專利名稱：確定可記錄光學(xué)存儲系統(tǒng)內(nèi)最佳激光功率的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及可記錄光學(xué)存儲系統(tǒng)，具體地說，涉及確定配合可記錄光學(xué)存儲系統(tǒng)和光學(xué)存儲盤使用的最佳激光功率。
如所周知，諸如CD和DVD可記錄和可重寫光盤之類的光學(xué)存儲介質(zhì)由光學(xué)疊層(optical stack)構(gòu)成。疊層通常包括聚碳酸酯基片、感光染色層、金或銀合金反射層和保護(hù)噴涂層。數(shù)據(jù)通過將諸如激光光束之類的高功率幅射光束聚焦到染色層上加熱一個區(qū)域使得這個區(qū)域的反射率改變而寫入光盤。這些區(qū)域形成一條由一系列長度可變的標(biāo)記(mark，低反射區(qū)域)和脊(land，標(biāo)記之間的高反射區(qū)域)組成的螺旋形光軌(track)。所得到的這些標(biāo)記和脊構(gòu)成的圖案(pattern)編碼將被存儲在光盤上的數(shù)據(jù)。每個標(biāo)記區(qū)域與脊區(qū)域之間的過渡與對數(shù)據(jù)值“1”的物理編碼相應(yīng)。標(biāo)記和間隔通常用游程長受限碼編碼，從而得到一個固定的長度集。例如，對于DVD，長度為3T到14T(其中，T表示數(shù)據(jù)時鐘周期)。
要正確地表示數(shù)據(jù)，關(guān)鍵性的是標(biāo)記長度應(yīng)精確。例如，如果光讀出器讀一個帶有一系列過長的3T標(biāo)記或脊的光盤，那么這些標(biāo)記或脊有可能被誤讀為具有4T的特征。這種誤讀可以導(dǎo)致數(shù)據(jù)恢復(fù)錯誤，在極端情況下可以導(dǎo)致讀出失敗。
由于這個原因，必不可少的是光記錄設(shè)備要能監(jiān)視和保持光盤寫入質(zhì)量，以保證被寫入的特定光盤上的所有標(biāo)記和脊長度的精度。
為了達(dá)到精確寫入，應(yīng)該使寫入功率最佳化。此外，優(yōu)化寫入脈沖的形狀也可以減少讀出錯誤。優(yōu)化寫入脈沖形狀還可以大大減小記錄抖動(recording jitter)。抖動是在讀光盤時出現(xiàn)的標(biāo)記向間隔或間隔向標(biāo)記過渡的偏差的統(tǒng)計(jì)度量。
當(dāng)前用于可記錄(R)和可重寫(RW)光學(xué)存儲盤的有兩種不同的最佳功率控制過程(OPC)。對于R-盤，使用“β”和“抖動”(或“σ”)OPC方法，而對于RW-盤，通常用“γ”方法作為OPC過程。
這些當(dāng)前使用的OPC方法基于在用的信息，這信息預(yù)先存儲在光盤上。例如，信息可以預(yù)先存儲在光盤上，為記錄設(shè)備提供開始一個OPC過程的指示功率電平。然而，這信息可能不是始終正確的，從而可能導(dǎo)致OPC失敗。
當(dāng)前，在DVD+R(W)數(shù)據(jù)記錄設(shè)備和視頻記錄設(shè)備中使用了抖動度量。這在所謂的抖動OPC或σ-OPC中執(zhí)行，以找出使系統(tǒng)(對于抖動的)裕度最大的寫入功率。這種傳統(tǒng)的σ-OPC包括相繼以逐漸增大的寫入功率寫多個軌道。得到的結(jié)果是相對于寫入功率曲線通常具有U狀的抖動。
然而，所觀察到的抖動不只是由所施加的寫入功率產(chǎn)生的。由于光盤不均勻而引起的抖動偏差也影響到測量結(jié)果。這情況例示于

圖1。
從使用這樣的光盤的經(jīng)驗(yàn)可知，由于在光盤上的位置引起的抖動在特定范圍內(nèi)取決于切向位置，而不是徑向位置。為了消除抖動測量的起伏，消除轉(zhuǎn)動偏差就足夠了。
因此，傳統(tǒng)上將抖動就光盤回轉(zhuǎn)一周進(jìn)行平均。這意味著例如要得到十個抖動測量結(jié)果需用十周。這占用了光盤可用功率校準(zhǔn)區(qū)域的一個相當(dāng)大的部分。
因此需要一種空間效率高的寫入脈沖校準(zhǔn)方法。
按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種為激光器確定一組最佳寫入?yún)?shù)以用于寫入一個光學(xué)存儲介質(zhì)的方法，這種方法包括定義光學(xué)存儲介質(zhì)的一個測試區(qū)；使用一個具有一組操作寫入?yún)?shù)的激光器將一個預(yù)定數(shù)據(jù)圖形(datapattern)寫入測試區(qū)；為預(yù)定數(shù)據(jù)圖形測量抖動值；以及根據(jù)測得的抖動值選擇激光器的一組最佳操作寫入?yún)?shù)來將數(shù)據(jù)寫入光學(xué)存儲介質(zhì)，所述最佳寫入?yún)?shù)組最小化光學(xué)存儲介質(zhì)的抖動值，這種方法的特征在于將預(yù)定數(shù)據(jù)圖形寫入測試區(qū)的步驟包括下列步驟使用激光器的一組參考寫入?yún)?shù)將一個參考數(shù)據(jù)圖形寫入測試區(qū)；以及使用激光器的一組測量寫入?yún)?shù)將一個測量數(shù)據(jù)圖形寫入測試區(qū)。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種為激光器確定一組最佳寫入?yún)?shù)以寫入具有在其上定義的測試區(qū)的光學(xué)存儲介質(zhì)的裝置，這種裝置包括一個以一組操作寫入?yún)?shù)將一個預(yù)定數(shù)據(jù)圖形寫入一個光學(xué)存儲介質(zhì)的測試區(qū)的光學(xué)寫入設(shè)備；
一個可為光學(xué)存儲介質(zhì)上的一個預(yù)定數(shù)據(jù)圖形測量抖動值的測量設(shè)備；以及一個可根據(jù)測得的抖動值選擇激光器的一組最佳操作寫入?yún)?shù)以將數(shù)據(jù)寫入光學(xué)存儲介質(zhì)的功率控制器，所述最佳寫入?yún)?shù)組最小化光學(xué)存儲介質(zhì)的抖動值，其特征在于所述光學(xué)寫入設(shè)備可以一組參考寫入?yún)?shù)將一個參考數(shù)據(jù)圖形寫入測試區(qū)；以及以一組測量寫入?yún)?shù)將一個測量數(shù)據(jù)圖形寫入測試區(qū)。
從以下結(jié)合附圖所作的更為具體的說明中可以清楚地看到本發(fā)明的這些及其他一些目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，在這些附圖中圖1例示了抖動測量結(jié)果；圖2為例示體現(xiàn)本發(fā)明的一個方面的裝置的方框圖；圖3和圖4例示了本發(fā)明的第一實(shí)施例；以及圖5和圖6例示了本發(fā)明的第二實(shí)施例。
附圖中的圖2示意性地例示了一種體現(xiàn)本發(fā)明的裝置。光盤1以已知的方式裝在已知的光盤驅(qū)動裝置內(nèi)并且由該已知的光盤驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)，為了清晰起見圖中沒有示出光盤驅(qū)動裝置。
控制器10用來控制激光器12讀、寫光盤1的輸出參數(shù)。這些可以由控制器10控制的參數(shù)包括寫功率電平、寫脈沖沿和過功率。測量設(shè)備14用來測量抖動值，將有關(guān)測量結(jié)果的數(shù)據(jù)提供給功率控制器10。下面將較詳細(xì)地說明圖2所示設(shè)備的操作。
為了確定一組最佳寫入?yún)?shù)，亦即一組能使抖動水平最小的參數(shù)，需要找出最小抖動值。由于抖動定義為標(biāo)記沿的噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差，因此不同原因引起的抖動值可以合并為(Jittertotal)2＝(Jittersource1)2+(Jittersource2)2(1)其中，Jittertotal為總抖動值，Jittersource1為由于第一抖動源引起的抖動，而Jittersource2為由于第二抖動源引起的抖動。本發(fā)明利用這個關(guān)系，合并來自參考值和測量值的抖動值。
圖3為例示體現(xiàn)本發(fā)明的第一方法的流程圖，圖4例示了用圖2所示方法將一個測試數(shù)據(jù)圖形寫入光盤1的情況。
第一方法在步驟A初始化后，用一組參考寫入?yún)?shù)寫入一個參考數(shù)據(jù)圖形2(步驟B)。例如，這組參考參數(shù)可以包括固定的激光器寫入功率和固定的寫入預(yù)補(bǔ)償。參考數(shù)據(jù)圖形2寫入盤1的軌道11中的一部分。然后，將一個測量數(shù)據(jù)圖形3寫入盤1，寫在寫有參考數(shù)據(jù)圖形的同一條軌道11內(nèi)(步驟C)。測量數(shù)據(jù)圖形3用一組與參考圖形所用的不同的測量寫入?yún)?shù)寫入。例如，可以改變激光源的寫入功率。
交替地寫入?yún)⒖己蜏y量數(shù)據(jù)圖形2和3，一直繼續(xù)到光盤1轉(zhuǎn)了一周。在將這組參考和測量數(shù)據(jù)圖形2和3寫入了光盤后，所述方法就測量對于各個圖形的抖動值(步驟E)，將這些值標(biāo)準(zhǔn)化(步驟F，如下所述)，再根據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的抖動值選擇最佳的寫入?yún)?shù)組。
由于在兩相繼的寫入序列之間總會有一個小的角度差，因此用式(1)將相繼的參考和測量抖動值標(biāo)準(zhǔn)化就足夠精確。
這個式子就成為Jitternorm=±(Jittermeas)2-(Jitterref)2---(2)]]>其中，Jitternorm為經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的所關(guān)心的抖動(亦即，來自式1的抖動源)，Jittermeas為測量數(shù)據(jù)圖形的抖動，Jitterref為參考數(shù)據(jù)圖形的抖動(式1的源2)。注意，符號必須明確重建，因?yàn)樗P(guān)心的對于測量圖形的抖動可能高于或低于對于參考圖形的抖動。符號取決于Jittermeas和Jitterref的相對大小。
然后根據(jù)由式(2)確定的最小標(biāo)準(zhǔn)化的抖動值選擇最佳功率水平?；蛘?，抖動值也可以用下式標(biāo)準(zhǔn)化Jitternorm＝Jittermeas-Jitterref(3)對于觀察到的抖動實(shí)際處在一個很小的范圍內(nèi)的情況用個式子這就足夠精確了。用經(jīng)簡化的標(biāo)準(zhǔn)化式子，可以減小誤差傳播的機(jī)會。
在一個例子中，測量功率電平在測量數(shù)據(jù)圖形的寫入期間改變。在圖3和4的實(shí)施例中，每個測量圖形部分具有一個特定的測量功率電平，這些功率電平以步進(jìn)方式從最低電平升高到最高電平。或者，測量功率電平也可以連續(xù)改變。
然而，在圖3和4的方法中，在參考圖形與測量圖形之間總有一個角度差。切向的抖動起伏通常要比從軌道到軌道的徑向的抖動起伏大。因此，在體現(xiàn)本發(fā)明的第二方法中，將參考圖形在光盤的第一周寫在光盤的一條軌道上，而將測量圖形在光盤的第二周寫在一條不同的軌道上。圖5和6例示了第二方法。這種方法利用了抖動起伏取決于切向位置而不是徑向位置(按比例來說)的實(shí)際情況。在第二實(shí)施例中，用一組參考寫入?yún)?shù)(例如固定的功率電平)寫入?yún)⒖紨?shù)據(jù)圖形(步驟B’)，而在測量數(shù)據(jù)圖形的寫入期間使用一組測量參數(shù)(例如改變的功率電平)(步驟C’)。測量數(shù)據(jù)圖形3和參考數(shù)據(jù)圖形2寫入光盤的相鄰軌道，如圖6所示。
為了使標(biāo)準(zhǔn)化有效，優(yōu)選的是為測量和參考數(shù)據(jù)圖形使用徑向校準(zhǔn)的抖動測量結(jié)果。在光盤驅(qū)動器中，這是用公知為“擺動(wobble)”的定義的定時圖形來實(shí)現(xiàn)的。在半徑R處，在2πR/w(w為擺動長度)的擺動計(jì)數(shù)后找到相鄰的序列。然而，小的失配并不是問題。
除了當(dāng)前所實(shí)現(xiàn)的σ-OPC之外，以上所說明的抖動估計(jì)可以用于其他寫入?yún)?shù)的優(yōu)化(見例如本發(fā)明的發(fā)明者的歐洲專利申請02077527.6-PHNL 020578)。在這種情況下，不只是簡單地線性改變(ramp)寫功率，也改變其他寫入策略參數(shù)(例如，寫脈沖沿和過功率)。響應(yīng)是一條二階曲線，可以通過減去參考測量結(jié)果簡化為一階問題。經(jīng)減去的抖動可以標(biāo)為“ΔJ”。對于標(biāo)準(zhǔn)化ΔJ＝Jittermeas-Jitterref(4)這意味著使用對參考序列的抖動測量的思想可以直接用于所提到的寫入策略最優(yōu)化算法。
可以理解，本發(fā)明的實(shí)施例提供了用顯著減小了的光盤區(qū)域測量抖動值從而選擇一組最佳寫入?yún)?shù)的方法和設(shè)備。還可以理解，本發(fā)明的原理可以應(yīng)用于光盤之外的其他光學(xué)介質(zhì)，而激光器包括任何可以產(chǎn)生在或不在可見光譜內(nèi)的幅射的設(shè)備。
可以與本發(fā)明結(jié)合使用的的盤型光記錄介質(zhì)的例子包括CD、CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW、雙層DVD-R、雙層DVD-RW、DVD+R、DVD+RW、雙層DVD+R、雙層DVD+RW、DYD-RAM和Blu-射線盤之類的光盤。
權(quán)利要求
1.一種為激光器確定一組最佳寫入?yún)?shù)以寫入光學(xué)存儲介質(zhì)的方法，所述方法包括定義光學(xué)存儲介質(zhì)的一個測試區(qū)；使用一個具有一組操作寫入?yún)?shù)的激光器將一個預(yù)定數(shù)據(jù)圖形寫入測試區(qū)；為預(yù)定數(shù)據(jù)圖形測量抖動值；以及根據(jù)測得的抖動值選擇激光器的一組最佳操作寫入?yún)?shù)來將數(shù)據(jù)寫入光學(xué)存儲介質(zhì)，所述最佳寫入?yún)?shù)組最小化光學(xué)存儲介質(zhì)的抖動值，其特征在于將預(yù)定數(shù)據(jù)圖形寫入測試區(qū)的步驟包括下列步驟使用激光器的一組參考寫入?yún)?shù)將一個參考數(shù)據(jù)圖形寫入測試區(qū)；和使用激光器的一組測量寫入?yún)?shù)將一個測量數(shù)據(jù)圖形寫入測試區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中每組寫入?yún)?shù)包括激光器的功率電平。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述激光器的功率電平在測量數(shù)據(jù)圖形的寫入期間改變。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述激光器的功率電平在測量數(shù)據(jù)圖形的寫入期間從一個最低電平升高到一個最高電平。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述激光器的功率電平在測量數(shù)據(jù)圖形的寫入期間以離散的步級升高。
6.如權(quán)利要求2到5的任何一個所述的方法，其中所述激光器的功率電平在參考數(shù)據(jù)圖形的寫入期間是固定的。
7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述測得的抖動值與測量和參考數(shù)據(jù)圖形的抖動值的平均值有關(guān)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述光學(xué)介質(zhì)是一個盤，并且所述參考和測量數(shù)據(jù)圖形在盤的單個軌道上形成一個交替的圖形。
9.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述光學(xué)介質(zhì)是一個盤，而所述參考和測量數(shù)據(jù)圖形寫在盤的連續(xù)軌道上。
10.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述光學(xué)介質(zhì)是一個盤，而所述參考和測量數(shù)據(jù)圖形寫在盤的鄰近的軌道上。
11.一種為激光器確定最佳功率電平以寫入具有在其上定義的測試區(qū)的光學(xué)存儲介質(zhì)(1)的裝置，這種裝置包括一個使用一組操作寫入?yún)?shù)將一個預(yù)定數(shù)據(jù)圖形(2，3)寫入光學(xué)介質(zhì)(1)的測試區(qū)的光學(xué)寫入設(shè)備(12)；一個可為光學(xué)介質(zhì)(1)上的一個預(yù)定數(shù)據(jù)圖形(2，3)測量抖動值的測量設(shè)備(14)；以及一個可根據(jù)測得的抖動值選擇激光器(12)的一組最佳操作寫入?yún)?shù)以將數(shù)據(jù)寫入光學(xué)存儲介質(zhì)(1)的功率控制器(10)，所述最佳寫入?yún)?shù)組最小化光學(xué)存儲介質(zhì)(1)的抖動值，其特征在于所述光學(xué)寫入設(shè)備可使用一組參考寫入?yún)?shù)將一個參考數(shù)據(jù)圖形寫入測試區(qū)；和使用一組測量寫入?yún)?shù)將一個測量數(shù)據(jù)圖形寫入測試區(qū)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中每組寫入?yún)?shù)包括激光器的功率電平。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述光學(xué)寫入設(shè)備(14)可在測量數(shù)據(jù)圖形的寫入期間改變激光器的功率電平。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述激光器的功率電平在測量數(shù)據(jù)圖形的寫入期間從一個最低電平升高到一個最高電平。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述激光器的功率電平以離散步級升高。
16.如權(quán)利要求12至15的任何一個所述的裝置，其中所述激光器功率電平在參考數(shù)據(jù)圖形的寫入期間是固定的。
17.如權(quán)利要求11或12所述的裝置，其中所述測得的抖動值與測量和參考數(shù)據(jù)圖形的抖動值的平均值有關(guān)。
18.如權(quán)利要求11或12所述的裝置，其中所述光學(xué)介質(zhì)是一個盤，而所述參考和測量數(shù)據(jù)圖形在盤的單條軌道上形成一個交替的圖形。
19.如權(quán)利要求11或12所述的裝置，其中所述光學(xué)介質(zhì)是一個盤，而所述參考和測量數(shù)據(jù)圖形被寫在盤的連續(xù)的軌道上。
20.如權(quán)利要求11或12所述的裝置，其中所述光學(xué)介質(zhì)是一個盤，而所述參考和測量數(shù)據(jù)圖形被寫在盤的鄰近的軌道上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種減小光學(xué)介質(zhì)上最佳寫入?yún)?shù)控制過程(OPC)所占用的區(qū)域的方法和執(zhí)行這種方法的裝置。這種方法使用了一個用一組參考寫入?yún)?shù)寫入的參考數(shù)據(jù)圖形和一個用一組測量寫入?yún)?shù)寫入的測量數(shù)據(jù)圖形。
文檔編號G11B7/125GK1813294SQ200480017702
公開日2006年8月2日 申請日期2004年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月26日
發(fā)明者G·R·蘭格雷斯, J·W·赫爾米格 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司