记录/再现方法和记录/再现装置 【技术领域】
本发明涉及一种记录/再现方法和一种记录/再现装置。
背景技术
相变光盘已经作为能够以高密度记录数据的盘形记录介质为人们所公知。
相变光盘具有用于记录数据的记录膜。
数据以如下的方式记录在相变光盘上。用聚焦的激光照射一个旋转的相变光盘,从而记录膜被加热以致熔化。在这种情况下,记录膜的物理特性被改变。加热的记录膜达到的温度和从该温度记录膜的冷却处理根据激光的功率而改变,从而数据能够记录在相变光盘上。
更特别的是,当激光的强度高时,记录膜从较高的温度迅速冷却,从而记录膜成为非结晶态。当激光的强度相对低时,记录膜从较低的温度状态逐渐冷却,从而记录膜成为结晶态。
通常,记录膜的非结晶部分被称为一个标记,而记录膜的结晶部分被称为一个间隔。通过在记录膜上形成标记和间隔,能够存储二进制信息。
在相变光盘中,用单一类型的激光,过去的数据能够被抹去并且新的数据能够被记录,即能够执行直接擦写。
数据从相变光盘再现以如下方式进行。一个相变光盘用不能引起记录膜相位改变的微弱的激光照射。从相变光盘反射的光被检测。结晶的标记具有低反射率,而非结晶的间隔具有高反射率。因此,通过检测从标记和间隔反射的光量之间的不同,数据能够从相变光盘被再现。
当通过用具有预定功率的激光照射相变光盘长标记记录在光盘上时,由于记录膜地热存储效应,标记的基本厚度向后边缘逐渐增加。在这种情况下,一个标记可能在直接擦写时被不完全擦除,或者当从相变光盘再现数据时在轨道之间可能发生信号串扰,从而相变光盘的质量受到很大损害。
如上所述,在相变光盘中标记的反射率低于间隔的反射率。这意味着标记的热吸收高于间隔的热吸收。熔化非结晶部分所需要的熔化热量与熔化结晶部分的熔化热量不同。
因此,直接擦写时通过用具有相同功率的激光照射现存标记和间隔形成一个新标记,热吸收量和达到的温度在标记和间隔之间不同。因此,新标记的边缘根据前一个记录状态而变化。特别是在传统的记录操作中,照射标记的另一半的光量被降低。标记的另一半边缘的位置改变相当大。
为了增加将来数据记录的密度,考虑将标记和间隔的长度降低。特别是当间隔的长度短时,用于形成标记的后边缘部分的热量被传递给与标记相邻的间隔,接着传递给下一个标记的前边缘部分。这时,下一个标记温度的增加受到影响,或者相反,用于形成标记的前边缘部分的热量可能在对前一个标记的后边缘部分的冷却处理中受到影响,即可能发生热量干扰。如果在传统的记录操作中发生热量干扰,标记的边缘部分发生波动,造成再现相变光盘时误差率增加。
日本专利号2679596公开了一种用于解决上述问题的技术(见图2)。这里,对应于脉宽调制(PWM)记录格式中的标记的一个信号被分为具有预定宽度的前边缘部分,脉冲形中间部分和具有预定宽度的后边缘部分。通过高速率转换两级激光输出,信号被记录。为了产生长标记的中间部分,脉冲形激光流被驱动,从而使光盘被具有最小功率的光照射。结果,标记的中间部分不被扩展并具有基本固定的长度。足够的具有固定宽度的激光量被使用,以便产生标记的前边缘部分和后边缘部分。因此,在直接擦写时形成的标记的边缘部分抖动不被增加。另外,标记具有小长度并且标记之前和之后的间隔也具有小长度时,这样的标记被形成,即标记的前边缘部分和后边缘部分的位置与标记和间隔具有长的长度时不同。因此,由于再现频率特性产生的热量干扰或峰值位移在记录时被补偿。
日本公开号2000-231719公开了一种记录方法,其中特定的复制图案被记录,第一个脉冲和最后一个脉冲的移动的最佳量根据数据图案被确定;制作时,表示第一个和最后一个脉冲的确定的移动量两者的移动量信息被记录在记录介质上(见图2和11-14)。当用户在记录介质上记录数据时,移动量信息从记录介质中读出并且记录用移动量信息执行。从而,在正确的位置记录一个标记的学习能够被省略或者学习所需要的时间能够被减少,同时定位标记的精度能够被改善。这样,抖动被降低。
但是,相信将来数据密度会越来越增加。在这种情况下,上述公开中所述的技术都有问题。
在日本专利号2679596中描述的记录操作中,标记的长度和标记之前和之后的间隔被检测;当标记的长度小和标记之前或之后间隔的长度小时,标记的前边缘部分和后边缘部分被形成,从而它们与标记的长度和间隔的长度长时形成的一个标记的前边缘部分和后边缘部分不同;这样,由于再现频率特性产生的热干扰或峰值移动在记录时被补偿。然而,记录操作具有高性能,获得记录操作的装置的尺度增加,造成成本的增加。
在日本公开号2000-231719中所述的记录操作中,特定的复制图案被记录;第一个脉冲和最后一个脉冲的移动的最佳量根据数据图案被确定;制作时,表示第一个和最后一个脉冲的确定的移动量的移动量信息被记录在记录介质上;当用户在记录介质上记录数据时,移动量信息从记录介质中读出并且标记在正确的位置被记录。在记录操作中,特定的复制图案被记录。因此,获得记录操作的装置的等级提高,造成成本的增加。
日本公开号2000-231719也描述了一种记录操作,其中第一个和最后一个脉冲根据一张盘的最佳移动量来移动。但是,其中并没有描述的是,第一个和最后一个脉冲之间的一个脉冲(或多级脉冲)的宽度被改变或者冷却脉冲的宽度被改变,从而优化记录/再现特性。
【发明内容】
根据本发明的一个方面,提供一种记录/再现方法,包括步骤:通过把再现信号转换为二进制形式产生二进制信号;用二进制信号产生同步信号,同步信号与时钟信号同步;测量二进制信号和同步信号之间的时间间隔,并测量时间间隔和由时钟信号指定的时钟时间间隔之间的边缘偏移量;和根据边缘偏移量改变记录脉冲的参数。
在本发明的一个实施例中,测量边缘偏移量的步骤包括对于时钟信号的各个数量的时钟周期测量边缘偏移量。
在本发明的一个实施例中,测量边缘偏移量的步骤包括重复地测量二进制信号和同步信号之间的时间间隔,把测量的时间间隔累计,并计算边缘偏移量的平均值。
在本发明的一个实施例中,记录脉冲的参数包括记录脉冲的移动量、功率和宽度中的至少一个。
在本发明的一个实施例,测量边缘偏移量的步骤包括测量二进制信号的标记前边缘和同步信号的标记后边缘之间的前边缘时间间隔,和测量前边缘时间间隔和时钟时间间隔之间的前边缘偏移量。
在本发明的一个实施例中,测量边缘偏移量的步骤包括测量二进制信号的标记后边缘和同步信号的标记前边缘之间的后边缘时间间隔,并测量后边缘时间间隔和时钟时间间隔之间的后边缘偏移量。
在本发明的一个实施例中,测量边缘偏移量的步骤包括测量二进制信号的标记前边缘和同步信号的标记后边缘之间的前边缘时间间隔,测量前边缘时间间隔和时钟时间间隔之间的前边缘偏移量,测量二进制信号的标记后边缘和同步信号的标记前边缘之间的后边缘时间间隔,和测量后边缘时间间隔和时钟时间间隔之间的后边缘偏移量。
在本发明的一个实施例中,再现信号是再现一个任意的随机信号序列所获得的信号。
在本发明的一个实施例中,记录脉冲包含第一脉冲和冷却脉冲;和第一脉冲和冷却脉冲的参数根据标记长度被分组为三个或更多个类型。
在本发明的一个实施例中,测量步骤包括测量一个抖动值;记录脉冲包含一个第一脉冲、一个多级脉冲和一个冷却脉冲;改变记录脉冲的参数的步骤包括根据前边缘偏移量改变第一脉冲的移动量,根据后边缘偏移量改变冷却脉冲的移动量,和根据抖动值改变多级脉冲的移动量。
在本发明的一个实施例中,测量步骤包括测量一个抖动值;记录脉冲包含一个第一脉冲、一个多级脉冲和一个冷却脉冲;改变记录脉冲的参数的步骤包括根据前边缘偏移量改变第一脉冲的移动量,根据后边缘偏移量改变多级脉冲的移动量,和根据抖动值改变冷却脉冲的移动量。
在本发明的一个实施例中,测量步骤包括测量一个抖动值;记录脉冲包含一个第一脉冲、一个多级脉冲和一个冷却脉冲;改变记录脉冲的参数的步骤包括根据前边缘偏移量改变第一脉冲的移动量,根据后边缘偏移量改变多级脉冲的功率,和根据抖动值改变冷却脉冲的移动量。
根据本发明的另一方面,提供一种记录/再现装置,包括一个二进制信号产生单元,用于通过把再现信号转换为二进制形式产生二进制信号;一个同步信号产生单元,用于用二进制信号产生同步信号,同步信号与时钟信号同步;一个边缘偏移测量单元,用于测量二进制信号和同步信号之间的时间间隔和测量时间间隔和由时钟信号指定的时钟时间间隔之间的边缘偏移量;和一个脉冲改变单元,用于根据边缘偏移量改变记录脉冲的参数。
在本发明的一个实施例中,边缘偏移测量单元对于时钟信号的各个数量的时钟周期测量边缘偏移量。
在本发明的一个实施例中,边缘偏移测量单元重复地测量二进制信号和同步信号之间的时间间隔,把测量的时间间隔累计,并计算边缘偏移量的平均值。
在本发明的一个实施例中,记录脉冲的参数包括记录脉冲的移动量、功率和宽度中的至少一个。
在本发明的一个实施例,边缘偏移测量单元测量二进制信号的标记前边缘和同步信号的标记后边缘之间的前边缘时间间隔,和测量前边缘时间间隔和时钟时间间隔之间的前边缘偏移量。
在本发明的一个实施例中,边缘偏移测量单元测量二进制信号的标记后边缘和同步信号的标记前边缘之间的后边缘时间间隔,并测量后边缘时间间隔和时钟时间间隔之间的后边缘偏移量。
在本发明的一个实施例中,边缘偏移测量单元测量二进制信号的标记前边缘和同步信号的标记后边缘之间的前边缘时间间隔,测量前边缘时间间隔和时钟时间间隔之间的前边缘偏移量,测量二进制信号的标记后边缘和同步信号的标记前边缘之间的后边缘时间间隔,和测量后边缘时间间隔和时钟时间间隔之间的后边缘偏移量。
在本发明的一个实施例中,再现信号是再现一个任意的随机信号序列所获得的信号。
在本发明的一个实施例中,记录脉冲包含第一脉冲和冷却脉冲;和第一脉冲和冷却脉冲的参数根据标记长度被分组为三个或更多个类型。
在本发明的一个实施例中,边缘偏移测量单元测量一个抖动值;记录脉冲包含一个第一脉冲、一个多级脉冲和一个冷却脉冲;脉冲改变单元根据前边缘偏移量改变第一脉冲的移动量,根据后边缘偏移量改变冷却脉冲的移动量,和根据抖动值改变多级脉冲的移动量。
在本发明的一个实施例中,边缘偏移测量单元测量一个抖动值;记录脉冲包含一个第一脉冲、一个多级脉冲和一个冷却脉冲;脉冲改变单元根据前边缘偏移量改变第一脉冲的移动量,根据后边缘偏移量改变多级脉冲的移动量,和根据抖动值改变冷却脉冲的移动量。
在本发明的一个实施例中,边缘偏移测量单元测量一个抖动值;记录脉冲包含一个第一脉冲、一个多级脉冲和一个冷却脉冲;脉冲改变单元根据前边缘偏移量改变第一脉冲的移动量,根据后边缘偏移量改变多级脉冲的功率,和根据抖动值改变冷却脉冲的移动量。
根据本发明,通过把再现信号转换为二进制形式获得的二进制信号和用二进制信号产生并与时钟信号同步的同步信号之间的时间间隔被测量;该时间间隔和由该时钟信号指定的时钟时间间隔之间的边缘偏移量被测量;和根据该边缘偏移量改变记录脉冲的参数。通过用被这样改变的记录脉冲的参数执行记录,连续再现记录数据时发生的边缘偏移量被降低,从而能够实现更精确的再现。
根据本发明,通过再现任意随机信号而不记录特定的复制图案,测量边缘偏移量。通过根据边缘偏移量改变记录脉冲的参数,根据光盘来执行最佳记录补偿,从而使得有可能改善盘的记录/再现特性。另外,可以减少记录图案,从而可以在很大程度上简化记录/再现装置。
因此,这里描述的本发明的优点是可以提供一种记录/再现方法,利用该方法,随机信号被记录而不限于特定复制图案,并且根据由该信号再现的再现信号改变记录脉冲的参数;以及一种在其中可以最优化地记录数据的记录/再现装置,即使在盘结构、记录膜的组成类型和记录介质的类型(例如,可重写记录介质和一次写入记录介质)改变时。
对本领域技术人员来说,参照附图阅读和理解如下的详细说明后,本发明的这些和其他优势将被更清楚地理解。
【附图说明】
图1示出了表示根据本发明的记录/再现装置的框图。
图2示出了根据本发明的实施例的记录数据信号和对应于记录数据信号的信号的波形图,和光盘的记录状态的示意图。
图3示出了根据本发明的实施例的再现数据信号和对应于再现数据信号的波形图,和光盘记录状态的示意图。
图4示出了解释根据本发明的边缘偏移量的测量的波形图。
图5示出了表示根据本发明的实施例的边缘偏移测量电路中测量的值的分配的图表。
图6示出了表示作为本发明的上述实施例的变型的记录/再现装置的框图。
图7示出了用于解释根据本发明的实施例的记录补偿中记录脉冲的参数变化的波形图。
图8示出了表示根据本发明的实施例的均衡器的频率特性的图表。
【具体实施方式】
下面,本发明将参照附图通过描述性的例子被说明。
图1是表示根据本发明一个实施例的记录/再现装置100的框图。
记录/再现装置100用作给生产信息记录介质的制造商用的记录/再现装置。记录/再现装置100不限于这种用途。记录/再现装置100也用作给普通用户使用的记录/再现装置。
记录/再现装置100包括:一个主轴电动机102,用于旋转作为信息记录介质的光盘101;一个光学头130,用于把激光的光点投射到光盘101的预定区域;一个激光驱动电路109,用于驱动光学头130;一个脉冲改变电路110,用于改变记录脉冲的参数;一个脉冲产生电路111,用于用记录数据信号产生记录脉冲;一个再现信号产生单元140,用于用对应于从光盘101反射的光的信号产生再现信号;一个二进制信号产生单元150,用于通过把再现信号转换为二进制形式产生二进制信号;一个同步信号产生单元160,用于用二进制信号产生一个与时钟信号同步的同步信号;一个解调/误差校正电路117,用于解调同步信号和对结果信号进行误差校正以产生再现的数据信号;一个功率设置电路119,用于设置照射光盘101的激光的功率;一个边缘偏移测量单元170,用于测量二进制信号和同步信号之间的时间间隔,并根据该时间间隔和由时钟信号指定的时钟时间间隔之间的边缘偏移量确定记录脉冲的参数;和一个存储器121,用于保存记录脉冲的参数。存储器121把记录脉冲的参数保存在一个表中。
光学头130包括:一个半导体激光器103,用于发射激光;一个准直透镜104,用于使半导体激光器103发射的激光准直;一个分束器105,用于发射由准直透镜104准直的激光并改变从光盘101反射的光的行进方向;一个物镜106,用于把已经通过准直透镜104发出的激光会聚在光盘101上形成一个光点;一个聚光器107,用于聚集其行进方向已经由分束器105改变的反射光;和一个光电检测器108,用于检测已由聚光器107聚集的光,以形成信号。
再现信号产生单元140包括:一个前置放大器112,用于放大由光电检测器108产生的信号;一个低通滤波器113,用于衰减由前置放大器112放大的信号中具有预定频率或更高频率的信号;和一个均衡器114,用于补偿由低通滤波器113输出的信号的特性。均衡器114输出作为再现信号的输出信号到二进制信号产生单元150。
二进制信号产生单元150包括一个二进制电路115,用于通过以限幅电平限幅再现信号而产生二进制信号。
同步信号产生单元160包括一个PLL(锁相环)116。PLL 116用二进制信号重复产生一个与时钟信号同步的同步信号,从而产生具有平均脉冲宽度的同步信号。
边缘偏移测量单元170包括一个边缘偏移测量电路120。边缘偏移测量电路120测量二进制信号和同步信号之间的时间间隔,并累计测量的时间间隔以获得一个平均时间间隔。接着,边缘偏移测量电路120检测平均时间间隔和由时钟信号指定的时钟时间间隔之间的边缘偏移量的平均值,并根据平均边缘偏移量确定记录脉冲的参数。这里,记录脉冲的参数包括记录脉冲的移动量、宽度和功率中的至少一个。
存储器121保存由边缘偏移测量电路120获得的记录脉冲的参数。
脉冲产生电路111用记录数据信号产生记录脉冲,并输出包含记录脉冲的输出信号到脉冲改变电路110。
脉冲改变电路110用一个记录脉冲参数改变保存在存储器121中的记录脉冲的参数,并输出包含具有改变参数的记录脉冲的输出信号到激光驱动电路109。
激光驱动电路109用来自脉冲改变电路110的输出信号驱动半导体激光器103,使得半导体激光器103发射激光,所发射激光的功率由功率设置电路119设置。
半导体激光器103发射的激光的峰值功率、偏置功率和最低功率由功率设置电路119设置。
当光盘101装到记录/再现装置100中时,记录/再现装置100用光盘101的预定区域测量二进制信号和同步信号之间的时间间隔,并检测所测量的时间间隔和时钟时间间隔之间的边缘偏移量。
该预定区域包括记录区域(例如一个驱动测试区等),除了设置在盘的最内和最外区域的用户区域之外。用户将数据记录在用户区域中。
但是,在本发明中,光盘101上测量二进制信号和同步信号之间的边缘偏移量的一个区域不限于上述记录区域。可以使用任意区域。测量边缘偏移量的时间选择不限于光盘101被装载到记录/再现装置100中的时间。可以使用任意的时间。
例如,光盘101上的用户区域可以被用于测量一个边缘偏移量。这时,当在向用户区域记录数据期间测量边缘偏移量变得必要时,可以用已经记录了数据的用户区域测量一个边缘偏移量,而不必返回到预定区域。因此,不必要移动光学头130来测量边缘偏移量,或者移动光学头130所需的时间能够大大减少。这一特征对记录要求实时性能的AV数据特别有用。而且,通过测量记录有数据的区域附近的边缘偏移量,能够更精确地获得边缘偏移量。
可选择的是,记录/再现装置100可以测量在记录/再现装置100监测的预定条件改变时的边缘偏移量。
总之,记录/再现装置100监视一个预定条件。当检测到条件改变时,记录/再现装置100优化预定的操作。
例如,为了优化另一个操作,记录/再现装置100监视其温度并监视光盘101的倾角。例如,如果记录/再现装置100的温度改变5℃或更多、或者光盘101的倾角改变0.5度或更多,记录/再现装置100可以优化另一个操作并测量一个边缘偏移量。
这样,再现/记录装置100从光盘101再现数据以产生再现信号,并根据再现信号产生二进制信号和同步信号。接着,用表示记录在光盘101上的状态的二进制信号和表示将从数据中被读出的信号的同步信号测量边缘偏移量。通过根据边缘偏移量改变记录脉冲的参数,在边缘偏移量被补偿的位置能够记录数据。结果,记录数据被更精确地再现。
图2示出了根据本发明的一个实施例、记录数据信号和对应于记录数据信号的信号的波形图,和光盘记录状态的示意图。
下文中,将参照图1和2说明一个实施例,其中记录数据信号被记录到光盘101中。
图2示出了NRZI序列记录数据信号201、脉冲产生电路111的输出信号202、脉冲改变电路110的输出信号203和光盘101的记录状态204的波形。
记录数据信号201、脉冲产生电路111的输出信号202和脉冲改变电路110的输出信号203不必都同时发生。图2中,为了清楚起见对应的部分被垂直排列。
光盘101的记录状态204与输出信号203相关联。
输出信号203的峰值功率(Pw)、偏置功率(Pe)和最低功率(Pb)如图2所示被调制。
这里,17PP调制数据信号被用作NRZI序列记录数据信号201。当一个17PP调制数据信号以标记边缘记录格式被记录时,有分别具有从最短的2T到最长的9T(9T是SYNC码)长度的若干个标记和间隔。这里,T表示一个参考周期。NRZI序列记录数据信号201有一个数据序列,其具有整数倍的T。
尽管NRZI序列记录数据信号201将在以下被说明,但是记录数据信号201可以具有实际用户数据或通过由根据17PP调制规则调制的对应于用户数据的符号数据获得的数据序列。
脉冲产生电路111用NRZI序列记录数据信号201产生一个记录脉冲。脉冲产生电路111输出包含记录脉冲的输出信号202到脉冲改变电路110。脉冲产生电路111输出包含分别对应于从2T到9T范围的若干个标记的记录脉冲的输出信号202。图2的输出信号202包含具有对应于标记3T、2T和4T的记录脉冲的输出信号。
下文中,在记录脉冲中,引导脉冲被称为第一脉冲,末尾脉冲被成为冷却脉冲。出现在第一脉冲和冷却脉冲之间的脉冲被称为多级脉冲。多级脉冲每一个具有一个预定周期的脉冲。
在图2的输出信号202中,作为一个例子,第一脉冲用Ttop表示,多级脉冲用Tmp表示,冷却脉冲用dTe表示。
对应于一个3T的标记的记录脉冲包含1个多级脉冲。对应于一个4T的标记的记录脉冲包含2个多级脉冲。对应于一个5T的标记的记录脉冲包含3个多级脉冲。从而,标记的长度增加T时,多级脉冲的数量增加一个。相反,标记的长度减少T时,多级脉冲的数量减少一个。一个2T的标记包含一个第一脉冲和一个冷却脉冲,但不包含多级脉冲。
注意,在本实施例中第一脉冲的时间长度是0.5T,冷却脉冲的时间长度是0.5T,并且多级脉冲的时间长度是0.5T。这些时间长度可以根据光盘101的结构而改变。多级脉冲的数量或一个多级脉冲的周期不限于上述值。
脉冲产生电路111把输出信号202输出到脉冲改变电路110。脉冲改变电路110把输出信号203输出到激光驱动电路109。在图2中,输出信号203的波形与输出信号202的波形相同。记录脉冲的参数不被脉冲改变电路110改变。
脉冲改变电路110改变输出信号202的记录脉冲的参数,并把包含具有改变的参数的记录脉冲的输出信号203输出到激光驱动电路109。
下文中,将说明一个具体的例子,其中脉冲改变电路110改变记录脉冲的移动量作为记录脉冲的参数。
在这种情况下,脉冲改变电路改变记录脉冲的移动量。更具体地说,一个第一脉冲、一个冷却脉冲和多级脉冲中至少一个以一个任意移动量被改变。这时,一个第一脉冲、一个冷却脉冲和多级脉冲中至少一个的移动量可以根据一个标记的长度被确定。
在该实施例中,范围从2T到9T的标记被分为三组:2T的标记、3T的标记和4T或多于4T的标记;并且为每一组确定一个移动量。或者,多级脉冲可以以依据光盘101的预定移动量而改变。
当光盘101装到记录/再现装置100中以使其启动时,光盘101第一脉冲、冷却脉冲和多级脉冲的位置可以根据光盘内部中的盘信息区域中描述的值(初始值)被建立;其后,可以在试验中执行记录;并且移动量可以根据记录的结果被建立。
在记录/再现装置100中,记录数据信号201被传送到脉冲产生电路111和脉冲改变电路110。
存储器121预先保存第一脉冲和冷却脉冲对每个标记长度的移动量和多级脉冲的移动量。脉冲产生电路111输出输出信号202到脉冲改变电路110。
脉冲改变电路110分析记录数据信号201以检测记录数据信号201中标记的长度。例如,当记录数据信号201中一个3T的标记被输入到脉冲改变电路110时,脉冲改变电路110检测标记的长度(3T)并按照标记的长度(3T)从存储器121中读出一个3T标记的移动量。从而,脉冲改变电路110从存储器121中读出对每个标记长度的移动量。包含在由脉冲产生电路111以预定的延迟时间输出的输出信号202中的记录脉冲的一个第一脉冲、一个多级脉冲和一个冷却脉冲被以存储器121中读出的相应的移动量改变。
记录/再现装置100启动后移动量的初始值立即从存储器121中读出。脉冲改变电路110用相应移动量的初始值改变以预定的延迟时间从脉冲产生电路111输出的输出信号202的一个第一脉冲、一个多级脉冲和一个冷却脉冲。
脉冲改变电路110把输出信号203输出到激光驱动电路109。激光驱动电路109用输出信号203驱动半导体激光器103。结果,数据记录在光盘101上。
接着,将说明再现操作,其中数据从光盘101中被再现。
图3是示出了根据本发明的一个实施例、再现信号和对应于再现信号的信号的波形图和光盘的记录状态的示意图。
下文中,将参照图1和3说明其中光盘101的记录状态被再现为数据的一个实施例。
图3示出了光盘101的记录状态301的示意图,和再现信号302、二进制信号303、时钟信号304和同步信号305的波形。
不是所有的再现信号302、二进制信号303、时钟信号304和同步信号305都需要同时发生。在图3中,为了清楚起见,对应的部分被垂直排列。
在图3中,当数据从光盘101再现时,形成在光盘101的轨道上的记录状态301与再现信号相关联。
如记录状态301中所示,若干个标记和间隔形成在光盘101上。
对应于从光盘101反射的光的信号由前置放大器112、低通滤波器113和均衡器114处理,以产生再现信号302。
通过用均衡器114后面设置的二进制电路115以限幅电平限幅再现信号302,产生二进制信号303。
时钟信号304是用于用PLL 116提取二进制信号303的信号,并且是具有时间间隔T的一个脉冲序列。换句话说,时钟信号304中的一个参考时钟的周期是时间T。由时钟信号304指定的一个时钟时间间隔是nT(n:整数)。
同步信号305是通过使二进制信号303与时钟信号304的参考时钟同步而获得的信号。
PLL 116把同步信号305输出到解调/误差校正电路117。解调/误差校正电路117对同步信号305进行解调和误差校正,以产生再现数据信号118。
二进制电路115把二进制信号303输出到边缘偏移测量电路120。PLL 116把同步信号305和时钟信号304输出到边缘偏移测量电路120。
边缘偏移测量电路120测量二进制信号303和同步信号305之间的时间间隔,并检测所测量的时间间隔和由时钟信号304指定的时钟时间间隔之间的边缘偏移量。
图4示出了用于解释根据本发明的边缘偏移量的测量的波形图。
下文中,将参照图1和4说明边缘偏移测量电路120测量一个边缘偏移量的实施例。
图4示出了由二进制电路115产生的二进制信号401、由PLL 116产生的同步信号402和PLL的时钟信号403的波形。
首先,将参照图1和4说明一个标记的前边缘的边缘偏移量的测量。
不是所有的二进制信号401、同步信号402和时钟信号403需要都同时发生。在图4中,为了清楚起见,对应的部分被垂直排列。
边缘偏移测量电路120测量从二进制电路115产生的二进制信号401的脉冲的上升沿到PLL 116产生的同步信号402的脉冲的下降沿的前边缘时间间隔。这里,一个信号脉冲对应于光盘101上的一个标记;脉冲的上升沿对应于标记前边缘;脉冲的下降沿对应于一个标记后边缘。
同步信号402与PLL 116的时钟信号403同步。因此,同步信号402的一个脉冲的长度是参考时钟T的整数倍。
由边缘偏移测量电路120测量的时间间隔的平均值根据同步信号402的一个脉冲的长度被分类为2Tm、3Tm、4Tm,…,8Tm和9Tm。这里,2Tm、3Tm、4Tm,…分别表示相对于长度为2T、3T、4T,…,的标记的前边缘时间间隔的测量值。
二进制信号401的上升沿的位置对应于一个实际标记的前边缘的位置。通过重复测量时间间隔2Tm、3Tm、4Tm,…获得的时间间隔的分布表示标记的边缘偏移量和抖动值。二进制信号401的一个脉冲的上升沿从同步信号402的脉冲的上升沿移动预定的时间。考虑到二进制信号401和同步信号402之间的关系,起因于一个电路和一个测量仪器的延迟量ΔX被均匀地增加用于标记的长度。因此,通过实际测量标记的长度获得的测量值用以下式子表示:
2Tm=2T+Δ2Tm+ΔX
3Tm=3T+Δ3Tm+ΔX
4Tm=4T+Δ4Tm+ΔX
(后面,5T等具有相同的关系)
其中Δ2Tm,Δ3Tm,Δ4Tm,…是前边缘偏移量,2T,3T,4T,…是由时钟信号指定的时间间隔。
在上述表达式中,2T,3T,4T,…表示2倍T,3倍T,4倍T,…,其中T是参考时钟周期。T由再现信号的时钟频率确定。由测量仪器、测量装置和电路的延迟引起的延迟量ΔX被预先确定或保留,从而ΔX能够被确定。
因此,边缘偏移测量电路120测量时间间隔2Tm,3Tm,4Tm,…,从而能够获得实际标记长度的前边缘偏移量ΔnTm(n:整数)。
接着,将说明一个标记的后边缘偏移量的测量。
图4示出了二进制电路115产生的二进制信号404、PLL 116产生的同步信号405和PLL 116的时钟信号406的波形。
二进制信号404、同步信号405和时钟信号406有必要同时发生。图4中,为了清楚起见,对应的部分被垂直排列。
边缘偏移测量电路120测量从二进制信号404的下降沿到同步信号405的脉冲的上升沿的后边缘时间间隔。而且这里,一个信号脉冲对应于光盘101上的一个标记;一个脉冲的上升沿对应于一个标记前边缘;和一个脉冲的下降沿对应于一个标记后边缘。
同步信号405与PLL 116的时钟信号同步。因此,同步信号405的一个脉冲的长度是参考时钟T的整数倍。边缘偏移测量电路120测量的时间间隔的平均值根据同步信号405的一个脉冲的长度被分类为时间长度2Ts,3Ts,4Ts,…,8Ts和9Ts。这里,2Ts,3Ts,4Ts,…分别表示相对于长度2T,3T,4T,…的标记的后边缘时间间隔的测量值。
二进制信号404的上升沿的位置对应于一个实际标记的前边缘的位置。通过重复测量时间间隔2Ts,3Ts,4Ts,…获得的时间间隔的分布表示标记的边缘偏移量和抖动值。二进制信号404的一个脉冲的下降沿从同步信号405的一个脉冲的下降沿移动一预定时间。考虑到二进制信号404和同步信号405之间的关系,归因于一个电路和一个测量仪器的延迟量ΔX被均匀地增加用于标记的长度。因此,通过实际测量标记的长度获得的测量值用以下式子表示:
2Ts=2T+Δ2Ts+ΔX
3Ts=3T+Δ3Ts+ΔX
4Ts=4T+Δ4Ts+ΔX
(后面,5T等具有相同的关系)
其中Δ2Ts,Δ3Ts,Δ4Ts,…是前边缘偏移量,2T,3T,4T,…是由时钟信号指定的时间间隔。
在上述表达式中,2T,3T,4T,…表示2倍T,3倍T,4倍T,…,其中T是参考时钟周期。T由再现信号的时钟频率确定。由测量仪器、测量装置和电路的延迟引起的延迟量ΔX被预先确定或保留,从而ΔX能够被确定。
因此,边缘偏移测量电路120测量时间间隔2Ts,3Ts,4Ts,…,从而能够获得实际标记长度的前边缘偏移量ΔnTs(n:整数)。
边缘偏移测量电路120向存储器121输出上述方法获得的前边缘偏移量和后边缘偏移量,它们对应于一个标记的长度。存储器121保存前边缘偏移量和后边缘偏移量作为一个记录脉冲的移动量。
或者,边缘偏移测量电路120不向存储器121输出前边缘偏移量和后边缘偏移量,而是可以预先具有对应于前边缘偏移量和后边缘偏移量的记录脉冲的参数,并向存储器121输出对应于前边缘偏移量和后边缘偏移量的一个记录脉冲的参数。存储器121可以保存记录脉冲的参数。
在前面描述的边缘位置检测方法中,检测的结果根据一个标记的长度被分类。或者,如果极性被转换,检测的结果能够根据一个间隔的长度被分类。更具体的是,能够获得对应于若干个间隔的长度的前边缘偏移量和后边缘偏移量。
图5是表示根据本发明的一个实施例的边缘偏移测量电路120中测量值的分布示意图。
图5示出了参照图4所示的通过测量前边缘偏移量获得的时间间隔2Tm到9Tm的分布。
如图5所示,从二进制电路115产生的二进制信号401的一个脉冲的上升沿到PLL 116产生的同步信号402的一个脉冲的下降沿的一个时间间隔具有根据一个标记的长度的分布。
在图5中,2T、3T、4T,…是由一个时钟信号指定的时钟时间间隔。
这里,一个前边缘偏移量是测量的时间间隔和时钟时间间隔之间的边缘偏移量。
如果测量的时间间隔等于时钟时间间隔,前边缘偏移量为零。但是,再现一个标记获得的信号包含抖动,从而一个时间间隔具有图5所示的分布。
因此,边缘偏移测量电路120能够根据一个时间间隔的分布的方差测量一个标记的抖动值。
下文中,将参照图5说明对应于用于二进制信号401和同步信号402的一个再现信号的一个标记是否是一个优化标记。
如果一个时间间隔的分布的中心是参考时钟T的整数倍,对应于一个再现信号的一个标记是一个优化标记。
随着对应于一个再现信号的一个标记的大小从优化标记的大小被增大或减小,分布的方差增大。
分布方差越小,数据再现的精确度越高。因此,一个较小的分布方差是优选的。分布方差可以通过改变一个记录脉冲的参数(例如,包括第一脉冲、多级脉冲和冷却脉冲的一个记录脉冲的移动量、宽度或功率,特别是多级脉冲的宽度)而被减小。
尽管图5示出了时间间隔2Tm到9Tm的分布,时间间隔2Ts到9Ts的分布具有同样的形状。
图6是表示作为本发明的上述实施例的变型的一个记录/再现装置100A的框图。
除了再现信号产生单元140中产生的再现信号被输入到边缘偏移测量电路120之外,记录/再现装置100A具有与记录/再现装置100(图1)相同的结构。
因此,将给出对再现信号产生单元140中产生的再现信号被输入到边缘偏移测量电路120的情况的说明。
在记录/再现装置100A中,当再现信号输入到边缘偏移测量电路120中时,边缘偏移测量电路120能够根据再现信号的幅度确定记录脉冲的哪个参数是最优化的(特别是一个多级脉冲的宽度)。
接着,将说明用于记录补偿的一个过程。记录补偿意味着记录脉冲的参数根据边缘偏移量被优化。
这里,将说明一个实施例,其中记录脉冲的移动量在一个标记的前边缘部分和后边缘部分被调整。通过移动包含在一个记录脉冲中的多个脉冲,可以调整一个标记的前边缘部分和后边缘部分。
图7是用于说明根据本发明的一个实施例、在记录补偿中一个记录脉冲的参数的变化的波形图。
下文中,将参照图1和图7说明记录补偿的一个实施例。
图7示出了一个记录数据信号501、脉冲产生电路111产生的一个输出信号502、和脉冲改变电路110产生的输出信号503到506的波形。
不是所有的记录数据信号501、脉冲产生电路111的输出信号502、和脉冲改变电路110的输出信号503到506有必要都同时发生。图7中,为了清楚起见,对应的部分被垂直排列。
首先,将说明一个标记的前边缘部分的调整。
脉冲产生电路111用记录数据信号501产生一个记录脉冲,并向脉冲改变电路110输出包含记录脉冲的输出信号502。
脉冲改变电路110根据保存在存储器121中的一个前边缘偏移量改变输出信号502的一个记录脉冲的参数。
如果一个前边缘偏移量被提供用于每个标记长度,通过改变对应于每个标记长度的一个记录脉冲中的第一脉冲的宽度,可以调整一个标记的前边缘部分。
例如,当一个3T的标记的前边缘部分被检测为短1ns时,即当一个3T的标记的前边缘偏移量是1ns时,如输出信号503中所示,该3T标记的第一脉冲的上升沿向前移动1ns,从而第一脉冲的宽度增加1ns。第一脉冲的宽度能够根据一个记录数据信号的再现频率特性或一个通道时钟的频率被优化。这里,第一脉冲的宽度以1ns为单位改变。
同样,通过根据另一个长度的标记的前边缘部分的检测值移动一个记录脉冲的第一脉冲的上升沿,改变第一脉冲的宽度。
或者,通过例如向前或向后移动第一脉冲的位置(以预定的移动量)而不是第一脉冲的宽度,可以调整一个标记的前边缘部分。
接着,将说明一个标记的后边缘部分的调整。
输出信号504是通过根据保存在存储器121中的一个后边缘偏移量、用脉冲改变电路110改变一个记录脉冲而获得的信号。
如果一个后边缘偏移量被提供用于每个标记长度,通过对每个标记长度改变记录脉冲中的一个冷却脉冲的宽度,一个标记的后边缘部分被调整。
例如,当一个3T标记的后边缘部分被检测为缩短1ns时,即一个3T标记的后边缘偏移量是1ns时,如输出信号504所示,该3T标记的一个冷却脉冲的上升沿的宽度被向后偏移1ns,从而冷却脉冲的上升沿的宽度被改变。冷却脉冲的上升沿的宽度能够根据再现的频率特性或一个记录信号的通道时钟的频率被优化。这里,冷却脉冲的上升沿宽度以1ns为单位改变。
有一种盘,比如一次写入盘,其中不能只通过根据一个记录膜的成分改变冷却脉冲的宽度或位置,而改变标记的后边缘部分。当数据记录在这样一种盘上时,多级脉冲的宽度可以被改变。
例如,当一个3T标记的后边缘被检测到缩短1ns时,即当一个3T标记的后边缘偏移量是1ns时,如输出信号505所示,一个3T标记的多级脉冲的宽度增加1ns。根据再现频率特性和记录信号的通道时钟的频率,可以优化一个多级脉冲的宽度,但是这时以1ns为单位改变。或者,一个多级脉冲的宽度可以以根据参考时钟T产生的一个值的整数倍为单位改变,如T/16,而不是1ns单位。
在前述说明中,一个记录脉冲的移动量或宽度被改变为一个记录脉冲的参数。本发明不限于此。在本发明中,一个记录脉冲的功率可以被改变为一个记录脉冲的参数。
例如,输出信号506中所示,偏置功率可以等于最低功率。这时,功率调制是二进制并且没有冷却脉冲出现。
这时,通过进一步改变一个多级脉冲的宽度和位置中至少一个,可以调整一个标记的后边缘部分的边缘偏移量。或者,通过改变多级脉冲的最后一个脉冲的宽度和移动量中至少一个,可以调整一个标记的后边缘部分的边缘偏移量。
所有第一脉冲的参数、冷却脉冲的参数和多级脉冲的参数都可以被改变。
例如,一个第一脉冲的移动量可以根据前边缘偏移量被改变,一个冷却脉冲的移动量可以根据后边缘偏移量被改变,一个多级脉冲的移动量可以根据一个抖动值被改变。
或者,一个第一脉冲的移动量可以根据一个前边缘偏移量被改变,一个多级脉冲的移动量可以根据一个后边缘偏移量被改变,一个冷却脉冲的偏移量可以根据一个抖动值被改变。
或者,一个第一脉冲的移动量可以根据一个前边缘偏移量被改变,一个多级脉冲的功率可以根据一个后边缘偏移量被改变,一个冷却脉冲的偏移量可以根据一个抖动值被改变。
当一个记录脉冲的第一脉冲、一个冷却脉冲和一个多级脉冲的参数被改变时,参数能够按照一个标记的长度被分类。在分类时应当考虑以下的观点。
第一个观点是当一个标记被记录时记录膜上热存储的影响和每个标记长度之间热存储的不同。
注意,通过适当地获得第一脉冲或多级脉冲的功率(例如,峰值功率Pw,偏置功率Pe或最低功率Pb)和使用最小功率从而形成一个标记,可以降低记录膜上热存储的影响。或者,记录膜上热存储的影响能够通过改变和优化一个多级脉冲的宽度来减小。
记录膜上热存储的影响不非常依赖标记长度。因此,通过对每个标记长度使用同样的多级脉冲宽度,能够消除根据标记长度的记录膜上热存储的影响。为了获得一个多级脉冲的优化移动量,最好是不但使用一个标记的后边缘部分的边缘偏移量,而且使用指示标记的信号质量的指示符来控制优化,如抖动、误码率(BER)等。
第二个观点是均衡器114的特性。均衡器114的特性依赖光点的大小、最小标记长度等。光点的大小由半导体激光器103的波长和物镜106的数值孔径确定。
下文中,将详细说明均衡器114的特性。
图8是表示均衡器114的频率特性的图表。
在图8的图表中,水平轴表示输入信号频率(dB),垂直轴表示对数标度的输出幅度(dB)。图8表示输出信号的幅度与均衡器114的输入信号频率的比。
水平轴上2T、3T、4T和8T每个表示一个对应标记的输入信号频率。具有更高的输入信号频率的信号对应于一个较小的标记(例如,一个对应于2T标记的信号)。在较小的标记的情况下,再现信号的幅度较低。为了补偿光频率特性的这种衰减,均衡器114的特性被设计而使得输出幅度被增加。
为了获得这样的效果,可以使用在一频率上的峰值稍微高于2T的一个高通滤波器或带通滤波器,或者与其组合中的放大器。
因此,当高频率信号被再现时(例如,一个间隔或一个标记是2T长)均衡器114的输出幅度和低频信号被再现时(例如,一个间隔或一个标记是8T长)均衡器114的输出幅度之间的差,即均衡器114的特性曲线的倾斜度,随着最短的标记长度的降低而增加。这时,例如当一个标记长度是4T时均衡器114的输出幅度和一个标记长度是8T时均衡器114的输出幅度之间的差也大。
如果具有输出幅度中较大差的两个标记被分为相同的一类,即使执行记录时由于均衡器114而不再再现一个边缘的位置,从而记录膜的热存储或热干扰的影响被消除。
因此,对分为相同一类的标记来说,最好是,均衡器114的输出幅度的特性的差尽可能小。
在分为相同一类的多个标记中,最好是,均衡器114相对于最长标记的输出幅度与均衡器114相对于最短标记的输出幅度的比小于或等于3dB。
3dB是相当频繁地用于把频率特性进行分类的一个数值。3bB的实际值是2的平方根。换句话说,当具有不同频率但具有相同幅度的一个信号输入到均衡器114时,均衡器114的输入信号的幅度和输出信号的幅度的比是2的平方根。总之,如果3dB或更小的输出幅度比被用作分类到相同组的界限,再现期间由于均衡器产生的失真误差被降低。从而,记录和再现能够在较小的抖动下实施。
现在假定,标记边缘记录被执行的条件是,在半导体激光器103的波长是405nm,物镜106的数值孔径是0.85,最短标记长度是0.160μm,参考时钟的频率是66MHz,并使用17PP调制方法。并不理想的是,对于第一脉冲和冷却脉冲的移动量,小于4T的标记(即一个3T的标记和一个2T的标记)和8T的标记被分组为相同类。即使当考虑到脉冲改变电路110的电路规模时,理想的是,至少4T的标记或大于4T的标记被分为同一类。
第三个观点是脉冲改变电路110的电路规模,脉冲移动的设置精度和存储器121的电路规模的限制。根据上述两个观点,最好是,在热存储或热干扰方面有较大差别的标记被分为不同的分类,具有较高的均衡器114的输出幅度的比值的标记被分为不同的分类。但是,随着分类数量的增加,用于设定的寄存器数量增加,并且脉冲改变电路110的电路规模增加。另外,随着分类数量的增加,设置所需要的时间增加,而不管设置是在工厂中还是由用户执行。设置所需要的记录轨道的耗用也增加。因此,根据第三个观点把分类的数量最小化是理想的。
第四个观点是记录数据的类型将被记录,从而检测一个标记的边缘部分。假定根据标记分类一个特定图案被记录为记录数据的信号序列。如果分类的数量增加,将被记录的特定图案的类型数量也增加。这时,测量需要更长的时间,并且要预先准备用于边缘检测的多个图案。这样,装置的规模增大了。
另一方面,根据一种方法,其中一个任意的随机记录数据信号被使用并记录,并且包含在记录数据中的每个标记的前边缘和后边缘被检测,一个标记的边缘位置能够用至少一个随机序列来检测。按照惯例,如果分类的数量增加,用于确定一个标记的位置的特定图案数量也增加。根据本发明,一个任意随机序列被记录并且所有2T到8T的标记的边缘偏移量能够被测量。因此,如果需要,可以改变标记分类的数量,并且如果需要,记录信号的信号质量能够被改善。
例如,假定已经记录在一个盘上的记录脉冲被分为三类:2T,3T和4T或4T以上,并且一个第一脉冲、一个多级脉冲和一个冷却脉冲的移动量已经记录在盘上。当上述试验记录被执行,并且记录信号的质量作为结果不满足一个参考值时,或者当在4T或以上的标记中的4T标记和5T标记之间的边缘偏移量有较大差别时,通过对4T标记和5T标记进行记录补偿,能够改善记录信号。这里,随机数据具有符合17PP调制规则的数据序列或用一个调制表产生的数据序列,其中短持续长度的出现概率高,而长持续长度的出现概率低。不出现在调制规则中的9T被插入作为同步信号以一帧为单位。
至于上述的优化分类的确定,有几种观点。在该实施例中,考虑到上述四种观点,标记被分为三类:2T标记,3T标记,4T或4T以上的标记。记录补偿被限定用于每一类。本发明不限于这种情况。在本发明中,如果需要,标记可以分为4类:2T标记,3T标记,4T标记,5T或5T以上的标记,另一方式是,标记可以不被连续地分为2T标记,3T标记,4T到6T+8T标记,和7T标记。
注意,通过改变特定脉冲的功率而不是一个记录脉冲的位置或宽度,可以控制记录脉冲的标记前边缘部分和标记后边缘部分的至少一个。
例如,除了改变冷却脉冲和多级脉冲的移动量外,通过改变一个记录脉冲的最低功率(Pb),可以调整一个标记后边缘部分。例如,当一个记录脉冲的脉冲移动精度是1ns,并且再现期间由于一个脉冲移动1ns而使一个标记的边缘部分移动1ns或更多时,通过改变其功率中一个记录脉冲的最低功率(Pb),能够改善再现期间一个边缘部分的精度,从而精确地调整一个标记的边缘位置。
当记录装置中有一些变化时,如光盘上的光点形状的差异等,最适宜记录的一个标记前边缘部分的位置和最适宜记录的一个标记的后边缘部分在记录装置中有变化。在这种情况下,光盘生产期间记录在特定区域的最佳位置信息或典型的位置信息可以被再现,所获得的信息可以被用作初始值以执行一个试验记录。从而,被重复执行直到最佳位置被确定用于数据记录的试验记录数被减少,结果导致优化所需要的时间减少。
在前面的说明中,边缘偏移测量单元170的边缘偏移测量电路120用二进制信号的脉冲和同步信号的脉冲测量边缘偏移量。但本发明不限于此。本发明的边缘偏移测量单元170可以用二进制信号和同步信号测量一个任意边缘偏移量,并根据边缘偏移量确定记录脉冲的参数。
在前面的说明中,已经描述了一种相变光盘。但本发明不限于此。本领域技术人员能清楚地理解,本发明能够应用到一次写入光盘(包括颜料等),并且能够获得相同的效果。这样的应用也在本发明的范围之内。
在前面的说明中,已经描述了一种光盘。但本发明不限于此。本领域技术人员能够清楚理解的是,除了光盘外,能够使用带型或卡型记录介质和使用这些介质的记录/再现装置,并能够获得与上述光盘获得的相同的效果。这样的应用也在本发明的范围内。
尽管这里已经描述了一些优选实施例,这样的实施例不应解释为对本发明范围的限制,而应由权利要求书来限定。本领域技术人员阅读本说明书后,将能够清楚地理解并易于实现各种其他的修改和等效方案,而不脱离本发明的范围和精神。这里引用的所有专利申请和公开文献的全文被结合到本文中作为参考。