CN1992005A - 可决定写入数据至光盘的最佳写入功率的光驱及相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可决定写入数据至光盘的最佳写入功率的光驱及相关方法。所述的方法包含有：利用复数个候选写入功率以写入测试数据至该光盘；分别测量对应于每一候选写入功率的至少一写入品质参数；决定复数个写入品质参数对该复数个候选写入功率的一特性曲线以及依据对应于该特性曲线的一目标转折点的一写入功率以决定该最佳写入功率。本发明利用写入品质参数对写入功率的特性曲线可以获得将使用者数据写入至光盘时的适当写入功率，同时可考虑到写入品质以及可覆写光盘的覆写次数。

Description

可决定写入数据至光盘的最佳写入功率的光驱及相关方法

技术领域

本发明有关于控制最佳写入功率，尤指一种能够利用写入品质参数相对于写入功率的特性曲线的转折点以决定最佳写入功率的光驱及其相关方法。

背景技术

近来可应用于个人计算机中的可烧录光驱，例如一般的DVD-R/RW、DVD+R/RW或DVD-RAM光驱，已普及于社会大众，因此改善光驱效能的需求也大大地增加。

一般来说，上述光驱通过两种程序来决定最佳写入功率，一种是在数据开始记录之前，通过一最佳功率控制(optimum power control，OPC)程序来决定最佳功率，另一种则是在数据记录期间，通过一实时最佳功率控制(running optimumpower control，ROPC)程序来实时更新写入功率。对于最佳功率控制程序而言，目前有许多相关现有技术已应用于如何决定最佳写入功率。请参照图1，图1为现有反射差异(reflection difference)M₁₄对写入功率的两特性曲线C1、C2的示意图。于光盘规格所定义，反射差异M₁₄代表14T坑洞(pit)与14T平坦(land)之间的反射差异，M₁₄为射频(RF)信号中摆动的最大振幅，因此反射差异M₁₄与写入功率的特性曲线可利用来决定最佳写入功率。如图1所示，特性曲线C1有一饱和区域并且饱和区域上有一点A₁，对于一个具有特性曲线C1的光盘，其特性曲线C1以及写入功率P_S相交于点A₁，并且写入功率P_S接近于最佳写入功率P_O，因此由P_S加上一预定值即可得到最佳功率P_O；若假设送入的光盘对应于如图1所示的特性曲线C2，很明显地，特性曲线C2没有饱和区，因此使用反射差异M₁₄便无法得到适当的写入功率以用于记录使用者数据至具有特性曲线C2的光盘。

如熟习此项技术者所知，若找到的最佳写入功率高于应用于可覆写(rewritable)光盘的正常最佳写入功率，则可覆写光盘面的可容许数据覆写次数将大大地减少，并且还会减少可覆写光盘的寿命，因此对光驱设计者而言，如何适当地找到想要的最佳功率便成为一重要课题。

发明内容

因此本发明的主要目的在于提供一种能利用写入品质参数对写入功率的特性曲线的转折点来决定目标最佳写入功率的方法与光驱，以解决以上提到的问题。

根据本发明的权利要求，揭示了一种决定写入数据至一光盘的一最佳写入功率的方法。该方法包含有：利用复数个候选写入功率以写入数据至该光盘；分别测量对应于每一候选写入功率的至少一写入品质参数；决定复数个写入品质参数对该复数个候选写入功率的一特性曲线；以及依据对应于该特性曲线的一目标转折点的一写入功率以决定该最佳写入功率。

根据本发明的权利要求，另外揭示一种决定写入数据至一光盘的一最佳写入功率的光驱。该光驱包含有：一光学读写头，用来利用复数个候选写入功率以写入数据至该光盘；一测量模块，耦接于该光学读写头，用来分别测量对应于每一候选写入功率的至少一写入品质参数；以及一写入功率控制器，耦接于该光学读写头以及该测量模块，利用该复数个候选写入功率来控制该光学读写头以写入该测试数据至该光盘，并且用来决定复数个写入品质参数对该复数个候选写入功率的一特性曲线，以及依据对应于该特性曲线的一目标转折点的一写入功率以决定该最佳写入功率。

本发明提供一种依据写入品质参数(例如抖动、位错误率等等)对写入功率的特性曲线的一转折点以求出该最佳写入功率的方法。无论光盘的写入策略如何调整，本发明利用写入品质参数对写入功率的特性曲线可以获得一适当写入功率以将使用者数据写入至光盘上，此外，找到的目标写入功率明显不超过原本想要的最佳写入功率，因此本方法可同时考虑写入品质以及可覆写光盘的覆写次数。

附图说明

图1为现有反射差异M₁₄对写入功率的复数个特性曲线的示意图。

图2为本发明光驱的一实施例的方块图。

图3为本发明第一实施例的决定一光盘的最佳写入功率的流程图。

图4为写入品质参数对候选写入功率的第一特性曲线的示意图。

图5为对应于图4所示的特性曲线的修改后特性曲线的示意图。

图6为写入品质参数对写入功率的第二特性曲线的示意图。

图7为依据本发明第二实施例的决定光盘的最佳写入功率的流程图。

附图说明：

200        光驱                201        光盘

202        光学读写头          210        读取模块

212        均衡器              214        截波器

216        锁相回路            218        解调器

220        写入模块            222        调制器

224        写入脉冲产生器      226        读写头驱动单元

230        写入功率控制器      240        测量模块

242        抖动测量器          244        位错误率测量器

具体实施方式

请参照图2，图2为本发明光驱200的一实施例的方块图。光驱200用来存取一光盘201，可为符合一般光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)、蓝光光盘(Blue-ray Disc，BD)或高解析光盘(high-definition，HD-DVD)规格的可写入(writable)光盘，而光驱200包含有用来存取光盘201的一光学读写头202、用来得到记录于光盘201的信息的一读取模块210、用来将使用者数据写入至光盘201的一写入模块220、用来控制由光学读写头202射出的写入功率的一写入功率控制器230以及用来测量使用写入功率控制器230所使用的写入品质参数的一测量模块240。光学读写头202读取储存于光盘201的数据并产生射频信号，而均衡器212等化该射频信号，然后截波器(slicer)214使用一特定的截波准位对等化过的射频信号进行截波动作，因此截波器214将输出数字化数据至一锁相回路(phase-locked loop，PLL)216以及一解调器218。接着，锁相回路216依据自光盘201的摆动轨迹所读取的摆动数据以锁住一预定频率的摆动时脉信号，其中该摆动时脉信号可能通过光驱200的其它组件而进一步地被除频(frequency-divided)以产生需要的时脉信号。另外，解调器218用来解调自光盘201上数据轨道中所读取的数据。

如图2所示，测量模块240包含有一抖动(jitter)测量器242以及一位错误率(bit error rate，BER)测量器244。在本实施例中，抖动或位错误率用来作为写入品质参数，在此请注意，使用抖动或位错误率作为写入品质参数只是作为范例说明，而非本发明的限制。另外，当以抖动来作为写入品质参数时，抖动测量器242测量对应于写入功率P₁-P_n的抖动，而当以位错误率作为写入品质参数时，位错误率测量器244则测量对应于写入功率P₁-P_n的位错误率。

写入功率控制器230用来控制光学读写头202以射出用来决定目标写入功率的写入功率P₁-P_n，然后自抖动测量器242或位错误率测量器244接收写入品质参数。此外，写入功率控制器230执行一决定最佳写入功率的方法来获得将数据记录至光盘20l的目标写入功率。如图2所示，原始的数据首先经由写入模块220中的调制器222调制，接着，写入脉冲产生器224便依据调制过的数据(例如EFM数据)产生写入脉冲至读写头驱动单元226，于是读写头驱动单元226便参考由写入功率控制器230决定的写入功率来驱动光学读写头202以射出适当的写入功率至光盘201。或者说，光驱200用来执行上述本发明的方法以获得最佳写入功率，而进一步的内容于后详述。

请参照图3，图3为本发明第一实施例的决定光盘201的最佳写入功率的流程图。在本实施例中，可覆写光盘是符合一般光盘、数字多功能光盘、蓝光光盘或高解析光盘规格，然而本发明决定最佳写入功率的第一种方法并未限定以上所列的光盘格式。决定最佳写入功率的操作包含有下列步骤：

步骤300：开始。

步骤301：设定n等于1及m等于0。

步骤302：在第m次的直接覆写DOW_m时，利用一候选(candidate)写入功率P_n分别将测试数据(pattern)写入至光盘上的区域R_n。

步骤303：判断是否N个候选写入功率已用于写入至光盘上N个区域？(n＝N？)若是，跳到步骤305；否则，跳到步骤304。

步骤304：令n加上1并跳到步骤302。

步骤305：测量复数个写入品质参数QP_m1-QP_mN，它对应于第m次直接覆写DOW_m时所使用的写入至光盘上区域R₁-R_N的写入功率P₁-P_N。

步骤306：判断是否光盘上的区域R₁-R_N已进行预定的M次覆写？(m＝M？)若是，跳到步骤308；否则，跳到步骤307。

步骤307：令m加上1并跳到步骤302。

步骤308：对于对应于相同区域R_n的第n个集合中的写入品质参数QP_0n-QP_Mn进行加权运算以决定候选写入功率P_n的最后写入品质参数QP_n，而在计算所有N个集合的写入品质参数之后将得到N个最后写入品质参数QP₁-QP_N。

步骤310：决定N个最后写入品质参数QP₁-QP_N对N个候选写入功率P₁-P_N的特性曲线。

步骤312：依据该特性曲线的二阶微分以决定一修改后特性曲线。

步骤314：利用该修改后特性曲线的最大值以决定最佳写入功率。

步骤316：结束。

上述决定最佳写入功率的步骤详细描述如下。在本实施例中，复数个写入功率P₁-P_n被测试并且于覆写数次后的写入品质也被考虑。首先，设定直接覆写(DOW)的次数等于0，也即DOW_m＝DOW₀(步骤300以及步骤301)，在本发明中，光驱200第一次写入测试数据至光盘上称为DOW₀，而第一次直接覆写称为DOW₁。在区域R₁-R_N进行第m次覆写时，写入功率控制器230控制读写头驱动单元226使用一预定的候选写入功率P_n以分别写入测试数据至区域R_n上(步骤302)，其中写入至光盘上的测试数据可以是特别的测试数据或是正常的使用者数据。于写入控制器230控制读写头驱动单元226使用所有候选写入功率以写入测试数据至所有N个区域之前，光驱将不会执行下一个步骤。举例来说，光盘上的15个区域采用15个不同的写入功率(步骤303以及步骤304)。另外，在一实施例中，候选写入功率之间的关系为P_n+1＝P_n+Δ，其中Δ为一预定差量。而在其它实施例中，候选写入功率之间没有任何关系，彼此只是N个不同的值。

在第m次覆写并且所有N个候选功率已被采用后，测量模块240便测量每一区域R₁-R_N的复数个写入品质参数，也即将测量第m次覆写时对应于所采用的写入功率P₁-P_N的写入品质参数QP_m1-QP_mN。另外，在本实施例中，抖动量或位错误率用来作为写入品质参数(步骤305)。如前所述，使用抖动或位错误率作为写入品质参数只是本发明中一范例，而在其它实施例中，光盘上的坑洞/平坦长度也可以作为写入品质参数的一种，也属本发明的范畴。

在测量第m次覆写中每一区域的写入品质参数之后，以上的步骤将重复执行直到覆写完成一预定次数M次(自DOW₁到DOW_M)为止，然后将会获得对应于区域R₁-R_N的写入品质参数的N个集合。其中每一写入品质参数的集合包含有对应于各次覆写的M+1个写入品质参数QP_0n-QP_Mn，举例来说，对应于区域R₁的写入品质参数的第一集合包含有M+1个写入品质参数QP₀₁-QP_M1，它也对应于第一候选写入功率P₁，而第二集合包含有QP₀₂-QP_M2，以及第三集合包含有QP₀₃-QP_M3等等。

在本实施例中，于获得写入品质参数的N个集合之后将执行一加权运算，也即，每一集合中的M+1个写入品质参数将分别乘上M+1个加权参数以获得N个最后的写入品质参数QP₁-QP_N(步骤308)，而此加权运算的操作表示于以下的方程式(1)：

QP_n＝k₀×QP_0n+k₁×QP_1n+...+k_m×QP_mn+...+k_(M-1)×QP(_M-1)n+k_M×QP_Mn  方程式(1)

在上述方程式(1)中，k₀、k₁、...、k_M表示加权参数，它为大于或等于0的值。在此请注意，最后的写入品质参数QP₁的计算并未限制使用所有测量的写入品质参数QP_0n-QP_Mn。举例来说，依据前面提及的加权运算方程式，四个测量到的写入品质参数QP_0n、QP_2n、QP_4n及QP_Mn被选来计算最后写入品质参数QP₁，甚至其它写入品质参数QP₂-QP_N的计算相同于写入品质参数QP₁的计算，其进一步的说明在此不赘述。

在写入功率P₁-P_N的最后写入品质参数QP₁-QP_N已知之后，写入功率控制器230便通过曲线近似(curve fitting)或其它方法进一步确立最后写入品质参数QP₁-QP_N对候选写入功率P₁-P_N的特性曲线。请参照图4，图4为写入品质参数对候选写入功率的第一特性曲线S1的示意图，在本实施例中，光盘201的特性曲线相当于如图1所示的反射差异M₁₄对写入功率的特性曲线C1。本发明是依据对应于特性曲线S1的目标转折点B₁的写入功率P_S来决定最佳写入功率P_O，换句话说，本发明首先决定特性曲线S1上复数个候选转折点，然后选择特性曲线S1由凹向下(concave down)到凹向上(concave up)的候选转折点以找出目标转折点B₁，而为了较易找出特性曲线S1的目标转折点B₁，写入功率控制器230通过执行特性曲线的二阶微分来得到一修改后特性曲线(步骤312)。请参照图5，图5为对应于图4所示的特性曲线S1的修改后特性曲线S1’的示意图。如熟习此项技术者所知，修改后特性曲线S1’的最大值(也即如图5所示的点B₃)对应于目标转折点B₁，因此，通过修改后特性曲线S1’对应于点B₃的写入功率P_S便可以很快地求出；另外，在本实施例中，依据设计需求，上述提及的特性曲线S1的二阶微分可在连续域(continuous domain)中计算，也即微分计算(differential computation)，或于离散域(discrete domain)中计算，也即差分计算(difference computation)。

请注意，如图4及图5所示，此一选择的写入功率P_S靠近于最佳写入功率P_O。在本发明的一实施例中，所选择的写入功率P_S可以直接用来作为于记录使用者数据至光盘中的最佳写入功率P_O，然而，本发明另提供有一微调程序，其通过一预定位移值P_offset或一预定系数C_k来调整选择的写入功率P_S以找到大致上等于最佳写入功率的目标写入功率，如此将可得到较大的功率范围(powermargin)。上述获得最佳写入功率P_O的操作如下：

P_O＝P_S+P_offset                                   方程式(2)

或

P_O＝C_k*P_S                                        方程式(3)

如图4所示，所选出的写入功率P_S对应于点A₁以及点B₁，因此通过利用特性曲线S1以及执行本发明最佳功率控制程序便可以正确地求出所选的写入功率P_S，然而对于对应于图4所示的特性曲线C2的光盘而言，本发明也能够决定其目标写入功率。请参照图6，图6为写入品质参数对写入功率的第二特性曲线S2的示意图。依据如图3所示的流程步骤，可以求出对应于转折点B₂的一选出的写入功率P_S’，此外，参照方程式(2)或方程式(3)，通过一预定位移值P_offset’或一预定系数C_k’以适当修改所选择的写入功率P_S’，便可以找到大致上等于最佳写入功率P_O’的目标写入功率。总结来说，求出大致上等于所要最佳写入功率的一最佳写入功率的流程可适用于任何种类的可覆写光盘。

请参照图7，图7为依据本发明第二实施例的决定光盘201的最佳写入功率的流程图。在本实施例中，本发明的第二种方法也适用于符合一般光盘、数字多功能光盘、蓝光光盘或高解析光盘规格的可写入光盘，然而，本发明决定最佳写入功率的第二种方法并未限定只适用于以上所列的光盘规格。决定最佳写入功率的操作包含有下列步骤：

步骤700：开始。

步骤701：设定n等于1。

步骤702：分别利用候选写入功率P_n以写入测试数据至光盘上的区域R_n。

步骤703：判断是否N个候选写入功率P_n已被用于写入N个区域R_n？(n＝N？)若是，跳到步骤705；否则，跳到步骤704。

步骤704：令n加上1并跳到步骤702。

步骤705：测量对应于写入功率P₁-P_N-写入至区域R₁-R_N的测试数据的复数个写入品质参数QP₁-QP_N。

步骤706：求出N个写入品质参数QP₁-QP_N对写入功率P₁-P_N的特性曲线。

步骤708：求出依据该特性曲线的二阶微分所得的修改后特性曲线。

步骤710：利用该修改后特性曲线的最大值以决定一选出的写入功率。

步骤712：通过一预定位移值P_offset或一预定系数C_k来更改候选写入功率以决定最佳写入功率P_O。

步骤714：结束。

如图7所示的第二种方法的操作类似于如图3所说明的第一种方法的操作，其中主要差异在于第二种方法不需要通过写入功率P₁-P_n来覆写区域R₁-R_n，因此可以省略加权运算的操作，若与第一种方法作比较，第二种方法可以较快获得最后写入功率P_wo。

总结来说，本发明是依据写入品质参数(抖动信息或位错误率信息)对写入功率的特性曲线上的转折点而提供一种决定最佳写入功率的方法，而无论光盘的写入策略是否调整，本发明利用写入品质参数对写入功率的特性曲线可以获得将使用者数据写入至光盘时的适当写入功率，此外，所求得的目标写入功率明显不超过原本想要的最佳写入功率，因此这个方法可同时考虑到写入品质以及可覆写光盘的覆写次数。

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

Claims (19)

1.一种决定写入数据至一光盘的一最佳写入功率的方法，其特征在于，所述的方法包含：

利用复数个候选写入功率以写入数据至该光盘；

分别测量对应于所述的复数个候选写入功率中每一候选写入功率的至少一写入品质参数；

决定复数个写入品质参数对所述的复数个候选写入功率的一特性曲线；以及

依据所述的特性曲线的一目标转折点以决定所述的最佳写入功率。

2.如权利要求1所述的方法，其中每一写入品质参数是通过测量一抖动或一位错误率而决定。

3.如权利要求1所述的方法，其中决定所述的最佳写入功率的步骤另包含：

决定所述的特性曲线的复数个候选转折点；以及

选择所述的特性曲线自凹向下改变至凹向上的一候选转折点。

4.如权利要求1所述的方法，其中决定所述的最佳写入功率的步骤另包含：

依据所述的特性曲线的一二阶微分以决定一修改后特性曲线；以及

利用所述的修改后特性曲线的一最大值以决定所述的目标转折点。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述的特性曲线的所述的二阶微分可执行于连续域或离散域中。

6.如权利要求1所述的方法，其中决定所述的最佳写入功率的步骤另包含：

通过将一预定位移值加入对应于所述的特性曲线的所述的目标转折点的一选出的写入功率以决定所述的最佳写入功率。

7.如权利要求1所述的方法，其中决定所述的最佳写入功率的步骤另包含：

通过将一预定系数与对应于所述的特性曲线的所述的目标转折点的一选择写入功率相乘以决定所述的最佳写入功率。

8.如权利要求1所述的方法，其中在决定一特性曲线之前另包含：

重复所述的写入测试数据的步骤与所述的测量步骤以获得对应于每一区域的复数个写入品质参数。

9.如权利要求8所述的方法，其中另包含：

对每次覆写于一相同区域所对应的复数个写入品质参数作加权运算以决定对应于所述的相同区域的候选写入功率的一最后写入品质参数，以及依据所述的复数个候选写入功率与复数个最后写入品质参数以决定所述的特性曲线。

10.一种可决定写入数据至一光盘的一最佳写入功率的光驱，其特征是，所述的光驱包含：

一光学读写头，用来利用复数个候选写入功率以写入数据至所述的光盘；

一测量模块，耦接于所述的光学读写头，用来分别测量对应于所述的复数个候选写入功率中每一候选写入功率的至少一写入品质参数；以及

一写入功率控制器，耦接于所述的光学读写头以及所述的测量模块，用来利用所述的复数个候选写入功率以控制该光学读写头写入测试数据至光盘，并且用来决定复数个写入品质参数对复数个候选写入功率的一特性曲线，以及依据对应于该特性曲线的一目标转折点的一写入功率以决定最佳写入功率。

11.如权利要求10所述的光驱，其中所述的测量模块包含有一抖动测量器，用来决定对应于每一候选写入功率的一抖动值。

12.如权利要求10所述的光驱，其中所述的测量模块包含有一位错误率测量器，用来决定对应于每一候选写入功率的一位错误率。

13.如权利要求10所述的光驱，其中所述的写入功率控制器另用来决定所述的特性曲线的复数个候选转折点，以及用来选择该特性曲线自凹向下改变至凹向上的一候选转折点。

14.如权利要求10所述的光驱，其中所述的写入功率控制器另依据所述的特性曲线的一二阶微分用以决定一修改后特性曲线，以及利用该修改后特性曲线的一最大值以决定所述的目标转折点。

15.如权利要求14所述的光驱，其中所述的写入功率控制器在一连续域或一离散域中执行所述的特性曲线的二阶微分。

16.如权利要求10所述的光驱，其中所述的写入功率控制器通过将一预定位移值加入至对应于所述的特性曲线的目标转折点的写入功率以决定最佳写入功率。

17.如权利要求10所述的光驱，其中所述的写入功率控制器通过将一预定系数与对应于所述的特性曲线的目标转折点的一选择写入功率相乘以决定最佳写入功率。

18.如权利要求10所述的光驱，其中所述的写入功率控制器重复写入所述的测试数据至一相同区域上以及测量对应于相同区域的复数个写入品质参数。

19.如权利要求18所述的光驱，其中所述的写入功率控制器对每次覆写于一相同区域所对应的复数个写入品质参数作加权运算以决定对应于相同区域的候选写入功率的一最后写入品质参数，以及依据该复数个候选写入功率与复数个最后写入品质参数以决定所述的特性曲线。

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