CN1945704B - 光学记录装置的读写功率控制方法和系统 - Google Patents

光学记录装置的读写功率控制方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光学记录装置之读取和写入功率控制方法和系统，用于记录信息到一具只读区域之光盘。所述读取和写入功率控制方法包含以下步骤：根据前次功率控制所输出的前次功率控制信号，决定一特定电平；依据所述特定电平，设定一目前功率控制的一功率控制信号的一预定电平，藉以迅速地输出一适当功率以控制一光学读写头，其中所述功率控制方法用于所述读写头在读取功率控制和写入功率控制之间的切换，且前次功率控制为一种闭环控制，目前功率控制为一种开环控制，其中所述前次功率控制与所述目前功率控制同为读取功率控制或者写入功率控制。据此，所述读取及写入功率控制信号之电平变换期间可以被缩短，甚而被消除，藉以避免输出不稳定的读写功率予所述光学读写头。

Description

光学记录装置的读写功率控制方法和系统
技术领域
本发明涉及一种光学记录装置的读写功率控制方法和系统，用于在一具有只读区域的光盘上记录信息。
背景技术
最近，各种类型的可再写光盘如能够播放储存其中之数字信息的DVD-RAM(DigitalVersatile Disk Random Access Memory)或DVD-RW型光盘正被广泛使用。在此DVD-RAM型光盘中，储存的数据是依序被配置于各记录区单元(Sector unit)中。如图1a所示，每一个记录区单元包括一只读标识区域(如泛称之标头区(Header))和一可再写区域(如泛称之用户数据区)。所述标识区域(或称标头区)是预刻(Embossed)于所述光盘上并能够自其上读出一物理信息数据(Physical information data，PID)，以用来标识所述记录区单元位在所述光盘上之物理位置。
请参见图1a和图1b，当可读取DVD-RAM光盘之光学记录装置执行一写入命令时(亦即当一写入信号(Writing signal)被设成一逻辑高电平)，在所述光学记录装置之读写头在执行此写入命令的期间，所述光学记录装置之读写头(Pickup head)可能会频繁地遇到多个位在DVD-RAM光盘上的标头区。由于所述标头区为不可写入区域，因此在遇到各个标头区时，所述写入信号必须被设定成一逻辑低电平，以便暂时将所述读写头之功率控制从一写入功率控制转为一读取功率控制。所述写入功率控制是如图1d的一写入功率控制信号所示；所述读取功率控制则如图1c的读取功率控制信号所示。藉此，可避免损毁储存在所述标头区上的物理信息数据(PID)。不论如何，所述读写头需要精确和稳定的读取功率，以便从各标头区准确地读取对应之物理信息数据。
如图1c和图1d所示，在所述两种不同功率控制之下，无论是读取或写入功率控制信号之电平变换(Level transition)(例如是从一写入功率控制转到一读取功率控制，或者从一读取功率控制转到一写入功率控制)，在最初的一段期间都会造成不稳定的功率输出。这是因为读取或写入功率控制从一初始电平到趋近至一最佳电平，其间皆需要一段期间P1、P2来稳定信号电平。特别是，当光学记录装置之操作温度持续上升，会使所述信号的初始电平和最佳电平之间的差值或落差持续扩大，以致每次开始执行写入操作之后，所述读写头发射之激光功率总会有一段时间是呈现不稳定的状态。但是对于以标头区来存贮信息的光盘而言，在频繁的读取和写入功率控制之间的切换期间，如何达到平稳的功率控制和良好的读写质量是为一重要之课题。
如图1c所示，当在一写入操作期间执行一读取功率控制时，持续上升的操作温度会导致所述读取功率控制信号输出一个不精确的电平差L1。为了自所述标头区上精确地读取出数据，所述读取功率控制信号之输出必须经由一自动功率控制(Auto Power Controller，APC)电路加以调整，方能调整所述读取功率控制信号之电平逐渐趋近于一较精确的电平。然而。在执行一高倍速操作时，会因所述读写头对所述等标头区的读取时间太过于短促，以致所述自动功率控制电路无足够时间对信号加以取样来调整出精确的功率信号之电平，进而无法输出一适当的激光功率。
如图1d所示，当在一数据写入操作期间执行一写入功率控制时，所述写入功率控制会因标头区的存在而频繁地被迫中断并在此经过标头区之后重新恢复写入操作。但是不论何种功率控制(如开环或闭环)下，在电平切换后产生最佳写入功率控制信号电平的时间都太长，以致不足以实时为所述读写头提供一稳定的写入功率。另外，连续上升的操作温度也会导致所述写入功率控制信号输出一不精确的电平差值L2。由此可知，特别是在很高的操作温度之下，不稳定的写入功率将会严重影响数据记录的质量。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一目的在于提供一种应用于光学记录装置中之读取和写入功率控制方法和系统，以记录信息到一具有只读区域之光盘如DVD-RAM上。
本发明之另一目的在于提供一种功率控制方法，用于读写头在读取功率控制和写入功率控制之间的切换，且用于缩短功率控制信号之电平变换时间。
本发明之再一目的在于提供一种功率控制系统，用于读写头在读取功率控制和写入功率控制之间的切换，且用于缩短功率控制信号之电平变换时间。
为达成前述发明目的，本发明提供一种功率控制方法，适用于一读写头自具有数个只读区域之光盘上存取信息，所述方法包括以下步骤：依据一前次功率控制下产生的一前次功率控制信号，决定一特定电平；以及基于前次功率控制信号之特定电平，设定一预设电平以触发一目前功率控制，其中所述功率控制方法用于所述读写头在读取功率控制和写入功率控制之间的切换，且前次功率控制为一种闭环控制，目前功率控制为一种开环控制，其中所述前次功率控制与所述目前功率控制同为读取功率控制或者写入功率控制。
此外，本发明提供一种读写功率控制系统，可适用于具有一读写头的一光学记录装置，适用于一读写头自具有数个只读区域之光盘上存取信息，所述系统包括：一自动功率控制器，是决定一功率控制；以及至少一功率控制信号电平决定器，根据一前次功率控制下产生的一前次功率控制信号的一特定电平，设定一预设电平以触发一目前功率控制，其中所述功率控制系统用于所述读写头在读取功率控制和写入功率控制之间的切换，且前次功率控制为一种闭环控制，目前功率控制为一种开环控制，其中所述前次功率控制与所述目前功率控制同为读取功率控制或者写入功率控制。
附图说明
图1a为已知技术中相关光盘配置之示意图；
图1b为已知技术中一相关写入信号之示意图；
图1c为已知技术中一相关读取功率控制信号之示意图；
图1d为已知技术中一相关写入功率控制信号之示意图；
图2为依据本发明的一种读取功率控制方法之流程图；
图3为依据本发明的一种写入功率控制方法之流程图；
图4为依据本发明的一种功率控制系统之流程图；
图5a至图5d是分别显示依据本发明之具有数个标头区之光盘配置(如DVD-RAM)、一写入信号、一读取功率控制信号和一写入功率控制信号之间的示意图。
具体实施方式
参阅图2、图5a、图5b和图5c介绍了一种光学记录装置之读取功率控制方法，用于记录信息到光盘(如DVD-RAM)上，其中所述光学记录装置具有一读写头(Pickup head)，且所述光盘上已预刻多个只读区域(如DVD-RAM之标头区)以分隔数个可记录区域(Recordable Areas)。依据本发明的一最佳实施例，所述读取功率控制方法包括以下步骤：
在步骤S200，依据前次读取功率控制(即一闭环控制)下输出的前次读取功率控制信号，决定一特定电平，前述特定电平是在所述光学记录装置之读写头开始写入操作之前触发前次读取功率；
在步骤S202，依据前述特定电平，对目前读取功率控制(即一开环控制)设定目前读取功率控制信号的一预设电平，以快速触发一适当读取功率。如其中一具体案例，若在写入操作开始之前，前次读取功率是产生自一闭环控制(Close-loop Control)，但在写入操作开始之后，经由所述读写头读取各自标头区之期间，目前读取功率是却是产生自一开环控制(0pen-loop Control)。于此种设计之下，由于所述开环控制是依据前次闭环控制产生之特定电平，来设定目前读取控制信号输出之预设电平，因此能够迅速消除所述读取功率控制信号之电平变换时间，并防止所述读写头输出不稳定的读取功率。在另一具体案例中，如果前次读取功率控制和目前的读取功率控制皆属于一种闭环控制，则所述预设电平会被导入所述闭环控制，以作为目前读取功率控制信号的一初始电平，然后逐渐趋近一最佳电平，而使所述功率控制信号能获得一较短的回稳时间(Settling time)。
根据前次读取功率控制下前次读取功率控制信号以决定特定电平之步骤进一步包括以下任何一步骤：
(1)在写入操作开始之前，利用前次读取功率控制下一逐渐趋近的前次读取功率控制信号之电平。
(2)在写入操作开始之前，利用前次读取功率控制下一被取样的前次读取功率控制信号之电平。
(3)在写入操作开始之前，利用前次读取功率控制经由一特定操作期间或所述光盘上的一段操作距离所获得的前次读取功率控制信号之数个电平加以平均而得到的一电平。
(4)在写入操作开始之前，利用前次读取功率控制下经由一低通滤波器(Low passfilter，LPF)滤波产生的前次读取功率控制信号的一电平。
(5)在写入操作开始之前，利用任一上述步骤(1)、(2)、(3)和(4)产生的前次读取功率控制信号之电平加以计算而得到的一电平。
(6)在写入操作开始之前，利用任一上述步骤(1)、(2)、(3)、(4)和(5)产生的前次读取功率控制信号的电平加以补偿而得到的一电平。
在步骤S210，在写入操作开始之后，于所述读写头通过各个标头区之期间，将步骤S202产生的目前读取功率控制信号之预设电平导入目前的写入功率控制，以输出一适当的读取功率。
在步骤S220，在每一非记录状态(Non-recording State)期间，藉由持续更新预设电平，以最佳化所述读取功率控制信号之预设电平。以DVD-RAM型光盘为例，一非记录状态包括″写入(Writting)和验证(Verifying)″过程。事实上，这样的验证过程会被认定为一种读取操作，因此在经由每一验证过程的期间中，各个读取功率控制(即一开环控制)下产生的读取功率控制信号之预设电平可以被持续地更新。所述非记录状态也包括一特定时间间隔用来主动中断写入操作，藉以更新所述预设电平。所述非记录状态进一步包括为了响应光盘的操作温度上升超出一阈值而执行的一写入操作中断。在此中断期间中，即可更新所述读取功率控制下的读取功率控制信号之预设电平，藉以对抗温度上升的影响。为了保有一稳定的功率供应，所述非记录状态也可以包括一来自所述光学记录装置外部之中断记录控制，可促使在所述读取功率控制下更新所述读取功率控制信号之预设电平。对于一些无法提供验证过程之数据记录，当所述读写头通过DVD-RAM型光盘上数个相邻区域(Zone)间的一边界时，所述非记录状态是为一中止记录期间，此时所述读取功率控制下输出之读取功率控制信号之预设电平能够被更新。此外，所述非记录状态可以包括一内部中断记录控制的执行，以带领所述读取功率控制恢复到一闭环控制，之后再对所述开环控制之读取功率控制信号之预设电平进行更新。
请进一步参见图3、图5a、图5b和图5d，本发明是提供一种写入功率控制方法，适用于一具有读写头之光学记录装置，以将信息记录在一具有数个标头区的光盘(即DVD-RAM)上。前述写入功率控制方法包括以下步骤：
在步骤S300，根据前次写入功率控制(即一闭环控制)下输出的前次写入功率控制信号，决定一特定电平，其中前述特定电平是在所述读写头之写入操作期间触发前次写入功率。于本发明之实施例中，根据前次写入功率控制下的输出前次写入功率控制信号以决定特定电平之步骤进一步包括以下任一步骤：
(1)利用前次写入功率控制下一被逐渐趋近之前次写入功率控制信号的电平。
(2)利用前次写入功率控制下一被取样的前次写入功率控制信号之电平。
(3)利用前次写入功率控制经由一特定操作期间或光盘上的一段操作距离，所获得的前次写入功率控制信号之数个电平加以平均而得到的一电平。
(4)利用前次写入功率控制下藉由一低通滤波器(LPF)或类似组件加以滤波而取得的前次读取功率控制信号之电平。
(5)利用执行任一上述步骤(1)、(2)、(3)和(4)所取得的前次写入功率控制信号的电平加以计算而得到的一电平。
(6)利用执行任一上述步骤(1)、(2)、(3)、(4)和(5)所取得的前次写入功率控制信号的电平加以补偿而得到的一电平。
在步骤S305，在所述读写头通过各个标头区之期间，停止前次写入功率控制以关闭前次写入功率；
在步骤S310，依据前述特定电平，在所述读写头通过在各标头区之后，设定一写入功率控制信号输出的一预设电平，并将所述预设电平之写入功率控制信号导入目前的写入功率控制(即一闭环控制)，以触发目前的写入功率。在其中一具体案例中，如果当所述目前写入功率控制属于一种闭环控制，则所述预设电平将会被作为所述闭环控制下目前写入功率控制信号输出的一初始电平，进而逐渐趋近一最佳电平，以获得更加精准的写入功率。在其它案例中，所述目前写入功率控制也可以为一种开环控制。
在步骤S320，在读写头通过各自标头区之后，一旦所述写入操作开始，即可基于所述写入功率控制信号输出之前述预设电平，产生一适当的写入功率。
需注意的是，在所述读写头通过在各标头区之后，因为所述写入功率控制信号之预设电平(基于早先获得的特定电平)能够迅速地触发所述适当的写入功率，因此缩短所述写入功率控制信号之电平变换时间，甚而消除电平变换，并防止读写头输出不稳定的写入功率。
请进一步参见图4，是描述一种依据本发明之最佳实施例之功率控制系统，用于控制具有一读写头50的一光学记录装置之读取功率和写入功率，以记录信息至一具有数个标头区的光盘10上。
所述功率控制系统包括：一微处理器20，一编码器(Encoder)30、一自动功率控制器(AutoPower Control，APC)40、一读取功率控制信号电平决定器42，以及一写入功率控制信号电平决定器44。所述微处理器20是用于决定是否进行写入操作或中断写入操作，以更新一功率控制信号的一预设电平。所述编码器30是根据来自所述微处理器20的一写入指令，将准备写入光盘10内之用户数据(User Data)进行编码，并随后产生一写入信号予所述自动功率控制器40。所述自动功率控制器40基于一来自读写头50之前端监视二极管(Front Monitor Diode，FMD)22产生的回馈信号，以探测所述读写头50发出之激光束，确定所述激光束之功率是否为最佳功率。所述读写头50的一激光二极管(LD)驱动器52是基于所述读取或写入功率控制信号，控制前述激光束的功率。如图5所示，所述自动功率控制器40根据来自于所述编码器30之写入信号，决定是否切换至一读取功率控制或一写入功率控制。所述自动功率控制器40是运用一闭环控制和/或开环控制以分别输出所述读取和写入功率控制信号之电平，以满足不同之需求。所述读取功率控制信号电平决定器42(Read Power Control Signal Level Determiner)基于前次读取功率控制下之前次读取功率控制信号的一特定电平，在所述闭环控制之下，决定一目前读取功率控制信号输出的一初始电平，进而趋近一最佳电平，或者在所述开环控制之下，决定一目前读取功率控制信号输出的一预设电平。所述写入功率控制信号电平决定器44基于前次写入功率控制下之写入功率控制信号的一特定电平，在目前写入功率控制(如一闭环控制)之下，决定一预设电平以作为目前写入功率控制信号的一初始电平，进而趋近一最佳电平。之后，所述自动功率控制器40根据所述写入功率控制信号之所述预设电平以及所述读取功率控制信号之所述预设电平分别进行所述写入功率或是读取功率之控制。
请参见图5a至图5d，是为依据本发明最佳实施例之数个信号概要图，其描述一包含数个标头区之光盘配置(如DVD-RAM)、一写入信号、一读取功率控制信号和一写入功率控制信号之间的关联性。如图5c和图5d所示，上升的操作温度在初期也许会导致一读取功率控制信号之电平差L3和/或一写入功率控制发信号之电平差L4。在写入操作开始之前，本发明可依据在前次闭环控制下前次读取功率控制信号输出之特定电平，迅速对目前的开环设定目前读取功率控制信号输出的一预设电平，以在所述读写头通过标头区期间触发一适当的读取功率，并使上升的操作温度的影响减到最小，甚至消除此电平变换。此外，本发明可依据前次闭环下之前次写入功率控制信号之特定电平，迅速地决定目前闭环控制下的目前写入功率控制信号之预设电平，并使其设定为一初始电平，进而迅速地趋近一最佳电平，以在所述读写头通过一标头区时触发一适当的写入功率，并使上升的操作温度的影响减到最小，甚至消除此电平变换。
通过参照本发明的某些最佳实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应所述明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (17)

1.一种功率控制方法，适用于一读写头自具有数个只读区域之光盘上存取信息，所述方法包括以下步骤：
依据一前次功率控制下产生的一前次功率控制信号，决定一特定电平；以及
基于前次功率控制信号之特定电平，设定一预设电平以触发一目前功率控制，其中所述功率控制方法用于所述读写头在读取功率控制和写入功率控制之间的切换，且前次功率控制为一种闭环控制，目前功率控制为一种开环控制，其中所述前次功率控制与所述目前功率控制同为读取功率控制或者写入功率控制。
2.根据权利要求1所述之方法，其中所述光盘为一种DVD-RAM光盘，且每一只读区域为一头标预刻于所述光盘上。
3.根据权利要求1所述之方法，其中所述功率控制为一读取功率控制，所述功率控制信号为一读取功率控制信号。
4.根据权利要求3所述之方法，其中决定前次读取功率控制信号之特定电平之步骤进一步包括以下任一步骤：
(5a)在目前读取功率控制之前，利用前次闭环控制之下一逐渐趋近的前次读取功率控制信号之电平；
(5b)在目前读取功率控制之前，利用前次闭环控制之下一被采样的前次读取功率控制信号之一电平；
(5c)在目前读取功率控制之前，利用前次闭环控制经由对所述光盘的一特定操作期间或一段操作距离中，所获得之前次读取功率控制信号的至少一电平加以平均而得到的一电平；
(5d)在目前读取功率控制之前，利用前次闭环控制经由一低通滤波器对前次读取功率控制信号进行滤波而得到的一电平；以及
(5e)在目前读取功率控制之前，利用执行任一前述步骤(5a)、(5b)、(5c)，或(5d)所获得的前次读取功率控制信号加以计算而得到的一电平。
5.根据权利要求3所述之方法，进一步包括以下步骤：经由一非记录状态期间，藉由持续更新所述预设电平，以最佳化所述读取功率控制信号之预设电平。
6.根据权利要求5所述之方法，其中持续更新预设电平以最佳化所述读取功率控制信号的预设电平之步骤进一步包括以下任一步骤：
(8a)在所述非记录状态期间，更新所述读取功率控制信号之预设电平，其中所述非记录状态期间包含一验证过程是等同于所述读写头之读取操作；
(8b)在所述非记录状态期间，更新读取功率控制信号之预设电平，其中所述非记录状态期间为一特定时间间隔之后写入操作的中断；
(8c)在所述非记录状态期间，更新读取功率控制信号的预设电平，其中所述非记录状态期间为所述光盘之操作温度上升超过一临界值之时；
(8d)在所述非记录状态期间，更新读取功率控制信号之预设电平，其中所述非记录状态期间为执行一外部中断记录控制之时；
(8e)在所述非记录状态期间，更新所述读取功率控制信号之预设电平，其中所述非记录状态期间为所述读写头通过光盘上相邻环带之间的一边界之时；以及
(8f)在所述非记录状态期间，更新所述读取功率控制信号之预设电平，其中所述非记录状态期间为所述读写头发生记录中断之时。
7.根据权利要求6所述之方法，进一步包括一步骤：藉由更新所述非记录状态期间产生之预设电平以最佳化所述读取功率控制信号之特定电平之后，持续所述读写头之写入操作。
8.根据权利要求1所述之方法，其中所述功率控制系为一种写入功率控制，所述功率控制信号为一写入功率控制信号。
9.根据权利要求8所述之方法，进一步包括以下步骤：
经由所述读写头之一写入操作期间，依据在前次写入功率控制下输出之前次写入功率控制信号，决定一特定电平；
如果所述读写头通过各个只读区域，则停止前次写入功率控制；以及
在所述读写头通过在各个只读区域之后，基于前次写入功率控制信号之前述特定电平，设定一预设电平以触发一目前写入功率控制的启动。
10.根据权利要求8所述之方法，其中决定前次写入功率控制下之前次写入功率控制信号之特定电平之步骤进一步包括以下任一步骤：
(13a)利用在前次写入功率控制下一逐渐被趋近的前次写入功率控制信号之电平；
(13b)利用在前次写入功率控制下一被采样的前次写入功率控制信号之电平；
(13c)利用在前次写入功率控制经由光盘的特定操作期间或一段操作距离内，所获得之前次写入功率控制信号之复数个的电平加以平均而得到的一电平；
(13d)利用在前次写入功率控制经由一低通滤波器对前次写入功率控制信号进行滤波而得到的一电平；
(13e)利用执行任一前述步骤(13a)、(13b)、(13c)和(13d)所获得之前次写入功率控制信号加以计算而得到的一电平；以及
(13f)利用执行任一前述步骤(13a)、(13b)、(13c)、(13d)和(13e)所获得之前次写入功率控制信号加以补偿而得到的一电平。
11.根据权利要求10所述之方法，进一步包括以下步骤：将所述预设电平导入目前写入功率控制，以逐渐最佳化所述写入功率控制信号之预设电平。
12.一种功率控制系统，适用于一读写头自具有数个只读区域之光盘上存取信息，所述系统包括：
一自动功率控制器，是决定一功率控制；以及
至少一功率控制信号电平决定器，根据一前次功率控制下产生的一前次功率控制信号的一特定电平，设定一预设电平以触发一目前功率控制，其中所述功率控制系统用于所述读写头在读取功率控制和写入功率控制之间的切换，且前次功率控制为一种闭环控制，目前功率控制为一种开环控制，其中所述前次功率控制与所述目前功率控制同为读取功率控制或者写入功率控制。
13.根据权利要求12所述之系统，其中所述功率控制信号电平决定器包括一读取功率控制信号电平决定器，根据一前次读取功率控制下的一前次读取功率控制信号，设定一特定电平，并依据特定电平，设定所述预设电平以促发一目前读取功率控制。
14.根据权利要求13所述之系统，其中所述功率控制信号电平决定器包括一写入功率控制信号电平决定器，根据一前次写入功率控制下的一前次写入功率控制信号，决定一特定电平，并依据所述特定电平，设定所述预设电平以促发一目前写入功率控制。
15.根据权利要求12所述之系统，其中所述自动功率控制器进一步接收一来自所述读写头之回馈信号以探测所述读写头发射的激光功率。
16.根据权利要求13所述之系统，其中所述读取功率控制信号电平决定器，基于所述前次读取功率控制之下前次读取功率控制信号输出之特定电平，以在所述读写头通过光盘之各自只读区域期间触发所述目前读取功率控制的启动。
17.根据权利要求14所述之系统，其中所述写入功率控制信号电平决定器，基于所述前次写入功率控制下前次写入功率控制信号之特定电平，以在读写头通过各只读区域之后的读写头写入操作期间触发所述目前写入功率控制的启动。
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