专利名称：确定最佳写功率的方法及光学记录装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及为在光学记录介质上写入信息的光学记录装置中使用的辐射束的写功率级(P)设定最佳值(Popt)的方法，光学记录介质包括具有可在第一状态与第二状态之间可逆地改变相位的信息层，信息是通过将辐射束作用在信息层的区中以便使信息层的该区成为第一状态借此形成标记而以标记的形式写在光学记录介质上的，本方法包括在记录介质上的测试区中写一系列测试模式的第一步骤，各测试模式包括标记，各测试模式是用辐射束的写功率级(P)的不同值写的；读取写入的测试模式以便构成对应的读信号部分的第二步骤；以及根据读信号部分选择写功率级(P)的最佳值(Popt)的第三步骤。
本发明还涉及用于在光学记录介质上记录信息的光学记录装置，包括用于发射在记录介质上记录信息的辐射束的辐射源，该辐射束具有写功率级(P)的可控值；进行操作在记录介质上的测试区中记录一系列测试模式的控制单元，每个模式是用写功率级(P)的不同的值记录的；用于读取记录的测试模式及用于形成对应的读信号部分的读单元；以及用于根据读信号部分设定写功率级的最佳值(Popt)的设定装置。
按照第一段的方法与装置是从欧洲专利申请号DP0737962已知的。该装置采用包含下述步骤的设定辐射束的最佳写功率(Popt)的方法。首先该装置在记录介质上记录一系列测试模式，每个测试模式带有递增的写功率(P)。随即，它从对应于各测试模式的读信号部分得出各记录测试模式的调制(M)。它计算作为写功率(P)的函数的调制(M)的导数并通过将其乘以调制(M)上的写功率(P)标准化该导数。该标准化导数(γ)与预设定的值(γtarget)的交点确定目标写功率级(Ptarget)。最后，将目标写功率(Ptarget)乘以参数(P)从而得出最适合于在记录介质上记录的写功率级(P)的最佳值(Popt)。参数(P)的值是从记录介质本身读取的。该测试模式是通过施加也从该记录介质本身读取的给定的值(Pind)周围的范围中的写功率(P)值而记录在记录介质上的。
测试模式是记录在记录介质上的测试区中的。通常，这一测试区是为记录测试模式专门保留的区。例如将这一保留区称作驱动器测试区或盘测试区。测试区可包含一个连续的区或者也可以由若干子区组成。
应指出未预先分布的欧洲专利申请PHNL000685描述另一方法及使用该另一方法的装置。在这另一方法中，写功率级(P)的最佳值(Popt)是直接从调制乘写功率级(即P.M)与写功率级(P)之间的关系确定的。
在光学记录装置中，用正确的辐射束功率在光学记录介质上记录信息是重要的。由于环境及每一记录介质与记录装置组合的装置间偏差而介质制造商不能以绝对方式给出这一正确功率(例如预先记录在盘上)。设定最佳写功率(Popt)的已知方法考虑进去记录介质的不同特征。此外，方法是与特定记录装置无关的。它们是设计成为记录装置与记录介质的各种组合提供辐射束的写功率的适当设定值的。这些方法通常称作OPC(最佳功率标定)过程。
然而，已知方法的缺点在于不是总能得出最佳写功率级(Popt)的明确的值的。尤其是在记录介质包括具有在第一状态与第二状态之间可逆地改变的相位的信息层的情况中，例如具有晶体与非晶体状态的相变型信息层。例如，用晶体周边内的非晶体区在这一相变型信息层上形成标记。包含相变型信息层的记录介质包括例如CD-RW与DVD-RW盘。
应指出在本申请的范围内，认为标记包含记录介质上所有可检测的区，诸如上面讨论的相变型记录介质上的晶体周边内的非晶体区。然而，标记不限于光学可检测的区，但也可使用磁或磁光可检测的区。
本发明的目的是提供按照第一段的确定写功率级的最佳值的方法。
这一目的是这样达到的在前序部分中陈述的方法的特征在于该方法在第一步之前还包含将具有擦除功率级的辐射束作用在测试区上以便使测试区中的信息层变成第二状态的初始化步骤。当在记录测试模式之前通过用具有擦除功率级的辐射束照射测试区来擦除测试区时，读取记录的模式将产生从其中能导出写功率级(P)的明确最佳值(Popt)的读信号部分。
应指出无论测试区中是否记录有任何信息都永远要执行擦除测试区的初始化步骤。甚至在使用新记录介质，即从前从未用于记录用户信息的介质，时也必须执行擦除测试区的初始化步骤。发明人进行的实施尤其对新记录介质揭示能导出写功率级(P)的极精确与明确的值(Popt)。
还应指出，在采用直接复盖(DOW)技术时通过写测试模式来擦除测试区是不够的，即在信息层中写要记录的信息并同时擦除以前写在信息层中的信息。最好应在写测试模式之前用所谓DC擦除擦除测试区，即作用其间没有写脉冲的具有恒定的擦除功率级的辐射束。擦除以后，可用DOW或任何其它记录技术记录测试模式。
按照本发明的方法的实施例的特征在于第三步骤包含从各读信号部分导出读参数的值的第一中间步骤，这些值表示读参数与写功率级(P)之间的关系；以及根据读参数与写功率级(P)之间的关系选择写功率级(P)的最佳值(Popt)的第二中间步骤。
本发明的另一目的为提供按照第一段进行操作来使用按照本发明的方法的装置。
这一目的是这样达到的前序部分中所陈述的光学记录装置的特征在于将辐射源设置成发射从记录介质上擦除信息的辐射束，该辐射束具有可控的擦除功率级的值；以及在于控制单元还进行操作来控制辐射源使得它在记录介质上记录测试模式系列之前将具有擦除功率级的辐射束作用在记录介质上的测试区上。测试区是通过用具有擦除功率级的辐射束照射它来擦除的。最好，该辐射束应具有其间不带写脉冲的恒定的擦除功率级。
从下面附图中所示出的本发明的实施例的实例的更具体的描述中，本发明的目的、特征及优点将是显而易见的，其中
图1为按照本发明的方法的版本的流程图，图2为示出作为写功率级的函数的测定的调制的导数的曲线，图3示出按照本发明的光学记录装置的实施例，以及图4示出来自两种测试模式的两个读信号部分。
图3示出按照本发明的光学记录装置及光学记录介质1。记录介质1具有透明基板2及布置在其上面的信息层3。信息层3包括适合于用辐射束5记录信息的材料。记录材料可以有诸如相变型、磁光型、或任何其它适用的材料。信息可以以光可检测的标记的形式记录在信息层3上。该装置包括诸如半导体激光器等用于发射辐射束5的辐射源4。辐射束经过束分裂器6、物镜7与基板2会聚在信息层3上。从介质1反射的辐射被物镜7会聚，并通过束分裂器6后入射在将入射辐射转换成电检测器信号的检测系统8上。将检测器信号作用在电路9上。电路9从该检测器信号导出若干信号，诸如表示正在从记录介质1读取的信息的读信号SR。辐射源4、束分裂器6、物镜7、检测系统8及电路9一起构成读单元100。
为了从读信号SR中导出表示读参数的信号，在第一处理器10中处理来自电路9的读信号SR。将导出的信号馈入第二处理器11，后者处理读参数的一系列值并在其基础上设定控制激光器功率级(P)所必需的最佳写功率控制信号。第一处理器10与第二处理器11一起构成设定装置200。将处理器理解为指称适合于执行计算的任何装置，例如微处理器、数字信号处理器、硬接线模拟电路或现场可编程电路。此外，第一处理器10与第二处理器11可以是分开的装置，或作为替代，可以组合执行两种处理的单一装置。
将写功率控制信号作用在控制单元12上。还将表示要记录在记录介质1上的信息的信息信号13馈入控制单元12。将控制单元12的输出端连接到辐射源4上。可用单一的辐射脉冲记录记录层3上的一个标记，前者的功率是由设定装置200所确定的写功率控制信号确定的。此外，也可用一系列相等或不同长度及一或多个功率级的辐射脉冲记录一个标记，各级是由设定装置200所确定的写功率控制信号确定的。
在记录介质1上记录信息之前，该装置通过执行按照本发明的方法将其写功率(P)设定到最佳值(Popt)上。这一方法示意性地描绘在图1中所示的流程图中。
首先在初始化步骤110中，该装置将具有擦除功率级的辐射束5作用在记录介质1上的测试区中。控制单元12控制辐射源4使得它发射具有恒定的擦除功率级的辐射束5。当采用相变型的所谓“黑写”记录载体时，测试区中的信息层3变成晶体状态。擦除用非晶体区表示的以前写入的标记。当使用以前从未用来记录用户信息的新记录介质时，测试区中的信息层3变成稳定的与可再生的晶体状态。
接着在第一步骤111中，该装置将一系列测试模式写入记录介质1上的测试区中。应将测试模式选择为能给出所要求的读信号。如果要从读信号导出的读参数为从属于测试模式的读信号部分的调制(M)，则测试部分应包括达到读信号部分的最大调制的充分长的标记。当信息是按照所谓的8到14调制(EFM)编码时，测试模式最好包括调制方案的长I11标记。当信息是按照8到14加调制(EFM+)编码时，测试模式最好包括这一调制方案的长I14标记。用不同的写功率级(P)记录各测试模式。可在作为控制信息记录在记录介质上的指示性功率级(Pind)的基础上选择功率的范围。可在控制单元12的控制下用逐步增加的写功率级(P)记录后面的测试模式。
在第二步骤112中，读单元90读取记录的测试模式以便构成读信号SR。图4示出读信号SR及从在两个不同写功率级上写入的两个测试模式得出的两个读信号部分18与19。所示的测试模式在读信号部分18与读信号部分19中分别包括一短标记、一长标记与一短标记，如用信号部分15、16与17指示的。实际的测试模式可包含数百不同或相等长度的标记。
在该方法的第三步骤113的第一中间步骤114中，处理器10从读信号SR导出各读信号部分18、19的读参数。可能的读参数为读信号部分的幅值最低级(对于读信号部分18，图4中用‘a’指示的)对同一读信号部分的幅度的最大级(用‘b’指示的)之比。较佳的读参数为调制(M)，它是用‘c’指示的读信号的最大峰间值对该读信号部分的最大幅度‘b’之比。
接着，构成用于模式的调制(M)与用来写该模式的写功率(P)的值对系列。写功率可取自测试模式记录期间写功率控制信号之值，或者作为替代，取自辐射功率的测定值。为了获得作为写功率的函数的调制的变化的解析表达式，将一条曲线拟合通过测定的调制值。可用诸如知名的最小二乘方拟合算法完成这一拟合。
在第三步骤113的第二中间步骤115中，处理器11计算测定的作为写功率级(P)的函数的调制的正规化导数γ(P)。这一正规化导数γ(P)等于函数(dM/dP)·P/M。图2示出表示测定的作为写功率级P的函数的调制的正规化导数γ的两条曲线。虚曲线21表示用从先有技术已知的方法导出的正规化导数γ，而实曲线22则表示用按照本发明的方法导出的正规化导数γ。两条曲线都是从采用相同记录介质的测定值得出的。
接着，处理器11从正规化导数γ导出中间写功率级Pi。中间写功率级Pi是通过从记录介质读取预置的值γ。并确定属于该预置的值γO的写功率级P的值来导出的，如图2中用虚线23所示，最后，通过将中间功率级Pi乘以大于1的预定常数ρ得出写功率级(P)的最佳值(Popt)，即Popt＝ρ·Pi。预置的值γO及预定的常数ρ可具有记录介质的制造商设定的值并事先记录在记录介质本身上，在包括指示记录过程的控制信息的记录介质上的区中，从而能将信息记录在所述记录介质上。
如前面所述，图2示出表示测定的作为写功率级P的函数的调制的正规化导数γ的两条曲线。虚曲线21表示用从先有技术已知的方法导出的正规化导数γ，而实曲线22表示用按照本发明的方法导出的正规化导数γ。两条曲线都是从用以前从未用来记录用户信息的相同的新记录介质的测定值得出的。从图2显而易见，用按照本发明的方法得出的中间写功率级Pi明显地偏离用先有技术已知的方法得出的中间写功率级Pi。实验揭示用按照本发明的方法导出的正规化导数γ(实曲线22)是可再生的，即接连的OPC过程得出基本上相同的曲线，然而用从先有技术已知的方法导出的正规化导数γ(虚线21)则不然。它呈现为，在用从先有技术已知的方法的第二OPC过程中，虚曲线21是向实曲线22移动的。
此外，当采用预置值γE时，不能从用先有技术已知的方法(虚曲线21)导出的正规化导数γ导出中间功率级的确定值并因而写功率级的最佳值(Popt)的确定值。这是因为对应于预置值γO的点划线25在写功率级(P)的三个不同的值上与虚曲线21相交。然而，发现用按照本发明的方法(实曲线22)导出的正规化导数γ是由单调递减的函数表示的。因此，总能导出中间功率级的确定值并因而写功率级的最佳值(Popt)的确定值，因为这一单调递减的函数只有写功率级(P)的单一的值PI，E与水平线25相交。
应指出上述方案与实施例不是限制本发明，熟悉本技术的人员能设计替代方案而不脱离所附权利要求的范围。此外，“包括”一词及其动词变化并不排除存在权利要求中所列出的以外的步骤或元件。放在括号内的任何参照符号不应认为是限制这些权利要求。
权利要求
1.一种设定在光学记录装置中用来在光学记录介质(1)上写信息的辐射束(5)的写功率级(P)的最佳值(Popt)的方法，该光学记录介质包括具有可在第一状态与第二状态之间可逆地改变的相位的信息层(3)，信息是通过将辐射束作用在信息层上的区中来导致信息层的该区变成第一状态借此形成标记而以标记的形式写在光学记录介质上的，该方法包括在记录介质上的测试区中写一系列测试模式的第一步骤，各测试模式包括标记，各测试模式是用辐射束的写功率级(P)的不同值写的；读取写入的测试模式来构成对应的读信号部分的第二步骤；以及根据读信号部分选择写功率级(P)的最佳值(Popt)的第三步骤，其特征在于该方法在第一步骤之前还包括将具有擦除功率级的辐射束作用在测试区上以便导致测试区中的信息层变成第二状态的初始化步骤。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于第三步骤包括从各读信号部分导出读参数的值的第一中间步骤，这些值表示读参数与写功率级(P)之间的关系；以及根据读参数与写功率级(P)之间的关系选择写功率级(P)的最佳值(Popt)的第二中间步骤。
3.一种用于在光学记录介质(1)上记录信息的光学记录装置，包括用于发射在记录介质上记录信息的辐射束(5)的辐射源，该辐射束具有写功率级(P)的可控值；进行操作在记录介质上的测试区中记录一系列测试模式的控制单元(12)，每个模式是用写功率级(P)的不同值记录的；用于读取记录的测试模式及用于构成对应的读信号部分的读单元(100)；以及用于根据读信号部分设定写功率级的最佳值(Popt)的设定装置(200)，其特征在于辐射源(4)还设有发射用于从记录介质(1)上擦除信息的辐射束(5)，辐射束(5)具有擦除功率级的可控值，以及该控制单元(12)还进行操作来控制辐射源(5)使它在记录介质上记录该测试模式系列之前在记录介质(1)上的测试区中作用具有擦除功率级的辐射束(5)。
4.如权利要求3所述的光学记录装置，其特征在于该控制单元(12)进行操作来控制辐射源(4)使它在记录该测试模式系列之前将具有恒定值的擦除功率级的辐射束(5)作用在记录介质(1)上的测试区中。
全文摘要
描述了一种用于确定OPC过程中的最佳写功率的方法及光学记录装置。该方法包含擦除测试区，在测试区中记录测试模式，读取记录的测试模式及从读取的信号的信号部分中确定最佳写功率。即使其中未记录信号也擦除测试区能产生最佳写功率的可靠与明确的值。
文档编号G11B7/125GK1397067SQ01804477
公开日2003年2月12日 申请日期2001年11月23日 优先权日2000年12月4日
发明者J·H·M·斯普鲁斯特 申请人:皇家菲利浦电子有限公司