CN100583252C - 确定光学记录的记录脉冲参数值 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种方法，用于为将信息记录到光学记录载体(1)上设定最佳记录功率水平。首先利用不同的记录功率将一系列测试图案写入到记录载体(1)上。在读取测试图案时，确定每个读取信号的抖动值。利用两个线性函数近似作为记录功率函数的抖动。根据所述函数的交点获得该记录载体(1)的最佳记录功率水平。本发明还涉及用于实施该方法的设备(17、21、31、41、51、61和71)。本发明进一步涉及一种光学记录载体(1)，其包含按照根据本发明的方法确定的最佳记录功率。

Description

确定光学记录的记录脉冲参数值

本发明涉及一种确定光学记录载体记录的记录脉冲参数值的方法，其中将记录脉冲施加到光学记录载体的记录表面，以用于将光学可读标记的图案写入到记录载体上，所述方法包括使用预定记录脉冲参数值写入测试图案，所述值对于每个测试图案而言是不同的；读取测试图案并且形成读取信号；测量对应于每个测试图案的读取信号的抖动值并且形成所述抖动值与记录脉冲参数预定值之间的关系曲线。

本发明还涉及一种用于确定光学载体记录的记录脉冲参数值的设备，其包括：记录单元，用于通过使用记录脉冲照射记录载体的记录表面而将光学可读标记的图案写入到记录载体上；测试信号发生器，用于生成包含使用预定记录脉冲参数值的测试图案的测试信号并且将该测试信号提供给处理单元的输入端；读取单元，用于读取记录载体上的标记并且提供读取信号；控制单元，用于优化记录脉冲参数值并且提供表示经优化的记录脉冲参数的控制信号；抖动检测器，用于测量对应于测试图案的读取信号的抖动值并且将该抖动信号提供给控制单元；处理单元，用于将所要记录的输入信息转变为输出信号，该输出信号对应于辐射脉冲并且表示输入信息，其中该控制信号提供记录脉冲参数的经优化的值。

本发明还涉及一种可以由记录脉冲刻录的光学记录载体，其包括基底以及基底上的包括控制信息的设置，该控制信息包含记录脉冲参数值。

为了使在光学记录载体上记录信息的过程可靠，必须优化记录脉冲参数。记录脉冲参数理解为直接控制记录过程的参数。它们可以包括记录速度、记录过程中使用的辐射光束的功率水平或者记录脉冲的宽度(持续时间)。读取参数理解为可以根据在读取记录载体上的信息时获得的信号得到的参数并且其对于优化记录参数值是有用的。读取信号的抖动或者调制都是读取参数的普通实例。

日本专利申请No.11005244公开了一种用于优化光学记录载体记录的记录脉冲参数值的方法。在该已知方法中，实施写入测试，以便形成读取参数(例如抖动)与记录脉冲参数之间的关系曲线以及确定该非线性关系曲线的近似公式。根据该近似公式的极值(最大值或最小值)获得记录脉冲参数的经优化的值。该已知的方法需要高次计算，这对于使用简单微处理器的记录设备而言耗费时间并且通常过于详细。

本发明的目的是提供一种利用简单的、一次计算来确定光学载体记录的记录脉冲参数值的方法。本发明的另一目的在于提供一种可用于实施该方法的设备，以及一种光学记录载体，其设有表示记录脉冲参数值的信息。

通过导言部分所述的方法实现该目的，该方法的特征在于区分了该关系曲线的两个基本单调的部分，并且利用线性函数近似每个基本单调的部分。进一步确定所述线性函数的交点，以便获得记录脉冲参数的经优化的值。在本发明的实施例中，记录脉冲参数是记录脉冲的功率。如果将记录脉冲参数的经优化的值记录到光盘载体上或者存储在记录设备的存储单元中，也是有利的。

根据本发明，导言部分所述的设备的特征在于该控制单元用于形成抖动值与预定记录脉冲参数值之间的关系曲线，并且通过确定两个线性函数的交点来获得记录脉冲参数的经优化的值，其中每个线性函数是该关系曲线的基本单调部分的近似。在另一实施例中，该设备装备有用于存储记录脉冲参数的经优化的值的存储单元。

根据本发明，导言部分所述的光学记录载体包括控制信息，该信息中存储了记录脉冲参数值，其中通过确定两个线性函数的交点优化了该记录脉冲参数值，其中每个线性函数是测得的抖动与预定记录脉冲参数值之间的关系曲线的基本单调部分的近似。

尽管利用DVD+R系统作为实例来描述本发明，但是本领域技术人员应当清楚的是本发明也可以用于其它光学记录系统中。

通过以下对附图中所示的本发明实施例的更加具体的说明，将清楚本发明的目的、特征和优点，在附图中：

图1表示了根据本发明的光学记录设备的示意图。

图2表示了不同实施例中根据本发明的光学记录设备的示意图。

图3表示了用非线性曲线拟和的抖动值与激光辐射的记录功率水平的关系曲线。

图4表示了抖动值与激光照射的功率水平之间的关系曲线以及近似该关系曲线的基本单调部分的两个线性函数。

图5表示了根据本发明的光学记录载体。

图6表示了显著放大的包含标记图案的轨道部分，所述图案中编码了控制信息。

图1表示了根据本发明的设备和光学记录记录载体1。盘状记录载体1具有透明基底3和设置在其上的记录层5。该记录层5包括适于利用辐射光束写入信息的材料。该记录材料可以是相变材料、染料或者任何其它适于光学记录的材料。可以将信息以记录载体1上的光学可检测标记和脊的形式记录到该记录载体上。

该设备包括用于发射辐射光束的辐射光源，例如半导体激光器11。当记录记录载体1的记录层5暴露于以记录脉冲参数(该实施例中为记录功率水平)为特征的辐射的单个记录脉冲时形成了标记。也可以利用一系列长度相等或不同的辐射脉冲以及一个或多个记录功率水平写入标记。该辐射光束经由分束器13、物镜15和基底3会聚到记录层5上。该记录载体1也可以是空气入射的，其中该辐射光束没有通过基底3直接会聚到记录层5上。半导体激光器11、分束器13和物镜15共同形成了记录单元17。

该设备还包括处理单元21，其由例如处理单元23的处理器构成，其中该处理器理解为表示适于实施计算的任意装置，例如微处理器或者数字信号处理器。将表示所要写入到记录载体1上的信息的信号S(例如信息信号或者测试信号)馈入处理单元21的处理器中。该处理单元21确定用于将信息记录到记录载体1上的记录脉冲的记录功率水平。控制单元61考虑到计算出的最佳的记录功率水平P_opt来确定记录功率水平。将控制单元61的控制信号S_C提供给处理单元21。一旦算出了特定记录载体1的最佳的记录功率水平P_opt，就可以根据记录在该记录载体1上的信息将其提供给处理单元21。处理单元21的输出端与半导体激光器11和控制单元61相连。

该设备进一步包括测试信号发生器31。该测试信号发生器31可以由测试信号发生器的处理器构成，其适于生成测试信号S_T。该测试信号S_T优选应表示测试图案，当将该测试图案按照所谓的8到14调制法(EFM)编码时，其包括所有长度的标记。测试信号S_T可以是随机信号。将该测试信号S_T提供给处理单元21的输入端。

该设备进一步包括由半导体激光器11、分束器13、物镜15、检测系统43和读取单元的电路(未示出)构成的读取单元41。已记录的记录载体1暴露于半导体激光器11发射的读取功率水平为P_read的辐射光束。物镜15将从记录载体1反射的辐射会聚并且在通过分束器13之后该辐射照射到检测系统43上，该检测系统将入射辐射转变为电检测器信号。该检测器信号输入到读取单元的电路，该电路根据该检测器信号获得几个信号，例如表示从记录载体1读取的信息的读取信号S_R。该读取信号S_R进一步馈入抖动检测器51中。该抖动检测器51测量读取信号S_R的抖动值。该抖动是数字化读取信号的电平传输与时钟信号中相应转变之间的时间差的标准偏差，其中利用所述时钟的一个周期的持续时间归一化该时间差。

将该抖动值提供到控制单元61中，该控制单元包括控制单元的处理器，该处理器可以是简单的微处理器。还从处理单元61向该控制单元61提供信号S_P，该信号包含记录测试图案时使用的记录功率水平P的值。控制单元61的作用在于获得记录载体1的记录功率水平P_opt的经优化的值并且向处理单元21提供控制信号S_C。

图2表示了根据本发明的设备的另一实施例，该设备进一步包括存储单元71，其由例如存储器构成，其中存储器理解为表示适于存储数据的任意装置，例如固态存储器。在这个实施例中，可以将特定记录载体1的最佳记录功率水平P_opt从存储单元71提供到处理单元21。

在将信息记录到记录载体上之前，该设备通过实施以下过程将其记录功率水平P设定为最佳值。首先，将一系列测试图案记录到记录载体1上，每个测试图案使用不同的预定记录功率水平P。根据该过程，必须记录N个测试图案，其中N是奇数并且(N-1)/2大于或等于7。可以根据从记录载体1上的控制信息获得的指示性功率水平来选择预定功率的范围。可以利用逐步增长的功率写入随后的图案。所述图案可以写入到记录载体1上的任何位置，也可以写入到特别提供的测试区域中。

在从记录载体1读取了测试图案之后，控制单元61的处理器为抖动检测器51提供的每个图案的读取信号S_R的抖动J以及处理单元21提供的记录图案时使用的预定记录功率水平形成了一系列数值对。图3表示了N＝15的一系列点，每个点表示抖动J的值和测试图案的预定记录功率水平的一对值。所述点形成了抖动J的值与预定记录功率水平之间的关系曲线81。根据图3可以看出，该关系曲线表现出非线性(浴缸形)的特征。根据本发明的过程没有采用高次计算并且最佳记录功率水平P_opt仅仅是由线性等式确定的。该最佳记录功率水平P_opt是根据关系曲线81的最小抖动值的记录功率水平获得的。

接着，区分该浴缸形关系曲线81的两个基本单调部分。为此，形成了两串点，其中将具有预定记录功率水平极值的点(最小和最大记录功率水平)以及抖动J最小值周围的点从这些串中省略掉。数学上，这两串点满足以下给出的条件，其中N＝15。

(1) $\left\{\begin{array}{ccc}(P_{\mathrm{lk}},J_{\mathrm{lk}})& \mathrm{for}& k=\mathrm{2,3,4,5}\\ (P_{\mathrm{rk}},J_{\mathrm{rk}})& \mathrm{for}& k=N-4,N-3,N-2,N-1\end{array}\right.$

其中：P_lk-该关系曲线左边部分的预定记录功率水平值；

J_lk-该关系曲线左边部分的抖动值；

P_rk-该关系曲线右边部分的预定记录功率水平值；

J_rk-该关系曲线右边部分的抖动值。

图4表示了抖动值与激光辐射的预定记录功率水平的关系曲线以及近似关系曲线81的基本单调部分的两个线性函数91、93。实点表示形成所述两个串的点，而空点表示从所述串中省略的点。

每串点将用于确定近似抖动和预定记录功率水平的关系曲线81的基本单调部分的线性函数91或93。该关系曲线左边部分的四点设定(four-point set)的笛卡儿定义如下：

(2) $a_{\mathrm{lx}}=\frac{P_{l2}+P_{l3}+P_{l4}}{3}$ $a_{\mathrm{ly}}=\frac{J_{l2}+J_{l3}+J_{l4}}{3}$

$b_{\mathrm{lx}}=\frac{P_{l3}+P_{l4}+P_{l5}}{3}$ $b_{\mathrm{ly}}=\frac{J_{l3}+J_{l4}+J_{l5}}{3}$

根据这些点，近似关系曲线的左边部分91的线性函数的笛卡儿定义采取以下形式：

(3) $J_l\left(P_l\right)=\frac{b_{\mathrm{ly}}-a_{\mathrm{ly}}}{b_{\mathrm{lx}}-a_{\mathrm{lx}}}(P_l-a_{\mathrm{lx}})+a_{\mathrm{ly}}$

类似的是，该关系曲线的右边部分的四点组合的笛卡儿定义如下：

(4) $a_{\mathrm{rx}}=\frac{P_{\mathrm{rN}-3}+P_{\mathrm{rN}-2}+P_{\mathrm{rN}-1}}{3}$ $a_{\mathrm{ry}}=\frac{J_{\mathrm{rN}-3}+J_{\mathrm{rN}-2}+J_{\mathrm{rN}-1}}{3}$

$b_{\mathrm{rx}}=\frac{P_{\mathrm{rN}-4}+P_{\mathrm{rN}-3}+P_{\mathrm{rN}-2}}{3}$ $b_{\mathrm{ry}}=\frac{J_{\mathrm{rN}-4}+J_{\mathrm{rN}-3}+J_{\mathrm{rN}-2}}{3}$

因此，近似该关系曲线的右边部分93的线性函数的笛卡儿定义采取以下形式：

(5) $J_r\left(P_r\right)=\frac{b_{\mathrm{ry}}-a_{\mathrm{ry}}}{b_{\mathrm{rx}}-a_{\mathrm{rx}}}(P_r-a_{\mathrm{rx}})+a_{\mathrm{ry}}$

由近似该关系曲线左边部分91的函数与近似该关系曲线的右边部分93的函数的交点的坐标来确定抖动最小值。因此，可以根据以下关系式计算最佳记录功率水平：

(6) $P_{\mathrm{opt}}=\frac{D_1+D_2}{D_3}$

其中；D₁＝-a_lxb_lyb_rx+a_lxb_lya_rx-a_ryb_lxb_rx+a_rya_lxb_rx

D₂＝a_lyb_lxb_rx-a_lyb_lxa_rx+a_rxb_ryb_lx-a_rxa_lxb_ry

D₃＝b_ryb_lx-b_rya_lx-a_ryb_lx+a_rya_lx-b_lyb_rx+b_lya_rx+a_lyb_rx-a_lya_rx

一旦控制单元61已经确定了最佳记录功率水平P_opt，将表示其值的控制信号S_c提供给处理单元21。该处理单元21向记录单元17提供表示最佳记录功率水平P_opt的值的信号并且将这个值记录到记录载体1的控制信息中。在另一实施例中，将表示最佳记录功率水平的值的信息存储到存储装置71中。

图5表示了根据本发明的盘状光学记录载体1。该记录载体的记录层可以由记录设备通过光学或磁光方法进行刻录。该记录载体上的信息由标记的图案表示。通过记录过程将信息记录到轨道中，该过程中每个标记通过记录功率水平P恒定或变化的一个或多个记录脉冲形成。尤其因为其材料特性，要为该记录载体调整记录过程的记录参数，例如记录功率水平P、脉冲个数。可刻录的记录载体的实例是已知的一次性写入CD。该记录载体具有拟用于记录的连续轨道101。轨道101可以是螺旋的并且形式为压制的凹槽或脊。该记录载体的区域分为用于记录用户信息的信息记录区域103以及用于存储与记录用户信息有关的信息的控制区域105。在图中用虚线轨道标记了该控制区域105。可以将用于记录该记录载体的最佳记录功率水平P_opt的值作为控制信息的图案存储在控制区域105中。当压制该控制区域时，记录载体1的制造商必须记录该值。可选择的是，可以在例如初始化该记录载体1的过程中由用户记录该值，从而允许记录载体指定的值。

图6表示了显著放大的包含标记图案109的轨道的部分107，其中编码了控制信息。

尽管已经通过将记录功率水平用作记录参数的实施例描述了本发明，但是应当清楚在本发明中也可以使用其它记录参数(例如用于记录标记的记录脉冲图案的特定定时)。

Claims (6)

1.一种确定在光学记录载体的记录中所用的记录脉冲参数值的方法，其中将记录脉冲施加到光学记录载体的记录表面，以用于将光学可读标记的图案写入到记录载体上，所述方法包括：

使用记录脉冲参数的预定值写入测试图案，所述值对于每个测试图案而言是不同的；以及

读取测试图案并且形成读取信号；以及

测量对应于每个测试图案的读取信号的抖动值；并且

形成该抖动值与记录脉冲参数预定值之间的关系曲线，

其中区分了该关系曲线的两个基本单调的部分，并且利用线性函数近似每个基本单调的部分，并且确定所述线性函数的交点，以便获得记录脉冲参数的经优化的值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中该记录脉冲参数是记录脉冲的记录功率水平。

3.根据权利要求1所述的方法，其中将记录脉冲参数的经优化的值记录到光学记录载体上。

4.根据权利要求1所述的方法，其中将记录脉冲参数的经优化的值存储在用于确定记录脉冲参数值的设备中。

5.一种用于确定在光学载体的记录中使用的记录脉冲参数值的设备，其包括：

记录单元，用于通过使用记录脉冲照射记录载体的记录表面而将光学可读标记的图案写入到记录载体上；

测试信号发生器，用于生成包含使用预定记录脉冲参数值的测试图案的测试信号并且将该测试信号提供给处理单元的输入端；

读取单元，用于读取记录载体上的标记并且提供读取信号；

控制单元，用于优化记录脉冲参数值并且提供表示经优化的记录脉冲参数的控制信号；

抖动检测器，用于测量对应于测试图案的读取信号的抖动值并且将该抖动值提供给控制单元；

处理单元，用于将所要记录的输入信息转变为输出信号，该输出信号对应于辐射脉冲并且表示输入信息，其中所述控制信号提供记录脉冲参数的经优化的值，

其中该控制单元用于形成抖动值与预定记录脉冲参数值之间的关系曲线，并且通过确定两个线性函数的交点来获得记录脉冲参数的经优化的值，其中每个线性函数是该关系曲线的基本单调部分的近似。

6.根据权利要求5所述的设备，其包括用于存储记录脉冲参数的经优化的值的存储单元。

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