CN101084551A - 用于光学信号的过渡偏移定时 - Google Patents

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CN101084551A CNA2005800438462A CN200580043846A CN101084551A CN 101084551 A CN101084551 A CN 101084551A CN A2005800438462 A CNA2005800438462 A CN A2005800438462A CN 200580043846 A CN200580043846 A CN 200580043846A CN 101084551 A CN101084551 A CN 101084551A
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Abstract

本发明公开了一种确定来自光学记录介质的所测量的光学信号中的过渡偏移定时的方法，以及所述方法与对于光学记录介质优化写入策略和分析写入质量相结合的应用。该方法包括以下步骤：提供所测量的光学信号的值；提供对应于所测量的光学信号的调制比特；通过光学通道模型计算模型信号；以及从数学模型确定所述前沿和后沿的输出定时。该方法是一种递归方法，其一直继续到满足预定标准为止。最后的输出是如其在所述光学记录介质上的所测量的CA信号的通道比特的平均过渡偏移。所述方法的应用包括(但不限于)：用于确定所述平均过渡偏移的模块，具有用于根据所述平均过渡偏移来调节所述写入策略的装置的光学记录设备，以及用于控制光学记录设备的IC。

Description

用于光学信号的过渡偏移定时
技术领域
本发明涉及一种确定来自光学记录介质的光学信号中的过渡偏移定时的方法，并且涉及与对于光学记录介质优化写入策略和分析写入质量相结合地应用所述方法。
背景技术
近年来，向/从光盘写入/读取信息的技术已经取得巨大进展。随着技术的进步，已经出现了多种类型的记录格式和相应的介质。当今在市场上尤其存在只读介质(即诸如用于音乐重放的ROM盘)、一次性写入光盘(其中数据只能被写入一次，但是可以被读取多次)以及用于多次记录和擦除数据的可重写盘。这三种不同格式分别具有其存在的目的，并且各有其优缺点。对于所述三种类型都希望增大数据容量，从而可以在单一盘上存在或提供更多的数据。
然而，对于数据容量的大小存在许多限制因素。一个重要的因素是光点的大小，其在高容量盘上变得几乎与盘上的最小光学效应的大小一样大。在该极限下，可能由所述光点检测到多于单个比特的信息，从而导致符号间干扰(ISI)。
在蓝光光盘(BD)格式中，有可能对于高达27GB的容量分析切分器跨越(slicer crossing)之间的时间，从而确定所述光学效应的长度。但是对于高于27GB的容量就不再可能明确地确定切分器水平，此外，与最佳功率校准(OPC)相结合地用于调节记录模式下的写入策略的公知的抖动分析也是不可能的。
本发明的发明人已经意识到，当前不存在用来分析其容量在30-37GB范围内的光学介质上的已写入效应的长度的解决方案，而这种解决方案是有益的，因此本发明人设计了本发明。
发明内容
本发明试图提供用于检测和分析光学介质上的已写入效应的改进的装置。优选地，本发明单独地或者以任意组合缓解或减轻一个或多个上述缺陷或其他缺陷。
相应地，在第一方面提供一种确定来自光学记录介质的所测量的光学信号中的一系列通道比特中的过渡偏移的定时的方法，该光学信号包括从具有第一宽度的第一区域反射的第一部分以及从具有第二宽度的第二区域反射的第二部分，其中，从第一区域到第二区域的过渡被标记为由第一和第二宽度索引的前沿，并且从第二区域到第一区域的过渡被标记为由第二和第一宽度索引的后沿，该方法包括以下步骤：
a)以中心孔径信号(CA信号)的形式提供所测量的光学信号的值；
b)提供对应于所测量的光学信号的调制比特；
c)通过光学通道模型计算模型信号，所计算的模型包括所述前沿和后沿的输入定时，所述输入定时是一系列输入过渡偏移；
d)从考虑到所测量的光学信号、所述调制比特和所计算的模型信号的数学模型确定所述前沿和后沿的输出定时，所述输出定时是一系列输出过渡偏移，
其中，在一个评估步骤中使用的输入定时是在前一个评估步骤中确定的输出定时，并且所述模型与所测量的信号之间的差异与所述输入定时一起被用来计算后续的输出定时；以及
e)继续所述评估序列，直到在特定评估步骤中获得的一系列输出过渡偏移满足预定标准，
其中，最后获得的一系列输出过渡偏移是所测量的CA信号的通道比特的平均过渡偏移。
所测量的光学信号(比如来自只读、一次性写入、可重写等等的CD类型盘、DVD类型盘、BD类型盘等等的所测量的光学信号)是已调信号，其中所述调制表示存在于该盘上的二进制数据。在所述盘上，信息被存储在光学效应(例如被称作标记)的模式中。对于信息的典型的编码是游程长度编码，其中信息被存储在光学效应、光学效应之间的间隔以及所述光学效应和所述间隔的长度中。盘上的比特模式在所述游程长度编码中可以由间隔与光学效应之间的过渡偏移的定时序列表示。可以从过渡偏移的类型和所述过渡偏移之间的定时推断出比特类型(即光学效应或间隔)和比特长度。
提供对应于所测量的光学信号的调制比特。所述调制比特可以从所述光学介质中检测到，即从所测量的光学信号中推断出，或者所述调制比特可能已经被存储在存储器中，从而对于所述系统是已知的。所述调制比特是从中提取信息的结果比特，在理想情况下，所述调制比特对应于所述通道比特(即如其在盘上的比特)，但是过渡偏移可能会引入差异或者导致恶化的比特确定。
因此，所述光学信号包括对应于光是从第一区域还是第二区域反射的第一部分和第二部分。在相变类型盘或一次性写入类型盘中，所述第一区域和第二区域可以被分别标识为间隔和标记，而在ROM类型盘中则可以被标识为坑和岸，其他情况依此类推。从第一区域到第二区域的过渡被标记为由第一和第二宽度(也被称作长度)索引的前沿，并且从第二区域到第一区域的过渡被标记为由第二和第一宽度(长度)索引的后沿。在相变类型盘中，前沿指代从高反射率区域到低反射率区域的过渡，后沿则指代从低反射率区域到高反射率区域的过渡。
有利的是从所测量的CA信号与所计算的所述CA信号的模型信号之间的比较来确定一系列通道比特中的过渡偏移的定时，这是由于所述CA信号是所检测到的信号并且最后获得的一系列输出过渡偏移是所测量的CA信号的通道比特的平均过渡偏移，从而直接反映了如其在盘上的过渡偏移。
本发明的方法使得即使对于高于30GB(比如在30-37GB的范围内)的数据容量也有可能获得如其在盘上的过渡偏移。由于当前没有替换的方法存在，因此这是一个优点。
可以用一个线性光学模型来数学地表示所计算的模型信号(即所计算的模型CA信号)，该线性光学模型由一种离散有限脉冲响应(FIR)实现方式近似。该线性光学模型可以是Braat-Hopkins模型。使用线性模型是有利的，这是由于存在良好地描述光学通道的这种模型(例如Braat-Hopkins模型)，并且线性模型十分适合于由处理器装置实现的自动建模。
所测量的光学信号和所计算的模型信号都可以通过比特同步近似来表示，所述同步是与所述光学介质上的调制比特的同步。这样做是有利的，因为光学设备通过PLL机制把所测量的光学信号相位锁定到一个由设备生成的时钟信号，从而所述模型信号反映了在所述设备中处理的真实的所测量的信号。
可以在一个误差环路中把所述模型与所测量的信号之间的差异最小化，其中被最小化的参数是所测量的信号与所计算的模型信号之间的差异的均方误差。这样做是有利的，因为这种最小化方法是非常完善的，并且这种方法在找到大参数间隔中的适当的最小值方面可能是鲁棒的，并且其中可以提供一个被用作所述模型与所测量的信号之间的充分匹配的量度的适当的预定标准。该预定标准可以是所测量的信号的一个数值或百分比，其中所述误差应当低于该数值或百分比。然而，所述预定标准也可以是应当被执行的给定数目的评估步骤(包括单个评估步骤)。
可以作为在特定过渡偏移之前的该区域的宽度和后面的区域的宽度的函数来确定所述前沿和后沿的定时。举例来说，一个给定的前沿的定时可以被确定为特定(或当前)标记的宽度和前一个间隔长度的函数，并且一个给定的后沿的定时可以被确定为特定(或当前)标记的宽度和下一个间隔的函数。这可以用2D矩阵来表示，对于前沿是L矩阵，其具有被设置成(当前标记，前一间隔)的矩阵元素，对于后沿则是2D T矩阵，其具有被设置成(当前标记，下一间隔)的矩阵元素。按照这种方式确定所述前沿和后沿的定时是有利的，这是因为其直接提供存在于盘上的各种模式组合的系统特性，从而直接揭示了所述各种模式组合的时间定位中的系统误差。因此，这种矩阵表示法提供了一种简单有用的资格系统。
在最简单的方法中，光学效应被提供给光学介质，这是通过根据光学效应的期望长度在预定持续时间内以预定功率电平接通激光，以及在所述光学效应之间在对应于所述间隔的期望长度的持续时间内关断激光。然而，写入策略可以比该最简单的方法更为复杂，例如可以与直接覆写方法(DOW)相结合，所述直接覆写方法与相变类型介质相结合地使用。一般来说，利用激光脉冲来写入光学效应，所述激光脉冲的脉冲形状由多个写入参数表征，这被称作写入策略。典型地，所述写入策略可以用多个写入参数来描述，比如用来接通及关断激光、把激光功率设置到特定电平、把激光功率保持给定持续时间等等的命令。在把数据写入到新的光学可记录介质之前校准(即优化)写入策略是很重要的，有时甚至是必要的。
描述期望的写入脉冲的写入策略可以包括一个或多个写入参数。所述写入策略可以取决于期望的特定光学效应(即所述效应的长度)以及在用于写入特定光学效应的写入脉冲中的写入参数。可以存在根据已写入光学效应的所得到的长度归类的标准写入策略，即用于写入I2标记的I2策略，用于写入I3标记的I3策略等等。所述写入策略(即包括在特定写入策略中的写入参数)可以根据特定类型的前沿和/或后沿的平均过渡偏移而被优化。
有利的是能够把定时(从而是特定前沿和/或后沿的给定光学效应的定时中的可能误差)与写入脉冲中的一个或多个特定写入参数直接相关，这是因为比特序列的定时中的误差是与最佳情形的偏差，并且将导致恶化的检测性能。结果，从具有非最佳光学效应的介质中读取数据容易发生错误。能够把定时误差(即光学效应或光学效应之间的间隔的长度误差)与一个或多个特定写入参数相关便于优化所述写入参数的措施，并且从而提供了其中光学效应被最佳地写入(或者至少是以改进的方式写入)的介质。
在本发明的第二方面，可以通过执行以下步骤优化写入策略：
α)从光学存储介质中读取光学效应的模式，该模式包括一个或多个光学效应，所述一个或多个光学效应当中的每一个与预定写入策略相关联，该写入策略包括一个或多个写入参数；
β)执行根据权利要求1的方法，从而提供所测量的CA信号的通道比特的所述平均过渡偏移；以及
γ)通过一组预定规则调节所述一个或多个写入参数。
该优化方法可以是一种一步方法，或者其可以是递归过程，在该递归过程中，在光盘上的特定区域内重复该方法，所述特定区域例如是提供在某些盘上的功率校准区域(PCA)。
根据所述第一方面和/或第二方面的方法可以在根据本发明的第三方面的模块中实现。该实现方式可以通过软件实现方式或硬件实现方式来提供，例如包括一个或多个IC的实现方式或者任何其他适当的实现方式。
所述模块包括：
第一输入部分，其用于以所测量的所采样波形的形式输入所述CA信号；
第二输入部分，其用于输入通道比特流；
用于根据所述第一方面的方法处理该CA信号和该通道比特流的装置；以及
输出部分，其用于输出所测量的CA信号的通道比特的所述平均过渡偏移；以及
可选的处理装置，其用于根据所述规则评估所述过渡偏移。
因此，所述模块包括用于输入信号的输入部分、用于处理所输入的信号的处理部分以及用于输出结果的输出部分。所述输入部分可以是硬件部分，例如用于把一个或多个信号接口到处理装置的接口装置，然而一般来说所述输入部分可以是被提供来把一个或多个信号馈送或提供给处理装置的任何类型的装置。所述输入信号可以是来自给定单元的输出信号，例如一个输入信号可以是由比特检测器提供的信号，在该比特检测器处，由光电检测器检测到的模拟反射光被转换成二进制比特流，即所述调制比特流。该调制比特流或者可以是已知的，例如来自存储器。所述处理装置可以是任何类型的处理装置，其可以是专用于执行本发明的第一方面的方法的专用处理装置，或者所述处理装置可以是通用计算机的一部分，比如计算机程序。所述输出部分可以是存储装置，其允许对所述结果或所述输出部分进行访问，例如作为与图形地显示该结果相结合的中间步骤。
可选地，所述模块可以包括用于根据规则评估所述结果的处理装置。这种规则可以是所述评估装置已知的，并且其例如提供用于检测给定的过渡偏移并且根据所述规则调节功率电平或电平持续时间的措施。
提供一个模块是有利的，因为该模块可以是用于执行最佳功率校准的设备的一部分、可以是用于分析已写入光学效应的质量的分析器的一部分等等。
根据第四方面，本发明涉及一种光学记录设备，该设备包括：
-辐射源，其用于发射具有可控写入功率电平值的辐射光束以便在所述记录介质上记录光学效应；
-读取单元，其用于读取所记录的效应；
-根据由所述第一方面的方法确定的所测量的CA信号的特定类型的前沿和/或后沿的所述平均过渡偏移来调节写入策略中的功率电平和/或电平持续时间的装置。
根据第五方面，本发明涉及一种用于控制光学记录设备的集成电路(IC)，所述IC适于根据由所述第一方面的方法确定的所测量的CA信号的特定类型的前沿和/或后沿的所述平均过渡偏移来调节写入策略中的一个或多个写入参数。
根据第六方面，本发明涉及一种适于执行所述第一方面的方法的计算机可读代码。
可以按照落在本发明范围内的任何可能方式来组合及结合本发明的各方面。
附图说明
参照下面描述的实施例，本发明的这些和其他方面、特征和/或优点将变得显而易见。下面将参照附图仅以举例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1示意性地示出能够从/向光学存储介质读取/写入信息的光学记录设备；
图2示意性地示出蓝光光盘上的光学效应；
图3示意性地示出来自光学信号的两个通道比特序列；
图4示出根据本发明的方法的实现方式的一个实施例；
图5示出根据本发明的一个实施例获得的前沿和后沿的矩阵图(LT矩阵)；
图6示出I2标记写入策略的示意图；
图7示出对于第一I2写入策略获得的LT矩阵；
图8示出对于第二I2写入策略获得的LT矩阵；
图9示出由图7的LT矩阵减去图8的LT矩阵；
图10示出I3标记写入策略的示意图；
图11示出对于不同的I3写入策略获得的减法LT矩阵；
图12示出一般写入策略的示意图；
图13示出利用图12的写入策略的第一版本获得的LT矩阵；
图14示出利用图12的写入策略的第二版本获得的LT矩阵；以及
图15示出I4写入脉冲的示意图。
具体实施方式
图1中示意性地示出能够从/向光学存储介质读取/写入信息的光学记录设备1。
真实的光学记录设备包括具有各种功能的大量元件，而在这里仅仅示出几个元件。存在电动机装置8、10以用于旋转盘11以及控制光学拾取单元5的运动，从而可以把光点3聚焦并且定位在盘上的期望位置处。该光学拾取单元包括用于发射激光束的激光器6，所述激光束通过多个光学元件而被聚焦在盘上。所聚焦的激光在记录模式下的强度可以足够高，从而可以向光盘提供物理改变，即把光学效应提供到盘上。替换地，在读取模式下的激光功率不足以引起物理改变，并且反射的激光被光电检测器7检测到，以便读取盘上的光学效应。
本发明既涉及到光学设备的读取方面也涉及到光学设备的写入方面，这是因为可以读取数据以便确定写入质量，并且可以利用优化的写入策略来写入数据。
对于所述记录设备的控制可以通过硬件实现方式来进行，如电动机控制9和光学器件控制2所示。此外，还存在微处理器控制装置4。该微处理器控制装置(例如集成电路(IC)装置)同时包含硬连线的处理装置和软件处理装置，从而例如用户可以通过高级别控制软件来影响所述设备的操作。高级别控制设置的例子包括在记录模式下控制所发射的激光功率的写入策略中的脉冲形状。
在图2中提供了蓝光光盘(BD)上的光学效应的例子。图2B示出了在图2A中示意性地示出的BD盘21上的区域20的放大图29。该放大的区域示出了光学效应23和所述光学效应之间的区域22。所述效应沿着从中心向外盘旋的轨道对准，图中示出了轨道的一部分24。在图2C中示意性地示出了从该轨道部分24反射的光，其中沿着垂直轴25示出了作为沿水平轴26的位置的函数的反射光强度，即作为时间的函数。所述光学效应23常常被称作标记27，而标记之间的区域22则常常被称作间隔28。在相变类型盘中，标记23、27是具有低反射率的无定形区域，而间隔22、28则是具有高反射率的晶体区域。
在光学记录过程中，数据被存储在具有不同游程长度(即不同宽度(长度))的标记27和间隔28中。对于给定盘的最佳性能来说，很重要的是所有标记和间隔都是整数步长类的。在BD中，最短的效应是通道比特长度(＝单位长度)的2倍，也称作T2。最长的效应是通道比特长度的9倍，也称作T9。当所述标记和间隔的长度不是通道比特长度的整倍数时，这将被视为与最佳情形有偏差，并且将导致恶化的比特检测性能。
在图3中示出了来自光学信号的两个通道比特序列。通道比特序列30包括第一部分31和第二部分32，其中第一部分31对应于从具有第一宽度311的第一区域(即间隔或高反射率区域)反射的光，第二部分32对应于从具有第二宽度321的第二区域(即标记或低反射率区域)反射的光。从第一区域到第二区域的过渡被标记为前沿33，从第二区域到第一区域的过渡被标记为后沿34。如图3B所示，所述前沿由第二和第一宽度索引，而所述后沿则由第一和第二宽度索引。因此，用附图标记35表示的前沿被索引为L(2，4)，其指代在宽度为2(或者游程长度为2)的第二区域与宽度为4的第一区域之间的前沿，即从游程长度为4的间隔到游程长度为2的标记的过渡。类似地，用附图标记36表示的后沿被索引为T(2，3)，其指代从游程长度为2的标记到游程长度为3的间隔的过渡。
在真实的盘上，从高反射率(间隔)到低反射率(标记)的过渡不总是处在正确的位置上。某些过渡太靠左(时间过早＝定义为负)，某些太靠右(过迟＝正)。这在图3A中用虚线37示出，其表示所测量的边沿位置。在该图中，时间轴38被示为水平轴，该时间轴以所谓的1T(＝1通道比特)分辨率被离散化。对于理想的信号，所述过渡应当位于1T标记处。
微小的边沿偏移(在1T分辨率以下，由所述虚线表示)可以被包括在对所测量的信号的通道模型描述中，这例如是通过使用由Pozidis等人所描述的方法(例如参见Pozidis，H.；Coene，W.M.J.；Bergmans，J.W.M.；Communications，2000.ICC 2000.2000 IEEE InternationalConference，vol.1，18-22 June 2000，p 99-103)，他们对所述CA信号上的不对称性的影响进行了建模。通过不仅使用-1和+1作为所述比特流而且还使用39之间的数字，有可能以比特同步的方式模拟边沿偏移。
下面描述本发明的实现方式的一个实施例。从而描述一种测量所述过渡(或边沿)偏移的方法的实现方式的一个实施例。
LT方法：该方法的一个重要方面是制作一个包括所述边沿偏移的所述中心孔径信号的模型。通过把该模型信号与所测量的信号进行比较，所述差异(＝误差)可以被用来对所述边沿偏移做出更好的估计。在一次或多次迭代之后，所述模型输出可能类似所测量的信号。所估计的边沿偏移可以被用来适配所述写入策略。在下面的段落中描述各个例子。
在写入策略中只能补偿系统性的边沿偏移(其具有可预测的特性)。所述标记具有前沿和后沿，所述边沿可以被偏移。这些边沿偏移当然是(当前)标记长度的函数(Icm)。此外，在前沿的情况下，例如由于受热历史而可能会有前一个间隔长度的影响(Ips)，这一效应可以被视为写入通道中的符号间干扰(ISI)。对于所述后沿，可能会有下一个间隔的影响(Ins)。所述偏移被写为2D矩阵，其具有对应于所述前沿的矩阵元素L(cm，ps)和对应于所述后沿的矩阵元素T(cm，ns)。其中不涉及到所述间隔，因为它们自动落在所写入的标记之间。
可以对所述方法进行扩展，从而前沿不仅取决于前一个效应，而且还取决于再前一个效应(以及下一个效应和再下一个效应，但是所述LT矩阵将具有更多维数，并且将快速增大)。
应用LT矩阵：应用LT矩阵(即把所述LT矩阵乘以所述通道比特序列)将导致经过修改的调制比特流k，其也被称作应用了LT后的比特流，其中合并了所述边沿偏移。对于每一次过渡(从+1到-1以及从-1到+1)，根据下面的规则修改构成该过渡的两个比特：前沿(从游程长度为y的间隔到游程长度为x的标记的过渡)：
IyS IxM
修改比特 … +1 +1 -1 -1 …
Lxy＞0 … +1 +1 -1+2Lxy -1 …
Lxy＜0 … +1 +1+2Lxy -1 -1 …
后沿(从游程长度为x的标记到游程长度为y的间隔的过渡)：
IxM IyS
修改比特 …  -1 -1 +1 +1 …
Txy＞0 …  -1 -1 +1-2Txy +1 …
Txy＜0 …  -1 -1-2Txy +1 +1 …
例如只有当以略微过大的功率写入I3时(L3x＝负，T3x＝正，所有其他元素为零)，才通过应用所述LT方法获得下面的经过修改的比特流：
 I3S I3M I5S I2M I4S I3M
 1  1  1 -1 -1 -1 1  1  1  1  1 -1 -1  1  1  1  1 -1 -1 -1
 1  1  1+2L33 -1 -1 -1 1-2T35  1  1  1  1 -1 -1  1  1  1  1+2L34 -1 -1 -1
表1.标记和间隔的游程长度(第一行)、调制比特ak(第二行)以及应用了LT后的调制比特k(第三行)。
LT估计方法：来自盘(r)的所述CA信号可以被数学地描述，例如通过把该CA信号写成以下形式：
rk＝[h*(a+b)]k+ck    (1)
其中h是通道脉冲响应(FIR)，即所述光点的离散表示，a是盘上的比特，c是恒定偏移量。此外，b被定义为：
bk＝k-ak    (2)
因此b是在前面的段落中描述的应用了LT后的比特与原始的(-1/1)比特之间的差。因此b是一个比特流，其包含关于所述边沿偏移的信息。接下来由下式定义与所测量的信号作比较的所述模型输出(d)：
其中的摆动符号(wiggle)表示所述量是估计值。这些估计值应当收敛到来自盘的“未知的”值(不带摆动符号)。
定义了来自盘的信号和用来拟合该信号的模型，并且可以通过下式找到它们的差(误差e)：
该式可以被重写，以便清楚地示出不同的分量：
Figure A20058004384600155
对所述通道的估计可以通过把所述误差e与通道比特a相关来进行。这被称作“最小均方通道响应估计”，其根据下面的原理数学地工作：
e k ∝ [ ( h - h ~ ) * a ] k ⇒ ( h k - h ~ k ) ∝ e k · a k a · a T = e k * a k - - - ( 6 )
因此，通过提供对h的估计，可以利用以下公式做出新的(更好的)估计：
h ~ k + 1 = h ~ k + μ h × ( h k - h ~ k ) = h ~ k + μ h × ( e k * a k ) - - - ( 7 )
参看所述误差中的与边沿偏移(b)的估计相关的第二项，可以看出只有当对h的估计接近于真实的h时才能表示为(b-bwiggle)。在这种情况下，所述误差可以被写为：
e k ∝ [ h * ( b - b ~ ) ] k ⇒ ( b k - b ~ k ) ∝ h ~ * e k h ~ · h T ~ - - - ( 8 )
并且利用下式做出新的(更好的)估计：
b ~ k + 1 = b ~ k + μ b × ( b k - b ~ k ) ⇒ b ~ k + 1 = b ~ k + μ b × ( h ~ * e k h ~ · h T ~ ) - - - ( 9 )
如在这里所写出的那样，对b的估计看起来像是单一变量，但是实际上其值取决于a中的游程长度组合。上面的更新规则应当被应用于相应的LT矩阵元素。在实践中，在所述通道比特流a中的每一个前沿或后沿处更新正确的LT元素。
最后，可以基于下式估计所述恒定偏移量c：
e k ∝ ( c k - c ~ k ) - - - ( 10 )
因此，通过对在估计了h和b(LT)之后仍然存在的误差进行积分，可以利用下式估计所述恒定偏移量：
c ~ k + 1 = c ~ k + μ c × ( c k - c ~ k ) ⇒ c ~ k + 1 = c ~ k + μ c × e k - - - ( 11 )
实现方式：可以如图4中所示的那样实现所述LT估计方法，其中ak通道比特40首先被LT应用方法41利用初始的L和T矩阵变换成k。将该k与所述通道响应(FIR)卷积42(所述经过变换的通道比特被转置45，以便确保各矩阵元素的乘法)，加上DC 43，并且获得LT模型输出44。接下来，可以从所述模型输出与所测量的波形47的比较计算误差信号46。该误差信号可以对于DC估计被积分48，并且与经过对称化的通道比特ak Symm400卷积，以便获得对所述FIR的新的估计。在LT估计器401内部，(根据ak通道比特的游程长度)选取正确的LT元素并且通过等式(9)更新该元素。通过在LT应用块41中使用这些更新后的LT元素，所述环路被闭合，并且使得所述“拟合”逐渐地更好。
LT应用：下面进一步讨论所述LT应用块41。在可以对前沿或后沿施加特定的偏移之前，首先必须知道正在经过的比特模式，从而选取正确的矩阵元素。为此，确定当前正经过的调制比特的游程长度。这可以通过制作一个移位寄存器来实现，该移位寄存器的长度足以保存最长的可能过渡(I8/I8，因此是16个比特)。当各比特被添加到该移位寄存器时，有可能制作一个游程长度表，该游程长度表从最后插入的比特向回计数。该游程长度表可以被用来确定哪个比特模式正经过该移位寄存器，并且确定必须在该移位寄存器内部的哪个位置上应用哪个LT元素。
在所述比特经过了该移位寄存器之后，可以把输出比特流与所述FIR估计进行卷积并且将其加到所述DC估计上，以便获得所述模型输出。
LT估计：下面进一步讨论所述LT估计块401。在该块中，在所述LT应用方法中确定的游程长度被用来检查进入的误差(或者实际上是与所述FIR卷积的误差，见等式(9))是否处在前沿或后沿附近的位置上。如果是的话，则选取正确的LT矩阵元素并且利用下面的公式来更新该元素：
Lest(cm，ps)＝Lest(cm，ps)+μLT·ek
Lavg(cm，ps)＝(1-α)·Lavg(cm，ps)+α·Lest(cm，ps)    (12)
Lvar(cm，ps)＝(1-α)·Lvar(cm，ps)+α·(Lest(cm，ps)-Lavg(cm，ps))2
因此，首先通过把所述误差的一个分数μLT加到正确的LT元素上来做出正确的估计。然后可以重新计算新的游程平均值，最后还可以重新计算游程方差(＝标准偏差的平方)。在其上计算所述游程平均值和方差的有效长度由α的值确定。
下面结合实验描述本发明的方法的应用，在所述实验中应用了根据本发明的第一方面的方法。
在相变盘上的LT：在第一个例子中，利用标准写入策略对33GB的BD-RE盘进行写入。当处理所采样的波形时，获得各ak和dk。可以在所述ak和dk上运行全通道响应估计，从而导致如图5中所示的图。在图5中示出了所有的前(图5A)偏移和后(图5B)偏移，并且对于当前标记(x轴)与前一个/下一个间隔(y轴)的每一种组合绘出一个点50。当没有偏移时发现该点精确地处在交叉点51上，当存在正偏移(过迟)时该点处在该交叉点的右侧52，而当存在负偏移(过早)时该点处在该交叉点的左侧53。在图5中可以看出，存在少量的正不对称性，所有的前偏移都有一点偏负，并且所有的后偏移都有一点偏正。
为了获得关于所述LT方法的应用的进一步的认识，对所述写入策略做出一点改变，并且讨论LT矩阵中的效果。
首先改变写入所述I2的方式，这一效果已经几乎不可见，因为其超出了MTF(＝光学转移函数)的截止点。在图6中示出了所述I2标记写入策略的示意图60。所述写入策略包括至少八个写入参数，即四个功率电平(E、W、B、C)和对应于每个功率电平的持续时间。所述激光开始于擦除电平(E)，随后给出写入脉冲(W)，其后所述功率被降低到偏置电平(B)，以便对所述相变材料进行淬火(quench)。最后，具有功率C的擦除脉冲被用来使所述无定形标记的一部分再结晶，以便把所述后沿置于正确的位置上。当功率电平C被提高时，会有更多的材料结晶，从而推回所述后沿。在图7和8中分别对于C＝0.4*Pw(图7)和C＝0.6*Pw(图8)进行了LT分析(其中C＝0.5*Pw是标称的)。图7示出了当C过低时的LT矩阵，其中所述无定形标记没有足够的回长(back-growth)，并且所述后沿过于靠右。图8示出了当C过高时的LT矩阵，其中所述无定形标记的回长过多，从而导致所述后沿开始得过早。可以看到，所述I2标记的后沿受到C电平70、71、80、81的影响。如图9(其示出了由来自C＝0.4的LT矩阵减去C＝0.6的LT矩阵)中所示，同样非常重要的是只有I2标记90、91的后沿通过改变C而受到影响。所有其他前沿和后沿保持在其位置上；因此几乎观察不到任何串扰(符号间干扰ISI)。由于没有串扰，因此可以以非常直接的方式使用所述边沿偏移的信息来补偿所述写入策略。
当在I3写入策略100中改变电平D时可以进行类似的测量(如图10中所示)。可以找到所得到的L和T矩阵，并且如结合所述I2写入策略所讨论的那样，在不同分量之间几乎看不到串扰。如图11所示，只有所述I3标记的边沿110、111受到影响，并且只有所述I3标记的后沿111被向右偏移，其中图11示出了由来自D＝0.4的LT矩阵减去D＝0.6的LT矩阵。
上面的结果表明，所述LT方法可以被用来测量写入策略中的非常具体的参数的失调。这样，所述LT模型可以被用来同时控制几个功率电平，这是因为写入策略中的每个参数具有其自身的特定影响。
另一种控制所述写入策略的方法是使用所测量的边沿偏移来修改所述激光脉冲的定时，从而使得所有的效应将出现在正确的位置上。基于相变记录的物理特性；使用了如图12中所示的写入策略适配120。
通过偏移第一脉冲P1，可以在盘上以一对一的方式偏移所述前沿。因此如果我们测量出一个前沿提早了2/16的T，则可以通过晚2/16的T给出该第一脉冲来适配所述写入策略(对于后沿部分的情况类似)。
在后面的图中可以看到应用该方法的结果。在图13中示出了在利用简单的写入策略进行写入之后的LT测量。所述偏移被用来生成新的写入策略。当利用该新的策略进行写入并且重新进行LT测量时，得到了图14。可以看出，几乎不再会看到系统性偏差。此外，尽管仍然使用相同的功率，但是从所述信号中去除了所有不对称性。如图所示，所述LT方法使得1步写入策略优化成为可能。
在一次性写入盘上的LT：所述LT模型还可以与用于一次性写入盘的写入策略相结合地使用，以便补偿提早了或者晚了x/16的T的前沿/后沿。在这种情况下，应当确定所述写入策略应该被改变多少以便在盘上把前沿或后沿移动x/T的数量。为了对此进行研究，下面改变I4的写入策略。在图15中示出了I4的写入脉冲150。
在Si/Cu一次性写入盘上执行了以下实验。改变写入I4的方式，并且分析其对于LT元素的效果。通过改变最后一个脉冲PL的持续时间(在后端进行去除/添加)，所述后沿的位置发生改变。通过使得所述最后一个脉冲比原来长1/16的T，所述I4的后沿被移动～3/16T。发现在最后一个脉冲的持续时间与后沿位置之间所观察到的关系是线性的，因此该线性关系可以被用来把后沿置于正确的位置处。然而，由于所述写入机制，这种依赖性非常敏感。当需要以1/16T的分辨率把后沿定位在盘上时，对于激光驱动器需要3倍的分辨率(因此是1/48T)。已经发现偏移所述最后一个脉冲几乎不影响后沿位置。这是由于在一次性写入堆叠中的写入处理造成的，所述写入处理感测对该堆叠加热的功率总量。所述后沿的位置由温度(由于冷却)下降到低于阈值的点确定。改变注入所述功率的时刻几乎不影响温度下降到低于所述阈值的时刻，这是因为其不改变所注入的功率的数量。着眼于改变第一脉冲对LT元素的影响，在前沿与后沿之间发生更多串扰。举例来说，当偏移第一脉冲时，不仅温度升高到高于写入阈值的时刻发生改变，而且温度冷却到低于所述阈值的时刻也将改变。这导致强烈的串扰，从而使得该方法很难用于同时补偿任意的前沿偏移和后沿偏移。
通过改变第一脉冲长度151，即通过晚1比特开始或者早1比特开始，可以很容易地移动所述前沿。此外，在该例中，所述边沿偏移大约是脉冲长度的改变的3倍大。此外，由于把第一脉冲的起始点向右偏移将减小被注入到所述堆叠中的总功率，因此温度升高将较小，并且在后沿处温度将更早到达所述阈值。这导致具有相反斜率的后沿偏移。很明显，比起偏移第一脉冲，改变第一脉冲的长度是定位所述前沿的一种有效得多的方式。由于几乎没有串扰，因此对所述前沿位置的控制可以被视为(几乎)独立于对所述后沿位置的控制。
在ROM盘上的LT：所述LT模型的一个重要的应用是其在ROM盘上的使用。所述ROM坑(标记)和岸(间隔)的位置由激光束记录器(LBR)在母版制作(mastering)处理期间对光敏层进行曝光的方式确定。在该步骤之后，需要许多其他步骤来最终获得原模。利用该压模，可以通过注射成型来制作ROM盘。如果想要优化所述效应的长度和位置，则问题是在所述母版制作处理与能够最终测量ROM盘的质量的时刻之间的长延迟。在这种情况下，非常重要的是能够对所述曝光/写入策略进行1步优化。如在对于可重写盘的情况所示出的那样，所述LT模型可以提供使之成为可能的信息。
一种重要的情形是：只有I2被写入得太短，所有其他效应都精确地处在其位置上，并且这一效应几乎独立于被用来对所述光敏层进行曝光的激光功率。与所述I3到I8标记相比，所述I2的前沿可能到达过迟，并且后沿可能到达过早。这一效应对于增大的容量可能更为强烈。
可以通过计算在特定时间内接通的移动高斯点的积分曝光剂量来理解所述效应。如果使用具有尖锐的阈值特性的光敏材料，则只有长效应以正确的方式开始，而如果激光持续时间较短，那么所述曝光达到所述阈值电平的时间点将迟一点开始并且提早一点结束。这一结果与所观察到的边沿偏移相关。所述效应可能非常突然，因此该效应将仅仅影响I2，而不会影响I3到I8。
在这一段落中描述的各实施例可以被用来从同步的中心孔径信号和所检测到的比特中提取前沿偏移和后沿偏移。所述偏移如其物理地处在盘上那样被测量，从而使得相对简单的补偿方法是可行的。
本发明的各实施例可以应用于RW、R以及甚至ROM盘。在RW和R盘上，提供了用来在很少的几个步骤中优化写入策略的非常高效的方法。如关于RW盘所示出的那样，可以提供功率控制方法，所述功率控制方法选择性地提供写入策略中的特定功率电平中的微小变化。此外，可以在写入策略中适配所述写入脉冲和擦除脉冲的定时，并且甚至可以在1步优化处理中补偿所有所发现的偏差。关于R盘已经示出了所述前沿和后沿对于所述激光脉冲的位置和持续时间的灵敏度。关于ROM盘，对所述中心孔径信号的分析表明，与所有其他标记相比，在写入所述I2标记时具有较小的不对称性。
所述方法对于传统的容量(对于BD高达27GB)以及以上的容量(比如对于BD的30-37)都工作良好，其中最短的游程长度超出所述光学截止点。因此，在33GB BD的情况下，本发明提供用以查看所述I2是否被写入得过小或者是否被写入在错误位置上的措施。
此外，所述方法不受切分器效应的影响。由于该效应，当所述I2的长度/位置发生改变时，一个时间间隔分析器(TIA)报告所有的I3到I8中的改变。这一“串扰”使得很难使用利用TIA测量的云图(cloud-plot)来自动补偿写入策略。
本发明的各实施例可以被集成到IC中，以便改进驱动器的写入能力，从而提供了进行非常快速的写入策略优化的可能性(即使在先验地未知的介质上也是如此)。
虽然已经结合优选实施例描述了本发明，但是并不意图把本发明限制到这里阐述的具体形式。相反，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。
在这一段落中，出于解释而不是限制的目的阐述了所公开的实施例的某些具体细节(比如方法步骤、具体数学模型、数据表示法等等)，以便提供对本发明的清晰而透彻的理解。然而本领域技术人员应当很容易理解，在不严重背离本公开内容的精神和范围的情况下，本发明可以在不完全符合这里阐述的细节的其他实施例中实现。此外，在本上下文中，为了简明起见省略了对于公知的设备、电路和方法的具体描述，以避免不必要的细节和可能的混淆。
在权利要求中包含附图标记仅仅是为了清楚起见，而不应当被理解为限制权利要求的范围。

Claims (13)

1、一种确定来自光学记录介质(11)的所测量的光学信号中的一系列通道比特(30)中的过渡偏移(37)的定时的方法，该光学信号包括从具有第一宽度(311)的第一区域(22)反射的第一部分(28，31)以及从具有第二宽度(321)的第二区域(23)反射的第二部分(27，32)，其中，从第一区域到第二区域的过渡被标记为由第一和第二宽度索引的前沿(33)，并且从第二区域到第一区域的过渡被标记为由第二和第一宽度索引的后沿(34)，该方法包括以下步骤：
a)以中心孔径信号(CA信号)的形式提供所测量的光学信号的值；
b)提供对应于所测量的光学信号的调制比特；
c)通过光学通道模型计算模型信号，所计算的模型包括所述前沿和后沿的输入定时，所述输入定时是一系列输入过渡偏移；
d)从考虑到所测量的光学信号、所述调制比特和所计算的模型信号的数学模型确定所述前沿和后沿的输出定时，所述输出定时是一系列输出过渡偏移，
其中，在评估步骤中使用的输入定时是在前一个评估步骤中确定的输出定时，并且所述模型与所测量的信号之间的差异与所述输入定时一起被用来计算后续的输出定时；以及
e)继续所述评估序列，直到在特定评估步骤中获得的一系列输出过渡偏移满足预定标准，
其中，最后获得的一系列输出过渡偏移是所测量的CA信号的通道比特的平均过渡偏移(500，501)。
2、根据权利要求1的方法，其中，用线性光学模型来表示所述所计算的模型信号，该线性光学模型由离散有限脉冲响应(FIR)实现方式近似。
3、根据权利要求1的方法，其中，所测量的光学信号和所计算的模型信号都通过比特同步近似来表示，其与所述光学介质上的所述调制比特同步。
4、根据权利要求1的方法，其中，在误差环路中把所述模型与所述所测量的信号之间的差异最小化，在该误差环路中均方误差被最小化。
5、根据权利要求1的方法，其中，作为在特定过渡偏移之前的该区域的宽度和后面的区域的宽度的函数来确定所述前沿(500)和后沿(501)的定时。
6、根据权利要求1的方法，其中，根据特定类型的前沿和/或后沿的平均过渡偏移来优化用于在光学介质上写入特定光学效应的写入脉冲(60，100，120，150)中的一个或多个写入参数(E，W，B，C，D)。
7、根据权利要求6的方法，还包括以下步骤：
α)从光学存储介质(11)中读取光学效应(23)的模式(29)，该模式包括一个或多个光学效应，所述一个或多个光学效应当中的每一个与预定写入策略(60，100，120，150)相关联，该写入策略包括一个或多个写入参数(E，W，B，C，D)；
β)执行权利要求1的方法，从而提供所述所测量的CA信号的通道比特的所述平均过渡偏移；以及
γ)通过一组预定规则调节所述一个或多个写入参数。
8、根据权利要求7的方法，其中，通过使用所述调节后的写入参数以及重复所述步骤α)、β)和γ)向所述光学存储介质提供光学效应的加模式。
9、根据权利要求7的方法，其中，所述一个或多个写入参数包括：
功率电平和/或电平持续时间(151)。
10、一种用于运行权利要求1的方法的模块，该模块包括：
第一输入部分，其用于以所测量的所采样波形的形式输入所述CA信号；
第二输入部分，其用于输入通道比特流；
用于根据权利要求1的方法处理该CA信号和该通道比特流的装置；以及
输出部分，其用于输出所述所测量的CA信号的通道比特的所述平均过渡偏移；以及
可选的处理装置，其用于根据所述规则评估所述过渡偏移。
11、一种光学记录设备(1)，包括：
-辐射源(6)，其用于发射具有可控写入功率电平(P)值的辐射光束(3)以便在所述记录介质上记录光学效应(23)；
-读取单元(7)，其用于读取所记录的效应并且形成相应的读取信号部分；
-根据由权利要求1的方法确定的所述所测量的CA信号的特定类型的前沿和/或后沿的所述平均过渡偏移(500，501)来调节写入策略中的功率电平和/或电平持续时间的装置。
12、一种用于控制光学记录设备的集成电路(IC)，所述IC适于根据由权利要求1的方法确定的所述所测量的CA信号的特定类型的前沿和/或后沿的所述平均过渡偏移来调节写入策略中的一个或多个写入参数。
13、一种适于执行权利要求1的方法的计算机可读代码。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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