TW200303539A - Optical power level-controlling device - Google Patents

Description

200303539 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於光能級控制裝置，特別是關於在記錄型 光碟上進行資料記錄的光碟裝置的光能級控制裝置。 【先前技術】 在可以記錄資料的記錄型光碟中，有CD- R等的可寫 入型光碟與CD-RW等的可覆寫型光碟。其中，CD-R的 記錄，係如圖1所示，將雷射的光強度以讀出能級（read level)爲基準重疊寫入能級（write level)，進一步的，由寫入 能級開始起之既定時間（例如1T〜1.5T，在標準速度（1倍速 )下頻率4.32MHz的1周期內，T約爲236msec)則係設定強 化能級（powered level)。此係因，在剛照射雷射光後，光碟 上溫度低，隨著照射時間的經過溫度逐漸上升，因此藉由 設定強化能級來加速溫度上升，以形成一定寬度的坑（pit) 〇 另一方面，CD - RW的記錄，則係如圖2所示，將雷 射的光強度以偏移能級（bias level)作爲基準，以寫入能級與 抹除能級（erase level)2個値來變化。此時，因寫入能級使光 碟記錄膜的狀態由結晶狀態轉變成非晶質態而形成記錄標 記，又，因抹除能級而由非晶質狀態轉變成結晶狀態來消 除已記錄的記錄標記。 習知光碟裝置，在CD- R的記錄時，係以前置監測器 檢測雷射光的光強度，對於讀出能級與寫入能級係進行反 饋控制，但對於強化能級，則由於強化能級期間較前置監 200303539 測器的應答短，所以不進行反饋控制，而係將強化能級與 寫入能級的差DP相對於寫入能級與讀出能級的差DW的比 率DW/DP設定成一定。 但是，因製造商等不同造成光碟記錄特性不同，上述 比率DW/DP的最佳値，例如有10〜15%程度之差異，以往 視光碟種類的不同，並不一定有設定最佳的強化能級，而 有再生振動惡化等問題。 另外，在CD- RW的記錄時，若記錄速度慢，則亦用 前置監測器檢測雷射光的光強度，來進行寫入能級與抹除 能級的反饋控制，但若記錄速度快的話，由於寫入能級期 間較前置監測器的應答短，因此必須將寫入能級與抹除能 級的差相對於抹除能級與偏移能級的差的比率設定成最佳 値。此時，亦由於光碟的記錄特性不同，上述比率DW/DP 的最佳値也不同，視光碟的種類，在未設定最佳強化能級 的場合時，有再生振動惡化等的問題。 鑒於上述各點，本發明的目的在於，提供一種光能級 控制裝置，該裝置能夠將強化能級與寫入能級的差相對於 寫入能級與讀出能級的差的比率，或者寫入能級與抹除能 級的差相對於抹除能級與偏移能級的差的比率設定成最佳 値，以防止再生振動的惡化。 【發明內容】 申請專利範圍第1項之發明，是一種光能級控制裝置 ，其係在將由較作爲基準的第1能級高的第2能級、與高 於前述第2能級的第3能級所構成的光強度的雷射光照射 200303539 於光碟以進行記錄時，進行前述第1、第2、第3能級的控 制，其特徵在於，具有= 表製作機構（S2〜S16)，係階段性地設定第2能級而對 所有第2能級設定第2能級與第1能級的差，階段性地變 更前述第3能級與第2能級的差相對於前述第2能級與第1 能級的差的比率時，設定與所有比率對應的第3能級與第2 能級的差，而製作出表； 最佳値決定機構（S18)，係根據從進行記錄的光碟讀出 的製品資訊，來決定對該光碟之最佳第2能級與最佳比率 :以及 取得機構（S20)，係使用前述最佳第2能級與最佳比率 ，從前述表取得第2能級與第1能級的差及第3能級與第2 能級的差，以在光能級控制中使用。 據此，能將作爲第3能級之強化能級與寫入能級的差 相對於作爲第2能級之寫入能級與作爲第1能級之讀出能 級的差的比率，或者作爲第3能級之寫入能級與抹除能級 的差相對於作爲第2能級之抹除能級與作爲第1能級之偏 移能級的差的比率設定成最佳値，防止再生振動的惡化。 申請專利範圍第2項之發明，係前項之光能級控制裝 置中，前述最佳値決定機構，具有預先設定對應各種光碟 之製品資訊的最佳第2能級與最佳比率的對應表，使用從 進行記錄的光碟讀出的製品資訊，由前述對應表決定對應 前述製品資訊的最佳第2能級與最佳比率； 據此，能夠簡單地、且在短時間內決定對應製品資訊 200303539 的最佳第2能級與最佳比率。 又，上述括弧內的參照符號，係爲了容易理解而附加 的，僅爲一例，並不限定於圖示的態樣。 【實施方式】 首先，說明進行CD- R記錄之光碟裝置的光能級控制 裝置。 圖3，係本發明的光能級控制裝置的一個實施例的方塊 圖。圖中，MPU10，係使用非揮發性記憶體12及未圖示的 記憶體來進行裝置整體的控制。MPU10所輸出的讀出能級 指示資料，被D/A轉換器14類比化，而供給至雷射二極體 驅動器16的端子a，同樣的，MPU10所輸出的寫入能級指 示資料（相當於圖1的DW)被D/A轉換器18類比化，供給 至雷射二極體驅動器16的端子b。此外，MPU10所輸出的 強化能級指示資料（相當於圖1的DP)被D/A轉換器20類比 化，供給至雷射二極體驅動器16的端子c。而雷射二極體 驅動器16的端子a、b上的電壓，則分別被A/D轉換器15 、21數位化，供給至MPU。 雷射二極體驅動器16中，除此以外，亦由端子22供 給記錄用的調變訊號，雷射二極體驅動器16回應記錄用的 調變訊號，將用來分別獲得讀出能級或寫入能級或強化能 級的電流供給至雷射二極體24而使雷射二極體24發光， 此雷射光照射於光碟進行記錄。 前置監測器26，係用以檢測雷射二極體24所輸出之雷 射光的光強度，由光二極體構成，將對應光強度的檢測電 200303539 流流至npn電晶體Q1的集極。電晶體Q1與npn電晶體Q2 、Q3構成電流鏡電路，與上述檢測電流同値的電流流入電 晶體Q2、Q3的集電極。 電晶體Q2的集電極透過相互聯動的開關28、30連接 於可變電流源32。開關28、30根據來自MPU10的指示， 僅在讀出能級的時序時導通（on)，可變電流源32將根據來 自MPU10指示的値的額定電流流入開關28、30。開關28、 30的連接點係連接於運算放大器34的反向輸入端子。 於運算放大器34的非反向輸入端子供給基準電壓Vref ，運算放大器34與電容器35共同構成米勒積分電路。該 米勒積分電路的輸出電壓被pnp電晶體36反向後，與D/A 轉換器14的輸出重疊，供給至雷射二極體驅動器16的端 子a 〇 此處，從MPU10通過D/A轉換器14將讀出能級指示 信號供給至雷射二極體驅動器16，雷射二極體驅動器16將 用來獲得讀出能級的電流流入雷射二極體24,且將對應來 自MPU10之上述讀出能級的指示信號供給至可變電流源32 ，可變電流源32的輸出電流値例如爲il。 當雷射二極體24輸出的雷射光的光強度低於所指示的 讀出能級時，由於前置監測器26的檢測電流値小於上述電 流値il，因此電流値il與檢測電流値的差電流流向使電容 器35充電的方向，運算放大器34的輸出電壓降低，由pnp 電晶體36供給至雷射二極體驅動器16的端子a的電壓上 升，藉此，雷射二極體驅動器16使流至雷射二極體24的 200303539 電流增大，雷射二極體24輸出之雷射光的光強度即增大。 當雷射二極體24輸出之雷射光的光強度高於所指示的讀出 能級時，藉由相反的動作，雷射二極體驅動器16使流至雷 射二極體24的電流減少，雷射二極體24輸出之雷射光的 光強度減少，從而進行反饋控制。 電晶體Q3的集電極，透過相互聯動的開關38、40而 連接於可變電流源42。開關38、40，根據來自MPU10的指 示僅在寫入能級的時序時導通，可變電流源42將根據來自 MPU10指示的値的額定電流流入開關38、40。開關38、40 的連接點係連接於運算放大器44的反向輸入端子。 於運算放大器44的非反向輸入端子供給基準電壓Vref ，運算放大器44與電容器45共同構成米勒積分電路。該 米勒積分電路的輸出電壓被pnp電晶體46反向後，與D/A 轉換器14的輸出重疊，供給至雷射二極體驅動器16的端 子a 〇 此處，從MPU10通過D/A轉換器18將寫入能級指示 信號供給至雷射二極體驅動器16，雷射二極體驅動器16將 用以獲得寫入能級的電流流入雷射二極體24,且將對相應 來自MPU10的上述寫入能級的指示信號供給至可變電流源 42，可變電流源42的輸出電流値例如爲i2。 當雷射二極體24輸出之雷射光的光強度低於所指示的 寫入能級時，由於前置監測器26的檢測電流値小於上述電 流値：Ϊ2，因此電流値與檢測電流値的差電流流向使電容 器45充電的方向，運算放大器44的輸出電壓降低，由pnp 200303539 電晶體46供給至雷射二極體驅動器16的端子a的電壓上 升，藉此，雷射二極體驅動器16使流至雷射二極體24的 電流增大，雷射二極體24輸出之雷射光的光強度即增大。 當雷射二極體24輸出之雷射光的光強度高於所指示的讀出 能級時，藉由相反的動作，雷射二極體驅動器16使流至雷 射二極體24的電流減少，雷射二極體24輸出之雷射光的 光強度減少，從而進行反饋控制。 此處，圖4示出了雷射二極體驅動器16的端子b的輸 入電壓、輸出電流特性的一個實施例，圖5示出了雷射二 極體24的輸入電流、輸出光強度特性的一個實施例。另外 ，在圖5示出的雷射二極體的輸入電流、輸出光強度特性 中，B表示讀出能級，E表示寫入能級，W表示強化能級。 圖6，係本發明裝置的MPU10所實行的強化能級設定 處理的一個實施例的流程圖。該處理，例如是在將光碟裝 在光碟裝置中時，以及在其後每經過既定時間實行。 該圖中，MPU10係在步驟S2中根據強化能級指示資料 將D/A轉換器20的輸出設定爲0V，對可變電流源32設定 既定値，使開關28、30導通，進行讀出能級的反饋控制（必 須超過圖5中的輸入電流位準B)，由A/D轉換器15取得此 時的雷射二極體驅動器16的端子a的電壓，將該値作爲步 驟S4的固定値來使用。步驟S4中，根據讀出能級指示資 料將D/A轉換器14的輸出設定爲上述固定値（必須超過圖5 中的輸入電流位準B)，切斷開關28、30。步驟S6中，根 據寫入能級指示資料將可變電流源42設定爲第2値（例如 11 200303539 相當於雷射二極體的輸出光強度10mW)。其後，在步驟S8 中，由A/D轉換器21讀出此時的雷射二極體驅動器16的 端子b的電壓，作爲電壓W1加以保持。 其次，在步驟S10中，根據寫入能級指示資料將可變 電流源42設定爲第2値（例如相當於雷射二極體的輸出光 強度20mW)。另外，雖然在10mW之設定時、20mW之設定 時皆作爲第2値，而認爲設定不同的功率是不合適的，但 將在雷射二極體驅動器16的端子b的通道中所控制的功率 視爲第2値的方式較合於實際。 接著，在步驟S12中，由A/D轉換器21讀取此時雷射 二極體驅動器16的端子b的電壓，作爲電壓W2加以保持 ，求出對應輸出光強度的增量10mW的電壓差（W2 - W1)。 之後，在步驟S14中，使供給至D/A轉換器20的強化 能級指示資料由最低値向最大値方向依序增加，相對強化 能級指示資料之各値由A/D轉換器21讀取的雷射二極體驅 動器16的端子b的電壓並加以保持。當如上述般使強化能 級指示資料由最低値向最大値方向依序增加時，由於施加 反饋控制，因此端子b的電壓會緩緩下降。圖7顯示了上 述步驟S2〜S14中端子b的電壓的變化。藉此，可知對應 強化能級指示資料各値的端子b的電壓的變化，亦即，可 知輸出光強度的變化是多少mW。 接著，在步驟S16中，根據上述電壓差（W2 - W1)與對 應強化能級指示資料各値的輸出光強度的變化是多少mW 的關係，例如由10mW至20mW階段性地設定實測寫入能 12 200303539 級，對所有實測寫入能級，求出對應的寫入能級指示資料（ 相當於DW)，進一步的，對所有實測寫入能級，在例如10 〜15%之間階段性地變化而設定強化能級與寫入能級的差 DP相對於寫入能級與讀出能級的差DW的比率DW/DP，求 出對應所有比率DW/DP的強化能級指示資料（相當於DP)， 將此作爲強化表而保持在MPU10的內裝記憶體（揮發性記憶 體沖。 接著，MPU10從步驟S18中裝入的光碟讀出該光碟的 製品資訊（製造茼ID等）。不過，非揮發性記憶體12中，預 先設定有根據光碟製品資訊的最佳寫入能級與最佳比率 DW/DP的對應表，MPU10在步驟S20中用光碟的製品資訊 參照對應表而獲得到最佳寫入能級與最佳比率DW/DP，以 此最佳寫入能級與最佳比率DW/DP參照功率表來獲得用於 實際記錄的寫入能級指示資料與強化能級指示資料。 據此，設定與所裝入之光碟（CD - R)的記錄特性相應的 最佳寫入能級與對此最佳的強化能級，即能進行該光碟的 記錄，防止再生振動的惡化。 又，由於係對所有實測寫入能級，求出對應的寫入能 級指示資料（相當於DW)，再對所有實測寫入能級，在例如 10〜15%之間階段性地變化而設定強化能級與寫入能級的差 DP相對於寫入能級與讀出能級的差DW的比率DW/DP，求 出與所有比率DW/DP對應的強化能級指示資料（相當於DP) ，以製成強化表，因此即使存在環境溫度的變化與雷射二 極體24、前置監測器26等的老化，也可以高精度地取得用 13 200303539 以獲得各實測寫入能級及實際的強化能級的寫入能級指示 資料及強化能級指示資料，從而能夠進行高精度的光能級 控制。 此外，對於進行CD- RW記錄的光碟裝置的光能級控 制裝置，將圖3、圖6中的讀出能級替換成偏移能級，將寫 入能級替換成抹除能級，將強化能級替換成寫入能級，即 能以完全同樣的方式，設定與所裝入的光碟（CD - RW)的記 錄特性相應的最佳抹除能級與對次的最佳寫入能級，來進 行該光碟的記錄，防止再生振動的惡化。 如上所述，申請專利範圍第1項之發明，能將作爲第3 能級之強化能級與寫入能級的差相對於作爲第2能級之寫 入能級與作爲第1能級之讀出能級的差的比率，或者作爲 第3能級之寫入能級與抹除能級的差相對於作爲第2能級 之抹除能級與作爲第1能級之偏移能級的比率設定爲最佳 値，能防止再生振動的惡化。 申請專利範圍第2項之發明，能夠簡單地且在短時間 內決定相應於製品資訊的最佳第2能級與最佳比率。 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 圖1，係顯示可寫入型光碟記錄時的光強度波形的圖。 圖2，係顯示可覆寫型光碟記錄時的光強度波形的圖。 圖3，係本發明的光能級控制裝置的一個實施例的方塊 圖。 圖4，係雷射二極體驅動器的輸入電壓、輸出電流特性 14 200303539 圖。 圖5，係雷射二極體的輸入電流、輸出光強度特性圖。 圖6，係MPU所執行的強化能級設定處理的一個實施 例的流程圖。 圖7，係顯示雷射二極體驅動器的端子b的電壓變化的 圖。 (二）元件代表符號 10 MPU 12 非揮發性記憶體 14, 18, 20 D/A轉換器 16 雷射二極體驅動器 21 A/D轉換器 22 端子 24 雷射二極體 26 前置監測器 28, 30, 38, 40 開關 32, 42 可變電流源 34, 44 運算放大器 35, 45 電容器 36, 46 pnp電晶體 Q1 〜Q3 npn竜晶體

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Claims (1)

1. 200303539 拾、申請專利範圍 1 · 一種光能級控制裝置，係在將由第2能級（較作爲 基準的第1能級高）、與第3能級（高於前述第2能級的）所 構成的光強度的雷射光照射於光碟以進行記錄時，進行前 述第1、第2、第3能級的控制，其特徵在於，具有： 表製作機構，係階段性地設定第2能級而對所有第2 能級設定第2能級與第1能級的差，階段性地變更前述第3 能級與第2能級的差相對於前述第2能級與第1能級的差 的比率時，設定與所有比率對應的第3能級與第2能級的 差，而製作出表； 最佳値決定機構，係根據從進行記錄的光碟讀出的製 品資訊，來決定對該光碟之最佳第2能級與最佳比率；以 及 取得機構，係使用前述最佳第2能級與最佳比率，從 前述表取得第2能級與第1能級的差及第3能級與第2能 級的差，以在光能級控制中使用。 2 ·如申請專利範圍第1項之光能級控制裝置，其中， 前述最佳値決定機構，具有預先設定對應各種光碟之製品 資訊的最佳第2能級與最佳比率的對應表，使用從進行記 錄的光碟讀出的製品資訊，由前述對應表決定對應前述製 品資訊的最佳第2能級與最佳比率。 16