CN1322497C

CN1322497C - 盘驱动设备

Info

Publication number: CN1322497C
Application number: CNB2005100554658A
Authority: CN
Inventors: 情野进
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-03-19
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2025-03-18
Also published as: CN1670833A; SG115763A1; US20050207298A1; JP2005267801A

Abstract

不论线速度如何变化，本发明都可以利用简单的控制在保持记录特性的同时，增大记录传送速率。根据本发明，当在光盘100上写入数据或从光盘100上擦除数据时，通过使用与线速度相适应的记录策略在时间轴上修正写入脉冲，则不需调节根据光盘100的记录特性而被设置的写入功率。因此，不论写入脉冲如何变化，本发明都可仅仅以在时间轴上修正写入脉冲的简单控制方式，在保持相同记录特性的情况下，增大记录传送速率。

Description

盘驱动设备

技术领域

本发明涉及盘驱动设备，并适用于如在光盘上写入数据或从光盘上擦除数据的盘驱动设备。

背景技术

为了以恒定角速度(CAV)方法在光盘上写入数据，存在着这样一种盘驱动设备，所述盘驱动设备因为盘的外圆周和盘的内圆周有不同的线速度，所以依赖于线速度而改变被发射到盘记录表面上的激光的写入功率。另外，在将数据写入光盘的过程中，该盘驱动设备基于指定了时间轴上的修正量和诸如脉宽修正的波形修正量的数据(下文中称为记录策略)，依赖于线速度来改变照射时间等参数，从而获得对于每个线速度的高质量再现信号。(例如，参考日本专利早期公开No.2003-59047)。

发明内容

另外，因为在CAV方法中用于写入数据的最优写入功率依赖于线速度是不同的，所以该盘驱动设备需要麻烦和复杂的控制，如通过对于盘的内圆周和盘的外圆周执行至少两次校准(写入功率调节)，并对于两者之间的其他圆周内插写入功率，来对于每个线速度改变写入功率。

结果，该盘驱动设备的缺点是执行写入功率校准费时，从而使驱动设备的记录传送速率恶化。

考虑到前述问题提出了本发明，本发明试图提出一种能够以简单控制，在保持记录特性的同时增大记录传送速率的盘驱动设备。

为了解决以上问题，本发明提供了一种用于存取盘记录介质的盘驱动设备，具有：驱动装置，用于使盘记录介质旋转；存取装置，用于利用写入脉冲向盘记录介质上写入数据，或从盘记录介质上擦除数据，其中所述驱动装置使盘记录介质旋转；写入功率设置装置，用于根据记录特性来设置写入功率，所述记录特性用于以规定线速度在盘记录介质上写入数据；以及控制装置，用于当存取装置向盘记录介质上写入数据或从盘记录介质上擦除数据时，即使当盘记录介质的线速度变化时，也在固定写入功率的情况下，在时间轴上修正写入脉冲。

当在盘记录介质上写入数据或从盘记录介质上擦除数据时，在固定根据盘记录介质的记录特性而设置的写入功率的情况下，根据线速度的变化而在时间轴上改变写入脉冲，从而不论线速度如何变化，都能够利用仅仅在时间轴上修正写入脉冲的简单控制，在一直保持相同记录特性的同时，增大记录传送速率。

另外，本发明提供了一种用于存取盘记录介质的盘存取方法，具有：写入功率设置步骤，所述写入功率设置步骤在以写入脉冲向盘记录介质上写入数据或从盘记录介质上擦除数据时，根据记录特性来设置写入功率，所述记录特性用于以规定线速度在盘记录介质上写入数据，所述驱动装置使盘记录介质旋转；以及控制步骤，所述控制步骤在向盘记录介质上写入数据或从盘记录介质上擦除数据时，即使当盘记录介质的线速度变化时，也在固定写入功率的情况下，在时间轴上修正写入脉冲。

当在盘记录介质上写入数据或从盘记录介质上擦除数据时，在固定根据盘记录介质的记录特性而设置的写入功率的情况下，根据线速度的变化而在时间轴上改变写入脉冲。因此，不论线速度如何变化，都能够利用仅仅在时间轴上修正写入脉冲的简单控制，在一直保持相同记录特性的同时，增大记录传送速率。

根据本发明，当在盘记录介质上写入数据或从盘记录介质上擦除数据时，在固定写入功率的情况下，根据线速度的变化而在时间轴上修正写入脉冲，所述写入功率根据盘记录介质的记录特性来设置。因此，可实现如下的盘驱动设备和盘存取方法，即不论线速度如何变化，所述盘驱动设备和盘存取方法都能够利用仅仅在时间轴上控制写入脉冲的简单控制，在保持相同记录特性的情况下，增大记录传送速率。

从下面结合附图的详细描述中，本发明的本质、原理和效用将变得更加清楚，在附图中，以相同的标号或字符来指出相同的部分。

附图说明

在附图中：

图1的示意性框图示出了本发明的盘驱动设备的构造。

图2的示意图解释了振幅参考值和再现信号值；

图3的示意图解释了策略表；

图4的示意图解释了激光调制数据；

图5的流程图示出了记录控制程序；以及

图6的特性曲线图示出了记录/再现特性。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的优选实施例：

(1)盘驱动设备的整体结构

参考图1，标号1示出了根据本发明的盘驱动设备。中央处理单元(CPU)2经由盘控制器3整体地控制盘驱动设备1。盘驱动设备1响应于从主设备200给出的读取/写入命令而运行，从而在用作记录介质的光盘100上记录数据并从光盘100上再现数据。

光盘100被放置在未示出的转台上，并依靠主轴马达4以恒定线速度(CLV)或恒定角速度(CAV)旋转。然后，光拾取器5从光盘100读取数据和预刻槽地址(ADIP)信息，数据被以凸坑、色变凹坑或相变凹坑的形式记录，ADIP信息被记录在摆动沟槽(wobbled groove)中。

光拾取器5具有用作激光光源的激光二极管10、用于检测反射光的光电探测器11、用于夹持作为激光输出端的物镜的双轴激励器12、用于控制激光二极管10的输出的自动功率控制(APC)电路13以及用于经由物镜以激光照射盘记录表面，并将其反射光引导至光电探测器11的光学系统(未示出)。

双轴激励器12夹持物镜，从而使得物镜可以在循轨方向和聚焦方向上移动。另外，滑动驱动单元14在伺服驱动电路15的控制下，沿盘径向移动光拾取器5。

光电探测器11具有多个光电二极管。每个光电二极管对从光盘100接收的反射光执行光电转换，并根据接收光的光量创建接收光信号，然后将其提供给模拟信号处理器16。

模拟信号处理器16的读取信道前端17从接收光信号中创建再现RF信号，并将其提供给模数转换器20。另一方面，矩阵放大器18对从每个光电二极管接收的接收光信号执行矩阵运算，以创建用于伺服控制的聚焦误差信号FE和循轨误差信号TE，以及作为摆动沟槽信息的推挽信号PP，并将它们提供给模数转换器20。PLL单元19从再现RF信号中生成读时钟RCK。

模数转换器20对再现RF信号、聚焦误差信号FE、循轨误差信号TE和推挽信号PP进行数字化，并将结果提供给数字信号处理器21。

数字信号处理器21具有写入脉冲发生器22、伺服信号处理器23、摆动信号处理器24和RF信号处理器25。

摆动信号处理器24对推挽信号PP解码，提取包括地址的ADIP信息和物理格式信息，并将其提供给CPU2。

伺服信号处理器23基于聚焦误差信号FE和循轨误差信号TE创建包括聚焦、循轨、滑动和主轴的各种伺服驱动信号，并将这些信号经由数模转换器27提供给伺服驱动电路15。

伺服信号处理器23在CPU2的控制下，将伺服驱动信号提供给伺服驱动电路15，所述伺服驱动信号指导执行例如聚焦搜索、循轨跳跃和搜索的操作。伺服驱动电路15根据伺服驱动信号驱动双轴激励器12、滑动驱动单元14和主轴马达4。

RF信号处理器25通过对从光盘100读取的再现RF信号执行维特比(Viterbi)解码来获得再现数据。

即，RF信号处理器25的维特比解码器25A基于在每个由读时钟RCK指定的定时上获得的再现RF信号的值(再现信号值)，而顺序地选择最大似然状态，该最大似然状态基于由RLL编码方法指定的状态转换模式来假定。然后，维特比解码器25A基于所选择的状态数据创建再现数据RD，并将数据提供给盘控制器3。

此时，RF信号处理器25的质量指标创建单元25B基于由维特比解码器25A所选择的最大似然状态，获得振幅参考值acxxx，所述振幅参考值acxxx是未经振幅变化的理想再现RF信号的逻辑值。另外，质量指标创建单元25B在每个采样时刻计算再现RF信号的再现信号值cxxx和振幅参考值acxxx之间的每个差值e[t]的平均值。

这个差值e[t]的平均值对应于再现RF信号的理想波形和实际波形之间的差异，并且代表了再现RF信号的质量。质量索引创建单元25B将该平均值输出，作为代表再现RF信号质量的质量索引值CQ。

例如，如图2中所示，当将采样时刻t-3、t-2、t-1、t、t+1、t+2和t+3上的振幅参考值用作由虚线所指示的ac000、ac001、ac011、ac111、ac110、ac100和ac000，并且将这些时刻上的再现信号值用作c000、c001、c011、c111、c110、c100和c000时，这些采样时刻上的差值是由粗线所指示的e[t-3]＝ac000-c000、e[t-2]＝ac001-c001、e[t-1]＝ac011-c011、e[t]＝ac111-c111、e[t+1]＝ac110-c110、e[t+2]＝ac100-c100、e[t+3]＝ac000-c000。

质量索引创建单元25通过应用等式CQ＝(e[t-3]+e[t-2]+e[t-1]+e[t]+e[t+1]+e[t+2]+e[t+3])/7计算质量索引值CQ。

盘控制器3具有编码/解码单元31、纠错码(ECC)处理单元32和主机接口33。

在盘控制器3中，编码/解码单元31在再现过程中对从RF信号处理器26接收的再现数据进行解码，而ECC处理单元32执行纠错，并将结果经由主机接口33传送到外部主机设备200(例如，个人计算机)。

另外，CPU2响应于来自主机设备200的写入命令，开始在光盘100上的记录。

即，当记录时，在盘控制器3中，ECC处理单元32将纠错码添加到与写入命令一起从主机设备200接收的记录数据中，而编码/解码单元31对记录数据执行游程长度受限(RLL)编码以创建RLL(1，7)码，然后将结果提供给数字信号处理器21的写入脉冲发生器22。

写入脉冲发生器22通过对记录数据执行波形改良而创建激光调制数据，并将其发送到APC电路13。APC电路13以激光调制数据驱动激光二极管10，从而以根据激光调制数据的写入功率照射光盘100的盘记录表面，因而在光盘100上写入数据。

此时，CPU2根据对于记录单元块(RUB)的每个线速度预设的记录策略(将在后面描述)，顺序地改变时间轴上的激光调制数据的修正量和写入脉冲宽度等等，从而记录数据，以便获得对于每个线速度的高质量再现信号，其中，光拾取器5在光盘100上的所述记录单元块处写入数据。RUB是用于在记录轨道上写入数据的单个单元。

另外，当多个限定尺寸的小记录数据或更小记录数据被与写入命令一起从主机设备200提供时，因为应当多次执行搜索操作，所以盘驱动设备1通过控制伺服驱动电路15以CAV方法写入数据，来提高记录效率。在提供多个比限定尺寸大的大记录数据的情形中，因为不需要执行那么多次搜索操作，所以盘驱动设备1通过控制伺服驱动电路15以CLV方法写入数据，来提高记录效率。结果，可以自适应地切换CAV方法和CLV方法。

(2)记录策略

记录策略是关于记录条件的信息，并被作为策略表存储在CPU2的只读存储器(ROM，未示出)中，所述记录条件包括时间轴上激光调制数据的修正量和写入脉冲宽度。具体地说，如图3所示，策略表50对于每个线速度，指定了图4中所示的时间轴上激光调制数据的修正量和写入脉冲宽度。

该策略表50并未指定写入功率，因为写入功率是固定值。这是因为在本实施例的盘驱动设备1中，微调需要许多的计算和非常复杂的控制，微调包括对于光盘100的每个线速度，APC电路13的写入功率调节。通过固定写入功率，可以实现简单控制并且可以增大记录传送速率。

然而，当盘驱动设备1在光盘100上写入数据时，其在以CAV方法旋转的光盘的最内圆周一侧(最快速区域中)执行最优功率控制(OPC)，以通过只执行一次校准来获得最优的记录特性。

因此，盘驱动设备1在固定由OPC控制所设置的写入功率的情况下，参考策略表50来对于每个线速度微调激光的照射时间等参数，从而不论记录数据的线速度如何，都能够保持记录特性。

记录策略表50(图3)对于写入数据时的读时钟RCK的每个频率(MHz)，即对于RUB的每个线速度(m/s)，设置了来自激光二极管10的激光首次写入时的照射时间Ttop、指示出读时钟RCK的上升定时和写入脉冲的上升定时之间差异的起始偏移时间dTtop、在第二次及其后的写入中发射激光的照射时间TMP、用于最后一次写入的照射时间Tlast、在未将激光发射到光盘100的盘记录表面上时用于冷却的冷却时间dTE以及指示出激光底电平的Pe、写入操作中的峰值功率Pp和擦除操作中的擦除功率Pe的功率比PePp。

例如，当光拾取器5在光盘100上执行OPC控制时，光盘100的最内圆周一侧(最快速区域中)的RUB的线速度为对应于两倍速度(2x)的9.9-10.56m/s，在这种情况下，记录策略示为照射时间Ttop8、起始偏移时间dTtop8、照射时间TMP8、照射时间Tlast8、冷却时间dTE8以及功率比PePp8。

之后，由于光拾取器5从最内侧圆周向最外侧圆周移动，因此线速度减小，并且照射时间Ttop、起始偏移时间dTtop、照射时间TMP、照射时间Tlast和冷却时间dTE逐渐变长。

然后，在作为光拾取器5的数据写入目的地的RUB的线速度为对应于正常速度(1x)的5.28-5.94m/s的情况下，记录策略示为照射时间Ttop1、起始偏移时间dTtop1、照射时间TMP1、照射时间Tlast1、冷却时间dTE1以及功率比PePp1。

如上所述，CPU2总是识别出作为光盘100的数据写入目的地的RUB的线速度，从策略表50中读取对应于该线速度的记录策略的内容，并通过使用该读取内容来设置用于存取光盘100的记录条件。

注意，即使当盘驱动设备1以CAV方法或CLV方法执行写入时，CPU2也识别出作为数据写入目的地的RUB的线速度，并基于根据该线速度的记录策略来设置用于写入数据的记录条件。

(3)记录控制程序

下面将参考图5的流程图，描述盘驱动设备1的CPU2控制以策略表50在光盘100上记录数据的记录控制程序。

盘驱动设备1的CPU2进入例程RT1的开始步骤，并继续进行到步骤SP1。

在步骤SP1，盘驱动设备1的CPU2经由伺服驱动电路15旋转光盘100，并将光拾取器15的双轴激励器12设置为伺服状态，然后继续进行到下一步骤SP2。

在步骤SP2，当CPU2识别出主机设备200已经由主机接口33而发布了写入命令时，其继续进行到下一步骤SP3。

在步骤SP3，CPU2在9.9m/s-10.56m/s的OPC区域内执行OPC控制，在该OPC区域内，光盘100的最内圆周一侧的线速度对应于两倍速度(2x)，然后CPU2继续进行到下一步骤SP4。

在步骤SP4，CPU2通过OPC控制来固定激光的最优写入功率，在该最优写入功率上，可以在光盘100的最内圆周一侧(最快速区域中)获得最好的记录特性，然后CPU2继续进行到下一步骤SP5。

在步骤SP5，CPU2识别出已被写入命令指定为写入目的地的RUB的线速度，从策略表50中读取对应于该线速度的记录策略，通过使用该记录策略设置光拾取器5的记录条件，并基于PePp比设置对应于该写入功率(固定值)的擦除功率，然后CPU2继续进行到下一步骤SP6。

因为写入功率保持其固定值，所以CPU2被设计成能够通过基于PePp比调节擦除功率，来设置对于每个线速度的最优擦除功率。对于每个线速度的擦除功率的调节可以预先避免不便，所述不便包括盘记录表面过热和数据的不完全擦除。

在步骤SP6，CPU2以在步骤SP5中设置的记录条件和擦除功率，在主机设备200所指定的RUB中写入数据，或从该RUB中擦除数据，然后CPU2返回到步骤SP5并重复该过程。

(4)记录/再现特性

图6示出了作为盘驱动设备1利用例程RT1的记录控制程序存取数据的结果的记录/再现特性。该图表的水平轴示出了光拾取器5的写入功率，垂直轴示出了再现RF信号的理想波形和实际波形之间的差异(抖动)。该图示出了对于每个线速度的抖动分布。

在写入数据时，该盘驱动设备1将写入功率设置为6mW(在6mW处可获得最小抖动(约0.04))，以便在9.9m/s-10.56m/s的OPC区域中获得最佳的记录特性，如上参考步骤SP3所述，在该OPC区域内，光盘100的最内圆周一侧的线速度对应于两倍速度(2x)。

之后，盘驱动设备1以固定的6mW的写入功率来写入数据。因此，不论线速度如何，盘驱动设备1都以6mW的固定写入功率的激光照射光盘100的盘记录表面。

然后，即使当作为数据写入目的地的RUB的线速度变化时，盘驱动设备1也在固定6mW的写入功率的情况下，从策略表50中读取对应于RUB线速度的记录策略，并使用该记录策略来修正时间轴上激光调制数据的写入脉冲。

作为以每个线速度在光盘100上写入数据的结果，该图表示出了以任何线速度，可以利用6mW的写入功率获得的最小抖动。

换句话说，盘驱动设备1只根据策略表调节记录策略，而无需改变经由首次OPC控制所确定的写入功率，这样与过去控制写入功率的情形相比，可以简化记录控制过程，并增大写入传送速率，而同时保持了最佳记录特性及减小了计算时间。

(5)运行和效果

根据以上配置，盘驱动设备1确定可以使抖动最小的写入功率，从而可以在以CAV方法旋转的光盘100的最内圆周一侧的最快速区域(OPC区域)中获得最佳的记录特性。

盘驱动设备1预先在策略表50中存储了记录策略，从而即使固定所确定的写入功率，也可以对于每个线速度使抖动最小。

然后，通过在写入数据时根据策略表50设置与线速度相适应的记录条件，可以保持记录特性，而不改变写入功率。

如上所述，盘驱动设备1设置记录策略，从而使得记录特性不随着线速度变化，并将其作为策略表50预先存储在ROM中。这样做消除了对于每个线速度的麻烦和复杂的写入功率控制，并且与专利参考文献1相比，可以利用更简单的控制保持最佳记录特性。

另外，盘驱动设备1对于首次OPC控制，可以只执行一次校准，以作为写入功率设置。与对于每个线速度执行麻烦和复杂的写入功率控制的情形相比，这样做可以使校准的次数最小，并可进一步提高数据记录传送速率。

根据以上配置，盘驱动设备1在固定首次确定的写入功率的情况下，只通过根据策略表50来调节每个线速度的记录条件，就可以获得最佳的记录特性，从而与过去的情况相比，能够以更简单的控制来提高记录传送速率，并保持记录特性。

(6)其他实施例

注意，以上实施例所描述的情形是将本发明应用于能够在CAV方法和CLV方法之间进行自适应切换的盘驱动设备1。然而，本发明并不限于此，并且可应用于只以CAV方法运行的盘驱动设备以及以诸如区域恒定线速度(ZCLV)方法的其他方法运行的盘驱动设备。

另外，以上实施例所描述的情形是在策略表50中，为线速度的每个范围指定了八种记录策略。然而，本发明并不限于此，并且在策略表50中，可以为更细分类的线速度范围指定更多种记录策略。

此外，以上实施例所描述的情形是将本发明应用于在用作盘记录介质的光盘100上写入数据或从光盘100上擦除数据的盘驱动设备1。然而，本发明并不限于此，并且可应用于存取包括可记录压缩盘(CD-R)、数字所功能盘(DVD)和蓝光光盘的各种盘记录介质的其他盘驱动设备。

此外，以上实施例所描述的情形是本发明的盘驱动设备由以下部分组成：用作驱动装置的伺服驱动电路15；用作存取装置的光拾取器5，所述存取装置根据写入脉冲在作为由伺服驱动电路15所旋转的盘记录介质的光盘100上写入数据或从光盘100上擦除数据；用作写入功率设置装置的CPU2和写入脉冲发生器22；以及用作控制装置的CPU2。然而，本发明并不限于此，并且盘驱动设备可以有不同的电路系统。

本发明的盘驱动设备可用于各种目的，包括以CAV方法、SCAV方法、CLV方法和ZCLV方法写入数据。

尽管已经结合本发明的优选实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员会清楚认识到，可以进行各种改变和修改，从而在所附权利要求中覆盖所有这些改变和修改，而使其落在本发明的真实精神和范围内。

Claims

1.一种用于存取盘记录介质的盘驱动设备，包括：

驱动装置，用于使所述盘记录介质旋转；

存取装置，用于利用写入脉冲向所述盘记录介质上写入数据，或从所述盘记录介质上擦除数据；

写入功率设置装置，用于根据记录特性来设置写入功率，所述记录特性用于以规定线速度在所述盘记录介质上写入数据；以及

控制装置，用于当所述存取装置向所述盘记录介质上写入数据或从所述盘记录介质上擦除数据时，即使当所述盘记录介质的线速度变化时，也在固定所述写入功率的情况下，在时间轴上修正所述写入脉冲。

2.如权利要求1所述的盘驱动设备，其中

所述控制装置具有用于根据所述线速度的变化，在所述时间轴上修正所述写入脉冲的表。

3.如权利要求1所述的盘驱动设备，其中

所述控制装置根据将被写入到所述盘记录介质上的数据量，通过控制所述驱动装置，而使所述盘记录介质旋转的方法切换到恒定角速度方法或恒定线速度方法。

4.如权利要求1所述的盘驱动设备，其中

所述控制装置在固定所述写入功率的情况下，通过改变所述写入功率和用于擦除数据的擦除功率的功率比，来仅仅调节擦除功率。

5.如权利要求1所述的盘驱动设备，其中

所述驱动装置以恒定角速度方法使所述盘记录介质旋转。

6.一种用于存取盘记录介质的盘存取方法，包括：

写入功率设置步骤，所述写入功率设置步骤在利用写入脉冲向所述盘记录介质上写入数据或从所述盘记录介质上擦除数据时，根据记录特性来设置写入功率，所述记录特性用于以规定线速度在所述盘记录介质上写入数据，所述盘记录介质被驱动装置旋转；以及

控制步骤，所述控制步骤在向所述盘记录介质上写入数据或从所述盘记录介质上擦除数据时，即使当所述盘记录介质的线速度变化时，也在固定所述写入功率的情况下，在时间轴上修正所述写入脉冲。