专利名称：在读取期间控制读出参数的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在磁光记录介质(例如，MAMMOS(磁放大磁光系统)盘)的读出期间控制至少一个读出参数(例如辐射功率和/或场强)的方法和设备，所述MAMMOS盘包括一个记录或存储层以及一个扩张或读出层。
背景技术：
在磁光存储系统中，通过衍射极限，即通过聚焦透镜的数值孔径(NA)和激光波长，来确定记录标记的最小宽度。宽度的减小通常是基于较短波长的激光和较高NA的聚焦光学系统来实现的。在磁光记录期间，通过使用激光脉冲磁场调制(LP-MFM)可将最小位元长度降低至低于光学衍射极限。在LP-MFM中，位元转换是通过磁场切换和由激光切换引入的温度梯度确定的。必须使用磁超分辨率(MSR)或磁畴扩张(DomEx)法来读出以这种方式记录的小月牙形标记。这些技术是基于带有若干个静磁或交换耦合的RE-TM层的记录介质。根据MSR，磁光盘上的读出层被布置成在读取期间掩蔽相邻的位元，而根据磁畴扩张，光斑中心的磁畴被扩张。磁畴扩张技术优于MSR的优点是长度低于衍射极限的位元可使用类似于大小与衍射极限光斑相当的位元的信噪比(SNR)的信噪比来进行检测。MAMMOS是基于静磁耦合的存储层和读出层的磁畴扩张方法，其中磁场调制被用于读出层中的扩张磁畴的扩张和收缩。
在上述的磁畴扩张技术(类似MAMMOS)中，当在外部磁场的帮助下进行激光加热时，来自存储层的写入标记被拷贝到读出层中。该读出层的较低矫顽性将使拷贝的标记扩张以便填充光斑并使用不取决于标记大小的饱和信号电平来进行检测。外部磁场的反转将使扩张的磁畴收缩。另一方面，存储层中的间隔(space)并不会被拷贝，并且将不会发生扩张。
MAMMOS读出处理的分辨率，即在没有来自邻近位元的干扰的情况下，能够进行再现的最小位元大小，受拷贝处理的空间范围(拷贝窗)的限制，所述拷贝处理的空间范围是通过温度引入的矫顽力分布和位元图案的杂散场分布的重叠确定的，所述杂散场分布取决于外部磁场的强度。在读出处理中使用的激光功率应该高到足以能进行拷贝。另一方面，由于矫顽力Hc随着温度升高而降低和杂散场随之升高这样的事实，较高的激光功率也会增加所述重叠。当该重叠变得相当大时，就不再能够对间隔进行正确的读出，因为通过相邻标记产生了错误的信号。该最大和最小激光功率之间的差确定了功率容限，其会随着位元长度降低强烈减小。经验显示出使用当前的读出方法，0.10微米的位元长度能被正确的检测，但这是在极窄的功率容限下检出的(即16位DAC(数模转换器)中的1位)。因此，光学功率和外部磁场强度的平衡是确定最佳条件的重要因素。
然而，即使在读取操作的初始阶段已经设置了最佳条件，但在读取期间由于环境变化而可能干扰初始平衡。这些环境变化可包括场模糊、盘倾斜、温度变化、盘的保护涂层的厚度不均匀、磁头上的滑块移动的影响等。因此，在读出期间控制光学功率和磁场强度是必需的。
JP-A-2000-215537披露了一种通过从盘上的一特定部分读取一个信息项和一个脉冲信息来控制光学功率和/或外部磁场的场强的方法和设备，该信息项定义了盘上的一个预定部分，该脉冲信息定义了预定脉冲数。于是，在从所述预定部分读取的信息中包含的脉冲数被计数并与脉冲信息进行比较。然后，根据所述比较的结果来调节光学功率或场强。
另外，WO03/023767A2披露了一种在从磁光记录介质进行读取操作期间控制辐射功率和/或场强的系统。读取信号中的脉冲图案被分析，并且将所述分析结果与存储在记录介质的存储层中的数据的游程长度特性进行比较。根据所述比较结果来控制辐射功率和/或磁场强度。作为该操作的结果，不必对功率和/或场校正保留任何盘容量或保留少得多的盘容量，因为可将用户数据用于该目的。
游程长度违例的鲁棒性检测例如意味着最小允许的标记游程长度未被检测出。类似的，大于最大允许长度的游程长度的检测指示游程长度违例。然而，为了以合理的可靠性来检测该违例，即峰值的数量的增加或缺失，观测的(随机)数据序列必须充分大。这意味着在获得能够用于校正读出条件的适当控制信号之前产生了大量数据错误。此外，错误信号的离散性质使得远不能直截了当地设计鲁棒的控制环路。
图4为表示错误信号值关于读出参数的图，其中错误信号根据读出参数的值以阶梯的方式变化。如图4中所示，这例如在盘的光或磁性质不均匀的情况下甚至变得更坏。当读出参数刚好在标称的范围之外时，会产生大量的数据错误，而错误信号仍然是零。例如，可出现一个+1峰值，然而其仍然低于判定阈值，从而不会采取正确的动作。只有当读出参数充分偏离时，错误数量才大到足以产生一个错误信号。因此，错误信号的传统离散性质具有粗略控制和慢速响应并带有相当大量的读出错误的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种鲁棒性增强的用于提供改进的读出参数控制的方法和装置。
这一目的是通过如权利要求1所述的方法和通过如权利要求14所述的装置实现的。
因此，由于错误信号和游程长度违例的相对出现之间的连续函数关系，就能够产生平滑的错误信号并能防止错误信号值的不期望离散跳跃。尤其是，可使错误信号的值适合于游程长度违例的相对量。这意味着可实现具有减少数量的读出错误的改进控制和响应。
所述预定的函数关系可包括一比例关系。可将该比例关系提供在非受控区域和受控区域之间的过渡区域中。因此，由于盘的不均匀性主要在过渡区中引发的读出错误可被相当大的减少。
可通过计算检测的游程长度违例的游程均值(running average)来确定所述相对出现。作为一种替换方式，可基于取时间均值或积分过程来执行所述确定步骤。这些可替换过程对上面与错误信号的离散性质相关的问题提供了简单的解决方案。
可通过脉冲计数函数或通过计时器函数来确定游程长度违例。
用于分析的脉冲图案可对应于记录在记录介质上的用户数据，或者作为替换方式，所述脉冲图案可对应于具有记录在记录介质的预定部分处的预定标记和间隔游程长度的预定数据图案。所述控制甚至可基于预定或已知数据图案和随机用户数据的组合评估或分析。预定的数据图案提供了可通过对检测的峰值数量进行计数并减去期望的数量来直接获得游程长度违例的优点。作为替换，可在读取预定的部分期间产生错误信号，并可在读取记录介质的其他部分期间将错误信号冻结或保持恒定。基于冻结的错误信号的控制可在从记录在记录介质的所述其他部分上的用户数据检测的游程长度违例的基础上得到增强。
作为一特定示例，所述预定的部分可以是一地址标头部分。
可根据一查找表来执行比较，所述查找表用于将错误信号的值与游程长度违例的相对出现的相应值联系起来。
其它有用的进一步展开在从属权利要求中定义。
下面，将在参照附图所述的优选实施例的基础上说明本发明，其中图1表示根据所述优选实施例的磁光盘播放器的示意图；图2表示具有不同程度的重叠的读出策略的信号图；图3表示用于根据确定的标记或间隔游程长度确定拷贝窗口的空间宽度的范围的表格；图4为表示对于现有技术的通过错误信号的离散性质进行的读出控制的错误信号对读出参数的图；图5为表示根据本发明的对于通过错误信号的连续性质进行的改进读出控制的错误信号对读出参数的图；图6为根据所述优选实施例的控制过程的流程图。
具体实施例方式
现在将在如图1所示的MAMMOS盘播放器的基础上说明一个优选实施例。
图1示意的表示根据所述优选实施例的盘播放器的构成。所述盘播放器包括一光学拾取单元30，其具有一激光辐射部分和一磁场施加部分，所述激光辐射部分用于通过在记录期间已经转换成具有与代码数据同步的周期的脉冲的光照射磁光记录介质或记录载体10(例如磁光盘)，所述磁场施加部分包括一个磁头12，其在记录和重放期间以受控的方式对磁光盘10施加磁场。在所述光学拾取单元30中，一激光器与一激光驱动电路连接，所述激光驱动电路从记录/读出脉冲调节单元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的激光的脉冲幅度和定时。所述记录/读出脉冲调节电路32从一时钟产生器26接收时钟信号，所述时钟产生器可包括一PLL(锁相环)电路。
注意，出于简化的原因，在图1中将磁头12和光学拾取单元30显示在盘10的相对侧上。然而，根据所述优选实施例，可将它们布置在盘10的相同侧上。
磁头12与磁头驱动单元14连接，并在记录期间经由相位调整电路18从调制器24接收经代码转换的数据。调制器24将输入的记录数据转换成预定的代码。
在重放期间，磁头驱动器14经由重放调整电路20从时钟产生器26接收时钟信号，所述重放调整电路20产生用于调整施加给磁头12的脉冲的定时和幅度的同步信号。记录/重放开关16被提供用于在记录期间和重放期间切换或选择将要提供给磁头驱动器14的相应信号。
此外，光学拾取单元30包括一用于检测从盘10反射的激光并用于产生施加给解码器28的相应读取信号的检测器，所述解码器被布置成用于对读取的信号进行解码以便产生输出数据。此外，由光学拾取单元30产生的读取信号被提供给时钟产生器26，在所述时钟产生器中从盘10的模压时钟标记获得的时钟信号被提取，并且所述时钟产生器将用于同步目的的时钟信号提供给记录脉冲调整电路32、重放调整电路20和调制器24。特别地，可在时钟产生器26的PLL电路中产生数据通道时钟。
在记录数据的情况中，使用相应于数据通道时钟周期的固定频率对光学拾取单元30的激光进行调制，并且旋转的盘10的数据记录区或光斑以相等的距离被局部加热。另外，由时钟产生器26输出的数据通道时钟控制调制器24用以产生一具有标准时钟周期的数据信号。由调制器24对记录数据进行调制和代码转换以获得相应于记录数据的信息的二进制游程长度信息。
磁光记录介质10的结构可对应于JP-A-2000-260079中描述的结构。
由于大的重叠(例如，激光功率太高)而出现错误信号的情况通常应被避免。然而，如果存储层中的正确数据是已知的，则错误峰值的出现和数量给出了关于拷贝窗口的空间宽度的直接信息，所述直接信息与热激光分布直接相关。该信息不仅可用于校正盘上的先前和/或以后的数据，而且还供了校正读出参数(例如激光功率和/或外部磁场的场强)的直接方法。
在图1所示的实施例中，激光功率和/或外部磁场的强度作为可能读出参数的例子被控制。然而，影响拷贝窗口尺寸或相位的其他适当读出参数也同样可以被很好地控制。提供一控制单元25用于向磁头驱动器14和/或光学拾取单元30提供第一和第二控制或错误信号38，39。所述第一控制信号38被提供给光学拾取单元30并且可用于调整激光二极管或另一个辐射源的驱动电流，以便调整用于加热盘10的光学辐射或激光功率。第二错误信号39被提供给磁头驱动器并且可用于调整在磁头处提供的线圈结构的场电流，以便调整外部磁场的场强或强度。可以作为替换的或组合的错误信号来提供两个错误信号38、39。在后一情况下，提供给磁头驱动器14的第二错误信号39可用于光学功率和场强之间平衡的微调节，而提供给光拾取器单元30的第一错误信号39可用于粗调。这是因为光学功率的变化不但会影响杂散场而且会影响矫顽力分布，而外部磁场的变化只会影响总的杂散场。
控制单元25接收比较单元22的比较结果，所述比较单元用于将从解码器28获得的读出数据的分析结果与存储在非易失存储器-即查找表23中的参考数据进行比较。所述分析是由从解码器28接收读出数据的分析单元21执行的。
图2表示对于具有由I1标记(向上磁化)分隔的间隔(向下磁化(由相应的箭头指示))游程长度(I1、I2、I3、I4)的范围的盘的示例的信号图，所述I1标记由上方的线指示，所述上方的线表示盘10的轨迹上的磁化区域的空间布置。符号In”代表持续时间等于n个通道位(最小间隔或标记区域)的间隔游程长度，而符号“In”代表持续时间等于n个通道位的标记游程长度。重叠(从上面数第二条线)对以不同拷贝窗尺寸w1，w2和w3进行扫描的最终时间相关性也被指示出来，一起指示的还有使用外部磁场(第三条线)产生的MAMMOS信号或峰值(第四条线)。对于常规的、正确读出，拷贝窗口应该小于通道位长度b的一半(如应用于图2中的拷贝窗尺寸w1)。在该情况下，每个标记通道将产生一个MAMMOS峰值，并且对于间隔通道来说没有峰值产生。因此，检测到m个连续峰值表明一个Im标记游程长度，而s个缺失峰值表明一个Is间隔游程长度。该情形由图2中的实线表示。对于较大的窗口尺寸，例如w2来说，对于标记区域附近的间隔区域由于较大的重叠(图2中的虚线)也将产生MAMMOS峰值。例如，I1标记现在将产生三个峰值而不是一个。很明显，现在不再能够检测到I1和I2间隔。I3间隔将显示一个缺失峰值(而不是三个)。大得多的窗口尺寸(2.5b＜w＜4.5b，例如w3)也会在间隔和标记游程长度检测中产生四个峰值差，而I5间隔是能够检测到的最小间隔游程长度(通过一个缺失间隔)。
图3表示概括关于能够以预定游程长度检测的峰值或缺失峰值数量的不同拷贝窗尺寸的效果的表。如果所述窗口尺寸小于通道位长度b的一半，则读出数据的检测峰值和缺失峰值数量对应于记录信息的游程长度。如果拷贝窗口尺寸在b/2和2.5b之间的范围内，则检测的峰值数量等于记录标记游程长度加两个峰值，而缺失峰值的数量等于记录间隔游程长度减两个峰值(假定游程长度是三或者更多)。此外，如果拷贝窗口尺寸在2.5b和4.5b之间的范围内，则检测的峰值的数量等于记录标记游程长度加四个峰值，而缺失峰值的数量等于记录间隔游程长度减四个峰值，依此类推。
在与此类似的表(该表对于不同的读写策略可能不同，但却可以很容易地导出)的帮助下，可以在比较单元22处测量拷贝窗口，于是就可使用上面由控制单元25产生的错误信号38、39来控制场强和/或光学功率。因为拷贝窗口会随着激光功率(以及环境温度和外部磁场)的增加而增加，所以能够在读出期间例如通过检测写入数据中的游程长度违例和/或通过使用具有由已知标记和间隔游程长度构成的预定数据图案的测试区来执行功率和/或磁场控制。第一种选择是特别有吸引力的，因为不必为功率校正保留任何盘容量或保留少得多的盘容量，这是因为将用户数据用于该目的。此外，当已经测量了所述窗口时，可再次使用图3的表信息来将(缺失)峰值的(大多数)先前数据流翻译成正确的游程长度数据，可将图3的表信息存储在查找表23中。这样，环境变化(例如，环境温度变化、外部场强(线圈到盘的距离)变化、甚至盘属性的轻微变化)的影响就可在工作中得到校正。
由分析单元21例如在通过脉冲计数函数确定读出信号中的峰值数量的基础上或在通过计时器函数测量读出信号的间隔周期的技术上来确定游程长度违例。
假定(0，6)调制，则最小标记和间隔为I1和I1，而最大标记和间隔区域分别是I7和I7。因此，如果由分析单元21观测到的数据序列中的最小标记游程长度大于1(例如3个连续峰值)，则比较单元22(对于所有先前数据)确定2个峰值的校正，并因此确定一处于b/2和2.5b之间的窗口尺寸。如果所观测到的最大间隔游程长度(I7)表示出例如3个缺失峰值，而不是7个，则比较单元22就确定4个峰值的校正，并因此确定一处于2.5和4.5b之间的窗口尺寸。注意如果使用这种大窗口，那么只有I5和较大的间隔游程长度能被检测到和校正，从而再次证实了需要相当致密的激光功率控制。在两种情况下，光学功率和/或场强应被减小一个相应的量，该量是由控制单元25根据比较结果确定的。调制的游程长度特性可在分析单元21或查找表23中根据盘10上提供的或通过盘播放器的输入功能输入的信息预设。
为了获得对所需激光功率的更好的控制，可在盘10上的一预定部分中预先记录一个查找表或许多算法参数。所述查找表可存储一预定的窗口对盘10的激光功率数据特性，其可由控制单元25读取和使用来产生所述控制信号。对于较大的线性速度(例如，CAV操作或不同的读出速度)，应提高激光功率以达到相同的温度。因此，所述表可包括作为变量的盘半径或例如内部和外部半径之间的内插方案。
对于从错误信号的离散性质和非均匀性问题产生的上述问题的一种简单解决方案是产生与附加或缺失峰值的检测数量的相对出现成比例的第一和/或第二错误信号38、39。
图5为表示根据本发明优选实施例的、对于使用错误信号的连续性质改进的读出控制的第一和/或第二错误信号38、39(垂直轴)对读出参数(例如辐射功率和/或场强(水平轴))的图。在图5中，各个箭头指示标称读出参数的范围(其中第一和/或第二错误信号38、39为零)和受控读出参数的范围。所述受控范围包括错误信号根据读出参数连续变化的连续区域。错误信号连续变化的阴影区域代表由盘的不均匀性产生的过渡区域。
这种连续变化的错误信号可例如通过例如在控制单元25中计算由比较单元22或通过取时间均值或积分操作检测的违例游程均值(running average)来获得。例如，在25％的所述时间期间的+1峰值的违例(和在剩余的75％期间的标称)会产生+0.25的误差，对于50％的所述时间的-1峰值会产生-0.50的误差，等等。然而，如果要获得可靠和稳定的错误信号，这种解决方案仍然需要在较大的数据序列上进行积分。可以使用错误信号值和确定的相对出现之间的任何其他函数关系并且可将其存储在控制单元25中或查找表23或任何其他查找表或存储器中。
因此，进一步的改进或任选修改就是组合上述改进的控制与小的测试区(例如，上面提到的那些区或附加区)，所述小测试区在盘上是使用已知的数据图案(例如一个I1I1或I3I3载体或一个I1I3I3I1图案)以规则的间隔提供的。附加峰值的数量是从这种已知图案通过对检测的峰值数量进行计数和减去期望数量直接获得的。因为较小数量的游程长度在该情况下对于可靠检测已经是充分的，所以可提供许多这种区域，而使容量开销保持得非常小。这将导致更加快速的、更加准确的控制，并因此导致读出错误的数量减少。在一实际实施方式中，从可提供在例如地址标头部分中的这些测试区域获得的错误信号-即第一和/或第二错误信号38、39，可专用于控制环路中，所述控制环路被提供用于控制读出参数，例如辐射功率和/或外部磁场的场强。
图6为根据所述优选实施例的控制过程的流程图。在步骤S101，例如由分析单元21来检测测试区域(标头部分)。然后，在步骤S102，由分析单元21对读出数据中检测的峰值进行计数。在步骤S103，控制单元25根据从比较单元22获得的输出信息来计算第一和/或第二错误信号38、39，并将这些第一和/或第二错误信号38、39馈送给各自的控制环路。然后，该控制环路-即第一和/或第二错误信号38、39的值，被冻结或维持直到跳过所述过程回到初始步骤S101之后检测下一个测试区为止。作为另外的措施或改进，由比较单元22根据测试区域之间的用户数据所确定的游程长度违例结果，可被用于支持或增强错误或控制信号。
注意本发明可应用到用于在磁光盘存储系统进行磁畴扩张的任何读取系统。分析单元21、比较单元22、查找表23和控制单元25的功能可提供在单个单元中，该单个单元可以是由相应的控制程序控制的硬件单元或处理器单元。读出数据可从光学拾取单元30直接提供给分析单元21。因此，所述优选实施例可在后附权利要求的范围内变化。
权利要求
1.一种在从包括存储层和读出层的磁光记录介质(10)进行读取操作期间控制至少一个读出参数的方法，其中在用具有辐射功率的辐射束进行加热时，通过将一个标记区域从所述存储层拷贝到所述读出层，而在所述读出层中产生一个导致读取信号脉冲的扩张磁畴，所述方法包括下列步骤a)分析所述读取信号中的脉冲图案；b)将所述分析步骤的结果与存储在所述存储层中的数据的游程长度特性进行比较；c)确定从所述比较步骤获得的游程长度违例的相对出现；d)使用所述确定的出现来产生具有预定连续函数关系的错误信号；和e)根据所述错误信号来控制所述至少一个读出参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个读出参数至少包括所述辐射功率或在所述读取操作期间施加的外部磁场的强度，或包括这二者。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述预定函数关系包括一比例关系。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述比例关系被提供在一非受控区域和一受控区域之间的过渡区域中。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述确定步骤包括计算检测到的游程长度违例的游程均值。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述确定步骤包括求时间均值或积分步骤。
7.根据权利要求1、2、5或6所述的方法，其中所述游程长度违例是通过脉冲计数函数或通过计时器函数确定的。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述脉冲图案对应于记录在所述记录介质(10)上的用户数据。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述脉冲图案对应于记录在所述记录介质(10)的预定部分上的具有预定标记和间隔游程长度的预定数据图案。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述产生步骤包括在所述预定部分的读取期间产生所述错误信号，和在读取所述记录介质(10)的其他部分期间冻结所述产生的错误信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其中根据从记录在所述记录介质(10)的所述其他部分上的用户数据检测到的游程长度违例来增强基于所述冻结错误信号的控制。
12.根据权利要求9、10或11所述的方法，其中所述预定部分是一地址标头部分。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其中根据一查找表来执行所述比较步骤，所述查找表将所述错误信号的值与所述游程长度违例的相对出现的相应值相联系。
14.一种在从包括存储层和读出层的磁光记录介质(10)进行读取操作期间控制至少一个读出参数的读取设备，其中在用辐射功率加热时，通过将一个标记区域从所述存储层拷贝到所述读出层，而在所述读出层中产生一个导致读取信号脉冲的扩张磁畴，所述设备包括a)分析装置(21)，用于分析所述读取信号中的脉冲图案；b)比较装置(22)，用于将所述分析装置(21)的分析结果与存储在所述存储层中的数据的游程长度特性进行比较，确定从所述比较步骤获得的游程长度违例的相对出现，以及使用所述确定的出现产生具有预定连续函数关系的错误信号；和c)控制装置(25)，用于接收所述错误信号和根据所述错误信号来控制所述至少一个读出参数。
15.根据权利要求14所述的读取设备，其中所述至少一个读出参数至少包括所述辐射功率或在所述读取操作期间施加的外部磁场的强度，或包括这二者。
16.根据权利要求14或15所述的读取设备，还包括用于存储定义所述错误信号的值和所述相对出现的值之间的关系的信息的存储装置(23)。
17.根据权利要求14、15或16所述的读取设备，其中所述读取设备是用于读取MAMMOS盘的盘播放器。
全文摘要
本发明涉及一种在从包括存储层和读出层的磁光记录介质进行读取操作期间控制至少一个读出参数的方法和设备，其中在外部磁场的帮助下用辐射功率加热时，通过将一个标记区域从所述存储层拷贝到所述读出层，而在所述读出层中产生一个导致读取信号脉冲的扩张磁畴。分析所述读取信号中的脉冲图案；并将所述分析结果与存储在所述存储层中的数据的游程长度特性进行比较。从所述比较获得游程长度违例的相对出现；和使用所述确定的相对出现产生具有预定连续函数关系的错误信号。根据所产生的错误信号来控制所述至少一个读出参数。这就使错误信号依赖于检测到的游程长度违例的相对出现，从而能够实现从非受控状态到受控状态的平滑过渡以便提高控制环路的鲁棒性。
文档编号G11B11/105GK1910677SQ200580002224
公开日2007年2月7日 申请日期2005年1月7日 优先权日2004年1月12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