WO2001006499A1 - Laser diode control in rewritable optical recording devices - Google Patents

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Abstract

The invention relates to an electronic device for optically recording onto rewritable media in which two different states are produced on the medium according to information content. According to the invention, the reflection of only one of the states is measured when writing the states, and the measurement for controlling the power of the laser diode is used also when writing the other state.

Description

Laserdiodenregelung bei wiederbeschreibbaren optischen Aufzeichnungsgeräten.Laser diode control in rewritable optical recording devices.
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät zur optischen Aufzeichnung auf wiederbeschreibbare Medien, bei welchen je nach Informationsgehalt zwei unterschiedliche Zustände auf dem Mediums erzeugt werden.The invention relates to an electronic device for optical recording on rewritable media, in which two different states are generated on the medium depending on the information content.
Zum Beschreiben von optischen Medien werden beispielsweise Laserdioden verwendet, um das Medium punktuell zu erhitzen. Bei Erhitzung einer Materialschicht des optischen Mediums über dessen Schmelzpunkt hinaus kann das Material dieser Schicht punktuell aufgeschmolzen werden. Ohne weitere Energiezufuhr kühlt das Informationsträgermaterial schnell aus und geht vom geschmolzenen Zustand über in einen amorphen Zustand. Bei dosierter Energiezufuhr, die das Informationsträgermaterial für eine gewisse Zeit unterhalb der Schmelztemperatur, aber überhalb der diesem Material eigenen Kristallisationstemperatur hält, geht das Informationsträgermaterial in einen kristallinen Zustand über. Da sich die Reflektionseigenschaften der Informationsträgerschicht im kristallinen und im amorphen Zustand stark voneinander unterscheiden, können die gespeicherten Daten durch Auswertung der Menge an reflektierten Licht wieder gelesen werden.Laser diodes, for example, are used to describe optical media in order to selectively heat the medium. When a material layer of the optical medium is heated above its melting point, the material of this layer can be melted on at points. Without further energy supply, the information carrier material cools down quickly and changes from the molten state to an amorphous state. With a metered supply of energy which keeps the information carrier material below the melting temperature for a certain time, but above the crystallization temperature inherent in this material, the information carrier material changes into a crystalline state. Since the reflection properties of the information carrier layer differ greatly from one another in the crystalline and in the amorphous state, the stored data can be read again by evaluating the amount of reflected light.
Da beim Schreibvorgang die auf eine bestimmte Fläche innerhalb einer bestimmten Zeit eingebrachte Energie den Phasenzustand der Informationsträgerschicht bestimmt, ist die Steuerung der von einer Laserdiode abgegebenen Leistung allein nicht ausreichend, da durch Verschmutzungen, wie beispielsweise Fingerabdrücken und Staubpartikeln auf der Oberfläche des optischen Speichermediums die in das Material eingebrachte Energie gedämpft wird. Ist die von der Laserdiode eingebrachte Energie wegen der Verschmutzungen zu gering, so geht an dieser Stelle die Informationsträgerschicht entgegen des beabsichtigten Effekts möglicherweise anstatt in einen kristallinen Zustand in einen amorphen Zustand über. Wird die Energie zum Ausgleich solcher Störungen höher gewählt, so kann die eingebrachte Energie an Stellen ohne Störungen so hoch werden, dass das Informationsträgermaterial ungewollt in einen kristallinen Zustand übergeht. Dies hätte zur Folge, dass die geschriebenen Informationen mit den Informationen, die man hätte schreiben wollen, nicht übereinstimmen. Zur Steuerung des Schreibvorgangs wird vorzugsweise während des Schreibvorgangs der geschriebene Zustand gelesen um Störungen des Schreibvorgangs zu erkennen und zu kompensieren.Since the energy applied to a certain area within a certain time determines the phase state of the information carrier layer during the writing process, the control of the power output by a laser diode alone is not sufficient, since dirt, such as fingerprints and dust particles on the surface of the optical storage medium, impairs the the material energy is dampened. If the energy introduced by the laser diode is too low due to the contamination, the information carrier layer at this point may change into an amorphous state instead of a crystalline state, contrary to the intended effect. If the energy for compensating for such disturbances is chosen to be higher, the energy introduced can become so high at points without disturbances that the information carrier material unintentionally changes into a crystalline state. As a result, the information written would not match the information one would have wanted to write. To control the writing process, the written state is preferably read during the writing process in order to recognize and compensate for faults in the writing process.
Eine optisches Aufzeichnungsgerät bei dem die zum Schreiben verwendete Lichtmenge gesteuert wird durch Änderungen im reflektierten Licht ist beispielsweise aus JP 5-292672 bekannt. Das reflektierte Licht wird mittels eines Sample & Hold Schaltkreises zwischengespeichert und mit einem Referenzwert verglichen. Die Differenz zwischen gemessenen Wert und Referenzwert wird zur Steuerung der von der zum Schreiben verwendeten Laserdiode ausgestrahlten Lichtmenge benutzt. Aufgabe der Erfindung ist es, die Regelung der Ausgangsleistung der zumAn optical recording device in which the amount of light used for writing is controlled by changes in the reflected light is known, for example, from JP 5-292672. The reflected light is buffered by means of a sample and hold circuit and compared with a reference value. The difference between the measured value and the reference value is used to control the amount of light emitted by the laser diode used for writing. The object of the invention is to control the output power of the
Schreiben verwendeten Laserdiode so auszubilden, dass sie sich auch für wiederbeschreibbare Medien eignet.To design writing used laser diode so that it is also suitable for rewritable media.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass beim Schreiben der Zustände die Reflektion nur eines der Zustände gemessen wird und die Messung zur Regelung der Leistung der Laserdiode auch beim Schreiben des anderen Zustandes benutzt wird.This object is achieved in that the reflection of only one of the states is measured when the states are written and the measurement is used to regulate the power of the laser diode even when the other state is being written.
Vorzugsweise beim Schreiben eines hoch reflektierenden (= kristallinen) Zustandes wird mittels eines Signalspitzendetektors die refelktierte Lichmenge gemessen und mit einem Referenzwert verglichen. Bei Abweichungen, beispielsweise durch Verschmutzungen der Oberfläche des Speichermediums wird die Leistung der Laserdiode entsprechend nachgeregelt. Der auf diese Weise bestimmte Regelfaktor wird auch zumWhen writing a highly reflective (= crystalline) state, the amount of reflected light is measured using a signal peak detector and compared with a reference value. In the event of deviations, for example due to contamination of the surface of the storage medium, the power of the laser diode is readjusted accordingly. The control factor determined in this way also becomes
Schreiben eines niedrig reflektierenden (=amorphen) Zustands beibehalten. Die Erfindung geht hierbei davon aus, dass die den Schreibvorgang beeinträchtigenden Verschmutzungen sich großflächig erstrecken. Eine eigene Nachregelung zum Schreiben während eines niedrig reflektierenden Zustands ist hierdurch nicht erforderlich. Da durch eine Kanalkodierung ohnehin sichergestellt ist, dass jeder Zustand hintereinander sich nur eine begrenzte Anzahl von Malen wiederholt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die hoch reflektierende Zustände nicht zu weit auseinander liegen und die Abstände zwischen zu schreibenden hoch reflektierenden Zuständen im Allgemeinen geringer ist als die Ausdehnung der Verschmutzungen. Vorzugsweise wird die Reflektion gemessen an den Stellen, an welchen ein bereits im hoch reflektierenden Zustand befindliches Stück mit einem hoch reflektierenden Zustand überschrieben wird.Keep writing a low reflective (= amorphous) state. The invention is based on the assumption that the contaminations affecting the writing process extend over a large area. A separate readjustment for writing during a low reflective state is not necessary. As channel coding ensures that each state is only repeated a limited number of times in succession. This ensures that the highly reflective states are not too far apart and that the distances between the highly reflective states to be written are generally less than the extent of the contamination. The reflection is preferably measured at the points at which a piece already in the highly reflective state is overwritten with a highly reflective state.
Die Erfindung wird nun anhand eines in der einzigen Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert. Das Ausführungsbeispiel zeigt ein optisches Aufzeichnungsgerät mit einer erfindungsgemäßen Regelschaltung 1 zur Steuerung des Schreib Vorgangs einer Laserdiode 2 auf ein optisches Medium 3. Das optische Medium 3, beispielsweise eine CD-RW, wird von einem schematisch dargestellten Motor 4 angetrieben. In einer Steuerschaltung 5 wird zum Erzielen einer bestimmten Schreibstrategie die jeweils erforderliche Laserleistung der Laserdiode 2 ermittelt und als Sollwert Px der Regelschaltung 1 vorgegeben. Mittels einer nicht dargestellten Fotodiode wird beim Beschreiben das Speichermedium dieses an derselben Stelle gelesen. Das Lesesignal ist einem Spitzenwertdetektor 6 zugeführt und erzeugt ein Lesesignal M. Dieses Lesesignal wird mit einem Referenzsignal Mref verglichen und das Differenzsignal ist über ein Steuernetzwerk 13 einem Eingang einerThe invention will now be described and explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the single figures. The exemplary embodiment shows an optical recording device with a control circuit 1 according to the invention for controlling the writing process of a laser diode 2 onto an optical medium 3. The optical medium 3, for example a CD-RW, is driven by a schematically represented motor 4. In order to achieve a specific write strategy, the laser power of the laser diode 2 required in each case is determined in a control circuit 5 and specified as the setpoint Px of the control circuit 1. By means of a photodiode, not shown, the storage medium is read at the same point when writing. The read signal is fed to a peak value detector 6 and generates a read signal M. This read signal is compared with a reference signal Mref and the difference signal is an input via a control network 13
Multiplikationsstufe 11 zugeführt. Mittels dem Steuernetzwerk 13 ist das zeitliche Regelverhalten der Regelschaltung 1 festgelegt.Multiplication stage 11 supplied. The timing behavior of the control circuit 1 is determined by means of the control network 13.
Einem anderen Eingang der Multiplikationsstufe 11 ist die Sollleistung Px zugeführt. Der Ausgang der Multiplikationsstufe 15 ist einem ersten Eingang einer Additionsschaltung 12 zugeführt. Zur Einstellung des Arbeitspunktes der Laserdiode ist dem anderen Eingang der Additionsstufe 12 eine Offset- Spannung zugeführt. Bei einer Änderung der reflektierten Lichtmenge wird auf diese Weise der Verstärkungsfaktor der Regelschaltung entsprechend nachgeführt um beim Schreiben des einen oder des anderen Zustandes jeweils eine für den zu schreibenden Zusatnd eine möglichst konstante Leistung auf das Speichermedium 3 einzubringen. The target power Px is fed to another input of the multiplication stage 11. The output of the multiplication stage 15 is fed to a first input of an addition circuit 12. To set the operating point of the laser diode, an offset voltage is supplied to the other input of the addition stage 12. When the amount of reflected light changes, the amplification factor of the control circuit is correspondingly tracked in this way, so that when the one or the other state is written, a power which is as constant as possible for the state to be written is introduced onto the storage medium 3.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: CLAIMS:
1. Elektronisches Gerät zur optischen Aufzeichnung auf wiederbeschreibbaren Medien, bei welchen je nach Informationsgehalt zwei unterschiedliche Zustände auf dem Mediums erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schreiben der Zustände die Reflektion nur eines der Zustände gemessen wird und die Messung zur Regelung der Leistung der Laserdiode auch beim Schreiben des anderen Zustandes benutzt wird.1. Electronic device for optical recording on rewritable media, in which, depending on the information content, two different states are generated on the medium, characterized in that when writing the states, the reflection of only one of the states is measured and the measurement for regulating the power of the laser diode is also used when writing the other state.
2. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektion gemessen wird an den Stellen, an welchen ein bereits im hoch reflektierenden Zustand befindliches Stück mit einem hoch reflektierenden Zustand überschrieben wird. 2. Electronic device according to claim 1, characterized in that the reflection is measured at the points at which a piece already in the highly reflective state is overwritten with a highly reflective state.
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