具有與介質和溫度相關的功率控制方案的記錄設備的製作方法
2023-10-20 19:53:27 1
專利名稱：具有與介質和溫度相關的功率控制方案的記錄設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種記錄設備，和一種將數據記錄在記錄載體上時控制使用的輻射功率的功率控制方法，以及一種可以使用所述記錄設備和功率控制方法寫入信息的記錄載體。
背景技術：
按照慣例，將記錄光碟分成兩種一般的類型一次寫入盤和可擦/可重寫盤。而且，具有兩種將信息記錄到一次寫入光碟上的方法。根據第一種記錄方法，將雷射束投射到記錄表面上以熔化該表面，由此在其上形成凹坑。根據第二種記錄方法，將有機染料薄膜用作信號記錄表面，其中通過將雷射束投射到所述表面改變反射係數，由此在其上形成可光學檢測的標記。
一次寫入盤如CD-R和DVD+R盤具有稱作預刻溝槽的導軌。這些預刻溝槽在中心頻率周圍沿盤的徑向方向輕微地擺動。在預刻溝槽的擺動中，通過FSK(頻移鍵控)調製記錄信息。這種信息包括例如稱作ATIP(預刻溝槽中的絕對時間)的記錄時間地址的信息，或者稱作ADIP(預刻溝槽中的地址)的記錄地址的信息。
通過這種一次寫入盤，進行被稱作最佳功率控制(OPC)的記錄功率校準過程，以便將記錄裝置的雷射束設置在最佳記錄功率。光碟的記錄表面包括用於記錄多種數據的數據區，和用於測試記錄的功率校準區(PCA)，以便將雷射束設置到其最佳記錄功率。通常在盤的最內圈軌道提供PCA，並且該PCA又由測試區和計數區組成。記錄時的最佳記錄功率的設置需要為每個盤單獨地設置最佳記錄功率。這是因為盤的記錄特性從一個製造者到下一個製造者是不同的。由此可見，不能獲得盤的最佳記錄功率會導致後期記錄誤差率和抖動的急劇增加。
除了最佳功率控制(OPC)，還可以在信息記錄期間實施運行OPC(ROPC)機制，該運行OPC機制是具有高帶寬的硬體特徵，或步行(walking)OPC(WOPC)機制，該步行OPC機制是具有低帶寬的軟體特徵。ROPC是必要時連續監視和調整記錄功率的過程，通過將在OPC過程期間當設置最佳記錄功率時從凹坑(或標記)反射的光的強度與在信息記錄期間從凹坑(或標記)反射的光的強度比較，並且基於該比較結果適當地校正記錄功率。結果，該ROPC機制可以連續地調整雷射記錄功率，即使從盤的內圓周向著外圓周徑向移動在盤上記錄信息以及在該最佳記錄功率不同於在OPC過程期間設置的最佳記錄功率也是如此。
在WOPC中，監視參數β(表示記錄凹坑或標記的不對稱性)，以實現連續的最佳寫入功率。通過該與功率線性的參數，可以確定調節方向。這在監視抖動或比特誤差率(或BLER)時是不可能的，由於相對於功率的二次關係。因此當(暫時)停止寫入過程時，在特定時刻在已經寫入的部分測量參數β。將這些值與β的特定目標值比較，將該特定目標值作為OPC程序期間確定的參考值。將兩個值之間的差異轉換成確定功率。該WOPC程序是軟體程序，並且能夠實現對徑向方向上變化的補償。
然而，不連續的記錄程序如在盤的外側寫入之後在盤的內側寫入會導致下面的問題。假設寫入完整的DVD+R盤。在記錄的結尾，必須升級位於盤內側的文件系統區。由於通過WOPC機制升級功率，以便補償例如記錄過程期間的溫度和盤變化，盤內側的最佳功率是未知的。這會在盤的內側在升級的文件系統區的寫入期間導致壞的寫入性能。按照慣例，該問題通過在文件系統區的升級之前開始OPC程序解決。然而，在多區段(session)盤的情況下，具有許多填充在不同位置的預留軌道，這也會造成問題，特別是由於功率校準區具有限制的尺寸，由此限制了OPC程序的數量。如果打算在盤的外側寫入，特別是在染料盤的情況下，在盤內側的OPC之後，面臨進一步的問題。則功率由於不均勻的盤可能是錯誤的。在視頻記錄之後在盤的外側暫時寫入一些部分的編輯階段會出現相同的問題。按照慣例，該問題可以通過在記錄的中斷期間執行額外的傾斜校準解決，以便儘可能地提高容限(margins)。然而，這會導致增加在盤上記錄的記錄時間的缺點。
文獻US2002/0001270A1描述了一種用於將信息記錄到一次寫入或可擦光碟上的光碟記錄設備的功率控制方案，其中提供預記錄校正曲線表，該預記錄校正曲線由對應於多種不同光碟中每一類型的徑向位置的記錄功率校正值構成。在記錄區段的開始，參考該校正值表，以便可以自始至終以最佳記錄功率在多區段記錄過程期間在盤的任意徑向位置進行信息的寫入，而沒有受到任何光碟翹曲(warpage)的影響。
發明內容
本發明的目的是提供一種改進的功率控制方案，藉此即使在不需要額外的空間和記錄時間的不連續記錄的情況下也可以提高功率設置。該目的通過提供如權利要求1所述的記錄設備，如權利要求10所述的功率控制方法，以及如權利要求11所述的記錄載體實現。
因此，可以通過基於預測的第一和第二控制參數校正記錄或寫入功率提供記錄功率的準確度。第一控制參數涉及相對於記錄位置的記錄載體的不均勻性，而第二控制參數涉及與溫度相關的波長改變。由此，可以補償盤相關性和系統相關性。這對DVD+R盤或者其它對波長改變非常敏感的染料介質是特別有利的。
可以將第一預測裝置設置成基於學習機制預測控制參數。為此，可以提供存儲器裝置，以便存儲作為記錄位置的函數的功率值表。通過這種學習機制，可以在早期記錄期間，或者在最初的學習過程期間基於經驗確定盤對記錄功率的影響。
另外，第一預測裝置可以包括近似裝置，該近似裝置基於從學習機制獲得的值執行回歸操作。然後，可以將從該回歸操作獲得係數用於預測第一控制參數。這樣，可以僅存儲描述近似函數的係數，並且可以基於下面的近似函數計算第一控制參數。
將第二預測裝置設置成基於從溫度傳感器提供的測量雷射溫度以及指示相對於輻射波長的標準輻射功率相關性的預定控制信息計算第二控制參數。這提供了下面的優點可以基於使用預定的控制信息和測量的溫度值的簡單計算操作容易地確定或預測與溫度相關的第二控制參數。術語標準表示輻射功率相關性的值涉及預定的值，如例如其最大值、其最小值，或者其平均值。
在特定的例子中，可以將預定的控制信息存儲在記錄載體上，並且可以由相應的讀取裝置讀取。由此，可以將預定的控制信息直接提供在記錄載體上，以便在該記錄設備中不必為不同的盤類型存儲相應的控制信息表。可以將功率控制信息作為新的或額外的ADIP信息寫入該記錄載體。
現在，參照附圖在優選實施方式的基礎上描述本發明，其中
附圖1是表示根據優選實施方式的記錄設備的示意性方框圖；以及附圖2是表示根據優選實施方式的功率控制方法的示意性流程圖。
具體實施例方式
下文中將相對於DVD+R盤的光碟記錄器描述優選的實施方式。DVD+R/+RW格式對於數字視頻記錄以及所有PC(個人計算機)數據存儲應用來說變得日益普及。DVD+R/+RW格式在競爭格式之上的主要優點在於其與DVD只讀系統向後兼容，並且允許在現有的DVD播放器中再現。
附圖1表示根據本發明優選實施方式的光碟播放器的示意性方框圖。在附圖1中，將輸入數據DI提供到光學單元10，以便將其記錄或寫入光碟。在光碟上，提供薄的有機染料膜作為數據存儲層。記錄原則基於不可逆地修改染料的物理和化學結構，並且通過由光學單元10產生的聚焦輻射束加熱該染料感應。記錄標記(即修改染料的區域)具有不同於它們未修改的環境的光學性質，並且給出可與當讀取只讀盤時獲得的信號比較的讀出信號。將數字信息包含在記錄標記的長度以及它們之間未修改的空間中。
可以注意到，附圖1的方框圖僅表示了記錄設備涉及根據本發明的功率控制程序的部件，而為了簡明省略了其它執行記錄操作需要的組件。
根據優選實施方式，在相應的預測單元中預測影響功率設置的參數，其中基於預測的參數校正光學單元10使用的寫入功率。特別地，建議預測兩個參數，該兩個參數描述造成與溫度相關的波長變化的系統相關性，和由於盤的不均勻性相對於其半徑的盤相關性。由此，可以提高寫入功率準確度，特別是在波長敏感染料介質的情況下。這種基於預測的控制程序在進行從盤外逕到內徑的記錄跳轉的情況下是特別有利的，在這種情況下，另外需要佔用額外的盤空間和記錄時間的新OPC程序。通常，可以改進連續任意位置上的任何記錄，這是由於可以將雷射功率相關性作為雷射溫度和盤性質的模型。
如圖1所示，設置光學單元10，以便將作為記錄位置即盤半徑的函數的功率變化值(Δα)Δβ提供到存儲器，如例如通過數據學習機制使用的先進先出存儲器(FIFO)。FIFO表中的存儲可以以從位置傳感器獲得的位置值Nsx為基礎。而且，可以將回歸(regression)單元24用於執行使用存儲的功率變化值的回歸操作，以便確定描述近似函數的係數a，b和c。基於該近似函數，將功率控制參數[(Δα)Δβ]Nsx計算成功率變化的盤相關性的預測結果。
光學單元10將指示相對於雷射波長的標準雷射功率相關性的控制參數Kλ和指示位於指示功率Pind的指示波長的波長參數λind提供到計算單元30。例如，將兩個參數存儲在ADIP信息中的光學盤上，並且可以由光學單元10讀取。將該信息預存儲(通過盤製造者)在盤的預刻溝槽中。而且，提供溫度傳感器32，以便感應光學單元10的雷射溫度，並且將測量的溫度Tn提供到計算單元30。在與盤相關的控制參數|(Δα)Δβ]Nsx、控制參數Kλ和λind以及測量溫度Tn的基礎上，計算單元30首先計算預測的與溫度相關的控制參數(α)Δλ，該控制參數指示由于波長改變的功率變化，然後計算最終功率控制參數(α)Nsx，該最終功率控制參數對應於或正比於由光學單元10應用的最佳記錄功率。
因此，將盤上的功率變化分成兩部分，即由于波長改變的功率變化，和由於不均勻的盤性質的功率變化。可以預測溫度對最佳寫入功率的影響，這是因為功率和溫度(波長改變)之間的關係是已知的函數。至於由於盤的不均勻性的功率變化，將染料盤的敏感參數稱作β。這是與盤相關的參數，可以通過觀察功率變化預測該參數，將功率變化作為盤半徑或記錄位置的函數，即(Δα)Δβ＝f(Ns)，其中Ns表示盤半徑。這種觀察通過FIFO存儲器20的學習機制實現。這樣，將作為半徑的函數的相對於盤的不均勻特性的功率變化分開並且對於特定介質的身份作為盤半徑的函數存儲。
另外，以間接方式即考慮吸收與波長的關係在計算單元30執行對波長與寫入功率的關係的確定。為此，假設記錄功率與記錄層的吸收成反比。然後，可以進行從吸收與波長的關係到記錄功率與波長關係的變換。因此總預測是基於在FIFO存儲器20的有效學習機制和在溫度傳感器32的測量溫度的。
對於染料盤上的恆定線性速度(CLV)寫入來說，可以對半徑位置Nsx並且在特定溫度Tn基於下面的等式(1)計算與記錄功率直接相關的實際α值
Nsx=(OPC)Topc+WOPC---(1)]]>其中，(α)Nsx表示實際α值，(αOPC)Topc表示在溫度TOPC的最後OPC程序記錄功率的α值，以及(Δα)WOPC表示在WOPC程序α值的變化和因此的功率變化。
對特定溫度來說，可以將(Δα)WOPC分成兩部分，如在等式(2)中定義(Δα)WOPC＝(Δα)Δβ+(Δα)Δλ(2)其中(Δα)WOPC是已知的，(Δα)Δλ表示由於溫度改變的α值的變化，以及因此的功率變化，可以對於特定溫度Tn的盤基於下面的等式(3)計算(Δα)Δλ=[Kt(Tn-Topc)K(Nx)ind](OPC)Topc---(3)]]>其中Kt表示作為溫度函數的波長漂移(例如0.22m/℃)，Topc表示OPC程序期間的雷射溫度，以及Kλ(Nx)表示相對于波長的標準雷射功率相關性。在特定記錄位置由於不均勻盤的功率變化可以使用下面的等式(4)計算(Δα)Δβ＝(Δα)WOPC-(Δα)Δλ(4)最後，在特定位置和溫度所需的寫入功率可以基於下面的等式(5)計算，其基於等式(1)至(3)的組合PW~Nsx=[1+Kt(Tn-Topc)K(Nx)ind](OPC)Topc+[]Nsx---(5)]]>在數據學習機制期間，將由於不均勻的盤特性的功率變化(Δα)Δβ作為盤半徑Ns的函數存儲。當在FIFO存儲器20收集了足夠的信息時，通過使用回歸單元24減少這種信息。通過回歸單元24執行的回歸例如是二階多項式回歸。然而，也可以使用任何其它適當類型的回歸。然後將獲得的係數a、b和c存儲到FIFO存儲器20。現在，可以確定與盤相關的控制參數[(Δα)Δβ]Nsx。在本發明的可選實施方式中，省去通過回歸單元24的近似，並且與盤相關的控制參數的預測可以同樣基於從學習程序獲得的值。
可以注意到，可以在計算單元30執行在上面的等式(1)至(5)中定義的計算，然而基於等式(5)的結果確定的記錄或寫入功率參數控制光學單元10。
附圖2表示根據優選實施方式的功率控制程序的流程圖。當記錄設備開始新的記錄時，在步驟S101中開始學習過程，藉此將FIFO存儲器20加載相應的功率變化值。其次，在步驟S102中，在回歸單元24中執行(可選的)近似，以便獲得係數近似曲線或函數。基於該近似的曲線或函數，使用係數a、b和c在FIFO存儲器20中獲得或計算與盤相關的控制參數。
在其次的步驟S103中，通過光學單元10讀取參數Kλ和λind，並且將其提供到計算單元30。然後，在步驟S104中，將溫度傳感器32感應或測量的溫度值輸入計算單元30，並且計算單元30使用從盤讀取的輸入參數、感應的溫度值和從FIFO存儲器20提供預測的與盤相關的控制參數(步驟S105)執行最佳寫入或記錄功率的預測。最後，在步驟S106中檢查是否出現記錄位置的任意改變。如果這樣的話，該程序跳回步驟S104，以便將可能改變的傳感器輸入和與盤相關的預測值提供到計算單元30。否則，如果沒有出現記錄位置的任意改變，則該程序保持等待循環，直至出現記錄位置的任意改變。
可以注意到，本發明不僅僅限於上面描述的實施方式，而是用在任何記錄設備中，以便實現影響寫入功率的與盤相關的以及與溫度相關的參數的組合補償。特別地，本發明不限於光碟介質，而是可以用於任何具有上面性質的記錄介質。而且，其還適於CAV(恆定角速度)寫入程序。
而且，可以將任何類型的適於預測由於溫度改變所需的功率變化的控制參數存儲在記錄介質上或記錄設備中。另外，與盤相關的控制參數的預測可以同樣基於從學習程序獲得的值，並且可以省去通過回歸單元24的近似。因此，實施方式可以在附加的權利要求的範圍內變化。
權利要求
1.通過具有輻射功率的聚焦輻射束照射記錄載體將數據記錄在所述記錄載體上的記錄設備，所述設備包括-產生所述聚焦輻射束的裝置(10)；-預測作為記錄位置的函數的第一控制參數的第一預測裝置(20，24)，所述第一控制參數指示補償所述記錄載體的不均勻性所需的輻射功率變化；-預測第二控制參數的第二預測裝置(30)，所述第二控制參數指示所述輻射功率的溫度相關性；以及-依靠所述第一和第二控制參數控制所述輻射功率的功率控制裝置(10)。
2.根據權利要求1所述的設備，其中所述第一預測裝置(20，24)設置成基於學習機制預測所述控制參數。
3.根據權利要求2所述的設備，其中所述第一預測裝置(20，24)包括將輻射功率值表存儲為所述記錄位置的函數的存儲器裝置(20)。
4.根據權利要求2或3所述的設備，其中所述第一預測裝置(20，24)包括基於從所述學習機制獲得的值執行回歸操作的近似裝置(24)。
5.根據權利要求4所述的設備，其中所述第一預測裝置(20，24)設置成使用從所述回歸操作獲得的係數預測所述第一控制參數。
6.根據前面任一權利要求所述的設備，其中所述第二預測裝置(30)設置成基於從溫度傳感器(32)提供的測量雷射溫度和指示相對於輻射波長的標準輻射功率相關性的預定控制信息來計算所述第二控制參數。
7.根據權利要求6所述的設備，進一步包括從所述記錄載體讀取所述預定的控制信息的讀取裝置(10)。
8.根據前面任一權利要求所述的設備，進一步包括基於下面的等式計算雷射功率控制值的計算裝置(30)Nsx=[1+Kt(Tn-Topc)K(Nx)ind](OPC)Topc+[]Nsx]]>
9.根據前面任一權利要求所述的設備，其中所述記錄設備是光碟記錄器。
10.一種控制用於將數據記錄在記錄載體上的輻射束的輻射功率的功率控制方法，所述方法包括以下步驟-預測作為記錄位置的函數的第一控制參數，所述第一控制參數指示補償所述記錄載體的不均勻性所需的輻射功率變化；-預測第二控制參數，所述第二控制參數指示所述輻射功率的溫度相關性；以及-依靠所述第一和第二控制參數控制所述輻射功率。
11.一種具有記錄層的記錄載體，用於通過具有輻射功率的聚焦輻射束照射所述記錄層來記錄數據，所述記錄載體包括存儲控制參數的控制區域，所述控制參數指示所述輻射功率所需的溫度相關性。
12.根據權利要求11所述的記錄載體，其中所述控制參數指示相對于波長的標準雷射功率相關性。
13.根據權利要求11或12所述的記錄載體，其中所述控制區域包括所述記錄載體的預刻溝槽。
全文摘要
本發明涉及一種記錄設備，一種記錄載體，以及一種方法，控制用於將數據記錄在記錄載體特別是染料介質上的輻射功率，其中在與溫度和盤相關的參數的基礎上執行寫入功率控制，以便解決寫入性能問題。為此，將指示由於記錄載體的不均勻性的輻射功率的變化的第一控制參數作為記錄位置的函數預測，並且基於測量的溫度預測指示輻射功率的溫度相關性的第二控制參數。由此，可以提高寫入功率控制的準確度，特別是在任意記錄位置之間跳轉的情況下。
文檔編號G11B7/125GK1922669SQ200580005738
公開日2007年2月28日 申請日期2005年2月17日 優先權日2004年2月24日
發明者T·P·范恩德特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司