CN100538835C - 优化将标记记录到记录载体的信息层上的写功率的方法和使用这种优化方法的记录装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种优化以(脉冲)辐射束照射信息层的方式将标记记录到记录载体的信息层上的写功率的方法，所述信息层具有在第一相(例如晶相)和第二相(例如非晶相)之间进行可逆变化的相。由于已知的用于1T写策略的方法通常不能用于nT写策略，n是大于1的整数，因此，本发明提出了一种新的方法，包括下述步骤：通过施加至少三个不同的写功率将测试标记图案记录(S1)到记录载体上，所述测试标记包括短标记，所述短标记具有预定的短标称扫描宽度，测量(S2)通过施加至少三个不同写功率获得的所述记录的短标记的扫描宽度，和基于测量到的扫描宽度与所述短标记的标称扫描宽度的偏差确定(S4)最佳写功率。

Description

优化将标记记录到记录载体的信息层上的写功率的方法和使用这种优化方法的记录装置
技术领域
本发明涉及一种优化以辐射束照射信息层的方式将标记记录到记录载体的信息层上的辐射束的写功率的方法，所述信息层具有在第一相和第二相之间进行可逆变化的相。更具体地说，本发明涉及一种在具有在晶相和非晶相之间进行可逆变化的相的记录载体上记录标记的方法。本发明还涉及使用这种优化方法的记录装置和记录方法。
背景技术
当采用所谓1T写策略将标记记录到记录载体的信息层(所述信息层包含例如相变记录材料)上时，通常运行OPC(最佳功率控制)程序，以通过测量已写入测试标记的调制变化来确定最佳写功率，所述测试标记以这些测试标记写入过程中施加的写功率写入。OPC程序通常在盘上的专门预留的PCA(功率校准区)中被执行。最佳写功率从测量到的调制对施加的写功率的合成曲线得到。如果需要，存储在盘本身中的与盘相关的信息(例如ATIP)也可用于得出最佳写功率。
在相变型盘例如CD-RW和DVD+RW上进行记录时提高记录速度需要采用更快的材料和更新的写策略。近期一项重要的技术改进在于所谓2T写策略(WS)的引入，所述技术已与超速CD-RW标准和高速DVD+RW标准相结合。用于相变记录的传统1T写策略的OPC程序从测量到的调制对施加的写功率的曲线中得到最佳写功率。但在更快的相变材料上进行记录时采用同样的方法实现2T写策略是不可行的(或者至少不会提供一个鲁棒并满意的解决方式)。其主要原因在于测量到的调制与记录特性(以写入标记的抖动表示)之间不像1T写策略中观察到的那样存在直接关系。因此，用于优化2T写策略的写策略参数(例如写功率)的程序也需要重新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种优化将标记记录到记录载体的信息层中的写功率的方法，所述方法尤其适用于采用nT写策略，最好为2T写策略的情况，n为大于1的整数。本发明的另一目的在于提供一种用于将标记记录到记录载体的信息层上的记录方法和记录装置。
所述目的是由根据本发明所述的优化将标记记录到记录载体的信息层上的写功率的方法实现的，所述信息层具有可在第一相与第二相之间进行可逆变化的相，其中，所述方法包括下述步骤：
-通过施加至少三个不同的写功率将测试标记的图案记录到记录载体上，所述测试标记至少包括短标记，所述短标记具有预定的短标称扫描宽度(runlength)，
-测量通过施加至少三个不同的写功率记录的所述短标记的扫描宽度，
-基于测量到的扫描宽度与所述短标记的短标称扫描宽度的偏差确定最佳写功率。
根据一个实施方式，最佳写功率发现于测量的扫描宽度与所述短标记的标称扫描宽度之间的偏差为零或至少基本为零时。
所述目的还通过提供一种用于借助以辐射束照射信息层将代表用户数据的标记记录到记录载体的信息层中的记录方法实现，所述信息层具有可在第一相与第二相之间进行可逆变化的相，所述记录方法包括下述步骤：
-通过优化写功率的方法优化记录所述标记的写功率，以获得最佳写功率，和
-通过施加所述最佳写功率记录所述标记。
按照本发明的一个方面，提供了一种用于通过以上所述的方法优化将标记记录到记录载体的信息层中的写功率的装置，包括：
-记录装置，用于通过施加至少三个不同的写功率将测试标记的图案记录到记录载体上，所述测试标记至少包括短标记，所述短标记具有预定的短标称扫描宽度，
-测量装置，用于测量通过施加至少三个不同的写功率记录的所述短标记的扫描宽度，
-确定装置，用于基于测量到的扫描宽度与所述短标记的短标称扫描宽度的偏差确定最佳写功率。
按照本发明的又一方面，提供了一种用于以辐射束照射信息层的方式将标记记录到记录载体的信息层上的记录装置，包括以上所述的用于优化将标记记录到记录载体的信息层中的写功率的装置。
按照一个优选实施方式，所述的记录装置还包括：
-另一记录装置，用于通过施加确定的最佳写功率将包括短标记的标记记录在记录载体上，
-另一测量装置，用于测量通过确定的最佳写功率记录的所述短标记的扫描宽度，
-调整装置，用于基于测量到的扫描宽度与所述短标记的短标称扫描宽度的偏差调整最佳写功率。
按照又一个优选实施方式，所述的记录装置适于通过有规律的执行上述的方法来有规律地调整最佳写功率以便优化用于记录所述标记的写功率。
本发明是基于为了优化写策略而寻找代表记录性能的潜在的(underlying)重要参数这一想法而提出的。现已发现，所述参数即为记录在记录载体上的短标记的结果标记长度，最好是最短允许标记长度。由于光学记录中短(或最短)标记对总信道编码的(例如NRZI码)的较长标记的比值相当高(例如，对于CD-RW，3T标记的比值高于30％)，并且由于最短标记是最难于优化的标记，因此，如果能够令人满意并且以足够低的抖动记录最短标记，则可以令人满意的并且以足够低的抖动记录其他标记。
根据优选实施方式，具有应用的调制方法(例如用于CD的EFM和用于DVD的EFM+)所允许的最短扫描宽度的最短标记记录为测试标记，所述最短测试标记的扫描宽度被测量并被用于确定最佳写功率。例如，对于CD-RW，EFM调制方法所允许的最短扫描宽度为3T，从而，记录之后对这些3T标记的扫描宽度进行测量并用以确定最佳写功率。测量到的扫描宽度与所述3T标记的标称扫描宽度之间的差被特别用于此确定过程。
在另一优选实施方式中，以默认最佳写功率值周围的三个不同写功率值记录测试标记。所述默认最佳写功率值可以基于例如先前的多个记录载体的试验数据而得到，也可以设定为先前记录操作或OPC程序确定的最佳写功率。
优化写功率的方法可用于每个新的记录操作之前，以寻找最佳写功率。然而，所述方法也可以在每个记录操作过程(通常被称为“步进式(walking)OPC”)中持续应用或以规律间隔应用。在这种实施方式中，优化写功率的方法还包括下述步骤：
-通过施加先前确定的最佳写功率将包括短标记的标记记录到记录载体上，
-测量通过施加先前确定的最佳写功率所记录的所述短标记的扫描宽度，
-基于测量到的扫描宽度与所述短标记的标称扫描宽度之间的偏差调整最佳写功率，以使测量到的扫描宽度与所述短标记的标称扫描宽度之间的偏差基本为零和/或抖动为最小值。
由此，代表用户数据的标记图案在所述实施方式中被记录下来，包括于其中的短标记，最好是最近记录的短标记的扫描宽度被测量并且被用于调整最佳写功率。
为了检查写入之后的记录标记的调制是否满足相关规定，可以采用在另一实施方式中建议的下述附加步骤：
-测量用至少三个不同的写功率记录的所述短标记的调制，
-检查用最佳写功率记录的所述短标记的调制是否导致调制超出预定阈值调制。
应当注意，记录标记的抖动可能不总是在测量到的扫描宽度与短标记的标称扫描宽度之间的偏差为零时最小。在根据本发明的优化写功率的另一方法中，其抖动(特别是纹脊(land)抖动)被最小化。现在，优化写功率的方法包括根据测量到的扫描宽度对短标记的标称扫描宽度的偏差确定最佳写功率的步骤，以便最小化抖动。
附图说明
现在将参考附图进一步解释本发明，其中：
图1示出了对于2T写策略的不同参数设定的相对于调制绘制的写功率的曲线，
图2示出了对于不同的2T写策略相对于3T标记的抖动绘制的写功率的曲线，
图3示出了对于不同的写策略相对于3T纹脊抖动绘制的测量到的3T扫描宽度和标称3T扫描宽度之间的差(△3TRL)的曲线，
图4是示出根据本发明的方法的流程图，
图5示出了对于不同的写策略相对于写功率绘制的测量到的3T扫描宽度和标称3T扫描宽度之间的差(△3TRL)的曲线，
图6示出了对于不同的写策略相对于测量到的3T扫描宽度和标称3T扫描宽度之间的差(△3TRL)绘制的调制的曲线。
具体实施方式
图1示出了对于2T写策略(WS)的四个参数设定(编号从1到4)的调制对写功率的曲线。显然，调制只是写功率的函数。由于四个不同的参数设定给出了恰好相同的调制，因此看起来与其他WS参数的具体数值无关。
然而，对于某个写功率，3T标记引发的抖动(特别是纹脊抖动)作为施加的写策略的函数变化相当明显(参见图2)。例如，在42mW下，写策略2和3呈现了28ns的纹脊抖动，而写策略1和4导致33ns的纹脊抖动。此外，每个写策略下的最佳写功率明显不同，例如，WS4下为36mW，WS2下为40mW。应当注意，可得到的底部(bottom)抖动(即曲线的最低抖动值)对于所有写策略而言是十分相似的。然而，所述底部抖动对不同写策略来说是通过不同写功率值得到的，因此，在不同的调制值上。
另一问题(如图2所示)在于抖动对写功率的曲线是不对称的，在低功率侧急剧增加，在高功率侧缓慢增加。通常，这种不对称曲线对于优化写策略参数而言是不理想的；对称形状的抛物线是优选的。
2T写策略的第三个问题在于WS参数的数量可能很大，在给定写功率下参数设定很关键。其中一些参数，特别是那些与较短标记例如3T标记相关的参数，需要以高时间分辨率(例如高至1/16T的时间分辨率)进行定义。引发的抖动，特别是纹脊抖动有可能对这些参数十分敏感，正如从图2明显可以看出的。上述写策略参数，特别是写功率优化的问题的解决方案是寻找代表记录性能的潜在的重要的参数。所述参数是已记录的3T标记的长度，或者更一般来说是施加的调制方法所允许的最短标记的长度，或者至少是短标记的长度。由图中可以看出，当已记录的3T标记的长度不正确时，抖动(所述抖动是代表记录性能的最重要的参数；低抖动是优选的)很高。
如果相对于测量到的3T扫描宽度与标称3T扫描宽度(△3TRL)之间的差绘制3T纹脊抖动的曲线，则2T写策略的不同参数设定下的所有曲线都变为抛物线(参见图3)。如果写功率发生变化，则在所有不同写策略参数设定下都可以发现相似的底部抖动(即，抛物线的最低抖动值。此外，不同写策略下的所有抛物线均按比例形成相同的“类(generic)”抛物线(参见图3)。
图3示出了，当利用3T纹脊抖动与3T标记长度之间的关系时，写功率，或更一般来说是WS参数的优化变得更加一目了然。应当注意，当写功率变化时，凹坑抖动几乎保持恒定。因而，在这种优化过程中不需要考虑凹坑抖动(尽管所述凹坑抖动也应加以考虑)。
通过测量三个点，已经可以得到抛物线的三个参数。多点测量将提高抛物线的精确度。得到的抛物线使获得适于一组2T写策略参数的最佳写功率(用于记录具有低抖动的标记)成为可能。
如上所述，纹脊抖动对△3TRL曲线与同一基本曲线成比例。所有不同的写策略都导致对于相似的△3TRL，因此对于相似的已记录3T标记长度的相似的底部抖动值。通常，对于△3TRL，可以发现底部抖动等于零。然而，对于图3中的不同2T WS参数设定，与最低抖动(即底部抖动)相应的△3TRL约为0.5ns。因此，有可能对接近但不是正好等于零(在这种情况下，为0.5ns)的某个目标△3TRL值进行优化。
基于上述观察，下面将参考图4所示的流程图讨论根据本发明的可行OPC方法的一个实施例，所述方法借助△3TRL的测量确定给定2T写策略下的最佳写功率。在第一步骤S1，驱动器利用默认写功率值周围的三个不同写功率值在记录载体的三个轨道(例如专门预留的功率校准区)上写入随机测试标记，同时利用默认参数设定用于写策略的其他参数。默认写功率值可由先前的优化过程得到，或使用同类的记录载体通过多次实验得到。所述随机测试标记包括至少多个最短允许标记(例如用于可记录或可重写CD和DVD型记录载体的3T标记)。
随后(步骤S2)，针对三个不同的写功率的每个测量所述已写入的最短标记的扫描宽度。可选择的，可以同时测量所述已写入最短标记的得到的调制。
根据测量到的扫描宽度与所述最短标记(3T标记)的标称扫描宽度之间的差△3TRL，可以确定写功率对△3TRL的(局部)抛物线，如图5所示。可选择的，如果在步骤S2中测量了调制，则可以确定△3TRL对调制的另一条曲线，如图6所示。后一曲线可用在可选的步骤S3中用于确定那些△3TRL值，从而可以无疑的确定那些写功率，所述写功率可以使记录标记获得足够高的调制(正如相关标准所规定的)。有选择的，或者此外，可以获得图1所示的写功率对记录标记的调制的曲线，并将其用于确定产生足够高的调制的那些写功率。
在接下来的步骤S4中，确定最佳写功率。确定最佳写功率的方法是基于得到的图5所示的写功率对△3TRL的抛物线。所述写功率从所述抛物线得到，所述抛物线期望产生最佳△3TRL。最佳△3TRL本身可以设定为0ns，也可以设定为预先确定的使抖动预期最小的△3TRL值，例如，基于图3所示的△3TRL对(纹脊)抖动的抛物线，所述附图中示出，当△3TRL≈0.5ns时，抖动最低。由此确定的写功率随后用作给定2T写策略的最佳参数设定下的最佳写功率。
现在，所述最佳写功率在步骤S5中用于写入数据。当采用随后的“步进式OPC”程序时，在步骤S6中再次测量已写入数据中的至少最短标记的扫描宽度。之后，在步骤S7中，为测量到的扫描宽度再次确定△3TRL，并再次将新△3TRL与最佳△3TRL进行比较，以调整(如果需要)最佳写功率。记录载体或驱动器中叠层厚度和材料组成的变动或温度变化可以引起最佳写功率对于盘的不同区域而变化。由于可以执行所述“步进式OPC”程序，因而可以在写数据过程中针对此类变动和变化调整写功率。在已将正常数据(即，不是专门为OPC程序设计的数据)写入盘上之后，驱动器测量△3TRL，将其与最佳值进行比较，并调整写功率。
应当注意，可以将写测试图案的一个单独的写步骤或写测试标记的两个分开的写步骤用于上述步骤2中组合的标记长度测量和(可选)记录标记调制的测量。此外，本发明并不局限于2T写策略，而是更普遍的可适用于任何nT写策略，n是大于1的整数。本发明并不局限于任何特定类型的记录载体，而是适用于任何可记录或可重写类型的记录载体，例如CD、DVD或BD型记录载体。对于某些种类的记录载体，最短允许标记可能不是3T标记，而是，例如，2T标记，正如BD记录载体所出现的情况。还可以不仅利用和测量最短标记的扫描宽度，而且利用和测量较长标记的扫描宽度，考虑用其确定最佳写功率。例如，不仅可以利用3T标记，而且有时还可利用较长的4T和5T标记。从而测试标记的图案也必须相应地改变。

Claims (13)

1.一种优化以辐射束照射信息层的方式将标记记录到记录载体的信息层上的写功率的方法，所述信息层具有可在晶相与非晶相之间进行可逆变化的相，所述方法包括下述步骤：
-通过施加至少三个不同的写功率将测试标记的图案记录(S1)到记录载体上，所述测试标记至少包括短标记，所述短标记具有预定的短标称扫描宽度，
-测量(S2)通过施加至少三个不同的写功率记录的所述短标记的扫描宽度，
-基于测量到的扫描宽度与所述短标记的短标称扫描宽度的偏差确定(S4)最佳写功率。
2.如权利要求1所述的方法，其中基于测量到的扫描宽度与所述短标记的短标称扫描宽度的偏差确定最佳写功率，以使测量到的扫描宽度与所述短标记的短标称扫描宽度之间的差为零。
3.如权利要求1所述的方法，其中基于测量到的扫描宽度与所述短标记的短标称扫描宽度的偏差确定最佳写功率，以使所述短标记的抖动最小。
4.如权利要求1，2或3所述的方法，其中，在所述记录测试标记的图案的步骤中(S1)，记录具有施加的调制方法所允许的最短扫描宽度的最短标记，并且其中所述最短标记的扫描宽度被测量并被用于确定最佳写功率。
5.如权利要求1，2或3所述的方法，其中，在所述记录测试标记的图案的步骤中(S1)，通过施加默认最佳写功率周围的至少三个不同的写功率记录测试标记。
6.如权利要求1，2或3所述的方法，还包括下述步骤：
-通过施加确定的最佳写功率将包括短标记的标记记录(S5)在记录载体上，
-测量(S6)通过确定的最佳写功率记录的所述短标记的扫描宽度，
-基于测量到的扫描宽度与所述短标记的短标称扫描宽度之间的差调整(S7)最佳写功率。
7.如权利要求1所述的方法，还包括下述步骤：
-测量(S2)通过至少三个不同的写功率记录的所述记录的短标记的调制，
-检查(S3)施加的写功率是否导致已记录的短标记的调制超过预定阈值调制。
8.一种用于以辐射束照射信息层的方式将代表用户数据的标记记录到记录载体的信息层上的记录方法，所述信息层具有可在晶相与非晶相之间进行可逆变化的相，所述方法包括下述步骤：
-通过权利要求1，2或3所述的方法优化用于记录所述标记的写功率，以获得最佳写功率，和
-通过施加所述最佳写功率记录所述代表用户数据的标记。
9.一种用于以辐射束照射信息层的方式将代表用户数据的标记记录到记录载体的信息层上的记录方法，所述信息层具有可在晶相与非晶相之间进行可逆变化的相，所述方法包括下述步骤：
-通过有规律的执行如权利要求6所述的方法优化用于记录所述标记的写功率，以在所述记录过程中有规律的调整最佳写功率。
10.一种用于通过权利要求1，2或3所述的方法优化将标记记录到记录载体的信息层中的写功率的装置，包括：
-记录装置，用于通过施加至少三个不同的写功率将测试标记的图案记录到记录载体上，所述测试标记至少包括短标记，所述短标记具有预定的短标称扫描宽度，
-测量装置，用于测量通过施加至少三个不同的写功率记录的所述短标记的扫描宽度，以及
-确定装置，用于基于测量到的扫描宽度与所述短标记的短标称扫描宽度的偏差确定最佳写功率。
11.一种用于以辐射束照射信息层的方式将标记记录到记录载体的信息层上的记录装置，包括如权利要求10所述的用于优化将标记记录到记录载体的信息层中的写功率的装置。
12.如权利要求11所述的记录装置，还包括：
-另一记录装置，用于通过施加确定的最佳写功率将包括短标记的标记记录在记录载体上，
-另一测量装置，用于测量通过确定的最佳写功率记录的所述短标记的扫描宽度，以及
-调整装置，用于基于测量到的扫描宽度与所述短标记的短标称扫描宽度的偏差调整最佳写功率。
13.如权利要求12所述的记录装置，适于通过有规律的执行如权利要求6所述的方法来有规律地调整最佳写功率以便优化用于记录所述标记的写功率。
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