CN1412751A - 固定角速度光盘机的写入功率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于光盘刻录机(CD－R或CD－RW Drive等)的写入功率控制方法，用来控制激光读写头的写入功率，该方法主要应用于固定角速度(Constant AngularVelocity；CAV)操作模式下的光盘机。在实施该方法时，首先，经由一最佳功率控制(Optimum Power Control；OPC)取得二参考写入功率，该二参考写入功率分别对应于该光盘片内圈及外圈的二参考切线速度；然后，依据该二参考线速度及该二参考写入功率建立一控制参数表，其内存有多个参考切线速度将该光盘片划分成多个区段，而每一个参考切线速度皆有相对应的参考写入功率及参考反射脉冲电平存于该控制参数表内；最后，应用该控制参数表找出欲写入资料的写入功率及目标反射脉冲电平，目标反射脉冲电平是用于进行一即时最佳功率控制(Running Optimum Power Control；ROPC)，将资料写入该光盘片。

Description

固定角速度光盘机的 写入功率控制方法

技术领域

本发明提供一种写入功率制造方法，特别是一种应用于固定角速度光盘刻录机的写入功率控制方法。

背景技术

对于公司或个人而言，文件的管理或储存常是一件重要的工作。在过去，由于多数文件均印刷或书写于纸制品上，故当文件数量庞大时，不论在体积或重量方面，都容易造成使用者的不便。现在随着电脑技术发展，数字化资料广泛被使用及储存于电脑储存媒体，为了让使用者能够更方便的储存数字资料，各种资料储存装置也相继地出现，光盘刻录机(compactdisk recorder)即为一例。光盘刻录机充分利用了光盘片成本低、体积小及容量大的特性，将资料记录于光盘片上，让使用者能更方便地保存资料。

光盘刻录机包含一激光读写头，其可输出激光以刻录光盘片的记录层，刻录的部分(pit)代表0，未刻录的部分(land)代表1，如此即可以数字的方式来储存资料。然对于不同的可刻录光盘片而言，其记录层的性质可能不同，对激光也会有不同的能量吸收特性。因此当同样功率的激光打在不同的光盘片上，可能会产生程度不一的刻录结果。有鉴于此，各家厂商在生产光盘片时，通常会于光盘片的导入区(lead-in area)中记录该光盘片所需写入功率，以供写入时的参考。而各家厂商所生产的光盘刻录机，亦通常会使用最佳功率控制(optimum power control；OPC)以及即时最佳功率控制(RunningOptimum Power Control；ROPC)，来确保刻录结果的正确性。关于最佳功率控制(OPC)以及即时最佳功率控制(ROPC)的实施方式，橘皮书中有详细的记载，现概要说明如下。

依据橘皮书，最佳功率控制(OPC)以及即时最佳功率控制(ROPC)是可应用于固定线速度(Constant Linear Velocity；CLV)光盘刻录机的写入功率控制方法。固定线速度模式是现今光盘刻录机所采的写入模式之一。在此模式下，主轴马达会控制光盘片转速，使光盘片上的不同位置皆维持于一固定切线速度，以进行资料写入的动作。

最佳功率控制(OPC)是于正式写入资料之前，先将光盘片的一功率校正区(power calibration area；PCA)转至前述的固定切线速度，再以不同的写入功率(通常是十五个)于该功率校正区进行写入测试，并将结果读回，以于该不同写入功率之中，决定出最适合该固定切线速度的写入功率。

又一般而言，由于光盘片本身材质不均匀，或是激光读写头受温度影响而使写入功率偏移等因素的影响，故在实施最佳功率控制(OPC)之后，尚需进行前述的即时最佳功率控制(ROPC)。即时最佳功率控制(ROPC)是在光盘刻录机将资料正式写入光盘片的过程之中，依据光盘片导入区中记载的一目标反射脉冲电平(target reflected pulse level)，来对前述最佳功率控制(OPC)所决定的写入功率做即时(online)的微调。当光盘机以前述固定切线速度将资料写入光盘片时，读写头会发射一入射脉冲(incident write pulse)来刻录光盘片，此入射脉冲会经由盘片反射而形成一反射脉冲(reflected pulse)，此反射脉冲的稳态电平(reflected pulse level；即橘皮书中所记载的B-Level)即代表刻录光盘片的深浅。在进行即时最佳功率控制(ROPC)时，光盘机会将此反射脉冲电平与原先光盘片中所记录的目标反射脉冲电平做比较，据以微调读写头的写入功率，使得反射脉冲电平维持于适当的大小，以确保光盘片刻录的正确性。

但随着光盘机存取速度的提升，在传统固定线速度(CLV)的控制模式下，光盘刻录机的最高写入速度不易提高，其原因简述如下。在固定线速度的模式下，由于其切线速度是为固定，故主轴马达的转速必须不断加速(由内圈往外圈时)，以维持固定的切线速度。亦即，对光盘的较外圈部分进行刻录时，主轴马达的转速必需足够高才能保持高线速度。

有鉴于此，一种称之为固定角速度(Constant Angular Velocity；CAV)的控制方式被提出来。在固定角速度的模式下，主轴马达的转速是为固定，所以在读写头在读写的过程中，不需要像固定线速度的光盘刻录机般不停地改变主轴马达的转速。

在固定角速度的操作模式下，主轴马达的转速固定，如此一来盘片上每一位置均有不同的切线速度。所以如果写入功率亦能随着不同的切线速度而改变，可得到更佳的刻录品质，使得此片光盘的资料读出率增加。但如前所述，传统的最佳功率控制(OPC)是先针对某一固定的切线速度找出最适的写入功率，而无法针对光盘片上每一切线速度找出适合的写入功率。又在进行即时写入功率控制(ROPC)时，其是以最佳功率控制(OPC)值与目标反射脉冲电平来对写入功率加以微调。然因为切线速度变化大(亦即此时主轴马达处于高转速下)，如果只用初始所得的OPC值来进行写入，则即时写入功率控制很可能无法因应切线速度的变化而即时地调整写入功率。此外，由于在各个切线速度下，其理想的反射脉冲电平可能不同，所以若皆使用同一目标反射脉冲电平，其写入结果亦会不尽理想。有鉴于此，如何针对固定角速度光盘机设计出适当的功率校正方法，即成为各家厂商致力研究的课题。

发明内容

因此本发明的主要目的是提供一种应用于固定角速度操作模式的写入功率控制方法，该方法是于正式将资料写入光盘片前，先建立一控制参数表，其后再依据此控制参数表，找出适用于各个切线速度下欲写入资料的写入功率以及目标反射脉冲电平，以使用即时最佳功率控制(ROPC)，将资料写入光盘片。

附图说明

图1为可写入光盘片的示意图。

图2为本发明控制参数表示意图。

图3为本发明写入功率控制方法的流程图。

符号说明

10光盘片                     14功率校正区

16导入区                     18记载区

30控制参数表

Va、Vb、Vc、Vd、Ve、Vf参考切线速度

Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf参考写入功率

Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf参考反射脉冲电平

具体实施方式

请参阅图1，图1为可写入光盘片(recordable compact disk；CD-R或re-writable CD，CD-RW)10的示意图。光盘片10包含有一功率校正区(PowerCalibration Area；PCA)14用来做写入功率校正、一导入区(Lead-in Area)16用来记载光盘片10的参考写入功率(write power)、以及一记载区(programarea)18用来供使用者写入资料。

请参阅图2，图2为本发明的一控制参数表30的示意图。简单来说，本发明是在将资料正式写入光盘片10前，先找出多个相关的控制参数，其后再依据这些控制参数，找出适用于各个切线速度的写入功率以及目标反射脉冲电平，以供写入资料之用。该多个控制参数详见控制参数表30。如图2所示，控制参数表30包含有多个参考切线速度(Linear Velocity)Va、Vb、Vc、Vd、Ve、Vf将光盘片10虚拟式划分成五个速度区段(Va～Vb、Vb～Vc、Vc～Vd、Vd～Ve、Ve～Vf)。每一个参考切线速度皆具有相对应的参考写入功率Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf及参考反射脉冲电平(reflected pulselevel)Ba、Bb、Bc、Bd、Be、Bf，这些参数均存于控制参数表30内。参考写入功率Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf是用来供其后决定一欲写入资料的写入功率之用，而参考反射脉冲电平Ba、Bb、Bc、Bd、Be、Bf是用来供其后决定该欲写入资料的目标反射脉冲电平(reflected pulse level)以进行一即时最佳功率控制(Running Optimum Power Control；ROPC)，其详细内容将于后续相关部分说明。

请参阅图3，图3为本发明写入功率控制方法的流程图。现先概要列出本发明的实施步骤如下，其后再针对其内容详细说明。步骤100：依据光盘机于固定角速度模式下写入资料时的转轴转速，计算于

     该转速下光盘片10内圈及外圈的切线速度Va及Vf；步骤102：旋转光盘片10，将功率校正区14控制至切线速度Va，并于功率

     校正区14内进行最佳功率控制(OPC)，以决定参考写入功率Pa；步骤104：旋转光盘片10，将功率校正区14控制至切线速度Vf，并于功率

     校正区14内进行最佳功率控制(optimum power control；OPC)，以

     决定参考写入功率Pf；步骤106：依据第一参考切线速度Va及第二参考切线速度Vf决定参考切线

     速度Vb、Vc、Vd、Ve；步骤108：依据第一参考写入功率Pa及第二参考写入功率Pf决定参考写入

     功率Pb、Pc、Pd、Pe；步骤110：分别以各参考切线速度Va、Vb、Vc、Vd、Ve、Vf及相对应的参

     考写入功率Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf于功率校正区14内进行写

     入测试，并读回相对应的反射脉冲，以决定相对应于各参考切线

     速度的参考反射脉冲电平Ba、Bb、Bc、Bd、Be、Bf；步骤112：提供欲写入资料的一写入切线速度；在此，可利用主轴马达的目

     前转速及读写头的位置而轻易得知目前所需的写入切线速度；步骤114：依据控制参数表30，决定该写入切线速度的所属速度区段，以

     及划分出该所属速度区段的二参考切线速度；步骤116：依据该二参考切线速度所相对应的参考写入功率及参考反射脉冲

     电平，决定该欲写入资料的写入功率以及目标反射脉冲电平；步骤118：实施即时写入功率控制(Running Optimum Power Control；ROPC)，

     将资料写入光盘片10。

上述的步骤100至步骤110的目的在决定图2控制参数表30所示的各个控制参数。首先决定光盘片10的最大及最小切线速度Va以及Vf(步骤100)。一般而言，在固定角速度的模式中，由于角速度固定，所以可以得到较靠近光盘片10中心的第一参考切线速度Va及较靠近光盘片10外缘的第二参考切线速度Vf。例如在某一固定角速度模式下，光盘片10从内缘至外级的切线速度是由二倍速渐增至五倍速(2X～5X)，则Va就是二倍速，Vf就是五倍速。

接下来，调整光盘机转轴的转速，使盘片10上功率校正区14的切线速度等于第一参考切线速度Va，并进行传统的最佳功率控制(OPC)，找出相对应于切线速度Va的参考写入功率Pa(步骤102)。如前述对传统技术的说明，最佳功率控制是以不同的写入功率进行写入测试，并将结果读回，以找出最适合该切线速度的写入功率。其后进行步骤104，调整转轴的转速，使盘片10上功率校正区14的切线速度等于第二参考切线速度Vf，并进行传统的最佳功率控制(OPC)，以得到相对应于切线速度Vf的参考写入功率Pf。步骤102及步骤104是先以功率校正区14来模拟盘片10于第一参考切线速度Va时的转动状况，以得到第一参考写入功率Pa，再以功率校正区14来模拟盘片10于第二参考切线速度Vf时的转动状况，以得到第二参考写入功率Pf。

在确定第一及第二参考切线速度Va、Vf后，即可据以决定其他的参考切线速度Vb、Vc、Vd、Ve(步骤106)。在本实施例中，参考切线速度Vb、Vc、Vd、Ve是以等距的方式分布于最小写入切线速度Va及最大写入切线速度Vf之间，而将盘片10等分为五个速度区段。同样地，参考写入功率Pb、Pc、Pd、Pe亦是以等距的方式分布于最小写入功率Pa及最大写入功率Pf之间(步骤108)。

其后进行步骤110，分别以参考切线速度Va、Vb、Vc、Vd、Ve、Vf以及相对应的参考写入功率Pa、Pb、Pc、Pd、Pe、Pf于功率校正区14内进行写入测试，并同时读回相对应的反射脉冲，以决定相对应于各参考切线速度的参考反射脉冲电平Ba、Bb、Bc、Bd、Be、Bf。至此即完成建立控制参数表30的步骤。

在建立控制参数表30后，光盘刻录机即可开始进行正常资料写入程序。此时光盘机的转轴转速固定，亦即光盘机是以固定角速度的模式写入资料。在将资料写入时，光盘机会先依据欲写入资料的写入位置决定其相对应的写入切线速度(步骤112)，再依据控制参数表30决定该写入切线速度所属速度区段，以及划分出该所属速度区段的二参考切线速度(步骤114)。然后，依据该二参考切线速度所相对应的参考写入功率及参考反射脉冲电平，以内差的方式找出该欲写入资料的写入功率以及目标反射脉冲电平(步骤116)，最后进行即时最佳功率控制，将资料写入该光盘片中(步骤118)。举例而言，现假设欲写入资料的写入切线速度为Vw，而写入切线速度Vw是介于控制参数表30上参考速度Vc与参考速度Vd之间，此时可利用内差法(interpolation method)以求出相对应的参考写入功率Pw及参考反射脉冲电平Bw，如下式所示。 $\frac{(\mathrm{Vw}-\mathrm{Vc})}{(\mathrm{Vd}-\mathrm{Vc})}=\frac{(\mathrm{Pw}-\mathrm{Pc})}{(\mathrm{Pd}-\mathrm{Pc})}=\frac{(\mathrm{Bw}-\mathrm{Bc})}{(\mathrm{Bd}-\mathrm{Bc})}$

在求得欲写入资料的写入功率Pw及目标反射脉冲电平Bw之后，即可进行即时最佳功率控制(ROPC)以将资料写入光盘片10。在写入资料的过程中，首先，光盘机会以功率Pw发射一入射脉冲(incident write pulse)来刻录光盘片10。其后，光盘机会持续地量测自盘片10反射回来的反射脉冲(reflected pulse)，并将此反射脉冲的电平(Level)与求得的目标反射脉冲电平Bw做比较，进一步微调写入功率Pw，以将资料写入光盘片10。

由上述的说明可知，本方法是透过建置控制参数表30的方式，将光盘片10划分为数个速度区段，所以可利用内差的方式迅速且准确地求出各个欲写入资料的写入功率Pw及目标反射脉冲电平Bw，以进行即时最佳功率控制。当然，设计者亦可因应其需求调整速度区段的数目，以求取更准确的控制结果。

又，虽然上述实施例的控制参数表30是包含有多个速度区段，然而若仅建立二参考切线速度、以及相对应的二参考写入功率及二参考反射脉冲电平，亦可相当程度地达成本发明的目的，且该二参考速度不一定是光盘片10最内圈及最外圈的切线速度，任何介于光盘片10上最内圈及最外圈的二切线速度均可用来作为二参考切线速度。因为对于各个欲写入资料的写入切线速度而言，可以利用已知的该二参考切线速度，应用内差法或外差法而进一步求出相对应的参考写入功率及参考反射脉冲电平，然后再进行即时最佳功率控制(ROPC)将资料写入光盘片10。

相较于传统技术，本发明建立一控制参数表，于写入资料前，先求出相较于各个参考切线速度的参考写入功率及参考反射脉冲电平。再依据该控制参数表，求出某一欲写入资料的写入功率及目标反射脉冲电平，然后进行即时最佳功率控制将资料写入光盘片。因此，本发明的写入功率控制方法可轻易因应光盘片上各个位置不同的切线速度，而动态调整写入功率及目标反射脉冲电平，以确保写入结果的正确性。其程序简单、实施容易，可大幅提升整体系统的效能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种写入功率控制方法，用来控制一光盘机将资料写入一光盘片时的写入功率(writing power)，该方法包括：

根据多个参考切线速度(Linear Velocity)将该光盘片虚拟式划分成多个区段，而每一个参考切线速度皆有相对应的参考写入切率及参考反射脉冲电平(reflected pulse level)；

得到一欲写入资料的写入切线速度；

依据该些参考切线速度，决定目前的盘片待写入区段，以及相对于该待写入区段的参考切线速度；

依据该参考切线速度所相对应的参考写入功率及参考反射脉冲电平，决定该欲写入资料的写入功率以及目标反射脉冲电平；以及

依据该欲写入资料的写入功率以及目标反射脉冲电平，进行一即时最佳功率控制(Running Optimum Power Control)以将该资料写入该光盘片。

2.如权利要求1所述的写入功率控制方法，其中该光盘片包含有一功率校正区(Power Calibration Area；PCA)用来做写入功率校正，而该多个参考切线速度包含有一第一参考切线速度以及一第二参考切线速度，该多个参考写入功率则包含有一第一参考写入功率以及一第二参考写入功率分别相对应于该第一及第二参考线切速度，该方法另包含有：

旋转该光盘片，将该功率校正区控制的切线速度设至该第一参考切线速度，并于该功率校正区内进行写入功率校正，以决定该第一参考写入功率；

旋转该光盘片，将该功率校正区控制的切线速度设至该第二参考切线速度，并于该功率校正区内进行写入功率校正，以决定该第二参考写入功率；

依据该第一及第二参考切线速度，决定其余的参考切线速度；以及

依据该第一及第二参考写入功率，决定其余的参考写入功率。

3.如权利要求2所述的写入功率控制方法，其另包含有：

分别以各参考切线速度及相对应的参考写入功率于该功率校正区内进行写入测试，并读回相对应的反射脉冲，以决定相对应于各参考切线速度的参考反射脉冲电平。

4.如权利要求1所述的写入功率控制方法，其中决定该欲写入资料的写入功率及目标反射脉冲电平的步骤包含有：

依据该待写入区段的写入切线速度、该二参考切线速度、以及该二参考切线速度所相对应的参考写入功率，决定该欲写入资料的写入功率；以及

依据该欲写入资料的写入切线速度、该二参考切线速度、以及该二参考切线速度所相对应的参考反射脉冲电平，决定该欲写入资料的目标反射脉冲电平。

5.一种写入功率控制方法，用来控制一光盘机将资料写入一光盘片时的写入功率(writing power)，该光盘片包含有一功率校正区(Power CalibrationArea；PCA)用来做写入功率校正，该方法包含有：

根据多个参考切线速度(Linear Velocity)将该光盘片虚拟式划分成多个区段，而每一个参考切线速度皆有相对应的参考写入切率及参考反射脉冲电平(reflected pulse level)，该多个参考切线速度包含有一第一参考切线速度以及一第二参考切线速度，该多个参考写入功率则包含有一第一参考写入功率以及一第二参考写入功率分别相对应于该第一及第二参考切线速度，该虚拟式划分该盘片的步骤包含有：

旋转该光盘片，将该功率校正区的切线速度设至该第一参考切线速度，并于该功率校正区内进行写入功率校正，以决定该第一参考写入功率；

旋转该光盘片，将该功率校正区的切线速度设至该第二参考切线速度，并于该功率校正区内进行写入功率校正，以决定该第二参考写入功率；

依据该第一及第二参考切线速度，决定该多个参考切线速度中其余的参考切线速度；

依据该第一及第二参考写入功率，决定该多个参考写入功率中其余的参考写入功率；以及

分别以各参考切线速度及相对应的参考写入功率于该功率校正区内进行写入测试，并读回相对应的反射脉冲，以决定相对应于各参考切线速度的参考反射脉冲电平；

得到一欲写入资料的写入切线速度；以及

依据该些参考切线速度，决定目前的待写入区段资料及其所对应的写入功率以及目标反射脉冲电平，并据以进行一即时最佳功率控制(RunningOptimum Power Control)，将该资料写入该光盘片。

6.如权利要求5所述的写入功率控制方法，其中决定该欲写入资料的写入功率及目标反射脉冲电平的步骤包含有：

依据该欲写入资料的写入切线速度、该二参考切线速度、以及该二参考切线速度所相对应的参考写入功率，决定该欲写入资料的写入功率；以及

依据该欲写入资料的写入切线速度、该二参考切线速度、以及该二参考切线速度所相对应的参考反射脉冲电平，决定该欲写入资料的目标反射脉冲电平。

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