CN1554092B - 记录方法和盘片驱动设备 - Google Patents

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Abstract

本发明能够提高缺陷管理的可靠性。在盘片内圆周预定径向部分的区如导入区(zone)中，提供包括缺陷管理区的多个管理数据区以便得到可靠的缺陷管理。进一步，包括缺陷管理区(信息区Info1，Info2)的多个管理数据区是在盘片径向彼此分开的位置上形成的，以便将作为相对较大部分的记录/再现条件调节区(OPC)夹在中间。而且，在缺陷管理区中，提供包括交换区的多个记录区作为记录缺陷管理信息的区，这样，依据缺陷管理区更新数量和错误状态，就可以改变记录区。

Description

记录方法和盘片驱动设备
技术领域
本发明涉及诸如光盘的盘形记录介质、盘形记录介质采用的记录方法，以及用于驱动盘形记录介质的盘片驱动设备。
技术背景
作为向记录介质记录数字数据或从记录介质再现数字数据的技术，已经提供了应用于作为记录介质的光盘的数据记录技术。数据记录技术所应用到的光盘包括了磁光盘。这种光盘的例子有CD(压缩盘)、MD(迷你盘)以及DVD(数字多用盘)。光盘是记录介质的统称，激光光束辐射到这种记录介质上并得到反射光，以便读出代表反射光束变化的信号。光盘是盘形记录介质，由金属薄板制成，并被塑料封装保护起来。
光盘被分成两种类型，也就是只再现型和允许用户数据记录于盘片上的可记录型。属于只再现型光盘的例子包括熟知的CD、CD-ROM和DVD-ROM。另一方面，属于可记录型光盘的例子包括熟知的MD、CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW和DVD-RAM。通过采用诸如磁光记录方法、相变记录方法和色素膜变记录方法等记录技术可以将用户数据记录到属于可记录型的光盘上。色素膜变记录方法也被称为一次写入记录方法，它只允许记录数据一次并且不允许新数据覆盖已记录的数据。色素膜变记录方法适于保护数据等的应用场合。另一方面，磁光记录方法和相变记录方法允许新数据写在已记录的数据上，因此，在记录各种内容如音乐数据、视频数据、游戏软件和应用程序等的各种应用中被采用。
另外，最近几年已开发出如熟知的DVR(数据和视频记录)这样的高密度光盘，极大增加了存储容量。
为了采用诸如磁光记录方法、相变记录方法和色素膜变记录方法等记录技术将数据记录到属于可记录型光盘上，就需要提供一种指导方法来实现跟踪盘片上的数据轨迹。为此，在光盘上形成一种凹槽(groove)作为预凹槽(pre-groove)。然后将凹槽或陆地(land)作为数据轨迹。陆地是光盘上由两个相邻凹槽夹起来形成的区。陆地与一个类似高原的形状具有交叉部分。
另外，为了能够在数据轨迹任何希望的位置上记录数据，数据轨迹上每个位置的地址需要嵌入到轨迹中。这些地址一般是通过使用作轨迹的凹槽摆动而嵌入到数据轨迹中的。
也就是说，用于保存数据的轨迹是通过利用其侧面使得正面摆动，从而在盘片上预先形成预凹槽来代表地址的。
通过在盘片上预先形成这样的凹槽，就可以从由反射光束传送的摆动信息中获取地址，这样，即使没有将地址作为例如凹陷数据等记录在轨迹上，也可以在轨迹希望位置上记录和再现数据。
这样，如上所述，例如通过在摆动凹槽中嵌入附加的地址信息，就不再需要在轨迹上提供离散的地址区来记录象凹陷数据这样的地址信息，这样地址区就可以保存实际数据，从而可以将记录实际数据的容量增加了地址区的大小。
注意到，由凹槽的这种摆动形状所表达的绝对时间(地址)信息称为ATIP(预凹槽中绝对时间)或ADIP(预凹槽中地址)。
通过这种方法来执行光盘上的缺陷管理。这种管理简称为缺陷管理。
缺陷管理是为每个缺陷区的地址编制目录的管理。如果在光盘上提供备用记录区，每个都作为缺陷区的替代区，则缺陷管理也是用于管理备用记录区地址的管理。缺陷区是由于在其上存在损伤或其它缺陷，使得数据不再可以记录在其上和从其上再现的区。缺陷管理是为了防止这样的损伤或缺陷导致在系统中发生失败的重要技术。
在缺陷管理中，数据不再记录其中或从中再现的缺陷区的地址以及备用记录区的地址都被编制目录在缺陷列表中。因此，缺陷列表是对缺陷管理很重要的用于编制信息目录的列表。
如最近几年开发的DVR高密度盘片，在其物理结构上具有一个覆盖层(衬底)，该覆盖层在盘片厚度方向厚0.1mm。在这样的结构中，通过结合使用所谓的蓝色激光和0.85NA的物镜所设置的条件下，记录和再现相变标记。蓝色激光是波长为405nm的激光光束。假定数据被在轨迹上记录为相变标记，轨迹间距为0.32微米，线密度为0.12微米/位，并且64KB数据块被用作记录/再现单元，盘片被格式化成具有82％的格式化效率，那么，直径为12cm的光盘允许大约23.3GB(十亿字节)总量的数据记录在光盘上和从光盘上再现。
在光盘上的数据区(zone)是用户数据记录其上和从中再现的区。作为光盘格式化处理的结果，半径为24mm的区和半径为58mm的圆周变成可用的数据区(zone)。在光盘上由半径为24mm的圆周所包围的内侧区用作导入区(zone)。
用来保存缺陷管理信息的缺陷管理区是在导入区(zone)中预定位置上形成的。可以提供两个缺陷管理区域。在这种情况下，两个缺陷管理区是在导入区(zone)中预定的相邻位置上形成。
一般地，需要被形成多个管理区域，如两个缺陷管理区，这是因为，如果由于某种原因缺陷管理信息不再能被从两个缺陷管理区中的一个中读出，那么缺陷管理信息仍可以从另一个缺陷管理区中读出。但是，由于两个缺陷管理区是在导入区(zone)中相邻位置上形成的，当在分配给两个缺陷管理区的盘片部分上产生损伤时，缺陷管理信息不再能向两个缺陷管理区记录和从两个区中再现，仍然完全在可能的限度内。这就是说，缺陷管理的可靠性是不够的。
在光盘典型旋转速度下，在光盘旋转一周的情况下，大约有1.9个数据块，每块具有64KB数据大小，是可以记录在半径为24mm的圆周的轨迹上的。
用作记录用户数据的数据区(zone)具有较大的记录容量23.3GB。在数据区(zone)中，18432个簇可被分配作为备用记录区域。由于这些簇具有大约1.207959552GB大小，它们的大小只是用作记录用户数据的数据区(zone)大小的5％。每个项目8个字节大小的缺陷列表将会具有147.456KB的长度，并且将占用3个簇。
如上所述，缺陷管理区包括其中保存的缺陷列表，并形成由多个簇构成的区。在这种情况下，由于光盘旋转一周大约有1.9个数据块，而每块具有64KB数据大小可以记录在半径为24mm的圆周的轨迹上，并且在位于导入区(zone)的相邻位置上形成了两个缺陷管理区，所以，如上所述，当在分配给两个缺陷管理区的盘片部分上产生损伤时，缺陷管理信息不再能向两个缺陷管理区记录和从两个区中再现，仍然完全在可能的限度内。
发明内容
本发明的一个目的是致力于解决对于上述问题，以提高在盘形记录介质上所执行的缺陷管理的可靠性。
为了实现上述目的，通过将管理数据区放置在盘形记录介质径向彼此分开的位置上，并将至少记录/再现条件调节区夹在中间，在本发明提供的盘形记录介质上，在由预定半径圆周所包围的盘片内侧区域中，形成一个记录/再现条件调节区和每个都包含一个缺陷管理区的多个管理数据区。
另外，缺陷管理区具有多个用于记录缺陷管理信息的记录区，这些记录区包括了备用记录区。
依据本发明提供的记录方法，通过在盘形记录介质上完成记录操作，在盘形记录介质上，在由预定半径圆周所包围的盘片内侧区域中，形成一个记录/再现条件调节区和每个都包含一个缺陷管理区的多个管理数据区的处理当中，这些管理数据区被放置在盘形记录介质径向彼此分开的位置上，并将至少记录/再现条件调节区夹在中间。
另外，缺陷管理区具有多个用于记录缺陷管理信息的记录区，这些记录区包括备用记录区。
更进一步，依据本发明提供的记录方法，在将缺陷管理信息记录到盘形记录介质的操作中，确定当前使用的记录区的更新计数或这个当前使用的记录区的错误状态，以给出确定的结果，用作确定缺陷管理信息是否应该被记录到备用记录区的一个区中的基础，而该备用记录区不是当前使用的记录区，如果缺陷管理信息是记录在另一个备用记录区，则该备用记录区被设置为代替当前使用的记录区的记录区。
作为将信息记录到由本发明提供的盘形记录介质或从本发明提供的介质中再现信息的本发明提供的盘片驱动设备，包括记录装置，用于将信息记录到盘形记录介质中；控制装置，用于确定当前使用的记录区的更新计数或当前使用的记录区的错误状态，确定在将缺陷管理信息记录到盘形记录介质的操作中，用作确定缺陷管理信息是否应该被记录在备用记录区的一个区中的基础，而该备用记录区不是当前使用的记录区；以及如果记录装置将缺陷管理信息记录在另一个备用记录区中，则记录信息以将另一个备用记录区设置为代替当前使用的记录区的记录区。
一方面，提供一种盘片记录方法，用于在盘形记录介质上的导入区中形成一个测试写入区和多个管理数据区，所述多个管理数据区中的每个管理数据区都包括一个缺陷管理区，其中测试写入区和管理数据区的形成是通过将所述管理数据区放置在所述盘形记录介质上径向彼此分开、并且将至少所述的测试写入区夹在中间的位置上来实现的。
另一个方面，提供一种用于将信息记录到盘形记录介质上的盘片记录方法，该盘形记录介质包括一个测试写入区和多个管理数据区，每个管理数据区都包括一个缺陷管理区，其中测试写入区和管理数据区是在所述盘形记录介质上的导入区中形成的，其中：所述管理数据区被放置在所述盘形记录介质上径向彼此分开、并将至少所述的测试写入区夹在中间的位置上；所述缺陷管理区是作为一个具有多个记录区和多个备用记录区的区域而形成的，所述记录区包括一个记录缺陷管理信息的当前使用的记录区，以及每个所述备用记录区均可用作所述当前使用的记录区的替代区。所述盘片记录方法包括步骤：在将所述缺陷管理信息记录到所述盘形记录介质上的操作中，确定所述当前使用的记录区的更新计数或所述当前使用的记录区的错误状态，以给出确定的结果，以用作确定所述缺陷管理信息是否应该被记录到所述备用记录区的任何指定的一个区中的基础；如果所述缺陷管理信息记录在所述指定的备用记录区，则将所述指定的备用记录区设置为所述当前使用记录区的所述替代区。
另一方面，提供一种盘片驱动设备，用于将信息记录到盘形记录介质上，该盘形记录介质包括一个测试写入区和多个管理数据区，每个管理数据区都包括一个缺陷管理区，其中测试写入区和管理数据区是在所述盘形记录介质上的导入区中形成的，其中：所述管理数据区被放置在所述盘形记录介质上径向彼此分开、并将至少所述的测试写入区夹在中间的位置上；所述缺陷管理区具有多个记录区和多个备用记录区，所述记录区包括一个用于记录缺陷管理信息的当前使用的记录区，以及每个所述备用记录区均可用作所述当前使用的记录区的替代区。所述盘片驱动设备包括用于将所述信息记录到所述盘形记录介质和从所述盘形记录介质再现所述信息的记录装置，以及控制装置，该控制装置用于：在将所述缺陷管理信息记录到所述盘形记录介质上的操作中，确定所述当前使用的记录区的更新计数或所述当前使用的记录区的错误状态，以给出确定的结果，以用作确定所述缺陷管理信息是否应该被记录到所述备用记录区的任何指定的一个区中的基础；记录管理数据，如果所述缺陷管理信息记录在所述指定的备用记录区，则将所述指定的备用记录区设置为所述当前使用记录区的所述替代区。
这就是说，依据本发明，通过在盘形记录介质上，在由预定半径圆周所包围的盘片内侧区域中提供多个管理数据区，每个区包括一个缺陷管理区，这样就可以获得可靠的缺陷管理。另外，通过将这些缺陷管理区(从而是管理数据区)放置在盘形记录介质径向彼此分开的位置上，并将具有相对较大尺寸的记录/再现条件调节区夹在中间，就可以进一步提高缺陷管理区的可靠性。
进一步，通过为每个缺陷管理区提供包括备用记录区的多个记录区，来记录缺陷管理信息，那么，依据缺陷管理区的更新计数或这个缺陷管理区的错误状态就可以改变记录区。
附图说明
图1是表示在由本发明实施例实现的盘片上形成凹槽的示意图；
图2是表示在由本发明实现的盘片上形成摆动形状凹槽的示意图；
图3是表示依据本实施例，作为MSK和HMW调制结果而得到的摆动信号的示意图；
图4是表示由实施例实现的盘片布局的示意图；
图5A是表示在由本实施例实现的RW区(zone)中摆动状态的示意图；
图5B是表示在由本实施例实现的PB区(zone)中摆动状态的示意图；
图6是表示依据本实施例为预记录信息提供的调制方法的示意图；
图7A，7B，7C和7D是表示在本实施例中使用的相变标记的ECC结构的示意图；
图8A，8B，8C和8D是表示在本实施例中使用的预记录信息的ECC结构的示意图；
图9A是表示依据本实施例，记录为相变标记信息的帧结构示意图。
图9B是表示依据本实施例，预记录信息的帧结构示意图。
图10是表示依据本实施例的导入区(zone)结构的示意图。
图11A和11B每个图是表示依据本实施例信息区的示意图；
图12是表示依据本实施例的DMA的数据结构的示意图；
图13是表示依据本实施例的DMA的DDS的数据结构的示意图；
图14是表示在依据本实施例的DMA中所保存的缺陷列表的示意图；
图15是表示在依据本实施例的DMA中所保存的缺陷列表的项目的示意图；
图16表示依据本实施例的数据区的ISA和OSA的示意图；
图17是表示由本发明实施例实现的盘片驱动设备的方框图；
图18是一个流程图，表示由本实施例实现的盘片驱动设备所完成的处理过程。
具体实施方式
下面的说明解释了由本发明实施例实现的光盘、在光盘上记录数据和从光盘上再现数据的盘片驱动设备(记录/再现设备)，以及将数据记录到光盘上缺陷管理区中的方法。说明被划分成按下面顺序排列的段落。
1：盘片结构
2：数据的ECC格式
3：缺陷管理区
3-1：包含DMA的信息区
3-2：具有备用区的DMA结构
3-3：数据区的备用区
4：盘片驱动设备
1：盘片结构
首先，解释由本实施例实现的光盘。该光盘可以由高密度光盘如熟知的所谓DVR(数据和视频记录)来实现。
如图1所示，由本发明实施例实现的光盘1在其上形成一个凹槽GV，用作记录轨迹。凹槽GV是从最内圆周侧向最外圆周侧扩展以螺旋线形式形成的。图2是表示在光盘1的径向上交叉部分的示意图。如图所示，交叉部分具有每个都是突出形状的陆地L，以及每个都是凹痕形状的凹槽GV。陆地L和凹槽GV是交替布置的。
如图2所示，光盘1的凹槽GV关于切线具有摆动形状。凹槽GV的摆动形状是依据摆动信号形成的形状。这样，光盘驱动器就能够再现该摆动信号，其中，依据该摆动信号已经形成了凹槽GV的摆动形状。详细地说，光盘驱动器从在凹槽GV上存在的激光点LS而反射的激光光束中，检测凹槽GV两个边缘的位置，其中，激光点LS作为原始激光光束辐射到的点。当激光点LS沿着用作记录轨迹的凹槽GV移动时，被检测的位置发生变化，产生了位置上的变化。于是，光盘驱动器提取出在光盘1的径向的变化来再现摆动信号。
摆动信号是调制处理的结果，该调制处理完成包含关于摆动信号中记录轨迹上记录位置地址的信息。该信息包括记录位置的地址和其它的附加数据。这样，通过解调该摆动信号以提取出关于地址的信息，光盘驱动器就能够执行对这些地址的控制，而这些地址是在将数据记录到光盘1或从光盘1再现数据的操作中访问的地址。
如上所述，通过完成凹槽记录处理，本发明的实施例使用光盘1来保存这样的信息。但是注意到，本发明的范围不局限于采用这种凹槽记录技术的光盘1。例如，本发明还可应用于通过完成陆地记录操作以将数据保存到陆地上的光盘。另外，本发明还可应用于通过完成凹槽/陆地记录操作以将数据保存到凹槽和陆地上的光盘。
对于由该实施例实现的光盘1，在调制处理中采用了两种调制方法，该调制处理产生传送关于摆动信号中地址信息的摆动信号。一种方法是MSK(最小位移键控)调制方法。另一种调制方法是这样一种技术，依据这种技术，偶数阶次的较高次谐波信号被加到正弦载波信号中，并且较高次谐波信号的极性依赖于调制数据的代码而改变。在以下的说明中，技术术语“HMW(谐波)调制方法”用来表示这种技术，如上所述，即依据该技术，偶数阶次的较高次谐波信号被加到正弦载波信号中，并且较高次谐波信号的极性依赖于调制数据的代码而改变。
由该实施例实现的光盘1经过一个再现操作，完成产生具有一个块的摆动信号，该块包括如图3中所示MSK调制部分和HMW解调部分。摆动信号是处理的结果，该处理完成调制具有预定频率的正弦参考载波信号。载波信号的波形具有与该频率响应的周期，该块形成该波形的预定数量的连续周期。MSK调制部分传送关于用作MSK调制码的地址信息，而HMW调制部分传送关于用作HMW调制码的地址信息。这就是说，在该块中，关于用作MSK调制码的地址信息被插入到的位置不同于关于用作HMW调制码的地址信息的位置。另外，在MSK调制中使用的两个正弦载波信号之一和在HMW调制中使用的载波信号被用作上述提到的参考载波信号。更进一步，在该块中，MSK调制和HMW调制部分被放置在彼此分开并相差至少一个周期的参考载波信号的位置上。
注意到，图中所示的单调摆动形成其长度等于几个周期参考载波信号的部分，其中单调摆动不进行依据调制数据的调制处理。参考载波信号的周期被称为摆动周期。另外，在从最内圆周到最外圆周的整个存储区中，参考载波信号的频率是固定的。从激光点沿记录轨迹移动的线速度来确定恒定值的频率。
以下的说明解释本实施例提供的称为所谓DVR(数据或视频记录)光盘的高密度光盘的典型物理参数。
由本实施例实现的熟知的DVR的光盘是一种采用相变方法在其上记录数据的光盘。作为盘片尺寸，DVR盘片的直径为120mm。另外，DVR盘的厚度为1.2mm，覆盖层的厚度为0.1mm。这样，从盘片尺寸的角度来看，DVR盘片的外观与采用CD(压缩盘)方法的盘片或采用DVD(数字多用盘)的盘片具有相似的外观。
一种熟知的所谓蓝色激光的激光被用于完成记录和再现操作。蓝色激光的波长为405nm。光学系统的NA被设置在0.85。
在其上记录了相变标记的轨迹，它们之间的轨迹间距被设置在0.32微米。这些轨迹具有每位0.12微米的线记录密度。64KB的数据块用作记录/再现单元。DVR盘片的格式化效率为82％。这种具有12cm直径的DVR盘片实现了23.3GB的数据存储容量。如上所述，通过采用凹槽记录方法数据被记录到了DVR盘片上。
图4表示整个盘片的布局(或区结构)。
盘片表面上的区包括导入区，数据区和导出区，它们被布局在从内圆周边到外圆周边方向上。
从记录/再现的角度而言，盘片的表面包括熟知的PB区的只再现区，以及称为RW区的记录/再现区。PB区位于导入区的内圆周，而RW区是从导入区的最外圆周伸展到导出区的区。
导入区是一个由半径为24mm的圆周包围的圆形区。半径21mm到22.2mm的环区被称为BCA(突发切割区)。BCA是通过完成一个燃烧处理，采用在记录层上雕刻标记的记录方法，特别为盘形记录介质记录唯一ID的区。具体地说是形成每个具有圆形形状的记录标记，并且将它们彼此同心地放置，以形成象条形码的记录数据。半径22.2mm到23.1mm的环区被称为预记录数据区。
预记录数据区是通过摆动在盘片上形成的类似螺旋状的凹槽，预先记录数据的区。这些数据包括关于盘片的信息和预记录的信息。关于盘片的信息的例子是记录和再现功率条件，而预记录的信息的例子是用于复制保护的信息。
唯一ID，关于盘片的信息和预记录信息是只再现信息。也就是说，BCA和预记录区是上述的PB区(或只再现区)。
如上所述，预记录信息包括复制保护信息，该信息用作完成如下的保护。
利用这个实施例实现的光盘系统，登记的盘片驱动器制造商或登记的盘片制造商每个均被提供了一个用作从事商业业务的介质密钥或驱动密钥。分配给制造商的介质或驱动器密钥是表示该制造商已被登记的密钥。
为了避免黑客问题，介质或驱动器密钥作为复制保护的信息记录在盘片上。包括介质或驱动器密钥或盘片驱动设备的盘形记录介质能使记录和再现操作不能发生。
在导入区最外的环，也就是半径23.1mm到24.0mm的环，除了用作测试写入区OPC外，还用作信息区Info1和Info2。
测试写入操作区OPC用在写操作中，该写操作是完成试验的基础，以便设置相变标记的记录和再现条件。记录和再现条件的例子是用在记录和再现操作中的激光光束的功率。也就是说，测试写入区OPC是用作调节记录和再现条件的区。
信息区Info1和Info2包括缺陷管理区(DMA)。缺陷管理区DMA记录和再现管理关于盘片缺陷信息的信息。
半径23.1mm到24.0mm用作导入区中RW区部分的最外环，是管理信息和其它信息被记录到其中并作为以后要再现的相变标记的区。在导入区中，这个最外环的结构随后将参考图10和相继的图例详细地说明。
半径24.0mm到58.0mm的区是数据区。数据区是数据被实际记录在其中并作为以后再现的相变标记的区。
半径58.0mm到58.5mm的区是导出区。导出区除了允许在搜索操作中发生溢出的缓冲区外，还包括与导入区中相似的缺陷管理区。
该区从导入区(zone)中间的半径23.1mm的圆周开始，而以导出区结束，是相变标记被记录在其中并从中再现相变标记的RW区(或记录/再现区)。
图5A和5B包括了表示RW和PB区中记录轨迹状态的示意图。更具体地说，图5A是表示RW区中凹槽摆动状态的示意图，而图5B是表示PB区的预记录数据区中凹槽摆动状态的示意图。
在RW区，通过摆动凹槽而在盘片上形成的类似螺旋状的凹槽当中，预先嵌入地址信息(ADIP)，用于跟踪目的。
数据被记录到在其中嵌入了地址信息的凹槽中，作为以后将被再现的相变标记。
如图5A所示，为在RW区形成的凹槽设置0.32微米的轨迹间距TP，以作为嵌入了ADIP地址信息的凹槽轨迹。
在轨迹上，记录标记被记录成相变标记。通过采用如RLL(1，7)PP调制方法的记录技术，以每位0.12微米或每信道位0.08微米的线记录密度将相变标记记录在轨迹上，其中RLL是有限运行长度(Run Length Limited，有限游程长度)的缩写，而PP是奇偶保留/禁止rmtr(重复的最小转换游程长度)的缩写。
标记长度在范围2T到8T内，于是最小标记长度是2T，其中1T是1个信道位的长度。
地址信息以69T摆动周期和20nm(峰-峰值)摆动幅值WA的摆动形式嵌入到轨迹中。
地址信息具有与相变记的频带不重迭的频带，这样地址信息的检测和相变标记的检测就不会相互影响。
对于30KHz带宽，以摆动形式嵌入到轨迹中的地址信息的后记录CNR(载波噪声比)是30dB。包括由盘片变形、散焦状态和外部干扰这些扰所产生的影响的地址误差率不大于1×10-3。
另一方面，由图5B所示PB区中形成的凹槽所实现的轨迹，其间距和摆动幅值比由图5A所示的RW区中形成的凹槽所实现的轨迹的轨迹间距和摆动幅值更大。
具体地说，在PB区，轨迹间距TP是0.35微米、摆动周期是36T、而摆动幅值WA是40nm(p-p)。更小的摆动周期36T意味着预记录信息的线记录密度比嵌入到RW区凹槽中的ADIP信息的线记录密度更高。另外，由于记录在RW区的相变标记具有如上所述的最小长度2T，所以，预记录信息的线记录密度比相变标记的线记录密度更低。相变标记没有被记录到PB区的轨迹上。
在RW区的摆动波形可以是正弦波，而在PB区可以是正弦波或者矩形波。
对于30KHz的带宽，如果相变标记的信号质量是50dB的CNR，那么，通过ECC(纠错码)添加到数据中而将数据记录到盘片上，并且随后可从盘片再现数据。在这种情况下，在纠错之后的符号误差率可以被抑制在不大于10-16的值，以便在向盘片记录数据和从盘片再现数据的操作中可以使用相变标记。
对于30KHz的带宽，ADIP信息的摆动CNR是35dB。这种35dB的摆动CNR是与前面引述的30dB的后记录CNR相反，是没有记录相变标记的摆动CNR。
假定根据所谓的连续性辨别完成了插值保护，那么，对于地址信息，具有该阶次值的信号质量被认为足够的。但是，对于记录在PB区的预先记录信息，象相变标记的信号质量情况中的那样，还希望确保由至少50dB的CNR所代表的信号质量。为此，如图5B中所示的，PB区包括一个凹槽，该凹槽是作为在物理上不同于在RW区中形成的凹槽而形成的凹槽。
具体地说，在预记录数据区中，首先，通过增加轨迹间距，可以减少串扰量，通过加倍摆动幅值WA，可以将CNR提高+6dB。
其次，通过使用矩形作为摆动波，CNR还能增大+2dB以得到改进的43dB的CNR。
在预记录区中相变标记和摆动之间的记录频带的差别在于，一个摆动的长度是18T，它等于摆动周期36T的一半，而在相同情况下相变标记的长度被设置在2T上，在这种情况下，可以获得CNR进一步增加了9.5dB的结果。
这样，预记录信息的CNR可以增加到约52.5dB，即使对于估计的-2dB的串扰量，也可以实现50.5dB的CNR。也就是说，得到了与相变标记大约为相同阶次的信号质量。结果，在记录和再现预记录信息的操作中，使用摆动信号是十分正确的。
图6是表示使用预记录信息以在预记录数据区中形成摆动凹槽方法的示意图。调制处理是产生FM码的FM调制处理。
图6(a)表示数据位，图6(b)表示信道时钟信号。图6(c)表示FM码，图6(d)表示摆动波。
1的数据位值是2ch(2个信道时钟信号)，以产生频率等于信道时钟信号频率一半的FM码。0的数据位值是频率等于1的数据位值产生的FM码频率的一半的FM码。
记录在凹槽上的摆动波形可以是没有变化的FM码的矩形波形。但是，在图6(d)所示摆动波形的情况下，FM码的矩形波形被转换为正弦波形。
注意到可以对图6(c)和图6(d)中分别表示的FM码和摆动波形进行转换，以产生图6(e)和6(f)分别表示的FM码和摆动波形。
假定上述说明的FM码调制规则应用到图6(g)所示的数据位流`10110010’上。在这种情况下，分别得到图6(h)和6(i)所示的FM码波形和正弦摆动波形。
注意到，当模式分别对应于图6(e)和6(f)时，分别得到图6(j)和6(k)所示的FM码波形和正弦摆动波形。
2：ECC格式的数据
参考图7、8和9，下面的说明解释ECC格式的相变标记和预记录信息。
首先，参考图7A到7D，这些图包括了表示作为相变标记而记录和再现的ECC格式的主数据(或用户数据)和管理数据。
对于ECC(纠错码)，使用两种不同码。一种码是为64KB(＝32扇区×每扇区2048个字节)的主数据提供的LDC(长距离码)。另一种码是BIS(突发指示符子码)。
图7A所示的64KB的主数据经过图7B所示的ECC编码处理。在ECC编码处理中，4B的EDC(检错码)被加到主数据的每2048B的扇区上。LDC是为主数据的32个扇区编码的。LDC是RS(248，216，33)。意思是码长248、数据216、距离33的RS(里德-索罗蒙)码。有304个码字。
另一方面，如图7D所示，BIS经过对图7所示的720B个数据的ECC编码处理。BIS是RS(62，30，33)。意思是码长62、数据30，距离33的RS(里德-索罗蒙)码。有24个码字。
图9A是表示在RW区中记录的主数据的帧结构的示意图。
包括LDC和BIS的数据具有图中所示的帧结构。如图中所示，该帧包括38B的数据，1B的BIS，38B的数据，1B的BIS，38B的数据，1B的BIS以及38B的数据，这样，帧长度为155B。也就是说，该帧形成总量为152B(＝4片×38B)的数据，并且在每两个连续的38B片的数据之间插入1B的BIS。
一个帧信宿FS用作帧同步信号，放在155B帧结构前面的位置上。一个块包括496个帧。
至于包含在数据中的LDC，具有偶数0，2等的码字分别位于偶数的帧上，而具有奇数1，3等的码字分别位于具有奇数1，3等的帧上。
BIS是纠错能力远优于LDC的码，可以纠正几乎所有的错。这是因为BIS对于码长62的距离为33。
这样，可以如下使用已经检出错的BIS符号。
在解码ECC的处理中，首先解码BIS。假定，在图9A所示的帧结构中，在两个连续BIS所夹的38B数据中，或在帧同步FS和BIS之间检测出了两个错。在这种情况下，两个错被认为一个突发错误。错误指针被分配给每片的38B数据。在LDC中，有一个错误指针被用于完成指针消除处理。采用这种方法，只用根据LDC与纠错处理进行比较，就可以提高纠错能力。
BIS包括诸如地址信息。地址可以用在如不使用嵌入在摆动凹槽中地址信息的ROM类型盘片的应用中。
接下来，图8A到8B表示了预记录信息的ECC格式。而且在这种情况下，有两种不同的码用作ECC。一种码是为4KB(＝2个扇区×每个扇区2048字节)主数据提供的LDC(长距离码)。另一种码是BIS(突发指示符子码)。
图8A中所示的4KB预记录信息的主数据经过图8B所示的ECC编码处理。在ECC编码处理中，4B的EDC(检错码)被加到主数据的每个2048B扇区中。为两个扇区的主数据进行LDC编码。LDC是RS(248，216，33)。意思是码长248、数据216、距离33的RS(里德-索罗蒙)码。有19个码字。
另一方面，如图8D所示，BIS经过对图8C所示的120B个数据的ECC编码处理。BIS是RS(62，30，33)。意思是码长62、数据30、距离33的RS(里德-索罗蒙)码。有24个码字。
图9B是表示在PB区记录的预记录信息的帧结构的示意图。
包括LDC和BIS的数据具有图中所示的帧结构。如图中所示，一个帧形成1B的帧同步FS，10B的数据，1B的BIS，以及9B的数据，这样长度为21B，也就是说，一帧包括19B的数据和插入到数据中的1B的BIS。
用作帧同步信号的帧信宿FS位于21B的帧结构之前的位置上。一块包括248个帧。
而且在这种情况下，BIS是纠错能力远优于LDC的码，几乎可以纠正所有的错误。这样，可以如下使用已经检查出错的BIS符号。
在解码ECC的处理中，首先解码BIS。假定在两个连续BIS所夹的图10B或9B的数据中，或在帧同步FS和BIS之间检测出两个错。在这种情况下，两个错被认为一个突发错误。错误指针被分配给图10B或9B的数据的每片。在LDC中，有一个错误指针被用于完成指针消除处理。
采用这种方法，只根据LDC与纠错处理进行比较，就可以提高纠错能力。
BIS包括诸如地址的信息。在预记录数据区，预记录信息已经被记录在摆动凹槽中。这样，由于摆动凹槽不包括嵌入的地址，所以包括在BIS中的地址被用来访问预记录信息。
从图7和图8明显看出，被记录为相变标记的数据和预记录信息在ECC格式上具有相同的编码和相同的结构。
在再现被记录为相变标记的数据中，由于预记录信息的ECC解码处理可以通过使用一个完成ECC解码处理的电路来实现，所以，盘片驱动设备的硬件结构可以做得更有效。
3：缺陷管理区
3-1：包括DMA的信息区
以下的说明解释纠错管理区的结构，纠错管理区包含在导入区与RW区重叠的区域中。
如前面参考图4所说明的，导入区是由半径为24mm的圆周包围的盘片的内侧圆周。在导入区中的最外环，也就是其半径为23.1mm到24mm的环是与RW区相公共的部分。
图10是表示RW区范围的示意图。如图中所示，RW区包括前面提到的在导入区、数据区和导出区中的环。对于在RW区中的每个环带区(zone)和区(area)，表示出了簇的数量。
注意到，一簇是包括32个扇区的64KB的数据单元，其中每个扇区具有2048个字节长度。
如图10所示的，在导入区中的环包括信息区Info2、测试写入区OPC、保留区和信息区Info1。信息区Info2是半径为23.235mm到23.278mm的环形段。测试写入区OPC是半径为23.278mm到23.621mm的环形段。保留区是半径为23.621mm到23.958mm的环形段。信息区Info1是半径为23.958mm到24.000mm的环形段。
信息区Info1和Info2每个都包括缺陷管理区DMA和控制数据区。缺陷管理区DMA是一个用于保存缺陷管理信息的区，而控制数据区域是一个用于记录控制信息的区。
测试写入区OPC是一个对记录和再现条件进行测试的区。更具体地说，为了优化诸如记录激光功率的条件，在试验基础上将数据写入测试写入区OPC。
保留区是在以后使用的备用区。
数据的记录和再现密度包括0.32微米的轨迹间距和0.12微米/位的线密度。如果64KB的数据量作为一簇被记录到盘片和从盘片再现，那么，信息区Info2具有256簇的存储容量，测试写入区OPC具有2048簇的存储容量，保留区具有2048簇的存储容量，并且信息区Info1具有256簇的存储容量。
数据区是被在其上记录和从其中再现用户数据的区。数据区具有355603簇的存储容量。因此，大约23.3GB(＝64KB×335603簇)的用户数据可以被记录到数据区和从数据区中再现。
导入区具有7429簇的存储容量。导出区是用于存储与记录在信息区Info1和Info2中数据相似数据的区。因此，保存在导出区中的数据包括记录在缺陷管理区DMA和控制数据区的数据。
图11A和11B是分别表示信息区Info1和Info2的数据结构的示意图。
如图11A所示，信息区Info1包括第一缓冲区、驱动区、保留区、缺陷管理区DMA1、控制数据区CDA1和第二缓冲区。
第一缓冲区是将图11A中所示的驱动区与图10中所示的保留区分开的区。第一缓冲区区具有32簇的大小。
驱动区是将盘片的最优记录和再现条件作为数据保存的区域。从根据试验将数据写入到测试写入区OPC的操作的结果发现，最优记录和再现条件包括了最优值。驱动区具有32簇的存储容量。
保留区是将来用到的备用区。保留区具有96簇的大小。
缺陷管理区DMA1是用来记录和再现缺陷管理信息的区，该缺陷管理信息与记录在缺陷管理区DMA2中的信息相同。缺陷管理区DMA1具有32簇的存储容量。
控制数据区CDA1是一个记录和再现信息的区，该信息与记录在控制数据区CDA2中的信息相同。控制数据区CDA1具有32簇的存储容量。
第二缓冲区是将控制数据区CDA1与数据区分开的区。第二缓冲区具有32簇的大小。
如图11B中所示，信息区Info2包括保留区、缺陷管理区DMA2、控制数据区CDA2和一个缓冲区。
保留区是将来使用的备用区。保留区具有160簇的大小。缺陷管理区DMA2具有32簇的存储容量。控制数据区CDA2是用于记录控制信息的区。控制数据区CDA2具有32簇的存储容量。
缓冲区是用于将控制数据区CDA2与测试写入区OPC分开的区。缓冲区具有32簇的大小。
从图10可见，包括缺陷管理区DMA1的信息区Info1在是这样的区域上形成的，该区域在盘片的径向上，同提供给包含缺陷管理区DMA2的信息区Info2的区域是分开的。另外，信息区Info1和Info2在盘片的径向上被夹在中间的测试写入区OPC和保留区而彼此分开。在该实施例中，信息区Info1和Info2在盘片径向上被大约0.7mm的距离彼此分开。
于是，即使信息区Info1和Info2当中具体的一个缺陷管理区DMA被损伤或缺陷所损坏，也不会出现这种可能，即该损坏对信息区Info1和Info2中另一个区的缺陷管理区DMA产生影响。这就是说，几乎不存在两个缺陷管理区DMA1和DMA2被同时损坏以致记录和再现操作不可能在两个区上完成的情况。按照这种方式，可以提供缺陷管理区DMA的可靠性。
缺陷管理区DMA1和DMA2彼此分开的效果还保持了控制数据区CDA1和CDA2的真实性。这就是说，几乎没有两个控制数据区CDA1和CDA2被同时损坏以致记录和再现操作不可能在两个区上完成的情况。于是，还可以提高控制数据区CDA的可靠性。
从图10中显而易见，测试写入区OPC是除了保留区外包含在导入区的部分中最大的区。于是，通过设计布局，在其中信息区Info1和Info2至少将测试写入区OPC夹在其中，信息区Info1和Info2在盘片的径向上被彼此有效地分开。信息区Info1和Info2彼此之间被有意分开是为了提供希望的布局，在这种布局中一个信息区的损坏不会影响另一个信息区。
3-2：具有备用区的DMA结构
以下的说明解释缺陷管理区DMA也就是分别包含在信息区Info1和Info2中的DMA1和DMA2的数据结构。
图12是表示缺陷管理区DMA也就是DMA1和DMA2的数据结构的示意图。
如图11A和11B中所示的，缺陷管理区DMA也就是DMA1和DMA2每个都具有32簇的存储容量。在图12中所示的数据结构中，从范围1到32的簇序号被分配给指示保存在缺陷管理区DMA中每片信息(piece)数据位置的每个簇。每片信息(piece)的大小被表示成簇数量。
缺陷管理区DMA包括一个由标识为簇序号1到4的四个簇组成的段。每个簇被用来保存一个DDS(盘片定义结构)。
DDS的内容将参考图13来进行说明。于是一个DDS具有一个簇的大小。因此，在由四个簇构成的段中，四个连续的盘片定义结构DDS被记录在四个连续的位置上。
由标识为簇序号5到8的四个簇所构成的段被用作缺陷列表DL的第一位置。
由标识为簇序号9到12的四个簇所构成的段被用作缺陷列表DL的第二位置。
在此之后，由四个簇构成的段每个被提供给缺陷列表DL的第三位置和后续位置。最后，由标识为簇序号29到32的四个簇所构成的段被用作缺陷列表DL的第七位置。
也就是说，在具有32簇大小的缺陷管理区DMA中，七个位置，也就是从第一到第七个位置，被分别提供用作缺陷列表DL。
如后面将说明的，缺陷列表DL被用来记录四个簇数量的数据，这将参考图14进行说明。开始时，缺陷列表DL被记录在第一位置。第二到第七位置被分别作为缺陷列表DL位置的备用区。
图13是表示DDS的内容的示意图。
如前面所述，DDS具有一个簇(＝32扇区)大小。在图13中表示的每个数据帧占据一个具有2048字节的扇区。于是，一个簇大小的DDS有数据帧0到31。
在数据帧中的字节位置在数据帧的第一字节。数据项目的字节计数是字节的数量。
第一数据帧或数据帧0被用来定义每个数据项目。
从字节位置0开始的两个字节被用来记录表示该簇是DDS簇的DDS识别符。
在字节位置2的一个字节被用来表示DDS格式的版本。
从字节位置4开始的四个字节被用来记录DDS更新计数。
从字节位置16开始的四个字节被用来记录驱动区的第一PSN(物理扇区序号)。用来代表驱动区的开始位置，该第一PSN是驱动区的第一扇区的扇区物理地址。
从字节位置24开始的四个字节被用来记录缺陷列表DL的第一PSN。用来代表缺陷列表DL的开始位置，该第一PSN是该缺陷列表DL的第一扇区的扇区物理地址。
从字节位置32开始的四个字节被用来记录PSN，该PSN代表数据区的用户数据区中LSN(逻辑扇区序号)0的位置。后面将参考图16来说明用户数据区。
从字节位置36开始的四个字节被用来记录PSN，该PSN代表数据区中用户数据区最后一个LSN的位置。
从字节位置40开始的四个字节被用来记录数据区中ISA(内部备用区)的大小。
从字节位置44开始的四个字节被用来记录数据区中OSA(外部备用区)的大小。
在字节位置52的一个字节被用来保存内部备用区ISA和外部备用区OSA的满标记。满标记是指示备用区是否满的标记。
在字节位置54的一个字节被用来保存盘片验证标记，通过在盘片上完成如校验处理的检查操作，该标记用来指示该盘片是否已经验证。
从字节位置56开始的四个字节被用来记录在盘片上完成的校验处理中的最后一个地址的指针。
除上述说明外的其它字节和数据帧1到31在数据帧0中是保留的。
接着，参考图14来说明缺陷列表DL的数据结构。如前面参考图12所说明的，缺陷列表DL被保存在具有4簇存储容量的记录区中。
在图14所示数据结构中的簇序号/数据帧指示具有4个簇大小的缺陷列表DL中数据项目的位置。注意到，1簇＝32数据帧，且一个数据帧＝2048字节。
在数据帧中的字节位置是数据帧中数据项目的开头位置。
字节计数是字节数量，也就是数据项目大小。
缺陷列表DL的第一64字节是数据项目，如熟知的缺陷列表DL的引导头。
缺陷列表DL的引导头包括数据，比如这些簇是缺陷列表DL的簇、版本、缺陷列表DL更新的次数以及缺陷列表DL中项目的数量这些信息。
被用来保存缺陷列表的区紧随缺陷列表DL引导头之后。缺陷列表包括缺陷列表DL的项目。
每个项目具有下面参考图15所述的数据结构。用于保存缺陷列表的区在簇0/帧0的字节64开始。
长度8字节的缺陷列表终止符直接跟随该缺陷列表。
缺陷列表终止符的前4个字节是识别符`FF FF FF FFh’，表示这4个字节是缺陷列表终止符。
之后的4个字节用于保存缺陷列表更新数量。缺陷列表更新数量与记录在缺陷列表DL引导头中的缺陷列表更新数量具有相同的值。这4个字节被识别为缺陷列表DL的结束。剩余的字节是保留字节。
图15是表示在缺陷列表中记录的每个DL项目的数据结构的示意图。
DL项目具有8个字节(＝64位)长度，从字节0到字节7。每个字节包括位0到位7。
项目(i)的字节0的位7到4用作项目的记录状态信息(状态1)。
在由这个项目代替的另一个项目上，状态1信息包括每个可以用作这个项目备用项目的项目，以及每个不能用作这个项目备用项目的项目。
由这个项目字节0的位3到位0，以及字节1到3的位组成的30位用于保存缺陷簇的第一个PSN。缺陷簇的第一个PSN是该缺陷簇的第一个扇区的物理地址。也就是说，由备用簇代替并被认为是缺陷簇的簇，是由作为该缺陷簇第一个扇区物理地址的第一个PSN来代表的。
该项目的字节2的位7到4用于记录该项目的其它状态信息(状态2)。该状态信息(状态2)被保留。
由字节4的位3到位0，以及字节5到7的位组成的这30位组成用于保存备用簇的第一个PSN。备用簇的第一个PSN是该备用簇的第一个扇区的物理地址。也就是说，如果缺陷由备用簇代替，那么，用作缺陷簇替代簇的该备用簇就由作为该备用簇的第一个扇区物理地址的这个第一个PSN来代表。
如上所述，DL项目表示被认为是缺陷簇的簇，如果完成了由备用簇代替该缺陷簇的替换簇处理，那么，用作一个区并作为该缺陷簇替代簇的备用簇，也被表示在缺陷列表DL项目中。
然后，利用图14所示的数据结构，在缺陷列表DL(或一个列表缺陷)中，给这样一个项目编制目录。
如前面在图12中解释的那样，缺陷管理区DMA有七个区，其中每一个都可用来保存图14中所示的缺陷列表DL。
依据缺陷簇的状态，一般地，通过添加新项目来更新缺陷列表DL。当缺陷列表DL被更新后，将完成伴随更新缺陷列表DL操作的处理。该处理包括更新包含在缺陷列表DL引导头中的更新计数，作为缺陷列表更新的次数。也就是说，保存在缺陷管理区中的信息在需要时是时常更新的。
开始时，缺陷列表DL被记录在缺陷管理区DMA中DL的第一位置上。此时，将缺陷列表更新的初始次数编目在缺陷列表DL引导头中，并在以后更新。
例如，假设在某个时间点上，缺陷列表更新次数达到1000，或者因为某种原因所记录的缺陷列表DL不能被再现。在这种情况下，记录缺陷列表DL的区需要由备用记录区代替。具体地说，缺陷列表DL随后被记录在缺陷列表DL的第二个位置上。
利用相同的记号，如果缺陷列表更新次数达到1000，或者所记录的缺陷列表DL不能在其后被再现，提供给缺陷列表DL的备用记录区，也就是，缺陷列表DL的第三个到第七个位置的每一个都被一个区接一个区地使用，作为替代区。
通过在缺陷管理区DMA中提供多个记录区，也就是，缺陷列表DL的第一个到第七个位置，作为保存实际缺陷管理信息的缺陷列表DL的当前使用活动区，并且，将每个备用区用作上述当前使用区的替代区，那么，依据如缺陷列表更新次数和/或误差状态等参数，目前被使用的区就可以被一个备用区代替。也就是说，由于缺陷列表更新次数指示改写操作的次数，所以，当缺陷列表更新次数达到预定的限制时，保存缺陷列表DL的当前使用活动区就可以被一个备用区代替。
通过采用已知改写操作次数限制的相变记录方法，信息被记录到缺陷管理区DMA中。如上所述，通过利用一个备用区代替当前使用的活动区，就可以解决超过改写操作次数限制的问题。从而可能向可靠的缺陷管理区DMA记录信息和从该DMA再现信息。
另外，如前面参考图11A和11B所解释的那样，在导入区中，实际有两个缺陷管理区DMA，也就是DMA1和DMA2。此外，在某些情况下，在导出区提供另一个缺陷管理区。
相同的信息被连续地记录到缺陷管理区DMA1、DMA2和另一个缺陷管理区，一个区接一个区的，按照这些区被列出顺序。
通过对记录在缺陷管理区DMA的DDS中的更新计数进行记录，并通过对在具体缺陷管理区DMA中保存的缺陷列表DL引导头中记录的更新计数进行记录，就有可能确定保存在具体缺陷管理区DMA中的信息是否与保存在另一个缺陷管理区DMA中的信息相同。
如果发现保存在具体缺陷管理区DMA中的信息与保存在另一个缺陷管理区DMA中的信息不相同时，通过按照以下的优先顺序：DMA1、DMA2、等等，将保存在前一个中的信息复制到后一个中，保存在这些缺陷管理区DMA中这些片的信息就一致了。
3-3：数据区的备用区
以下的说明解释包含在数据区中作为备用区并通过使用缺陷列表DL来管理的区。
图16是表示包括在数据区中分配的备用区的盘片布局。
数据区包括用户数据被记录在和从中再现的用户数据区。除了用户数据区外，数据区还包括以下的备用区。
ISA(内部备用区)是在内侧的备用区。ISA包括2048簇，具有128MB的存储容量。另一方面，OSA包括16384簇，具有1024MB的存储容量。ISA具有固定的大小而OSA具有可变的大小。
首先，在图12中所示的缺陷管理区DMA的DDS经过初始化格式化处理，以将包括固定的内部备用区大小以及可变的外部备用区大小的初始值这些信息记录到DDS中。这样，在初始化格式处理之后，ISA大小不会改变。
另一方面，即使在初始化格式化处理之后，OSA大小是可以改变的。在盘片用在如个人电脑的这样设备的情况下，例如，希望有较长持续时间的操作以将AV流(或音频/视频流数据)记录到盘片上，并且有较长持续时间的操作以从盘片再现AV流。为了具有较长的持续时间，需要减少备用区的大小。但是，为了提高向盘片保存PC数据和从盘片再现PC数据的操作可靠性，却希望有较大的备用区。
为了满足上述两种要求，在初始化格式化处理之后的盘片应用过程中，当盘片从向盘片保存PC数据和从盘片再现PC数据的操作切换到向盘片记录AV流和从盘片再现AV流的操作时，在尺寸减小的方向改变OSA的尺寸是合适的。另一方面，当盘片从向盘片保存AV流和从盘片再现AV流的操作切换到向盘片记录PC数据和从盘片再现PC数据的操作时，在尺寸增大的方向改变OSA的尺寸是合适的。
注意到，在盘片专用来向盘片保存AV流和从盘片再现AV流的操作的情况下，备用区ISA和OSA的大小都被设置成0。具体地说，在DDS中ISA尺寸(内部备用区尺寸)和OSA尺寸(外部备用区尺寸)都被设置为0。
在这种情况下，数据区被全部用作用户数据区。另外，如果检查到缺陷簇，只将缺陷簇编目在缺陷列表DL的项目中。但是，替换簇不编目在该项目中。
也就是说，在这种情况下，不对缺陷簇完成簇替换处理。相反，缺陷的簇只被编目为不可用的簇。
于是，在这种情况下，在记录或再现操作中就不需要花费时间来完成寻找备用簇的处理。结果，这种方案适合于实时地向盘片记录AV流和从盘片再现AV流的操作。
另外，由于没有备用区分配给代替的簇，就有可能增加可使用的用户数据区的尺寸，并且增加记录和再现操作的持续时间。
4：盘片驱动设备
以下的说明解释用于向如前所述的光盘1记录数据和从该光盘1再现数据的盘片驱动设备。
这种盘片驱动设备通过在光盘1上完成格式化处理，将光盘1格式化成具有象参考图4和图10到16所说明的布局。采用相变记录方法，并通过向光盘1记录信息来完成这种格式化处理，其中在光盘1上已形成摆动凹槽，用作前面所述的PB区和RW区。
然后，通过采用相变记录方法，盘片驱动设备向格式化的光盘1记录数据和从该光盘1再现数据。
不必说，在格式化处理过程中或当需要时，盘片管理区DMA也会被更新和/或信息也被记录到盘片管理区DMA上。
图17是表示盘片驱动设备结构方框图。光盘1被安放在转盘上，图中未示出。在记录和再现操作中，主轴电机52驱动光盘1以恒定的线速度(CLV)旋转。
然后，光学拾取器(或光学头)51读取嵌入在光盘1的RW区中作为摆动凹槽轨迹的ADIP信息。光学拾取器(或光学头)51还读取嵌入在光盘1的PB区中作为摆动形状凹槽轨迹的预记录信息。
在初始化格式化处理中或在将用户数据记录到光盘1的操作中，光学拾取51分别将管理信息或用户数据作为相变标记保存到RW区的轨迹中。另一方面，在再现操作中，光学拾取器51从RW区的轨迹中读取所记录的相变标记。
光学拾取器51包括激光二极管、光探测器、物镜和光学系统，这些在图中未示出。激光二极管作为产生激光光束的激光源。光探测器探测反射的光束。物镜是激光源产生的激光光束的输出终端。光学系统通过物镜使激光光束照射到光盘1的记录面上，并将反射光束导引到光探测器上。
激光二极管产生具有405nm波长的所谓蓝色激光。光学系统的NA是0.85。
物镜以这样的方式支撑在光学拾取器51的内部，使得两轴机构在跟踪和聚焦方向上能够移动物镜。
另外，螺纹机构53可在光盘1的径向上移动整个光学拾取器51。
在光学拾取器51中使用的激光二极管，在由激光驱动器63所输出的作为驱动信号的驱动电流驱动时会产生激光光束。
光探测器检测被光盘1反射的光束所传送的信息。也就是说，光探测器依据反射光束的光数量的产生电信号，并将该电信号提供给矩阵电路54。
光探测器包括多个光接收元件，这些接收元件向包括电流-电压转换电路和矩阵处理/放大电路的矩阵电路54输出作为电信号的电流。矩阵电路54对该电信号完成矩阵操作处理以产生需要的输出信号。
这些输出信号包括代表再现数据的高频信号(或再现数据信号)，还有聚焦误差信号，以及跟踪误差信号，这些信号被用来执行伺服控制。
另外，作为摆动形状的检测结果，矩阵电路54还输出与摆动形状的凹槽相关的推拉信号。
矩阵电路54向读取器/写入器55提供再现的数据信号，向伺服电路61提供聚焦误差信号和跟踪误差信号，向摆动电路58提供推拉信号。
读取器/写入器电路55通过PLL对再现数据信号完成二进制转换处理和再现时钟产生处理，以便从光盘1读出的数据，作为相变标记。然后读取器/写入器电路55向调制器/解调器电路56提供再现的数据。
调制器/解调器电路56在再现操作中具有用作解码器的功能部件，以及在记录操作中用作编码器的功能部件。
如在再现操作中完成的解码处理那样，解码器根据再现的时钟信号执行解调处理，以产生有限游程长度码。
ECC编码器/解码器57完成ECC编码处理，以在记录操作中向要记录到光盘1中的数据添加纠错码，还完成ECC解码处理，以在再现操作中纠正包含在从光盘1再现的数据中的错误。
在再现操作中，ECC编码器/解码器57在内部存储器中，保存由调制/解调电路56完成解调处理结果所得到的数据。然后，ECC编码器/解码器57对保存的数据完成各种处理，如检错/纠错处理以及解交织处理，以产生再现的数据。
由ECC编码器/解码器57完成的再现数据，这些再现数据完成解码处理并被读出，然后依据系统控制器60发出的命令，被传递给AV(音频-视频)系统120。
摆动电路58处理从矩阵电路54接收的推拉信号，作为与凹槽的摆动形状相关的信号。更具体地说，摆动电路58对传送ADIP信息的推拉信号完成MSK和HMW解调处理，以产生代表ADIP的数据流。然后摆动电路58向地址解码器59提供该数据流。
地址解码器59解码提供给其的数据流，以产生地址，然后将这些地址提供给系统控制器60。
另外，为了产生时钟信号，地址解码器59利用从摆动电路8接收的摆动信号完成PLL处理。然后地址解码器59向其它元件输出时钟信号，例如在记录操纵中完成解码处理的时钟信号。
由矩阵电路54产生的作为与凹槽摆动形状相关信号的推拉信号，可以是传送PB区中记录的预记录信号的推拉信号。在摆动电路58中，这样的推拉信号在被提供给读取器/写入器电路55之前经过带通滤波处理。读取器/写入器电路55按照于相变标记相同的方式对带通滤波处理结果得到的数据完成二进制转换处理，以产生数据位流。读取器/写入器电路55向ECC编码器/解码器57输出这些数据位流。然后ECC编码器/解码器57对这些数据位流完成ECC解码处理和解交织处理以提取出要提供给系统控制器60的预记录信息。
系统控制器60能够在其它处理当中，根据提取出的预记录信息完成包括复制保护处理的各种处理。
另一方面，在记录操作中，从AV系统120中接收要记录的数据。这些要记录的数据被保存到在ECC编码器/解码器57中作为缓冲区使用的存储器中。
在这种情况下，ECC编码器/解码器57完成对保存在缓冲区中数据的ECC编码处理。ECC编码处理包括添加纠错码的处理、交织处理和其它处理。
完成ECC编码处理的数据被提供给调制/解调电路56，以采用RLL(1-7)PP方法执行调制处理。调制处理的结果被提供给读取器/写入器电路55。
在记录操作中完成这些编码处理所使用的参考时钟信号，如上所示，是从摆动信号中产生的时钟信号。
由这些编码处理产生的数据，象将要被记录的数据那样，在作为激光驱动脉冲被输出到激光驱动器63之前要经过由读取器/写入器55完成的记录补偿处理。记录补偿处理包括精细调节记录功率和调节激光驱动脉动的波形。调节记录功率以使对诸如记录层特性、激光光束的点斜率和记录线速度这样的参数达到幅值最优值。
激光驱动器63向在光学拾取器51中使用的激光二极管提供这样接收的激光驱动脉冲。激光驱动脉冲驱动激光二极管发射激光光束。依据要被记录的数据，激光光束在光盘1上形成凹坑(或相变标记)。
注意到激光驱动器63具有所谓的APC(自动功率控制)电路，通过监视从光盘拾取器51提供的检测器的输出，即作为检测激光光束输出功率的一种方法，来控制激光光束的输出功率独立于温度和其它条件为恒定值。激光驱动器63从系统控制器60接收记录和再现操作的目标值。这样，在记录和再现操作中，APC电路将激光光束的输出功率分别控制到这些目标值上。
伺服电路61从矩阵电路54接收的聚焦误差和跟踪误差信号产生多种驱动信号，向聚焦、跟踪和螺纹机构输出伺服驱动信号，以驱动它们的伺服操作。
详细地说，伺服电路61根据聚焦误差驱动信号和跟踪误差信号产生聚焦驱动信号和跟踪驱动信号，向光学拾取器51输出聚焦驱动信号和跟踪驱动信号，以便驱动在光学拾取器51中提供的两轴机构中所使用的聚焦线圈和跟踪线圈。采用这种方法，光学拾取器51、矩阵电路54、伺服电路61和两轴机构形成跟踪伺服回路和聚焦伺服回路。
伺服电路61可以依据从系统控制器60接收的跟踪跳转命令，关断跟踪回路。由于伺服回路关断了，伺服电路61输出跳转驱动信号来完成跟踪跳转操作。
另外，激光驱动器63海输出螺纹驱动信号来驱动线螺纹机构53。伺服电路61依据螺纹误差信号或依据由系统控制器60执行的访问执行控制产生螺纹驱动信号。作为跟踪误差信号的低频成分，获得了螺纹误差信号。螺纹机构53是根据如传送齿轮、螺纹电机或支撑光学拾取器51主轴等元件的机构。注意到这些元件没有在图中表示出来。螺纹驱动信号驱动螺纹电机按预定的滑动运动来移动光学拾取器51。
主轴伺服电路62执行使主轴电机52以CLV旋转的控制。
详细地说，主轴伺服电路62获得时钟信号的频率，作为主轴电机52当前的旋转速度，并且将当前的旋转速度与预定的CLV参考速度相比较以产生主轴误差信号。时钟信号是由为摆动信号完成的PLL处理所产生的信号。
利用相同的记号，在从光盘1再现数据的操作中，主轴伺服电路62得到再现时钟信号的频率作为主轴电机52的当前旋转速度，并且将当前旋转速度与预定CLV参考速度比较，以产生主轴误差信号。再现时钟信号是由读取器/写入器电路55内部的PLL产生的，该再现时钟信号用作解码处理参考信号的信号。
然后，主轴伺服电路62向主轴电机52输出依据主轴误差信号所产生的轴驱动信号，以驱动主轴电机52以CLV旋转。
依据从系统控制器60接收的主轴偏距和主轴制动信号，主轴伺服电路62还产生轴驱动信号。主轴伺服电路62向主轴电机52输出这样的轴驱动信号以对主轴电机52进行启动、停止、加速或减速操作。
由伺服系统和记录/再现系统完成的各种操作是由基于微机算计的系统控制器60来控制的。系统控制器60依据从AV系统120接收的命令完成各种处理。
例如假定AV系统120向系统控制器60发出写命令。在这种情况下，首先，系统控制器60将光学拾取器51移动到从AV系统120接收的数据要写入的地址上。然后，ECC编码/解码器57和调制/解调电路56对数据完成前述的编码处理。数据的例子是依据各种方法包括MPEG2技术而产生的音频数据和视频数据。最后，读取器/写入器电路55向激光驱动器63提供激光驱动脉冲，以便象前面所解释的那样将数据记录到光盘1中。
另一个例子，假定AV系统120向系统控制器60发出读命令，请求记录的数据如MPEG2数据从光盘1中再现。在这种情况下，首先，完成对读命令中具体指明的地址上目标位置的搜索操作。详细地说，主轴伺服电路62向伺服电路61发出搜索命令，请求伺服电路61驱动光学拾取器51移动，访问搜索命中具体指明的地址上的目标。
然后，执行控制来完成必要的操作，向AV系统120传送在具体指明地址上的段中保存的请求数据。详细地说，在传送给AV系统120之前，在读取器/写入器55、调制/解调电路56和ECC编码器/解码器57中，要从光盘1中读出数据并对这些数据进行解码和缓冲处理。
注意到，在将数据记录到光盘1和从光盘1中再现数据的操作中，这些数据如相变标记，系统控制器60利用摆动电路58检测的ADIP地址和地址解码器59，控制记录和再现操作，以及伴随着这些操作的访问。
另外，在光盘1安装到盘片驱动设备的时间点上，系统控制器读出记录在光盘1的BCA中的唯一ID，以及保存在光盘1的预记录数据区PR中作为嵌入在摆动凹槽中信息的预记录信息。
在这种情况下，首先，利用BCA和用作目标的预记录数据区PR来完成搜索操作。也就是说，系统控制器60向伺服电路61发出命令，要求伺服电路61，光学拾取器51移动到光盘1的内圆周侧，以便访问BCA和预记录数据区(zone)PR。
然后，驱动光学拾取器51来完成再现跟踪操作，产生反射束，该反射光束带传送由推拉信号代表的信息。然后，驱动摆动电路58，读取器/写入器55以及ECC编码器/解码器57完成解码处理，以产生BCA信息和预记录信息，作为再现信息。
然后，系统控制器60根据从上述光盘1读出的BCA信息和预记录信息，设置激光功率并存完成复制保护处理。
注意到，在从光盘1再现预记录信息的操作中，系统控制器60利用包含在BIS簇中的地址信息，作为从光盘1中读出的预记录信息，来控制再现操作以及伴随该操作的访问。
顺便说一下，虽然在图17中所示的实施例实现与AV系统120连接的盘片驱动设备，但本发明提供的盘片驱动设备还可以与如个人电脑等连接。
另外，本发明提供的盘片驱动设备可以是不与任何设备连接的独立的设备。在这种情况下，盘片驱动设备中被提供了操作单元和显示单元。可选择地，盘片驱动设备还可以这样设计，使得同数据输入和输出接口的元件构成不同于图17中所示的结构。也就是说，最好将盘片驱动设备构造在这样的结构，即在这种结构中，是依据用户完成的操作而将数据记录到光盘1中和从光盘1中再现数据，并且为输入和输出各种类型的数据提供终端单元。
当然，还有可能想象很多其它典型的结构，如只记录设备和只再现设备。
顺便说一下，光盘1就可能以在初始格式化处理之前的状态中，从工厂中发货。如图4所示，在这种预格式化状态中，PB区包含了BCA和在摆动凹槽中嵌入的预记录数据，而RW区包含嵌入在摆动凹槽中的记录的ADIP地址。
在使用这样的光盘1之前，需要对光盘1完成初始化格式化处理，以象图10所示的那样在导入区上形成数据结构。此时，通过在缺陷管理区DMA中适当地设置信息来确定在数据区中的备用区ISA和OSA。
在初始化格式化处理中，盘片驱动设备形成前面参考图10到15所解释的导入结构(也就是缺陷管理区的数据结构)，从而使光盘1具有如前所述的可靠缺陷管理区。
注意到，在光盘1从工厂发货之前，盘片驱动设备可用来完成初始化格式化处理。
参考图18，以下的说明解释由盘片驱动设备完成的记录/更新盘片管理信息(或缺陷列表DL)的处理。
图18是一个流程图，表示由系统控制器60执行控制来完成的处理。
记录/更新缺陷列表DL的处理从步骤F101开始，以确定是否能取回指向缺陷列表的DL指针。DL指针是缺陷列表DL的第一PSN。缺陷列表DL的第一PSN被记录在图13所示DDS中，并且如前所述，是缺陷列表DL的开始位置。该确定是通过从DDS中实际读出DL指针来形成的。
注意到，DL指针由0到6值范围的指针序号来识别，这些序号分别与缺陷列表DL的第一到第七个位置分别对应，这已在前面参考图12进行了解释。
如果DL指针不能从DDS中读出，表示指针值没有被记录在DDS中，处理的流程转到步骤F102，在该步骤中缺陷列表DL被记录在缺陷列表DL的第一个位置上。缺陷列表DL的第一个位置对应于DL指针＝0。另外，DL指针＝0的值或指向缺陷列表DL的开始位置的指针值被记录在分配给缺陷列表DL的第一个PSN的DDS项目。
当盘片驱动器完成初始化格式化处理或在以后的处理中第一次记录缺陷列表时，通过在盘片驱动设备中使用的系统控制器60来完成步骤F101和F102的操作，以将缺陷列表DL记录在分配给缺陷列表DL的第一个位置上。
另一方面，在步骤F101中，如果从DDS中可以读出指向缺陷列表DL已记录位置的DL指针，并且取回的DL指针是数字值“n”，那么处理流程转到步骤F103。DL指针n，这里n是整数1、2、3、4、5、6或7，是分别指向缺陷列表DL的第一、第二、第三、第四、第五、第六或第七个位置的指针。
在步骤F103中，系统控制器60执行控制来访问由指针(DL指针)所指向的记录区，并且读出记录在该区中的缺陷列表DL。
然后，在下一个步骤F104中，从缺陷列表DL的引导头中读出DL更新的次数或DL的改写操作次数，并将其与预定的限制值典型是1000的“m”进行比较，以确定DL更新的次数是否已超过该限制值“m”。可选择地，将在读出缺陷列表DL的操作中检测的SER(符号误差率)与预先确定的限制j进行比较，以确定SER是否已经超过该限制值j。
如果判定的结果表示出DL更新的次数没有超过限制值m或者SER没有超过限制值j，那么处理的流程转到步骤F105，在该步骤中，更新的DL被保存在由当前指针(DL指针n)指向的记录区中。
另一方面，如果在步骤F104中形成的判定结果指示出DL更新的次数已超过限制值m或SER已超过限制值j，那么由当前的DL指针指向的记录区被确定为已经被彻底用尽。在这种情况下，处理的流程转到步骤F106，在该步骤中由当前指针(DL指针n)指向的记录区被下一个指针(DL指针)＝(n+1)指向的下一个备用记录区代替，并且更新的DL被保存在该下一个备用记录区。
另外，指向缺陷列表DL的第一个位置的指针的值被从指针(DL指针)＝n的值更新为指针(DL指针)＝n+1的值，并被记录在分配给缺陷列表DL第一个PSN的DDS项目。如上所述，DL指针＝(n+1)指向下一个备用记录区。
于是，在由盘片驱动设备完成的记录和更新缺陷列表DL的处理中，如上所述，使用缺陷列表DL的第一到第七个位置之一，或者如果需要，被下一个备用记录区代替，该备用记录区也是在第一到第七个位置的剩余位置中选择的。
因此，缺陷列表DL可被可靠地更新超过改写操作最大次数的很多次。结果，就可能提高向光盘1记录数据和从和光盘1再现数据操作的可靠性。
以上说明解释了由实施例实现的盘片以及由另一个实施例为盘片提供的盘片驱动设备。但是，本发明的范围并不局限于这些实施例。在本发明的实质范围内，只要是有变化的，可以对本实施例想象出各种各样的变化。
例如，盘片可以是具有如两层或三层的多个记录层的多层盘片。在这种多层盘片的情况下，可能是提供多个管理数据区，它们被布置在每个记录层上形成的导入区当中，径向上彼此分开的区域中。管理数据区包括缺陷管理区DMA。每个缺陷管理区DMA包括记录缺陷列表DL的区和备用区，其中每个备用区能用作记录缺陷列表DL的区的替代区。
另外，还可能在盘片的外圆周上形成多个管理数据区，每个管理数据区包括缺陷管理区DMA。在这种情况下，管理数据区还被安排在径向上彼此分开的区域上。而且在这种情况下，比较好的是，提供缺陷管理区DMA，而每个缺陷管理区DMA包括一个记录缺陷列表DL的区以及每个都能作为记录缺陷列表DL区的替代区的备用区。
本发明的工业应用性说明如下：
从前面的说明显而易见，本发明表示了以下的效果。
通过在盘形记录介质上，在由预定半径圆周所包围的盘片内侧区域的导入区中，提供多个管理数据区，每个管理数据区一般包括一个缺陷管理区，可以获得可靠的缺陷管理。另外，通过将多个缺陷管理区(信息区Info1和Info2)放置在盘形记录介质径向彼此分开的位置上，并将一个具有相对较大尺寸的记录/再现条件调节区OPC夹在中间，可以进一步提高缺陷管理区的可靠性。这是因为，即使在缺陷管理区的一个区上存在缺陷、损伤等，该缺陷、损伤等也不会影响另外的缺陷管理区。结果，就可能形成可靠的缺陷管理区，并且通过使用缺陷管理区来执行缺陷管理。
更进一步，通过为每个缺陷管理区提供多个记录区，它们包括当前使用的记录缺陷管理信息的记录区以及每个都能用作当前使用的记录区的替代区的备用，依据当前使用的记录区的更新计数或这个当前使用的记录区的错误状态，当前使用的记录区可以由一个备用区来代替。
这样，更新计数是改写保存在当前使用的记录区中缺陷管理信息的数据的次数。典型地，更新计数被记录在盘片上，因此可以从该盘片读出以与预定的限制值进行比较。如果更新计数大于预定的限制值，那么在此之后，更新缺陷列表就被记录在一个备用区上，其中该备用区是被选择作为当前使用的记录区的代替区。
因此，即使在强加了改写操作计数限制值的光盘上，其中改写操作计数是已改写保存的缺陷管理信息的数据次数，也能以超过该限制值的次数来改写已保存信息的数据。结果，可以以很高的可靠性向缺陷管理区记录信息和从缺陷管理区再现信息。强加了改写操作计数限制值的光盘例子是通过采用如上所述的相变记录方法来在其上记录数据的光盘。
依据本发明，通过将一个备用缺陷管理区作为当前使用的缺陷管理区的替代区，其中当前使用的缺陷管理由于在其上存在损伤、缺陷等而变得有缺陷了，就可能消除损伤、缺陷等的影响。由于可以消除这样的影响，并且可以以超过关于改写操作计数的限制值的次数来改写已保存的信息，所以可以以极高的可靠性向缺陷管理区记录信息和从缺陷管理区再现信息。

Claims (4)

1.一种盘片记录方法，用于在盘形记录介质上的导入区中形成一个测试写入区和多个管理数据区，所述多个管理数据区中的每个管理数据区都包括一个缺陷管理区，其中测试写入区和管理数据区的形成是通过将所述管理数据区放置在所述盘形记录介质上径向彼此分开、并且将至少所述的测试写入区夹在中间的位置上来实现的。
2.依据权利要求1的盘片记录方法，其中所述缺陷管理区具有多个记录区以及多个备用记录区，所述记录区包括一个用于记录缺陷管理信息的当前使用的记录区，以及每个所述备用记录区均可用作所述当前使用记录区的替代区。
3.一种用于将信息记录到盘形记录介质上的盘片记录方法，该盘形记录介质包括一个测试写入区和多个管理数据区，每个管理数据区都包括一个缺陷管理区，其中测试写入区和管理数据区是在所述盘形记录介质上的导入区中形成的，其中：
所述管理数据区被放置在所述盘形记录介质上径向彼此分开、并将至少所述的测试写入区夹在中间的位置上；
所述缺陷管理区是作为一个具有多个记录区和多个备用记录区的区域而形成的，所述记录区包括一个记录缺陷管理信息的当前使用的记录区，以及每个所述备用记录区均可用作所述当前使用的记录区的替代区，
所述盘片记录方法包括步骤：
在将所述缺陷管理信息记录到所述盘形记录介质上的操作中，确定所述当前使用的记录区的更新计数或所述当前使用的记录区的错误状态，以给出确定的结果，以用作确定所述缺陷管理信息是否应该被记录到所述备用记录区的任何指定的一个区中的基础；
如果所述缺陷管理信息记录在所述指定的备用记录区，则将所述指定的备用记录区设置为所述当前使用记录区的所述替代区。
4.一种盘片驱动设备，用于将信息记录到盘形记录介质上，该盘形记录介质包括一个测试写入区和多个管理数据区，每个管理数据区都包括一个缺陷管理区，其中测试写入区和管理数据区是在所述盘形记录介质上的导入区中形成的，其中：
所述管理数据区被放置在所述盘形记录介质上径向彼此分开、并将至少所述的测试写入区夹在中间的位置上；
所述缺陷管理区具有多个记录区和多个备用记录区，所述记录区包括一个用于记录缺陷管理信息的当前使用的记录区，以及每个所述备用记录区均可用作所述当前使用的记录区的替代区，
所述盘片驱动设备包括用于将所述信息记录到所述盘形记录介质和从所述盘形记录介质再现所述信息的记录装置，以及控制装置，该控制装置用于：
在将所述缺陷管理信息记录到所述盘形记录介质上的操作中，确定所述当前使用的记录区的更新计数或所述当前使用的记录区的错误状态，以给出确定的结果，以用作确定所述缺陷管理信息是否应该被记录到所述备用记录区的任何指定的一个区中的基础；
记录管理数据，如果所述缺陷管理信息记录在所述指定的备用记录区，则将所述指定的备用记录区设置为所述当前使用记录区的所述替代区。
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