CN100356455C

CN100356455C - 相变型光盘信息记录的方法

Info

Publication number: CN100356455C
Application number: CNB2004100543682A
Authority: CN
Inventors: 徐勳; 李光烈; 李承允
Original assignee: Shanghai LG Electronics Co Ltd
Current assignee: Shanghai LG Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2024-09-08
Also published as: CN1746995A

Abstract

本发明关于相变型光盘。具体地说，就是关于相变型光盘信息记录的方法。依据本发明，利用激光脉冲在相变型光盘记录信息的记录脉冲由以下2级构成：即在上述相变型光盘记录信息的记录脉冲级的第1级；将通过比上述第1级更低的功率记录信息后的其余部分形成晶质，防止上述脉冲产生的热量发生积聚，并调节信息形态的第2级。它具有以下特点：即使在高倍速的记录过程中，也能很好地记录想要记录的信息，表现出相变型磁盘的良好特性，并具有能增大不稳定信号余量的效果。

Description

相变型光盘信息记录的方法

【技术领域】

本发明是关于相变型光盘。具体地说，就是关于高倍速相变型光盘的记录特性及提高特性余量的记录脉冲的结构及信息记录的方法。

【背景技术】

随着综合运用包括动态图像及静止图像在内的视频信号、音频信号及计算机数据信息的多媒体时代的到来，综合性媒体(例如：以CD、DVD为主的各种磁盘)正广泛普及，而且这种趋势将会越来越突出。

综合性媒体，即使是压缩磁盘(CD)和数字视频(或者Versatile)磁盘(DVD)在很大程度上也都由板和记录有信息的记录膜及保护膜构成。

在光盘中，读取专用(Read Only Memory：ROM)磁盘无论是伺服还是位置信息，或者是凹形(pit)的细小的槽都向圆周方向形成，并具有反射层。

另一方面，对于只能记录一次信息的可记录型磁盘(Recordable或者WORM(Write-Once Rread-Many))和可反复读写信息，并能删除信息的可重写型磁盘，其构成要素除了凹槽(Pit)和反射层之外，还包括Recordable Dye或者相变或光磁方式的记录层，以及在上述记录层周围形成的电介质保护膜或者金属反射冷却层等。

如上所述，最近可重写型磁盘正被广泛运用，而且除了用于读取音频信号及视频信号及音乐文件之外，还将向着个人用计算机(PC)记录媒介的方向发展。

上述个人用计算机作为信息记录媒介在使用可重写型磁盘的情况下，应当比用于音频或者视频的信息记录媒介能进行更多次的重复记录或者读取。在使用多种驱动的环境下，为保持合适的驱动状态，有必要保持不稳定信号(jitter)等的记录及读取特性的较大余量。

在上述可重写型磁盘中，相变方式的光盘是比较有代表性的。这种相变型光盘是在晶质矩阵(Matrix)上以非晶质标记形式记录信息的。为形成上述非晶质标记就需要使用激光。在通过这种激光进行信息记录时，其中一个非常重要的要素就是使用某种激光功率及脉冲形态。

上述激光功率及脉冲形态叫作记录脉冲波形(Write Strategy)。

上述记录脉冲波形的一般形态如图1所示。需要特别指出的是，在图1所示的情况下，如果使用单脉冲，那么积聚的热量会导致不能很好地调节信息的形态。因此，在图1中举例说明了使用多脉冲的情况。

如图1所示，原来的普通记录脉冲波形规定了3种互不相同的激光功率级。上述3种功率级包括以下几个部分：即脉冲的波峰功率(peak power)的记录功率(PW：write power)级；删除除覆盖(overwrite)信息以外部分并形成晶质间隔层的删除功率(Pe：erase power)级；规定激光脉冲的最低功率的波谷功率(Pb：bottompower)级；以及防止热量积聚，并调节信息形态而起冷却(cooling)作用的冷却功率(Pc：cooling power)级。一般来说，其大小顺序为：Pw＞Pe＞Pb＞Pc。为了能充分发挥冷却作用，上述Pw和Pb的差异值通常保持在3mW以上的较大值。(例如，在BD(Blue-ray Disk)Rewritable 1倍速的情况下。)

同时，当把图1中Reference Clock的一个脉冲看作1T时，最短的标记通过1，7PP(Paritv Preserved)调制形态成为2T。然后，在3T到4T之间，8T用1个4T表示。

在这种情况下，为形成上述一个标记，记录脉冲波形由初始脉冲(FP：FirstPulse)、中间反复脉冲(MP：Multi Pulse)、最后脉冲(LP：Last Pulse)构成。

如果当一个标记记录为一个单脉冲，则没有FP及MP，而只存在LP(一般情况下，最短标记BD为2T)。当一个标记记录为2个脉冲的时候，没有MP，而只存在FP和LP(BD为3T)。当一个标记记录为3个以上脉冲的时候，则FP、MP、LP都存在(BD为4T～8T)。

最近，光记录器(storage)的基本发展趋势是大容量化及数据传输速度的高速化，为实现相变型光盘的高速化，现在许多人正广泛研究、开发多种方案。

这个方案的第一步是开发与具有快速结晶生长速度的易熔合成物(Eutecticcomposition)相近的相变物质；第二步是开发与之相适应的激光记录脉冲波形。

需要特别指出的是，高倍速传输速度即为使相同信息的长度能在更快的时间内进行记录并删除，就必须运用合适的记录脉冲波形。

因此，如果将前面所提到的原有普通的3级记录脉冲波形运用到高倍速的情况，就很可能会出现2个问题。

首先，倍速越高，channel bit lenth(1T)的长度就越短，激光脉冲的幅度也就越窄。由此引起的脉冲的形态就会变形，成为并不是最初所期望的形态，或者成为不完整的状态。因此，就会产生不能记录所期望形态的信息的问题。

如果对这点再作进一步的说明，那就是说当用磁盘动态特性测试器(DynamicTester)及光盘DVD的激光二极管(LD)时(例如，Blue LD)，脉冲的上升时间(risingtime)及下降时间(falling time)大约为1.5～2.0ns。

但是，对于2倍速BD的情况，1T为7.575ns，实际脉冲幅度为2～3ns的值。如果是比这更高倍速的情况，脉冲的幅度就应当更窄。

因此，当考虑脉冲的上升时间及下降时间的时候，LD不能形成最初期望的脉冲波形，也就不能记录合适形态的信息。同时，还会产生不能获得磁盘的良好特性的问题.(参考文献：T.Katoet al，Zpn.J.Appl.Phys.，Vol.41(2002)PP.1664～1667)。

另外，对于拥有快速结晶速度的相变物质的情况，利用已有的记录脉冲波形以更高的倍速记录信息之后，要再次调节结晶的速度就有些困难。同时，要保持合适的信息形态也比较困难(参考文献：M.Horie et al.Proc.SPIE Vol.4342(2002)PP76～77)。

【发明内容】

因此，本发明的目的就是为解决上述原有技术中存在的问题的，它提出了一种新的记录脉冲的结构及记录方法：即使是高倍速相变型光盘在记录过程中，也能很好地记录所期望的信息形态。

为实现上述目的，依据本发明的相变型光盘的记录脉冲的结构具有由以下几部分构成的特征：

为实现上述目的，依据本发明的利用激光脉冲在相变型光盘记录信息的方法具有由以下3个步骤构成的特征：通过记录功率级的激光照射，在上述相变型光盘上形成标记的第1步骤；通过比上述记录功率级低的功率，即删除功率级的激光照射，将上述形成标记以外的部分形成晶质的第2步骤；通过在上述删除功率级的±25％范围内波动的激光照射，形成激光脉冲的最低功率，即波谷功率。

还包括使用与所述删除功率级相同，或者更低功率的冷却功率级的步骤。

如上所述，依据本发明的相变型光盘记录脉冲波形具有如下的效果：

首先，即使在高倍速的记录过程中，也能很好地记录所期望形态的信息，从而充分显示相变型磁盘的良好特性。

第二，由于不稳定信号余量较大。因此，它能适用于多种磁盘及驱动器，从而提高其使用性能。

通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。

因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利范围来确定其技术性范围。

【附图说明】

图1是普通的3级记录脉冲波形图。

图2是依据本发明的2级记录脉冲波形图。

图3是依据本发明实例的检查用光盘的结构图。

图4至图7是表现依据本发明实例结果的曲线图。

【具体实施方式】

下面就参照附图对依据本发明理想实例的结构及作用予以详细说明。

图2是依据本发明的相变型光盘记录信息的记录脉冲波形图。

如图2所示，依据本发明的记录脉冲波形在很大程度上规定了两种激光功率级。

也就是说，通过将脉冲的最低功率即波谷功率(Pb)级提高到删除功率(Pe)级，与脉冲的波峰功率即记录功率(Pw)级一起，规定为2级的记录脉冲波形。

另外，与图1一样，当把Reference Clock的一个脉冲称作1T时，最短的标记通过1，7PP(Parity Preserved)调制形态成为2T。然后，在3T到4T之间，8T用1个4T表示。

另外，为形成一个标记，记录脉冲波形由初始脉冲(EP：First Pulse)、中间反复脉冲(MP：Multi Pulse)、最后脉冲(LP：Last Pulse)构成。

如果当一个标记记录为一个单脉冲，则没有FP及MP，而只存在LP(一般情况下，最短信息，在图2中为2T)。当一个标记记录为2个脉冲的时候，则没有MP，而只存在FP和LP(在图2中为3T)。当一个标记记录为3个以上的脉冲的时候，则FP、MP、LP都存在(在图2中为4T)。

这时，当由记录脉冲的波形产生的脉冲由FP、MP、LP构成的时候，则上述FP和MP及MP和LP之间的波谷功率(Pb)级以删除功率(Pe)级为基准，可以在删除功率(Pe)的±25％范围内变化。

同样地，当记录脉冲波形产生的脉冲由FP、LP构成时，上述FP和LP之间的波谷功率(Pb)级以删除功率(Pe)级为基准，可以在删除功率(Pe)的±25％范围内变化。

另外，记录一个标记的LP后的冷却功率(Pc)级具有与删除功率(Pe)级相同或者更小的值(Pe≥Pc)

依据本发明具有以上结构的记录脉冲波形通过减小激光脉冲的的高度，缩短上升时间(rising time)及下降时间(falling time)，形成适合于高倍速相变型光盘的信息。并通过这种方式，增强不稳定信号特性及包括影响不稳定信号倾斜余量(tilt margin)、功率余量(power margin)等在内的磁盘的特性。

下面就通过依据本发明的理想实例对此作以说明。

首先，通过使用具有如图3所示结构的检查用光盘对依据本发明的新型记录脉冲波形进行检查。

如图3所示，检查用光盘在1.1mm厚度的PC板301上按照以下顺序叠加有反射层(Reflective layer)302、电介质层(Dielectric layer)303、记录层(Activerecording layer)304、电介质层(Dielectric layer)305。并利用紫外线硬化树脂(UV：curing resin)或者塑料薄片在其上面形成0.1mm的薄型覆盖层(thincover layer)306。

上述反射层302使用Al、Al alloy、Ag、Ag alloy，上述电介质层303、305使用ZnS-Sio₂，上述记录层304使用Ge-Sb-Te Ag-In-Sb-Te系的合金薄膜。

这种结构既适用于激光从上述覆盖层的方向入射的形态，也适用于根据磁盘的板及薄膜的叠加层顺利从板的方向入射的形态。

利用初始化设备将上述磁盘进行初始化。

利用光盘驱动装置或者检测装置(例如，Pulstec公司生产的DDU-1000装置)，并使用依据本发明的如图2所示形态的记录脉冲波形对上述初始化的光盘进行刻录。

这时，其记录条件如下：

Channel bit clock＝132MHz(1T＝7.575nano second)

Linear Velocity＝10.56m/s

Disc Capacity＝23.3GB/single side

Reading Laser Power＝0.35mW

Write Laser Power(Pw)＝4.5mW

Bottom Laser Power(Pb)＝1.4mW

Erasing Laser Power(Pe)＝1.4mW

Laser Wave length＝405nm

不稳定信号测定装置：Yokogawa公司生产的TA520。

上述Channel bit clock 132MHz，Linear Velocity 10.56m/s相当于BD 2倍速，利用N次随机(random)的脉冲波形(2、3、4至8T任意混合形成的波形)在测定了N次重复记录不稳定信号的轨道上进行记录。

上述不稳定信号(jitter)脉冲的Leading Edge和Trailing Edge的位置与reference clock的PLL clock相适应，则意味着从基准位置脱离的偏差(deviaton)的分布是用CBL(Channel Bit Length)表示的标准化值。

图4至图7是表示这种实例结果的曲线图。

图4是表示使用conventional EQ(EQualizer)及Limit EQ时，按照直接覆写次数显示不稳定信号值的图形。具体地说，就是图4的虚线是表示使用依据本发明的记录脉冲波形时，按照直接覆写次数显示不稳定信号值的图形。如图4所示的实线是通过与本发明相比较的比较实例，显示在使用原有普通记录脉冲波形的情况下，按照直接覆写次数显示不稳定信号值的情况。

通过如图4所示的比较，如果使用依据本发明的记录脉冲波形，在使用conventional EQ和Limit EQ时，不稳定信号的值都会减小。特别是，当使用通过BD开发的Limit EQ时，在适用于依据本发明的记录脉冲波形的情况下，大约能减小1％的不稳定信号值。

图5是表示使用原有3级记录脉冲波形时与使用依据本发明的新型2级记录脉冲波形时，从记录功率方面比较不稳定信号值的曲线图。

如图5所示，使用依据本发明的新型记录脉冲波形时，与原有技术相比较会获得更低的不稳定信号值。

在这里，如果说允许不稳定信号值存在大约6.5％的误差，并且这一条件适用于依据本发明的新型记录脉冲波形。那么与原有技术相比较，就意味着会得到更宽区域的功率余量(power margin)。

图6和图7表示使用原有3级记录脉冲波形时和使用依据本发明的新型2级记录脉冲波形时，比较倾斜(tilt)的不稳定信号值的曲线图。

具体地说，图6是表示根据上述倾斜中沿磁盘的旋转方向倾斜，即切线倾斜(tangential tilt)的角度不稳定信号值的变化的图形。

如图6所示，如果使用依据本发明的新型2级记录脉冲波形，与原有技术相比较，就会出现更低的不稳定信号值。

图7是表示根据上述倾斜中沿磁盘的外圈方向倾斜，即半径倾斜(radial tilt)的角度不稳定信号值的变化图。

如图7所示，如果使用依据本发明的新型2级记录脉冲波形，与原有技术相比，就会出现更低的不稳定信号值。

通过图6和图7可以看出，如果允许不稳定信号值存在大约6.5％的误差。使用依据本发明的记录脉冲波形时，从倾斜角度方面看也能得到更好的倾斜余量(tiltmargin)。

Claims

1、相变型光盘信息记录的方法，包括：

第1步骤，通过记录功率级的激光照射，在相变型光盘形成标记；

第2步骤，通过比上述记录功率级更低的功率的删除功率级的激光照射，将上述形成标记以外的部分形成晶质；

第3步骤，通过在上述删除功率级的±25％范围波动的激光照射，形成激光脉冲的最低功率，即波谷功率。

2、如权利要求1所述的相变型光盘信息记录的方法，其特征在于还包括：

使用与所述删除功率级相同，或者更低功率的冷却功率级的步骤。