專利名稱：用于并行讀出二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)的點對準(zhǔn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)。此外，本發(fā)明涉及一種方法，用來對準(zhǔn)適于讀出二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)的設(shè)備的點陣列，還涉及用于讀出二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)的設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖1示出了一種傳統(tǒng)的光數(shù)據(jù)存儲的可能方式。數(shù)據(jù)沿著軌道T以凹坑的形式寫入。選擇軌道T之間的間距使得徑向誤差信號大到足以進(jìn)行跟蹤(經(jīng)由三點推挽/CA，或DPD，等等)并使軌道間串?dāng)_具有一可容許量(對于讀取和寫入過程)。
圖2示出了二維編碼盤的一部分，其中通過最小化數(shù)據(jù)的軌道間隔能獲得更高的數(shù)據(jù)密度。從而幾個(可以是很多)軌道能有效地組合成一個由密排的比特行組成的元軌道18中，其由所謂的防護(hù)頻帶G限制。由此，信息密度在切向和徑(軌道)向上變?yōu)楦痈飨蛲?。這意味著常規(guī)單點跟蹤機(jī)制不再對進(jìn)行徑向跟蹤產(chǎn)生足夠的調(diào)制。
對于二維編碼盤的并行讀出，點陣列需要被對準(zhǔn)在相應(yīng)的比特行陣列上。如圖2所示，由于比特行之間的間隔大大地小于設(shè)置在行內(nèi)的點之間的間隔，點陣列不得不呈角度地設(shè)置使得陣列的每個點對準(zhǔn)它相應(yīng)的比特行。點陣列的對準(zhǔn)由于盤之間的變化或甚至是盤內(nèi)的變化尤其是必須的。
本發(fā)明的目的是提供一種可行的方案來獲得點陣列的點和元軌道的比特行之間正確的對準(zhǔn)，即使比特行的軌道間距小于1ambda/2NA。

發(fā)明內(nèi)容
上面的發(fā)明目的通過獨立權(quán)利要求的技術(shù)特征得到解決。本發(fā)明進(jìn)一步的發(fā)展和優(yōu)選的實施例在從屬權(quán)利要求中列出。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)，其包括至少一個對準(zhǔn)圖案用來對準(zhǔn)企圖讀出光學(xué)存儲介質(zhì)的點陣列。此對準(zhǔn)圖案使得可以調(diào)整點陣列和元軌道之間的角度和/或點陣列的單個點之間的距離以至于點陣列的每個點都能與元軌道的一個比特行對準(zhǔn)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中所述對準(zhǔn)圖案包括構(gòu)成元軌道的多個比特行，其中所述對準(zhǔn)圖案的至少一個比特行是空的。例如對準(zhǔn)圖案包括跟有三個空比特行的寫入比特行。通過對準(zhǔn)圖案的寫入比特行之間的間隔，落在寫入比特行上的點陣列的點提供徑向信息。
優(yōu)選地，所述對準(zhǔn)圖案的至少一個寫入比特行包括周期性的凹坑圖案。例如對準(zhǔn)圖案的一個寫入比特行包括具有位序列的圖案，該位序列有五個凹坑，跟有五個平面。鄰著這個寫入比特行，例如存在三個空的比特行，其緊跟著由八個凹坑和跟著的八個平面組成的第二寫入比特行。這個第二比特行也跟有三個空的比特行。這個基本塊可以重復(fù)。
在本發(fā)明優(yōu)選的實施例中，至少一個對準(zhǔn)圖案被設(shè)置在導(dǎo)入?yún)^(qū)。導(dǎo)入?yún)^(qū)內(nèi)的這種對準(zhǔn)圖案可用來進(jìn)行點陣列的初始對準(zhǔn)。
在兩個數(shù)據(jù)段之間設(shè)置至少一個對準(zhǔn)圖案也是有好處的。從而，能夠調(diào)整點陣列的點來跟隨比特行變化的軌道間距。在大多數(shù)情況下數(shù)據(jù)段之間的對準(zhǔn)圖案的密度可以是低的因為在多數(shù)情況下軌道間距預(yù)期的變化是小的。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種方法用來對準(zhǔn)設(shè)備的點陣列，該設(shè)備適于讀出二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)，該光學(xué)存儲介質(zhì)具有至少一個包含多個比特行的對準(zhǔn)圖案，其中所述對準(zhǔn)圖案的至少一個比特行是空的，所述方法包括下述步驟a)估計經(jīng)由落在所述對準(zhǔn)圖案的寫入比特行上的所述點陣列的至少兩個點獲得的信號來獲得徑向信息；和b)如果必需的話，響應(yīng)于所述徑向信息對準(zhǔn)所述點陣列。根據(jù)這個方法，也可以調(diào)整點陣列和元軌道之間的角度和/或點陣列的單個點之間的距離以使得點陣列的每個點對準(zhǔn)元軌道的一個比特行。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)存儲介質(zhì)有利地用在根據(jù)本發(fā)明的方法的所有實施例中。
對于根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選為步驟a)包括估計所述信號之間的相差。當(dāng)點陣列的點被正確地對準(zhǔn)時，正弦信號具有相同的相位。在沒有對準(zhǔn)的情況下，能看見清晰的相差。
在本發(fā)明的內(nèi)容中，優(yōu)選所述信號的至少一個信號是低頻濾波信號。優(yōu)選地，使用兩個低頻濾波CA信號。
在優(yōu)選的實施例中，所述步驟b)包括改變所述點陣列相對于所述多個比特行的角度。這可以例如通過旋轉(zhuǎn)用來生成點陣列的光柵獲得。
可替換地或附加地，步驟b)包括改變所述點陣列的點之間的距離。單個點之間的距離例如可以通過改變用來生成點陣列的光柵和設(shè)置在光柵附近的準(zhǔn)直儀之間距離來調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用來讀出二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)的設(shè)備，該光學(xué)存儲介質(zhì)具有至少一個包括多個比特行的對準(zhǔn)圖案，其中對準(zhǔn)圖案的至少一個比特行是空的，該設(shè)備包括生成點陣列的裝置；和響應(yīng)于經(jīng)由落在所述對準(zhǔn)圖案的寫入比特行上的所述點陣列的至少兩個點獲得的徑向信息來相對于所述多個比特行對準(zhǔn)所述點陣列的裝置。同傳統(tǒng)的光路相比較，生成點陣列的裝置特別地包括一附加的光柵，例如鄰近激光器設(shè)置的光柵。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，能獲得點陣列的點和元軌道的比特行的正確的對準(zhǔn)，即使比特行的軌道間距小于1ambda/2NA。
在設(shè)備的優(yōu)選實施例中，其包括用于估計經(jīng)由落在所述對準(zhǔn)圖案的寫入比特行上的所述點陣列的至少兩個點獲得的信號之間的相差的裝置。此用于估計相差的裝置可以由模擬和/或數(shù)字電路構(gòu)成。尤其是，這些裝置可包括與合適的軟件相互作用的硬件。
優(yōu)選地，所述信號的至少一個信號是低頻濾波信號。特別地，信號可以是至少兩個低頻濾波CA信號。
優(yōu)選地，用于對準(zhǔn)所述點陣列的所述裝置包括改變所述點陣列相對于所述多個比特行的角度的裝置。
在本發(fā)明的內(nèi)容中，優(yōu)選地，用于改變所述點陣列的所述角度的裝置包括用于旋轉(zhuǎn)光柵的裝置，其中所述光柵設(shè)置在激光束的光路中。旋轉(zhuǎn)光柵的裝置可以由現(xiàn)有技術(shù)中任何適合的致動器構(gòu)成。
可替代地或附加地，用于對準(zhǔn)所述點陣列的所述裝置包括改變所述點陣列的點之間的距離的裝置。
優(yōu)選地，改變所述距離的所述裝置改變設(shè)置在激光束的光路中的光柵的位置。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言這也是清楚的，例如可以改變光柵常數(shù)和/或光路的其他設(shè)計參數(shù)來獲得點陣列正確的對準(zhǔn)。
參照在這里下面描述的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面將進(jìn)行闡述并將是明顯的。


圖1示出了在傳統(tǒng)的一維編碼盤上的數(shù)據(jù)布圖的示例；圖2示出了二維編碼盤的元軌道；圖3是說明了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個實施例示意圖，其中這個設(shè)備適于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法；圖4示出了對準(zhǔn)圖案的示例；圖5示出了與比特行適當(dāng)對準(zhǔn)的點的示例；圖6示出了與比特行沒有適當(dāng)對準(zhǔn)的點的示例；圖7是示出了在點陣列適當(dāng)對準(zhǔn)情況下的兩個低頻濾波CA孔信號(aperture signal)的范圍跟蹤；和圖8是示出了在點陣列沒有正確對準(zhǔn)情況下的兩個低頻濾波CA孔信號的范圍跟蹤；具體實施方式
如在開始時已經(jīng)提到的，圖1和圖2示出了傳統(tǒng)一維編碼盤上的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)布圖(圖1)與二維編碼盤上的布圖(圖2)之間的區(qū)別。在一維編碼盤上數(shù)據(jù)沿著軌道T進(jìn)行設(shè)置。在二維編碼盤上數(shù)據(jù)包含在寬的元軌道18中，其由幾個比特行(示例中示出了11個比特行)組成。寬的元軌道18由防護(hù)頻帶G(不含有數(shù)據(jù)的空間)圍繞。這個防護(hù)頻帶G能用來獲取用于對準(zhǔn)點陣列和元軌道18的誤差信號。雖然圖1示出了對準(zhǔn)軌道T的單個點，圖2卻示出了點陣列16。點陣列16包含從1到11的11個點，其排列成行并等距離地間隔。
圖3是說明設(shè)備20的一個實施例的示意圖，該設(shè)備用于讀出二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)12。在這個實施例中，光學(xué)存儲介質(zhì)是包含至少一個對準(zhǔn)圖案14的盤12，這在后面將作更詳細(xì)的描述。設(shè)備20包括在盤12上生成點陣列16的裝置48。
這些裝置48包括產(chǎn)生激光束56的激光器22。光路中的第一元件是光柵24，其將激光束56分成最終形成點陣列16的幾個光束。在光柵24后面設(shè)置有準(zhǔn)直儀26，其后跟著是束整形器28和望遠(yuǎn)鏡30。在望遠(yuǎn)鏡30后面設(shè)置有第一偏振分束器32，其在水平方向上跟著有λ/4-元件34，孔35和物鏡36。
從盤12上反射的光線經(jīng)由第一分束器32到達(dá)第二分束器38。到達(dá)第二分束器38的光的一部分被送到在本文中不作進(jìn)一步關(guān)注的裝置46，但要求該裝置對聚焦誤差信號執(zhí)行傅科楔取法。到達(dá)第二分束器38的光線的另一部分經(jīng)由透鏡40到達(dá)光電探測器IC42。光電探測器IC42對點陣列的每一個點提供電信號，其中圖3僅僅示出了表示包含在比特行R1和R5中的信息的信號S4和S8，在后面將參照圖4作進(jìn)一步解釋。
對于從盤12讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行的通用的信號處理對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是已知的并且也不是本發(fā)明的主題。因此，在這里僅描述對根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行對準(zhǔn)點陣列所必需的信號處理。
重新參照圖3，假設(shè)信號S4和S8是低頻濾波信號S4，S8。相應(yīng)的濾波裝置沒有明確的示出并可以例如分配給光電探測器IC42或單獨地形成。低頻濾波信號S4和S8被送到裝置44來估計信號S4和S8之間存在的任何相差。這個相差包括相對于點陣列16的這個對準(zhǔn)的徑向信息52。在不存在相差的情況下，點陣列16相對于元軌道被正確地對準(zhǔn)，在后面將進(jìn)行更詳細(xì)地解釋。如果信號S4和S8之間存在相差，經(jīng)由這個相差獲得的徑向信息52被裝置50用來正確地對準(zhǔn)點陣列16。為達(dá)到這個目的，裝置50包括形式為一個或多個能夠旋轉(zhuǎn)和/或移動光柵24的致動器的裝置54。通過旋轉(zhuǎn)光柵24，可以改變點陣列16和盤12上的元軌道之間的角度來正確地對準(zhǔn)點陣列16。通過移動光柵更靠近或更遠(yuǎn)離準(zhǔn)直儀26，可以改變點陣列16的單個點之間的距離來適當(dāng)?shù)貙?zhǔn)點陣列16。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，光柵常數(shù)影響點陣列16的單個點的分隔是清楚的。
圖3不僅說明了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個實施例而且說明了執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的可行性。然而，應(yīng)這樣理解，圖3說明的設(shè)備僅僅是本發(fā)明的一個可能的實施例并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進(jìn)行幾種修改。例如激光器22和光柵14能被激光陣列替代。束整形器28可以設(shè)置在光路的任何其他適合的位置。在實際的實施例中，望遠(yuǎn)鏡30是可以省略的。對于檢測聚焦誤差，除傅科檢測之外還可以使用其他已知方法。此外，在大量移動點的情況下，可以提供重新對準(zhǔn)探測器的裝置。
圖4示出了合適的對準(zhǔn)圖案14的示例。對準(zhǔn)圖案14在比特行R1內(nèi)包含由跟有五個平面的五個凹坑的位序列構(gòu)成的圖案，其周期性的重復(fù)。緊鄰這個比特行R1，有三個空的比特行R2，R3，R4，其后緊跟由跟有八個平面的八個凹坑組成的比特行R5。同樣，這個位序列進(jìn)行周期性的重復(fù)。比特行R5又跟有三個空的比特行R6，R7，R8。然后這個基本塊進(jìn)行重復(fù)。應(yīng)這樣理解，對于本發(fā)明高度優(yōu)選寫入比特行R1，R5的周期性圖案具有非常不同的周期。因此，應(yīng)該清楚上面所提到的五個和八個凹坑也是一種可能的非限制性的示例。此外，應(yīng)這樣理解，這個基本塊可以包括任何合適數(shù)目的比特行，即比在附圖中示出和在這里提到的從R1到R8的八個比特行更多或更少。
為了執(zhí)行點陣列16的初始對準(zhǔn)，對準(zhǔn)圖案可以設(shè)置在盤12的導(dǎo)入?yún)^(qū)中。另外，對準(zhǔn)圖案可以設(shè)置在數(shù)據(jù)中，以便于可以調(diào)整點來跟隨變化的比特行軌道間距。在絕大多數(shù)情況下，這些設(shè)置在盤12的數(shù)據(jù)中的對準(zhǔn)圖案14的密度可以是低的，因為軌道間距的預(yù)期變化小。
當(dāng)盤12旋轉(zhuǎn)時，由于盤12的偏心率(或者由于滑架的強(qiáng)制性平移)讀出點1到11在比特行Ri上徑向(也可以是切向的)地移動。通過獲得被三個空比特行隔開的點的低頻濾波CA信號S4，S8，能夠監(jiān)視點1到11相對于比特行Ri的對準(zhǔn)。這在圖5至8中概略地示出，其中圖5示出了點1到11適當(dāng)?shù)嘏c比特行Ri對準(zhǔn)的示例，圖6示出了點1到11沒有適當(dāng)?shù)嘏c比特行Ri對準(zhǔn)的示例，圖7是示出了在點陣列16適當(dāng)對準(zhǔn)情況下的兩個低頻濾波CA孔信號S4，S8的范圍跟蹤，以及圖8時是示出了在點陣列16沒有適當(dāng)對準(zhǔn)情況下的兩個低頻濾波CA孔信號S4，S8的范圍跟蹤。點4和點8的信號S4和S8之間的相差是對準(zhǔn)誤差的一個指標(biāo)。對于相對于比特行Ri的正確的點對準(zhǔn)，相差必須被減小至零。通過改變點陣列16的取向(通過旋轉(zhuǎn)光柵24)或，如圖5和圖6所示，通過改變點1到11之間的距離(通過例如改變光柵24和激光器22之間的距離)可以達(dá)到這個目的。此外，當(dāng)CA調(diào)制最大時，點4和點8的HF信號需要包含不同的載波頻率(例如5T或8T)。當(dāng)載波頻率相同時，點1到11沒有在合適的比特行上，但他們對準(zhǔn)在元軌道18中或高或低的比特行上。來自其他點1到3和5到11的CA信號的附加信息能夠用來排除錯誤的對準(zhǔn)。
推挽信號可以代替使用中心孔信號用來獲得徑向信息。由于其對于射束沉陷和分離探測器很靈敏，所以不及中心孔方便，即在這種情況下需要特別的探測器段。
此外，在上面沒有描述的等效的和修改的方案在不離開本發(fā)明范圍時也可以使用，其定義在附加的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)(12)，包括至少一個對準(zhǔn)圖案(14)用來對準(zhǔn)意在讀出光學(xué)存儲介質(zhì)(12)的點陣列(16)。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)存儲介質(zhì)(12)，其特征在于所述對準(zhǔn)圖案(14)包括構(gòu)成元軌道(18)多個的比特行(R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8)，其中所述對準(zhǔn)圖案(14)的至少一個比特行(R2，R3，R4，R6，R7，R8)是空的。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)存儲介質(zhì)(12)，其特征在于所述對準(zhǔn)圖案(14)的至少一個寫入比特行(R1，R5)包括周期性的凹坑圖案。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)存儲介質(zhì)(12)，其特征在于至少一個對準(zhǔn)圖案(14)設(shè)置在導(dǎo)入?yún)^(qū)。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)存儲介質(zhì)(12)，其特征在于至少一個對準(zhǔn)圖案(14)設(shè)置在數(shù)據(jù)段之間。
6.一種對準(zhǔn)適于讀出二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)(12)的設(shè)備(20)的點陣列(16)的方法，該光學(xué)存儲介質(zhì)具有至少一個包括多個比特行(R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8)的對準(zhǔn)圖案(14)，其中所述對準(zhǔn)圖案(14)的至少一個比特行(R2，R3，R4，R6，R7，R8)是空的，所述方法包括下列步驟a)估計經(jīng)由落在所述對準(zhǔn)圖案(14)的寫入比特行(R1，R5)上的所述點陣列(16)的至少兩個點(4，8)獲得的信號(S4，S8)，來獲得徑向信息(52)；和b)如果必需的話，響應(yīng)于所述徑向信息對準(zhǔn)所述點陣列(16)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述步驟a)包括估計所述信號(S4，S8)之間的相差。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于所述信號(S4，S8)的至少一個信號(S4，S8)為低頻濾波信號(S4，S8)。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述步驟b)包括改變所述點陣列(16)相對于所述多個比特行(R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8)的角度。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述步驟b)包括改變所述點陣列(16)的點(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11)之間的距離(d1，(d2)。
11.一種用于讀出二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)(12)的設(shè)備(20)，該光學(xué)存儲介質(zhì)具有至少一個包含多個比特行(R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8)的對準(zhǔn)圖案(14)，其中所述對準(zhǔn)圖案(14)的至少一個比特行(R2，R3，R4，R6，R7，R8)是空的，包括生成點陣列(16)的裝置(48)；和響應(yīng)于經(jīng)由落在所述對準(zhǔn)圖案(14)的寫入比特行(R1，R5)上的所述點陣列(16)的至少兩個點(4，8)獲得的徑向信息(52)來相對于所述多個比特行(R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8)對準(zhǔn)所述點陣列(16)的裝置(50)。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備(20)，其特征在于其包括用于估計經(jīng)由落在所述對準(zhǔn)圖案(14)的寫入比特行(R1，R5)上的所述點陣列(16)的至少兩個點(4，8)獲得的信號(S4，S8)之間的相差的裝置(44)。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備(20)，其特征在于所述信號(S4，S8)的至少一個信號(S4，S8)為低頻濾波信號(S4，S8)。
14.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備(20)，其特征在于用于對準(zhǔn)所述點陣列(16)的所述裝置(50)包括用于改變所述點陣列(16)相對于所述多個比特行(R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8)的角度的裝置(54)。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備(20)，其特征在于用于改變所述點陣列的所述角度的所述裝置包括用于旋轉(zhuǎn)光柵(24)的裝置(54)，其中所述光柵(24)設(shè)置在激光束(56)的光路上。
16.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備(20)，其特征在于用于對準(zhǔn)所述點陣列(16)的所述裝置(50)包括用于改變所述點陣列(16)的點(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11)之間的距離(d1，d2)的裝置(54)。
17.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備(20)，其特征在于用于改變所述距離(d1，d2)的所述裝置(54)改變設(shè)置在激光束(56)的光路上的光柵(24)的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)(12)，包括至少一個對準(zhǔn)圖案(14)來對準(zhǔn)意在讀出光學(xué)存儲介質(zhì)(12)的點陣列(16)。此外，本發(fā)明提供一種方法和一種設(shè)備，用于讀出二維編碼光學(xué)存儲介質(zhì)(12)，該光學(xué)存儲介質(zhì)具有至少一個包括多個比特行(R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8)的對準(zhǔn)圖案(14)，其中所述對準(zhǔn)圖案(14)的至少一個比特行(R2，R3，R4，R6，R7，R8)是空的。
文檔編號G11B7/24085GK1947184SQ200580012838
公開日2007年4月11日 申請日期2005年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者A·M·范德李, C·布希, D·M·布魯爾斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司