专利名称：具有径向误差偏移校正的轨道写入的制作方法
具有径向误差偏移校正的轨道写入发明领域本发明涉及一种通过利用辐射束将数据写在记录载体上的写入方 法和装置，所迷记录载体如光盘。特别是,本发明涉及在光盘驱动设备 中的写入控制功能。M狄为了在记录载体或数据存储媒体上读取或写入，必须将辐射束聚焦到该存储媒体上，所述数据存储媒体例如光学数据存储媒体，如CD(密 致盘)或DVD (数字通用盘)，所述辐射束例如辐射束。从聚焦透镜到 记录面的有效光程必须保持不变。为了实现上述内容，必须使该聚焦透 镜接近该记录面，例如借助于承载该聚焦透镜的致动器。该致动器是伺 服回路的一部分，并由电流将其驱动，所述电流从焦点误差信号(FES) 得来，而该焦点误差信号(FES)又从存储载体上反射的光而得来，所 述存储载体例如光盘。在弯曲(颤动)和厚度变化(其中的两个引起所 谓的轴向跳动并且补偿由于例如机械沖击而引起的系统中多个部件的 加速运动之后，在某一初始时刻，该伺服回路闭合，并且从那时起使该 辐射束总是保持焦点对准在该存储媒体上。用于对可记录的或可重写的盘进行写入所需的正确数量的激光功 率是可变的，并且取决于各个记录器、盘，甚至有时取决于盘上的特定 位置。在这种盘中所用的各种类型的染料由于其物理组成而具有不同尺 寸的功率窗口，而因此为了正常记录需要不同数量的激光功率。功率窗口指的是激光能量范围，其将在盘上适当地形成正确尺寸的标记，其不 仅能够在所用的染料类型之间变化，而且还取决于对盘进行记录的速 度。功率太高将形成尺寸过大的标记，这些尺寸过大的标记在被读取时 会在物理上和实际上彼此干扰。功率太低将形成尺寸过小的标记，并且 降低的信号电平在回放过程中在极端情况下可能造成读取故障。因此，在开始之前，所有记录器都要进行最初的最佳功率校准' (OPC)程序从而为每个盘和记录器的组合确定最佳的写入激光功率设 置。该OPC过程始于该记录器从盘的引入区中已编码的前槽内绝对时间(ATIP)信息取回用于特定写入条件的初始推荐的最佳记录功率估计 值。但是，ATIP段仅存在于可记录的CD (例如CD-R/RW媒体)上，并 可包含媒体制造厂的名称、盘的类型和附加信息。DVD和BD(蓝光盘) 媒体具有之后将使用的辅助字节(aux—bytes)。利用该设置作为起始点， 记录器逐步进行更高和更低的激光功率设置，同时在位于盘的引入区之 前的、称为功率校准区(PCA)的盘的特殊保留空间中写入测试信息， 该PCA位于进行OPC测试从而为写入激光和写入策略找出最佳激光功率 设置的位置。在所谓的"步行，，OPC方案中，在以不同激光功率写入测试标记之 后，该记录器读回这些测试标记，并且寻找标记和脊的长度之差。标记 和脊的这些长度差称为"不对称"或"13"。负的P表示这些标记的平 均功率不足(太短)，而正的p表示功率过强(太长)。为了广泛地与各 种可用的媒体类型兼容，传统上记录器使用+4%的p (例如在橙皮书第 II部分用于CD媒体的规范中所建议的)，但是现在一些单元具有多个目 标P和写入策略(最新版本的橙皮书实际上规定了使用特定目标P和写 入策略)。因此记录器确定哪种设置能够实现所希望的P目标，并且将 其确立为该盘的记录功率。在初始的OPC程序中，记录器还监控从该盘反射回来的反射光，同 时这些标记正在形成并且存储该信息。在确定哪种功率设置产生所希望 的P之后，该记录器取回与之相关联的反射信号，建立标记形成签名， 并将其存储在其存储器中。在记录过程中，当利用反射光在盘上形成标 记时，该系统监控这些标记，并且该系统将这些信号与在初始OPC程序 中建立的签名进行比较。然后在整个写入过程中调整激光功率以保持其 最佳条件。但是，在诸如DVD+R媒体的可记录盘媒体上进行写入极容易受到驱 动器和媒体的小的变化的影响，因此写入性能的任何改进，尽管是很小 的改进，对于在系统中形成更多或更大的余量都是非常重要的。图2示出正规的双层DVD+R盘的示意性结构，其中用于写入的激光 通过上衬底22的上表面而进入。这种双层盘需要两个记录层24、 30和两 个反射层26、 32。如图2中所示，层状结构包括带有槽的上衬底22、第 一记录层(L0)24、半透明反射层26、带有槽的中间隔离层28、第二记 录层30、反射层32和虚拟衬底34。 与其中通过将所有层堆叠在衬底之上来制造盘的该"分层系统"不 同，已经开发了新的所谓的"反转层叠系统"或"逆层叠模型，，，其中首先独立地制造第一盘和第二盘，所述第一盘包括上述上衬底22和上述 半透明反射层26，而所述第二盘包括上述第二记录层30和下衬底，，然 后将第一盘和第二盘粘附在一起以获得单个双层盘。图3示出根据反转层叠系统的双层DVD+R盘的示意性结构，其中用 于写入的激光也通过上衬底22的上表面而进入。在图3中，该层状结构 包括带有槽的上衬底22、第一记录层(L0)24、半透明反射层26和中间 隔离层28，但是该中间隔离层不带有任何槽。与正规的双层盘相反，该 特殊的双层盘包括附加的保护层36，随后是第二记录层38、反射层40和 带有槽的下衬底42。这种反转层叠系统的 一 些优点在于可以并行地进行第 一 和第二盘 的制造直到粘附过程，这允许大量生产，其优点还在于能够以较低成本 而高耐久性地利用常规的金属压模。此外，由于可以独立地制造第一和 第二盘，并且在该过程的末尾将其粘附，因此可以显著地提高测试精 度。另 一方面，按照与单层盘相同的方式在第 一盘中上衬底22和第 一记 录层(LO) 24之间产生对于每个记录层来说所需的摆动(螺旋槽)。另 一方面，在第二盘中，必须在反射层40和下衬底42之间产生摆动。这造 成了第一盘和第二盘的不同结构，并且需要先进的设计工艺。此外，第 二盘中的摆动位于距离拾取单元最远的那一点，该拾取单元生成写入激 光，从而使第二盘需要更陡峭并且更精确的槽形成以及高精度的压模。已知的径向跟踪误差检测方法包括推挽式径向跟踪，其中在各自独 立的检测器上测量两个二分之一光瞳之间的信号差；中央孔径径向跟 踪，其中衍射光栅将辐射束分成三个光束，并且将外部辅助光点设置为 离开中心主光点四分之一个轨道间距，并将其信号差用于生成跟踪误差 信号；以及三光点推挽式径向跟踪，其中衍射光栅将辐射束分成三个光 束，并且将主光点和辅助光点的推挽式信号之差用作跟踪误差信号。三 光点推挽式径向跟踪优于单光点推挽式系统之处在于可以自动地补偿 系统误差和不对称误差。该三光点推挽式径向跟踪系统具有在记录设备 中的中央孔径径向跟踪的优点，即能够达到明显更高的信噪比，特别是 当扫描空白光盘时。
双层盘的两个记录层可以由平行的轨道路径(PTP)或相反的轨道 路径(OTP)来写入。在PTP盘中，从盘的内部向外部对这两个层进行 写入，而在OTP中，从内部向外部对外层进行写入，然后再从外部返回 到内部对内层进行写入。这允许驱动器几乎连续地读取这两个层，并且 仅存在用于使拾取透镜重新聚焦的短暂中断。这对于D VD影片是特别有 用的，该影片需要没有中断的很长的播放时间。图4在右部示出了OTP盘的第一记录层L0的三条相邻轨道的示意 图，同时图4的左部示出了0TP盘的第二记录层L1的三条相邻轨道的示 意图。在这两种情况下，辐射束用其主光点104对中间的轨道进行烧录， 或者说写入。两个较小的光点102a、 102b代表辅助光点。图4左部的三 条轨道显示出当对第二记录层L1进行写入或记录时的情况，而图4右部 的三条轨道显示出对第一记录层LO进行写入或记录时的情况。写入操作 沿着图4的向上的方向进行，因此椭圆形的黑区200代表写入的光点或凹 坑。这样，图4的下部代表写入区44,图4的上区代表相对于写入方向的 引导区42。图4左侧最外面的垂直线40代表非写入轨道或空白轨道。图4 的右侧示出了类似的空白轨道。因此，当对第一记录层LO进行写入时，引导的辅助光点102a发现两 个空白轨道，后面的辅助光点102b发现两个写入轨道。与此相反，当对 第二记录层L1进行写入时，图4左部的引导辅助光点现在发现仅在一侧 的一个写入轨道和在另一侧的一个空白轨道。同样的情况适用于图4左 部的后面的辅助光点。但是，该差异引起轻微的径向误差偏移。在图2的正规双层盘结构中，这一径向误差偏移很小并且相对固 定。但是，在特殊的双层盘中，如上面的反转层叠系统或P2衬底盘中， 已经发现这一径向误差偏移是可变的，并且因此可能影响跟踪操作的可 靠性。从而可能不能在轨道上进行精确地写入。发明内容因此，本发明的目的在于提供一种写入装置和方法，借助于该装置 和方法可以在具有可变径向误差偏移的OTP盘上进行写入的过程中保持 合理的跟踪。这一 目的通过如权利要求1中要求保护的写入装置以及如权利要求 9中要求保护的写入方法来实现。
因此，该径向误差偏移与外加的写入功率和所获得的写入数据的不 对称中的至少一个相联系，而因此能够在写入之前或写入过程中改变该 径向误差偏移，从而在具有可变径向误差偏移的记录载体上进行写入的 情况下保持合理的跟踪。由于写入性能的改进，可以提高系统余量。如果在写入操作过程中写入功率或数据不对称发生变化，就可以在 写入操作过程中改变该径向误差偏移，由此提供适应的偏移控制。而 且，可以在最佳功率控制程序中确定不对称(或P )，从而对于所提议 的解决方案来说不需要附加的加工工序或装置。特别是，如果确定的写入功率和确定的不对称中的至少一个改变 (增大或减小)，就可以改变该径向误差偏移(增大或减小)。作为一个 特定例子，可以在确定的写入功率和确定的不对称中的至少 一个的预定 范围内逐步地改变该径向误差偏移，其中对于每次将确定的写入功率和 确定的不对称中的至少一个改变相应预定的第二数量，可以将该径向误 差偏移改变预定的第一数量。因此，能够使该偏移控制程序保持简单并 且该偏移控制程序不需要任何查找表或用于存储特定非线性关系或控 制值的其他存储器。如果确定的写入功率和确定的不对称中的至少一个超过相应预定 的第一阈值，就可以修改该偏移控制以保持该径向误差偏移不变。另 外，如果确定的写入功率和确定的不对称中的至少一个小于相应预定的 第二阈值，就可以修改该偏移控制以保持该径向误差偏移不变。这提供 了将径向误差偏移控制限制于预定范围的优点，其中在没有偏移控制时 不能确保合理的跟踪。如果借助于计算机设备来进行对写入装置的写入控制，并且该写入 控制基于软件程序或软件例程，所述写入装置例如盘记录器或播放器， 所提议的偏移控制或偏移校正就能够作为计算机程序产品来实施，该计 算机程序产品包括代码装置，该代码装置用于在计算机设备上运行时产生方法权利要求9的各个步骤。该计算机程序产品可以存储在计算机可 读媒体上，如光盘或磁盘。从属权利要求中限定了进一 步有利的修改。
现在将参照附图基于优选实施例来描述本发明，在附图中
图1示出根据优选实施例的写入装置的示意性方框图，图2示出正规的可记录双层盘的层状结构； 图3示出根据反转层叠系统的可记录双层盘的层状结构； 图4示出在OTP型盘的两个记录层中的三光点推挽式跟踪操作的示 意图；图5示出光点可能增长的三光点推挽式跟踪才喿作的示意图；以及 图6示出表明数据不对称对径向误差偏移的特性图。
具体实施方式
现在基于如图1中的光盘驱动器来描述优选实施例。图1示出了在光盘驱动器的写入控制操作中所包括的光盘驱动器的 那些元件，其中能够实施根据该优选实施例的偏移控制方案。该光盘驱 动器包括光学拾取单元2,通过进给电动机(未示出)能够使该光学拾 取单元2沿着光盘1的径向方向移动，所产生的具有其主光束和两个辅 助光束的辐射束聚焦在该光盘1上。这里要注意，在该优选实施例中可以使用用于根据焦点控制器信号 来调整拾取单元2的光头的焦点的任何适合的机构。还要法意，可以利 用任何适合的焦点误差信号来控制在该光盘上的焦点。另外，该光盘驱动器包括致动器(未示出)，该致动器置于拾取单 元2中并用于支撑拾取单元2的光学透镜。该致动器由致动器驱动器4 来驱动。该致动器驱动器4包括焦点控制器和跟踪控制器，且其通过反 馈一个信号来驱动该致动器，该信号用于使拾取单元2的物镜沿光轴方 向移动并为了伺服控制而沿跟踪方向移动。在读取单元6中对从拾取单 元2接收的信号进行处理。根据该优选实施例，提供偏移控制单元7,该偏移控制单元生成控 制信号，该控制信号用于控制在写入操作过程中由致动器驱动器4所施 加的径向误差偏移。按照使偏移控制与功率有关的方式来进行偏移控 制。这可以通过将该径向误差偏移与写入功率和写入数据的P或不对称 中的至少一个相联系来实现。该写入功率和不对称的值可以从OPC程 序获得，其可以由偏移控制单元7或者单独的写控制单元或函数来控 制。为了实现上述控制，偏移控制单元7根据例如从读取单元6获得的
经A/D转换的读取信号的最高电平、最低电平和DC电平而按照常规方 式来计算该不对称值和读取信号的振幅。另外，偏移控制单元7可以提 供常规的偏移控制函数用于焦点控制，其中通过向致动器驱动器4输入 控制信号而按照预定步长将焦点偏移从初始值逐渐变为最终值。此外， 偏移控制单元7计算并将拾取单元2中提供的写入激光功率设置为预定 值，然后记录或写入预测试数据，同时逐渐地改变该焦点偏移。之后， 偏移控制单元7根据从读取单元6接收的焦点误差信号来计算焦点偏 移，并基于从读取该预测试数据而确定的焦点偏移来执行OPC。因此， 写入功率和不对称的值在偏移控制单元7处都是可用的，从而提供在至 少一个这些值与该径向误差偏移之间的联系。特别是，按照使该径向误差偏移随写入功率的增大而增大的方式来 进行所提议的径向误差偏移控制或校正。类似的是，该径向误差偏移可 以随计算出的数据不对称的数量的增大而增大。这两种类型的控制可以 并行地、选择性地或者单独地形成。当然，该径向误差偏移控制同样可 以限制仅为上述两种类型中的一种，例如或者与写入功率相联系或者与 数据不对称相联系。在上述控制类型的选择性方法中，不对称(或P )可用于径向误差 偏移控制，并且可以由OPC程序从对不对称的校正而得来，特别是如 果检测到不对称值的变化而不是检测到功率值的变化的情况下。在与功率相联系的偏移控制中，可以规定预定的功率范围(例如， 相对值或绝对值50至100),在该范围内例如逐步地(例如通过对于每 10个单位的功率值向该径向误差偏移增加0.1的绝对值或相对值)进行 径向误差偏移控制。在高于第一阈值(例如100)和低于第二阈值(例 如50)时，该径向误差偏移值至少在写入过程中不再发生变化，因此维 持或保持不变。当然，在附加的或可选择的与不对称相联系的偏移控制 的情况下，可以使用具有限制性的第一和第二阈值的这种相同的逐步方 法。在这两种偏移控制类型中，在操作范围内的偏移控制可能基于径向 误差偏移值和不对称值和/或功率值之间的线性或非线性关系。图5示出了光点可能增长的三光点推挽式跟踪操作的示意图。如从 图5中获悉的，写入光点或凹坑200能够沿着盘1的径向方向增长，直 到该径向误差偏移增大到最大点，其中引导辅助光点102a的左半部也 开始"看见"光点。这引起将要由所提议的径向误差偏移控制或校正函 数所阻止的可变偏移的有害作用的饱和效应。上述饱和效应也是所提议 的径向误差偏移控制采用有限操作范围的原因。图6示出了表明两条样品曲线的特性图，其规定了数据不对称(p ) 和径向误差偏移(REO)之间的关系。如图6中所示，该径向误差偏移 与P值或不对称值以线性关系相联系，其限制于预定的P范围，超越该 范围该径向误差偏移也不再增大。连续线规定了具有在零P值处径向误 差偏移的零值或预定起始值的关系，而虚线规定了当P值已经达到预定 值时在施加了径向误差偏移的零值或预定起始值时的关系。图6底部的 正弦曲线表明用于径向跟踪的推挽式控制信号。总之，已经描述了利用辐射束将数据写入记录载体上的方法和装 置，其中确定了写入功率和在该记录载体上写入的数据的不对称中的至制相对于该记录载体1的写入轨道而施加于该辐射束的径向误差偏移。 因此，该径向误差偏移能够与施加的写入功率和获得的写入数据的不对 称中的至少一个相联系，而因此能够在写入之前或写入过程中改变该径 向误差偏移，从而在具有可变径向误差偏移的记录载体上进行写入的情 况下保持合理的跟踪。要注意，本发明的描述不应当被视为对本发明的限制。基本上，本 发明的发明原理可以应用于观察到与功率有关的可变径向误差偏移的 任何光盘或其他记录载体。特别是，本发明可应用于任何盘写入系统， 并且意于覆盖使该径向误差偏移与写入功率和数据不对称中的至少一 个相联系的任何种类的控制。因此，这些优选实施例可以在随附的权利 要求的范围内变化。最后但还是很重要的，要注意，当术语"包括"用在包含权利要求 书的说明书中时，其意在指明存在所规定的特征、装置、步骤或部件， 但是不排除存在或增加一个或多个其他特征、装置、步骤、部件或其组 合。另外，在权利要求中的元件之前的词"一"不排除存在多个这种元 件。此外，任何附图标记不限制该权利要求的范围。
权利要求
1.一种通过利用辐射束将数据写在记录载体(1)上的写入装置，所述装置包括确定装置(7)，其用于确定写入功率和在所述记录载体(1)上写入的数据的不对称中的至少一个；致动器装置(4)，其用于相对于所述记录载体(1)的写入轨道而向所述辐射束施加预定的径向误差偏移；以及偏移控制装置(7)，其用于控制所述致动器装置(4)，从而响应于所述确定的写入功率和所述确定的不对称中的至少一个来改变所述径向误差偏移。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中将所述偏移控制装置(7)配置为在写入操作过程中改变所述径向误差偏移。
3. 根据权利要求1或2所迷的装置，其中将所述偏移控制装置 (7)配置为如果所述确定的写入功率和所述确定的不对称中的至少一个发生变化就改变所述径向误差偏移。
4. 根据权利要求3所述的装置，其中将所述偏移控制装置(7)定范围内逐步地改变所述径向误差偏移，并且其中对于每次将所述确定 的写入功率和所述确定的不对称中的至少一个改变相应预定的第二数 量，将所述径向误差偏移改变预定的第一量。
5. 根据权利要求3或4所迷的装置，其中将所迷偏移控制装置 (7)配置为如果所述确定的写入功率和所迷确定的不对称中的至少一个超过相应预定的第 一 阈值就保持所述径向误差偏移不变。
6. 根据权利要求3至5中任一项所述的装置，其中将所迷偏移控 制装置(7)配置为如果所述确定的写入功率和所述确定的不对称中的 至少 一个低于相应预定的第二阈值就保持所述径向误差偏移不变。
7. 根据前面任一项权利要求所述的装置，其中将所述确定装置 (7)配置为在最佳功率控制程序中确定所述不对称。
8. 根据前面任一项权利要求所述的装置，其中所述记录载体(7) 是相反的轨道路径(OTP)盘。
9. 一种通过利用辐射束将数据写在记录载体(1)上的方法，所 述方法包括如下步骤 确定写入功率和在所述记录载体U)上写入的数据的不对称中的至少一个；以及响应于所迷确定的写入功率和所述确定的不对称中的至少一个来 控制相对于所述记录载体(1)的写入轨道而向所述辐射束施加的径向 误差偏移。
10. —种计算机程序产品，其包括代码装置，所述代码装置在计算 机设备上运行时产生方法权利要求9的各个步骤。
全文摘要
本发明涉及一种通过利用辐射束而将数据写在记录载体(1)上的方法和装置，其中确定写入功率和在记录载体(1)上写入的数据的不对称中的至少一个，并且响应于确定的写入功率和确定的不对称中的至少一个来控制相对于记录载体(1)的写入轨道而向该辐射束施加的径向误差偏移。因此，可以将该径向误差偏移与施加的写入功率和所获得的写入数据的不对称中的至少一个相联系，而因此能够在写入之前或写入过程中改变该径向误差偏移，从而在记录载体上写入时在具有可变径向误差偏移的情况下保持合理的跟踪。
文档编号G11B7/09GK101213599SQ200680023700
公开日2008年7月2日 申请日期2006年6月26日 优先权日2005年6月30日
发明者E·J·M·詹森, G·莫尔 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司