用于数字存储系统的写入策略的制作方法

专利名称：用于数字存储系统的写入策略的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在记录载体上的轨道内记录信息的设备，所说设备包括用于产生辐射束的头，所说辐射束用于写入和读出标记。
本发明还涉及一种用于控制在记录载体上的轨道内记录信息期间控制辐射源功率的方法。
本发明还涉及包括轨道的记录载体。
背景技术：
在WO01/57856中公开了用于在记录载体上记录信息的设备和方法。记录载体是可记录类型的，并且具有用于记录信息的轨道，例如在盘形载体上的螺旋形轨道。为了扫描所说轨道，通过定位单元在轨道上定位一个光学头。光学头具有一个激光器和产生用于写入标记的辐射束的光学元件。所说标记是代表信息的并且可用光学方法检测到的物理图形。通过在不同电平下(例如代表每个标记3个比特的8个电平)产生读出信号，这样一个标记可以代表在多电平存储系统中的符号。描述一种系统，这个系统用于控制定义控制参数的激光功率，用于写入标记的功率脉冲图形。通过调节写入参数可以补偿先前的和随后的标记的干扰，即所谓的符号间干扰(ISI)。在这个已知的设备中，导出一个写入策略矩阵，其中将多个输入序列映射到多个写入策略参数。每个输入序列包括多个相继的输入数据元，例如电流，先前的和下一个符号值。当接收到一个输入序列时，使用写入策略矩阵来确定所选的写入策略参数，以便写入对应于输入序列的当前的标记。存在的一个问题是，不可能选择使符号间干扰最小同时还实现信号电平最佳的写入策略参数。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种记录设备和相应的方法以及记录载体，用于实现可产生读出信号的标记，所说的读出信号具有可控的电平和形状，同时还代表符号间干扰。
为了实现这个目的，在本文开始段描述的设备具有辐射源控制装置，用于产生功率图形，功率图形用于控制在标记的写入期间辐射源的功率，所说标记具有代表信息的一系列不同的形状，至少一个不同形状的功率图形包括用于写入第一标记部分的第一脉冲部分、用于写入第二标记部分的第二脉冲部分、和用于产生第一和第二标记部分之间的间隔部分的中间脉冲部分，并且标记的各个部分作为单个标记在所说读出期间是可以检测到的。
在本文开始段描述的方法包括产生功率图形，功率图形用于控制在标记的写入期间辐射源的功率，所说标记具有代表信息的一系列不同的形状，对于至少一个不同形状的功率图形包括用于写入第一标记部分的第一脉冲部分、用于写入第二标记部分的第二脉冲部分、和用于产生第一和第二标记部分之间的间隔部分的中间脉冲部分，并且标记的各个部分作为单个标记在所说读出期间是可以检测到的。
在本文开始段描述的记录载体中，所说轨道包括标记，所说标记具有代表信息的一系列不同的形状，至少一个不同形状包括第一标记部分、第二标记部分、和第一和第二标记部分之间的间隔部分，并且标记的各个部分作为单个标记在所说读出期间是可以检测到的。
这些措施的效果是，在读出期间可以检测到单个标记，但是读出信号的形状和电平是受到各个标记部分和间隔部分这两者控制的。在写入期间，通过所说功率图形产生标记和标记的间隔部分。在标记内的间隔部分的存在(尽管在读出期间还检测不到)，在标记的形状方面可提供一定的自由度，可以利用所说的自由度调节期望图形中读出信号的形状和电平，并且还抑制了符号间干扰。
本发明还基于如下的认识。在近来的光学记录系统中，使用的是多电平码。多电平码需要来自单个标记的在不同信号电平上的读出信号，在记录介质上写入的标记通常被认为是具有不同的灰度级。灰度级对应于读出信号的电平。然而，在物理上，由于记录介质的本质，灰度是不能被写入的，例如，相变材料或者是结晶的或者是非结晶的状态，在磁系统中磁化强度或者增加或者下降，如此等等。本发明人已经看到，在标记的形状上，而不是在反射性上，包含多电平记录的信息。具体来说，在标记的长度上包含信息，可产生不同的读出信号电平。因为设置标记的长度是为了在读出期间实现所需要的信号电平，所以需要附加的调节来影响在另外的相关时刻(即先前的符号和随后的符号的读出期间)的信号形状和电平，从而可以减小符号间干扰。在接收器中，通常要应用均衡，以便恢复所需的信号电平并且减小符号间干扰。对于一个特定的期望的读出信号形状优化所说均衡。因此，不同形状的先前的标记以及随后的标记将会引起剩余的符号间干扰。通过在至少某些长度的标记中包括至少一个间隔部分，本发明人获得了附加的灵活性，用于在相邻符号的读出期间影响读出信号的电平和形状。
在所说设备的一个实施例中，辐射源控制装置用于产生功率图形，功率图形用于在所说的多个不同形状的读出期间产生不同电平的读出信号。有益地，使用间隔部分的附加参数来产生不同的信号电平。然而，要说明的是，还可以在不同的读出系统中使用所说的间隔部分，以便更加准确地定位另外的读出信号参数，例如，在一个二进制读出系统中的零交叉。
在所说设备的一个实施例中，辐射源控制装置用于产生功率图形，所说功率图形适合于抑制与预先确定的读出通道有关的来自先前的和随后的标记的干扰。这样做的优点是，基于为了恢复所说信息期望使用的读出通道，减小了符号间干扰。
在所说设备的一个实施例中，根据预先确定的读出信号的均衡功能，针对所说抑制产生功率图形。它的优点是，可以组合写入策略的效果和读出信号均衡功能的效果，并且可使它们一起优化。
在所说设备的一个实施例中，所说的多个不同形状包括较长和较短的形状，预先确定的读出信号均衡功能适合于改善较长形状的读出信号，具体来说可以针对最长的形状进行优化。针对较长的形状调节读出信号的均衡功能具有如下的效果通过均衡器可以校正较长标记的输出电平和符号间干扰。因此，通过中等大小的形状可以引起最大的未经校正的信号干扰，可以容易分割所述形状使其包括间隔部分。
在所说设备的一个实施例中，所说多个不同形状包括最长的形状，并且辐射源控制装置用于产生最长形状的功率图形，以此作为没有间隔部分的一个连续标记。在电平敏感系统中，要求最长的标记产生最强的读出信号。不分割最长标记的优点是，从读出单元得到的最大对比度不会下降。
在从属权利要求中给出了另外的实施例。


从借助于实例并参照附图的下面描述的实施例，本发明的这些和其它方面都将变得显而易见并且得到说明，其中图1示意地示出一个光学记录过程；图2示出一个记录设备；图3示意地示出具有标记部分的一个标记；图4示出单个标记和细分标记的比较；图5示出用于多电平存储系统的通道的一个模块；图6示出均衡补偿后的脉冲；图6a示出使用均衡器对于最小长度优化的脉冲；图6b示出使用均衡器对于中等长度优化的脉冲；图6c示出使用均衡器对于最大长度优化的脉冲；图7示出与均衡器有关的符号间干扰值；图8示出读出信号的均衡；图9示出用于读出信号均衡的另一个电路；图10示出用于ISI计算器的校正值；图11示出线性化电路的校正值。
在不同附图中的对应部件具有相同的参考标号。
具体实施例方式
图1示意地示出一个光学记录过程。图中所示的记录设备的相关元件包括转盘1和驱动电机2，驱动电机2用于围绕轴3沿箭头5所指方向转动盘形记录载体4。记录载体具有用于记录标记8的轨道11，轨道11通过一个伺服图形定位，用于产生伺服跟踪信号以便将光学头定位在轨道的对面。伺服图形例如可以是浅摆动的凹槽，通常称之为预设凹槽，和/或是凹痕图形，通常称之为预设凹坑或伺服凹坑。记录介质4包括一个辐射敏感的记录层，在对于足够高强度的辐射曝光时可经受光可检测变化，例如反射率的变化，用于形成构成代表信息的记录图形的标记8。在记录图形中，标记具有代表信息的特定形状。按照调制方案，这种代表性通常可称为通道代码。
辐射敏感层例如可以包括薄的金属层，通过对于相当高强度的激光光束曝光，可以局部地除去所说的金属层。按照另一种方式，所说的记录层可以由另外的材料构成，如辐射敏感染料或者相变材料，在辐射影响下这些材料的结构可能从非晶状态变到结晶状态或者结晶状态变到非晶状态。在(旋转)记录载体的轨道的对面安排一个光学写入头6。光学写入头6包括一个辐射源，例如固态激光器，用于产生一个写入光束13。以定制的方式按照控制信号调制所说写入光束13的强度I。写入光束13的强度在足以引起辐射敏感记录载体的光学性质发生可检测变化的写入强度之间变化，以便形成各个标记和在标记之间的中间区(还称之为空白区)。在一个写入系统中，不会引起任何可检测变化的低强度(或零强度)可以用于产生空白区。使用相变材料的高强度改写系统通常基于直接重写(DOW)的写入。因此，当要写入一个空白区时，需要某一写入脉冲以在盘上擦除先前的可能存在的数据。通常，先给出一个熔化脉冲(高功率)，随后是特定周期的较低电平，以便获得在先前的熔化区域内的结晶区的(部分)再次增长。所说的标记可以是任何光可读的形式，例如以当在诸如染料、合金、或相变材料中记录时获得的具有不同于它们周围环境的反射系数的区域的形式，或者以当在磁-光材料中记录时获得的具有不同于它们周围环境的磁化方向的区域的形式。
控制写入功率以产生标记的系统适合于必须要记录的图形，这叫做写入策略。在高密度记录中，实施复杂的写入策略是为了产生具有可控形状的功率图形，例如，根据要写入的标记长度和/或先前的空白区的大小控制写入功率图形。按照要记录的时间和标记确定功率图形的写入策略的参数称之为写入策略的设定值。具体来说，对于写入策略进行安排，以便根据要记录的标记的形状产生功率图形。具体来说，对于至少一个不同的形状，功率图形具有用于写入第一标记部分的第一脉冲部分，用于写入第二标记部分的第二脉冲部分，用于产生在第一和第二标记部分之间的间隔部分的中间脉冲部分，在所说读出期间，标记的各个部分可以作为单个标记被检测到。
对于读出，用一个光束13扫描记录层，光束13的强度是在恒定强度的读出电平，所说的这个恒定强度要足够地低以致于可以排除光学性质的可检测变化。在扫描期间，按照正在扫描的信息图形调制从记录载体反射的读出光束。借助于辐射敏感的检测器按照定制的方式检测读出光束的调制，所说的检测器产生代表光束调制的读出信号。
图2示出在可写入或可重写类型的记录载体11上，如在CD-R或CD-RW上、或在可记录DVD上，用于写入和/或读出信息的记录设备。所说设备设有扫描装置，用于扫描记录载体上的轨道，所说扫描装置包括驱动单元21，用于旋转记录载体11；扫描单元22，包括光学头和附加的电路；定位单元25，用于在轨道的径向方向粗略定位所说光学头；和控制单元20。光学头包括一个已知类型的光学系统，用于产生辐射束24，辐射束24通过光学元件导向并聚焦到记录载体的信息层轨道上的一个辐射光点23上。光学头和附加电路构成了一个扫描单元，用于产生从辐射束检测到的信号。辐射束24是通过辐射源如激光二极管产生的。光学头进一步还包括(未示出)一个聚焦执行机构，用于沿着辐射光的光轴移动辐射束24的焦点；一个跟踪执行机构，用于沿轨道中心的径向方向精细定位光点23。跟踪执行机构包括多个线圈，用于径向移动光学元件，或者按照另一种方式，将其安排成可以改变反射元件的角度。为了写入信息，可以控制所说的辐射，以便在记录层内产生光学上可检测的标记。为了读出，通过光学头中通用类型的检测器(例如，四象限二极管)检测由信息层反射的辐射，用于产生读出信号和其它的检测器信号，其中包括用于控制所说跟踪执行机构和聚焦执行机构的跟踪误差信号和聚焦误差信号。读出信号由读出处理单元30处理，读出处理单元30包括解调器、去格式器、和用于检索信息的通用类型的输出单元。因此，用于读出信息的检索装置包括驱动单元21、光学头、定位单元25、和读出处理单元30。所说设备包括写入处理装置，用于处理输入信息，以便产生用于驱动光学头的写入信号，所说写入处理装置包括输入单元27、格式器28、和激光器功率单元29。控制单元20控制信息的记录和检索，并且将所说控制单元20安排成可以接收来自用户或者来自主计算机的命令。控制单元20经过控制线路26例如系统总线连接到所说输入单元27、格式器28、和激光器功率单元29，连接到读出处理单元30，并且连接到驱动单元21、和定位单元25。控制单元20包括控制电路，例如微处理器、程序存储器、和控制门，用于执行写入和/或读出功能。控制单元20还可以用逻辑电路实施成状态机。
控制单元20经过控制线路26例如系统总线连接到所说输入单元27、格式器28、和激光器功率单元29，连接到读出处理单元30，并且连接到驱动单元21、和定位单元25。控制单元20包括控制电路，例如微处理器、程序存储器、和控制门，用于执行按照本发明如以上所述的过程和功能。控制单元20还可以用逻辑电路实施成状态机。
在一个实施例中，记录设备只是一个存储系统，例如用在计算机中的光盘驱动器。控制单元20按排成能够经过标准接口与主计算机系统中的处理单元进行通信。数字数据直接接到格式器28和读出处理单元30上。
在一个实施例中，将所说设备安排成一个独立的单元供消费者使用，例如安排成一个视频记录设备。控制单元20或者包括在所说设备中的一个附加的主控制单元，安排成由用户直接控制，以便执行文件管理系统的功能。所说的设备包括应用数据处理，例如视频和/或音频处理电路。在输入单元27上提供用户信息，输入单元27可以包括输入信号的压缩装置，输入信号例如是模拟音频和/或视频，或者数字未压缩的音频/视频。合适的压缩装置例如是WO 98/16014-A1(PHN16452)中对于音频描述的压缩装置以及在MPEG2标准中对于视频描述的压缩装置。输入单元27针对传送到格式器28的信息的单元来处理所说的音频和/或视频。读出处理单元30可以包括合适的音频和/或视频解码单元。
例如通过增加误差校正码(ECC)、交错和通道编码，格式器28可以增加控制数据并且按照记录的格式格式化和编码所说的数据。进而，格式器28还包括一个同步装置，以便在调制信号中可以包括同步的图形。格式化的单元包括地址信息，并且在控制单元20的控制下可以将这些格式化的单元写入到在记录载体上的对应的可寻址的位置。格式器28输出的格式化数据传送到激光功率单元29。
激光功率单元29接收表示要写入的标记的格式化数据并且产生用于驱动光学头中的辐射源的激光功率控制信号。对于多电平记录，使用不同的标记在读出期间的特定读出时间产生读出信号的不同电平。将所说的轨道细分成恒定长度的单元，每个单元包含代表多个信号电平之一的一个标记。按传统方式，这些标记被认为是灰色的。然而，由于用来形成标记的物理现象的本质，灰色不是标记的实际组成部分。在实际上，通过标记的不同形状，具体来说通过标记的长度，产生传统的多电平系统的读出信号电平。安排激光功率单元29以产生一个功率图形，用于精确地写入优选形状的标记。照这样检测不到标记的不同长度，而是作为在一个单元中的符号的读出信号值的不同电平，因为用于检测单元的内容的辐射光点的大小大约是这个单元本身的大小。换言之，选择所说符号(单元)的大小，使其相对于检测系统来说尽可能地小。在实践中，辐射光点还将检测相邻单元的某些内容，这将引起符号间干扰(ISI)。线性的符号间干扰可以用线性均衡进行补偿，其条件就是要满足奈奎斯要求。这个奈奎斯要求说符号速率应该小于系统带宽的两倍。在我们的情况下，符号速率是fsymbol，带宽是频率fc＝2NA/λ的光学截止，因此，我们发现，如果fsymbol＝＜4NA/λ，则可以完全消除符号间干扰(即，全响应系统)。在实际的高密度系统中将发生非线性符号间干扰。
减小或消除非线性符号间干扰并且使系统线性化的方法是调节在盘上的标记。不是写入具有不同标记长度的单个标记，而是将标记细分成多个标记部分。由于读出检测的大小的缘故，例如由于光学拾取单元的读出光点的大小的缘故，标记部分是不能单独检测的。换言之，标记部分具有很高的频率，因此各个标记部分将不能通过读出通道的。总的读出信号可以给出’灰色’的一个良好的近似。
对于不同标记的一个范围，所说标记例如具有对应于读出信号电平1-8的长度，对于所有的标记长度都不应用细分。当然，其中包括没有标记的单元(信号电平为0)，这样的单元显然不能再细分。例如，由于技术方面的限制，最短的写入标记(p＝1)不可能再分裂为甚至更短的标记系列。对于最长的标记(p＝8)，分裂可能会减小最大信号电平，即，减小动态信号范围。因此，最长的标记可以作为一个连续的标记写入。在实践中，主要是对于中等长度的标记进行细分。在图3和图4中说明了多个标记写入的原理，其中取的是一个中等长度的脉冲(p＝4)。
对于激光功率单元29进行安排以便写入一个标记，作为所述的标记部分和间隔部分的一个序列，例如在相变记录层中的非晶部分和结晶部分。本发明人已经看到，例如在高密度、快速生长的相变材料中，可以产生小于写入激光光点的标记部分。经过在写入期间可使辐射基本上接通和断开多次的功率图形，可以形成由不同组成部分构成的一个标记部分，例如月牙形的非晶标记部分与结晶的空白部分交替出现。
图3示意地示出了一个具有标记部分的标记。在水平轴上，用箭头表示一个标记的可用单元31。所说可用单元用于记录代表一个符号的标记。在多电平系统中，标记的读出信号例如可以有8个电平；这样一个标记代表3个比特。最大长度标记可能会基本上填满这个单元，电平可以是p＝8。虚线标记33表示具有电平p＝4的理论上的传统标记(占这个单元的大约50％)。按照本发明，将实际的标记细分成标记部分，第一标记部分34的后面是间隔部分35和第二标记部分36。要说明的是，在读出期间，标记部分(和间隔部分)是不可能单独检测到的，但是在读出时可以检测到单个读出信号电平，通常在单元31的中心。单元的长度为T。标记部分序列的总长度32为Doverall，间隔35为Dspacing。
图4示出了单个标记和一个细分标记的比较。在单元41左边表示单个标记42。表格47表示计算出来的在读出时间(n＝0)的读出信号值(下面将参照图5和图7对此进行讨论)。表格47还表示最终的符号间干扰(n＝1，2，3，分别对于下一个、第二个、第三个相邻符号)，所说的符号间干扰基于如下的假定在接收器中使用一个均衡器，对于全长度标记(p＝8)进行优化。为了进行比较，在右边，通过在单元43中的一个细分的标记来实现相同的信号电平(p＝4)。所说细分的标记具有第一标记部分44、间隔部分45、和第二标记部分46。在表格48内(在上部)表示整个的读出信号电平，并且还给出最终的符号间干扰。要说明的是，可以调节两个参数(总长度和间隔部分)，以便同时消除非线性和最近的相邻符号间干扰。结果表明，Doverall-0.8T和Dspacing＝0.3T(如图4所示)接近优化值，即，电平＝4和符号间干扰值基本上为0。非线性和最近相邻的符号间干扰实际上没有了。在另外的相邻部分中的符号间干扰实际上也没有了，当然这还不是优化情况。其它长度的脉冲可用类似的方法优化。进而，标记部分和间隔部分的长度具有合理的值，对于这个合理的值找到写入策略是很容易的。
为了理解符号间干扰，下面描述用于写入和读出标记的通道的一个模型。首先，计算由于脉冲幅度(或者持续时间)调制(PWM)系统的非线性行为引起的剩余符号间干扰。情况表明，所说剩余符号间干扰是不可忽略的。通过在写入期间的措施可以减小符号间干扰的效应(在写入通道中的预畸变)，但在反向读出时还有通过非线性均衡减少产生的效果。
图5示出多电平存储系统的通道模型。通道51设有由a[k]代表的输入符号，使这些输入符号通过一个脉冲调制器52，从而使这些输入符号转换成时间离散的波形。脉冲调制器52是通过傅里叶对cp(t)Cp(t)描述的。对于幅度调制，只使用一个脉冲形状，脉冲形状的幅度由ak调制。对于脉冲宽度调制，使用不同持续时间的不同脉冲，这取决于将要发送的符号ak。这个脉冲由下述的傅里叶对给出cp(t)=Π(tD)↔Cp(f)=sin(πfD)πf]]>按照下式确定在上式中使用的块函数 在脉冲宽度调制中，持续时间D按照D＝pT/M取决于要发送的符号，其中M是符号的大小，T＝1/fsymbol是符号时间，p是脉冲指数。光学通道是由它的调制传输函数(MTF)确定的 其中，fc＝2NA/λ是这个通道的光学截止频率(NA是透镜的数值孔径，λ是波长)。对于均衡器EQ进行选择，以便可以获得一个无符号间干扰的系统(称之为全响应系统，或FR系统)。从图5中所示的模型显然可以看出，全响应均衡器是相关的脉冲调制器，因整个响应都必须满足RCβ(f)。使用指数e是为了强调这个均衡器属于脉冲e。因为脉冲预先是不知道的，所以不可能在接收器中使用对应的均衡器。结果，脉冲宽度调制系统不能是全响应的。相反，这个系统是非线性的并且表现出剩余的符号间干扰。通过正确的补偿，可使非线性和符号间干扰很小。可以经过在写入通道中的预补偿来施加这样的补偿。然而，补偿还可以在读出通道中进行，当不可能准确地控制写入通道时(只读盘如ROM和R，或老化后的写入盘如RW)，这样做是有益的。在开始时，假定有一个线性系统，通过使用一个传输函数，这个传输函数表示在半符号速率附近有残存的对称性，使这个系统没有符号间干扰(按照奈奎斯规则)。在最后，可由下式给出所谓的提升的余弦响应，或者简称为RC响应，这是为此目的的一个通用的函数 参数β确定多余带宽(0≤β≤1，β＝0对应于无多余带宽，即正弦响应通道；β＝1对应于100％多余带宽)。现在，RC函数的截止放在MTF(调制传输函数)截止上(还可以进行其它的选择，但这意味着舍去调制传输函数的某些高频部分)。因此，β不再是一个独立的参数，而是可以直接耦合到盘的密度上。β由下式给出β=2fe-fsymbolfsymbol]]>因为β不再是一个独立的参数，所以在使用上述数值的情况下将β从以上的记法当中舍掉。经过代换得到 由以下公式给出对于脉冲p产生无符号间干扰响应的均衡器EQp(f)=RCβ(f)Cp(f)MTF(f)]]>如果我们施加不同的脉冲，即，不会使均衡器产生无符号间干扰的脉冲，则将要产生剩余符号间干扰。假定使均衡器对于脉冲e是无符号间干扰的，同时施加脉冲p，则可以将输出脉冲响应函数写为y(t)=F-1{Cp(f)MTF(f)EQe(f)}]]>=F-1{RCβ(f)Ce(f)Cp(f)}]]>这个结果对于p≠e遭受符号间干扰。
图6示出均衡后的脉冲。绘制所说的脉冲可以得到非线性和符号间干扰的类型的印象。为此目的，取使用M＝8的多电平系统。
图6a示出使用一个均衡器的并且对于最短长度的脉冲进行优化的脉冲。使用上述公式对于p＝1优化所说均衡器。其中表示对于8个不同脉冲的脉冲响应y(t)，y轴是标称的读出时间61。在距离T的信号值是在相邻单元(下一个相邻单元62和第二个随后的相邻单元63)的读出时间上的剩余符号间干扰值。在y轴上表示出最大标称信号电平64，这个电平64对应于电平＝8。可以看出，对于电平＝1的脉冲响应66在y轴具有标称值，由于这个脉冲确定了均衡器。对于电平＝8的脉冲响应65则基本偏离最大电平64。
图6b示出使用均衡器的对于中等长度的脉冲进行优化的脉冲。使用上述公式对于p＝4.5优化所说均衡器。像在图6a中那样示出对于8个不同脉冲的脉冲响应y(t)。可以看出，对于电平＝1的脉冲响应68在y轴具有大于1的标称值，这是由于这个脉冲还没有确定均衡器的缘故。对于电平＝8的脉冲响应67偏离最大电平64，但比在图6a中的小。
图6c表示使用均衡器的对于最大长度的脉冲进行优化的脉冲。使用上述公式对于p＝8优化所说均衡器。像在图6a中那样示出了对于8个不同脉冲的脉冲响应y(t)。可以看出，对于电平＝1的脉冲响应70在y轴具有基本大于1的标称值，这是对于这个脉冲还没有确定均衡器的缘故。对于电平＝8的脉冲响应69现在刚好是在最大电平64。
图7示出与均衡器有关的符号间干扰值。这个表格针对3个均衡器、并且针对e＝1、e＝4.5、e＝8进行优化给出了符号间干扰值。要说明的是，在图7表格中的值与图6中的脉冲响应相对应。这个表格对于每个均衡器示出了在标称读出时间(n＝0)的信号值、及在随后的3个相邻的读出时间(n＝1，2，3)对于8个不同的信号电平(脉冲长度p＝1到p＝8)的ISI值。
要说明的是，这个模型只描述了由于长度调制脉冲的均衡引起的非线性效应。还有其它的非线性效应，例如光盘的读出本质上就是非线性的。然而，由于这里所讨论的效应是十分严重的，所以借助于线性调制传输函数的当前通道模型是实用的工具。进而，这个模型假定，所说的标记只在长度方面进行调制，在幅度或形状方面不进行调制。从测量结果可以确认，在当前的高密度介质中(例如使用快速冷却快速生长的相变材料)，长度调制是主要的效应。从研究热效应、标量衍射分析和测量可以获得定性的结果，这个结果在进一步优化所说均衡器以及在下面的各个部分中提出的写入方法时是有益的。
从以上所述可以得出结论，需要进行线性化和符号间干扰补偿。非线性和符号间干扰似乎是与密度无关，但这种效果趋向于随密度略微减小。非线性和符号间干扰的性质主要是脉冲长度调制系统的性质。
对于读出信号的均衡，所建议的补偿范围至少是相距最近的相邻部分(3个抽头)，但也可以是更多的相邻部分(5个抽头)，这样可以进一步改善系统的性能。如果符号间干扰不太严重，先从单个样本产生符号间干扰的近似值(其中忽略了另外的符号间干扰)，然后从相邻的信号样本扣除这个近似值。对于符号间干扰更加严重的系统，还可以包括相邻的样本以便计算符号间干扰的校正值。可以计算校正值，或者可以包括一个查找表，用于在有限脉冲响应(FIR)均衡器中提供表格查找或者非线性函数。这种构思是在图8和图9所示的非线性均衡器中实现的。
图8示出读出信号的均衡。读出信号在输入端80进入线性均衡器81。如以上所述针对预定的脉冲优化所说均衡器。用于减小符号间干扰的非线性均衡器89耦合到线性均衡器81，并且向线性化电路88提供输出信号。非线性均衡器包括多个延迟元件82、83、84，它们具有一个符号的延迟D，用于在前一个和后一个符号的读出时间确定前一个和下一个信号。前一个和下一个信号耦合到符号间干扰计算器85、86上，用于计算校正值。在加法单元87中从主信号中扣除这个校正值。符号间干扰计算器基于以上讨论的通道模型。
图9示出读出信号均衡器的另一种电路。线性均衡器81、符号间干扰计算器85、加法单元87、和线性化电路88与图8相同。非线性均衡器包括不同数目的延迟元件，延迟元件91、82、93的第一链延迟单个符号间干扰计算器85的校正值。延迟元件94、95的第二链延迟输入信号。在加法单元87中从主信号中扣除这个校正值。
图10示出符号间干扰计算器的校正值。曲线101表示输入和输出之间的关系。表格102给出从输入到输出的数值关系。校正值基于图7中所示的对于均衡器在p＝4.5和下一个相邻部分n＝1时的数值。
图11示出线性化电路的校正值。曲线103表示输入和输出之间的关系。表格104给出从输入到输出的数值关系。校正值基于图7中所示的对于均衡器在p＝4.5和标称信号n＝0时的数值。要说明的是，线性化电路还可以与用于接收均衡后的读出信号的输出值的检测器/鉴别器组合，并且将多电平读出信号转换成数字值，如对于每个符号的3比特值。
要说明的是，以上所述的均衡器特别适合于用在光学记录中的多电平系统。然而，所说的系统还适合于使用不同脉冲形状的其它记录类型，其中的均衡器可以只针对一种脉冲形状进行优化，而其它的脉冲将引起剩余符号间干扰。还有，所说的系统还适合于只读系统，因为对于写入通道没有影响，并且均衡只施加到读出通道上。
在一个实施例中，由以上讨论的模型建立的校正值可以通过读出校准增大。记录载体可以设有已知的测试图形，可以读出并分析所说的测试图形以便调节均衡器中的参数。还可以使用在盘上的其它学习图形或者从数据检测到的信号，以便使均衡器参数适合实际的记录载体。
当提到针对等距读出电平的写入策略时，与具有比均衡器所设计的脉冲长度还短的脉冲长度的那个脉冲对应的电平似乎是太高。与具有比优化均衡器的脉冲长度还长的脉冲长度的那个脉冲对应的电平太低。按照常规，这可以通过在写入通道内的预补偿进行补偿，例如通过减小较短脉冲的长度和增加较长脉冲的长度。然而，这将带来如下的缺点1、由于技术上的原因，难以减小最短效应的长度；2、不可能增加最长效应的长度，因为它们已经是最大长度(符号长度)；3、由于符号间干扰的标记符号，符号间干扰将变得越来越差。于是，线性优化和符号间干扰消除基本上发生冲突。另一个缺点可能是，如果效应长度不能再等距地分隔开，由于介质噪声的缘故，在它们边缘上发生抖动的情况下，区别它们可能是艰难的。
对于按照本发明的写入通道，将标记细分成(至少)两个标记部分和一个中间间隔部分的系统对于减小符号间干扰和线性化可提供一种选择。按照以下所述用数学方法描述用于具有细分标记的写入通道的模型。标记部分的序列的总长度32为Doverall，这里的间隔35为Dspacing。可以将图5模型中的脉冲调制器52的功能写为如下的形式
cp′(t)=Π(tDoverall)-Π(tDspacing)]]>Cp′(f)=sin(πfDoverall)πf-sin(πfDspacing)πf]]>现在不是一个参数(持续时间)，而是两个参数(总持续时间32和间隔35)。从读出模型响应函数可知，现在读出信号遵循如下公式y(t)=F-1{RCβ(f)Ce(f)Cp′(f)}]]>现在可以调谐两个参数32、35，以便同时消除非线性和最近相邻符号间干扰。可以看出，Doverall＝0.8T、Dspacing＝0.3T接近最佳状态，如图4所示。可以用类似的方式优化其它长度的脉冲。
要说明的是，在均衡器的选择和剩余符号间干扰之间存在一定关系。当对于读出通道预先确定均衡器的特定选择时，可以针对这个均衡器调节上述写入策略功率图形的优化状态。因此，对于不同标记确定的功率图形适合于这个假定的读出通道和均衡器。从图7中的表格可以看出，如果对于最长的脉冲长度优化所说的均衡器，主要的非线性符号间干扰以及非线性与中等长度的脉冲有关，这时最好细分中等长度的脉冲。因此优选的作法是，对于较长的标记，特别是对于最长的标记，优化所说的均衡器。可以对于最大的读出信号优化用于写入最长标记的功率图形，即，不细分所说的标记，而是写入一个具有最大长度和强度的连续标记。
在按照本发明的设备的一个实施例中，控制单元具有校准功能，用于调节写入策略的参数，通常称之为优化功率控制(OPC)。例如，当写入实际数据时可以进行校准，这称之为运行的优化功率控制。还可以在设备的特定模式期间，例如在启动期间，使用专用的测试图形实现优化功率控制。按照另一种方式，可以暂时中断写入用户数据，以便使用测试图形实现校准过程，这称之为步行的优化功率控制。在优化功率控制期间，检测最终的读出信号，并且使用这个读出信号调节写入策略中的参数。在启动模式中，可以从记录载体上的预先记录的记录信息中、或者从设备的存储器中的预先确定的写入策略中检索设置。在随后进行的校准模式中，例如在背景处理过程中，可以使用已知的设置作为参考，例如在记录先前的测试图形时早些时候确定的设置。
虽然主要通过实施例并使用多电平光学记录系统说明了本发明，但是本发明还可以用于二进制记录系统，例如用于控制读出信号的零交叉的位置。对于在读出期间作为单个标记检测到的产生细分标记进行的附加控制可以为改善存储系统的通道的大量参数提供附加的自由度。要说明的是，在这个文件中，术语“可记录的”包括可重写的和可记录的。对于信息载体而言，已经描述了一个光盘，但是还可以使用其它的介质，如光卡或磁带。要说明的是，在本文中，术语“包括”并不排除除了所列出的元件或步骤以外还存在其它的元件或步骤，置于元件前面的术语“一个”或“一”并不排除存在多个这样的元件，任何参考符号不限制权利要求的范围，本发明可以借助于硬件和软件这两者来实施，几个“装置”可以用相同项目的硬件来实施。进而，本发明的范围不限于这些实施例，本发明寓于在每个新颖特征或上述特征的组合之中。
权利要求
1.用于在记录载体(4)上的轨道(11)中记录信息的设备，所说设备包括头(22)，用于产生写入和读出标记的辐射束；辐射源控制装置(29)，用于产生功率图形，功率图形用于控制在标记的写入期间辐射源的功率，所说的标记具有用于代表信息的多个不同的形状；用于至少一个不同形状的功率图形包括用于写入第一标记部分的第一脉冲部分、用于写入第二标记部分的第二脉冲部分、和用于在第一和第二标记部分之间产生一个间隔部分的中间脉冲部分，标记的各个部分作为单个标记在所说读出期间是可以检测到的。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所说辐射源控制装置(29)用于产生功率图形，功率图形用于在读出时为所说多个不同形状产生读出信号的不同电平。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所说辐射源控制装置(29)用于产生功率图形，这个功率图形适合于根据预先确定的读出通道来抑制来自先前标记和随后标记的干扰。
4.根据权利要求3所述的设备，其中产生所说功率图形，以便根据预先确定的读出信号的均衡功能进行所说的抑制。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所说多个不同形状包括较长的和较短的形状，并且预先确定的读出信号的均衡功能适合于改善较长形状的读出信号，特别是对于最长的形状进行优化。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所说多个不同形状包括最长的形状，并且辐射源控制装置(29)用于产生针对最长形状的功率图形，以此作为连续标记而没有间隔部分。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所说多个不同形状包括最短的形状，并且辐射源控制装置(29)用于产生针对最短形状的功率图形，以此作为连续标记而没有间隔部分。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所说辐射源控制装置(29)用于为至少一个不同形状产生功率图形，所说功率图形包括至少一个另外的脉冲部分，用于写入另外的标记部分；和至少一个另外的中间脉冲部分，用于产生另外的间隔部分。
9.在记录信息期间在记录载体的轨道内控制辐射源功率的方法，所说的方法包括如下步骤产生功率图形，用于控制在标记的写入期间辐射源的功率，所说的标记具有多个不同形状，用于代表信息，对于至少一个不同形状的功率图形包括用于写入第一标记部分的第一脉冲部分、用于写入第二标记部分的第二脉冲部分、和用于在第一和第二标记部分之间产生一个间隔部分的中间脉冲部分，标记的各个部分在所说读出期间可以作为单个标记检测到。
10.包括轨道的记录载体，所说的轨道包括具有多个不同形状以代表信息的标记，至少一个不同形状包括第一标记部分、第二标记部分、和在第一和第二标记部分之间的间隔部分，标记的各个部分在读出期间可以作为单个标记检测到。
全文摘要
一种辐射源功控制单元通过功率图形控制在写入期间辐射源的功率，由于不同功率图形的原故所说的标记具有多个不同形状，对于至少一个不同形状，功率图形包括用于写入第一标记部分(34)的第一脉冲部分、用于写入第二标记部分(36)的第二脉冲部分、和用于在第一和第二标记部分之间产生一个间隔部分(35)的中间脉冲部分，并且标记的各个部分在所说读出期间可以作为单个标记读出。
文档编号G11B7/125GK1842848SQ200480024731
公开日2006年10月4日 申请日期2004年8月9日 优先权日2003年8月27日
发明者R·奥特 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司