CN101159142B

CN101159142B - 光盘写控制方法及其光盘记录设备

Info

Publication number: CN101159142B
Application number: CN2007101863287A
Authority: CN
Inventors: 徐赈教
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Toshiba Samsung Storage Technology Korea Corp
Priority date: 2004-01-06
Filing date: 2005-01-06
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2025-01-06
Also published as: KR20050072516A; CN101159142A; KR100532489B1; CN1658296A

Abstract

一种响应于记录速度、记录密度和记录介质类型改变写功率的写控制方法，以及一种适用于所述写控制方法的光盘记录设备。所述写控制方法包括：对应于多个记录标记的记录速度或者记录密度准备多个标准功率值，依照记录速度或者记录密度、关于要记录的记录标记来选择多个标准功率值之一，并且依照所选的标准功率值来控制激光束的写功率。所述写控制方法以及设备通过依照记录速度、记录密度以及记录介质类型不同地设定写功率值来改善光盘记录设备的记录性能。

Description

光盘写控制方法及其光盘记录设备

本申请是以下专利申请的分案申请：

申请号：200510051835.0

申请日：2005年1月6日

发明名称：光盘写控制方法及其光盘记录设备

技术领域

本发明涉及一种光盘记录方法和设备，具体而言，涉及一种写控制方法以及适用于所述写控制方法的光盘记录设备，其中所述写控制方法能够响应记录速度、记录密度和记录介质类型来改变写功率。

背景技术

在多媒体时代中，具有大容量的记录介质是必需的，并且使用具有大容量的记录介质的光学记录设备包括磁光盘驱动器(MODD)、光盘(CD)记录设备、CD Rom/读写(CD-R/RW)记录设备、数字通用盘(DVD)记录设备、以及DVD随机存取存储器/读写(DVD-RAM/RW)记录设备。

在这些光学记录设备中，由于形成具有相同长度的记录标记的有效时间随着记录速度的增加而减少，所以对应于记录速度的增加，要求写控制越来越更加精确。

一般说来，在光盘中，通过利用激光束加热记录层、或者利用自然冷却冷却记录层来记录信号。记录层的结晶状态受加热温度以及冷却速度的影响，并且这种记录层的结晶以及非晶状态分别对应于二进制信号的值(0和1)。

记录层的加热温度受写控制的影响，其包括写功率和激光束的加热周期。也就是说，具有期望长度的记录标记可以通过在记录层上用预定写功率辐射激光束达预定加热周期来形成。

然而，当形成具有同一长度的记录标记时，如果改变记录速度，或者说如果改变加热周期，那么记录层中累积的热量将改变。据此，将生成不平均的记录，具体而言是生成抖动，其中，记录标记的起始和结束位置会移动。当改变记录密度、即当具有相同模式(例如，3T，4T等等)的记录标记的长度被改变时，也将生成不平均的记录。

据此，需要一种改善了的写控制方法，用于改变写控制以便可以响应记录速度和记录密度的改变而在记录层上精确地执行热积聚。

发明内容

据此，本发明的一方面在于提供一种写控制方法，用于在光盘记录设备中通过使记录速度和记录密度的改变引起的不均匀记录最小化来改善记录质量，并且提供了一种适用于所述写控制方法的光盘记录设备。

本发明的其他方面和/或优点，一部分将在随后的描述中阐述，一部分根据所述描述将是显而易见的，或者可以通过实施本发明而被了解。

本发明的上述和/或其他方面是通过提供一种光盘记录设备的写控制方法来实现的，所述方法用于将从激光二极管输出的光信号的功率与标准功率值进行比较，并且可以依照比较结果控制激光二极管的功率，所述方法包括以下步骤：为光盘的多个记录标记准备对应于记录速度或者记录密度的多个标准功率值；依照记录速度和记录密度，相对于要记录的多个记录标记之一来选择多个标准功率值之一；并且依照所选择的标准功率值来控制激光束的写功率。

依照本发明的一方面，可以依照长度将所述记录标记分类为多个组合，并且准备对应于各个组合的多个标准功率值。

依照本发明的一方面，记录标记的多个标准功率值可以依照记录介质类型以及记录速度或者记录密度来不同地设定。

本发明的另一方面是通过提供一种光盘记录设备来实现的，所述设备用于将从激光二极管输出的光信号的功率与标准功率值进行比较，并且依照比较结果控制激光二极管的功率，所述设备包括：数据确定单元，用于确定要记录的记录标记的长度；写波形发生器，用于基于数据确定单元的确定结果生成适用于光盘的类型和记录速度的控制信号；写脉冲发生器，用于依照由写波形发生器生成的控制信号，生成对应于要记录的记录标记的写脉冲；激光二极管驱动器，用于依照从写脉冲发生器输出的写脉冲来驱动所述激光二极管；光电二极管，用于检测从激光二极管输出的光信号量；比较器，用于比较光电二极管输出的功率值和标准功率值；计数器，用于依照比较器的比较结果向上或向下计数；计算器，用于依照计数器的输出来输出写功率值；和控制器，用于向比较器转送标准功率值。

依照本发明的一方面，所述控制器可以包括对应于每个记录标记的记录速度或者记录密度的多个标准功率值，依照记录速度和记录密度、相对于要记录的记录标记来选择多个标准功率值之一，并且向比较器转送所选择的标准功率值。所述写脉冲发生器可以依照由写波形发生器生成的控制信号选择从计算器输出的写功率值之一，以生成对应于要记录的记录标记的写脉冲。

本发明的另一方面是通过提供一种用于在记录设备中控制写功率的方法来实现的，所述方法包括以下步骤：依照记录速度和记录密度，相对于要记录的介质的记录标记来选择标准功率值；并且依照所选择的标准功率值来控制激光束的写功率。

本发明的另一方面是通过提供一种记录设备来实现的，该记录设备包括：数据确定单元，用于确定要记录的记录标记的长度；写脉冲发生器，用于依照所述确定来生成对应于要记录的记录标记的写脉冲；激光二极管驱动器，用于依照所述写脉冲来驱动激光二极管；光电二极管，用于检测从激光二极管输出的光信号量；比较器，用于比较光电二极管输出的功率值和标准功率值；计算器，用于根据比较器的比较结果来控制激光二极管的输出功率；和控制器，用于向比较器转送标准功率值，其中所述控制器包括对应于多个记录标记的记录速度或者记录密度的多个标准功率值，并且依照记录速度和记录密度、相对于要记录的记录标记来选择所述多个标准功率值之一作为要转送到比较器的标准功率值。

附图说明

本发明的这些和/或其他方面及优点将结合下列附图，根据下述实施例的说明将变得显而易见，并更容易理解，其中：

图1是常规的光盘记录设备的框图；

图2示出了举例说明如图1所示的设备的操作的波形图；

图3是依照本发明实施例的写控制方法的流程图；

图4举例说明了依照本发明实施例的写控制方法中的两个组合例子；

图5是依照本发明另一实施例的光盘记录设备的框图；并且

图6示出了举例说明依照本发明实施例的写控制方法的写脉冲的例子的波形图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，其实例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。下面将描述所述实施例，以便参照附图解释本发明。

图1是常规的光盘记录设备的框图。

参照图1，数据确定单元110根据输入的不归零反转(NRZI)数据来确定每个标记或者间隔对应的多个T(T是通道时钟的反数)。写波形控制器120依照将根据数据确定单元110的确定结果记录的记录标记来生成控制信号。所述控制信号包括读控制信号、峰值控制信号和偏压控制信号。

写脉冲发生器140依照由写波形控制器120提供的控制信号来生成写脉冲，并且激光二极管驱动器150依照由写脉冲发生器140提供的写脉冲来驱动激光二极管152。

增益调整器158依照光盘记录设备的操作模式(即，是否记录/再现)来调节经由光电二极管156输入的光学检测信号的增益。比较器160将从增益调整器158输出的光学检测信号的功率值与标准功率值进行比较，向上/向下计数器170依照比较器160的比较结果向上/向下计数，并且数模转换器(DAC)180将向上/向下计数值转换为模拟信号，并且向写脉冲发生器140发送所述模拟信号。

转送到比较器160的标准功率值包括标准读功率值、标准峰值功率值以及标准偏压功率值。将各个标准功率值与从增益调整器158输出的、在读功率周期、峰值功率周期以及偏压功率周期采样的光学检测信号的电压相比，并且依照所述比较结果，改变转送到写脉冲发生器140的读功率值、峰值功率值以及偏压功率值。

在图2中，波形(a)至(e)举例说明了图1中所示的设备的操作。

参照图2，响应输入NRZI数据来生成波形(e)中所示的写脉冲，其中所述NRZI数据由波形(a)中所示的3T、5T和11T组成。这里，NRZI数据的值对应于在光盘上形成的标记或者间隔。也就是说，其中NRZI信号保持“1”的持续时间对应于其中形成记录标记的区域，并且其中NRZI信号保持“0”的标记和持续时间对应于其中删除光盘上记录的内容的区域，即间隔。

在用于DVD记录的多脉冲记录方法中，形成记录标记的写脉冲包括多个脉冲，其通常包括第一脉冲、多脉冲、最后脉冲以及冷却脉冲。第一脉冲形成记录标记的上升沿，多脉冲形成记录标记的上升沿和下降沿之间的主体，最后脉冲形成记录标记的下降沿，而冷却脉冲形成紧跟在记录标记下降沿之后的拖尾(trailing)部分。

当形成具有不同长度的记录标记时，只有多脉冲的数目被改变，而第一脉冲、最后脉冲或者冷却脉冲不改变。

波形(e)中所示的写脉冲是通过添加由如波形(b)所示的读功率控制信号来控制的读功率值、由如波形(c)所示的峰值功率控制信号来控制的峰值功率值、以及由如波形(d)所示的一至三个控制信号来控制的偏压功率值而形成。

也就是说，所述写脉冲在读功率控制信号有效的周期中具有读功率值(或者冷却功率值)，所述写脉冲在峰值功率控制信号有效的周期中具有峰值功率值，而所述写脉冲在偏压功率控制信号有效的周期中具有偏压功率值(或者擦除功率值)。

依照2.6GB DVD-RAM标准推荐，写脉冲的波形包括第一脉冲、多脉冲链以及最后脉冲。基准写脉冲的第一脉冲上升沿从记录标记的上升沿延迟T/2。第一脉冲的上升沿可以在1ns(纳秒)的单位中来回移动，并且最后脉冲也可以在1ns的单位内来回移动。所述多脉冲包括多个短脉冲，由此减少记录标记的热积聚，以免改变记录标记。

参照图2中所示的波形，当改变记录速度或者记录密度时，T被改变。据此，改变了记录标记的形成时间。记录标记的形成时间与记录速度和记录密度成反比。由于记录标记的形成时间，具体而言，加热时间被减少，所以难以生成足够的热量来熔化记录层，其很难被执行。据此，很容易增加不平均记录，特别是抖动。

为了克服此问题，在依照本发明实施例的写控制方法中，激光束的功率、特别是峰值功率依照记录速度或者记录密度来控制。例如，当记录记录标记时，如果增加记录速度，那么所述记录层被有效地加热，以便通过增加峰值功率来补偿所减少的加热时间。

图3是依照本发明实施例的写控制方法的流程图。

在操作S302，为每个记录标记设定对应于记录速度或者记录密度的多个标准功率值。

从操作S302，所述过程移到操作S304，其中为将依照记录速度或者记录密度而记录的记录标记选择多个标准功率值中的一个。

从操作S304，所述过程移到操作S306，其中依照所选择的标准功率值来控制从激光二极管输出的光信号的功率。

在不管记录速度或者记录密度如何、都使用相同标准功率值的常规写控制方法中，当记录速度越快时，在3T的情况下，记录标记可能由于缺乏预热或者光功率值而更小地形成或者失常。相反地，在11T的情况中，记录标记可能因为热积聚而较大地形成，或者通过影响邻近磁道而引起交叉擦除。

如上所述，只有记录标记的大小可以影响记录质量。然而，标记和间隔之间的相关性可以对记录质量产生较大的影响。例如，当3T的标记被紧接于11T的间隔记录时，在11T的间隔区域期间，当3T的标记因为记录层过冷而被记录时，可能产生预热缺乏。此外，当11T的标记紧接于3T的间隔被记录时，通过在某一状态中进行11T的标记的同时积聚热量可能产生过热，该状态是因为记录层无法充分地冷却、同时执行3T的间隔而保留一些热量。

记录标记的大小因为缺少预热或者过热而产生不均匀，并且由此产生了抖动(即，即时波动)。据此，光学记录设备的记录性能变得恶化。

在本发明的实施例中，通过允许记录标记依照记录速度或者记录密度采用预定的写功率值来形成，可以使因为缺乏预热或者过热的记录标记的大小的不平均最小化。据此，可以通过最小化所述抖动来改善光学记录设备的记录性能。

考虑到标记和间隔的组合，由于标记或者间隔的长度包括10个长度类型，在DVD中包括3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、11T和14T，所以存在总共200个组合(先前的间隔和当前标记之间的100个组合以及当前标记和后续间隔之间的100个组合)。

此外，考虑到用于选择为所述组合设定的多个标准功率值之一的多路复用器的实现，相应的必需硬件变得过大。据此，相对于包括功耗的成本来说，计算是不平衡的。

为了克服此问题，将标记和间隔分为多个组，并且根据所述组来执行组合。据此，减少了组合的数目，并且可以改善性能，同时使硬件的大小最佳化。

图4举例说明了依照本发明实施例的写控制方法中的两个组的例子。在图4的上半部中所示的第一个例子中，示出了4个组，它们是包括3T的组1，包括4T至7T的组2，包括8T和9T的组3以及包括10T至14T的组4。在图4的下半部中所示的第二个例子中，示出了4个组，它们是包括3T的组1，包括4T的组2，包括5T的组3以及包括6T至14T的组4。

通过第一至第三分组指针来执行每个组的划分，并且依照所使用的记录介质的类型来不同地设定分组指针的值。

也就是说，在本实施例中，将标准功率值设定为对应于4个组的4个值之一，并且依照所使用的记录速度、记录密度和记录介质来选择组和标准功率值。

此外，依照所使用的记录速度、记录密度和记录介质来改变分组指针的值。

可以通过软件来执行依照所使用的记录速度、记录密度和记录介质改变分组指针的值，并且可以通过简单硬件来执行选择4个标准功率值之一。据此，可以使用于写控制的硬件大小最佳化。

图5是依照本发明实施例的光盘记录设备的框图。

参照图5，所述光盘记录设备包括数据确定单元310、写波形发生器320、控制器330、写脉冲发生器340、激光二极管驱动器350、激光二极管352、盘354、光电二极管356、增益调整器358、比较器360、向上/向下计数器370、计算器380和DAC 390。

这里，所述激光二极管驱动器350、激光二极管352、光电二极管356、增益调整器358、比较器360、向上/向下计数器370、计算器380和DAC 390执行自动激光二极管功率控制(ALPC)操作，此操作与从盘354反射的光信号有关。

当输入表明记录开始的写入启动信号和NRZI数据时，所述数据确定单元310确定有多少个T对应于每个标记和相应间隔。

将数据确定单元310的确定结果提供给写波形发生器320，并且所述写波形发生器320生成适用于记录介质和记录速度的控制信号。

所述控制器330管理初始化并且控制图5中所示的各个块，具体而言，所述控制器330设定向上/向下计数器370的初始值，和在DAC 390中设置的标准功率值。所述初始值是基于记录速度和记录密度而对应于标准功率值的计数值。

将向上/向下计数器370的输出向计算器380输入。所述计算器380将向上/向下计数器370的输出传递至写脉冲发生器340，在预定时间期间输出向上/向下计数器370的输出的平均，或者滤波向上/向下计数器370的输出，并向写脉冲发生器340输出对应于写功率值的值。可以包括多路复用器的写脉冲发生器340依照由写波形发生器320生成的控制信号选择从计算器380输出的写功率值之一，并向激光二极管驱动器350输出所选择的写功率值。

所述激光二极管驱动器350向激光二极管352输出对应于所输入的写脉冲的写功率值的电流值。所述激光二极管352输出具有对应于从激光二极管驱动器350输出的电流量的光功率值的激光束。

激光二极管352的一部分激光束被直接辐射至前端光电二极管382，并且用于通过生成自动功率控制(APC)的闭环来保持恒定的光功率值。

其他部分的激光束大部分通过物镜(未示出)被辐射至盘354。将从盘354反射的激光束输入到光电二极管356，进行信号处理并且用于记录/再现。

开关384可以选择前端光电二极管382的输出或者光电二极管356的输出，并且将开关384的输出向增益调整器358输入。所述增益调整器358使用可变增益放大器(VGA)来实现。

将DAC 390的输出作为对应于记录速度和记录密度的标准功率值输入至比较器360，并且还将增益调整器358的输出向比较器360输入。所述比较器360将两个输入值相互比较，并且依照比较结果，设定向上/向下计数器370的计数方向。

例如，现在将描述图5中所示的设备的操作。

当使用APC闭环来控制激光二极管352的输出时，如果前端光电二极管382或者光电二极管356的设定功率值因某种原因(例如，激光二极管352依照温度变化改变输出)小于DAC 390设定的标准功率值，那么比较器360通过输出低值来增加向上/向下计数器370的计数值。这时，在向上/向下计数器370中设定对应于所述标准功率值的初始值，并且在所述DAC 390中设置对应于所述标准功率值的值。

当所述向上/向下计数器370的计数值增加时，由于将向上/向下计数器370的输出经由计算器380提供给写脉冲发生器340，激光二极管352的输入电流增加。据此，保持激光束的恒定量。

相反地，如果从前端光电二极管382或者光电二极管356输出的功率值大于从DAC 390输出的标准功率值，那么所述比较器360通过输出高值来减少向上/向下计数器370的计数值。如果向上/向下计数器370的计数值减少，那么由于激光二极管352的输入电流减少，所以可以保持激光束的恒定量。

这里，考虑到APC闭环的操作时间，可以变化地设定向上/向下计数器370的操作时钟。

所述控制器330包括存储对应于参照图4所述那些组的标准功率值的表。所述控制器330从所述表中读取对应于记录速度、记录密度和记录介质的标准功率值，并且设定向上/向下计数器370的初始值以及DAC 390的标准功率值。

在图6中，波形(a)至(e)举例说明了依照本发明实施例的写控制方法的写脉冲的例子。波形(a)示出了输入的NRZI数据，波形(b)示出了CD-R类型记录介质的写波形的例子，波形(c)示出了具有过驱动功率的CD-R类型记录介质的写波形的例子，波形(d)示出了DVD类型记录介质的写波形的例子，而波形(e)示出了DVD-RAM或者DVD-RW类型记录介质的写波形的例子。

波形(a)至(e)中所示的例子对应于图4的下半部中所示的第二分组的例子。此外，执行过驱动功率以加强记录标记的上升沿以及下降沿。

如上所述，依照本发明实施例的写控制方法以及设备通过依照记录速度、记录密度以及记录介质的类型、不同地设定写功率值来改善光盘记录设备的记录性能。

尽管已经示出和描述了本发明的一些实施例，但可以由本领域普通技术人员理解的是，可以在这些实施例中做出变化而不脱离本发明的原理和精神，本发明的范围是由权利要求书及其等效物来定义的。

Claims

1.一种光盘记录设备的写控制方法，将从激光二极管输出的光信号的功率与标准功率值进行比较，并且依照比较结果控制激光二极管的功率，所述方法包括以下步骤：

为光盘的多个记录标记准备对应于记录速度或者记录密度的多个标准功率值；

依照记录速度和记录密度，相对于要记录的多个记录标记之一来选择多个标准功率值之一；并且

依照所选择的标准功率值来控制激光束的写功率。

2.如权利要求1所述的方法，其中依照长度将所述记录标记和间隔分类为多个组，并且准备对应于各个组的多个标准功率值。

3.一种光盘记录设备，将从激光二极管输出的光信号的功率与标准功率值进行比较，并且依照比较结果控制激光二极管的功率，所述设备包括：

数据确定单元，用于确定要记录的记录标记的长度；

写波形发生器，用于基于数据确定单元的确定结果生成适用于光盘的类型和记录速度的控制信号；

写脉冲发生器，用于依照由写波形发生器生成的控制信号，生成对应于要记录的记录标记的写脉冲；

激光二极管驱动器，用于依照从写脉冲发生器输出的写脉冲来驱动所述激光二极管；

光电二极管，用于检测从激光二极管输出的光信号量；

比较器，用于比较光电二极管输出的功率值和标准功率值；

计数器，用于依照比较器的比较结果向上或向下计数；

计算器，用于依照计数器的输出来输出写功率值；和

控制器，用于向比较器转送标准功率值，

其中所述控制器设定对应于多个记录标记的记录速度或者记录密度的多个标准功率值，依照记录速度和记录密度、相对于要记录的记录标记来选择多个标准功率值之一，并且向比较器转送所选择的标准功率值，

其中，所述写脉冲发生器依照由写波形发生器生成的控制信号选择从计算器输出的写功率值之一，以生成对应于要记录的记录标记的写脉冲。

4.如权利要求3所述的光盘记录设备，还包括：

数模转换器，该数模转换器的输出被作为对应于所述记录速度和记录密度的标准功率值输入至比较器。

5.如权利要求4所述的光盘记录设备，其中所述控制器基于记录速度和记录密度来设定计数器的初始值作为计数值，其中所述计数值对应于多个标准功率值中的一个。

6.如权利要求3所述的光盘记录设备，其中所述激光二极管驱动器输出对应于输入的写脉冲的写功率值的电流值，并且所述激光二极管输出具有对应于所述电流值的输出功率值的激光束。

7.如权利要求4所述的光盘记录设备，其中当计数器的计数值增加、并且将计数器的输出经由所述计算器提供给写脉冲发生器时，激光二极管的输入电流增加，并且保持激光束的恒定量。

8.如权利要求5所述的光盘记录设备，其中所述控制器包括存储标准功率值的表，并且从所述表中读取对应于记录速度、记录密度和光盘的类型的标准功率值之一，并且设定计数器的初始值以及数模转换器的标准功率值。