TWI363341B - Writing power calibrating method and information recording apparatus - Google Patents

Description

1363341 ——：__ 100年.12月06日按正替換頁 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種資訊記錄裝置，尤其涉及一種資訊記錄 裝置的寫入功率校正方法。 [0002] • 參 【先前技術】 近些年來’可覆寫型光碟（DVD_RW4CD_RW)等資訊記 錄介質作爲記錄資訊的栽體，由於其存儲容量大及便攜 性等特點而得到越來越廣泛的使用β用來記錄資訊至資 訊記錄介質的資訊記錄裝置，由於可提供使用者自主燒 錄資訊而受到使用者的歡迎。相應的資訊記錄技術也得 到了迅速的發展。通常，資訊記錄裝置採用光學讀取單 元（optical pick-up unit，〇pu)發出一束雷射彙 聚至資訊記錄介質上，當輸出的雷射功率達到一給定值 時，雷射會使資訊記錄介質上特定位置的狀態發生變化 ，以形成一個記錄標記（mark)。從而，資訊被記錄在 -貝訊记錄介質上。而當輸出的雷射功率達到另一給定值 時，雷射會使資訊記錄介質上發生變化的位置恢復原狀 ，從而擦除形成在資訊記錄介質上的記錄標記。 [0003] 由於記錄標記的形成依賴於雷射的強度大小，因此，在 記錄資訊至資訊記錄介質之前必須進行雷射功率的校正 ’以確保記錄的正確性n用來記錄資訊的雷射包 括三個雷㈣度H寫人功料級、祕功料級與 讀取功料級。其t，寫人功料級指形絲錄標記時 的雷射強度’擦除功率等級指擦除記錄標記時的雷射強 度，而讀取功率等級指從資訊記錄介質讀取資訊時的雷. 095126685 表單編號A0101 第3頁/共28頁 1003451356-0 1363341 [0004] [0005] [0006] [0007] [0008] [0009] [0010] 095126685 |100 年12 月 射強度。通常在執行功率校正時，讀取功率也被稱ϋ^ J 置功率。擦除功率等級與讀取（偏置）功率等級可通過 各自的自動功率控制（aut〇matic power control， APC)回路進行自動校正。每一apc回路採用一採樣/保持 (saraple/hold)電路連接至一前置監測二極體（ front monitor diode，FMD)，接收FMD輸出的反應 雷射強度的訊號，並根據該訊號調整雷射強度。但是， 沒有專門的APC回路用來調整寫入雷射強度。通常，資訊 記錄裝置内存儲有若干默認擦除功率值，及擦除功率與 寫入功率的比率值，寫入雷射強度的調整根據擦除功率 值及擦除功率的比值來進行調整。 然而，寫入功率通常需要多次的調整計算，且調整的精 度亦較難控制。 【發明内容】 有鑒於此，實有必要提供一種寫入功率校正方法。 此外，&供一種使用寫入功率校正方法的資訊記錄裝置 一種寫入功率校正方法’包括如下步驟： 確定一前置監測二極體輸出訊號的目標值； 控制雷射二極體輸出一特殊波形，該特殊波形包括擦 除功率等級與寫入功率等級，其中擦除功率的持續時間 總和與寫入功率的持續時間總和相等； 對所述則置監測二極體輸出訊號進行多次採樣 农的採樣值求平均值； 表車斑號A0101 帛4頁/共28頁

，並對多 1003451356-0 1363341 [0011] 100年.12月06日修正替換頁 調整寫入功率直到採樣值的平均值與所述目標值相等。 [0012] 一種資訊記錄裝置，包括用於發出雷射至記錄介質以記 * 錄資訊至所述記錄介質的雷射二極體，用於驅動所述雷 . 射二極體發出雷射的雷射二極體驅動器，及用於控制雷 射二極體發出雷射的時間長度的數位訊號處理器。所述 數位訊號處理器發送命令至所述雷射二極體，以使所述 雷射二極體發出具有一預定波形的雷射功率，所述具有 預定波形的雷射功率包括交替出現的寫入功率等級與擦 除功率等級，寫入功率等級每次出現的時間長度與一待 φ 燒錄的八至十四調製訊號中的一對應高電平持續時間長 度相等。 [0013] 上述寫入功率校正方法與所述資訊記錄裝置，在功率校 正過程中採用一特殊波形來取代一般波形，減少波形中 過衝量的可能發生幾率，降低過衝量對寫入功率校正的 準確性的不良影響，並簡化功率校正過程中的計算量。 【實施方式】

[0014] 請參閱圖1，本發明的第一實施方式資訊記錄裝置1包括 OPU 10、數位訊號處理器（digital signal processor, DSP) 12 及類比訊號處理器 （analog signal processor，ASP) 14。0PU 10 包括雷射二 極體驅動器（laser diode driver，LDD) 100 ， LD 102 及 FMD 104 。 [0015] LDD 100用於驅動LD 102發出雷射光。請同時參看 圖2,爲一例示的LD 102輸出的雷射功率的一般波形 圖。光的功率大小包括三個功率等級：Pw，Pe及Pb。 095126685 表單編號 A0101 第 5 頁/共 28 頁 1003451356-0 1363341 100年.12月06日梭正替换頁 當雷射功率大小爲PW時，資訊被記錄在資訊記錄介質上 ;當雷射功率大小爲Pe時，記錄在資訊記錄介質上的 資訊被擦除；當雷射功率大小爲Pb時，記錄在資訊記 錄介質上的資訊被讀取。 [0016] FMD 104用於監測LD 102發出的雷射光強度並輸出 一 FMD訊號至DSP 12與ASP 14。請同時參看圖3, 其爲LD 102輸出的雷射功率與FMD訊號的關係圖。

當LD 102輸出的雷射功率低於一給定值N時，FMD 104輸出一恒定的電壓值；當LD 102輸出的雷射強度 大於給定值N時，FMD 104輸出的電壓值隨LD 102輸 出的雷射功率增大而遞減。對應LD 102輸出的三個功 率等級，FMD 104的輸出也有三個對應的FMD訊號值 FMDdw，FMDd，與 FMDd (如圖 4 所示）。

Pb Pe Pw

[0017] DSP 12用於控制1^0 100驅動1^102發出雷射的 時間長度（即圖2波形中各功率等級的長度）及ASP 14 的運作，其包括模數轉換器（analog-to-digital converter, ADC) 120。ADC 120 與 FMD 104 相連 ，用於對FMD 104輸出的FMD訊號進行採樣處理。 ASP 14用於控制LDD 100驅動LD 102輸出的雷射功 率大小。0PU 10，DSP 12與ASP 14共同組成APC 回路。在APC回路中，DSP 12控制ASP 14驅動 0PU 10發出指定功率的雷射光束，0PU 10反饋FMD 訊號至ASP 14，ASP 14根據該FMD訊號調整雷射 光束的功率大小。 [0018] 資訊記錄裝置1還包括存儲單元16。存儲單元16 095126685 表單编號A0101 第6頁/共28頁 1003451356-0 可爲娜__，翔於存職料略^^^^ 錄策略表⑽記錄有多组PeTf表160。燒 的枯丄 興(ε = Pe/Pw) 2。由於各資訊記錄介肢商所生產的資訊記錄介質 ，的内在屬性差異’照射到資訊記錄介質上的光的功 、心M相應調整以符合各資訊記錄介質的内在屬性。 ’爲便於記錄資訊至各種不同的資訊記錄介質，資 :記錄裝置㈣會爲各主要資訊記錄介質薇商生産的資 L H又疋—預定的燒錄功率。這些預定的燒錄功

2存儲在燒錄策略表⑽卜當資訊記錄裝置i開 °°己錄貝訊刚，0PU 10從資訊記錄介質上讀取反應該資 =記錄介f屬性的資訊（這些資訊通常記錄在資訊記錄 導區）資訊記錄裝置根據從資訊記錄介質讀 取的資訊搜索燒錄策略表獲得與該資訊記錄介質匹配的 默認Pe與ε值。 [0019]

12根據燒錄策略表⑽的内容發送命令至LDD ϋ動LD 1〇2 ι_χ控制發出各功率等級的雷射的時間 長度。 [0020] 請同時參着圖e，a 爲一例示的APC回路電路圖。ASP 14 i括兩4刀，—部分用於從資訊記錄介質讀取資訊，另 -部分用於記錄資訊至資訊記錄介質。每一部分都包括 一與DSP 12相連的數模轉換器（digitai_anal〇g

converter, DAC) 14〇, 一減法器 142,及一與 FMD 1〇4通過放大器106相連的採樣/保持（sample/ h〇ld’ S/H)單元 l44°DAC 140 用於接收 DSP 12 的命並輸出指定電壓。FMD 1〇4輸出的剛訊號經 095126685 表單編號AO101 笫7頁/共28頁 1003451356-0 1363341 100年12月06日修正替換頁 放大器106放大後傳送至S/H 144。S/H 144對放大 後的FMD訊號進行採樣以提供適當的訊號讓減法器 142進行減法運算。DSP 12控制S/H 144的運作與否

。減法器142將DAC 140的輸出電壓減去FMD 104 反饋的FMD訊號得到誤差訊號經放大器（AMP)放大爲 輸出至LDD 100的驅動訊號，以調整LD 102發出的 雷射的功率大小。ASP 14内産生的驅動訊號包括第一驅 動訊號CH_A,第二驅動訊號CH_W，及第三驅動訊號 CH_R。其中，第一驅動訊號CH_A用於調整Pw的大小 ，第二驅動訊號CH_W用於調整Pe的大小，第三驅動 訊號CH_R用於調整Pb的大小。第三驅動訊號CH_R 爲第·二驅動訊號CH_W與一增益值的乘積。三種驅動訊 號分別通過各自的傳輸通道傳送至LDD 100,並經相應 的放大器（未標示）放大後輸出至一累加器（未標示） 。累加器將三種驅動訊號進行累加處理後輸出至LD 102 以驅動LD 102。請同時參看圖6，Pw爲三種驅動訊號 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數），Pe爲第二驅動訊號 CHj與第三驅動訊號CH_R的和值（即 （G(CH_W)， G(CH_R)) )，Pb 爲 G(CH_R)。 [0021] 由於第二驅動訊號CH_W與第三驅動訊號CH_R都有 對應的APC回路控制，而第一驅動訊號CH_A爲第二 驅動訊號CH_W與一增益值的乘積，且Pw爲三種驅動 訊號的和值，因此可通過調整增益值145來調整Pw 的大小。 095126685 表單編號A0101 第8頁/共28頁 1003451356-0 1363341 [100年.12月06日接正替_頁 [0022] —種通常的增益值調整流程如下：首先，j)Sp 12控制 LDD 100發出驅動電壓驅動ld 102輸出一預定波形；

接著，DSP 12的ADC 120對FMD 104輸出的FMD 訊號進行多次採樣（通常超過一千次）得到多個FMD訊 號值。然後’對多個FMD訊號值進行求平均得到一平均 值FMDA劝。接著，根據得到的值繪製FMI)Ave、Pe與ε 三者之間的關係曲線（一種例示的FMDA„p、Pe與ε 三者之間的關係曲線如圖7所示），關係曲線被保存在資 訊記錄裝置1中，以作爲後續功率校正參考。後續校正 功率時’先根據資訊記錄介質資訊從燒錄策略表160獲 得一組對應的pe與ε的值，然後根據該組pe與 ε的值及上述FMDAV(j、pe與ε三者之間的關係曲線 得到一對應的FMDivp值。該FMD_即爲一目標值。然

AVG AVG

後DSP 12控制LDD 100發出驅動電壓驅動LD 102 輸出上述預定波形，並對FMD 104輸出的FMD訊號進 行多次採樣（通常超過一千次），得到多個FMD訊號值 。然後，對多個FMD訊號值進行求平均得到一平均值 fmdAV(；，將該fmdAV6值與上述目標值進行比較，若兩者 相等則調整結束，如果不相等，則繼續調整增益值145 直到兩者相等。 [0023] 然而，由於不同的LD 102内在屬性差異，其在同樣的 驅動命令下會産生不同的波形。事實上，圖2所示的波形 爲一種理想的波形圖，實際的波形圖中會因爲LD 102 的光學特性在功率切換時産生過衝量。如圖8所示，在 Pe切換至或Pw切換爲Pb時，會有一定程度的 095126685 表單編號A0101 第9頁/共28頁. 1003451356-0 1363341 100年12月06日按正替換頁 過衝量°不同的LD 102産生的過衝量大小不同。圖中 波形A)與波形b)爲兩個不同的LD 102在相同的 驅動命令下輪出的波形。很顯然，波形B)中的過衝量 大於波形A)中的。由於FMD 104的輸出訊號依賴於 LD 102輸出的雷射強度，F〇 1〇4輸出的FMD訊號 亦會同樣産生過衝量。因此，上述流程中計算的fmda1,p

A VG 值也因過衝量的存在受到很大影響。當資訊記錄裝置採 用不同的LD 1〇2時，FMDA„r'Pe與ε三者之間的

A VG 關係曲線需要重新構建。此外，由於過衝量的存在導致 FMDAVG偏離理論值太多，從而可能致使Pw的校正精度 《 降低。

[0024]爲了減小因不同LD 1〇2内在屬性不同而導致的過衝量 差異’ 一種特殊波形被專用來校正pw。該特殊波形較之 一般波形降低了過衝量發生的幾率。如圖9所示，爲特 殊波形與一般波形的對比圖。通常，即將被燒錄的資訊 首先被轉換爲一種八至十四調製（eight-to-fourteen modulate，EFM)資料，該資料也表現爲一 EFM波形 。該EFM波形中高電平（也稱爲“pit”）與低點平（也 稱爲“land”）之間的切換點表徵一位“1” ·。每一“ pi t”表徵一記錄到資訊記錄介質上的記錄標記。在一般 波形中，對應EFM波形中的每一 “pit” ，有一個或多個 脈衝（即Pw)，而特殊波形中僅僅有一個脈衝。即特殊 波形中的Pw出現的時間長度爲EFM波形中“pit”的 長度。由於特殊波形中Pw出現的次數少於一般波形中， 過衝量發生的幾率也相應減少，從而過衝量對FMDAV(；值 095126685 表單编號A0101 第10頁/共28頁 1003451356-0 丄剛341 100年.12月06日梭正替^頁 的影響也將低。 tW)25] 特殊波形中僅僅只有兩個功率等級（pw與pe )存在， 相應的FMD訊號也只有兩種值FMD和FMD 。通常，

Pw Pe 在EFM波形中，所有“Pit”的長度和與“land”的長度 和相等，亦即“pit”與“iand”的周期比爲50%。因此 ，特殊波形中Pw與Pe的時間長度亦相等，FMD„和 FMD出現的時間長度也相等。從而，FMd 的值即爲

re AVG

FMDp^ FMDp/平均值。相應地，FMDm目標值的計算 與校正過程中fmdavg值的計算也大爲簡化。 [0026] 請參閱圖1〇所示，爲本發明一較佳實施方式的寫入功 率校正方法流程圖。 t〇〇27] 首先，步驟60，獲取兩個不同的FMD訊號值。由DSP 12控制LDD 100驅動LD 102發出已經由生産冶具 量測過的穩定直流功率PW_DC1與PW_DC2,然後通過 DSP 12的ADC 120分別獲取各功率下的FMD訊號值 (FMDDC1 與 FMDDC2)。

[〇〇28] 其次，步驟62，從燒錄策略表160讀取一組Pe與 ε的值。並根據Pe與ε的值求得Pw的值。 [0029] 接著，步驟64，根據FMDDC1與FMDDC2得到FMD訊號 與電壓值的關係，然後通過内插法得到步驟62中得到的

Pe與Pw對應的FMD訊號值 （FMDd與FMDd )。 re Γ w [0_ 再接著，步驟66，根據等式FMDTeT= (FMDpe+ FMDpw )/2計算 FMDAV(^ S 標值FMDT(；T。 095126685 表單編號A0101 第11頁/共28頁. 1003451356-0 1363341 100年12月06日接正替換頁 [0031] 然後，步驟68，DSP 12發出命令控制LDD 100驅動 LD 102輸出圖9中的特殊波形。 [0032] 接著’步驟61〇，ADC 120對FMD訊號進行多次採樣 (最好超過—千次）得到多個FMD訊號值，並對該多個 FMD訊號值進行求平均得到FMD的值。

A VG

[0033] 接著，步驟612，判斷FMD是否等於步驟66中計

A VG 算得到的FMDT(；T值。 [醒]若步驟612中的判斷結果爲FMD 不等於步驟66中

A VG 計算得到的？^1〇11(；11值，則通過調整增益值145來調整 _

Pw的大小，之後返回步驟68 (步驟614)。 [0035]若步驟612中的判斷結果爲!^!) 等於步驟66中計 A V u 算得到的FMDm值，則完成對pw調整，DSP 12控制 LDD 1〇〇驅動LD 102輸出圖9中的一般波形以進行 資訊的記錄。

[0036] 上述寫入功率校正方法中，爲盡可能地減少ADC 120 取樣到的FMD訊號FMD與FMD出現的幾率不平均

ic I W 現象，輸出特殊波形時的時序最好爲標準燒錄速度的2 倍數。此外，爲進一步降低過衝量對FMD,,,。值的影響，

A VG 可在ADC 120與FMD 104之間加入低通濾波器18 (如圖11所示）。 [0037] 综上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利 申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡 熟悉本案技藝之人士，在援依本案創作精神所作之等效 修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍内。 095126685 表單编號細1 第12頁/共28頁 1003451356-0 136.3341 •ΙΟΟί年.12月06日修正替Θ頁 【圖式簡單說明】 [0038] 圖1係本發明的第一實施方式資訊記錄裝置的方框圖，資 訊記錄裝置包括一雷射二極體（laser diode, LD)與 一FMD。 [0039] 圖2係圖1中LD輸出的一般波形，該一般波形包括三個 功率等級：寫入功率等級（Pw)、擦除功率等級（Pe) 與偏置功率等級（Pb)。 [0040] 圖3係圖1中LD輸出的雷射強度與FMD的輸出訊號之間 的關係曲線圖。

[0041] 圖4係LD的輸出波形與FMD的輸出波形對照圖。 [0042] 圖5係圖1中資訊記錄裝置的APC回路電路圖。 [0043] 圖6係圖2中三個功率等級的結構解析圖。 [0044] 圖7係一種例示的FMD的輸出訊號的平均值與Pe對 Pw的比率（ε )之間關係曲線圖。 [0045] 圖8係不同的LD輸出的波形比對圖。

[0046] 圖9係本發明的特殊波形與圖2中的一般波形的對比圖。 [0047] 圖10係本發明一較佳實施例的寫入功率校正方法的功率 校正流程圖。 [0048] 圖11係本發明第二實施方式資訊記錄裝置的方框圖。 【主要元件符號說明】 [0049] 資訊記錄裝置：1 [0050] ASP ： 14 095126685 表單編號A0101 第13頁/共28頁 1003451356-0 1363341 [0051] OPU ： 10 [0052] DAC ： 140 [0053] LDD ： 100 [0054] 減法器：142 [0055] LD ： 102 [0056] S/Η單元：144 [0057] FMD ： 104 [0058] 增益值：145 [0059] DSP ： 12 [0060] 存儲單元：16 [0061] ADC ： 120 [0062] 燒錄策略表：160 [0063] LPF ： 18 [0064] 60〜616 :燒錄功率校正方法流程步驟 095126685 表單编號A0101 第14頁/共28頁 100年.12月06日修正替換頁 1003451356-0

Claims (1)

1363341 100年.12月06日核正脊换頁 七、 1 *申請專利範圍： .一種寫入功率校正方法，包括如下步驟： 確定一前置監測二極體輸出訊號的目標值； 控制一雷射二極體輸出一具有特殊波形的雷射功率，該具 有特殊波形的雷射功率只包括交替出現的擦除功率等級與 寫入功率等級，其中擦除功率的持續時間總和與寫入功率 的持續時間總和相等； 對所述前置監測二極體輸出訊號進行多次採樣，並對多次 的採樣值求平均值； 參 調整寫入功率等級直到採樣值的平均值與所述目標值相等 〇 2 # 3 .根據申請專利範圍第1項所述之寫入功率校正方法，其中 還包括如下步驟： 計算對應於一給定擦除功率等級的前置監測二極體輸出訊 號值； 計算對應於一給定寫入功率等級的前置監測二極體輸出訊 號值； 確定所述目標值爲所述對應於所述給定擦除功率等級的前 置監測二極體輸出訊號值與對應於所述給定寫入功率等級 的前置監測二極體輸出訊號值的平均值。 .根據申請專利範圍第2項所述之寫入功率校正方法，其中 所述給定擦除功率等級是通過一待燒錄光碟的資訊查詢一 燒錄策略表所得，所述給定寫入功率等級係通過所述給定 擦除功率等級及所述燒錄策略表中定義的擦除功率等級與 寫入功率等級的比率值計算所得。 095126685 表單編號A0101 第15頁/共28頁 1003451356-0 1363341 100年12月06日梭正替^頁 4. 根據申請專利範圍第1項所述之寫入功率校正方法，其中 所述寫入功率等級的持續時間與一待燒錄的八至十四調製 訊號的尚電平持續時間相等。 5. 根據申請專利範圍第1項所述之寫入功率校正方法，其中 所述特殊波形的寫入時序爲標準燒錄速度的2倍數。 6 . —種資訊記錄裝置，包括用於發出雷射至記錄介質以記錄

資訊至所述記錄介質的雷射二極體，用於驅動所述雷射二 極體發出雷射的雷射二極體驅動器，用於控制所述雷射二 極體發出雷射的時間長度的數位訊號處理器，其改良在於 :所述數位訊號處理器可發送命令至所述雷射二極體驅動 器驅動所述雷射二極體輸出具有一預定波形的雷射功率， 所述具有預定波形的雷射功率只包括交替出現的寫入功率 等級與擦除功率等級，寫入功率等級每次出現的時間長度 與一待燒錄的八至十四調製訊號中的一對應高電平持續時 間長度相等。 7 .根據申請專利範圍第6項所述之資訊記錄裝置，其中所述

擦除功率等級的持續時間長度總和與所述寫入功率等級的 持續時間長度總和相等。 8 .根據申請專利範圍第6項所述之資訊記錄裝置，其中所述 特殊波形用於雷射功率校正過程。 9 .根據申請專利範圍第6項所述之資訊記錄裝置，其中所述 特殊波形的寫入時序爲標準燒錄速度的2倍數。 10 .根據申請專利範圍第6項所述之資訊記錄裝置，其中還包 括一類比訊號處理器，用於接收所述數位訊號處理器的命 令産生驅動訊號發送至所述雷射二極體驅動器驅動所述雷 射二極體輸出特定大小的雷射功率。 095126685 表單編號A0101 第16頁/共28頁 1003451356-0 1363341 11 12

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15 100年.12月06日修正_頁 根據申請專利範圍第10項所述之資訊記錄裝置，其中還包 括一前置監測二極體用於監測所述雷射二極體輸出的功率 大小並輸出一反應所述雷射二極體輸出的功率大小的監測 訊號至所述所述類比訊號處理器，所述類比訊號處理器根 據所述監測訊號控制所述雷射二極體的輸出功率大小。 根據申請專利範圍第11項所述之資訊記錄裝置，其中所述 寫入功率等級的校正係通過使當雷射二極體輸出具有預定 波形的雷射功率時測得之復數前置監測訊號的平均值等於 一給定的目標值。 根據申請專利範圍第12項所述之資訊記錄裝置，其中所述 目標值為一第一前置監測信號與第二前置監測信號的平均 值，所述第一前置監測訊號為當雷射二極體輸出一給定擦 除功率時所測得之所述前置監測二極體輸出之訊號值，所 述第二前置監測訊號為當雷射二極體輸出一 一給定寫入功 率時時所測得之所述前置監測二極體輸出之訊號值。 根據申請專利範圍第13項所述之資訊記錄裝置，其中還包 括一燒錄策略表用於記錄多組擦除功率等級值與擦除功率 等級對寫入功率等級的比率值。 根據申請專利範圍第14項所述之資訊記錄裝置，其中所述 給定擦除功率係從燒錄策略表中讀取，所述給定寫入功率 等級係根據所述給定擦除功率等級與燒錄策略表中對應的 比率值計算所得。 095126685 表單編號A0101 第17頁/共28頁 1003451356-0