具有徑向誤差偏移校正的軌道寫入的製作方法

2023-07-29 21:07:41 2

專利名稱：具有徑向誤差偏移校正的軌道寫入的製作方法
具有徑向誤差偏移校正的軌道寫入發明領域本發明涉及一種通過利用輻射束將數據寫在記錄載體上的寫入方 法和裝置，所迷記錄載體如光碟。特別是,本發明涉及在光碟驅動設備 中的寫入控制功能。M狄為了在記錄載體或數據存儲媒體上讀取或寫入，必須將輻射束聚焦到該存儲媒體上，所述數據存儲媒體例如光學數據存儲媒體，如CD(密 致盤)或DVD (數字通用盤)，所述輻射束例如輻射束。從聚焦透鏡到 記錄面的有效光程必須保持不變。為了實現上述內容，必須使該聚焦透 鏡接近該記錄面，例如藉助於承載該聚焦透鏡的致動器。該致動器是伺 服迴路的一部分，並由電流將其驅動，所述電流從焦點誤差信號(FES) 得來，而該焦點誤差信號(FES)又從存儲載體上反射的光而得來，所 述存儲載體例如光碟。在彎曲(顫動)和厚度變化(其中的兩個引起所 謂的軸向跳動並且補償由於例如機械沖擊而引起的系統中多個部件的 加速運動之後，在某一初始時刻，該伺服迴路閉合，並且從那時起使該 輻射束總是保持焦點對準在該存儲媒體上。用於對可記錄的或可重寫的盤進行寫入所需的正確數量的雷射功 率是可變的，並且取決於各個記錄器、盤，甚至有時取決於盤上的特定 位置。在這種盤中所用的各種類型的染料由於其物理組成而具有不同尺 寸的功率窗口，而因此為了正常記錄需要不同數量的雷射功率。功率窗口指的是雷射能量範圍，其將在盤上適當地形成正確尺寸的標記，其不 僅能夠在所用的染料類型之間變化，而且還取決於對盤進行記錄的速 度。功率太高將形成尺寸過大的標記，這些尺寸過大的標記在被讀取時 會在物理上和實際上彼此幹擾。功率太低將形成尺寸過小的標記，並且 降低的信號電平在回放過程中在極端情況下可能造成讀取故障。因此，在開始之前，所有記錄器都要進行最初的最佳功率校準' (OPC)程序從而為每個盤和記錄器的組合確定最佳的寫入雷射功率設 置。該OPC過程始於該記錄器從盤的引入區中已編碼的前槽內絕對時間(ATIP)信息取回用於特定寫入條件的初始推薦的最佳記錄功率估計 值。但是，ATIP段僅存在於可記錄的CD (例如CD-R/RW媒體)上，並 可包含媒體製造廠的名稱、盤的類型和附加信息。DVD和BD(藍光碟) 媒體具有之後將使用的輔助字節(aux—bytes)。利用該設置作為起始點， 記錄器逐步進行更高和更低的雷射功率設置，同時在位於盤的引入區之 前的、稱為功率校準區(PCA)的盤的特殊保留空間中寫入測試信息， 該PCA位於進行OPC測試從而為寫入雷射和寫入策略找出最佳雷射功率 設置的位置。在所謂的"步行，，OPC方案中，在以不同雷射功率寫入測試標記之 後，該記錄器讀回這些測試標記，並且尋找標記和脊的長度之差。標記 和脊的這些長度差稱為"不對稱"或"13"。負的P表示這些標記的平 均功率不足(太短)，而正的p表示功率過強(太長)。為了廣泛地與各 種可用的媒體類型兼容，傳統上記錄器使用+4%的p (例如在橙皮書第 II部分用於CD媒體的規範中所建議的)，但是現在一些單元具有多個目 標P和寫入策略(最新版本的橙皮書實際上規定了使用特定目標P和寫 入策略)。因此記錄器確定哪種設置能夠實現所希望的P目標，並且將 其確立為該盤的記錄功率。在初始的OPC程序中，記錄器還監控從該盤反射回來的反射光，同 時這些標記正在形成並且存儲該信息。在確定哪種功率設置產生所希望 的P之後，該記錄器取回與之相關聯的反射信號，建立標記形成籤名， 並將其存儲在其存儲器中。在記錄過程中，當利用反射光在盤上形成標 記時，該系統監控這些標記，並且該系統將這些信號與在初始OPC程序 中建立的籤名進行比較。然後在整個寫入過程中調整雷射功率以保持其 最佳條件。但是，在諸如DVD+R媒體的可記錄盤媒體上進行寫入極容易受到驅 動器和媒體的小的變化的影響，因此寫入性能的任何改進，儘管是很小 的改進，對於在系統中形成更多或更大的餘量都是非常重要的。圖2示出正規的雙層DVD+R盤的示意性結構，其中用於寫入的雷射 通過上襯底22的上表面而進入。這種雙層盤需要兩個記錄層24、 30和兩 個反射層26、 32。如圖2中所示，層狀結構包括帶有槽的上襯底22、第 一記錄層(L0)24、半透明反射層26、帶有槽的中間隔離層28、第二記 錄層30、反射層32和虛擬襯底34。 與其中通過將所有層堆疊在襯底之上來製造盤的該"分層系統"不 同，已經開發了新的所謂的"反轉層疊系統"或"逆層疊模型，，，其中首先獨立地製造第一盤和第二盤，所述第一盤包括上述上襯底22和上述 半透明反射層26，而所述第二盤包括上述第二記錄層30和下襯底，，然 後將第一盤和第二盤粘附在一起以獲得單個雙層盤。圖3示出根據反轉層疊系統的雙層DVD+R盤的示意性結構，其中用 於寫入的雷射也通過上襯底22的上表面而進入。在圖3中，該層狀結構 包括帶有槽的上襯底22、第一記錄層(L0)24、半透明反射層26和中間 隔離層28，但是該中間隔離層不帶有任何槽。與正規的雙層盤相反，該 特殊的雙層盤包括附加的保護層36，隨後是第二記錄層38、反射層40和 帶有槽的下襯底42。這種反轉層疊系統的 一 些優點在於可以並行地進行第 一 和第二盤 的製造直到粘附過程，這允許大量生產，其優點還在於能夠以較低成本 而高耐久性地利用常規的金屬壓模。此外，由於可以獨立地製造第一和 第二盤，並且在該過程的末尾將其粘附，因此可以顯著地提高測試精 度。另 一方面，按照與單層盤相同的方式在第 一盤中上襯底22和第 一記 錄層(LO) 24之間產生對於每個記錄層來說所需的擺動(螺旋槽)。另 一方面，在第二盤中，必須在反射層40和下襯底42之間產生擺動。這造 成了第一盤和第二盤的不同結構，並且需要先進的設計工藝。此外，第 二盤中的擺動位於距離拾取單元最遠的那一點，該拾取單元生成寫入激 光，從而使第二盤需要更陡峭並且更精確的槽形成以及高精度的壓模。已知的徑向跟蹤誤差檢測方法包括推挽式徑向跟蹤，其中在各自獨 立的檢測器上測量兩個二分之一光瞳之間的信號差；中央孔徑徑向跟 蹤，其中衍射光柵將輻射束分成三個光束，並且將外部輔助光點設置為 離開中心主光點四分之一個軌道間距，並將其信號差用於生成跟蹤誤差 信號；以及三光點推挽式徑向跟蹤，其中衍射光柵將輻射束分成三個光 束，並且將主光點和輔助光點的推挽式信號之差用作跟蹤誤差信號。三 光點推挽式徑向跟蹤優於單光點推挽式系統之處在於可以自動地補償 系統誤差和不對稱誤差。該三光點推挽式徑向跟蹤系統具有在記錄設備 中的中央孔徑徑向跟蹤的優點，即能夠達到明顯更高的信噪比，特別是 當掃描空白光碟時。
雙層盤的兩個記錄層可以由平行的軌道路徑(PTP)或相反的軌道 路徑(OTP)來寫入。在PTP盤中，從盤的內部向外部對這兩個層進行 寫入，而在OTP中，從內部向外部對外層進行寫入，然後再從外部返回 到內部對內層進行寫入。這允許驅動器幾乎連續地讀取這兩個層，並且 僅存在用於使拾取透鏡重新聚焦的短暫中斷。這對於D VD影片是特別有 用的，該影片需要沒有中斷的很長的播放時間。圖4在右部示出了OTP盤的第一記錄層L0的三條相鄰軌道的示意 圖，同時圖4的左部示出了0TP盤的第二記錄層L1的三條相鄰軌道的示 意圖。在這兩種情況下，輻射束用其主光點104對中間的軌道進行燒錄， 或者說寫入。兩個較小的光點102a、 102b代表輔助光點。圖4左部的三 條軌道顯示出當對第二記錄層L1進行寫入或記錄時的情況，而圖4右部 的三條軌道顯示出對第一記錄層LO進行寫入或記錄時的情況。寫入操作 沿著圖4的向上的方向進行，因此橢圓形的黑區200代表寫入的光點或凹 坑。這樣，圖4的下部代表寫入區44,圖4的上區代表相對於寫入方向的 引導區42。圖4左側最外面的垂直線40代表非寫入軌道或空白軌道。圖4 的右側示出了類似的空白軌道。因此，當對第一記錄層LO進行寫入時，引導的輔助光點102a發現兩 個空白軌道，後面的輔助光點102b發現兩個寫入軌道。與此相反，當對 第二記錄層L1進行寫入時，圖4左部的引導輔助光點現在發現僅在一側 的一個寫入軌道和在另一側的一個空白軌道。同樣的情況適用於圖4左 部的後面的輔助光點。但是，該差異引起輕微的徑向誤差偏移。在圖2的正規雙層盤結構中，這一徑向誤差偏移很小並且相對固 定。但是，在特殊的雙層盤中，如上面的反轉層疊系統或P2襯底盤中， 已經發現這一徑向誤差偏移是可變的，並且因此可能影響跟蹤操作的可 靠性。從而可能不能在軌道上進行精確地寫入。發明內容因此，本發明的目的在於提供一種寫入裝置和方法，藉助於該裝置 和方法可以在具有可變徑向誤差偏移的OTP盤上進行寫入的過程中保持 合理的跟蹤。這一 目的通過如權利要求1中要求保護的寫入裝置以及如權利要求 9中要求保護的寫入方法來實現。
因此，該徑向誤差偏移與外加的寫入功率和所獲得的寫入數據的不 對稱中的至少一個相聯繫，而因此能夠在寫入之前或寫入過程中改變該 徑向誤差偏移，從而在具有可變徑向誤差偏移的記錄載體上進行寫入的 情況下保持合理的跟蹤。由於寫入性能的改進，可以提高系統餘量。如果在寫入操作過程中寫入功率或數據不對稱發生變化，就可以在 寫入操作過程中改變該徑向誤差偏移，由此提供適應的偏移控制。而 且，可以在最佳功率控制程序中確定不對稱(或P )，從而對於所提議 的解決方案來說不需要附加的加工工序或裝置。特別是，如果確定的寫入功率和確定的不對稱中的至少一個改變 (增大或減小)，就可以改變該徑向誤差偏移(增大或減小)。作為一個 特定例子，可以在確定的寫入功率和確定的不對稱中的至少 一個的預定 範圍內逐步地改變該徑向誤差偏移，其中對於每次將確定的寫入功率和 確定的不對稱中的至少一個改變相應預定的第二數量，可以將該徑向誤 差偏移改變預定的第一數量。因此，能夠使該偏移控制程序保持簡單並 且該偏移控制程序不需要任何查找表或用於存儲特定非線性關係或控 制值的其他存儲器。如果確定的寫入功率和確定的不對稱中的至少一個超過相應預定 的第一閾值，就可以修改該偏移控制以保持該徑向誤差偏移不變。另 外，如果確定的寫入功率和確定的不對稱中的至少一個小於相應預定的 第二閾值，就可以修改該偏移控制以保持該徑向誤差偏移不變。這提供 了將徑向誤差偏移控制限制於預定範圍的優點，其中在沒有偏移控制時 不能確保合理的跟蹤。如果藉助於計算機設備來進行對寫入裝置的寫入控制，並且該寫入 控制基於軟體程序或軟體例程，所述寫入裝置例如盤記錄器或播放器， 所提議的偏移控制或偏移校正就能夠作為電腦程式產品來實施，該計 算機程序產品包括代碼裝置，該代碼裝置用於在計算機設備上運行時產生方法權利要求9的各個步驟。該電腦程式產品可以存儲在計算機可 讀媒體上，如光碟或磁碟。從屬權利要求中限定了進一 步有利的修改。


現在將參照附圖基於優選實施例來描述本發明，在附圖中
圖1示出根據優選實施例的寫入裝置的示意性方框圖，圖2示出正規的可記錄雙層盤的層狀結構； 圖3示出根據反轉層疊系統的可記錄雙層盤的層狀結構； 圖4示出在OTP型盤的兩個記錄層中的三光點推挽式跟蹤操作的示 意圖；圖5示出光點可能增長的三光點推挽式跟蹤才喿作的示意圖；以及 圖6示出表明數據不對稱對徑向誤差偏移的特性圖。
具體實施方式
現在基於如圖1中的光碟驅動器來描述優選實施例。圖1示出了在光碟驅動器的寫入控制操作中所包括的光碟驅動器的 那些元件，其中能夠實施根據該優選實施例的偏移控制方案。該光碟驅 動器包括光學拾取單元2,通過進給電動機(未示出)能夠使該光學拾 取單元2沿著光碟1的徑向方向移動，所產生的具有其主光束和兩個輔 助光束的輻射束聚焦在該光碟1上。這裡要注意，在該優選實施例中可以使用用於根據焦點控制器信號 來調整拾取單元2的光頭的焦點的任何適合的機構。還要法意，可以利 用任何適合的焦點誤差信號來控制在該光碟上的焦點。另外，該光碟驅動器包括致動器(未示出)，該致動器置於拾取單 元2中並用於支撐拾取單元2的光學透鏡。該致動器由致動器驅動器4 來驅動。該致動器驅動器4包括焦點控制器和跟蹤控制器，且其通過反 饋一個信號來驅動該致動器，該信號用於使拾取單元2的物鏡沿光軸方 向移動並為了伺服控制而沿跟蹤方向移動。在讀取單元6中對從拾取單 元2接收的信號進行處理。根據該優選實施例，提供偏移控制單元7,該偏移控制單元生成控 制信號，該控制信號用於控制在寫入操作過程中由致動器驅動器4所施 加的徑向誤差偏移。按照使偏移控制與功率有關的方式來進行偏移控 制。這可以通過將該徑向誤差偏移與寫入功率和寫入數據的P或不對稱 中的至少一個相聯繫來實現。該寫入功率和不對稱的值可以從OPC程 序獲得，其可以由偏移控制單元7或者單獨的寫控制單元或函數來控 制。為了實現上述控制，偏移控制單元7根據例如從讀取單元6獲得的
經A/D轉換的讀取信號的最高電平、最低電平和DC電平而按照常規方 式來計算該不對稱值和讀取信號的振幅。另外，偏移控制單元7可以提 供常規的偏移控制函數用於焦點控制，其中通過向致動器驅動器4輸入 控制信號而按照預定步長將焦點偏移從初始值逐漸變為最終值。此外， 偏移控制單元7計算並將拾取單元2中提供的寫入雷射功率設置為預定 值，然後記錄或寫入預測試數據，同時逐漸地改變該焦點偏移。之後， 偏移控制單元7根據從讀取單元6接收的焦點誤差信號來計算焦點偏 移，並基於從讀取該預測試數據而確定的焦點偏移來執行OPC。因此， 寫入功率和不對稱的值在偏移控制單元7處都是可用的，從而提供在至 少一個這些值與該徑向誤差偏移之間的聯繫。特別是，按照使該徑向誤差偏移隨寫入功率的增大而增大的方式來 進行所提議的徑向誤差偏移控制或校正。類似的是，該徑向誤差偏移可 以隨計算出的數據不對稱的數量的增大而增大。這兩種類型的控制可以 並行地、選擇性地或者單獨地形成。當然，該徑向誤差偏移控制同樣可 以限制僅為上述兩種類型中的一種，例如或者與寫入功率相聯繫或者與 數據不對稱相聯繫。在上述控制類型的選擇性方法中，不對稱(或P )可用於徑向誤差 偏移控制，並且可以由OPC程序從對不對稱的校正而得來，特別是如 果檢測到不對稱值的變化而不是檢測到功率值的變化的情況下。在與功率相聯繫的偏移控制中，可以規定預定的功率範圍(例如， 相對值或絕對值50至100),在該範圍內例如逐步地(例如通過對於每 10個單位的功率值向該徑向誤差偏移增加0.1的絕對值或相對值)進行 徑向誤差偏移控制。在高於第一閾值(例如100)和低於第二閾值(例 如50)時，該徑向誤差偏移值至少在寫入過程中不再發生變化，因此維 持或保持不變。當然，在附加的或可選擇的與不對稱相聯繫的偏移控制 的情況下，可以使用具有限制性的第一和第二閾值的這種相同的逐步方 法。在這兩種偏移控制類型中，在操作範圍內的偏移控制可能基於徑向 誤差偏移值和不對稱值和/或功率值之間的線性或非線性關係。圖5示出了光點可能增長的三光點推挽式跟蹤操作的示意圖。如從 圖5中獲悉的，寫入光點或凹坑200能夠沿著盤1的徑向方向增長，直 到該徑向誤差偏移增大到最大點，其中引導輔助光點102a的左半部也 開始"看見"光點。這引起將要由所提議的徑向誤差偏移控制或校正函 數所阻止的可變偏移的有害作用的飽和效應。上述飽和效應也是所提議 的徑向誤差偏移控制採用有限操作範圍的原因。圖6示出了表明兩條樣品曲線的特性圖，其規定了數據不對稱(p ) 和徑向誤差偏移(REO)之間的關係。如圖6中所示，該徑向誤差偏移 與P值或不對稱值以線性關係相聯繫，其限制於預定的P範圍，超越該 範圍該徑向誤差偏移也不再增大。連續線規定了具有在零P值處徑向誤 差偏移的零值或預定起始值的關係，而虛線規定了當P值已經達到預定 值時在施加了徑向誤差偏移的零值或預定起始值時的關係。圖6底部的 正弦曲線表明用於徑向跟蹤的推挽式控制信號。總之，已經描述了利用輻射束將數據寫入記錄載體上的方法和裝 置，其中確定了寫入功率和在該記錄載體上寫入的數據的不對稱中的至制相對於該記錄載體1的寫入軌道而施加於該輻射束的徑向誤差偏移。 因此，該徑向誤差偏移能夠與施加的寫入功率和獲得的寫入數據的不對 稱中的至少一個相聯繫，而因此能夠在寫入之前或寫入過程中改變該徑 向誤差偏移，從而在具有可變徑向誤差偏移的記錄載體上進行寫入的情 況下保持合理的跟蹤。要注意，本發明的描述不應當被視為對本發明的限制。基本上，本 發明的發明原理可以應用於觀察到與功率有關的可變徑向誤差偏移的 任何光碟或其他記錄載體。特別是，本發明可應用於任何盤寫入系統， 並且意於覆蓋使該徑向誤差偏移與寫入功率和數據不對稱中的至少一 個相聯繫的任何種類的控制。因此，這些優選實施例可以在隨附的權利 要求的範圍內變化。最後但還是很重要的，要注意，當術語"包括"用在包含權利要求 書的說明書中時，其意在指明存在所規定的特徵、裝置、步驟或部件， 但是不排除存在或增加一個或多個其他特徵、裝置、步驟、部件或其組 合。另外，在權利要求中的元件之前的詞"一"不排除存在多個這種元 件。此外，任何附圖標記不限制該權利要求的範圍。
權利要求
1.一種通過利用輻射束將數據寫在記錄載體(1)上的寫入裝置，所述裝置包括確定裝置(7)，其用於確定寫入功率和在所述記錄載體(1)上寫入的數據的不對稱中的至少一個；致動器裝置(4)，其用於相對於所述記錄載體(1)的寫入軌道而向所述輻射束施加預定的徑向誤差偏移；以及偏移控制裝置(7)，其用於控制所述致動器裝置(4)，從而響應於所述確定的寫入功率和所述確定的不對稱中的至少一個來改變所述徑向誤差偏移。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其中將所述偏移控制裝置(7)配置為在寫入操作過程中改變所述徑向誤差偏移。
3. 根據權利要求1或2所迷的裝置，其中將所述偏移控制裝置 (7)配置為如果所述確定的寫入功率和所述確定的不對稱中的至少一個發生變化就改變所述徑向誤差偏移。
4. 根據權利要求3所述的裝置，其中將所述偏移控制裝置(7)定範圍內逐步地改變所述徑向誤差偏移，並且其中對於每次將所述確定 的寫入功率和所述確定的不對稱中的至少一個改變相應預定的第二數 量，將所述徑向誤差偏移改變預定的第一量。
5. 根據權利要求3或4所迷的裝置，其中將所迷偏移控制裝置 (7)配置為如果所述確定的寫入功率和所迷確定的不對稱中的至少一個超過相應預定的第 一 閾值就保持所述徑向誤差偏移不變。
6. 根據權利要求3至5中任一項所述的裝置，其中將所迷偏移控 制裝置(7)配置為如果所述確定的寫入功率和所述確定的不對稱中的 至少 一個低於相應預定的第二閾值就保持所述徑向誤差偏移不變。
7. 根據前面任一項權利要求所述的裝置，其中將所述確定裝置 (7)配置為在最佳功率控制程序中確定所述不對稱。
8. 根據前面任一項權利要求所述的裝置，其中所述記錄載體(7) 是相反的軌道路徑(OTP)盤。
9. 一種通過利用輻射束將數據寫在記錄載體(1)上的方法，所 述方法包括如下步驟 確定寫入功率和在所述記錄載體U)上寫入的數據的不對稱中的至少一個；以及響應於所迷確定的寫入功率和所述確定的不對稱中的至少一個來 控制相對於所述記錄載體(1)的寫入軌道而向所述輻射束施加的徑向 誤差偏移。
10. —種電腦程式產品，其包括代碼裝置，所述代碼裝置在計算 機設備上運行時產生方法權利要求9的各個步驟。
全文摘要
本發明涉及一種通過利用輻射束而將數據寫在記錄載體(1)上的方法和裝置，其中確定寫入功率和在記錄載體(1)上寫入的數據的不對稱中的至少一個，並且響應於確定的寫入功率和確定的不對稱中的至少一個來控制相對於記錄載體(1)的寫入軌道而向該輻射束施加的徑向誤差偏移。因此，可以將該徑向誤差偏移與施加的寫入功率和所獲得的寫入數據的不對稱中的至少一個相聯繫，而因此能夠在寫入之前或寫入過程中改變該徑向誤差偏移，從而在記錄載體上寫入時在具有可變徑向誤差偏移的情況下保持合理的跟蹤。
文檔編號G11B7/09GK101213599SQ200680023700
公開日2008年7月2日 申請日期2006年6月26日 優先權日2005年6月30日
發明者E·J·M·詹森, G·莫爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司