CN101103395A - 用于优化的写入策略控制的设备和方法 - Google Patents

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CN101103395A CNA2006800022004A CN200680002200A CN101103395A CN 101103395 A CN101103395 A CN 101103395A CN A2006800022004 A CNA2006800022004 A CN A2006800022004A CN 200680002200 A CN200680002200 A CN 200680002200A CN 101103395 A CN101103395 A CN 101103395A
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Abstract

本发明公开了用于在记录处理中优化写入策略中的一个或多个写入参数的设备和方法。所述优化处理可以在步行式类型的优化处理中实施，这例如是通过每当已经记录了预定数量的轨道之后运行一个优化处理而实现的。所述设备能够在可记录介质上记录光学效应以及读取所记录的效应。该设备包括用于确定所述读取信号中的前沿和/或后沿的平均过渡偏移的装置。在前馈优化处理中优化所述写入策略中的所述一个或多个写入参数的至少其中之一，该前馈优化处理把所述平均过渡偏移纳入考虑。本发明还涉及用于控制光学设备的IC和计算机代码。

Description

用于优化的写入策略控制的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于在记录处理中优化写入策略的设备和方法，其中所述记录处理用于在光盘上记录信息。本发明特别涉及优化所述写入策略中的一个或多个写入参数。
背景技术
对于光学介质记录所需要的激光功率的最优数量尤其取决于特定的介质、取决于记录速度并且可能甚至取决于所述介质上的位置。提供正确的功率是非常重要的，这是因为不正确的激光功率设置可能会导致不正确的光学效应，比如过小或过大的效应。由于将被记录的数据是由所述光学效应在所述介质上的图案(pattern)所代表的，因此这可能导致不正确的信息记录。
在当代的CD和DVD驱动器以及下一代BD驱动器中，必须非常精确地控制用来在盘上写入数据的激光功率和写入策略。这在当前可以按照以下方式进行。在内半径处对抖动进行了优化(OPC，最优功率控制)之后，在所找到的最优设置下测量不对称性。在写入了几条(例如约100条)轨道之后，读回最后一条轨道，并且测量所述不对称性。当该轨道看起来比所找到的最优设置具有更高的不对称性时，减小写入功率，并且如果该轨道具有过小的不对称性，则增大写入功率。这种对写入功率进行半连续适配的方法被称作步行式OPC(walkingOPC)，这是因为只在指定的步骤(位置)处修改写入功率。
因为当前只测量一个参数(所述不对称性)，因此只能适配一个参数(写入功率)。这样，只考虑到从内直径到外直径的一次性写入堆叠中所需要的写入功率中的变化。由于所述一次性写入堆叠中的各层(例如染料层、镜面层和电介质层)的厚度变化以及由于不同的线速度(在CAV模式下不是恒定的)，不仅所需要的功率会发生变化，而且最优写入策略也可能会发生变化。在当前可以买到的设备中并没有考虑到这一点(写入策略由优化例程在启动时固定)。
在已公开的美国申请2004/0130993中揭示了一种用于优化高速写入程序的方法和设备。可以访问定义了各种动态写入策略情况的表，并且从而能够对激光功率电平和/或脉冲边沿进行动态调节。
对于存储容量和访问速度的日益增长的需求使得有必要使用精确的并且能够做出响应的控制机制。因此，在本技术领域中需要改进的光学设备以及改进的确保最优光学记录的方式。
发明内容
本发明寻求提供一种改进的光学设备，其具有用于在记录处理期间确保优化的记录的改进的装置。优选地，本发明单独地或者以任意组合减轻或缓解一个或多个上述缺陷或其他缺陷。
因此，在第一方面，提供一种具有优化的写入策略控制的光学记录设备，该设备包括：
-辐射源，其用于发射辐射光束以便在可记录介质上记录光学效应，其中所述辐射光束是根据包括一个或多个写入参数的写入策略而被发射的；
-读取单元，其用于读取所记录的效应以便提供读取信号，该读取信号包括从具有第一宽度的第一区域反射的第一部分以及从具有第二宽度的第二区域反射的第二部分，其中从第一区域到第二区域的过渡被标记为前沿，并且从第二区域到第一区域的过渡被标记为后沿，
其中，在所述读取信号中确定前沿和/或后沿的平均过渡偏移，并且在前馈优化处理中优化所述写入策略中的所述一个或多个写入参数的至少其中之一，该前馈优化处理把所述平均过渡偏移纳入考虑。
所述读取信号可以是所测量的光学信号，比如来自一次性写入或可重写CD类型盘、DVD类型盘、BD类型盘等等的所测量的光学信号。所述读取信号是已调信号，其中所述调制表示存在于该盘上的二进制数据。在所述盘上，信息被存储在光学效应(例如被称作标记)的图案中。对于信息的典型的编码是游程长度编码，其中信息被存储在光学效应、光学效应之间的空间(space)以及所述光学效应和所述空间的长度中。盘上的比特图案在所述游程长度编码中可以由空间与光学效应之间的过渡偏移的定时序列表示。
因此，所述读取信号包括对应于光是从第一区域还是第二区域反射的第一部分和第二部分。在相变类型盘或一次性写入类型盘中，所述第一区域和第二区域可以被分别标识为空间和标记。从第一区域到第二区域的过渡被标记为由第一和第二宽度(也被称作长度)索引的前沿，并且从第二区域到第一区域的过渡被标记为由第二和第一宽度(长度)索引的后沿。在相变类型盘中，前沿指代从高反射率区域到低反射率区域的过渡，后沿则指代从低反射率区域到高反射率区域的过渡。
通过根据写入策略驱动所述辐射源而把光学效应提供到光学介质。一般来说，利用激光脉冲来写入所述光学效应，所述激光脉冲的脉冲形状由多个写入参数表征，这被称作写入策略。典型地，所述写入策略可以用多个写入参数来描述，比如用来接通及关断激光、把激光功率设置到特定电平、把激光功率保持给定持续时间等等的命令。
所述写入策略可以取决于期望的特定光学效应(即所述效应的长度)以及在用于写入特定光学效应的写入脉冲中的写入参数。可以存在根据已写入光学效应的所得到的长度归类的标准写入策略，即用于写入I2标记的I2策略，用于写入I3标记的I3策略等等。
由于盘不是完全均质的、所述***正在加热等等，因此在把数据记录在光学可记录介质上之前以及在记录的过程中校准(即优化)所述写入策略可能是重要的，有时甚至可能是必要的。
在其中仅测量所述不对称性的当前***中，只能适配写入功率，这是因为仅仅测量了一个参数。然而，通过确定所述读取信号中的前沿和/或后沿的平均过渡偏移，提供了多个优化参数，因此在所述写入策略中可以优化多于一个写入参数。能够在所述写入策略中适配多于一个参数是有利的，这是因为可以执行更详细并且更完整的优化。例如可以对一个写入策略进行1步优化，或者甚至可以对所有写入策略(例如I2到I9策略)进行1步优化。
所述优化处理可以是前馈优化处理，其在所述平均过渡偏移的基础上优化一个或多个写入参数。如果已经优化了一个写入参数，则该写入参数被保持，在这种情况下所述优化处理从而是用于确定该写入参数是否是最优的措施。
本发明甚至使得有可能优化具有高于30GB(比如在30-37GB的范围内)的数据容量的存储介质上的记录处理，这是因为可以对于这种数据密度提供所述平均过渡偏移。这是有利的，因为当前不存在用于优化这种高容量介质上的记录处理的替换方法。
可以在可记录介质上记录一个光学效应序列，并且其中可以在所述记录处理的第一部分期间读取该序列的第一部分，以便获得所述读取信号。可以在本发明的优化处理中优化所述写入策略，并且可以在该记录处理的第二部分中使用所述写入策略。
在当前用在DVD+R和未来的BD+R驱动器中的所述步行式OPC方法中，每+/-100条轨道检查一次写入功率。然而，根据本发明的设备可以包括一个步行式优化类型例程，其中可以从内直径到外直径优化写入功率和写入策略。在根据本发明的步行式优化类型例程中，记录一个光学效应序列(比如多条轨道)。该序列的一部分(例如最后写入的轨道)被读取，并且基于该序列的该部分(即基于该最后一条轨道)来确定所述平均过渡偏移以及实施优化处理。随后在未来的记录处理中使用经过优化的写入条件，直到执行新的优化，例如在已经记录了100条轨道(或者任意适当数量的轨道)之后。这样，对于整个记录处理确保了最优的写入质量。
可以作为在特定过渡之前的该区域的宽度和/或后面的该区域的宽度的函数来确定所述平均过渡偏移。举例来说，一个给定的前沿的定时可以被确定为特定(或当前)标记的宽度和前一个空间长度的函数，并且一个给定的后沿的定时可以被确定为特定(或当前)标记的宽度和下一个空间的函数。这可以用2D矩阵来表示，对于前沿是L矩阵，其具有被设置成(当前标记，前一空间)的矩阵元素，对于后沿则是2D T矩阵，其具有被设置成(当前标记，下一空间)的矩阵元素。按照这种方式确定所述前沿和后沿的定时是有利的，这是因为其直接提供存在于盘上的各种图案组合的***特性，从而直接揭示了所述各种图案组合的时间定位中的***误差。因此，这种矩阵表示法提供了一种简单有用的资格***。
所述一个或多个写入参数可以包括所述辐射光束中的写入脉冲的功率电平和/或电平持续时间以及定时，所述定时是相对于***时钟获得的。处理装置可以评估所述平均过渡偏移，以及根据规则优化所述写入策略中的所述一个或多个写入参数的至少其中之一。
有利的是能够把对应于给定过渡的过渡偏移的值与所述写入脉冲的功率电平、电平持续时间或定时直接相关，并且借助于处理装置根据规则来优化所述写入参数。所述规则可以包括给定的过渡偏移、该过渡偏移的值与相应的写入参数之间的关系。
根据本发明的第二方面，提供一种用于控制光学记录设备的集成电路(IC)，所述IC适于根据所测量的读取信号的特定类型的前沿和/或后沿的所述平均过渡偏移来优化写入策略中的一个或多个写入参数，所述写入策略在前馈优化处理中被优化。
所述IC可以被合并在根据本发明的第一方面的设备中，或者可以被提供作为独立IC(或芯片组)，其可以被合并在光学记录设备中，以便包括本发明的优化处理。
根据本发明的第三方面，提供一种用于控制光学记录设备的计算机可读代码，该设备被控制成根据所测量的读取信号的特定类型的前沿和/或后沿的所述平均过渡偏移来优化写入策略中的一个或多个写入参数，所述写入策略在前馈优化处理中被优化。
所述计算机可读代码可以控制IC从而能够控制记录设备，以便包括本发明的优化处理的功能。
根据本发明的第四方面，提供一种优化包括一个或多个写入参数的写入策略的方法，该方法包括以下步骤：
-提供所测量的读取信号，该读取信号包括从具有第一宽度的第一区域反射的第一部分以及从具有第二宽度的第二区域反射的第二部分，其中从第一区域到第二区域的过渡被标记为前沿，并且从第二区域到第一区域的过渡被标记为后沿；
-提供对应于该读取信号的各调制比特；
-通过比较该读取信号的定时与所述各调制比特的定时，确定前沿和/或后沿的平均过渡偏移；
其中，在前馈优化处理中优化所述写入策略中的所述一个或多个写入参数的至少其中之一，该前馈优化处理把所述平均过渡偏移纳入考虑。
所述方法可以实现在根据第二方面的IC中，并且/或者根据第三方面的计算机代码可以被适配成执行根据第四方面的各方法步骤。
附图说明
参照下面描述的实施例，本发明的这些和其他方面、特征和/或优点将变得显而易见。下面将参照附图仅以举例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1示意性地示出能够从/向光学存储介质读取/写入信息的光学记录设备；
图2示意性地示出来自光学信号的一系列通道比特；
图3示出对应于从标记游程长度到空间游程长度的过渡的矩阵图；
图4示出标记写入策略的示意图；
图5示出作为第一写入参数的函数的边沿位置(过渡偏移)；
图6示出作为第二写入参数的函数的边沿位置(过渡偏移)；以及
图7示出本发明的一个实施例的流程图。
具体实施方式
图1中示意性地示出能够从/向光学存储介质读取/写入信息的光学存储设备1。
真实的光学存储设备包括具有各种功能的大量元件，而在这里仅仅示出几个元件。存在电动机装置8、10以用于旋转盘11以及控制光学拾取单元5的运动，从而可以把光点3聚焦并且定位在盘上的期望位置处。该光学拾取单元包括用于发射激光束的激光器6，所述激光束可以通过多个光学元件而被聚焦在盘上。所聚焦的激光在记录模式下的强度可以足够高，从而可以向光盘提供物理改变，即把光学效应提供到盘上。替换地，在读取模式下的激光功率不足以引起物理改变，并且反射的激光被光电检测器7检测到，以便读取盘上的光学效应。
在本发明中，来自所述光学记录介质的所述读取信号可以是所述光电检测器7所见的信号，该信号可以由专用单元(未示出)或者处理装置4转换成适于进一步处理的形式。
对于所述存储设备的控制可以通过硬件实现方式来进行，如电动机控制9和光学器件控制2所示。此外，还存在微处理器控制装置4。该微处理器控制装置(例如集成电路(IC)装置)可以同时包含硬连线的处理装置和软件处理装置，从而例如用户可以通过高级别控制软件来影响所述设备的操作。高级别控制设置的例子包括在记录模式下控制所发射的激光功率的写入策略中的脉冲形状。
光学效应沿着从中心向外盘旋的轨道被对准。数据被存储在具有不同游程长度(即效应和空间的不同宽度(长度))的效应和所述效应之间的空间中。对于给定盘的最佳性能来说，很重要的是所有标记和空间都类似于整数步长。当所述标记和空间的长度不是通道比特长度的整倍数时，这将被视为与最佳情形有偏差，并且将导致恶化的比特检测性能。
图2示出了来自光学信号的一系列通道比特。该通道比特序列20包括第一部分21和第二部分22，其中第一部分21对应于从具有第一宽度211的第一区域(即空间或高反射率区域)反射的光，第二部分22对应于从具有第二宽度221的第二区域(即标记或低强度区域)反射的光。从第一区域到第二区域的过渡被标记为前沿23，从第二区域到第一区域的过渡被标记为后沿24。
在真实的盘上，从高反射率(空间)到低反射率(标记)的过渡不总是处在正确的位置上。某些过渡太靠左(时间过早＝定义为负)，某些太靠右(过迟＝正)。这用虚线27示出，其表示所测量的边沿位置。在该图中，时间轴28被示为水平轴，该时间轴以所谓的1T(＝1通道比特)分辨率被离散化。对于理想的信号，所述过渡应当位于1T标记处。
下面描述本发明的实现方式的实施例。从而是具有优化的写入策略控制的光学记录设备的实施例。
在写入策略中可以补偿***性的边沿偏移(其具有可预测的特性)。所述标记具有前沿和后沿，所述边沿可能被偏移。这些边沿偏移当然是(当前)标记长度(Icm)的函数。此外，在前沿的情况下，例如由于受热历史而可能会有前一个空间长度(Ips)的影响，这一效应可以被视为写入通道中的符号间干扰(ISI)。对于所述后沿，可能会有下一个空间的影响(Ins)。所述偏移可以被写为2D矩阵，其具有对应于所述前沿的矩阵元素L(cm，ps)和对应于所述后沿的矩阵元素T(cm，ns)。其中不需要涉及到所述空间，因为它们自动落在所写入的标记之间。
可以在光盘上测量标记与前一个/下一个相邻空间的各种组合的平均过渡偏移。对于利用标称写入策略在一次性写入盘上得到的测量结果，在图3中给出了所述过渡偏移的矩阵表示。
在图3中示出了所有的前沿(图3A)偏移和后沿(图3B)偏移，并且对于当前标记(x轴)与前一个/下一个空间(y轴)的每一种组合绘出一个点30。当没有偏移时发现该点精确地处在交叉点31上，当存在正偏移(过迟)时该点处在该交叉点的右侧32，而当存在负偏移(过早)时该点处在该交叉点的左侧33。图3中所示出的矩阵图是从最后写入的轨道获得的，并且所述前沿和后沿的偏移表示在该最后写入的轨道上测量的过渡的平均偏移。基于该测量，可以补偿所述写入策略。进行该补偿的方式取决于所述写入处理的线性/非线性。
在步行式优化方法中，通常在盘上的一个保留区域内优化所述写入策略。接下来，所述***可以开始写入。在写入了例如100条轨道之后，该***向回跳一条轨道，并且分析最后写入的轨道的质量。由于所述盘不是完全均质的并且该***正在加热等等，可能需要略微适配(adapt)所述写入策略，以便改进写入性能。每100条轨道进行一次该处理，并且这样可以写满一张盘。通常来说只能够适配写入功率，这是因为在读取该最后写入的轨道时只测量了一个参数，然而，通过提供所有前沿和后沿的过渡偏移，有可能在所述写入策略中适配许多参数。
为了获得关于本发明的应用的进一步的认识，略微改变所述写入策略，并且讨论LT矩阵中的效果。
首先讨论一次性写入盘上的写入策略的优化。为了补偿提早了或者晚了x/16的T的前沿/后沿，应当确定所述写入策略应该被改变多少以便在盘上把前沿或后沿移动x/T的数量。为了对此进行研究，改变I4的写入策略。在图4A中示出了I4的写入脉冲40。
当所述I4标记策略的第一脉冲P1A被改变时，所述I4的前沿50发生移动，如图5中所示。在该图中，对于其中第一脉冲的起始位置被移动41的情况示出了边沿位置(过渡偏移)与第一脉冲的开始位置(相对于标称)的关系。可以看出，对于晚了1/16T的脉冲开始，导致盘上的边沿偏移大约3/16的T。在所述激光驱动器具有足够分辨率的情况下(可以达到1/40的T或者更好的分辨率)，有可能把所述前沿精确地放置在正确的位置处。当第一脉冲开始得较晚并且在相同的时刻停止时，被***到所述一次性写入***中的功率较少。这可能导致向左移动(在时间上过早)的后沿。这一点被图5中的标记为51的线所示出的测量结果所证实。但是，由于该过程的斜率很小，可以几乎独立于后沿来修改前沿。(此外，在其中每一个优化步骤之间的边沿偏移很小的情况下，串扰也非常小。)发现了边沿位置对于第一脉冲的长度的良好的线性依赖性。与所述线性的小偏差可以被取为对能够确定所述边沿偏移的精确度的量度。
此外，所述I4标记策略的最后一个脉冲PLA的长度也可以被改变42。在图6中示出了所述I4标记的后沿偏移60与该最后一个脉冲的长度的关系。在该例中，没有观察到对所述前沿的串扰(该堆叠不受后热的影响)。
上面提供了一次性写入***的例子，然而也可以以步行式优化类型的方式适配可重写(RE)写入策略，从而所述写入策略可以在恒定角速度模式下写入的同时进行适配。可以按照下面的方式获得对RE上的写入策略的补偿(在图4B中提供了RE写入策略的一个例子)。通过移动第一脉冲P1B，可以以一对一的方式补偿所述前沿。通过移动最后一个写入脉冲PLB以及擦除脉冲电平的起点，可以偏移所述后沿(同样是以1对1的比值)。在图7中提供了示出本发明的一个实施例的流程图70。在第一步骤71中，提供初始写入参数(Pini)，这例如是通过在盘上的保留区域内执行测试而实现的。利用这些参数，所述***可以开始在盘上写入数据(Wini)，如第二步骤72所示。所述初始参数可以从LT方法确定，即通过确定所述过渡偏移来确定。
在写入了多条轨道(例如100条轨道)之后，所述***在下一步骤73中向回跳一条轨道(R1)并且读取该最后一条轨道。通过所述LT方法分析该最后写入的轨道的质量74。优化所述写入策略75，并且利用经过优化的写入参数(WLT)写入下一个轨道决(同样例如是100条)。在76之后，利用所述经过优化的写入参数写入一个轨道块，所述***再次读取最后写入的轨道73，并且继续该优化程序，直到所有数据都已被提供给所述盘77。
虽然已经结合各优选实施例描述了本发明，但是并不意图把本发明限制到这里阐述的具体形式。相反，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。
在这一段落中，出于解释而不是限制的目的阐述了所公开的实施例的某些具体细节(比如特定处理步骤、数据表示法、特定参数等等)，以便提供对本发明的清晰而透彻的理解。然而本领域技术人员应当很容易理解，在不严重背离本公开内容的精神和范围的情况下，本发明可以在不完全符合这里阐述的细节的其他实施例中实现。此外，在本上下文中，为了简明起见省略了对于公知的设备、电路和方法的具体描述，以避免不必要的细节和可能的混淆。
在权利要求中包含附图标记仅仅是为了清楚起见，而不应当被理解为限制权利要求的范围。

Claims (9)

1、具有优化的写入策略控制的光学记录设备(1)，该设备包括：
-辐射源(6)，其用于发射辐射光束以便在可记录介质(11)上记录光学效应，其中所述辐射光束是根据包括一个或多个写入参数的写入策略(40，43)而被发射的；
-读取单元(7)，其用于读取所记录的效应以便提供读取信号，该读取信号(20)包括从具有第一宽度(211)的第一区域反射的第一部分(21)以及从具有第二宽度(221)的第二区域反射的第二部分(22)，其中从第一区域到第二区域的过渡被标记为前沿(23)，并且从第二区域到第一区域的过渡被标记为后沿(24)，
其中，在所述读取信号中确定前沿和/或后沿的平均过渡偏移，并且在前馈优化处理中优化所述写入策略(40，43)中的所述一个或多个写入参数的至少其中之一，该前馈优化处理把所述平均过渡偏移(30)纳入考虑。
2、根据权利要求1的设备，其中，在可记录介质上记录光学效应序列，在所述记录处理的第一部分期间读取该序列的第一部分，并且从该序列的该第一部分获得所述读取信号，并且在所述优化处理中优化所述写入策略，在该记录处理的第二部分中使用所述经过优化的写入策略。
3、根据权利要求1的设备，其中，作为在特定过渡之前的该区域的宽度和/或后面的区域的宽度的函数来确定所述平均过渡偏移。
4、根据权利要求1的设备，其中，所述一个或多个写入参数包括功率电平和/或电平持续时间。
5、根据权利要求1的设备，其中，所述一个或多个写入参数包括所述辐射光束中的写入脉冲的定时，所述定时是相对于***时钟获得的。
6、根据权利要求1的设备，还包括处理装置，其用于评估所述平均过渡偏移以及根据规则优化所述写入策略中的所述一个或多个写入参数的至少其中之一。
7、用于控制光学记录设备的集成电路(IC)，所述IC适于根据所测量的读取信号的特定类型的前沿和/或后沿的所述平均过渡偏移来优化写入策略中的一个或多个写入参数，所述写入策略在前馈优化处理中被优化。
8、用于控制光学记录设备的计算机可读代码，该设备被控制成根据所测量的读取信号的特定类型的前沿和/或后沿的所述平均过渡偏移来优化写入策略中的一个或多个写入参数，所述写入策略在前馈优化处理中被优化。
9、优化包括一个或多个写入参数的写入策略的方法，该方法包括以下步骤：
-提供所测量的读取信号(20)，该读取信号包括从具有第一宽度(211)的第一区域反射的第一部分(21)以及从具有第二宽度(221)的第二区域反射的第二部分(22)，其中从第一区域到第二区域的过渡被标记为前沿(23)，并且从第二区域到第一区域的过渡被标记为后沿(24)；
-提供对应于该读取信号的各调制比特；
-通过比较该读取信号的定时与所述各调制比特的定时，确定前沿和/或后沿的平均过渡偏移(30)；
其中，在前馈优化处理中优化所述写入策略(40，43)中的所述一个或多个写入参数的至少其中之一，该前馈优化处理把所述平均过渡偏移纳入考虑。
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