光学数据存储介质及用于读和写这种介质的方法.pdf

描述了一种光学数据存储介质(1)。该介质(1)包含具有第一光学反射率的光学可读取信息层。位于用户数据记录区域(2)之外的环形带(12)具有至少一个配有永久信息标记(7)的第一类型扇区(5)，并且该第一类型扇区具有第二光学反射率。该环形带具有至少一个配有可记录识别标记(8)的第二类型扇区(6)，并且该第二类型扇区具有不同于第一光学反射率的第三光学反射率。从而，提供了一种永久信息和可记录信息要求很小径向空间的类似于混合条形码的结构。此外，公开了读这样的永久信息标记(7)/可记录识别标记(8)和写这样的可记录识别标记(8)的方法。

1.  一种光学数据存储介质(1)，它具有一个光学可读取信息层，该层具有第一光学反射率，所述层具有一个环形带(12)，该环形带位于用户数据记录区域(2)之外，并且具有内侧周界(3)和外侧周界(4)，所述环形带(12)具有至少一个配有永久信息标记(7)的第一类型扇区(5)，该第一类型扇区具有不同于该第一光学反射率的第二光学反射率，其特征在于，该环形带(12)具有至少一个配有可记录识别标记(8)的第二类型扇区(6)，该第二类型扇区具有不同于第一光学反射率的第三光学反射率。

2.  根据权利要求1的光学数据存储介质(1)，其中第一类型扇区(5)和第二类型扇区(6)在切向方向上形成一个交替的序列。

3.  根据权利要求1或2的光学数据存储介质(1)，其中可记录识别标记(8)具有一种物理格式和空间比特单元(31)密度，它们基本上与永久信息标记(7)的物理格式和空间比特单元(31)密度等同。

4.  根据权利要求2和3的光学数据存储介质(1)，其中存在4个第一类型扇区(5)和4个第二类型扇区(6)。

5.  根据权利要求1-4中的任意一个权利要求的光学数据存储介质(1)，其中永久信息标记(7)和可记录识别标记(8)包含条形码类型的标记。

6.  根据权利要求1-5中的任意一个权利要求的光学数据存储介质(1)，其中永久信息标记(7)包含位于反射层中的、基本上形成一个光学相位结构的多个凹坑(9)，具有所述第二光学反射率。

7.  根据权利要求6的光学数据存储介质(1)，其中信息层包含能够在晶体和非晶状态之间切换的金属的合金，一种状态具有所述的第三光学反射率而另一种状态具有所述的第一光学反射率，以及可记录识别标记(8)包含具有所述第三光学反射率的区域。

8.  根据权利要求1-7中的任意一个权利要求的光学数据存储介质(1)，其中可记录识别标记(7)表示被链接到所述光学数据存储介质(1)的用户数据内容的信息。

9.  一种光学数据存储介质(1)，具有一个光学可读取信息层，该信息层具有第一光学反射率，所述信息层具有一个环形带(12)，该环形带位于用户数据记录区域(2)之外，并且具有内侧周界(3)和外侧周界(4)，所述环形带(12)具有至少一个配有永久信息标记(7)的第一类型扇区(5)，该第一类型扇区具有不同于该第一光学反射率的第二光学反射率，其特征在于该环形带(12)具有被保留和准备用于放置至少一个第二类型扇区(6)的空间，其中第二类型扇区(6)适用于对识别标记(8)进行记录，具有不同于该第一光学反射率的第三光学反射率。

10.  一种读取根据权利要求7的光学数据存储介质(1)的永久信息标记(7)和可记录识别标记(8)的方法，包含
-使用聚焦辐射光束以一定的扫描速度扫描环形带(12)，
-使用光检测器截取来自聚焦辐射光束的反射光，
-检测第一光学反射率和永久信息标记(7)的第二光学反射率之间的反射差别，并且将这些反射率差别转换为第一交变电信号(32)，
-检测第一光学反射率和可记录识别标记的第三光学反射率之间的反射差别，并且将这些反射率差别转换为第二交变电信号(33)。
其特征在于，该第一和第二交变电信号(31、32)被具有截止频率单位为s-1的低通带滤波器(F)滤波，该截止频率低于永久信息标记(7)的凹坑(9)的空间频率与聚焦辐射光束的扫描速度的算术乘积，其中永久信息标记的凹坑的空间频率的单位为m-1，聚焦辐射光束的扫描速度的单位为ms-1。

11.  一种读取根据权利要求10的光学数据存储介质(1)的永久信息标记(7)和可记录识别标记(8)的方法，其中由发光二极管产生聚焦辐射光束，所述聚焦辐射光束具有一个读出点(10’)，其直径基本上大于永久信息标记(7)的凹坑(9)的凹坑尺寸，并且其中省略了电低通带滤波器(F)。

12.  一种写根据权利要求7的光学数据存储介质(1)的可记录识别标记(8)的方法，包含
-使用聚焦辐射光束来扫描环形带(12)，
-使用光检测器截取来自聚焦辐射光束的反射光，
-检测第一光学反射率和永久信息标记(7)的第二光学反射率之间的反射差别，并且将这些反射率差别转换为第一交变电信号(32)，
-根据该第一交变电信号(32)确定永久信息标记(7)的切向位置。
其特征在于，至少一个可记录识别标记(8)被写入，该可记录识别标记在切向方向上不与任何永久信息标记(7)重叠，这是通过将永久信息标记(7)的切向位置用作参考、在可记录识别标记(8)的开始和永久信息标记(7)的结尾之间留下第一间隙(11)并且在可记录识别标记(8)的结尾和随后的永久信息标记(7)的开始之间留下第二间隙而进行的，其中这些间隙(11)足够大，以便适应可由可记录识别标记(8)的写系统所得到的切向对准公差。

光学数据存储介质及用于读和写这种介质的方法
本发明涉及一种光学数据存储介质，其具有光学可读取信息层，该信息层具有第一光学反射率，所述信息层具有一个环形带，该环形带位于用户数据记录区域之外，并且具有内侧周界和外侧周界，所述环形带具有至少一个配有永久信息标记的第一类型扇区，该第一类型扇区具有不同于第一光学反射率的第二光学反射率。
本发明进一步涉及一种从这样的光学数据存储介质读取永久信息标记和可记录识别标记的方法，以及将可记录识别标记写到这样一种光学数据存储介质上的方法。
在第一段中所提到的那种类型的光学数据存储介质的实施方案可以从美国专利US 5671202得知。在这一专利申请中所描述的实施方案是一种在用户数据区域之外的反射层中具有光学可读取图案的光盘。该图案可用肉眼或机器读取，并且可以用作永久信息标记。
光学数据存储，以及特别是可重写光学记录盘和一次写入记录的光学记录盘，目前正在大量数据的高密度存储中得到越来越多的应用。在这一上下文中，数据存储包含数字视频存储、数字音频存储和软件数据存储。在光学记录介质中，信息是通过辐射光束，例如聚焦激光束与光学记录介质的相互作用而获取的。最近出现的一种类型的光学存储介质具有在其制造后可以使信息被记录在该介质上的能力。另外还有一种类型则具有可以使信息被擦除或修改的能力。这些类型通常被称作一次写入/可记录、可擦除或者可重写光学存储盘。例子有紧致盘(CD)-可记录(R)、CD-可重写(RW)、数字通用盘(DVD)-R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-随机存取存储器(RAM)，以及数字视频记录(DVR)-红和蓝盘，其中红和蓝指辐射光束的波长，例如记录和读取的激光束的波长。
可重写或可记录光学记录盘具有记录多个层的堆叠，其包含一个响应于具有相对较高功率电平的辐射的记录/信息层。冲击辐射改变该记录堆叠的记录层的属性。整个记录堆叠具有一种光学反射率并且可以被视作一个反射层。记录层的属性变化导致该记录堆叠的反射率变化，而通过与具有相对较低功率电平的冲击辐射光束的相互作用可以在光学上检测到这一变化。从而，可以恢复借助于属性变化来进行编码的数据。例如，被反射的辐射的强度、相位或者偏振的变化可以通过光电二极管被检测并转换为电信号。该电信号随后被转换为一种可由信号处理系统容易地对其进行操作的格式。
为了提供基本的盘信息，诸如，举例来说，盘类型、制造商、盘的轨道斜度以及读或写所需的波长的说明，在光学数据存储介质上可以存在一个永久信息标记。该永久信息标记位于由内侧周界和外侧周界所规定的环形带内。这样一个永久信息标记可以是，举例来说，所谓的相位编码部分(PEP)，其由在制造光学数据存储介质的母盘时写入的条形码组成。这样一种母盘被用于制造所谓的压模，该压模被用来压制包含凹坑或者引导轨道形式的永久信息的光盘基底。该条形码包含以压制凹坑的图案，该图案被格式化使得不需要径向跟踪就可以读信息，并且可以使用降低的密度，从而可以使用光盘驱动器中附加的简单的条形码读取器来读取该条形码，例如使用简单的配有检测器的LED来读取，而不是使用光盘驱动器的光学拾取单元(OPU)中的物镜来读取。在DVR格式中，两种类型的读取都是可能的。PEP包含一圈类似于条形码的结构，它被重复几个轨道，例如0.7mm的径向带。该PEP方法也被用于符合国际标准ISO/IEC 10089(1991)和10090(1992)的ISO-磁光(ISO-MO)盘。
为了给存储于存储介质上的数据提供复制保护的安全性，已经感到需要一种提供具有唯一可记录识别标记的光学存储介质的技术。该可记录识别标记被应用于每个存储介质个体，如光盘，并且这些标记是互不相同的。因此，这种类型的可记录识别标记不可以在制造用于光盘的母盘时被应用，因为这意味着每个光盘将会具有相同的识别标记。
可记录识别标记可以是，举例来说，表示一个序列号的条形码，它被写入到光盘的一次写入或者可擦除记录层。在对受复制保护的内容进行记录的时候，使用基于该可记录识别标记的密钥对用户数据进行加密，即对音频/视频/文件进行加密。例子是用于DVD-RAM和其它的、例如新一代可重写格式地可记录介质的复制保护(CPRM)。在复制位于用户数据记录区域的加密用户数据的时候，原始的可记录识别标记不能被复制到目标介质，这是因为该目标介质的驱动器的硬件并未被设计来擦除目标介质的识别标记以及复制/写入源介质的识别标记。如前面所说的，空的目标介质有另一个可记录标记，该可记录标记已经在制造该目标介质的时候就被应用在该目标介质上了。读取克隆介质的播放器无法构建正确的原始解密密钥，因为构建是必须基于该克隆的可记录识别标记的，该克隆的可记录识别标记并不是属于被复制内容的那个正确的可记录识别标记。这就防止了对盘的所谓的比特复制或克隆。为了放置原始盘的正确的可记录识别标记，电脑黑客首先不得不擦除空盘的可记录识别标记，并且随后写入对应于该被加密数据的可记录识别标记。
这种类型的可记录识别标记被称作窄突发切断区域(Narrow BurstCutting Area，NBCA)，它适用于CD-RW、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM以及红或蓝DVR。该NBCA覆盖预定的环形带，例如，半径22.7-23.5mm，并且它是一种较早类型的被称作突发切断区域(BurstCutting Area，BCA)的可记录识别标记的一种改进，BCA需要更大的径向带。
记录层可以是非晶/晶体类型记录层，它具有可擦除的类型。可以通过汽相淀积或者溅射来施加该所谓的相位变化记录层。如此淀积的记录层是非晶的并且展现低的反射率。为了获得具有高反射率的合适的记录层，该层的数据记录区域必须首先被完全结晶，这通常被称作初始化，并且这发生在每个介质制造的最后阶段。这在被称作初始化器的生产装置中被执行，在该初始化器中激光束扫描并将该移动的记录层加热到一定的温度，该温度低于该记录层的熔化温度但是高于它的重结晶温度，这会导致该非晶记录层结晶。该生产装置使轨道结构中径向宽度为多个轨道的一条路径结晶。整个数据记录区域必须结晶，这是通过在旋转介质的同时使初始化器光束沿径向方向移动来实现的。但是，在盘的内侧和外侧区域，例如，对于DVD+RW来说是半径23.5mm之内和半径58.5mm之外的区域，通过使用初始化器中的脉冲激光束可以使盘部分地结晶。所以，可记录识别标记，如条形码图案可被写在数据记录区域之外。通过启动锁定于盘的旋转的脉冲序列并且使盘以恒定角速度(CAV)模式旋转，而使可记录识别标记写到盘上。生产成本小到可以忽略，这是因为可记录识别标记在初始化期间被写入并且仅向这一处理步骤加入了仅仅几个百分点的时间。当使用相位变化记录层的时候，可记录识别标记在理论上是可擦除的，因为它是使用与用于可擦除用户数据记录的相同或相反的记录层属性变化被写入的。
该盘各层在23.5mm之内和58.5mm之外的光学品质和一致性通常劣于数据记录区域。因此，为了得到可靠的检测，优选的是使用与用户数据相比相对较低的比特密度图案。
通常，初始化激光束是矩形的，并且在切向方向大约是1微米，在径向方向是100微米。已经展示了用于DVD-RW和DVD+RW的可记录识别标记的写入。因为写入可记录识别标记是已被要求的初始化步骤的一部分，所以这是一种有吸引力的和经济的方法。
ISO-MO类型PEP条形码和DVD-NBCA类型条形码两者的缺点在于它们都要求较大的盘的径向区域或径向带。这是因为条形码必须在无跟踪的情况下被读出，因此当盘在光盘驱动器中被读取的时候，它的径向宽度应该足够宽以适应例如盘的偏心，而且这还因为在NBCA类型情况下条形码需要具有足够的径向余量，而这种需要是因为在写条形码时初始化器或者其它类型的NBCA型写入器需要余量以适应偏心，偏心率典型地在0.05-0.1mm的量级。第一个条件意味着该带的宽度应该至少为0.3-0.5mm；第二个条件意味着在开始和停止位置处要求具有0.1-0.2mm的余量，并且初始化器所写的条形码被允许具有相对于轨道的相对偏心，其中轨道在制作母盘的时候已经被写入，例如预凹槽和PEP压制的信息。
已知的数据存储介质的一个缺点在于：附加可记录识别标记到永久信息标记需要至少大约0.7mm的最小额外径向空间，这不可避免地使可用的用户数据存储空间降低了相同的量。
因此，本发明的一个目的在于提供一种在第一段中描述的那种类型的光学数据存储介质，其中永久信息标记和可记录识别标记位于相同的介质上，不使用额外的径向空间。
该目标的实现在于，环形带具有至少一个配有可记录识别标记的第二类型扇区，该第二类型扇区具有不同于第一光学反射率的第三光学反射率。写该可记录识别标记不要求有额外的径向空间，这是因为已被用于永久信息标记的该环形带再次被用于写一个可记录识别标记。通过这种方式，创建了一个包含永久信息标记和可记录识别标记的混合体的混合带。
在一种优选的实施方案中，第一类型和第二类型扇区在切向方向上形成了一个交替的序列。每个“偶”扇区为永久类型，例如，压制的，而每个“奇”扇区为可记录类型，即，使用一次写入或者可擦除反射记录层。这使得从这两类扇区读取信息时有最少的旋转等待时间。换句话说，来自两类扇区的信息紧随对方被读取，并且很快就可以被用于处理。
在另一种实施方案中，可记录识别标记具有一种物理格式和空间比特单元密度，它们基本上等同于永久信息标记的物理格式和空间比特单元密度。在永久信息标记的情况下，比特单元被定义为一段反射层和一系列压制凹坑的序列的长度，或者在可记录识别标记的情况下，比特单元被定义为一段反射层和可记录连续标记的序列的最小长度。在聚焦辐射光束的扫描点的方向上测量该长度，其中该聚焦辐射光束被用于读出永久信息标记和可记录识别标记。图3中用参考数字31指示了时域中的比特单元的长度。换句话说，它是条形码的最小的“明亮”和“黑暗”区域的长度。
物理格式是盘上数据的结构，该数据即永久信息标记和可记录识别标记数据，包括信道码和纠错码(ECC)。盘上数据的这种结构的一个例子是：前同步+同步+数据(使用信道码进行编码，ECC的一部分)+后同步，其中前同步＝间隙+VFO；后同步＝用于正确地结束序列的预先确定的比特组，其中VFO＝使得锁相环(PLL)和它的限幅器(它们执行定时恢复，而定时恢复被用于比特检测)稳定下来的有规则的图案。该间隙的功能将在后面根据本发明的另一个方面被公开。这样，对两种类型的数据采用相同的定时恢复(PLL+限幅器+可选的均衡器)、信道解码器和ECC解码器是可能的。
通过这种方式，在例如对来自第一和第二类型扇区的信号进行低通滤波之后，可以使用相同的数据检测电路来检测两种类型扇区内的信息。确定比特单元的各侧面的距离基本上是相等的，并且为可记录识别标记和永久信息标记来识别该距离，而无需不同的逻辑解码电路。因此，确定空间比特密度的比特单元长度基本上是相等的。被检测到的物理格式基本上是相同的。在微刻度上，可记录识别标记的物理性质可能会与永久信息标记的物理性质不同，但是读出系统中的滤波器可以补偿这一差异。
在另一种实施方案中，存在4个第一类型和4个第二类型扇区。这样，在该带中存在八个扇区。这对应于当前DVR盘中用户数据记录区域存在的扇区数量。这就允许在读出该带中的扇区时使用和在DVR数据区域的扇区中使用的相同的定时信号。另外，各标记的四倍冗余允许在其中一个扇区被破坏而数据不能从该特定的扇区中被读出时进行重读。
优选地，永久信息标记和可记录识别标记包含条形码类型的标记。这种调制方案的健壮性已经得到了证实并且相对容易实现。
在一种优选的实施方案中，永久信息标记包含反射层中的多个凹坑，它们基本上形成了一个具有所述第二光学反射率的光学相位结构。在第一类型扇区中的永久信息标记是，举例来说，ISO-MO压制的类型，因此对于来自一个母盘，即来自一批的所有盘来说都是相同的。
信息层包含能够在晶体和非晶状态之间切换的金属的合金，一种状态具有所述的第三光学反射率而另一种状态具有第一光学反射率，而可记录识别标记包含具有所述第三光学反射率的区域。适用的合金包含金属Al、Ge、Sb、Te、Tb、Sb、In、Ag、Au、Cr、Cu等等中的两种或更多种，例如AgInSbTe、GeInSbTe、Ge₂Sb₂Te₅。这些合金允许写入NBCA非晶-晶体(A/C)类型的标记，并且被用于例如保持一个唯一的盘号码，该号码典型地是128、256或者512位的。优选地，可记录识别标记表示与光学数据存储介质中用户数据内容相链接的信息。如在介绍部分所解释的那样，这可以提供一种对存在于介质用户数据区域的数据进行复制保护的安全方式。
根据本发明的第二方面，在开头段落中所描述的光学存储介质的环形带并不包含可记录识别标记，而只有被保留和准备用于放置至少一个适合于对识别标记进行记录的第二类型扇区的空间，该第二类型扇区具有不同于第一光学反射率的第三光学反射率。在这种情况下，光学存储介质被特别地准备以用于接收根据本发明的可记录识别标记。在一些情况下，可能有必要在不同于生产介质时刻的其它时间对识别标记进行记录，例如，在销售出该介质之后进行。这种类型的光学存储介质被明确地包含在本发明的范围内。
本发明进一步涉及一种从根据本发明的光学数据存储介质读取永久信息标记和可记录识别标记的方法，包含：
-使用聚焦辐射光束以一定的扫描速度扫描该环形带，
-使用光检测器来截取来自该聚焦辐射光束的反射光，
-检测第一光学反射率和永久信息标记的第二光学反射率之间的反射差别，并且将这些反射率差别转换为第一交变电信号，
-检测第一光学反射率和可记录识别标记的第三光学反射率之间的反射差别，并且将这些反射率差别转换为第二交变电信号。
本发明的另一个目的是提供这样一种方法，该方法适用于使用对于永久信息标记和可记录识别标记来说基本上是相同的检测系统来读取所述永久信息和可记录识别标记。
该目的的实现在于第一和第二交变电信号被截止频率单位为s^-1的低通带滤波器滤波，该截止频率低于永久信息标记的凹坑的空间频率与聚焦辐射光束的扫描速度的算术乘积，其中永久信息标记的凹坑的空间频率的单位为m^-1，聚焦辐射光束的扫描速度的单位为ms^-1。压制的永久信息标记通常包含不同尺寸长度的凹坑系列。如在前面所讨论的那样，信息的一个比特单元通常是由具有相对高空间频率的最小凹坑系列结合一个与该凹坑系列长度相同的空白区域来表示的。这是所谓的PEP格式。该系列凹坑在径向上是对齐的，这意味着各个系列在径向方向上向外被重复，具有相同的切向位置。这使得从该地带或带恢复信息，而不需要由光驱建立的径向跟踪。在母盘制造过程中，通过在比特单元的第一半部分或第二半部分写凹坑来记录PEP比特单元。例如，逻辑零PEP比特可以被表示为在PEP比特单元的第一半部分记录有凹坑而在该PEP比特单元的第二半部分没有凹坑，以及逻辑1 PEP比特可以被表示为在PEP比特单元的第二部分记录有凹坑而在该PEP比特单元的第一半部分没有凹坑。所以多个凹坑被用来表示一个比特。这样一种永久信息标记的读出信号，即第一交变电信号，具有相对较高的频率，因为读出点扫描该系列凹坑，并且还要考虑到这样一个事实，就是：扫描点还要轻微地在径向方向上扫描轨道，因为光学介质在光驱中旋转的时候通常都会存在偏心，例如50-100μm。
可记录识别标记可以被写在信息层中，该信息层包含能够在晶体和非晶状态之间切换的金属的合金，其中一种状态具有所述的第三光学反射率，而另一种状态具有第一光学反射率。这也被称作相位变化记录层。可记录识别标记包含具有所述第三光学反射率的区域。可记录识别标记的这些区域与在永久信息标记中的系列凹坑相对应，不同之处在于它们是连续的。所以，当使用相同的PEP格式时，一PEP比特单元的半个部分可能会具有第一光学反射，而另外半个部分可能具有第三光学反射。另外，可以在径向方向上连续地写具有所述第三光学反射的区域，即不存在轨道。因此，当使用光驱的OPU读出光学系统来读出这样的可记录识别标记的时候，该读出信号，即第二交变电信号与永久信息标记的读出信号相比具有相对较低的频率。通过使用具有所建议的适当截止频率的低通滤波器对第一电信号和第二电信号进行滤波，所得到的过滤后的信号在时域中将会具有基本上相同的形状。但是，幅度可能是不同的，见图3中的图34和35。
在一个特定的实施方案中，由发光二极管(LED)产生聚焦辐射光束，所述聚焦辐射光束所具有的读出点直径基本上大于永久信息标记的凹坑的凹坑尺寸，并且其中省略了电低通带滤波器。当使用单独的LED信息/可记录识别标记读出装置的时候，如在前面所描述的那样，可以跳过对读出信号的电滤波。这是因为LED装置具有相对较大的光读出点，它不能单独地辨别永久信息标记中的小凹坑。滤波是由LED光学读出装置的调制转换函数(MTF)来光学地实现的。
本发明进一步涉及将可记录识别标记写到根据本发明的光学数据存储介质上的方法，包含
-使用聚焦辐射光束来扫描该环形带，
-使用光检测器截取来自该聚焦辐射光束的反射光，
-检测第一光学反射率和永久信息标记的第二光学反射率之间的反射差别，并且将这些反射率差别转换为第一交变电信号，
-根据该第一交变电信号来确定永久信息标记的切向位置。
本发明的另一个目的是提供这样一种方法，它适用于尽可能靠近所述永久信息标记地写入所述可记录识别标记，而不导致所述永久信息标记和可记录识别标记之间的干扰。
该目的的实现在于，写入至少一个可记录识别标记，通过将永久信息标记的切向位置用作参考、在可记录识别标记的开始和永久信息标记的结尾之间留下第一间隙并且在可记录识别标记的结尾和随后的永久信息标记的开始之间留下第二间隙，而使该可记录识别标记在切向方向上不与任何永久信息标记重叠，这里该间隙足够大，以便适应可以由该可记录识别标记的写系统所获得的切向对准公差。与在母盘制造过程中以非常严格的公差被基本上完美地定位的压制的PEP永久信息标记相反，被记录的PEP识别标记将不可避免地在切向位置上具有写误差，这是因为写系统，举例来说，初始化器或光驱具有较不严格的公差。扇区与扇区之间或盘与盘之间可能会有差别。为了防止重叠，并因此防止可记录识别标记和永久信息标记之间的干扰，就引入了间隙。
根据本发明的数据存储介质的一个实施方案将参考附图被描述。应当指出，附图是示意性的并且并不是按比例绘制出来的。
在附图中：
图1示意性地显示了根据本发明的数据存储介质的实施方案的顶部视图。
图2显示了图1数据存储介质的一段的近距离观察视图。
图3示意性地显示了永久信息标记的一部分、包含相同比特值的可记录识别标记的一部分的读出信号以及在使用滤波器F对这些信号进行滤波后得到的信号。
在图1中，显示了光学数据存储介质1。该介质1具有光学可读取反射层，具有光学反射率r₁。该层具有环形带12，该环形带位于用户数据记录区域2之外，并且具有内侧周界3和外侧周界4。内侧周界3的半径为22.0mm，外侧周界的半径为22.7mm。在图2中，显示了区域20的近距离观察。环形带12具有配有永久信息标记7的第一类型扇区5，该第一类型扇区具有不同于r₁的光学反射率r₂。永久信息标记7包含位于反射层中的基本上形成了一个光学相位结构的多个凹坑9。该环形带具有配有可记录识别标记8的第二类型扇区6，该第二类型扇区具有不同于r₁的第三光学反射率r₃。聚焦辐射光束的两个不同尺寸的读出点10和10’被显示出来。永久信息标记7和可记录识别标记8属于条形码类型。第一类型扇区5和第二类型扇区6在切向方向上形成了交替的序列。有4个第一类型扇区5和4个第二类型扇区6。
可记录识别标记8具有一种物理格式和空间比特单元31密度，这基本上与永久信息标记7的物理格式和空间比特单元31密度是相当的。
光学数据存储介质的信息层是由材料Ge₂Sb₂Te₅制成的。这是一种可以在晶体和非晶状态之间切换的金属的合金，其中一种状态具有第三光学反射率r₃，而另一种状态具有第一光学反射率r₁。在图2中，可记录识别标记8包含具有第三光学反射率r₃的区域，并且该第三光学反射率在这种情况下对应于反射层的非晶状态的反射率。因此，可记录识别标记8基本上是幅度标记，即，与永久信息标记7中的反射光相对比，在具有第三光学反射率r₃的区域中主要是反射光的幅度被改变，这里，来自凹坑9的底部的反射光与来自凹坑9的边缘的反射光不同相，这导致光的破坏性干扰。可记录识别标记8的读出信号在图3中示意性地显示为波形33。
通过扫描环形带12从而读出光学数据存储介质1的可记录识别标记8和永久信息标记7，其中扫描是使用数值孔径(NA)为0.85、波长为405nm的聚焦辐射光束进行的，扫描速度是5.70m/s。图2中显示了由该辐射光束产生的读出点10。点尺寸是由辐射光束的波长λ和辐射光束的聚焦物镜的NA所确定的，并且该点尺寸等于1.22λ/NA＝0.58μm。因此，光驱的光学拾取单元(OPU)的读出点10的直径与凹坑9的切向长度大致相同，它的最小尺寸为大约0.6μm。来自聚焦辐射光束的反射光被光学检测器截取，该光学检测器已经存在于光驱中用于写和读用户数据。在图3中，第一光学反射率r₁和永久信息标记7的第二光学反射率r₂之间的反射差别被显示为第一交变电信号32的时间函数形式。此外，第一光学反射率r₁和可记录识别标记8的第三光学反射率r₃之间的反射差别被显示为第二交变电信号33的时间函数形式。比特单元31的长度显示在图3中，并且对于信号32和信号33来说是相等的。第一和第二交变电信号32和33被具有截止频率为2MHz的电低通带滤波器F滤波。该截止频率低于4.73MHz，其中4.73MHz是永久信息标记的凹坑9的空间频率0.83*10⁶/m和聚焦辐射光束的扫描速度5.7m/s的算术乘积。应注意到，具有其它空间频率的凹坑9和其它截止频率的滤波器的其它实施方案也是可行的、不偏离本发明的范围的。
在图3的底部，对波形32和33进行滤波后的结果分别被显示为波形34和35。波形34和35的幅度通常是不相等的。
可替换地，使用一种由发光二极管(LED)产生的，并且波长在660-690nm范围内的聚焦辐射光束来读出光学数据存储介质1的永久信息标记7和可记录识别标记8。在图2中，通过这种LED获得的读出点10’具有一个直径，该直径基本上大于永久信息标记7的凹坑9的凹坑尺寸。该读出点10’并不是按照比例被画出来的，并且在实际中，它可能大于几个微米。使用该点10’产生的读出信号的形状与图3的波形34的形状相似。由于LED辐射的散射和破坏性干扰，反射r₂低于r₁。因此，大的点10’出现在永久信息标记7中时的反射低于它出现在没有凹坑9的空白区域中时的反射。相对较大的点10’尺寸不能分辨永久信息标记9的个别的凹坑9。由于该“光学滤波”，图3的电低通带滤波器F不再需要了并且可以被省略。
如在前面所描述的那样，在使用光驱的OPU对环形带12进行首次扫描之后，写入可记录识别标记8。第一光学反射率r₁和永久信息标记7的第二光学反射率r₂之间的反射差别被检测并且被转换为第一交变电信号32。永久信息标记7的切向位置是通过第一交变电信号32而确定的。可记录识别标记8被写入，并且在切向上不与任何永久信息标记7发生重叠，这是因为永久信息标记7的切向信息被用作参考。第一间隙，未画出，在可记录识别标记8的开始和永久信息标记7的结尾之间被留出，并且第二间隙11，在图2中示出，在可记录识别标记8的结尾和随后的永久信息标记7的开始之间被留出。这些间隙足够大从而可以适应可能由写系统，即光驱和OPU，所导致的切向对准公差。
一种优选的和更经济的写入可记录识别标记8的方法是在生产光学数据存储介质1的时候使用初始化器装置。该初始化器装置具有用于检测已经存在的永久信息标记7的扫描装置。此外，使用与在前面的段落中描述的相同的方法。另一个优势在于，与光驱的OPU不同的是，初始化器写光束在写期间并不要求径向跟踪，这是因为它具有相对较大的点尺寸。而且，大的点尺寸降低了写可记录识别标记8所需的时间。当在初始化器装置中对光学数据存储介质1进行扫描并且使用初始化器光束进行写入的时候，可以使用相同的写技术。
应该注意到，上述实施方案只是对本发明进行举例说明，而不是对本发明的限制，并且本领域的技术人员可以设计许多可替换的实施方案，而不偏离所附的权利要求的范围。在权利要求中，在圆括号之间的任何参考符号都不应被理解为是对权利要求进行限制。词“包含”并不排除列在权利要求中的元素和步骤之外的元素和步骤的存在。位于一个元素之前的词“一个”并不排除多个这样的元素的存在。某些方法被在彼此不同的所属权利要求中叙述这一事实并不意味着这些方法的组合不能被使用来获益。
根据本发明，一种在一个环形带中具有混合的永久信息/可记录识别标记的光学数据存储介质被提出。这样，与在分别的环形带中写永久信息标记和可记录识别标记的情况相比，需要较小的径向空间。此外还提供了一种读该混合标记和写该可记录识别标记的方法。