专利名称：耗散低功率的信息记录设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种打算用于通过辐射装置借助光束形成记录标记串来在光学介质上记录信息的信息记录设备，所述记录标记在前沿和尾沿之间的长度对应于二进制数值。本发明还涉及一种信息记录方法。
背景技术：
这样一种信息记录设备可从US6426930获知。该文献例如在现有技术的说明中提出了一种通过形成记录标记串而在光学介质上记录信息的设备和方法，所述记录标记在前沿和尾沿之间的长度对应于二进制数值。该现有技术披露了一种用于光盘的常规写策略。图1表示所述文献中的现有技术。图1表示在光盘的轨道TRK上写入三个连续的标记MK2、MK3、MK4，每个标记按照时间T表示两位B2、三位B3和四位B4的信息B。根据该常规策略，写入N位连续标记需要具有不同强度和不同持续时间的N-1个脉冲的常规脉冲图形。具有至少一个高激光电流写电平HWL(High laser Current Write Level)的所述脉冲是从接近阈值电平TL(Threshold Level)的偏置电平BL(Bias Level)产生的。所述阈值电平TL是通过产生所需的群体(population)反转的阈值电流定义的。该群体反转是获得相干光发射的最小条件。这如图2所示。所述后面的图表示由激光LP发射的、作为激光电流LC的函数的光功率。激光电流LC由两部分组成相对大的阈值电流TC，其与正被发射的光功率LP不相关，但不需要用其产生群体反转，和德尔塔电流DC(Delta Current)，其与正由激光二极管发射的激光功率LP成比例。
根据图1中所示的常规策略，在时间上平均的激光电流是高的，因为该激光电流LC总是在阈值电平TL以上。因此，激光二极管中的主要功率耗散出现在光盘的写入期间。注意在N策略中，脉冲从偏置电平升高，并且沿着一个脉冲的整个长度，激光电流都被维持在高电平上，从而产生高功率耗散。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于在光盘上记录信息同时保持低功率耗散的新写入策略和新设备。
为此，本发明提出一种如在序文部分中所给出的信息记录设备，其特征在于在记录标记写入期间，使所述照射装置顺序地发出脉冲，从接近零的低激光电流电平到至少一个高激光电流写入电平。所述照射装置一般按照可以作为常数的写入频率发出脉冲。
本发明通过使得存在有激光被周期性切换的接近零或等于零的低电平而使其能够减小平均激光电流。在写入期间正由激光二极管发射的平均光功率可有效的保持相同，而平均激光电流得以减小。本发明只受激光二极管和激光驱动器的切换速度的限制。
从本发明产生的功率耗散的减小对于用于便携式应用的新开发解决方案特别有利，在所述便携式应用中存储容量必须是高的并且其具有非常小的尺寸，并且对于功率耗散必须被保持的非常低的便携式应用的新开发解决方案也特别有利。例如，小型因数光(small factoroptical SFFO)盘系统会特别受益于本发明。
现有技术中的另一个问题是激光二极管被提供有一个电流，该电流定义了一个在擦除期间上升到偏置电平BL以上的高激光电流擦除电平HEL(High laser Current Erase Level)，参见图1。还应注意高激光电流擦除电平HEL是常规策略中的平均激光电流升高的另一个根源，即使高激光电流擦除电平HEL被降低至高激光电流写入电平HWL也是如此。
根据本发明的一个有利实施例，本发明的设备的特征在于在记录标记擦除期间，使照射装置发出脉冲，从所述低电平到高激光电流擦除电平。通常，所述照射装置按照优选的、作为常数的擦除频率发出脉冲。
根据本发明的一优选实施例，偏置电平等于所述低电平LL。
本发明还涉及一种优选的在本发明的设备中实行的信息记录方法。
下面将参照示意图详细说明本发明，其中图1表示根据现有技术的常规写策略；图2表示作为激光电流的函数的激光功率；图3表示根据本发明一个实施例的写策略；
图4表示根据本发明的与一常规脉冲图形相乘的函数；图5表示根据本发明一有益实施例的写策略；图6表示根据本发明一优选实施例的写策略；图7为根据本发明的设备的示意图。
具体实施例方式
在上面现有技术的说明中描述了图1和2。图1中所示的第一个脉冲图形对应于一公知的技术约束，并且在下面将被表示为常规的脉冲图形。该常规的脉冲图形对于N位的标记由N-1个脉冲构成。实际上标记在光学介质上根据经典使用的编码(17-PP编码)最小为两位或三位(EFM，EFM+)。为了说明本发明使用了N-1策略；然而本发明涉及任何写策略，包括N策略。在所述光学介质上进行写入之前实现所述编码，所述光学介质通常是盘，但也可以是任何其它形式的光学格式，包括磁光记录、相变记录和染料记录。已知对于CD(EFM编码)来说每个标记的通道位的最小数量是三，对于DYD(EFM+编码)也是三，而对于蓝光光盘/SFFO(17-PP编码)为二。在这样的情况下，并不需要一位的标记。前沿对应于表示第一位的标记的开始，而尾沿对应于由标记表示的信息的最后位的结束。如果需要一位标记，则前沿相当于表示单一位的标记的开始，而尾沿相当于所述位的结束。
图3表示应用于图1中所提出的常规脉冲图形的本发明的第一实施例。本发明目标在于减小在时间上平均的激光电流以便减小写入器中的功率耗散。在现有技术中，平均激光电流必须比阈值电流高，因为激光电流总是高于该阈值电流。因此就会出现较大的功率耗散。减小平均电流的一种方法是在写入期间通过周期性的切断激光而产生脉冲式激光。在激光被切断的时间内，激光电流近似零或等于零。通过以如下的频率切断激光而可获得正确的标记，所述频率使第一脉冲图形的脉冲分割成若干个较短的脉冲，该较短的脉冲从零升高到至少一个高激光电流写电平IHWL。以这种方式能够减小平均激光电流。因此本发明提出在记录标记MK写入期间例如根据称作写入频率的给定频率切换激光。
在图3中，常规的脉冲图形由虚线表示，而根据本发明的写策略由平直线表示。然后，通过将常规的脉冲图形乘以一个具有给定频率(例如一恒定频率)的第二脉冲图形就可有利地获得根据本发明的写策略。所述乘法优选的只是在图3中所示的常规策略的高写入电平HWL处的脉冲期间实现，而不在所述常规策略的偏置电平周期期间实现。根据本发明，需要使相乘的第二脉冲图形的写入频率高于在如图1中所示的常规策略中出现电平变化的最高频率。该第二脉冲图形的频率被频率和相位锁定至常规使用的时钟或所述时钟的倍数。常规策略中的写电平的开始应与新获得的脉冲图形中的上升沿相重合。必须采取一种方法来调整根据本发明的写策略的第一激光电流脉冲的定时，使得第一脉冲的光输出的上升沿与常规策略中的第一脉冲的光输出的上升沿相重合。第二脉冲图形在图4中示出并且因此使得各脉冲从低电平LL(low level)升高至高电平HL(high level)。高和低电平对应于各自的激光电流强度。频率被表示为恒定频率，但本发明可使用任何其它可以与常规图形相乘的第二脉冲图形，以便使得脉冲从近似或等于零的低电平升高至高电平，所述脉冲具有比常规策略脉冲图形中的脉冲更频繁的出现几率。允许该后者特征的任何脉冲序列根据本发明都是被允许的。
与常规脉冲图形相乘的第二脉冲图形应具有比1高的高电平HL，以便在写入标记的时间期间获得相同的平均德尔塔电流。实际上，如果获得了相同的平均德尔塔电流，则在标记写入期间也获得了相同的平均光功率。因此在光学介质上就获得了正确的标记。相乘的第二脉冲图形的低电平LL可以是零电流，如图4所示，或者是几mA的数量级的相对小电流。这种低电平LL稍微降低了阈值电流节省(saving)，但它也减小了激光电流的上升时间。这是重要的，因为较短的上升时间能够减小抖动。然后就可获得高激光电流写电平IHWL。于是，在相乘之后获得的新脉冲图形的这个高写入电平IHWL高于常规脉冲图形的高写入电平HWL。
占空度D被定义为所述相乘的第二脉冲图形的每脉冲周期的时间的分数，如图4所示，在脉冲周期期间激光是打开的。例如，25％的占空度D将意味着激光在每个周期中的25％的时间期间是开启的。D＝50％显示为最佳占空度D。它意味着激光处在高激光电流写入电平IHWL的持续时间与激光处在低电平的持续时间相同。然而可将所述占空度选择为不同值。实际上，较小的占空度提供更多的功率节省，但它们可导致抖动增加。
因此，可获得的功率降低取决于占空度、阈值电流、低电平和由于切换引起的、与激光相关的内部电容的损耗。到达光学介质的平均光功率被假定是相同的。这不是必需的假设。该假设意味着如果实现了具有50％占空度的脉冲，则德尔塔电流应是两倍高，从而得到正在发射的相同平均光功率。根据本发明发出脉冲式激光获得了节省阈值电流的效果。当采用作为零的低电平LL发出脉冲时，所节省的阈值功率的数量是阈值功率的(1-D)倍。
因此，如果使用了常规的脉冲图形并且将一占空度D应用于第二相乘的脉冲图形，则功率P节省可由下式表示ΔP＝P激光，连续的-P激光，脉冲的如上所述，所节省的是(P阈值-P低)的小数(1-D)倍，其中P低是发出脉冲期间脉冲的低电平LL，P阈值是阈值电平。还应注意发出脉冲式激光还耗费了一些额外的功率P电容，激光，因为激光中的内部电容需要经常的充电和放电。它代表着群体反转的产生和破坏。该充电和放电对正在发射的光功率没有什么贡献，而仅仅是被损失了。所以为了计算实际的节省，必须从按照上面计算的功率节省减去这个P电容，激光。因此，功率节省可表示如下ΔP＝(1-D)(P阈值-P低)-P电容，激光能够通过选择谐振激光驱动器来减小激光中的电容损耗。实际上，这种电容损耗是根据本发明获得的脉冲图形的缺点，因为激光被切断了，而这种电容损耗对于常规的脉冲图形则不会产生问题，其中激光脉冲是从接近阈值电平的偏置电平升高的。
在没有任何抖动增加的情况下允许50％的最小占空度。根据本发明的一最优选实施例，尤其是对于擦除，占空度由此D＝50％。
本发明的一个额外优点是抖动和串写可被减小而DOW循环能力提高。
图5表示本发明的一个优选实施例，其中在记录标记擦除期间辐射装置以擦除频率发出脉冲，从近似或等于零的低电平LL到高激光电流擦除电平IHEL。擦除频率在图5中被表示为低于所述写频率。该擦除频率可以是不同的，或高于或低于或等于所述写频率。通过把常规擦除脉冲图形-即常规为单连续脉冲与一恒定频率的第二脉冲图形相乘来获得该新的擦除脉冲图形，所述第二脉冲图形把低电平LL上升到高电平HL，所述高电平优选的略微高于1，如图4所示。这个第二脉冲图形必须被频率和相位锁定至常规使用的时钟或是其倍数。所述第二脉冲图形也可以是能够与常规图形相乘的任何脉冲图形，以便使脉冲从近似或等于零的低电平升高至高电平，所述脉冲与常规策略的脉冲图形相比具有更频繁的出现几率。此外，常规策略中的擦除电平的上升开始应与新获得的脉冲图形中的上升沿相重合。所述偏置电平BL也可以与图4中所示的第二脉冲图形相乘。在该情况下，在图5中，恒定偏置频率的脉冲也出现在由所述图5中的箭头所示的周期BD期间。
图6表示本发明的一优选实施例。根据该优选实施例，偏置电平BL等于低电平LL以便进一步减小功率耗散。
应注意平均激光电流的减小可有助于减小在一些光落在邻近轨道上时出现串写由此恶化了已经写入到邻近轨道中的标记/间隔的问题。这也可导致较低的整体抖动，其是偏离标记边缘或边界的预期位置的量。这样，信息存储/记录就具有更好的质量。本发明还可提高直接复写循环能力，其是可重写光学介质能被写入和擦除的次数。
图7为本发明的记录装置的示意图。在该装置中，光学介质，例如盘DSK被定位以便面向光拾取单元OPU。将要记录在所述盘DSK上的信息INF通过输入端IT提供给自动激光功率控制机构ALP(automatic laser power controlling mechanism)。所述信息INF被认为是已经提前由放置在所述输入端之前的编码模块CM进行了编码。所述机构ALP控制从光拾取单元OPU发射的激光的光功率。因此所述机构ALP向一激光二极管电路提供将控制提供给所述激光二极管的激光电流的信号。所述信号取决于输入的信息INF。因此，根据本发明，所述信号将使激光电流变为脉冲式，并且因此从光拾取单元OPU发射激光。例如，根据图3所示的第一实施例，在每个写入动作期间，在所述机构ALP内形成的信号是已知用于写入在输入的信息INF中出现的二进制数值(如上所述，至少两位或三位)的常规脉冲图形CPP与如图4中所示的第二脉冲图形SPP的乘积。
所示出的各附图仅仅是本发明的特定实施例的示意说明，并且不受限制。实际上，本发明例如可通过将上述图4中所示的第二脉冲图形与允许写入标记的任何类型的脉冲图形相乘来实现。在一简单实例中，常规的脉冲图形并未用N-1脉冲进行脉冲调制，而仅仅是由上升至高电平，其后下降至低电平来构成。
对本领域技术人员而言，显而易见的是，在基本不脱离本发明的原理的情况下，可对上述本发明的典型实施例做出多种修改和变形。例如，本发明对于任何格式的任何光记录载体都能使用。所有这样的修改和变形旨在包括在其中。
权利要求
1.一种设计成在光学介质上记录信息的信息记录设备，其中发射光束的照射装置形成记录标记串，记录标记在前沿和尾沿之间的长度各自对应于二进制数值，其特征在于在记录标记写入期间，使所述照射装置顺序地发出脉冲，从近似零的低激光电流电平LL到至少一个高激光电流写入电平。
2.根据权利要求1所述的信息记录设备，其中所述低激光电流电平LL等于零。
3.根据权利要求1所述的信息记录设备，其中在记录标记擦除期间，使所述照射装置顺序地发出脉冲，从所述近似零的低激光电流电平到高激光电流擦除电平。
4.根据权利要求1或2所述的信息记录设备，其中在不同于写入和/或擦除时间间隔的时间间隔期间达到一偏置电平，并且其中所述偏置激光电流电平基本上等于所述低激光电流电平。
5.一种通过用从照射装置发射的光束形成记录标记串而在光学介质上记录信息的信息记录方法，其中由照射装置利用光束使记录标记在前沿和尾沿之间的长度各自对应于二进制数值，其特征在于，所述方法包括如下步骤在记录标记写入期间，使所述照射装置顺序地发出脉冲，从近似零的低激光电流电平LL到高激光电流写入电平。
6.根据权利要求5所述的信息记录方法，其中所述低激光电流电平LL等于零。
7.根据权利要求5和6中的一个所述的信息记录方法，其中所述方法包括如下步骤在记录标记擦除期间，使所述照射装置发出脉冲，从所述近似零的低激光电流电平到高激光电流擦除电平。
8.根据权利要求5到7中的一个所述的信息记录方法，其中在不同于写入和/或擦除时间间隔的时间间隔期间达到一偏置电平，并且其中所述偏置激光电流电平基本上等于所述低激光电流电平。
全文摘要
本发明涉及一种打算用于通过照射装置借助光束形成记录标记串而在光学介质上记录信息的信息记录设备，所述记录标记在前沿和尾沿之间的长度对应于二进制数值。根据本发明，在记录标记写入期间，使所述照射装置顺序地发出脉冲，从近似零的低激光电流电平LL到至少一个高激光电流写入电平。本发明在写入期间能够降低平均激光电流，而且在擦除期间也能降低平均激光电流。因此功率耗散得以降低。应用信息记录设备，尤其适用于SFFO、蓝光标准。
文档编号G11B7/125GK1732521SQ200380108102
公开日2006年2月8日 申请日期2003年12月17日 优先权日2002年12月30日
发明者B·M·德博尔, J·A·T·M·范登霍伯格, A·H·J·伊明克, B·范罗帕伊, J·M·特穆伦 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司