close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 07209

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7209
(13) C1
(19)
(46) 2005.09.30
(12)
7
(51) G 11B 7/007
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ОПТИЧЕСКИЙ ДИСК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКАНИРОВАНИЯ
ОПТИЧЕСКОГО ДИСКА
BY 7209 C1 2005.09.30
(21) Номер заявки: a 20000534
(22) 1999.07.26
(31) 98202622.1 (32) 1998.08.04 (33) ЕР
(85) 2000.06.08
(86) PCT/ЕР99/05501, 1999.07.26
(87) WO 00/08636, 2000.02.17
(43) 2001.03.30
(71) Заявитель: КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)
(72) Авторы: ВАН ДЕН ЕНДЕН, Гейсберт, Й. (NL)
(73) Патентообладатель: КОНИНКЛЕЙКЕ
ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)
(56) EP 0827139 A, 1998.
JP 10124878 A, 1998.
(57)
1. Оптический диск, включающий область записи для записи данных с по существу
постоянной плотностью, причем область записи разделена на множество коаксиальных
кольцеобразных зон, включающих в себя кольцевые или спиральные дорожки, каждый
участок дорожки в пределах одной из зон служит для хранения одинакового предварительно заданного количества данных с некоторой плотностью дорожки, причем средняя
величина этих плотностей дорожек в пределах одной зоны по существу равна упомянутой
постоянной плотности, отличающийся тем, что дорожки имеют периодические характеристики, которые радиально ориентированы в пределах каждой из зон, причем эта периодичность указывает на плотность записи для рассматриваемой дорожки.
2. Диск по п. 1, отличающийся тем, что периодические характеристики включают в
себя радиальное колебание дорожки.
Фиг. 1а
BY 7209 C1 2005.09.30
3. Диск по п. 1 или 2, отличающийся тем, что размер зон является таким, что различие в числе периодических характеристик за оборот дорожки на границах соседних зон
является относительно малым относительно числа периодических характеристик при обороте дорожки.
4. Диск по п. 3, отличающийся тем, что вышеупомянутое различие в числе периодических характеристик составляет 1, 2, 4, 6, 8, 16, 32, 48 или 64.
5. Диск по любому из пп. 2-4, отличающийся тем, что область записи содержит канавки и площадки, которые и представляют собой дорожки, причем канавки имеют упомянутое радиальное колебание дорожки, и это колебание ориентировано между канавками в пределах каждой из зон.
6. Диск по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что содержит вспомогательную
структуру, включающую в себя заголовки, чередующиеся с участками дорожки, причем
разность фаз периодических характеристик на границе двух соседних зон по существу
равна нулю вблизи заголовков.
7. Диск по п. 7, отличающийся тем, что упомянутая разность фаз периодических характеристик на границе двух соседних зон приводит к 1 или 2 затуханиям в пределах одного участка дорожки.
8. Диск по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что область записи содержит записанные данные.
9. Диск по п. 8, отличающийся тем, что является диском только для чтения.
10. Записывающее устройство для записи данных по существу с постоянной плотностью на оптическом диске, содержащем разделенную на множество коаксиальных кольцеобразных зон область записи, включающую в себя кольцевые или спиральные дорожки,
имеющие периодические характеристики, которые радиально ориентированы в пределах
каждой из зон, и эта периодичность указывает на плотность записи для рассматриваемой
дорожки, а среднее значение плотностей дорожек в пределах одной зоны по существу равно упомянутой постоянной плотности, включающее в себя записывающую головку и
средства контроля записи, выполненные с возможностью детектирования периодических
характеристик и записи в зависимости от них одного и того же заранее определенного количества данных в каждом участке дорожки в пределах одной из зон с упомянутой плотностью дорожки.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что средства контроля записи выполнены
с возможностью записи заранее заданного количества битов канала для каждого случая
упомянутых периодических характеристик.
12. Устройство по п. 10 или 11, отличающееся тем, что средства контроля записи выполнены с возможностью контроля зависимости скорости записи от периодических характеристик.
13. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что средства контроля записи выполнены
так, чтобы пропустить оборот граничной дорожки в виде площадки на границе зоны во
время записи.
14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что средства контроля записи выполнены
так, чтобы пропустить оборот дорожки в виде канавки, примыкающий к обороту граничной дорожки в виде площадки.
15. Считывающее устройство для считывания данных с оптического диска, записанных по существу с постоянной плотностью, причем этот оптических диск содержит разделенную на множество коаксиальных кольцеобразных зон область записи, включающую в
себя кольцевые или спиральные дорожки, имеющие периодические характеристики, которые радиально ориентированы в пределах одной из зон, и эта периодичность указывает на
плотность записи для рассматриваемой дорожки, а среднее значение плотностей дорожек
в пределах одной зоны по существу равно упомянутой постоянной плотности, включающее в себя считывающую головку и средства контроля считывания, выполненные с воз2
BY 7209 C1 2005.09.30
можностью детектирования периодических характеристик и считывания в зависимости от
них одинакового количества данных от каждого участка дорожки в пределах одной из зон
с упомянутой плотностью дорожки.
16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что средства контроля считывания выполнены с возможностью поиска данных от области дорожки после незаписанной области
путем регулирования скорости считывания при сканировании незаписанной области в зависимости от периодических характеристик.
Данное изобретение относится к оптическому диску, включающему область записи
для записи данных по существу с постоянной плотностью, причем эта область записи разделена на множество коаксиальных кольцеобразных зон, включающих в себя кольцевые
или спиральные дорожки, каждая из которых в пределах одной из зон служит для хранения одинакового заранее определенного количества данных с некоторой плотностью дорожки, причем среднее значение этих плотностей дорожек в пределах одной зоны по существу равна упомянутой постоянной плотности.
Это изобретение относится также к записывающему устройству для записи данных по
существу с постоянной плотностью на оптический диск, включающий в себя область записи, содержащую кольцевые или спиральные дорожки, и разделенную на множество коаксиальных кольцеобразных зон, причем это устройство включает записывающую головку и средства контроля записи.
Кроме того, данное изобретение относится к считывающему устройству для считывания с оптического диска данных, записанных по существу с постоянной плотностью, причем этот оптический диск включает в себя область записи, содержащую кольцевые или
спиральные дорожки, а область записи разделена на множество коаксиальных кольцеобразных зон, при этом устройство включает в себя считывающую головку и средства контроля считывания.
Такие носитель и устройство записи известны из заявки на Европейский Патент EP
0587019, документ [1] в списке документов, относящихся к теме. В документе описан носитель записи в виде оптического диска, имеющий область записи, содержащую структуру канавок на подложке, составляющих вспомогательную структуру кольцевых или спиральных
дорожек. Область записи разделена на коаксиальные кольцеобразные зоны, а в пределах зоны
каждая дорожка содержит одно и то же количество данных. Следовательно, плотность хранения данных уменьшается при движении по радиусу к краю диска, а в начале следующей зоны
плотность восстанавливается. Средняя плотность по всей поверхности является по существу
одинаковой и обычно называется CLV плотностью (CLV - постоянная линейная скорость),
например, как в аудио компакт-дисках. Однако в пределах зоны количество данных при каждом обороте дорожки является постоянным и обычно называется CAV плотностью (CAV постоянная угловая скорость). Этот диск содержит ряд радиально ориентированных вспомогательных углублений при каждом обороте, составляющих так называемую выборочную
вспомогательную структуру. Эта вспомогательная структура, имеющая радиально ориентированные элементы, называется CAV вспомогательной структурой (CAV - постоянная угловая скорость) и должна сканироваться вспомогательной системой, имеющей схему фазовой
синхронизации (PLL) для генерации вспомогательной частоты, синхронизированной с частотой вращения диска. Вспомогательные углубления имеют такие размеры, чтобы они считывались синхронизировано упомянутой вспомогательной частотой. Кроме того, имеется схема
фазовой синхронизации данных для создания синхроимпульсов данных, синхронизированных со скоростью операций считывания/записи данных, которые выполняются с упомянутой
по существу постоянной линейной плотностью. При переходе в новое радиальное положение
выбранное значение частоты вращения или заданное положение синхроимпульса данных
корректируется с новым положением, но вспомогательная схема фазовой синхронизации ос3
BY 7209 C1 2005.09.30
тается синхронизированной с CAV вспомогательной структурой. Следовательно, эти вспомогательные углубления всегда считываются с вспомогательной частотой. Данное записывающее устройство включает в себя оптическую систему для записи или считывания информации путем создания пятна с помощью луча на дорожке носителя записи. Оптический диск
вращается и это пятно располагается в радиальном направлении в центре дорожки с помощью вспомогательных средств для сканирования дорожки. При сканировании вспомогательная схема фазовой синхронизации синхронизируется с частотой вращения диска для считывания CAV вспомогательной структуры. Схема фазовой синхронизации данных синхронизируется со скоростью данных CLV. Эти известные носитель и устройство записи имеют
следующую проблему: для надежной работы первая схема фазовой синхронизации должна
быть синхронизирована с CAV вспомогательной структурой, а вторая схема фазовой синхронизации должна быть синхронизирована с плотностью данных CLV.
Задачей данного изобретения является создание оптического диска, устройства для
записи и считывания, приспособленного для более надежных операций записи и/или поиска данных, причем данные записываются по существу с постоянной плотностью.
Для решения этой задачи оптический диск, описанный во вступительной части, отличается, согласно данному изобретению, тем, что дорожки имеют периодические характеристики,
ориентированные радиально в каждой из зон, причем эта периодичность указывает на плотность записи для рассматриваемой дорожки. Это приводит к тому, что скорость записи и считывания данных может быть непосредственно синхронизирована с сигналом, создаваемым с
помощью детектирования периодических характеристик. При переходе в пределах зоны эта
скорость не изменяется, тогда как при переходе к другой зоне эта скорость изменяется на известную величину. Отсутствует необходимость во второй схеме фазовой синхронизации, поэтому требуется лишь одна схема фазовой синхронизации, синхронизированная с частотой
данных. Следовательно, запись является менее сложной и более надежной.
Для решения вышеупомянутой задачи устройство для записи, описанное во вступительной части, отличается, согласно данному изобретению, тем, что, в то время как дорожки имеют периодические характеристики, которые радиально ориентированы в пределах каждой из зон, и эта периодичность указывает на плотность для рассматриваемой дорожки, причем среднее значение плотностей дорожек в пределах одной зоны по существу
равно упомянутой постоянной плотности, размещают средства контроля записи для детектирования периодических характеристик и для записи в зависимости от них одинакового заранее определенного количества данных в каждой дорожке в пределах одной из зон
с упомянутой плотностью дорожек. Считывающее устройство, описанное во вступительной части, отличается, согласно данному изобретению, тем, что, в то время как дорожки
имеют периодические характеристики, радиально ориентированные в пределах каждой из
зон, и эта периодичность указывает на плотность для рассматриваемой дорожки, а среднее
значение плотностей дорожек в пределах одной зоны по существу равно упомянутой постоянной плотности, средства контроля считывания предназначены для детектирования
периодических характеристик и для считывания в зависимости от них одинакового заранее определенного количества данных с каждой дорожки в пределах одной из зон с упомянутой плотностью дорожек. Это приводит к тому, что данные, хотя и позиционированы
в соответствии с CAV структурой в зоне имеют в среднем по существу CLV плотность и
могут быть записаны и считаны с помощью непосредственной синхронизации с сигналом,
генерированным при детектировании периодических характеристик.
Данное изобретение основано также на следующем суждении относительно надежности детектирования вспомогательных сигналов с высокой плотностью оптической записи.
Для достижения высокой плотности расстояние между дорожками и шаг дорожки делают
по возможности малыми для используемой системы сканирования и размера пятна сканирования. При последующем сканировании вспомогательных элементов, например, углублений или других периодических характеристик дорожки и генерации вспомогательного
4
BY 7209 C1 2005.09.30
сигнала, вспомогательные элементы соседних дорожек тоже влияют на вспомогательный
сигнал, и это называют перекрестными помехами. Однако для CLV плотности количество
данных, хранимых в дорожке, должно радиально возрастать. Изобретатели поняли, что
можно избежать перекрестных помех в зоне путем ориентирования периодических характеристик в пределах зоны. В начале следующей зоны плотность возрастает постепенно,
так что в среднем плотность по существу равна CLV плотности. Проблема перекрестных
помех теперь существует только на граничной дорожке между двумя зонами. Эта граничная дорожка может быть пропущена или можно принять специальные меры предосторожности для контроля проблем интерференции на границе зоны.
Конструктивное исполнение оптического диска характеризуется тем, что размер зон является таким, что различие в числе периодических характеристик за один оборот дорожки на
границах соседних зон является относительно малым в отношении числа периодических характеристик за один оборот дорожки. Различие в периодичности вызывает интерференционную картину, включающую (частичные) затухания в сигнале на границе, генерированном от
периодических характеристик при сканировании дорожки на границе двух зон. Малое различие в периодичности дает сигнал на границе с очень малым количеством затуханий, которое
может быть установлено путем выбора разности фаз периодических характеристик.
Другие преимущественные и предпочтительные примеры осуществления устройства,
согласно данному изобретению, приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Эти и другие аспекты данного изобретения будут выяснены и объяснены ниже, при
описании примеров реализации изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 представлен носитель записи.
На фиг. 2 представлен известный оптический диск с CLV структурой заголовков.
На фиг. 3 представлен оптический диск с зонами.
На фиг. 4 представлено размещение заголовков и секторов.
На фиг. 5 представлено устройство для считывания носителя записи.
На фиг. 6 представлено устройство для записи и считывания носителя записи.
На фиг. 7 представлена вспомогательная структура площадок/канавок на границе зоны.
На фиг. 8 представлен оптический диск, имеющий дорожку с колебаниями, а
На фиг. 9 представлены вспомогательные сигналы, генерированные на границе зоны.
Соответствующие элементы на различных фигурах имеют одинаковые численные
обозначения.
На фиг. 1a представлен носитель записи 1 в форме диска, имеющий дорожку 9, предназначенную для записи, и центральное отверстие 10. Дорожку 9 располагают в соответствии
со структурой оборотов, представляющей по существу параллельные спиральные дорожки.
Дорожку 9 на носителе записи получают с помощью предварительного выдавливания при
изготовлении заготовки носителя записи. Структура дорожки состоит, например, из предварительной канавки 4, которая позволяет головке считывания/записи следовать при сканировании дорожкой 9. Это изобретение применимо соответствующим образом к другим структурам дорожек с параллельными по существу дорожками, в которых обороты являются
концентрическими, а не спиральными, образуя кольцевые дорожки.
На фиг. 1в приведено сечение носителя записи вдоль линии B-B, где на прозрачную
подложку 5 наносят слой для записи 6 и защитный слой 7. Предварительная канавка 4
может быть выполнена в виде углубления или возвышения, или с помощью материала,
свойства которого отличаются от окружения. На слой для записи 6 можно производить
запись оптически или магнитооптически (МО) с помощью устройства для записи информации, например, как в известной СД записывающей системе. При записи слой для записи
локально нагревают лучом электромагнитного излучения, например лазерным излучением. Слой для записи в носителе записи с возможностью повторной записи создают, например, из материала с изменяющейся фазой, который принимает аморфное или кристаллическое состояние при его нагревании до определенной степени.
5
BY 7209 C1 2005.09.30
На фиг. 1c представлена другая структура дорожки, представляющая собой чередующиеся возвышенные или углубленные дорожки, названные площадками 11 и канавками
12. Следует отметить, что как площадки 11, так и канавки 12 служат в качестве дорожек
для записи. Каждый оборот имеет по меньшей мере одну область, прерывающую площадки и канавки, составляющую область заголовка. Для спиральной структуры канавки могут
быть продолжены в качестве канавок один раз за каждый оборот после области заголовка,
составляя двойную спираль с помощью сцепленных площадок и сцепленных канавок. И
наоборот, по меньшей мере однажды за оборот переход от площадки к канавке, или наоборот, создается путем переключения к другому типу после области заголовка.
Согласно данному изобретению, дорожки разделяются в записываемых участках дорожки 3 радиально ориентированными заголовками 2. Участки дорожки 3 предназначены
для считывания и записи оптических меток, представляя информацию пользователя и им
предшествуют заголовки для индивидуального доступа к каждому участку дорожки. Заголовки включают в себя информацию о положении, указывающую на положение заголовка и
соседнего участка дорожки относительно начала дорожки, или радиальные и угловые параметры, например, адресные метки, дающие адресную информацию. Адресные метки на записывающем типе носителя записи обычно выдавливают при изготовлении, чтобы обеспечить позиционирование головки считывания/записи в любом месте на еще незаписанном
носителе записи. Заголовки располагают в нескольких, например, четырех угловых положениях на каждый оборот дорожки, которые соответствуют положениям заголовков, используемых в CAV системе. Однако информация о положении в заголовках в упомянутых
CAV расположениях записана с CLV плотностью, то есть метки кодируют информацию о
положении с постоянной плотностью. Это схематически представлено с помощью прямоугольных областей заголовков 2 на фиг. 1a. Вследствие CAV расположения заголовков длина участков дорожки пропорциональна радиальному положению, то есть расстоянию до
середины центрального отверстия 10. Участки дорожки записываются с постоянной плотностью и поэтому количество данных на участке дорожки пропорционально радиальному
положению, называемому CLV форматом. Эти данные в пределах участков дорожки и информация о положении в соседнем заголовке записываются с той же самой плотностью и
могут быть считаны теми же средствами считывания. Данные, которые должны быть записаны, разделяются на сектора фиксированной длины, которые записываются от первого
произвольного углового и радиального положения до второго произвольного положения,
причем эти положения находятся между заголовками. В формате диска, согласно данному
изобретению, отсутствует требование, чтобы число секторов в некотором обороте было
точно подогнано, что дает дополнительные преимущества в средней плотности данных, поскольку можно не использовать зонирования или использовать малые зоны. Эти произвольные положения могут быть рассчитаны в соответствии с несколькими формулами, если известно количество данных, записываемых в каждом участке дорожки. Следовательно, дополнительное место для приведенного заголовка получают использованием нескольких
CAV ориентированных заголовков на один оборот и записью секторов с CLV плотностью
данных, при этом сектора не совмещены с заголовками.
На фиг. 2 представлен известный оптический диск 21, например, DVD-RAM, использующий зонированный CLV формат (CLV - постоянная линейная скорость, то есть постоянная скорость записи, не зависящая от радиального положения). В каждом секторе имеются заголовки 22, 23, 24, а область записи диска разделена на коаксиальные кольцеобразные зоны.
Каждый участок дорожки в одной из зон приспособлен к одному сектору, а связанный с ним
заголовок включает физический адрес для этого сектора. Каждая зона имеет фиксированное
число секторов на оборот и это число зон возрастает на единицу для каждой следующей зоны
по радиусу к краю диска. Заголовки 24 первого сектора в каждом обороте ориентированы радиально. Другие заголовки 22, 23 ориентированы в зоне и в пределах этой зоны количество
данных, записанных за оборот, остается постоянным согласно CAV системе. Формат этого
6
BY 7209 C1 2005.09.30
диска называется ZCLV (зонированный CLV). Однако известный ZCLV диск имеет значительную потерю емкости хранения данных вследствие большого числа заголовков. Эта потеря называется дополнительной, и она уменьшается с помощью данного изобретения.
На фиг. 3 представлен зонированный оптический диск согласно данному изобретению.
Область записи 31 этого диска простирается от внутреннего диаметра 32 до внешнего диаметра 33. Запись включает в себя кольцевые или спиральные дорожки (как показано на фиг. 1)
и эти дорожки прерываются заголовками 34, образуя участки дорожки. Эти заголовки радиально ориентированы, в частности, начало заголовков ориентировано вдоль прямых радиальных линий 36. Область записи 31 этого диска разделена на коаксиальные кольцеобразные зоны и в пределах каждой зоны имеются участки дорожки для записи одинакового количества данных. В некоторой зоне плотность начинается на номинальном уровне,
например, CLV плотность, и уменьшается пропорционально радиальному положению рассматриваемого участка дорожки, а в начале следующей зоны плотность устанавливается на
номинальном уровне. Следовательно, плотность в каждой зоне соответствует CAV системе.
Средняя плотность полной области записи находится немного ниже номинального CLV
уровня, так что потеря на зонирование зависит от числа зон, например, она больше только в
случае нескольких больших зон. Следовательно, имеется каждый участок дорожки в одной
из зон, предназначенный для записи одинакового заранее определенного количества данных
с плотностью участка дорожки и среднее значение плотностей участка дорожки в одной зоне по существу равно упомянутой CLV плотности. Заголовки записывают с плотностью
данных, которая уменьшается в пределах зоны в направлении к ее внешнему краю согласно
CAV системе, конечные участки 35 заголовков ориентируют по отрезкам радиальной линии
35 под различными углами, образуя на каждой ступеньке структуру, подобную зубцам пилы. В конструктивном исполнении диска участки дорожки приобретают периодические характеристики, которые указывают на плотность соответствующего участка дорожки. При
сканировании в устройстве считывания периодические характеристики генерируют в сканирующем устройстве периодический сигнал, например, во вспомогательных сигналах или
сигнале считывания данных. Эти периодические сигналы могут использоваться для синхронизации данных записи или считывания, например, с помощью схемы фазовой синхронизации, синхронизированной с периодическим сигналом. Эти периодические характеристики могут представлять собой изменение положения дорожки в направлении, перпендикулярном дорожке, называемое колебанием, или другие изменения ширины или глубины
дорожки. Колебание дорожки для CLV диска без заголовков, например CD-R, описано в патенте США (US 4901300) [2]. В конструктивном исполнении зонированного диска, согласно
данному изобретению, колебания дорожки в зоне радиально ориентированы. Число колебаний в пределах участка дорожки является постоянным и одному колебанию соответствует
определенное количество данных, например одно колебание соответствует 324 канальным
битам, а кадр канального кодирования соответствует 6 колебаниям или 1944 канальным битам или 155 байтам данных для данного канального кода.
На фиг. 4 представлено расположение заголовков и секторов. На фиг. 4а приведена
структура площадок/канавок, пересекаемых заголовками, в увеличенном и схематическом
виде. Первая канавка 41 пересекается областью заголовка 40. Первая площадка 42 радиально
граничит с первой канавкой 41, а дальше следуют другие канавки и площадки. Канавки имеют поперечное изменение положения, так называемые колебания, которые ориентированы
между канавками. Область заголовка разделена на первый участок 43, используемый для заголовков в виде канавки, и второй участок 44 для заголовков в виде площадки. Следовательно, чтение адресных меток 45, дающих информацию о положении, не нарушается интерференцией от адресных меток в радиально расположенной по соседству области.
На фиг. 4в представлено расположение участков заголовка и дорожки, показывающее логическое распределение хранимой информации. Единица длины представляет собой период
колебаний, который соответствует определенному количеству битов канала, как объяснено
7
BY 7209 C1 2005.09.30
выше. Сначала дан заголовок 40, разделенный на участок заголовка в виде канавки 43 и участок
заголовка в виде площадки 44. После этого следует контрольный участок 46 из 5 колебаний для
контроля считывания хранимых данных. Контрольный участок 46 разделяется на пробел (незаписанная область, непосредственно прилегающая к области заголовка), защитную область для
начала операции записи (некоторое изменение в стартовой точке, позволяющее предотвратить
стирание), область перестраиваемой генерации (VFO) для синхронизации перестраиваемого генератора и структура синхропосылки (SYNC) для логической синхронизации кода канала. За
контрольным участком 46 следует область 47 данных (DATA) для хранения данных пользователя, причем эта область данных имеет длину, зависящую от радиального положения участка
дорожки. Последняя часть 48 участка дорожки перед областью следующего заголовка разделена на заключительную часть (PA) для закрытия кодирования кода канала, а затем вторые
GUARD и GAP с теми же функциями, как для контрольного участка 46.
На фиг. 4с представлен формат логических данных. Данные пользователя разделены
на сектора 142 с фиксированной длиной 2 килобайта, каждому из которых при записи необходимо, например, 98 колебаний. Некоторое количество секторов, например 32, соединены вместе, образуя ECC блок, в который включены коды с исправлением ошибок (Error
Correcting Codes) для корректировки ошибок в ECC блоке. Такой длинный ECC блок
обеспечивает лучшую защиту от пакетов ошибок и составляет минимальное количество
данных, которое должно быть записано. Кроме того, если должен быть изменен только
один сектор, следует переписать весь ECC блок полностью, включая вновь рассчитанные
коды ошибок. Связующий сектор 141, который имеет лишь несколько колебаний, служит
в качестве буфера между ECC блоками, позволяя избежать независимой записи таких
блоков. Обычно в этот сектор записывают пустые данные для того, чтобы удостовериться,
что не осталось промежуточных пустых областей. Очевидно, что ECC блок не соответствует участку дорожки, он может быть больше или меньше области 47 в пределах участка
дорожки. Фактическое начало блока ECC может быть легко рассчитано из длины блока,
адреса блока и размера участков дорожки, которые изменяются заранее определенным образом в зависимости от радиального положения. Упомянутый расчет дает номер дорожки,
номер заголовка в дорожке и расстояние от этого заголовка, например, выраженное в виде
некоторого числа колебаний. При реализации оптического диска информация о положении в заголовке включает номер дорожки, указывающий на радиальное положение дорожки, и номер заголовка, указывающий на угловое положение заголовка. Следует отметить, что специфический заголовок всегда будет находиться в некотором блоке со специфическим адресом и там всегда будет располагаться следующий блок на известном
расстоянии от этого заголовка. В конструктивном исполнении оптического диска информация о положении в заголовке включает адрес блока, указывающий на блок, располагаемый в заголовке, и индикатор следующего блока, показывающий расстояние от заголовка
до начала следующего блока. Адрес блока может быть началом блока до упомянутого заголовка и включая его, или он может быть адресом начала следующего блока.
На фиг. 5 и 6 представлены устройства, согласно данному изобретению, для сканирования носителя записи 1. Устройство на фиг. 5 служит для считывания носителя записи 1, и
этот носитель записи идентичен тем, которые представлены на фиг. 1 или на фиг. 3. Это устройство имеет читающую головку 52 для сканирования дорожки на носителе записи и средства контроля считывания, включающие средства привода 55 для вращения носителя записи
1, считывающее устройство 53, включающее например, канальный декодер и корректор ошибок, средства отслеживания положения 51 и блок 56 управления системой. Считывающая головка включает оптическую систему известного типа для создания пятна 66 изучения, сфокусированного на дорожке слоя записи носителя записи с помощью луча 65, направленного через оптические элементы. Луч 65 генерируют источником излучения, например лазерным
диодом. Считывающая головка включает также фокусирующее устройство для фокусировки
луча 65 на слое для записи и исполнительное устройство 59 для точного позиционирования
8
BY 7209 C1 2005.09.30
пятна 66 в радиальном направлении в центре дорожки. Это устройство 59 может включать в
себя спирали для радиального движения оптического элемента, или оно может быть установлено для изменения угла отражающего элемента на подвижной части считывающей головки
или на некоторой части в фиксированном положении в случае, когда часть оптической системы смонтирована в фиксированном положении. Излучение, отраженное слоем для записи, регистрирует детектором обычного типа, например, четырех квадрантным диодом, для генерации сигналов детектора 57, включающих сигнал считывания, сигнал ошибки положения и
сигнал ошибки фокусировки. Это устройство имеет средства отслеживания положения 51,
связанные со считывающей головкой, для получения сигнала ошибки положения от считывающей головки и для управления исполнительным устройством 59. Считывающий сигнал
для считывания преобразуется в выходную информацию в считывающем блоке 53, полученную стрелкой 64. Устройство снабжено детектором 50 заголовка для детектирования областей заголовка и поиска адресной информации от сигналов детектора 57 при сканировании областей заголовков дорожек носителя записи. Средства детектирования заголовков предназначены для считывания информации о положении от заголовков по существу с плотностью
данных, что соответствует постоянной плотности, используемой в CLV. Устройство снабжено средствами позиционирования 54 для грубого позиционирования считывающей головки
52 в радиальном направлении на дорожке, при этом точное позиционирование осуществляется исполнительным устройством 59. Кроме того, данное устройство имеет блок управления
56 системой для получения команд от системы компьютерного управления или от пользователя и для управления устройством с помощью линий управления 58, например, шины системы, соединенной со средствами привода 55, средствами позиционирования 54, детектором
головок 50, средства отслеживания положения 51 и считывающего устройства 53. С этой целью блок управления системой включает в себя схемы управления, например, микропроцессор, программную память и логические элементы управления для осуществления ниже описанных процедур. Блок управления системой 56 может быть также осуществлен в виде конечного автомата в логических схемах. Следует отметить, что заголовки располагаются в
CAV положениях и поэтому количество данных в участках дорожки зависит от радиального
положения. Размещают считывающий блок 53 для устранения считывания данных с заголовков, причем это устранение может контролироваться через линии управления 58 с помощью
детектора заголовков 50. И наоборот, считывающие устройства снабжаются деформатирующими средствами, которые распознают и удаляют заголовки, а затем контролируют информацию от потока данных. В конструктивном исполнении размещают устройство считывания
для считывания диска, имеющего непрерывные дорожки с колебаниями, как описано ниже с
помощью фиг. 8. Имеются средства управления считыванием для детектирования периодических характеристик и для считывания в зависимости от них одинакового заранее определенного количества данных с каждой дорожки в пределах одной из зон. Импульс синхронизатора
считывания синхронизирован с периодическими характеристиками и блок считывания 53
считывает определенное число битов канала для каждого случая периодических характеристик. При реализации устройства располагают средства управления считыванием для поиска
данных в области дорожки, следующей за незаписанной областью. Импульс синхронизатора
считывания синхронизирован с периодическими характеристиками в незаписанной области и,
следовательно, скорость считывания регулируется при сканировании незаписанной области.
Блок управления системой 56 предназначен для осуществления восстановления информации о положении и процедуры позиционирования следующим образом. Получают необходимый адрес блока из команды, полученной от пользователя или от управляющего компьютера. Положение блока, выраженное в номере дорожки и номере заголовка, а также расстояние от упомянутого заголовка рассчитывают на основе известного количества данных,
хранимых в каждом участке дорожки. Можно использовать таблицу для зонированного
формата, дающую для каждой зоны адрес первого блока и длину участков дорожки, которая
фиксирована для каждой зоны. Определяют радиальное расстояние от текущего положения
9
BY 7209 C1 2005.09.30
до номера необходимой дорожки и генерируют управляющий сигнал для средств позиционирования 54 с целью радиального движения считывающей головки 52 к необходимой дорожке. При выполнении радиального движения заголовок считывается с помощью детектора заголовка 50. Считываемый сигнал заголовка обрабатывают, чтобы определить прочтена
ли необходимая дорожка. Если это так, то блок управления системой ожидает до тех пор,
пока не достигнет необходимого заголовка. После этого заголовка отбрасываются любые
данные до рассчитанного расстояния от заголовка, а данные от необходимого блока считываются из связующего положения в связующем секторе, описанном на фиг. 4с. На практике
любые данные, начиная с заголовка, будут читаться, а любые данные до начала требуемого блока будут отброшены и для считывания связующее положение по существу равно
началу блока.
Предпочтительно блок управления системой 56 предназначен для объединения первого количества данных от первого участка дорожки, по меньшей мере, еще с одним количеством данных, считываемых с последующего участка дорожки, причем эти последние
данные включают окончательное количество данных, найденное на участке дорожки
вплоть до следующего положения. Следовательно, полный блок ECC включает первое
значение от части считываемого первого участка дорожки, конечное значение от части
считывания последнего участка дорожки и столько же промежуточных значений от участков дорожки между первым и последним участками дорожки.
На фиг. 6 представлено устройство для записи информации на носитель записи согласно данному изобретению такого типа, который может записать, например, магнитооптическим или оптическим способом (путем изменения фазы или цвета) с помощью луча 65 электромагнитного излучения. Это устройство также приспособлено и для чтения и включает те
же элементы, что и устройство для чтения, описанное выше с помощью фиг. 5, за исключением того, что оно имеет головку 62 записи/чтения и средства управления записью, включающие в себя средства привода 55 для вращения носителя записи 1, устройство записи 60,
которое имеет, например, форматтер, кодер ошибок и кодер канала, средства отслеживания
положения 51 и устройство управления системой 56. Головка 62 записи/считывания имеет
ту же самую функцию, что и считывающая головка 52 наряду с функцией записи и соединена с блоком записи 60. Информация, предоставленная на вход средств записи 60 (показанная стрелкой 63), распределяется по логическим и физическим секторам согласно правилам форматирования и кодирования и превращается в сигнал записи 61 для головки записи/считывания 62. Устройство управления системой 56 предназначено для контролирования
устройств записи 60 и для выполнения процедуры восстановления информации о положении и для позиционирования, как описано выше для установки считывания. При операции
записи на носителе записи формируются метки, представляющие информацию. Запись и
считывание информации для записи на оптические диски и удобное форматирование, а
также правила корректировки ошибок и кодирования канала хорошо известны специалистам, например, в системе СД. В частности, располагают средства детектирования заголовка 50 для считывания информации о положении с заголовков по существу с плотностью
данных, которые в значительной степени соответствуют постоянной плотности, используемой в CLV. В записывающем устройстве или считывающем устройстве средства детектирования заголовка синхронизированы с импульсом синхронизации данных и этот импульс
синхронизации генерируют с помощью средств генерации импульса синхронизации. Этот
импульс синхронизации данных используют также для управления средствами записи 60 и
блоком считывания 53. Средства генерации импульса синхронизации могут контролироваться устройством управления системой 56 на основе радиального положения, зоны и скорости вращения диска. В конструктивном исполнении устройства средства генерации импульса синхронизации включают в себя схему фазовой синхронизации, например,
приспособленную к средствам детектирования заголовка и эта схема при сканировании синхронизируется с периодическими характеристиками дорожки, такими как колеба10
BY 7209 C1 2005.09.30
ние. После перехода головки 52, 62 к новому положению сканирования средства генерации
импульса синхронизации могут быть заранее установлены на значении импульса синхронизации данных в новом положении, или ширина полосы частот упомянутой схемы фазовой
синхронизации может быть увеличена для быстрой синхронизации с новой частотой колебаний. Поэтому размещают средства контроля записи для детектирования периодических
характеристик и для синхронизации схемы фазовой синхронизации с этой периодичностью.
Заранее определенное фиксированное число битов канала записывают соответственно каждому случаю периодических характеристик, и поскольку в пределах некоторой зоны число
периодических характеристик за оборот дорожки является постоянным, этим заранее определено количество данных в каждой дорожке в пределах одной из зон.
На фиг. 7 представлена вспомогательная структура площадок/канавок на границе зоны.
Дорожки, помеченные L (площадка) и G (канавка), должны сканироваться слева направо и
соединяются спиралью в левой части рисунка (не показано). На дорожках имеются колебания или другие заранее сформированные отклонения, указывающие на плотность хранения
данных на участке дорожки. Первая дорожка в виде канавки 71 является последней дорожкой первой зоны и имеет колебания, соответствующие плотности данных в этой зоне, последняя часть упомянутой первой дорожки в виде канавки показана на упомянутой левой
части рисунка. После прерывания областью заголовка 70, первая дорожка в виде канавки 71
продолжается как вторая дорожка в виде канавки 73, относящаяся к следующей зоне, в которой имеются колебания, соответствующие этой следующей зоне, и, следовательно, промежуточная дорожка 72 в виде площадки образует границу зоны 74. От зоны к зоне число
колебаний на участке дорожки может возрастать, например, на 1 колебание, или на пакет из
6 колебаний. В формате площадка/канавка колебания наблюдаются в канавке, а на площадке колебания от обеих соседних канавок добавляются во вспомогательный сигнал. На площадке 72 между двумя зонами происходит интерференция между двумя колебаниями с немного отличающимися периодами, например, когда число колебаний на участке дорожки на
границе зоны возрастает на один пакет (6 колебаний), то вспомогательный сигнал будет затухать до нуля 6 раз. Преимущество увеличения только на одно колебание на участок дорожки на границе зоны состоит в том, что происходит только одно затухание вспомогательного сигнала. Наличие одного или лишь небольшого количества затуханий на граничном
участке дорожки дает достаточно длинную область перед заголовком, в которой вспомогательный сигнал имеет достаточную амплитуду для поддержания упомянутой схемы фазовой синхронизации в состоянии синхронизации. Следовательно, считывание заголовка возможно также на граничных участках дорожки, и даже возможна запись данных в таких участках дорожки. И наоборот, упомянутые граничные участки дорожки могут быть
пропущены, и даже, по меньшей мере, один заголовок непосредственно после оборота на
границе. Во вспомогательном сигнале дорожки в виде площадки 72 происходит интерференция от двух различных колебаний, и его не легко использовать для хранения данных.
Могут быть приняты дополнительные меры в устройстве записи и считывания для того,
чтобы устранить влияние интерференции, но при практическом осуществлении изобретения
дорожку 72 в виде площадки не используют для хранения данных в течение полного оборота, а неиспользованный оборот образует границу зоны 74. Следует отметить, что на границе
74 первый заголовок 76 на площадке, второй заголовок 77 на площадке и так далее вплоть
до последнего заголовка 78 на площадке не могут быть надежно считаны из-за упомянутой
интерференции. При реализации диска (для надежной работы) не используют два дополнительных заголовка, что приводит к 1,25 неиспользованной дорожке на восьми заголовках за
оборот. При реализации диска (из-за симметрии, то есть одинаковой полной емкости хранения для площадок и канавок) емкость дорожек в виде канавок ограничивают также путем
пропускания одинакового количества дорожек в виде канавок на каждой границе зоны, показанных на фиг. 7 как дорожка 73 в виде канавки.
11
BY 7209 C1 2005.09.30
На фиг. 8 представлен оптический диск 1, имеющий дорожку с колебаниями. Область
записи разделена на три коаксиальных зоны 82, 83 и 84. В каждой зоне есть кольцевые или
спиральные дорожки 85 с колебаниями. Внутренняя зона имеет, например, n периодов колебаний, средняя зона 83 имеет (n + 8) периодов, а внешняя зона (n + 16) периодов. Число
колебаний и их увеличение выбрано только для целей удобства рисунка. Число периодических характеристик в начале зоны должно быть пропорционально радиальному расстоянию
до центра диска. Путем выбора соответствующего размера зон, различие в числе периодических характеристик от зоны к зоне может быть выбрано низким относительно полного
числа периодических характеристик за оборот. Например, для большого числа зон (100)
можно добиться различия от зоны к зоне всего в несколько периодов колебаний (1 % для
радиального диапазона диаметра от n до 2n). Результирующий сигнал имеет сильную компоненту, связанную с периодичностью (например, с частотой колебаний) и представляет
собой амплитуду, модулированную с относительно низкой частотой вследствие перекрестных помех или суммирования сигналов от соседних дорожек. По практическим соображениям различие в периодичности выбирается четным, например, 4, 6, 8, 16, 32, 48 или 64, тогда как число колебаний составляет ~3200 в самой внутренней зоне. За счет выбора такого
низкого различия можно контролировать интерференционный сигнал, а максимальная интерференция может находиться в заранее выбранных положениях. При практической реализации в формате диска с заголовками, который описан выше с помощью фиг. 1a и 3, максимальная интерференция может быть расположена каким-либо образом относительно заголовков. В частности, максимальная интерференция располагается, насколько это возможно,
до заголовков, так что заголовки могут быть надежно зарегистрированы, так как схема фазовой синхронизации имеет сигнал, достаточный для синхронизации. Следовательно, при
практической реализации диск имеет формат площадки/канавки и разность фаз колебаний,
ограничивающая площадки между двумя соседними зонами по существу равна нулю вблизи заголовков. Преимущественным выбором является различие только в одно колебание на
каждом участке дорожки, так что максимальная интерференция может быть расположена в
середине граничного участка дорожки, а минимальная - на заголовке.
На фиг. 9 представлены вспомогательные сигналы, генерированные на границе зоны.
Первый сигнал 91 имеет число периодов n и может быть генерирован сканированием последней дорожки зоны в течение полного оборота. Третий сигнал 93 генерируется от первой
дорожки в следующей зоне и имеет (n + 4) периодов. Второй сигнал 92 генерируется от граничной дорожки между двумя зонами и в нем наблюдается интерференция от объединения
вспомогательных сигналов двух различных частей колебаний. Поскольку разность в числе
периодов равна 4, то наблюдается затухание 94 сигнала в четырех положениях. Второй сигнал 92 генерируется при сканировании промежуточной площадки между двумя зонами,
имеющими канавки с колебаниями, так что сигнал равен сумме двух колебаний и происходит полное затухание. В другом варианте осуществления изобретения интерференция происходит из-за перекрестных помех соседней дорожки и происходят частичные затухания
(изменения амплитуды) вместо полных затуханий. Граничные дорожки могут быть пропущены при записи данных или можно контролировать схему фазовой синхронизации для сохранения синхронизации, когда происходят (частичные) затухания 94.
Несмотря на то, что данное изобретение объясняется на вариантах, использующих четыре или восемь заголовков на каждый оборот, ясно, что в рамках данного изобретения
можно использовать и другие числа или комбинации чисел. Например, был описан диск с
возможностью записи, но данное изобретение может быть применено также к дискам, содержащим записанные данные или к дискам только для считывания. Кроме того, данное
изобретение включает в себя каждый новый признак или их комбинации.
12
BY 7209 C1 2005.09.30
Источники информации:
1. EP-A 587019. Система оптического диска и система обработки информации.
2. US 4.901.300 CLV оптический диск с колебаниями (PHN 12.398).
Фиг. 1b
Фиг. 1c
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4a
Фиг. 4b
13
BY 7209 C1 2005.09.30
Фиг. 4c
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
Фиг. 8
Фиг. 9
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
14
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
202 Кб
Теги
07209, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа