本发明所揭露的一种可预置信息的可写入式光学记录媒体，包括有一圆形基板，该基板上覆盖有一记录层，该记录层由相互交错设置的凹槽轨路(groove)以及路块轨路(land)相接而成，该每个相邻的凹槽轨路与路块轨路之间形成有一抖晃部位，其特征在于该抖晃部位由两种可分别代表“0”与“1”的基本波形相接组成，该基本波形的周期相同，但其前半周期与后半周期的比例不同，使得该光学记录媒体的预置信息可由该两种波形的组合记录于该抖晃部位中。

本发明更揭露一种可写入式光学记录媒体的预置信息的读取电路，首先利用一带通滤波器自一循轨伺服信号中取出一抖晃信号；再由一波形定型电路将该抖晃信号输出为一数字形式的抖晃信号。最后，再以一锁相回路根将该数字形式的抖晃信号输出一频率为该抖晃信号的频率的两倍的时脉产生信号，用以做为一写入时脉产生电路产生时脉的基准。

附图说明

图1为现有的光盘结构图；

图2为本发明所揭露的预置信息表示方法；

图3为应用本发明储存预置信息的实施例；

图4为读取本发明的信息预置的电路方块图；

图5为本发明的信息预置的锁相电路的电路方块图。

图中符号说明

100       带通滤波器

200       锁相电路

210       波形定型电路

220       相位频率侦测电路

230       电压控制振荡器

240       第一除频电路

250       第二除频电路

260       抖晃信号侦测电路

300       写入时脉产生电路

400       DIAC译码电路

501       循轨伺服信号

502       抖晃信号

503       时脉产生信号

504       时脉

505       预置信息信号

506       数字形式的抖晃信号

507       第一除频信号

508       控制信号

509       第二除频信号

610       凹槽轨路

620       路块轨路

630       抖晃部位

具体实施方式

一般的盘片结构可区分为保护层(Protection Layer)、反射层(Reflection Layer)、记录层(Recording Layer)与基板(PC Substrate)等，保护层的功用是用以保护反射层免于氧化或刮伤，并作为印刷的底面。反射层是用以反射激光信号。基板主要用以承载上述各层并透射激光。记录层可供使用者写入数据，而在未被使用前，即所谓的空白盘，该层材料维持均匀状态，但基板则非平整形状，而是刻有由圆心向外螺旋而出的导引沟槽(pregroove)，此导引沟槽的作用在于提供伺服***做空白盘循轨时的依据。数据被纪录在导引沟槽内而形成数据轨(groove track)。

请参考图1，为现有的光盘片结构图，如图所示，螺旋沟槽并非完美的螺旋线，而是带有微幅的蛇型抖晃(wobble)。如图所示，光盘由相互交错设置的凹槽轨路(groove)610以及路块轨路(land)620相接而成。可以将每个相邻的凹槽轨路610与路块轨路620间的蛇行抖晃称为抖晃部位630，这个抖晃部位630即可用来记录预置信息。在光驱读取数据时，此抖晃部位630所产生的抖晃信号会搭载在循轨伺服信号上，但由于抖晃信号的频率远高于循轨伺服***所侦测的范围，故可使用侦测电路将抖晃信号自循轨伺服信号分离开来。因此，此抖晃信号即可被利用来记录预置信息。

续请参考图2，为本发明所揭露的预置信息表示方法，凹槽轨路与路块轨路间的抖晃部位由类似弦波的两种基本波形相接而成，每一弦波的基本周期相同，均代表1位的数据，但前半周期与后半周期的比例(duty cycle)不相同。利用前半周期与后半周期不同的特性，即可分别表示逻辑“0”与逻辑“1”。

其中前半周期(相位由零度到一百八十度)较短者为说明方便将之定义为early wobble(EW)，后半周期(相位由一百八十度度到三百六十度)较短者称为late wobble(LW)。以前后半周期比例不同分别代表逻辑“0”与逻辑“1”，例如前半周期占一周期25％为EW，占75％为LW。由于数字信号仅具有“0”与“1”两种表示方式，因此如果以EW表示“0”，LW表示“1”，即可将沟槽预刻为EW与LW的任意组合，以储存预置信息。

以图3为例，假设某一抖晃沟槽的形状如图所示时，即可表示出“01010101”共八个位数据的预置信息。以下说明将以EW表示“0”，LW表示“1”。

本发明提出以前半周期与后半周期的比例不相同的抖晃沟槽的方式记录预置信息，并配合提出一读取电路，用以读取预置于抖晃沟槽中的信息。

请参考图4，为读取本发明的信息预置的电路方块图，包括有一带通滤波器100、锁相电路200、写入时脉产生电路300以及DIAC译码电路400，此处的DIAC指的是Disk Information and AddressingCode，亦即光盘信息与位置码。图4中所示的各个电路方块叙述如下。

带通滤波器100用以输入一循轨伺服信号501，并输出一抖晃信号502。当光驱读取本发明所揭露的可写入式光学记录媒体时，记录于螺旋沟槽中的预置信息将以EW与LW不同的组合形成一抖晃信号502搭载于循轨伺服信号501中，因此首先读取的信号必须先分离出来。

由于其抖晃信号502与循轨伺服信号501的频率不同，故可借助带通滤波器仅允许某个频率的信号通过的特性，将抖晃信号分离出来。因此可以借助带通滤波器将抖晃信号502自循轨伺服信号501中分离出来。

抖晃信号502分离出来后则输入至一锁相电路200，并由输出一时脉产生信号503。时脉产生信号503为一倍频信号，以提供给写入时脉产生电路300作为写入时脉产生的依据。

写入时脉产生电路300则根据时脉产生信号503产生一时脉504，以作为数据写入时的基本时脉。当光驱承载光盘转动时，转速并非持续维持于一固定的速度，随着时间点的不同会有些许的误差产生，如此将使得抖晃信号502的频率一直改变。为了避免因为速度与频率误差的关系而造成无法写入数据或写入错误的数据，必须将写入数据时的频率固定，而这个频率则与抖晃信号502的频率有关。

锁相电路200除了根据抖晃信号502输出一时脉产生信号503外，将同时输出一预置信息信号505。抖晃信号502由带通滤波器100输出，为相对应于预置于抖晃沟槽上的信息，由两种类似于弦波的基本波形组成，为一模拟信号形式。而预置信息信号505为代表预置信息的数字信号，对于***而言，为一连串逻辑“0”与逻辑“1”所组成的波形，因此锁相电路200所输出的预置信息信号505将输入至DIAC译码电路400，以译出记录于抖晃沟槽上的预置信息。

续请参考图5，为锁相电路的电路方块图，包括有一波形定型电路210，一相位频率侦测电路220，一电压控制振荡器230，一第一除频器240，一第二除频器250，以及一抖晃信号侦测电路260。图5中所示的各个电路方块叙述如下。

波形定型电路210用以将模拟形式的抖晃信号502的波形予以定型，包括有一切割电路(slicer)与一上升缘触发电路(rising edgetrigger)，其中切割电路根据抖晃周期将抖晃信号502作切割，并以上升缘触发电路做触发以得到高低两个准位的信号，为数字形式的抖晃信号506。如图3所示，将高准位代表EW，以低准位代表LW。

电压控制振荡器230输出的时脉产生信号503为一倍频信号，经过第一除频电路240除频后，输出一第一除频信号507并回授至相位频率侦测电路220，经过除频后的第一除频信号507的频率通常与数字形式的抖晃信号506相等。相位频率侦测电路220将侦测比较数字形式的抖晃信号506与第一除频信号507进行相位比较，比较后的相位差将转换成电压比例的变化，经过滤波调整后，输出一控制信号508以控制电压控制振荡器230的输出频率，电压控制振荡器的输出频率是输入信号源的N倍，并由电压控制振荡器输出时脉产生信号503，再通过第一除频器240回馈到相位频率侦测电路220。

相位频率侦测电路220、电压控制振荡器230以及除频电路240组成一锁相回路，输出一时脉产生信号503，以作为写入时脉产生电路300产生时脉的基准。

锁相电路中尚包括有一抖晃信号侦测电路260以及第二除频电路250。时脉产生信号503经过第二除频电路250除频后输出一第二除频信号509。第二除频信号为一时脉，用作侦测抖晃信号的依据。以第二除频信号509为依据，对数字形式的抖晃信号506做下降缘触发即可取得预置于抖晃沟槽中的预置信息505，并输出至DIAC译码电路400，由DIAC译码电路根据预置信息505译码出相对应的信息。

本发明所揭露的可写入式光盘记录媒体的信息预置以及读取机制，具有可快速读取以及不占记录空间的特性。

虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉相关技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围须视权利要求书的范围所界定者为准。

Claims (8)

1.一种可预置信息的可写入式光学记录媒体，包括有一圆形基板，该基板上覆盖有一记录层，该记录层由相互交错设置的凹槽轨路以及路块轨路相接而成，该每个相邻的凹槽轨路与路块轨路之间形成有一抖晃部位，其特征在于：

该抖晃部位由两种可分别代表“0”与“1”的基本波形相接组成，该“0”与“1”的基本波形的周期相同，但其前半周期与后半周期的比例不同，使得该光学记录媒体的预置信息可借助该两种波形的组合记录于该抖晃部位中。

2.如权利要求1所述的可预置信息的可写入式光学记录媒体，其特征在于，该波形的单一周期代表1位的数据。

3.一种可写入式光学记录媒体的预置信息的读取电路，其特征在于，该光学记录媒体的记录层有一抖晃部位，该抖晃部位由两种可分别代表“0”与“1”的基本波形相接组成，该“0”与“1”的基本波形的周期相同，但其前半周期与后半周期的比例不同，使得该光学记录媒体的预置信息可借助该两种波形的组合记录于该抖晃部位中，该读取电路包括有：

一带通滤波器，用以输入一循轨伺服信号，并输出一抖晃信号；

一波形定型电路，用以将该抖晃信号输出为一数字形式的抖晃信号；以及

一锁相回路，根据该数字形式的抖晃信号，输出一时脉产生信号，用以做为一写入时脉产生电路产生时脉的基准。

4.如权利要求3所述的可写入式光学记录媒体的预置信息的读取电路，其特征在于，该波形定型电路包括有一切割电路与一上升缘触发电路。

5.如权利要求3所述的可写入式光学记录媒体的预置信息的读取电路，其特征在于，该锁相回路包括有：一相位频率侦测电路与一电压控制振荡器。

6.如权利要求5所述的可写入式光学记录媒体的预置信息的读取电路，其特征在于，该锁相回路更进一步包括有一第一除频器，用以将该时脉产生信号除成一等于该抖晃信号的频率的第一除频信号，该第一除频信号反馈至该相位频率侦测电路。

7.如权利要求6所述的可写入式光学记录媒体的预置信息的读取电路，其特征在于，该锁相回路更包括有一抖晃信号侦测电路，用以根据该数字型式的抖晃信号将该记录媒体的预置信息输出。

8.如权利要求7所述的可写入式光学记录媒体的预置信息的读取电路，其特征在于，该锁相回路更包括有一第二除频器，用以将该时脉产生信号除成一等于该抖晃信号的频率的第二除频信号，并将该第二除频信号输出至该抖晃信号侦测电路。

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