CN1035575A - 记录信息信号的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种记录信息信号(Vi)，特别是EFM调制信号的方法和装置(图4)，该信息信号包括时间代码信号，该时间代码信号与第一个时间同步信号交替。所用的记录载体(1)有预先形成的伺服轨道(4)，该伺服轨道有周期跟踪调制，该跟踪调制的频率根据位置信息信号(图2)调制。位置信息信号(图2)包括位置代码信号(12)，该位置代码信号与位置同步信号(11)交替。

Description

本发明涉及一种在记录载体上记录信息信号，特别是EFM调制信号的方法，所说的信息信号包括用来指示在信息信号中有关信号部分时间位置的时间码信号，该信息信号与时间同步信号交替，在上述方法中，记录载体上预先形成的伺服轨道被扫描，一个与信息信号相对应的记录符号的信息模式被记录在伺服轨道中，预计用来记录的伺服轨道装备有一个周期的跟踪调制，该跟踪调制能够从信息模式中辨别出来。
本发明还涉及一种用以实施上述方法的装置，该装置包括一个用来以特定扫描速度扫描伺服轨道的扫描装置，该扫描装置又包括一个用于形成以特定记录速度与信息信号相对应的记录符号的信息模式的写入装置。
用于记录数字信息信号的方法和装置已经公知，特别是从美国专利说明书US4，473，829（PHN10，317）中可以得到了解。在该专利说明书所描述的方法中，使用了一种有预先形成的伺服轨道并将该伺服轨道划分为同步区域和信息记录区域两部分的记录载体，这两种区域相互交替。信息记录区域是用来记录信息信号的。在信息记录区域的地方，轨道呈现固定频率的周期的跟踪调制。在跟踪扫描时，跟踪调制可以被检测出来，是从检测跟踪调制一个用于控制记录过程的时钟信号来得到。
上述同步区域包括有相邻信息记录区域的地址信息记录区域是以记录符号预先记录的模式的形式。这个地址信息使能以一个特定轨道部分迅速和精确地被确定。
然而，用于已知方法的记录载体不是非常适合于记录符合CD    Audio或CD-ROM标准的EFM信号。确实，要记录这样的信号需要一个连续不断的信息记录区域。
本发明的目的是提供一种对于记录EFM信号更合适的方法和装置，它们可使还未包含信息信号的轨道部分的位置能够精确地被确定。
就方法而言，这个目的已经达到，在该方法中，所说的记录载体是这样一种类型，即在记录载体中跟踪调制的频率依照位置信息信号来调制，该位置信息信号包括位置代码信号，位置代码信号用以指示与轨道部分相关的，相对于伺服轨道的开始的位置，该位置代码信号与位置同步信号交替，在此，在记录信息时，在时间同步信号和被扫描的轨道部分的跟踪调制表明的位置同步信号之间保持固定的相位关系。
就装置而言，这个目的已达到，在此，该装置包括一个用来适配扫描和/或记录速度的装置，以保持在信息信号的时间同步信号和被扫描的伺服轨道部分表明的位置同步信号之间的固定相位关系。
这样，当预先形成的轨道被扫描时，确定被扫描轨道部分的位置总是不可能的。
进一步说，在第一和第二同步信号之间保持固定相位关系有这样一个好处，即在记录之后，对于整个被记录的信息信号来说，第一和第二同步信号仍然保持同步。对于已经记录有信息信号特定部分的轨道的地方，可以利用包括在信息信号中的时间代码信号和由跟踪调制表明的位置代码信号以提供用于确定被记录信号的特定部分的高度灵活的系统。
本方法的实施例的特征在于所说的记录载体是这样一种类型，即跟踪调制的平均频率是位置同步信号重复频率的预定整数倍，扫描速度利用一个闭环控制系统控制，一个频率由扫描速度决定的周期测量信号，可由以控制为目的的跟踪调制的检测导出，测量信号的相位与周期参考信号的相位相比较，参考信号的频率和时间同步信号的频率之比等于所说的预定倍数，根据测量信号和参考信号的相位差，扫描速度被调整为这样一个值，即平均相位差实际上是恒定的。
在这个实施例中，保持两个同步信号之间固定相位关系是基于这样的事实，即平均频率或跟踪调制与第二同步信号的重复速率之比等于参考信号的频率与第一同步信号频率之比。
实际上，可以发现在记录载体有缺陷的情况下，例如有刻痕，两种同步信号之间的相位关系可能缓慢变化，这是由所说的刻痕引起干扰的结果，减轻这个缺陷的本方法的一个实施例其特征在于：在记录时，检测预先形成的跟踪调制，从被检测的跟踪调制中恢复位置同步信号，在时间同步信号与位置同步信号之间，确定相位差，通过记录速度和/或扫描速度的适配，使被确定的相位差实际上保持恒定。
若干种不同的毗邻的信息信号被记录在记录载体上，则希望保证在时间代码信号和位置代码信号之间总有一个固定的关系，以使信息信号的特定部分能够通过两个代码信号得到确定。
符合这个要求的本方法实施例的特征在于：以开始记录信息信号的轨道部分来表明的位置代码信号可利用跟踪调制的检测来确定，时间代码信号可去适配这种确定的位置代码信号。
下面将参照图1～12，作为例子，更详细地描述本发明的实施例和本发明其它的优点。
图1表示了本发明记录载体的实施例。
图2表示了一个位置代码信号。
图3表示了位置信息码的一个适当格式。
图4表示了本发明的记录和/或读取装置的实施例。
图5和12表示用于记录和/或读取装置中的微计算机程序的流程图。
图6表示出一个用于记录和/或读取装置中的解调电路的例子。
图7表示一个由记录符号模式形成的轨道部分的非常大的放大比例图。
图8表示利用本发明的方法制造记录载体的装置的例子。
图9表示了用于图8装置中的调制电路的一个例子。
图10表示了出现在调制电路中以时间t为函数的若干信号。
图11说明了在伺服轨道中，相对于预先记录的位置同步信号的记录信号的时间同步信号的位置。
下面将描述本发明的实施例是特别适合于记录符合CD-Audio或CD-ROM标准的EFM信号。然而，必须注意本发明的范围并不限于这几个实施例。
在描述实施例之前，将对EFM信号的特征作简要说明，这与正确理解本发明有关。EFM信号包括在每98EFM帧的子码帧，每个EFM帧包含588个EFM通道位（比特）。这588EFM帧通道位（比特）的头24位被用作帧同步码，它具有可以从EFM信号的剩余部分中辨别出来的模式。另外的564EFM帧通道位被安排为14（比特）位EFM符号。同步码和EFM符号总是被3个合并的（比特）位分离开。所得到的EFM符号被划分为24个数据符号，每一个表示非编码信号的8（比特）位。8个奇偶符号用于误差校正的目的，一个控制符号表示8个控制（比特）位。由每一个EFM控制符号表示的8位分别定为P、Q、R、S、T、U、V、W位，每一个都具有固定的位位置，在每一个子码帧的头两个EFM帧中，16个EFM控制符号（比特）位形成一个子码同步信号用来指明子码帧的开始。96个残余的EFM帧的剩余的96个Q位构成子码Q通道。在这些位中，有24位用于指示一个绝对时间码，这个绝对时间码指示从EFM信号的开始经过的时间。这个时间以分（8位）、秒（8位）和子码帧（8位）表示。
值得注意的是EFM信号码是不受d.c约束的，这意味着在低于100KHz的频率范围内，EFM频谱几乎不显示任何频率成分。
图1表示了记录载体1的实施例，图1a是俯视图，图1b是线b-b的小部分截面图，图1c和图1d是在第一和第二实施例中记录载体1上的局部2的非常大的放大俯视图。信息载体1包括一个伺服轨道4，例如，它由预制沟槽或凸脊构成。伺服轨道4是用于记录信息信号的，为了记录的目的，记录载体1含有一个记录层6，它沉积在透明的基底5上并被保护层7覆盖。若暴露在适当的幅射下，制成记录层6的材料容易受到光学的可检测的变化，例如，这样的记录层可以是一种如碲Te的金属薄膜。通过暴露在足够高强度的激光幅射下，这个金属层可局部融化，于是该记录层的局部可给出另一种反射系数。当伺服轨道4被幅射光束扫描时，幅射光束的强度被调制到与被记录的信息一致时，可以获得一种记录符号的光学可检测的信息模式，该信息模式表明信息的图形。
记录层6还可以由各种对幅射敏感的材料构成，例如，磁光材料或加热可导致结构变化的材料，例如，从非晶态到结晶态或反过来也一样。这样的一些材料的论述参见“光盘系统原理”（Adam    Hilgar    Ltd，Bristol和Boston）第210～227页已给出。
利用伺服轨道4，聚焦在记录载体上用于记录信息的幅射光束被调制到与伺服轨道4精确吻合，即通过一个利用从记录载体1上反射来的幅射光的伺服系统。控制幅射光束在径向方向的位置。用于测量在记录载体上幅射点的径向位置的测量系统可能与前面曾提到的“光盘系统原理”一书中所述的各种系统的一个相一致。
为了确定被扫描的轨道部分相对于伺服轨道起点的位置，就可以利用一个预先形成的跟踪调制来记录一个位置信息信号，其方式如图1c所示的正弦轨迹的波动。然而，其它的跟踪方式例如轨道宽度调制（图1d）也是可行的。由于轨道颤动简单易实现，在记录载体的制造时，一个以轨迹颤动形式的跟踪调制是优先选择的。
值得注意的是在图1中，跟踪调制已充分放大了。实际上，在轨道宽度约10-6m的情况下，具有颤动值约为30×10-9m足以完成扫描光束调制的可靠检测。一个小的波动幅度具有这样的优点，即相邻伺服轨迹之间距离可以很小。
一个引人注目的跟踪调制方式是跟踪调制频率被调制与位置信息信号一致。
图2表示一个适当的位置信息信号的例子，它含有与位置同步信号11交替的位置代码信号12。每一个位置代码信号12可包括一个具有长度为76通道位（比特）的双相符号调制信号，该信号表示一个38个代码单位的位置信息码，在一个双相符号调制信号中，每一代码单位由两个连续的通道位表示。第一个逻辑值（例如“0”）的每一个代码同样逻辑值的两位表示，另一个逻辑值（“1”）由不同逻辑值的两个通道位表示。然而，双相符号调制信号的逻辑值在每对通道位之后，就变化一次（见图2），因此相同逻辑值的连续位的最大数目至多是2。位置同步信号11按以下方式选择，即它们能从位置码信号中辨别出来，这可以通过在位置同步信号中相同逻辑值的连续位的最大数目等于3来得到。图2表示的位置信息信号的频谱几乎不含有任何低频成分。后面将解释这个优越性。
如前所述，位置信息信号表示一个38位位置信息代码，该38位位置信息码可能含有一个时间码，用来指示在以额定扫描速度扫描时，从轨道起点到位置信息信号所处之处这段距离所需时间。这样一个位置信息信号码可含有，例如，若干连续字节，如同用在CD-Audio和CD-ROM盘上记录EFM调制信息一样。图3给出一个位置信息码，该位置信息码与用于CD-Audio和CD-ROM中的绝对时码相似，并且含有一个第一BCD编码部分13，用以以分表示时间;一个第二BCD编码部分14，用以以秒表示时间;一个第三编码部分15用以指示子码帧数目，一个第四部分16含有若干个用于误差检测目的的奇偶位。如果所记录的是根据CD-Audio或CD-ROM标准调制的EFM信号，那么，这样一个用于表示在伺服轨道4中位置的位置信息码是优越的，在这种情况下，在子码Q通道中目前的绝对时间码是与由跟踪调制表示的位置信息码同属一类型。
在记录载体要用来记录符合CD-Audio或CD-ROM标准的EFM调制信号的情况下，对于通常的扫描速度（1.2～1.4m/s）来说，由跟踪调制产生的扫描光束的加强调制的平均频率等于22.05KHz为最优。这意味着跟踪调制的平均周期将在54×10-6m～64×10-6m之间。在这种情况下，仅通过比较被检测的跟踪调制的相位与仅利用分频器从4.3218MHz频率中导出（它是EFM信号的位速率）的频率的参考信号相位。记录载体的速度能够加以控制，对于记录EFM信号来说，这无论如何都是必要的。然而，轨道调制的频率处于需用来记录EFM信号的频带外，因此，EFM信号和位置信息信号在读取时，几乎没有相互作用。另外，所说的频率也处于跟踪系统的频带外，因此，跟踪几乎不受跟踪调制影响。
若位置信息信号的通道位速率被选择为6300Hg，则能被读取的位置信息代码的数目是每秒75个，它与待记录的EFM信号的每秒内绝对时间代码数目完全一样，若在记录时，用以指示绝对时间代码的起点的子码同步信号的相位与由跟踪调制表示的位置同步信号的相位锁定，则由位置信息代码指示的绝对时间代码与被记录的EFM信号中的绝对时间代码保持同步。
图11a所表示的是在记录时，若位置同步信号和子码同步信号之间的相位关系保持恒定时，被记录的子码同步信号相对于被调制成与位置同步信号11一致的轨迹部分的位置，被调制到与位置同步信号11一致的伺服轨迹部分由标号140表示。记录有子码同步信号的位置由箭头141标出。从图11a中明显看出，由位置信息代码表明的时间与由绝对时间码表明的时间保持同步。如果在记录开始时，绝对时间码的初始值是与位置信息码适配的，则由绝对时间码表示的轨道位置将总是与由位置信息码表示的轨道位置相等。这有一个优点，即绝对时间码和位置信息代码两者都可用来确定被记录信号的特定位置。
若如图11b中表示的，记录有子码同步代码的轨道位置141与被调制到与位置信息信号一致的轨道部分140相吻合，则分别由位置信息码表示的轨道位置和绝对时间代码之间差别将是最小的。因此，在记录时，将位置同步信号与子码同步信号之间的相位差将减至最小是合理的。
在读取一个EFM信号时，可从被读信号中恢复EFM通道时钟，当读取一个被记录的EFM信号时，第一个子码帧与有用的信息一起被读取，立即可用到EFM通道时钟。例如这可通过将一个或更多的EFM信息字组与伪信息一起加在EFM信号的起点来达到。这个方法特别适合于在完全空白的伺服轨道中记录EFM信号。
然而，若EFM信号记录成与一个先记录的EFM信号相邻时，最好使得新EFM信号在伺服轨道4中的位置被记录的起点位置正好在先记录的EFM信号终止的位置。实际上，上述起点和终点被定位的精确度在几个EFM帧的数量级，要么在记录有信号的轨道部分之间留有一小的空白轨道部分，要么第一和第二信号相互重迭。
这样重选或空白轨道部分导致轨道时钟的恢复被干扰。因此，最好按这样的方式选择在两个被记录的EFM信号142和143之间的边界144，即该边界最好处在轨道140之间的区域，如图11c所示。从边界144到包含有用信息的第一个子码帧开始的这一部分应足够长，以保证在包含有用信息的第一个子码帧开始之前恢复通道时钟复位。边界144的位置最好选择在轨道部分140a和140b之间中点靠前，因为在这种情况下可有一个比较长的时间可用于通道时时钟复位的恢复。然而，边界144应该处于足够地远离含有被记录的EFM信号142的有用信息的最后一个子码帧的终点，是为了防止EFM信号142的最后一个完整的子码帧被重写，从而防止由于EFM信号143的记录起点位置的不精确引起的EFM信号142的最后一个子码帧中的信息的最后部分被破坏。
除了被记录的信息破坏外，这样的重迭也导致属于最后一个子码帧的绝对时间代码及该子码帧的子码同步信号终点不再被读取。由于绝对时间码和子码同步信号是用来控制读取过程的，所以希望非可读子码同步信号及绝对时间码信号数目是最小的。显然，在141a和边界144之间的部分被记录的EFM信号142的信息不能可靠地被读取。因此，这也是最好的，例如在所说的部分记录EFM暂停码信号的伪信息。如EFM暂停码信号。
图4表示按照本发明的一个记录和读取装置50，利用该装置，一个EFM信号可以这样记录，即由跟踪调制表示的位置同步信号11与子码同步信号在被记录的EFM被调制信号中保持同步。装置50中有一个驱动电机51，用以使记录载体1绕轴52转动。一个一般的读/写光头53安置成正对着转动的记录载体1，读/写光头53含有一激光用以产生幅射光束55，该光束被聚焦在记录载体1上形成一个很小扫描点。
读/写光头53能按两种方式工作，即第一工作方式（读取方式），这时，激光产生一恒定强度的幅射光束，该幅射强度不足以引起记录层6上发生光学上可检测的变化;第二工作方式（记录方式），这时，幅射光束55按照待记录的信息信号调制，其目的是在记录层6中伺服轨道4的位置上形成具有改进光学性质的与信息信号Vi一致的记录符号的模式。
记录和读取装置50包括一个一般型的跟踪装置，该装置能够保持由幅射光束55产生的扫描点在伺服轨道4的中心，当伺服轨道4被扫描时，反射的幅射光束55由跟踪调制来调制。利用一个适当的光学检测器和读/写光头53，检测反射光束的调制，并产生一个表示被检测调制的检测信号Vd。
利用一个有中间频率22.05KHz的带通滤波器56，被调制到与位置信息信号一致且由跟踪调制产生的频率成分可以从检测信号中提取。利用一个边缘恢复电路，如一个电平控制单稳态电路57，则滤波器56的输出信号可转换成二进制信号，该信号通过一个异-或门58加在分频器59上。分频器59的输出接到相位检测器60的一个输入端。由时钟发生电路63产生的22.05KHz参考信号通过一个异-或门61加在分频器62上。分频器62的输出接到相位检测器60的另一个输入端。一个用来表示在两个输入端上的信号之间由相位检测器60确定的相位差的信号加到激励电路61产生一个激励信号，用来驱动电机51。这样形成的反馈控制电路构成一个相位锁定环速度控制系统，它能使被检测的度量速度偏差的相位差减至最小。
相位锁定环速度控制系统的带宽与位置信息信号的位速率（6300Hz）相比要小得多（一般为100Hz数量级），而且，位置信息信号与已被调制的跟踪调制频率不含任何低频成分，因此，FM调制不影响速度控制，扫描速度被保持恒定在某一个值上，对于该值来说，由跟踪调制在检测信号Vd中产生的频率成分的平均频率保持在22.05KHz，这意味着扫描速度保持在1.2m/s～1.4m/s之间的一个恒值上。
为了记录的目的，装置50含有一个一般的EFM调制电路64，该电路将所得到的信息转换成符合CD-ROM或CD-Audio标准的信号Vi。EFM信号Vi通过一个适当的调制电路71b加在写/读光头上，它将EFM信号转换成一系列脉冲，按照这样的方式，与EFM信号Vi对应的记录符号的模式被记录在伺服轨道4上。一个适当的调制电路71b是已知的，尤其从US4，473，829的专利说明书中可以获知。EFM调制器被一个频率等于4，3218MHz EFM位速率的控制信号控制。控制信号由时钟发生电路63产生。由时钟发生电路63产生的22.05KHz参考信号可利用分频器从4.3218MHz中分离出。
因此在EFM调制器64的控制信号与22.05KHz参考信号之间固定相位关系是确定的。因为用于EFM调制器锁相到22.05KHz参考信号，则检测信号Vd也锁相到所说的22.05KHz参考信号，因此，由EFM调制器产生的绝对时间码与被扫描的伺服轨道4的跟踪调制表示的位置信息码保持同步。然而，若记录载体1有缺陷，如刻痕、脱落等，可以发现这些缺陷可以引起在位置代码信号与绝对时间码信号之间相位差的增加。
为了消除这个相位差的增加，EFM调制器64产生的子码同步信号与被读取的位置同步信号之间的相位差要确定，并根据这样确定的相位差校正扫描速度。为此，要利用一个解调电路65，它从滤波器56的输出信号中提取位置同步信号和位置代码信号，而且，从位置代码信号中恢复位置信息码。
下面详细叙述解调电路65，通过总线66，将位置信息码加在一个一般的微计算机67上。而且，通过一个信号线68，解调电路65提供一个检测脉冲Vsync，该脉冲用来指示位置同步信号被检测的时刻。EFM调制器64包括一个用来产生子码信号及将该子码信号与其它EFM信息合并的装置，利用计数器69可产生绝对时间码并通过总线69a加在EFM调制器64上。计数器69的计数随着具有75Hz频率的控制脉冲而增加。用于计数器69的控制脉冲可利用EFM调制器，通过分频器从4.3218MHz控制信号中导出，并通过线72a加到计数器69的计数输入端。
EFM调制器64还产生一个信号Vsub，该信号指示子码同步信号产生的时刻。信号Vsub通过线70加在微计算机67。计数器69包含有通过这些输入端提供的用于调定计数到一个值的输入端。通过总线71，用于调定计数的输入端连接到微计算机67。注意，在微机67中也可能有一个计数器69。
微计算机67被输入一个程序以使读/写头53在记录前处于正对着所要求的轨道。读/写光头53相对于所希望轨道的位置，可利用解调电路65产生的位置信息码确定，根据这样确定的位置，读/写光头53沿径向移动，直到读/写头到达所希望的位置为止。为了移动读/写光头53，该装置含有一个用来沿径向移动读/写光头的装置，例如，由微计算机67和主轴77控制的电机76。一旦到达所希望的轨道部分，计数器69的最初计数被调整以调定在一个用于绝对时间码的初始值到与被扫描的轨道部分的位置信息码对应的值。其次，通过信号线71a，利用微机67可使读/写光头置于写入方式，通过信号线72，EFM调制器64被启动，开始记录，如前面所述的同样方式，在EFM信号中，绝对时间码的记录与在记录位置，由跟踪调制表示的位置代码信号保持同步。这有一个好处，即被记录的绝对时间码总是与记录有绝对时间码的轨道部分的跟踪调制表示的位置代码信号对应。若不同的信息信号一个接一个地被记录，这个好处就尤其明显，因为，在两个连续被记录的EFM信号之间过渡时，绝对时间码信号不呈现任何突变。这样，为了确定被记录信息信号的特定位置，可以使用与信息信号记录在一起的绝对时间码的由跟踪调制表示的位置代码信号，产生一个高度灵活的恢复系统。
由图7说明表示当EFM信号Vi记录在伺服轨道4上时，形成的记录符号100的图形。要再次提请注意的是跟踪控制的带宽实际上小于由跟踪调制（在现在的情况中是以轨道颤动的形式）引起的扫描光束调制的频率，因此，跟踪控制就不响应于由轨道颤动引起的跟踪误差。因此，扫描光束将不精确地跟踪轨道，但是，将跟踪伺服轨道4的中心的平均位置表示的直线路径。然而，轨道颤动的幅度与轨道宽度（一般为10-6m数量级）相比是小的。一般为30×10-9m数量级（峰峰之间相距60×10-9m），因此，记录符号100的图形相对于伺服轨道4，实际上总处在中心处。注意，为了清楚起见，用矩形表示轨道颤动。然而，实际上最好采用正弦轨道波动，因为这可以使得在由跟踪调制产生的扫描光束55的调制中，高频成分数量减至最小，所以被读取的EFM信号受到的影响程度也最小。
在记录时，微机67执行一个通过信号线68和70送到微机67中的信号Vsync和Vsub中导出的程序，又在被扫描的轨道部分中被检测的同步信号的时刻和子码同步信号被产生的时刻之间导出两个时间间隙。只要注意同步信号超前由多于1个的预定门限值产生子码同步信号，则在每一个同步信号检测之后，微机67通过线73和异或门58提供一个或多个附加脉冲给除法器59，这可引起由相位检测器60检测的相位差的增加，同时引起激励电路61去降低驱动电机53的速度，因此，在被检测的位置同步信号与被产生的子码同步信号之间的相位差减小。
只要被检测的同步信号滞后于被由多于一个的预定门限值产生的子码同步信号，微机67则通过信号线74和异或门61将附加脉冲加在除法器62上。这引起由相位检测器检测到的相位差的减少，其结果是驱动电机53的速度增加，被检测的位置同步信号与被产生的子码同步信号之间的相位差减小。按照这样的方式，在两个同步信号之间可保持永久不变的同步。值得注意，从原理上讲，为了保持所希望的相位关系，也可以去适配写入速度而不是扫描速度，这是可能的，例如，适配依赖于被检测的相位差的EFM调制器64控制信号的频率。
图5是用于保持同步的一个适当程序流程图。该程序包括步骤S1，其中时间间隔T是由在被读同步信号的检测时刻Td与子码同步信号的产生时刻T之间的对应于在信号线68和70上的信号Vsub和Vsync确定的。步骤S2用于确定时间间隔T是否大于预定门限值Tmax，如果T＞Tmax，则步骤S3启动，其中附加脉冲被加在计数器62上。在步骤S3之后，步骤S1又重复进行。
然而，如果所确定的时间间隔T小于Tmax，步骤S4就紧跟随步骤S2，其中，确定时间间隔T是否小于最小门限值Tmin，如果T＜Tmin，步骤S5启动，这时附加的脉冲被加在计数器59上。在步骤S5之后，步骤S1重复进行。在步骤S4期间，可以发现时间间隔T不小于门限值，则没有附加脉冲产生，但程序继续步骤S1。
图12表示的是用于记录一个与预先记录的EFM信号相邻的EFM信号时，微机67的适当的程序流程图。在该程序中，有步骤S10，用来确定位置信息码AB，该码指示预先被记录信息的终点。位置信息码可以存储在微机67的存储器中，例如，在以前信号的记录完成之后。而且在步骤S10中，位置信息码AE可以从将被记录的子码帧中导出，该码指示记录过程终点。例如这个信息可以通过被存储在存储介质中的信息产生，并送到微机67中。这种存储介质及检测待记录信号长度的方法超出了本发明的范围，这里不作进一步的描述。步骤S10之后，步骤S11启动，在该步骤中，按照一般的方式，使读/写光头53正对安置在先于EFM信号记录的起点所在的轨道部分。适用于这个目的的控制装置特别在US4，106，058专利说明书中作了易于理解的描述。
其次，在步骤11a中，检测信号Vsync被等待，通过信号线68利用解调电路65供给检测信号到步骤11a中，该检测信号可指示一个新读取的位置信息码被送至总线66。在步骤S12中，位置信息码被读进，在步骤S13中，确定这个被读进的与位置信息码AB对应的位置信息码是否表示记录的起点。若不对应，步骤S13之后又跟随S11a。含有步骤S11a、S12、S13的程序环重复进行，直到被读进的位置信息码AB一致。此后，在步骤S14中，在计数器69中的绝对时间码的初始值可按照位置信息码AB来设定。其次，在步骤S15中，通过信号线72启动EFM调制器64。
在步骤S16中，可观察一个等待时间Td，该时间对应于在边界144和以前轨道部分140之间距离上相对应的扫描光点的位移（参见图11c）。在等待时间终点，扫描点在伺服轨道4中的位置与所希望的记录起点位置一致。在步骤S17时，读/写光头53置于写入工作方式并开始记录。其次，在步骤S18中，每一个跟随的检测脉冲Vsync被等待，此后在步骤S19中，被检测的位置信息码被写入，在此基础上，在步骤S20中，可确定写入的位置信息码是否与指示记录终点的位置信息码AE一致。若不一致，程序再进行步骤S18;若一致，在继续进行步骤S22之前，在步骤S21中可观察到一个等待时间Td。在步骤S22中，读/写光头53再一次置于读取工作方式，其次，在步骤S23中，EFM调制器被停止。
上述确定表示记录起点和终点的轨道位置的方法使用了预先记录的位置信息码。然而，值得注意的是，为检测起点和终点位置，确定位置信息码不是严格必需的。例如，通过从伺服轨道4的起点开始计算预先记录的位置同步信号的数目，也可以检测被扫描的轨道部分的位置。
图6详细地表示出解调电路65的一个实施例。解调电路65含有一个FM解调器80，它用于从滤波器56的输出信号中恢复位置信息信号，通道时钟再生电路81从被恢复的位置信息信号中再生通道时钟。
位置信息信号还加在比较电路82上，该电路将所说的信号转换成二进制信号，并送到8位移位寄存器83，该过程由通道时钟控制。移位寄存器83的并联输出端送到同步信号检测器84，该检测器检测存储在移位寄存器中的位模式是否与位置同步信号一致。移位寄存器83的串联输出接到双相符号解调器85，用来恢复由双相符号调制的位置代码信号表示的位置信息码的码位。恢复的码位送到移位寄存器86，该移位寄存器由等于通道时钟频率的一半的时钟频率控制，移位寄存器具有一个长度等于位置代码信号的位数（38）。
移位寄存器86包括一个具有14位长的第一部分86a和具有一个24位长的第二部分86b，并跟随第一部分86a。
第一部分86a和第二部分86b的并联输出送到误差检测电路67。第二部分86b的并联输出送到并联输入并联输出寄存器88。
位置信息码按以下方式恢复。即一旦同步信号检测器84检测到与在移位寄存器84中的位置同步信号一致的位模式存在时，就产生一个检测脉冲，并通过信号线89送到脉冲延迟电路90。电路90使检测脉冲延迟一个特定的时间，该时间与双相符号调制器的处理时间一致，因此，在来自信号线68的检测脉冲出现在延迟电路90的输出端的那一时刻起，一个完整的位置信息码就出现在移位寄存器86中。电路90的输出端的被延迟检测脉冲也送到寄存器88的寄存输入端，因此，表示位置信息码的24位就随延迟检测脉冲被加到寄存器88上。加到寄存器88上的位置信息码可在寄存器88的输出端上得到，该输出通过总线66接到微机67，误差检测电路87也可由    路90的输出端上的延迟检测脉冲启动，检测电路87启动之后，可用来检测所接收的位置信息码是否可靠的符合一般的检测标准。一个输出信号用以指示位置信息码是否可靠的通过信号线91送到微机67。
图8表示出按照本发明制作记录载体1的装置181的实施例。装置181包括一个由驱动装置183转动的可转动机构182。可转动机构182适配于支撑盘状载体184，如一个有幅射敏感层185的平玻璃园盘，例如，感光性树脂。
激光器186产生一个光束187照在光敏层185上。光束187首先经过一个偏转装置，该偏转装置能够使光束在一个窄范围内非常精确地偏转。在现在的例子中，该装置是一个声光调制器190，偏转装置还可由其它装置形成，如一个可绕中轴转动一个很小角度的平面镜，或者一个电光偏转装置。偏转范围由图8中虚线限定。光束187被声-光调制器190偏转，到达光头196。光头196含有一个平面镜197和一个凸透镜198，用来将光束聚焦在光敏层185上，利用一个驱动装置199，光头196可相对转动载体184作径向移动。
利用上述的光学系统，光束187被聚焦在幅射敏感层185上，形成一个扫描光点102，所说的扫描光点102的位置取次于通过声-光调制器190偏转的光线187并在径向位置写入头196相对于载体184。在光头196表示的位置处，扫描光点能利用偏转装置190在B1的范围内移动。利用光头196，扫描光点102可经过用于表明偏转范围的B2内移动。
装置181含有一个控制装置101，它可能包括一个系统，该系统在荷兰专利申请8701448（PHN12，163）中已详细描述，这里可作参考。利用这个控制装置101，驱动装置183的速度和驱动装置199的径向速度可按下面的方式加以控制，即用幅射光束187，以恒定扫描速度，沿螺旋状轨道对光敏层185扫描。装置181还包括一个调制电路103用来产生周期性驱动信号，该信号的频率是根据位置信息信号来调制的。下面将详细描述调制电路103。由调制电路103产生的驱动信号送到产生用于声-光调制器104（190）的周期性驱动信号的压控振荡器104，周期驱动信号的频率实际上与驱动信号（由103产生）的信号电平成正比。由声-光调制器190产生的偏转与驱动信号频率成正比，于是扫描点102的位移与驱动信号的信号电平成正比。调制电路103、压控振荡器104及声-光调制器190相互适配，于是扫描光点102的周期径向偏移的幅度大概为30×10-9m。而且，调制电路103和控制电路101相互适配，于是在驱动信号的平均频率和幅射敏感层108的扫描速度之间的比率在22050/1.2m-1和22050/1.4m-1之间，这意味着在驱动信号的每一周期内，幅射敏感层185相对于扫描光点的位移在54×10-6m和64×10-6m之间。
层185按上面的描述被扫描之后，层185还要经过一次浸蚀处理，去掉暴露在幅射光束187下的层185的那些部分的光敏感层，于是提供了一个主盘，在主盘上形成的沟槽呈现周期性径向颤动，其颤动频率根据位置信息信号来调制。从这个主盘可得到复制盘，记录层6沉积在复制盘上。在可刻类型的记录载体中，于是，得到了从主盘上幅射灵敏层185被移去的部分相对应的部分被用作为伺服轨道4。（可能是沟槽形或凸脊形）一个制造记录载体的方法伺服轨道4对应于主盘从幅射灵敏层已被移去的部分，伺服轨道4有很好的偏转性能，因此，在记录载体读出时，有满意的信噪比。确实，伺服轨道4要与高度光滑的一般是由玻璃制成的载体184表面相对应。
图9表示调制电路103的一个实施例子。调制电路103含有三个8位串接循环BCD计数器110、111、112。计数器110是一个8位计数器，具有75的计数范围。当它的最大计数达到时，计数器110提供一个时钟脉冲送到计数器111的计数输入端;计数器111用作第二计数器。当它的最大计数59达到时，计数器111提供一个时钟脉冲给计数器112的计数输入端，计数器112用作分计数器。计数器110、111、112的数通过计数器的并联输出端送到电路116，并通过总线113、114、115分别导出14个用于以一般方式误差检测目的的奇偶位。
调制电路103还含有一个42位的移位寄存器117，它分为5个连续部分117a，……，117e。一个组合位“1001”送到4位部分117a的4个并联输入端，在双相符号调制期间，组合位将按下面描述的方式转换为位置同步信号11。每个117b、117c、117d部分具有8位长度，117e部分具有14位长。通过总线115，计数器112的数送到117b部分的并联输入端。通过总线114，计数器115的数送到117c部分的并联输入端。通过总线113，计数器110的数送到117d部分的并联输入端。通过总线116a，将电路116产生的十四个奇偶位送到117b部分的并联输入端。
移位寄存器的串联输出信号送到双相符号调制器118。调制器118的输出送到FM调制器119。电路103还含有一个时钟发生电路120，它用来产生控制信号给计数器118，移位寄存器117、双相符号调制118和FM调制器119。
在本例的主盘制造时，幅射敏感层185被一个与EFM调制信号的额定扫描速度（1.2～1.4m/s）相对应的速度扫描。时钟发生电路120然后再产生一个用于计数器110的75Hz时钟信号139，因此在层185的扫描期间，计数器110、111和112的数就经常地表示时间经过。
紧随计数器110、111和112的数之后，时钟发生电路提供给移位寄存器117的并联寄存输入端一个控制信号128，使寄存器加上与提供到并联输入端相一致的信号，即：组合位“1001”、计数器110、111和112的数和奇偶位。
加到寄存器117中的位模式，通过由时钟发生电路120产生的时钟信号138同步串联输出送到双相符号调制器118。这个时钟信号138的频率是3150Hz，因此，在经过并联输入重新加上的那个时刻，整个移位寄存器是空的。
双相符号调制器118将移位寄存器的42位转换成位置代码信号的84通道位，为此，调制器118含有一个时钟触发器121，它的输出逻辑值随在时钟输入上的时钟脉冲变化。通过一个门电路，时钟信号122可从时钟发生电路120产生的信号123、124、125和126中导出，并且可从移位寄存器170的串联输出信号127导出。输出信号127送到与门129的双输入端中的一个输入端上。信号123被送到与门129的另一个输入端。与门129的输出信号通过或门130送到触发器121的时钟输入端。信号125和126送到或门131的输入端。或门131的输出连接到双输入与门132的输入端中的一端，与门132的输出信号通过或门130也送到触发器121的时钟输入端。
信号123和124含有两个180°移相脉冲状信号（见图10），其频率等于来自移位寄存器117的信号127（＝3150Hz）的位速率。信号125和126含有重复率为75Hz的负脉冲。
信号125的相位是这样的，即移位寄存器117再寄存之后，信号125的负脉冲与信号124的第二脉冲一致。在移位寄存器117再寄存之后，信号126的负脉冲与信号124的第四个脉冲一致。
在触发器121的输出端上，双相符号调制的位置代码信号12的产生如下。通过与门132和或门130，信号124的脉冲传送到触发器121的时钟输入端，因此，位置代码信号12的逻辑值就随信号124的每一个脉冲而变化。而且，如果信号127的逻辑值是“1”，则通过与门129和130，信号123的脉冲传送到触发器121的时钟输入端，因此，对每一个“1”位，逻辑信号值的附加变化即可获得。在原理上，同步信号是以类似的方式产生的。然而，在移位寄存器再寄存之后，信号125和126的负脉冲的施加阻止了信号124的第二和第四脉冲传送到触发器121，产生一个与双相符号调制信号相区别的位置同步信号。值得注意的是这种调制方法，可能导致它们可转化成相对的另外一个的两个不同的同步信号。
在触发器121的输出端上这样获得的位置信息信号送到FM调制器119，这适用于在FM调制器输出端上产生的频率与位置信息信号的位速率之间有固定关系的类型。当扫描速度控制不被干扰时，在EFM信号中的子码同步信号与轨道4中的位置同步信号11，在用所说的装置50记录EFM信号期间保持同步。由记录载体的不完整所引起的速度控制干扰可以由一个非常小的校正来补偿，如图4中描述的。
在图9所示的FM调制器119中，所说的输出频率和位置信息码的位速率之间的优化关系可获得。调制器119含有一个“8”分频的分频器137。根据位置信息信号的逻辑值，具有频率为（27）、（6300）Hz的时钟信号134或具有频率为（29）、（6300）Hz的时钟信号，135被送到分频器137，为此，FM调制器119包括一个一般的放大电路136，根据位置信息信号的逻辑值，FM调制器输出端133上的频率为
29/8 ·6300＝22.8375Hz或
27/8 ·6300＝21.2625Hz。
由于信号134和135的频率是位置信息信号的通道位速率的整数倍，则一个通道位的长度与时钟信号134和135的周期的整数一致，这意味着进入FM调制的相位跃变是最小的。
而且，值得注意的是由于位置信息信号中的d、c、成分，FM调制信号的平均频率精确地等于22.05KHz，这意味着由FM调制对速度控制的影响，可以到忽略的程度。
还值得注意的是对于FM调制器来说，除了图9所示的调制器119之外，还可使用其它的FM调制器，例如，一个一般的CPFSK调制器（CPFSK＝连续相位频率移动开关）。这样的一个CPFSK调制器可从A.Bruce    Carlson“通讯系统”，MacGraw    Hill，第519页得知。
此外，最好使用有正弦输出信号的FM调制器。使用图9所示的FM调制器119，例如，可以通过在除法器117的输出端和调制器119的输出端之间安排一个带通滤波器来获得。值得注意的是频率摆动值在1KHz数量级。
最后，请注意本发明的范围并不仅限于上述的实施例。例如，在已描述的实施例中，位置信息信号的频谱实际上与要被记录的信号的频谱不重迭。然而，在这种情况下通过预先形成的跟踪调制记录的位置信息信号总能够从随后被记录的信息信号中区别出来。在磁光记录的情况下，预先记录的位置信息信号的频谱与随后被记录的信息信号的频谱相互重迭。的确，在用幅射光束扫描时，跟踪调制导致幅射光束的强度调制，而由磁畴形成的信息模式调制反射的幅射光束的极化方向（Kerr效应），这与强度调制无关。在前面描述的实施例中，扫描光束根据被记录信息调制。就记录而论，在磁光记录载体上，也可能调制的是磁场强度而不是扫描光束。

Claims (9)

1、一种在记录载体上记录信息信号，特别是EFM调制信号的方法，该信息信号包括用来指示在信息信号中有关信号部分时间状态的时间代码信号，信息信号与时间同步信号交替，在上述方法中，记录载体上预先形成的伺服轨道被扫描，与信息信号对应的记录符号的信息模式记录在伺服轨道上，要用来记录的伺服轨道部分被提供一个周期跟踪调制，该跟踪调制能够从信息模式中辨别出来，其特征在于：所说的记录载体是这样一种类型，其中跟踪调制的频率根据位置信息信号来调制，位置信息信号包括用来指示有关轨道部分相对于伺服轨道起点的位置的位置代码信号。位置代码信号与位置同步信号交替，在信息信号的记录时，在时间同步信号和由被扫描轨道部分的跟踪调制表示的位置同步信号之间保持一个固定的相位关系。
2、按照权利要求1的方法，其特征在于：所说的记录载体是这样一种类型，其中跟踪调制的平均频率是位置同步信号的重复率的预定整数倍，扫描速度利用一个闭环控制系统控制，一个用扫描速度控制频率的周期测量信号可从用于控制目的的跟踪调制的检测中得出，测量信号的相位与周期参考信号的相位相比较，参考信号的频率和时间同步信号之间的比率等于所说的预定的倍数，取决于测量信号和参考信号之间的相位差，对于平均相位差来说，可将扫描速度调整为实际上等于恒定值。
3、按照权利要求1或2的方法，其特征在于记录期间，检测预先形成的跟踪调制，从被检测的跟踪调制中恢复位置同步信号，确定在时间同步信号和位置同步信号之间相位差，由记录速度和/或扫描速度的适配被检测的相位差实际上保持恒定。
4、按照前面的权利要求中的任一个权利要求的方法，其特征在于由信息信号记录中开始的轨道部分表示的位置代码信号，可通过跟踪调制的检测来确定，时间代码信号适应于这样确定的位置代码信号。
5、按照前面的权利要求中的任一个权利要求的方法，其特征在于位置代码信号与被调制符合于CD标准的EFM信号中的绝对时间代码信号同属一种类型。
6、用于实施前面的权利要求中任何一个权利要求的方法的装置，该装置包括以特定扫描速度扫描伺服轨道的扫描装置;该扫描装置包括用于形成与以特定记录速度的信息信号相对应的记录符号的信息模式的写入装置;其特征在于;上述装置包括一个通过扫描和/或记录速度的适配，在信息信号的时间同步信号和由被扫描的轨道部分表示的位置同步信号之间保持固定相位关系的装置。
7、按照权利要求6的装置，其特征在于;该装置包括一个用于检测跟踪调制的装置和一个用于取决于被检测的跟踪调制控制扫描速度的闭环控制系统，为此，控制系统包括用于从被检测的跟踪调制中导出频率用扫描速度表示的周期测量信号的装置;用于产生周期参考信号的装置，在周期测量信号的频率和时间同步信号的频率之间，比率等于跟踪调制的平均频率和位置同步信号的频率之间比率;用于检测在测量信号和参考信号之间相位差的相位比较装置;用于调节扫描速度的装置;取决于被检测的相位差将扫描速度调节到这样一个值，对于该值来说，所说相位差的平均值实际上保持恒定。
8、按照权利要求6或7的装置，其特征在于;该装置包括一个用于检测被扫描轨道部分的跟踪调制的检测装置;用于从被检测的跟踪调制中恢复位置同步信号的装置;用于检测在时间同步信号和恢复的位置同步信号之间相位差的第二相位比较装置;用于取决于被检测的相位差去适配记录速度和/或扫描速度的装置。
9、按照权利要求6、7或8的装置，其特征在于;所说的装置包括用于产生信息信号的装置，这个装置中又包括产生时间代码信号的装置;所说的装置还包含用于从被检测的跟踪调制中恢复位置代码信号的装置，和用于调节符合于被恢复的位置代码信号的记录开始时发生装置的时间代码信号的调节装置。
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