CN100347759C - 光盘装置的最佳记录轨道偏差量计算方法 - Google Patents

光盘装置的最佳记录轨道偏差量计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明目的是提供一种光盘装置的最佳记录轨道偏差量计算方法，根据本发明的光盘装置的最佳记录轨道偏差量计算方法包括：可调整信息读出步骤，从对应于多数的记录速度而预先存储了记录轨道偏差量的可调整信息的存储部在测试记录时读出对应于记录速度的该记录轨道偏差量的可调整信息；测试记录步骤，利用已读出的该可调整信息，调整该记录轨道偏差量，而对光盘的多个帧利用固定的记录功率进行测试记录；特性值算出步骤，重放该多个帧的测试记录部分，算出重放信号的每一个帧的特性值；最佳记录轨道偏差量计算步骤，根据已计算出的每一个帧的特性值，算出最佳记录轨道偏差量。

Description

光盘装置的最佳记录轨道偏差量计算方法
技术领域
本发明涉及一种光盘装置的最佳记录轨道偏差量计算方法。
背景技术
在CD-R(可记录光盘)，DVD-R(数字多功能可记录光盘，DigitVersatile Disk-Recordable)等可记录光盘上，预设置用于读出的沟槽。这样的光盘将沟槽或槽脊(沟槽与沟槽之间的部分)设定为轨迹，通过沿着该轨迹照射光束，在轨迹上形成凹洞而记录资料。还有，用于沿轨迹照射光束的轨道伺服控制器，将光束的光轴中心控制在轨迹中心线上。
沟槽以中心频率22.05kHz仅极少地在半径方向颤动，所谓ATIP(预设沟槽绝对时间，Absolute Time In Pregroove)记录的地址资料(即时间资料)，以最大位移±1kHz，利用FSK调制而被多次记录。该颤动信号由于振幅微小，并不会成为轨道伺服控制器的障碍。另外，颤动信号频率也是由于在轨道伺服控制器的控制频率带状区域外，故光束的光轴中心平均地扫瞄于轨迹的中心线上。
因此在光盘装置中，以设置在光盘半径方向上2分割的受光面的光检测器，接受在光盘所反射的光束，通过差动放大该2分割受光面的光电变换信号，检测出颤动信号。而且，以颤动信号频率22.05kHz的载波信号为基准，旋转驱动主轴马达，以既定旋转速度使光盘旋转。进而，使上述颤动信号解调而检测出地址资料。
与此对应，重放时，将光束的光轴中心控制在轨迹的中心线上，使光束照射光盘轨迹上所形成的凹洞，以设置在光盘半径方向上2分割受光面的光检测器，接受光盘上所反射的光束，通过将该2分割受光面的光电变换信号相加，检测出既有的记录信号。利用相加而使得颤动信号成分相抵销。
图13系显示可记录光盘CD-R的信号记录格式图。该图中，为了从光盘的中心部分起依序记录/测定最佳记录功率，设置功率校正区(PCA)与资料区。资料区由将追记途中的信号记录资料或跳读资料予以暂时记录的程序存储区(PMA)、资料读入区、用户资料区、资料读出区所构成。
为了设定激光束的最佳记录功率，CD-R在实际资料记录之前进行OPC(最佳功率控制)动作。OPC动作为测定记录特性的动作，在设于光盘既定位置的功率校正区上进行。功率校正区上设置100次份的测试区(隔间：P100～P001)。各隔间由15个帧(frame)(F01～F15)所构成。在各帧上，以15个阶段不同的记录功率记录测试信号，各帧上所记录的测试信号将被各别地重放。根据测试信号的波峰值、波谷值，判定是否为最佳。在该判定结果的15个阶段记录功率之中，设定最适于光盘的记录功率。因不同的光盘制造商而有不同的光盘记录特性，故必须进行这样的最佳记录功率设定。
图14表示将CD-R上所记录信号重放时，已结合AC的RF(高频)信号波幅的波峰值(P)与波谷值(B)。已结合AC的RF信号是从重放信号中去除DC成分而仅为交流成分的信号。在OPC中，每一个帧分配一个记录功率，以从最小功率至最大功率的15个阶段的功率进行于测试区记录后，检测自测试区所重放的RF信号波幅的波峰值(P)与波谷值(B)——如图14所示。
这里波谷值(B)为负值，当波峰值(P)与波谷值(B)相同时，P+B＝0成立，于是β＝0。β＝0意味着波峰值(P)与波谷值(B)为上下对称。接着，以β＝(P+B)/(P-B)所得到的特性值β超过既定值(例如0.04)的阶段的记录功率作为最佳记录功率，进行随后的信号记录。
另外，从激光二极管所射出的光束，因利用读出功率与写入功率的功率不同而可能造成光轴偏离。如图15所示，从激光二极管4所射出的读出功率的光束以实线表示，写入功率的光束则以虚线表示，产生具有θ角度的光轴偏离。若该光轴的偏离方向为沟槽的宽度方向，则由于即使在记录时也在读出功率时间点产生轨道偏差信号，如图16所示，以写入功率所记录的凹洞将从轨迹的中心线上偏离。
在将沟槽5作为轨迹时，如记录时照射从沟槽中心偏离的光束，因为沟槽上已形成颤动，所以因颤动周期产生颤动，造成光束趋近于沟槽中心附近以及自沟槽中心大幅偏离的情况。若光束照射于沟槽的中心附近，则记录依照常规方式，但若光束大幅偏离沟槽的中心而照射的话，则受到沟槽末端部分的影响，而使记录变得不完全。因此，凹洞便会受到颤动周期的影响。
重放时，由凹洞与沟槽产生轨道误差信号，虽然光束约略通过凹洞的中心附近，但因记录时的影响，重放RF信号将因此而产生颤动频率的振幅变动或波形歪斜。记录信号的周期越短该影响将越大，对于CD-R，3T(基准时间宽度T为标准速度，亦即以1倍速，频率4.32MHz的1周期约为230nsec)的信号受影响最大。该情形下的重放RF信号9如图17所示。
如此，若重放RF信号的波幅8由于颤动信号成分而上下变动的话，则将在重放RF信号2数字化时产生重放抖动，从而造成比较电路12输出的2数字化信号含有颤动信号成分的问题。
鉴于上述各点，本发明的目的是提供记录时能取得最佳轨道偏差量，能减低重放时抖动的光盘装置。
发明内容
本发明具备：测试记录机构，可调整记录轨道偏差量，对光盘的多个帧进行测试记录；及最佳记录轨道偏差量计算机构，根据将该多个帧的测试记录数据重放的重放信号的每一个帧的特性值，计算最佳记录轨道偏差量，
因此，能取得记录时最佳的轨道偏差，因为光束照射于沟槽的中心附近，所以能防止凹洞受到颤动周期的影响，从而能减低重放抖动的发生。
本发明的一种光盘装置的最佳记录轨道偏差量计算方法，包括：可调整信息读出步骤，从对应于多数的记录速度而预先存储了记录轨道偏差量的可调整信息的存储部在测试记录时读出对应于记录速度的该记录轨道偏差量的可调整信息；测试记录步骤，利用已读出的可调整信息，调整记录轨道偏差量，而对光盘的多个帧利用固定的记录功率进行测试记录；特性值算出步骤，重放多个帧的测试记录部分，算出重放信号的每一个帧的特性值；最佳记录轨道偏差量计算步骤，根据已计算出的每一个帧的特性值，算出最佳记录轨道偏差量。
本发明的光盘装置的最佳记录轨道偏差量计算方法，还可以包括：测试记录步骤，将记录轨道偏差量调整成同样，进行数次多个帧的测试记录；特性值计算步骤，求出记录轨道偏差量成为相同的各帧的特性值的平均值；最佳记绿轨道偏差量计算步骤，根据每一个帧的平均特性值，算出最佳记录轨道偏差量。
附图说明
图1是显示本发明光盘装置一实施例的方框图。
图2是使用差动推挽式误差检测电路的一实施例的电路示意图。
图3是微型计算机24所执行的记录处理的一实施例流程图。
图4是OPC动作的一实施例流程图。
图5是表示特性β的表格。
图6是表示起始功率与阶段增量功率的表格。
图7说明测试区记录。
图8说明计算用以得到目标值β0的粗调功率Ps。
图9显示轨道偏差特性。
图10说明5个阶段记录功率设定。
图11显示轨道偏差量的调整情形。
图12显示轨道偏差量的调整情形。
图13显示光盘的信号记录格式。
图14说明将光盘上所记录信号重放时的RF(高频)信号波幅的波峰值(P)与波谷值(B)。
图15表明从激光二极管所射出的光束光轴偏离。
图16显示从轨迹中心线上偏离而被记录的凹洞。
图17是颤动信号成分相重叠的重放RF信号的波形图。
具体实施方式
图1是显示本发明光盘装置一实施例的方框图。该图中，光盘20以利用主轴马达驱动的轴22为中心进行旋转。微型计算机24根据由高阶装置所传送的写入/读出命令而传送命令至伺服控制电路26。
伺服控制器电路26进行上述主轴马达的CLV(恒定线速度)伺服控制，并进行光学读取组件28的螺纹马达旋转控制，移动至光盘20所要求的方块，并且，进行光学读取组件28的焦距伺服控制与轨道伺服控制。
由光学读取组件28所照射的激光束在光盘20的记录面上被反射，利用光学读取组件28检测反射光束。利用光学读取组件28所得的重放RF信号传送至重放电路30，而在此被放大的重放RF信号传送至伺服控制电路26，同时在重放电路30内接受EFM解调之后，分离ATIP信号而后传送至ATIP解码器32。另外，同时所取得的解调信号传送至解码器34，经CIRC(交叉交插里德-所罗蒙编码)解码、订正错误之后，作为重放资料而输出。ATIP解码器32将ID号码或各种参数等的ATIP资料解码之后，传送至微型计算机24及伺服控制电路26。
另外，重放电路30输出的重放信号传送至波峰检测电路38及波谷检测电路40。波峰检测电路38检测出重放信号的波峰值P而后传送至微型计算机24，波谷检测电路40检测出重放信号的波谷值B之后传送至微型计算机24。
微型计算机24利用OPC动作计计算最佳记录功率及最佳记录轨道偏差量，并将它们存储在内置RAM24a内。微型计算机24根据上述最佳记录功率及最佳记录轨道偏差量等，产生记录功率控制信号及最佳轨道偏差控制信号。该记录功率控制信号则利用D/A转换器42进行模拟化，并作为记录功率控制电压而传送至记录电路44，最佳记录轨道偏差控制信号作为记录时偏差传送至伺服控制电路26内的图2的轨道误差检测电路，而重叠于所传送的轨道控制信号。
编码器46根据微型计算机24的控制，将所输入的记录信号进行CIRC(交叉交插里德-所罗蒙编码)解码，传送至记录电路44。
记录电路44在记录时，将从编码器46所传来的信号经EFM调制后，以该调制信号控制对应于记录功率控制电压的记录功率，该功率传送至光学读取组件28内驱动激光二极管(LD)。因此，激光束照射到光盘20上进行信号记录。
还有，微型计算机24的内置RAM24a，存储过去的OPC(记录功率校正)履历，亦即在过去所测定的最佳记录功率及最佳记录轨道偏差量。该OPC履历保存某特定的时间。
进而，微型计算机24的内置RAM24b，设定记录对应于光盘种类(ID号码)与记录速度(1，2，4，6，8，12，16倍速等)的特性值β的表格、设定对应于记录速度(1，2，4，6，8，12，16倍速等)的OPC的起始功率与阶段增量功率所设定的表格、及设定轨道偏差量的起动值与阶段值所设定的表格等。另外，由操作键50传来的指示输入传送至微型计算机24。
图2系显示使用内置于伺服控制电路26的差动推挽式轨道误差检测电路的一实施例的电路构成图。在差动推挽式中，照射主光束光点于沟槽的同时，使先进行的次光束光点及后续的次光束光点于沟槽宽度方向仅以既定长度位移成相反方向，然后进行照射。以在沟槽的宽度方向2分割的光学读取组件28内的光检测器60A、60B，检测该主光束光点的反射光束，以在沟槽的宽度方向已2分割的光学读取组件28内的光检测器62A、62B，检测先进行的次光束光点的反射光束；而以在沟槽的宽度方向已2分割的光学读取组件28内的光检测器64A、64B，检测后续的次光束光点的反射光束。
光检测器60A、60B的各检测信号经由取样与保留电路66分别传送至减法计算电路68的非反转输入端子、反转输入端子，并将减法计算电路68输出的差信号传送至减法计算电路70的非反转输入端子。还有，取样与保留电路66将光检测器60A、60B、62A、62B、64A、64B各别的检测信号，在读出功率的时间点取样，在写入功率的期间进行保存。
光检测器62A、62B的各检测信号经由取样与保留电路66分别传送至加法计算电路72、74一侧的输入端子，而光检测器64A、64B的各检测信号经由取样与保留电路66分别传送至加法计算电路72、74另一侧的输入端子。加法计算电路72将传送来的2个信号相加之后，传送至减法计算电路76的非反转输入端子，加法计算电路74将传送来的2个信号相加之后，传送至减法计算电路76的反转输入端子。为实施差动推挽式，减法计算电路76输出的差信号在被放大器78放大——例如增益为7——之后，传送至减法计算电路70的反转输入端子。
减法计算电路70输出的误差信号传送至加法计算器80，此时，加上从转换器82所传来的重放时偏差1或记录时偏差2，视为轨道误差信号3而经由端子84输出。通过轨道控制使此轨道误差信号成为零，使主光束光点跟踪沟槽的轨道。
图3为流程图，显示微型计算机24所执行的记录时处理的一实施例。此图中，若开始记录(REC)，在步骤S1，传送命令至伺服控制电路26，进行光学读取组件28的螺纹马达的旋转控制，进行使光学读取组件28向光盘20所需要的帧移动等的建立动作。在步骤S2，判断是否实施OPC动作，当已实施OPC动作时，并不进行OPC动作而继续执行REC动作。
而在尚未实施OPC动作的时，在步骤S4实施OPC动作，设定最佳记录功率及最佳记录轨道偏差量。利用OPC动作，一旦设定最佳记录功率及最佳记录轨道偏差量，则于步骤S6判别是否要求记录动作。若需要记录动作，则于步骤S8利用OPC动作，读出所设定的最佳记录功率及最佳记录轨道偏差量，进行对光盘20的记录动作。
图4系显示在步骤S4实施OPC动作的一实施例流程图。在此图中，在步骤S10将记录速度设定为通过操作键50的操作所指定的值。而在步骤S12，判别内置内存内的RAM24a是否已存储OPC的履历，若已存储OPC的履历，则设定履历的记录功率而结束该项处理。
若OPC的履历尚未被存储，则进入步骤S14，读出光盘20中所记录的ID号码，在步骤S16，由存储于ROM24b的如图5所示表格，对应上述ID号码与通过操作键50所指定的记录速度，读出作为目标特性值β0的读出特性值β。例如，若光盘的种类设为「D1」、记录速度设为「8倍速」，则读出作为目标特性值β0的读出特性值β4。接着，在步骤S18，由存储在ROM24b的如图6所示表格，读出对应于记录速度的OPC的起始功率与阶段增量功率。例如，若记录速度设为「8倍速」，则读出起始功率为Pstt8，阶段增量功率为Pstp8。
接着，在步骤S20，在将OPC动作最小功率至最大功率均等分割、如图7所示的第1～第15阶段增量功率之中，选择等间隔分离的第2、第5、第8、第11、第14阶段的功率(图中以斜线表示)，对光盘20功率校正区的1次份的测试区(15个帧)上的第1～第5帧，在上述斜影步骤调整功率而进行测试记录。
接着，于步骤S22，将上述测试区的第1～第5帧重放，分别计算于各阶段(帧)上的特性值β。这里，根据重放信号波幅的波峰值(P)与波谷值(B)，利用下式计算特性值β：
β＝(P+B)/(P-B)
接着，进至步骤S24，如图8所示，由所计算的β邻接目标特性值β0(例如0.04)的阶段(第8阶段，第11阶段)的记录功率Pc、Pd，计算用于取得上述目标特性值β0的粗调功率Ps。
之后，于步骤S26，由存储在ROM24b中的表格，读出对应于记录速度的轨道偏差量的起动值与阶段值，在步骤S28，对1次份的测试区上的第6～第10帧，将轨道偏差量由起动值起仅增加阶段值的量，依序进行测试记录。此时的记录功率使用粗调功率Ps。还有，该5个帧各别的轨道偏差量TO1、TO2、TO3、TO4、TO5中，TO1、TO2为负值，TO3＝0、TO4(＝-TO2)、TO5(＝-TO1)为正值。
接着，在步骤S30，将上述测试区的第6～第10帧重放，计算各帧上的特性值β，进行2次曲线近似拟合，求得如图9以实线所示的表示轨道偏差量与特性值β关系的轨道偏差特性。而且，在步骤S32，将在该轨道偏差特性中成为最大值βmax点的轨道偏差量x，作为最佳记录轨道偏差量而写入RAM24a。
还有，图9的一点划线为轨道偏差量为0、特性值β为最大值βmax的情形，表示以重放功率与记录功率光轴并不产生偏差，即使不附加轨道偏差量也在轨迹中心线上形成凹洞的情形。而轨道误差信号即使于记录时，由于抽样重放功率的反射光而产生，所以即使仅以轨道误差信号进行轨道控制，记录功率时也发生因光轴偏离而造成的偏差，从而偏离轨迹中心线而形成凹洞。若调整轨道偏差量使其与轨道误差信号重叠而进行记录，则从轨迹中心线上偏离而形成凹洞，因记录特性越恶化而使特性值β越降低。因此，在最大值βmax时，判断凹洞被记录在轨迹中心线上，并将此时的轨道偏差量作为最佳记录轨道偏差量。
接着，在步骤S34，由最佳记录轨道偏差量产生最佳轨道偏差控制信号，传送至伺服控制电路26，并如图10所示，以上述粗调功率Ps为中心，在其上下等间隔地设定5个阶段的记录功率Pf、Pg、Ps、Ph、Pi，在光盘20功率校正区的1次份的测试区的第11～第15帧上，以细微功率变化的5个阶段记录功率Pf、Pg、Ps、Ph、Pi分别进行测试记录。
随后在步骤S36，将上述测试区的第11～第15帧重放之后，计算各自的特性值β，从连结该等特性值β(或曲线)上的目标特性值β0位置，计算取得目标特性值β0的最佳记录功率。而且，在步骤S38，将该最佳记录功率作为OPC履历而存储在RAM24a中，完成处理。
还有，在步骤S34，也可与步骤S20相同，从将OPC动作上的最小功率至最大功率均等分割的第1～第15阶段(步骤)的功率之中，选择以等间隔分离的第2、第5、第8、第11、第14阶段的功率进行测试记录。另外，在步骤S20、S34，也可从光盘的ATIP资料读出推荐的记录功率，以该推荐记录功率为中心的多个记录功率，进行测试记录，将此重放而求得最佳记录功率。虽然该推荐记录功率为1倍速记录时的功率，但求出记录速度为M倍速的情形的记录功率为推荐记录功率的M1/2倍。
如此，因进行调整轨道偏差量的测试记录，而得到最佳记录轨道偏差量，所以记录时能利用最佳轨道偏差，又因为光束照射沟槽中心附近，所以能防止凹洞受到颤动周期的影响，减低重放抖动的产生。
而在OPC中，9个帧份的测试记录相当于光盘20大约1次的旋转量。在此，步骤S28、S30、S34、S36也可以作如下变动。
在步骤S28，对1次份测试区的第6～第14帧，在2个帧份的虚设值之后，将轨道偏差量从起动值起仅增加阶段值的量，进行7个帧份的测试记录(第1次)，进而，对1次份测试区的第15帧与下一个1次份测试区的第1～第8帧，在2个帧份的虚设值之后，将轨道偏差量从起动值起仅增加阶段值的量，重复7个帧份的测试记录(第2次)。图11显示轨道偏差量的调整情形。此时的记录功率使用粗调功率Ps。还有，去除虚设值的7个帧各自的轨道偏差量TO1～TO7中，TO1、TO2(＞TO1)、TO3(＞TO2)为负值，TO4＝0、TO5(＝-TO3)、TO6(＝-TO2)、TO7(＝-TO1)为正值。
其后，在步骤S30，将第6～第14帧重放，计算不同轨道偏差量的7个帧份的特性值β，并将第15帧与下一个1次份测试区的第1～第8帧重放，计算不同的轨道偏差量的7个帧份的特性值β，计算第1次及第2次的相同轨道偏差量中特性值β的平均值，针对该平均特性值β，进行2次曲线近似拟合而求出轨道偏差特性。其后，在步骤S34、S36，对于下一个1次份测试区的第9～第13帧，进行调整记录功率的测试记录及重放。
如此，通过重复2次调整轨道偏差量的测试记录，能减低因光盘的面震动或离心等而造成的特性值β测定偏差。
另外，在上述变形实施例的步骤S28，也可以采用如图12所示的轨道偏差量调整方法。调整成第1次的9个帧，使偏差量从起动值起依序仅增加阶段值的量。亦即，第1次的第1帧轨道偏差量为TO1，而第1次的第9帧，轨道偏差量则成为TO9。调整第2次的9个帧，自第1次的最后轨道偏差量TO9起依序减少，最后成为轨道偏差量TO1。
这样的话，因为于第1次与第2次以相同的轨道偏差量(例如，TO1)所记录的帧的光盘20上的旋转角度位置不同，所以更能够减低因光盘的面震动或偏心等所造成的特性值β测定偏差。
还有，步骤S28对应于本发明的测试记录机构，步骤S30对应于最佳记录轨道偏差量计算机构。
如上所述，在本发明第一方面包括了：测试记录机构，可调整记录轨道偏差量而对光盘的多个帧进行测试记录；还有最佳记录轨道偏差量计算机构，根据将该多个帧的测试记录数据重放的重放信号每一个帧的特性值，计算最佳记录轨道偏差量，因此，能进行记录时最佳的轨道偏差，因为光束照射于沟槽的中心附近，所以能防止凹洞受到颤动周期的影响，而且能减低重放抖动的发生。
在本发明另一方面，测试记录机构将该记录轨道偏差量调整成同样，进行数次多个帧的测试记录，而最佳记录轨道偏差量计算机构求出记录轨道偏差量成为相同的各帧特性值的平均，根据每一个帧的平均特性值而计算最佳记录轨道偏差量，因此，能够减低因光盘的面震动或偏心等所造成特性值β的测定偏差。
本发明还有一方面，测试记录机构在将该记录轨道偏差量调整成同样以进行数次多个帧测试记录时，将每一次该记录轨道偏差量成为相同的帧记录位置，设为光盘的不同的旋转角度位置，因此，能够进一步减低因光盘的面震动或偏心等所造成特性值β的测定偏差。

Claims (3)

1.一种光盘装置的最佳记录轨道偏差量计算方法，其特征在于：
可调整信息读出步骤，从对应于多数的记录速度而预先存储了记录轨道偏差量的可调整信息的存储部在测试记录时读出对应于记录速度的该记录轨道偏差量的可调整信息；
测试记录步骤，利用已读出的该可调整信息，调整该记录轨道偏差量，而对光盘的多个帧利用固定的记录功率进行测试记录；
特性值计算步骤，重放该多个帧的测试记录部分，算出重放信号的每一个帧的特性值；
最佳记录轨道偏差量计算步骤，根据已计算出的该每一个帧的特性值，算出最佳记录轨道偏差量。
2.如权利要求1所述的光盘装置的最佳记录轨道偏差量计算方法，其特征在于：
该测试记录步骤，将该记录轨道偏差量调整成同样，进行数次多个帧的测试记录；
该特性值计算步骤，求出该记录轨道偏差量成为相同的各帧的特性值的平均值；
该最佳记绿轨道偏差量计算步骤，根据每一个帧的平均特性值，算出最佳记录轨道偏差量。
3.如权利要求2所述的光盘装置的最佳记录轨道偏差量计算方法，其特征在于：
该测试记录步骤，在将该记录轨道偏差量调整成同样以进行数次多个帧测试记录之际，将每一次该记录轨道偏差量成为相同帧的记录位置设为该光盘的不同的旋特角度位置。
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