CN101483048B - 光学储存装置及其回路增益值的自动校正方法 - Google Patents

Abstract

一种光学储存装置中回路增益值的自动校正方法。此方法包括下列步骤。首先，以擦除功率写入光盘中。接着，检测擦除功率的写入状态，以产生误差信号。最后，依据误差信号修正伺服控制回路的回路增益值。本发明还公开了一种光学储存装置。使用本发明可依据盘片的反射率修正回路增益值。

Description

光学储存装置及其回路增益值的自动校正方法

技术领域

本发明是有关于一种光学储存技术，且特别是有关于一种光学储存装置和一种光学存储装置中回路增益值的自动校正方法。

背景技术

一般来说，当光盘片在转动时，会造成上下及平行的径向摆动，故光学储存装置为了要使读取或写入的数据保持稳定，并保持良好的响应值，其会对伺服控制回路中的寻轨回路增益值及聚焦回路增益值进行校正。以可擦写型光盘(CD-RW或DVD-RW)而言，光学储存装置在盘片置入时，会利用读取功率(Read Power)对伺服控制回路的回路增益值进行校正。在光学储存装置进行写入时，会根据擦除功率(Erase Power)与读取功率间的比例调整回路增益值。

然而，在同样的擦除功率下，对于具有不同反射率的盘片，光学储存装置所得到的误差信号大小未必与擦除功率成正比。那么，若依照擦除功率(Erase Power)与读取功率间的比例调整回路增益值，会造成伺服信号(Servo Signal)与摆动信号(wobble Signal)的大小偏离最佳值，进而造成回路增益值偏离最佳值，或造成摆动信号的大小超出伺服控制回路的输入范围。

一般而言，在伺服回路增益偏离最佳值时，会让伺服频宽改变或使伺服稳定性降低，最终导致写入质量下降或写入失败。同理，当摆动信号的大小超出伺服控制回路的输入范围时，摆动信号质量(Wobble Signal Quality)会变差，以至于会增加摆动时钟及写入时钟(Write Clock)的抖动(Jitter)量，让盘片的写入质量下降或写入失败。

为了要解决上述问题，可在光学储存装置进行离线(Offline)测试时，针对每一盘片(Disk)分别设计其最佳回路增益值。然而，由于现今盘片的种类繁多，故若分别设计其最佳回路增益值，则会由于数据量的庞大，造成其数据搜索的时间过长。此外，在盘片技术不断更新之下，对于较新的盘片推出时，必须进行数据更新，这样会增加后续处理的复杂度。

发明内容

本发明提供一种光学储存装置，可以依据盘片的反射率修正其回路增益值。

本发明提供一种光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，可以依据盘片的反射率修正摆动信号的增益值。

本发明提出一种光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，包括下列步骤。首先，以擦除功率对光盘进行写入操作。接着，检测擦除功率的写入状态，待所述擦除功率稳定后，产生误差信号。最后，依据误差信号修正伺服控制回路的回路增益值(Loop Gain)。

本发明还提出一种光学储存装置，其包括控制单元、功率驱动单元、光学读写头、致动元件(Actuator)、模拟前端(Analog Front End，AFE)元件。控制单元具有数字信号处理增益值，用以依据误差信号及命令值产生控制信号。功率驱动单元耦接控制单元，用以将控制信号转换为功率信号。光学读写头用以对光盘进行写入。致动元件(Actuator)耦接功率驱动单元与光学读写头之间，用以依据功率信号控制光学读写头。模拟前端(Analog FrontEnd)元件耦接控制单元，其具有写入感测增益值，用以检测光学读写头的写入状态，产生误差信号。其中，当光学读写头以擦除功率写入光盘时，光学储存装置会依据误差信号，修正数字信号处理增益值或写入感测增益值。

本发明的光学储存装置及其回路增益值的自动校正方法，利用写入擦除功率时所产生的误差信号，来修正回路增益值。借此，可依据盘片的反射率修正其回路增益值。

为让本发明上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例中光学储存装置的系统方块图。

图2为本发明实施例一光学储存装置中回路增益值的自动校正方法的流程图。

图3为本发明实施例二光学储存装置中回路增益值的自动校正方法的流程图。

图4为本发明实施例三光学储存装置中回路增益值的自动校正方法的流程图。

图5为本发明实施例四光学储存装置中回路增益值的自动校正方法的流程图。

图6为本发明实施例五光学储存装置中回路增益值的自动校正方法的流程图。

主要元件符号说明：

100：光学储存装置

101：控制单元

102：功率驱动单元

103：致动元件

104：光学读写头

105：模拟前端元件

S201～S203、S301～S307、S401～S407、S501～S509、S601～S604：本发明实施例光学储存装置中回路增益值的自动校正方法的步骤。

具体实施方式

本发明提出一种光学储存装置及该光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，利用光学储存装置进行光盘擦除的过程校正回路增益值。为了使本发明的内容更为明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。

图1为本发明实施例中光学储存装置的系统方块图。请参照图1，光学储存装置100包括控制单元101、功率驱动单元102、致动元件(Actuator)103、光学读写头104，以及模拟前端(Analog Front End，AFE)元件105。控制单元101具有数字信号处理增益值，用以依据误差信号及命令值CMD产生控制信号。其中，误差信号例如为聚焦误差信号FE或寻轨误差信号TE，而控制信号例如为聚焦控制输出信号FCO或寻轨控制输出信号TCO。

图1示出的光学储存装置可以作为聚焦控制回路或循轨控制回路。无论作为哪种控制回路其最终目的都是令误差为0。

对于聚焦控制回路，命令值CMD为聚焦命令值，聚焦命令值等于0。当聚焦误差信号FE≠0时，误差信号FE与聚焦命令值不相等，此时会输出聚焦控制输出信号FCO，该FCO控制后续元件动作，使得FE最终可以等于零，或者说令FE最终等于聚焦命令值(＝0)。

对于循轨控制回路，命令值CMD为循轨命令值，循轨命令值等于0。当循轨误差信号TE≠0时，误差信号TE与循轨命令值不相等，此时会输出循轨控制输出信号TCO，该TCO控制后续元件动作，使得TE最终可以等于零，或者说令TE最终等于循轨命令值(＝0)。

功率驱动单元102耦接控制单元101，用以将控制信号转换为功率信号S_P。光学读写头104用以对光盘进行写入，其中此光盘例如为可重复写入(re-writable，RW)的盘片，但并不限制于此。致动元件103耦接于功率驱动单元102与光学读写头104之间，用以依据功率信号S_P控制光学读写头104。模拟前端元件105耦接控制单元101，其具有写入感测增益值及读取感测增益值，用以检测光学读写头104的写入状态，待擦除功率稳定后，产生误差信号，其中模拟前端元件105可以为光感接口芯片(Photo-DetectorIntegrated Circuit，PDIC)与模拟信号放大处理器的组合。

一般而言，光学储存装置100必须对光盘进行锁轨(track on)及聚焦(focus on)才能将数据正确的写入或读出，所以在进行数据写入或读取之前，会对寻轨控制回路及聚焦控制回路的回路增益值进行校正，其中回路增益值为感测增益值(例如为写入感测增益值或读取感测增益值)、数字信号处理增益值和功率驱动单元102增益值(其单位以dB为例)的总和，那么调整其中一个或多个组成部分即可实现对回路增益值的调整。以现有的回路增益值的校正方法而言，都是在开回路(open loop)的情况下对回路增益值进行校正，且通常根据读取功率来进行校正。

如前所述，其校正后的回路增益值适用光学储存装置100进行读取，假使依据功率的比值调整写入时的回路增益值，并非写入时的最佳回路增益值，故必须再利用擦除功率来进行校正。然而，在开回路的情况下，无法对光盘进行锁轨，假设以擦除功率来进行校正，此时的光学读写头104无法固定，当光学读写头104移动到有数据的区域时，会造成数据被擦除，故利用擦除功率所进行的校正只能在闭回路(close loop)的情况下进行，以避免光盘上原有的数据被擦除。

以聚焦控制回路而言，当光学读写头104以擦除功率写入光盘时，模拟前端元件105会产生聚焦误差信号FE，光学储存装置100会依据聚焦误差信号FE，修正聚焦控制回路中控制单元101的数字信号处理增益值，或者修正模拟前端元件105的写入感测增益值，而模拟前端元件105中的读取感测增益值可以利用现有的校正方法进行校正。

同样地，寻轨控制回路的校正方式亦相同，当光学读写头104以擦除功率写入光盘时，模拟前端元件105会产生寻轨误差信号TE，然后再依据寻轨误差信号TE，修正寻轨控制回路中控制单元101的数字信号处理增益值，或者修正模拟前端元件105的写入感测增益值。

这样，由于光学储存装置100写入光盘时，进行写入的激光会被盘片反射至光学储存装置100，不同盘片的反射率不同，因此反射出来的激光也会不同，因此光学储存装置100可以依据盘片反射率的不同及功率的差异，分别修正写入时聚焦控制回路及寻轨控制回路的回路增益值，以增加进行写入时的稳定性。

从另一观点来看，上述实施例的技术方案可总结为光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，以应用于光学储存装置100，以下则再举其它实施例来说明。

图2为本发明实施例一光学储存装置中回路增益值的自动校正方法的流程图。请参照图2，首先，步骤S201以擦除功率对光盘进行写入操作。接着，步骤S202会检测擦除功率的写入状态，待擦除功率稳定后，产生误差信号，该误差信号为FE或TE。最后，步骤S203会依据误差信号修正伺服控制回路的回路增益值。所述修正是在闭回路控制下，以前馈误差信号与回授误差信号间的相位差为依据，修正控制回路增益值使前馈误差信号与回授误差信号间的相位差与预先设定的目标相位差一致。在修正时，对于聚焦控制回路，根据前馈误差信号FE和回授误差信号FE之间的相位差进行修正；对于循轨控制回路，根据前馈误差信号TE和回授误差信号TE之间的相位差进行修正。修正量为修正后控制回路增益值(Control Loop Gain)与修正前控制回路增益值(Control Loop Gain)之间的比值。

举例来说，以聚焦控制回路而言，当光学储存装置以擦除功率写入光盘的一区域时，进行写入的激光会被盘片反射至光学储存装置，借此可检测擦除功率的写入状态。检测擦除功率写入状态的目的是：一开始输出擦除功率时会有瞬时现象，需要等待擦除功率的写入状态稳定之后才开始后续动作。其中，此区域例如为功率校正区域(Power Calibration Area，PCA)或光盘上的任一区域。

光学储存装置在接收反射的激光后，会依据接收到的激光产生聚焦误差信号。此时，光学储存装置依据聚焦误差信号修正聚焦回路增益值，该聚焦回路增益值的修正可通过调整聚焦控制回路中的数字信号处理增益值(DSPGain)或写入感测增益值(Sensor Gain)来实现。

同样地，以寻轨控制回路来说，当光学储存装置以擦除功率写入光盘时，光学储存装置会依据擦除功率的写入状态产生寻轨误差信号。此时，光学储存装置依据寻轨误差信号修正寻轨回路增益值，该寻轨回路增益值的修正可通过调整寻轨控制回路中的数字信号处理增益值或写入感测增益值来实现。

对于采用调整数字信号处理增益值实现修正来说，因为数字信号处理增益值在伺服控制回路中只有一组，若数字信号处理增益值被调整后，会影响到光学储存装置进行读取时的回路增益值。

对于采用调整写入感测增益值实现修正来说，因为伺服控制回路中存在读取及写入两组感测增益值，其分别对应到光学储存装置进行读取和写入的时候，所以调整写入感测增益值后，只会对写入时的回路增益值产生影响，而不会影响到读取时的回路增益值。并且，对写入感测增益值进行调整的话，会使伺服控制回路中所产生的误差信号的大小维持一定。

由现有技术可得知，光学储存装置为了让数据能正确的写入，所以光学储存装置在对光盘片进行写入之前都会做最佳功率测定。在最佳功率测定的过程中，若是对可重复写入的盘片进行测定的话，会对光盘片进行擦除的动作，故可利用此擦除的过程进行回路增益值的修正，以下再举实施例来说明。

图3为本发明实施例二光学储存装置中回路增益值的自动校正方法的流程图。请参照图3，首先，步骤S301会先以擦除功率对光盘进行写入操作。接着，步骤S302会检测擦除功率的写入状态，待擦除功率稳定后，产生误差信号。然后，步骤S303会依据误差信号修正回路增益值。接着，步骤S304会以多个不同的写入功率分别对光盘中的特定区域进行写入操作，其中特定区域例如前述功率校正区域。接下来，步骤S305会读取光盘上的上述特定区域的数据，而步骤S306会依据上述特定区域的读取结果决定最佳写入功率及最佳擦除功率。最后，步骤S307会再以最佳擦除功率对光盘进行写入操作。

其中，依据上述特定区域的读取结果决定最佳写入功率及擦除功率可以采用DVD规范中的β方法和/或γ方法来决定。β方法是利用信号对称性决定最佳写入功率，γ方法是利用信号的灵敏度(Sensitivity)决定最佳写入功率和最佳擦除功率。

本实施例中，在光学储存装置对可重复写入的盘片进行最佳功率测定之前，会先对功率校正区域进行擦除的动作。而在进行擦除的同时，利用光学储存装置以擦除功率写入光盘所产生的误差信号，修正回路增益值(例如聚焦回路增益值或寻轨回路增益值)。接着，进行最佳功率测定，依据读取结果决定最佳的写入功率及擦除功率。最后，将进行最佳功率测定时所写入在光盘上的数据擦除。借此，可依据盘片的反射率修正回路增益值，以确保之后进行最佳功率测定或数据写入的稳定性，并可提高最佳功率测定的准确度。

值得一提的是，步骤S301可以将先前最佳功率测定所试写的数据顺便擦除，以避免之前试写所造成的不良影响，其中所谓的不良影响例如为先前试写所使用的写入功率过大。因为所擦除的区域会包含接下来进行最佳功率测定的试写区域，所以在进行最佳功率测定的试写或读取信号时，可以避免先前试写时偏斜(Tilt)或寻轨偏移(Track Offset)不佳所造成邻近区域的信号干扰。

另一方面，步骤S307可以将本次进行最佳功率测定所试写的数据顺便擦除，以避免试写所造成的不良影响，以避免之后在测试区域进行寻轨的不稳定性，以及避免下一次最佳功率测定因为本次试写时写入功率、偏斜或寻轨偏移不佳，所造成下次试写时或读取时的信号不佳。

除此之外，在实际中回路增益的修正还可以利用最后的擦除过程来进行，以下举实施例三来说明。图4为本发明实施例三光学储存装置中回路增益值的自动校正方法的流程图。请参照图4，首先，步骤S401会先以擦除功率对光盘进行写入操作。接着，步骤S402会以多个不同的写入功率分别对光盘中的特定区域进行写入操作。接下来，步骤S403会读取光盘上的上述特定区域的数据，而步骤S404会依据上述特定区域的读取结果决定最佳写入功率及最佳擦除功率。然后，步骤S405会再以最佳擦除功率对光盘进行写入操作。接着，步骤S406会检测最佳擦除功率的写入状态，待最佳擦除功率稳定后，产生误差信号。最后，步骤S407会依据步骤S406产生的误差信号修正回路增益值。

本实施例中，当光学储存装置对可重复写入的盘片进行最佳功率测定时，同样会先对功率校正区域进行擦除的动作。接着，则进行最佳功率测定，依据读取结果决定最佳的写入功率及擦除功率。最后，将进行最佳功率测定时所写入在光盘上的数据擦除。而在进行擦除的同时，利用以擦除功率写入光盘所产生的误差信号，修正回路增益值(例如聚焦回路增益值或寻轨回路增益值)。借此，可在最佳写入功率下，依据盘片的反射率修正回路增益值，以确保之后进行最佳功率测定或数据写入的稳定性。

在实际中，回路增益的修正还可利用最佳功率测定中的两段擦除过程来进行，以下举一实施例来说明。图5为本发明实施例四光学储存装置中回路增益值的自动校正方法的流程图。请参照图5，首先，步骤S501会先以擦除功率对光盘进行写入操作。接着，步骤S502会检测擦除功率的写入状态，待擦除功率稳定后，产生误差信号。然后，步骤S503会依据误差信号修正回路增益值。接着，步骤S504会将多个不同的写入功率分别对光盘中的特定区域进行写入操作。接下来，步骤S505会读取光盘上的上述特定区域的数据，而步骤S506会依据上述特定区域的读取结果决定最佳写入功率及最佳擦除功率。然后，步骤S507会再以最佳擦除功率写入光盘中。接着，步骤S508会再检测最佳擦除功率的写入状态，待最佳擦除功率稳定后，产生误差信号。最后，步骤S509则再依据步骤S508产生的误差信号修正回路增益值。

本实施例中，当光学储存装置对可重复写入的盘片进行第一次擦除的时候，利用此时以擦除功率写入光盘所产生的误差信号，进行回路增益值(例如聚焦回路增益值或寻轨回路增益值)的第一次修正。接着，进行最佳功率测定，依据读取结果决定最佳的写入功率及最佳擦除功率。最后，将进行最佳功率测定所写入的数据擦除。而在进行第二次擦除的同时，再利用此时以最佳擦除功率写入光盘所产生的误差信号，再次修正回路增益值。借此，除了可依据盘片的反射率修正回路增益值，以确保之后进行最佳功率测定或数据写入的稳定性，更可提高最佳功率测定的准确度，连带的提升回路增益值修正的准确度。

一般而言，可重复写入的盘片上会存在摆动通道(Wobble Channel)，光学储存装置会读取此通道上所带有的信息，通过这些信息，使光学储存装置能对光盘进行正确的寻址，以能准确的从光盘中读取数据或向光盘写入数据。故在回路增益值修正后，可依据回路增益值修正前后的比值，同时修正摆动信号的增益值，下述以实施例五来加以说明。

图6为本发明实施例五光学储存装置中回路增益值的自动校正方法的流程图。请参照图6，首先，步骤S601会以擦除功率对光盘进行接入操作。接着，步骤S602会检测擦除功率的写入状态，待擦除功率稳定后，产生误差信号。最后，步骤S603会依据产生的误差信号修正伺服控制回路的回路增益值。最后，步骤S604会依据修正后回路增益值与修正前回路增益值之间的比值，即修正比值，修正摆动信号的增益值。S601至S603的步骤如同步骤S201至S203的步骤，在此不再详述。

而在步骤S604中，当聚焦回路增益值和/或寻轨回路增益值被修正后，则进一步利用上述聚焦回路增益值和/或寻轨回路增益值修正的比值，调整摆动信号的增益值。借此，以满足伺服控制回路的输入范围或摆动信号的最佳振幅值。或者，可以利用直接量取摆动通道信号(Wobble Channel signal)的振幅大小，根据伺服控制回路的输入范围或最佳信号振幅值调整摆动信号的增益值。借此，可提高摆动信号质量的稳定性。

综上所述，本发明实施例的光学储存装置与其回路增益值的自动校正方法，可利用进行最佳功率测定时的擦除过程进行回路增益值的修正，或在其它擦除过程来进行回路增益值的修正，并利用回路增益值的修正比值调整摆动通道的增益值。借此，可保持伺服控制回路的回路增益值维持于适当值，且同时确保摆动信号质量不会因盘片反射率的不同而有所变化，增加数据写入的稳定性。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，其特征在于，该方法包括：

以一擦除功率对一光盘的一区域进行写入操作；

检测所述擦除功率的写入状态，待所述擦除功率稳定后，产生一误差信号；及

依据所述误差信号修正伺服控制回路的回路增益值。

2.如权利要求1所述的光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，其特征在于，所述区域为一功率校正区域。

3.如权利要求1所述的光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，其特征在于，所述误差信号为聚焦误差信号，所述回路增益值为一聚焦回路增益值。

4.如权利要求3所述的光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，其特征在于，所述修正伺服控制回路的回路增益值包括：

修正所述聚焦回路增益值中的数字信号处理增益值或写入感测增益值。

5.如权利要求1所述的光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，其特征在于，所述误差信号为寻轨误差信号，所述回路增益值为寻轨回路增益值。

6.如权利要求5所述的光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，其特征在于，所述修正伺服控制回路的回路增益值包括：

修正所述寻轨回路增益值中的数字信号处理增益值或写入感测增益值。

7.如权利要求1所述的光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，其特征在于，该方法进一步包括：

依据所述回路增益值的修正前后比值，修正摆动信号的增益值。

8.如权利要求1所述的光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，其特征在于，所述依据所述误差信号修正伺服控制回路的回路增益值之后，该方法进一步包括：

a1、以多个不同的写入功率分别对所述光盘中的所述区域进行写入操作；

a2、读取光盘上所述区域的数据；以及

a3、依据所述区域的读取结果决定最佳写入功率及最佳擦除功率；

a4、再以所述最佳擦除功率对所述光盘进行写入操作。

9.如权利要求8所述的光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，其特征在于，所述步骤a4之后，进一步包括：

a5、检测所述最佳擦除功率的写入状态，待所述最佳擦除功率稳定后，产生一误差信号；

a6、依据所述步骤a5产生的误差信号修正伺服控制回路的回路增益值。

10.如权利要求1所述的光学储存装置中回路增益值的自动校正方法，其特征在于，所述以一擦除功率对一光盘的一区域进行写入操作之前，进一步包括步骤b1至b3：

b1、以多个不同的写入功率分别对所述光盘中的所述区域进行写入操作；

b2、读取光盘上所述区域的数据；

b3、依据所述区域的读取结果决定最佳写入功率及最佳擦除功率；

所述以一擦除功率对一光盘的一区域进行写入操作为：以步骤b3决定的所述最佳擦除功率对所述光盘的所述区域进行写入操作。

11.一种光学储存装置，其特征在于，包括：

一控制单元，具有一数字信号处理增益值，用以依据一误差信号及一命令值产生一控制信号；

一功率驱动单元，耦接所述控制单元，用以将所述控制信号转换为一功率信号；

一光学读写头，用于以一擦除功率对一光盘进行写入操作；以及

一致动组件，耦接于所述功率驱动单元与所述光学读写头之间，用以依据所述功率信号控制所述光学读写头；

一模拟前端元件，耦接所述控制单元，具有一写入感测增益值，用以检测所述光学读写头的写入状态，待所述擦除功率稳定后，产生所述误差信号；

其中，当所述光学读写头以一擦除功率写入所述光盘时，该光学储存装置会依据所述模拟前端元件产生的所述误差信号，修正所述数字信号处理增益值或所述写入感测增益值。

12.如权利要求11所述的光学储存装置，其特征在于，所述误差信号为聚焦误差信号，所述控制信号为聚焦控制输出信号。

13.如权利要求11所述的光学储存装置，其特征在于，所述误差信号为寻轨误差信号，所述控制信号为寻轨控制输出信号。

14.如权利要求11所述的光学储存装置，其特征在于，所述光盘为可重复写入的盘片。

15.如权利要求11所述的光学储存装置，其特征在于，所述模拟前端元件包括一光感接口芯片和一模拟信号放大处理器。

Images