Способ записи и устройство записи на носитель оптической записи

Изобретение относится к способу и устройству записи на носитель оптической записи для формирования меток и площадок путем облучения записывающей поверхности носителя записи пучком излучения, причем пучок излучения для каждой метки, подлежащей записи, настраивают на, по меньшей мере, один уровень мощности записи (P_w), достаточный для формирования метки, в течение периода (31) метки, и для каждой площадки между метками - на, по меньшей мере, один нижний уровень мощности (Р₀), не достаточный для формирования метки, в течение периода (32) площадки. Технический результат: повышение отношения сигнал/шум. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к способу записи на носитель записи для формирования меток и площадок на записывающей поверхности носителя записи путем облучения записывающей поверхности носителя записи пучком излучения, причем пучок излучения для каждой метки, подлежащей записи, настраивают на, по меньшей мере, один постоянный или импульсный уровень мощности записи, достаточный для формирования метки, в течение периода метки, и для каждой площадки между метками - на, по меньшей мере, один нижний уровень мощности, не достаточный для формирования метки, в течение периода площадки. Изобретение также относится к соответствующему устройству записи на носитель записи для осуществления указанного способа.

Под меткой понимают любую область на записывающей поверхности, оптически обнаружимые свойства которой отличаются от свойств окружающей области площадки. Примеры такой метки включают в себя ямку в однородной окружающей области или аморфную область в кристаллической окружающей области.

Способ записи, отвечающий введению, известен из описания системы записываемого компакт-диска (CD-R) (известного также под названием «Оранжевая книга»). Метка (в данном случае, ямка) формируется путем облучения записывающей поверхности носителя оптической записи пучком излучения, имеющим уровень мощности записи, в течение периода метки. Продолжительность периода метки зависит от длины записываемой метки. Длина метки выражается параметром nT, где Т выражает длительность одного периода опорного синхросигнала в сигнале данных, а n является определенным целым числом. Для системы CD-R n составляет от 3 до 11. Для формирования площадки пучок излучения настраивают на нижний уровень мощности, который ниже уровня мощности записи, в течение периода площадки.

При настройке пучка излучения на нижний уровень мощности в течение периода площадки возникают проблемы при записи записываемого оптического носителя (CD, DVD и пр.). В силу низкого нижнего уровня мощности интенсивность излучения, отраженного от носителя записи на детектор, значительно флуктуирует в процессе записи. При записи метки на детектор падает значительно больше света по сравнению со считыванием между метками. Это обеспечивает определенный недостаток для детектирования сигнала вобуляции, извлекаемого из предварительно выпрессованной канавки в носителе записи. Такой сигнал вобуляции часто используется для сохранения информации адресации, вспомогательных данных, например стратегий записи, или данных, подлежащих защите от несанкционированного доступа, например шифровальных ключей, на носителе записи.

Для записываемых DVD (например, DVD+R) можно видеть, что сигнал вобуляции труднее всего детектировать в ходе записи. Поскольку вобуляция вызывает дрожание канала HF носителей DVD+R, с одной стороны, желательно, чтобы амплитуда вобуляции была как можно меньше. Однако, с другой стороны, для хорошего результата детектирования вобуляции желательно иметь максимально высокое отношение сигнала вобуляции к шуму (отношение С/Ш), что предполагает высокую амплитуду вобуляции. Поэтому желательно повышать отношение сигнала вобуляции к шуму в ходе записи, без повышения амплитуды вобуляции.

Детектирование отраженного нижнего уровня мощности необходимо для непрерывной оптимизации мощности пучка излучения при осуществлении операции записи (часто именуемой оперативным управлением оптимальной мощностью (ROPC) или альфа-контролем). ROPC управляет мощностями записи таким образом, чтобы эффекты всегда правильно записывались, даже в случае, например, отпечатков пальцев на поверхности записываемого диска. Однако при более высоких скоростях диска становится труднее детектировать отраженный нижний уровень мощности, поскольку нижний уровень мощности относительно низок по сравнению с уровнем мощности записи.

Дополнительная проблема возникает при записи на записываемые носители, когда серво-сигналы генерируются путем дискретизации нижнего уровня мощности. При повышении скорости записи уровни шума/помех в приводе будут возрастать.

Поэтому задачей настоящего изобретения является обеспечение способа записи на носитель записи и соответствующего устройства, которые позволяют преодолеть вышеописанные проблемы. Конкретной задачей настоящего изобретения является достижение более высокого отношения сигнала вобуляции к шуму (отношения С/Ш) в ходе процесса записи и повышение качества сигнала при дискретизации нижних уровней мощности.

Для решения этой задачи предусмотрен способ записи на носитель оптической записи, заявленный в п.1, отличающийся тем, что нижний уровень мощности поднимают до промежуточного уровня мощности в течение промежуточного периода. Согласно предпочтительному варианту осуществления способа, отвечающего изобретению, промежуточный уровень мощности превышает нижний уровень мощности от 1,5 до 6, в частности от 2 до 4 раз.

Для решения задачи предусмотрено также устройство записи на носитель оптической записи, заявленное в п.7, содержащее источник излучения для обеспечения пучка излучения, а также средство управления, каковое устройство отличается тем, что средство управления способно управлять мощностью пучка излучения так, чтобы нижний уровень мощности поднимался до промежуточного уровня мощности в течение промежуточного периода. Согласно предпочтительному варианту осуществления устройства записи, отвечающего изобретению, промежуточный уровень мощности превышает нижний уровень мощности от 1,5 до 6, в частности от 2 до 4 раз.

Настоящее изобретение опирается на концепцию поддержания света, отраженного на детектор в течение периодов метки для формирования меток и между периодами меток, т.е. в течение периодов площадок, на более постоянном уровне, что особенно благоприятно для детектирования вобуляции и для нормализации сигнала, используемого в ходе оперативного управления оптимальной мощностью (ROPC). Поэтому изобретение предусматривает повышение нижнего уровня мощности до промежуточного уровня мощности, более высокого, чем нижний уровень мощности, но более низкого, чем уровень мощности записи, в течение промежуточного периода, который короче периода площадки. Это приводит к повышению отношения сигнала вобуляции к шуму (отношения С/Ш) в процессе записи по причине снижения перекрестных помех от спектра EFM. Кроме того, повышение нижнего уровня мощности приводит к улучшению качества сигнала при дискретизации площадок.

Повышение нижнего уровня мощности в течение всего периода площадки также влияет на дрожание. Поэтому нижний уровень мощности предпочтительно поднимать до промежуточного уровня только в течение промежуточного периода, расположенного посередине периода площадки. Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления, заявленному в п.3, в начале и/или конце периода площадки нижний уровень мощности остается стабильным на протяжении, по меньшей мере, 0,5Т, в частности от 1Т до 2Т, где Т обозначает длину одного периода опорного синхросигнала в сигнале данных, тогда как на протяжении оставшейся части периода нижний уровень мощности возрастает до промежуточного уровня мощности. Согласно предпочтительному варианту осуществления нижний уровень мощности возрастает до промежуточного уровня мощности только в области от 1,5 Т после последнего периода метки до 1,5 Т до следующего периода метки.

Было обнаружено, что нижний уровень мощности можно увеличить с коэффициентом от 1,5 до 6 в течение промежуточного периода. В качестве конкретного примера нижний уровень мощности 0,7 мВт можно увеличить до 2 мВт с пренебрежимо малым влиянием на дрожание. Несколько более высокие промежуточные уровни мощности, например до 4 мВт также, в целом, возможны, но в этом случае длину периода площадки между предыдущей и следующей метками, вероятно, следует увеличить.

Если в течение начального периода площадки и/или конечного периода площадки нижний уровень мощности остается на своем уровне, в частности, когда он поднимается до промежуточного уровня мощности только между начальным периодом площадки и конечным периодом площадки, каждый из которых имеет продолжительность, по меньшей мере, 1Т, при желании, нижний уровень мощности в течение начального периода площадки и/или конечного периода площадки можно даже дополнительно снижать для улучшения качества записи. Известные стратегии записи для записываемых оптических носителей не предусматривали такую возможность ввиду вышеописанных проблем. Таким образом, нижний уровень мощности в течение промежуточного периода, т.е. промежуточный уровень мощности, можно увеличить даже еще больше, например, с коэффициентом два, без отрицательного влияния на дрожание.

Дополнительный вариант осуществления изобретения предусматривает регулировку промежуточного уровня мощности и длительности промежуточного периода с целью повышения отношения сигнал/шум сигнала данных, считываемого с носителя записи. В частности, при использовании изобретения для записи сигнала вобуляции на носитель записи отношение сигнала вобуляции к шуму при детектировании сигнала вобуляции устройством записи должно возрастать. При измерении отношения сигнала вобуляции к шуму мощность, измеренная в определенной полосе частот на главной несущей частоте вобуляции, делится на мощность шума на частоте, близкой к главной частоте.

Предпочтительно устройство записи на носитель оптической записи содержит средство управления дрожанием для минимизации дрожания путем регулировки мощности пучка излучения и/или длительности и продолжительности уровней мощности. Оперативное управление оптимальной мощностью (ROPC) можно реализовать средством управления дрожанием. Основная идея, лежащая в основе этого ROPC, состоит в измерении отраженного света в ходе записи в конце длинных меток, которые записываются. При осуществлении записи на слишком низкой мощности метки не генерируются хорошо, и отраженный свет возрастает. При записи меток на слишком высокой мощности метки записываются слишком широкими, и отраженный свет уменьшается. Однако отраженный свет сам по себе не является хорошим показателем, поскольку нарушения на носителе записи, например отпечатки пальцев, также оказывают влияние на отраженный свет. Поэтому отраженный свет нормализуют к количеству отраженного света между метками. Для надежного ROPC отраженный свет между метками, как и отраженный свет в ходе записи меток, нужно точно измерять. При увеличении скорости диска, когда отношение мощности записи к нижней мощности возрастает, это может оказаться затруднительно, в случае использования аналого-цифрового преобразователя, который может не иметь отсечки. Поэтому повышение нижнего уровня мощности до промежуточного уровня мощности, предусмотренное настоящим изобретением, повышает точность измерений в ходе оперативного управления оптимальной мощностью.

Специалисту в данной области очевидно, что изобретение не ограничивается конкретным видом носителя оптической записи, но может применяться к любому виду носителя оптической записи, в особенности, к однократно записываемым носителям оптической записи, и в соответствующих системах оптической записи.

Объясним изобретение более подробно на примерах, со ссылками на прилагаемые чертежи, в которых

фиг.1 иллюстрирует вариант осуществления устройства записи согласно изобретению;

фиг.2 - первый сигнал записи согласно изобретению;

фиг.3 - второй сигнал записи согласно изобретению;

фиг.4 - третий сигнал записи согласно изобретению.

На фиг.1 показано устройство записи на носитель оптической записи согласно изобретению для записи сигнала 10 данных на записывающую поверхность 21 дискообразного носителя 20 оптической записи. Носитель 20 оптической записи приводится во вращение вокруг своего центра мотором 11. Пучок 12 излучения генерируется источником 13 излучения и фокусируется на записывающую поверхность 21 линзой 14. Сигнал 10 данных поступает в средство 15 управления. Там сигнал 10 данных преобразуется в сигнал 16 управления блоком 17 преобразования и поступает на блок 18 управления. Там генерируется сигнал 19 управления излучением для управления мощностью излучения, генерируемой источником 13 излучения.

Для управления мощностью пучка 12 излучения и длительностью и продолжительностью уровней мощности, чтобы отношение сигнала вобуляции к шуму возрастало, не оказывая отрицательного влияния на дрожание, может быть предусмотрен блок 22 управления дрожанием для измерения дрожания после записи сигналов на носитель 20 оптической записи. Такие измерения и управление осуществляются блоком 22 управления дрожанием во время записи сигнала на носитель 20 оптической записи. Блок 22 управления дрожанием генерирует сигнал 23 управления дрожанием, который также поступает на блок 18 управления.

На фиг.2 показан пример предложенной стратегии записи согласно изобретению. Здесь проиллюстрирована стратегия записи для формирования метки I9 и площадки I9, причем I9 обозначает метку и площадку, соответственно имеющую расстояние между переходами 9Т. Показано, что уровень мощности Р сигнала 30 записи изменяется с течением времени t. Для записи метки 9Т пучок излучения настраивают на уровень мощности записи P_w на протяжение большей части времени периода 31 метки, за исключением начального периода 35 метки и конечного периода 36 метки, на протяжении которых пучок излучения настраивают на нижний уровень мощности Р₀. Для последующего формирования площадки 9Т пучок излучения сначала настраивают на нормальный нижний уровень мощности Р₀ в течение начального периода 33 площадки, а в течение остального времени периода 32 площадки, т.е. в течение промежуточного периода 34, уровень мощности пучка излучения повышают до промежуточного уровня мощности P_i. Когда затем нужно записать следующую метку, пучок излучения снова настраивают на нормальный нижний уровень мощности Р₀.

Для записи меток и площадок на DVD+R, нормальный нижний уровень мощности Р₀ обычно составляет около 0,7 мВт. Промежуточный уровень мощности может превышать нижний уровень мощности от 1,5 до 6 раз, в частности от 2 до 4 раз. В данном случае для записи площадки 9Т промежуточный уровень мощности P_i от 1,4 мВт до 2,0 мВт будет давать хороший результат, т.е. увеличение отношения сигнала вобуляции к шуму без чрезмерного отрицательного влияния на дрожание.

Из фиг.2 следует, что начальный период 33 площадки имеет длительность около 1Т, тогда как оставшийся промежуточный период 34 имеет продолжительность, например, 8Т. В более общем случае начальный период 33 площадки следует предпочтительно задавать в диапазоне от 1Т до 2Т. Дополнительно, можно предусмотреть конечный период 37 площадки, имеющий продолжительность в тех же пределах, как показано на примере на фиг.3, где он имеет продолжительность 1,5Т. Продолжительности начального периода 33 площадки и конечного периода 37 площадки могут быть равными или неравными. Малое обратное влияние на дрожание достигается, когда оба упомянутых периода 33 и 37 имеют продолжительность 1,5Т.

Хотя изобретение особенно полезно для записи сигналов на оптические носители однократной записи, например CD-R, DVD-R и DVD+R, изобретение, в целом, можно использовать для всех других носителей оптической записи, например перезаписываемых носителей. Изобретение, в целом, применимо при использовании стратегии импульсной записи, показанной на фиг.4. Тогда, при записи метки, пучок излучения не остается постоянным на уровне мощности записи P_w, но сигнал 30 записи пульсирует, т.е. пучок излучения переключается между уровнем мощности записи P_w и более низким уровнем мощности, например нижним уровнем мощности Р₀. Затем для формирования площадки изобретение используется, как описано выше, т.е. в течение начального периода 33 площадки и конечного периода 37 площадки, пучок излучения настраивают на нижний уровень мощности, а в течение оставшегося промежуточного периода 34 пучок излучения настраивают на промежуточный уровень мощности P_i. Альтернативно, в течение начального периода 33 площадки и конечного периода 37 площадки пучок излучения настраивают на уровень мощности площадки P_land, который даже ниже нижнего уровня мощности P₀, как показано на фиг.4. Начальный период 33 площадки и конечный период 37 площадки имеют продолжительность 1,5Т. В этом случае пучок излучения можно настроить на пониженный уровень мощности площадки P_land для улучшения качества записи.

При использовании стратегии записи согласно изобретению для записи сигнала вобуляции на носитель записи она дает значительное увеличение отношения сигнала вобуляции к шуму (отношения С/Ш) в ходе записи. В то время, как традиционная стратегия записи, использующая нижний уровень мощности Р₀=0,7 мВт, обеспечивает отношение С/Ш, равное 41 дБ, применение стратегии записи согласно изобретению дает отношение С/Ш, равное 44 дБ в процессе записи. Это можно использовать либо для более надежного детектирования вобуляции, либо для снижения амплитуды вобуляции, что улучшает значения дрожания сигнала HF. Таким образом, использование более высокого уровня света между ямками обеспечивает улучшение сигналов вобуляции, улучшение серво-сигналов и более точное использование метода ROPC.

1. Способ записи на носитель записи для формирования меток и площадок на записывающей поверхности носителя записи путем облучения записывающей поверхности носителя записи пучком излучения, причем пучок излучения для каждой метки, подлежащей записи, настраивают на, по меньшей мере, один постоянный или импульсный уровень мощности записи (P_w), достаточный для формирования метки, в течение периода (31) метки, и для каждой площадки между метками на, по меньшей мере, один нижний уровень мощности (Р₀), недостаточный для формирования метки, в течение периода (32) площадки,

отличающийся тем, что нижний уровень мощности (Р₀) повышают до промежуточного уровня мощности (P_i) более высокого, чем нижний уровень мощности (Р₀), но более низкого, чем уровень мощности записи (P_w), в течение промежуточного периода (34), при этом указанный промежуточный период (34) короче периода (32) площадки и является его частью.

2. Способ записи на носитель записи по п.1, отличающийся тем, что промежуточный уровень мощности (P_i) устанавливают от 1,5 до 6, в частности от 2 до 4 раз превышающим нижний уровень мощности (Р₀).

3. Способ записи на носитель записи по п.1 или 2, отличающийся тем, что в течение начального периода (33) площадки и/или конечного периода (37) площадки, входящих в состав периода (32) площадки, пучок излучения настраивают на нижний уровень мощности (Р₀) на протяжении, по меньшей мере, 0,5 Т, в частности на протяжении от 1 до 2 Т, где Т обозначает длину одного периода опорного синхросигнала в сигнале данных.

4. Способ записи на носитель записи по п.3,

отличающийся тем, что в течение начального периода (33) площадки и/или конечного периода (37) площадки нижний уровень мощности (Р₀) снижают до уровня мощности площадки (P_land).

5. Способ записи на носитель записи по п.1 или 2, отличающийся тем, что отношение сигнал/шум сигнала данных, считываемого с носителя записи, измеряют и измеренное отношение сигнал/шум используют для регулирования промежуточного уровня мощности (P_i) и/или длительности промежуточного периода (34).

6. Способ записи на носитель записи по п.1 или 2, отличающийся тем, что способ осуществляется с возможностью использования для записи сигнала вобуляции на носитель записи, причем сигнал вобуляции представляет, в частности, адресные данные, вспомогательные данные и/или данные, подлежащие защите от несанкционированного доступа.

7. Устройство записи на носитель записи для записи данных в виде меток и площадок на записывающей поверхности носителя записи путем облучения записывающей поверхности носителя записи пучком излучения, причем устройство записи содержит

источник (13) излучения для обеспечения пучка излучения и средство управления (15) для управления мощностью пучка излучения таким образом, чтобы для каждой метки, подлежащей записи, устанавливать мощность на, по меньшей мере, один постоянный или импульсный уровень мощности записи (P_w), достаточный для формирования метки, в течение периода метки (31), и для каждой площадки между метками устанавливать мощность на, по меньшей мере, один нижний уровень мощности (Р₀), недостаточный для формирования метки, в течение периода площадки (32),

отличающееся тем, что средство управления (15) выполнено с возможностью управления мощностью пучка излучения так, чтобы нижний уровень мощности (Р₀) повышался до промежуточного уровня мощности (P_i) более высокого, чем нижний уровень мощности (Р₀), но более низкого, чем уровень мощности записи (P_w), в течение промежуточного периода (34), при этом указанный промежуточный период (34) короче периода (32) площадки и является его частью.

8. Устройство записи на носитель записи по п.7, отличающееся тем, что устанавливает промежуточный уровень мощности (Р_i) от 1,5 до 6 раз, в частности от 2 до 4 раз превышающим нижний уровень мощности (Р₀).

9. Устройство записи на носитель записи по п.7 или 8, отличающееся тем, что средство управления выполнено с возможностью управления мощностью пучка излучения так, чтобы в течение начального периода (33) площадки и/или конечного периода (37) площадки, входящих в состав периода (32) площадки, устанавливать мощность пучка излучения на нижний уровень мощности (Р₀) на протяжении, по меньшей мере, 0,5 Т, в частности на протяжении от 1 до 2 Т, где Т обозначает длину одного периода опорного синхросигнала в сигнале данных.

10. Устройство записи на носитель записи по п.9, отличающееся тем, что средство управления выполнено с возможностью управления мощностью пучка излучения так, чтобы в течение начального периода (33) площадки и/или конечного периода (37) площадки снижать нижний уровень мощности (Р₀) до уровня мощности площадки (P_land).

11. Устройство записи на носитель записи по любому из пп.7 и 8, отличающееся тем, что также содержит средство управления дрожанием (22), выполненное с возможностью минимизирования дрожания в сигнале данных, считываемом с носителя записи, путем управления мощностью пучка излучения и/или управления длительностью и продолжительностью уровней мощности.