CN1860534A - 记录载体,设备和扫描记录载体的方法 - Google Patents

Abstract

用于记录信息的设备写和读各自具有标称游程长度的标记和空白。控制辐射源的功率，以便根据取决于游程长度的功率图案来写标记和空白。用于长游程长度的标记的功率图案包括：具有写功率(65)的至少三个脉冲、在具有偏置功率(66)的脉冲之间的至少一个第一中间周期以及在具有降低的偏置功率(70)的脉冲之间的至少一个第二中间周期，至少一个第二中间周期包括在功率图案的最终脉冲之前的中间周期。由于降低的偏置功率，降低在长标记和空白之后的下一个标记的开始时的预热。

Description

记录载体，设备和扫描记录载体的方法

技术领域

本发明涉及用于在记录载体上在轨迹中记录信息的设备，该设备包括用于从辐射源生成辐射束的(磁)头，用于写入标记和标记之间的空白(space)，这些标记和空白均具有预定数量比特的标称游程长度(run length)，并且这些标记具有用于代表信息的众多不同的游程长度，这些不同的游程长度在一个游程长度的范围之内，并且该范围至少包括一个短游程长度和比短游程长度长的至少一个长游程长度。

本发明还涉及在记录载体上在轨迹中记录信息期间控制辐射源的功率的方法，该方法包括写入标记和标记之间的空白，这些标记和空白均具有预定数量比特的标称游程长度，并且这些标记具有众多代表信息的不同的游程长度，这些不同的游程长度位于一个游程长度的范围之内，并且该范围至少包括一个短游程长度和比短游程长度长的至少一个长游程长度。

本发明还涉及可记录类型的记录载体。

背景技术

用于在记录载体上记录信息的方法和设备可从WO01/86643中获知。该记录载体是可记录类型的，并且具有用于记录信息的轨迹，例如，利用摆动的前置槽(pregroove)指示的盘型载体上的螺旋线。该设备包括用于旋转记录载体的驱动器单元。为了扫描轨迹，在旋转记录载体的同时，利用定位单元相对轨迹定位光学头。该头具有激光器和光学元件，用于生成辐射束来写标记和中间空白。标记和空白的长度具有预定数量长度单位的额定值，通常称为“游程长度”并以比特来测量，而且这些标记和空白构成记录的图案(pattern)，用于根据调制码数字地表示信息。该设备具有用于在写期间把激光功率控制到期望值的控制单元。用于标记的功率是根据该标记的长度来控制的。请注意，由于因前一标记的写入而引起的预热，在标记开始时的条件是不同的。特别地，标记开始时的功率是为了补偿预热而根据前一空白的长度确定的。问题是：标记和空白的长度偏离预期值。

发明内容

本发明的目的是提供用于实现对应于期望长度的标记和空白的记录设备和相应方法。

为此目的，在开头段落中所述的设备具有辐射源控制装置，用于根据取决于游程长度的功率图案(power pattern)在所述写入期间控制辐射源的功率，用于长游程长度的标记的功率图案包括具有写功率的至少三个脉冲、在具有偏置功率的脉冲之间的至少一个第一中间周期、以及在具有降低的偏置功率的脉冲之间的至少一个第二中间周期；至少一个第二中间周期包括在功率图案的最终脉冲之前的中间周期。

在开头段落中所述的方法包括根据取决于游程长度的功率图案在所述写入期间控制辐射源的功率，用于长游程长度的标记的功率图案包括具有写功率的至少三个脉冲、在具有偏置功率的这些脉冲之间的至少一个第一中间周期、以及在具有降低的偏置功率的脉冲之间的至少一个第二中间周期，至少一个第二中间周期包括位于功率图案的最终脉冲之前的中间周期。

这些措施的效果是：在形成长标记的最后部分的同时，降低为了写入长标记而施加的总能量。请注意，由于具有写功率的脉冲的功率图案，形成的标记的最后部分基本上具有标称要求的大小。然而，与利用功率图案写入长标记而不降低偏置功率相比，所述降低的总能量在长标记之后的下一个标记的开始时降低预热。

本发明基于以下认识。标记偏差的测量比如抖动测量被用来检测记录的标记和空白的质量。尽管文献WO01/86643描述了惊人地甚至利用空白的单个长度根据显示不满意效果的在前空白、抖动测量来补偿预热的影响的方法。本发明人已经发现：在前标记的不同长度导致不同的预热量，这引起增加的抖动值。由于从标记的最后部分经由邻近空白传递到下一个标记开头的区域的能量而引起预热。第二，本发明人还发现，在较长标记的最后部分上总的能量可以被减少，而基本上不影响那个较长标记的大小。较长标记的最后部分中降低的总能量降低了由于短标记和长标记而引起的预热差值。

在该设备的实施例中，依据游程长度逐渐减少降低的偏置功率，或者降低的偏置功率包括至少两个降低的偏置功率电平。附加控制偏置功率降低量的效果是使得在较长标记期间能量降低的进一步调整是有可能的。这具有降低较长标记的不同长度的预热差的优点。

在该设备的实施例中，相对于功率图案的开始或末尾从预定时刻开始施加降低的偏置功率。这具有的优点是：对于该偏置功率量，使用简单的控制机制。此外，还可以在中间周期期间降低偏置功率。

在该设备的实施例中，长游程长度基本上是游程长度范围中最小游程长度的两倍。在实际的实施例中，在高达约为最短标记大小两倍的标记之间发现最大差值。因此，这具有补偿最大差值的优点。

根据本发明的另一方面，在开头段落中所述的记录载体被设计成利用上述方法记录信息，该记录载体包括用于设置降低的偏置功率的控制信息。这具有的优点是：功率图案中辐射源的功率可以由记录载体的制造者进行调整，其中包含涉及降低的偏置功率的特定参数。

在从属权利要求中给出了其它的有利实施例。

附图说明

本发明的这些和其它方面从以下说明书中利用示例和结合附图所描述的实施例中将是显然的，并将参照这些实施例进一步进行阐述，其中：

图1示意地显示了光记录载体上的记录处理；

图2显示了记录设备；

图3显示了由于在前标记引起的预热；

图4显示了符号间干扰的曲线图；

图5显示了热和合成预热的累积；

图6显示了较长标记中具有降低的偏置功率的写功率图案；

图7是游程长度范围的功率图案的表示；和

图8显示了使用具有降低的偏置功率的功率图案的符号间干扰的曲线图。

不同附图中的相应元件具有相同的标号。

具体实施方式

图1示意地显示了光记录载体上的记录处理。记录设备包括转台1和驱动电机2，用于沿着箭头5指示的方向使盘状记录载体4绕着轴线3旋转。记录载体具有用于记录标记8的轨迹11，该轨迹通过伺服图来定位，以生成伺服跟踪信号，从而相对该轨迹定位光学头。伺服图可以是例如通常称为预置槽的浅摆动槽，和/或通常称作预置坑(pre-pit)或伺服坑的刻痕图案。记录载体4包括辐射敏感记录层，该记录层在暴露于足够高强度的辐射之下时经历光学上可检测变化，比如，例如用于形成构成表示信息的记录图案的标记8和中间空白的反射率的变化。图案中的每个元素具有以称为比特的单位表示的标称游程长度。游程长度根据通常称为信道代码的调制方案来表示信息。

辐射敏感层可以包括例如薄金属层，该金属层可以通过暴露于相当高强度的激光束之下而在本地被去除。作为选择，记录层可以由某些其它材料诸如辐射敏感染料或相变材料构成，其结构可以在辐射的影响下从非晶态变化到晶态，或者反之亦然。这些标记可以为任何光学可读形式，例如形式为具有在诸如染料、合金或相变材料中记录期间获得不同于其周围的反射系数的区域，或者形式为具有在磁-光材料记录期间获得的不同于其周围的磁化方向的区域。

光学写头6相对于(旋转)记录载体的轨迹进行安排。光学写头6包括用于生成写射束13的辐射源，例如固态激光器。控制用于创建标记的写功率适合于必须记录的标记的图案，这被称为写策略。在高密度记录中，实施复杂的写策略，例如，根据待写入的标记的长度和/或在前空白的大小来控制写功率。根据待记录的时间和标记确定写功率的写策略中的参数被称为写策略的功率图案。

为了写，利用控制信号Vs根据功率图案来调制写射束13的强度。可记录盘的功率图案中的写射束13的强度在足以产生形成标记的辐射敏感记录载体的光特性的可检测变化的写功率与不引起任何可检测变化的低(或零)冷却功率之间变化，以便在每两个标记之间建立中间区域，这被进一步称为空白。选择可重写盘上空白的功率，以致它擦除任何以前记录的标记，这被称为擦除功率。

为了读，利用射束13扫描记录层，该射束的强度位于恒定强度的读电平上，其低得足以排除任何可检测的光特性的变化。按照被扫描的信息图案来调制在扫描期间从记录载体反射的读射束。利用生成表示射束调制的读信号的辐射敏感检测器，能够以常规方式检测读射束的调制。

图2显示了用于在可写或可重写型的记录载体4(例如CD-R或CD-RW或可记录DVD)上写和/或读信息的记录设备。该设备配备有用于扫描记录载体上轨迹的扫描装置，该装置包括用于旋转记录载体4的驱动单元21、光学头22、用于在轨迹上沿径向粗略定位该头的定位单元25以及控制单元20。该头包括辐射源，例如激光二极管、光学系统和用于生成辐射束24的公知类型的附加电路。辐射束通过光学元件被引导，并且被聚焦到记录载体的信息层的轨迹上的辐射光点23中。该头还包括(未示出)：用于沿所述射束的光轴移动辐射束24的焦点的聚焦致动器，和用于沿着轨迹中心的径向精确定位光点23的跟踪致动器。跟踪致动器可以包括用来径向移动光学元件的线圈，或者可以替代地被安排成改变反射元件的角度。为了写信息，控制辐射，以便在记录层上建立光学上可检测的标记。为了读，利用光学头中普通类型的检测器(例如四象限二极管)检测由信息层反射的辐射，以生成读信号和其它的检测器信号，包括用于控制所述跟踪和聚焦致动器的跟踪误差和聚焦误差信号。读信号由普通型的读处理单元30进行处理，以检索信息，其中处理单元30包括解调器、去格式化器(deformatter)和输出单元。因此，用于读信息的检索装置包括驱动单元21、光学头、定位单元25和读处理单元30。该设备包括用于处理输入信息的处理装置，以生成写信号来驱动光学头，该装置包括输入单元27、格式化器28和激光功率单元29。控制单元20控制信息的记录和检索，并且可以被安排成从用户或从主计算机接收命令。控制单元20经由如系统总线的控制线26连接到所述输入单元27、格式化器28和激光功率单元29，连接到读处理单元30，连接到驱动单元21和定位单元25。控制单元20包括控制电路(例如微处理器)、程序存储器和控制门，用于执行写和/或读功能。控制单元20还可以被实施为逻辑电路中的状态机。

在一个实施例中，记录设备仅仅是一个存储系统，例如用于计算机中的光盘驱动器。控制单元20被安排成经由标准接口与计算机中的处理单元通信。数字数据直接接口到格式化器28和读处理单元30。

在一个实施例中，该设备被安排成独立单元，例如，用于消费者使用的录像设备。设备中包含的控制单元20或附加主机控制单元被安排成直接由用户控制并执行文件管理系统的功能。该设备包括应用数据处理例如音频和/或视频处理电路。用户信息被呈现在输入单元27上，输入单元27可以包括用于诸如模拟音频和/或视频、或数字未压缩音频/视频的输入信号的压缩装置。例如，在WO98/16014-A1(PHN16452)中描述了用于音频的合适压缩装置，并且在MPEG2标准中描述了用于视频的合适压缩装置。输入单元27把音频和/或视频数据处理成信息的单元，其中这些单元被传送给格式化器28。读处理单元30可以包括合适的音频和/或视频解码单元。

格式化器28被设计成例如通过添加纠错码(ECC)、交织和信道编码来添加控制数据和根据记录格式来格式化和编码数据。此外，格式化器28包括同步装置，用于把同步图案包含在已调信号中。已格式化的单元包括地址信息，并且在控制单元20控制下被写入记录载体上相应可寻址的位置。来自格式化器28的输出的格式化数据被传送到激光功率单元29。

激光功率单元29接收指示待写标记的格式化数据，并生成驱动光学头中辐射源的激光功率控制信号。根据考虑下述预热的功率图来控制激光功率。

预热是一次写光学媒体(例如，CD-R，DVD+R)的记录中的公知问题。类似于CD-R、DVD-R和DVD+R的一次写入光学媒体是到目前为止用于存储大量数据的最流行格式。基于染料一次写媒体的优点之一是其与现有ROM格式的高兼容性。数据的记录通常归应于染料层中的热感应变化。媒体的关键性能目标是记录速度和数据容量。增加这两个参数的努力导致记录处理期间更多的热干扰：即，由于较高速度和/或较高密度，形成特定标记所需的热影响邻近标记，这是分别因为更短的冷却时间和/或更短的距离。最近，已建议双栈(式存储器)一次写入媒体(DVD+R-DL)。为了满足光学要求(半透明L0，高反射L1)和容易制造(反向L1)而对这些栈进行修改，这已导致了甚至可能对预热更为敏感的栈(式存储器)。

图3显示了由于在前标记引起的预热。第一实例显示了第一标记31，其后是空白和下一个标记32。热量在第一标记31的写入期间被生成。箭头指示经由相对短的空白传递到下一个标记32的开头的第一预热33。第二实例显示第三标记34，其后是空白和第四标记36。在第三标记34的写入期间，再次生成热量。箭头指示经由相对长的空白传递到第四标记36的开头的第二预热35。由于较长的空白，第二预热35小于第一预热33。依据在前空白的长度，通常通过或位移写脉冲的前沿或者调整写脉冲的第一功率电平的高度，抵消预热，如WO 01/86643中所述的。这基于较短的空白给出栈的不足冷却的思想：待记录的位置具有略微增加的温度；应用较低写功率电平或延迟写脉冲可以校正这个预热。

试验已显示：预热量不仅取决于在前空白长度(冷却)，而且还取决于在前记录标记的长度(热累积)。

图4显示了符号内干扰的曲线图。曲线图41显示总的空白长度分布(灰色)与正好在7T标记(黑色)之后的空白长度的比较。表42显示所有空白的游程长度3T至11T的空白的平均值、偏差百分比δ/T[％]和采样数量N；以及也显示了在7T标记之后的选择空白的平均值Ave(sel)、偏差百分比δ/T[％](sel)和采样数量N(sel)。黑色部分显示在7T之后的空白太短。通常，对于长标记，发现类似的效果。该效果还可以利用位于(太短)空白之后的所有标记太长(未在该曲线图中显示)来描述。标称游程长度的偏差导致上升的抖动电平。这个问题的主要原因看来是较长标记的记录中热的累积。

图5显示了热和合成预热的累积。第一实例显示了其后是空白和下一个标记52的第一标记51。热量在第一标记51的写入期间生成。箭头指示经由选择长度的空白传递到下一个标记52开头的第一预热53。第二实例显示其后是空白和第四标记55的第三标记54。在写入第三标记54期间再次生成热量。箭头指示经由同一选择长度的空白传递到第四标记55开头的第二预热56。空白之前的较短标记54使第二预热56小于第一预热53。这个问题的解决方案是尽可能多地限制记录较长标记的最后部分的热(量)。

图6显示了较长标记中具有降低的偏置功率的写功率图案。用于短标记的第一功率图案61具有第一脉冲62，其后是另一个脉冲63，这些脉冲利用中间周期64分隔开，以构成多脉冲功率图案。这些脉冲具有写功率65的强度，并且中间周期具有偏置功率66。在功率图案之间，具有非常低(或者零)的冷却功率67。在待记录的标记的某个长度之上，降低多脉冲之间的偏置电平。用于长标记的第二功率图案68具有其第一脉冲62，其后跟随着利用中间周期隔开的其它脉冲。在更长的功率图案期间，其它的中间周期69对于某一时间具有降低的偏置功率70。较长标记中偏置功率电平的这种降低意味着：在记录期间累积更少的热(量)。注意，用于较长标记的功率图案包括具有写功率的三个以上的脉冲、具有额定偏置功率的脉冲之间的两个中间周期以及具有降低的偏置功率的脉冲之间的两个中间周期。这些具有降低的偏置功率的中间周期包括在该功率图案的最后脉冲之前的中间周期。

不同的解决方案也许是缩短多脉冲占空因数(即，更短的脉冲和更长的中间周期)或者降低多脉冲的高度(即，在某个时间之后降低写功率)。请注意，这些解决方案可能有害于调制(较长标记的不太宽的记录)。

在该设备的实际实施例中，使用具有降低偏置功率电平的功率图案的长游程长度约为最小游程长度的两倍。例如，如果最小游程长度为三个游程长度(3T)长，则长游程长度是七个游程长度单位(7T)长，如图7的实例所示。

在该设备的实施例中，依据游程长度，逐步减少被降低的偏置功率。例如，偏置功率可以在第一中间周期上开始于额定偏置功率，并且后续的周期可以具有随后被进一步降低的偏置功率。作为选择，偏置功率的降低可以分为若干步，例如，降低的偏置功率具有两个降低的偏置功率电平。

在该设备的实施例中，根据功率图案的开始或结束从预定时刻开始施加降低的偏置功率。例如，即使在中间周期期间发生到降低的偏置功率的变化，也可以在该功率图案的开始之后的预先选择数量的时钟周期减小偏置功率。

在该设备的实施例中，脉冲和中间周期的占空因数实质上为50％。通常将借助于数字时钟信号来执行功率图案。因此，功率电平的变化将出现在时钟信号间隔上。50％、33％、25％的占空因数可以容易地实现。偏置功率的合适值在写功率的40％和50％之间，而降低的偏置功率在写功率的20％和35％之间。

在一个实施例中，用于空白的功率图案包括具有冷却功率的冷却周期，特别地，冷却功率小于写功率的1％。

图7显示了用于游程长度范围的功率图案。此图利用以下表示法给出了在范围3T至4T中的每个游程长度的相应功率图案。8个字符的一行指示一比特周期T，其中(w)指示写功率Pw，(b)指示偏置功率，(r)指示降低的偏置功率，而(c)指示冷却功率。额定偏置电平(b)为0.45*Pw；降低的偏置电平(r)是0.3*Pw。脉冲和中间周期的占空因数是50％。降低的偏置功率适应于7T和更长的长度。注意，在游程长度7至14的功率图案中在比特5的开始处(即，在中间周期内)激活偏置功率的降低。该实例已作为DVD+R-DL(双层盘)的L0的写策略进行测试了。

图8显示了使用具有降低偏置功率的功率图案的符号间干扰的曲线图。此图显示了类似于图4的总的空白长度分布，但是利用了图7中给出的改进的写策略。符号间干扰(ISI)曲线图已明显地改善(对照使用04*Pw的单个偏置电平的图4中的ISI曲线图)。这种情况下的改善是小于1％的数据-时钟抖动。

在一个实施例中，记录载体包括用于设置降低的偏置功率的控制信息。在US 5060219中描述了把控制信息包含在摆动的预置槽中的实例。记录载体上的轨迹的预先形成部分中包含的控制参数可以指示用于写功率和偏置功率的值，并且特别地表示降低的偏置功率的值。在一个实施例中，控制信息可以详细地指示功率图案，例如，指示将应用偏置功率降低的时间，或者不同记录速度上降低的偏置功率。

尽管已经主要结合使用DVD+R双层的实施例解释了本发明，但是本发明对于高速R-记录(DVD+R)和高密度R媒体(DVD+R，Blu-ray DiscBD-R)也是有用的。此外，已经作为信息载体描述了光盘，但是其它的媒体如光卡或者磁带也可以被使用。注意，这个文件中的单词“包括”并不排除那些所列之外的其它元件或者步骤的存在，并且在元件之前的单词“一”或“一个”并不排除多个这样的元件的存在，任何参考标记都不限制权利要求的范围，本发明可以利用硬件和软件来实施，并且若干“装置”可以利用同一项硬件来表示。此外，本发明的范围并不限于这些实施例，并且本发明在于每一个新颖的特性或上述特性的组合。

Claims (9)

1、一种用于在记录载体(4)上的轨迹(11)中记录信息的设备，该设备包括：

头(22)，用于从辐射源生成辐射束，以写入标记和标记之间的空白，这些标记和空白各自具有预定数量比特的标称游程长度，并且这些标记具有众多的不同游程长度用于代表信息，这些不同游程长度在游程长度范围之内，并且该范围包括至少一个短游程长度和至少一个长于短游程长度的长游程长度；

-辐射源控制装置(29)，用于在所述写入期间根据取决于游程长度的功率图案来控制辐射源的功率；

用于长游程长度的标记的功率图案包括：

-具有写功率的至少三个脉冲；

-在具有偏置功率的脉冲之间的至少一个第一中间周期；和

-在具有降低的偏置功率的脉冲之间的至少一个第二中间周期，至少一个第二中间周期包括在功率图案的最终脉冲之前的中间周期。

2、根据权利要求1所述的设备，其中根据游程长度逐渐减少降低的偏置功率，或者降低的偏置功率包括至少两个降低的偏置功率电平。

3、根据权利要求1所述的设备，其中相对于功率图案的开始或结束从预定时刻施加降低的偏置功率。

4、根据权利要求1所述的设备，其中长游程长度基本上是游程长度范围中最小游程长度的两倍。

5、根据权利要求2所述的设备，其中游程长度范围中最小游程长度为三个游程长度单位(3T)，并且长游程长度是七个游程长度单位(7T)。

6、根据权利要求1所述的设备，其中脉冲和中间周期的占空因数基本上是50％，而偏置功率在写功率的40％和50％之间，并且降低的偏置功率在写功率的20％和35％之间，特别地，偏置功率基本上为写功率的45％，而降低的偏置功率基本上为写功率的30％。

7、根据权利要求1所述的设备，其中用于空白的功率图案包括具有冷却功率的冷却周期，特别地，冷却功率小于写功率的1％。

8、一种在记录载体上的轨迹中记录信息期间控制辐射源的功率的方法，该方法包括：

-写入标记和标记之间的空白，这些标记和空白各自具有预定数量比特的标称游程长度，并且这些标记具有众多的不同游程长度用于代表信息，这些不同游程长度在游程长度范围之内，并且该范围包括至少一个短游程长度和至少一个长于短游程长度的长游程长度；

-根据取决于游程长度的功率图案，在所述写入期间控制辐射源的功率；

用于长游程长度的标记的功率图案包括：

-具有写功率的至少三个脉冲；

-在具有偏置功率的脉冲之间的至少一个第一中间周期；和

-在具有降低的偏置功率的脉冲之间的至少一个第二中间周期，至少一个第二中间周期包括在功率图案的最终脉冲之前的中间周期。

9、一种包括轨迹的可记录类型的记录载体，用于记录信息，该记录包括：

-写入标记和标记之间的空白，这些标记和空白各自具有预定数量比特的标称游程长度，并且这些标记具有众多的不同游程长度用于代表信息，这些不同游程长度在游程长度范围之内，并且该范围包括至少一个短游程长度和至少一个长于短游程长度的长游程长度；

-根据取决于游程长度的功率图案，在所述写入期间控制辐射源的功率；

用于长游程长度的标记的功率图案包括：

-具有写功率的至少三个脉冲；

-在具有偏置功率的脉冲之间的至少一个第一中间周期；和

-在具有降低的偏置功率的脉冲之间的至少一个第二中间周期，至少一个第二中间周期包括在功率图案的最终脉冲之前的中间周期；

该记录载体包括用于设置降低的偏置功率的控制信息。

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