CN1215494A - 光盘,光盘设备和在光盘上再生信息的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供光盘,光盘设备和光盘再生方法,用于允许稳定而有效地读取地址信息。该光盘包括多个轨道,每个轨道分成多个记录扇区。每个记录扇区包括头标区。头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息和用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息。已使用最大反转间隔为TMAX位(TMAX是自然数)的游程长度受限码调制了地址信息,并且地址同步信息包括反转间隔为(TMAX+3)位或更多位的两个图形,从而使地址同步信息的再生信号区别于其它信息的再生信号。

Description

光盘，光盘设备和在光盘上再生信息的方法
本发明涉及光盘，光盘设备，和光盘再生方法，用于记录/再生数字数据。
近年来，光盘设备作为用于记录/再生大容量数据的装置引起注意，并处于快速的技术发展阶段，以达到更高的记录密度。
目前流行的可改写光盘包括螺旋形凹槽轨道，该凹槽轨道由在盘基片表面上以1到1.6μm间距形成的凹凸部分(各具有约50％的宽度)构成。在基片表面上，包括作为一种组分的记录材料(例如，在相变型光盘情况下的Ge，Sb和Te)的薄膜是利用诸如溅射的方法形成的。盘基片以下面方式制造。首先，根据原型(prototype)生产一个模子(stamper)，在该原型中通过用光束照射进行切割形成有用于扇区地址的凹槽和凹坑。使用这种模子批量生产由聚碳酸酯等制成的盘基片。可改写光盘需要用于数据记录和再生的扇区单元管理。因此，在盘的制造中，在用于跟踪控制的引导槽形成的同时，常常在记录表面上形成凹凸部分(凹坑)，以便记录每个扇区的地址信息。
用具有预定记录功率的光束照射具有上述结构的光盘的每个轨道，从而在记录薄膜上形成记录标记。用光束照射的部分(记录标记)与记录薄膜的其它部分具有不同的光学特性(反射特性)。这样，通过以预定的功率照射轨道，并检测由记录膜反射的光，可再生记录的信息。
在下面的描述中，物理凹凸部分的凹坑和通过记录薄膜光学特性的改变而获得的记录标记一般被称为“标记”，除非另外规定。凹坑一旦形成就是只读标记，而记录标记是可改写的。在再生记录的信息时，按照再生信号幅度的变化来读取两种类型的标记。这里所用的凹凸部分是指从光盘设备的再生开始处看去的形状。换句话说，“凹坑”是指从再生头看去的凸出部分，而“凹槽”也是指凸出部分。
获得具有高记录密度的光盘的技术包括沿轨道方向增加记录密度和沿线速度方向增加记录密度。
沿轨道方向增加记录密度包括减小轨道之间的间距(轨道节距)。一种减小轨道节距的技术是既在凸出轨道(凹槽部分)上又在凹入轨道(凸面部分)上记录信号的凸面/凹槽记录。与在凹槽部分或凸面部分上记录信号的情况相比，如果其它条件相同，则凸面/凹槽记录可实现记录密度加倍。
一种增加沿线速度方向的记录密度的技术被称为标记长度记录，在其中标记的两端都被做成与调制数据的“1”对应。图1与标记间记录(inter-mark recording)相比较地说明了标记长度记录的实例。参照图1，序列Y表示使用游程长度受限码调制的数字数据。这里使用的游程长度受限码是指在其中每个相邻的“1”之间插入的连续的“0”数(以下称为零游程)被限制在预定数的码序列。在Y序列中从一个“1”到下一个“1”的间隔(长度)称为反转间隔。极限，即序列Y的反转间隔的最小值和最大值是由零游程的限制确定的。这种值被称为最小反转间隔和最大反转间隔。
当使用标记间记录(PPM；凹坑位置调制)来记录Y序列时，Y序列的“1”对应于记录标记101，而零游程对应于空白102。当使用标记长度记录(PWM；脉冲宽度调制)来记录Y序列时，记录状态，即记录标记101或空白102由Y序列中“1”的出现来切换。当使用标记长度记录时，反转间隔对应于记录标记101或空白102的长度。
当使用最小反转间隔是2或更大的游程长度受限码时，与标记间记录相比，标记长度记录可以有增大的每单位长度位数。例如，考虑可在盘上形成的标记的物理尺寸的最小值(称为标记单元)在标记长度记录和标记间记录两者中相同的情况。如从图1看到的，在标记间记录利用了三个标记单元记录最小码长度(在Y序列中是三位，“100”)的数据时，标记长度记录只用了一个标记单元。例如，在标记间记录中记录密度约为0.8到1.0μm/位时，在标记长度记录中记录密度约为0.4μm/位。
一般，光盘上的轨道被分成代表最小存取单元的记录扇区。如上所述，地址信息预先记录在每个记录扇区上。通过读取地址信息，为进行数据记录/再生而访问记录扇区是可能的。
图2A说明了遵照ISO(见ISO/IEC 10090)的可改写光盘每个记录扇区的信号格式。记录扇区103以头标104开始，在该头标中通过在记录表面上形成凹凸部分预先记录了用于读取地址信息的寻址信息。记录字段105存储用户数据，在该数据中为进行标记间记录使用(2,7)调制码调制了数字数据。图3示出了(2,7)调制码的转换表。如从图3看出的，通过(2,7)调制，i位数字数据(i=2,3,4)被转换成2×i位码序列。(2,7)调制码是零游程被限制在2和7之间的游程长度受限码。
图2B示出了头标104的结构。设置扇区标记SM，以使光盘设备能识别记录扇区的开始，而不用由锁相环(PLL)提供的时钟再生。如图2C中所示，扇区标记SM包括使用相对长的标记的图形。由于扇区标记具有这种预定的图形，并且其再生信号的幅度大，因此扇区标记SM区别于使用标记间记录记录的其它数据。通过检测扇区标记SM检测头标104的位置，由此再生地址信息。
设置如图2B中所示的VFO区VFO1和VFO2，以使光盘设备能够使用由PLL提供的时钟再生获得再生信号的位同步。使用标记间记录记录2零游程序列图形。
设置地址标记AM，以使光盘设备能够识别随后的地址字段ID1，ID2和ID3的字节同步。每个地址标记AM包括使用标记间记录技术记录的如图2D中所示的图形。地址标记AM的图形包括TMAX+1=9位的图形，其中TMAX是(2,7)调制码的最大反转间隔(TMAX=8)。这种图形在利用(2,7)调制码记录的数据中不出现。
每个地址字段ID1,ID2和ID3包括：由轨道号，扇区号等构成的地址信息；和在数据再生期间用于错误检测的循环冗余检验(CRC)码，它们经过(2,7)调制并被用标记间记录进行记录。
设置后同步码PA以表示地址字段ID3中(2,7)调制数据的结束。
图4示出了当利用光盘设备再生记录在头标104上的信息时获得的信号幅度的例子。如从图4可看出的，再生信号的幅度与相应的标记长度成比例。具有较长长度的扇区标记SM的再生信号幅度比其它再生数据的幅度大。这使得能够通过检测再生信号波形的包络进行扇区标记SM的识别，并从而能够进行每个记录扇区开始的检测。
在上述例子中，使用标记间记录记录所有(2,7)调制的数据。然而，在具有头标104的光盘中，当为提高记录密度而使用标记长度记录来记录数据时，在头标104的地址字段ID1到ID3中记录的标记和在记录字段105中记录的标记具有根据调制码的零游程限制确定的某一长度。因此，与使用每个标记对应于1位长的“1”的标记间记录记录的数据相比，使用标记长度记录记录的数据的再生信号幅度变大。所以，在标记长度记录中，与标记间记录的情况相比，扇区标记SM和其它部分之间信号幅度的差别(或图形的差别)变小。这使得难于通过包络来检测记录扇区103的开始。
此外，当使用上述地址标记AM时，可能出现因“1”的错误的位移位引起的地址标记AM的错误检测。例如，由数字数据{...10110011...}的(2,7)调制获得的码序列，根据例如图3中所示的转换表被转换成{...0100100000001000...}。此时，如图2D中所示，地址标记AM的图形是{0100100000000100}。如果上述(2,7)调制图形的“1”偏移一位，则所得到的图形与地址图形AM相同，这将导致错误的检测。
鉴于上述，本发明的目的是提供一种光盘，光盘设备，和光盘再生方法，在其中即使当通过采用标记长度记录等实现高记录密度时，也能可靠地读取地址信息。
本发明的光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区，其特征在于头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息和用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息。已使用最大反转间隔为TMAX位(TMAX是自然数)的游程长度受限码调制了地址信息，并且地址同步信息包括反转间隔为(TMAX+3)位或更多位的两个图形，从而使地址同步信息的再生信号区别于其它信息的再生信号。利用上述结构达到上述目的。
在一个实施例中，地址同步信息包括在光盘记录表面的物理形状或者光学特性方面不同的第一图形和第二图形，并且地址同步信息包括具有(TMAX+3)位或更多位长度的一个第一图形和具有(TMAX+3)位或更多位长度的一个第二图形。
该图形可以是物理地形成在光盘记录表面上的凸出部分(凹坑)，并且第二图形是物理地形成在光盘记录表面上的凹入部分。
第一图形可以是通过改变光盘记录表面的反射特性形成的记录标记，而第二图形是记录表面上的空白。
最好，包括在地址同步信息中的第一图形的总位长度和包括在地址同步信息中的第二图形的总位长度相互相等。
最好，头标区包括地址信息和地址同步信息的四次重复。
本发明的光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区，其特征在于头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和用于再生时钟信号的时钟同步信息，已使用最小反转间隔为TMIN位和最大反转间隔为TMAX位(TMAX和TMIN是自然数，满足TMAX＞TMIN)的游程长度受限码调制了地址信息，时钟同步信息是d位长标记和空白(d是自然数，满足TMIN≤d＜TMAX)交替重复的序列图形，并且地址同步信息包括反转间隔为(TMAX+3)位或更多位的两个图形，从而使地址同步信息的再生信号区别于其它信息的再生信号。利用上述结构达到上述目的。
在一个实施例中，地址同步信息和时钟同步信息的每一个包括在光盘记录表面的物理形状或者光学特性方面不同的第一图形和第二图形，并且地址同步信息包括具有(TMAX+3)位或更多位长度的一个第一图形和具有(TMAX+3)位或更多位长度的一个第二图形。
在另一实施例中，最小反转间隔TMIN是3，最大反转间隔TMAX是11，而d值是3。
在再一个实施例中，最小反转间隔TMIN是3，最大反转间隔TMAX是11，而d值是4。
最好，头标区包括时钟同步信息，地址信息和地址同步信息的四次重复。
光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，其特征在于，每个记录扇区包括头标区和跟在头标区末端后的后同步码区，并且后同步码区包括根据头标区的数据调制结果确定的图形。借助上述结构达到上述目的。
在一个实施例中，使用调制码调制头标区上的数据，该调制码用于根据状态进行表中的转换，后同步码区包括用于识别状态的信息。
用于识别状态的信息可以是具有预定值的至少一个指定位，并且位于与指定位相邻位置的位具有基本上与指定位的预定值相同的值。
本发明的光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，其特征在于，每个记录扇区包括头标区，数据记录区和跟在数据记录区末端后的后同步码区，并且后同步码区包括根据数据记录区数据的调制结果确定的图形。借助这种结构达到上述目的。
在一个实施例中，使用调制码调制数据记录区上的数据，该调制码用于根据状态进行表中的转换，后同步码区包括用于识别状态的信息。
用于识别状态的信息可以是具有预定值的至少一个指定位，并且位于与指定位相邻位置的位具有基本上与指定位的预定值相同的值。
在一个实施例中，记录扇区还包括跟在后同步码区后面的用于记录伪数据的保护数据记录区。
在另一实施例中，数据记录区包括使用最小反转间隔为TMIN位且最大反转间隔为TMAX位(TMAX和TMIN是自然数，满足TMAX＞TMIN)的游程长度受限码调制的数据，并且保护数据记录区包括k位长光学标记和k位长光学空白(k是自然数，满足TMIN≤k≤TMAX)的交替重复的图形。
本发明的光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，其特征在于，每个记录扇区包括头标区，而头标区包括地址区，在该地址区末端有后同步码区，并且后同步码区具有以非凹坑数据或空白结束的图形。借助这种结构达到上述目的。
头标区可包括多个地址区。
地址区可位于轨道的凹槽部分和凸面部分的中间。
本发明的光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，其特征在于，每个记录扇区包括头标区，头标区包括多个地址区，每个地址区包括在地址区的开始的VFO区，并且VFO区具有以非凹坑数据或空白开始的图形。借助这种结构达到上述目的。
在一个实施例中，地址区包括地址信息区，在该地址信息区中利用标记长度记录记录用于识别相应记录扇区位置的地址信息，并且使用最小反转间隔为TMIN位且最大反转间隔为TMAX位(TMAX和TMIN是自然数，满足TMAX＞TMIN)的游程长度受限码调制地址信息，在地址区之间提供其长度在TMIN位或更多位和TMAX位或更少位范围内的非凹坑数据或空白。
地址区可位于轨道的凹槽部分和凸面部分的中间。
本发明的光盘设备用于光盘，该光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区和数据区，头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和具有预定序列图形的时钟同步信息，该设备包括：用于从光盘读取再生信号的装置；用于从再生信号获得地址信息的地址再生装置；用于从再生信号检测时钟同步信息的序列图形以便输出检测信号的检测装置；和用于根据检测信号允许地址再生装置进行地址信息的读取操作的地址再生允许装置。利用这种结构达到上述目的。
在一个实施例中，光盘设备还包括：用于从再生信号产生时钟信号的时钟产生装置；和用于根据检测信号允许时钟产生装置进行产生时钟信号的操作的时钟再生允许信号。
检测装置可包括：用于将再生信号转换成二进制数据以便输出该二进制数据的二进制装置；用于以预定频率对二进制数据进行采样以便输出数字数据的采样装置；用于将数字数据转换成至少是m×n位(m和n是自然数)的并行数据的并行转换装置；和用于从并行数据检测由m位图形的n次重复构成的预定序列的检测表。
本发明的光盘设备用于光盘，该光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区和数据区，头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和具有预定序列图形的时钟同步信息，该设备包括：用于从光盘读取再生信号的装置；用于从再生信号产生时钟信号的时钟产生装置；用于从再生信号检测时钟同步信息的序列图形以便输出检测信号的检测装置；和用于根据检测信号允许时钟产生装置进行产生时钟信号的操作的时钟再生允许装置。
在一个实施例中，检测装置包括：用于将再生信号转换成二进制数据以便输出该二进制数据的二进制装置；用于以预定频率对二进制数据进行采样以便输出数字数据的采样装置；用于将数字数据转换成至少是m×n位(m和n是自然数)的并行数据的并行转换装置；和用于从并行数据检测由m位图形的n次重复构成的预定序列的检测表。
本发明的再生方法用于光盘，该光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区和数据区，头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和具有预定序列图形的时钟同步信息，该方法包括下列步骤：从光盘恢复再生信号；从再生信号检测时钟同步信息的序列图形；如果检测到序列图形则允许地址信息的读取；响应该允许，从再生信号读取地址信息；在该允许后的预定时间段里结束读取地址信息的步骤以便回到检测序列图形的步骤。借助这种结构达到上述目的。
在一个实施例中，再生方法还包括以下步骤：如果检测到序列图形则允许时钟信号的再生；和响应该允许，从再生信号再生时钟信号。
本发明的再生方法用于光盘，该光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区和数据区，头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和具有预定序列图形的时钟同步信息，该方法包括下列步骤：从光盘恢复再生信号；从再生信号检测时钟同步信息的序列图形；如果检测到序列图形则允许时钟信号的再生；和响应该允许，从再生信号再生时钟信号。借助这种结构达到上述目的。
本发明的再生方法用于光盘，该光盘包括多个轨道，每个分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区和数据区，头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和具有预定序列图形的时钟同步信息，该方法包括下列步骤：从光盘恢复再生信号；确定再生模式，该再生模式是在从设备接通或轨道跳变到地址信息被首先从再生信号中读取为止的时间段中的初始模式，或者是从地址信息的读取到下一个轨道跳变产生为止的时间段中的正常模式；从再生信号检测时钟同步信息的序列图形；作为第一允许步骤，在初始模式中如果检测到序列图形，则允许地址信息的读取；响应该允许，从再生信号读取地址信息；如果正确地读取了地址信息，则产生扇区脉冲；作为第二允许步骤，在正常模式中根据扇区脉冲，允许从再生信号读取地址信息；和如果在第一或第二允许步骤后，在预定时间段里读取地址信息失败，则结束地址信息的读取，以便返回到确定再生模式的步骤。借助这种结构达到上述目的。
图1是解释标记长度记录和标记间记录的示意图。
图2A是说明常规光盘记录扇区的信号格式的示意图。
图2B是说明常规光盘的头标的示意图。
图2C是说明常规光盘扇区标记的记录图形的示意图。
图2D是说明常规光盘地址标记的记录图形的示意图。
图3说明了(2,7)调制码的调制表。
图4是说明在常规光盘的头标中再生信号波形例子的示意图。
图5A到5C是用于解释根据本发明一个例子的光盘结构的示意图。
图6是说明根据本发明例子的光盘VFO区的典型记录图形的示意图。
图7A到7C是说明根据本发明例子的光盘地址标记的典型记录图形的示意图。
图8A到8D是说明根据本发明例子的光盘地址标记的典型记录图形的示意图。
图9是说明根据本发明例子的光盘地址标记的典型记录图形的示意图。
图10是根据本发明一个例子的光盘设备的方框图。
图11是图10中所示再生系统的典型内部结构的方框图。
图12A是根据本发明例子的VFO检测电路的典型内部结构的方框图。
图12B是说明在根据本发明的例子中VFO检测表结构的示意图。
图13是在根据本发明例子的光盘设备中使用的各种信号的典型波形的时间图。
图14是在根据本发明例子的光盘设备中使用的各种信号的典型波形的时间图。
图15是在接通根据本发明例子的光盘设备的系统控制后典型过程的流程图。
图16是根据本发明例子的光盘设备的系统控制的典型过程的流程图。
图17A是说明根据本发明另一个例子的光盘记录扇区的信号格式的示意图。
图17B是说明根据本发明例子的光盘头标区的信号格式的示意图。
图18A是在根据本发明的例子中状态调制码的调制电路的方框图。
图18B是说明图18A中所示转换表的示范性内容的示意图。
图18C是在根据本发明的例子中状态调制码的解调电路结构的方框图。
图19A和19B是说明在根据本发明的例子中后同步码的典型记录图形的示意图。
图20A到20C是解释根据本发明再一个例子的光盘结构的示意图。
图21A和21B是说明根据本发明例子的光盘头标区的地址区的典型排列的示意图。
图21C是说明图21A和21B中所示地址区的耦合部分的示意图。
图22A是说明在光盘地址区的耦合部分包括标记并且理想地形成该标记的情况下的示意图。
图22B是说明形成在光盘地址区的耦合部分上的标记的示意图。
图23A和23B是说明光点沿凸面轨道(land track)进行数据再生的操作的示意图。
图24A到24H是说明后同步码的典型图形的示意图。
图25A是说明根据本发明又一个例子的光盘记录扇区的信号格式的示意图。
图25B是说明在根据本发明的例子中记录在保护数据记录区上的典型图形的示意图。
下面，将参照相关附图，用举例的方式描述本发明。
(例1)
图5A示意地说明了根据本发明第一例子的光盘1a。如图5A所示，光盘1a具有以螺旋形状形成的轨道1b。每个轨道1b按照预定的物理格式分成记录扇区1c。如图5A所示，记录扇区1c沿圆周方向顺序排列，从而形成轨道1b。
图5B说明根据本发明第一例子的光盘1a的每个记录扇区1c的格式。参照图5B，记录扇区1c以头标区2开始，在该头标区2预先记录了用于读取地址信息的寻址信息。间隙区3、数据记录区4和缓冲区5分别按此顺序跟在头标区2之后。间隙区3上没有记录数据，但用来对用于数据记录/再生等的半导体激光器进行功率控制。数据记录区4用来记录用户数据。冗余数据，例如纠错码被加到用户数据中，从而形成数字数据。使用零游程被限制在2到10范围内的游程长度受限码调制数字数据。使用标记长度记录在数据记录区4上记录调制的数据。这种游程长度受限码被称为(2,10)调制码。设置缓冲区5是为缓冲光盘的旋转不稳定等。在头标区2中，可将信息记录为记录表面上的凹凸形状中的凹坑，或以基本上与在数据记录区上记录时使用的同样的方式，光学地记录为标记。
如图5C所示，头标区2被分成四个地址区6a、6b、6c和6d。每个地址区包括VFO区，地址标记AM和地址信息区ID。例如，地址区6a包括VFO区VFO1，地址标记AM，和地址信息区ID1，而地址区6b包括VFO区VFO2，地址标记AM，和地址信息区ID2。
在图2B所示常规头标104中，扇区标记SM位于由重复三次的VFO区，地址标记AM和地址字段ID构成的图形的前面。在本例中，在每个头标区2上没有记录扇区标记，但与上述图形相似，由VFO区，地址标记AM和地址信息区ID构成的地址区重复了四次。
使用VFO区VFO1,VFO2,VFO3和VFO4，以便光盘设备可从再生信号获得时钟再生。如图6所示，每个VFO区具有这样的序列图形，该图形包括交替出现的4位长标记和4位长空白(space)。每个VFO区可有相同的长度或不同的长度。例如，如果VFO区VFO1长于其它VFO区VFO2,VFO3和VFO4，则在头标区2的开始获得稳定的时钟再生。
设置每个地址标记AM，以便光盘设备可识别其后的地址信息区ID的位置，以达到与之位同步。图7A示出本例的地址标记AM的例子。如图7A所示，使用标记长度记录，按照地址标记AM的信号顺序(位图形)在光盘上记录标记。所得到的将被读取的信号具有与标记和空白(除标记之外的部分)图形相一致的幅度。在本例中，地址标记AM具有包括一个14位长标记和一个14位长空白的图形。地址信息区ID1,ID2,ID3和ID4被代表性地表示为地址信息区ID。
至于地址信息区ID，在使用(2,10)调制码调制数字数据后，使用标记长度记录对数字数据进行记录，该数字数据由包括诸如轨道号和扇区号这样的地址信息的数据和附加到其上的预定错误检测码构成。
由于(2,10)调制码的最大反转间隔是11，在任何地址信息区ID和数据记录区中，图形中都不包括长度为12位的标记或空白。即使因标记的边缘移位或类似原因，使地址信息区ID或数据记录区中的11位长标记被错误地再生为12位长标记，而且使地址标记AM中14位长标记被错误地再生为13位长标记，它们之间仍存在一位长的差别。因此，除非在任意一个区域中标记/空白受到2位或更多位的边缘移位，否则不会出现检测地址标记AM中14位长标记的故障或将地址信息区ID或数据记录区中的图形错误地检测为14位长标记的情况。以此方式，通过记录长度为TMAX+3位或更多位的两个图形(一个标记和一个空白)，就一定可检测地址标记AM，其中TMAX是最大反转间隔。
 如上所述，地址标记AM包括两个14位长标记/空白。与只包括一个14位长标记或空白的图形相比，该图形减小了错误检测的可能性。此外，可将只包括一个14位长标记或空白的图形用作数据记录区4的数据同步检测图形。这使得既保持数据同步检测的可靠性又有利于防止将数据同步检测图形错误地检测为地址标记AM成为可能。
图7B和7C示出地址标记AM的其它例子。如图7B所示包括两个14位长标记的图形和如图7C所示的包括两个14位长空白的图形可被用作地址标记AM。然而，使用图7B和7C所示图形，为了标记和空白的平衡，整个记录图形可能被做成单面的。如果整个记录图形变成单面的，则图形的低频分量增加。图形低频分量的增加改变伺服频带中再生信号分量的数量，这会影响伺服系统。因此，图形低频分量的数量最好尽可能小。从而，标记和空白的出现平衡的如图7A所示的图形是较好的。
图8A到8D说明地址标记AM的又一些例子。图8A中所示的地址标记AM具有由{6位长标记，14位长空白，4位长标记，4位长空白，14位长标记，6位长空白}构成的图形。图8B中所示的地址标记AM具有由{4位长标记，14位长空白，6位长标记，6位长空白，14位长标记，4位长空白}构成的图形。图8C中所示的地址标记AM具有由{5位长标记，14位长空白，5位长标记，5位长空白，14位长标记，5位长空白}构成的图形。图8D中所示的地址标记AM具有由{4位长标记，14位长空白，4位长标记，4位长空白，14位长标记，4位长空白}构成的图形。
在所有上述图形中，标记位的总数和空白位的总数相互相等。这样，这些图形包括两个14位长标记/空白，同时还包括减少的低频分量的数量。
在图8A到8D所示的图形中，与图7A到7C中所示的图形相比，标记/空白反转数大。随着标记/空白反转数增大，边缘信息增加，并因此使因位移位引起的错误更不容易出现。换句话说，图8A到8D中所示图形具有比图7A到7C中所示图形更小的因位移位而引起错误的同步检测的可能性。
在某些情况下，如果地址标记AM具有数据字节的整数的长度，则调制电路，解调电路等的处理变得更简单。图9示出使用调制码获得的地址标记AM的图形，该调制码将一个数据字节调制成16位。地址标记AM为48位长，即3个数据字节长。该图形由{4位长空白，4位长标记，14位长空白，4位长标记，4位长空白，14位长标记，4位长空白}构成。
图9中所示地址标记AM的图形包括比图7A中所示图形更大的标记/空白反转数。如上所述，随着标记/空白反转数增大，边缘信息增加，并因此使因位移位引起的错误更不容易出现。换句话说，图9中所示图形具有比图7A中所示图形更小的因位移位而引起错误同步检测的可能性。
图10是用于在光盘1a上或由光盘1a记录/再生数据的光盘设备100的方框图，该光盘1a具有如上所述的信号格式。参看图10，光盘设备100包括主轴电动机(spindle motor)7，读写头8，预放大器9，调制电路11，激光器驱动电路14，再生系统16，系统控制18和伺服系统50。
主轴电动机7使光盘1a以预定转数旋转。读写头8中装有半导体激光器，光学系统，光检测器等，尽管未示出这些部件。由半导体激光器发出的激光被光学系统会聚，从而在光盘1a的记录表面上形成用于记录或再生的具有预定功率的光点，以便实现数据记录/再生。由记录表面反射的光被光学系统会聚，并被光检测器转换成电流。由读写头8输出的信号电流被预放大器9进一步转换成电压并放大，以便作为再生信号10输出。
伺服系统50实施对主轴电动机7的旋转控制，用于沿光盘1a的径向移动读写头8的相位控制，用于在光盘1a的记录表面上聚焦光点的聚焦控制，和用于沿轨道的中心跟踪光点的跟踪控制。
调制电路11实施对于输入数据12的(2,10)调制，并向激光器驱动电路14输出调制数据13。在再生期间，激光器驱动电路14输出激光器驱动信号15，用于驱动装在读写头8中的半导体激光器以用于再生的功率发光。在记录期间，激光器驱动电路14输出激光器驱动信号15，用于驱动半导体激光器以用于记录的功率发光，以便按照提供的调制数据13在数据记录区4上进行标记长度记录。
再生系统16从由预放大器9提供的再生信号10再生记录在头标区2和数据记录区4上的各种数据，并将该数据作为再生数据17输出。
系统控制18根据由再生系统16产生的再生数据17和用户配置(user’s configuration)19来控制调制电路11、激光器驱动电路14、再生系统16和伺服系统50的工作。
图11是说明再生系统16的内部结构的例子。下面将描述从再生信号10再生记录在头标区2上的地址信息40的方法。如图11所示，再生系统16包括时钟再生电路20，二进制电路21,VFO检测电路25，再生允许电路32，地址解调电路30和数据解调电路39。
从预放大器9接收的再生信号10被输入到时钟再生电路20和二进制电路21中。时钟再生电路20包括用于产生在频率和相位上与再生信号10同步的再生时钟22的PLL。二进制电路21按照需要对再生信号10的波形进行均衡，以将该信号转换成由“1”和“0”构成的二进制图形。二进制电路21将转换的图形本身作为异步二进制数据23输出到VFO检测电路25，并同时使转换的二进制图形与由时钟再生电路20提供的再生时钟22同步，以便作为同步二进制数据24输出。同步二进制数据24被提供给地址解调电路30和数据解调电路39。
VFO检测电路25根据异步二进制数据23检测记录在VFO区VFO1,VFO2,VFO3和VFO4上的序列图形，并且在检测到预定的序列图形时输出VFO检测脉冲26。
图12A示出了VFO检测电路25的内部结构的例子。如图12A所示，VFO检测电路25包括并行转换电路28，振荡器41和VFO检测表42。并行转换电路28接收异步二进制数据23和由振荡器41产生的固定时钟27。并行转换电路28在固定时钟27的定时时闭锁异步二进制数据23，并与连续的32个时钟相应地将异步二进制数据23转换成并行数据29。转换的并行数据29被输出到VFO检测表42。
VFO检测表42例如由如图12B所示根据32位输入提供一位输出的表构成。如果在固定时钟27的定时时被顺序地输入的并行数据29是由8位图形{11110000}或{00001111}的四次重复构成的图形，或与此图形相似的图形，则VFO检测表42输出的VFO检测脉冲26为“1”。否则，VFO检测脉冲26为“0”。
图12B中所示VFO检测表的前两行图形是当固定时钟27的频率基本上与再生时钟的频率相等，并完全与4位长标记/空白重复图形，即VFO区的记录图形匹配时获得的检测图形。在第三行和其后的行中的图形或多或少与VFO区的记录图形不同。这样设置这些图形，以便即使在再生信号10的幅度改变的情况下，或在固定时钟27的频率和再生时钟的频率因光盘1a的旋转不稳定而变得或多或少相互不同的情况下，也能检测图形。
通过使用具有上述内部结构的VFO检测电路25，借助于与光盘1a以预定转数旋转时再生的时钟频率一致的固定时钟27，可检测记录在VFO区上的信号。
在本例中，与32个时钟相应的并行数据29被用于4位长标记/空白图形的四个周期的检测。并行数据29的位数并不限于这一数值。可选择最佳位数，以使错误检测和检测的遗漏最小。固定时钟27的频率不限于上述值。例如，如果使固定时钟的频率与再生时钟的四分之一一致，则可将图形{10101010}或{01010101}作为VFO图形来检测。
VFO检测电路25不限于具有如图12A所示内部结构的电路。例如，由于序列图形包括特定频率分量，可直接从再生信号10检测这种特定频率分量，以便检测该序列图形。
地址解调电路30使用同步二进制数据24和再生时钟22检测地址标记AM，对记录在其后的地址信息区ID1,ID2,ID3和ID4上的调制数据进行(2,10)解调，并检测解调数据中的错误。
在本例中，如上所述，每个头标区2由四次重复的地址区构成，每个地址区包括VFO区，地址标记AM和地址信息区ID。因此，当从四个地址信息区ID1,ID2,ID3和ID4中的两个或更多个地址信息区中成功地再生了地址信息而没有错误时，再生值被作为地址信息40输出到系统控制18。与地址信息40的输出同时，地址解调电路30还输出扇区同步脉冲31。
现在将描述在地址区上四次重复的记录。一个地址的错误率约为10-2。假设在四个地址区中至少两个地址区被成功地再生时获得了地址信息(地址是可读的)，则获得地址信息失败的概率如下：
4C3×(10-2)3×(1-10-2)+(10-2)4≈4×10-6
其中“4C3”是四中取三的组合数。由于一个光盘包括大约106个记录扇区，因而在一个光盘中其中地址不可读的记录扇区数是106×(4×10-6)=4，处于可允许的范围内。因此，在本例中，其中地址不可读的记录扇区数基本上下降到10以下。这有助于以极高的概率识别每个记录。结果，通过可靠地从每个记录扇区的头标的地址区恢复地址信息，可识别每个记录扇区，而不需要在头标的开始提供用于识别头标的扇区标记SM。
为进行比较，将描述包括三个地址区的常规头标104(图2B)。假设在三个地址区中至少两个地址区被成功地再生时地址是可读的(获得地址信息)，则获得地址信息失败的概率如下：
3C2×(10-2)2×(1-10-2)+(10-2)3≈3×10-4
其中“3C2”是三中取二的组合数。由于一个光盘包括大约106个记录扇区，因而在一个光盘中其中地址不可读的记录扇区数是106×(3×10-4)=300，这一数值太大，是不允许的。
再回到图11，再生允许电路32根据从VFO检测电路25提供的VFO检测脉冲26和从系统控制18提供的再生门信号33产生时钟再生允许信号34，并向时钟再生电路20输出该信号。时钟再生电路20只在输入的时钟再生允许信号34为“1”时，通过使所包括的PLL与再生信号10的相位同步来产生再生时钟22，并向二进制电路21输出再生时钟。
再生允许电路32还根据VFO检测脉冲26和来自系统控制18的地址门信号35产生地址再生允许信号36，并向地址解调电路30输出该信号。地址解调电路30只在输入的地址再生允许信号36为“1”时，通过以上述方式识别地址标记AM的图形来检测地址标记AM。
再生允许电路32还根据VFO检测脉冲26和来自系统控制18的数据门信号37产生数据再生允许信号38，并向数据解调电路39输出该信号。数据解调电路39只在输入的数据再生允许信号38为“1”时，对同步二进制数据24中从数据记录区4读出的记录数据进行解调，并输出再生数据17。
系统控制18按照如图5B和5C中所示的信息格式(即再生信号格式)，在定时时，使用如参考文献所示从再生系统16的地址解调电路30提供的扇区同步脉冲31，输出再生门信号33，地址门信号35和数据门信号37。如上所述(图11)，这些信号被提供给再生系统16的再生允许电路32。
图13说明了扇区同步脉冲31，再生门信号33，地址门信号35和数据门信号37的典型波形，示出了这些信号之间的关系。
参看图13，再生信号格式与图5B中所示的信息记录格式一致。记录扇区1A的头标区2，间隙区3和数据记录区4被称为头标区2a，间隙区3a，和数据记录区4a。同样，记录扇区1B的头标区2，间隙区3和数据记录区4被称为头标区2b，间隙区3b和数据记录区4b。
在记录扇区1A中，当由头标区2a正确地再生了地址信息时，扇区同步脉冲31在从头标区2a的末端开始经过间隙区3a的范围中的某处变为“1”(高电平)。再生门信号33在至少覆盖记录扇区1A的数据记录区4a和下一个记录扇区1B的头标区2b的范围内变为“1”。地址门信号35在至少覆盖下一个记录扇区1B的头标区2b范围内变为“1”。数据门信号37在基本上覆盖记录扇区1A的数据记录区4a的范围内变为“1”。
可这样构成系统控制18，使之首先检查地址信息40的内容及扇区同步脉冲31，并确定在根据上述定时将相应的门信号设置为“1”之前，记录扇区1A和1B是否有要记录或再生的地址信息。
图14说明了按照信号格式示出的VFO检测脉冲26，扇区同步脉冲31，再生门信号33，时钟再生允许信号34，地址门信号35，地址再生允许信号36，数据门信号37和数据再生允许信号38的典型波形。
参看图14，假设首先从记录扇区1A正确地再生出信息地址，并且记录扇区1A和1B的数据记录区4a和4b上没有记录数据，但下一个记录扇区1C的数据记录区4c上有数据。同时假设数据记录区4c的开始包括基本上与在VFO区上由交替出现的4位长标记和空白构成的图形相同的顺序图形。
在VFO检测脉冲26“1”出现后时钟再生允许信号34在一预定时间段里为“1”。在再生门信号33为“1”的时间段里，时钟再生允许信号34也为“1”。上述预定时间段至少等于读取头标区2的地址标记AM和地址信息区ID1,ID2,ID3和ID4所需的时间段。结果，当对于相应的记录扇区1A的VFO区VFO检测脉冲26变为“1”时，时钟再生允许信号34保持为“1”，至少到头标区2a结束为止。当在记录扇区1A中地址信息已被正确地再生，并输出扇区同步脉冲31时，对于下一个记录扇区1B的头标区2b，时钟再生允许信号34必定变为“1”。同样，当在记录扇区1B中地址信息已被正确地再生，并输出扇区同步脉冲31时，对于下一个记录扇区1C的头标区2c，时钟再生允许信号34必定变为“1”。
在VFO检测脉冲26变为“1”后的一预定时间段里，和地址门信号35为“1”时的时间段里，地址再生允许信号36为“1”。上述预定时间段被设置为至少等于读取地址标记AM和地址信息区ID1,ID2,ID3和ID4所需的总的时间段。结果，当对于相应记录扇区1A的VFO区，VFO检测脉冲变为“l”时，地址再生允许信号36保持为“l”，至少到头标区2a结束为止。当在记录扇区1A中地址信息已被正确地再生，并输出扇区同步脉冲31时，对于下一个记录扇区1B的头标区2b，地址再生允许信号36必定变为“1”。同样，当在记录扇区1B中地址信息已被正确地再生，并输出扇区同步脉冲31时，对于下一个记录扇区1C的头标区2c，地址再生允许信号36必定变为“1”。
在VFO检测脉冲26升高为“1”时，如果数据门信号37为“1”，则数据再生允许信号38变为“1”，并保持为“1”，直到数据门信号37变为“0”为止。在VFO检测脉冲26升高为“1”时，如果数据门信号37为“0”，则数据再生允许信号38保持为“0”。结果，对于还没有记录数据的数据记录区4a和4b，由于VFO检测脉冲26不会变为“1”，因此数据再生允许信号38保持为“0”。对于已记录了数据的数据记录区4c，VFO检测脉冲在其头部变为“1”。因此，数据再生允许信号38在预定的定时变为“1”。
这样，通过使用VFO检测电路25和再生允许电路32，在头标区2中允许时钟再生和地址信息的再生，从而可读取时钟信号和地址信息。如上所述，在从头标区2再生出地址信息后，输出扇区同步脉冲31(见图13)。因此，根据本发明，即使在不能获得利用扇区同步脉冲31确定的时基的状态下，也能读取记录扇区的地址信息。
而且，通过使用系统控制18，地址解调电路30和再生允许电路32，一旦由一个记录扇区(例如记录扇区1A)无错误地再生了地址信息，对于记录扇区1A和下一个记录扇区1B，就允许头标区2中的时钟再生和地址信息的再生，并允许在相应数据记录区4中的时钟再生和数据的再生。因此，一旦由一个记录扇区再生了地址信息，就可以扇区同步脉冲31作为基准，用更安全的方式读取地址信息和数据。
在上述例子中，系统控制18使用扇区同步脉冲31产生三种类型的门信号，而再生允许电路32使用VFO检测脉冲26和三种类型的门信号，产生三种类型的允许信号。另一方面，系统控制18可具有再生允许电路32的功能，从而系统控制18可直接产生三种类型的允许信号。
图15是示出在接通光盘设备100(图10)之后，当系统控制18使用VFO检测脉冲26和扇区同步脉冲31输出时钟再生允许信号34和地址再生允许信号36时，所完成过程的例子的流程图。
当接通光盘设备100时，系统控制18首先完成启动过程(boostingprocessing)(步骤1)。该启动过程包括借助伺服系统50进行的主轴电动机7的旋转控制，读写头8的移动控制，读写头8的半导体激光器的功率控制，光学系统的聚焦控制，跟踪控制等。在启动过程中，时钟再生允许信号34和地址再生允许信号36都被复位为“0”。
一旦通过跟踪将读写头8定位于预定的光盘1a的轨道上，就以上述方式检测VFO区(步骤2)。当检测到“1”电平的VFO检测脉冲时，将时钟再生允许信号34设置为“1”(步骤3)。随后，将地址再生允许信号36设置为“1”(步骤4)。在经过预定时间段后，地址再生允许信号36和时钟再生允许信号34再次被复位为“0”(步骤5)，并检测扇区同步脉冲31(步骤6)。
当地址解调电路30正确地读出地址信息时，扇区同步脉冲31变为“1”。与此脉冲信号同步，从地址解调电路30输出的地址信息40被读出，以便确定它是否表示目标记录扇区(步骤7)。如果读出的地址信息40表示目标记录扇区，则过程进行到对记录/再生的控制(步骤8)。如果读出的地址信息40不表示目标记录扇区，则过程进行到搜索控制(步骤9)。
如果地址解调电路30读取地址信息失败，则在步骤6扇区同步脉冲31不会在预定时间段里变为“1”。在这种情况下，过程返回到步骤2，进行VFO检测。
利用沿上述流程进行的过程，在如图14中所示的定时产生时钟再生允许信号34和地址再生允许信号36。这样，即使在接通光盘设备后地址信息即刻被再生之前观察到的还没有提供利用扇区同步脉冲31确定的时基的状态下，地址信息的顺利读取也是可能的。
图16是示出由系统控制18进行的、用于在初始模式和正常模式之间切换处理模式的过程的例子的流程图。这里所用的初始模式对应于从设备接通或轨道跳变以便进行搜索等开始，到首先再生出地址信息为止的时间段。正常模式对应于预定地址信息已被读出后到下一个轨道跳变产生为止的时间段。
参看图16，从步骤1到步骤9的过程与图15中的相应过程相同。因此这里省略对它们的说明。
如图16所示，在步骤10，确定模式是否是初始模式或正常模式。当在前面的过程中地址信息已被正确地读出，并且在目标记录扇区已完成了记录/再生时，模式被确定为正常模式。在启动过程(步骤1)后，在步骤6地址信息的读取不成功后，或在在步骤7确定已被成功读出的地址信息不是目标记录扇区，并进行搜索控制(步骤9)后，模式被确定为初始模式。
在正常模式中，不进行VFO检测过程(步骤2)，但使用扇区同步脉冲31变为“1”的定时作为基准进行步骤3,4和5的过程。在初始模式中，首先进行VFO检测过程(步骤2)，接着使用VFO检测脉冲26变为“1”的定时作为基准进行步骤3,4和5的过程。
借助上述过程，在设备接通后，或轨道跳变后，可顺利地读取地址信息，并且在再生地址信息后，可使用扇区同步脉冲31作为基准，以更安全的方式读取地址信息和数据。
这样，在第一例子中，通过具有图10中所示方框结构的光盘设备100的使用，描述了在光盘1a上或从光盘1a记录/再生数据的方法，特别是读取地址信息的方法，其中光盘1a具有如图5B和5C所示的信号格式。
在第一例子中，对于头标区2的地址信息区ID和数据记录区4，使用(2,10)调制码作为调制码。然而，可以理解调制码不限于上述，而可使用任何具有固定的最大反转间隔的游程长度受限码。可这样确定地址标记AM的图形，使上述最大反转间隔TMAX的条件能够满足。
在第一例子中，已描述了记录在VFO区上的信息是由图6中所示的连续的4位长标记/空白构成的图形。然而，可以理解VFO的图形不限于这种图形，可使用在其中每个标记或空白的长度等于或大于用来在地址信息区ID上进行记录的调制码(游程长度受限码)最小反转间隔TMIN，并小于它的最大反转间隔TMAX的任何图形。然而，如上所述，具有更接近于最小反转间隔TMIN的长度的更短的标记/空白图形较好，因为其每单位长度重复的周期数更大，并从而可实现更快的时钟再生。
在本例中，作为地址标记AM的例子，描述了如图7A到7C，图8A到8D和图9中所示的图形。地址标记AM的图形并不限于这些图形。只要图形包括长度为3位或更多位加上调制码(游程长度受限码)的最大反转间隔TMAX的图形的两次重复，则地址标记AM的检测就是可能的，其中调制码用于记录地址信息区ID。
在本例中，头标区2由四个地址区构成。头标区2不限于这种结构。例如，借助于只包括一个地址区的头标区的结构，地址信息的再生也是可能的。然而，通过形成在其中存储了基本上相同的地址信息的多个地址区ID，可提高地址信息读取的可靠性。如上所述，考虑到地址信息的错误率和不可识别记录扇区数的容限，对于一个头标区2较好是形成四个或更多个地址区。此外，鉴于实际的容限和数据记录区4的最大可靠性，更好是如在第一例子中所述，头标包括四个地址区ID。
(例2)
图17A是说明根据本发明第二例子的光盘记录扇区51的格式的示意图。如图17A所示，记录扇区51以头标区52开始，在该头标区52中预先记录了用于读取地址信息的寻址信息。间隙区53，数据记录区54，后同步码PAO和缓冲区55按此顺序分别跟在头标区52后。
间隙区53上没有记录数据，但例如，用来对用于数据记录/再生等的半导体激光器进行功率控制。数据记录区54用来记录用户数据。冗余数据，例如纠错码被加到用户数据中，从而形成数字数据。使用游程长度受限码调制数字数据，该游程长度受限码是借助状态机的使用产生的。使用标记长度记录在数据记录区54上记录调制的数据。这种游程长度受限码被称为状态调制码。后同步码PAO的图形根据数据记录区54的调制结果来确定。设置缓冲区55是为缓冲光盘的旋转移位等。在头标区52中，可将信息记录为记录表面上的凹凸形状中的凹坑，或以基本上与在数据记录区上记录时使用的同样的方式，光学地记录为标记。
如图17B所示，头标区52被分成四个地址区56a、56b、56c和56d。每个地址区包括VFO区，地址标记AM，地址信息区ID和后同步码PA。例如，地址区56a包括VFO区VFO1，地址标记AM，地址信息区ID1，和后同步码PA1，而地址区56b包括VFO区VFO2，地址标记AM，地址信息区ID2和后同步码PA2。下面将把地址信息区ID1,ID2,ID3和ID4共同称作地址信息区ID。同样，下面将把后同步码PA1,PA2,PA3和PA4共同称作后同步码PA。
在本例中，与在第一例子中一样，在每个头标区52上没有记录扇区标记，但顺序记录了相互相似的四个地址区，每个地址区由VFO区，地址标记AM，地址信息区ID和后同步码PA构成。
使用VFO区VFO1,VFO2,VFO3和VF04，以便光盘设备可从再生信号获得时钟再生。与在第一例子中一样，每个VFO区例如具有这样的序列图形，该图形包括交替出现的固定长度的标记和空白(例如4位长度)。各VFO区可有相同的长度或不同的长度。例如，如果头一个VFO区VFO1长于其它VFO区，则在头标区52的开始获得稳定的时钟再生。
设置每个地址标记AM，以便光盘设备可识别其后的地址信息区ID的位置。例如，象在第一例子中使用的地址标记AM那样，记录这样的图形，该图形包括包括长度为3位加上状态调制码的最大反转间隔TMAX的图形的两次重复。
在地址信息区ID上，在使用状态调制码调制数字数据后，使用标记长度记录对数字数据进行记录，该数字数据由包括诸如轨道号和扇区号这样的地址信息的数据构成，其中地址信息上附加有预定的错误检测码。
图18A到18C是用于说明在本例中使用的状态调制码的调制方法和解调方法的概图。状态调制码是将8位二进制数据单元转换成16位码序列的调制码。对于8位输入数据Dt,t时刻的16位输出码序列Yt是根据t时刻的状态St确定的。图18A示出了状态调制电路60的典型结构。如图18A所示，状态调制电路60包括转换表56和D触发器57。在t时刻，数据Dt和状态St被输入到转换表56中，在下一时刻t+1(以下称为下一状态)，码序列Yt和状态St+1从其输出。由转换表56输出的下一状态St+1被输入到D触发器57中，以用于下一次调制。
图18B示出了转换表56的内容的一部分。t时刻的状态St包括从St=1到4的总共四个状态，并且不同的码序列Yt被分配给相应的状态。t时刻的状态St和数据Dt决定下一个状态St+1。在表中被作为输出码序列Yt分配的16位序列都是在其中零游程被限制在2到10范围内的游程长度受限码。此外，下一状态St+1已被这样确定，以使在将两个连续时刻的序列连接起来时零游程仍然限制在2到10的范围内。
在表中被作为输出码序列Yt分配的16位序列中，这样确定那些下一个状态St+1是1或2的位序列，以使其最后的零游程是5或更小。
存在同一输出序列Yt被分配给不同输入数据单元Dt的情况，如在表中用下划线表示的图形p1和p2。在这种情况下，这些输出序列的下一状态被确定为状态2或状态3，以使其相互不同。在本例中，例如，图形p1具有下一状态2，而图形p2具有下一状态3。除了这种情况外，将不会发现同一输出序列Yt的双重分配。
被分配给状态2和状态3的码序列Yt具有下列特性。被分配给状态2的输出序列Yt在从左算起的第一和第十三位为“0”。被分配给状态3的输出序列Yt在从左算起的第一位或第十三位为“1”。
在状态调制码的解调中，16位码序列Yt必须被转换成8位二进制数据单元。图18C是用于解释解调电路61的结构的方框图。在解调电路61中，t时刻的16位码序列Yt和t+1时刻的码序列Yt+1的第一位Yt+1_1和第十三位Yt+1_13，即总共18位被输入到反向转换表58中。在t时刻从反向转换表58输出的是8位二进制数据单元Dt。
图18B中所示的反向转换表58基本上与转换表56的反向图相对应。对于在码序列Yt中没有被双重分配的图形，作为其解调结果的二进制数据单元Dt被唯一地确定。
对于已被双重分配的图形，如在图18B中所示状态1中的图形p1和p2，其二进制数据单元Dt不能被唯一地确定。然而，如上所述，这种同一码序列Yt的双重分配限于其下一状态是状态2或状态3的情况。因此，通过识别状态2和3的码序列之间的差别，可唯一地确定原始二进制数据单元Dt。换句话说，通过观察t+1时刻码序列的第一和第十三位，来唯一地确定二进制数据单元Dt，该码序列是在调制期间由t时刻的下一状态确定的码序列。
在地址信息区ID中，使用标记长度记录，对包括在如上所述调制方法中调制的地址信息的数据进行记录。
如图17A中所示的后同步码PA0表示数据记录区54的结束，并具有根据数据记录区54的调制结果确定的图形。
如图17B中所示的后同步码PA1,PA2,PA3和PA4分别表示地址区56a到56d的结束，并具有根据紧接在后同步码之前记录的相应地址信息区ID1,ID2,ID3和ID4的调制结果确定的图形。
图19A和19B示出后同步码的图形的例子。如图19A和19B中所示的下一状态是指在已调制了紧接在前面的数据单元时获得的下一状态。换句话说，对于后同步码PAO，它表示在已调制了数据记录区54的末端数据时获得的下一状态。对于后同步码PA1,PA2,PA3和PA4，它表示在已调制了地址信息区ID1,ID2,ID3和ID4的末端数据时获得的下一状态。在下一状态是状态1或状态2的情况下，图19A中所示的图形p3被选作后同步码。在下一状态是状态3或状态4的情况下，图19B中所示的图形p4被选作后同步码。使用标记长度记录对所选的后同步码进行记录。
当图形p3跟在下一状态是状态1或状态2的任意码序列后时，在耦合部分零游程仍被限制在2到10的范围内。当图形p4跟在下一状态是状态3或状态4的任意码序列后时，在耦合部分零游程仍被限制在2到10的范围内。因此，游程长度的限制不会由于增加了后同步码而被打破。图形p3的第一和第十三位都是“0”，而图形p4的第一位是“1”。
通过将图形p3和p4用作后同步码，在数据记录区54和地址信息区ID1,ID2,ID3和ID4的末端记录的图形可被唯一地解调。
作为另一特征，图形p3的第二，第十二和第十四位都是“0”，这些位是与用于识别状态的特定位(第一和第十三位)相邻的位。这防止了状态由于第十三位因位移位等被识别为“1”而被错误地调制。
(例3)
图20A示意地说明了根据本发明第三例子的光盘201a。参看图20A，光盘201a具有在其表面上以螺旋形状形成的轨道201b。每个轨道201b按照预定的物理格式分成记录扇区201c。如图20A所示，记录扇区201c沿圆周方向顺序排列，从而形成一个轨道201b。
图20B说明根据本发明第三例子的光盘201a每个记录扇区201c的格式。参照图20B，记录扇区201c以头标区202开始，该头标区2预先记录了用于读取地址信息的寻址信息。间隙区203、数据记录区204和缓冲区205按此顺序跟在头标区202之后。间隙区203上没有记录数据，但用来对用于数据记录/再生等的半导体激光器进行功率控制。数据记录区204用来记录用户数据。冗余数据，如纠错码被附加到用户数据上，从而形成数字数据。使用零游程被限制在2到10范围内的游程长度受限码，即(2,10)调制码调制数字数据。使用标记长度记录在数据记录区204上记录调制的数据。设置缓冲区205是为缓冲光盘的旋转移位等。在头标区202中，可将信息记录为记录表面上的凹凸形状中的凹坑，或以基本上与在数据记录区上记录时使用的同样的方式，光学地记录为标记。
如图20C所示，头标区202被分成四个地址区206a、206b、206c和206d。每个地址区包括VFO区，地址标记AM地址信息区ID和后同步码PA。例如，地址区206a包括VFO区VFO1，地址标记AM，地址信息区ID1，和后同步码PA1，而地址区206b包括VFO区VFO2，地址标记AM，地址信息区ID2和后同步码PA2。下面把地址信息区ID1,ID2,ID3和ID4共同称作地址信息区ID。同样，下面把后同步码PA1,PA2,PA3和PA4共同称作后同步码PA。
在本例中，与前面例子中一样，在每个头标区202上没有记录扇区标记，但顺序记录了四个地址区，每个地址区由VFO区，地址标记AM，地址信息区ID和后同步码PA构成。
使用VFO区VFO1,VFO2,VFO3和VFO4，以使光盘设备可从再生信号获得时钟再生。与在第一例子中一样，例如，每个VFO区具有这样的序列图形，该图形包括交替出现的固定长度(例如4位长度)的标记和空白。各VFO区可有相同的长度或不同的长度。例如，如果使头一个VFO区VFO1长于其它VFO区，则在头标区202的开始获得稳定的时钟再生。
设置每个地址标记AM，以使光盘设备可识别其后的地址信息区的位置。例如，象在第一例子中使用的地址标记AM那样，记录这样的图形，该图形包括长度为3位加上调制码(游程长度受限码)的最大反转间隔TMAX的图形的两次重复。
在地址信息区ID上，在使用状态调制码调制数字数据后，使用标记长度记录对数字数据进行记录，该数字数据由包括诸如轨道号和扇区号这样的地址信息的数据构成，其中地址信息上附加有预定错误检测码。
图21A示出记录在本例的光盘记录表面上的头标区202的地址区的排列。如图21A所示，在光盘中，信息既记录在凹槽轨道上，又记录在凸面轨道上。参考数字210和212表示凹槽轨道，而参考数字211表示凸面轨道。使形成的地址区213到220越过相邻的凹槽轨道和凸面轨道。地址区213和217与地址区206a对应。地址区214和218与地址区206b相对应。地址区215和219与地址区206c对应。地址区216和220与地址区206d对应。凸面轨道中心线和凹槽轨道中心线之间的距离是轨道节距Tp。每个地址区从轨道中心线向盘内或盘外移动Tp/2。例如，地址区213到216相对于凹槽轨道210的中心线被交替排列在其两侧。参考数字207代表光点。在再生期间，将地址信息沿凹槽轨道210从地址区213到216读出，并沿凸面轨道211从地址区217,214,219和216读出。通过以上述方式排列地址区，有可能既从凸面轨道读出地址信息，又从凹槽轨道读出地址信息。
下面，将描述形成用于生产模子的原型的方法，该模子用于制造具有如上所述凸形凹槽轨道和作为凹凸形凹坑的地址区的盘基片。该轨道和地址区通过以用于切割的激光照射旋转的盘原型来形成。通过激光的连续辐射，形成具有一个连续凹槽的凹槽轨道。通过间歇地开/关激光辐射，用激光照射的部分形成为地址区中的标记(凹坑数据)。剩下没有用激光照射的其它部分作为空白(非凹坑数据)。例如，通过标记和空白的组合记录如上述例子中所述的预定图形。在本例中，将地址区排列成在轨道中心内和外偏移(摆动排列)。从而，对于每个地址区，通过以预定量Tp/2沿径向移动用于切割的激光的中心来进行激光的开/关辐射。顺便指出，在盘原型的制造中，切割是从与再生操作时要作为记录表面的表面相反的表面上进行的。因此，在盘原型的制造中，凹坑的凹凸部分和凹槽与在读出操作中从再生头看去的情况相反。
图21B示出记录在本例的光盘记录表面上的头标区202的地址区的另一排列。在图21B所示的光盘中，信息既记录在凹槽轨道上，又记录在凸面轨道上。参考数字210和212表示凹槽轨道，而参考数字211表示凸面轨道。使形成的地址区213到220越过相邻的凹槽轨道和凸面轨道。地址区213和217与地址区206a对应。地址区214和218与地址区206b相对应。地址区215和219与地址区206c对应。地址区216和220与地址区206d对应。凸面轨道中心线和凹槽轨道中心线之间的距离是轨道节距Tp。前两个地址区(213,214,217,218)在凹槽轨道中心线230外移动Tp/2。随后的两个地址区(215,216,219,220)在凹槽轨道中心线230内移动Tp/2。参考数字207代表光点。在再生期间，将地址信息沿凹槽轨道210从地址区213到216读出，并沿凸面轨道211从地址区217,218,215和216读出。
通过以上述方式排列地址区，有可能既从凸面轨道读出地址信息，又从凹槽轨道读出地址信息。
此外，由于作为一个单元的每两个地址区被交替在盘的内部和外部移动，与图21A中所示的排列相比，在盘原型的制造期间，用于切割的激光的中心以Tp/2沿径向移动的次数减小，有利于光盘原型的切割。
在光盘原型的制造期间，如图21A(图21B)所示，首先形成凹槽210和沿该凹槽的地址区213,214,215和216。之后，在盘原型转一圈后，形成凹槽212和沿该凹槽的地址区217,218,219和220。此时，因盘原型的旋转精度等的变化，地址区213的定位和沿光盘径向与之相应的地址区217的定位在圆周方向上不一定相互一致。如果地址区213和217的末端如图21(图21B)所示移动Δx，则当再生凸面轨道211上的数据时，地址区217(218)的末端和地址区214(215)的开始相互重叠Δx。这导致正确地再生地址信息的失败。
为克服这一问题，如图21C所示，这样进行排列，使在每个地址区的末端不记录标记而设置空白，而且在下一地址区的开始设置长于切割盘原型时旋转精度(Δx)的空白(Δx1)。
例如，当盘原型的转数是700rpm时，切割盘原型时的旋转精度约为20ns/转。因此，在光盘直径为120mm的情况下，当转换成长度时Δx的值最大约为0.1μm。
下面将描述在上述情况下的操作。
图22A和22B示意地说明了两个地址区213(214)和214(215)的耦合部分。在如图22A和22B所示地址区的数据序列中，地址区213(214)的末端(最后的图形)包括一个标记，而其后的地址区214(215)也包括一个标记。图22A示出了对于这种数据排列所期望的理想的标记形状。换句话说，在地址区213(214)末端的标记和在地址区214(215)开始的标记具有预定的长度，并形成在相应地址区的中心位置。然而实际上，当在盘原型的切割过程中对于每个地址区在使激光移位的同时形成地址凹坑时，如果在地址区213(214)和下一地址区214(215)的耦合部分中标记连续地出现，则激光器在沿径向移位的同时连续发射用于切割的激光。因此，实际上，在地址区213(214)末端的标记和在地址区214(215)开始的标记如图22B中所示被连续地形成，形成了覆盖两个地址区的错误标记。结果使正确的数据再生变得困难。
图23A和23B说明了当光点207从凸面轨道211再生数据时的读取操作。
图23A说明了没有特别考虑在两个相邻地址区的耦合部分中的标记排列的情况。如图23A所示，当相邻地址区214(215)和217(218)因切割精度Δx而在空间上重叠时，从两个地址区读取的数据以相应于Δx的量暂时重叠。在地址区217(218)的末端包括一个空白的同时，地址区214(215)的开始包括一个标记。如图23A所示，当地址区217(218)末端的空白被地址区214(215)开始处的标记覆盖时，地址区217(218)的末端被视为有标记。这引起在地址区217(218)中的数据错误。
图23B说明了用于解决上述问题的根据本发明的数据排列。如图23B所示，在相邻地址区的末端和开始排列空白。借助这种排列，即使地址区217(218)末端的空白被地址区214(215)开始处的空白重叠，重叠部分也仍是空白，在地址区217(218)上不产生数据错误。这可能导致正确读出地址区214(215)开始处的空白长度的失败。然而，每个地址区的开始包括VFO区，并且通常不一定需要读出所有VFO区上的数据。此外，只要利用跟在VFO区后的地址标记AM恢复地址区的同步，在地址区的读取操作中就不会有问题出现，从而可正确地识别地址信息。
同时，在切割盘原型时，空白总是排列在相邻地址区之间，以防止标记被连续地形成。从而，防止了在沿径向移位的同时激光的连续辐射。从而防止了如图22B中所示的缺陷标记。
这样，通过在每个地址区的头和尾排列空白，如图23B所示，可防止在切割盘原型时标记形成的失败，和在地址区摆动排列的情况下从地址区再生数据时因地址区重叠引起的错误的数据读取。
下面，将描述使用例2中描述的状态调制码(图18A和18B)，将本例中后同步码PA的标记排列用于数据排列的情况。图24A到24D说明了在使用状态调制码情况下后同步码PA的典型标记排列。在图24A到24D中，下一状态表示在紧接在前面的数据已被调制时获得的下一状态，换句话说，在相应地址信息区ID末端的数据已被调制时获得的下一状态。
图24A示出了下一状态是状态1或状态2(见图18B)，并且地址信息区ID的末端是标记240的情况。在这种情况下，选择如图24A中所示的图形p5，即{0010010010000000}，并使用标记长度记录对其进行记录。如在例2中所述的，由于在下一状态是状态1或状态2的码序列中，最后零游程是5或更小，当任意下一状态是状态1或状态2的码序列与图形p5耦合时，在耦合部分零游程仍被限制在2到10的范围内。图形p5的第一位和第十三位都为“0”。并且，通过选择图形p5，后同步码PA的末端，即地址区的末端总是空白。
因此，由于每个地址区的头和尾都是空白，可防止在切割盘原型时标记形成的失败，和在地址区摆动排列的情况下地址区数据再生时因地址区重叠引起的错误的数据读取。
此外，通过将排列在每个地址区的开始的VFO区的图形设置为以{000100010001000...}开始的序列图形信号，相邻地址区的耦合部分总是包括11位长空白，这是最大反转间隔。这使得在保持对游程长度受限码的零游程限制的同时增加切割时激光束移动的时间成为可能。
作为图形p5的另一特点，与用于识别状态的指定位(第一和第十三“0”位)相邻的位，即第二，第十二和第十四位都为“0”。这防止了由于第十三位因位移位等被识别为“1”，而使状态被错误地调制。
后同步码PA的图形不限于本例中所示的图形p5。只要零游程中的零数满足用于地址信息区ID的游程长度受限码的限制，状态信息是1或2，图形不同于地址标记AM的图形，并且图形包括奇数的“1”，就可使用任何图形。
图24B说明了下一状态是状态1或状态2(见图18B)，并且地址信息区ID的末端是空白的情况。在这种情况下，选择如图24B中所示的图形p6，即{0000010010000000}，并使用标记长度记录对其进行记录。当下一状态是状态1或状态2的任意码序列与图形p6耦合时，在耦合部分零游程仍被限制在2到10的范围内。图形p6的第一位和第十三位都为“0”。并且，通过选择图形p6，后同步码PA的末端，即地址区的末端是空白。因此，每个地址区的头和尾都是空白。所以，可防止在切割盘原型时标记形成的失败，和在地址区摆动排列的情况下地址区数据再生时因地址区重叠引起的错误的数据读取。
此外，通过将排列在每个地址区的开始的VFO区的图形设置为以{000100010001000...}开始的序列图形信号，相邻地址区的耦合部分总是包括11位长空白，这是最大反转间隔。这使得在保持对游程长度受限码的零游程限制的同时增加切割时激光束移动的时间成为可能。
作为图形p6的另一特点，与用于识别状态的指定位(第一和第十三“0”位)相邻的位，即第二，第十二和第十四位都为“0”。这防止了由于第十三位因位移位等被错误地识别为“1”，而使状态被错误地调制。
后同步码PA的图形不限于本例中所示的图形p6。只要零游程中的零数满足用于地址信息区ID的游程长度受限码的限制，状态信息是1或2，图形不同于地址标记AM的图形，并且图形包括偶数的“1”就可使用任何图形。
图24C示出了下一状态是状态3或状态4(见图18B)，并且地址信息区ID的末端是标记240的情况。在这种情况下，选择如图24C中所示的图形p7，即{1000010010000000}，并使用标记长度记录对其进行记录。当下一状态是状态3或状态4的任意码序列与图形p7耦合时，在耦合部分零游程仍被限制在2到10的范围内。图形p7的第一位为“1”。并且，通过选择图形p7，后同步码PA的末端，即地址区的末端总是空白。因此，每个地址区的头和尾都是空白。
所以，可防止在切割盘原型时标记形成的失败，和在地址区摆动排列的情况下地址区数据再生时因地址区重叠引起的错误的数据读取。
此外，通过将排列在每个地址区的开始的VFO区的图形设置为以{000100010001000...}开始的序列图形信号，相邻地址区的耦合部分总是包括11位长空白，这是最大反转间隔。这使得在保持对游程长度受限码的零游程限制的同时增加切割时激光束移动的时间成为可能。
后同步码PA的图形不限于本例中所示的图形p7。只要零游程中的零数满足用于地址信息区ID的游程长度受限码的限制，状态信息是3或4，图形不同于地址标记AM的图形，并且图形包括奇数的“1”，就可使用任何图形。
图24D示出了下一状态是状态3或状态4(见图18B)，并且地址信息区ID的末端是空白的情况。在这种情况下，选择如图24D中所示的图形p8，即{1000000010000000}，并使用标记长度记录对其进行记录。当下一状态是状态3或状态4的任意码序列与图形p8耦合时，在耦合部分零游程仍被限制在2到10的范围内。图形p8的第一位为“1”。并且，通过选择图形p8，后同步码PA的末端，即地址区的末端总是空白。因此，每个地址区的头和尾都是空白。所以，可防止在盘原型的切割时标记形成的失败，和在地址区摆动排列的情况下地址区数据再生时因地址区的重叠引起的错误的数据读取。
此外，通过将排列在每个地址区的开始的VFO区的图形设置为以{000100010001000...}开始的序列图形信号，相邻地址区的耦合部分总是包括11位长空白，这是最大反转间隔。这使得在保持对游程长度受限码的零游程限制的同时增加切割时激光束移动的时间成为可能。
后同步码PA的图形不限于本例中所示的图形p8。只要零游程中的零数满足用于地址信息区ID的游程长度受限码的限制，状态信息是3或4，图形不同于地址标记AM的图形，并且图形包括偶数的“1”，就可使用任何图形。
图24E到24H说明了在使用状态调制码情况下后同步码PA标记排列的替换例子。在图24E到24H中，下一状态表示在紧接在前面的数据已被调制时获得的下一状态，换句话说，在相应地址信息区ID末端的数据已被调制时获得的下一状态。
图24E示出了下一状态是状态1或状态2(见图18B)，并且地址信息区ID的末端是标记240的情况。在这种情况下，选择如图24E中所示的图形p9，即{0000010000010001}，并使用标记长度记录对其进行记录。当下一状态是状态1或状态2的任意码序列与图形p9耦合时，在耦合部分零游程仍被限制在2到10的范围内。图形p9的第一位和第十三位都为“0”。并且，通过选择图形p9，后同步码PA的末端，即地址区的末端是一个空白。
因此，每个地址区的头和尾都是空白。所以，可防止在切割盘原型时标记形成的失败，和在地址区摆动排列的情况下地址区数据再生时因地址区重叠引起的错误的数据读取。
此外，通过将排列在每个地址区的开始的VFO区的图形设置为以{000100010001000...}开始的序列图形信号，可将后同步码末端的4位长标记用作VFO。
图24F说明了下一状态是状态1或状态2(见图18B)，并且地址信息区ID的末端是空白的情况。在这种情况下，选择如图24F中所示的图形p10，即{0001000100010001}，并使用标记长度记录对其进行记录。当下一状态是状态1或状态2的任意码序列与图形p10耦合时，在耦合部分零游程仍被限制在2到10的范围内。图形p10的第一位和第十三位都为“0”。并且，通过选择图形p10，后同步码PA的末端，即地址区的末端是一个空白。
因此，每个地址区的头和尾都是空白。所以，可防止在切割盘原型时标记形成的失败，和在地址区摆动排列的情况下地址区数据再生时因地址区重叠引起的错误的数据读取。
此外，通过将排列在每个地址区的开始的VFO区的图形设置为以{000100010001000...}开始的序列图形信号，可将后同步码末端的4位长标记用作VFO。
图24G说明了下一状态是状态3或状态4(见图18B)，并且地址信息区ID的末端是标记240的情况。在这种情况下，选择如图24G中所示的图形p11，即{1000100100010001}，并使用标记长度记录对其进行记录。当下一状态是状态3或状态4的任意码序列与图形p11耦合时，在耦合部分零游程仍被限制在2到10的范围内。图形p11的第一位为“1”。并且，通过选择图形p11，后同步码PA的末端，即地址区的末端是一个空白。
因此，每个地址区的头和尾都是空白。所以，可防止在切割盘原型时标记形成的失败，和在地址区摆动排列的情况下地址区数据再生时因地址区重叠引起的错误的数据读取。
此外，通过将排列在每个地址区的开始的VFO区的图形设置为以{000100010001000...}开始的序列图形信号，可将后同步码末端的4位长标记用作VFO。
图24H说明了下一状态是状态3或状态4(见图18B)，并且地址信息区ID的末端是空白的情况。在这种情况下，选择如图24H中所示的图形p12，即{1000010000010001}，并使用标记长度记录对其进行记录。当下一状态是状态3或状态4的任意码序列与图形p12耦合时，在耦合部分零游程仍被限制在2到10的范围内。图形p12的第一位为“1”。并且，通过选择图形p12，后同步码PA的末端，即地址区的末端是一个空白。
因此，每个地址区的头和尾都是空白。所以，可防止在切割盘原型时标记形成的失败，和在地址区摆动排列的情况下地址区数据再生时因地址区重叠引起的错误的数据读取。
此外，通过将排列在每个地址区的开始的VFO区的图形设置为以{000100010001000...}开始的序列图形信号，可将后同步码末端的4位长标记用作VFO。
下面将描述后同步码PA的上述图形的典型性排列。作为例子，具有图24A到24D中所示图形p5到p8的后同步码可用作图20C中所示的后同步码PA1,PA2,PA3和PA4。另一方面，具有图24E到24H中所示图形p9到p12的后同步码可用作图20C中所示的后同步码PA1,PA2,PA3和PA4。
另一方面，具有图24A到24D中所示图形p5到p8的后同步码可用作图20C中所示的后同步码PA2和PA4，同时具有图24E到24H中所示图形p9到p12的后同步码可用作图20C中所示的后同步码PA1和PA3。在这种情况下，当盘上的地址区按如图21B中所示那样排列时，地址区213和215的末端可分别用作地址区213和214之间和地址区215和216之间的VFO区，在那里不需要用于切割的激光的移位。而且，在需要用于切割的激光移位的地址区214和215之间可确保11位长空白。以这种方式，两种类型图形的优点都可获得。此外，在这种情况下，通过将VFO1和VFO3的长度设置为大于VFO2和VFO4的长度，在摆动排列中在位于前面的地址区(heading addressregion)213和215可获得稳定的再生时钟。
(例4)
图25A说明了根据本发明第四例子的光盘记录扇区61的格式。记录扇区61以头标区62开始，该头标区62预先记录了用于读取地址信息的寻址信息。间隙区63、数据记录区64、后同步码65、保护数据记录区66和缓冲区67按此顺序跟在头标区62之后。间隙区63上没有记录数据，但例如用来对用于数据记录/再生等的半导体激光器进行功率控制。数据记录区64用来存储用户数据。冗余数据，如纠错码被附加到用户数据上，从而形成数字数据。使用预定的游程长度受限码调制数字数据，并使用标记长度记录在数据记录区64上对其进行记录。
后同步码65表示数据记录区64的结束。后同步码65的图形是根据数据记录区64的调制结果确定的。后同步码65包括在数据调制时使用的信息，如在第二例子中描述的识别位。设置保护数据记录区66是为抑制因在同一记录扇区上重复记录数据引起的记录表面的退化，该保护数据记录区66包括不具有特定信息的伪数据。设置缓冲区67是为缓冲光盘的旋转移位等。
通过用具有预定记录功率的光点照射数据记录区64，后同步码65和保护数据区66，以在记录表面上形成光学标记，从而在这些区域上记录数据。通常，记录表面的薄膜晶体结构被改变为非晶状态，从而改变了标记部分的反射特性。这样，由于为数据记录形成了具有较大功率的光点，因而记录表面要承受热负荷。这引起记录表面的退化。
特别是，在每个记录扇区中，在已记录了数据的区域和尚未记录数据的区域之间的边界产生热负荷的差别。当重复数据记录时，记录膜材料因热负荷的差别而移位。这可能使边界区域退化，由此使正确读取数据困难。当使用这种因重复记录而可能在记录表面有退化的光盘时，最好应防止在可能产生热负荷差别的边界附近记录重要数据。在本例中，为克服上述问题，设置保护数据记录区66。保护数据记录区66包括伪数据，该数据提供基本上与在数据记录区64或后同步码65上记录数据时产生的热负荷同样水平的热负荷。在写在数据记录区64和后同步码65上的数据图形中，当图形中出现的标记或空白数超过大半时，低频分量增加。低频分量的增加是不利的，因为它改变了伺服频带中的再生信号分量数，影响伺服系统。因此，希望图形中的低频分量数尽可能小。所以，在许多情况下，这样进行调制，以使标记位的总数和空白位的总数尽可能相互接近。
因此，在记录在保护数据记录区66上的伪数据图形中，同样，最好使标记位的总数等于空白位的总数。借助这种排列，伪数据的热负荷基本上与在数据记录区64和后同步码65上的数据记录时产生的热负荷处于同一水平。
例如，可使用在其中k位长标记和k位长空白交替重复偶数次的图形，其中k是满足TMIN≤k≤TMAX的自然数；TMIN和TMAX分别是游程长度受限码的最小和最大反转间隔。
保护数据记录区66最好具有数据字节的整数的长度，因为这种长度有助于调制电路、解调电路等的处理。
图25B说明了在使用如参照图18B描述的，将一个数据字节调制成16位(TMIN=3,TMAX=11)的这种调制码时，在保护数据记录区66上记录的图形的例子。这一图形由4位长标记和空白的交替重复构成，并具有16×n位(n是自然数)的总长度。
在图25B中，伪数据以标记开始。应明白，根据后同步码65的末端的图形，该图形也可以空白开始。
由于标记位的总数等于空白位的总数，图25B中所示图形的热负荷与在数据记录区64和后同步码65上进行数据记录时产生的热负荷基本上处于同一水平。因此，可防止因热负荷的差别引起的记录膜的退化。
由于上述图形满足调制码(游程长度受限码)的最小反转间隔和最大反转间隔的条件，它将不会影响从头标区和数据区进行的数据再生。
如上所述，在根据本发明的光盘中，地址同步信息和使用游程长度受限码调制的地址信息记录在每个记录扇区的头标区上。地址同步信号的图形包括其长度比游程长度受限码的最大反转间隔TMAX长3位或更多位的两个图形。借助这种图形，地址同步信息的再生信号与其它信息的再生信号相区别，由此防止地址同步信息的错误检测的容易的产生。这使得使用地址同步信息实现用于地址信息再生的稳定的位同步成为可能，而没有在每个记录扇区中形成扇区标记的必要。
使用在光盘记录表面的物理形状或者光学特性方面不同的第一和第二图形记录地址同步信息。例如，第一图形是物理地形成在其记录表面上的凸出部分(凹坑)，而第二图形是物理地形成在光盘记录表面上的凹入部分。一个替代的方案是，第一图形是通过改变光盘记录表面的反射特性形成的记录标记，而第二图形是记录表面上的空白。地址同步信息包括具有(TMAX+3)位或更多位长度的一个第一图形，和具有(TMAX+3)位或更多位长度的一个第二图形，从而，即使在因位移位等出现错误时，也可从用游程长度受限码调制的其它数据中识别出地址同步信息。
通过使包括在头标区中的第一图形的总位长度与包括在其中的第二图形的总位长度相等，包含在该图形中的低频分量的数量可减少。这将防止在从头标区进行数据再生期间防止损失伺服系统的稳定性。
头标区包括地址信息和地址同步信息的四次重复。这减少了缺陷记录扇区数，在这种缺陷记录扇区中，不能在允许的范围内以高记录密度在光盘中读取地址信息。这样，本发明提供了高质量的光盘。
在根据本发明的光盘中，每个记录扇区的头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和用于再生时钟信号的时钟同步信息。地址信息已用最小反转间隔为TMIN位，并且最大反转间隔为TMAX位(TMAX和TMIN是自然数，满足TMAX＞TMIN)的游程长度受限码进行了调制。时钟同步信息是d位长标记和空白(其中d是自然数，满足TMIN≤d＜TMAX)交替重复的序列图形。地址同步信息包括反转间隔是(TMAX+3)位或更多位的两个序列图形，从而使地址同步信息的再生信号与其它信息的再生信号相区别。通过读取d位长标记和空白交替重复的序列图形，更快的时钟再生是有可能的。同时，通过读取地址同步信息，用于再生地址信息的稳定的位同步是也可能的。
在根据本发明的光盘中，在记录扇区的开始没有记录由长标记构成的用于识别记录扇区开始的图形(扇区标记)。就格式而言，这减少了数据的总数。与此同时，如上所述，使用时钟同步信息，既可进行记录扇区开始的检测，又可进行时钟再生。
在根据本发明的光盘中，每个记录扇区包括头标区和跟在头标区末端后的后同步码区，并且后同步码区包括根据头标区数据的调制结果而确定的图形。因此，例如在使用用于根据状态进行表中转换的调制码，对头标区数据进行了调制的情况下，在后同步码中可包括用于状态识别的信息。这使得能够在头标区中进行有效的数据调制。
在根据本发明的光盘中，每个记录扇区包括头标区，数据记录区和跟在数据记录区末端后的后同步码区，其中后同步码区包括根据在数据记录区上数据的调制结果确定的图形。因此，例如在使用用于根据状态进行表中转换的调制码，对数据记录区的数据进行了调制的情况下，在后同步码中可包括用于状态识别的信息。这使得能够在数据记录区中进行有效的数据调制。
记录扇区还包括跟在后同步码区之后的用于记录伪数据的保护数据记录区。保护数据记录区包括k位长光学标记和k位长光学空白交替重复的图形，其中k是自然数，满足TMIN≤k＜TMAX。保护数据区的这种排列防止了记录表面因重复的记录而退化，还防止损失记录的数据的可靠性。
在根据本发明的光盘中，每个记录扇区包括头标区，而头标区包括地址区，在该地址区的末端有后同步码区，而后同步码区具有以非凹坑数据或空白结束的图形。头标区包括多个地址区，在每个地址区开始处的VFO区具有以非凹坑数据或空白开始的图形。一种替代的方式是，在各地址区之间设置具有TMAX位长度的非凹坑数据或空白。借助上述排列，在在凸面轨道和凹槽轨道的中间记录数据区的情况下，便于光盘制造过程中的标记的形成，此外可防止从地址区错误地读取信息。
根据本发明的光盘设备包括：用于从光盘读取再生信号的装置；用于从再生信号获得地址信息的地址再生装置；用于从再生信号中检测时钟同步信息的序列图形以便输出检测信号的检测装置；和用于根据检测信号允许地址再生装置进行地址信息的读取操作的地址再生允许装置。借助这种结构，对于在每个记录扇区的开始不包括扇区标记(由长标记构成的图形，用于识别记录扇区的开始)的光盘，通过检测时钟同步信息的序列图形，有可能进行稳定和有效的地址信息的再生。常规光盘在头标区上既包括扇区标记，又包括时钟同步信息。根据本发明，由于不需要扇区标记，因而可增大数据记录区。
根据本发明的光盘设备包括：用于从再生信号产生时钟信号的时钟产生装置；和用于根据时钟同步信息序列图形的检测信号，允许时钟产生装置进行产生时钟信号的操作的时钟再生允许装置。借助这种结构，对于在每个记录扇区的开始不包括扇区标记的光盘，通过检测时钟同步信息的序列图形，有可能进行稳定和有效的时钟信息的再生。
根据本发明的光盘的再生方法包括下列步骤：从光盘恢复再生信号；从再生信号检测时钟同步信息的序列图形；如果检测到序列图形，则允许地址信息的读取；响应该允许，从再生信号读取地址信息；和在该允许后在预定时间段里结束读取地址信息的步骤，以便返回检测序列图形的步骤。借助这种方法，对于不具有扇区标记但具有预定序列图形的时钟同步信息的光盘，在设备接通时或在轨道跳变后即刻进行稳定的地址信息读取是可能的。
根据本发明的光盘的再生方法包括下列步骤：从光盘恢复再生信号；从再生信号检测时钟同步信息的序列图形；如果检测到序列图形，则允许时钟信号的再生；和响应该允许，从再生信号再生时钟信号。借助这种方法，对于不具有用于识别记录扇区的开始的扇区标记，但具有预定序列图形的时钟同步信息的光盘，在设备接通时或在轨道跳变后即刻进行稳定的时钟信号的再生是可能的。
光盘的再生方法包括下列步骤：从光盘恢复再生信号；确定再生模式，该再生模式是在从设备接通或轨道跳变到地址信息被首先从再生信号中读取为止的时间段中的初始模式，或者是从地址信息的读取到下一个轨道跳变产生为止的时间段中的正常模式；从再生信号检测时钟同步信息的序列图形；作为第一允许步骤，如果在初始模式中检测到序列图形，则允许地址信息的读取；响应该允许，从再生信号读取地址信息；如果正确地读取了地址信息，则产生扇区脉冲；作为第二允许步骤，在正常模式中，根据扇区脉冲，允许从再生信号读取地址信息；和如果在第一或第二允许步骤后，在预定时间段里读取地址信息失败，则结束地址信息的读取，以便返回到确定再生模式的步骤。借助这种方法，可在设备接通或轨道跳变后到首先再生地址信息为止的处理，和正常数据再生时的处理之间进行切换。从而，每个记录扇区的地址信息的稳定而有效的读取是可能的。
通过将根据本发明的光盘与根据本发明的光盘设备结合，或将根据本发明的光盘与光盘再生方法结合，即使在利用诸如标记长度记录和凸面/凹槽记录这样的技术提高光盘记录密度的情况下，进一步稳定而有效地进行地址信息的读取也是可能的。

Claims (34)

1．一种光盘，包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区，
其中，头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息和用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，
已使用最大反转间隔为TMAX位(TMAX是自然数)的游程长度受限码调制了地址信息，并且
地址同步信息包括反转间隔为(TMAX+3)位或更多位的两个图形，从而使地址同步信息的再生信号区别于其它信息的再生信号。
2．如权利要求1的光盘，其特征在于，地址同步信息包括在光盘记录表面的物理形状或者光学特性方面不同的第一图形和第二图形，并且地址同步信息包括具有(TMAX+3)位或更多位长度的一个第一图形和具有(TMAX+3)位或更多位长度的一个第二图形。
3．如权利要求2的光盘，其特征在于，第一该图形是物理地形成在光盘记录表面上的凸出部分(凹坑)，并且第二图形是物理地形成在光盘记录表面上的凹入部分。
4．如权利要求2的光盘，其特征在于，第一图形是通过改变光盘记录表面的反射特性形成的记录标记，而第二图形是记录表面上的空白。
5．如权利要求2的光盘，其特征在于，包括在地址同步信息中的第一图形的总位长度和包括在地址同步信息中的第二图形的总位长度相互相等。
6．如权利要求1的光盘，其特征在于，头标区包括地址信息和地址同步信息的四次重复。
7．一种光盘，包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区，
其中，头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和用于再生时钟信号的时钟同步信息，
已使用最小反转间隔为TMIN位和最大反转间隔为TMAX位(TMAX和TMIN是自然数，满足TMAX＞TMIN)的游程长度受限码调制了地址信息，
时钟同步信息是d位长标记和空白(d是自然数，满足TMIN≤d＜TMAX)交替重复的序列图形，并且
地址同步信息包括反转间隔为(TMAX+3)位或更多位的两个图形，从而使地址同步信息的再生信号区别于其它信息的再生信号。
8．如权利要求7的光盘，其特征在于，地址同步信息和时钟同步信息的每一个包括在光盘记录表面的物理形状或者光学特性方面不同的第一图形和第二图形，并且
地址同步信息包括具有(TMAX+3)位或更多位长度的一个第一图形和具有(TMAX+3)位或更多位长度的一个第二图形。
9．如权利要求7的光盘，其特征在于，最小反转间隔TMIN是3，最大反转间隔TMAX是11，而d值是3。
10．如权利要求7的光盘，其特征在于，最小反转间隔TMIN是3，最大反转间隔TMAX是11，而d值是4。
11．如权利要求7的光盘，其特征在于，头标区包括时钟同步信息，地址信息和地址同步信息的四次重复。
12．一种光盘，包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，
其中，每个记录扇区包括头标区和跟在头标区末端后的后同步码区，并且
后同步码区包括根据头标区的数据调制结果确定的图形。
13．如权利要求12的光盘，其特征在于，使用调制码调制头标区上的数据，该调制码用于根据状态进行表中的转换，
后同步码区包括用于识别状态的信息。
4．如权利要求13的光盘，其特征在于，用于识别状态的信息是具有预定值的至少一个指定位，并且
位于与指定位相邻位置的位具有基本上与指定位的预定值相同的值。
15．一种光盘，包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，
其中，每个记录扇区包括头标区，数据记录区和跟在数据记录区末端后的后同步码区，并且
后同步码区包括根据数据记录区数据的调制结果确定的图形。
16．如权利要求15的光盘，其特征在于，使用调制码调制数据记录区上的数据，该调制码用于根据状态进行表中的转换，
后同步码区包括用于识别状态的信息。
17．如权利要求16的光盘，其特征在于，用于识别状态的信息是具有预定值的至少一个指定位，并且
位于与指定位相邻位置的位具有基本上与指定位的预定值相同的值。
18．如权利要求15的光盘，其特征在于，记录扇区还包括跟在后同步码区后面的用于记录伪数据的保护数据记录区。
19．如权利要求18的光盘，其特征在于，数据记录区包括使用最小反转间隔为TMIN位且最大反转间隔为TMAX位(TMAX和TMIN是自然数，满足TMAX＞TMIN)的游程长度受限码调制的数据，并且
保护数据记录区包括k位长光学标记和k位长光学空白(k是自然数，满足TMIN≤k≤TMAX)的交替重复的图形。
20．一种光盘，包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，
其中，每个记录扇区包括头标区，而头标区包括地址区，在该地址区末端有后同步码区，并且
后同步码区具有以非凹坑数据或空白结束的图形。
21．如权利要求20的光盘，其特征在于，头标区包括多个地址区。
22．如权利要求20的光盘，其特征在于，地址区位于轨道的凹槽部分和凸面部分的中间。
23．一种光盘，包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，
其中，每个记录扇区包括头标区，
头标区包括多个地址区，
每个地址区包括在地址区的开始的VFO区，并且
VFO区具有以非凹坑数据或空白开始的图形。
24．如权利要求23的光盘，其特征在于，地址区包括地址信息区，在该地址信息区中利用标记长度记录记录用于识别相应记录扇区位置的地址信息，并且使用最小反转间隔为TMIN位且最大反转间隔为TMAX位(TMAX和TMIN是自然数，满足TMAX＞TMIN)的游程长度受限码调制地址信息，并且
在地址区之间提供其长度在TMIN位或更多位和TMAX位或更少位范围内的非凹坑数据或空白。
25．如权利要求24的光盘，其特征在于，地址区位于轨道的凹槽部分和凸面部分的中间。
26．一种用于光盘的光盘设备，该光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区和数据区，头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和具有预定序列图形的时钟同步信息，该设备包括：
用于从光盘读取再生信号的装置；
用于从再生信号获得地址信息的地址再生装置；
用于从再生信号检测时钟同步信息的序列图形以便输出检测信号的检测装置；和
用于根据检测信号允许地址再生装置进行地址信息的读取操作的地址再生允许装置。
27．如权利要求26的光盘设备，其特征在于还包括：
用于从再生信号产生时钟信号的时钟产生装置；和
用于根据检测信号允许时钟产生装置进行产生时钟信号的操作的时钟再生允许信号。
28．如权利要求26的光盘设备，其特征在于，检测装置包括：
用于将再生信号转换成二进制数据以便输出该二进制数据的二进制装置；
用于以预定频率对二进制数据进行采样以便输出数字数据的采样装置；
用于将数字数据转换成至少是m×n位(m和n是自然数)的并行数据的并行转换装置；和
用于从并行数据检测由m位图形的n次重复构成的预定序列的检测表。
29．一种用于光盘的光盘设备，该光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区和数据区，头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和具有预定序列图形的时钟同步信息，该设备包括：
用于从光盘读取再生信号的装置；
用于从再生信号产生时钟信号的时钟产生装置；
用于从再生信号检测时钟同步信息的序列图形以便输出检测信号的检测装置；和
用于根据检测信号允许时钟产生装置进行产生时钟信号的操作的时钟再生允许装置。
30．如权利要求29的光盘设备，其特征在于，检测装置包括：
用于将再生信号转换成二进制数据以便输出该二进制数据的二进制装置；
用于以预定频率对二进制数据进行采样以便输出数字数据的采样装置；
用于将数字数据转换成至少是m×n位(m和n是自然数)的并行数据的并行转换装置；和
用于从并行数据检测由m位图形的n次重复构成的预定序列的检测表。
31．一种用于光盘的再生方法，该光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区和数据区，头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和具有预定序列图形的时钟同步信息，该方法包括下列步骤：
从光盘恢复再生信号；
从再生信号检测时钟同步信息的序列图形；
如果检测到序列图形则允许地址信息的读取；
响应该允许，从再生信号读取地址信息；和
在该允许后的预定时间段里结束读取地址信息的步骤以便回到检测序列图形的步骤。
32．如权利要求31的用于光盘的再生方法，其特征在于还包括以下步骤：
如果检测到序列图形则允许时钟信号的再生；和
响应该允许，从再生信号再生时钟信号。
33．一种用于光盘的再生方法，该光盘包括多个轨道，每个轨道分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区和数据区，头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和具有预定序列图形的时钟同步信息，该方法包括下列步骤：
从光盘恢复再生信号；
从再生信号检测时钟同步信息的序列图形；
如果检测到序列图形则允许时钟信号的再生；和
响应该允许，从再生信号再生时钟信号。
34．一种用于光盘的再生方法，该光盘包括多个轨道，每个分成多个记录扇区，每个记录扇区包括头标区和数据区，头标区包括用于识别相应记录扇区位置的地址信息，用于识别地址信息记录位置以便位同步的地址同步信息，和具有预定序列图形的时钟同步信息，该方法包括下列步骤：
从光盘恢复再生信号；
确定再生模式，该再生模式是在从设备接通或轨道跳变到地址信息被首先从再生信号中读取为止的时间段中的初始模式，或者是从地址信息的读取到下一个轨道跳变产生为止的时间段中的正常模式；
从再生信号检测时钟同步信息的序列图形；
作为第一允许步骤，在初始模式中如果检测到序列图形，则允许地址信息的读取；
响应该允许，从再生信号读取地址信息；
如果正确地读取了地址信息，则产生扇区脉冲；
作为第二允许步骤，在正常模式中根据扇区脉冲，允许从再生信号读取地址信息；和
如果在第一或第二允许步骤后，在预定时间段里读取地址信息失败，则结束地址信息的读取，以便返回到确定再生模式的步骤。
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