专利名称：信息记录装置及信息记录方法
技术领域：
本发明涉及利用激光束在光盘上记录信息的技术。
背景技术：
在诸如DVD-R(可记录DVD)和DVD-RW(可重复记录DVD)的可记录或可重记录的光盘上，对光盘的记录表面照射激光束来记录信息。受激光束照射的光盘记录表面上一部分的温度上升，使构成光盘的光记录介质的状态发生变化，这使得在记录表面上形成一个记录标记。
由于激光束是受具有对应于将被记录的信息的时间宽度的记录脉冲调制，所以生成了其长度对应于将被记录的信号的激光脉冲，并将该激光脉冲照射在光盘上。这使得可以在光盘上形成其长度对应于将被记录的信息的记录标记。
最近，使用了一种激光功率控制技术，其中不是用一个激光脉冲形成一个记录标记，而是利用包含多个短脉冲的脉冲串形成一个记录标记。这样的技术被称作写策略。由于其上形成记录标记的光盘记录表面上的温度分布可能是均匀的，因此与照射单一的记录脉冲的方法相比，这种技术减小了记录层表面上的热积累。因此，可以防止记录标记呈现泪滴形状，并且可以形成优选形状的记录标记。
上述记录脉冲串包括其幅度在某个读功率电平和写(写或记录)功率电平之间变化的多个脉冲。根据记录信号，在其中不在光盘的记录表面上形成记录标记的区域中(以下称作“间隔部分”)，具有读功率的激光束照射在记录表面上。另一方面，在其中在光盘的记录表面上形成记录标记的区域中(以下，称作“标记部分”)，具有与其幅度在读功率和写功率之间变化的记录脉冲串对应的功率的激光束照射在记录表面上，其引起在记录表面上形成记录标记。
图18示出上述写策略所采用的记录脉冲波形的示例。图18的例子是记录数据中记录7T的标记的部分的记录脉冲波形。如图18所示，记录脉冲包括1个最前脉冲90和具有跟随最前脉冲90的多个脉冲91的脉冲串92(也称作“多脉冲”)。该最前脉冲例如具有1.5T的脉冲宽度，跟随最前脉冲之后的脉冲串92的每个脉冲91例如具有0.5T的脉冲宽度。最前脉冲90和脉冲串92都是其幅度在两个值，即写功率Pw和读功率Pr，之间变化的脉冲。
最前脉冲90具有对用于记录标记的光盘的记录表面进行预热的作用，并且通过照射与1.5T脉冲宽度的最前脉冲90对应的记录激光，将光盘的记录表面加热到接近熔点的温度。然后，利用跟随最前脉冲90的脉冲串92在记录表面上形成所希望的长度的标记。脉冲串92包括例如一系列脉冲宽度为0.5T(包含一个开启和一个关闭期间的期间是1T)的脉冲91。这导致了在光盘的记录表面上重复进行0.5T的激光照射、0.5T的冷却、0.5T的激光照射……以便控制形成的标记的长度。
在使用图18所示的记录脉冲波形的方法中，当将被记录的标记长度为n时，记录脉冲包括1个最前脉冲90和包含(n-3)个脉冲91的脉冲串92。通过生成对应于将被记录的标记长度的上述记录脉冲来驱动记录激光，可以在光盘的记录表面上记录具有所希望的长度的标记。
按照上述的写策略，在以正常的速度记录的情况下没有问题。但是，在高速记录的情况下，因为时钟变得更快，所以会出现难以对驱动记录激光的记录脉冲进行控制这样一个问题。
在高速记录时，由于生成记录脉冲的时钟本身变得更快，因此构成脉冲串92的每个脉冲91的期间变得更短，脉冲91的位置变得相互更靠近。在构成脉冲串92的每个脉冲91的部分中，由于记录激光的上升时间相对时钟来说变得更长，所以记录脉冲变成这样一类脉冲波形，即其中构成脉冲串92的脉冲91基本上彼此相连。这使得在记录时难以控制通过激光照射而施加给光盘的热量。
一般地，在脉冲波形的上升沿和下降沿会产生过冲和下冲，上述记录脉冲中也会出现同样的现象。在以正常速度记录时，由于过冲期间和下冲期间与构成脉冲串92的脉冲91的脉冲宽度相比较小，所以过冲和下冲对记录脉冲的波形(特别是幅度水平)没有显著的影响。
但是，在高速记录时，由于构成脉冲串92的脉冲91的宽度变得更短，因此过冲期间和下冲期间便和脉冲91的期间重叠，由此引起脉冲91的幅度水平发生显著变化。在上述写策略中，这样地设计记录脉冲波形，使得最前脉冲和脉冲串具有相同的幅度水平(写功率电平)。因此，在由于过冲和下冲的这种影响而使记录脉冲的功率电平发生变化的情况下，则不能精确地控制加给光盘的热量。因此，不能记录具有合适形状的标记。
发明内容
鉴于上述内容，本发明的问题在于提供一种信息记录装置和一种信息记录方法，它们即使在高速记录时也能够记录具有合适形状的标记。
按照本发明的一个方面，提供了在记录介质上照射激光束并形成与记录信号对应的记录标记的信息记录装置，包括发射激光束的光源，根据记录信号生成用于驱动该光源的记录脉冲信号的信号生成装置，其中该记录脉冲信号包含其间形成记录标记的标记期间和其间不形成记录标记的间隔期间，并且该标记期间包括具有与第一记录功率对应的第一幅度水平的最前脉冲期间和具有与比该第一记录功率小的第二记录功率对应的第二幅度水平且跟随在该最前脉冲期间之后的中间偏置期间。
上述信息记录装置通过对诸如光盘的记录介质照射激光束来形成与记录信号对应的记录标记从而记录信息。根据该记录信号生成记录脉冲信号。根据该记录脉冲信号驱动光源，并且使激光束照射在记录介质上。
记录脉冲信号包括为了形成记录标记而照射激光束的标记期间和其间不形成记录标记的间隔期间。标记期间具有最前脉冲期间和跟随在该最前脉冲期间之后的中间偏置期间。最前脉冲期间具有与第一记录功率对应的第一幅度水平，中间偏置期间具有与第二记录功率对应的第二幅度水平。第一记录功率比第二记录功率大。在最前脉冲期间和中间偏置期间中，具有与各自的幅度对应的功率的激光束照射在记录介质上，从而形成记录标记。
由最前脉冲期间和中间偏置期间构成的标记期间不包含具有多个连续脉冲的部分，其中该多个连续脉冲中的每个都具有小的脉冲宽度，所以，即使在高速记录时，也能够在记录介质上稳定地形成正确的记录标记，而记录脉冲波形也不会产生不合适的变形。
标记期间可以进而包含具有该第一幅度水平并跟随在该中间偏置期间之后的最后脉冲期间。标记期间跟随在中间偏置期间之后，并且包含具有与最前脉冲期间相等的第一记录功率的最后脉冲期间。通过适当设定具有与第一记录功率对应的第一幅度水平的最前脉冲期间和最后脉冲期间的时间宽度、以及具有与第二记录功率对应的第二幅度水平的中间偏置期间的时间宽度，可以稳定地形成所希望的长度的记录标记。
间隔期间具有与低于上述第一记录功率和上述第二记录功率的读功率对应的第三幅度水平。借助该特征，在间隔期间，由于照射与读功率对应的激光束，因此不形成记录标记，而引起在记录介质上形成与记录信号相对应的间隔。
信号生成装置按照与被记录的记录标记对应的标记期间之前的间隔期间的长度，可以改变最前脉冲期间的开始位置和结束位置中的至少一个。借助该特征，通过改变与前面的间隔期间的长度对应的最前脉冲期间的开始位置和结束位置中的至少一个，可以控制照射到记录介质上的激光束功率。因此，消除了热干扰和光学码间干扰的影响，以便可以形成具有合适长度的记录标记。
利用改变最前脉冲期间的开始位置可以对记录标记的开始位置进行粗调，通过改变最前脉冲期间的结束位置可以对记录标记的开始位置进行微调。借助该特征，通过适当设定最前脉冲期间的开始位置和结束位置的变化量，可以精细地控制记录标记的长度。
信号生成装置按照与被记录的记录标记对应的标记期间之后的间隔期间的长度，可以改变标记期间的结束位置。借助该特征，通过改变与随后的间隔期间的长度对应的标记期间的结束位置，可以控制照射到记录介质上的激光束功率。因此，可以消除热干扰和光学码间干扰的影响，以便可以形成具有合适长度的记录标记。
信号生成装置按照与被记录的记录标记对应的标记期间之后的间隔期间的长度，可以改变最后脉冲期间的开始位置和结束位置中的至少一个。借助该特征，通过改变与随后的间隔期间的长度对应的最后脉冲期间的开始位置和结束位置中的至少一个，可以控制照射到记录介质上的激光束功率。因此，可以消除热干扰和光学码间干扰的影响，以便可以形成具有合适长度的记录标记。
通过改变最后脉冲期间的结束位置可以对记录标记的结束位置进行粗调，通过改变最后脉冲期间的开始位置可以对记录标记的结束位置进行微调。借助该特征，通过适当设定最后脉冲期间的开始位置和结束位置的变化量，可以精细地控制记录标记的长度。
间隔期间还可以包括紧随在中间偏置期间之后的、其幅度水平为零的关闭期间。借助该特征，由于紧随在中间偏置期间之后激光束水平降到零，因此可以使记录介质的记录表面迅速冷却，这可以减轻热干扰对后面的记录标记的影响。
间隔期间还可以包括紧随在最后脉冲期间之后的、其幅度水平为零的关闭期间。借助该特征，由于紧随在最后脉冲期间之后的激光束的水平降到零，因此可以使记录介质的记录表面冷却，这可以减轻热干扰对后面的记录标记的影响。
在一个优选示例中，第一记录功率的值可以在第二记录功率的120％～185％的范围内。借助该特征，可以形成具有小的抖动的良好特性的记录标记。
根据本发明的另一方面，提供了在记录介质上照射激光束并形成与记录信号对应的记录标记的信息记录方法，包括根据记录信号生成记录脉冲信号的步骤，以及基于记录脉冲信号在记录介质上照射激光脉冲的步骤，其中该记录脉冲信号包含其间形成记录标记的标记期间和其间不形成记录标记的间隔期间，并且该标记期间包括具有与第一记录功率对应的第一幅度水平的最前脉冲期间和具有与低于该第一记录功率的第二记录功率对应的第二幅度水平且跟随在该最前脉冲期间之后的中间偏置期间。
根据上述信息记录方法，在诸如光盘的记录介质照射激光束，以便通过形成对应于记录信号的记录标记来形成记录信息。根据该记录信号生成记录脉冲信号，根据该记录脉冲信号驱动光源，使激光束照射在记录介质上。
记录脉冲信号包括为了形成记录标记而照射激光束的标记期间和其间不形成记录标记的间隔期间。标记期间具有最前脉冲期间和跟随在该最前脉冲期间之后的中间偏置期间。最前脉冲期间具有与第一记录功率对应的第一幅度水平，中间偏置期间具有与第二记录功率对应的第二幅度水平。第一记录功率比第二记录功率大。在最前脉冲期间和中间偏置期间中，具有与各自的幅度对应的功率的激光束照射在记录介质上，从而形成记录介质。
由最前脉冲期间和中间偏置期间构成的标记期间不包含具有多个脉冲的连续部分，并且该多个脉冲具有小的脉冲宽度，这不同于传统写策略中的脉冲串，所以即使在高速记录时，也可以在记录介质上稳定地形成正确的记录标记，而记录脉冲波形也不会产生不合适的变形。
当结合在下面被简要描述的附图阅读时，通过下述关于本发明的优选实施例的详细描述，本发明的性质、效用和更多特征将变得显而易见。
图1是表示应用本发明的信息记录和再生装置的总体结构的方框图。
图2是表示图1所示的记录控制部分的结构的方框图。
图3表示了图2所示的LD驱动器的结构。
图4是表示加在激光二极管上的驱动电流和输出功率之间的关系的图。
图5是表示根据本发明第一实施例的记录脉冲波形的示例的波形图。
图6是表示根据本发明第一实施例的具有3T-14T的间隔长度的记录脉冲波形的波形图。
图7A和7B表示了形成记录标记时产生的热干扰的影响。
图8A和8B表示了读记录标记时产生的光学码间干扰的影响。
图9A和9B表示了控制与最前脉冲和最后脉冲的位置之前和之后的间隔长度相对应的最前脉冲和最后脉冲的位置的情况。
图10A和10B表示了控制与最前脉冲和最后脉冲的位置之前和之后的间隔长度相对应的最前脉冲和最后脉冲的位置的情况。
图11是表示最前脉冲之前和之后边沿的变化量和抖动之间的关系的图。
图12是表示根据本发明第二实施例的记录脉冲波形的波形图。
图13A至13C是表示当固定第一写功率而使第一写功率和第二写功率的比变化时，根据本发明的第一和第二实施例的记录脉冲波形的抖动、调制和不对称特性的图。
图14A至14C是表示当固定第二写功率而使第一写功率和第二写功率的比变化时，根据本发明第一和第二实施例的记录脉冲波形的抖动、调制和不对称特性的图。
图15A至15C是表示当使第一记录功率变化时，根据本发明的第一实施例的记录脉冲波形的抖动、调制度和不对称特性的图。
图16A至16C是表示当使第一记录功率变化时，根据本发明的第一实施例的记录脉冲波形的抖动、调制度和不对称特性的图。
图17是表示根据本发明第三实施例的记录脉冲波形的波形图。
图18是表示传统的写策略所采用的记录脉冲波形的波形图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的优选实施例。
装置的结构图1表示了根据本发明一个实施例的信息记录和再生装置的概略结构图。信息记录和再生装置1在光盘D上记录信息并从光盘D中再生信息。例如只可记录一次信息的CD-R(可记录光盘)或DVD-R、可重复记录信息和擦除信息的CD-RW(可重写光盘)或DVD-RW的各种光盘可用作光盘D。
信息记录和再生装置1包括对光盘D照射记录光束和再生光束的光拾取器2；用于控制光盘D旋转的主轴电机3；用于控制向光盘D记录信息的记录控制单元10；用于控制已记录在光盘D上的信息的再生的再生控制单元20；用于执行各种伺服控制的伺服控制单元30，其中这些伺服控制包含用于控制主轴电机3的旋转的主轴伺服、用于控制光拾取器2与光盘D的相对位置的聚焦伺服和跟踪伺服。
记录控制单元10接收记录信号，利用后述的处理，生成用来驱动光拾取器2中的激光二极管的驱动信号SD，并将该驱动信号SD供给光拾取器2。
再生控制单元20接收从光拾取器2输出的读RF信号Srf，对该读RF信号Srf进行诸如解调处理和解码处理的某些处理，并且生成和输出再生信号。
伺服控制单元30接收来自光拾取器2的读RF信号Srf，根据该读RF信号Srf向光拾取器2提供诸如跟踪误差信号和聚焦信号的伺服信号S1，并且还向主轴电机3提供主轴伺服信号S2。这导致了诸如跟踪伺服、聚焦伺服和主轴伺服的各种伺服处理可以被执行。
由于本发明主要涉及记录控制单元10中的记录方法，并且公知的多种方法都适应于再生控制和伺服控制，因此对再生控制和伺服控制不进行详细说明。
尽管图1示出了作为本发明的一个实施例的信息记录和再现装置，但本发明也可以适用于仅能够记录信息的信息记录装置。
图2表示了光拾取器2和记录控制单元10的内部结构。如图2所示，光拾取器2具有生成用于在光盘D上记录信息的记录光束和用于从光盘D中再生信息的再生光束的激光二极管LD，以及接收从该激光二极管LD发射的激光束并输出与该激光束对应的激光功率电平信号LDout的前部监视二极管(FMD)16。
虽然光拾取器2还具有一些公知元件，诸如用来接收来自光盘D的作为再生光束的反射光束从而生成读RF信号Srf的光探测器，以及用于将记录光束、再生光束和反射光束导向适当方向的光学系统，但其图示和详细说明被省略掉。
记录控制单元10具有激光二极管(LD)驱动器12、APC(自动功率控制)电路13、采样保持(S/N)电路14和控制器15。
LD驱动器12向激光二极管LD提供与记录信号对应的电流，以便将信息记录到光盘D上。配置在光拾取器2中的激光二极管附近的前部监视二极管16接收从激光二极管LD发射出的激光束，从而输出表示一定的激光束水平的激光功率电平信号LDout。
采样保持电路14按照由采样保持信号APC-S/H规定的时序，对激光功率电平信号LDout的电平进行采样并保持。APC电路13根据采样保持电路14的输出信号进行LD驱动器12的功率控制，以便获得从激光二极管LD发射出的具有恒定读功率电平的激光束。
控制器15主要进行记录操作和APC操作。首先描述记录操作。在记录操作中，控制器15生成用于控制提供给激光二极管LD的电流的开关的开关信号SWR、SWW1、和SWW2，并将其提供给LD驱动器12。
图3表示了LD驱动器12的详细构成。如图3所示，LD驱动器12具有用于读电平的电流源17R、用于写电平的电流源17W1和17W2、和开关18R、18W1和18W2。
用于读电平的电流源17R为激光二极管LD提供用于发射具有读功率的激光束的驱动电流IR，并且驱动电流IR经开关18R被提供给激光二极管LD。当开关18R接通时，驱动电流IR被提供给激光二极管LD，当开关18R断开时，驱动电流IR不被提供给激光二极管LD。通过控制信号SAPC从而改变来自电流源17R的驱动电流IR的大小。
用于写电平的电流源17W1和17W2分别为激光二极管LD提供用于发射具有写功率的激光束的驱动电流IW1和IW2。驱动电流IW1经开关18W1被提供给激光二极管LD，驱动电流IW2经开关18W2被提供给激光二极管LD。
在根据本发明的写策略中，使用两种写功率电平，即，第一写功率Ph和比第一写功率Ph低的第二写功率Pm。当在开关18R接通的状态下使开关18W1接通，则向激光二极管LD提供驱动电流IR和IW1的驱动电流量，其导致以第二写功率Pm驱动激光二极管。当在开关18R和18W1接通的状态下使开关18W2接通，则向激光二极管LD进一步提供驱动电流IW2，因此，驱动电流IR、IW1和IW2的驱动电流量流向激光二极管，以第一写功率Ph驱动激光二极管。当开关18W1断开，则停止提供驱动电流IW1，且当开关18W2断开，则停止提供驱动电流IW2。
图4表示了提供给激光二极管LD的驱动电流和从激光二极管LD发射出的激光束的输出功率之间的关系。如图4所示，当向激光二极管LD提供驱动电流IR时，所发射出的激光束的功率为读功率PR。当加上驱动电流IW1时，所发射出的激光束的功率为第二写功率Pm。当再加上驱动电流IW2时，所发射出的激光束的功率为第一写功率Ph。
当向光盘记录信息时，基本上始终提供驱动电流IR，从而发射具有读功率PR的激光束。通过增加对应于记录脉冲的驱动电流IW1和IW2而进一步施加第一写功率Ph或第二写功率Pm，从而在光盘上记录信息。
接着将说明APC操作。APC操作是调整从LD驱动器12向激光二极管提供的驱动电流电平，以便获得由激光二极管LD输出的具有恒定电平的读功率的激光束。更具体地说，在记录信号(其受到了8-16调制并具有3T～11T和14T长度的标记期间和间隔期间)的间隔部分中的较长间隔期间(例如，5T～11T和14T的间隔期间)，调整来自LD驱动器12的驱动信号SD，以便保持读功率电平恒定。
以下描述具体操作。如上所述，控制器15生成与记录信号对应的记录脉冲，并且通过该记录脉冲驱动LD驱动器12，使激光二极管LD发射激光束。
配置在光拾取器2中的激光二极管LD附近的前部监视二极管16接收从激光二极管LD发射出的激光束，并且生成表示激光束水平的激光功率电平信号LDOUT以将其提供给采样保持电路14。
采样保持电路14按照从控制器15输入的采样保持信号APC-S/H给出的时序，对由前部监视二极管16提供的激光功率电平信号LDOUT进行采样，并在特定的期间内保持该电平。从控制器15输出的采样保持信号APC-S/H表示执行APC的期间(称作“APC期间”)。
采样保持电路14在记录信号的间隔期间的APC期间内保持激光功率电平信号LDOUT的电平，并将其提供给APC电路13。APC电路13向LD驱动器12提供控制信号SAPC，以便在APC期间内的激光功率电平信号LDOUT的电平保持恒定。
如图3所示，控制信号SAPC输入到LD驱动器12中的用于读电平的电流源17R。这引起从用于读电平的电流源17R流出的电流IR根据控制信号SAPC变化。也就是说，执行APC，以便由激光二极管LD获得的读功率电平保持恒定。
写策略下面将说明根据本发明的适用于高速记录的写方式。
(记录脉冲波形的第一实施例)图5示出根据本发明的写策略的记录脉冲波形的第一实施例。如图5所示，根据本实施例的写策略的记录脉冲波形包括三部分，即最前脉冲40、中间偏置部分41和最后脉冲42。在这三部分之外的部分中，记录脉冲波形维持在读功率PR的电平上。
在本发明的写策略中，使用写功率的两个值。最前脉冲40和最后脉冲42具有第一写功率Ph，中间偏置部分41具有第二写功率Pm。第二写功率Pm设定得比读功率PR高，但比第一写功率Ph低。
最前脉冲40具有对用于记录标记的光盘的记录表面进行预热的作用。中间偏置部分41的时间宽度随着将要被记录的标记的长度发生变化。最后脉冲42的主要作用是调节标记后端部分的形状。基本上，将被记录的标记的长度由最前脉冲宽度Ttop、最后脉冲宽度Tlp和第一写功率Ph控制，将被记录的标记的宽度由第二写功率Pm控制。
图6表示了与将被记录的每个标记长度对应的记录脉冲波形。记录数据受到了8-16调制，并且具有3T～11T和14T长度的标记期间和间隔期间。如图6所示，在3T和4T的记录数据的情况中，没有中间偏置部分41，但存在一个其中合并了最前脉冲40和最后脉冲42的脉冲。该脉冲的功率是第一写功率Ph，这和最前脉冲和最后脉冲是相同的。
在比5T长的记录数据的情况中，中间部分41的宽度随记录数据的长度增加而增加。尽管最前脉冲40和最后脉冲42的脉冲宽度由于后述的控制而在一定程度上发生变化，但最前脉冲40和最后脉冲42的每个脉冲宽度基本上几乎是恒定的。最前脉冲40和最后脉冲42的脉冲宽度不象中间偏置部分41那样随记录标记的长度而发生很大变化。
在本实施例的记录脉冲波形中，如图5所示，在最前脉冲40和最后脉冲42中有上升部分和下降部分。然而，不象图18所示的写策略那样，它们并不是具有小脉冲宽度的连续脉冲，并且在最前脉冲40和最后脉冲42之间存在中间偏置部分41。因此，即使在高速记录时也不会存在脉冲波形的上升和下降期间的影响，以及由于过冲和下冲的影响而产生的脉冲波形的不适当变形。
在图6的例子中，用于4T记录标记的记录脉冲波形具有一个其中合并了最前脉冲和最后脉冲的脉冲，如图6中的虚线100所示，中间偏置部分可以被提供用于4T记录标记的记录脉冲波形。
图6表示了用于记录速度为正常速度4倍的高速记录的记录脉冲波形。当记录速度比4倍记录速度还高时(例如，8倍记录速度或16倍记录速度)，因为时钟也变为高速，因此不仅对于3T和4T，而且对于大于4T的记录数据也可以为不具有中间偏置部分的单脉冲型的记录脉冲波形。
(边沿部分的调节)进而，根据本发明的写策略的特征在于，最前脉冲40和最后脉冲42的位置和脉冲宽度随着紧邻将被记录的标记之前和之后的间隔长度而变化，以便获得良好的记录特性。
进行这样精细的控制的理由是实际形成的标记形状受将被记录的标记之前和之后的间隔长度的影响。在记录时热干扰是影响的主要因素，在再生时光学码间干扰是影响的主要因素。下面对干扰进行说明。
首先，参照图7说明热干扰的影响。图7A和7B概念性地表示了用于某记录数据的记录脉冲波形和记录的标记形状。图7A表示了其中在连续2个标记之间的距离是长间隔(例如，大于4T的间隔)的情况，图7B表示了在连续2个标记之间的距离是短间隔(例如，3T～4T的间隔)的情况。
在图7A和7B中，尽管为了易于理解，以如下这种方式表示了记录数据、记录脉冲和标记之间的关系记录数据的脉冲宽度、记录脉冲的脉冲宽度和形成的标记的长度是相等的，但是与如图7A和7B所示不同的是，实际上记录数据的脉冲宽度、记录脉冲的脉冲宽度以及标记长度并不相等。
热干扰是这样的现象，即，当记录一个标记时，由记录激光的照射而施加给光盘的记录表面的热作为残留热对下一个标记的记录产生影响。当连续2个标记间的间隔较短时，容易产生热干扰，当连续2个标记间的间隔较长时，难以产生热干扰。这是因为，如果一个标记到下一个标记的间隔较短，则在光盘的记录表面还没有充分冷却之前又照射用于下一个标记的记录激光。如果一个标记到下一个标记的间隔较长，由于在两个标记之间光盘的记录表面被冷却，则对于下一个标记记录来说，残留热变得比较小。
该情况在图7A和7B中示出。如图7A所示，当标记间的间隔较长时，由于通过记录前一个标记52而被加热的记录表面在记录下一个标记53之前已经冷却，所以形成了正确长度的记录标记(为了解释方便，将正确长度的记录标记表示为具有和记录脉冲波形51的宽度Tp相同的长度)。
另一方面，如图7B所示，当标记间的间隔较短时，在记录表面还残留有记录前一个标记52产生的热的时候就开始了对下一个标记53的记录，所以记录标记因残留热的影响而被延长。这导致形成了比正确长度的标记更长的标记(正确长度和记录脉冲波形51的宽度Tp相同)。这是因热干扰的影响而使标记的形状变得不合适的情况。
为了消除该影响，如图7B的最下部分所示，一种有效的做法是移动记录脉冲54的边沿。也就是说，在图7B的例子中，使与前一个标记55对应的最后脉冲54a的后部边沿向前移动，使与下一个标记56对应的最前脉冲54b的前部边沿向后移动。这使得不管是否有残留热导致的热干扰，都能形成正确长度的标记。
接下来，参照图8A和8B说明光学码间干扰的影响。图8A和8B表示了用于某记录数据的记录脉冲波形和记录的标记的形状，图8A示出在连续2个标记之间的距离为长间隔(例如，大于4T的间隔)的情况，图8B示出在连续2个标记之间的距离为短间隔(例如，3T～4T的间隔)的情况。在图8A和8B中，为了容易理解，以下面这种方式表示了记录数据、记录脉冲和标记之间的关系记录数据的脉冲宽度、记录脉冲的脉冲宽度和形成的标记的长度是相等的。但是与如图8A和8B所示不同的是，实际上记录数据的脉冲宽度、记录脉冲的脉冲宽度以及标记长度并不相等。
光学码间干扰是这样一种现象，即当2个标记(或间隔)间的间隔(或标记)比读激光束的光点直径更短时，由于读激光光点同时覆盖连续的2个标记(或间隔)，因此读信号的幅度水平下降(或上升)。
通过对记录表面照射读激光束并通过检测光的反射量来进行对记录标记的检测。由于标记部分的反射作用比间隔部分的反射作用低，因此在标记部分中光的反射量的水平降低。因此，通过将表示光的反射量的再生信号与特定的阈值比较，可以读出光盘上形成的标记。
图8A示出与记录数据60对应的被记录的标记61和62。波形63是通过对反射光进行光电转换而得到的再生信号波形，该反射光是从受读光点SP照射的光盘的记录表面得到的。再生信号波形63与特定的阈值(TH)水平64比较，以决定具有低于阈值水平64的部分为标记。在图8A的例子的情况中，由于连续2个标记间的间隔较长(例如大于5T)，因此读光点SP不会同时覆盖2个记录标记，这导致得到与记录标记的标记长度对应的正确再生信号。
图8B表示了标记之间的间隔较短(例如，3T～4T)的情况。标记66和67按照记录数据65在光盘的记录表面上被正确地形成。但是，由于2个标记66和67之间的间隔较短，因此开始读取标记67的前面部分的读光点SP仍旧覆盖前一个标记66的后面部分。这导致了读光点SP的光的反射量由于前一个标记66的后面部分而减少，并且应当为虚线63a所示的波形的再生信号波形实际上变成实线63所示的波形。因此，通过与规定的阈值水平64比较而检测出的标记的长度比真实长度更长。这就是光学码间干扰的影响。
为了消除该影响，当连续标记间的间隔较短时，一种有效的方法是移动该间隔前后的记录标记的边沿位置并形成比真实标记更短的标记。也就是说，如图8B的下部所示，预先形成较短的标记66’和67’，使得即使读取时有光学码间干扰的影响，也能得到具有与真实标记对应的长度的再生信号。
热干扰和光学码间干扰的影响都可以通过调整图5所示的记录脉冲波形的最前脉冲40和最后脉冲42之前和之后的边沿位置来消除。该调整方法由图9和图10概略示出。
图9A是将被记录的标记前后的间隔较长的情况。这时，由于如上所述，热干扰和光学码间干扰的影响不存在或小到可以忽略的程度，因此使用具有与记录数据71对应的脉冲宽度Tp的记录脉冲波形72。由于没有光学码间干扰的影响，因此再生信号74也具有正确的脉冲宽度(由与阈值75交叉的点定义)，并正确地记录和再生所希望的长度的记录标记。
图9B是将被记录的标记前面的间隔较长、将被记录的标记后面的间隔较短的情况。这时，由于在将被记录的标记前面没有热干扰和光学码间干扰的影响，因此与标记73对应的记录脉冲波形72的最前脉冲的前部边沿和记录数据71的上升沿一致，再生信号74和阈值水平75的交叉点也和它们一致。另一方面，在将被记录的标记后面的部分中，由于该标记和下一个标记之间的间隔较短，因此可能产生热干扰和光学码间干扰的影响。因此，考虑到热干扰，记录脉冲波形的最后脉冲的后部边沿向前移动，并且标记73具有了更短一些的后部边沿。由此，可以消除光学码间的干扰，再生信号74的脉冲宽度和记录数据的脉冲宽度一致。
图10A是将被记录的标记前面的间隔较短、后面的间隔较长的情况。这时，由于在将被记录的标记后面没有热干扰和光学码间干扰的影响，因此与标记73对应的记录脉冲波形72的最后脉冲的后部边沿和记录数据71的下降沿一致，再生信号74和阈值水平75的交叉点也和它们一致。另一方面，在将被记录的标记的前面部分中，由于该标记和前一个标记之间的间隔较短，因此可能产生热干扰和光学码间干扰的影响。因此，考虑到热干扰，记录脉冲波形72的最前脉冲的前部边沿向后移动，并且标记73具有了更短一些的前部边沿。由此，可以消除光学码间的干扰，再生信号74的脉冲宽度(由和阈值水平75交叉的点定义)和记录数据的脉冲宽度一致。
图10B是将被记录的标记前后的间隔都较短的情况。这时，在将被记录的标记前后两侧都可能有热干扰和光学码间干扰的影响。因此，考虑到热干扰，使记录脉冲波形72的最前脉冲的前部边沿向后移动，同时使最后脉冲的后部边沿向前移动，并且标记73具有了更短一些的前部边沿和后部边沿。由此，可以消除光学码间干扰，再生信号74的脉冲宽度(由和阈值水平75交叉的点定义)和记录数据的脉冲宽度一致。
在上述参照图9和图10解释的示例中，根据将被记录的标记前后的间隔长度来调整最前脉冲的前部边沿或最后脉冲的后部边沿。更具体一点说，根据将被记录的标记前面的间隔长度，改变与将被记录的标记对应的记录脉冲波形的最前脉冲的前部边沿位置。并且，根据将被记录的标记后面的间隔长度，改变与将被记录的标记对应的记录脉冲波形的最后脉冲的后部边沿位置。
进而，可以根据将被记录的标记前后的间隔长度来调整最前脉冲的后部边沿位置和最后脉冲的前部边沿位置。在图5中，记录脉冲的面积与从记录激光器发射出的激光束的功率相对应。如果最前脉冲40的前部边沿位置TF和后部边沿位置TR移动相同的时间宽度，则与移动后部边沿位置TR相比，移动前部边沿位置TF使激光功率的变化更大。这是因为，与移动后部边沿位置TR相比，移动前部边沿位置TF使记录脉冲波形的面积变化更大。
同样，如果最后脉冲42的前部边沿位置LF和后部边沿位置LR移动相同的时间宽度，则与移动前部边沿位置LF相比，移动后部边沿位置LR使激光功率的变化更大。这是因为，与移动前部边沿位置LF相比，移动后部边沿位置LR使记录脉冲波形的面积变化更大。
当大幅度调整记录功率时，一种有效的方法是移动最前脉冲40的前部边沿TF或移动最后脉冲42的后部边沿位置LR。当少量调整记录功率时，一种有效的方法是移动最前脉冲40的后部边沿TF或移动最后脉冲42的前部边沿位置LR。在参照图9和图10说明的最前脉冲和最后脉冲的边沿位置调整中，有可能根据将被记录的标记之前的间隔长度，通过改变最前脉冲的前部边沿位置TF来粗调记录功率，以及通过改变最前脉冲的后部边沿位置TR来微调记录功率，更加精确地调整记录标记的前部边沿位置。同样，有可能根据将被记录的标记之后的间隔长度，通过改变最后脉冲的后部边沿位置LR来粗调记录功率，以及通过改变最后脉冲的前部边沿位置LF来微调记录功率，更加精确地调整记录标记的后端边沿位置。
图11表示了最前脉冲40的前部边沿位置TF和后部边沿位置TR的移动(边沿移动量)和由该移动导致的抖动之间的关系。如图11所示，与移动前部边沿位置TF的情况相比，移动后部边沿位置TR产生的抖动更小。通过适当地调整后部边沿位置TR，可以有效地调整记录标记的位置，同时可以抑制抖动的产生。
(记录脉冲波形的第二实施例)下面将说明根据本发明的写策略的记录脉冲波形的第二优选实施例。尽管图5所示的记录脉冲波形具有最前脉冲40、中间偏置部分41和最后脉冲42，但在第二实施例中，通过省略最后脉冲42并延长中间偏置部分41，得到图12所示的记录脉冲波形。第二实施例的记录脉冲波形中没有最后脉冲，具有与第二写功率Pm对应的幅度水平的中间偏置部分延伸到记录脉冲波形的最后。除此之外，第二实施例的记录脉冲波形和图5所示的记录脉冲波形一样。
也就是说，最前脉冲40的幅度水平与第一写功率Ph对应，中间偏置部分41的幅度水平与第二写功率Pm对应。除了最前脉冲40和中间偏置部分41之外的其他部分的幅度水平与读功率PR对应。
和第一实施例的情况一样，通过调整记录脉冲的边沿位置，可以消除热干扰和光学码间干扰的影响。这时，与第一实施例一样，对于将被记录的标记的前部边沿，根据将被记录的标记的间隔长度，可以调整与将被记录的标记对应的记录脉冲的最前脉冲的前部边沿位置TF和后部边沿位置TR。
另一方面，对于将被记录的标记的后部边沿，由于不存在最后脉冲，因此根据将被记录的标记之后的间隔长度，改变记录脉冲的后部边沿位置RE(参照图12)。这时，因为只能改变后部边沿位置RE，因此不能象第一实施例那样进行微调。
(写功率电平)下面将讨论根据第一和第二实施例的记录脉冲波形的写功率电平。在本发明的写策略中，在第一实施例(图5)和第二实施例(图12)的情况中，记录脉冲都具有两个值，即，第一写功率Ph和第二写功率Pm。在两个实施例中，最前脉冲宽度Ttop的基准值为1.75T，写脉冲宽度Tlp的基准值为0.5T。以下说明第一写功率Ph和第二写功率Pm的调整。
第一写功率Ph和第二写功率Pm的调整包括两个步骤。第一个步骤是适当确定第一写功率Ph和第二写功率Pm的比率，以及第二个步骤是确定这两个功率的具体值。首先，讨论第一写功率Ph和第二写功率Pm的比率。
在图13A～13C中，示出将第一写功率Ph固定为20mW并使第二写功率Pm变化时，抖动(时钟对抖动的比)、调制和不对称的变化。在图13A～13C中，用“类型1”表示使用图5所示的第一实施例的记录脉冲波形时的特性，用“类型2”表示使用图12所示的第二实施例的记录脉冲波形时的特性。
抖动是表示二进制再生信号的上升沿和下降沿相对于由该二进制再生信号生成的PLL时钟的波动程度的值。时钟对抖动的比率越高，再生信号的质量越差。时钟对抖动的比率越低，再生信号的质量越好。按照DVD-R标准，要求抖动比不小于8.0％。
调制是表示对应于最大记录标记(14T)的再生信号的峰值和零值电平之间的差I14H与对应于最大记录标记的再生信号的幅度I14的比(I14/I14H)的值。按照DVD-R标准，要求调制不小于0.6(60％)。
不对称是表示最小记录标记(3T)和最大记录标记(14T)的幅度中心之间的偏离程度的值。按照DVD-R标准，要求不对称的范围在-0.05～0.15之间。
在图13A～13C中，任一横轴都表示第一写功率Ph和第二写功率Pm的比(以下称作“写功率比”)。由图13A可知，当写功率比在大约150～160％时，抖动最小。如图13B所示，由于调制随着写功率比的减小而增大，因此对于调制而言，通过写功率比可以得到所希望的调制。不管写功率比如何，不对称几乎是恒定的。
图14A～14C表示了在将第二写功率Pm固定为13mW并使第一写功率Ph变化时，抖动、调制和不对称的变化。在图14A～14C中，用“类型1”表示使用图5所示的第一实施例的记录脉冲波形时的特性，用“类型2”表示使用图12所示的第二实施例的记录脉冲波形时的特性。
如图14A所示，写功率比在150～160％附近也是优选的，在该区域中抖动最小。如图14B所示，不管写功率比如何变化，调制几乎是恒定的。在图14C中，150～160％附近的写功率比也是优选的，在该处不对称几乎是零。
如上所述，在150～160％附近的写功率比是优选的。也就是说，按照上述最前脉冲宽度和最后脉冲宽度，将第一写功率Ph设定为比第二写功率Pm大大约1.5～1.6倍是优选的。
接下来，讨论第一写功率Ph和第二写功率Pm的值。图15A～15C用实线分别表示了当对于根据第一实施例的记录脉冲波形(类型1)使第一写功率Ph变化时，抖动、调制和不对称的值。在每种情况中，写功率比都固定在由上述讨论所得到的150％左右的值上。另一方面，用虚线表示不固定写功率比时的变化。
如图15A的实线所示，当固定写功率比时，尽管第一写功率Ph增大，与虚线所示的不固定写功率比的情况相比，抖动也不会变得很恶化，并且提高了功率余量。如图15B所示，当增大第一写功率Ph时，调制增加。因此，对调制而言，高的写功率是优选的。如图15C所示，不对称具有大致和第一写功率Ph成正比的关系，希望第一写功率Ph在20mW附近，此时不对称的值几乎为零。
对于根据第一实施例的记录脉冲波形，由于第一写功率Ph的变化对于时钟对抖动的比率没有太大的影响，因此可以通过考虑调制和不对称的值以使该两个参数变成可容许的值的方式，来决定第一写功率Ph的值。在图15A～15C的情况中，例如，当第一写功率Ph设定为20mW左右时，不对称大致为零，且调制在0.65附近，这是一个很好的值，因此这些值都是优选的。
图16A～16C用实线分别表示了当对于根据第二实施例的记录脉冲波形(类型2)使第一写功率Ph变化时，抖动、调制和不对称的值。在每种情况中，写功率比都固定在由上述讨论所得到的150％左右的值上。用虚线表示不固定写功率比时的变化。
在这里可以看到和图15A～15C类似的趋势。如图16A中的实线所示，即使增大第一写功率Ph，抖动也不会变得很恶化。如图15B所示，由于当增大第一写功率Ph时第二写功率Pm也增大，因此调制增加。如图15C所示，不对称大致和第一写功率Ph成正比，希望第一写功率Ph在21mW附近，此处不对称的值几乎为零。
对于根据第二实施例的记录脉冲波形，和第一实施例一样，由于第一写功率Ph的变化不会对抖动有太大的影响，因此可以通过考虑调制和不对称的值以使该两个参数成为可容许值的方式决定第一写功率Ph的值。在图16A～16C的情况中，例如，当第一写功率Ph设定为21mW左右时，不对称大致为零，而且调制约为0.65，这是很好的值，因此这些值都是优选的。
下面讨论使用根据第一实施例的记录脉冲波形的情况和使用根据第二实施例的记录脉冲波形的情况之间的差别。如图13A和图14A所示，当抖动最小时，写功率比在第一实施例的记录脉冲波形的情况下大约是152～154％，在第二实施例的记录脉冲波形的情况下大约是156～159％。对于不对称，如图13C和图14C所示，当不对称几乎为零时，写功率比在第二实施例的记录脉冲波形的情况下比第一实施例的记录脉冲波形的情况下更高。
与有最后脉冲的第一实施例的记录脉冲波形(图5)的情况相比，在没有最后脉冲的第二实施例的记录脉冲波形(图12)的情况下，写功率比优选地增大一些。
对于第一写功率Ph，如上所述，对于第一实施例的记录脉冲波形，第一写功率Ph优选是20mW左右，对于第二实施例的记录脉冲波形，第一写功率Ph优选是21mW左右。当使用没有最后脉冲的第二实施例的记录脉冲波形时，与第一实施例的记录脉冲波形相比，第一写功率优选地增大一些。这时，当固定写功率比时，第二写功率Pm增大。
根据上述实施例，当写功率比设定为150～160％时，得到能满足由标准规定的规格的结果。但是应当注意，这些值是当最前脉冲宽度Ttop为1.75T、最后脉冲宽度Tlp为0.50T时得到的值，与最前脉冲宽度Ttop和最后脉冲宽度Tlp的值对应，优选的写功率比可以在120～185％的范围内变化。根据本发明申请人的实验，发现当最前脉冲宽度Ttop为2.3T、最后脉冲宽度Tlp为0.50T时，写功率比优选设定为约120％，当最前脉冲宽度Ttop为1.4T、最后脉冲宽度Tlp为0.80T时，写功率比优选设定为约185％。
修改参照图17说明根据本发明的写策略的第三实施例。在写策略的第三实施例中，紧随在与记录标记对应的记录脉冲之后，记录激光的输出功率暂时下降到零电平，以便对光盘进行冷却。这可以减轻热干扰对随后的记录标记的形成的影响。
在图17中，通过将第三实施例的技术应用于第一实施例的记录脉冲波形而获得的记录脉冲波形被表示为波形80，通过将第三实施例的技术应用于第二实施例的记录脉冲波形而获得的记录脉冲波形被表示为波形81。
在这两种情况中，记录脉冲波形本身与第一实施例和第二实施例的记录脉冲波形相同，在紧接着记录脉冲波形之后的某个期间Toff中，记录脉冲电平下降到零电平，从而关闭激光输出。
如果提供了这样的关闭期间，即使该标记和下一个标记之间的间隔很小，也可以减轻残留热的影响。通过象本实施例一样提供关闭期间，在第一实施例的记录脉冲波形的最后脉冲的后部边沿LR或第二实施例的记录脉冲波形的后部边沿RE根据后面的间隔长度进行移动的情况下，可以以更大的单位来调整热量。这是因为，当后部边沿LR或后部边沿RE移动相同的时间宽度时，由于存在关闭期间，照射在光盘上激光的热量大幅减小。
如上所述，根据本发明，记录脉冲包括最前脉冲、中间偏置部分和最后脉冲，或者包括最前脉冲和中间偏置部分。所以，不象传统的写策略中的脉冲串，不包含具有小脉冲宽度的多个脉冲连续的部分。因此，即使在为了高速记录而提高时钟频率的情况下，也能够减轻记录脉冲波形的上升沿和下降沿、以及过冲和下冲对记录标记的影响。
此外，根据将被记录的标记前后的间隔长度，可以独立地控制最前脉冲和最后脉冲的前部边沿和后部边沿位置，因此能独立地控制记录标记的长度和宽度。
工业应用本发明可应用于利用激光束在光盘上记录信息的技术领域。
权利要求
1.一种在记录介质上照射激光束并形成与记录信号相对应的记录标记的信息记录装置(1)，该信息记录装置包括发射该激光束的光源(LD)，和信号生成装置(15)，该信号生成装置(15)根据该记录信号生成用于驱动该光源的记录脉冲信号，其中该记录脉冲信号包含其中形成该记录标记的标记期间，还包含其中不形成该记录标记的间隔期间，以及其中该标记期间包括具有与第一记录功率相对应的第一幅度水平的最前脉冲期间，还包含具有与比该第一记录功率小的第二记录功率相对应的第二幅度水平且跟随在该最前脉冲期间之后的中间偏置期间。
2.根据权利要求1所述的信息记录装置(1)，其中该标记期间还包含具有该第一幅度水平并跟随在该中间偏置期间之后的最后脉冲期间。
3.根据权利要求1所述的信息记录装置(1)，其中该间隔期间具有与比该第一记录功率和该第二记录功率低的读功率相对应的第三幅度水平。
4.根据权利要求1所述的信息记录装置(1)，其中该信号生成装置根据与被记录的记录标记相对应的该标记期间之前的间隔期间的长度，改变该最前脉冲期间的开始位置和结束位置中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的信息记录装置(1)，其中通过改变最前脉冲期间的开始位置来对记录标记的开始位置进行粗调，并通过改变最前脉冲期间的结束位置来对记录标记的开始位置进行微调。
6.根据权利要求1所述的信息记录装置(1)，其中该信号生成装置根据与被记录的记录标记相对应的该标记期间之后的间隔期间的长度，改变该标记期间的结束位置。
7.根据权利要求2所述的信息记录装置(1)，其中该信号生成装置根据与被记录的记录标记相对应的该标记期间之后的间隔期间的长度，改变该最后脉冲期间的开始位置和结束位置中的至少一个。
8.根据权利要求7所述的信息记录装置(1)，其中通过改变该最后脉冲期间的结束位置来对该记录标记的结束位置进行粗调，并通过改变该最后脉冲期间的开始位置来对该记录标记的结束位置进行微调。
9.根据权利要求1所述的信息记录装置(1)，其中该间隔期间紧随在该中间偏置期间之后，并且还包含幅度水平为零的关闭期间。
10.根据权利要求2所述的信息记录装置(1)，其中进一步包括紧随在最后脉冲期间之后且幅度水平为零的关闭期间。
11.根据权利要求1所述的信息记录装置(1)，其中该第一记录功率的值在该第二记录功率的120％～185％的范围内。
12.一种在记录介质上照射激光束并形成与记录信号相对应的记录的标记信息记录方法，该方法包括根据该记录信号生成记录脉冲信号，以及根据该记录脉冲信号在记录介质上照射激光脉冲，其中该记录脉冲信号包含其中形成该记录标记的标记期间，还包含其中不形成该记录标记的间隔期间，以及其中该标记期间包括具有与第一记录功率相对应的第一幅度水平的最前脉冲期间，还包括具有与比该第一记录功率小的第二记录功率相对应的第二幅度水平且跟随在该最前脉冲期间之后的中间偏置期间。
13.根据权利要求12所述的信息记录方法，其中该标记期间还包含具有该第一幅度水平并跟随在该中间偏置期间之后的最后脉冲期间。
14.根据权利要求12所述的信息记录方法，其中该生成记录脉冲信号的步骤根据与被记录的记录标记相对应的该标记期间之前的间隔期间的长度，改变该最前脉冲期间的开始位置和结束位置中的至少一个。
15.根据权利要求12所述的信息记录方法，其中该生成记录脉冲信号的步骤根据与被记录的记录标记相对应的该标记期间之后的间隔期间的长度，改变该标记期间的结束位置。
16.根据权利要求13所述的信息记录方法，其中该生成记录脉冲信号的步骤根据与被记录的记录标记相对应的该标记期间之后的间隔期间的长度，改变该最后脉冲期间的开始位置和结束位置中的至少一个。
全文摘要
信息记录装置(1)对诸如光盘的记录介质(D)照射激光束并形成与记录信号对应的记录标记，从而记录信息。记录脉冲信号包括照射激光束以便形成记录标记的标记期间和其中不形成记录标记的间隔期间。标记期间具有最前脉冲期间和跟随在最前脉冲期间之后的中间偏置期间。最前脉冲期间的激光功率高于中间偏置期间的激光功率，因此避免了热干扰。根据标记之后的间隔期间的长度调整写脉冲的开始和结束位置，以避免光学码间干扰。
文档编号G11B7/125GK1975878SQ20061016367
公开日2007年6月6日 申请日期2002年9月10日 优先权日2001年9月10日
发明者城田彰, 堀川邦彦, 村松英治, 谷口昭史 申请人:日本先锋公司