CN1637872A - 光盘设备、记录信息的方法以及信息记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光盘设备、记录信息的方法以及信息记录介质。其中，记录流发生器(17)从输入数据与记录时钟(RCK)的相位同步地生成数据块流(DBS)。记录流发生器(17)还对于构成数据块流(DBS)的每一个预定数据单元生成表示该数据单元的相位的数据相位参考脉冲(DPR)。一个***部分(21)将VFO信号***到预定量(32个扇区)的数据块流(DBS)中，所述VFO信号的时间长度对应于摆动地址相位信号(WPR)和数据相位参考脉冲(DPR)之间的相位差。这样，该***部分(21)提供一个由VFO信号和数据块流(DBS)构成的数据流DST。LD(20)使用光束在光盘上记录所述数据流(DST)。

Description

光盘设备、记录信息的方法 以及信息记录介质
技术领域
本发明涉及将地址信息记录为记录道的摆动的光盘，在光盘上记录信息、从光盘再现信息的光盘设备，以及记录信息的方法。
背景技术
DVD-RAM和DVD-RW是公知的可写光盘。这些光盘在透明衬底上形成有信息记录层。激光被汇聚到信息记录层上以记录和再现信息。另外，作为记录和再现信息的手段，光盘的信息记录层具有引导槽，引导槽常常被简称为“槽”。信息是沿着引导槽记录和再现的。另外，沿着引导槽形成物理地址，以标识进行信息的记录或者再现的空间位置。
在DVD-RAM中，使用一种成为“台槽记录”(land and grooverecording)的技术，来作为提高密度的手段。在DVD-RAM中，信息同时记录在作为引导槽的凹陷部分的槽上和作为引导槽的突起部分的台(land)上。这用来降低数据在径向上记录的间隔，以提高记录容量。另一方面，物理地址由衬底上的间歇的凹陷和突起形成，称为预制坑(prepit)。引导槽在这些物理地址区是不连续的。
相反，在DVD-RW中，只在作为引导槽的凹陷部分的槽上记录信息。另一方面，作为形成物理地址的手段，使用槽摆动(groovewobble)的调制(此后称为“摆动调制”)，其中，引导槽在径向轻微地振动。使用摆动调制形成的物理地址不会妨碍记录道(引导槽)。因此，这些物理地址具有增加记录用户信息的区域的优点：也就是提高格式化效率，使得光盘容易与只能再现的介质兼容。
这样，对于在具有基于摆动调制的地址信息的光盘上记录信息的光盘设备，在信息记录期间需要使摆动地址的相位与要记录在一个扇区等中的数据的相位同步。但是，由于某些原因，摆动地址和要记录的数据之间的相位可能有差异。当在存在相位差的情况下将数据记录到光盘上时，可能难以再现所记录的数据。日本专利申请公开No.2002-32962描述了一种基于相位差改变记录时钟的频率的技术。在该专利文献中，如果在记录的流和摆动地址之间存在相位差，则控制记录时钟频率以消除相位差。这样，缺陷是在记录时钟中会出现抖动，这会降低记录信号质量。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种光盘设备、一种记录信息的方法以及一种信息记录介质，其中，能够控制要记录的数据的相位，同时防止记录信号例如由于记录时钟的抖动而降低质量。
根据本发明一个实施例的光盘设备包括：摆动信号发生部分，其从来自光盘数据道的反射光生成摆动信号，所述光盘上形成有用地址信息调制的摆动；记录时钟发生部分，其倍乘所述摆动信号的频率，以生成用于信息记录的记录时钟；地址相位生成部分，其从所述摆动信号生成表示每一个摆动地址的相位的地址相位信号；VFO(可变频率振荡器)信号生成部分，其通过对记录时钟(RCK)的频率做除法而产生VFO信号；记录流发生部分，其从输入数据与记录时钟同步地生成第一数据流，并对构成第一数据流的每一个预定数据单元生成指示该数据单元的相位的数据相位信号；***部分，测量地址相位信号和数据相位信号之间的差，并在预定量的第一数据流之间***VFO信号，以提供由VFO信号和第一数据流构成的第二数据流，所述VFO信号的时间长度对应于所述相位差；以及记录部分，其在所述光盘上记录所述第二数据流。
记录相位误差的调整的目的是提供一种光盘设备，其能够限制相位误差，以控制要记录的数据的相位，而不导致记录时钟的抖动。
附图说明
附图构成说明书的一部分，用于说明本发明的实施例，并与上面的概括说明和下面对实施例的详细说明一道，用于解释本发明的原理。
图1图示了形成在光盘上的数据道的结构；
图2是形成在光盘上的数据道的放大图；
图3A到图3C是数据道从上面看的放大图，以及图示了再现信号的和信号和差信号的曲线；
图4A和4B图示了频率和相位调制的摆动；
图5简要图示了数据道的结构和摆动地址之间的关系；
图6图示了每一个摆动地址块103的结构；
图7图示了根据本发明第一实施例的光盘设备的主要部分的结构的一个例子；
图8图示了摆动地址解码器15的输入和输出的波形；
图9的时序图图示了图7所示的信息记录设备的操作；
图10图示了当产生数据块(n)时，记录时钟RCK的频率由于某些原因而临时上升；
图11图示了当产生数据块(n)时，记录时钟RCK的频率例如由于摆动信号的干扰而临时下降；
图12图示了本发明第二实施例的光盘设备的主要部分的结构的一个例子。
具体实施方式
下面结合附图描述本发明的实施例。
能够记录用户信息的光盘在透明衬底上的信息记录层中的信息区中具有引导槽，引导槽通常简单地称作槽。引导槽被称为数据道(数据道)。信息沿着数据道被记录和再现。在某些情况下，数据道是螺旋形的，从内侧连续地延伸到外侧，如图1所示。在另外一些情况下，数据道是环形的，由多个同心圆构成(未图示)。
图2是数据道的放大图。数据道由信息记录层的凹凸形成。数据道的凹陷被称为槽，数据道的突起被称为台(land)。例如，在DVD-RAM或者下一代可记录光盘中，在台和槽上都形成信息，以提高径向的密度。
图3A是从上方看数据道的示意图。根据本发明的光盘中的数据道在径向上稍微有些曲折。这样的数据道称为摆动数据道。当聚焦的光束斑沿着摆动数据道扫描时，光束斑的移动几乎是穿过摆动数据道中心的直线。这是因为摆动频率高于跟踪伺服信号的频带。此时，反射光被光电检测器比如图7所示的PD(光电二极管)15接收到，如后所述。该光电传感器在径向上被分为两部分。因此，从两个光电传感元件获得的传感信号被用来生成一个和信号和一个差信号。
如图3B所示，和信号几乎保持不变，只有差信号随着摆动而变化。这样，对于可记录光盘，差信号反映了数据道的摆动。因此，差信号在说明书中被称为摆动信号WB。摆动信号被用作记录时钟的参考，或者用作主轴选中频率的调节信号。另外，对于可记录光盘，摆动的调制使得能够记录表示光盘的信息记录区中的物理位置的物理地址信息。具体地，如图4A和4B所示，通过调制应用于数据道的摆动的频率或者相位，来记录物理地址信息。图4A和图4B所示的信号都表示了例如″1″，″0″，″1″和″0″。对摆动信号WB的处理使得能够提取物理地址信息，物理地址信息表示被激光束照射的光盘上的位置。
图5简要图示了数据道的结构和摆动地址之间的关系。
要记录的数据被分为数据块101，每一个数据块具有预定的数据长度。盘上的数据道是这样构造的：在数据块之间***预定长度的VFO(可变频率振荡器)信号102。如果将信息记录或者再现期间的记录时钟的周期定义为T，则VFO信号例如是周期为4T的连续时钟信号，表示每一个记录块101的开始和结束。VFO信号也用来辅助PLL电路中的同步导入(synchronous lead-in)，所述PLL电路产生与再现期间的再现数据同步的时钟。每一个数据块101例如由32个扇区构成，扇区例如具有2K字节数据，例如由26帧构成。记录道由摆动数据道构成，在摆动数据道上，相互交叠地记录表示数据道位置的摆动地址。
图6图示了摆动地址块(＝摆动地址区)103的结构。
示于图5的摆动地址WADR(m-1，m，m+1，...)所示的每一个摆动地址块103被如图6所示那样配置。一个摆动地址块103构成一个摆动块地址。摆动地址块103由一个摆动地址块同步字节Sync和16个摆动地址字节104构成。摆动地址块同步字节Sync和所述16个摆动地址字节104各由84个摆动构成。因此，摆动地址块103具有1428个摆动。
IPM表示未调制摆动信号。NPW表示调制摆动信号。相邻的IPW和NPW具有相反的继续。摆动地址块同步字节Sync由6个IPW、4个NPW、6个IPW和68个NPW构成。一个比特由四个摆动记录。NPW表示“0”，IPW表示“1”。在摆动地址字节104中记录了三比特信息(图6中的虚线所示的波形)。48个比特(＝3比特×16字节)构成一个摆动地址。数据的记录必须与摆动地址的相位同步。如果数据块101被分成上述扇区和帧，则扇区和帧的记录必须与摆动地址WADR相位同步。
图7图示了用作本实施例的信息记录设备的光盘设备的结构的一个例子。图8和图9是表示图7的信息记录设备的操作的时序图。
如前所述，一个加法器11将两个由光电传感元件提供的传感信号加在一起，以生成一个再现流信号，所述光电传感元件分别构成PD10的半个表面。一个减法器12从较大的传感信号中减去较小的传感信号，产生摆动信号WB。摆动信号WB被输入到摆动PLL 13和摆动地址解码器15中。摆动PLL 13将摆动信号WB二值化，以生成摆动时钟WCK。摆动时钟WCK被输入到一个记录时钟乘法PLL和所述摆动地址解码器15。
摆动地址解码器15使用摆动时钟WCK作为参考，从摆动信号WB解码摆动地址WADR。摆动地址WADR被传输到主机设备。摆动地址WADR然后在信息记录或者再现期间被用作盘上的地址。摆动地址解码器15例如检测每一个摆动地址的头部，输出摆动相位参考脉冲WPR。
图8图示了摆动地址解码器15的输入和输出的波形。摆动地址解码器15比较摆动信号WB的极性和摆动时钟WCK的极性。如果极性是相同的，摆动地址解码器15内部生成在“L”电平的摆动解调信号WBD。如果极性相互不同，则摆动地址解码器15内部生成在“H”电平的摆动解调信号WBD。因此，摆动解调信号WBD在IPW部分处于“H”电平。这样，检测摆动地址块同步字节(6IPW、4NPW以及6IPW的模式)以生成摆动相位参考脉冲WPR。
记录时钟乘法PLL 14将摆动时钟WCK的频率乘以例如93，产生对应于通道频率的记录时钟RCK。换句话说，记录时钟乘法PLL 14将一个摆动转换为93个记录时钟RCK。记录时钟乘法PLL 14包括一个VCO(电压受控振荡器)14a。记录时钟乘法PLL 14与记录时钟RCK和摆动时钟WCK之间的差相关地改变记录时钟RCK的频率。记录时钟乘法PLL 14然后输出其相位与摆动时钟WCK的相位同步的记录时钟RCK。
基于主机设备输入的数据，数据块流发生器17产生预定量的数据块流DBS。在这种情况下，使用记录时钟RCK作为参考来获得数据块流DBS的通道频率。具体地，数据块流DBS的每一个数据(二进制信号)由记录流发生器17使用记录时钟RCK的周期输出。另外，数据块流发生器17检测主机设备所发出的数据中的扇区或者帧(见图5)。记录流发生器17然后输出与记录时钟RCK同步的数据相位参考脉冲DPR，所述数据相位参考脉冲DPR指示扇区同步位置或者帧同步位置。数据相位参考脉冲DPR指示扇区同步位置(例如每一个扇区的头部位置)或者帧同步位置(例如每一个帧的头部位置)。
数据块流DBS被输入到开关19。VFO模式发生器18产生的VFO信号也被输入到开关19。VFO信号是将记录时钟RCK的频率如前所述分为四个部分而获得的。
来自摆动地址解码器15的摆动相位参考脉冲WPR和来自数据块流发生器17的数据相位参考脉冲DPR被输入到记录定时控制器16。记录定时控制器16测量信号WPR和DRP输入之间的相位差。在图9中，摆动相位参考脉冲WPR和数据相位参考脉冲DPR之间没有相位差。因此相位差量PDA总是为0。基于摆动相位参考脉冲WPR、数据相位参考脉冲DPR以及相位差量PDA，记录定时控制器16产生数据选择信号DS。记录定时控制器16向开关19提供数据选择信号DS。
例如当数据选择信号DS处于高电平时，开关19选择性地输出VFO信号。当数据选择信号DS例如处于低电平时，开关19选择性地输出数据块流DBS。结果，产生数据流DST。通过LD驱动器20调制激光。然后，使用调制后的激光在盘上记录数据流DST。开关19和记录定时控制器16构成VFO***部分21。因此，VFO***部分21向预定量(32扇区)的数据块流DBS中***VFO信号，每一个VFO信号的时间长度对应于摆动地址相位参考脉冲WPR和数据相位参考脉冲DPR之间的相位差。结果，VFO***部分21提供了由VFO信号和数据块流DBS构成的数据流。
下面说明当记录时钟RCK改变时执行的操作。
图10图示了当产生数据块(n)时，记录时钟RCK的频率由于某些原因而临时升高。理想的是，数据块(n)的数据终端内在地与摆动地址的终端(m+6)一致。但是，在图10中，数据块(n)的记录过早地结束。
例如，如果在盘的制造期间形成的摆动有缺陷，或者如果在制造过程中盘被损坏或者污损，则不能获得正常的摆动信号WB。在这种情况下，来自摆动PLL 13的摆动时钟WCK是不稳定的。结果，记录时钟乘法PLL 14的VCO 14a的输入电压不稳定。这可能改变记录时钟RCK的频率。当记录时钟RCK的周期改变时，数据相位参考脉冲DPR的周期也改变。例如，记录时钟RCK的周期的下降会减小数据相位参考脉冲DPR的周期。
即使摆动信号的波形这样被扰乱，摆动相位参考脉冲WPR通常不被扰乱，如图10所示。这是因为，只要摆动地址块103中的摆动地址块同步字节Sync(见图6)的头16个摆动(6IPW，4NPW以及6IPW)以及这16个摆动前面和后面的摆动被正常检测到，摆动相位参考脉冲WPR是从形成在盘上的摆动数据道正常生成的。
当摆动信号的波形被干扰而改变记录时钟频率时，数据相位参考脉冲DPR的相位(扇区同步位置或者帧同步位置)相对于摆动相位参考脉冲WPR的相位偏移。记录定时控制器16测量相位偏移量(相位差)。记录定时控制器16控制开关19，使得对应的VFO信号记录区与相位差相关地扩展。结果，如图10所示，在摆动地址(m+8)的头部开始记录一个数据块(n+1)。在图10中，作为检测的结果，判定在数据块(n)中，相位快40个记录时钟RCK。因此，将VFO扩展一个等于40个时钟的长度。
另一方面，图11图示了当产生数据块(n)时，例如由于摆动信号的干扰，记录时钟RCK的频率临时降低。理想的是，数据块(n)的数据终端内在地与摆动地址(m+6)的终端一致。但是，数据块(n)的记录的结束比所需时间晚。
记录定时控制器16测量相位偏移量(相位差)。记录定时控制器16控制开关19，使得对应的VFO信号记录区与相位差相关地被缩短。结果，在摆动地址(m+8)的头部开始记录数据块(n+1)。在图11中，作为检测的结果，判定在数据块(n)中相位慢了80个记录时钟RCK。因此，VFO被缩短等于80个时钟的长度。
如上所述，根据本实施例，即使记录时钟频率变化以移动要记录的数据的位置，则可以纠正位置，而不会增加记录时钟抖动的量。图12图示了根据本发明第二实施例的光盘设备的主要部分的结构的一个例子。
在第二实施例中，VFO***部分21由一个或(OR)电路22以及记录定时控制器16构成。向VFO模式发生器18和数据块流发生器17提供由记录定时控制器16输出的数据选择信号DS。当数据选择信号DS例如处于高电平时，数据块流发生器17输出数据块流DBS。当数据选择信号DS处于低电平时，VFO模式发生器18输出VFO信号。或(OR)电路22输出数据块流DBS和VFO信号的逻辑或的结果到LD 20。在本实施例中，用或(OR)电路22取代了开关19。这能够简化电路的结构。
上述说明针对的是本发明的一些实施例，并不是要限制本发明的设备和方法。另外，本发明包括通过将前述实施例的任何部件、功能、特征或者处理步骤适当地组合而得出的设备和方法。
本领域普通技术人员容易得知本发明其它的优点和变化。本发明的范围不限于这里所图示和说明的具体细节和实施例。因此，在本发明所附权利要求及其等效方案所限定的总体发明构思的实质范围内，能够作出各种变化。

Claims (10)

1.一种光盘设备，其特征在于包括：
摆动信号发生部分(12)，其从来自光盘数据道的反射光生成摆动信号，所述光盘上形成有用地址信息调制的摆动；
记录时钟发生部分(14)，其倍乘所述摆动信号的频率，以生成用于信息记录的记录时钟(RCK)；
地址相位生成部分(15)，其从所述摆动信号生成表示每一个摆动地址的相位的地址相位信号(WPR)；
VFO(可变频率振荡器)信号生成部分(18)，其与记录时钟(RCK)的相位同步地产生VFO信号；
数据流发生部分(17)，其从输入数据与记录时钟(RCK)的相位同步地生成第一数据流(DBS)，并对构成第一数据流(DBS)的每一个预定数据单元生成指示该数据单元的相位的数据相位信号；
***部分(21)，其测量地址相位信号(WPR)和数据相位信号(DPR)之间的相位差，并在预定量的第一数据流之间***VFO信号，以提供由VFO信号和第一数据流构成的第二数据流，所述VFO信号的时间长度对应于所述相位差；以及
记录部分(20)，其在所述光盘上记录所述第二数据流。
2.如权利要求1所述的光盘设备，其特征在于，由所述记录流生成部分(17)产生的第一数据流(DBS)由多个扇区构成，所述数据相位信号(DPR)是一个指示每一个扇区的位置的扇区同步信号。
3.如权利要求1所述的光盘设备，其特征在于，由所述记录流生成部分(17)产生的第一数据流(DBS)由多个扇区构成，每一个扇区由多个帧构成，所述数据相位信号(DPR)是一个指示每一个帧的位置的帧同步信号。
4.如权利要求1所述的光盘设备，其特征在于所述***部分(21)包括一个开关部分，该开关部分根据测量到的相位差选择所述第一数据流(DBS)和所述VFO信号中的一个，并提供所述第二数据流(DST)。
5.如权利要求1所述的光盘设备，其特征在于所述***部分(21)包括一个记录定时控制器(16)，该记录定时控制器(16)将基于相位差的控制信号输出到所述记录流发生部分(17)和所述VFO信号发生部分(18)。
一个逻辑或电路(22)，其输出第一数据流(DBS)和VFO信号的逻辑或的结果。
6.一种在光盘设备中记录信息的方法，所述光盘设备在光盘上记录信息，该方法的特征在于包括：
从来自光盘数据道的反射光生成(12)摆动信号，所述光盘上形成用地址信息调制的摆动；
倍乘(14)所述摆动信号的频率，以生成用于信息记录的记录时钟(RCK)；
从所述摆动信号生成(15)表示每一个摆动地址的相位的地址相位信号(WPR)；
与记录时钟(RCK)的相位同步地产生(18)VFO信号；
从输入数据与记录时钟的相位同步地生成(17)第一数据流(DBS)；
对构成第一数据流的每一个预定数据单元，生成(17)指示该数据单元的相位的数据相位信号；
测量(21)地址相位信号(WPR)和数据相位信号(DPR)之间的相位差；
测量(16)地址相位信号(WPR)和数据相位信号(DPR)之间的相位差；
在预定量的第一数据流之间***(19)VFO信号，以提供由VFO信号和第一数据流构成的第二数据流，所述VFO信号的时间长度对应于所述相位差；以及
在所述光盘上记录(20)所述第二数据流。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一数据流(DBS)由多个扇区构成，所述数据相位信号(DPR)是一个指示每一个扇区的位置的扇区同步信号。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一数据流(DBS)由多个扇区构成，每一个扇区由多个帧构成，所述数据相位信号(DPR)是一个指示每一个帧的位置的帧同步信号。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述***(21)包括：根据测量到的相位差选择所述第一数据流(DBS)和所述VFO信号中的一个，并提供所述第二数据流(DST)。
10.一种具有做成引导槽的数据道的信息记录介质，其中：
在数据道中记录数据，从数据道再现数据；
数据道具有表示地址信息的摆动，每一个VFO信号被***在各具有预定长度的数据流之间；
与通过倍乘所述摆动的频率而产生的记录时钟信号的频率的相位同步地获得所述VFO信号；并且
根据所述摆动的波形的条件改变所述VFO信号的记录长度。
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