专利名称：用于记录光记录载体的信息层中的标记的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过借助于脉冲辐射束照射信息层来记录代表记录载体的信息层中的数据的标记的方法，其中的标记是通过写入脉冲序列写入的，用于写入长度为NT的标记的序列的写入脉冲数量，由应用的预先确定的写入策略来确定，T是参考时钟长度。
本发明还涉及包括辐射源和控制单元的一种相应的记录设备。
背景技术：
在光学数据存储系统中，数据是存储在光学记录载体如光盘中的。数据沿数据轨道放置，数据轨道通常在盘的基板上形成螺旋线。光学数据存储介质可以分成三类只读的(ROM)、可记录的或一次写入式的(R或WO)、以及可重写的(RW或RE)。对于可记录的或一次写入式的以及可重写的介质，盘具有一个有效层(也称之为信息层)，它通常是记录叠层的一部分。有效层的特征之一就是可以通过激光光束加热改变它的光学性质。以此方式，有效层的材料可以从一种状态可逆地(可重写的光学介质)或者不可逆地(一次写入式光学介质)转换成另一种状态。
数据记录是通过在有效层中产生标记序列进行的。这些标记的光学性质不同于它周围基质的光学性质。沿数据轨道的标记之间的间隙称之为间隔。信息是按照标记的长度和间隔的长度编码的。在状态之间存在光学对比度，从而可以检测标记相对于间隔的转变。以此方式，可以确定序列中单个标记或间隔长度，并且可以检索存储的信息。
标记/间隔长度的单位称之为通道比特长度，并且通常记为1T。在每种类型的光学存储系统中，使用的都是标记/间隔长度的某个集合。这个集合通常是在NminT到NmaxT范围中的一个连续整数的序列。例如，在DVD(数字通用盘)中，Nmin＝3，Nmax＝11，使用的是3T到11T长度的这个集合。对于BD(蓝光盘)，Nmin＝2，Nmax＝8，使用的是2T到8T长度的这个集合。对于系统的性能而言至关重要的是，在数据序列中的每个标记和间隔都有正确的长度。
如以上所述，在光学系统中的数据记录是一个热过程。为了得到正确的标记和间隔长度，要采用与记录介质的热响应匹配的某种写入策略。具体来说，对于可重写介质来说经常使用的是脉冲式写入策略。例如，对于可重写介质来说，使用基于Sb(锑)的相变材料作为有效层。使用聚焦的激光束局部加热结晶的相变层高于它的熔点因而使材料熔化，随后以某种冷却速率使材料冷却下来，从而实现记录。当提供足够大的冷却速率时，在有效层的结晶本底中，剩下了非晶标记。然而，当用连续的激光脉冲写入(长的)标记的时候，在相变层中积累的热量太多。这已经在记录过程当中导致写入的标记发生完全的再结晶(即，擦除)。
为了解决这个问题，不使用连续的写入脉冲，而是使用短的写入脉冲的一个序列(即，脉冲串)。在这样的脉冲串中，写入脉冲是通过间隙分离开的。结果，i)由于当写入脉冲处在“接通”状态时积分时间比连续脉冲情况下的积分时间短，所以泵入有效层的总能量较少，ii)由于在写入脉冲之间存在间隙，所以可以得到的冷却速度较高。在这种写入策略中，每个脉冲-间隙对导致一个很小的非结晶点。
为了得到期望的标记长度，在脉冲串中必须加入一定数目的写入脉冲。当前，已知如下的写入策略●1T(N-1，相应为N-2)写入策略在这个写入策略中，在脉冲串中的脉冲数是N-1，相应为N-2，在这里，N是以通道比特为单位的标记长度。使用这种写入策略，用2个写入脉冲(对应为1)写入3T长度的标记，用3个写入脉冲(相应为2)写入4T长度的标记，如此等等；●2T(或N/2)写入策略在这个写入策略中，在脉冲串中的脉冲数对于偶数标记长度(4T，6T等)是N/2，对于奇数标记长度(3T，5T等)是(N+1)/2或(N-1)/2，在这里，N是以通道比特为单位的标记长度。使用这种写入策略，用1或2个写入脉冲写入3T长度的标记，用2个写入脉冲写入4T长度的标记，用2或3个写入脉冲写入5T长度的标记，用3个写入脉冲写入6T长度的标记，如此等等；●3T(或N/3)写入策略在这个写入策略中，在脉冲串中的脉冲数对于3的倍数的标记长度(3T，6T等)是N/3，对于不是3的倍数的标记长度(4T，5T，7T等)是(N+1)/3或(N-1)/3，在这里，N是以通道比特为单位的标记长度。
随着技术的进步，对于数据存贮的颇具魅力的新机遇涌现出来。举几个例子来看，在市场上出现了半导体激光器和激光驱动器，它们可能产生还要短的激光脉冲。这样短的激光脉冲对于精确的标记边缘定位可能是有益的，将产生较小的比特误差。已经开发研制较短波长的激光器和较大数值孔径(NA)的物镜，因而可以得到较大的存储容量(例如，对于具有蓝紫激光器的蓝光盘和NA＝0.85，以及用于DVD数据记录的具有蓝紫激光器的HD-DVD和NA＝0.7，DVD数据记录通常使用红光激光器和NA＝0.65的物镜)。然而，当前应用的写入策略还不能最大限度地利用这些技术的优点。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种记录方法和一种相应的记录设备，所说的方法和设备能够最大限度地利用技术上的优点，如以上所述的例子。
按照本发明，这个目的是通过根据权利要求1所述的记录方法实现的，其特征在于为了写入长度为NT的标记，或者采用使用(N+k)个写入脉冲的第一写入策略、或者使用主体(trunk)(N/2+k)个写入脉冲的第二写入策略、或者使用主体(N/3+k)个写入脉冲的第三写入策略，k是等于或大于1的整数。在这里，在x具有实数值的情况下，主体(x)意指只取整数值x的一个数学函数，(如主体(2，6)将得到2)。
在权利要求7中要求保护的是一种相应的记录设备。在从属权利要求中限定了本发明的优选实施例。
本发明基于如下的构思与现有写入策略相比，增加写入脉冲的数目。即，对于1T写入策略，序列的写入脉冲数增加到N+k，对于2T写入策略，序列的写入脉冲数增加到主体(N/2+k)，对于3T写入策略，序列的写入脉冲数增加到主体(N/3+k)，在所有情况下k是等于或大于1的整数。
通过本发明可以实现较好的热管理。可以产生具有期望形状的标记；具体来说，可以产生连续的、具有正确长度的长的标记。因而，这里所提出的写入策略具有很大的优点，尤其是当使用短波长激光器和高NA(数值孔径)透镜按照最初开发的格式对于较长波长和较低数值孔径进行数据记录时优点更明显。
要注意的是，对于特定的N和k的值，按照本发明为写入长度为NT的特定标记在特定写入策略中使用的写入脉冲数，可以与由不同的、可能是已知的写入策略提出的写入脉冲数相同。然而，在一般情况下，为了写入所有的具有不同长度的标记，一个记录设备只有一个写入策略，即，特定的写入策略和参数k是预先确定的和固定的，并且，为了写入具有不同长度的数据或标记，一个记录设备在一般情况下不会采用不同的写入策略，因此，不会使用不同的参数k。
按照优选实施例，对于低速度的相变记录采用第一写入策略，对于较高速度的相变记录采用第二写入策略，对于最高记录速度采用第三写入策略。应用第二和第三写入策略对于以高记录速度写入数据期间防止再结晶是特别有益的。可替换地或者附加地，在高速记录情况下，所选的参数k是很小的。于是，如果期望较高的记录速度，所选的写入策略和/或参数k的数值应使写入脉冲数目较低。
对于一次写入式的记录，第二和第三写入策略对于较高的记录速度也可能是有益的。在大多数一次写入式应用中，在数据记录期间都要碰到再结晶问题。但是，写入脉冲较少的写入策略对于控制写入期间热的积累也可能是有益的，因此对于控制写入凹坑的质量可能是有益的。
按照本发明的另一个实施例，所选的参数k的值应该是这样的对于所有的写入策略，写入脉冲的数目等于或大于参考时钟T的周期数，即，等于或大于N。按照这个优选实施例，写入脉冲的数目大于在所有已知的写入策略中使用的写入脉冲数。
进而，按照另一个实施例，所选的参数k的值是大于1的整数。
按照另一个实施例，为了写入长度范围从NminT到NmaxT的标记，可以使用(N/m+k)写入策略，m是大于2的正整数，k大于(Nmaxm-Nmin-m)/m。例如，对于Nmin＝2和Nmax＝8的系统，可以使用(N/m+k)写入策略，其中的m＝3，并且k大于5。
现在参照附图更加详细地说明本发明，在附图中图1表示用于记录7T标记的写入脉冲的不同序列和在记录载体的信息层中形成的最终标记形状；图2表示用于写入6T标记的按照本发明的写入脉冲的不同序列；图3表示用于写入5T标记的按照本发明的写入脉冲的不同序列；图4表示按照本发明的记录设备的示意图。
具体实施例方式
图1a表示时钟周期(也称之为通道比特周期)为T的参考时钟的时钟信号10。图1b作为一个例子表示一个数字式数据信号20，它的高电平周期为21，低电平周期为22。当记录这个数据信号20时，高电平周期21作为标记进行记录，标记的长度对应于高电平周期的持续时间；低电平周期22作为标记之间的非写入区即间隔进行记录，间隔的长度对应于低电平周期的持续时间。在一般情况下，标记的长度基本上等于数据信号的通道比特周期的数目乘以写入速度。因此，在一般情况下，当对应的数据信号是高电平时，标记长度是用数据时钟周期T的数目来表示的。在图1b所示的例子里，长度为7T的标记是用高电平周期记录的。
在具有信息层的光学记录载体中写入数据。在信息层中通过辐射束沿轨道写入代表数据的标记。标记是具有不同于周围的光学特征的信息层区域，这使标记的光学读出成为可能。
图1c、1e、1g、1i表示用于调制在信息层上写入标记的辐射束的功率的不同的控制信号30、40、50、60。假定辐射束的功率水平正比于这些控制信号的电平。施加控制信号30、40、50、60以便写入相同物理长度的7T长的标记。图1c、1e、1g表示写入长度为7T的标记的写入脉冲的三个序列。控制信号30使用使用N-1写入策略，即，为了写入7T标记，应包括6个写入脉冲31。
在图1d中表示的是在信息层(相变层)中形成的最终的模拟标记形状。实线35表示熔化的边缘，阴影区代表最终的标记。如图所示，在标记的前沿和后沿之间，只观察到标记宽度的一个很小的变化。要说明的是，为了获得所说的标记形状36，已经采用了DVD光学装置(658nm激光波长和NA＝0.65的物镜)。
控制信号40使用相同的N-1写入策略，即，为了写入7T标记，还有6个写入脉冲41。但是，现在使用蓝光盘光学装置(405nm激光波长和NA＝0.85的物镜)，形成的标记46由分立的点组成并且具有熔化的边缘45，如图1f所示。这样形状的标记46将要产生明显的噪声，影响比特的检测。
如图1g所示，增加控制信号50中的单个脉冲51的长度，还不能得到期望的结果，如图1h所示。由于脉冲51较长，在这种情况下在信息层中累积的热量太多。这将导致写入的标记发生严重的再结晶，产生熔化的边缘55以及标记形状56。
在图1i中表示的是按照本发明的包括12个写入脉冲61的控制信号60，即，使用N+5(7+5＝12)个写入脉冲61的一个序列来产生长度为7T的标记。当使用蓝光盘光学装置的时候，获得如图1j所示的熔化边缘65和标记形状66。与使用相同的光学装置获得的标记形状46、56相比，标记形状66好得多。特别是，在标记的前沿和后沿之间获得的标记宽度的变化小得多。还有，标记没有呈现出由分立的点组成，这将改善标记的读出。
在图2中，表示按照本发明使用可替换的写入策略写入6T标记的控制信号的几个实施例。在图2a中，再一次地表示时钟信号10。图2b表示数字数据信号23，它将作为6T的标记进行记录。图2c表示具有7个写入脉冲的N+1写入策略的控制信号70。图2d表示具有4个写入脉冲的主体(N/2+1)写入策略的控制信号80。图2e表示具有3个写入脉冲的主体(N/3+1)写入策略的控制信号90。在控制信号70、80、90的这些实施例中，参数k的值固定为1。
图3表示按照本发明的控制信号的另外的几个例子。图3a再一次地表示时钟信号10。图3b表示数字数据信号24，它将作为长度为5T的标记进行记录。图3c表示具有8个写入脉冲的N+3写入策略的控制信号71。图3d表示具有5个写入脉冲的主体(N/2+3)写入策略的控制信号81。图3e表示具有4个写入脉冲的主体(N/3+3)写入策略的控制信号91。在图3c、3d、3e所示的例中，参数k的值固定为3。
图4表示的是按照本发明的一个记录设备的实施例。数据信号SD连接到控制单元1。在控制单元1的输出端提供的控制信号SC连接到辐射源2，例如半导体激光器。控制信号控制由这个辐射源产生的辐射束3的功率。辐射束通过透镜4聚焦到圆盘形式的信息载体6的信息层5上。信息载体通过电机7以恒定的角速度(CAV)或恒定的线速度(CLV)围绕它的中心转动。当辐射源2沿径向方向相对于盘移动时，如箭头8所示的，信息层5的区域可以受到辐射束3的照射。位置传感器9检测辐射束的径向位置，例如通过确定辐射源2的径向位移，或者通过导出经控制信号SP从信息层读出的信号的位置。将这个位置加到时钟发生器11，时钟发生器11产生调制辐射功率的数据时钟信号SK。
在一般情况下，时钟信号是从晶体时钟导出的，例如通过根据径向距离用一个数去除晶体时钟信号。控制单元1例如借助于一个与门将数据信号SD和时钟信号SK组合到控制信号SC上，以使控制信号包含与时钟信号同步的具有基本上相等的脉冲宽度和相等功率的写入脉冲。控制单元借助于由数据信号和时钟信号触发的单稳态多谐振荡器可以产生宽度相等的脉冲。多谐振荡器最好具有可调节的脉冲宽度，以便允许用于写入标记的序列具有不同长度的第一和最后脉冲。按照预先确定的写入策略计算写入脉冲的数目。然后，对于具有相同长度的所有标记，应用相同数目的写入脉冲，即，控制单元为了写入某个标记将产生相同的写入脉冲序列。可以在盘中存储优选的k、写入速度、和其它参数，以便可由记录设备读出。
权利要求
1.一种通过借助于脉冲辐射束照射信息层来记录代表记录载体的信息层中的数据的标记的方法，其中的标记是通过写入脉冲序列写入的，用于写入长度为NT的标记的序列的写入脉冲数量由应用的预先确定的写入策略确定，T是参考时钟长度，其特征在于为了写入长度为NT的标记，或者采用使用(N+k)个写入脉冲的第一写入策略、或者使用主体(N/2+k)个写入脉冲的第二写入策略、或者使用主体(N/3+k)个写入脉冲的第三写入策略，k是等于或大于1的整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对于低速度的相变记录采用第一写入策略，对于较高速度的相变记录采用第二写入策略，对于最高速度记录采用第三写入策略。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在高速记录情况下，所选的k是较小的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对于所有的写入策略，所选k应使写入脉冲数目等于或大于N。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所选的k是大于1的整数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于为了写入长度范围从NminT到NmaxT的标记，可以使用(N/m+k)写入策略，m是大于2的正整数，k大于(Nmaxm-Nmin-m)/m。
7.一种通过借助于辐射束照射信息层来记录代表记录载体的信息层中的数据的标记的记录设备，其中的标记是通过写入脉冲序列写入的，用于写入长度为NT的标记的序列的写入脉冲的数量由应用的预先确定的写入策略确定，T是参考时钟长度，所说设备包括用于提供辐射束的辐射源和控制单元，所说控制单元是可操作用于控制辐射束的功率并且用于提供记录标记的写入脉冲序列，其特征在于所说控制单元是可操作用于控制辐射束的功率，以便为了写入长度为NT的标记，或者采用使用N+k个写入脉冲的第一写入策略、或者使用主体(N/2+k)个写入脉冲的第二写入策略、或者使用主体(N/3+k)个写入脉冲的第三写入策略，k是等于或大于1的整数。
全文摘要
本发明涉及通过借助于脉冲辐射束照射信息层来记录代表记录载体的信息层中的数据的标记的方法和相应的设备，其中的标记是通过写入脉冲序列写入的，用于写入长度为NT的标记的序列的写入脉冲的数量由应用的预先确定的写入策略来确定，T是参考时钟长度。为了利用新的激光器和激光驱动器产生较短的激光脉冲并且为了实现精确的标记边缘定位以使比特误差较小，提出如下建议为了写入长度为NT的标记，或者采用使用(N+k)个写入脉冲的第一写入策略、或者使用主体(N/2+k)个写入脉冲的第二写入策略、或者使用主体(N/3+k)个写入脉冲的第三写入策略，k是等于或大于1的整数。
文档编号G11B7/0045GK1930611SQ200580007482
公开日2007年3月14日 申请日期2005年3月3日 优先权日2004年3月10日
发明者E·R·梅恩德斯, A·米杰里特斯基 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司