TWI310551B - Record carrier and apparatus for scanning the record carrier - Google Patents

Description

1310551 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 /本發明係關於一種包括一伺服軌之記錄載體，該伺服軌 jVi ±\z — 、Λ扣不一用來記錄資訊區塊之資訊軌，該伺服執具有 知預疋頻率週期變化之物理參數以及用於以規則間隔來 ’’扁碼位置資訊的調變部分，該等調變部分包括位元同步元 素、字組同步元素或資料位元元素中至少一項，該等元素 係依據相同預定類型的週期變化調變來調變。 本發明進一步關於一種記錄及/或播放裝置，其包括用來 寫入及/或讀取記錄載體之資訊軌中的資訊區塊之構件，該 記錄栽體包括用於指示資訊軌的伺服軌，此一裝置包括用 來掃描伺服軌之構件’，以及用來從一藉由該伺服軌之按預 定頻率週期變化之物理參數所產生的信號中擷取位置資訊 的解調變構件，該伺服軌具有用來以規則間隔來編碼位置 資訊的調變部分，該等調變部分包括位元同步元素、字組 同步元素或資料位元元素中至少一項，該等元素係依據相 同預定類型的週期變化調變來調變。 本發明進一步關於一種製造記錄載體之方法。 【先前技術】 從專利WO 0〇/43996(ΡΗΝ 17323)得知一種用來讀取及/ 或寫入資訊的記錄載體與裝置。待記錄之f訊被編碼成— 種包含位址代碼的資訊信號’並根據位址代碼再分成資訊 區塊。記錄載體是-種可記#型_，並具有—通常稱為 預導轨（pregroove)之饲服軌’用來於掃描軌時，引發待產 80928-960528.doc 1310551 生之伺服信號。預導執之物理參數（例如，徑向位置）以—構 成一種所謂擺動（wobble)的預定頻率週期地變化。在掃描軌 期間’此一擺動導致住向哥軌伺服信號的變化，並且可以 產生擺動信號。根據一種使用編碼位置資訊之相位調變的 調變來調變之擺動。選擇用來編碼數位位置資訊的相位調 變或頻率調變，藉此最低限度干擾擺動信號中預定頻率的 分量，因為分量係用來控制記錄速度。因此，大多數週期 變化必須是無調變的，亦即要求零交又不從標稱的位置偏 移。在記錄期間，從擺動信號擷取位置資訊，並藉由保持 資訊區塊中的位址代碼與位置資訊之間的預定關係，用位 置資訊來定位資訊區塊的位置。在擺動的調變部分中編碼 位址，從位元同步元素開始，接著是字組同步元素或資料 位元元素。 已知糸統的問題是各種元素的偵測是不可靠的。 【發明内容】 本發明之目的在提供—種同步化更可靠的記錄載體與裝 很豫本發明 裡如【發明所屬之技術領域』甲所定 :記錄載體’其特”所有該等調變元素之間的距離是; 々此外’如在【發明所屬之技術領域】中所救述之1 錄及/或播放裝置，Α ' 其特城為調變構件包括用於藉由決定. 於先前與/或後續 文兀素之間的唯一距離來偵測調纟 口Ρ刀頒型的構件。本 1月係基於下列認知。在DVD + rWj ’斤格式中’係藉由優魏夕" 田1反越之早調擺動中的短調變標記，儲？ 80928-960528.doc 1310551 擺動中的位址資訊。在DVD+RW中，調變標記是反轉的擺 動（PSK調變）’在新的格式中，調變標記是MSK(最小偏移 鍵控）類型。只使用一種類型的調變標記是有好處的，因為 只有一種類型的調變標記需要被偵測，而這是簡單的。接 著貧汛被儲存在多重標記的組合中。調變標記被用來指示 位元同步、字組同步、資料丨與資料0。從單一標記的偵測， 無法不擷取在其他標記上也具有資訊的資訊，因為不知道 編標記是不是指示位元同步、字組同步、資料1或資料 〇(的部分)。本發明的解決方法是使每一對鄰接的調變記號 之間的距離疋唯-的’使得從兩個隨後調變記號之間的距 離，可以擁取所有相關的資訊。因此，本發明之解決方法 使其可能具有非常簡單的自 ]平日俏測.偵測早一的調變標記與鄰 接標記之間的距離。因此，藉 稽田k擇唯一的距離，以及對 位元同步元素、資料位元开去 — 兀*素與子組同步元素使用單一的 調變元素，獲得可靠的偵測， 頂州與週期變化最小的干擾。 在進一步的申請專利範圍中， 提七、根據本發明之方法、 义置與記錄載體的進-步較佳具體實施例。 【實施方式】 圖la顯示一碟狀記錄载體】，发 __ , , "八有一用來記錄之軌9. —中心孔1 0。軌9係根據螺旋旋 自記錄載體i之線段“上的剖= 記錄層6與-保護層7。…入圖’其中透明基板5具有 ^ 错由寫入貧訊之裝置（如已知的可 寫或可5己錄CD)記錄層6可以 _ β上， 疋尤予可寫入的’舉例 次，！由相位變化，或是 九寫入的。經由製造過程， 80928-960528.doc 1310551 錄層也可以具有資訊’其中首先製作主控碟片，隨後經由 壓片倍增。資訊係以資訊區塊方式予以組織，並且係以反 射更夕幸田射與較少輕射之連續區域形式的光學可讀取 ，表示’舉例來說，CD中不同長度之連續的坑。在^體 實施例中’可重寫型記錄載體上的執9係以飼服圖荦來才匕 示，此—伺服圖案係於空白記錄載體之製造期間提供。^ 藉由預導軌4形成飼服圖案，預導軌4使寫入磁頭 ^田期間能沿著軌9行進。預導軌4可以做成較深部分或 凸起部分，或是一種偏離其環境的材料性質。或者，飼服 圖案可以由稱為凸執與凹軌圖案之升高或深的螺旋旋轉變 =:成’每個螺旋旋轉發生從凸㈣凹執（反之亦然）的轉 I 圖1 c與圖1 d顯示預導軌之物採矢叙_从.田w 料軌之物理參數的週期變化（稱為擺 動）的兩個貫例。圖1C顯示橫向位置的變化，@ HUM 寬度的變化。此一擺動在尋_二== 號。舉例來說，擺動是頻率調變的1料二== 碼或螺旋旋轉資訊等位置資訊則於調變中編碼。具有如此 位置資訊之可重寫型CD系統的敘述，可以在美國專利 二3_ 12.398)中找到。舉例來說，飼服圖案可以 』地引發尋軌信號之規❹佈的次圖案組成。此外， 飼服圖案可以包含預導軌旁邊 預導軌旁邊凸軌區域的修正，如類似於 D-RW中’在用來記錄位置資訊的特殊圖案中，具有凸 軌預置坑（pre-pits)之起伏的預導執。 飼服軌的變化包含比較大之部分的單調擺動，即所謂的 無調變部分。此外’飼服執具有比較小的部分，其中擺動 80928-960528.doc 1310551 之頻率及/或相位偏離預定之擺動頻率，稱為調變部分。在 本文件中，週期性質之任何词服圖案，連同任何額外元素 之編碼貧訊’稱為具有以預定頻率週期變化之物理參數的 伺服轨，或具有調變部分之擺動。 圖2顯示雙相位擺動調變。上面的波形顯示字組同步圖案 之擺動調變，第二波形與第三波形顯示位址之資料位元的 擺動調變，全部的調變被稱為預導軌中的位址（Add_ h pregr〇〇ve，ADIP)。使用預定之相位圖案來指*同步符號 (ADIP位元同步）與全位址字組之同步字組同步），以 及各個資料位元（ADIP資料=，，〇”，與Amp資料=,」，，）。ADip 位元同步係由單一之反轉擺動（擺動井〇)指示。Amp字組同 步係由直接地緊接著ADIIM4元同步後的三個反轉擺動予 以指示，而資料位元在此一區域（擺動# 1至3)則具有非反轉 扰動。ADIP資料區域包括多個被指派來表示一個資料位元. 的4·動週期，在圖中以編號4到7(=擺動# 4至7)的擺動週期 來標示ADIP資料區域。在ADIP資料區域之第一個二等分中 的擺動相位相反於ADIP資料區域中第二個二等分中的擺 動相位。如此，每一位元由具有不同擺動相位的次區域（亦 即’稱作雙相位）來表示。資料位元調變如下：Adip資料="〇 „ 係以2個非反轉的擺動且緊接著兩個反轉的擺動來表示，而 ADIP資料丨”則相反。在此一具體實施例中，如果兩個資 料位元值有相同的錯誤可能性’則資料位元的調變是完全 對稱的°可是，可能使用擺動與反轉擺動的其他組合，或 其他的相位值。在一具體實施例中，在指示，，空的"ADIP字 80928-960528.doc -10- 1310551 組同步（而不是資料位元）之後，使用預定的調變。在第一資 料位元之後’可以使用單調的擺動’或可以在之後編碼進 一步的資料位元。較佳方式為，大部分擺動以不調變（亦 2 ’具有標稱的相位），藉此確定侧器中PLL的簡單的鎖 定與穩定輪出，·在此-具體實施例中，8個可能的調變之擺 動緊接著85個不調變（亦即，單調的）擺動（擺動#8至叫。 似的輪出頻率必須儘量敎，因為在寫人期間，會從PLL 輸出衍生出寫入時鐘。

圖案中，中心部分37是反轉的 具有一起始部分與一終止部分。 分33與—終止部分35 ,只是一個 圖案具有一起始部分36，其使1. 即在—锢擺動頻率週期中具有_ 位。終止部分類似於重新反轉相 貝料位TL的偵測主要是基於中心 为皆呈現兩圖案之間最大的差異 刀33與6周變之起始部分36的差異 35與調變之終止部分38的差異， 而田相比較於中心部分時，這些 —圖3顯示MSK擺動調變❶最小偏移鍵控（msk)調變使用第 :圖案31來傳送第一位元值’與第二圖樣32來傳送第二位 :值。圖案31，32的進-步組合可以用來傳送同步資訊。 每—個MSK圖案具有至少—個完整擺動週期的中心部分， 在非反轉在第-圖案中’中心部分34是非反轉的，但在第

。每一個MSK圖案進一— 左MSK圖案具有一起始名 單一的擺動週期。右MS] 5的頻率乘上擺動頻率 二個半正弦週期）來反轉才 位到非反轉的狀態。MS] 部分的偵測，因為中心奇 。此外，不調變之起始苟 ，以及不調變之終止部分 也可以被用在谓測用途， 差異的總長度估計有彳貞測 80928-960528.doc -II · 1310551 之有效強度的50%。嫩編碼可以用來編碼預導軌擺動中 的位址位元，但是對於大部分擺動週期，預導軌擺動必須 是不調變的。為了可靠地控制磁碟的速度及/或記錄過程的 寫入時鐘，大量不調變之擺動是需要的。 圖4顯示附有分離字組同步之調變計畫，其係基於職擺 動調變。如以上參考圖3所述，在所顯示之矩陣的每一單元 中，〇指示一個不調變的擺動，1指示將反轉相位之i、5擺 動的起始部分，2指示-個反轉擺動，而㈣指示將相位重 新反轉成正常狀態之1、5擺動的終止部分。在矩陣之每一 列中，指示S6個連續的擺動（行37巧*都是〇)，而且每一列從 行〇’1’2中的位元同步元素開始。全部的細？位址字組包括 83列，而且根據其ADIP位元數來編號這些列。、編號〇,2,4,6 f 8，13，18等等之ADIp位元是孤立的位元同步（4〇,4小她p 子組包含許多字組同步元素’其全都包括由許多不調變之 擺動所分離的兩部分元素。此等同步元素稱為分離字組同 步。在ADIP位元丨中，有一稱為sync〇之第一分離字組同步 元素，而在ADIP位元3,5,7中，則有三個進一步之分離字組 同步兀素syncl、871^2與”1^3。對於偵測之最大可靠性， 斤有刀離子組同步元素都有不同的位置。從位元8開 始，有5列由一孤立位元同步，緊接著4資料位元組成的重 複圖案；圖中之資料位元元素的值是任意的實例。因此， 在ADIP位址字組中總共有13χ4 = 52資料位元。 在新格式中’我們有下列具體實施。每個ADIP單位具有 5 6擺動的長度。存在七個不同類型的ADIP單位。下列唯一 80928-960528.doc 12 1310551 的距離發生於不同的鄰接元素之間。 10擺動之距離：4個字組^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 之間 J 7 T 1個子組冋步的兩元素 -12個擺動之距離 -14個擺動之距離 -】6個擺動之距離 -1 8個擺動之距離 _20個擺動之距離 -22個擺動之距離 _24個擺動之距離 位之位元同步之間 _26個擺動之距離： 位之位元同步之間 -28個擺動之距離： 位之位元同步之間 _30個擺動之距離： 位之位元同步之間 位元同步與資料1元素之間 位元同步與資料0元素之間 位7L同步與sync〇W第一元素之間 位兀同步與sync 1的第一元素之間 位元同步與sync2的第一元素之間 位元同步與sync3的第一元素之間 sync3之第二元素與下一個ADip單 sync2之第二元素與下一個ADip單 sync 1之第一元素與下一個adip單 syncO之第二元素與下一個ADIp單 0元素與下一個ADIP單位之位元同 1元素與下一個ADIP單位之位元同 -42個擺動之距離： 步之間 -44個擺動之距離： 步之間 -56個擺動之距離： 元同步之間 位元同步與下一個ADIP單位之位 在此格式中，兩個鄰接元素之間，沒有其他距離發生。 80928-960528.doc -13- 1310551 所以，從兩個鄰接MSK元素之間的距離，可以直接衍生出 元素的含意。注意所有的距離都大於1〇，所以沒有兩個元 素靠在一起，這是一個減少PLL失真的優點。注意所有距離 都是偶數’如果元素之一因為彳貞測失誤而偏移1個擺動，可 以福測此一錯誤（但不修正它）。注意’唯一之態樣係限制於 鄰接元素’非鄰接元素之間的距離不是唯一的。舉例來說， 距離26也發生於位元同步與sync0之第二元素之間（因為

26 =〗6+】〇)，但是在這種情況中，有另一元素（sync〇之第— 元素）在兩者之間。注意，距離10有點特別，其發生於所有 4個字組同步（sync0,…，sync3)。缺點是從偵測距離1〇, 1 法知道偵測到哪一字組同步。優點是對所有4個字組同步 可以使用一種 貞測。

圖5顯示用來掃描記錄載體丨之讀取裝置。光碟片上的， 訊寫入與讀取、錯誤校正與通道編碼規則，在如cd系統纪 技藝中是眾所周知的。圖5之裝置係安排來讀取記錄載楚 1 ’此一記錄載體與圖1中所示之記錄載體完全相同。該絮 置配備：讀取頭52’用來掃描記錄載體上之執；㈣單天 W其包括用於旋轉記錄載體i的讀取控制構件；讀取電與 53’.其（例如）包括—通道解碼器與—錯誤修正器；尋軌單六 51 ’以及系統控制單元5“讀取頭包括—般類型的光學月 件’用來使經由引導而通過光學元件之輻射束Μ，產生驾 ==載體記錄層軌上的輕射點66。辕射束嶋 =如=射二極體）所產生。讀取頭進—步包括將輻射束6_ 。已錄層上的聚焦致動器，與用來精細定位點66在南 80928-960528.do, -14· 1310551 中心上徑向位置的尋軌致動器59。該裝置具有粗略地定位 賣取頭52在執上;^向位置的定位單元54。尋軌致動器Μ可 以包括用來徑向地移動光學元件的線圈，或被安排成用於 文又在4取頭之移動部件上反射元件的角度，或假使光學 系統部件安裝於固定位置，則是改變位於固定位置之部件 上反射元件的角度。為了產生一包含讀取信號、尋軌誤差 與聚焦誤差信號之偵測器信號57，以一般類型之偵測器(如 四象限二極體）偵測由記錄層所反射的輻射。尋軌單元51係 轉合到讀取頭’以從讀取頭接收尋軌誤差信號，並控制尋 在讀取期間’在讀取電路53中將讀取信號轉 ^輸出資訊（以箭頭64指示）。該讀取裝置具有解調變器 5 0用來當知描記錄载體之/pq服勒拉. 。 信號 = —制一連接 疋位早兀54、解調變器單元5〇， 51與讀取電㈣的系統匯流排)接收來自 或使用者的指令，，系統控制單元包二：=統 下所述之程序的控制年 、、以執行以 制电路，例如，微處理器 與控制閑。系統控制單元純可以做成邏輯體 機。讀取裝置係配置來讀取具有軌之 ^狀態 之變化，如連續的擺動。讀取控制單元c週期 週期變化，並據此從執上讀取預定數量 =此- 調變器50係配置來從衍生自調變之擺動的_二是解 位置貢訊。解調變器5。具有-偵測單元，用二： 用來偵測起始於 80928-960528.doc 1310551 &動仏號中位兀同步元素的調變之擺動，而擺動信號則在 長序列無调欠之擺動之後抵達。解調變器進一步具有一字 組偵測I 7L ’用U依據字組同步元素來榻取位址資訊之字 、、且此字組之開始’係偵測自位元同步元素之後的字組 同V仏號依據藉由調變之擺動所編碼之資料位元元素， 來偵刺資料位元值。該讀取裝置進一步具有一同步單元 用乂偵測凋變元素之間唯一的距離。在上述參考圖4 之凋又计旦中，以不調變週期變化的唯一間隔來分離所有 調變元素。同步單元⑺安唯一距離來债測調變元素，並從 結果來偵測位元同步元素、字組同步元素或資料位元元 素。在一較佳具體實施例中，解調變器50與同步單元67共 用一用於债測單一類型調變元素的渡波單元，尤其是在資 料位元、字組同步元素與位元同步元素的所有調變部分都 是相等的情況中。 顯示在根據本發明之記錄載體上寫人資訊的裝置，， 呑亥記錄載體屬一種可葬出觉讲& 了藉由電磁輻射之光束65(重複）以（例如' 磁光或光學方式(經由相位改變或染料)寫入的記錄載體。此， -裝置亦配備用來讀取，並包括上述圖5供讀取之裝 的元件’惟其還具有寫人/讀取頭62與記錄控制構件以夕卜， ^己錄控制構件包括與讀取控制構件相同的元件， 電路剩包蝴如）—格式化器、—錯誤編碼器或通道編碼 …外。寫人/讀取頭62具有與讀取頭52相同的功能 入功能，並且耦合到寫入電路6〇。 馬 的次叩®現在寫入電路60輪出 “ W以則頭叫示），係根據格式化與編碼規則，分饰於 80928-960528.doc -16- 1310551

體磁區，並轉換成寫入/或讀取頭62的 6卜系統控制里, 的寫入U 佐則早TL56係配置來控制寫入電路6〇，並 述讀取裝置之位置資訊恢復及定位程序。在寫入摔作期 ==载體上形成用於表示^的標記。記錄控制構 …幻貞測週期變化，舉例來說，藉由相鎖迴路鎖定 〆解調變器50與同步單元67已在前文參考圖。予以描 述。 雖然已經藉由使用擺動調變之具體實施例來解說本發 月仁可此6周變任何其他的適當軌參數，如執寬 記錄載體，也已經敘述一種光碟片，但是可以使用並他媒 體，如磁性磁碟或磁帶。應注意的是，在本文件中、，”包 ^詞並萄除其他元件或所列之外步驟的存在，而且^ 則的―"或個”不排除複數個此等元件的存在，任何 符號並不受限於申請專利範圍之範圍，本發明可以藉㈣ 體與軟體來實現，而許多"構 夕偁仵了以表不成相同項.目的硬 體:此外’本發明之範圍不受限於具體實施例，而且本發 明係基於上述之每一久徊命— 各個人母一個新奇特點或特點的組 合0 【圖式簡單說明】 進一步參考經由下列敘述中之實例與參考附圖所敘述之 說明本❹之這些與其他態樣，其將變得顯 而易見，其中 圖U顯示附有一伺服軌(俯視圖)之記錄載體， 圖1 b顯示一伺服轨（剖面圖）， 80928-960528.doc 1310551 圖1 c顯示一伺服執之擺動（詳細）， 圖1 d顯示一伺服軌之進一步擺動（詳細）， 圖2顯示雙相位擺動調變， 圖3顯示MSK擺動調變， 圖4顯示包含唯一距離之調變計晝， 圖5顯示讀取資訊軌之裝置， 圖6顯示寫入資訊軌之裝置。 在附圖中，對應於已經敘述過之元件的元件，具有相同 的參考號碼。 【主要元件符號說明】 1 記錄載體 9 軌 10 中心孔 3 螺旋旋轉螺旋圖案 5 透明基板 6 記錄層 7 保護層 4 預導軌 3 1 第一圖案 32 第二圖案 34,37 中心部分 33,36 起始部分 35,38 終止部分 52 讀取頭 80928-960528.doc -18- 1310551 55 驅動單元 53 讀取電路 51 尋軌追蹤單元 56 系統控制單元 65 輻射束 66 輻射點 59 尋軌追蹤致動器 54 定位單元 57 偵測器信號 63,64 箭頭 50 解調變器 58 控制線 67 同步單元 62 寫入/讀取頭 60 寫入電路 61 寫入信號 80928-960528.doc -19-

Claims (1)

1310夤品1122322號專利中請案 中文申請專利範圍替換本(97年Η月） 十、申請專利範圍： 1. 一種具有一伺服執之記錄載體，該伺服軌係用以指示一 用來記錄資訊區塊之資訊軌，該伺服執具有一按預定頻 率週期變化之物理參數以及用於以規則間隔來編碼位置 貝訊的調變部分，該等調變部分包括位元同步元素、字 組同步元素或資料位元元素中至少一項，該等元素係依 據相同預定類型的週期變化調變來調變，其特徵為兩相 鄰調變元素之間的所有距離是唯一的。 2.如請求項1之記錄載體’其中該預定類型調變係週期變化 之最小偏移鍵控調變。 3.=請求項M2之記錄载體，其中字组同步類型之調變部 分在進—步之唯一距離上，具有兩個調變元素。 (如請求項3之記錄載體，其中該字組調變類型内進一步唯 -距離是H)週期，而且唯一距離大於週期變化之1〇週期。 5.如請求項1或2之記錄載艚，使由從士& 微儿 7戰體，其中所有唯-距離皆為週期 變化週期之偶數值。 6. 7. 如請求項1或2之記錄载體’其中所有調變元素相等。 :種掃描記錄載體之裝置，包括用來寫人該記錄載體 貧訊軌令的資訊區塊之構件 〜虹 件該§己錄载體包括指示用 貝訊軌的伺服軌，該記錄裝 杜、， 罝匕括用來知描伺服執之 件，以及用來從一藉由該伺 ,, A 服軌之知預定頻率週期蠻 之物理參數所產生的信號·中柄说/ 杜… 唬中擷取位置資訊的解調變 〜飼服執具有用來以規則間隔 變部分’該等調變部分包括 ^貝訊的 U艾70素、字組同步 80928-971112.doc 1310551 該等元素係依據相同預 其特徵為該解調變構件 用以藉由決定介於先前 距離來偵測調變部分的 素或資料位元元素中至少一項， 定類型的週期變化調變來調變， 包括偵測調變部分類型的構件， 與/或後續之調變元素之間的唯一 類型。 8. 9. 10. U項7之裝置’其中用來制調變部分類型的構件， ::來仗藉由不凋變之週期變化的間隔所分離的調變元 素來偵測唯一距離。 一種掃描記錄_之裝置，包㈣來讀取該記錄載體之資 ㈣中的資訊區塊之構件，該記錄載體包括指示用於資 :軌的伺服軌’該播放衰置包括用來掃描飼服軌之構 之物來從一藉由該伺服軌之按預定頻率週期變化 ,, 所產生的信號中擷取位置資訊的解調變構 伺服軌具有用來以規則間隔來編碼位置 該等調變部分包括位元同步元素、字組同步元 二：：枓位疋凡素中至少-項’該等元素係依據相同預 =的週期變化調變來調變，其特徵為該解調變構件 匕括偵測調變部分類型的構 與/或後續之㈣开去” 決定介於先前 的類型，間的唯-距離來谓測調變部分 =項9之裝置’其中用來細變部分類型的構件， 去從藉由不調變之週期變化的間隔所分離的調變元 素來偵測唯一距離。 80928-971112.doc