CN100392730C - 把数据标记记录在光记录载体信息层上的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及利用脉冲辐射光束照射信息层而把代表数据的标记记录在记录载体的信息层上的方法，每个标记由一个脉冲序列写入，记录的标记可用擦除辐射束照射信息层而被擦除。为了达到减小双层光记录媒体的透明的散热器的温度而不牺牲直接重写老的数据，按照本发明，提出所述擦除辐射束在第一擦除周期(t1)内具有第一擦除功率电平(e1)、在第二擦除周期(t2)内具有高于或等于所述第一擦除功率电平(e1)的第二擦除功率电平(e2)、以及在第三擦除周期(t3)内具有低于所述第二擦除功率电平(e2)的第三擦除功率电平(e3)。

Description

把数据标记记录在光记录载体信息层上的方法和设备
技术领域
本发明涉及通过用脉冲辐射光束照射信息层而把代表数据的标记记录在记录载体的信息层上的方法，每个标记由一个脉冲序列写入，记录的标记可通过用擦除辐射束照射信息层而被擦除。
本发明还涉及通过用脉冲辐射束照射信息层而把代表数据的标记记录在记录载体的信息层上的相应的光记录设备，该设备包括一个提供所述辐射束的辐射源，并且还包括一个控制单元，用于控制所述辐射束的功率以使得每个标记由一个脉冲序列写入，记录的标记可通过用擦除辐射光束照射信息层而被擦除。
背景技术
这样的方法和设备从WO 01/04885 A1获知，在其中标记由辐射脉冲序列写入到记录载体的相变层。在辐射脉冲序列的最后的一个写脉冲以后，引入具有比起擦除功率电平更高的电平的结尾功率电平。另外，在序列中的最后的写脉冲的功率电平可以提升。这导致被写入的标记的抖动减小，特别是当以高记录速度进行写入时。这样，标记被写入记录载体的相变层。在两个接连的标记之间的区域被称为间隙。在记录载体上标记和间隙的图案代表被存储在该记录载体上的信息。
通过引入第二记录层可以达到可重写光记录媒体的两倍的贮存容量的增加，诸如在题目为“Phase-Change Recording：Options for 10to 20 GB(dual layer，high NA，and blue)(相变记录：用于10到20 GB的任选项(双层，高NA和蓝色))”，Wierenga H.A.，Proceedingsof SPIE The International Society for Optical Engineering(USA)，vol.3401，p.64-70，1998中描述的。为了访问两个记录层，靠近记录设备的物镜的层需要是透明的。制作这样的透明的记录层需要很大地改变记录层的叠层设计。在单层盘中，这种叠层典型地包含金属镜面层、介质干涉层、和相变层。然而，这些类型的叠层由于金属镜面层因而是不透明的。在双层的盘中去掉金属镜面层不单影响叠层的性能(即变成至少局部透明的)而且也改变它的热特性。
在透明的双层记录叠层中，引入透明的散热器来达到至少适度地冷却相变层而不牺牲叠层的透明度。这样的叠层的较慢的冷却特性导致热积累，这带来两个问题。首先，在写入标记期间需要在写脉冲之间的较长的冷却间隙。这可以通过使用较短的写脉冲达到。第二，要求散热器的温度在标记开始时是低的。最直截了当的解决方案是在间隙写-策略期间减小擦除功率或在第一写脉冲之前引入冷却间隔。然而，在光记录系统(诸如，例如DVD)中的实验表明，这两个策略导致很差的重写性能。
发明内容
所以，本发明的目的是提供用于把标记记录在记录载体的信息层的方法和设备，由此减小透明度散热器的温度而不牺牲重写性能。
这个目的是按照本发明通过提供按照前言的方法而达到的，其中在两个连续的用于写标记的脉冲序列之间的所述擦除辐射束在第一擦除周期内具有第一擦除功率电平、在第二擦除周期内具有高于或等于所述第一擦除功率电平的第二擦除功率电平、以及在第三擦除周期内具有低于所述第二擦除功率电平的第三擦除功率电平。其中控制单元用于控制所述辐射束的功率以使得每个标记由脉冲序列写入，以及记录的标记可通过用擦除辐射光束照射信息层而被擦除，在两个连续的用于写标记的脉冲序列之间的所述擦除辐射束包含三个连续的擦除周期，以及控制单元用来控制所述辐射束，以使得所述擦除辐射束在第一擦除周期内具有第一擦除功率电平、在第二擦除周期内具有高于或等于所述第一擦除功率电平的第二擦除功率电平、以及在第三擦除周期内具有低于所述第二擦除功率电平的第三擦除功率电平。
本发明是基于这样的想法，把间隙写策略划分成至少两个(优选地三个)不同的功率电平。在间隙开始处，使用一阶段或二阶段擦除功率提升来快速加热叠层。一阶段提升的初始阶段或在两阶段提升的情形下的第一阶段需要防止在以前的标记结束时的重新结晶。此后，也就是在所述初始阶段后或在二阶段提升的第二提升后，擦除功率被降低到大大地低于在传统的没有提升的间隙写策略中所需要的功率的数值。最后的结果是在后继标记被记录之前使叠层温度达到所需要的降低。
上述的新的写策略和具有一个透明的散热器层(优选地由氧化铟锡(ITO))的组合，特别导致非常良好的重写性能。
本发明描述了在间隙写策略中使用的、不同的功率电平和不同的擦除周期的有利的实施例。优选地，第三擦除功率电平低于在传统的间隙写策略中应用的擦除功率电平，而至少第二擦除功率电平高于传统的擦除功率电平。
在本发明的实施例中，第一和第三擦除功率电平基本上相等并且低于第二擦除功率电平。
在本发明的一个优选实施例中，第二擦除功率电平低于用于记录标记的脉冲辐射束的脉冲的写功率电平(w)；第三擦除功率电平高于记录标记用的脉冲辐射束的各个脉冲之间的偏置功率电平。
在本发明的一个实施例中，第一和第二擦除周期短于第三擦除周期。
而且，第一和第二擦除周期的和值优选地短于最短的作用(即，标记)长度的一半，例如对于具有2T的代码把1T持续时间作为最短的作用(即，标记)长度。
按照本发明使用二阶段擦除提升的、间隙写策略优选地被应用于在包括至少两个信息层的光记录载体的(半)透明层中的直接重写(DOW)。使用这样的擦除提升的写策略，例如，可应用到DVD和DVR双层记录。
信息层优选地是可以在晶体状态和非晶状态之间可逆地相变的类型。因为在双层记录载体中和在单层记录载体的高速记录中冷却问题的相似性，按照本发明应用上述的擦除功率电平提升的方法和记录设备也可应用于高速度CDRW、DVD、和DVR记录。
附图说明
现在参照附图和此后根据优选实施例更详细地说明本发明，其中：
图1a显示双层记录载体的截面，
图1b显示半透明信息层的截面，
图2显示说明按照具有两个阶段提升的本发明的实施例的、用于控制辐射束的功率电平的数据信号和相应的控制信号的图，
图3说明单迹抖动的测量结果表明本发明的有利的结果，
图4是按照本发明的记录设备的方框图，以及
图5是说明按照具有一阶段提升的本发明的实施例的控制信号的图。
具体实施例详细描述
图1a是双层盘形记录载体1的示意图。记录载体1包括聚碳酸酯基片10、由垫衬层12分隔开的两个相变型信息层11，13，和覆盖层14。记录在信息层11，13上的数据通过辐射束2，诸如激光束，被写入或读出。如果数据要从信息层11读出或写入信息层11，则靠近面对辐射束2的表面的另一个信息层13应当是至少部分透明的。
图1b显示这样的半透明信息层13的截面的例子。如图所示，它包括相变层132和透明的散热器层134，它们被介质层131、133、135分隔开和覆盖。其他的叠层安排替换地也是可能的。
图2显示在本发明的实施例中使用的两个信号的图，数字数据信号20和控制信号30。图2a给出作为时间的函数的数字数据信号20的值，信号的值代表要记录的信息。当记录这个数据信号20时，“高”时段21被记录成为一个标记，其长度相应于“高”时段的持续时间。“低”时段22被记录成为位于标记之间的空白区域，即间隙，它的长度相应于“低”时段的持续时间。通常，标记的长度基本上等于数据信号的信道比特周期数(数据时钟的周期数)乘以写速度。
数据被写入到具有一个或多个信息层的记录载体1，诸如图1所示的、具有两个信息层的光记录载体。代表数据的标记用脉冲辐射束照射信息层沿信息层的轨道而被写入。标记是具有不同于它们周围环境的光特性的信息层区域，因此使得标记的光读取成为可能。
图2b显示在本发明的实施例中相应于数据信号20的控制信号30。控制信号30用于调制把标记写到信息层上的辐射束的功率，其中假设辐射束的功率电平正比于控制信号的电平。图2b显示作为时间的函数的用于写入标记的写脉冲序列的最后一个脉冲31。这些写脉冲具有写功率电平w，而在序列中写脉冲之间的功率电平是偏置功率电平b。而且，在间隙后用于写入下一个标记的写脉冲序列的第一个脉冲32被显示在右面。在正在被写入的标记之间的、以前写入的标记(如果有的话)利用按照本发明的优选实施例的擦除写策略被擦除。
在间隙开始处，使用两阶段提升来快速加热叠层。在第一擦除时段t1内具有第一擦除功率电平e1的低电平第一阶段33用来阻止在前面的标记结束时重新结晶。此后，施加上第二提升34，它在第二擦除时段t2内具有高于第一擦除功率电平e1的第二擦除功率电平e2。在第二提升34后，在第三擦除周期t3内，即，在间隙的其余时间内(标注数字35)，擦除功率被降低到等于第一擦除功率电平e1的第三擦除功率电平e3。
在这个图上虚线显示了传统的不带按照本发明的擦除提升的间隙写策略。在这样的传统的间隙写策略中，擦除功率电平在用于写间隙的整个时段内被设置为高于第三擦除功率电平e3的恒定的电平e0。应当指出，也可以使用一阶段提升，其中e1等于e2。
按照本发明的间隙写策略的最后结果是叠层温度按需降低。这个新的写策略与图1所示的带透明散热器层的叠层的组合导致非常良好的重写性能，正如从图3看到的。这里，平均单迹(ST)抖动被显示为直接重写(DOW)循环次数的函数。在标记结束时具有冷却间隙的传统的写策略表明很差的重写性能(带有斜方块的线41)，而在间隙开始时擦除功率电平的提升与减小的擦除功率e3相结合导致良好的重写性能(带有方块的线42)，如图2b所示。
应当指出，擦除功率电平e1、e2、e3以及擦除周期t1、t2、t3的最佳数值取决于记录媒体的性质、激光脉冲、和在信息层上的激光斑。作为例子，可以使用以下的数值：
t1＝1/2T；t2＝1/2T；e1＝2.3mW；2＝2.6mW；3＝1.1mW.
应当指出，如不用图2b所示的两阶段提升，替换地可以使用一阶段提升。这样的一阶段提升的实施例显示于图5a，第一和第二擦除功率电平e1和e2合在一起形成一个阶段提升，它们是相等的但高于第三擦除功率电平e3。提升的第一和第二擦除功率电平e1和e2高于在传统的间隙写策略中使用的恒定的擦除功率电平e0。另一个实施例显示于图5b，其中第一和第三擦除功率电平e1和e3是相等的，但低于形成一阶段提升的第二擦除功率电平e2。再次地，提升的第二擦除功率电平e2高于在传统的间隙写策略中使用的恒定的擦除功率电平e0。
应当指出，术语“相等”不一定指“完全相同”，而是表示“近似相等”，因为与相等的电平的稍微的差别并不排除本发明的优点。
图4显示按照本发明的、用于把数据记录到记录载体1的记录设备的实施例。替换地，记录载体可以是带的形式。含有要记录的信息的数据信号SD被加到控制单元60。在控制单元60内的电流源61具有五个输出，A、B、C、D、和E。输出A提供这样的电流，当它通过控制信号SC馈送到辐射源51时导致具有写功率电平(w)的辐射束51。同样地，输出B、C、D和E分别提供造成偏置功率电平(b)、第一擦除功率电平(e1)、第二擦除功率电平(e2)、和第三擦除功率电平(e3)的电流。每个输出A、B、C、D、和E的电流可以由开关单元62进行选择。开关单元62通过由数据信号SD和时钟信号SK控制的图形发生器63操作。图形发生器63把数据信号SD变换成具有按照想要的图形的功率电平的控制信号。时钟信号SK是从时钟发生器58得到的。
在控制单元60的输出端处提供的控制信号SC被加到辐射源51，以控制由辐射源51产生的辐射束52的功率。辐射束由透镜53聚焦到记录载体1的信息层11(或13)。盘形的记录载体1由电动机5驱动而围绕它的中心旋转。

Claims (13)

1.一种通过用脉冲辐射光束照射信息层而把代表数据的标记记录在记录载体的信息层上的方法，每个标记由脉冲序列写入，记录的标记可通过用擦除辐射束照射信息层而被擦除，
其特征在于，在两个接连的用于写标记的脉冲序列之间的所述擦除辐射束包含三个接连的擦除周期，以及所述擦除辐射束在第一擦除周期内具有第一擦除功率电平、在第二擦除周期内具有高于或等于所述第一擦除功率电平的第二擦除功率电平、以及在第三擦除周期内具有低于所述第二擦除功率电平的第三擦除功率电平。
2.如权利要求1中要求的方法，
其中所述第三擦除功率电平低于所述第一擦除功率电平。
3.如权利要求1中要求的方法，
其中所述第一擦除功率电平和所述第三擦除功率电平相等并低于所述第二擦除功率电平。
4.如权利要求1中要求的方法，
其中所述第二擦除功率电平低于用于记录标记的所述脉冲辐射束的所述脉冲的写功率电平。
5.如权利要求1中要求的方法，
其中所述第三擦除功率电平高于记录标记用的所述脉冲辐射束的各个所述脉冲之间的偏置功率电平。
6.如权利要求1中要求的方法，
其中所述第一擦除周期和所述第二擦除周期短于所述第三擦除周期。
7.如权利要求1中要求的方法，
其中所述第一擦除周期和所述第二擦除周期的和短于被记录的最短的标记的一半。
8.如权利要求1中要求的方法，
其中所述信息层具有可以在晶体位相和非晶位相之间可逆地改变的位相。
9.如权利要求1中要求的方法，
其中所述记录载体包括至少两个信息层。
10.如权利要求9中要求的方法，
其中所述至少两个信息层中的至少一个信息层是至少部分透明层。
11.通过用脉冲辐射束(2)照射信息层而把代表数据的标记记录在记录载体(1)的信息层的记录设备，该设备包括：
一个用于提供所述辐射束的辐射源(51)，和
一个控制单元(60)，通过控制信号(Sc)连接到该辐射源，用于控制所述辐射束的功率以使得每个标记由脉冲序列写入，以及记录的标记可通过用擦除辐射光束照射信息层而被擦除，
其特征在于，
该控制单元(60)包括电流源(61)和开关单元(62)，用于提供该控制信号(Sc)，以及
通过提供第一电流(C)给该控制信号(Sc)以使得所述擦除辐射束在第一擦除周期(33)内具有第一擦除功率电平(e1)、通过提供第二电流(D)给该控制信号(Sc)以使得所述擦除辐射束在第二擦除周期(34)内具有高于或等于所述第一擦除功率电平的第二擦除功率电平(e2)、以及通过提供第三电流(E)给该控制信号(Sc)以使得所述擦除辐射束在第三擦除周期(35)内具有低于所述第二擦除功率电平的第三擦除功率电平(e3)，该控制单元可操作用来控制所述辐射束，从而使得在两个接连的用于写标记的脉冲序列(31，32)之间的所述擦除辐射束包含三个接连的擦除周期(33，34，35)。
12.如权利要求11中要求的记录设备，
其中所述控制单元用来控制所述辐射束，以使得所述第三擦除功率电平低于所述第一擦除功率电平。
13.如权利要求11中要求的记录设备，
其中所述控制单元用来控制所述辐射束，以使得所述第一擦除功率电平和所述第三擦除功率电平相等并且低于所述第二擦除功率电平。
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