CN1934628A - 用于光学存储介质的最佳功率控制 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种最佳功率校准方法，其中在光盘(10)的外侧OPC区(12)以多个写入速度a、b和c执行OPC过程，并且还以其写入速度在内侧OPC区(14)执行OPC过程。通过对于每个速度由每个OPC处理获得的最佳功率(和策略)然后被用于产生使写入功率与速度匹配的函数。为了对于所有半径都产生精确的最佳激光功率，可产生两个OPC功率因数：介质变化功率因数和速度功率因数。为了产生介质变化功率因数，使用从光盘的最内侧和最外侧半径处获得的Nx1 OPC信息；而为了产生速度功率因数，使用从盘的最外侧半径处获得的Nx1、Nx2…Nxm信息。使用上述的两个功率因数，能够对所有半径实现所需的激光功率的更加精确的控制。

Description

用于光学存储介质的最佳功率控制

技术领域

本发明通常涉及用于光学存储介质的最佳功率控制(OPC)，更加具体地说，涉及一种用于对光盘进行写入的方法和装置，借此在盘的外边缘执行光学功率控制(或最佳功率校准)。

背景技术

光盘(例如，致密盘)已知是一种类型的信息记录介质。根据CD的标准记录格式，CD的记录区包括导入区、程序区和导出区。这些区是以这个顺序在从CD的内圆周到外圆周的方向上设置的。称之为内容表(TOC)的索引信息被记录在导入区中。TOC包括作为子码的管理信息，其用于管理在程序区中记录的信息。例如，如果记录在程序区中的主信息是与音乐歌曲相关的信息，则管理信息可包括歌曲的播放时间。也可以将涉及相应音乐歌曲的轨道号码的信息记录在程序区中。指示信息区结束的导出代码被记录在导出区中。

在记录用户数据之前，在介质的一个小段上执行测试写入。测试写入以各种功率电平和写入脉冲形状进行写入。通过读回测试写入图案，设置用于记录用户数据的最佳功率电平和脉冲形状。这一过程被称为“最佳功率控制”或“最佳功率校准(OPC)”。

更详细地说，OPC的过程就是首先读取记录在光盘上的推荐记录功率(PO)的值。接着，执行测试记录操作，其中使用基于推荐记录功率(P0)的若干记录功率电平来记录数据。这些测试记录操作是在光盘的功率校准区(PCA)中执行的。基于由此记录的测试数据的再现，确定用于光盘的最佳记录功率。功率校准区(PCA)通常也称为最佳功率控制(OPC)区。

在恒定线速度(CLV)盘的情况下，执行记录和读取操作的线速度是恒定的，与记录或读取盘上的哪个轨迹无关。因为盘被保持为恒定线速度，所以在整张盘上记录特性都是恒定的。因此，PCA被保持在位于CLV盘数据记录区的内部区域中的一个区域中。

通称为分区恒定线速度(ZCLV)的另一种旋转格式也是流行的。ZCLV格式化的盘被分割成多个区并在每个区中以恒定的线速度(CLV)旋转。当在不同分区中对盘进行记录或读取时，ZCLV盘的角速度会变化。应该意识到，如果光盘以恒定的角速度旋转，那么从盘的内部区域到外部区域，其线速度(即写入速度)将增大。恒定角速度(CAV)记录格式也是已知的。

本发明涉及可(重)写信息存储系统，其中写入速度是如此高，以至对于盘的较小内部半径，必须限制线速度(即写入速度)以便将主轴旋转速度保持在可接受的界限内。在这种系统中，以全速度在盘的内侧执行OPC是不可能的，导致从其确定正确的激光功率(和策略设置)也是不可能的。

已经提出了在盘的外部区域上执行OPC的多种系统。然而，例如高速DVD+R介质的介质在盘的外侧区域呈现出较大的、与写入(和读取)相关的介质变化，因此，如果为了产生对于盘的内侧和外侧区域之间的所有半径都能预测正确的激光功率(和策略设置)的函数，只执行单一的OPC，不管是在盘的内侧区域以较低的速度还是在外侧区域以较高的速度，所述预测将不会特别精确。

发明内容

本发明的目的是提供一种在光存储介质上执行OPC的方法和设备，其中可通过使写入速度与功率(和策略)映射的函数来消除内侧和外侧区域之间可能非常显著的盘变化。

根据本发明，提供一种在对光学存储装置写入数据之前针对其执行最佳功率控制的方法，所述方法包括针对所述光学存储装置的多个旋转线速度通过下列步骤来执行最佳功率控制过程：

a.在所述光学存储装置的一相对小的段上执行测试写入；和

b.在执行所述测试写入期间读回写入到所述光学存储装置中的测试图案；

以便获得使写入速度与功率映射的函数，对于所述多个旋转线速度中的每一个在所述光学存储装置的基本相同的相对小的段上执行步骤(a)和(b)。

另外，根据本发明，提供一种在对光学存储装置写入数据之前针对其执行最佳功率控制的设备，所述设备包括用于执行下列功能的装置：通过针对所述光学存储装置的多个旋转线速度在所述光学存储装置的一相对小的段上执行测试写入和在执行所述测试写入期间读回写入到所述光学存储装置中的测试图案，由此执行最佳功率控制过程，以便获得使写入速度与功率映射的函数，针对所述多个旋转线速度中的每一个，在所述光学存储装置的基本相同的相对小的段上执行测试写入。

本发明扩展至一种对光学存储装置写入数据的方法，包括如上所定义的执行最佳功率控制的方法，以及一种对光学存储装置写入数据的设备，包括如上所定义的用于执行最佳功率控制的设备。

在一个优选实施例中，所述相对小的段包括光学存储装置的最外侧半径。有益地，使用在光学存储装置的最内侧和最外侧半径处执行最佳功率控制过程的结果，优选地以与最内侧半径相关的写入速度执行所述过程，来产生第一功率因数。更优选地，使用在所述光学存储装置的最外侧半径上以多个不同的写入速度执行最佳功率控制过程的结果来产生第二功率因数。光学存储装置可以包括分区恒定线速度(ZCLV)盘或恒定角速度(CAV)盘。

附图说明

本发明的这些和其他方面通过此处所述的具体实施方式将变得清楚，并将参照这样的具体实施方式对其进行阐释。

现在将仅借助实施例和参照附图来说明本发明的具体实施方式，其中：

图1表示根据本发明一典型实施例的方法主要步骤的示意流程图；

图2为标识了其上各区域的光存储盘的示意平面图；

图3a为盘旋转频率随着盘半径变化的曲线图；

图3b为超速因数Nx随盘半径变化的曲线图；

图4表示在实施根据本发明的一典型实施例的方法期间光存储盘各区域的示意图。

具体实施方式

因此，如上所述，本发明的目的是提供一种用于在光学存储介质上执行OPC的方法和装置，其中可以根据将写入速度映射到功率(和策略)的函数来消除在内侧和外侧区域之间可能很显著的盘变化。本发明适用于可(重)写信息存储系统，其中在盘的内侧区域写入的速度低于在盘上其它地方写入的速度。在光学存储系统(例如，CD、DVD)中是这样的情况，即写入速度是如此高，以致对于较小的内部半径，必须限制线速度(即写入速度)以便将主轴马达的旋转速度保持在可接受的界限内。在这种系统中在盘的内部半径处不可能以全速进行OPC。为了克服该问题，已经提出了在盘的外侧半径处执行OPC的各种系统。

欧洲专利申请第0905685号中披露了一种针对光学存储装置执行OPC的方法，以便考虑在信息记录期间可能发生的任何温度变化，还用于防止处理速度的降低。在所述的方法中，无论何时检测到光学存储装置的温度变化，都执行一个新的测试记录操作，可以对三个区域执行测试记录操作：最内周区域、最外周区域和可记录区的中间区域。

美国专利第6052347号披露了一种通过相应于整个盘的记录特性在分区恒定线速度(ZCLV)格式化光盘的一个区域中产生多个测试记录来确定对ZCLV格式化光盘执行的最佳记录功率，并根据所述测试记录确定最佳记录功率的方法。在所述方法中，在盘的每个恒定角速度(CAV)区域中使用变化的记录功率对两个(不同的)OPC区域进行写入。

本发明的提出基于下列事实：高速光学介质，如DVD+R(例如，8x对4x介质或8x对8x介质)在外侧(例如，beta值)呈现出相当大的与写入(和读取)相关的介质变化。这意味着由于这种变化，如果与现有技术类似，只是在最内侧半径使用低速OPC和在最外侧半径使用高速OPC来产生用于使写入速度与功率(写策略)相关的函数，这在整个盘上并不能可靠工作。另一方面，本发明提议以在最小(优选在光盘最内侧半径处的线速度)和最大速度(优选在光盘最外侧半径处的线速度)之间的多个相应写入速度在光盘上基本相同的地方执行多次测试记录。

本发明提供的主要改进是通过将写入速度映射到功率(和策略)的函数来消除内侧和外侧之间的盘变化，因为在盘上的相同局部位置上以不同的线速度来执行测试记录。在这种情况下，在盘上执行OPC最合理的地方是最外侧半径，因为它覆盖了所有可能的写入速度，并且不会干扰在大多数系统中常见的连续有效数据区。在MRW系统(Mount Rainier)中，可能有一定变化，其中也可以在从外侧到内侧的替换区域中执行OPC。

参照附图中的图2，光存储盘10具有定义外侧OPC区的最外侧半径12、定义内侧OPC区的最内侧半径14和介于两个OPC12、14之间的数据区16。数据区16由用于存储用户数据的多个写入区域组成，包括低速写入区18(具有超速因数Nx1，与内侧OPC区的超速因数相同)和最大速度写入区20(具有超速因数Nxm)，所述低速写入区18与内侧OPC区14紧邻，所述最大速度写入区20与外侧OPC区12紧邻。在内侧OPC区14中，可只以Nx1的写入速度执行OPC，而在外侧OPC区12中，可以所有写入速度Nx1、Nx2……Nxm执行OPC。

参照附图中的图1，在根据本发明的一个典型实施例的方法中，首先以多个写入速度a、b和c在外侧OPC区12上执行OPC过程，并以其写入速度也在内侧OPC区14上执行OPC过程。对于任何给定写入速度，OPC都是本领域技术人员公知的过程，其中首先使用多个功率电平和/或策略定时/形式来写入测试数据。此时，可记录与写入质量相关的参数。然后读回测试数据并判断可靠性或写入质量(例如，BLER、抖动、beta、gamma)。通常在该过程中使用拟合和过滤技术来获得对于给定速度的最佳功率。

在本发明的该典型实施例中，相对现有技术的一个相当大的进步就是：使用对于每个速度获得的最佳功率(和策略)来产生使写入功率电平与速度匹配的函数。一个优选的拟合函数是给出可能速度范围(高速＜＝2.5×低速)、介质和可能的测试速度数量条件下的线性回归。

另外参照附图中的附图3a、3b和4，超速因数Nx和盘半径R之间的关系为：

$N_x=\frac{2\·\mathrm{\π}\·R\·f_{\mathrm{disc}}}{v_{1x}}$

其中：

N_x＝超速因数

R＝盘半径

F_disc＝盘旋转频率

V_1x＝线速度

超速因数N_x作为盘半径的函数而增加。

考虑要求通过给定最大旋转频率(例如，80Hz)以某一超速因数Nx2对盘进行写入的情况。一个简单的解决方案是对于盘10的OPC区14以较低的速度(Nx1)进行写入，直到到达(对于盘的剩余外侧区域)允许使用Nx2的半径。

为了产生精确的最佳功率，产生两个OPC功率因数：一个用于介质变化，一个用于速度。为了产生介质变化功率因数，从内侧和外侧盘半径使用Nx OPC信息。为了产生速度功率因数，从外侧半径使用Nx1和Nx2信息。

例如，具有三种不同的速度/区(Nx1、Nx2和Nx3)、最大盘旋转频率为f_max(对于功耗降低的应用，例如笔记本)的ZCLV描述数据(profile)(从内侧到外侧盘顺序写入)。

在内侧盘进行OPC得到的最佳写入功率(P_Nx1)_in

在过渡半径R1处对区2进行写入功率计算：

              (P_Nx2)_R1＝(P_Nx1)_in·K_Nx2/Nx1±ΔP_WOPC(zone1)

其中：

$K_{\mathrm{Nx}2/\mathrm{Nx}1}=\frac{{\left(\mathrm{Nx}2_p\right)}_{\mathrm{out}}}{{\left(\mathrm{Nx}1_P\right)}_{\mathrm{out}}}$ ΔP_WOPC(zone1)＝(P_Nx1)_R1-(P_Nx1)_in

在过渡半径R2处对区3进行写入功率计算：

              (P_Nx3)_R2＝(P_Nx1)_in·K_Nx3/Nx1±ΔP_{WOPC(zone1&2)}

其中：

$K_{\mathrm{Nx}3/\mathrm{Nx}1}=\frac{{\left(\mathrm{Nx}3_p\right)}_{\mathrm{out}}}{{\left(\mathrm{Nx}1_P\right)}_{\mathrm{out}}}$

ΔP_{WOPC(zone1&2)}＝ΔP_WOPC(zone1)+(P_Nx2)_R2-(P_Nx2)_R1＝ΔP_WOPC(zonB)+ΔP_WOPC(zone2)

在本发明的一个优选实施例中，为了对所有半径都产生精确的最佳激光功率，可产生两个OPC功率因数：

-介质变化功率因数

-速度功率因数

为了产生介质变化功率因数，使用从光盘的最内侧和最外侧半径获得的Nx1 OPC信息；而为了产生速度功率因数，使用从盘的最外侧半径获得的Nx1、Nx2……Nxm信息。使用上述的两个功率因数，能够对所有半径实现所需的激光功率的更加精确的控制。该改进的OPC方法提高了写入/读取处理的可靠性，并且可至少应用于其中在盘的最内侧半径的写入速度低于其它地方的写入速度的可(重)写信息存储系统，尤其是可应用于光存储系统。

上面作为示例说明了本发明的一个具体实施方式，并且对于本领域技术人员来说很明显，在不脱离后附权利要求所定义的本发明的范围的情况下，可对所述的具体实施方式做出各种修改和变化。另外，在权利要求中，置于括号之间的任何参考符号都不应解释为对权利要求的限制。术语“包括”并不排除出现权利要求中所列举之外的其它元件或步骤。术语“一”或“一个”并不排除多个。可借助包括若干个不同的元件的硬件和借助适当编程的计算机来实行本发明。在列举了若干个装置的设备权利要求中，若干个这些装置可由同一个硬件来实现。仅仅在互不相同的从属权利要求中叙述了某些措施并不表示这些措施的结合不能有利的使用。

Claims (9)

1、一种在向光学存储装置(10)写入数据之前针对该光学存储装置(10)执行最佳功率控制的方法，所述方法包括针对所述光学存储装置(10)的多个旋转线速度通过下列步骤来执行最佳功率控制过程：

a.在所述光学存储装置(10)的一相对小的段(12)上执行测试写入；和

b.在执行所述测试写入期间读回写入到所述光学存储装置(10)中的测试图案；

以便获得一个将写入速度映射到功率的函数，对于所述多个旋转线速度中的每一个，在所述光学存储装置(10)的基本相同的相对小的段(12)上执行步骤(a)和(b)。

2、根据权利要求1所述的方法，其中所述相对小的段包括光学存储装置(10)的最外侧半径(12)。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其中在光学存储装置(10)的最内侧(14)和最外侧半径(12)处都执行最佳功率控制过程。

4、根据权利要求3所述的方法，其中所述最佳功率控制过程是以与最内侧半径相关的写入速度执行的。

5、根据前述任何一个权利要求所述的方法，其中使用在光学存储装置(10)的所述最外侧半径(12)上以多个不同的写入速度执行的最佳功率控制过程的结果来产生功率因数。

6、根据前述任何一个权利要求所述的方法，其中光学存储装置(10)包括分区恒定线速度(ZCLV)盘或恒定角速度(CAV)盘。

7、一种在对光学存储装置写入数据之前针对该光学存储装置执行最佳功率控制的设备，所述设备包括用于执行最佳功率控制过程的装置，通过：针对所述光学存储装置的多个旋转线速度在所述光学存储装置的一相对小的段上执行测试写入和在执行所述测试写入期间读回写入到所述光学存储装置中的测试图案，以便获得一个将写入速度映射到功率的函数，在所述光学存储装置的基本相同的相对小的段上执行针对所述多个旋转线速度中的每一个的测试写入。

8、一种对光学存储装置(10)写入数据的方法，包括根据权利要求1到6中的任何一个所述的方法。

9、一种对光学存储装置(10)写入数据的设备，包括根据权利要求7所述的用于执行最佳功率控制的设备。

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