专利名称：光学记录介质、检测数据块识别标记方法及光学存储单元的制作方法
本申请是中国专利申请第00108206.X号的分案申请。
一般地说，本发明涉及光学记录介质、检测数据块识别标记的方法以及光学存储单元，更具体地说，本发明涉及一种带有数据块识别标记的光学记录介质，用以减少对数据块识别标记的检测错误；一种从具有该数据块识别标记的光学记录介质检测数据块识别标记的方法，其中的数据块识别标记仅设于光学记录介质的脊和槽之一上；以及一种采用这种从该光学记录介质检测数据块识别标记的方法的光学存储单元。
磁光盘以扇区单元(units of sectors)的形式加以记录，其中的扇区单元相应地由扇区标记、识别(identification，ID)信息和数据构成。换句话说，待记录在磁光盘上的数据被分成予定的大小，并且在各予定大小的数据之前加上ID信息用于识别磁光盘的该扇区。另外，在各ID信息之前加上扇区标记用于指示该ID信息的开始。数据以这种扇区单元的形式记录在磁光盘的螺旋式或同心式信迹上。
扇区可以看成是一种数据块，扇区标记可以看成是一种数据块识别标记。
图1为表示采用脊记录方法的传统磁光盘上的扇区标记结构图，例如符合ISO标准的磁光盘所采用的记录方法。如图1所示，扇区标记102以压纹坑的形式形成在脊101上。
图2为表示采用脊-槽记录方法的传统磁光盘上的扇区标记结构图。如图2所示，扇区标记203既形成在脊201上，也形成在槽202上。一种在磁光盘上形成这种扇区标记的方法公开在例如日本专利申请公开No.10-83589中。
图3为表示采用交错的ID脊-槽记录方法的传统磁光盘上的扇区标记结构图。如图3所示，脊扇区标记304形成在脊301上，而槽扇区标记303形成在槽302上，并且光束305既扫描脊301也扫描槽302。一种对采用该交错ID脊-槽记录方法的传统磁光盘进行信迹计数的方法公开在例如日本专利申请公开No.10-79125中。
图4为表示传统磁光盘单元的光学系统结构图。该磁光盘单元的光学系统包括半导体激光器401、准直透镜402、偏振分束器403、物镜404、磁光盘405、第二分束器406、沃拉斯通(Wollaston)棱镜407、聚光镜408、2-分区光电检测器409、玻璃平板410、聚光镜411、以及4-分区光电检测器412。
所述2-分区光电检测器409从光束入射方向看的放大图表示在该2-分区光电检测器409的下方。如图所示，该2-分区光电检测器409由2个检测器部分a和b组成。另外，所述4-分区光电检测器412从光束入射方向看的放大图表示在该4-分区光电检测器412的右方。如图所示，该4-分区光电检测器412由4个检测器部分p、q、r和s组成。
从半导体激光器401发出的激光束由准直透镜402形成为平行光，并且透过偏振分束器403，经物镜404会聚在磁光盘405上。向磁光盘405施加磁场，根据记录信号对来自半导体激光器401的激光束进行调制，从而将磁光信号记录在磁光盘405上。
在再现时，半导体激光器401以低于记录时的功率发出激光束，并通过对从磁光盘405上反射的光进行检测以再现磁光盘405上的记录信号。更具体地说，从磁光盘405上反射的光通过物镜404，经偏振分束器403反射，并且由第二分束器406分束。
由第二分束器406反射的光被沃拉斯通棱镜407分成P偏振分量和S偏振分量，并通过聚光镜408会聚在2-分区光电检测器409上。从2-分区光电检测器409的检测器部分a和b输出的差信号(a-b)被作为再现的磁光信号检测。另一方面，从2-分区光电检测器409的检测器部分a和b输出的和信号(a+b)被作为ID信号检测，而且扇区标记即被作为该ID信号检测。
透过第二分束器406的光束通过一对玻璃平板410和聚光镜411被会聚在4-分区光电检测器412上。这对玻璃平板410根据物镜404沿焦点方向的位置产生象散，从而在4-分区光电检测器412上形成一个椭圆形的束斑。该对玻璃平板410的安装角度为相对于图4的纸面倾斜成45°，使得该椭圆束斑的长轴和短轴分别相对于4-分区光电检测器412的暗线412X和412Y成45°角。4-分区光电检测器412对角设置的检测器部分p和s的和信号(p+s)与4-分区光电检测器412对角设置的检测器部分q和r的和信号(q+r)之差所对应的差信号(p+s)-(q+r)，被作为聚焦误差信号(FES)检测。另外，从磁光盘405返回的一级衍射光的推挽信号(p+q)-(r+s)被作为寻迹误差信号(TES)检测。
图5A至5C为表示脊、槽、光束和检测器的位置关系图。图5A表示脊、槽和光束的位置关系。脊502设置在磁光盘405的径向，光束503对脊502进行扫描。图5B表示光束与2-分区光电检测器409的关系。由磁光盘405反射的光束503被作为两个束斑会聚在2-分区光电检测器409的检测器部分a和b上。图5C表示表示光束与4-分区光电检测器412的关系。经磁光盘405反射的光束503被转换成一个束斑，覆盖在4-分区光电检测器412的检测器部分p、q、r和s上。
下面说明扇区标记的检测方法。图6为表示传统扇区标记检测电路的系统方框图。图6中所示的扇区标记检测电路600通过检测2-分区光电检测器409所接收的光来对图4所示传统磁光盘单元的光学系统中的扇区标记进行检测。
该扇区标记检测电路600包括分别用于将2-分区光电检测器409的检测器部分b和a的输出电流转换成电压的电流至电压(I/V)转换器601和602，一个加法器603，一个一级微分电路604，一个二级微分电路605，比较器606、607和608，与电路609和610，以及一个触发电路611。
图7A和7B为表示图6所示传统扇区标记检测电路600的不同部分的信号波形图。图7A表示磁光盘405上的扇区标记701与光束503的关系。在图7A中，为简便起见，假定磁光盘405沿箭头的方向旋转。图7B表示扇区标记检测电路600的不同部分的信号波形。更具体地说，图7B表示从加法器603输出的和信号621，从一级微分电路604输出的一级微分信号622，比较器606的比较器输出信号627，比较器607的比较器输出信号628，从二级微分电路605输出的二级微分信号623，比较器608的非倒相输出信号629，比较器608的倒相输出信号630，与电路609的输出信号631，与电路610的输出信号632，以及从触发电路611输出的扇区标记信号633。另外，图7B中的数标74和75表示阈值。
当光束(或束斑)503通过扇区标记701时，从磁光盘405的返回光到达2-分区光电检测器409，该2-分区光电检测器409根据所接收的返回光的强度输出电流。2-分区光电检测器409的输出电流被I/V转换器601和602转换成电压，然后由加法器603相加，而由加法器603输出从2-分区光电检测器409的检测器部分a和b的输出信号的和信号621。
该和信号由一级微分电路604进行一级微分，并由二级微分电路605进行二级微分。该一级微分信号622在比较器606中与正电位624进行比较，而由比较器606输出比较器输出信号627。另一方面，该一级微分信号622在比较器607中与负电位625进行比较，而由比较器607输出比较器输出信号628。该二级微分信号623在比较器608中与零电位626进行比较，而由比较器608输出非倒相输出信号629和倒相输出信号630。比较器输出信号627和倒相输出信号630输入与电路609，而由其产生输出信号631。另外，比较器输出信号628和非倒相输出信号629输入与电路610，而由其产生输出信号632。触发电路611由与电路609的输出信号631置位，并由与电路610的输出信号632复位。由此检测出扇区标记633并且由触发电路611输出。
如果将图1中采用脊记录的磁光盘的扇区标记结构应用于采用脊-槽记录的磁光盘，则采用脊-槽记录的磁光盘的扇区结构变为如图2所示那样。在脊-槽记录的情况下，由于信息既记录在脊上也记录在槽上，所以磁光盘径向方向的记录密度增加。然而，难于以相位坑的形式将扇区标记既记录在脊上也记录在槽上。
除了上述难于制作磁光盘之外，信号与相邻信迹的信号相混，从而在脊与槽之间产生串扰。为了抑制串扰的产生，日本公开专利申请No.10-79125所提出的方法采用了交错ID系统，其中脊和槽上的ID信号的坑沿磁光盘的切向(圆周方向)交错排列。按照该交错的ID系统，其扇区标记同样交错排列在脊和槽中，如图3所示。从而其槽扇区标记303和脊扇区标记304沿磁光盘的切向交错排列。因此，有可能由于串扰产生扇区标记的错误检测。
因此，本发明的一般目的在于提供一种新颖并且有用的光学记录介质，检测数据块识别标记的方法，以及光学存储单元，其中消除了上述问题。
本发明的另一个更具体的目的在于提供一种光学记录介质，能够防止由于串扰所导致的数据块识别标记例如扇区标记的检测错误。
本发明的再一个目的在于提供一种数据块识别标记的检测方法和一种光学存储单元，能够从其上仅在脊或槽中设有数据块识别标记例如扇区标记的光学记录介质上检测数据块识别标记。
本发明的再一个目的在于提供一种光学记录介质和一种光学存储单元，能够检测具有足够大的幅值的ID信号，而不损害被再现数据信号的信噪(S/N)比，即使根据数据再现所需信道的槽深度而使压纹坑较浅。
本发明的再一个目的在于提供一种光学记录介质，其包括沿予定方向交替设置有脊和槽的基片，设在脊和槽上的数据记录区，以及仅设在脊和槽之一上并记录有数据块识别标记的识别标记记录区。根据本发明的光学记录介质，因为数据块识别标记仅设在脊和槽之一上，所以可以防止对数据块识别标记的错误检测。
本发明的再一个目的在于提供一种从光学记录介质中检测数据块识别标记的方法，其中的光学记录介质提供有沿予定方向交替设置了脊和槽的基片，设在脊和槽上的数据记录区，以及仅设在脊和槽之一上并记录有数据块识别标记的识别标记记录区，该方法包括如下步骤，根据来自相邻槽或脊的数据块识别标记的串扰信号，从没有识别标记记录区的脊或槽上检测数据块识别标记。根据本发明的此方法，因为数据块识别标记仅设在脊和槽之一上，所以可以防止对数据块识别标记的错误检测。
本发明的再一个目的在于提供一种光学存储单元，用于对光学记录介质写入和/或读取信息，其中的光学记录介质提供有沿予定方向交替设置了脊和槽的基片，设在脊和槽上的数据记录区，以及仅设在脊和槽之一上并记录有数据块识别标记的识别标记记录区，该光学存储单元包括一识别标记检测部分，用于根据来自相邻槽或脊的数据块识别标记的串扰信号，从没有识别标记记录区的脊或槽上检测数据块识别标记；一第一检测器，用于检测记录在数据记录区上的数据；和一第二检测器，用于检测数据块识别标记。根据本发明的光学存储单元，因为数据块识别标记仅记录在脊和槽之一上，所以可以防止对数据块识别标记的错误检测。另外，可以将检测数据和检测数据块识别标记的检测系统分开。
本发明的再一个目的在于提供一种光学存储单元，可与光学记录介质一起使用，其中的光学记录介质具有相同深度的信迹槽和坑，并且信迹槽具有适于数据再现的予定深度，该光学存储单元包括一个光电检测器，用于检测从光学记录介质反射的并且沿光学记录介质上的信迹方向分成至少两束的返回光；和一个ID信号检测器，用于获得对沿光学记录介质上信迹方向分成至少两束的光进行检测的光电检测器的输出信号之差信号，并且将该差信号作为ID信号输出。根据本发明的光学存储单元，可以获得具有足够大的幅值的ID信号，而不损害被再现数据信号的信噪(S/N)比，即使在压纹坑深度较小的情况下。
本发明的再一个目的在于提供一种光学存储单元，用于从光学记录介质光学读取以压纹坑形式指示光学记录介质上位置的ID信号，其包括一个光电检测器，具有沿对应于光学记录介质上信迹的方向分成至少两个的检测器部分，用于检测从光学记录介质反射的返回光束；和一个ID信号检测器，用于根据所述光电检测器的检测器部分的输出信号检测沿信迹方向的差信号，并且将该差信号作为被检测的ID信号输出。根据本发明的光学存储单元，可以获得具有足够大的幅值的ID信号，而不损害被再现数据信号的信噪(S/N)比，即使在压纹坑深度较小的情况下。
从下面的详细说明并结合附图，将更清楚本发明的其它目的和进一步特点。
图1为表示采用脊记录方法的传统磁光盘上的扇区标记结构图；图2为表示采用脊-槽记录方法的传统磁光盘上的扇区标记结构图；图3为表示采用交错的ID脊-槽记录方法的传统磁光盘上的扇区标记结构图；图4为表示传统磁光盘单元的光学系统结构图；图5A至5C为表示脊、槽、光束与检测器的位置关系图；图6为表示传统扇区标记检测电路的系统方框图；图7A和7B为表示传统扇区标记检测电路不同部分的信号波形图；图8为表示应用于磁光盘的第一实施例的光学记录介质的扇区标记示意图；图9A至9D为表示具有设置在槽中的第一实施例的光学记录介质的扇区标记的磁光盘示意图；图10A和10B分别为表示根据本发明第二实施例的光学记录介质的透视图和平面图；图11A至11C为表示根据本发明第三实施例的光学记录介质示意图；图12为表示扇区标记的高度或深度与被再现的扇区标记信号的调制因子的关系图13为表示根据本发明第二实施例光学存储单元的光学系统结构示意图；图14为表示扇区标记、光束与光电检测器的位置关系图；图15为表示第二实施例的光学存储单元的扇区标记检测电路的系统方框图；图16A和16B为表示所检测的扇区标记的波形示意图；图17A和17B为表示扇区标记位置误差的示意图；图18为表示根据本发明第三实施例的光学存储单元的扇区标记检测电路的系统方框图；图19为表示根据本发明第四实施例的光学存储单元的扇区标记检测电路的系统方框图；图20为表示根据本发明第五实施例的光学存储单元的扇区标记检测电路的系统方框图；图21为表示在扇区标记宽度等于槽宽度情况下的扇区标记图；图22为表示在扇区标记宽度大于槽宽度情况下的扇区标记图；图23A和23B为表示所检测的扇区标记的波形示意图；图24为表示根据本发明第六实施例的光学存储单元的内部结构图；图25为表示第六实施例的光学存储单元的光学系统重要部分示意图；图26为表示第一偏振分束器后的光学系统一部分的透视图；图27A至27C为表示光电检测器上束斑的示意图；图28为表示由总和信号获得的ID信号与压纹坑深度的关系图；图29为表示根据本发明第七实施例的光学存储单元的光学系统重要部分的透视图；图30A至30C为表示光电检测器上束斑的示意图；图31A至31C为表示磁光盘上的ID信号与所检测ID信号的波形之间的关系图；图32为表示由总和信号获得的ID信号、由TPP信号获得的ID信号与压纹坑深度的关系图；图33为表示第七实施例的光学存储单元一检测系统实施例的系统方框图；图34为表示根据本发明第八实施例的光学存储单元一重要部分的透视图；图35A至35C为表示光电检测器上束斑的示意图；图36为表示根据本发明第九实施例的光学存储单元的光学系统重要部分的透视图；图37A和37B为表示光电检测器上束斑的示意图；图38为表示根据本发明第十实施例的光学存储单元的光学系统重要部分的透视图；图39为表示光电检测器上束斑的示意图；图40为表示根据本发明第十一实施例的光学存储单元的光学系统重要部分的透视图；图41为表示光电检测器上束斑的示意图；图42为表示第十一实施例的光学存储单元的一检测系统实施例的系统方框图；图43为表示根据本发明第十二实施例的光学存储单元的光学系统重要部分的透视图；图44为表示光电检测器上束斑的示意图；图45为表示ID信号幅值与压纹坑深度的关系图；以及图46为表示ID信号切换的示意图。
下面参照图8及其后的
根据本发明的光学记录介质、根据本发明的数据块识别标记的检测方法、以及根据本发明的光学存储单元的各种实施例。
首先说明根据本发明的光学记录介质的第一实施例。按照该第一实施例的光学记录介质，本发明应用于磁光盘。
图8为表示应用于磁光盘的第一实施例的光学记录介质的扇区标记示意图。指示对应扇区起点的扇区标记802以图8所示的方式作为数据块识别标记被记录在磁光盘801上。该磁光盘801由环带恒定角速度(ZCAV)系统加以记录。在此情况下，磁光盘801每转的扇区数目从外圈环带向内圈环带减少。
图9A至9D为表示具有设置在槽中的第一实施例的光学记录介质的扇区标记的磁光盘示意图。图9A表示一透视图，图9B表示一平面图，图9C表示一由压纹坑形成的ID部分的平面图，以及图9D表示一由磁光记录形式加以记录的ID部分的平面图。
在此实施例中，磁光盘上的槽距为1.2μm，也即信迹间距为0.6μm。构成磁光盘基底的基片由例如玻璃和聚碳酸酯材料制成。脊901和槽902沿磁光盘的径向交替设置。扇区标记903形成在槽902的无槽部分上。槽902的该无槽部分主要为具有与脊901近似相同高度的突出部分。扇区标记903共用于脊901和槽902的信迹之间。如图9B所示，返回光电检测器的光量在槽902的阴影线所示部分905处以及脊901的阴影线所示部分906处发生变化，从而可以从这些变化中检测出扇区标记903。
在不同于扇区标记903的ID部分，可以以压纹坑的形式记录ID信号907，如图9C所示。另外，可以以磁光记录或相位变化记录的形式记录ID信号908，如图9D所示。
下面说明根据本发明第二实施例的光学记录介质。图10A和10B分别为表示第二实施例的光学记录介质的透视图和平面图。在此实施例的光学记录介质中，槽902并不具有无槽部分，但是脊901具有与槽902近似相同深度的凹陷部分。扇区标记1001被记录在脊901的该凹陷部分中。类似于第一实施例的光学记录介质的情况，扇区标记1001共用于脊901和槽902的信迹之间。
下面说明根据本发明第三实施例的光学记录介质。图11A至11C为表示第三实施例的光学记录介质示意图。该第三实施例的光学记录介质采用交错的ID系统，沿磁光盘的切向以交错结构记录ID信号。
图11A表示在不同于环带边界处的环带内部的磁光盘一部分。在此环带中，脊901和槽902沿磁光盘的径向交替设置。另外，扇区标记1102被记录在槽902的无槽部分，即突出部分上，它具有与脊901近似相同的高度。此扇区标记1102共用于脊901和槽902的信迹之间。另外，沿磁光盘的切向，紧随扇区标记1102之后设有槽ID信号1103；沿磁光盘的切向(圆周方向)，紧随槽ID信号1103之后设有脊ID信号1104。
图11B表示一环带边界部分。在图11B所示的环带1和环带2之间的环带边界部分中，沿磁光盘的切向交错设置扇区标记1105和扇区标记1106。由于在此情况下可以由串扰检测出扇区标记，所以当在环带1的最末脊信迹L(N)处检测出扇区标记1105时，会错误地检测到环带2的第一槽信迹G(1)的扇区标记1106。
为了避免这种错误的扇区标记检测，此实施例的光学记录介质采用图11C所示的扇区标记结构，其在环带边界部分具有缓冲信迹B1和B2。该缓冲信迹B1和B2对于记录扇区标记或ID信息并不具有压纹坑。因为相邻环带的压纹坑会相互干扰，所以缓冲信迹B1和B2并不具有压纹坑，这有利于避免环带之间压纹坑的这种相互干扰。在此情况下，实际用于记录数据的信迹可以满足下述情形[1]和[2]之一。
情形[1]采用槽信迹G(N)作为环带1的最末槽信迹，并且采用脊信迹L(N-1)作为环带1的最末脊信迹。
情形[2]采用槽信迹G(N-1)作为环带1的最末槽信迹，并且采用脊信迹L(N-1)作为环带1的最末脊信迹。
情形[1]可以有效地利用信迹。在情形[1]中，环带1和2都始于槽信迹并止于槽信迹，而且在同一环带中的脊信迹数目和槽信迹数目是不同的。另一方面，情形[2]使得同一环带中的脊信迹数目和槽信迹数目相配。因此，可以根据情形[1]和[2]的任一个来记录数据以满足磁光盘的需要。
下面说明根据本发明的第四实施例光学记录介质。图12为表示扇区标记的高度或深度与被再现的扇区标记信号的调制因子间的关系图。
如图12所示，随着槽的无槽部分(突出部分)高度的增加以及脊的凹陷部分深度的增加，被再现的扇区标记信号的调制因子增大。另一方面，在其中记录有磁光信号的区域，载流子-噪声比(carrier-to-noise ratio，CNR)随着槽深度的增加而恶化。特别在需要再现磁场的磁超分辨率(magnetic super resolution，MSR)的情况下，必须增大槽的再现磁场。例如，在采用信迹间距为0.6μm、最短2T信号标记近似为0.30μm的脊-槽记录的磁光盘中，扇区标记和ID部分的槽深度(间距深度)最好为近似55nm，而且数据记录部分的槽深度最好为近似45nm。
下面说明根据本发明的光学存储单元的各实施例。
首先说明根据本发明的第一实施例光学存储单元。在此第一实施例光学存储单元中，本发明应用于如下的光盘单元，它采用如图4所示的传统光学系统，并且利用来自如图6所示传统扇区标记检测电路的2-分区光电检测器409的和信号(a+b)对扇区标记进行检测。
下面说明根据本发明的第二实施例光学存储单元。图13为表示第二实施例光学存储单元的光学系统结构。在该第二实施例的光学存储单元中，本发明应用于一光盘单元。在图13中，与图4中对应部件相同的部件以相同的数标表示，并省略了其说明。
图13所示的光学系统在图4所示结构的基础上还设有一新的光学系统，即附加设置有分束器1301，聚光镜1302，和光电检测器1303。分束器1301设在与磁光信号相对应并由第二分束器406分束的返回光成分的返回光路中。由分束器1301反射的返回光成分通过聚光镜1302会聚在光电检测器1303上。
光电检测器1303不是必须由分离的检测器部分构成，但是最好由两或更多个检测器部分构成。因此，在此实施例中，采用图13中所示的2-分区光电检测器1303A、2-分区光电检测器1303B和4-分区光电检测器1303C之一作为光电检测器1303。2-分区光电检测器1303A沿光盘的切向分割，由检测器部分c和d组成。2-分区光电检测器1303B沿光盘的径向分割，由检测器部分e和f组成。4-分区光电检测器1303C沿光盘的切向以及径向分割，由检测器部分g、h、i和j组成。
图14为表示扇区标记、光束与光电检测器的位置关系图。在图14中，与图13中对应光电检测器相同的光电检测器以相同的数标表示，并且省略了其说明。
下面说明光盘单元采用2-分区光电检测器1303A作为图13中光电检测器1303的情况。
图15为表示采用2-分区光电检测器1303A的情况下第二实施例光学存储单元的扇区标记检测电路的系统方框图。在图15中，与图6中对应部件相同的部件以相同的数标表示，并且省略了其说明。
图1 5所示的扇区部件检测电路与图6中所示电路的区别在于，I/V转换器601和602将来自2-分区光电检测器1303A的检测器部分c和d的输出电流加以转换，并且减法器1501根据I/V转换器601和602的输出电压产生差信号(c-d)1502。换句话说，设置减法器1501以替代加法器603，设置一级微分电路1503以替代二级微分电路605，并且省去了一级微分电路604。因此，来自减法器1501的差信号(c-d)1502输入至比较器606和607。另外，该差信号(c-d)1502还输入一级微分电路1503，并且来自一级微分电路1503的一级微分信号623输入比较器608。
图16A和16B为表示所检测到的扇区标记波形图，与图6中所示扇区标记检测电路的和信号621和一级微分信号622以及图15中所示扇区标记检测电路的差信号(c-d)1502进行比较。图16A表示对于槽的和信号621、一级微分信号622以及差信号1502的波形，图16B表示对于脊的和信号621、一级微分信号622以及差信号1502的波形。
从图16A和16B可以看出，图6中所示扇区标记检测电路的一级微分信号622的波形与图15中所示扇区标记检测电路的一级微分信号1502的波形相等。相应地，图15中从比较器606、607、608直至触发电路611的电路部分与图6中所示的相应电路部分作用几乎相同，以便检测该扇区标记。因此，在此实施例的光学存储单元中，与图6所示扇区标记检测电路相比可以将微分电路的数量减少一个。
下面说明根据本发明第三实施例的光学存储单元。此实施例的光学存储单元应用于图13所示的光盘单元，它采用2-分区光电检测器1303B作为光电检测器1303。
此实施例的光学存储单元特别适用于如下的光盘单元，其所采用的光盘上记录的扇区标记含有在制作光盘过程中引入的位置误差。首先说明扇区标记的位置误差。图17A和17B为用于说明扇区标记的位置误差图，表示用于切割光盘槽的切割机的主轴旋转速度波动所引起的扇区标记位置误差的情况。图17A表示在光盘一转的开始部分的扇区标记结构，图17B表示在光盘一转的结束部分的扇区标记结构。
即使在光盘一转的开始部分的扇区标记1701是对准的，如图17A中所示，但在光盘一转的结束部分的扇区标记1702发生偏移并且是不对准的，如图17B所示。上述图14表示当相邻扇区标记偏移和不对准时的扇区标记与光束之间的关系，如同图17B中所示在结束部分处的情况。图14中所示的扇区标记偏移1401指示出相邻扇区标记的这种不对准。如图14所示，当扫描脊时，通过读取来自该脊两侧槽的串扰信号来读取扇区标记。由于此原因，如果该脊两侧槽中的扇区标记的位置沿光盘切向偏移，则会在脊扇区标记信号中产生跳动。相应地，此实施例的光学存储单元采用2-分区光电检测器1303B，它沿光盘的径向分成两个检测器部分e和f。该2-分区光电检测器1303B的检测器部分e和f之一的输出用于检测扇区标记，说明扇区标记的位置误差。
图18为表示第三实施例光学存储单元的扇区标记检测电路的系统方框图。在图18中，与图6中对应部件相同的部件以相同的数标表示，并且省略了其说明。
在图18中，比较器1801用于替代图6中的加法器603。该比较器1801将I/V转换器601和602的输出电压加以比较，并选择性输出所比较电压中较大幅值的一个。其结果是，2-分区光电检测器1303B的检测器部分e和f之一的具有较大幅值的输出用于扇区标记的检测，从而避免了为检测扇区标记而被扫描的脊两侧槽中扇区标记的位置偏移所引起的不利跳动影响。比较器1801的这种选择性输出信号等于上述的和信号。因此，从一级微分电路604、二级微分电路605直至触发电路611的电路部分与图6中所示的相应电路部分作用几乎相同，以便检测该扇区标记。
如果检测器部分e的输出被选择并用于检测脊的扇区标记，则可以沿光盘的径向移动物镜404以选择检测器部分e。类似地，如果检测器部分f的输出被选择并用于检测脊的扇区标记，则可以沿光盘的径向移动物镜404以选择检测器部分f。
另外，与采用2-分区光电检测器输出的和信号的情况相比，因为当仅采用2-分区光电检测器1303B的检测器部分e和f之一的输出时光的通量(以下称作光通量)降低，所以在此情况下可以增加从半导体激光器401发出的激光束的光通量。
另外，当光盘插入光盘单元时，可以对光盘进行试读，并且通过增加从半导体激光器401发出的激光束的光通量和/或移动物镜404对系统进行优化。
下面说明根据本发明第四实施例的光学存储单元。在此实施例的光学存储单元中，采用4-分区光电检测器1303C作为图13中所示的光电检测器1303。
图19为表示第四实施例光学存储单元的扇区标记检测电路的系统方框图。在图19中，与图6中对应部件相同的部件以相同的数标表示，并且省略了其说明。
图19中所示的扇区标记检测电路设有四个电流至电压(I/V)转换器1904、1903、1901和1902，分别用于将4-分区光电检测器1303C的四个检测器部分g、h、i和j的输出电流转换成对应的电压，并且设有矩阵变换电路1930，比较器1912，一级微分电路604和1913，以及开关1914和1915。
矩阵变换电路1930包括加法器1905至1909，一个减法器1910，和一个比较器1911，如图所示连接。加法器1905将对应于检测器部分i和j输出的I/V转换器1901和1902的输出电压相加，加法器1906将对应于检测器部分i和g输出的I/V转换器1901和1904的输出电压相加。加法器1907将对应于检测器部分j和h输出的I/V转换器1902和1903的输出电压相加，加法器1908将对应于检测器部分h和g输出的I/V转换器1903和1904的输出电压相加。加法器1909将加法器1905和1908的输出相加，从而输出对应于检测器部分i、j、g和h输出的相加信号。减法器1910从加法器1906的输出减去加法器1907的输出，从而输出一个差信号，对应于检测器部分i和g输出的和与检测器部分j和h输出的和之差。比较器1911将加法器1905和1908的输出加以比较，并将其中较大的一个输出。
比较器1912将减法器1910的输出信号输出至输出端子1920。另外，比较器1912将加法器1909和比较器1911的输出信号加以比较，并将较大的输出信号输出至输出端子1921。另外，比较器1912对输出端子1920和1921处的信号加以比较，并将表示输出端子1920和1921处较大信号的信号输出至输出端子1922。
如果比较器1912判断输出端子1920的信号大于输出端子1921的信号，则由输出端子1922的信号控制开关1914和1915，以便将所输入的信号输出至其端子A。其结果是，该电路结构与图15所示的扇区标记检测电路的结构基本相同，对应于图13中采用2-分区光电检测器1303A的情况。
如果比较器1912判断输出端子1921处的信号大于输出端子1920处的信号，则由输出端子1922的信号控制开关1914和1915，以便将所输入的信号输出至其端子B。另外，如果比较器1912判断比较器1911的输出信号大于加法器1909的输出信号，则比较器1912输出比较器1911的输出信号。在此情况下，该电路结构与图18所示的扇区标记检测电路的结构基本相同，对应于图13中采用2-分区光电检测器1303B的情况。另一方面，如果比较器1912判断加法器1909的输出信号大于比较器1911的输出信号，则比较器1912输出加法器1909的输出信号。在此情况下，该电路结构与图6所示的扇区标记检测电路的结构基本相同，对应于在第一实施例的光学存储单元中如上所述采用图4所示光学系统和2-分区光电检测器409的和信号(a+b)的情况。
根据第四实施例的光学存储单元，可以根据光盘再现信号的状态通过切换和选择三种检测方法之一来检测扇区标记。
下面说明根据本发明第五实施例的光学存储单元。该第五实施例光学存储单元通过采用图4所示的4-分区光电检测器412产生聚焦误差信号(FES)和寻迹误差信号(TES)对扇区标记进行检测。
图20为表示第五实施例光学存储单元的扇区标记检测电路的系统方框图。在图20中，与图19中对应部件相同的部件以相同的数标表示，并且省略了其说明。
图20中所示的扇区标记检测电路包括设有四个电流至电压(I/V)转换器1901、1902、1903和1904，分别用于将4-分区光电检测器414的四个检测器部分p、q、r和s的输出电流转换成对应的电压，一个宽带信号处理器2010，一个窄带信号处理器2011。宽带信号处理器2010具有与图19所示扇区标记检测电路相同的结构。窄带信号处理器2011包括加法器2001和2002，以及减法器2003和2004。
在窄带信号处理器2011中，加法器2001将I/V转换器1901和1903的输出电压相加，从而产生一个对应于检测器部分p和s输出之和的信号。加法器2002将I/V转换器1902和1904的输出电压相加，从而产生一个对应于检测器部分q和r输出之和的信号。减法器2003从加法器2001的输出减去加法器2002的输出，从而产生聚焦误差信号(FES)。另一方面，减法器2004从加法器1905的输出减去加法器1908的输出，从而产生寻迹误差信号(TES)。因此根据4-分区光电检测器414的输出产生聚焦误差信号(FES)和寻迹误差信号(TES)。
另一方面，宽带信号处理器2010通过进行与上述图19所示扇区标记检测电路相同的操作对扇区标记进行检测。
根据第五实施例的光学存储单元，可以利用本来用于产生伺服信号例如聚焦误差信号(FES)和寻迹误差信号(TES)的4-分区光电检测器414的输出对扇区标记进行检测。因此，由于不必提供额外的光电检测器用于检测扇区标记而使该光学系统的结构得以简化。
下面说明根据本发明第五实施例的光学记录介质。在此实施例的光学记录介质中，形成在光盘上的扇区标记的宽度与槽宽度相等，或者大于槽宽度。
图21为表示在扇区标记宽度等于槽宽度情况下的扇区标记图。在图21中，扇区标记2102的宽度等于槽2101的宽度。
另一方面，图22为表示在扇区标记宽度大于槽宽度情况下的扇区标记图。在图22中，扇区标记2102的宽度大于槽2101的宽度。
图23A和23B为表示所检测的扇区标记波形图。图23A表示利用图19所示的扇区标记检测电路从具有图21所示结构的光盘上所检测的扇区标记波形。图23B表示利用图19所示的扇区标记检测电路从具有图22所示结构的光盘上所检测的扇区标记波形。
图23A表示对于光盘具有图21所示扇区标记结构的情况，从图19中所示加法器1909输出的和信号波形(1)，当比较器1912选择加法器1909的输出时从图18所示一级微分电路604输出的一级微分信号波形(2)，以及从图19所示减法器1910输出的差信号波形(3)。
图23B表示对于光盘具有图22所示扇区标记结构的情况，从图19中所示加法器1909输出的和信号波形(1)，当比较器1912选择加法器1909的输出时从图18所示一级微分电路604输出的一级微分信号波形(2)，以及从图19所示减法器1910输出的差信号波形(3)。
从图23A和23B的比较中可以看出，图23B中所示的信号波形(1)、(2)和(3)的信号幅值S1B、S2B和S3B都大于图23A中所示的信号波形(1)、(2)和(3)的信号幅值S1A、S2A和S3A。也就是说，当采用图22所示的扇区标记结构时，与采用图21所示结构相比，可以获得较大的信号幅值。另一方面，在图23B所示的信号波形(1)和(2)中出现了波形失真3001和3002。
在此实施例的光学记录介质中，例如其信迹间距为0.6μm，槽深度为55nm。然而，可以对信迹间距、槽深度、槽宽度、扇区宽度等加以优化，使得所检测出的扇区标记的信号幅值变大并且使其波形失真得到抑制。
在此前的说明中，特别关注的是光盘ID部分的扇区标记。下面说明对指示光盘上位置的ID信号进行检测的最优方法。
图24为表示根据本发明第六实施例的光学存储单元的内部结构。另外，图25为表示第六实施例光学存储单元的光学系统的重要部分图。在此实施例的光学存储单元中，本发明应用于磁光盘。
在图24中，磁光盘1以容纳于盒体2中的方式安装在主轴电机3上。从半导体激光器4发出的散射光由准直透镜5会聚成平行光。来自准直透镜5的平行光透过第一偏振分束器6，并由反射镜7加以反射，其中反射镜7在图24中没有显示但是在图25中显示出来。来自反射镜7的反射光经由物镜8从图24中纸面的背面会聚在磁光盘1上。在此状态下，由一个公知的磁场发生器(未画出)从图24中纸面的前面向磁光盘1施加磁场，从而在磁光盘1上形成记录标记。从磁光盘1的反射光然后通过物镜8和反射镜7，并由第一偏振分束器6反射向第二偏振分束器9。
下面参照图26和27说明对磁光盘信号、ID信号以及伺服信号的检测方法。伺服信号指的是寻迹误差信号(TES)和聚焦误差信号(FES)。图26为表示图24和25所示光盘单元中对于由磁光盘1反射的返回光束随从第一偏振分束器6的光学系统部分的透视图。另外，图27A至27C为表示光电检测器上束斑的示意图。
在图26中，从磁光盘1反射的返回光束由第一偏振分束器6加以反射，并提供给第二偏振分束器9，由之将该光束根据光通量分束。透过第二偏振分束器9的光经透镜10提供给第三偏振分束器11。透过第三偏振分束器11的光由傅科单元(Foucault unit)12沿与磁光盘1切向(圆周)方向相对应的方向(以下简称为磁光盘1的切向)分成两束光束，然后会聚在4-分区光电检测器13上。图27B表示从图26中Y方向看时形成在4-分区光电检测器13上的束斑。设定透镜10与4-分区光电检测器13之间的距离，使得在物镜8的焦点与磁光盘1的记录表面正确匹配的状态下，来自傅科单元12的光束分别照射4-分区光电检测器13的检测器部分13a与13b之间的中间部分以及4-分区光电检测器13的检测器部分13c与13d之间的中间部分。
如果物镜8的焦距设定得较近，则来自傅科单元12的光束照射在检测器部分13a和13d一侧。另一方面，如果物镜8的焦距设定得较远，则来自傅科单元12的光束照射在检测器部分13b和13c一侧。相应地，根据4-分区光电检测器13的检测器部分13a至13d的输出得出信号(13a+13d)-(13b+13c)作为聚焦误差信号(FES)，并且用于按照已知方法控制物镜8的位置使得聚焦误差信号(FES)为零。
在下面的说明中，采用相同的数标表示多部分光电检测器的对应检测器部分的输出。
由第三偏振分束器11反射的光照射在2-分区光电检测器14上。图27C表示从图26中Z方向看时形成在2-分区光电检测器14上的束斑。来自磁光盘1上槽的-1级衍射光与+1级衍射光的光通量之差，也即由2-分区光电检测器14的检测器部分14a和14b的输出所得出的信号(14a-14b)，被用作寻迹误差信号(TES)。
另一方面，由第二偏振分束器9反射的光提供给沃拉斯通棱镜17和透镜15。沃拉斯通棱镜17和透镜14粘合在第二偏振分束器9上。在光由沃拉斯通棱镜17出射时该光束被分成P偏振光分量和S偏振光分量。P偏振光分量和S偏振光分量沿图26中箭头所示的方向分离，照射在2-分区光电检测器16上。图27A表示从图26中X方向看时形成在2-分区光电检测器16上的束斑。由2-分区光电检测器16的检测器部分16a和16b的输出所得出的信号(16a-16b)用作磁光信号(MO)，并且由2-分区光电检测器16的检测器部分16a和16b的输出所得出的信号(16a+16b)用作ID信号。换句话说，作为由2-分区光电检测器16所接收的光通量的总和检测出该ID信号。当以此方式再现以压纹坑形式形成在磁光盘1上的ID信号时，压纹坑的反射率会发生变化。由于此原因，ID信号对应于返回光的光通量变化，并且作为总和信号获得，而与构成用于检测ID信号的的多分区光电检测器的检测器部分的数目无关。
图28为表示由上述总和信号获得的ID信号与压纹坑深度的关系图。在图28中，阴影三角形符号表示采用脊记录的640MB磁光盘的脊记录特性，黑圆圈符号和阴影矩形符号分别表示采用脊-槽记录的2GB以上磁光盘的脊记录特性和槽记录特性。在脊记录的情况下，由总和信号得出的ID信号具有足够大的幅值。另一方面，在脊-槽记录的情况下，数据还记录在槽上，因此槽的深度制作得较小以提高磁光信号的信噪(S/N)比。由于此原因，在脊-槽记录的情况下其压纹坑的深度也较小，从而降低了由总和信号得出的ID信号的幅值。因此，在脊-槽记录的情况下，磁光盘的信噪比以及由总和信号得出的ID信号的幅值成折衷选择关系。换句话说，在脊-槽记录的情况下，如果槽深度较小则可以提高磁光盘的信噪比，但是如果槽深度较大则由总和信号得出的ID信号的幅值会较大。
在相位变化型光盘的情况下，根据反射率的不同既可以检测出相位变化信号也可以检测出ID信号，所以不存在上述的折衷选择关系的问题。
下面说明即使在脊-槽记录的情况下也可以同时提高磁光信号的信噪比并且能以足够大的幅值检测ID信号的本发明实施例。
在下述实施例中，ID信号不是作为压纹坑的光通量总和信号被检测的，而是作为在压纹坑端部光通量的变化而被检测。也就是说，下述实施例以切向推挽(TPP)信号作为ID信号进行检测。为了获得该TPP信号，用于检测ID信号的光电检测器由沿光盘切向分割的至少两个检测器部分组成，而且ID信号由该光电检测器的多个检测器部分输出之差获得。
图29为表示根据本发明第七实施例的光学存储单元的光学系统的重要部分的透视图。另外，图30A至30C表示光电检测器上的束斑。在图29以及图30A至30C中，与图24至图26以及图27A至27C中对应部件相同的部件以相同的数标表示，并省略了其说明。在下述各实施例中，本发明应用于磁光盘。
在图29中，透过第二偏振分束器9的光用于检测伺服信号，类似于图26所示的情况。另一方面，由第二偏振分束器9反射的光提供给沃拉斯通棱镜18，但在沃拉斯通棱镜18中P偏振光分量与S偏振光分量所由分离的方向与图26中所示情况相比旋转了90°。相对于磁光盘的表面，P偏振光分量和S偏振光分量沿与磁光盘径向相对应的方向(以下简称为磁光盘径向)分离。P偏振光分量和S偏振光分量通过透镜15会聚在4-分区光电检测器19上。图30A表示沿图29中方向X看时形成在4-分区光电检测器19上的束斑。另外，图30B表示沿图29中方向Y看时形成在4-分区光电检测器13上的束斑。图30C表示沿图29中方向Z看时形成在2-分区光电检测器14上的束斑。
4-分区光电检测器19不仅沿光束发生偏振并由沃拉斯通棱镜18分束的方向分成两个，即不仅沿磁光盘的径向分成两个，而且沿与其径向垂直的磁光盘切向分成两个。由偏振分束方向的差信号，也即由4-分区光电检测器19的检测器部分19a至19d的输出得出的信号(19a+19b)-(19c+19d)来检测磁光信号(MO)。另外，由TPP信号，也即由4-分区光电检测器19的检测器部分19a至19d的输出得出的信号(19a+19c)-(19b+19d)来检测ID信号。
图31A至31C为表示磁光盘上的ID信号与所检测ID信号的波形之间的关系图。图31A表示以压纹坑1A形式形成在磁光盘1上的ID信号，而且束斑BS以影线表示。图31B表示由4-分区光电检测器19的检测器部分19a至19d的输出得出的总和信号(19a+19b+19c+19d)所获得的ID信号的波形。另外，图31C表示由4-分区光电检测器19的检测器部分19a至19d的输出得出的TPP信号(19a+19c)-(19b+19d)所获得的ID信号的波形。如图31B所示，由总和信号获得的ID信号的波形，在有压纹坑1A处与没有压纹坑的部分相比具有提高的(或降低的)DC电平。另一方面，如图31C所示，由TPP信号获得的ID信号的波形，在压纹坑1A的边缘部分其信号幅值急剧变化，并且在束斑BS之内的部分例如压纹坑1A的中央部分，理论上具有0V的DC电压。图31C所示的波形与对图31B中所示波形进行微分所得的微分结果相对应。实际上，由于检测系统的电偏移，ID信号的幅值中心不是0V。
图32为表示由TPP信号获得的ID信号与压纹坑深度的关系图。在图32中，阴影三角形符号表示采用脊记录的640MB磁光盘的脊记录特性，黑圆圈符号和阴影矩形符号分别表示采用脊-槽记录的2GB以上磁光盘的脊记录特性和槽记录特性。在脊-槽记录的情况下，数据还记录在槽上，因此槽的深度制作得较小以提高磁光信号的信噪(S/N)比。由于槽深度较小，所以压纹坑的深度也较小。然而，由TPP信号获得的ID信号的幅值并不象图28中所示由总和信号所得ID信号的情况那样下降。由TPP信号获得的ID信号幅值为由总和信号所得ID信号的幅值的两至三倍。另一方面，在脊记录的情况下，由TPP信号所得ID信号的幅值小于由总和信号所得ID信号的幅值。
因此，在检测ID信号时，可以看出，当使用采用脊记录的磁光盘时由总和信号获得ID信号是有利的，而当使用采用脊-槽记录的磁光盘时由TPP信号获得ID信号是有利的。换句话说，可以采用图33所示的检测系统，以便根据所使用的磁光盘确定由总和信号或者TPP信号来获得ID信号。
图33为表示第七实施例光学存储单元的检测系统的一个实施例的系统方框图。图33中所示的检测系统包括电流至电压(I/V)转换器31a至31d，加法器32至36，减法器37，和开关38。从4-分区光电检测器19的相应检测器部分19a至19d的输出被输入I/V转换器31a至31d，并由加法器36输出总和信号SUM＝(19a+19b+19c+19d)。由减法器37输出TPP信号TPP＝(19a+19c)-(19b+19d)。开关38在磁光盘1采用脊记录时切换至输出总和信号SUM作为ID信号，而在磁光盘1采用脊-槽记录时切换至输出TPP信号作为ID信号。开关38可以手动切换，或者自动切换，后面将加以说明。相应地，可以根据所用的磁光盘1切换该检测系统以获得最优的ID信号。
下面说明采用傅科单元12检测TPP信号的实施例。
图34为表示根据本发明第八实施例的光学存储单元的重要部分的透视图。另外，图35A至35C为表示光电检测器上束斑的示意图。在图34以及35A至35C中，与图24至图26以及图27A至27C中对应部件相同的部件以相同的数标表示，并省略了其说明。
在此实施例中，根据来自4-分区光电检测器13的检测器部分13a至13d的信号所获得的TPP信号被作为ID信号检测。在傅科单元12中，返回光沿磁光盘1的切向被分成两束，并会聚在4-分区光电检测器13上。图35B表示沿图34中方向Y看时形成在4-分区光电检测器13上的束斑。图35A表示沿图34中方向X看时形成在2-分区光电检测器16上的束斑。另外，图35C表示沿图34中方向Z看时形成在2-分区光电检测器14上的束斑。
相应地，根据来自4-分区光电检测器13的检测器部分13a至13d的信号，由ID(TPP)＝(13a+13b)-(13c+13d)获得TPP信号。另外，当由总和信号获得ID信号时，根据来自2-分区光电检测器16的检测器部分的信号由ID(SUM)＝(16a+16b)获得总和信号。当采用4-分区光电检测器13同时检测具有几十kHz频率的聚焦误差信号(FES)以及10MHz频率的ID信号时，必须将4-分区光电检测器13设计成覆盖这些信号频带，而且在该检测系统中，必须将聚焦误差信号(FES)与ID信号的频带加以分开。
由FES＝(13a+13d)-(13b+13c)获得聚焦误差信号(FES)，由TES＝(14a-14b)获得寻迹误差信号(TES)，并由MO＝(16a-16b)获得磁光信号(MO)。
图36为表示根据本发明第九实施例的光学存储单元的光学系统的重要部分的透视图。另外，图37A和37B为表示光电检测器上束斑的示意图。在图36、37A和37B中，与图24至图26以及图27A至27C中对应部件相同的部件以相同的数标表示，并省略了其说明。
此实施例与上述第八实施例的区别在于，傅科单元20沿磁光盘1的切向分成三个部分。另外，在图36中省去了图24中所示的偏振分束器11和2-分区光电检测器14。傅科单元20的侧边部分20a和20b之间的中央部分20c具有球面透镜的形状，且通过该中央部分20c的一部分返回光方向不变地照射在6-分区光电检测器21上。6-分区光电检测器21由六个检测器部分21a至21f组成。通过傅科单元20中央部分20c的光束部分的焦距不同于通过其侧边部分20a和20b的光束部分的焦距。因此，如果进行控制使聚焦误差信号(FES)为零，则由通过中央部分20c的光束部分在6-分区光电检测器21上形成的束斑大于由通过侧边部分20a和20b的光束部分在6-分区光电检测器21上形成的束斑。图37B表示沿图36中方向Y看时形成在6-分区光电检测器21上的束斑。此外，图37A表示沿图36中方向X看时形成在2-分区光电检测器16上的束斑。因此，此实施例采用除返回光中央部分之外的返回光部分检测TPP信号。
因此，由ID(TPP)＝(21a+21b)-(21c+21d)获得TPP信号，由ID(SUM)＝(16a+16b)获得总和信号SUM。另外，由FES＝(21a+21d)-(21b+21c)获得聚焦误差信号(FES)，由TES＝(21e-21f)获得寻迹误差信号(TES)。
图38为表示根据本发明第十实施例的光学存储单元的光学系统的重要部分的透视图。另外，图39表示光电检测器上的束斑。在图38和39中，与图24至图26以及图36中对应部件相同的部件以相同的数标表示，并省略了其说明。
此实施例与上述第九实施例的区别在于，沃拉斯通棱镜22相对于伺服信号检测系统成直线设置。对于此实施例，在此实施例中省去了图36中所示的偏振分束器9、透镜15和2-分区光电检测器16。图38中所示的沃拉斯通棱镜22固定于偏振分束器6上，通过沃拉斯通棱镜22的光沿箭头方向分成两束，即分成P偏振光分量和S偏振光分量。类似于图36中所示的情形，P偏振光分量和S偏振光分量通过透镜10和傅科单元20，且被照射在8-分区光电检测器23上。8-分区光电检测器23由八个检测器部分23a至23h组成。换句话说，沿沃拉斯通棱镜22分束的方向，出射有两组类似于图36中所得的三光束。图39表示沿图38中方向Y看时形成在8-分区光电检测器23上的束斑。
可以以类似于图36中的情形检测聚焦误差信号(FES)、寻迹误差信号(TES)和TPP信号。换句话说，由FES＝(23a+23d)-(23b+23c)获得聚焦误差信号(FES)，由TES＝(23e-23f)获得寻迹误差信号(TES)。由ID(TPP)＝(23a+23b)-(23c+23d)获得TPP信号。另外，由ID(SUM)＝23a+23b+23h+23c+23d+23g获得总和信号SUM，由MO＝(23a+23b+23h)-(23c+23d+23g)获得磁光信号(MO)。
图40为表示根据本发明的第十一实施例光学存储单元的光学系统的重要部分的透视图。另外，图41表示光电检测器上的束斑。在图40和41中，与图24至图26以及图36中对应部件相同的部件以相同的数标表示，并省略了其说明。
此实施例与上述第十实施例的区别在于，沃拉斯通棱镜24将返回光束分成三束。在从沃拉斯通棱镜24出射的光束中，P偏振光分量沿图40中箭头24a和24c的方向传播，S偏振光分量沿图40中箭头24b和24c的方向传播。这些P偏振光分量和S偏振光分量通过傅科单元20照射在8-分区光电检测器25上。8-分区光电检测器25由八个检测器部分25a至25h组成。相应地，沿沃拉斯通棱镜24分束的方向，出射有三组类似于图36中所得的三光束。图41表示沿图40中方向Y看时形成在8-分区光电检测器25上的束斑。
可以以类似于图38中的情形检测聚焦误差信号(FES)、寻迹误差信号(TES)、TPP信号以及磁光信号(MO)。换句话说，由FES＝(25a+25d)-(25b+25c)获得聚焦误差信号(FES)，由TES＝(25e-25f)获得寻迹误差信号(TES)。由ID(TPP)＝(25a+25b)-(25c+25d)获得TPP信号。另外，由ID(SUM)＝25g+25h获得总和信号SUM，由MO＝25g-25h获得磁光信号(MO)。
图42为表示第十一实施例的光学存储单元检测系统的一个实施例的系统方框图。图42中所示的检测系统包括电流至电压(I/V)转换器41a至41h，加法器43至47，减法器51至54，和开关55，如图所示连接。来自8-分区光电检测器25的相应检测器部分25a至25h的信号被输入I/V转换器41a至41h，并由加法器43输出总和信号SUM＝25g+25h，由减法器53输出TPP信号TPP＝(25a+25b)-(25c+25d)。开关55响应于控制信号CNTL在磁光盘1采用脊记录时切换至输出总和信号SUM作为ID信号，而在磁光盘1采用脊-槽记录时切换至输出TPP信号作为ID信号。开关55响应于控制信号CNTL的切换可以手动或者自动进行，后面将加以说明。
相应地，可以根据所用的磁光盘1切换该检测系统以输出最优的ID信号。从减法器51输出磁光信号MO＝25g-25h。另外，从减法器54输出聚焦误差信号FES＝(25a+25d)-(25b+25c)，从减法器52输出寻迹误差信号TES＝(25e-25f)。
图43为表示根据本发明第十二实施例的光学存储单元的光学系统的重要部分的透视图。另外，图44表示光电检测器上的束斑。在图43和44中，与图24至图26以及图40中对应部件相同的部件以相同的数标表示，并省略了其说明。
此实施例与上述第十一实施例的区别在于，采用了12-分区光电检测器26替代8-分区光电检测器25。在其它方面，图43中所示的光学系统与图40中所示的相同。12-分区光电检测器26由检测器部分26a至26l组成。在此实施例中，可以用单个光电检测器，即12-分区光电检测器26，将聚焦误差信号(FES)、寻迹误差信号(TES)、ID信号以及磁光信号(MO)加以分离。图44表示沿图43中方向Y看时形成在12-分区光电检测器26上的束斑。
由FES＝(26a+26d)-(26b+26c)获得聚焦误差信号(FES)，由TES＝(26e-26f)获得寻迹误差信号(TES)。由ID(TPP)＝(26i+26j)-(26k+26l)获得TPP信号。另外，由ID(SUM)＝26i+26j+26k+26l获得总和信号SUM，由MO＝26m-26n获得磁光信号(MO)。
图45为表示ID信号幅值与压纹坑深度之间的关系图。在图45中，纵坐标表示ID信号的幅值，横坐标表示压纹坑的深度。黑圆圈符号表示在脊记录情况下所得的总和信号SUM，黑矩形符号表示在槽记录情况下所得的总和信号SUM。另外，白圆圈符号表示在脊记录情况下所得的TPP信号，黑矩形符号表示在槽记录情况下所得的TPP信号。
根据本发明人所进行的试验结果可知，当压纹坑的深度较大时例如在640MB磁光盘的情况下，从总和信号SUM检测ID信号是有利的。另一方面，当压纹坑的深度较小时例如在2GB以上磁光盘的情况下，从TPP信号检测ID信号是有利的。对于脊记录当根据总和信号SUM的测量值获得近似直线(或曲线)时，其近似直线(或曲线)如图45中实线所示。另一方面，对于脊记录当根据TPP信号的测量值获得近似直线(或曲线)时，其近似直线(或曲线)如图45中虚线所示。从图45可以看出，在压纹坑的深度大于约80nm时总和信号SUM的幅值较大，而在压纹坑的深度小于约80nm时TPP信号的幅值较大。
下面参照图46说明根据所用的磁光盘对总和信号SUM和TPP信号进行自动切换并检测作为ID信号的情形。图46为用于说明ID信号的切换图。在图46中，为简便起见假定ID信号的自动切换应用于上述第十二实施例。当然，ID信号的这种切换同样可以应用于上述任一实施例。
在图46中，与图25和40中对应部件相同的部件以相同的数标表示，并省去了其说明。图46中所示的光盘单元一般包括一个头部61和一个信号处理器62。头部61包括一个用于旋转磁光盘1的电机63，一个磁场发生器64，一个用于驱动物镜8的驱动单元65，一个具有图42所示结构的检测系统66，一个用于驱动半导体激光器4的激光二极管(LD)驱动器67，一个RF放大器68，和一个伺服放大器69。从检测系统输出的磁光信号MO和ID信号提供给FR放大器68，聚焦误差信号FES和寻迹误差信号TES提供给伺服放大器69。从信号处理器62内的MPU81输出的控制信号CNTL提供给检测系统66中的开关55。
另一方面，信号处理器62包括一个MPU81，一个快速ROM(flashROM)82，一个机械驱动器83，一个读取放大器84，模拟ASIC 85和86，以及一个功率放大器87。机械驱动器83在MPU81的控制下，根据从伺服放大器79获得的聚焦误差信号FES和寻迹误差信号TES控制驱动单元65，以进行聚焦控制和寻迹控制。另外，机械驱动器83在MPU81的控制下，控制电机63，并且在记录时控制磁场发生器64。MPU81对通过读取放大器84输入的ID信号和磁光信号MO进行处理，并且例如将处理后的磁光信号MO通过SCSI接口(I/F，未表示)提供给另一个处理器。
当磁光盘1插入光盘单元时，来自半导体激光器4的光束通过搜索在磁光盘1的内周或外周上读取控制信迹1B，从而由MPU81识别出磁光盘1的类型。控制信迹1B以压纹坑的形式记录有光盘类型信息。该光盘类型信息包括表示信迹间距、每信迹扇区长度、是否采用脊记录或者是否采用脊-槽记录等等的信息。通过读取控制信迹1B的信息，可以识别出所插入的磁光盘1是128M至1.3GB的磁光盘还是2GB以上的磁光盘。
关于压纹坑深度的参数并不直接记录在磁光盘1上。然而，预存在快速ROM82中的信息指示出采用总和信号SUM作为ID信号的磁光盘类型，和采用TPP信号作为ID信号的磁光盘类型。例如，对于压纹坑深度相对较大的128MB至1.3GB的磁光盘，快速ROM82预存有指示采用总和信号SUM作为ID信号的信息，而对于压纹坑深度相对较小的2GB以上磁光盘，快速ROM82预存有指示采用TPP信号作为ID信号的信息。因此，根据从控制信迹1B读取的信息，MPU81产生控制信号CNTL以选择适宜于已插入光盘单元的磁光盘1的ID信号。来自MPU81的控制信号CNTL被提供给头部61的检测系统66中的开关55。
记录在控制信迹1B上的光盘类型信息必须可以作为总和信号SUM加以检测，而不管磁光盘的类型，从而即使在用于例如128MB磁光盘的低性能光盘单元中也可以读取光盘类型信息。由于此原因，在例如2GB以上磁光盘中，将光盘类型信息记录在控制信迹1B上最好采用比如将光盘类型信息记录在具有较高调制因子的槽上或者增大标记的长度等方法，从而便于检测总和信号SUM。
当然，头部61和信号处理器82的结构并不局限于图46中所示结构，也可以采用其它已知结构来产生控制信号CNTL以切换总和信号SUM和TPP信号。
如上所述，即使按照适于数据再现的信迹槽深度而使压纹坑的深度较小，也可以检测出具有足够高幅值的ID信号，而不损害被再现的数据信号的信噪比。特别在采用MSR技术时，如果信迹深度设定成小至λ/8，而且对于普通磁光记录设定成λ/4，则可以再现出满意的ID信号。然而，尽管在压纹坑深度更大时可以再现出更满意的ID信号，但是如果对ID信号和信迹槽采用不同的深度，则采用压印方法制作光学记录介质的基片就更加困难。因此，当考虑到采用压印方法制作光学记录介质的基片的便利性时，最好使ID信号和信迹槽具有近似相同的深度。
另外，本发明并不局限于这些实施例，在不离开本发明范围的情况下可以作出多种变形和改变。
权利要求
1.一种光学存储单元，可与光学记录介质一起使用，其中的光学记录介质具有相同深度的信迹槽和坑，并且信迹槽具有适于数据再现的予定深度，该光学存储单元包括一个光电检测器，用于检测从光学记录介质反射的并且沿光学记录介质上的信迹方向分成至少两束的返回光；和一个ID信号检测器，用于获得对沿光学记录介质上信迹方向分成至少两束的光进行检测的光电检测器的输出信号之差信号，并且将该差信号作为ID信号输出。
2.一种光学存储单元，用于从光学记录介质光学读取以压纹坑形式指示光学记录介质上位置的ID信号，该光学存储单元包括一个光电检测器，具有沿对应于光学记录介质上信迹的方向分成至少两个的检测器部分，用于检测从光学记录介质反射的返回光束；和一个ID信号检测器，用于根据所述光电检测器的检测器部分的输出信号检测沿信迹方向的差信号，并且将该差信号作为被检的ID信号输出。
3.如权利要求2所述的光学存储单元，其中所述光电检测器的检测器部分被分割，用以检测沿对应于光学记录介质上信迹的方向分成两束的光束成分，以及用以检测沿对应于横跨光学记录介质上信迹的方向分成两束的光束成分；并且所述ID信号检测器根据所述光电检测器检测器部分的输出信号，获得沿横跨信迹方向的第二差信号，并将该第二差信号作为被再现光学信号输出。
4.如权利要求3所述的光学存储单元，还包括一个傅科单元，用于将从光学记录介质反射的返回光束沿对应于光学记录介质上信迹的方向分成三束，并将此分束光照射在光电检测器上，所述ID信号检测器利用除返回光束中央部分之外的光电检测器检测结果获得第一差信号。
5.如权利要求2所述的光学存储单元，其中所述ID信号检测器根据所述光电检测器检测器部分的输出信号，获得沿对应于光学记录介质上信迹的方向的总和信号，并将该总和信号作为被检测的ID信号输出。
6.如权利要求3所述的光学存储单元，其中所述ID信号检测器根据所述光电检测器检测器部分的输出信号，获得沿对应于光学记录介质上信迹的方向的总和信号，并将该总和信号作为被检测的ID信号输出。
7.如权利要求5所述的光学存储单元，还包括一个输出部分，用于选择性输出所述差信号与所述总和信号之一作为被检测的ID信号。
8.如权利要求7所述的光学存储单元，还包括一个控制器，用于根据光学记录介质的类型或者容量自动控制所述输出部分的切换。
9.如权利要求7所述的光学存储单元，其中所述光学记录介质包括一磁光记录介质；并且所述输出部分在该磁光记录介质的压纹坑深度为约80nm或以下时选择性输出所述差信号作为被检测的ID信号。
10.如权利要求6所述的光学存储单元，还包括一个输出部分，用于选择性输出所述差信号与所述总和信号之一作为被检测的ID信号。
11.如权利要求10所述的光学存储单元，还包括一个控制器，用于根据光学记录介质的类型或者容量自动控制所述输出部分的切换。
12.如权利要求10所述的光学存储单元，其中所述光学记录介质包括一磁光记录介质；并且所述输出部分在该磁光记录介质的压纹坑深度为约80nm或以下时选择性输出所述第一差信号作为被检测的ID信号。
全文摘要
一种光学记录介质，提供有沿予定方向交替设置了脊和槽的基片，设在脊和槽上的数据记录区，以及记录有数据块识别标记的识别标记记录区。所述识别标记记录区仅设在所述脊和槽之一上。
文档编号G11B7/005GK1555049SQ20041000327
公开日2004年12月15日 申请日期2000年4月28日 优先权日1999年6月21日
发明者西本英树, 森本宁章, 荒井茂, 沼田健彦, 柳茂知, 青木顺, 彦, 章 申请人:富士通株式会社