专利名称：用于畴扩展记录介质的读取控制的制作方法
本申请涉及一种用于读取记录介质的方法和设备，例如单层或多存储层MAMMOS(磁放大磁光系统)盘。单层MAMMOS盘包括单个记录或存储层以及扩展或读出(read-out)层，而多层MAMMOS盘包括至少两个记录或存储层和一个扩展或读出层。
在常规的磁-光存储系统中，记录的标记的最小宽度由衍射极限即由聚焦透镜的数值孔径(NA)和激光器波长来确定。宽度的缩小通常基于更短波长的激光器和更高NA的聚焦光学器件。在磁-光记录的期间，通过采用激光脉冲磁场调制(LP-MFM)，可以将最小位长缩短到光学衍射极限以下。在LP-MFM中，位转换(bit transition)通过场切换来确定，而温度梯度通过切换诸如激光器之类的辐射源来诱发。
在畴(domain)扩展技术中，例如MAMMOS，在记录介质的读出期间，通过激光器加热并借助于外部磁场，将具有比衍射极限更小尺寸的写入的标记从存储层复制到读出层。由于该读出层的矫顽力低，所以复制的标记将会扩展到充满光点(optical spot)，并能用与标记大小无关的饱和信号电平来检测。外部磁场的反转会瓦解扩展畴。另一方面，存储层的空间不会被复制，而且不会发生扩展。因此，在这种情况下将检测不到信号。
为了读出存储层中的位或畴，使用了光点的热剖面(thermalprofile)。当读出层的温度高于预定阈值时，磁畴由存储层被复制到磁-静态耦合的读出层。这是因为来自存储层的杂散场HS作为温度的函数而增加，而来自存储层的杂散场与该层的磁化成比例。磁化MS作为温度的函数而增加，因为温度范围正好高于其中有效磁化被降为零，从而存储层的杂散场也被降为零的补偿温度TC0。该特征由于稀土-过渡金属(RE-TM)合金的使用而产生，而(RE-TM)合金产生了两个具有相反方向的对抗磁化MRE(稀土分量)和MTM(过渡金属分量)。
外部磁场的施加引起读出层中复制畴的扩展，以便给出与初始畴的大小无关的饱和检测信号。该复制处理是非线性的。在温度高于阈值时，磁畴从存储层耦合到读出层。由于温度高于阈值温度，所以将满足以下条件HS+Hext≥Hc(1)其中，HS是处于读出层的存储层杂散场，Hext是外加场，而HC是读出层的矫顽磁场。该复制发生的空间区域被称为“复制窗口”。复制窗口的尺寸W对于精确读出非常重要。当条件(1)未被满足(复制窗口的尺寸w＝0)时，根本就不发生复制。另一方面，过大的复制窗口将引起与相邻位(标记)的重叠，从而将导致另外的“干扰峰值”。复制窗口的尺寸取决于温度分布的准确形状(即，准确的激光功率，但也取决于周围温度)、外加磁场的强度，以及取决于可能表现出窄(或宽)范围变化的材料参数。
读出处理中使用的激光功率应当高得足以能够复制。另一方面，高激光功率还增加了温度引入矫顽力分布与位模式杂散场分布的重叠。随着温度的增加，矫顽力HC降低，而杂散场增加。在该重叠变得非常大时，空间的正确读出不再可能，归因于相邻标记产生的错误信号。该最大和最小激光功率之间的差确定了功率余量，其随着位长的减少而强烈地减少。
在MAMMOS中，外部场与记录的数据同步是关键的。可通过使用例如数据相关的场切换来实现精确的时钟恢复。而且，用于在高密度正确读出所允许的激光功率的范围是非常小的。然而，利用来自记录的数据的读出信号，读出激光功率的该灵敏度还可被用来实现精确的功率控制环，即动态复制窗口控制。这通过给激光功率添加小的调制分量(摆动)来实现，因而引起MAMMOS信号的定时移位。例如，通过锁定对这些移位的检测，在激光功率、外部场、或周围温度中的任何改变都可被校正，以便保持复制窗口恒定。通过此方法，可以进行精确且健壮的读出，允许比通过常规系统的更高密度。该增加/减低(摆动)可被施加有预定改变的模式，例如，伴有小幅度的周期模式。摆动导致复制窗口在尺寸上与摆动频率同步地增加或减小。当复制窗口的尺寸增大时，下一转换将比期望的早些出现。另一方面，在复制窗口的尺寸减小时，下一转换将会稍微延迟一点。这由相位误差幅度来指示。由于复制窗口的尺寸与读出参数非线性、平方根似地相关，所以该相位误差幅度是对读出参数的直接测量。为了获得可被用作复制窗口控制环的输入的绝对误差信号，该控制方法需要适宜的参考定值(setpoint)，其对应于最佳的读出参数，例如最佳的外部场和/或激光功率。
通过使用双层盘，容量上已经实现了较大的进步(step)。在常规的磁-光系统中，已知有不同种类的双层方法。大多数情形下，两个存储层在物镜的聚焦深度之内，被很近地隔开(或甚至直接连接，即交换耦合)。不同层的读出基于克尔(Kerr)旋转与椭圆率的差值。例如，这样调整干扰层，即第一层只给出克尔旋转，而第二层只给出克尔椭圆率。有时，使用不同的波长来改善该效果。两层都读取的一种可替换的方法是一种多电平(level)方法根据不同层的数据，四个不同的信号电平(例如克尔旋转)被检测(++，+，-，--)。然而，介质电平(+，-)的信噪比较低。
对于在不同层中进行记录，可能有多种选择。磁性能可被调整，从而一个层具有比其它层更高的居里(Curie)温度(Tc)。按照此方法，可以以较低的激光功率写低Tc的层而不影响高Tc的层。高激光功率时，两层都受到影响。可替换或组合以上方法，使用场灵敏度的差值。这里，外加磁场的符号和幅度确定了两层的切换。例如，第一层始终遵循场符号，而第二层在低于某种幅度时对抗场，在幅度足够大时遵循该场。按照此方法，两层都被写在单个通道(pass)中。为了获得该性能，第二层被交换耦合到另一磁层，例如PtCo多层或第一存储层。
虽然双层MO肯定是可能的，但扩展到双层MAMMOS远非容易之事。在MAMMOS处理中，需要存储层和读出层。这些层总共至少有30-70nm厚，这使得来自该组层之下的读出层的信号传输，由于检测而过慢。
文献WO99/39341和JP2002-298465公开了双层MAMMOS盘，用于在公用读出层中再现由第一和第二存储层的杂散场的组合所生成的多值信号。借助于适于将未读存储层加热到其补偿温度的激光功率，两存储层都可以连续无关地读取，从而确保只有已读的存储层的标记被复制到读出层。因此可通过选择对应的读出激光功率，来分别读出不同的存储层。该激光功率将是如此，即，使得未读层的温度开始接近其补偿温度，因此消除了任何对读出处理的杂散场的影响。
如上所述，通过复制窗口控制程序，激光功率和施加的外部场将被小心地平衡，以使单层盘的读出处理能够有最高的存储密度。尽管需要严密的控制(一般在激光功率中约1％)，还存在相当一些空间以便平衡激光功率对抗外部场当场略微太低时，较高激光功率仍给出了正确的读出，反之亦然。
然而，双层情形下是不同的，这是因为此刻存储层必须达到预定的绝对温度，尽管其处在约±10℃的容许界限内。
理想地，每张盘和每个设备将具有完美匹配的性能，从而驱动器中的读取功率电平将对应不同存储层的补偿温度。然而由于多种原因并不是这种情况。除驱动光学器件的杂质(灰尘)，以及例如激光器的退化，光(反射、吸收)、热量(传导率、热容)、以及磁(TCO改变高达80K/以％的成分改变)性能可逐个盘地改变，并且改变贯穿盘的半径(厚度和/或成分的非均匀性)。读出参数的适当校准修正了驱动器、盘、以及盘半径之间的不同，并允许更宽的公差。然而，有效的复制窗口控制对于实现最高密度的健壮读出很重要，因为其处于单个存储层MAMMOS盘的读出中。对于双存储层MAMMOS，激光功率和外部场不能象处于单层MAMMOS一样自由交换。这是因为读出温度必须被保持非常接近未读存储层的补偿温度，以便防止来自该层的“串扰”。
本发明的目的在于提供一种方法和设备，借助于该方法和设备，可以实现正确的读出功率控制。
通过提供如权利要求1所述的读取设备和通过提供如权利要求13所述的读取方法，来达到该目的。
因此，快速有效的功率控制机制可通过复制窗口的控制被独立实现，而复制窗口的控制优选通过改变外加磁场的强度来执行。而且，第一和第二存储层之间的串扰可通过保持读出温度接近于其它未读存储层的补偿温度来减少。
可基于反射功率、读出误差、或相位误差，在读出操作期间使用所提出的过程。
可基于从至少两个下列量中导出的参数的加权平均值来确定参数反射功率、误差率、或相位误差。
而且，辐射功率可利用快速和慢速功率校准机构的混合得到控制。按照此方法，结合了高速和稳定的功率控制。
在本地偏差检测之前，至少一个预定的读出参数值可被存储，并在检测到所检测的本地偏差结束时，被恢复为初始的设置。
虽然复制窗口控制环对于保持复制窗口尺寸恒定具有高精度是有效的，但是激光功率可通过独立的控制机构来调整，以便保持磁层温度恒定，而不管盘出现变化。后者机构所需的精度比复制窗口控制所需的小，因为一般(小于)10℃的温度偏差，对于防止串扰仍旧是可以接受的。复制窗口控制环可以轻易地解决残余温度“误差”对复制窗口尺寸的影响，优选通过调整场幅度。然而，响应时间应当快速。
该参数可从至少一个下列量中导出记录介质反射的辐射功率、从读出操作中得到的读出信号的误差率、以及在读出操作期间从复制窗口控制电路中获得的相位误差。因此，激光功率可基于对本地盘改变或杂质的检测来调整，如果不校正，则可导致本地温度的改变，随之而来的是复制窗口尺寸的改变，以及在双存储层记录介质的情况下两个存储层之间的临时串扰。具体而言，上述用于导出控制参数的实现的组合，可用于改善响应时间和读出控制的稳定性。
在使用具有两个存储层的记录介质时，因此可以假设，第一存储层的读取与第二存储层无关。辐射功率的第一值由第二存储层的补偿温度来确定，而辐射功率的第二值由第一存储层的补偿温度来确定。
在从属权利要求中定义了其它有利的进一步改进。
下面，将参照附图根据实施例来描述本发明，其中
图1是根据本发明实施例的磁-光盘播放器的图；图2示出了根据第一实施例的双存储层MAMMOS盘的层结构；图3示出了根据第二实施例的双存储层MAMMOS盘的层结构；图4示出了指示第一种读出类型的读出层矫顽力和存储层磁化作用之间的温度相关性的图；图5示出了指示第二种读出类型的读出层矫顽力和存储层磁化作用之间的温度相关性的图；图6示出了指示读出层中杂散场幅度的图，所述杂散场幅度作为不同存储层厚度的存储与读出层之间的差值的函数；图7示出了根据优选实施例的激光功率调整过程的流程图；以及图8示出了根据优选实施例的组合式功率控制和复制窗口控制电路的框图；图1示意性地示出了根据优选实施例的MAMMOS盘播放器的结构。
盘播放器包括光学拾取单元30，其具有激光辐射部分，用于用记录期间已经被变换成具有与编码数据周期同步的脉冲的光，照射诸如双存储层MAMMOS盘之类的双存储层磁-光记录介质或记录载体10。播放器还包括带磁头12的磁场施加部分，其在磁-光盘10上于记录和播放时以可控方式施加磁场。在光学拾取单元30中，激光器被连接到激光器驱动电路，该电路从记录/读出脉冲调节单元32接收记录脉冲和读出脉冲，以便籍此控制光学拾取单元30的激光器在记录和读出操作期间的脉冲幅度和定时。记录/读出脉冲调节电路32从一个包括PLL(锁相环)电路的时钟发生器26接收时钟脉冲。
应该注意的是，在图1为了简化，将磁头12和光学拾取单元30表示在盘10的相对两侧。优选地，应该将它们布置在盘10的一侧。
磁头12被连接到磁头驱动单元14，并且在记录时经由相位调节电路18，从调制器24接收代码变换的数据。调制器24将输入的记录数据DI变换成一种规定的代码。
磁头驱动单元14在播放期间，经由一个播放调节电路20从定时电路34接收定时信号，其中，播放调节电路20产生一个同步信号，用于调节施加给磁头12的脉冲的定时和幅度。定时电路34从数据读出操作中导出其定时信号。因此可实现数据相关的场切换。提供记录/播放开关16来切换或选择在记录时或播放时要提供给磁头驱动器14的相应信号。
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，并且产生对应的读出信号，施加给用于对读取信号进行解码的解码器28，从而产生输出数据DO。而且，由光学拾取单元30产生的读取信号被提供给时钟发生器26，而在时钟发生器26中提取或恢复从盘10的压纹时钟标记中获得的时钟信号，并且，时钟发生器26出于同步的目的，向记录脉冲调节电路32和调制器24提供该时钟信号。特别地，数据信道时钟可在时钟发生器26的PLL电路中产生。应该注意的是，从时钟发生器26中获得的时钟信号还可被提供给播放调节电路20，以便提供参考或后退(fallback)同步，其可以支持数据相关的切换或由定时电路34控制的同步。
在数据记录的情况下，用对应于数据信道时钟的一个固定频率，调制光学拾取单元30的激光，并且按等距离局部加热旋转中的盘10的数据记录区或光点。另外，由时钟发生器26输出的数据信道时钟控制调制器24产生一个具有标准时钟周期的数据信号。记录数据通过调制器24进行调制和代码变换，以便获得对应于记录数据信息的二进制游程长度(run length)信息。
在图1中，提供定时电路34来向播放调节电路20提供数据相关定时信号。可替换地，外部磁场的数据相关切换，可通过向磁头驱动器14提供定时信号从而调节外部磁场的定时或相位来实现。定时信息从盘10上的(用户)数据获得。为实现此目的，播放调节电路20或磁头驱动器14适于提供通常处于扩展方向上的外部磁场。当MAMMOS峰的上升信号边沿在连接到光学拾取单元30输出的输入线处被定时电路34观察到时，定时信号被提供给播放调节电路20，从而磁头驱动器14受到控制，在短时间之后反转磁场，从而瓦解读出层中的扩展畴，并在这之后不久，将磁场复位到扩展方向上。峰值检测与场复位之间的总时间由定时电路34设置，以对应于最大允许复制窗口和盘10上一个信道位长度的总和(数倍于盘的线盘速率)。
而且，通过对磁头驱动器14应用调制，例如摆动或改变模式，以及连续地测量复制窗口的尺寸w、使用来自读取模式下检测到的数据信号的信息，提供了动态复制窗口控制函数。如果摆动频率位于时钟发生器26的时钟恢复PLL电路的带宽之上，则该PLL电路的相位误差可用于检测关于所期望的转换位置的较小的偏差或相位误差。
引入的摆动或改变样式的频率偏差将具有零平均值。然而，这里获得的相位误差的幅度Δφ还不能用作激光功率控制的绝对误差信号，因为只知道绝对比例，而没有基准(零或偏移量)。即，只能测量复制窗口尺寸的变化。为了规避该问题，可以测量作为温度函数的复制窗口尺寸w的偏差，以便获得用于控制复制窗口尺寸w的控制信息。由于复制窗口尺寸w的偏差或变化量直接导致了相位幅度Δφ，所以已检测的相位误差的幅度Δφ对应于偏差，并因而可用于复制窗口的控制。与预定定值的偏差因而可用作控制信号PE，用于控制磁头驱动器14上的外部磁场的强度。
任何由于诸如线圈盘(coil-disc)距离、周围温度等之类的参数改变导致复制窗口尺寸的改变，通过受控制的外部磁场抵消。
在图1所示的播放器中，提供了读出控制电路290，其适于确定或调节光学拾取单元30的激光功率。根据优选实施例，独立于在时钟发生器26基于场的复制窗口控制，读出控制电路290控制激光功率。具体而言，读出控制电路确定一参数，而该参数是MAMMOS盘10读出特征中本地偏差的出现与强度的适宜或可靠的指示器。
图2示出了根据第一实施例的双存储层MAMMOS盘的层结构。此处提议的解决方法是只采用一个读出层106来再现彼此互为上下布置的不同存储层110、114中的信息。读出层106布置在两个存储层110、114的顶上，处于激光入射侧的方向。这些存储层110、114的记录可利用现有技术描述的任何方法，例如那些开头提及的技术来实现。主要困难在于满足对矫顽力、杂散场(来自读出层处的存储层)、和施加的外部场即两个存储层110、114的平衡的MAMMOS读出要求。对于标记位的MAMMOS再现而言，存储层110、114和读出层106的磁特性以及用于读出的激光功率被这样选择，即由标记生成的杂散场与施加的外部磁场之和正好大于读出层的矫顽力，即，HS+Hext＞HC。由于两个存储层110、114产生了杂散场，所以公式可修改如下HS1+HS2+Hext＞HC1(2)其中，HS1和HS2分别表示存储层110、114的杂散场强度。
为了允许两个存储层独立的读出不受相应的其它层的影响，根据双存储层MAMMOS盘的第一示例，提议图2所示的层结构。从激光入射侧开始，普通的层堆栈包括可选的第一封面或衬底102，例如由SiN、SiO2构成的第一电介质层104，以及读出层106，而读出层107优选由厚10-30nm最好厚20nm的GdFeCo或GdFe构成。而且，由厚1-15nm优选厚5nm且例如由SiN或Al构成的非磁间隔层108被提供在读出层106和第一存储层110之间。第一存储层110优选厚8-35nm，并且优选由TbFeCo构成，其可能添加稀土、过渡或其它的金属、诸如Si的非金属等。可选的中间层112布置在第一存储层110和第二存储层114之间。中间层112可以是厚1-15nm优选厚5nm的非磁性电介质或金属的间隔层，或是厚0.1-5nm的Ru交换耦合层。作为另一可替换物，可以根本不用中间层112，从而在第一和第二存储层110、114之间提供直接交换耦合。
第二存储层114优选厚10-100nm，而且优选由TbFeCo构成，其可能添加了如上所述与第一存储层110有关的材料。另外，可以提供可选的交换偏置层116，例如多层的PtCo或PdCo、非晶体的RE-TM金属等，其后是由SiN或SiO2构成的第二电介质层118，并包括可选的吸热层。最后，提供了可选的第二衬底或封面102。
第一存储层110和第二存储层114将至少具有下列的磁特性●具有不同补偿温度TCO1和TCO2的亚铁磁性，两个温度都低于各自的居里温度TC1和TC2；●内部驱动温度T周围(＜～70℃)＜TCO1≠TCO2＜min(TC1，TC2)●读出温度T读出1＝TCO2并且T读出2＝TCO1，同时差值应近似小于10℃，以避免中间层的串扰。更大的差值将限制可能的存储密度。
图3示出了根据第二实施例的双存储层MAMMOS盘的示意性层结构。在第二示例中，读出层106放置在第一和第二存储层110、114之间。在此情形下，最接近激光入射侧的第一存储层110应近似薄于10nm，而且电介质层104、102(光干扰)将被调节，以便使来自读出层106的克尔信号最大，同时抑制来自上面的第一存储层110的克尔信号。
图4和图5示出了指示分别针对第一(图4)和第二(图5)介质类型的读出层矫顽力HC与存储层磁化M之间的温度相关性的图。与第一存储层110相关的磁化曲线用实线表示，而与第二存储层114相关的磁化曲线用虚线表示。M1，1意味着处于第一存储层110读出温度上的第一存储层110的磁化，而第一存储层110的读出温度等于第二存储层114的补偿温度TCO2。同样，M2，2意味着处于第二存储层114读出温度上的第二存储层114的磁化，而第二存储层114的读出温度与第一存储层110的补偿温度TCO1相等。
根据提议的读出方案，第一存储层110的读出通过让图1的读出控制电路290调节激光功率以便将第二存储层114加热到其补偿温度TCO2来实现。由于起作用的磁化M在该温度消失，所以从第二存储层114贡献的杂散场HS2也变为零。因此，只有由第一存储层110中的位生成的杂散场贡献HS1才将触发MAMMOS复制及扩展读出处理。相同的原理可用于第二存储层114的读出，即读出控制电路290调节或改变激光功率，以便将第一存储层110加热到其补偿温度TCO1，而补偿温度TCO1将抑制HS1并允许数据在第二存储层114中分离或独立的读出。该简单的层选择方法不需对光学拾取单元30的光学器件有任何改变，即不进行焦点跳跃、畸变校正等，并且与单层系统相比，只需电子设备非常小的调整。
从该读出方法中，可以清楚地看到，读出温度以及因而两个补偿温度都将高于(最大)周围温度。两个补偿温度还应低于存储层的居里温度中最低的一个，因为接近(或高于)居里温度的读出温度可扰乱或擦除相应层的数据，特别是在施加磁场时。
图4的图涉及具有不同场灵敏度的交换-耦合存储层的第一种读出类型，其中，第一存储层110以较低温度T读出1＝Tco2读出，而第二存储层114以较高温度T读出2＝Tco1读出。第一存储层110的居里温度Tc1和第二存储层114的居里温度Tc2相等。
图5的图涉及具有不同居里温度的、分开的、去耦合的存储层的第二种读出类型，其中，第一存储层110以较高温度T读出1＝Tco2读出，而第二存储层114以较低温度T读出2＝Tco1读出。这里，第一存储层110的居里温度Tc1低于第二存储层114的居里温度Tc2。
为了能够进行MAMMOS读出处理，许多附加条件将通过读出和存储层106、110、114的层堆栈和磁特性的组合来满足●读出期间使用的外部磁场Hext应当足够强，以便驱动畴扩展处理。出于简化的原因，优选(但不是必须地)Hext对于两个存储层都相同。实际场强介于8和16kA/m之间，但可更低或更高。
●读出层106(Hc1为第一存储层110的读出，Hc2为第二存储层114的读出)在每个读出温度的矫顽力应当高于施加的外部场，即Hc1＞Hext1以及Hc2＞Hext2，或min(Hc1；Hc2)＞Hext。如果该条件未被满足，则读出处理将不再仅仅通过该存储层中的数据来确定，即读出层的磁化将“遵循”施加的磁场而不是数据。
●存储层110、114中数据所生成的杂散场的最小强度(是读出层106中需要的)由Hc-Hext差值来确定。因此，HS1＞Hc1-Hext1以及HS2＞Hc2-Hext2。这些杂散场取决于存储层110、114在它们的读出温度上的相应磁化M1，1和M2，2(正如早期解释的，M1，2和M2，1应接近零)、存储层110、114各自的厚度t1和t2、以及存储层110、114与读出层106之间的相应距离D1和D2。
图6示出了指示在由存储层内的位在读出层106中产生的杂散场的幅度HS的图，其中，对于范围在10nm(实线)～50nm(虚线)之间的不同的存储层厚度t以及磁化M＝100kA/m，读出层106杂散场的幅度HS作为存储层与读出层之间距离的函数。如图2所示，更厚的层给出了更强的杂散场HS，但该场在更远的距离处快速地降低。
假设磁化M为实际值，这意味着在图2的第一示例中，上面的第一存储层110优选应薄于下面的第二存储层114。为了能够进行可靠且高密度的记录，存储层110、114的厚度应为8～100nm。更厚的层是可能的，但要付出一些密度的代价。第一存储层110的值一般可在10～35nm之间，而第二存储层114的值一般在10～100nm之间。
图2和3中的所有层可采用常规设备进行喷涂，而只有几个附加层(一般为1～3个)需要与单层MAMMOS盘进行比较。不需要旋涂或PSA(压敏胶)的间隔层，其具有严格的公差和相关的球形畸变问题。而且如上所述，不需要对光学系统进行改动，而是只对电子设备进行极小的改动，即对读出控制电路290进行极小的改动，该控制电路290用于切换不同存储层110、114的读出激光功率。假定由于1kA/m的非零磁化而允许残余杂散场，允许的偏差被估算为10℃的量级。与读出功率余量～1％1.5℃相比，完全容许这一情况。这种允许的偏差还不会引起制造这种盘的问题。
下面，给出了图4和5所示的上述第一和第二种介质类型的堆栈设计的示例，其中，λ＝405nm，而数值孔径NA＝0.85。
对于第一种读出类型(图4)45nm SiN20nm GdFeCo5nm SiN20nm TbFeCo，15nm SiN50nm TbFeCo，220nm CoPt多层20nm SiN30nm Al合金衬底根据第一种读出类型的该堆栈设计导致产生了下列读出参数Tco1＝150℃，Tco2＝130℃，Tc1＝Tc2＝200℃，Hc1＝35kA/m，M1，1＝90kA/m，Hc2＝25kA/m，M2，2＝50kA/m以及Hext＝16kA/m。
对于第二种读出类型(图5)
45nm SiN20nm GdFeCo5nm SiN10nm TbFeCo，15nm SiN50nm TbFeCo，220nm SiN30nm Al合金衬底根据第二种读出类型的该堆栈设计导致产生了下列读出参数Tco1＝150℃，Tco2＝130℃，Tc1＝200℃，Tc2＝250℃，Hc1＝25kA/m，M1，1＝70kA/m，Hc2＝35kA/m，M2，2＝90kA/m以及Hext＝16kA/m。
其它变化，例如还可伴随切换的低和高的温度。
对读出控制的良好解决方法可以是使用摆动的外部场Hext来测量复制窗口控制函数的相移，以及使用激光功率作为读出控制电路290的受控参数。假定线圈电流源稳定，这将自动保持内部温度恒定。然而，对实际杂质引入的温度偏差的几乎瞬时的校正，需要在控制环中设置非常大的增益，因而可能变得不稳定。因此，基于对诸如灰尘或指纹之类的本地偏差的检测，读出控制电路290被布置成与复制窗口控制环无关地调整激光功率电平。因此，尽管复制窗口控制环在保持复制窗口尺寸恒定具有高精确度中是有效的，但是激光功率由读出控制电路290中的单独控制机构来调整，以便保持温度在磁存储层110、114恒定，而不管出现例如指纹。后一机构所需的精度低于复制窗口控制的精度，因为(少于)一般10℃的温度偏差，对于防止串扰仍旧是可以接受的。复制窗口控制环可以轻易地解决残余温度“误差”对复制窗口尺寸的影响，优选通过调节场幅度。然而，快速的响应时间是至关紧要的。
优选地，复制窗口控制利用外部场Hext来执行，所述外部场Hext用于摆动和幅度校正，而所述摆动即是在PLL带宽以上频率的小幅度调制。然而，没有明确排除利用激光功率进行摆动和/或幅度校正的控制。
图7是根据优选实施例的激光功率调整过程的流程图。在步骤S301，检测或确定指示读出特征中本地偏差的预定参数。接着在步骤S302，基于检测或确定的参数，调整用于读取第一或第二存储层的读出激光功率，以便例如防止第一和第二存储层110、114之间的串扰。重复步骤S301和S302，直到在步骤S303确定完成了读出操作。然后，在步骤S304，包括已调整的读出激光功率的读出参数被作为新的定值或默认值而被存储。
根据第一实现选项，检测步骤S301可基于对反射的激光功率的测量，例如通过相位变化的读出，而该测量用于检测作为上述参数的本地杂质，并相应调整激光功率。例如，测量并连续监控激光功率Pi的初始反射功率Ri(例如在初始校准后)。随后测量的反射激光功率Rm的任何变化必须是由于传输的改变而造成，例如由于指纹。因为光进出盘10(两个通道)，所以Rm/Ri的比率与温度T的平方成比例。为了保持在盘10内有相同的温度，激光功率P必须根据以下等式来调整P＝Pi(Ri/Rm)^(1/2)(3)应当注意的是，只有一个通道被用于加热存储层。如果该方法足够快且精确到小于+/-10℃，则复制窗口控制环可保持窗口恒定具有所需的精度。
根据第二实现选项，来自校准的读出参数的偏差，例如由于指纹造成的，导致更低的传输，并且更低的温度增加了来自其它存储层的串扰。这导致了读出误差，其呈现出具有高于摆动频率的频率，并且本质上是“随机的”，即不会正好是更多或者更少的峰值。来自复制窗口控制环的相位误差信号，将变得更加噪声化(noiser)，但仍可以是良好的，足以保持w恒定。尽管如此，串扰产生了错误的信号并因而增加了误差率。显然，这种误差率的增加与本地偏差的出现有关。因此，监控误差率并结合复制窗口控制，可为检测步骤S301提供有用的输入参数，以便控制在读出控制电路190的激光功率。特别地，读出激光功率可被调节以便最小化误差率。
为了快速的调整，该调整可能是迭代的，可以提供功率校正ΔP函数或查询表，具有与误差率和激光功率相对的ΔP设置。例如，可从现存的ECC块或从类似循环冗余校验(CRC)的简单方法中，获得误差率。因为可能在非常短的时间内需要比较重要的校正，所以误差率检测的速率和健壮性是重要的。
第三实现选项可以是使用来自也用于本地偏差检测的复制窗口控制环的相位误差信号。通常，当复制窗口控制环有效时，例如指纹的出现将突然增大所控制的读取参数(并在指纹结束减少)。因为如这里意指的那样(灰尘、指纹)，在本地偏差不出现的情形下，读取控制可相对缓慢和平缓些(例如，补偿任何温度或激光功率的漂移)，所以对相位误差(例如在相位误差的时间导数高于规定值时)突然变化的检测，指示了这种偏差的出现或结束。当检测到这种变化时，复制窗口控制环将被冻结，即控制的读出参数(Hext)保持固定，而摆动持续，以便保持监控相位误差。同时，调整激光功率以校正偏差。在控制再次稳定时，例如时间偏差低于规定值，则激光功率再次被固定，并恢复正常的复制窗口控制。
上述实现选项(的部分)的组合，可用于仔细检查大的ΔP校正。例如，如果不同方法由于噪音、大增益等而建议不同的校正，则利于使用对不同方法的加权平均的校正来提高稳定性，而不损失快速响应时间。可替换的可能性是采用快速(但有些不稳定)和慢速(但可靠)实现的混合。在结果一致的情形下，采用“快速”校正，否则，采用“慢速”校正。通过这种方法，兼顾了高速和稳定性。
分开的选项可以是在偏差检测之前存储读出参数，并在检测到偏差结束时将这些值恢复为初始的设置。
图8示出了用读出控制电路290的控制信号进行的组合式读出功率和复制窗口控制功能的更详细的功能框图。块261～265组成PLL部分，块274和276构成锁定检测功能，其中，信号与调制频率相乘产生频率和以及频率差，对其低通滤波，给出了与锁定等值的DC值。虚线表示优选实施例的对应读出功率的控制信号。
在图8中，从图1的拾取单元30输出的已检测的MAMMOS游程长度信号被提供给图1时钟发生器26的PLL电路的相位检测器261，而在相位检测器261中，游程长度信号的相位与PLL电路的压控振荡器(VCO)263的输出信号的相位进行比较。此外，反馈信号被提供给划分时钟频率的时钟分频器275，并将其提供给调制电路279，用于激光功率的调制。相位检测器261的输出对应于游程长度信号与反馈信号之间的相位差，被提供给用于提取所需频率的环路滤波器262，以便在PLL电路中进行相位控制。在VCO 263恢复的输出时钟还被提供给位检测器264，位检测器264检测相位检测器261输出信号中位的出现。检测到的位信息作为输出数据DO被输出，并且与恢复的输出时钟一起提供给场切换控制单元265，场切换控制单元265控制用于生成磁场的磁头12场线圈的线圈驱动器271，从而实现数据相关的磁场切换功能。调制电路279输出端的场调制(摆动)由加法电路278来相加，因此还根据调制的符号促使脉冲位置移动。这意味着，后续低周期和后续高周期内的平均脉冲位置不再与DC无关。
数据相关的场切换导致来自相位检测器261的相位误差的高频率分量包含再现的数据的脉冲位置。在外部磁场Hext的强度受调制电路279的调制输出在低于位时钟M倍的频率上调制时，来自相位检测器261的相位误差包含同步的、低频激光功率误差的信息，该信息被解调或混频电路274解调，并使用低通滤波器276来提取，而时钟分频器275输出端的激光调制信号被提供给该解调或混频电路274。混频电路274和低通滤波器276的组合是围绕调制频率的带通滤波器的等同物，即“锁定”检测。
在初始功率设置或校准期间，输出数据DO可用作控制的输入，用于导出校正或测量误差作为用于调整或设置读出激光功率的参数。通过经由驱动放大器277给图1拾取单元30的激光二极管提供功率控制信号LP，来执行调整。
在根据图7的功率控制过程的上述第一实现选项中，已测量的反射功率值Rm可从光学拾取单元30向读出控制电路290提供，而读出控制电路290例如从查询表等中导出功率控制信号LP。
在根据图7的功率控制过程的上述第二实现选项中，与第一和第二已知数据模式的读出信号相关的输出数据DO，可以互为上下地预先记录在相应存储层110、114上的相同位置，可用作读出控制电路290的控制输入，而读出控制电路290从输出数据的误差量中导出功率控制信号LP，例如，基于查找表等。
最后，在上述的第三实现选项中，提取的相位误差信号可用作在读出控制电路290用于功率控制的控制输入。导出的功率控制信号LP经由驱动放大器277被提供给图1拾取单元30的激光二极管。
如上所示，第一到第三实现选项可以组合使用，以便提高功率控制的效率。
应该注意的是，本发明可应用于畴扩展磁-光盘存储系统用于从一个或多个存储层中读取的任何读取系统。类似于那些上面提议的层堆栈和读出方法，还可用于具有以下特征的系统中，即例如基于光点和/或薄膜磁感应器(例如GMR或TMR)阵列的卡形介质的非移动、固定读出原理，或可替换的本地加热方法，如例如介质内或接近介质的可寻址的十字型金属线。
读出控制电路290可通过硬件电路或通过软件控制的模拟或数字处理电路来实现，或可作为新程序嵌入用于控制盘播放器的现有控制程序中。实施例因而可在所附权利要求的范围内变化。
权利要求
1.一种用于从包括至少一个存储层(S1，S2)和读出层(RO)的磁-光记录介质(10)读取的读取设备，其中，通过利用辐射功率进行加热和借助于外部磁场，将标记区域从所述至少一个存储层复制到所述读出层，在所述读出层(RO)中生成导致读出脉冲的扩展畴，所述设备包括-确定装置(290)，用于确定指示所述记录介质(10)读出特征中本地偏差的出现或强度的参数，以及-控制装置(290)，用于根据所述已确定的参数来控制所述辐射功率。
2.根据权利要求1的读取设备，其中，所述控制装置(290)适于独立于复制窗口控制执行辐射功率控制。
3.根据权利要求2的读取设备，其中，所述复制窗口控制是基于场或基于功率的控制。
4.根据权利要求1的读取设备，其中，所述确定装置(290)适于从至少一个下列数量中导出所述参数在所述记录介质(10)反射的辐射功率、从所述读出操作中获得的读出信号的误差率、以及在所述读出操作期间从复制窗口控制电路中获得的相位误差。
5.根据权利要求4的读取设备，其中，所述确定装置(290)适于基于从所述反射的辐射功率、所述误差率、或所述相位误差导出的参数的加权平均值来确定所述参数。
6.根据权利要求1的读取设备，其中，所述控制装置(290)适于用快速和慢速功率校正机构的混合来控制所述辐射功率。
7.根据权利要求1的读取设备，其中，所述控制装置(290)适于在本地偏差检测之前，存储至少一个预定的读出参数值，并在检测到所述本地偏差结束时将所述值恢复为初始的设置。
8.根据权利要求1的读取设备，其中，所述控制装置(290)适于控制所述辐射功率，以便最小化所述参数。
9.根据任一前述权利要求的读取设备，适于独立于第二存储层(S2)读出第一存储层(S1)。
10.根据权利要求9的读取设备，还包括设置装置(290)，用于将所述辐射功率设成用于从所述第一存储层读取的第一值和用于从所述第二存储层读取的第二值。
11.根据权利要求10的读取设备，其中，所述辐射功率的所述第一值通过所述第二存储层(S2)的补偿温度来确定，而所述辐射功率的所述第二值通过所述第一存储层(S1)的补偿温度来确定。
12.一种读取包括至少一个存储层(S1，S2)和读出层(RO)的磁-光记录介质(10)的方法，其中，通过利用辐射功率进行加热和借助于外部磁场，将标记区域从所述至少一个存储层复制到所述读出层，在所述读出层(RO)中生成导致读出脉冲的扩展畴，所述方法包括-确定步骤，用于确定指示所述记录介质(10)读出特征中本地偏差的出现或强度的参数，以及-控制步骤，用于根据所述已确定的参数来控制所述辐射功率。
13.根据权利要求12的方法，其中，所述控制步骤独立于复制窗口控制步骤来执行。
14.根据权利要求13的方法，其中，所述复制窗口控制步骤是基于场或基于功率的控制步骤。
15.根据权利要求12~14中任一权利要求的方法，其中，所述参数在读出所述记录介质(10)的期间，被连续地从至少一个下列数量中导出在所述记录介质(10)反射的辐射功率、从所述读出操作中获得的读出信号的误差率、以及所在述读出操作期间从复制窗口控制电路中获得的相位误差。
全文摘要
本发明涉及一种用于读取包括至少一个存储层和读出层的磁－光记录介质的读取方法和设备，其中，通过利用辐射功率进行加热并借助于外部磁场，将标记区域从该至少一个存储层复制到读出层，在读出层中生成导致读取脉冲的扩展畴。在读取操作期间确定指示记录介质读出特征中本地偏差的出现或强度的参数，然后，根据该已确定的参数控制辐射功率。可在读出操作期间，基于反射的功率、读出误差、或相位误差使用所提议的过程。从而，提供了可独立于复制窗口控制机构的快速有效的功率控制机构。而且，第一与第二存储层之间的串扰可通过保持读出温度接近于没有被读取的其它存储层的补偿温度来防止。
文档编号G11B20/10GK1849655SQ200480025853
公开日2006年10月18日 申请日期2004年8月26日 优先权日2003年9月10日
发明者C·A·弗舒伦 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司