CN1670834A - 盘驱动设备和记录功率设置方法 - Google Patents

Abstract

为了实现即使当使用低记录功率时也能够通过获得再现信号的幅度信息来设置最佳记录功率的盘驱动设备。提供了一种用于在光盘上记录数据和从光盘再现数据的盘驱动设备，包括：维特比解码装置，用于对从光盘再现的再现信号执行维特比解码来解码数据，并且创建代表维特比解码中的状态转变的状态数据；和质量指标创建装置，用于计算幅度基准值与再现信号值之间的差值，并且基于该差值创建代表再现信号质量的质量指标值，所述幅度基准值对应于从状态数据识别出的状态转变，所述再现信号值是通过对再现信号进行数字化来创建的。质量指标创建装置利用被固定到规定值的幅度基准值来获得质量指标值，以创建代表再现信号幅度的幅度估计值。

Description

盘驱动设备和记录功率设置方法

技术领域

本发明涉及盘驱动设备和记录功率设置方法，所述方法适用于在光盘上进行记录和从光盘进行再现的盘驱动设备。

背景技术

对于可以在其上记录数据的光盘，由于光盘制造者的特性和光盘的特性，记录过程中的激光束的最佳记录功率是不同的。因此，在光盘上记录数据的盘驱动设备应当在记录数据之前为光盘确定最佳记录功率(例如，参考日本专利早期公开No.2003-168216)。

最佳记录功率设置过程被称为最佳功率控制(OPC)。在OPC中，盘驱动设备先以某一记录功率在光盘的测试区域内记录测试数据，然后再读取该测试数据。然后，该设备基于再现的RF信号的峰值和谷值，获得这次再现的RF信号的幅度估计值。

盘驱动设备重复记录和读取测试数据多次，以便基于幅度估计值确定最佳记录功率。

发明内容

如上所述，OPC要求以不同的功率在光盘的测试区域中多次记录测试数据。然而，由于光盘的耐久性有限，所以以较高的记录功率记录测试数据将使记录层的质量劣化，从而改变反射率和最佳记录功率。

因此，盘驱动设备以低于预期最佳记录功率的记录功率执行OPC，并且基于获得的幅度估计值来确定最佳记录功率。然而，使用低记录功率导致再现RF信号的幅度小，从而不能为再现RF信号锁定锁相环(PLL)，进而不能获得幅度估计值。

考虑到上述情况，本发明的目的是提出一种盘驱动设备和记录功率设置方法，所述设备和方法能够利用简单的构造通过正确地获得即使在低记录功率下的再现信号的幅度信息，来设置最佳记录功率。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于在光盘上记录数据和从光盘再现数据的盘驱动设备，其具有：维特比解码装置，用于对从光盘再现的再现信号执行维特比解码来解码数据，并且创建代表维特比解码中的状态转变(status transition)的状态数据；和质量指标创建装置，用于计算幅度基准值与再现信号值之间的差值，并且基于该差值创建代表再现信号质量的质量指标值，所述幅度基准值对应于从状态数据识别出的状态转变，所述再现信号值是通过对再现信号进行数字化来创建的。质量指标创建装置通过利用固定到规定值的幅度基准值获得质量指标值，创建代表再现信号幅度的幅度估计值。

因此，即使因为再现信号的幅度小而不能为再现信号锁定PLL时，也可以正确地识别出再现信号的幅度。

本发明还提供了一种记录功率设置装置，用于在光盘上记录测试数据，并且基于通过读测试数据所获得的再现信号的幅度估计值，设置光盘的最佳记录功率。

因此，即使因为再现信号的幅度小而不能为再现信号锁定PLL时，也可以正确地识别出再现信号的幅度，并且可以正确地设置光盘的最佳记录功率。

此外，在本发明中，以远低于最佳记录功率的记录功率在光盘上记录测试数据。

因此，可以防止由于写测试数据而使光盘的记录层质量劣化。

根据本发明，即使因为再现信号的幅度小而不能为再现信号锁定PLL时，也可以正确地识别出再现信号的幅度，并且可以正确地设置光盘的最佳记录功率。结果，低记录功率可以用于测试数据，并且可以防止由于写测试数据而使光盘的记录层质量劣化。

当结合附图阅读下面的详细描述时，本发明的本质、原理和用途将变得更加清楚，附图中相同的部分用相同的标号或字符指出。

附图说明

在附图中：

图1是示出了盘驱动器的完整构造的方框图；

图2是解释幅度基准值和再现信号值的特性曲线图；

图3是示出OPC过程的流程图；

图4是解释目标功率计算的图。

具体实施方式

将参考附图描述本发明的优选实施方式：

(1)盘驱动设备的完整构造

参考图1，标号1示出了根据本发明的盘驱动设备，并且CUP2通过盘控制器3完全控制盘驱动设备1。另外，盘驱动设备1响应于从主机设备200接收到的读/写命令，在光盘100上记录数据和从光盘100再现数据。

光盘100被置于没有示出的旋转台上。在访问(记录和再现)数据的过程中，充当驱动装置的主轴马达4使光盘100旋转。然后，利用充当访问装置的光学拾取器5，读出记录在光盘100上的数据和记录在摆动凹槽(wobbled groove)中的预置凹槽地址(Address In Pre Groove，ADIP)信息。

光学拾取器5具有充当激光光源的激光二极管10、用于检测反射光的光电检测器11、用于夹持物镜(其是激光束的输出端)的双轴光学执行机构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和没有示出的光学系统，所述光学系统用于经由物镜用激光束照射盘记录表面，并且将它的反射光引导至光电检测器11。

双轴执行机构12夹持物镜，使得其可以在寻道(tracking)方向和聚焦方向上移动。此外，滑行驱动单元14在伺服驱动电路15的控制下，使光学拾取器5在盘径向方向上移动。

光电检测器11具有多个光电二极管。每个光电二极管对从光盘100接收到的反射光执行光电转换，并且根据接收到的光线的光量来创建接收光信号，并将其提供给模拟信号处理器16。

模拟信号处理器16的读通道前端17从接收光信号创建再现RF信号，并将其提供给模拟/数字转换器20。另一方面，矩阵放大器18对从每个光电二极管接收到的接收光信号执行矩阵计算，以创建用于伺服控制的聚焦误差信号FE和寻道误差信号TE，并创建作为摆动凹槽信息的推/挽信号PP，并将这些信号提供给模拟/数字转换器20。PLL单元19从再现RF信号生成读时钟RCK。

模拟/数字转换器20将再现RF信号、聚焦误差信号FE、寻道误差信号TE和推/挽信号PP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进行解码，提取含有地址和物理格式信息的ADIP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和寻道误差信号TE，创建包括聚焦、寻道、滑行和主轴伺服驱动信号在内的各种类型伺服驱动信号，并且经由数字/模拟转换器27将它们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示执行诸如寻焦、跳道和搜索之类的操作。伺服驱动电路15根据伺服驱动信号，驱动双轴执行机构12、滑行驱动单元14和主轴马达4。

RF信号处理器25通过对从光盘100读出的再现RF信号进行维特比(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基于在由读时钟RCK指定的每个定时处获得的再现RF信号的值(再现信号值)，顺序地选择基于状态转变模式(pattern)推定的最大似然状态。然后，维特比解码器25A基于顺序选择的状态数据来创建再现数据RD，并将该数据提供给盘控制器3。

这时，RF信号处理器25的质量指标创建单元25B基于维特比解码器25A所选择的最大似然状态，获得幅度基准值acxxx，该基准值是没有幅度变化的理想的再现RF信号的逻辑值。此外，质量指标创建单元25B计算下述差值e[t]的平均值，每个所述差值e[t]是在采样时刻处的再现RF信号的幅度基准值acxxx与再现信号值cxxx之间的差值。

差值e[t]的平均值对应于再现RF信号的实际波形和理想波形之间的差，并且代表再现RF信号的质量。质量指标创建单元25B将该平均值作为代表再现RF信号质量的质量指标值CQ而输出。

例如，如图2所示，当在采样时刻t-3、t-2、t-1、t、t+1、t+2和t+3处的幅度基准值被取为虚线所指示的ac000、ac001、ac011、ac111、ac110、ac100和ac000，并且在这些时刻处的再现信号值被取为c000、c001、c011、c111、c110、c100和c000时，在这些采样时刻处的差值为粗线所指示的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。质量指标创建单元25B使用下面的公式计算质量指标值CQ。

CQ＝(e[t-3]+e[t-2]+e[t-1]+e[t]+e[t+1]+e[t+2]+e[t+3])/7     …(1)

盘驱动器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。

在再现过程中，在盘控制器3中，编码/解码单元31对从RF信号处理器25接收到的再现数据进行解码，ECC处理单元32执行纠错，并且经由主机接口33将结果传送到外部主机设备200(例如，个人计算机)。

另外，盘控制器3的编码/解码单元31从解码过程所获得的信息提取子码(sub code)信息、地址信息、管理信息和其他信息，并且将这些信息提供给CPU2。

另外，CPU2响应于从主机设备200接收到的写命令，在光盘100上执行记录。

即，在记录过程中，在盘控制器3中，ECC处理单元32将纠错码添加到从主机设备200接收到的记录数据中，并且编码/解码单元31对该记录数据执行游程受限(Run Length Limited，RLL)编码来创建RLL(1，7)码，并且将其提供给数字信号处理器21的写脉冲发生器22。

写脉冲发生器22通过对记录数据执行波形重构(waveformreformation)来创建激光调制数据，并且将其提供给APC电路13。APC电路13基于激光调制数据来驱动激光二极管10以将数据写到光盘100上。

(2)盘驱动设备的OPC过程

除了上面的配置之外，在放置好光盘100之后的第一次写入之前，盘驱动设备1执行OPC来为光盘100设置最佳记录功率。此时，盘驱动设备1利用被称作κ-OPC的技术，以远低于最佳记录功率的记录功率执行OPC，以防止光盘100的记录层质量下降。

如果使用低记录功率，则再现RF信号的幅度也小，并且不能为再现RF信号锁定PLL，结果就不能识别出再现信号的幅度。根据本发明，即使再现RF信号的幅度较小进而不能锁定PLL时，盘驱动设备1也能使用上述质量指标创建单元25B来识别该幅度，并在低记录功率下正确执行OPC。

在执行OPC过程中，盘驱动设备1的质量指标创建单元25B用被固定到“0”的幅度基准值acxxx来计算质量指标值CQ。在这种情形中，质量指标值CQ对应于再现信号的AD转换值的和。当再现RF信号是基于规定规则的周期信号时，质量指标值CQ与再现RF信号的幅度成正比。因此，通过在OPC过程中以规定的模式写测试数据，可以通过使用质量指标值CQ来估计再现RF信号的幅度。

利用被固定到“0”的幅度基准值acxxx获得的质量指标值被称作幅度估计值AMP。幅度估计值AMP是与再现RF信号的幅度成正比的值，即使没有锁定PLL。因此，即使以低记录功率执行OPC时，也可以通过使用幅度估计值AMP来估计再现RF信号的幅度。

现在将参考图3的流程图来描述使用上述幅度估计值AMP的OPC过程。

充当记录功率设置装置的CPU2进入OPC例程RT1的开始步骤，并且移动到步骤SP1来设置APC电路13中的参数(开始功率Pind、功率系数ρ和峰值/擦除比(peak/erase ratio)εe)的初始值，然后移动到下一步骤SP2。

在步骤SP2处，CPU2使得光学拾取器5搜寻光盘100的OPC区域，并且移动到步骤SP3以在写测试数据之前从OPC区域的连续6个记录单元块(RUB)擦除数据，然后移动到下一步骤SP4。

在步骤SP4处，CPU2以归一化记录功率(峰值功率PP＝ρ×Pind，擦除功率EP＝PP×εe，冷却功率CP＝0mw)将测试数据记录到6个RUB的中央2个RUB中。

在提供OPC区域的光盘的最内周处，一个轨道对应于2个RUB或者稍少，而已从其擦除数据的6个RUB对应于三个轨道或者稍多。因此，存在于用于记录测试数据的位区(2个RUB)两侧的位区(tack)上没有数据，从而可以执行正确的OPC而不影响相邻的位区。

在下一步骤SP5处，CPU2从OPC区域读测试数据，并且获得此时的归一化幅度估计值AMPnor，在下一步骤SP6处，从在步骤3进行过擦除的6个RUB上重新擦除数据，然后移动到下一步骤SP7。

在步骤SP7处，CPU2以8种不同的记录功率在6个RUB的中央2个RUB中记录测试数据。即，从0.895以0.03的步长来设置8个功率系数值，并且用峰值功率PP＝an×Pind、擦除功率EP＝pp×εe以及冷却功率CP＝0mW来执行记录。

在下一步骤SP8处，CPU2从OPC区域读取测试数据，并且获得此时的8个幅度估计值AMPan，然后移动到下一步骤SP9。在步骤SP9处，CPU2利用下面的公式，基于8个幅度估计值AMPan和归一化幅度估计值AMPnor来计算8个归一化功率值Pm，然后移动到下一步骤SP10。

Pm＝an×AMPan/AMPnor                             …(2)

在步骤SP10处，CPU2从计算出的8个归一化功率值Pm计算阈值功率值Pthr1和Pthr2。如图4所示，阈值功率值Pthr1为具有较低功率系数an的5个归一化功率值Pm的近似直线与功率轴的交点值。阈值功率值Pthr2为具有较高功率系数an的5个归一化功率值Pm的近似直线与功率轴的交点值。

在步骤SP11处，CPU2用下面的公式从阈值功率值Pthr1和Pthr2计算第一目标功率值Ptarget1和第二目标功率值Ptarget2，然后移动到下一步骤SP12。

Ptarget1＝κ×Pthr1                                   …(3)

Ptarget2＝κ×Pthr2

在步骤SP12处，CPU 2利用下面的公式从第一目标功率值Ptarget1和第二目标功率值Ptarget2计算目标功率值Ptarget，然后移动到下一步骤SP13。

Ptarget＝(Ptarget2×Pfit1-Ptarget1×Pfit2)/((Ptarget2-Ptarget1)-(Pfit2-Pift1))

Pfit1＝1.045×Pind

Pfit2＝0.955×Pind

                      …(4)

在步骤SP13处，CPU2确定计算得到的目标功率值Ptarget是否在目标范围(Pfit1＜Ptarget＜Pfit2)之内。如果在步骤SP13处确定目标功率值Ptarget在目标范围之外，则这意味着不能获得合适的目标功率值Ptarget。在这种情况下，CPU2移动到步骤SP14，并且基于重试计数器的计数值N(初始值为“0”)来确定OPC重试的次数是否少于5次。

如果在步骤SP14处确定重试的次数少于5次，则CPU2移动到步骤SP15，并且将重试计数器的计数值N加1，然后返回到步骤SP3来执行步骤SP3到SP13。如果在步骤SP15确定重试次数大于等于5次，则CPU2移动到步骤SP16以确认OPC过程已经失败(OPC超时)，并且移动到步骤SP19来完成该OPC过程。

如果在步骤SP13确定目标功率值Ptarget在目标范围内，则这意味着可以获得合适的目标值Ptarget。在这种情况下，CPU2移动到步骤SP17以从正被使用的6个RUB中擦除数据，然后移动到下一步骤SP18。

在步骤SP18处，CPU2将写功率PWO设置为PWO＝ρ×Ptarget，然后移动到步骤SP19来结束该OPC过程。

(3)操作和效果

根据上面的配置，在常规数据再现过程中，盘驱动设备1的质量指标创建单元25B基于幅度基准值与再现RF信号的再现信号值之间的差，创建代表再现RF信号质量的质量指标值CQ，其中所述幅度基准值基于维特比解码单元25A所检测到的最大似然状态。

除此之外，在光盘100的OPC中，质量指标创建单元25B利用固定到规定值“0”的幅度基准值来创建代表再现RF信号幅度的幅度估计值AMP，而不是质量指标值CQ。该幅度估计值AMP指示与再现RF信号的幅度成正比的值，即使是在因为使用低记录功率来记录测试数据进而获得了小幅度的再现RF信号，从而不能为再现RF信号锁定PLL的情况下。

结果，盘驱动设备1可以基于幅度估计值AMP正确识别再现RF信号的幅度，并且以远低于最佳记录功率的记录功率执行OPC。

另外，质量指标创建单元25B利用被固定到规定值的幅度基准值来创建幅度估计值AMP。因此，可以在没有额外信号处理电路的情况下，只利用简单的构造就正确识别出再现RF信号的幅度，并且可以用远低于最佳记录功率的记录功率执行OPC。

根据上面的配置，用于创建质量指标值CQ的质量指标创建单元25B被用于创建代表再现RF信号幅度的幅度估计值AMP。结果，可以利用简单的构造以低记录功率执行OPC，从而能够防止光盘100的记录层质量劣化。

(4)其他实施方式

上面的实施方式已经描述了将本发明应用于盘驱动设备1用于在光盘上记录/再现的情形。然而，本发明并不限于此，而是可以应用于对再现RF信号执行维特比解码以获得再现数据的其他盘驱动设计。

此外，上面的实施方式已经描述了以不同的记录功率将测试数据记录8次来执行OPC的情形。然而，本发明并不限于此，而是可以将测试数据记录其它的次数来执行OPC。

本发明可以应用到盘驱动设备用于在光盘上记录/再现。

虽然已经结合本发明的优选实施方式描述了本发明，但是本领域的技术人员很清楚可以作出各种改变和修改，这些改变和修改落入本发明权利要求的实质精神和范围内。

Claims (6)

1.一种用于在光盘上记录数据和从光盘再现数据的盘驱动设备，包括：

维特比解码装置，用于对从所述光盘再现的再现信号执行维特比解码以解码所述数据，并且创建代表所述维特比解码中的状态转变的状态数据；和

质量指标创建装置，用于计算幅度基准值与再现信号值之间的差值，并且基于所述差值创建代表所述再现信号质量的质量指标值，所述幅度基准值对应于从所述状态数据识别出的所述状态转变，所述再现信号值是通过对所述再现信号进行数字化来创建的，其中

所述质量指标创建装置利用被固定到规定值的所述幅度基准值来获得所述质量指标值，以便创建代表所述再现信号幅度的幅度估计值。

2.如权利要求1所述的盘驱动设备，包括

记录功率设置装置，用于在所述光盘上记录测试数据，并且基于通过读所述测试数据获得的再现信号的所述幅度估计值，设置所述光盘的最佳记录功率。

3.如权利要求2所述的盘驱动设备，其中

所述记录功率设置装置以远低于所述最佳记录功率的记录功率在所述光盘上记录所述测试数据。

4.一种记录功率设置方法，包括：

维特比解码步骤，用于对从光盘再现的再现信号执行维特比解码，并且创建代表所述维特比解码中的状态转变的状态数据；以及

质量指标创建步骤，用于计算幅度基准值与再现信号值之间的差值，并且基于所述差值创建代表所述再现信号质量的质量指标值，所述幅度基准值对应于从所述状态数据识别出的所述状态转变，所述再现信号值是通过对所述再现信号进行数字化来创建的，其中

利用被固定到规定值的所述幅度基准值来获得所述质量指标值，以便创建代表所述再现信号幅度的幅度估计值，并且基于所述幅度估计值来设置所述光盘的最佳记录功率。

5.如权利要求4所述的记录功率设置方法，包括

测试数据记录步骤，用于在所述光盘上记录测试数据，其中

基于通过读所述测试数据获得的再现信号的所述幅度估计值，设置所述最佳记录功率。

6.如权利要求5所述的记录功率设置方法，其中

以远低于所述最佳记录功率的记录功率在所述光盘上记录所述测试数据。

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