CN1205506A - 信号记录方法,相差检测电路,及信息装置 - Google Patents

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Abstract

将不对称试写应用于相变型记录盘,本发明能准确测定记录功率的最佳电平。记录一图案或随机图案,利用重放信号检测PLL时钟边缘和数据边缘之间的相差来测定存在预定百分比相差处的记录功率的阈值。然后阈值功率乘以常数得到记录功率的最佳电平。而且,公开了测定最佳功率状况的布置,该点的误差计数(不稳定性)最小;且公开了测定作为存在于低和高功率状况之间的平均功率电平的最佳功率状况的布置。

Description

信号记录方法，相差检测电路，及信息装置
本发明涉及应用于信息记录媒介的信号记录方法，用于检测记录／重放信号和参考信号之间的相差的检测器电路，以及利用相差检测媒介上数据后来记录状态的信息装置，特别是涉及用于检测能高密度信息记录的激光功率电平的相差技术。
记录型光盘能保持大量信息并具有可更换(即可交换)媒介的特征。在重放记录在光盘上的信息过程中，一束激光对准其信息记录侧，被记录标记调制的光线被反射用于检测。在光盘记录信息过程中，比重放过程中所用激光功率要大的激光束作用信息记录侧，热致形成记录标记。
记录型光盘媒介大致分为如下三类：(1)磁光型，(2)相变型，和(3)凹坑型。对重写型记录，磁光型光盘已广泛应用，而对只写一次型记录，以记录紧密盘(CD-R)为代表的有机颜料凹坑型光盘很普及。
为提高记录型光盘的储存密度，须精确控制记录功率，这是由于用越来越高的精度应能以越来越高的密度形成较小的记录标记。然而，在实际的光盘装置中，尽管光源的输出电平保持恒定，由于例如环境温度、激光波长、光点变形等动态变化的不利影响，在光盘信息记录侧很难提供一个所需的温度分布。
因此，正如在日本未经审查专利公开195713／1994所公开的，用所谓“试写”技术将信息记录在记录紧密盘(CD-R)上。利用该技术，可在记录使用者数据前采用试写，利用在预定试验区完成的试写以检测记录功率的最佳电平。
更深的这种讨论，如图2a所示，表示试写方法，交替记录精细及粗略的图案。更准确地说，激光束利用记录波形20在记录媒介中产生粗略22和精细24的凹坑，而重放时，分别从粗略22和精细24的凹坑中得到重放信号26和28。利用重放信号，检测精细和粗略图案之间平均电平差，即不对称值ΔV(图2a)，并检测不对称值约为零(图2b中间例)时的记录功率电平Po，作为最优记录状态。如记录功率电平P小于Po(图2b，上例)，由于记录标记小于规定的形状，ΔV为负值。相反，如记录功率电平P大于Po(图2b，下例)，由于记录标记大于规定的形状，ΔV为正值。因此通过在适当范围改变记录功率并检测不对称值ΔV=0时的功率Po，利用不对称值ΔV的检测可测定最优记录功率电平Po。利用该方法，只要记录标记的宽度不变，尽管其长度改变，也能获取线性响应。
现进一步描述背景并讨论当在相变光盘上记录时应用上述“不对称值检测”试写方法所发生的问题。由于利用媒介晶态和非晶态之间反射率的差别重放记录在相变光盘上的信息，可用与CD-ROM所用相同类型的重放电路，即相变型光盘具有与ROM型光盘相容的优点。
对于相变型光盘的背景，通过利用激光在其记录层上熔化光点并随后熄灭光点，作为非晶态形成记录标记。为擦去记录标记，利用温度大于晶化水平并小于熔化点的激光加热辐射光点使其非晶态晶化。如在信息记录中熔化后延迟熄灭时间，光点再结晶，此现象称为“再结晶”。因此记录标记的形状取决于光点冷却状况以及所得的温度分布。这些是相变型光盘记录装置的特殊性，与记录如磁光盘的这类光盘的其它装置不同。
在相变型光盘检查例子中，利用GeSbTe相变材料充当记录层测试典型的“不对称性检测”试写方法的性能。实例盘由直径120mm厚度0．6mm的塑料基底构成，并具有ZnS-SiO2主光学干涉层，GeSbTe记录层，ZnS-SiO2第二光学干涉层，Al-Ti反射层，和UV保护层的叠层。在基底上形成间距约0．7μm用于平台组记录的轨迹凹槽。使用图3所示的具有三个记录电平Pw，Pe和Pb的记录波形，并采用信道时钟信号Tw(T为预置的信道比特长度)。为形成记录标记nTw，应用‘n-1’Tw／2宽脉冲。对数据调制，可采用1Tw约0．2μm的“8-16”调制方法。最短标记长度为3Tw，最长标记长度为14Tw。从半导体激光器发出波长680nm的激光光束。通过经数值孔径值0．6的物镜聚焦形成用于记录的光点。测量使用6m／s线速度。实例盘上重写随机信号的功率容限Po的中心值在Pw情况下为10．5mW，在Pe情况下为3．8mW。改变用于试写的记录功率，同时保持Pw／Pe比值为10．5mW／3．8mW。Pb电平保持稳定在0．5mW。重复3Tw符号间隔记录被产生用于精细图案，而制成重复8Tw符号间隔记录用于粗略图案。
图4示出了上述测试过程中记录功率和不对称值ΔV之间的曲线关系，及由重结晶引起的问题。该图表的纵坐标上，不对称值ΔV用粗略图案信号放大进行归一化处理。在记录功率9-14mW范围内。不对称值ΔV具有逐渐增加性能，正侧增至15％而负侧改变仅约3％，在记录功率小于Po的范围内，不对称值ΔV的斜率具有相对平缓的趋势。在记录起始点的附近，发生代码颠倒现象。
低记录功率范围内的这些性能由记录中的上述重结晶的问题引起。更具体地，对比粗略和精细图案，精细图案的激光辐射时间少于粗略图案。因此，精细图案的热保留程度低，加热和冷却更快，导致重结晶程度低。由于粗略和精细图案之间重结晶的差异在记录阈值附近较大，精细图案的记录标记的宽度比粗略图案要宽一些。不对称值在正侧和负侧变化不同，对应某一电平记录功率不能明确测定其不对称值，意味着需要复合处理工序，用于使用“不对称性检测”试写方法测定光学功率电平Po。
下面描述与相变型光盘的重写使用寿命相关的性能和问题。当重复在相变型光盘上重写，盘逐步损坏。两个最明显的损坏现象是：(1)记录层的流化，和(2)反射率的改变。据认为，记录层的流化是由于在记录时作用于记录层熔化状态中的热应力而造成的，反射率的改变与记录层的流化现象有关，认为它是由于如记录层组分的偏析，干涉层材料的渗透等热应力引起的此类原因造成的。
图5a和图5b表示实验检测所用的相变型光盘恶化性能的例子。参考图5a，表示记录标记的长度与流化程度之间的关系。检测中采用记录功率Po连续重写80，000次。图5a的每个图案表示同等包含标记和间隔码的重复图案。50字节间隔就记录200字节组成的每个字块。
对于流化，在每个字块的开始和结束测量起始信号振幅降至小于1／2时的区域长度。图5a中，每个流化区域的长度对应开始字块来表示。从该图可看出，标记长度越短流化区域长度却越长。例如，在3Tw标记情况下，其流化区域长度比11Tw标记的两倍还长。
参考图5b，表示3Tw～8Tw图案经重写的反射光平均数量用100％起始值水平进行归一化处理曲线。当增加重写操作数量，反射光的平均数量水平降低。比较3Tw和8Tw图案，表示3Tw图案的反射光数量降低的曲线斜率与8Tw图案的并不相称。这表明记录层的恶化速率以及流化取决于标记长度。由于反射光平均数量水平的差异表示不对称数量，图5b的曲线显示了尽管应用相同电平的功率，不对称数量随重写操作数量而改变。也就是说，如重写操作数量在试写的检验区域和实际记录使用者数据的区域之间不同，不可能测定激光功率的合适记录电平。
如上所述，发现依据于“不对称性检测”的上述试写方法不适合(即，不利于)相变型光盘的最佳记录功率电平的测定，这是由于如下原因：(1)重结晶和粗略与精细标记(凹坑)之间加热／冷却时间不同，(2)流化，(3)目标点检测的不合适线性和不明确检测性能，和(4)记录层损坏与记录标记长度的相关性。
本发明的目的是提供适合测定相变型光盘的最优记录功率电平并克服伴随“不对称性检测”试写方法引起的上述缺点的一种试写方法。本发明另一目的是提供一种使用所述方法的光盘装置。
为了将试写应用于相变型记录盘，本发明用于精确测定记录功率的最佳电平。为获取上述，本发明的方法和装置使用试写标记的相差分析，以许多不同方式测定最佳激光写功率电平。单个图案或随机图案信号被记录，利用重放信号检测PLL时钟边缘和数据边缘之间相差，并测定预置百分比的相差发生时的阈值记录功率。尤其特别是，由于可经从低电平功率逐步扫描明确测定15％相差曲线范围和相关记录阈值功率，可试验测定与曲型阈值记录功率和典型最佳记录功率之间差异相对应的调节值，或由盘生产商提供，能完成适合于负载相变型光盘的记录功率电平测定的试写操作。更准确地说，一旦测定，阈值功率乘以常数得出最佳电平记录功率。而且，公开了用于测定差错计数(不稳定性)最小化的点的最佳功率状况，以及测定存在于低和高功率状况之间的平均功率电平时最佳功率状况的装置。
结合附图以及形成公开部分的所有东西，通过下面详述的优选实施例和权利要求，本发明上述和其它目的、优点，操作方法，新颖特征及良好理解将更为清楚。上述及下面所述公开部分集中在认为是优选实施例的本发明公开例，应清楚理解上述部分只是说明及例子，而不局限于此，本发明的实质和范围只受权利要求限制。
图1a和1b分别表示本发明优选实施例的相差检测方法和装置的方案图以及图中试写实验结果；
图2a和2b表示检测不对称数量的有缺点的试写方法原理图；
图3为记录波形图；
图4表示应用于相变型盘的有缺点的不对称性方法性能图；
图5a和5b分别表示由于相变型光盘的重写而引起的流化，及反射率的变化之间的关系图；
图6表示记录功率与数据和时钟边缘的不稳定性之间的关系图；
图7a和7b分别表示试写灵敏度，和实例盘上的比率‘α’之间的关系；
图8为本发明实施例的相差检测电路的方框图；
图9为本发明实施例的相差检测电路的电路操作时序图；
图10为误差边缘计数与电平比较器的阈值之间的关系图；
图11为不稳定性分布，误差边缘计数与阈值电压之间的关系原理图；
图12为不稳定性与误差边缘计数之间的关系图；
图13为本发明优选实施例的试写顺序步骤的流程图，这些步骤由编程CPU来完成执行；
图14表示本发明优选实施例的信息记录一重放装置结构图；
图15为本发明另一优选实施例的试写顺序步骤的流程图，这些步骤由编程CPU来完成执行；
图16表示误差边缘计数和记录功率之间的关系，以及在最低误差计数点的最佳记录功率的检测图；
图17为本发明再一优选实施例的试写顺序步骤的流程图，这些步骤由编程CPU来完成执行；
图18表示误差边缘计数和记录功率之间的关系，以及作为最佳功率电平的平均功率电平的检测图。
完成本发明和按其一方面，提供解决／避免上述问题的装置，如下讨论此装置。
(1)记录粗略和精细图案中，依据记录标记的长度，发生不同的记录层恶化。为防止／避免此现象影响本发明的试写方法检测激光写功率，单一标记重复信号(即，11T大小信号／标记)用于图案记录。更准确地说，从图5a实验曲线分析，以及根据流化现象11T大小信号／标记呈现良好性能的理解选择11T大小信号／标记。
(2)当改变用于测试等效不稳定性的记录功率电平，检测数据信号的边缘和时钟信号(从重放信号的锁相环得出)之间的相差。经此测试，测定对应不稳定性低于预置阈值电平(即，15％)的点时的记录阈值，记录阈值的测定值乘以预置系数(即，1．25)从而测定最佳记录状况。
参考图6，表示记录功率与数据和时钟边缘的不稳定性之间的关系图。更准确地说，通过测试第一时间记录的11Tw标记间隔重复信号的不稳定性电平(图6，低曲线)，以及第十次重写后随机信号的不稳性电平(图6，高曲线)，绘出该图。通常，在用光盘上的ECC代码修正时，允许界限为重放数据的误码率是1／1000～1／10000。因此，约15％的不稳定性水平为防止误差的上限，而此15％用作本发明分析的预置限(尽管可用其它预置限，如，10％，20％来满足任意规范，或达到一定程度功率电平测试精度)。如图6所示，重写后随机信号的不稳定性小于15％的记录功率界限范围的中心电平(即，10．8mW)对应试写的目标记录值。尤其特别是，一旦采用增加的功率电平进行试写，发现图6曲线和曲线范围具有小于15％的不稳定性，可选择记录功率为15％曲线范围内的任何功率。最好地，选择合适的中心定位功率(如，15％曲线范围的中心处的功率)，或者，选择造成最低不稳定性电平的功率(如，图6中10mW)。然而，更加优异的功率选择方法在前面已有叙述。
为确保本发明试写应用到各种光盘的目的，利用五个在记录层组分和结构不同的实例盘(图7a、7b曲线中的5个不同点所表示)进行测试。测试结果表示试写的检测。图7a和7b中，横坐标表示起始处DC光束记录的阈值功率与脉冲记录的阈值功率间比率‘η’。如该值大，经DC光束曝露熔化的记录层易于通过重结晶再次晶化，即，图7a横坐标代表每个实例盘上的重结晶可能性程度。图7a纵坐标代表图6中15％的不稳定性电平曲线斜率‘m’。如图7a所示，当随机信号记录中值‘m’随值‘η’而变化，值‘m’在11Tw重复信号记录中相对大且恒定。
测定记录阈值功率Pth中，检测精度随值‘m’增加而变高，最好减少不同种类媒介间的改变。11Tw重复图案信号记录比随机图案信号记录更合适，并选择作为本发明试写方法／装置的优选试等待图案。图7a11T和随机图案记录之间的差异为11T单一图案重复信号的不稳定性主要由数据边缘的流化而引起的，反之随机信号的不稳定性除数据边缘的流化组分外，还包含取决于标记长度的漂移组分(因此使随机图案记录不比本发明好)。
参考图7b，表示值‘η’与最佳功率同记录阈值功率比率‘α’之间的关系图。尤其特别是，如图7b所述，在遇到15％不稳定性电平处(在起始代码颠倒峰后)发生记录阈值功率Pth，而最佳功率Po例如为，在15％不稳定性曲线范围中心的功率电平。如图7b实验和结果曲线所示，5个具有不同性能的实例盘上测试出的阈值功率与最佳功率之间的比率‘α’为约1．25的常数。依据图7b测试结果，作为一优选方法，发现可通过取得记录阈值功率值Pth，(如参考图1b所述)，以及乘以比值常数‘α’(即，上述1．25值)，能测定单一图案记录中的最佳功率电平。
综合讨论，由于可经低电平功率逐步扫描明确测定15％曲线范围和相关记录阈值功率，并且乘法比率‘α’可采用上述1．25值，或可实验测定，或由盘生产商提供，能完成适合检测负载相变型光盘的记录功率电平的试写操作。已描述与相变型光盘相关的本发明，相信本发明也适用于磁光盘和凹坑型只写一次光盘。本发明方法／装置同样适用于其它类型的盘。
现讨论几个实施例。
&#60实施例&#62试写方法：
图1a和1b表示本发明优选实施例的相差检测装置和方法图，以及其图中试写的实验结果，即表示“相差”试写方法和装置。尤其特别是，参考图1a，数据信号和时钟信号(经未示出的锁相环电路从重放信号中提出)的边缘脉冲输入至相比较器，相比较器产生具有对应时钟和数据信号的边缘之间的相差的长度的脉冲信号。如此产生的脉冲信号输进积分器，将脉冲宽度转成相位误差电压。然后利用电平比较器，相位误差电压与预置阈值电平相比较。当相位误差电压比阈值电平高，数据边缘脉冲作为误差脉冲传送至差错计数器，进行累积计数。同时，边缘计数器计算所有数据边缘脉冲，当该计算操作过程中到达规定值，差错计数器停止。然后在差错计数器中得到的误差计数值输入CPU以处理执行。
在这里所述图表中，对应边缘计数器计算的边缘总数，不稳定性的值与时钟相比，作为代表比阈值大的相差比率输入CPU。该方法的优点是，在重放段不均匀记录敏感度，伺服控制误差的波动等造成的相位误差电压变化时，可将这些变化累计成脉冲数，用以平稳提供测试的高稳定性。同时，在该方法中，必要电路的规模可有利地制成比那种通过AD转换器或其它装置将相位误差电压直将输入的装置要小一些。通过如上所述定量在时钟和数据边缘之间的相差，在光盘装置中可测量等同于通过如不稳定性分析器的测量装置得到的不稳定性值的物理量。
参考图1b，表示利用本发明相差检测方法完成试写的试验结果图。在该试验中，又采用图6试验测量所用的实例盘作为记录媒介。确定积分器的增益从而得到窗口宽度Tw发生±50％偏移时1．8V的相位误差电压。该值等同于0．01V／deg相差敏感度。电平比较器的阈值为0．8V(窗口宽度±22％)，边缘计数器的预定值为2560。对于记录图案，在Pw∶Pe=11mW∶4．5mW的恒定功率状况下采用凹坑尺寸11Tw重复信号记录。如图1b所示，对应记录功率的差错计数变化与图6所述的不稳定性特性一致。阈值等同15％不稳定性电平时，差错计数为700。在这条件下，阈值功率值Pth为8．8mW，并乘以1．25的‘α’常数得到11mW的记录状况值Po。比较图6的10．8mW实际测量值，上述方法的误差为2％或更小。相应地，如此可接收的误差，可看出利用所测定的阈值功率乘以α常数从而测定最佳功率Po的优选方法是可靠的并有优势的(即，易实施的)方法。
参考图8，表示实际测量所用的相差检测器800的电路结构。在该图中，有控制逻辑802，相位比较器804(专用或逻辑)积分器806，和误差信号脉冲发生器808。进一步，SCLK表示PLL时钟信号，RDGT表示对应段上的数据区的重放门，PCA表示数据边缘脉冲信号，PCB表示从PLL时钟信号提取的与数据边缘相比的脉冲信号，ERROR PULSE表示误差脉冲信号，RESET表示积分器的复位信号，S／H表示取样和保持相位误差电压的控制信号，UP表示与PLL时钟相比较具有响应数据边缘的相位超前的长度的脉冲信号，DOWN表示与PLL时钟相比较具有响应数据边缘的相位滞后的长度的脉冲信号。
参考图9所示的时序图如下描述电路运行。利用PLL时钟信号和二进制数据信号(DLDATA)，产生脉冲信号PCA和PCB用于相位比较。对产生PCA和PCB脉冲，利用具有简单逻辑电路的门阵列块(图8未示出)。利用PCA和PCB脉冲，经D触发器和NAND门电路产生两个脉冲信号UP和DOWN。通过逻辑一“或”UP和DOWN脉冲信号，即EXCLUSIVE-或PCA和PCB信号，可得到相差脉冲信号。积分器中，如此获得的相差脉冲信号进行1．5Tw周期的积分。积分完成，积分器复位。在离积分起始处的0．5Tw时间点，进行取样和保持并输至电平比较器，从而提供一个误差脉冲信号。在本发明优选实施例中，额外需要两个用于误差信号脉冲和数据边缘的计数器，由于这些计数器结构简单，且经本领域现有标准计数器易完成，所以在此不作解释。
已描述相差检测方法，其中具有很大相差的数据边缘转换成计数用的脉冲，也可通过直接检测相差电压测定相差值，相差电压可经上述相差脉冲信号的积分得到。这种情况下，由于积分可能在时间上波动，最好提供附加低通滤波器或其它类似元件以在被AD转换器等检测前抑制在时间上的波动。
下面，描述误差边缘计数，电平比较器的阈值和不稳定性之间的关系。参考图10，表示误差边缘计数和电平比较器的阈值之间的关系图。由于在前述实验中设置积分器来提供0．01V／deg敏感度，±Tw／2的相差对应1．8V的阈值电压值V1。在25％不稳定性(等同于最大值)和8％不稳定性(等同于最小值)的情况下进行测试。由于误差边缘计数代表具有比阈值电压要大的相差的数据边缘计数值，误差边缘计数随阈值电压升高而降低。当阈值电压V1为0．8时，在25％不稳定性和8％不稳定性之间的误差边缘计数的差异最大。在这种情况下，对应不稳定性的变化误差边缘计数的变化最大，从而可使用于检测阈值电平的试写的敏感度最大。
参考图11，表示不稳定性分布。误差边缘计数和阈值电压之间的关系的原理图。如图所指出的，要计数的误差边缘对应阴影区，阴影区内发生比不稳定性分布的相位阈值电压(大于阈值)要大一些的相差。
参考图12，表示不稳定性和误差边缘计数测量结果图。如该图所指出的，误差边缘计数随不稳定性的增大而线性增加。因此这很清楚通过检测误差边缘的数目可测试不稳定性的等同值，从而证实了本发明的操作方法有效性。有意思的是，当不稳定性电压为零，误差计数并不变为零，这是由于取决于相差检测电路的补偿和响应速度。在相差小程度的情况下，相关电路装置成为无效从而不产生UP和DOWN脉冲。此性能依据于测试所用的离形IC电路结构而改变。然而，对于要检测的15％不稳定性值，在实验中证实7％～25％的检测范围。因此，实际上试写不会发生问题。当用LSI电路布置来完成本发明，需考虑检测范围和线性性。同时，实践本发明时，须考虑阈值和作为检测目标的误差边缘计数，这样检测敏感度将不会变低。图1b所示的功率和误差计数之间的关系可通过上述布局来得到。在本发明的方法中，由于在记录阈值电平附近误差计数随记录功率的变化而发生大改变，尽管由于温度或电源电压的变化阈值电压V1有效波动，记录功率测定的误差可变得很小。
参考图13，表示本发明试写的顺序步骤流程图，这种步骤是可执行的，例如，此步骤由编码CPU来完成执行。在试写的第一步骤，存取规定的轨迹并建立作为准备的如记录功率的状况。然后，为了轨迹检查重放试写轨迹。如发现重放信号的电平快速变化，可判断发生由于例如灰尘，损伤，流化等引起的缺陷。这种情况下，存取另一轨迹以完成同一处理，并重复轨迹交换直至发现无缺陷轨迹。此后，用重放信号检查数据是否已预先记录在此轨迹，如发现记录数据，利用DC光束完成删除(即，擦除)，从而轨迹上没有剩下数据信号。作为更特别的检测缺陷和数据信号的特定方法，可利用主要包含1MHz或更高的高频组分的数据信号和主要包含100kHz或更低的低频组分的缺陷。在滤波重放信号以频带分离后，能测定经检测得到的高和低频率包迹之间的差异。可检测由于数据振幅或不良状况引起的信号失真。然后对于盘记录，对每一段改变功率电平。尤其特别是，应用的功率电平增量范围对应预置范围(通常应用于所有记录媒介)，或对应例如响应现有负载媒介(即，制造商，媒介类型等)的前最佳功率电平或输入／读数据可变地设置。
一般地，很难立刻改变记录功率状态。因此，为调节所需时间完成改变，利用备用的未记录段来设定功率并在每一其它段完成实际记录。一般应用中，采用功率扫描提供Pw／Pe的恒定比率。由于畸变引起的盘上敏感度的变化和光点失真可按功率转成等效功率，恒定比率的功率扫描适合补偿试写的变化。完成本发明中，只有记录功率或重放功率可改变。作为功率改变的速率，考虑到检测敏感度和处理时间参数2％～5％范围合适。然后，重放每一记录段以读多个误差边缘。
为更进一步减轻由于灰尘或缺陷可能发生而引起的不利影响，一段分成四个区并在每个区内计算多个误差边缘。在四区计算结果中，去除最大值和最小值，用剩下的两个综和计数值来平均。用这样方法，尽管段上有灰尘颗粒或缺陷，如果其尺寸小于段的1／4，则能从检测结果中排除出去。同时，为减少由于媒介的记录敏感度在圆周方向不均匀造成的不利影响，以1∶2∶1比率的三个连续测量值采用加权平均。直至记录阈值状况满足误差边缘的数量检测，重复记录和重放操作以测定记录阈值功率值Pth。然后，测定的阈值功率值乘以常数‘α’(约1．25)以测定用于随后记录的记录功率值Po。
(实施例2)记录一重放装置：
图14表示利用例1所述的优选实施例的试写方法和相差检测方法的信息记录一重放装置例子。参考图14，光盘媒介8由马达162转动。为提供由中央控制装置151指示的光束强度，光强度控制装置171控制光发生装置131从而适宜发出光束122。经聚焦装置132，光束122聚焦在光盘媒介8上形成光点7。从光点7反射的光束123被光探测装置133检测。光探测装置包括多个分开的光电探测器元件。利用来自光探测装置的重放信号130，重放装置191重放光盘媒介上记录的信息。重放装置191含有用于试写信号的检测装置，其已在例1中有说明。对试写操作，当如例1所述改变记录功率电平，中央控制装置151提供记录试写图案的功能，接收被试写信号检测装置检测的试写信号的功能，以及处理输入结果和测定最佳功率电平的功能。至少经合适编程的微处理器可提供图14中央控制装置151，可在其它操作中完成对应本发明所述及所说明的操作。
总之，经补偿媒介敏感度的差异和光点的变化，本发明信息记录一重放装置可测定记录功率的最佳电平，从而能以良好的稳定性记录和重放高密度信息。
当在优选实施例中已述本发明，其中通过测定不稳定性低于阈值的低功率状况和将所测定的功率值乘以常数而优选记录功率，这可理解类似装置布局能容易实现如下：(1)测定误差计数(不稳定性)最小时的功率状况和(2)测定不稳定性低于阈值的低和高功率状况，以及然后测定响应这些状况的近似平均值的功率状况。
尤其特别是，图15和16为测定误差计数(不稳定性)最小处的最佳功率状况的典型方法。就图15的流程图与图13的差别而论，在步骤4中，至少实行二次试写，即，一次写并当发现媒介的第一写产生不定的误差计数曲线，然后至少再重写一次，而第二和后续写产生更接近类似最终(即，多次写稳定的)误差计数曲线的误差计数曲线。至于进一步的差别，在步骤5后，不是检测阈值功率Pth，而是检测最小误差功率Pme(12．5mW；图16)。最终，步骤6中，最小误差功率Pme简单充当(不调节)最佳功率Po，而不是乘以常数α。
图17和18为测定最佳功率状况作为存在于低与高功率状况之间的平均功率电平的曲型方法。就图17的流程图与图15的差别而论，在步骤5后，不是检测最小误差计数的点，而是检测15％或更小不稳定性范围的低功率Pl(10mW；图18)，和高功率Ph(14．8mW图18)并检测平均功率((14．8+10)÷(2)=12．4mW)。在步骤6，将平均功率简单作为最佳功率Po。
尽管图13“阈值功率”，图15“最小误差计数”，和图17“平均功率”实施例利用相同试写盘或数据造成最佳功率电平轻微差别(即，图15／16最小误差计数分析得到12．5mW功率电平，而图17／18平均分析得到12．4mW功率电平)，所有这些测定的功率电平都在可接受的范围内。实际中，在测定最佳功率上图13阈值功率实施例较最小误差和平均功率实施例而言更佳。
本发明通过充当相差值的重放信号状况的检测能提供用于优化功率状况的新颖装置，因此明显地本发明可用于磁一光盘，凹坑型只写一次光盘，磁盘等，以及相变型光盘。在完成本发明应用于磁盘或某一类型磁一光盘中，当改变作用于媒介的磁场强度时，可检测相差值，这时由于对应上述激光功率的可控记录状况作为磁场强度值。
如上所述，发现对具有不同层构造的实例光盘，记录阈值功率与功率界限的中心值的比率约为常数。同时发现检测敏感度取决于记录图案在阈值功率电平附近变化，而且单一图案重复信号与随机数据信号相比提供高敏感度和低改变。通过测试光盘装置的这些性能，设计出相位检测方法，其中计算对应有效的相位误差的数据边缘的数目、然后，经实验论证了由设计的相差检测方法完成光盘媒介上的试写。经适用于相变型光盘性能的试写操作，本发明能提供快速、简便和准确测定最佳记录状况的可靠方法／装置，从而可实现稳定的高密度信息记录和重放操作。
这推断出优选实施例的叙述。尽管参考一些示意性实施例进行了本发明的叙述，本领域技术人员能设计处在本发明原理的精神范围内的许多其它变形和实施例。特别是，在不脱离本发明精神的上述公开范围、附图和附加权利要求中组件、布置和／或要点组合布置的利用能够合理的变化和改进。

Claims (67)

1．一种通过记录／重放试验标记测定用于所负载的数据记录媒介的写入状况的数据记录装置，包括：
利用基本上仅一个相同的信道位长的记录／重放试验标记来测定所述的写入状况的测定装置。
2．如权利要求1所述的装置，其中所述的数据记录媒介更准确地说是光学数据记录媒介，及所述测定装置更准确地说测定用于后续标记写入的写入激光光束功率电平。
3．如权利要求1所述的装置，其中所述试验标记更准确地说是基本上仅11T信道位长(T为预定长度)。
4．如权利要求1所述的装置，其中所述的数据记录媒介更准确地说是光学数据记录媒介，且所述的试验标记更准确地说设在多个试验标记组中，所述组分别以互不相同的预定写入激光光束功率电平记录，以及其中所述的测定装置更准确地说利用所述组测定所述的写入状况。
5．如权利要求4所述的装置，其中所述的测定装置更准确地说测定并利用与在所述组内遇到的相差水平相关的数据来测定所述写入状况。
6．如权利要求5所述的装置，其中所述的测定装置更准确地说利用与相差水平相关的所述数据，测定对应最低所述的写入激光光束功率电平的阈值写入激光光束功率，这里所述的写入激光光束功率电平处的所述试验标记预定百分比引起至少由所述试验标记得出的自时钟脉冲的预定相差，以及所述的测定装置然后通过预定常数调节所述的阈值写入激光光束而测定后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
7．如权利要求5所述的装置，其中所述的测定装置更准确地说利用与相差水平相关的所述数据，测定差别最小的写入激光光束功率电平，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记最低百分比引起至少由所述试验标记得出的自时钟脉冲的预定相差，以及所述测定装置然后指定所述差别最小的写入激光光束功率电平为后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
8．如权利要求5所述的装置，其中所述的测定装置更准确地说利用与相差水平相关的所述数据，测定对应最低和最高所述写入激光光束功率电平的最低和最高写入激光光束功率电平，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记预定百分比引起至少由试验标记得出的自时钟脉冲的预定相差，以及所述测定装置然后以预定关系利用最低和最高所述写入激光光束功率电平，测定后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
9．如权利要求8所述的装置，其中所述的测定装置更准确地说采用最低和最高所述写入激光光束功率电平的平均，测定作为所述最佳写入激光光束功率电平的平均功率电平。
10．一种通过记录／重放试验标记测定用于所负载的数据记录媒介的写入状况的数据记录装置，包括：
测定装置利用记录／重放试验标记，试验标记基本上仅用相同凹坑记录波形定期写入，从而测定所述写入状况。
11．如权利要求10所述的装置，其中所述数据记录媒介更准确地说是光学数据记录媒介，以及所述测定装置更准确地说测定用于后续标记写入的写入激光光束功率电平。
12．如权利要求10所述的装置，其中所述试验标记更准确地说基本上仅为11T信道位长(T为预定长度)。
13．如权利要求10所述的装置，其中所述数据记录媒介更准确地说为光学数据记录媒介，以及所述试验标记信号更准确地说设在多个试验标记组，所述组分别以互不相同的预定写入激光光束功率电平记录，且其中所述测定装置更准确地说应用所述组测定所述写入状况。
14．如权利要求13所述的装置，其中所述测定装置更准确地说测定并应用与所述组内遇到的相差水平相关的数据，测定所述写入状况。
15．如权利要求14所述的装置，其中所述测定装置更准确地说应用与相差水平相关的所述数据，测定对应最低所述写入激光光束功率电平的阈值写入激光光束功率，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记预定百分比引起至少由所述试验标记得出的自时钟脉冲的预定相差，以及所述测定装置然后通过预定常数调节所述阈值写入激光光束测定后续标记的最佳写入激光光束功率电平。
16．如权利要求14所述的装置，其中所述测定装置更准确地说应用与相差水平相关的所述数据，测定差别最小的写入激光光束功率电平，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记最低百分比引起至少由所述试验标记得出的自时钟脉冲的预定相差，以及所述测定装置然后指定所述差别最小写入激光光束功率电平为后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
17．如权利要求14所述的装置，其中所述测定装置更准确地说应用与相差水平有关的所述数据，测定对应最低和最高所说写入激光光束功率电平的最低和最高写入激光光束功率电平，这里所说写入激光光束功率电平处的所说试验标记预定百分比引起至少由试验标记得出的自时钟脉冲的预定相差，以及所述测定装置然后以预定关系应用最低和最高所述写入激光光束功率电平，测定后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
18．如权利要求17所述的装置，其中所述测定装置更准确地说采用最低和最高所述写入激光光束功率电平的平均，测定作为所述最佳写入激光光束功率电平的平均功率电平。
19．如权利要求10所述的装置，其中所述试验标记更准确地说以定时间隔写入所述记录媒介。
20．一种通过记录／重放试验标记测定所负载的数据记录媒介的写入状况的数据重放装置，包括：
利用记录／重放试验标记与来自所述试验标记的时钟脉冲之间的相差的测定装置，测定所述写入状况。
21．如权利要求20所述的装置，其中所述数据记录媒介更准确地说是光学数据记录媒介，以及所述测定装置更准确地说测定用于后续标记写入的写入激光光束功率电平。
22．如权利要求20所述的装置，其中所述试验标记更准确地说基本上仅为11T信道位长(T为预定长度)。
23．如权利要求20所述的装置，其中所述数据记录媒介更准确地说为光学数据记录媒介，且所说试验标记更准确地说设在多个试验标记组，所述组分别以互不相同的预定写入激光光束功率电平记录，以及其中所述测定装置更准确地说应用所述组来测定所述写入状况。
24．如权利要求23所述的装置，其中所述测定装置更准确地说测定并应用与所述组内遇到的相差水平相关的数据，测定所述写入状况。
25．如权利要求24所述的装置，其中所述测定装置更准确地说应用与相差水平相关的所述数据，测定对应最低所述写入激光光束功率电平的阈值写入激光光束功率，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记预定百分比引起至少来自由所述试验标记得出的时钟脉冲的预定相差，以及所说的测定装置然后通过预定常数调节所述阈值写入激光光束来测定后续标记的最佳写入激光光束功率电平。
26．如权利要求24的装置，其中所述测定装置更准确地说应用与相差水平有关的所述数据，测定差别最小写入激光光束功率电平，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记最低百分比引起至少来自由所述试验标记得出的时钟脉冲的预定相差，以及所述测定装置然后指定所述差别最小写入激光光束功率电平为后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
27．如权利要求24所述的装置，其中所述测定装置更准确地说应用与相差水平有关的所述数据，测定对应最低和最高所述写入激光光束功率电平的最低和最高写入激光光束功率电平，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记预定百分比引起至少来自由所述试验标记信号的时钟脉冲的预定相差，以及所述测定装置然后以预定关系应用最低和最高所述写入激光光束功率电平，测定后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
28．如权利要求27所述的装置，其中所述测定装置更准确地说采用最低和最高所述写入激光光束功率电平的平均，测定作为所述最佳写入激光光束功率电压的平均功率电平。
29．一种通过记录／重放试验标记测定所负载的数据记录媒介的写入状况的数据重放装置，包括：
测定装置，应用一个基本上相同的信道位长的记录／重放试验标记，还应用所述试验标记和来自所述试验标记的时钟脉冲之间的相差，测定所述写入状况。
30．一种通过记录／重放试验标记测定所负载的数据记录媒介的写入状况的数据记录方法，所述方法包括步骤：
利用一个基本上相同的信道位长的记录／重放试验标记来测定所述写入状况。
31．如权利要求30所述的方法，其中所述数据记录媒介更准确地说是光学数据记录媒介，且所述应用步骤更准确地说测定用于后续标记写入的写入激光光束功率电平。
32．如权利要求30所述的方法，其中所述的试验标记更准确地说基本上仅11T信道位长(T为预定长度)。
33．如权利要求30所述的方法，其中所述的数据记录媒介更准确地说是光学数据记录媒介，且所述的试验标记更准确地说设在多个试验标记组，所述组分别以互不相同的预定写入激光光束功率电平记录，以及其中所述的应用步骤更准确地说应用所述组测定所述写入状况。
34．如权利要求33所述的方法，其中所述的应用步骤更准确地说测定并应用与所述组内遇到的相差水平有关的数据，测定所述写入状况。
35．如权利要求34所述的方法，其中所述的应用步骤应用与相差水平相关的所述数据，测定对应最低所述写入激光光束功率电平的阈值写入激光光束功率，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记得出的预定百分比引起至少来自由所述试验标记得出的时钟脉冲的预定相差，且然后通过预定常数调节所述阈值写入激光光束来测定后续标记的最佳写入激光光束功率电平。
36．如权利要求34所述的方法，其中所述的应用步骤更准确地说应用与相差水平有关的所述数据，测定差别最小写入激光光束功率电平，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记最低百分比引起至少来自由所述试验标记得出的时钟脉冲的预定相差，和然后指定差别最小写入激光光束功率电平为后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
37．如权利要求34所述的方法，其中所述的应用步骤更准确地说应用与相差水平有关的所述数据，测定对应于最低和最高所述写入激光光束功率电平的最低和最高写入激光光束功率电平，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记预定百分比引起至少来自由所述试验标记得出的时钟脉冲的预定相差，以及然后以预定关系应用最低和最高所述写入激光光束功率电平，测定后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
38．如权利要求37所述的方法，其中所述的应用步骤更准确地说采用最低和最高所述写入激光光束功率电平的平均，测定作为所述最佳写入激光光束功率电平的平均功率电平。
39．一种通过记录／重放试验标记用于测定所负载的数据媒介的写入状况的数据记录方法，所述方法包括步骤：
应用一个基本上相同凹坑记录波形定时写入的记录／重放试验标记，测定所述写入状况。
40．如权利要求39所述的方法，其中所述数据记录媒介更准确地说是光学数据记录媒介，以及所述的应用步骤更准确地说测定用于后续标记写入的写入激光光束功率电平。
41．如权利要求39所述的方法，其中所述试验标记更准确地说基本上仅11T信道位长(T为预定长度)。
42．如权利要求39所述的方法，其中所述数据记录媒介更准确地说是光学数据记录媒介，且所述试验标记更准确地说设在多个试验标记组，所述组分别以互不相同预定写入激光光束功率电平记录，以及其中所述应用步骤更准确地说应用所述组测定所述写入状况。
43．如权利要求42所述的方法，其中所述应用步骤更准确地说测定并应用与所述组内遇到的相差水平有关的数据，测定所述写入状况。
44．如权利要求43所述的方法，其中所述应用步骤更准确地说应用与相差水平有关的所述数据，测定对应最低所述写入激光光束功率电平的阈值写入激光光束功率，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记预定百分比引起至少来自由所述试验标记得出的时钟脉冲的预定相差，以及然后通过预定常数调节所述阈值写入激光光束，测定后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
45．如权利要求43所述的方法，其中所述应用步骤更准确地说应用与相差水平有关的所述数据，测定差别最小写入激光光束功率电平，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记最低百分比引起至少来自由试验标记得出的时钟脉冲的预定相差，以及然后指定所述差别最小写入激光光束功率电平为后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
46．如权利要求43所述的方法，其中所述应用步骤更准确地说应用与相差水平有关的所述数据，测定对应于最低和最高所述写入激光光束功率电平的最低和最高写入激光光束功率电平，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记预定百分比引起至少来自由所述试验标记得出的时钟脉冲的预定相差，以及然后以预定关系应用最低和最高所述写入激光光束功率电平，测定后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
47．如权利要求46所述的方法，其中所述应用步骤更准确地说采用最低和最高所述写入激光光束功率电平的平均，测定作为所述最佳写入激光光束功率电平的平均功率电平。
48．如权利要求39所述的方法，其中所述试验标记更准确地说以定时间隔写入所述记录媒介。
49．一种通过记录／重放试验标记测定所负载的数据记录媒介的写入状况的数据重放方法，所述方法包括步骤：
应用记录／重放试验标记与来自所述试验标记的时钟脉冲之间的相差，测定所述写入状况。
50．如权利要求49所述的方法，其中所述数据记录媒介更准确地说是光学数据记录媒介，以及所述应用步骤更准确地说测定用于后续标记写入的写入激光光束功率电平。
51．如权利要求49所述的方法，其中所述试验标记更准确地说基本上仅11T信道位长(T为预定长度)。
52．如权利要求49所述的方法，其中所述数据记录媒介更准确地说是光学数据记录媒介，且所述试验标记更准确地说设在多个试验标记组，所述组分别以互不相同的预定写入激光光束功率电平记录，以及其中所述应用步骤更准确地说应用所述组测定所述写入状况。
53．如权利要求52所述的方法，其中所述应用步骤更准确地说测定并应用与所述组内遇到的相差水平有关的数据，测定所述写入状况。
54．如权利要求53所述的方法，其中所述应用步骤更准确地说应用与相差水平有关的所述数据，测定对应最低所述写入激光光束功率电平的阈值写入激光光束功率，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记预定百分比引起至少来自由所述试验标记得出的时钟脉冲的预定时差，然后通过预定常数调节所述阈值写入激光光束测定后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
55．如权利要求53所述的方法，其中所述应用步骤更准确地说应用与相差水平有关的所述数据，测定差别最小写入激光光束功率电平，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记最低百分比引起至少来自由所述试验标记得出的时钟脉冲的预定相差，以及然后指定所述差别最小写入激光光束功率电平作为后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
56．如权利要求53所述的方法，其中所述应用步骤更准确地说应用与相差水平有关的所述数据，测定对应于最低和最高所述写入激光光束功率电平的最低和最高写入激光光束功率电平，这里所述写入激光光束功率电平处的所述试验标记预定百分比引起至少来自由所述试验标记得出的时钟脉冲的预定相差，然后以预定关系应用最低和最高所述写入激光光束功率电平，测定用于后续标记写入的最佳写入激光光束功率电平。
57．如权利要求56所述的方法，其中所述应用步骤更准确地说采用最低和最高所述写入激光光束功率电平的平均，测定作为所述最佳写入激光光束功率电平的平均功率电平。
58．一种通过记录／重放试验标记测定所负载的数据记录媒介的写入状况的数据重放方法，包括步骤：
测定装置利用一个基本上相同的信道位长的记录／重放试验标记，以及还利用所述试验标记和来自所述试验标记的时钟脉冲之间的相差，测定所述写入状况。
59．一种信号记录方法，包括：
在信息储存媒介上记录数据；
读所述信息储存媒介上记录的数据，得到重放信号；
检测所述重放信号与基准信号之间的相差；以及
按所述相差测定所述信息储存媒介上的后续记录数据的状况；
其中所述记录，读，检测和测定按规定的顺序进行。
60．如权利要求59所述的方法，其中：
所述信息储存媒介为光学信息记录盘；
所述基准信号为产生于所述重放信号的时钟信号；
所述数据以预定组记录在所述光学信息记录盘上，各个所述组以互不相同激光光束功率电平记录；
所述相差根据每一所述组检测，以及所述相差用于测定阈值记录功率，这里存在预定百分比的所述相差；
所述状况为通过所述阈值记录功率乘以预定常数来测定的最佳记录功率。
61．如权利要求59所述的方法，其中：
所述信息储存媒介为光学信息记录盘；
所述基准信号为产生于所述重放信号的时钟信号；
所述数据以预定组记录在所述光学信息记录盘上，各个所述组以互不相同的激光光束功率电平记录；
所述相差根据每一所述组检测，所述相差用于测定差别最小记录功率，这里存在最小所述相差；以及
所述状况为通过设定差别最小记录功率为所述最佳记录功率来测定的最佳记录功率。
62．信息装置，包括：
用于在信息储存媒介上记录数据的装置；
用于读所述信息储存媒介上记录的数据来获得重放信号的装置；
用于检测所述重放信号和来自所述重放信号的基准信号之间相差的装置；以及
用于按所述相差设定在所述信息储存媒介上记录数据的状况的装置。
63．如权利要求62所述的信息装置，其中
所述信息储存媒介是光学信息记录盘；
所述基准信号是产生于所述重放信号的时钟信号；
所述数据以预定组记录在所述光学信息记录盘，各个所述组以互不相同的激光光束功率电平记录；
所述检测装置按所述激光光束功率电平用来检测所述重放信号的所述相差；以及
所述设定装置将所述相差最小处的记录功率最佳电平确定为所述状况。
64．如权利要求62所述的信息装置，其中：
所述信息储存媒介是光学信息记录盘；
所述基准信号是产生于所述重放信号的时钟信号；
所述数据以预定组记录在所述光学信息记录盘，各个所述组以互不相同的激光光束功率电平记录；
所述检测装置按不同所述激光光束功率电平用来检测所述重放信号的所述相差，以及
所述设定装置，将通过预定常数调节阈值记录功率测定记录功率最佳电平为所述状况，这里存在预定百分比的所述相差。
65．信息装置，包括：
用于记录数据在信息储存媒介上的装置；
用于读记录在所述信息储存媒介上的数据以得到重放信号的装置；
用于根据所述重放信号产生基准时钟信号的装置；
用于按所述重放信号和所述基准时钟信号之间的相差检测相差电压的装置；
用于按预定阈值电压和所述相差电压间的电平差调制所述重放信号或基准时钟信号的装置；
利用来自于所述调制装置的输出信号来检测所述重放信号和所述基准信号之间的所述相差的装置；以及
用于按所述相差设定在所述信息储存媒介上记录数据的状况的装置。
66．如权利要求65所述的信息装置，其中：
所述信息储存媒介是光学信息记录盘；
所述数据以预定组记录在所述光学信息记录盘上，各个所述组以互不相同的激光光束功率电平记录；
用于检测的所述装置按不同所述激光光束功率电平用来检测所述重放信号的所述相差；以及
用于设定的所述装置通过预定常数调节阈值记录功率而测定作为所述状况的记录功率最佳电平，这里存在预定百分比的所述相差。
67．用于记录和重放在光学信息记录盘上的信息的信息装置，包括：
用于转动所述光学信息记录盘的装置；
用于将半导体激光器的光束聚焦于所述光学信息记录盘的装置；
用于按要记录的数据调制所述半导体激光器的输出的激光驱动装置；
用于读记录在所述信息储存媒介上的数据以得到重放信号的装置；
用于从所述重放信号产生基准时钟信号的装置；
用于按所述重放信号和所述基准时钟信号之间的相差测定相差电压的装置；
用于按预定阈值电压和所述相差电压之间的电平差调制所述重放信号或基准时钟信号的装置；
用于利用所述调制装置的输出信号来检测所述重放信号与所述基准信号之间的所述相差的装置，以及
用于按所述相差设定在所述信息储存媒介上的记录数据的状况的装置，
用于控制每一所述装置的电路操作的CPU，其中所述数据记录在所述光学信息记录盘上，检测记录数据的所述重放信号的所述相差并将其用作测定作为所述状况的所述激光器输出的最佳电平。
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