CN1281215A - 用于补偿倾斜和/或散焦的方法和装置 - Google Patents

用于补偿倾斜和/或散焦的方法和装置 Download PDF

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Abstract

提供一种用于补偿倾斜和/或散焦的方法和装置。该装置具有倾斜/散焦检测器,用于检测光学记录介质的倾斜和/或散焦;和记录补偿器,根据由倾斜/散焦检测器检测到的倾斜和/或散焦,利用预先确定的方案,补偿具有预先确定的记录模式的记录脉冲。该装置根据检测到的散焦调整写入光强,根据检测到的倾斜偏移记录模式,调整记录所需要的光强能级和/或写入时间,和记录具有所希望的尺寸(长度,宽度)的标记。因此,其适于在高密度的光学系统中使用。

Description

用于补偿倾斜和／或散焦
的方法和装置
1．发明领域
本发明涉及一种用于补偿倾斜和／或散焦的方法和装置，并且更具体地，涉及这样一种方法和一种装置，根据光学记录介质的倾斜和／或散焦的量，通过控制记录所需要的光强和／或时间来补偿倾斜和／或散焦。
2．相关技术的说明
当需要高密度记录的光盘中发生倾斜或散焦，或者同时发生倾斜和散焦时，倾斜和／或散焦的影响变得远大于使用红激光的光盘中的影响。因此，需要一种方法来补偿该影响。
当为了获得更高的密度，而采用具有大数值孔径(NA)的物镜，和采用具有400nm短波长的蓝激光代替现有的红激光(650nm波长)时，系统受到如以下表1所示的影响。影响记录的最重要因素是根据倾斜的增加和聚焦深度的变弱，极限值的减小。
表1
    项目 影响 NA0．6  NA0．65 NA0．85 在NA0．65NA0．85中的影响
斑点直径(相对尺寸) λ／NA  1  0．93  0．70 双倍容量
聚焦深度(相对深度) λ／NA2  1  0．85  0．50 双倍伺服控制带宽
光盘倾斜(相对极限值数量) λ／tNA3  1  0．79  0．35 精确的光盘倾斜公差
光盘厚度变化(相对公差) λ／NA4  1  0．73  0．2 光盘制造中精确的厚度公差
其间，当前数字化视频光盘-随机访问存储器(DVD-RAM)中的径向倾斜和切向倾斜的公差分别为0．7°和0．3°。必须满足光盘的基本特性，同时保持在这些公差中。例如，光强(例如写入光强和擦去光强)必须保持在一定能级，以足够得到在光盘技术规格中定义的写入特性。
然而，当使用具有短波长(400nm)的蓝激光来满足提高的高密度记录要求时，倾斜的影响变得更大。也就是，为了得到同样的基片厚度和高密度使用较高的NA时，彗形象差(coma aberrtion)变得更大。公式1表示彗形象差： Coma a b e r r a t i o n = ( n 2 - 1 2 n 3 * d * N A 3 wavelength ) * ( tilt * π 180 ) ( 1 )
其中，n是基片折射率，d是基片厚度，和NA是物镜的数值孔径。
图l表示当基片厚度为0．6mm，基片折射率为1．5，和倾斜为0．5°时，利用公式1得到的对应于波长和NA的三维彗形象差。该图表示随着波长变短和数值孔径变大，彗形象差增大。
图2表示光束强度相对于倾斜的变化，其中横坐标表示倾斜，纵坐标表示光束最高强度。根据图2，当倾斜增大时，记录光束强度在波长400nm处比在波长650nm处更快速地减小。如果在该条件下进行记录，就不能记录所希望标记的长度和宽度。当NA增大时，光束强度甚至在相同的波长400nm和0．6mm基片厚度(t)处下降。
图3表示光束斑点尺寸相对于倾斜的变化，其中横坐标表示倾斜，纵坐标表示对应于倾斜的光束尺寸相对于0°倾斜的标准化值(光束宽度倾斜／光束宽度倾斜=0)。该图表示当倾斜增大时，斑点尺寸在波长400nm处的增大大于在波长650nm处的增大，并且当NA增大时，斑点尺寸甚至在相同的波长400nm处增大。
图4表示最高温度与写入光强的比值相对于倾斜的变化，其中横坐标表示倾斜，纵坐标表示对应于倾斜的最高温度相对于O°倾斜的标准化值(Tmax倾斜／Tmax倾斜=0)。该图表示当倾斜增大时，最高温度(Tmax)在波长400nm处的减小大于在波长650nm处的减小，并且，当写入光强(Pw)增大时，最高温度(Tmax)甚至在相同的波长400nm处减小。然而，在波长650m处，最高温度对写入光强(Pw)的变化不敏感。
此外，由于用来作为光源的短波激光二极管的亮度的影响，当由此发出的光强相对于温度变化的变化减小时，为了没有错误地读取记录在光盘上的信息，和提高光盘系统的可靠性，激光二极管必须稳定地发光。
图5表示最高温度与记录时间的比值相对于倾斜的变化，其中横坐标表示倾斜，纵坐标表示对应于倾斜的最高温度相对于0°倾斜的标准化值(Tmax倾斜／Tmax倾斜=0)。如图4中所示，图5表示当倾斜增大时，最高温度(Tmax)在波长400nm处的减小比在波长650nm处的减小更快速，并且，当记录时间(Tw)增大时，最高温度(Tmax)甚至在相同的波长400nm处减小。然而，在波长650nm处，最高温度对记录时间(Tw)的变化不敏感。
因此，由于在波长400nm处相对于倾斜，光束强度快速下降并且光束斑点尺寸增大，在该条件下进行记录时，不能得到所希望的标记长度和宽度，并且因此，光强密度最终减小。此外，利用波长400nm的激光束，在需要高密度的光盘上进行记录时，如图4和5所示，由于用来形成无定形标记(amorphous mark)所需要的温度相对于倾斜快速下降，需要补偿倾斜。
在此其间，作为从光盘制造方面用于补偿倾斜的方法，通过制造具有一定厚度基片的光盘可以使倾斜极限值扩大，该厚度目前是0．6mm，经表中所示的利用公式1的更薄。然而，由于光盘的基片厚度小于0．6mm带来制造方面或者特性方面的问题，通过制造薄于0．6mm的基片不能简单地实现倾斜补偿。为此，从记录方面来看，当入射光束的聚焦深度变浅时，散焦极限值变得更小，因此，由于即使很小程度的散焦在记录中也可能出现问题。现在将参照图6和7进行解释，图6和7分别表示光束强度和斑点尺寸相对于红光波长和蓝光波长的散焦。
图6表示光束最高(peak)强度相对于散焦的变化，其中横坐标表示散焦，纵坐标表示光束最高强度的标准化值。当散焦增大时，入射光束强度在波长400nm和0．65NA处比在波长650nm处和0．6NA处减小速度更快。在该条件下进行记录时，不能记录所希望的标记的长度和宽度。此外，当NA增大时，光束强度甚至在相同的波长处减小。
图7表示光束斑点尺寸相对于散焦的变化，其中横坐标表示散焦，纵坐标表示斑点尺寸比值。当散焦增大时，斑点尺寸在波长400nm处的增大大于在波长650nm处。当NA增大时，斑点尺寸甚至在相同的波长处增大。
因此，与倾斜的影响相同，散焦(如果出现)影响最高强度和斑点尺寸，使得正常的记录不能进行。此外，散焦和倾斜的同时出现是一个更严重的问题。在图8和9中表示同时发生散焦和倾斜的光束形状、最高强度和斑点尺寸。
图8表示当散焦和倾斜同时发生时光束轮廓的变化。曲线1表示正常状态的光束形状；曲线2表示散焦为0．25μm时的光束形状；曲线3表示散焦为0．5μm时的光束形状；曲线4表示倾斜为0．5°时的光束形状；曲线5表示倾斜为0．5°和散焦为0．25μm时的光束形状；曲线6表示倾斜为0．5°和散焦为0．5μm时的光束形状。
图9表示当散焦和倾斜同时发生时，光束斑点尺寸和最高光强强度的变化，其中横坐标表示正常情况1，散焦为0．25μm时的情况2，散焦为0．5μm时的情况3，倾斜为0．5°时的情况4，倾斜为0．5°和散焦为0．25μm时的情况5，和倾斜为0．5°和散焦为0．5μm时的情况6。纵坐标表示倾斜和散焦发生时的最高强度相对于正常状态的最高强度的标准化值，与倾斜和散焦发生时的斑点尺寸相对于正常状态的斑点尺寸的标准化值。当散焦或者倾斜增大时，最高光强强度减小并且斑点尺寸增大。倾斜和散焦同时发生的情况，与散焦和倾斜中只有一种发生的情况相比较，最高光强强度的减小更多并且斑点尺寸的增大更多。
如图8和9所示，倾斜和散焦同时发生的情况，与散焦和倾斜中只有一种发生的情况相比较，前者具有更严重的影响。因此，对倾斜和／或散焦的补偿的要求变得更大。
为解决上述问题，本发明的一个目的在于提供一种补偿倾斜的方法，其中根据光学记录介质的倾斜，通过调整用于记录的光强和／或时间进行记录。
另一个目的在于提供一种方法，根据检测到的光学记录介质的倾斜自适应地补偿写入脉冲。
另一个目的在于提供一种方法，根据检测到的光学记录介质的散焦自适应地补偿写入脉冲。
另一个目的在于提供一种补偿倾斜和散焦的方法，其中根据光学记录介质的倾斜和散焦，通过调整用于记录所需要的光强和／或时间进行记录。
另一个目的在于提供一种方法，用于在所检测的散焦得到补偿之后补偿检测到的倾斜。
另一个目的在于提供一种方法，根据检测到的光学记录介质的倾斜和／或散焦，自适应地补偿写入脉冲的记录模式。
另一个目的在于提供一种补偿倾斜的装置，其中根据光学记录介质的倾斜，通过调整用于记录的光强和／或时间进行记录。
另一个目的在于提供一种装置，根据检测到的光学记录介质的倾斜自适应地补偿写入脉冲。
另一个目的在于提供一种补偿倾斜和／或散焦的装置，其中根据光学记录介质的倾斜和／或散焦，通过调整用于记录所需要的光强和／或时间进行记录。
另一个目的在于提供一种装置，用于在所检测的散焦得到补偿之后补偿检测到的倾斜。
另一个目的在于提供一种装置，根据检测到的光学记录介质的倾斜和／或散焦，自适应地补偿写入脉冲的记录模式。
为实现本发明的上述目的，提供一种方法，用于补偿光学记录介质的倾斜，该方法包括步骤：(a)检测光学记录介质的倾斜；和(b)根据检测到的倾斜利用预先确定的方案，补偿一个具有预先确定的记录模式的记录信号。
为实现本发明的另一个目的，提供一种方法用于补偿可以记录和重新写入数据的光学记录介质的散焦，该方法包括步骤：(a)检测光学记录介质的散焦；和(b)根据检测到的散焦通过预先确定的方案，进行补偿记录。
为实现本发明的另一个目的，提供一种方法，用于补偿光学记录介质的倾斜和散焦，该方法包括步骤：(a)检测光学记录介质的散焦；(b)根据检测到的散焦利用预先确定的方案，补偿具有预先确定的记录模式的写入脉冲；(c)检测光学记录介质的倾斜；和(d)根据检测到的倾斜，补偿具有预先确定的记录模式的写入脉冲。
为实现本发明的另一个目的，提供一种用于补偿倾斜的装置，其在光学记录介质上记录和／或再现信息，该装置包括：倾斜检测器，用于检测光学记录介质的倾斜：和记录补偿器，根据由倾斜检测器检测到的倾斜，利用预先确定的方案，补偿具有预先确定的记录模式的记录信号。
为实现本发明的另一个目的，提供一种用于补偿倾斜／散焦的装置，其在光学记录介质上记录和／或再现信息，该装置包括：倾斜／散焦检测器，用于栓测光学记录介质的倾斜和／或散焦；和记录补偿器，根据由倾斜／散焦检测器检测到的倾斜和／或散焦，利用预先确定的方案，补偿具有预先确定的记录模式的记录脉冲。
参照附图对本发明的优选实施例进行详细的描述，将使本发明的上述目的和优点变得更加明显，其中：
图1表示对应于波长和数值孔径(NA)的彗形象差；
图2表示最高强度对应于倾斜的变化；
图3表示斑点尺寸对应于倾斜的变化；
图4表示最高温度与写入光强的比值对应于倾斜的变化；
图5表示最高温度与写入时间的比值对应于倾斜的变化；
图6表示最高强度对应于散焦的变化；
图7表示斑点尺寸对应于散焦的变化；
图8表示当散焦和倾斜同时发生时，光束轮廓的变化；
图9表示当散焦和倾斜同时发生时，光束斑点尺寸和最高强度的变化；
图10表示记录标记长度与写入光强的比值对应于倾斜的变化；
图11表示记录标记宽度与写入光强的比值对应于倾斜的变化；
图12A是表示波长为650nm时，对于每个写入光强的最高温度值、记录标记的长度和记录标记的宽度对应于倾斜的变化的图表；并且图12B是图表(b)，表示波长为400nm时的情况；
图13表示记录标记长度与写入时间的比值对应于倾斜的变化；
图14表示记录标记宽度与写入时间的比值对应于倾斜的变化；
图15A是表示波长为650nm时，对于每个写入时间的最高温度值、记录标记的长度和记录标记的宽度对应于倾斜的变化的图表；并且图15B表示波长为400nm时的情况；
图16表示当散焦为0．25μm和0．5μm时，写入光强的补偿效果；
图17表示对应于散焦的补偿写入光强；
图18是图表，表示对应于倾斜／散焦，每个写入光强的写入脉冲的偏移量、记录标记的长度和记录标记的宽度的变化；
图19表示当倾斜是0．5°时，和当倾斜是0．5°和散焦为0．25μm时，写入光强的补偿效果；
图20表示当倾斜是0．5°时，对应于写入光强和写入时间的补偿效果；
图21A和21B表示在根据本发明的倾斜和／散焦补偿中使用的写入脉冲的记录模式；
图22是图表，表示对应于倾斜，每个写入光强的记录脉冲的偏移量、记录标记的长度和记录标记的宽度的变化；
图23表示当倾斜是0．5°时，通过写入光强对记录标记的长度和记录标记的宽度的补偿效果；
图24表示当倾斜是0．5°时，对应于写入光强和写入时间的变化，记录标记的长度和记录标记的宽度的补偿效果；
图25表示当一个2．6GB的数字化视频光盘-随机存储器(DVD-RAM)中的散焦是1μm时的记录补偿效果；
图26表示当一个2．6GB的DVD-RAM中的倾斜是1．0°时的记录补偿效果；
图27表示当一个2．6GB的DVD-RAM中的倾斜是1．0°时，对应于记录补偿效果的抖动的变化；
图28是根据本发明的一个实施例的倾斜补偿方法的流程图；
图29是根据本发明的另一个实施例的倾斜和散焦补偿方法的流程图；
图30是根据本发明的一个实施例的倾斜补偿装置的方框图；和
图31是根据本发明的另一个实施例的倾斜和散焦的补偿装置的方框图。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。本发明不限于以下实施例，并且在本发明的精神和范围内的任何变形都是可能的。为了向本领域的普通技术人员更彻底地解释本发明，提供本发明的实施例。
首先，如图2所示，发生倾斜时，波长为400nm时入射光束最高强度快速减小。因此，需要补偿写入光强，并且还需要一定程度的擦去光强的补偿。
此外，如图3所示，在波长650nm处，光束斑点尺寸相对于倾斜缓慢变大，但在波长400nm处快速增大。例如，参照图3，在650nm和倾斜为1°时出现与当波长为400nm和NA为0．75，倾斜为0．3°时相同的光斑尺寸。因此，在400nm，光束最高强度减小并且光束斑点尺寸增大，其产生光强密度减小的影响。
图4和5表示最高温度相对于倾斜的减小在波长400nm处比在波长650nm处更快。该结果表示在相同倾斜的记录中，为形成标记所需要的能量的降低在波长400nm处更突出。
下面，为了比较分别对应于波长650nm和波长400nm处的写入光强的标记形状，图10和11表示通过测量标记的长度和宽度对应于倾斜的变化。这两个图表示当倾斜发生在0°倾斜时，记录标记的长度(L)和宽度(W)对应于波长650nm和波长400nm的写入光强(Pw)的变化。
图10表示记录标记的长度与写入光强的比值相对于倾斜的变化，其中横坐标表示倾斜，纵坐标表示对应于倾斜的记录标记长度(L)相对于0°倾斜的标准化值(L倾斜／L倾斜=0)。图10表示当倾斜增大时，记录标记的长度(L)在波长400nm处的减小大于在波长650nm处的减小，并且，当写入光强(Pw)减小时，记录标记的长度(L)甚至在相同的波长400nm处减小。
图11表示记录标记的宽度与写入光强的比值相对于倾斜的变化，其中横坐标表示倾斜，纵坐标表示对应于倾斜的记录标记宽度(W)相对于0°倾斜的标准化值(W倾斜／W倾斜=0)。图11表示当倾斜增大时，记录标记的宽度(W)在波长400nm处的减小大于在波长650nm处的减小，并且，当写入光强(Pw)减小时，记录标记的宽度(W)甚至在相同的波长400nm处减小。
因此，图10和11中的结果表示当记录标记的形状对应于倾斜变化时，记录标记的长度的减小大于记录标记的宽度的减小，并且在波长400nm处的减小大于在波长650nm处的减小。
例如，图10和11中的结果表示，当波长为400nm和倾斜为0．6°时，用5mW至7mW的写入光强记录引起记录标记的长度减少大约72％至88％，和记录标记的宽度减少大约55％至75％。也就是，该结果表示根据对写入光强的补偿对记录标记尺寸进行补偿。因此，如果将记录波形控制为多波形的写入策略更适合用于在光盘系统中记录数据，并且通过使用附加的擦去光强和附加的写入光强进行补偿，则倾斜可以减小到接近于0的值。
图12A和12B是表示对于每个写入光强的最高温度值、记录标记的长度和记录标记的宽度对应于倾斜的变化的图表。图12A中的表表示波长为650nm时的变化，并且图12B中的表表示波长为400nm时的变化。
其间，在检测到的倾斜的基础上，利用写入时间可以进行补偿。例如，通过调整写入时间可以在长度方向上补偿记录标记。因此，通过适当地调整光强能级和记录时间，根据倾斜的量进行补偿，使得可以记录具有所希望的长度和宽度的标记。
图13表示对于不同的记录时间(Tw)记录标记长度对应于倾斜的变化。在此，横坐标表示倾斜，纵坐标表示对应于倾斜的记录标记的长度(L)相对于0°倾斜的标准化值(L倾斜／L倾斜=0)。该图表示当倾斜增大时，记录标记的长度(L)在波长400nm处的减小大于在波长650nm处的减小，并且，当记录时间(Tw)减小时，记录标记的长度(L)甚至在相同的波长400nm处减小。
图14表示对于不同的记录时间(Tw)记录标记宽度对应于倾斜的变化。在此，横坐标表示倾斜，纵坐标表示对应于倾斜的记录标记的宽度(W)相对于0°倾斜的标准化值(W倾斜／W倾斜=0)。该图表示当倾斜增大时，记录标记的宽度在波长400nm处的减小大于在波长650nm处的减小，并且，当记录时间(Tw)减小时，记录标记的宽度(W)甚至在相同的波长400nm处减小。
图15A和15B是表示对于每个记录时间(Tw)的最高温度值、记录标记的长度和记录标记的宽度对应于倾斜的变化的图表。图15A中的表表示波长为650nm时的变化，并且图15B中的表表示波长为400nm时的变化。
其间，如参照图6所描述的，当发生倾斜／散焦时，波长400nm处的入射光束的最高强度快速减小，因此，需要补偿写入光强。此外，如参照图7所描述的，光束斑点尺寸的增大对处于波长650nm的倾斜／散焦不敏感，而光束斑点尺寸在波长400nm处对应于倾斜／散焦快速减小。图9表示当散焦和倾斜同时发生时，这种结果更突出。因此，如果发生散焦，光束最高强度减小和光束斑点尺寸增大，使得光强密度减小。这与发生倾斜时产生的结果相同。
该入射光束的散焦影响如图16中所示，表示当波长分别是650nm和400nm时，对应于每个写入光强的标记形状(标记的长度和宽度)的散焦的变化。随着散焦的增大，也就是，随着散焦从0．25μm增大到0．5μm，与写入光强是6mW的正常状态相比较，被记录标记的长度和宽度减小。当由于散焦的标记的减小的长度和宽度通过写入光强得到补偿时，当散焦为0．25μm和写入光强为6．75mW，或者散焦为0．5μm和写入光强为8mW时，可以得到与正常状态相同的形状。因此，如图17中所示，通过利用一定量的补偿散焦的写入光强，可以记录所希望的记录标记，该标记是没有散焦的标记。
图18是图表，表示当倾斜是0，倾斜是0．5°，和倾斜是0．5°和散焦为0．25μm时，记录位置的偏移量、记录标记的长度和记录标记的宽度的测量结果。通过以每次1mW的方式将写入光强从6mW的正常写入光强增大得到上述各值。当倾斜是0时，高于6mW的写入光强是无效的，因为最优选的写入光强是6mW。当倾斜是0．5°时，高于8mW的写入光强是无效的。
在图18中的结果的基础上，图19表示当倾斜是0．5°时，和当倾斜是0．5°和散焦为0．25μm时，记录标记的长度和宽度对应于写入光强的变化。该图表示当倾斜是0．5°时，为得到正常状态的标记的宽度所需要的写入光强与为得到正常状态的标记的长度所需要的写入光强之间的差值(△1)，基本上与当倾斜是0．5°和散焦为0．25μm时，为得到正常状态的标记的宽度所需要的写入光强与为得到正常状态的标记的长度所需要的写入光强之间的差值(△2)相同。
图20表示在图19所示的结果的基础上，在只发生倾斜(当倾斜是0．5°)时，通过写入光强以及记录时间的补偿效果。该图表示当通过写入光强调整对标记长度的补偿和通过写入时间调整对标记宽度的补偿时，可以有效地进行补偿。具体地，即使当进行标记宽度的补偿时，利用图21B中所示的记录模式的第一个脉冲的结束时间(TEFP)和／或最后一个脉冲的起始时间(TSLP)进行补偿。如前所述，当只利用写入光强度补偿倾斜时，通过写入光强调整标记的长度，并且通过调整位于第一脉冲和最后一个脉冲之间的一个多脉冲链的写入光强可以补偿标记的宽度。
其间，如图21A所示，为了不归零制(NRZI)输入数据，产生图21B中的写入脉冲并且随后记录在盘片上。在此，该NRZI数据包括标记和间隔，在间隔中，激光二极管关闭。当盘片是数字化视频光盘(DVD)时，仅通过改变多个脉冲的数量，而不改变第一个脉冲，最后一个脉冲和冷却脉冲，记录具有3T，4T，…，14T(在此，T是1字节长度)的长度的NRZI数据的每个标记。
也就是，视DVD规格而定的记录模式包括第一脉冲、一个多脉冲链和最后一个脉冲。在记录标记的上升沿之后一个预先确定的时间产生基本记录脉冲的第一个脉冲的第一个上升沿。第一个脉冲的上升沿可以以1纳秒(ns)的单位向前和向后偏移。最后一个脉冲的上升沿也可以以1纳秒(ns)的单位向前和向后偏移。为了防止记录标记中变形的发生，将一个多脉冲链分成多个短脉冲，以减少在记录标记的后部分处的热量的积累。
在图21B中，附图标记1是第一个脉冲的起始时间(TSFP)，标记2是第一个脉冲的结束时间(TEFP)，标记3是最后一个脉冲的起始时间(TSLP)，标记4是最后一个脉冲的结束时间(TELP)，标记5是冷却脉冲的周期(TLC)。此外，Pw是写入光强(也指最高写入光强)，Pr是读出光强，和PB是偏压光强(也指擦去光强)。
因此，当利用具有如图21B所示的记录模式的写入脉冲，将NRZI输入数据以标记和间隔记录在盘片上时，通过基于倾斜的光束的偏移，偏移所记录标记的开始点。为对其进行补偿，记录模式必须对应于倾斜进行偏移。
图22表示图21中所示的记录模式对应于倾斜的变化，也就是，记录位置、偏移量、标记的长度和宽度对应于倾斜和写入光强的变化。该图表示随着倾斜增大，标记的记录位置偏移的量增大，并且标记的长度和宽度减小。此外，当对应于同样的倾斜写入光强增大时，标记的记录位置偏移的量减小，并且标记的长度和宽度增大。如图22中所示，当倾斜是0时，高于6mW的写入光强是无效的，因为最优选的写入功率是6mW。当倾斜是0．5°时，高于8mW的写入光强是无效的。当倾斜是1．0°时，用6mW或者7mW的写入光强不能进行记录。
图23表示当倾斜是0．5°时，在图22的结果的基础上，通过写入光强对记录模式(标记的长度和宽度)的补偿效果。横坐标表示写入光强(Pw)，纵坐标表示当倾斜为5°时，相对于写入光强记录标记的长度和宽度对应于6mW的写入光强和0°倾斜的标准化值(L，WPW，倾斜=0．5／L，WPW=6，倾斜=0)。
图23表示当发生倾斜(当倾斜是5°)时，随着写入光强的增大，标记的长度和宽度增大，并且用写入光强有效地补偿标记的长度。例如，当写入光强是6mW时，标记的长度对应于正常值的85％和标记的宽度对应于正常值的75％。因此，在相同的写入光强中，标记长度的补偿比标记宽度的补偿更有效。
图24表示在图23的结果的基础上，当倾斜是0．5°时，通过写入光强和记录时间对记录模式的补偿效果。该图表示通过写入光强可以有效地调整对标记长度的补偿，并且通过写入时间可以有效地调整对标记宽度的补偿。具体地，即使进行标记宽度的补偿，利用图21B中所示的记录模式的第一个脉冲的结束时间(TEFP)和／或最后一个脉冲的启始时间(TSLP)进行补偿。当仅通过调整写入光强补偿倾斜时，通过调整位于第一个脉冲和最后一个脉冲之间的多个脉冲的写入光强可以补偿标记的宽度。
通过预先在存储器中存储写入光强和／或写入时间等等，可以在检测到的倾斜的基础上自适应地进行补偿，这些写入光强和／或写入时间是在图22的结果的基础上，用于根据倾斜补偿记录模式的偏移量、标记的长度和宽度。此外，为了根据输入数据的记录模式(标记的长度)以及倾斜补偿记录模式的偏移量、标记的长度和宽度，在存储器中可以存储写入光强和／或写入时间。
图25表示利用2．6GB的DVD-RAM根据检测到的散焦通过写入光强进行补偿的实验结果，并且表示出与图16中的模拟的结果同样的倾向。横坐标表示写入光强，同时纵坐标表示标记的相对长度和宽度。正常状态中的2．6GB的DVD-RAM的光强是12mW(=写入光强)，3．0mW(=偏压光强)，5．5mV(=读出光强)当发生0．1μm的散焦时，通过写入光强的增大补偿标记的长度和宽度。
图26表示利用与图25中所示的盘片相同的盘片(2．6GB的DVD-RAM)，当发生1°的倾斜时，记录标记的长度和宽度对应于写入光强的补偿的变化。横坐标表示写入光强，同时纵坐标表示标记的相对长度和宽度。该图表示当发生倾斜时，控制写入光强来补偿标记的长度和宽度。
图27表示不发生倾斜时抖动相对于光强的变化，和发生1°的倾斜时的变化。横坐标表示写入光强，同时纵坐标表示抖动的量。在不发生倾斜的正常状态中，尽管写入光强增大也几乎不发生抖动。但是，发生倾斜时，抖动量随着写入光强的增大而减小。
总之，只发生散焦时，仅通过调整写入光强可以得到补偿。然而，当散焦和倾斜同时发生时，通过偏移整个记录模式可以补偿由于倾斜引起的光束偏移，通过调整写入光强补偿标记的长度，和通过调整写入时间补偿标记的宽度，并且具体是调整记录模式中的第一个脉冲的结束时间(TEFP)和／或最后一个脉冲的起始时间(TSLP)进行补偿。此外，仅通过调整写入光强补偿散焦和倾斜时，通过写入光强调整标记的长度，通过位于第一个脉冲和最后一个脉冲之间的多个脉冲的写入光强调整标记的宽度。
图28是根据本发明的一个实施例的倾斜补偿方法的流程图。在步骤S101中，检测倾斜，在步骤S102中，判断倾斜是否等于零(Tilt=0°)。在步骤S102中，通过考虑倾斜的极限(α°)可以判断倾斜是否等于a°。
在步骤S103中，当检测到的倾斜不是零时，写入脉冲的记录模式在用来补偿倾斜的方向上偏移。补偿记录标记的长度和宽度，使得在步骤S104中将倾斜减小到接近于零。
也就是，通过写入光强调整补偿标记的长度，和通过写入时间调整补偿标记的宽度，并且具体地通过调整记录模式中的第一个脉冲的结束时间(TEFP)和／或最后一个脉冲的起始时间(TSLP)进行补偿。此外，仅通过调整写入光强补偿倾斜时，通过写入光强调整标记的长度，通过位于第一个脉冲和最后一个脉冲之间的多个脉冲的写入光强调整标记的宽度。
在步骤S105中，当步骤S102中的倾斜是零时，通过保持提供给激光二极管的用于记录所需要光强和写入时间进行记录，并且当步骤S102中的倾斜不是零时，通过向激光二极管作用一个写入脉冲进行记录，该脉冲具有对应于在步骤S104中提供的所检测到的倾斜记录所需要的光强和／或写入时间。
在此，在步骤S103和S104中，通过使用存储器来存储对应于倾斜或者输入数据中的标记的长度以补偿记录模式的偏移量、标记的长度和宽度的写入光强和／或写入时间，对应于检测到的倾斜可以自适应地补偿所需要的偏移量、写入光强和／或写入时间。
图29是根据本发明的另一个实施例的倾斜和散焦补偿方法的流程图。在步骤S201中，检测倾斜和／或散焦，在步骤S202中，判断检测到的散焦是否等于或者小于预先确定的极限值(αμm)。
当步骤S202中的结果显示所检测到的散焦大于预先确定的极限值(αμm)时，在步骤S203中对应于检测到的散焦调整写入光强，并且当步骤S202中的结果显示所检测到的散焦等于或者小于预先确定的极限值(αμm)时，在步骤S204中判断在步骤S201中检测到的倾斜是否等于或者小于在步骤S204中确定的预先确定的极限值(β°)。
当步骤S204中的结果显示倾斜在大于预先确定的极限值(β°)时，对应于在步骤S205中检测到的倾斜，在与由于倾斜而偏移的方向相反的方向上偏移写入脉冲的记录模式，并且在步骤S206中补偿记录标记的长度和宽度，使得倾斜减小到接近于零。在步骤S206中，通过写入光强调整标记长度的补偿，和通过写入时间对标记宽度的补偿进行调整，并且具体通过记录模式中的第一个脉冲的结束时间(TEFP)和／或最后一个脉冲的起始时间(TSLP)进行调整。此外，仅通过调整写入光强补偿倾斜时，如上所述通过写入光强调整标记的长度，通过位于第一个脉冲和最后一个脉冲之间的多个脉冲的写入光强调整标记的宽度。
在步骤S207中，当散焦等于或者小于预先确定的极限值(αμm)并且倾斜等于或者小于预先确定的极限值(β°)时，通过保持提供给激光二极管的记录所需要的光强和记录时间进行记录，否则，通过向激光二极管提供一个写入脉冲进行记录，该写入脉冲具有对应于在步骤S203中检测到的散焦的写入光强的写入光强，或者通过向激光二极管作用一个写入脉冲，该写入脉冲具有根据在步骤S206中检测到的倾斜补偿记录所需要的光强和／或时间。
在此，通过利用存储器存储写入光强和／或写入时间，该写入光强和／或写入时间是用来根据倾斜或者输入数据中的标记的长度补偿记录模式的偏移量、标记的长度和宽度，可以根据检测到的倾斜和／或散焦自适应地补偿对应于步骤S203中的散焦的写入光强的补偿，和步骤S205和S206中所需要的偏移量、写入光强和／或写入时间。此外，可以分别存储对应于散焦和倾斜同时发生的情况，和散焦或倾斜只发生一个的情况的记录所需要的光强和／或时间，和偏移量。
图30是根据本发明的一个实施例的倾斜补偿装置的方框图。附图标记102是光盘，附图标记104是采集单元，附图标记106是再现信号检测器，附图标记108是倾斜检测器，附图标记110是记录补偿器，并且附图标记112是激光二极管(LD)驱动器。
在图30中，采集单元104驱动光盘102，包括一个象光学系统一样的结构，该结构包括物镜1，半反射镜2，准直透镜3，光电检测器(PD)，该检测器检测经过分配信号之后从光盘102反射回来的光学信号，一个LD和一个用于聚焦和跟踪的致动器(尽管图中没有显示)。
采集单元104的激光二极管的波长最好是等于或小于约430nm(蓝波长)。当光盘基片的厚度等于或大于0．3nm时，物镜的NA值最好等于或大于0．6并且当光盘基片的厚度等于或小于0．3mm时，物镜的NA值最好等于或大于0．7。
再现信号检测器106检测PD的输出信号中的再现信号。利用由再现信号检测器106提供的再现信号或者PD的输出信号，倾斜检测器108检测光盘102的倾斜。倾斜检测器108可以只用来检测切向倾斜。
为了在补偿倾斜的方向上偏移记录标记的开始点，记录补偿器110产生一个更早的写入脉冲，来补偿由于倾斜而偏移的量，该倾斜是由倾斜检测器108检测到的。此外，通过写入光强调整对标记长度的补偿，通过写入时间调整对标记宽度的补偿。在此，通过利用记录模式的第一个脉冲的结束时间(TEFP)和／或最后一个脉冲的起始时间(TSLP)补偿标记的宽度。此外，如上所述，当仅利用写入光强补偿倾斜时，通过写入光强调整标记的长度时，通过调整位于第一个脉冲和最后一个脉冲之间的多个脉冲的写入光强可以补偿标记的宽度。
此外，通过集成一个存储器，该存储器中储存根据倾斜用来补偿记录模式的偏移量、标记的长度和宽度的写入光强和／或写入时间，记录补偿器110可以自适应地补偿在倾斜检测器106中检测到的倾斜。另外，可以存储对应于输入数据中的标记的长度以及倾斜来补偿记录模式的偏移量、标记的长度和宽度的写入光强和／或写入时间等。
通过对应于在记录补偿器110中调整的写入脉冲的光强能级，将写入脉冲信号转化成电流信号，并使得电流信号在写入时间中流经LD，LD驱动器112通过采集单元104在光盘102上进行记录。也就是，当激光二极管连续地开或关时，热量传递给光盘，并且记录数据作为记录标记被记录。
图31是根据本发明的另一个实施例的倾斜和散焦的补偿装置的方框图。附图标记202是光盘，附图标记204是采集单元，附图标记206是再现信号检测器，附图标记208是散焦／倾斜检测器，附图标记210是记录补偿器，并且附图标记212是激光二极管(LD)驱动器。
在图31中，采集单元204驱动光盘202，包括一个类似光学系统的机构，该机构包括物镜11，半反射镜12，准直透镜13，光电检测器(PD)，该检测器检测经过分配信号之后从光盘202反射回来的光学信号，一个激光二极管LD和一个用于聚焦和跟踪的致动器(尽管图中没有显示)。
采集单元204的激光二极管的波长最好是等于或小于约480nm(蓝波长)。当光盘基片的厚度等于或大于0．3nm时，物镜的NA值最好等于或大于0．6并且当光盘基片的厚度等于或小于0．3mm时，物镜的NA值最好等于或大于0．7。
再现信号检测器206检测PD的输出信号中的再现信号。利用由再现信号检测器206提供的再现信号或者PD的输出信号，散焦／倾斜检测器208检测散焦／光盘倾斜。可以只使用倾斜检测器208检测切向中的倾斜。
当散焦／倾斜检测器208中检测到散焦时，记录补偿器210产生写入脉冲，根据检测到的散焦补偿写入光强。并且产生一个更早的写入脉冲，来补偿由于检测到的倾斜而偏移的量，以便在检测到倾斜时，偏移记录标记的开始点。在此，通过写入光强调整对标记长度的补偿，通过写入时间调整标记宽度的补偿。在此，通过利用记录模式的第一个脉冲的结束时间(TEFP)和／或最后一个脉冲的起始时间(TSLP)补偿标记的宽度。此外，如上所述，当仅利用写入光强补偿倾斜时，通过写入光强调整标记的长度时，通过调整位于第一个脉冲和最后一个脉冲之间的多个脉冲的写入光强可以补偿标记的宽度。
此外，通过集成一个存储器储存对应于散焦的补偿写入光强，和对应于倾斜或输入数据标记长度，用来补偿记录模式的偏移量和标记的长度和宽度的写入光强和／或写入时间，记录补偿器210可以自适应地补偿在倾斜和／或散焦检测器206中检测到的倾斜和／或散焦。
通过对应于在记录补偿器210中调整的写入脉冲的光强能级，将写入脉冲信号转化成电流信号，并使得电流信号在写入时间中流经LD，LD驱动器212通过采集单元204在光盘202上进行记录。也就是，当激光二极管连续地开或关时，热量传递给光盘，并且记录数据作为记录标记被记录。
根据本发明，必须根据检测到的倾斜和／或散焦以预先确定的等级增大记录所需要的光强能级(写入光强，擦去光强等)。同样调整写入时间。结果，可以得到与不发生倾斜和／或散焦的情况相似的温度，并且因此，可以记录标记的所希望的尺寸(长度，宽度)。
如上所述，根据本发明，由于通过根据检测到的倾斜和／或散焦调整记录所需要的光强能级和／或记录时间补偿记录，可以记录具有所希望的尺寸(长度，宽度)的标记，并且因此，本发明适于在高密度的光学系统中使用。

Claims (40)

1．一种用于补偿光学记录介质的倾斜的方法，该方法包括如下步骤：
(a)检测光学记录介质的倾斜；和
(b)根据检测到的倾斜利用预先确定的方案，补偿一个具有预先确定的记录模式的记录信号。
2．根据权利要求1所述的方法，其中预先确定的方案调整记录所述记录信号所需要的光强能级。
3．根据权利要求1所述的方法，其中预先确定的方案调整记录所述记录信号所需要的时间。
4．根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)进一步包括以下从属步骤：
(b1)根据检测到的倾斜偏移记录模式；和
(b2)为了补偿对应于记录信号的记录标记的尺寸，根据检测到的倾斜调整记录所需要的光强和／或时间。
5．根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(b)中，通过调整写入光强补偿标记的长度，和通过调整写入时间补偿标记的宽度。
6．根据权利要求5所述的方法，其中通过调整写入光强补偿标记的长度，和通过调整记录模式的第一个脉冲的结束时间和／或最后一个脉冲的起始时间补偿标记的宽度。
7．根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(b2)中，通过调整写入光强补偿标记的长度，和通过调整记录模式的一个多脉冲链的写入光强补偿标记的宽度。
8．一种为光学记录介质的倾斜补偿输入数据的方法，通过具有预先确定的记录模式的写入脉冲记录标记和间隔，该方法包括步骤：
(a)检测光学记录介质的倾斜；和
(b)通过利用存储器存储对应于倾斜和／或标记的长度以补偿记录模式的偏移量、标记的长度和宽度进行记录所需的光强和／或时间等，根据在步骤(a)中检测到的倾斜自适应地补偿记录模式。
9．一种用于补偿可以记录和重新写入数据的光学记录介质的散焦的方法，该方法包括步骤：
(a)检测光学记录介质的散焦；和
(b)根据检测到的散焦通过预先确定的方案，进行补偿记录。
10．根据权利要求9所述的方法，其中预先确定的方案根据检测到的散焦调整光强能级。
11．一种用于补偿光学记录介质的倾斜和散焦的方法，该方法包括步骤：
(a)检测光学记录介质的散焦；
(b)根据检测到的散焦利用预先确定的方案，补偿具有预先确定的记录模式的写入脉冲；
(c)检测光学记录介质的倾斜；和
(d)根据检测到的倾斜，补偿具有预先确定的记录模式的写入脉冲。
12．根据权利要求11所述的方法，其中预先确定的方案根据检测到的散焦调整光强能级。
13．根据权利要求11所述的方法，其中步骤(d)进一步包括以下从属步骤：
(d1)根据检测到的倾斜，以一定的量偏移记录模式，该量等于在与由于倾斜而偏移的方向相反的方向上的记录模式的偏移量；和
(d2)为了补偿对应于记录信号的记录标记的尺寸，根据检测到的倾斜调整记录所需要的光强和／或时间。
14．根据权利要求13所述的方法，其中在步骤(d2)中，通过调整写入光强补偿标记的长度，和通过调整写入时间补偿标记的宽度。
15．根据权利要求14所述的方法，其中通过调整写入光强补偿标记的长度，和通过调整记录模式的第一个脉冲的结束时间和／或最后一个脉冲的起始时间补偿标记的宽度。
16．根据权利要求13所述的方法，其中在步骤(d2)中，通过调整写入光强补偿标记的长度，和通过调整记录模式的一个多脉冲链的写入光强补偿标记的宽度。
17．一种为光学记录介质的倾斜和／或散焦补偿输入数据的方法，通过具有预先确定的记录模式的写入脉冲记录标记和间隔，该方法包括步骤：
(a)检测光学记录介质的倾斜和／或散焦；和
(b)通过利用存储器存储对应于散焦的补偿写入光强，和对应于倾斜／标记的长度以补偿记录模式的偏移量、标记的长度和宽度进行记录所需的光强和／或时间等，根据在步骤(a)中检测到的倾斜和／或散焦自适应地补偿记录模式。
18．一种用于补偿倾斜的装置，其在光学记录介质上记录和／或再现信息，该装置包括：
倾斜检测器，用以检测光学记录介质的倾斜；和
记录补偿器，根据由倾斜检测器检测到的倾斜，利用预先确定的方案，补偿具有预先确定的记录模式的记录信号。
19．根据权利要求18所述的用于补偿倾斜的装置，其中预先确定的方案调整记录所述记录信号所需要的光强能级。
20．根据权利要求18所述的用于补偿倾斜的装置，其中预先确定的方案调整记录所述记录信号所需要的时间。
21．根据权利要求18所述的用于补偿倾斜的装置，其中记录补偿器根据检测到的倾斜偏移记录模式，和用记录所需要的光强和／或时间补偿标记的记录的长度和宽度。
22．根据权利要求21所述的用于补偿倾斜的装置，其中通过调整记录所需要的光强补偿标记的长度，和通过调整记录所需要的时间补偿标记的宽度。
23．根据权利要求21所述的用于补偿倾斜的装置，其中通过调整写入光强补偿标记的长度，和通过调整第一个脉冲的结束时间／最后一个脉冲的起始时间补偿标记的宽度。
24．根据权利要求21所述的用于补偿倾斜的装置，其中通过调整写入光强补偿标记的长度，和通过调整记录模式的一个多脉冲链的光强补偿标记的宽度。
25．根据权利要求18所述的用于补偿倾斜的装置，其中发光光源的波长等于或者小于接近蓝光波长的430nm。
26．根据权利要求18所述的用于补偿倾斜的装置，其中光学记录介质的基片的厚度等于或者大于0．3mm，物镜的数值孔径等于或者大于0．6。
27．根据权利要求18所述的用于补偿倾斜的装置，其中光学记录介质的基片的厚度等于或者小于0．3mm，物镜的数值孔径等于或者大于0．7。
28．一种为光学记录介质的倾斜补偿输入数据的装置，其通过具有预先确定的记录模式的写入脉冲记录标记和间隔，该装置包括：
倾斜检测器，用以检测光学记录介质的倾斜；和
记录补偿器，通过利用存储器存储对应于倾斜和／或标记的长度以补偿记录模式的偏移量、标记的长度和宽度进行记录所需的光强和／或时间等，根据由倾斜检测器检测到的倾斜自适应地补偿记录模式。
29．一种用于补偿倾斜／散焦的装置，其在光学记录介质上记录和／或再现信息，该装置包括：
倾斜／散焦检测器，用于检测光学记录介质的倾斜和／或散焦；和
记录补偿器，根据由倾斜／散焦检测器检测到的倾斜和／或散焦，利用预先确定的方案，补偿具有预先确定的记录模式的记录脉冲。
30．根据权利要求29所述的用于补偿倾斜／散焦的装置，其中预先确定的方案根据检测到的散焦，调整记录所述记录脉冲所需要的光强能级。
31．根据权利要求29所述的用于补偿倾斜／散焦的装置，其中预先确定的方案根据检测到的倾斜，调整记录所述记录脉冲所需要光强和／或时间。
32．根据权利要求29所述的用于补偿倾斜／散焦的装置，其中根据检测到的散焦调整写入光强之后，记录补偿器产生更早的写入脉冲，来根据检测到的倾斜补偿偏移的量，和产生具有记录模式的补偿写入脉冲，其中为了补偿标记的长度和宽度调整光强和／或时间。
33．根据权利要求32所述的用于补偿倾斜／散焦的装置，其中通过调整记录所需要的光强补偿标记的长度，和通过调整记录所需要的时间补偿标记的宽度。
34．根据权利要求33所述的用于补偿倾斜／散焦的装置，其中通过调整写入光强补偿标记的长度，和通过调整第一个脉冲的结束时间／最后一个脉冲的起始时间补偿标记的宽度。
35．根据权利要求32所述的用于补偿倾斜／散焦的装置，其中通过调整写入光强补偿标记的长度，和通过调整记录模式的一个多脉冲链的光强补偿标记的宽度。
36．根据权利要求29所述的用于补偿倾斜／散焦的装置，其中发光光源的波长等于或者小于接近蓝光波长的430nm。
37．根据权利要求29所述的用于补偿倾斜／散焦的装置，其中光学记录介质的基片的厚度等于或者大于0．3mm，物镜的数值孔径等于或者大于0．6。
38．根据权利要求29所述的用于补偿倾斜／散焦的装置，其中光学记录介质的基片的厚度等于或者小于0．3mm，物镜的数值孔径等于或者大于0．7。
39．一种为光学记录介质的倾斜和／或散焦补偿输入数据的装置，其通过具有预先确定的记录模式的写入脉冲记录标记和间隔，该装置包括：
倾斜／散焦检测器，用以检测光学记录介质的倾斜／散焦；和
倾斜／散焦补偿器，通过利用存储器存储对应于散焦的补偿写入光强，和对应于倾斜／标记的长度以补偿记录模式的偏移量、标记的长度和宽度进行记录所需的光强和／或时间等，根据由倾斜／散焦检测器检测到的倾斜和／或散焦自适应地补偿记录模式。
40．根据权利要求39所述的用于补偿倾斜／散焦的装置，其中在该存储器中分别存储对应于散焦和倾斜同时发生的情况、和只发生散焦或倾斜的情况中的光强和／或时间，和记录所需要的偏移量。
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