CN101105954B - 写入功率校正方法及信息记录装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种信息记录装置的功率校正方法，该功率校正方法在功率校正过程中控制激光二极管发出一特殊波形，取代传统的一般波形，该特殊波形只包括交替出现的擦除功率等级与写入功率等级，其中擦除功率的持续时间总和与写入功率的持续时间总和相等，从而校正过程中的目标值计算简化，同时减少过冲量的出现次数，降低过冲量对写入功率校正准确性的不良影响。

Description

写入功率校正方法及信息记录装置

技术领域

本发明涉及一种信息记录装置，尤其涉及一种信息记录装置的写入功率校正方法。

背景技术

近些年来，可覆写型光碟(DVD-RW或CD-RW)等信息记录介质作为记录信息的载体，由于其存储容量大及便携性等特点而得到越来越广泛的使用。用来记录信息至信息记录介质的信息记录装置，由于可提供使用者自主刻录信息而受到使用者的欢迎。相应的信息记录技术也得到了迅速的发展。通常，信息记录装置采用光学读取单元(optical pick-up unit，OPU)发出一束激光汇聚至信息记录介质上，当输出的光功率达到一给定值时，激光会使信息记录介质上特定位置的状态发生变化，以形成一个记录标记(mark)。从而，信息被记录在信息记录介质上。而当输出的光功率达到另一给定值时，激光会使信息记录介质上发生变化的位置恢复原状，从而擦除形成在信息记录介质上的记录标记。

由于记录标记的形成依赖于激光的强度大小，因此，在记录信息至信息记录介质之前必须进行光功率的校正，以确保记录的正确性。通常，用来记录信息的激光包括三个激光强度等级：写入功率等级、擦除功率等级与读取功率等级。其中，写入功率等级指形成记录标记时的激光强度，擦除功率等级指擦除记录标记时的激光强度，而读取功率等级指从信息记录介质读取信息时的激光强度。通常在执行功率校正时，读取功率也被称为偏置功率。擦除功率等级与读取(偏置)功率等级可通过各自的自动功率控制(automatic power control，APC)回路进行自动校正。每一APC回路采用一采样/保持(sample/hold)电路连接至一前置监测二极管(front monitor diode，FMD)，接收FMD输出的反应激光强度的信号，并根据该信号调整激光强度。但是，没有专门的APC回路用来调整写入激光强度。通常，信息记录装置内存储有若干默认擦除功率值，及擦除功率与写入功率的比率值，写入激光强度的调整根据擦除功率值及擦除功率的比值来进行调整。

然而，写入功率通常需要多次的调整计算，且调整的精度亦较难控制。

发明内容

有鉴于此，实有必要提供一种写入功率校正方法。

此外，提供一种使用写入功率校正方法的信息记录装置。

一种写入功率校正方法，包括如下步骤：

确定一前置监测二极管输出信号的目标值；

控制一激光二极管输出一特殊波形，该特殊波形只包括擦除功率等级与写入功率等级，其中擦除功率的持续时间总和与写入功率的持续时间总和相等；

对所述前置监测二极管输出信号进行多次采样，并对多次的采样值求平均值；

调整写入功率直到采样值的平均值与所述目标值相等。。

一种信息记录装置，包括用于发出激光至记录介质以记录信息至所述记录介质的激光二极管，用于驱动所述激光二极管发出激光的激光二极管驱动器，及用于控制激光二极管发出激光的时间长度的数字信号处理器。所述数字信号处理器发送命令至所述激光二极管，以使所述激光二极管发出一预定波形，所述预定波形只包括交替出现的写入功率等级与擦除功率等级，写入功率等级每次出现的时间长度与一待刻录的八至十四调制信号中的一对应高电平持续时间长度相等。

上述写入功率校正方法与所述信息记录装置，在功率校正过程中采用一特殊波形来取代一般波形，减少波形中过冲量的可能发生几率，降低过冲量对写入功率校正的准确性的不良影响，并简化功率校正过程中的计算量。

附图说明

图1为本发明的第一实施方式信息记录装置的方框图，信息记录装置包括一激光二极管(laser diode，LD)与一FMD。

图2为图1中LD输出的一般波形，该一般波形包括三个功率等级：写入功率等级(Pw)、擦除功率等级(Pe)与偏置功率等级(Pb)。

图3为图1中LD输出的激光强度与FMD的输出信号之间的关系曲线图。

图4为图1中信息记录装置的APC回路电路图。

图5为图4中LD的输出波形与FMD的输出波形对照图。

图6为图2中三个功率等级的结构解析图。

图7为一种例示的FMD的输出信号的平均值与Pe对Pw的比率(ε)之间关系曲线图。

图8为不同的LD输出的波形比对图。

图9为本发明的特殊波形与图2中的一般波形的对比图。

图10为本发明一较佳实施例的写入功率校正方法的功率校正流程图。

图11为本发明第二实施方式信息记录装置的方框图。

具体实施方式

请参看图1，本发明的第一实施方式信息记录装置1包括OPU 10、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)12及模拟信号处理器(analog signal processor，ASP)14。OPU 10包括激光二极管驱动器(laser diode driver，LDD)100，LD 102及FMD 104。

LDD 100用于驱动LD 102发出激光。请同时参看图2，为一例示的LD 102输出的光功率的一般波形图。光的功率大小包括三个功率等级：Pw，Pe及Pb。当光功率大小为Pw时，信息被记录在信息记录介质上；当光功率大小为Pe时，记录在信息记录介质上的信息被擦除；当光功率大小为Pb时，记录在信息记录介质上的信息被读取。

FMD 104用于监测LD 102发出的激光强度并输出一FMD信号至DSP 12与ASP 14。请同时参看图3，其为LD 102输出的光功率与FMD信号的关系图。当LD 102输出的光功率低于一给定值N时，FMD 104输出一恒定的电压值；当LD 102输出的激光强度大于给定值N时，FMD 104输出的电压值随LD 102输出的光功率增大而递减。对应LD 102输出的三个功率等级，FMD 104的输出也有三个对应的FMD信号值FMD_PB，FMD_PE，与FMD_PW(如图5所示)。

DSP 12用于控制LDD 100驱动LD 102发出激光的时间长度(即图2波形中各功率等级的长度)及ASP 14的运作，其包括模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)120。ADC 120与FMD 104相连，用于对FMD 104输出的FMD信号进行采样处理。ASP 14用于控制LDD 100驱动LD 102输出的光功率大小。OPU 10，DSP 12与ASP 14共同组成APC回路。在APC回路中，DSP 12控制ASP 14驱动OPU 10发出指定功率的激光束，OPU 10反馈FMD信号至ASP 14，ASP 14根据该FMD信号调整激光束的功率大小。

信息记录装置1还包括存储单元16。存储单元16可为只读闪存，其用于存储写入策略表160。写入策略表160记录有多组Pe与ε(ε＝Pe/Pw)的值。由于各信息记录介质厂商所生产的信息记录介质各自的内在属性差异，照射到信息记录介质上的光的功率也必须相应调整以符合各信息记录介质的内在属性。通常，为便于记录信息至各种不同的信息记录介质，信息记录装置厂商会为各主要信息记录介质厂商生产的信息记录介质设定一预定的刻录功率。这些预定的刻录功率都存储在写入策略表160中。当信息记录装置1开始记录信息前，OPU 10从信息记录介质上读取反应该信息记录介质属性的信息(这些信息通常记录在信息记录介质的导入区)，信息记录装置根据从信息记录介质读取的信息搜索写入策略表获得与该信息记录介质匹配的默认Pe与ε值。

DSP 12根据写入策略表160的内容发送命令至LDD 100驱动LD 102以控制发出各功率等级的激光的时间长度。

请同时参看图4，为一例示的APC回路电路图。ASP 14包括两部分，一部分用于从信息记录介质读取信息，另一部分用于记录信息至信息记录介质。每一部分都包括一与DSP 12相连的数模转换器(digital-analog converter，DAC)140，一减法器142，及一与FMD104通过一放大器106相连的采样/保持(sample/hold，S/H)单元144。DAC 140用于接收DSP 12的命令并输出指定电压。FMD 104输出的FMD信号经放大器106放大后传送至S/H 144。S/H 144对放大后的FMD信号进行采样以提供适当的信号让减法器142进行减法运算。DSP 12控制S/H 144的运作与否。减法器142将DAC 140的输出电压减去FMD 104反馈的FMD信号得到误差信号经放大器(AMP)放大为输出至LDD 100的驱动信号，以调整LD 102发出的激光的功率大小。ASP 14内产生的驱动信号包括第一驱动信号CH_A，第二驱动信号CH_W，及第三驱动信号CH_R。其中，第一驱动信号CH_A用于调整Pw的大小，第二驱动信号CH_W用于调整Pe的大小，第三驱动信号CH_R用于调整Pb的大小。第三驱动信号CH_R为第二驱动信号CH_W与一增益值的乘积。三种驱动信号分别通过各自的传输通道传送至LDD 100，并经相应的放大器(未标示)放大后输出至一累加器(未标示)。累加器将三种驱动信号进行累加处理后输出至LD 102以驱动LD 102。请同时参看图6，Pw为三种驱动信号的和值(即∑(G(CH_A)，G(CH_W)，G(CH_R))，其中G(X)表各放大器的增益函数)，Pe为第二误差信号CH_W与第三误差信号CH_R的和值(即∑(G(CH_W)，G(CH_R)))，Pb为G(CH_R)。

由于第二驱动信号CH_W与第三驱动信号CH_R都有对应的APC回路控制，而第一驱动信号CH_A为第二驱动信号CH_W与一增益值的乘积，且Pw为三种驱动信号的和值，因此可通过调整增益值145来调整Pw的大小。

一种通常的增益值调整流程如下：首先，DSP 12控制LDD 100发出驱动电压驱动LD 102输出一预定波形；接着，DSP 12的ADC120对FMD 104输出的FMD信号进行多次采样(通常超过一千次)得到多个FMD信号值。然后，对多个FMD信号值进行求平均得到一平均值FMD_AVG。接着，根据得到的值绘制FMD_AVG、Pe与ε三者之间的关系曲线(一种例示的FMD_AVG、Pe与ε三者之间的关系曲线如图7所示)，关系曲线被保存在信息记录装置1中，以作为后续功率校正参考。后续校正功率时，先根据信息记录介质信息从写入策略表160获得一组对应的Pe与ε的值，然后根据该组Pe与ε的值及上述FMD_AVG、Pe与ε三者之间的关系曲线得到一对应的FMD_AVG值。该FMD_AVG即为一目标值。然后DSP 12控制LDD 100发出驱动电压驱动LD 102输出上述预定波形，并对FMD 104输出的FMD信号进行多次采样(通常超过一千次)，得到多个FMD信号值。然后，对多个FMD信号值进行求平均得到一平均值FMD_AVG，将该FMD_AVG值与上述目标值进行比较，若两者相等则调整结束，如果不相等，则继续调整增益值145直到两者相等。

然而，由于不同的LD 102内在属性差异，其在同样的驱动命令下会产生不同的波形。事实上，图2所示的波形为一种理想的波形图，实际的波形图中会因为LD 102的光学特性在功率切换时产生过冲量。如图8所示，在Pe切换至Pw或Pw切换为Pb时，会有一定程度的过冲量。不同的LD 102产生的过冲量大小不同。图中波形A)与波形B)为两个不同的LD 102在相同的驱动命令下输出的波形。很显然，波形B)中的过冲量大于波形A)中的。由于FMD 104的输出信号依赖于LD 102输出的激光强度，FMD 104输出的FMD信号亦会同样产生过冲量。因此，上述流程中计算的FMD_AVG值也因过冲量的存在受到很大影响。当信息记录装置采用不同的LD 102时，FMD_AVG、Pe与ε三者之间的关系曲线需要重新构建。此外，由于过冲量的存在导致FMD_AVG偏离理论值太多，从而可能致使Pw的校正精度降低。

为了减小因不同LD 102内在属性不同而导致的过冲量差异，一种特殊波形被专用来校正Pw。该特殊波形较之一般波形降低了过冲量发生的几率。如图9所示，为特殊波形与一般波形的对比图。通常，即将被刻录的信息首先被转换为一种八至十四调制(eight-to-fourteenmodulate，EFM)数据，该数据也表现为一EFM波形。该EFM波形中高电平(也称为“pit”)与低点平(也称为“land”)之间的切换点表征一位“1”。每一“pit”表征一记录到信息记录介质上的记录标记。在一般波形中，对应EFM波形中的每一“pit”，有一个或多个脉冲(即Pw)，而特殊波形中仅仅有一个脉冲。即特殊波形中的Pw出现的时间长度为EFM波形中“pit”的长度。由于特殊波形中Pw出现的次数少于一般波形中，过冲量发生的几率也相应减少，从而过冲量对FMD_AVG值的影响也将低。

特殊波形中仅仅只有两个功率等级(Pw与Pe)存在，相应的FMD信号也只有两种值FMD_Pw和FMD_Pe。通常，在EFM波形中，所有“pit”的长度和与“land”的长度和相等，亦即“pit”与“land”的周期比为50％。因此，特殊波形中Pw与Pe的时间长度亦相等，FMD_Pw和FMD_Pe出现的时间长度也相等。从而，FMD_AVG的值即为FMD_Pw和FMD_Pe的平均值。相应地，FMD_AVG目标值的计算与校正过程中FMD_AVG值的计算也大为简化。

请参看图10所示，为本发明一较佳实施方式的写入功率校正方法流程图。

首先，步骤60，获取两个不同的FMD信号值。由DSP 12控制LDD 100驱动LD 102发出已经由生产冶具量测过的稳定直流功率PW_DC1与PW_DC2，然后通过DSP 12的ADC 120分别获取各功率下的FMD信号值(FMD_DC1与FMD_DC2)。

其次，步骤62，从写入策略表160读取一组Pe与ε的值。并根据Pe与ε的值求得Pw的值。

接着，步骤64，根据FMD_DC1与FMD_DC2得到FMD信号与电压值的关系，然后通过内插法得到步骤62中得到的Pe与Pw对应的FMD信号值(FMD_Pe与FMD_Pw)。

再接着，步骤66，根据等式FMDTGT＝(FMD_Pe+FMD_Pw)/2计算FMD_AVG的目标值FMD_TGT。

然后，步骤68，DSP 12发出命令控制LDD 100驱动LD 102输出图9中的特殊波形。

接着，步骤610，ADC 120对FMD信号进行多次采样(最好超过一千次)得到多个FMD信号值，并对该多个FMD信号值进行求平均得到FMD_AVG的值。

接着，步骤612，判断FMD_AVG是否等于步骤66中计算得到的FMD_TGT值。

若步骤612中的判断结果为FMD_AVG不等于步骤66中计算得到的FMD_TGT值，则通过调整增益值145来调整Pw的大小，之后返回步骤68(步骤614)。

若步骤612中的判断结果为FMD_AVG等于步骤66中计算得到的FMD_TGT值，则完成对Pw调整，DSP 12控制LDD 100驱动LD 102输出图9中的一般波形以进行信息的记录。

上述写入功率校正方法中，为尽可能地减少ADC 120取样到的FMD信号FMD_Pe与FMD_Pw出现的几率不平均现象，输出特殊波形时的时序最好为标准刻录速度的2倍数。此外，为进一步降低过冲量对FMD_AVG值的影响，可在ADC 120与FMD 104之间加入低通滤波器18(如图11所示)。

Claims (11)

1.一种写入功率校正方法，包括如下步骤：

确定一前置监测二极管输出信号的目标值；

控制一激光二极管输出一特殊波形，该特殊波形只包括擦除功率等级与写入功率等级，其中擦除功率的持续时间总和与写入功率的持续时间总和相等，且写入功率的持续时间与一待刻录的八至十四调制信号的一对应高电平持续时间相等；

对所述前置监测二极管输出信号进行多次采样，并对多次的采样值求平均值；

调整写入功率直到采样值的平均值与所述目标值相等。

2.如权利要求1所述的写入功率校正方法，其特征在于：还包括如下步骤：

计算对应于一给定擦除功率的前置监测二极管输出信号值；

计算对应于一给定写入功率的前置监测二极管输出信号值；

确定所述目标值为所述对应于所述给定擦除功率的前置监测二极管输出信号值与对应于所述给定写入功率的前置监测二极管输出信号值的平均值。

3.如权利要求2所述的写入功率校正方法，其特征在于：所述给定擦除功率是通过一待刻录光盘的信息查询一写入策略表所得，所述给定写入功率是通过所述给定擦除功率及所述写入策略表中定义的擦除功率与写入功率的比率值计算所得。

4.如权利要求1所述的写入功率校正方法，其特征在于：所述特殊波形的写入时序为标准刻录速度的2倍数。

5.一种信息记录装置，包括用于发出激光至记录介质以记录信息至所述记录介质的激光二极管，用于驱动所述激光二极管发出激光的激光二极管驱动器，用于控制所述激光二极管发出激光的时间长度的数字信号处理器，其特征在于：所述数字信号处理器可发送命令至所述激光二极管驱动器驱动所述激光二极管输出具有一预定波形的光功率，所述预定波形只包括交替出现的写入功率等级与擦除功率等级，写入功率等级每次出现的时间长度与一待刻录的八至十四调制信号中的一对应高电平持续时间长度相等。

6.如权利要求5所述的信息记录装置，其特征在于：所述擦除功率等级的持续时间长度总和与所述写入功率等级的持续时间长度总和相等。

7.如权利要求5所述的信息记录装置，其特征在于：所述预定波形用于光功率校正过程。

8.如权利要求5所述的信息记录装置，其特征在于：所述预定波形的写入时序为标准刻录速度的2倍数。

9.如权利要求5所述的信息记录装置，其特征在于：还包括一写入策略表用于记录多组擦除功率值与擦除功率对写入功率的比率值，所述数字信号处理器根据所述写入策略表中的功率值与比率值来发送命令至所述激光二极管。

10.如权利要求5所述的信息记录装置，其特征在于：还包括一模拟信号处理器，用于接收所述数字信号处理器的命令产生驱动信号发送至所述激光二极管驱动器驱动所述激光二极管输出特定大小的光功率。

11.如权利要求10所述的信息记录装置，其特征在于：还包括一前置监测二极管用于监测所述激光二极管输出的功率大小并输出一反应所述激光二极管输出的功率大小的监测信号至所述所述模拟信号处理器，所述模拟信号处理器根据所述监测信号控制所述激光二极管的输出功率大小。

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