[发明专利]多阶游程受限只读光盘母盘及其刻录方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字存储和光刻技术，更具体而言，涉及采用多阶游程受限只读光盘的母盘制作技术。

背景技术

现有的数字光盘产品都是将信息转换成二进制数据，并将二进制数据以某种调制方式与存储介质记录的两种不同物理状态相对应，实现数据存储，这类存储方式称为二值存储。目前的只读光盘存储技术所采用的都是二值存储方式，根据反射光光强的高低来判断当前所对应的位置是“符”(Pit)或者“岸”(Land)，每个记录单元上可以记录两个状态数，也就是正好对应1位(bit)的信息。

多阶存储技术是相对二值存储提出的。如果将数据流调制成M进制数据(M>2)，并将调制后的M进制数据与记录介质的M种不同物理状态相对应，即可实现M阶存储。M阶存储在一个信息记录斑的位置上可以存储log₂(M)比特数据，因此当M大于2时，每个记录单元上可以记录超过1比特的信息，并且数据传输率同时得到了提高。

最基本的多阶只读光盘的例子是符深调制的多阶方案，又称为PDM(Pit-Depth Modulation)。它对应的母盘的记录符尺寸较大，源于其母盘刻录系统的分辨能力较低。其提高存储容量的原理是，由该母盘制得的只读光盘，按照标量衍射理论，反射光的光强与光盘的记录符点深度有着对应关系：从符深为0开始，随着符深的增加，反射光的光强随之减弱，在符深为激光波长的1/4处，反射光光强达到极小值。利用了记录符点深度与反射光强的这一关系，设置不同的符深变化，即可实现多阶光盘存储。但光盘符深的阶数过多，将导致很多技术问题，如盘片复制，信号检测等。因此，单纯靠增加符深的阶数来提高只读光盘的存储容量受到较大的限制，并且需要新的刻录方法制作分辨率更高的母盘以得到相应的只读光盘。

目前多阶光盘存储的编码都是采用幅度调制的方案，尚未发掘编码技术上的潜力。而常规的二值存储光盘都采用游程长度(简称游长)受限的编码方案，即RLL(Run Length Limited，游长受限)编码。RLL是指光盘所存储的通道序列满足以下条件：在该序列的两个‘1’之间最少有d个‘0’，最多有k个‘0’。d和k这两个参数分别规定了可能出现在序列中的最小和最大的游程。参数d控制着最高传输频率，因此可能影响序列通过带限信道传输时的码间串扰。在二进制数据传输中，通常希望接收到的信号是能够自同步的。同步通常利用一个锁相环来再现。锁相环依照接收到的波形的跳变来调整检测时刻的相位。最大游程参数k确保适当的跳变频率以满足读取时钟同步的需要。

RLL编码相对于幅值调制编码而言，可以提高存储容量。在二值存储中，采用RLL编码，可以在一个最小记录上存储超过1bit的信息，因此RLL编码在光存储中得到了普遍应用。比如用于CD的EFM编码(d＝2，k＝10)和用于DVD的EFM+编码(d＝2，k＝10)。DVD由于采用了RLL编码，获得了1.5(bit/最小记录)的存储密度。

基于上述，需要有采用不同于现有技术的多阶游程长度受限只读光盘母盘以及它们的母盘刻录方法。

发明内容

本发明的目的在于为只读光盘提供分辨率更高的母盘刻录技术，能够显著提高只读光盘存储容量和数据传输率。

该光盘采用游程长度受限的多阶存储技术，可在阶数较少的多阶只读光盘中获得较高的存储容量。而相应的母盘要达到复制和存储容量的需求。

所述多阶游程长度受限只读光盘母盘具有多种记录符(多个记录符)，记录符的纵截面为多阶任意形状，不同阶数(阶数不同)的记录符的纵截面的面积各不相同。横截面面积的大小由刻录方法和刻录过程决定。不同阶数的记录符的深度不同，不同阶数的记录符的宽度相同；或者，不同阶数的记录符的宽度不同，不同阶数的记录符的深度相同；或者，不同阶数的记录符的宽度不同，不同阶数的记录符的深度也不同。

所述多阶游程长度受限只读光盘母盘中信息符，其游长(Run Length，游程长度，简称游长)是受限的，也可称之为游程长度受限(Run LengthLimited)，在多阶只读光盘的通道序列中，两个非“0”数据之间最少有d个“0”，最多有k个“0”，其中，k、d均为整数，k大于等于d，d大于等于0，参数d确定了可能出现在通道序列中的最小游长，参数k确定了可能出现在通道序列中的最大游长。

在多阶游程长度受限只读光盘的母盘制作过程中，通过调节母盘刻录系统光源的状态来确定记录符的深度和/或宽度。