PL215625B1 - Zapisywalny nosnik zapisu oraz urzadzenie do zapisywania nosnika zapisu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zapisywalny nośnik zapisu oraz urządzenie do zapisywania nośnika zapisu, w szczególności wielowarstwowego nośnika zapisu.

Wielowarstwowy optyczny nośnik zapisu jest znany z japońskiego zgłoszenia patentowego JP-11066622. Każda warstwa jest zbudowana z zespołu podwarstw tworzących stos, wykonanych z materiałów, które są podatne na oddziaływanie wiązki światła laserowego zapisującego znaczniki, a jednocześnie (częściowo) odbijającego wiązkę w trakcie operacji odczytu. Płyty typu DVD (Digital Versatile Disk) zyskały dotychczas swój udział w rynku jako nośniki zapisu danych o pojemności znacznie większej od znanych płyt CD. Obecnie, format ten jest dostępny w wersjach tylko do odczytu (ROM), zapisywalnej (R) oraz wielokrotnego zapisu (RW). W przypadku zapisywalnych płyt DVD oraz płyt DVD wielokrotnego zapisu, obecnie istnieje szereg konkurujących ze sobą formatów DVD+R, DVD-R dla płyt zapisywalnych, oraz DVD+RW, DVD-RW i DVD-RAM dla płyt wielokrotnego zapisu. Problemem dotyczącym zarówno płyt zapisywalnych jak i płyt wielokrotnego zapisu jest ograniczona pojemność nośnika, a co za tym idzie możliwy czas zapisu. Na rynku znajdują się nośniki zawierające pojedynczy stos zawierający zespół podwarstw zapisu o maksymalnej pojemności 4,7GB. Należy zauważyć, że format DVD-Video, który to format opisuje dwuwarstwowe nośniki tylko do odczytu o pojemności 8,5GB, określany często mianem DVD-9, zdobył znaczący segment rynku. Niemniej oczywistym jest, że osiągnięcie w pełni kompatybilnego nośnika zapisywalnego (wielokrotnego zapisu) (np. dwuwarstwowego DVD+RW) to znaczy mieszczącego się w ramach specyfikacji określającej parametry odbicia i modulacji płyty DVD-ROM, jest trudne, co więcej parametry procesu zapisu i sygnałów śledzących dla stosu zapisu mogą różnić się dla różnych typów stosów znajdujących się w różnych warstwach. Problem polega na tym, że własności stosu wymagają dostosowania procesu zapisu realizowanego przez urządzenie zapisujące.

Z dokumentu US 2002006579 A1 znany jest nośnik zapisu, który zawiera przynajmniej jedną warstwę zapisu, drugą warstwę zapisu i przynajmniej jedną przezroczystą warstwę rozdzielającą.

Ponadto, z dokumentu EP 1 150 291 A2 znany jest nośnik zapisu zawierający wcześniej utworzony wzór sterujący zapisem, który jest odczytywany przez wiązkę wskazując bieg ścieżki.

Z opisów patentowych US 4 901 300 oraz US 5 187 699 znane są nośniki zapisu ze ścieżkami wykazującymi osiowe pofalowanie (wobble), które są okresowymi zmianami położenia poprzecznego ścieżki wytwarzającymi dodatkowy sygnał w czujnikach dodatkowych. Pofalowanie jest przykładowo modulowane częstotliwościowo, a w sygnale zmodulowanym jest umieszczona informacja dotycząca położenia. Modulacja pofalowania jest wykorzystywana do kodowania fizycznego adresu.

Celem wynalazku jest opracowanie nośnika zapisu i urządzenia zapisującego, dla których proces zapisu jest dostosowywany do stosu zapisu.

Zapisywalny nośnik zapisu do zapisywania informacji poprzez zapisywanie znaczników na ścieżce, przez wiązkę promieniowania wchodzącą przez powierzchnię wejściową nośnika zapisu, który zawiera przynajmniej jedną warstwę zapisu posiadającą pierwszy stos zapisu pierwszego rodzaju i drugą warstwę zapisu posiadającą drugi stos zapisu drugiego rodzaju, przy czym pierwsza warstwa zapisu znajduje się bliżej powierzchni wejściowej nośnika zapisu niż druga warstwa zapisu, a pierwszy stos zapisu i drugi stos zapisu posiadają różne parametry zapisu, przynajmniej jedną przezroczystą warstwę dystansującą pomiędzy warstwami zapisu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że każda warstwa zapisu zawiera utworzony wstępnie wzór sterowania zapisem, który jest odczytywalny przez wiązkę wskazującą bieg ścieżki, przy czym wzór sterowania zapisem pierwszej warstwy zapisu zawiera wskaźnik rodzaju stosu zapisu, wskazujący parametry zapisu drugiego stosu zapisu.

Korzystnie, wzór sterowania zapisem pierwszej warstwy zapisu zawiera wskaźnik rodzaju stosu zapisu, wskazujący parametry zapisu pierwszego stosu zapisu, a wzór sterowania zapisem drugiej warstwy zapisu zawiera wskaźnik rodzaju stosu zapisu, wskazujący parametry zapisu drugiego stosu zapisu.

Korzystnie, wzór sterowania zapisem zawiera wskaźnik rodzaju stosu zapisu, który jest wskaźnikiem biegunowości sygnału przeciwsobnego (push-pull signal), wykorzystywanego do skanowania ścieżki.

Korzystnie, uformowany wstępnie wzór sterowania zapisem jest utworzony przez rowek wstępny (pregroove) wskazujący położenie ścieżki, przy czym rowek wstępny cechuje pofalowanie (wobble) utworzone przez przemieszczanie się rowka wstępnego w kierunku poprzecznym do kierunku wzdłużnego ścieżki, a pofalowanie cechuje modulacja reprezentująca wskaźnik rodzaju stosu zapisu.

PL 215 625 B1

Urządzenie do zapisywania nośnika zapisu tego rodzaju, zawierające głowicę zapewniającą wiązkę promieniowania skupioną w pierwszej pozycji na pierwszej warstwie zapisu oraz w drugiej pozycji na drugiej warstwie zapisu, jednostkę czołową generującą przynajmniej jeden sygnał skanujący do wykrywania znaczników w ścieżce oraz do wykrywania wykonanych wstępnie wzorów sterujących zapisem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że urządzenie zawiera ponadto jednostkę demodulatora do odzyskiwania wskaźnika rodzaju stosu zapisu ze wzoru sterowania zapisem pierwszego stosu zapisu, oraz jednostkę sterującą nastawiającą w urządzeniu parametry zapisu dla zapisywania danych na drugiej warstwie zapisu, w zależności od wskaźnika rodzaju stosu zapisu odzyskiwanego ze wzoru sterowania zapisem pierwszego stosu zapisu.

Korzystnie, jednostka sterująca stanowi nastawnik parametrów zapisu, ustawień wzmocnienia i/lub polaryzacji radialnej jednostki serwomechanizmu.

Korzystnie, jednostka sterująca stanowi nastawnik parametrów zapisu, strategii zapisu i/lub procedury kontroli mocy dla zapisywania danych w drugiej warstwie zapisu.

Efektem zastosowania rozwiązań według wynalazku jest to, że proces zapisu jest dostosowany do parametrów stosu zapisu, ponieważ typ stosu zapisu można określić na podstawie wykonanego wcześniej wzoru sterowania zapisem.

Wynalazek bazuje także na następującym spostrzeżeniu. Kompatybilność z istniejącymi standardami dla nośników typu tylko do odczytu takimi jak DVD-ROM wymaga zachowania predefiniowanych parametrów dla obu warstw zapisanego nośnika. Oprócz dwuwarstwowych płyt DVD+RW, zaproponowano wykorzystanie barwnikowych dwuwarstwowych nośników DVD+R, których parametry dotyczące współczynnika odbicia i modulacji odpowiadają normie definiującej dwuwarstwowe płyty DVD-ROM. Przy produkcji dwuwarstwowych płyt DVD+R i dwuwarstwowych płyt DVD+RW, możliwe jest zastosowanie dwóch procesów. W pierwszym procesie pierwsza warstwa zapisu L0 jest wykonywana na pierwszym przezroczystym podłożu zawierającym rowki wstępne. Na warstwie L0 umieszczane jest również przezroczyste podłoże, w którym umieszczone lub odtworzone są rowki. Drugą warstwę zapisu L1 tworzy się na rowkowanej warstwie rozdzielającej, proces produkcji płyty kończy nałożenie dodatkowej warstwy podłoża na drugą warstwę zapisu L1. W drugim procesie pierwszą warstwę zapisu L0 tworzy się na pierwszym przezroczystym podłożu zawierającym rowki wstępne. Drugą warstwę zapisu L1 tworzy się na drugim podłożu zawierającym rowki wstępne. Proces produkcji płyty kończy się łącząc ze sobą dwa podłoża zawierające warstwy L0 i L1 ze sobą tak, że między nimi znajduje się przezroczysta warstwa rozdzielająca. W opisanych powyżej sposobach produkcji znaczącą różnicą jest fizyczna konstrukcja warstwy zapisu L1. Możliwe jest również opracowanie trzeciego sposobu wytwarzania nośników, w którym warstwa L0 jest zbudowana na warstwie L1 (obie warstwy są typu odwrócony stos). Dzięki temu parametry warstw zapisu, na przykład sam proces zapisu oraz sygnały śledzenia stosu zapisu warstwy L1, mogą różnić się pomiędzy poszczególnymi typami stosów zapisu. W szczególności stwierdzono, że różnice pomiędzy nie zapisanymi warstwami mogą wynikać z typu stosu zapisu, które to różnice mogą (częściowo) zniknąć po wykonaniu procesu zapisu. Przekazując do urządzenia zapisującego informacje o typie stosu zapisu przed rozpoczęciem procesu zapisu, proces zapisu może zostać natychmiast zoptymalizowany pod kątem stosu zapisu nośnika zapisu umieszczonego w urządzeniu.

W przykładzie wykonania nośnika zapisu wzór sterowania zapisem pierwszej warstwy zapisu zawiera identyfikator typu stosu zapisu określający parametry zapisu drugiego stosu zapisu. Takie rozwiązanie pozwala na pobranie identyfikatora typu stosu zapisu dla drugiej warstwy wprost z pierwszej warstwy zapisu. Korzystnie, pierwsza warstwa powinna być zawsze warstwą odczytywalną, ponieważ jest ona zawsze umieszczona najbliżej powierzchni wejścia dla wiązki laserowej. Ponadto, zmiany parametrów stosu zapisu zwykle występują w niższych warstwach, podczas gdy pierwsza warstwa u różnych producentów nośników zachowuje podobne parametry, na przykład porównywalne do jednowarstwowych dysków optycznych.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1a przedstawia nośnik zapisu w kształcie płyty, w widoku z góry, fig. 1b przedstawia nośnik zapisu w przekroju, fig. 1c przedstawia przykład wykonania pofalowania ścieżki, fig. 2 przedstawia urządzenie zapisujące dostosowujące proces zapisu do typu stosu zapisu nośnika zapisu, fig. 3 przedstawia wielowarstwową płytę optyczną, fig. 4a przedstawia strukturę wielowarstwową posiadającą stos zapisu typu konwencjonalnego, fig. 4b przedstawia strukturę wielowarstwową posiadającą stos zapisu typu odwróconego, fig. 5a przedstawia sygnał przeciwsobny (push-pull signal) dla zapisanych i nie zapisanych części konwencjonalnego stosu zapisu, fig. 5b przedstawia sygnał przeciwsob4

PL 215 625 B1 ny dla zapisanych i nie zapisanych części odwróconego stosu zapisu, fig. 6 przedstawia informację ADIP zakodowaną w postaci modulacji pofalowania, a fig. 7 przedstawia moduł demodulacji sygnału pofalowania.

Na fig. 1 jest przedstawiony nośnik zapisu 11 o kształcie dysku, posiadający ścieżkę 9 i otwór centralny 10. Ścieżka 9 biegnie tworząc na płycie spiralny wzór zawierający zasadniczo równoległe ścieżki w warstwie informacyjnej. Nośnik zapisu może być płytą optyczną posiadającą zapisywalną warstwę informacyjną. Przykładami zapisywalnych nośników informacji są płyty CD-R, CD-RW oraz płyty DVD+RW. Ścieżka 9 na zapisywalnym nośniku informacji jest oznaczona przy wykorzystaniu wykonanej wcześniej struktury ścieżki wykonywanej w trakcie produkcji czystego nośnika zapisu, na przykład rowka wstępnego. Zapisane informacje są reprezentowane w warstwie optycznej przez optycznie wykrywane znaczniki umieszczone wzdłuż ścieżki. Znaczniki te utworzone są przez zmianę pierwszego fizycznego parametru, dzięki czemu posiadają inne własności optyczne niż otoczenie. Znaczniki są wykrywane dzięki zmianom wiązki odbitego promieniowania, na przykład spowodowanych zmianą współczynnika odbicia.

Na fig. 1b przedstawiono w przekroju poprzecznym wzdłuż linii b-b z fig. 1a, konwencjonalny jednowarstwowy, zapisywalny nośnik zapisu 11, w którym można wyróżnić przezroczyste podłoże 15 zaopatrzone w pojedynczą warstwę zapisu 16 i warstwę ochronną 17. Struktura ścieżki utworzona jest przykładowo przez rowek wstępny 14, który umożliwia głowicy zapisującej/odczytującej podążanie za ścieżką 9 w czasie skanowania nośnika. Rowek wstępny 14 może zostać zaimplementowany w konfiguracji wklęsłej jak i wyniesionej, może być także wykonany z materiału o innych własnościach optycznych niż warstwa zapisu. Rowek wstępny umożliwia głowicy zapisującej/odczytującej podążanie za ścieżką 9 w czasie skanowania. Struktura ścieżki może zostać utworzona również przez zespół regularnie rozmieszczonych podścieżek, które powodują, że okresowo pojawia się sygnał serwosterowania. Nośnik zapisu może być przeznaczony do zapisywania informacji czasu rzeczywistego, na przykład sygnału wideo lub audio lub też innych informacji, takich jak na przykład dane komputerowe.

Na fig. 1c przedstawiono przykład pofalowania ścieżki (wobble). Pokazano okresowe zmiany położenia poprzecznego ścieżki nazwane pofalowaniem. Zmiany te wytwarzają dodatkowy sygnał w detektorach dodatkowych, na przykład w kanale przeciwsobnym (push-pull), w którym sygnał jest generowany przez detektory sygnałów składowych znajdujące się w części centralnej głowicy urządzenia skanującego. Pofalowanie jest przykładowo modulowane częstotliwościowo, w sygnale zmodulowanym zakodowana jest informacja dotycząca położenia. Odpowiada to konwencjonalnym zapisywalnym płytom CD, mieszczącym informacje o płycie zakodowane w taki właśnie sposób. Modulacja pofalowania jest wykorzystywana do kodowania fizycznego adresu, na przykład dla płyty DVD+RW, jak to pokazano na fig. 6, przy czym proces demodulacji sygnału pofalowania został przedstawiony na fig. 7.

Dane użytkownika mogą być zapisane na nośniku zapisu z wykorzystaniem znaczników posiadających dyskretną długość określoną w jednostkach nazywanych bitami kanałowymi, na przykład zgodnie ze schematem kodowania dla płyt CD i DVD. Znaczniki te posiadają długość odpowiadającą całkowitej liczbie długości bitów kanałowych T. Najkrótszy wykorzystywany znacznik posiada długość określonej minimalnej liczby d długości bitów kanałowych wykrywalnej przez plamkę skanującą ścieżkę, która to plamka posiada efektywną średnicę zwykle równą długości najkrótszego znacznika.

Zgodnie z wynalazkiem, nośnik zapisu jest wielowarstwowym nośnikiem zapisu, a każda z warstw zapisu zawiera wykonany wcześniej wzór sterowania zapisem, który wskazuje bieg ścieżki, a który jest odczytywany przez wiązkę skanującą. Przynajmniej jeden ze wzorów sterowania zapisem zawiera identyfikator typu stosu zapisu identyfikujący parametry zapisu drugiego stosu zapisu, jak to zostanie szczegółowo przedstawione na fig. 4 i 5. Wzór sterowania zapisem może być utworzony przez rowek wstępny charakteryzujący się modulowanym pofalowaniem, w którym to sygnale zakodowano identyfikator typu stosu zapisu. Zakodowany identyfikator typu stosu zapisu został schematycznie zaznaczony jako obszar 12 na fig. 1a. Należy zauważyć, że w sytuacji praktycznej informacja sterowania zapisem zawierająca identyfikator typu stosu zapisu zostanie zakodowana z wykorzystaniem wielu zwojów ścieżki, to znaczy obszar zakodowany będzie tworzył obszar pierścieniowy. Identyfikator typu stosu zapisu może być utworzony przez niewielką liczbę bitów wskazujących tylko jeden z kilku typów, lub też może zawierać listę parametrów dotyczących procesu zapisu i strategii wykonywania zapisu. W przykładzie wykonania, informacja sterowania zapisem jest zapisywana wielokrotnie, to znaczy obszar modulacji pofalowania zawiera zbiór kopii identyfikatora typu stosu zapisu.

PL 215 625 B1

Na fig. 2 przedstawiono urządzenie do zapisywania nośnika zapisu, dostosowujące proces zapisu do typu stosu zapisu nośnika. Urządzenie jest zaopatrzone w środki do skanowania ścieżki znajdującej się na nośniku zapisu 11, które to środki obejmują jednostkę napędową 21 obracającą nośnik zapisu 11, głowicę 22, jednostkę serwo-mechanizmu pozycjonującą głowicę 22 względem ścieżki oraz jednostkę sterującą 20. Głowica 22 zawiera system optyczny znanego typu generujący wiązkę promieniowania 24 kierowaną przez elementy optyczne, skupioną w plamce promieniowania 23 na ścieżce warstwy informacyjnej nośnika zapisu. Wiązka promieniowania 24 jest generowana przez źródło promieniowania, na przykład diodę laserową. Głowica ponadto zawiera (nie przedstawiono) siłownik skupiający regulujący zogniskowanie wiązki promieniowania 24 wzdłuż osi optycznej wiązki i siłownik śledzący precyzyjnie regulujący położenie plamki skanującej 23 w kierunku radialnym, w części centralnej ścieżki. Siłownik śledzący może zawierać uzwojenia radialnie przesuwające element optyczny lub też może posiadać konstrukcję alternatywną, zmieniającą kąt odbicia elementu refleksyjnego. Siłowniki skupiający i śledzący są zasilane sygnałami pochodzącymi z jednostki serwo-mechanizmu 25. Promieniowanie odbite przez warstwę informacyjną jest wykrywane przez konwencjonalny detektor, na przykład diodę cztero-kwadrantową umieszczoną w głowicy 22 i generującą sygnały detektorowe podawane do jednostki czołowej 31 generującej różnego rodzaju sygnały skanujące, włączając w to główny sygnał skanowania 33 oraz sygnały błędów 35, wykorzystywane do śledzenia ścieżki i kontroli zogniskowania plamki skanującej. Sygnały błędów 35 są także podawane do jednostki demodulacji 32 w celu wyodrębnienia informacji dotyczącej fizycznego adresu oraz informacji dotyczących parametrów zapisu, włącznie z identyfikatorem typu stosu zapisu, z wykonanego wcześniej wzoru sterowania zapisem, takiego jak modulacja pofalowania. Szczegółowy przykład wykonania modułu detekcji modulacji pofalowania został podany na fig. 7. Główny sygnał skanowania 33 jest przetwarzany przez konwencjonalną jednostkę przetwarzania odczytu 30, zawierającą demodulator, deformater i jednostkę wyjściową odbierającą informację.

Urządzenie jest wyposażone w środki zapisujące do zapisywania informacji na nośniku zapisu typu zapisywalnego lub wielokrotnego zapisu, na przykład CD-R lub CD-RW, lub DVD+RW lub BD. Środki zapisujące współpracują z głowicą 22 i jednostką czołową 31 generującą białą wiązkę promieniowania, ponadto zawiera środki przetwarzające zapis do przetwarzania informacji wejściowej dla wygenerowania sygnału wejściowego sterującego głowicą zapisującą 22, środki przetwarzające zapis zawierają jednostkę wejściową 27, formater 28 oraz modulator 29. Zapisując informacje, wiązka promieniowania jest sterowana tak, aby utworzyć w warstwie zapisu optycznie wykrywane znaczniki. Znaczniki mogą mieć dowolną odczytywalną postać, na przykład mogą mieć postać obszarów, dla których współczynnik odbicia promieniowania jest inny i różni się względem obszaru otaczającego znaczniki, obszary te uzyskuje się podczas zapisu w materiałach takich jak materiały barwiące, stopy lub materiały zmieniające fazę, lub też w postaci obszarów o innym zorientowaniu polaryzacji względem otoczenia, które to obszary uzyskuje się przez zapis w materiale magneto-optycznym.

Zapis i odczyt informacji w procesie zapisu na dyskach optycznych, formatowanie, korekcja błędów oraz reguły kodowania kanałowego są technikami znanymi ze stanu techniki, na przykład z opisów dotyczących technologii CD i DVD. W przykładzie wykonania, jednostka wejściowa 27 zawiera środki kompresji poddające kompresji sygnały wejściowe takie analogowy sygnał audio lub wideo, lub też nie skompresowany cyfrowy sygnał audio/wideo. Odpowiednie środki kompresji zostały opisane w ramach standardu MPEG, standard MPEG-1 został zdefiniowany w ramach normy ISO/IEC 11172, natomiast standard MPEG-2 został zdefiniowany w ramach normy ISO/IEC 13818. Sygnał wejściowy może alternatywnie zostać zakodowany według takich właśnie standardów.

Jednostka sterująca 20 steruje skanowaniem i pobieraniem informacji i może być dostosowana do odbierania poleceń użytkownika lub komputera głównego. Jednostka sterująca 20 jest połączona poprzez przewód sterujący 26, na przykład poprzez system szyny informacyjnej, z innymi jednostkami wchodzącymi w skład urządzenia. Jednostka sterująca 20 zawiera obwody sterujące, na przykład mikroprocesor, pamięć programu oraz interfejsy wykonujące procedury lub funkcje opisane poniżej. Jednostka sterująca 20 może zostać zaimplementowana jako maszyna stanu reprezentowana przez obwody logiczne. Jednostka sterująca wykonuje funkcje pobierania identyfikatora typu stosu zapisu i dostosowywania parametrów urządzenia zapisującego w zależności pobranego identyfikatora typu stosu zapisu. W szczególności jednostka sterująca może być przystosowana do regulacji parametrów zapisu takich jak wzmocnienie lub polaryzacja jednostki serwo-mechanizmu 25 lub też regulacji parametrów zapisu poprzez zmianę strategii zapisu lub procedury sterowania mocą zapisu podczas zapisu danych w drugiej warstwie zapisu.

PL 215 625 B1

Na fig. 3 przedstawiono wielowarstwowy dysk optyczny. L0 jest pierwszą warstwą zapisu 40, L1 jest drugą warstwą zapisu 41. Przezroczysta warstwa 43 pokrywa pierwszą warstwę zapisu, przezroczysta warstwa rozdzielająca 42 rozdziela obie warstwy zapisu 40 i 41, natomiast warstwa podłoża 44 znajduje się poniżej drugiej warstwy zapisu 41. Pierwsza warstwa zapisu 40 jest umieszczona bliżej powierzchni wejściowej 47 nośnika zapisu niż druga warstwa zapisu 41. Wiązka lasera jest w pierwszym stanie 45, skupiona na warstwie zapisu L0, natomiast wiązka światła laserowego w drugim stanie 46, jest skupiona na warstwie L1. Każda z warstw zapisu posiada wykonany wcześniej wzór sterowania zapisem, w którym zakodowano identyfikator typu stosu zapisu, na przykład identyfikator ten został zakodowany w postaci modulacji pofalowania rowka wstępnego.

Płyty wielowarstwowe są dostępne na rynku w postaci zapisanych wcześniej płyt tylko do odczytu, takich jak DVD-ROM lub DVD-Video. Występują również dwuwarstwowe płyty DVD+R, które powinny być kompatybilne z dwuwarstwowymi płytami DVD-ROM. Poziomy wartości odbicia dla obu warstw są większe niż 18%. Warstwa L0 posiada przezroczystość rzędu od 50 do 70%. Warstwa rozdzielająca warstwy zapisu posiada grubość rzędu od 30 do 60 ąm. Warstwa L1 posiada wysoki współczynnik odbicia, jednocześnie warstwa ta musi być niezwykle czuła. Występują również dwu-warstwowe płyty wielokrotnego zapisu. Warstwa L0 posiada przezroczystość wynoszącą od 40 do 60%. Efektywny współczynnik odbicia dla obu warstw wynosi około 7%, niemniej możliwe jest zastosowanie wartości niższych lub wyższych (3% - 18%).

Dwie warstwy zapisu informacji obecne w dwu warstwowym nośniku zapisu mają zasadniczo odmienne własności fizyczne. Oczywistą różnicą pomiędzy tymi dwoma warstwami jest różnica we współczynniku odbicia i przezroczystości. Aby umożliwić dostęp do głębiej położonej warstwy L1, górna warstwa L0 powinna być wystarczająco przezroczysta dla długości fal światła laserowego. Ponadto, aby uzyskać sygnał odczytu o wystarczających parametrach z warstwy L1, warstwa ta powinna być wystarczająco refleksyjna dla długości fal światła laserowego. Inną fizyczną różnicą może być różnica w strukturze stosu zapisu (struktura odwrócona lub konwencjonalna), głębokość rowka, konstrukcja stosu zapisu. Tak więc różne własności fizyczne warstw L0 i L1 są istotnymi parametrami, które powinny być znane dla urządzenia nagrywającego - na przykład strategia zapisu (typ lub jego parametry), znamionowa moc sygnału zapisu, docelowy kąt β, itp. - parametry te będą inne dla dwóch różnych warstw. Parametry te muszą być znane urządzeniu, aby dla urządzenia, aby można było wykonać poprawny zapis, jak również aby urządzenie mogło poprawnie odczytać taki nośnik. W związku z wymaganiem zachowania kompatybilności z istniejącymi standardowymi nośnikami typu tylko-do-odczytu, takimi jak DVD-ROM, dwuwarstwowymi płytami zapisywalnymi DVD (lub też płytami wielo krotnego zapisu), możliwy jest wybór spośród dwóch opcji schematów płyty. Opcje te są określane mianem „ścieżek równoległych (PTP) oraz „ścieżek o kierunkach przeciwnych (OTP), które oznaczają kierunek ułożenia spirali ścieżek w obu warstwach. W przypadku płyt PTP na warstwę informacyjną przypada jedna strefa informacyjna (w sumie dwie), podczas gdy w przypadku płyt OTP istnieje jedna strefa informacyjna rozciągająca się na dwie warstwy.

Przy produkcji dwuwarstwowej zapisywalnej płyty DVD, istnieją dwie opcje projektowe dotyczące konstrukcji płyty. W obu przypadkach pierwsze podłoże z pierwszym półprzezroczystym stosem warstwy zapisu L0 jest wytwarzane w konwencjonalny sposób przez osadzanie obrotowe warstwy barwnika na podłożu o grubości 0,575 mm z wykonanym wcześniej rowkiem wstępnym, po czym następuje osadzanie (rozpylanie) półprzezroczystego lustra (na przykład, warstwy (warstw) dielektryka, cienkiej warstwy metalu lub kombinacji takich rozwiązań). W przypadku wytwarzania drugiego stosu zapisu warstwy zapisu L1, również istnieją dwie opcje projektowe, tak jak to pokazano na fig. 4. Należy zauważyć, że optyczne nośniki zapisu informacji, typu zapisywalnego lub wielokrotnego zapisu, posiadają różne grubości warstw, ponadto można w podobny sposób wykonać 3 lub większą liczbę warstw zapisu.

Na fig. 4a przedstawiono wielowarstwową konstrukcję posiadającą stos zapisu typu konwencjonalnego. Pierwsza warstwa zapisu L0 40 ma materiał zapisu 50 umieszczony w rowku wstępnym , znajdującym się w górnym podłożu. Kierunek wiązki promieniowania laserowego trafiającego na nośnik zapisu został oznaczony strzałką 49. Warstwa refleksyjna 51 jest nałożona na warstwę zapisu 50. Na szczycie pierwszej warstwy zapisu L0, nakładana jest przezroczysta warstwa rozdzielająca 42 (na przykład, przy wykorzystaniu powlekania obrotowego lub PSA). Warstwa rozdzielająca 42 posiada bądź zawiera rowki wstępne dla warstwy zapisu L1, lub też rowki wstępne dla warstwy zapisu L1 są wykonywane w warstwie rozdzielającej po jej nałożeniu na warstwę L0 (np. z wykorzystaniem powielania 2P). Na warstwie rozdzielającej z wykonanymi rowkami wstępnymi, nakładana jest warstwa zaPL 215 625 B1 pisu L1, następnie nakładany jest drugi materiał zapisywania 52, na przykład z wykorzystaniem powlekania obrotowego barwnikiem, po czym nakładany jest materiał lustra 53 (przez rozpylanie metalicznego lustra). Stos zapisu wykonany w takiej właśnie kolejności jest zwykle nazywany konwencjonalnym. W ostatnim etapie warstwa podłoża ochronnego (bez rowków) o grubości 0,575 mm jest umieszczana na warstwie L1, z wykorzystaniem tej samej technologii jaką wykorzystano do spajania jednowarstwowych dysków DVD+R.

Na fig. 4b przedstawiono wielowarstwową strukturę stosu zapisu typu odwróconego. Pierwsza L0 warstwa zapisu 40 i warstwa rozdzielająca 42 zostały wprowadzone tak, jak to opisano w odniesieniu do fig. 4a. Stos zapisu L1 jest umieszczany na niezależnym podłożu posiadającym utworzone rowki wstępne. Na rowkach wstępnych umieszcza się pierwszy materiał refleksyjny 55, a następnie nanoszony jest materiał zapisu 54. W tym przypadku (określonym jako stos odwrócony), poszczególne warstwy stosu zapisu są nanoszone w odwrotnej kolejności względem konfiguracji konwencjonalnej przedstawionej na fig. 4a. Drugie podłoże jest następnie łączone z podłożem zawierającym stos zapisu L0 tworząc dwuwarstwowy nośnik zapisu. Warstwa rozdzielająca 42 rozdziela warstwy L0 i L1.

Ponieważ stosy zapisu typu konwencjonalnego i odwróconego różnią się z technologicznego punktu widzenia, różnią się również pod względem parametrów zapisu. Różnice te są szczególnie widoczne w przypadku nośników zapisywalnych bazujących na nanoszonych z wykorzystaniem powlekania obrotowego warstwach barwnika, wynikających z efektu poziomowania, to znaczy różnic w grubości rowków oraz powierzchni pomiędzy rowkami. Przykładem jest sygnał przeciwsobny PP (push-pull) dla błędu radialnego.

Na fig. 5a przedstawiono sygnał przeciwsobny PP (push-pull) umieszczony na zapisanej i niezapisanej części konwencjonalnego stosu zapisu. Górna krzywa przedstawia sygnał odczytu HP 56, pierwsza część (dla chwil czasowych 0 - 4 ms) pokazuje wartości sygnału zapisu danych, druga część przedstawia prawie zerowe wartości sygnału odpowiadające nie zapisanej części ścieżki. Dolna krzywa przedstawia sygnał przeciwsobny PP (push-pull) 57, to znaczy krzywą sinusoidalną, której amplituda jest mniejsza dla niezapisanej części nośnika.

Na fig. 5b przedstawiono sygnał przeciwsobny PP (push-pull) dla zapisanej oraz niezapisanej części stosu zapisu typu odwróconego. Górna krzywa przedstawia sygnał odczytu HP 58, pierwsza część (dla chwil czasowych 0 - 5 ms) przedstawia wartości sygnału zapisu, druga część przedstawia praktycznie zerowe wartości sygnału, odpowiadające niezapisanej części ścieżki. Dolna krzywa przedstawia sygnał przeciwsobny PP (push-pull) 59, który posiada znacznie mniejszą amplitudę niż sygnał przeciwsobny 57 konwencjonalnego stosu zapisu, przedstawiony na fig. 5a. Ponadto, amplituda jest większa dla części niezapisanej.

Kolejną różnicą pomiędzy typami stosów zapisu jest biegunowość sygnału przeciwsobnego PP w przypadku warstw L1 typu odwróconego. Możliwe jest wykonanie zapisu zarówno w rowku jak i pomiędzy rowkami, który to zapis będzie posiadał odwróconą polaryzację PP. Należy zauważyć, że w przypadku konwencjonalnych stosów zapisu zapis możliwy był tylko w rowku. Ponadto, pozostałe parametry zapisu, takie jak moc sygnału zapisu lub kształt impulsu zapisującego są różne dla różnych typów stosów zapisu. Różne charakterystyki mogą stwarzać problemy z odczytem nośników w różnych stacjach dysków. Na przykład, napędy przystosowane do zapisu dwuwarstwowych dysków optycznych wyposażonych w stos zapisu typu konwencjonalnego, może mieć problem z obsługą takiego nośnika, z uwagi na odmienne zachowanie płyty posiadające stos zapisu typu odwróconego. Należy zauważyć, że oba typy mogą być zaprojektowane tak, że spełniają wymagania specyfikacji DVD po wykonaniu zapisu, niemniej różnice występują przed i w trakcie wykonywania zapisu.

Rozwiązaniem jest określenie typu stosu zapisu drugiej warstwy zapisu L1 znajdującej się na nośniku. Typ warstwy może być określony jako stos zapisu typu konwencjonalnego lub odwróconego. Możliwe jest zdefiniowanie również innych typów. Informacje o typie stosu zapisu mogą zostać włączone, na przykład do informacji ADIP pofalowanego rowka wstępnego (jak to pokazano na fig. 6), informacje te mogą zostać umieszczone również w inny sposób (w nagłówkach, w danych właściwych). Wprowadzając rozróżnienie typu stosu zapisu dla danej płyty, zakres parametrów zdefiniowany w ramach standardu może zostać dostosowany do konkretnego typu stosu zapisu. W rezultacie, także napędy dysków optycznych mogą dostosować swoje ustawienia w zależności od typu warstwy L1. Na przykład, ustawienia (wzmocnienie lub polaryzację) sygnału dostarczanego do serwonapędu radialnego, a detekcja sygnału pofalowania może być dostosowana do różnych poziomów amplitudy sygnału przeciwsobnego, zależnych od typów stosu zapisu. Kolejną możliwością jest dostosowanie strategii

PL 215 625 B1 zapisu lub optymalizacja procedury regulacji mocy (OPC) podczas zapisywania danych w zależności od określonego typu L1.

Korzystne jest włączenie identyfikacji typu warstwy L1 nie tylko w samej warstwie L1, ale także również w warstwie L0. Warstwa L0 zawiera zwykle konwencjonalny stos zapisu, a informacje w tej warstwie mogą być odczytywane bez przeszkód w dowolnych warunkach. Ponadto, warstwa L0 znajduje się bliżej powierzchni wejścia i prawdopodobnie w typowym urządzeniu zostanie ona odczytana jako pierwsza. Wprowadzając identyfikator typu stosu zapisu L1 już w warstwie L0, napęd może dostosować swoje parametry przed uzyskaniem dostępu do L1, unikając tym samym problemów związanych z nieokreślonym typem warstwy L1.

Na fig. 6 przedstawiono informację ADIP zakodowaną w postaci modulacji sygnału pofalowania. Modulacja sygnału pofalowania pozwala na zachowanie dodatkowych informacji nazywanych w systemach DVD+RW Address In Pregroove (ADIP). Każdy z bitów ADIP 65 utworzony jest z bitu synchronizacji ADIP (jeden okres pofalowania 64 odpowiada 32 bitom kanałowym), po którym występuje pole synchronizacji ADIP (3 okresy pofalowania), oraz pole bitów danych ADIP złożone z 4 okresów pofalowania, następnie pojawia się 85 monofonicznych (to znaczy niezmodulowanych) okresów pofalowania. Przedstawiono pierwszy okres pofalowania 61, który jest zakodowany jako słowo synchronizacji ADIP, w którym to polu synchronizacji okresy pofalowania posiadają konfigurację odwróconą, a pole bitów danych posiada niezmodulowane okresy pofalowania. Drugi okres pofalowania 62 koduje bit danych o wartości 0, natomiast trzeci okres pofalowania 63 koduje bit danych o wartości 1.

W przykładzie wykonania (na przykład, dwuwarstwowej płyty DVD+R) wskaźnik typu stosu zapisu jest umieszczony w informacji dotyczącej fizycznego formatu w ADIP w strefie wprowadzającej (LEAD-IN Zone). Bajt 2 ADIP opisuje strukturę dysku. Możliwe jest wykorzystanie bitu b7 oraz b3 bajtu 2. Każdy z tych dwóch bitów może zostać wykorzystany jako identyfikator typu warstwy LI (bit b4 jest także bitem wolnym w przypadku jednowarstwowej płyty DVD+R, i może zostać wykorzystany do wskazywania typu ścieżki PTP lub OTP). Ta część informacji ADIP będzie identyczna dla obu warstw, tak więc informacja dotycząca typu L1 jest również dostępna po odczytaniu tylko zapisu z warstwy L0.

Na fig. 7 przedstawiono jednostkę demodulacji sygnału pofalowania. Jednostka wejściowa 71 dostarcza sygnał przeciwsobny uzyskany z głowicy skanującej ścieżkę. Filtr 72 filtruje sygnał z wykorzystaniem filtrów górno-przepustowego i filtru dolno-przepustowego izolując częstotliwość pofalowania i generując sygnał pofalowania. Pętla sprzężenia fazowego 73 jest dostrojona do częstotliwości pofalowania i generuje, poprzez zespół mnożący x32 75, impulsy synchronizowania zapisu, umożliwiające zapis w jednostkach bitów kanałowych. Jednostka 74 synchronizacji pofalowania, dostarcza do zespołu mnożącego 76 okres odchylenia osiowego, mechanizm ten odbiera również sygnał pofalowania. Sygnał wyjściowy z zespołu mnożącego 76 jest całkowany w zespole całkującym i tłumiącym 77, którego sygnał wyjściowy jest próbkowany w układzie próbkującym i podawany do detektora progowego 78 połączonego z synchronizatorem bitów ADIP, który wykrywa bity synchronizacji ADIP. Drugi zespół mnożący 81 jest zasilany 4 okresowym sygnałem pofalowania, zawierającym dwa okresy odwrócone i dwa okresy nie odwrócone, oraz sygnałem pofalowania na drugim wejściu, pozwalającym na synchronizację detekcji dla 4 okresów pofalowania. Druga jednostka całkująca i tłumiąca 82 całkuje sygnał wyjściowy z zespołu mnożącego 81, podczas gdy detektor progowy wartości bitu 83 wykrywa wartości zakodowanych bitów.

Mimo, że wynalazek został przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania obejmującym zasadniczo dyski optyczne bazujące na zmianie parametrów odbicia, wynalazek można zastosować również w innych odpowiednich nośnikach zapisu, takich jak prostokątne karty optyczne, dyski magnetooptyczne, lub dowolne inne nośniki zapisu, które posiadają wykonany wcześniej wzór umieszczony na zapisywalnym nośniku zapisu. Należy zauważyć, że w tym opisie słowo „zawierający nie wyklucza obecności innych elementów lub etapów, niż te wymienione, użycie liczby pojedynczej nie wyklucza obecności wielu elementów, a ponadto żadne z oznaczeń numerycznych w żadnym stopniu nie ogranicza zakresu zastrzeżeń patentowych. Wynalazek może zostać zaimplementowany zarówno przy wykorzystaniu środków sprzętowych jak i programowych, ponadto niektóre z „zespołów lub „środków mogą zostać zaimplementowane w tej samej jednostce sprzętowej lub programowej. Ponadto, zakres wynalazku nie jest ograniczony do przykładów wykonania, a wynalazek dotyczy każdej i/lub wszystkich opisanych nowych cech występujących samodzielnie lub w połączeniu.

Claims (7)

1. Zapisywalny nośnik zapisu do zapisywania informacji poprzez zapisywanie znaczników na ścieżce, przez wiązkę promieniowania wchodzącą przez powierzchnię wejściową nośnika zapisu, przy czym nośnik zapisu zawiera

- przynajmniej jedną warstwę zapisu (40) posiadającą pierwszy stos zapisu pierwszego rodzaju i drugą warstwę zapisu (41) posiadającą drugi stos zapisu drugiego rodzaju, przy czym pierwsza warstwa zapisu znajduje się bliżej powierzchni wejściowej nośnika zapisu niż druga warstwa zapisu, a pierwszy stos zapisu i drugi stos zapisu posiadają różne parametry zapisu,

- przynajmniej jedną przezroczystą warstwę dystansującą pomiędzy warstwami zapisu znamienny tym, że

- każda warstwa zapisu (40, 41) zawiera utworzony wstępnie wzór sterowania zapisem, który jest odczytywalny przez wiązkę wskazującą bieg ścieżki.

- przy czym wzór sterowania zapisem pierwszej warstwy zapisu (40) zawiera wskaźnik rodzaju stosu zapisu, wskazujący parametry zapisu drugiego stosu zapisu.

2. Nośnik zapisu według zastrz. 1, znamienny tym, że wzór sterowania zapisem pierwszej warstwy zapisu (40) zawiera wskaźnik rodzaju stosu zapisu, wskazujący parametry zapisu pierwszego stosu zapisu, a wzór sterowania zapisem drugiej warstwy zapisu zawiera wskaźnik rodzaju stosu zapisu, wskazujący parametry zapisu drugiego stosu zapisu.

3. Nośnik zapisu według zastrz. 1, znamienny tym, że wzór sterowania zapisem zawiera wskaźnik rodzaju stosu zapisu, który jest wskaźnikiem biegunowości sygnału przeciwsobnego (push-pull signal), wykorzystywanego do skanowania ścieżki.

4. Nośnik zapisu według zastrz. 1, znamienny tym, że uformowany wstępnie wzór sterowania zapisem jest utworzony przez rowek wstępny (pregroove) wskazujący położenie ścieżki, przy czym rowek wstępny cechuje pofalowanie (wobble) utworzone przez przemieszczanie się rowka wstępnego w kierunku poprzecznym do kierunku wzdłużnego ścieżki, a pofalowanie cechuje modulacja reprezentująca wskaźnik rodzaju stosu zapisu.

5. Urządzenie do zapisywania nośnika zapisu (11) poprzez zapisywanie znaczników w ścieżce przez wiązkę promieniowania (24, 45, 46), przy czym nośnik zapisu zawiera

- przynajmniej jedną warstwę zapisu (40) posiadającą pierwszy stos zapisu pierwszego rodzaju i drugą warstwę zapisu (41) posiadającą drugi stos zapisu drugiego rodzaju, przy czym pierwsza warstwa zapisu znajduje się bliżej powierzchni wejściowej nośnika zapisu niż druga warstwa, a pierwszy stos zapisu i drugi stos zapisu posiadają różne parametry zapisu,

- przynajmniej jedną przezroczystą warstwę dystansującą pomiędzy warstwami zapisu,

- ponadto każda warstwa zapisu zawiera utworzony wstępnie wzór sterowania zapisem, który jest odczytywany przez wiązkę (24, 45, 46), wskazującą bieg ścieżki, oraz

- przynajmniej jeden wzór sterowania zapisem zawierający wskaźnik rodzaju stosu zapisu, wskazujący parametry zapisu drugiego stosu zapisu, a urządzenie zawiera

- głowicę (22) zapewniającą wiązkę promieniowania(24, 45, 46) skupioną w pierwszej pozycji na pierwszej warstwie zapisu (40, L0) oraz w drugiej pozycji na drugiej warstwie zapisu (41, L1),

- jednostkę czołową (31) generującą przynajmniej jeden sygnał skanujący (33, 35) do wykrywania znaczników w ścieżce oraz do wykrywania wykonanych wstępnie wzorów sterujących zapisem, znamienne tym, że urządzenie zawiera ponadto

- jednostkę demodulatora (32) do odzyskiwania wskaźnika rodzaju stosu zapisu ze wzoru sterowania zapisem pierwszego stosu zapisu, oraz

- jednostkę sterującą (20) nastawiającą w urządzeniu parametry zapisu dla zapisywania danych na drugiej warstwie zapisu (41, L1), w zależności od wskaźnika rodzaju stosu zapisu odzyskiwanego ze wzoru sterowania zapisem pierwszego stosu zapisu.

6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że jednostka sterująca (20) stanowi nastawnik parametrów zapisu, ustawień wzmocnienia i/lub polaryzacji radialnej jednostki serwomechanizmu.

7. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że jednostka sterująca (20) stanowi nastawnik parametrów zapisu, strategii zapisu i/lub procedury kontroli mocy dla zapisywania danych w drugiej warstwie zapisu.