專利名稱：用于域擴展記錄介質(zhì)的讀出控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制從磁-光記錄介質(zhì)的讀出的方法、設(shè)備、和記錄載體，所說的磁-光記錄介質(zhì)如MAMMOS(磁放大磁-光系統(tǒng))盤，包括一個記錄或存儲層以及擴展或讀出層。
背景技術(shù)：
在磁-光存儲系統(tǒng)中，記錄的標記的最小寬度是由衍射極限確定的，即由聚焦透鏡的數(shù)字孔徑(NA)和激光波長確定的。若減小這個寬度，在一般情況下是依靠波長較短的激光器和較大數(shù)字孔徑的聚焦光路。在磁-光記錄期間，可以減小最小的比特長度到低于通過激光脈沖磁場調(diào)制(LLP-MFM)的光學(xué)衍射極限。在激光脈沖磁場調(diào)制中，通過切換磁場確定比特轉(zhuǎn)移，并且通過切換激光器減小溫度梯度。為了讀出以此方式記錄的小型的新月形的標記，已經(jīng)提出了磁超分辨率(Magnetic Super Resolution)(MSR)或域擴展(Domain Expansion)(DomEx)方法。這些技術(shù)的基礎(chǔ)就是具有幾個磁靜態(tài)的或交換耦合的RE-TM層。按照MSR，安排一個位于磁光盤上的讀出層，以便在讀出期間屏蔽附近的比特，同時，按照域擴展，擴展光點中心的域。域擴展技術(shù)與MSR相比的優(yōu)點是可以檢測到長度小于衍射極限的比特，檢測的信號噪聲比(SNR)與其大小可與衍射極限光點相比擬的比特類似。MAMMOS是基于磁靜態(tài)耦合的存儲和讀出層的域擴展方法，其中使用磁場調(diào)制在讀出層中擴展和壓縮(collapse)已擴展的域。
在上述的域擴展技術(shù)中，像MAMMOS一樣，從存儲層寫入的標記在激光器加熱時借助于外部磁場復(fù)制到讀出層。由于這個讀出層的矯頑力低，所以復(fù)制的標記將要擴展以填充光點，并且可以利用與標記的大小無關(guān)的飽和信號電平來檢測這個復(fù)制的標記。反向外部磁場可使擴展的域壓縮。另一方面，在存儲層中的空間不復(fù)制，并且沒有任何擴展發(fā)生。因此，在這種情況下，檢測不到任何信號。
在讀出過程中使用的激光功率應(yīng)該足夠地高，以使復(fù)制操作能夠?qū)嵭?。另一方面，較高的激光功率也增加了溫度引發(fā)的矯頑力分布和比特圖形的雜散場分布的重疊程度。隨著溫度的增加，矯頑力Hc減小并且雜散場增加。當(dāng)這種重疊變得太大的時候，由于附近的標記產(chǎn)生的虛假信號，不再可能進行正確的空間讀出。在最大和最小激光功率之間的差確定了功率余量(power margin)。它隨著位長度的減小劇烈地減小。實驗表明，利用當(dāng)前的方法，能夠正確檢測的位長度是0.10微米，但這是在實際上什么也沒有的功率余量檢測的(一個16位的DAC中的一位)。這樣，對于最高的密度，功率余量依然十分小，因此在讀出期間的光功率控制是很重要的。
在常規(guī)的MAMMOS讀出中，對于外部磁場進行調(diào)制，調(diào)制的周期對應(yīng)于信道比特的大小。這樣，對于每個信道比特(標記或空白間隔，即向上或向下的磁化)進行位確定。然而，外部的磁場調(diào)制與盤上的位圖形的同步是極其重要的。例如，當(dāng)復(fù)制窗口對于它的最大的大小是關(guān)閉的以便進行正確的讀出時，小的相位誤差就將引入一個虛假的峰。對于這種同步，可以使用定時的場和/或軌道的擺動。以此方式，相當(dāng)合理的頻率控制是可能的，但要避免相位誤差是極其困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供用于域擴展讀出控制的方法、設(shè)備和記錄載體，其中的同步、分辨率、或存儲密度都得到了改善。
這個目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1或14所述的方法、通過根據(jù)權(quán)利要求6或15所述的設(shè)備、以及通過根據(jù)權(quán)利要求12所述的記錄載體實現(xiàn)的。
因此，所確定的延遲時間沒有固定的周期，以致于對于空間行程長度碼(space run length coding)可以使用小于信道比特長度的空間增量(space increment)。這將明顯改善分辨率，同時又不會對磁頭的勵磁線圈和它的驅(qū)動器額外增加要求。
優(yōu)選地，在磁場向擴展方向翻轉(zhuǎn)和所說的讀出脈沖的上升沿之間測量時間延遲。
必須根據(jù)所說的讀出脈沖用標記的行程長度檢測進行脈沖校正。這樣，就可以防止由于在依賴數(shù)據(jù)的場切換的過程中產(chǎn)生的附加虛假峰值引起的解碼誤差。
可以設(shè)置導(dǎo)出裝置，以便可從檢測的所說讀出脈沖的上升沿導(dǎo)出所說的切換時間。然后，可以設(shè)置該導(dǎo)出裝置來按照所說標記區(qū)的信道比特周期設(shè)定檢測時間和切換時間之間的時間周期。
確定裝置可以包括一個定時器裝置，用于計數(shù)時間延遲。此外，可以設(shè)置確定裝置以確定切換時間的移動。
在從屬權(quán)利要求中限定了其它有益的進一步研制結(jié)果。


下面根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例并且參照附圖詳細描述本發(fā)明，其中圖1表示按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的磁光盤播放器的示意圖；圖2表示復(fù)制窗口大小等于信道比特長度一半時的讀出波形；圖3表示復(fù)制窗口大小在信道比特長度一半和整個信道比特長度之間時的讀出波形；圖4表示空間行程長度(space run length)的部分增加時的讀出波形；圖5A和5B表示在不同復(fù)制窗口大小對于50％寫策略的讀出波形；圖6所示的示意圖表示MAMMOS峰延遲隨空間行程長度的變化關(guān)系。
具體實施例方式
現(xiàn)在根據(jù)如圖1所示的一個MAMMOS盤播放器描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1示意地表示按照本發(fā)明的實施例的盤播放器的結(jié)構(gòu)。這個盤播放器包括光學(xué)拾取單元30，光學(xué)拾取單元30具有激光輻射部分和磁場施加部分；所說的激光輻射部分利用在記錄期間已經(jīng)轉(zhuǎn)換成脈沖并且脈沖的周期與代碼數(shù)據(jù)同步的光去照射磁-光記錄介質(zhì)或記錄載體10，如磁光盤；所說的磁場施加部分包括磁頭12，用于在磁光盤10上記錄和回放時以可控的方式提供磁場。在光學(xué)拾取單元30中，激光器與激光驅(qū)動電路相連，激光驅(qū)動電路從一個記錄/讀出脈沖調(diào)節(jié)單元32接收記錄和讀出脈沖，由此可以在記錄和讀出操作期間控制光學(xué)拾取單元30的激光器的脈沖幅度和定時。記錄/讀出脈沖調(diào)節(jié)電路32從時鐘發(fā)生器26接收時鐘信號，時鐘發(fā)生器26可以包括PLL(鎖相環(huán))電路。
應(yīng)當(dāng)說明的是，為簡單起見，如圖所示的磁頭12和光學(xué)拾取單元30在圖1中的盤10的相對的兩側(cè)。然而，按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，它們應(yīng)該安排在盤10的同一側(cè)。
磁頭12連接到磁頭驅(qū)動單元14，磁頭12在記錄時從調(diào)制器24經(jīng)相位調(diào)制電路18接收代碼轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。調(diào)制器24轉(zhuǎn)換輸入記錄數(shù)據(jù)為規(guī)定的代碼。
在回放時，磁頭驅(qū)動器14經(jīng)回放調(diào)節(jié)電路20從定時電路34接收定時信號，回放調(diào)節(jié)電路20產(chǎn)生同步信號，用于調(diào)節(jié)加到磁頭12的脈沖的定時和幅度。定時電路34如以下所述從數(shù)據(jù)讀出操作導(dǎo)出它的定時信號。這樣，就可以實現(xiàn)依賴數(shù)據(jù)的場切換。提供一個記錄/回放開關(guān)16，以便切換或選擇。
在記錄時以及在回放時要加到磁頭驅(qū)動器14的對應(yīng)的信號。
進而，光學(xué)拾取單元30還包括一個檢測器，用于檢測從盤10反射的激光，并且用于產(chǎn)生要加到解碼器28的相應(yīng)的讀出信號，對于解碼器28進行安排，以便解碼讀出信號，產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)。進而，將光學(xué)拾取單元30產(chǎn)生的讀出信號加到時鐘發(fā)生器26上，從中提取出從盤10的凸起的時鐘標記獲得的時鐘信號，并且施加這個時鐘信號以便與記錄脈沖調(diào)節(jié)電路32和調(diào)制器24同步。具體來說，在時鐘發(fā)生器26的PLL電路中可以產(chǎn)生數(shù)據(jù)信道時鐘。應(yīng)當(dāng)說明的是，從時鐘發(fā)生器26獲得的時鐘信號還可以加到回放調(diào)節(jié)電路20，借此可以提供基準或反饋同步，所說的基準或反饋同步支持由定時電路34控制的依賴數(shù)據(jù)的切換或同步。
在數(shù)據(jù)記錄的情況下，利用與數(shù)據(jù)信道時鐘的周期相對應(yīng)的固定頻率調(diào)制光學(xué)拾取單元30的激光器，并且以相等的距離局部加熱正在轉(zhuǎn)動的盤10的數(shù)據(jù)記錄區(qū)或光點。此外，時鐘發(fā)生器26輸出的數(shù)據(jù)信道時鐘控制著調(diào)制器24，以產(chǎn)生具有標準時鐘周期的數(shù)據(jù)信號。調(diào)制記錄的數(shù)據(jù)，并且通過調(diào)制器24對于記錄的數(shù)據(jù)進行代碼轉(zhuǎn)換，獲得與記錄數(shù)據(jù)的信息對應(yīng)的二進制行程長度(run length)信息。
磁光記錄介質(zhì)10的結(jié)構(gòu)例如可以對應(yīng)于在JP-A-2000-260079中描述的結(jié)構(gòu)。
在如圖1所示的優(yōu)選實施例中，提供的定時電路34用于向回放調(diào)節(jié)電路20提供依賴數(shù)據(jù)的定時信號。作為一種替換例，外部磁場的依賴數(shù)據(jù)的切換還可以通過向磁頭驅(qū)動器14施加定時信號以便調(diào)節(jié)外部磁場的定時或相位來很好地實現(xiàn)。
按照優(yōu)選實施例，定時信息可以從盤10上的(用戶)數(shù)據(jù)獲得。為了實現(xiàn)這一點，回放調(diào)節(jié)電路20或者磁頭驅(qū)動器14要適于提供通常沿擴展方向延伸的外部磁場。當(dāng)輸入線路連接到光學(xué)拾取單元30的輸出端并通過定時電路34觀察MAMMOS峰的上升信號緣時，定時信號就加到了回放調(diào)節(jié)電路20上，從而可以控制磁頭驅(qū)動器14，以便在一個短暫的時間以后反向所說的磁場，使讀出層中的擴展的域壓縮，并且在此之后馬上復(fù)位磁場到擴展方向。通過定時電路34將在峰值檢測和場復(fù)位的之間的總時間設(shè)置為對應(yīng)在盤10上的一個信道位長度(線性盤速度的倍數(shù))。
對于上述的依賴數(shù)據(jù)的場切換方法，在讀出期間不再需要同步，因為切換時間是從數(shù)據(jù)中直接導(dǎo)出來的。而且，可以使用導(dǎo)出的切換時間，以便作為時鐘發(fā)生器26的PLL電路的輸入進一步利用，從而可以得到準確的數(shù)據(jù)時鐘。于是可以基于時間延遲中的空間行程長度信息獲得更加精確的數(shù)據(jù)恢復(fù)。
圖2-5B這些示意圖中的每一個都從上到下分別表示一個存儲層，一個重疊信號的波形，交替的外部磁場和MAMMOS讀出信號號。所說的存儲層具有它的標記和空間區(qū)(分別用向上和向下的箭頭表示之)，存儲層具有一個復(fù)制窗口大小w，復(fù)制窗口大小表示復(fù)制操作的空間寬度。重疊信號表示在矯頑力分布和雜散場之間的時間相關(guān)值，當(dāng)施加外部磁場時，重疊信號將導(dǎo)致一個MAMMOS信號或峰值。具體來說，MAMMOS峰值將在正的外部磁場的時間周期產(chǎn)生。由于重疊信號可以擴展，一直擴展到相鄰的(前一個或下一個)外部磁場正的周期，所以在MAMMOS信號中可以產(chǎn)生附加的峰。
在圖2中，每個標記的行程長度(用向上的箭頭表示)將產(chǎn)生大于通過信道比特長度b分割的長度的一個MAMMOS峰(陰影線)，信道比特長度b對應(yīng)于示意表示的存儲層的一個部分)。這樣，I1標記行程長度(長度b)將產(chǎn)生2個峰而不是1個，I2標記行程長度(長度2b)將產(chǎn)生3個峰而不是2個，等等。圖3表示對應(yīng)的波形的復(fù)制窗口尺寸較大，與圖3相比可以看出，對于0＜w＜b，這種情況依然成立。這樣，在解碼器28中必須應(yīng)用相應(yīng)的校正算法才能獲得標記行程長度，并且因此獲得校正的輸出數(shù)據(jù)DO。
在這個方案中的空間行程長度是從下一個MAMMOS峰出現(xiàn)之前磁場沿擴展方向(正值)延伸的時間導(dǎo)出的。在圖2-5B中表示出這些時間d、d1、d2。當(dāng)例如由定時電路34根據(jù)磁頭驅(qū)動器14的輸出信號觀察到磁場的上升信號沿的時候，啟動在定時電路34中提供的定時器電路或定時器功能，開始計數(shù)時間直到在光學(xué)拾取電路30的輸出端檢測下一個MAMMOS峰的上升信號沿。
顯然，等于信道比特長度b的空間行程長度沒有任何延遲(無粗實線)，因此不可能檢測到延遲。在圖2中，表示出一個延遲d，它對應(yīng)于-I2空間行程長度(長度2b，“-”表示一個空間間隔(space))。
在圖3中，分別表示出對于較大的復(fù)制窗口尺寸w的對應(yīng)于-I2和-I3空間行程長度的延遲d1和d2。進而，在圖4中，表示出對于在圖3中使用的相同的復(fù)制窗口尺寸的按分數(shù)增加的-I1.5空間行程長度和-I3空間行程長度的延遲d1和d2。
圖6的示意圖表示峰值延遲d隨空間行程長度SRL的變化而變的特性曲線。匯總圖3和圖4可以看出，在定時電路34中確定的延遲是空間行程長度的平滑曲線。因此，沒有任何理由像在標記行程長度情況下所作的那樣，使空間行程長度再增加b(在圖6中用虛網(wǎng)格線表示)。如果在讀出信號中的跳動足夠地小，在例如調(diào)制器24中可以使用比b小的(或者小得多的)增量(在圖6中用虛網(wǎng)格線表示)，這樣就可明顯地增加存儲密度。從定時電路34到解碼器28都可應(yīng)用所確定的這個延遲d，因此可以實現(xiàn)對于空間行程長度的校正的或者精確的解碼功能。
進而，為了避免在長的標記行程長度中丟失峰值，一種改進的寫入策略可能是必要的；增加存儲密度和/或功率余量也是有益的。具體來說，每個標記信道比特(長度為b)可能包括小的標記和小的空間間隔(總長度為b，標記部分盡可能小)，如圖5所示。這就有效地減小了重疊，因此可允許復(fù)制窗口尺寸w有較大的值。對于50％的寫入策略(在所包括的標記區(qū)內(nèi)，標記部分的長度等于空間間隔部分的長度)，如圖5A和5B所示，最大的復(fù)制窗口尺寸w是1.5b而不是b(為了在每個標記行程長度中保持一個附加的峰值，最小復(fù)制窗口尺寸w變?yōu)閎/2)。復(fù)制窗口較大是極其有利的，因為這樣將減小對于激光功率控制的要求(或者說允許較高的密度)。
本發(fā)明還提供一個在記錄系統(tǒng)中可獲得的功率控制不夠大并且需要較大的復(fù)制窗口的條件下的解決方案。在這種情況下，必須增加最小的空間行程長度。例如，大于2b的空間行程長度對于常規(guī)的寫入允許的最大窗口是2b，對于50％的寫入策略的窗口是2.5b。由于減小了代碼速率，所以存儲密度現(xiàn)在可以減小。最小的標記行程長度可以保持在b，即，可以使用I1標記行程長度。
本發(fā)明可以應(yīng)用到域擴展磁光盤存儲系統(tǒng)的任何讀出系統(tǒng)。在分析過程中可以使用讀出信號的任何波形特性，波形特性表示讀出信號的變化。通過分立的硬件單元，或者按照另一種方式，通過控制更加通用的處理單元的相應(yīng)的控制程序，可以提供定時電路34的功能。于是，優(yōu)選實施例可以在所附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)進行變化。
權(quán)利要求
1.一種控制從磁-光記錄介質(zhì)(10)讀出操作的方法，所說記錄介質(zhì)包括一個存儲層和一個讀出層，其中通過用輻射功率加熱時并借助于外部磁場從所說存儲層向所說讀出層復(fù)制標記區(qū)，在所說的讀出層中產(chǎn)生可導(dǎo)致讀出脈沖的一個擴展域，所說的方法包括從所說的讀出脈沖導(dǎo)出所說的外部磁場的切換時間的步驟；根據(jù)在所說的切換時間和所說的讀出脈沖之間的延遲時間確定空間行程長度的確定步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所說的時間延遲是在磁場翻轉(zhuǎn)到擴展方向和所說的讀出脈沖的上升沿之間的時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中對于從所說的讀出脈沖到所說的外部磁場復(fù)位的時間周期進行設(shè)置，使其對應(yīng)于一個信道比特長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中根據(jù)所說的讀出脈沖在標記行程長度的檢測中完成脈沖校正。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中在所說的確定步驟中檢測小于信道比特長度的空間增量。
6.一種控制從磁-光記錄介質(zhì)(10)讀出操作的讀出設(shè)備，所說記錄介質(zhì)包括一個存儲層和一個讀出層，其中通過用輻射功率加熱時并借助于外部磁場從所說存儲層向所說讀出層復(fù)制標記區(qū)，在所說的讀出層中產(chǎn)生可導(dǎo)致讀出脈沖的一個擴展域，所說的設(shè)備包括從所說的讀出脈沖導(dǎo)出所說的外部磁場的切換時間的導(dǎo)出裝置(34、20)；根據(jù)在所說的切換時間和所說的讀出脈沖之間的時間延遲確定空間行程長度的確定裝置(34)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中對于所說的導(dǎo)出裝置(34、20)進行安排，以便從所說的讀出脈沖的檢測到的上升沿導(dǎo)出所說的切換時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中設(shè)置所說的導(dǎo)出裝置(34、20)，以便按照所說的標記區(qū)的信道比特長度設(shè)置在所說的檢測和所說的切換時間之間的時間周期。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所說的確定裝置(34)包括定時器裝置，用于計數(shù)所說的時間延遲。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中對于所說的確定裝置(34)進行安排，以便確定所說切換時間的移動，并且將所說確定的結(jié)果加到復(fù)制窗口控制裝置(30)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求6-10之一所述的設(shè)備，其中所說的讀出設(shè)備是用于MAMMOS盤的盤播放器。
12.一種包括存儲層和讀出層的磁-光記錄介質(zhì)，其中通過在輻射加熱時和借助于外部磁場從所說存儲層向所說讀出層復(fù)制標記區(qū)，在所說的讀出層中產(chǎn)生可導(dǎo)致讀出脈沖的一個擴展域，所說的記錄介質(zhì)(10)包括小于所說標記區(qū)的信道比特長度的空間增量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的記錄介質(zhì)，其中所說的記錄介質(zhì)是MAMMOS盤(10)。
14.一種在磁-光記錄介質(zhì)(10)上記錄信息的記錄方法，所說記錄介質(zhì)包括一個存儲層和一個讀出層，所說方法包括如下步驟通過在所說存儲層中調(diào)制標記和空間區(qū)的行程長度記錄所說的信息；通過使用小于所說標記區(qū)的信道比特長度的增量完成空間區(qū)的所說行程長度調(diào)制。
15.一種在磁-光記錄介質(zhì)(10)上記錄信息的記錄設(shè)備，所說記錄介質(zhì)包括一個存儲層和一個讀出層，所說設(shè)備包括通過在所說存儲層中調(diào)制標記和空間區(qū)的行程長度來記錄所說信息的記錄裝置(12.30)；通過使用小于所說標記區(qū)的信道比特長度的增量完成空間區(qū)的所說行程長度調(diào)制的裝置(24)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制從磁－光記錄介質(zhì)讀出操作的方法和設(shè)備，所說記錄介質(zhì)包括一個存儲層和一個讀出層，其中通過用輻射功率加熱時和借助于外部磁場從所說存儲層向所說讀出層復(fù)制標記區(qū)，在所說的讀出層中產(chǎn)生可導(dǎo)致讀出脈沖的一個擴展域。從所說的讀出脈沖導(dǎo)出所說的外部磁場的切換時間，并且根據(jù)在所說的切換時間和所說的讀出脈沖之間的時間延遲確定空間行程長度。延遲時間不必有固定的周期，因此對于空間行程長度編碼可以使用小于信道比特長度的空間增量。這將導(dǎo)致分辨率的明顯改進。
文檔編號G11B11/105GK1633685SQ03803861
公開日2005年6月29日 申請日期2003年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月14日
發(fā)明者C·A·維斯楚倫 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司