CN1873799A - 重学习光源驱动特性的最优功率控制执行方法及光学记录/再现设备 - Google Patents

重学习光源驱动特性的最优功率控制执行方法及光学记录/再现设备 Download PDF

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Abstract

提供一种光学记录/再现设备和一种OPC执行方法，用于在执行OPC测试记录和OPC测量之后重学习光源驱动特性，以保证在光盘上记录数据所用的准确的最优功率控制(OPC)，特别是当驱动特性根据光源的温度改变而变化时。OPC执行方法包括：执行OPC记录作为针对OPC的测试记录，及OPC测量作为OPC记录状态的测量；执行光源驱动特性的功率分析，并得到OPC记录和OPC测量之后的光源驱动特性；以及根据OPC记录状态和得到的光源驱动特性，执行OPC计算来将最优光源驱动电平确定为使得能够从光源发射最优记录功率的光束的光源驱动电平。因此，由于根据光源温度上升之后的光源驱动特性执行OPC计算，故可以准确地得到最优光源驱动电平。

Description

重学习光源驱动特性的最优功率控制执行方法及光学记录/再现 设备
技术领域
本发明涉及光学记录介质及一种使用该光学记录介质的记录/再现设备，更具体地涉及一种在最优功率控制(OPC)记录和OPC测量之后重学习光源驱动特性的OPC执行方法，以及一种使用该方法的光学记录/再现设备。
背景技术
已经开发并商业化了诸如光盘之类的性能改善的记录介质来长时间地记录和存储图像数据和声音数据。根据数据记录容量，可以将这些光盘归类为紧致盘(CD)或数字万能盘(DVD)。可以被记录、删除和再现的光盘的例子包括650MB CD-R、CD刻录器(RW)、4.7GB DVD+R/RW、DVD-随机访问存储器(RAM)和DVD-R/RW。数据再现专用光盘的例子包括650MB CD和4.7GB DVD-只读存储器(ROM)。此外，由于传统DVD-ROM存储容量的增加受限，新型高密度光盘(例如，蓝光盘(BD)和HD-DVD)的标准已快速发展。
当在高密度光盘上记录数据时，执行最优功率控制(OPC)过程来确定在关联盘上记录数据所用的最优记录功率，即，针对每个光盘及记录/再现设备组合的最佳记录激光功率设置。
通常，在向光盘上记录数据时，光学记录/再现设备在光盘的测试记录区上执行OPC过程。通过OPC操作确定最优LD驱动电平，以便从激光二极管(LD)中发射最优记录功率的光束。
OPC过程具有一系列步骤，包括：(1)学习激光二极管(LD)的驱动特性；(2)根据驱动特性驱动激光二极管(LD)的同时，执行OPC记录作为测试记录；(3)执行OPC测量以测量OPC记录状态；以及(4)根据OPC测量的结果和LD驱动特性，执行OPC计算以确定最优LD驱动电平。
但是，OPC记录和OPC测量通常使激光二极管(LD)的温度升高。如果激光二极管(LD)的温度上升，LD驱动特性也改变。尽管LD驱动特性发生上述变化，仍然根据激光二极管(LD)的温度的任何改变之前检测到的LD驱动特性来执行OPC计算。
如上所述，因为不是根据激光二极管(LD)的温度上升之后检测到的LD驱动特性来执行OPC计算，所以通常错误地估算最优LD驱动电平。如果根据不准确或不正确的最优LD驱动电平驱动激光二极管(LD)，则发射不准确的最优记录功率的光束，从而导致在光盘上记录数据过程中的更大的错误发生概率。
发明内容
本发明的多个方面和典型实施例有利地提供一种OPC执行方法和一种使用该方法的光学记录/再现设备，为了防止高密度光盘中的错误发生概率，该设备基于由OPC记录和OPC测量引起的温度改变的光源的驱动特性的更新分析利用光源驱动特性执行OPC计算。
在随后的描述中将部分地提出发明的其它方面和/或优点，并且部分地从描述中将显而易见，或者可以通过发明的实施了解。
根据本发明的一方面，OPC执行方法包括：执行OPC记录作为针对OPC的测试记录，及执行OPC测量作为OPC记录状态的测量；分析光源的驱动特性，并得到OPC记录和OPC测量之后的光源驱动特性；以及根据得到的OPC记录状态和光源驱动特性，执行OPC计算来确定最优光源驱动电平作为光源驱动电平，使得能够从光源中发射最优记录功率的光束。
光源驱动特性根据光源的温度改变而变化。进一步，光源驱动特性根据由OPC记录和OPC测量中的至少一个引起的光源的温度改变而变化。此外，光源驱动特性的分析包括：得到光源驱动电平-测量功率相关性，作为光源驱动电平和测量功率之间的相关性，其中测量功率作为根据光源驱动电平驱动光源时在用于监控的光学检测元件测量到的光功率。
优选地，OPC计算包括：根据OPC记录状态确定最优记录功率；当从光源中发射所确定最优记录功率的光束时，计算测量到的测量功率；以及根据在功率分析期间得到的光源驱动电平—测量功率相关性，将与所计算的测量功率相对应的光源驱动电平确定为最优光源驱动电平。
此外，还提供预学习步骤，在OPC记录和OPC测量之前，通过光源驱动特性的分析得到该光源驱动特性，其中根据得到的光源驱动特性执行OPC记录。
根据本发明的另一方面，光学记录设备包括：光源，发射在光盘上记录数据所用的光束；以及控制单元，在作为测试记录的OPC记录和作为OPC记录状态的测量的OPC测量之后学习光源驱动特性，得到光源驱动特性，并根据OPC记录状态和光源驱动特性将最优光源驱动电平确定为光源驱动电平，使得能够从光源中发射最优记录功率的光束。
光源驱动特性根据光源的温度改变而变化。进一步，光源驱动特性根据由OPC记录和OPC测量中的至少一个引起的光源的温度改变而变化。
根据本发明的一方面，控制单元得到表示光源驱动电平和测量功率之间的相关性的光源驱动电平—测量功率相关性来作为光源驱动特性，其中测量功率作为根据光源驱动电平驱动光源时在用于监控的光学检测元件中测量到的光功率。
根据本发明的另一方面，控制单元根据OPC记录状态确定最优记录功率；计算从光源发射所确定的最优记录功率的光束时在用于监控的光学检测元件中测量到的测量功率；并根据光源驱动电平—测量功率相关性将与所计算的测量功率相对应的光源驱动电平确定为最优光源驱动电平。
此外，在OPC记录和OPC测量之前，通过光源驱动特性的分析得到该光源驱动特性，并根据得到的光源驱动特性执行OPC记录。
除了上述的示例实施例和方面之外，通过参考附图和学习以下描述，本发明的其它方面和实施例将显而易见。
附图说明
结合附图阅读以下对示例实施例和权利要求的详细描述将会更好地理解本发明，其中所有附图和描述组成了发明公开的一部分。虽然以下所写及所演示的公开集中公开发明的示例实施例，但是应该清楚地理解只是通过演示和示例描述了相同内容，发明并不局限于此。发明的精神和范围只受限于所附权利要求。以下代表附图的简要描述，其中：
图1是根据本发明的实施例的、用于在OPC记录和OPC测量之后通过重学习光源驱动特性来执行OPC的典型光学记录/再现设备的方框图；
图2是解释根据本发明的实施例的、用于在完成OPC记录和OPC测量之后重学习光源驱动特性的OPC执行方法的流程图；以及
图3A-3B示出图2中所示的S260方框中的典型的记录功率测量功率相关性。
具体实施方式
将详细参考本发明的现有实施例，在附图中演示了其示例，其中相似的参考数字表示相似的元件。为了解释本发明，下面通过参考图来描述实施例。
图1是根据本发明的实施例的典型光学记录/再现设备的方框图。在图1中，实线所示的流水线表示诸如驱动信号、控制信号、信息信号及类似的电信号的路径，并且虚线所示的流水线表示光束的路径。
在执行最优功率控制或校准(OPC)中，光学记录/再现设备在完成OPC记录和OPC测量之后再次执行光源驱动特性的学习，并根据通过重学习更新的光源驱动特性执行OPC计算。在OPC记录/测量和OPC学习之间重复光源驱动特性的重学习，以便得到由OPC记录/测量引起的温度变化后的光源驱动特性，并将得到的光源驱动特性用于OPC计算。
如图1中所示，光学记录/再现设备包括光盘100、光学拾取器单元110、再现处理单元120、记录处理单元130和控制单元140。此外，还可以安排诸如伺服单元、电动驱动器、键输入单元和存储器之类的其它单元，但没有示出。为简洁起见，不论整体还是部分，还可以将该光学记录/再现设备称作可以是内部(位于主机内)或外部(位于与主机相连的分离的箱子中)的驱动系统。光盘可以是任何高密度介质，比如蓝光盘(BD)、高密度DVD(HD-DVD)和其它高级光盘(AOD)；但是，也可以使用其它光盘，包括DVD、DVD-R、DVD-RW，DVD+RW、DVD-RAM、DVD-ROM、CD、CD-R、CD-RW和CD-ROM。此外，这种光学记录/再现设备可以是单个设备，或可以分离为记录设备(即，数字视频盘摄像机“DVDR”)和读取设备(即，致密盘播放机“CDP”或数字视频盘播放机“DVDP”)。
光学拾取器单元110在所安装的光盘100上记录从记录处理单元130输出的目标数据。此外，光学拾取器单元(pickup unit)110读取光盘100上记录的数据，并向再现处理单元120输出与所读取数据相对应的电信号。
光学拾取器单元110包括监控光电二极管(MPD)111、分光器112、光电二极管(PD)113、激光二极管(LD)114、诸如寄存器115的存储器和LD驱动器116。
激光二极管(LD)114是用于选择性地发射记录光束或再现光束的光源。如这里所述，“记录光束”是用于向所安装的光盘100上记录数据的光束，并且“再现光束”是用于读取光盘100上记录的数据的光束。
LD驱动器116根据寄存器115中设置的LD驱动电平驱动激光二极管(LD)114。即，LD驱动器116根据寄存器115中设置的LD驱动电平产生LD驱动信号，并根据产生的LD驱动信号驱动激光二极管(LD)114来产生光束。
分光器112将从LD114发射的光束(以下称作“LD发射光束”)分割成两个光束。具体地，分光器120向光盘100传送LD发射光束的70-80％，并向监控光电二极管(MPD)111反射LD发射光束的20-30％。以下为方便起见，将从分光器112传送到光盘100的LD发射光束简称为“TD光束”(到盘光束)，并将从分光器112反射到MPD111的LD发射光束简称为“TM光束”(到MPD光束)。
监控光电二极管(MPD)111测量TM光束的光功率，并向控制单元140传送测量结果。光电二极管(PD)113将从光盘100反射之后又从分光器112反射的TD光束转换为电信号，并将该电信号应用于再现处理单元120。
控制单元140控制该光学记录/再现设备的整体操作。具体地，控制单元140控制光学记录/再现设备的最优功率控制(optimum powercontrol)(OPC)过程，以便确定用于在光盘100上记录数据的最优记录功率，特别是在LD驱动特性根据激光二极管(LD)的温度改变而变化之后。在存储器(例如寄存器115)中典型地存储用于执行OPC过程的参数，控制单元140可以在执行OPC过程之前访问这些参数。
详细地，当(i)激光二极管(LD)驱动特性的分析、(ii)OPC记录和(iii)OPC测量终止时，控制单元140重学习或重分析(iv)LD驱动特性，并根据更新的LD驱动特性(v)执行OPC计算。这就是在(iii)OPC测量和(v)OPC计算之间重复LD驱动特性分析来得到由(ii)OPC记录和(iii)OPC测量引起的温度变化后的更新的LD驱动特性，并(v)将该LD驱动特性用于OPC计算的原因。
以下，将参考图2详细描述由控制单元140控制的OPC过程。图2是在完成OPC记录和OPC测量之后通过光源驱动特性的重分析解释OPC过程的流程图。
此外，以下为了方便起见，将术语“LD驱动电平-测量功率相关性(correlation)”作为表示光源驱动特性的LD驱动特性而引入，即在根据LD驱动电平驱动激光二极管(LD)时，LD驱动电平和在监控光电二极管(MPD)111所测量的TM光束的光功率(以后称作“测量功率”)之间的相关性。此外，将LD驱动电平-测量功率相关性的学习简称为“功率分析”。
如图2中所示，在方框S210，如果输入记录命令作为在光盘100上记录数据所用的命令，则控制单元140控制光学拾取器单元110的操作，其中包括确定用于在光盘100上记录数据的最优记录功率的最优功率控制(OPC)操作，即使此时LD驱动特性根据激光二极管(LD)114的温度改变而变化。具体地，在方框S220，当接收到输入的记录命令时，控制单元140执行功率分析，即，学习光源的功率，即，激光二极管(LD)114的驱动特性。通过功率分析，控制单元140得到LD驱动电平-测量功率相关性。为了与稍后所述的、通过方框S250得到的另一LD驱动电平-测量功率相关性区别开来，将通过方框S220得到的LD驱动电平-测量功率相关性称作第一LD驱动电平-测量功率相关性。
接着，在方框S230，控制单元140控制拾取器单元110的操作来执行OPC记录。该OPC记录指的是针对OPC的测试记录，具体地，指的是在改变从激光二极管(LD)114发射的记录光束的光功率(以下简称为“记录功率”)的同时，光盘100上提供的测试记录区中的测试记录。当在方框S230执行该OPC记录时，使用通过方框S220得到的第一LD驱动电平-测量功率相关性。
在方框S230的OPC记录过程期间，控制单元140通过从监控光电二极管(MPD)111输出的测量功率得到记录功率-测量功率相关性，作为记录功率和测量功率之间的相关性。该记录功率/测量功率相关性指的是当从激光二极管(LD)114输出记录功率的光束时，记录功率和从监控光电二极管(MPD)111输出的测量功率之间的相关性。
接着，在方框S240，控制单元140使用通过光学拾取器单元110和再现处理单元120施加的再现信号来执行OPC测量。该OPC测量指的是作为在方框S230所执行的OPC记录的状态的OPC记录状态的测量。通过方框S240的OPC测量，控制单元140得到OPC记录状态。
在方框S230的OPC记录和方框S240的OPC测量之后，在方框S250，控制单元140控制光学拾取器单元110的操作重复功率分析。通过方框S250中功率分析的重复，控制单元140得到与第一LD驱动电平-测量功率相关性不同的第二LD驱动电平-测量功率相关性。
由于方框S230的OPC记录和方框S240的OPC测量，激光二极管(LD)114的温度已经上升，所以通过方框S250得到的第二LD驱动电平-测量功率相关性与通过方框S220得到的第一LD驱动电平-测量功率相关性不同。
接着，在方框S260，控制单元140执行OPC计算。该OPC计算指的是根据通过方框S230得到的记录功率/测量功率相关性、通过方框S240得到的OPC记录状态和通过方框S250得到的第二LD驱动电平-测量功率相关性来确定最优LD驱动电平。如图1中所示，最优LD驱动电平代表针对从激光二极管(LD)114发射的最优记录功率的光束的LD驱动电平。
更具体地，在方框S260期间，控制单元140根据OPC记录状态确定(i)最优记录功率，根据记录功率-测量功率相关性，计算在从激光二极管(LD)114发射所确定的最优记录功率的光束时，从监控光电二极管(MPD)111输出的测量功率，并根据第二LD驱动电平-测量功率相关性将(iii)与所计算的测量功率相对应的LD驱动电平确定为最优LD驱动电平。
作为方框S260的附加解释，图3A示出光源(即激光二极管“LD”)的不同驱动电平和在根据光源驱动电平驱动光源(即激光二极管“LD”)时得到的测量功率之间的示例性相关性。图3B示出最优记录功率和测量功率之间的示例性相关性。
具体地，图3A示出第一LD驱动电平-测量功率相关性①和第二LD驱动电平-测量功率相关性②，并且图3B示出记录功率-测量功率相关性。
从图3A-3B可见，如果确定最优记录功率在“P0”，并从激光二极管(LD)114发射“P0”处的光束，则根据图3B中所示的记录功率-测量功率相关性，从监控光电二极管(MPD)111输出的测量功率与测量功率“M0”一致。此外，从图3A-3B可见，根据图3A中所示的第二LD驱动电平-测量功率相关性②，将“M0”处的LD驱动电平确定在“L0”。
如图3A中所示，如果将第一LD驱动电平-测量功率相关性①用于所述的典型OPC过程，将“M0”处的LD驱动电平确定在“L1”而非“L0”。但是，由于方框S230的OPC记录和方框S240的OPC测量，激光二极管(LD)114的温度已经上升，所以激光二极管(LD)114根据第二LD驱动电平-测量功率相关性②工作。因此，如图3B中所示，如果在“L1”驱动激光二极管(LD)114，记录功率变为“P1”而非最优记录功率“P0”，这是因为根据第二LD驱动电平-测量功率相关性②，对应于“L1”的测量功率是“M1”，并且根据记录功率-测量功率相关性，对应于“M1”的记录功率是“P1”。
当完成方框S260时，在方框S270，控制单元140在寄存器115中设置通过OPC计算所确定的最优LD驱动电平。
接着，在方框S280，控制单元140控制光学拾取器单元110和记录处理单元130的操作，在光盘100上记录数据。在方框S280期间，因为LD驱动器116根据寄存器115中设置的最优LD驱动电平驱动激光二极管(LD)114，所以在最优条件下记录数据。
目前为止，详细描述了在OPC记录和OPC测量之后重学习LD驱动电平-测量功率相关性，以及根据由重学习或重分析更新的LD驱动电平-测量功率相关性，通过OPC计算确定最优LD驱动电平。
为解释方便，将LD驱动电平-测量功率相关性作为光源驱动特性的例子来描述现有实施例。因此，除了LD驱动电平-测量功率相关性之外可以将不同的光源驱动特性应用于本发明。
此外，由于使用相对较高的记录功率执行OPC记录，使得光源的温度增加得较高，如在蓝光盘(BD)上的OPC执行中一样，此时本发明是适合的。但是，本发明并不局限于上述内容，还可应用于包括其它任何光盘的所有光盘，包括数字万能盘(DVD)、致密盘(CD)和高密度DVD(HD-DVD)。
如上所述，本发明能够重学习或重分析由OPC记录和OPC测量引起的温度改变的光源驱动特性，并根据更新的光源驱动特性执行OPC计算。因此，由于根据光源(即，激光二极管“LD”)温度升高之后的光源驱动特性来执行OPC计算，故根据本发明的光学记录/再现设备能够准确地确定最优光源驱动电平。同样地，如果没有消除，则可以减小在光盘上记录数据的错误发生概率，从而能够根据准确的最优光源驱动电平驱动光源，并从光源发射该准确的最优记录功率的光束。
虽然参考其典型实施例具体示出和描述了本发明，但本领域的普通技术人员将理解，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以作形式和细节上的改变。例如，只要以参考图1、图3和图3所描述方式实现OPC，可以使用其它的记录介质，比如DVD、DVD-R、DVD-RW，DVD+RW、DVD-RAM、DVD-ROM、CD、CD-R、CD-RW、CD-ROM和其它全息数据存储器件。此外，在光盘的指定区里，记录测试区可以是固定的和/或活动的。同样地，可以将图2中所示的方框S250中的功率分析结果存储在图1中所示的典型记录/再现设备的其它地方。相似地，可以将系统控制器作为具有固件的芯片集实现，或作为选择，对通用或专用计算机进行编程来实现图2所述的方法。因此，本发明不局限于所公开的多种典型实施例，还包括所附权利要求的范围之内的所以实施例。

Claims (22)

1.一种最优功率控制(OPC)执行方法，包括：
执行OPC记录作为针对OPC的测试记录，以及执行OPC测量作为OPC记录状态的测量；
分析OPC记录和OPC测量之后的光源驱动特性，并得到光源驱动特性；以及
根据OPC记录状态和得到的光源驱动特性，执行OPC计算来将最优光源驱动电平确定为使得能够从光源发射最优记录功率的光束的光源驱动电平。
2.根据权利要求1所述的方法，其中光源驱动特性根据光源的温度改变而变化。
3.根据权利要求2所述的方法，其中光源驱动特性根据由OPC记录和OPC测量中的至少一个引起的光源的温度改变而变化。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述分析包括：得到光源驱动电平-测量功率相关性，作为光源驱动电平与作为根据光源驱动电平驱动光源时测量到的光功率的测量功率之间的相关性。
5.根据权利要求4所述的方法，其中OPC计算包括：
根据OPC记录状态确定最优记录功率；
计算在从光源发射所确定的最优记录功率的光束时测量到的测量功率；以及
根据得到的光源驱动电平-测量功率相关性，将与所计算的测量功率相对应的光源驱动电平确定为最优光源驱动电平。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括预学习在OPC记录和OPC测量之前得到的光源驱动特性，其中根据在预学习期间得到的光源驱动特性执行OPC记录。
7.一种光盘设备，包括：
光源，被布置以便发射用于在光盘上记录数据的光束；以及
控制单元，被布置以便在作为针对OPC的测试记录的OPC记录和作为OPC记录状态的测量的OPC测量之后分析光源驱动特性，并得到光源驱动特性，然后根据OPC记录状态和光源驱动特性将最优光源驱动电平确定为使得能够从光源中发射最优记录功率的光束的光源驱动电平。
8.根据权利要求7所述的光盘设备，其中光源驱动特性根据光源的温度改变而变化。
9.根据权利要求8所述的光盘设备，其中光源驱动特性根据由OPC记录和OPC测量中的至少一个引起的光源的温度改变而变化。
10.根据权利要求7所述的光盘设备，其中控制单元得到表示光源驱动电平与作为在根据光源驱动电平驱动光源时测量到的光记录功率的测量功率之间的相关性的光源驱动电平-测量功率相关性来作为光源驱动特性。
11.根据权利要求10所述的光盘设备，其中控制单元根据OPC记录状态确定最优记录功率，计算在从光源发射所确定的最优记录功率的光束时测量到的测量功率，并根据光源驱动电平-测量功率相关性将与所计算的测量功率相对应的光源驱动电平确定为最优光源驱动电平。
12.根据权利要求7所述的光盘设备，其中根据在OPC记录和OPC测量之前通过对光源驱动特性的分析得到的光源驱动特性执行OPC记录。
13.一种设备，包括：
光源，向用于记录和再现数据的光盘上发射激光束；
存储器，存储用于执行最优功率控制(OPC)过程的参数；
控制器，被布置以便控制光源并访问存储器，用于执行OPC过程来确定适用于在光盘上记录数据的激光束的最优记录功率，
其中配置控制器以便在作为测试记录的OPC记录和作为OPC记录状态的测量的OPC测量之后得到光源驱动特性，并根据OPC记录状态和光源驱动特性确定最优光源驱动电平，使得能够从光源发射具有最优记录功率的激光束。
14.根据权利要求13所述的设备，其中光源驱动特性根据光源的温度改变而变化。
15.根据权利要求13所述的设备，其中光源驱动特性根据由OPC记录和OPC测量中的至少一个引起的光源的温度改变而变化。
16.根据权利要求13所述的设备，其中控制单元得到表示光源驱动电平与作为在根据光源驱动电平驱动光源时测量到的光记录功率的测量功率之间的相关性的光源驱动电平-测量功率相关性来作为光源驱动特性。
17.根据权利要求13所述的设备，其中控制单元根据OPC记录状态确定最优记录功率，计算在从光源发射所确定的最优记录功率的光束时测量到的测量功率，并根据光源驱动电平-测量功率相关性将与所计算的测量功率相对应的光源驱动电平确定为最优光源驱动电平。
18.根据权利要求13所述的设备，其中根据在OPC记录和OPC测量之前通过光源驱动特性的分析得到的光源驱动特性执行OPC记录。
19.一种在光盘设备中执行最优功率控制(OPC)的方法，包括：
在执行了作为测试记录的OPC记录和作为OPC记录状态的测量的OPC测量之后，得到发射激光束的光源的光源驱动特性；以及
根据OPC记录状态和光源驱动特性，确定最优光源驱动电平，使得能够从光源发射具有最优记录功率的、适用于在光盘上记录数据的激光束。
20.根据权利要求19所述的方法，其中光源驱动特性根据光源的温度改变而变化。
21.根据权利要求19所述的方法，其中光源驱动特性根据由OPC记录和OPC测量中的至少一个引起的光源的温度改变而变化。
22.根据权利要求19所述的方法，其中根据在OPC记录和OPC测量之前通过对光源驱动特性的分析得到的光源驱动特性执行OPC记录。
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