专利名称：代码自适应的磁光写入策略的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于写入磁光(MO)记录介质的方法和设备，例如磁畴扩展记录介质，诸如MAMMOS(磁放大磁光系统)或DWDD(磁畴壁位移检测)盘，包括记录或存储层以及扩展或读出层。
在磁光(MO)存储或记录系统中，结合磁场使用聚焦的激光束。回读信号是基于反射光中极化改变的。MO记录提供与相变记录相比的优点，可以写入和读出具有刚好在衍射极限以下的尺寸的标记。为了加宽MO记录的应用范围，应当进一步增加空间密度。在MO记录中，通过使用激光脉冲磁场调制(LP-MFM)来写入小的位。在LP-MFM中，借助切换磁场以及通过切换激光所感生的温度梯度来确定位转变。为了读出采用这种方法记录的小的新月形标记，必须使用磁超分辨(MSR)或磁畴扩展(DomEx)方法。这些技术是基于具有几个磁静态或交换耦合的稀土过渡金属(RE-TM)层的记录介质。盘片上的读出层在读取期间掩盖相邻的位(MSR)，或者扩展在激光点中心的磁畴(DomEx)。与MSR相比的DomEx的优点是可以用类似于大小比得上或大于衍射限制点的位的信噪比(SNR)，来检测具有刚好在衍射限制之下的尺寸的位。
AC-MAMMOS(交流电流磁放大磁光系统)是DomEx方法，所述DomEx方法是基于磁静态耦合的存储和扩展或读出层。在AC-MAMMOS盘中，存储层中的磁畴经由无磁性的中间层与读出层耦合，并且通过使用外部磁场把拷贝的磁畴扩展为大于激光点直径的大小。在读出过程中，有选择地把小的记录磁畴拷贝到读出层，继而通过外部磁场在扩展到读出层中被扩展。从而，通过再现扩展的磁畴来获得大信号。然后，因为施加了反向的外部磁场，所以可以在读出层中删除所扩展的磁畴。
依照ZF-MAMMOS(零场的MAMMOS)、随后发展的DomEx技术，存储层中的磁畴经由磁触发层与读出层耦合，并且把所拷贝的磁畴扩展到比得上激光点直径的大小，并且随后由于去磁和磁畴壁上杂散场力的平衡改变而崩溃。读出过程不要求外部场。
磁畴壁位移检测(DWDD)是基于交换耦合的存储和读出层的DomEx方法。在DWDD中，作为交换耦合力的结果，经由中间磁切换层把记录在存储层中的标记传送到读出或位移层。当再现激光点聚焦在盘轨道上时，温度上升。当切换层超过居里温度时，磁化丢失，导致在每个层之间的交换耦合力消失。交换耦合力是用于在位移层中保持所传送的标记的力之一。当它消失时，位移层中的磁畴壁移位到具有低磁畴壁能的高温部分，允许扩展小的记录标记。即便已经以高密度来记录，这也允许用激光束来读取。
在最近的ZF-AMMOS记录研究中，变得清楚的是，具有刚好在光点直径以下长度的位的LP-MFM写入要求高的写入场，特别是当紧密封装这些小的位时。尽管使用具有与大位几乎相同的信号电平的MAMMOS仍然可以读出这些小的位，然而当不能把写入场增加到足够高的值时，比特差错率急剧增加。
图2在它的上部示出了用于0.15μm封装磁畴的ZF-MAMMOS读出信号，即多个连续的、等长度标记和空白部分。在图2的下部，示出了用于0.06μm“隔离”标记的ZF-MAMMOS读出信号。如图2中的箭头所表明，在读出操作期间位错误ε出现在ZF-MAMMOS信号中。这些位错误ε对应于错过的峰值。图2中较低的图示出了，根据两个相邻空白区域所产生的宽阔信号，而不是由单个标记峰值所分开的两个空白区域信号。这些错过的或不想要的峰值的原因在于存储层中不明确的(例如图2的上图)或甚至错过的标记(例如图2的下图)。
报告在DWDD介质上记录的另一问题。已经示出了相对于理想位置来移位长行程长度的标记转变。在读出期间，这导致检测了太短的行程长度，并且从而增加了比特差错率。此问题是通过根据在新的位转变的最后记录的标记而改变杂散场的量级引起。
图3示出了DWDD或MAMMOS介质的存储层的两个横剖面图。在上面的例子(a)中，对于先前或最近记录的标记的长行程长度来说，示出了最近记录的标记的杂散场Hs在比居里温度Tc高的温度T上对记录的标记转变的影响。如图3所表明，在反弹激光束的光点区域中加热记录介质，其中使所述光点区域在移动方向s上相对于记录表面移动。在下面的例子(b)中，示出了杂散场Hs对于短行程长度的最近记录的标记的影响。如果最后的标记具有短行程长度，那么外部写入场Hw和杂散场Hs的和将要小于最优值，而对于长行程长度，由于更大的杂散场Hs，所以总场将要大于最优值。
如下可以解释图2中ZF-MAMMOS的问题。对于封装的短行程长度磁畴，杂散场较小，并且应当施加更大的记录场以便保证适当地记录标记。另一方面对于隔离标记，杂散场Hs和写入场Hw的和大于最优值，这导致转变壁的移动以及不稳定的记录过程。
本发明的目的是提供一种写入方法和设备，借助于所述写入方法和设备即使以高的记录密度也可以获得可靠的写入过程。借助于如权利要求1所述的设备并且借助于如权利要求10所述的方法来实现此目的。
依照本发明的一个方面，在写入或记录期间，可以通过补偿由先前行程长度的改变所引起的杂散场变化的方式，来改变磁场量级和/或激光功率和/或激光定时。借此可以使磁畴壁位置的变化和不明确的或错过的标记最小化。
特别地是，可以把所述的先前数据模式的行程长度转换为控制信号。然后可以产生所述控制信号，以致对于变小的先前数据模式的行程长度，分别增加用于写入标记或空白的预定激光功率等级和/或两个预定场等级的量级，或反之亦然。行程长度可以是直接先于当前数据模式的行程长度，以便使用调整的功率等级和/或至少两个调整场等级来记录。借此提供了用于上述DWDD位移位和ZF-MAMMOS短标记问题的容易的解决办法。特别地是，由于那些要求的电子设备已经存在于大多数系统中，所以可以容易地实现激光功率的改变。因为可以直接由外部写入场的相对变化来补偿杂散场中的变化，所以磁场变化提供了有效的解决办法。当然，还可以使用激光定时和/或激光功率和外部磁场的组合变化来补偿杂散场的变化，从而以更有效的方法缓和上述问题。
上述建议的变化可以是基于查找表的，所述查找表用于存储在预定数目的先前信道信号位和相应的控制信号值之间的关系。作为选择，控制信号可以是基于直接对先于当前数据位的数据模式进行电子积分，以便使用调整的功率等级和/或定时和/或调整的场等级来记录。然后可以根据例如用按指数规律衰减的加权系数来积分先前信道信号位的结果来产生控制信号，对于远离于转变的位，所述系数减少到零。可以把衰减时间常数设置为对应于几个信道信号位周期。
控制信号结合当前信道信号位信号来产生要提供给写入装置的线圈和/或激光驱动电路的输入电压，所述写入装置用于把当前信道信号位写入到存储介质。
在从属权利要求中定义了其它有益的进一步发展。
在下面，根据实施例并且参考附图将要描述本发明，其中
图1示出了常规的磁光盘播放器的示意图，在所述磁光盘播放器中可以实现本发明；图2示出了表明对于不同数据模式的MAMMOS读出信号的图；图3示出了表明杂散场对于在最近的记录标记是长和短的情况下记录的标记转变的影响的图；图4示出了常规的写入策略和依照本发明的两个写入策略的信号波形；图5示出了表明在写入过程期间转变壁上的力的图；图6A示出了依照本发明第一实施例的自适应电路的示意性框图；和图6B示出了依照本发明第二实施例的自适应电路的示意性框图。
现在将根据如图1所示的MAMMOS盘播放器和记录器来描述本发明的实施例。
图1示意地示出了其中可以实现本发明的盘播放器的构造。所述盘播放器包括光学拾取单元30，所述光学拾取单元30具有激光辐射部件，用于辐射磁光记录介质或记录载体10(诸如磁光盘)，在记录期间把所述光转换为与代码数据周期同步的脉冲，还具有磁场施加部件，包括磁头12，所述磁头12在记录时以可控制的方式并且还在播放磁光盘10期间为AC-MAMMOS施加磁场。在所述光学拾取单元30中，把激光连接到激光驱动电路，所述激光驱动电路从记录/读出脉冲调整单元32接收记录和读出脉冲，以便在记录和读出操作期间控制光学拾取单元30的脉冲幅度和激光定时。记录/读出脉冲调整电路32从可包括PLL(锁相环)电路的时钟发生器26接收时钟信号。
应当注意，为了简明，在图1中在盘10的相对侧示出了磁头12和光学拾取单元30。然而依照实际的实施例，可以把它们布置在盘10的相同侧。磁头12连接到记录头驱动单元14，并且在记录期间，经由脉冲调整电路18从调制器24接收代码转换的数据。调制器24把输入记录数据DI转换为规定的代码。
在AC-MAMMOS播放期间，记录头驱动器14经由播放调整电路20来接收定时信号，所述播放调整电路20被配置成产生同步信号以便调整施加到磁头12的脉冲的定时和幅度。提供记录/播放开关16用于切换或选择将在记录期间和播放期间提供给记录头驱动器14的各自的信号。在读出期间，对于DWDD或ZF-MAMMOS不要求场，并且可以省去播放调整电路20。在该情况下，开关16在读出期间关掉所述场。
此外，光学拾取单元30包括检测器，用于检测从盘10反射的激光，并且用于产生施加到解码器28的相应的读取信号，所述解码器28被配置成解码所述读取信号以便产生输出数据DO。此外，把由光学拾取单元30产生的读取信号提供给时钟发生器26，在所述时钟发生器26中提取或恢复根据压花(emboss)时钟标记、摆动模式和/或数据所获得的时钟信号，并且为了同步目的，所述时钟发生器26向记录脉冲调整电路32、调制器24和播放调整电路20提供所述时钟信号。特别地是，可以在时钟发生器26的PLL电路中产生数据信道时钟。
在数据记录的情况下，用对应于数据信道时钟周期的固定频率来调制光学拾取单元30的激光，并且等距离局部加热旋转盘10的数据记录区域或点。另外，由时钟发生器26输出的数据信道时钟控制调制器24来产生具有标准时钟周期的数据信号。由调制器24调制并代码转换所述记录数据，以便获得对应于记录数据信息的二进制行程长度信息。
磁光记录介质10的结构可以对应于在JP-A-2000-260079中描述的结构。
依照实施例，建议控制以下的至少一个在记录期间的激光定时、激光功率和外加磁场的强度，以致补偿杂散场的变化。借此在存储层引起的所述磁场的变化取决于行程长度，尤其是先前记录标记的行程长度。
图4示出了写入激光功率Pw和外部磁性写入场Hw的波形模式。在图4中，波形模式(a)对应于常规的LP-MFM写入策略。依照所要写入的数据来选择场的极性，而以对应于信道信号位频率的固定频率来使激光脉动。与连续施加的激光功率相比较，激光的脉冲导致更尖锐的温度曲线图。相对于场切换来选择激光脉冲的占空度(通常大约40％)和脉冲延迟，以致使转变抖动和比特差错率最小化。由于由脉动的激光光束所获得的尖锐的温度梯度以及在冷却到亚铁磁存储层的补偿温度期间存储层中矫顽性的急剧增大，如果记号长度比得上或大于光点直径，那么在写入下一转变之前应当良好定义并固定只是写入的转变。
可能解决DWDD位移位和ZF-MAMMOS短标记记录问题的最容易方式可以是修正激光脉冲策略，即改变激光脉冲的定时和/或量级，以致补偿位移位并且更好地记录短标记。图4的波形模式(b)示出了这种写入策略，其中依照先前记录的数据模式来改变激光功率。特别地是，因为用于激光功率调整的电子设备已经存在于许多系统中，所以激光功率的变化相对易于实现。增加激光功率(向上箭头)将导致转变的向后移位，这是因为将要使用比温度曲线在矫顽性上更高的点。依照同样的方式，下降的激光功率(向下箭头)将导致向前移位。特别地是，在记录期间增加激光功率以便补偿由短的先前标记或空白所引起的杂散场的下降，并且反之亦然。改变激光脉冲的定时或量级的缺点在于，这将导致变化的交叉写入效果和使优化写入策略复杂化的变化的受热历程。
另一种可能是在写入期间改变场的量级。这在图4的波形模式(c)中举例说明。尽管因为必须相当大地修改MFM线圈驱动电子设备而更难于实现，然而因为由外部写入场中的相对变化来直接补偿杂散场中的变化，所以这提供了本质上更好的解决方案。这里，在记录期间增加外部磁场的量级，以便补偿由短的先前标记或空白所引起的杂散场的下降，并且反之亦然。
图5示出了与图3中的图类似的图，并且表明在写入过程期间转变壁上的力。如图5所示，在写入期间许多力作用于转变壁。壁梯度力fwg朝向下一转变，而力fw和fd分别由于在转变时的外部写入场和去磁场，而指向相反方向。壁梯度力fwg是在最高温度的位置上最低的壁能的结果。在转变时由整个内部杂散场来确定去磁场，所述杂散场包括如图3所示的先前标记的杂散场，还包括来自邻近轨道中标记的杂散场。一方面最佳外部写入场应当足以抑制在写入标记内的子磁畴的形成，而另一方面应当平衡在冷却期间磁畴壁上的力。因此依照实施例，建议使用写入场Hw，其中量级取决于刚才写入的位。选择此写入场Hw以致其平衡在磁畴壁上的力fw、fd和fwg。平衡转变上的力可能是相当重要的，这是因为不平衡可能导致壁的移动和/或转变形状的变化，并且导致增加的抖动等级。甚至对于小的标记长度可能出现整个标记消失(错过的峰值)。在图4中，在波形模式(c)中用于正向写入场的向上箭头和用于负向写入场的向下箭头表明具有较高量级的写入场，以便在写入这些位或标记期间补偿较小的杂散场力，而相对的情况是，例如向下箭头用于正向写入场。
为了依照所建议的写入方案写入，因为分别提供了依照在图6A和6B中示出的第一和第二实施例的上游调整电路，所以可以修改MFM线圈驱动器，即图1的记录头驱动单元14。作为结果，输入电压控制提供给磁头12的线圈的输出电流。
在图6A的第一实施例中，借助于查找表22来调整记录头驱动单元14的输入电压。可以使用查找表22来发现记录头驱动单元14所需的输入电压或其它控制信号。在此查找表22中，把最近记录的数据模式(例如最近的行程长度)与要记录的位或标记所需的电压或其它控制信号链接或相关。另外或作为选择，如图6A中的虚线电路部分所表明，查找表22可以适于存储要提供给脉冲调整电路32的控制值或信号，以便产生激光脉冲所要求的量级和/或定时。
在图6B的第二实施例中，在记录头驱动单元14的输入端提供了小的积分电路23。应当选择此积分电路23的积分特性，以致其模仿最近的信道信号位的杂散场效果。作为一个例子，可以利用所述先前信道信号位的按指数规律衰减的加权系数来对所述先前信道信号位执行积分，并且把加权系数的衰减时间恒定值设置在例如一到三个信道信号位周期内。在积分电路的输出端所获得的积分值以及当前信道信号位信号确定到记录头驱动单元14的输入电压或其它控制信号，其中将其转换为要记录的位所要求的修改的写入电流Iw。与图6B类似，作为选择或另外，可以使用积分电路23来产生用于脉冲调整电路32的输入控制信号，以便产生激光脉冲所要求的量级和/或定时。
应当注意，本发明可以应用于用于磁光磁盘存储系统的任何写入或记录系统，其中写入具有不同行程长度的标记模式。从而优选实施例可以在所附权利要求的范围内改变。
权利要求
1.一种用于把数据写入磁光记录介质(10)的存储层的设备，所述设备包括a)写入装置(12，30)，用于依照所述写入数据，使用预定功率等级和定时的辐射光束以及调制到至少两个预定场等级的磁场，来把所述数据写入所述存储层；b)转换装置(22；23)，用于把先前提供给所述写入装置的数据模式转换为控制信号；和c)调整装置(14；32)，用于接收所述控制信号并且用于根据所述控制信号调整以下的至少一个所述预定功率等级、所述定时和所述至少两个预定场等级。
2.如权利要求1所述的写入设备，其中所述转换装置(22；23)适于把所述先前数据模式的行程长度转换为所述控制信号。
3.如权利要求2所述的写入设备，其中所述行程长度使用以下至少一个来直接先于要记录的当前位所述调整的功率等级、所述定时和所述至少两个调整的场等级。
4.如权利要求2或3所述的写入设备，其中所述转换装置(22；23)被配置成产生所述控制信号，以致在所述先前数据模式的降低的行程长度时在量级上增加以下至少一个所述预定的功率等级和所述至少两个预定场等级，或反之亦然。
5.如权利要求1所述的写入设备，其中所述调整装置包括查找表(22)，用于存储在预定数目的数据模式和相应的所述控制信号值之间的关系。
6.如权利要求1所述的写入设备，其中所述调整装置包括积分装置(23)，用于使用所述调整的功率等级和/或定时和/或所述至少两个调整场等级之一来积分直接先于要记录的当前数据模式的数据模式，并且用于根据所述积分的结果来产生所述控制信号。
7.如权利要求6所述的写入设备，其中所述积分装置(23)涉及利用先前信道信号位的按指数规律衰减的加权系数来对所述先前信道信号位进行积分，并且把加权系数的衰减时间恒定值设置在一到三个信道信号位周期范围内。
8.如权利要求1到7中任何一个所述的写入设备，其中所述控制信号结合当前信道信号位信号来形成要提供给所述写入装置的线圈和/或激光驱动电路(14，32)的输入电压。
9.如权利要求1到8中任何一个所述的写入设备，其中所述写入设备是用于MAMMOS或DWDD盘的盘记录器的一部分。
10.一种用于把数据写入磁光记录介质(10)的存储层的记录方法，所述方法包括步骤a)依照所述写入数据，使用预定功率等级和定时的辐射光束以及调制到至少两个预定场等级的磁场，来把所述数据写入所述存储层；并且b)根据在所述写入步骤中先前使用的模式来调整所述以下至少一个预定功率等级和定时以及所述至少两个预定场等级。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述调整步骤包括步骤把所述先前数据模式的行程长度转换为控制信号，并且根据所述控制信号来控制以下至少一个所述预定功率等级和定时以及所述至少两个预定场等级。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述行程长度使用以下至少一个来直接先于要记录的当前数据模式所述调整的功率等级、所述定时和所述至少两个调整的场等级。
13.如权利要求11或12所述的方法，其中产生所述控制信号以致在所述先前数据模式的行程长度降低时在量级中增加以下至少一个所述预定功率等级和所述至少两个预定场等级，反之亦然。
14.如权利要求10所述的方法，还包括步骤存储在预定数目的数据模式和相应的控制信号值之间的关系，并且使用所存储的关系以便在所述调整步骤中进行所述调整。
15.如权利要求10所述的方法，还包括步骤借助于以下至少一个来积分直接先于要记录的当前数据模式的数据模式所述调整功率等级、所述定时和所述至少两个调整场等级，并且使用所述积分的结果以便在所述调整步骤中进行所述调整。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述积分步骤涉及利用先前信道信号位的按指数规律衰减的加权系数来对所述先前信道信号位进行积分，并且把加权系数的衰减时间恒定值设置在一到三个信道信号位周期范围内。
全文摘要
本发明涉及一种用于依照写入数据，使用预定功率等级(Pw)的激光束和调制到至少两个预定场等级(+Hw；－Hw)的磁场，来把数据写入磁光记录介质的存储层的方法和设备。根据先前记录的数据模式来调整预定的功率等级和/或至少两个预定的场等级，以便补偿由先前记录的数据模式的行程长度所引起的杂散场变化。借此可以减少读出抖动和错误。
文档编号G11B11/105GK1759442SQ200480006455
公开日2006年4月12日 申请日期2004年3月3日 优先权日2003年3月12日
发明者H·W·范科斯特恩 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司