专利名称：用于在一次写入型记录载体上记录标记的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于借助辐射束照射一次写入型记录载体的信息层而在所述信息层中记录代表数据的标记的方法和相应的装置，其中通过写入脉冲来写入标记并且所述信息层包括有机材料。
背景技术：
热干扰是当前在高速一次记录中面临的主要问题。主要是在标记后跟随有一个短间隔(例如，I3间隔，即具有3个参考时钟周期T的时间长度的间隔)的情况下遇到该问题。对于DVD+R记录，这更好的被称作为由后热引起的凹坑收缩。对下一个标记的写入会对前一个标记的形成产生影响。在低速下，用于写入两个标记的两个写入脉冲(优选地，它们为决形的)之间的时间足够长以允许包括信息层的记录叠层充分冷却下来。于是，对下一个标记的写入就不会对尾标记沿的形成产生影响。但是如果记录速度提高，则两个写入脉冲之间的时间相应地就减少了。
这可从下面的事实来理解标记的物理长度对于所有记录速度都保持相同，而驻留时间随记录速度的增加而减少。通过直接的激光加热和通过记录叠层进行的热扩散，减少的冷却时间将引起先前写入的标记的后热效应。作为该后热问题的例子，数据是在4X DVD+R下以标称功率和以10％过功率写入的。已经显示出如果最短的标记(I3)后跟随有I3间隔，则它会恶化。
凹坑收缩是限制总的数据容量和/或数据传输速率的主要问题。不能完全理解在标记恶化(收缩)的后面确切的是什么样的机理，但假定是一种只在叠层的冷却阶段才会发生的退火效应。如果I3标记是以9T的距离写入的和如果在下一个写入周期中，当叠层已经完全冷却下来时，I3标记被确切的写在先前写入的I3标记之间，则不会出现标记恶化。照这样，就写入了I3-I3载体，其中观察到没有标记恶化痕迹。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种能够克服上述问题(特别是标记恶化问题)的记录方法和装置。该目的根据本发明是通过如权利要求1所述的方法实现的，根据所述方法，写入脉冲包括具有随时间增加的写入功率电平的前部。一种包括辐射源和控制单元的相应装置被定义在权利要求11中。
本发明是基于这样的思想做出的减小在写入过程中在两个标记之间发生的热干扰(尤其是在中间间隔是短的情况下)，通过提供写入脉冲渐增的前沿(前部)，例如斜坡形或阶梯形前沿来给出被推迟的写入增强。最终，在1T块的末尾处的高写入功率的超短写入脉冲就可能会相当可观地推迟先前区域的温升，但这种高写入功率从当前和近来的激光二极管是不可获得的。因此在实际的染料(dye)分解(写入)之前，需要在前沿处增加激光功率来加热环境。所提出的写入脉冲的尾沿优选地缺少相应的降低，因为为了获得清晰的标记边沿需要尽可能高的骤冷速度。
本发明的优选实施例定义在从属权利要求中。在权利要求2到5中定义了不同形状的前部。根据第一优选实施例，前部具有随时间连续增加的写入功率电平，这导致斜坡形的前沿。可选择的，如权利要求3中所述使用了阶梯形前沿，其中所述前部由n个子部分组成，n是大于1的整数，第i个子部分具有第i个写入功率电平，i是在1和n之间的范围内的整数，第i个部分在第(i+1)个部分前面，并且其中第i个写入功率电平低于第(i+1)个写入功率电平。优选地，所述前部由n个基本相同持续时间的部分组成。
总体而言，斜坡形前沿比阶梯形边沿更加优选；然而，但是阶梯是有限时间分辨率的逻辑结果。因为离散电平的数量在光记录装置中被限制，所以典型地，在动态分辨率(功率电平的数量)和时间增量的数量之间追求一个折衷。在一些光记录装置中，写入策略最佳化是在时间域中通过时移对写入行为进行精细调节来进行的，在其它装置中，精细调节是通过对功率电平进行精细调节进行的。因此，在一些情况中，时间分辨率促使阶梯行为清晰而非斜坡。
一种偏离的分布图(像按指数增加的功率)也可有益地用在一些情况中，例如用在超高速记录中。
通过一个有利实施例可进一步获得较少的退火并因此获得较少的凹坑恶化，根据所述实施例，所述前部的末尾部分具有高于写入脉冲的后续部分的标准写入功率电平的升高写入功率电平。因此，在功率电平返回至在写入脉冲的剩余部分期间所施加的标准写入功率电平之前，在前部的末尾提供了过增强。
优选地，写入脉冲包括用于写入xT标记的时间长度xT，x是大于1的整数，而T代表参考时钟一个周期的长度，并且其中所述前部的时间长度为T，而写入脉冲的剩余部分具有时间长度(x-1)T。这意味着所述前部确切地具有功率电平在其间增加的时间长度。在剩余的时间期间，所述功率电平优选地被恒定地保持在标准写入功率电平。根据一个可选择的实施例，前部的时间长度也可短于或长于参考时钟的一个周期T。
另外，在一个不同实施例中优选地是当将要写入NT标记时，包括所述前部的整个写入脉冲的长度为(N-1)T，即还可能用(N-1)T写入策略写入长度NT的标记。
如上面已经提到的，优选地，包括有根据本发明的前部增加的写入脉冲(即其中写入功率电平随时间增加的写入脉冲)只用于记录短间隔之后的标记，尤其是记录在具有时间长度yT的间隔之后的标记，y对于CD或DVD记录载体为3，而对于BD记录载体为2。在这种短间隔之后，在短间隔之后写入凹坑期间凹坑恶化的问题是最大的。当在较长的间隔之后写入凹坑时，很少出现凹坑恶化。因此，前部中的写入功率电平的增加可根据前面间隔的长度来设置。例如，对于3T凹坑可将前部设置成1T长，对于4T凹坑将其设置成0.5T长，对于5T凹坑将其设置成0.25T长，以及对于6T-11T凹坑将其设置成0.125T长。
另外，根据另一个实施例，可根据记录速度来设置前部的时间长度。随着记录速度的增加，两个写入动作之间的时间相应的减少。对于增加的速度，前部的长度增加。然而，在那样的情况中不应该损失太多的能量，因为需要可用的激光功率来在高速下进行写入。
根据一个优选实施例，写入脉冲除了前部之外，还具有块形的形式，优选地包括恒定的功率电平。在可选择的实施例中，块形的写入脉冲的功率电平在块中减少以补偿对记录叠层的加热。这导致逐渐降低的功率。另一种可能性是一种脉冲形块，其中功率电平被略微脉冲调制。再者，狗骨形写入脉冲可有益的用于写入略微宽些的标记的前沿和尾沿以改进读出特性。
根据本发明的记录装置被配置为用于执行根据本发明的方法。为此，它包括用于提供辐射束的辐射源和可操作来用于控制辐射束的功率并提供用于记录标记的写入脉冲的控制单元。所述控制单元可进一步操作来用于控制辐射束的功率使得所述块形写入脉冲包括具有随时间增加的写入功率电平的前部。所述控制单元可使用传统的模拟或数字电子装置(例如切换单元、模式发生器等)来实现。可选择的，所述控制单元可由数字处理单元和控制该处理单元的适当软件程序来实现。
附图的简略说明现在将参照附图更详细地说明本发明，其中
图1表示根据本发明一个实施例的用于控制辐射束的功率的控制信号的时间相关性的示图；图2表示这种控制信号中的写入脉冲的前部的不同实现方式；图3表示根据另一个实施例的控制信号的时间相关性的示图；图4表示本发明应用的优选区域；图5表示在位于前后都有一个I11标记的I3间隔之间的I3标记的尾沿处的温度-时间分布图；图6表示根据又一个实施例的控制信号的时间相关性的示图；图7表示I3标记的标记形成模拟图；图8表示针对已知写入策略和根据本发明的写入策略根据写入功率对I3标记的调制；图9表示根据另外的实施例的控制信号的时间相关性的示图；图10表示根据再一个实施例的脉冲控制信号的时间相关性的示图。
具体实施例方式
图1表示根据本发明第一实施例的用于控制辐射束功率的控制信号10的时间相关性的示图。在该实施例中，写入脉冲的前部(前沿)11提供有斜坡边沿，即写入功率电平随时间连续增加，直到到达“标准”写入功率电平。写入脉冲的剩余部分12恒定保持在该标准写入功率电平上。这种控制信号10例如用于在应用(x-1)写入策略时用8T长写入脉冲(包括1T时长的前部)写入9T标记，所述(x-1)写入策略特别用于在具有由有机材料(类似的，例如染料)构成的信息层的一次写入型记录载体上记录信息。
在图2中示出了前部的不同实现方式。20表示已知的(标准)块形前部，21表示图1中所示的斜坡边缘，而22表示阶梯形前部，在本实施例中所述阶梯具有多个台阶，并且它们具有相等的时间长度和相等的步距。应该注意类似台阶数量、步长、持续时间等的参数很大程度上取决于记录叠层和记录速度。台阶的数量一般可在2和N之间，N至少为20，并且步长一般在标准写入功率电平的2和99％之间，优选地在5和10％之间。
为了提供额外的功率增强30，可使用如图3中所提出的前部的修改。该额外功率增强30优选地应用在前部31的末端并且在标准功率电平部分32之前，并且具有大于在部分32期间施加的标准功率电平的功率电平。这导致在高速记录时热干扰得到相当好的减少。
本发明优选地应用在图4中所示的情形，其中在两个由多个I3分隔开的长I11标记之间必须写入I3标记。在图5中，在I3标记的尾沿40处的温度-时间响应针对决形(50)和阶梯(51)写入策略进行了比较。所述阶梯由6个时间台阶构成，其中功率以25％写入功率的增量变化，因此得到25％、50％、75％、100％、125％和150％。包括这种阶梯形前部的控制信号61被表示在图6的示图中，图6还示出了具有已知块形前部60的控制信号。在尾沿40处的第一次温升52是由用于实际写入标记的写入脉冲引起的，第二次温升53是由来自随后的I11标记的后热引起的。后热不但包括通过激光束的直接加热引起的温升，还包括通过记录叠层引起的热扩散。能够看出在当I3标记后跟随有I3间隔时使用了阶梯形前沿的情况下，第二次温升53被抑制，或者至少低很多(峰值54)。注意用于实际写入第一I11标记的第一写入脉冲几乎不会在I3标记的尾沿处引发温升。
另外，凹坑收缩已经被建立为一种退火过程的模型。由数值模拟产生的凹坑形状在图7中示出。与初始凹坑形状70相比，由块形写入脉冲产生的凹坑形状71(所有三个凹坑都是用块形脉冲写入的)通过剧烈的凹坑收缩来表征。很显然在阶梯脉冲(第二I11凹坑是用阶梯脉冲写入的，如图6所示)的情况下减小的温升导致较少的退火并且因此导致很少的凹坑恶化，如可从凹坑形状72看出。
在图8中给出了阶梯写入策略的益处的实验证据。所示出的是针对DVD+R I3载体，4x速度而言，根据写入功率来对I3标记进行的调制。虽然对于块形策略，调制80饱和并且最后在太高的写入功率下降落，但对于功率以25％写入功率的增量变化(即25％、50％、75％和100％)的阶梯脉冲形状而言，所获得的调制81非常高并且似乎不怎么降低。
图9和10表示与如由虚线所表示的具有恒定功率电平的已知块形控制信号相比的、根据本发明的控制信号的另外的实施例。图9中所示为一个控制信号70，其具有包括过增强的阶梯形前部71，具有几乎恒定的功率电平的狗骨形脉冲中间部分72和升高的末尾部分73。这种控制信号70有益于写入略微宽些的标记的前沿和尾沿以便改进读出特性。
另一个可能的控制信号由参考标记80表示，其也具有阶梯形前部81、逐渐降低的中间部分82和恒定的末尾部分83。中间部分82中逐渐降低的功率电平用于补偿对记录叠层的加热。
在图10中示出了具有阶梯形前部91和略微脉冲的剩余部分92的第三控制信号90，其中功率电平在已知块形脉冲的标准功率电平的附近或以上的两个电平之间进行脉冲调制。
权利要求
1.一种用于借助辐射束照射一次写入型记录载体的信息层而在所述信息层中记录代表数据的标记的方法，其中通过写入脉冲(10)来写入标记并且所述信息层包括有机材料，其特征在于所述写入脉冲(10)包括具有随时间增加的写入功率电平的前部(21，22)。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述前部(11，21，31)具有随时间连续增加的写入功率电平。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述前部(22)由n个子部分组成，n是大于1的整数，第i个子部分具有第i个写入功率电平，i是在1和n之间的范围内的整数，第i部分在第(i+1)部分前面，并且其中所述第i个写入功率电平低于所述第(i+1)个写入功率电平。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述前部(22)由n个基本相同持续时间的部分构成。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述前部(31)具有一个写入功率电平增加的末端部分(31)，所述增加的写入功率电平高于所述写入脉冲的后续部分(32)的标准写入功率电平。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述写入脉冲(10)包括用于写入xT标记的xT时间长度，x是大于1的整数，而T代表参考时钟一个周期的长度，并且其中所述前部的时间长度为T，而写入脉冲的剩余部分的时间长度为(x-1)T。
7.如权利要求1所述的方法，其中写入脉冲的前部的时间长度小于或大于1T，T代表参考时钟一个周期的长度。
8.如权利要求1所述的方法，其中包括具有随时间增加的写入功率电平的前部(21，22)的写入脉冲(10)仅用于记录短间隔之后的标记，尤其是用于记录具有时间长度yT的间隔之后的标记，y对于CD或DVD记录载体为3，而对于BD记录载体为2。
9.如权利要求1所述的方法，其中写入脉冲(10)包括具有取决于记录速度-尤其是随记录速度增加而增加的时间长度的前部(21，22)。
10.如权利要求1所述的方法，其中除了前部外，所述写入脉冲还具有一块形形式，其具有基本恒定的、逐渐降低或略微进行脉冲调制的功率电平。
11.一种用于借助辐射束照射一次写入型记录载体的信息层而在所述信息层中记录代表数据的标记的记录装置，其中通过写入脉冲来写入标记并且其中所述信息层包括有机材料，所述装置包括用于提供辐射束的辐射源和可操作来用于控制辐射束的功率并提供用于记录标记的写入脉冲(10)的控制单元，其特征在于所述控制单元可操作来用于控制辐射束的功率以使得所述写入脉冲(10)包括具有随时间增加的写入功率电平的前部(21，22)。
全文摘要
本发明涉及一种用于借助辐射束照射一次写入型记录载体的信息层而在所述信息层中记录代表数据的标记的方法和相应的装置，其中通过写入脉冲(10)来写入标记并且所述信息层包括有机材料。为了降低在短间隔之后写入标记时发生的凹坑恶化，尤其是在高速一次写入记录下时发生的凹坑恶化，根据本发明提出所述写入脉冲(10)包括具有随时间增加的写入功率电平的前部(21，22)。
文档编号G11B7/125GK1816868SQ200480018923
公开日2006年8月9日 申请日期2004年6月29日 优先权日2003年7月3日
发明者E·R·梅恩德斯, J·W·赫米格 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司