CN101295529B - 光学记录装置及光学记录的控制方法 - Google Patents

光学记录装置及光学记录的控制方法 Download PDF

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Abstract

一种光学记录装置，包括：光学头，用于发出光束到光学记录介质，以将数据记录在光学记录介质上，光学头还用于接收由光学记录介质反射的光束，并将反射光束转换为电信号，以生成伺服误差信号；伺服控制器，用于根据伺服误差信号生成伺服控制信号，以控制光学头的伺服；抖动检测装置，用于接收伺服误差信号，并将伺服误差信号与预定的阈值信号比较，以产生记录控制信号，记录控制信号可在光学记录装置受到外界干扰时产生中断，并在所述光学记录装置不再受到外界的干扰时维持所述中断一段预定的时间，用于暂停光学记录装置的数据记录。本发明还提供一种光学记录的控制方法。

Description

光学记录装置及光学记录的控制方法
技术领域
本发明涉及一种光学记录装置及光学记录装置的控制方法。
背景技术
光学存储设备、介质因其存储容量大、价格低而被广泛使用。在光学存储产品的市场上，不仅是光学读取装置已经变得普及，光学记录装置也已经普遍出现。
光学记录装置一般使用一束经过调制的光束照射在光学存储介质的表面以记录信息。典型的光学记录装置，如刻录机，将经过调制的激光束聚焦后照射在光碟上，并将信息以螺旋状的轨迹记录在光碟上。在刻录机内设有循轨伺服系统，用以保证激光束被聚焦后的焦点落在该螺旋状的轨道上。
随着光学记录装置在各种便携式设备，如笔记本电脑、便携式刻录机上越来越多的应用，在刻录过程中出现抖动的机会也越来越多。在上述刻录过程中若是出现抖动，往往会使得激光束与光碟的轨道的相对位置发生瞬时的变化，进而引起记录位置的跳动。当记录位置发生跳动时，不仅光碟上的相应位置会出现记录数据空白的现象，而且，在后续进行读取时也不能顺利地读出该记录数据，产生数据丢失的风险。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可以在光学记录过程中防止由于振动出现记录数据受到干扰的光学记录装置。
此外，还有必要提供一种可以在光学记录过程中防止由于振动出现记录数据受到干扰的光学记录的控制方法。
一种光学记录装置，包括：
光学头，用于发出光束到光学记录介质，以将数据记录在所述光学记录介质上；所述光学头还用于接收由所述光学记录介质反射的光束，并将所述反射光束转换为电信号，以生成伺服误差信号；
伺服控制器，用于根据所述伺服误差信号生成伺服控制信号，以控制所述光学头的伺服；
所述光学记录装置还包括抖动检测装置，所述抖动检测装置用于接收所述伺服误差信号，并将所述伺服误差信号与预定的阈值信号比较，以产生记录控制信号；所述记录控制信号可在所述光学记录装置受到外界干扰时产生中断，并在所述光学记录装置不再受到外界的干扰时维持所述中断一段预定的时间，用于暂停所述光学记录装置的数据记录。
用于暂停所述光学记录装置的数据记录。
一种光学记录的控制方法，包括：
接收由光学记录介质返回的光束，将其转换为电信号，并生成伺服误差信号；
将所述伺服误差信号与预定的阈值信号进行比较，并生成记录控制信号，所述记录控制信号在所述光学记录过程受到外界干扰时产生中断，并在所述光学记录过程中不再受到外界干扰时维持所述中断一段预定的时间；
根据所述记录控制信号中的中断而暂停所述光学记录过程。
上述光学记录装置和光学记录的控制方法通过对于伺服误差信号的检测判断记录过程是否受到了振动的干扰，并在检测到干扰时暂停数据的记录，待干扰消除之后再继续进行数据记录。从而，在所记录的数据中不会出现因为干扰而产生的错误或空白，提高了光学记录的质量。
附图说明
图1为一种光学记录装置的结构示意图。
图2为一种光学记录装置所发出的光束在碟片上投射的光点及其记录轨迹示意图。
图3为一种较佳实施方式的光学记录装置的结构示意图。
图4为一种较佳实施方式的光学记录装置工作时的信号时间图。
图5为另一种较佳实施方式的抖动检测装置的结构示意图。
图6为另一种较佳实施方式中利用图5所示的抖动检测装置进行抖动检测的信号时间图。
图7为另一种实施方式的光学记录装置的结构示意图。
图8为一种较佳实施方式的光学记录的控制方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，其为一种光学记录装置的结构示意图。该光学记录装置100包括主轴马达102和马达伺服驱动器110、光学头104和光学头伺服驱动器106、以及伺服控制器108等。
主轴马达102用于驱动碟片200转动。光学头104用于发出激光束投射到碟片200上，以从碟片200上读取信息或向碟片200写入信息。
在进行信息记录时，光学头104还用于接收由碟片200所反射的激光束，将该反射光转换为电信号，该电信号可被传送到后续的解码电路(图未示)，以得出碟片200上所记录的信息。光学头104还用于根据反射光生成伺服误差(Servo Error，SE)信号，例如聚焦误差(Focusing Error，FE)信号、循轨误差(Tracking Error，TE)信号等，并将伺服误差信号SE送到伺服驱动器108。
伺服控制器108用于根据伺服误差信号SE确定出光学头104的伺服状况，并据此发送相应的伺服控制(Servo Controlling，SC)信号给光学头伺服驱动器106与马达伺服驱动器110。
根据伺服控制器108所发出的伺服控制信号SC，光学头伺服驱动器106发送光学头伺服驱动(Servo Driving，SD)信号SD-OPU给光学头104，藉此，光学头104所发出的光束可以被准确地聚焦，且其聚焦点落在碟片200上相应的记录位置。
类似地，根据伺服控制器108所发出的伺服控制信号SC，马达伺服驱动器110发送马达伺服驱动信号SD-MTR给主轴马达102，藉此，主轴马达102的转速可以得到调整，例如，以恒定线速度(Constant Linear Velocity，CLV)、恒定角速度(Constant Angular Velocity，CAV)、局部恒定角速度(PartialConstant Angular Velocity，P-CAV)、区域恒定线速度(Zoned Constant LinearVelocity，Z-CLV)的方式转动。
该光学记录装置100还包括编码器112、数据缓冲器114和光源驱动器116等。
需记录到碟片200上的数据首先被送到编码器112进行编码，以生成符合光学记录标准的编码数据(Encoded Data)。经过编码器112编码的数据被送到数据缓冲器114暂时储存。
光源驱动器116用于根据编码数据(Encoded Data)生成激光驱动信号LD，以调制光学头104中光源所发出的光束。
如图2所示，其为一种光学记录装置所发出的光束在碟片上投射的光点及其记录轨迹示意图。
一般地，光学头发出的光束中包括一束主光束212、两束辅助光束214。主光束212用于进行信息的读/写，两束辅助光束214分布于主光束212的两边，主光束212与辅助光束214被碟片反射后的光被光学头接收后形成反射光束信号。通过比较两个辅助光束214的反射光束信号以及主光束212的反射光束信号，可以判断主光束212是否被正确投射在预定的轨迹216上。上述的利用三束光进行循轨检测的方法通常被称为“三光束循轨法”。
正常循轨的情况下，主光束212的光点位置沿着预定的轨迹216移动。当光学记录装置发生抖动时，主光束212的光点位置会发生跳动，可能偏离预定的轨迹216。此时，主光束212的光点便会沿着不良轨迹218移动，从而引起记录质量的下降、甚至发生数据的丢失。此外，碟片本身的制程不良也会导致光束循轨的误差，进而导致记录效果不佳。
如图3所示，其为一种较佳实施方式的光学记录装置的结构示意图。该光学记录装置300包括主轴马达302和马达伺服驱动器310、光学头304和光学头伺服驱动器306、伺服控制器308、以及编码器312、数据缓冲器314、光源驱动器316等。
主轴马达302用于驱动碟片400转动。光学头304用于发出激光束投射到碟片400上，以从碟片400上读取信息或向碟片400写入信息。
在进行信息记录时，光学头304还用于接收由碟片400所反射的激光束，将该反射光转换为电信号，该电信号可被传送到后续的解码电路(图未示)，以得出碟片400上所记录的信息。光学头404还用于根据反射光生成伺服误差(Servo Error，SE)信号，例如聚焦误差(Focusing Error，FE)信号、循轨误差(Tracking Error，TE)信号等，并将伺服误差信号SE送到伺服驱动器308。
伺服控制器308用于根据伺服误差信号SE确定出光学头304的伺服状况，并据此发送相应的伺服控制(Servo Controlling，SC)信号给光学头伺服驱动器306与马达伺服驱动器310。
根据伺服控制器308所发出的伺服控制信号SC，光学头伺服驱动器306发送光学头伺服驱动(Servo Driving，SD)信号SD-OPU给光学头304，藉此，光学头304所发出的光束可以被准确地聚焦，且其聚焦点落在碟片400上相应的记录位置。
需记录到碟片400上的数据首先被送到编码器312进行编码，以生成符合光学记录标准的编码数据(Encoded Data)。经过编码器312编码的数据被送到数据缓冲器314暂时储存。
光源驱动器316用于根据编码数据(Encoded Data)生成激光驱动信号LD，以调制光学头304中光源所发出的光束。
光学记录装置300还包括抖动检测装置320，该抖动检测装置320用于接收光学头304所生成的伺服误差信号SE，例如聚焦误差(Focusing Error，FE)信号、循轨误差(Tracking Error，TE)信号等，并根据伺服误差信号SE判断光学记录装置300是否受到振动的干扰。根据判断的结果，该抖动检测装置320可发出记录控制信号CTRL到编码器312和光源驱动器316。当抖动检测装置320检测到光学记录装置300受到振动的干扰时，记录控制信号CTRL产生一个中断电平TMNT，该中断电平TMNT用于暂停光学记录装置300进行数据记录的动作。当抖动检测装置320检测到光学记录装置300不再受到振动的干扰时，记录控制信号CTRL中的中断电平TMNT不再出现，从而记录控制信号CTRL可以重新开启光学记录装置300的记录动作。
抖动检测装置320包括低通滤波器322与比较器324。低通滤波器322用于将伺服误差信号SE中的高频噪声过滤去除，并生成低通滤波信号SE-LPF。
比较器324用于将低通滤波信号SE-LPF与预定的阈值相比较，以确定光学记录装置300是否受到外界的干扰而产生抖动。根据比较的结果，比较器发出记录控制信号CTRL到编码器312和光源驱动器316。若比较结果表明光学记录装置300受到外界的干扰而产生了抖动，则记录控制信号CTRL中产生一个中断电平TMNT，该中断电平TMNT用于控制编码器312暂时中断编码、光源驱动器316暂时中断发出记录光束到碟片400。
如图4所示，其为一种较佳实施方式的光学记录装置工作时的信号时间图。
如图4中的信号波形412部分所示，当光学记录装置的伺服系统正常工作时，所产生的伺服误差信号SE会在一个参考电压(Reference Level)附近摆动，从而经过低通滤波之后形成的低通滤波信号SE-LPF也表现为在参考电压附近摆动。
如图4中的信号波形414部分所示，当光学记录装置遇到干扰，导致记录位置点出现跳动时，伺服误差信号SE常会出现一个大幅度的波动；经过低通滤波之后形成的低通滤波信号SE-LPF也表现为会出现跳跃。
比较器将低通滤波信号SE-LPF与预定的阈值电压(Threshold Level)相比较，并生成记录控制信号CTRL。当低通滤波信号SE-LPF低于阈值电压时(如图4中的信号波形422部分所示)，记录控制信号CTRL表现为低电平(如信号波形432部分所示)；当低通滤波信号SE-LPF高于阈值电压时(如图4中的信号波形424部分所示)，记录控制信号CTRL即表现为高电平，即产生一个中断电平TMNT(如图4中信号波形434部分所示)。
如图5所示，其为另一种较佳实施方式的抖动检测装置的结构示意图。该抖动检测装置500包括进行低通去噪、以生成低通滤波信号SE-LPF的低通滤波器502、将低通滤波信号SE-LPF与预定的阈值电压(Threshold Level)进行比较、以生成比较结果信号CR的比较器504。
该抖动检测装置500还包括与比较器504相连的延时触发器506。延时触发器506用于接收比较器504所输出的比较结果信号CR，并根据比较结果信号CR输出记录控制信号CTRL。根据该延时触发器506所输出的记录控制信号CTRL，当比较结果信号CR指示光学记录装置因受到外界的干扰而产生了抖动时，记录控制信号CTRL中产生中断电平TMNT；而当比较结果信号CR指示光学记录装置不再受到外界的干扰时，记录控制信号CTRL仍维持为中断电平TMNT一段预定的时间。加入该延时触发器506后，可以使得光学记录装置不致于频繁地在记录与中断之间进行切换，保证了系统的稳定性。
结合参看图6，其为另一种较佳实施方式中利用图5所示的抖动检测装置500进行抖动检测的信号时间图。
如图6中信号波形602所示，当低通滤波信号SE-LPF低于预定的阈值电压(Threshold Level)时，比较器504所输出的比较结果信号CR表现为低电平(如图6中信号波形612所示)，而延时触发器506所输出的记录控制信号CTRL也表现为低电平(如信号波形622所示)。
当低通滤波信号SE-LPF高于预定的阈值电压(Threshold Level)时，比较器所输出的比较结果信号CR表现为高电平；并且，比较结果信号CR在低通滤波信号SE-LPF高于阈值电压(Threshold Level)的时间内一直维持为高电平(如信号波形614所示)。根据比较结果信号CR，延时触发器506所输出的记录控制信号CTRL在低通滤波信号SE-LPF高于阈值电压(ThresholdLevel)的时间内一直维持为高电平，即中断电平TMNT；当低通滤波信号SE-LPF不再高于阈值电平(Reference Level)时，比较结果信号CR由高电平转为低电平，而延时触发器506所输出的记录控制信号CTRL仍维持为高电平，即记录控制信号CTRL仍维持为中断电平TMNT，并保持一段延时时间(Delay)。
如图7所示，其为另一种实施方式的光学记录装置的结构示意图。该光学记录装置700包括主轴马达702和马达伺服驱动器710、光学头704和光学头伺服驱动器706、伺服控制器708、以及编码器712、数据缓冲器714、光源驱动器716、抖动检测器720等。上述主轴马达702和马达伺服驱动器710、光学头704和光学头伺服驱动器706以及数据缓冲器714等与图3所示的主轴马达302和马达伺服驱动器310、光学头304和光学头伺服驱动器306以及数据缓冲器314等类似，在此不再赘述。
光学记录装置700还包括寄存器730，寄存器730与抖动检测器720、数据缓冲器714及光源驱动器716相连，用于记录在发生中断时数据缓冲器714中尚未被记录的数据地址，以及光学头704在碟片800上所记录的物理地址。当抖动检测器720检测到光学记录装置700不再受到振动的干扰时，其所发出的记录控制信号CTRL中不再出现中断电平TMNT，例如由高电平转为低电平。寄存器730在接收到该记录控制信号CTRL后，将先前所记录的物理地址和数据地址重新发送到数据缓冲器714及光源驱动器716，从而光学记录装置700可以从发生中断之前的记录位置重新开始记录。
光学记录装置一般以纠错块(Error Code Correction Block，ECC Block)为单位进行数据的记录。在本发明的实施方式中，可以利用寄存器730记录发生中断时正在被记录的纠错块(ECC Block)中的某一位(Bit)的地址，在恢复记录时从被寄存的该纠错块(ECC Block)中的该位(Bit)重新启动记录。相比于在发生中断时仅仅记录纠错块(ECC Block)的地址，该实施方式可以更加精确地控制记录光束的开关。
如图8所示，其为一种较佳实施方式的光学记录的控制方法的流程图。以下将以图7所示的光学记录装置为例说明该实施方式的光学记录的控制方法流程。
首先，步骤902，编码器712接收待记录数据，并将待记录数据进行编码，生成编码数据(Encoded DATA)。
步骤904，光源驱动器716根据编码数据(Encoded DATA)发出激光驱动信号LD到光学头704，以调制光学头704所发出的光束，并确定该数据应记录的物理地址。
步骤906，光学头704发射经调制的光束到光学记录介质800，以将数据记录在光学记录介质800上。
步骤908，光学头704接收由光学记录介质800反射的光束，将其转换为电信号，并生成伺服误差信号SE，该伺服误差信号SE被传送到伺服控制器708与抖动检测器720。
步骤910，伺服控制器708根据光学头704所传送的伺服误差信号SE生成相应的伺服控制(Servo Controlling，SC)信号，并将伺服控制信号SC传送给光学头伺服驱动器706与马达伺服驱动器710，以控制光学头704的伺服与主轴马达702的伺服。
步骤912，抖动检测器720中的低通滤波器(例如图3中的低通滤波器322或图5中的低通滤波器502)对伺服误差信号SE进行低通滤波，以去除其中的高频噪声，并生成低通滤波信号SE-LPF传送到比较器(例如图3中的比较器324或图5中的比较器504)。
步骤914，抖动检测器720中的比较器将低通滤波信号SE-LPF与预定的阈值电压(Threshold Level)进行比较，以确定光学记录装置700是否受到振动的干扰，并生成记录控制信号CTRL。若比较结果表明光学记录装置700受到振动的干扰，则执行步骤916；若比较结果表明光学记录装置700未受到振动的干扰，则执行步骤902，继续对待记录数据进行编码并将编码数据(Encoded DATA)记录在碟片800上。
步骤916，若在步骤914中比较器进行比较所得的结果表明光学记录装置700受到了振动的干扰，则抖动检测器720所发出的记录控制信号CTRL中产生中断电平TMNT，以控制编码器712暂停对待记录数据的编码、光源驱动器716暂停发出对光学头704的激光驱动信号LD。
步骤918，数据缓冲器714将在发生中断时尚未被记录的数据地址，光学头704将在发生中断时正在碟片800上所记录的物理地址传送到寄存器730进行寄存。
步骤920，寄存器730等待抖动检测器720所发出的记录控制信号CTRL发生跳变，即其中的中断电平CTRL不再出现。中断电平CTRL不再出现时即指示可以继续进行数据记录。
步骤922，若记录控制信号CTRL中的中断电平CTRL不再出现，表明光学记录装置700不再受到振动的干扰，则光学记录装置700恢复进行数据的记录。寄存器730将先前所寄存的数据地址和物理地址重新发送到数据缓冲器714及光源驱动器716，随后执行步骤904，根据该数据地址所指向的数据继续在该物理地址所指向的记录位置之后进行数据的记录。
上述光学记录装置和光学记录的控制方法通过对于伺服误差信号的检测判断记录过程是否受到了振动的干扰，并在检测到干扰时暂停数据的记录，待干扰消除之后再继续进行数据记录。从而，在所记录的数据中不会出现因为干扰而产生的错误或空白，提高了光学记录的质量。

Claims (9)

1.一种光学记录装置，包括：
光学头，用于发出光束到光学记录介质，以将数据记录在所述光学记录介质上；所述光学头还用于接收由所述光学记录介质反射的光束，并将所述反射光束转换为电信号，以生成伺服误差信号；
伺服控制器，用于根据所述伺服误差信号生成伺服控制信号，以控制所述光学头的伺服；
其特征在于：所述光学记录装置还包括抖动检测装置，所述抖动检测装置用于接收所述伺服误差信号，并将所述伺服误差信号与预定的阈值信号比较，以产生记录控制信号；所述记录控制信号可在所述光学记录装置受到外界干扰时产生中断，并在所述光学记录装置不再受到外界的干扰时维持所述中断一段预定的时间，用于暂停所述光学记录装置的数据记录。
2.如权利要求1所述的光学记录装置，其特征在于：所述抖动检测装置包括低通滤波器与比较器；所述低通滤波器用于对所述伺服误差信号进行低通滤波，以生成低通滤波信号；所述比较器用于将所述低通滤波信号与预定的阈值电压进行比较，以生成所述记录控制信号。
3.如权利要求2所述的光学记录装置，其特征在于：所述抖动检测装置还包括延时触发器，所述延时触发器与所述比较器相连，用于根据所述比较器的比较结果输出所述记录控制信号，所述延时触发器可在所述比较器的比较结果表明所述光学记录装置已不再受到外界干扰时，在所述记录控制信号中维持所述中断一段预定的时间。
4.如权利要求1所述的光学记录装置，其特征在于：所述光学记录装置还包括：
编码器，用于对待记录的数据进行编码，以生成编码数据；
数据缓冲器，用于暂存所述编码数据；
光源驱动器；用于根据所述编码数据生成激光驱动信号，并将所述激光驱动信号发送到所述光学头，以调制所述光学头所发出的光束，并确定所述光学头在所述光学记录介质上进行记录的物理位置。
5.如权利要求4所述的光学记录装置，其特征在于：所述光学记录装置还包括寄存器，所述寄存器与所述抖动检测装置、所述数据缓冲器及所述光源驱动器相连，用于接收所述记录控制信号，并在所述记录控制信号发生所述中断时，寄存所述数据缓冲器中尚未被记录的数据地址及所述光学记录介质上正在进行记录的物理地址。
6.一种光学记录的控制方法，包括：
接收由光学记录介质返回的光束，将其转换为电信号，并生成伺服误差信号；
将所述伺服误差信号与预定的阈值信号进行比较，并生成记录控制信号，所述记录控制信号在所述光学记录过程受到外界干扰时产生中断，并在所述光学记录过程中不再受到外界干扰时维持所述中断一段预定的时间；
根据所述记录控制信号中的中断而暂停所述光学记录过程。
7.如权利要求6所述的光学记录的控制方法，其特征在于：所述光学记录的控制方法还包括：
将所述伺服误差信号进行低通滤波，并生成低通滤波信号；
将所述低通滤波信号与所述预定的阈值信号进行比较；以生成所述记录控制信号。
8.如权利要求6所述的光学记录的控制方法，其特征在于：所述光学记录的控制方法还包括：
将待记录数据编码；
将已编码的数据暂存；
根据已编码的数据调制光束；
发射已调制光束到光学记录介质。
9.如权利要求8所述的光学记录的控制方法，其特征在于：所述光学记录的控制方法还包括：
在所述记录控制信号发生中断时，寄存尚未被记录的所述暂存数据的数据地址及所述光学记录介质上正在进行记录的物理地址。
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