光盘装置中多区段可录光学媒体实施最佳记录功率的方法

专利名称：光盘装置中多区段可录光学媒体实施最佳记录功率的方法
技术领域：
本发明相关于在光盘装置中将信息写入至可录式光学存储媒体中的方法，尤其指一种在对多区段可录式光盘执行写入工作时，可以达到近于最佳的记录功率的方法。
背景技术：
光盘是一种适用于多种用途且具有低廉成本的数字数据存储媒体，近几年来已俨然成为个人计算机系统中应具有的标准配备。广义来说，光盘装置可以分成两个类别，一类是只读式(read-only)的装置(其仅能用来读取已存储于光盘中的数据)，另一类则是可读写式(read-write)的装置。在可读写式的装置中，除了有自光盘中读取其所存储的数据的功能以外，还具备将数据记录于光盘中的功能。CD-ROM与DVD-ROM是只读式装置的例子，至于DVD+R(W)/-R(W)则是可读写式装置的例子。
光盘借助数据存储层(data-bearing layer)中连续性轨迹上的标记(mark或pit)与空白(space或land)来存储数据(前述的空白一般指的是轨迹上非“标记”的部分)。而连续性的数据轨迹以螺旋式(Archimedeanspiral)的方式存在于光盘上，至于数据区的起始处一般是位于光盘靠近中心的轨迹，因此在大多数的情况下，光盘装置都是从光盘内部轨迹所存储的数据开始，慢慢读至外部轨迹所存储的数据。对于只读式的光盘而言，在制造光盘时会先将标记(pits/marks)设置于数据存储层中；对于可写式与可覆写式光盘而言，在制造光盘时则会将空白(blanks)设置于数据存储层中，并将沟槽(groove)或预制沟槽(pre-groove)一并设置入。而对于可覆写式光盘而言，数据是基于单纯的“标记-空白原则”(mark-space/pit-landprinciple)进行记录，然而，“标记”(pit/mark)的特征则是通过对光盘基底(substrate)中所附加的特殊的相变材料层(phase-change materiallayer)进行记录(burning)所附加上去的。为了要对可覆写式光盘进行记录(或写入write)的工作，光盘装置中的光学读写头除了配置有“读取激光”之外，还必须配置有“写入激光”(当然，这两种激光一般可以由同一个激光光源操作于不同的功率电平而产生的，较低的功率电平对应于读取激光，较高的功率电平则对应于写入激光)。
用来将标记的特征记录于预制沟槽底部的激光的功率通常会对所记录出的标记的几何特性(geometry)有重要的影响。至于标记的几何特性则会影响读取系统在读取时的效能(performance)。因此，在将数据写入可录式光盘的前，公知技术的光盘装置会执行写入激光功率的校正工作，该工作一般可称为“最佳功率校正”(optimum power calibration，OPC)。图1所示为公知技术中一单一区段(single session)可录式光盘的示意图。单一区段可录式光盘10包含有一引入区(lead-in area)11、一压纹区(embossed area)12、一数据区(data area)13、以及一引出区(lead-out area)14。至于OPC，一般来讲则包含有将一测试型样写入位于引入区(使用者数据区的开端)起始位置前方的指定区内，此一指定区通常可称为“功率校正区”(powercalibration area，PCA)。至于在引出区(使用者数据区的末端)结尾的后方亦可以包含有另外一个功率校正区。
有两种主要的技术可以用来控制光盘装置中光盘的转速，这两种技术分别是“固定线速度模式”(constant linear velocity，CLV)与“固定角速度模式”(constant angular velocity，CAV)，因此通过对功率校正区执行OPC所得的记录功率校正值不见得会适用于所有的记录区。
CLV模式通常用来记录音频与视频数据，在数据区中，光学读写头(以及读/写的激光光点)相对于预制沟槽的速率会是固定的。这也意味了当读写头在光盘内圈时，光盘的转速会大于读写头在光盘外圈时光盘的转速。但由于预制沟槽与激光光点之间相对的速率保持固定，因此激光光用来改变相变层的反射率的功率(用来作出预制沟槽中的标记)也会保持固定。亦即，在离圆心25厘米的轨道上产生一标记所需的激光功率会相同于在离圆心50厘米的轨道上产生一标记所需的激光功率。若不考虑在CLV模式中影响记录功率的因素(这在后文中会有讨论)，则在功率校正区所执行的OPC应该要产生一个可适用于光盘中任何一点的记录功率。
相对地，CAV模式则是让光盘具有固定的角速度，换句话说，不论读写头的位置在哪，光盘的转速都保持固定，此种作法较常使用于计算机数据的应用(因为此时快速的存取是重要的考虑)。
图2显示了公知技术中的光盘记录程序的示意图(包含有OPC)，其包含有以下步骤步骤1000 开始步骤1001 依据前述的考虑，决定出使用的写入策略。亦即，一般而言，对于连续性的数据(例如音频或视频数据)采用CLV模式，进入步骤1002；对于有随机存取需求的数据(例如一般的计算机数据)，则采用CAV，进入步骤1004。
步骤1002 在选择CLV模式的情况下，光盘装置读写头会移动至内侧的功率校正区(位于引入区前方)。
步骤1003在内侧的功率校正区执行标准的OPC，并进入步骤1009。
步骤1004 在选择CAV模式的情况下，光盘装置读写头会移动至内侧的功率校正区(位于引入区前方)。
步骤1005 在内侧的功率校正区执行标准的OPC。
步骤1006 光盘装置读写头移动至外侧的功率校正区(位于引出区后方)。
步骤1007 在外侧的功率校正区执行标准的OPC。
步骤1008 由于记录时必须使用到一斜波式的记录功率设定档(rampedrecording power profile)，因此此时会使用内插的方式，来依据OPC的输出值、选定的记录速率、以及光盘信息(例如光盘的染料、相变材料的种类，此部分不一定需要)产生出一合适的设定档(profile)。
步骤1009 光盘装置读写头移动至新区段的引入区的起始位置。
步骤1010 光盘装置读写头的写入激光将区段数据(包含区段引入与区段引出)写入光盘中。
步骤1011 结束此一区段。
步骤1012 结束。
由于在CAV模式下，光盘以固定的速度旋转，因此，存储于不同半径处的数据不需经过长时间的延迟(起因于调整并稳定住读回速度(read-backspeed)所需的时间)即可被读出。这也就意味了，在CAV模式下，预制沟槽与读/写激光光点间的相对速度会因为随着半径而增加，也就是说，随着半径的增加，用来在染料、相变材料上作出一个可读标记所需的激光功率也会增加。因此，在CAV模式下，不论是在内侧或外侧的功率校正区所执行的OPC都不见得能适用于光盘中所有的区域。因此，在公知技术中，会依据OPC所得出记录功率计算出一功率斜波设定档(power ramp profile)，以补偿掉上述变动的相对速度所造成的问题。
然而，仅使用简单的线性斜波设定档并不是完全适合于上述的情形，因为实际上有很多的因素都会导致速度/功率之间具有非线性的关系。举例来说，所使用的染料、相变材料，以及光盘与光盘间不同的应用或甚至不同的制造商都有可能会造成速度/功率之间具有非线性的关系。且很多种的光盘相对于不同的功率并不会具有线性的反应。举例来说，当预制沟槽与读/写激光光点间的相度速度增加两倍时，所需增大的记录功率可能是不只两倍的。因此，即使可以通过实验所得的数据数据来导出更好的记录功率斜波设定档，公知技术仅在光盘内、外侧的功率校正区内执行OPC的作法依旧无法对每个不同的光盘皆得出最佳的记录功率光盘。即使在CLV模式中，不需要使用到功率斜波的情形下，因为光盘制程中的变异，在单一光盘的不同区域还是可能有不同的特性，因此各个不同的记录点还是可能会具有不同的最佳记录功率。
前述关于单一区段光盘在记录上所面临的问题，在多区段光盘中也会面临到。举例来说，当使用一光盘装置来将归档数据(archive data)记录于一可录式光盘中时，在各个记录区段中的容量不见得会被完全使用掉。因此，若要将对于可录式光盘的利用最大化，公知技术会使用多区段的策略来允许于一第一区段的后附加上额外的区段(当然，先决条件是光盘中必须有足够的空间来附加额外的区段)。每一个附加上的区段皆包含有与单一的区段相同的特性，亦即，具有独立的引入区、数据区、以及引出区。图3所示为公知技术中一多区段可录式光盘30的示意图，其包含有第一区段31，第一区段31则包含有一引入区32；一数据区33、以及一引出区34。其后则附加有一第二区段35，第二区段35则包含有一引入区36、一数据区37、以及一引出区38。
在公知技术中，由于其只会在位于可录式光盘两端(亦及内侧或外侧)的功率校正区执行OPC，故其缺点是没有办法很正确地预测出功率校正区以外的区域的光盘状况，因此很难做到对于整张光盘均保持最佳的记录功率设定(不论是对于单一区段或多区段可录式光盘皆然)。因此，需要提出一种可以最佳化各个记录点上所需的记录功率的作法。

发明内容
因此，本发明的一个目的在于，提供一种在写入一多区段可录式光盘时，可以进行实时最佳功率校正的作法。
本发明公开一种对一多区段可录式光盘执行写入工作的方法，包含有将一光盘装置的一光学读写头移动至该多区段可录式光盘的一区段的一引入区的起始位置；于该多区段可录式光盘的该区段的该引入区执行一最佳功率校正以产生一最佳功率校正输出；依据该最佳功率校正输出决定出一记录功率；以及依据决定出的该记录功率来完成该区段。


图1为公知技术中一单一区段可录式光盘的示意图。
图2为公知技术中一OPC程序的流程图。
图3为公知技术中一多区段可录式光盘的示意图。
图4为一多区段光盘的单一附加区段的示意图。
图5为本发明的IOPC程序的一实施例流程图。
主要元件符号说明10单一区段可录式光盘11、32、36引入区12压纹区13、33、37数据区14、34、38引出区30多区段可录式光盘31、35区段40单一附加区段41、44、46缓冲区42内区段识别区43区段控制数据区45数据区47外区段识别区
具体实施例方式
如在说明公知技术的段落中所提及的，需要提出一种可以得出在各个记录点都较为最佳化的光盘装置写入激光记录功率。本发明即提供一种用于多区段记录的准确的写入策略(write strategy)设定，可利用多记录时执行最佳功率校正(OPC)所带来的额外的好处，换句话说，本发明提供了一种实时的最佳功率校正(Immediate OPC，IOPC)。
而本发明所提出的IOPC程序则涉及到在使用一特定范围的记录功率将测试字写入时所执行的标准的OPC，此处所述的“特定范围的记录功率”为自一标称功率值(nominal power value)向两侧延伸的功率范围。一般而言，此一标称功率值可以从光盘制造商在前述的预制沟槽中所编码的建议功率设定(recommended power settings)导出。至于测试字则会被以一般的读取功率所读取，以确定记录功率可以得出最好的结果(例如会有好的β值，其中β值用来量测标记/空白间的不对称状况(asymmetry))。而除了于原先就设置好的功率校正区中执行OPC之外，本发明亦会使用各区段的引入区中的缓冲区来执行IOPC。由于执行IOPC的区域紧邻于光盘中马上会被记录的区域，因此执行IOPC所得出的数据，亦即所得出的记录功率将会是对应于关键读回参数(key read-back parameters)的最佳值，故本发明的方法可以对紧邻的区段所使用的写入策略提供最佳的设定值。更重要的是，由于在大多数的应用中，缓冲区通常只是个冗余的区域，因此本发明所提出的IOPC方法，不仅可以达到前述的优点，也能同时符合相关的工业标准。
不同于DVD+R/RW规范中对于OPC的定义(其在最内侧或最外侧的功率校正区中执行OPC)，本发明所提出的方法，除了可以如公知技术一般于最内侧或最外侧的功率校正区中执行OPC之外，还可以在多区段光盘上的每一个附加的区段中的引入区内的缓冲区上执行实时的OPC(亦及IOPC)。此处所述的“附加的区段”指在多区段光盘中位于第一个区段的后的每一个区段。至于第一区段，使用或不使用IOPC均可，因为第一区段的位置接近于最内侧的功率校正区。
图4所示为一多区段光盘30的单一附加区段40的示意图。图4所显示的两个缓冲区(缓冲区A(41)与缓冲区B(44))，对于DVD+R/RW而言相当于64个“预制沟槽地址”(address in pre-groove，ADIP)数据帧的长度，每个缓冲区皆可提供足够的空间以供标准的OPC程序使用。在本发明的一个基本的实施例中，仅使用了缓冲区A(41)。而如前所述，这些缓冲区在正常的操作状况下皆是冗余的，通常在这64个数据帧中的数据帧位，在预设的设定下皆是等于逻辑值‘0’。至于在这些缓冲区中执行标准的OPC后，仅有尚未使用的ADIP数据帧位会等于逻辑值‘0’。
而由于前文所提及的公知技术中的OPC以及本发明的IOPC皆包含有标准的OPC程序，亦即任何包括记录、以及检测所记录的测试位以得出最佳记录功率值的程序，为了区别的方便，以下关于公知技术于功率校正区所执行的OPC程序将称为“传统的”OPC(conventional OPC，COPC)。
本发明实施例中的IOPC程序与公知的COPC程序为相互独立的，且与光盘的速度模式或所使用的内插技术无关。图5所示即为本发明一实施例的流程图，包含有以下步骤步骤2000 开始步骤2001 光盘装置读写头移动至所附加的区段的引入区。
步骤2002 光盘装置读写头于该引入区中搜寻缓冲区。
步骤2003 于缓冲区中执行标准的OPC程序。
步骤2004 对缓冲区中剩余的数据帧位写入逻辑值‘0’。
步骤2005 使用步骤2003所得出的记录功率来将使用者数据写入目前的区段数据区的中。
步骤2006 依照符合相关标准的方式结束该区段。
步骤2007 结束假设每一个区段都不大，则使用上述实施例的方法，通过IOPC，可以对于要被写入的区域得出更适用于该区域的记录功率值。然而，若在区段大小增加的情形下(尤其是在CAV模式)，则更好的作法是在各区段中还对得出的记录功率执行进一步的修正。因此，在本发明其他的实施例中，还可以包含有用来决定出一记录功率设定档(recording power profile)的内插步骤，因为在CAV模式下，写入策略会随着读写头所在位置的半径的增加，而依据记录功率设定档来修改所使用的记录功率。此外，虽然在CLV模式的写入策略中，仅需使用到大致水平的记录功率设定档(亦即固定的功率)，本发明的方法依旧适用，因为光盘各处的数据区所对应的最佳记录功率值依旧会随着其他的参数而改变。
至于内插所需使用的数据则可有各种不同的来源，例如光盘装置所能够存取的查找表(预设的设定档数据)即可提供可用以作为IOPC的基础的预设标称记录功率值(nominal recording power value)以及用以依据IOPC输出来内插出记录功率设定档所需的相关数据，这些数据可以依据不同的光盘种类以及不同的记录速度具有不同的值。此外，光盘制造商编码于可录式光盘的中的记录功率数据(通常光盘装置在初始化一光盘时会读到)亦可以用于此一用途。而在本发明其他的实施例中，COPC所得出的数据以及之前所执行的IOPC程序所得出的数据亦可用来作为IOPC的标称功率的设定基础、或是内插出记录功率设定档的基础(或两者皆是)。至于COPC，亦可以像IOPC一样，可以根基于标称的记录功率值，并依据以下的数据来内插出一记录功率设定档(而本发明并不以此为限)●光盘装置于一可存取的查找表中所得出的数据。
●编码于光盘上的记录功率数据。
至于IOPC，则可以根基于标称的记录功率值，并依据以上或以下所列出的数据来内插出一记录功率设定档(而本发明并不以此为限)●于COPC程序中所得出的数据。
●于前次的IOPC程序中所得出的数据。
●所存储的历史数据(相同的光盘装置用来记录前次的附加区段的数据)。
本发明所提出的方法可以应用于光盘装置所能运行的各种记录速度。(记录速度一般是一基本读回速度的倍数，通常基本读回速度表示为1x，其倍数则为4x、8x......等等)。在越高的记录速度下，使用本发明的方法来提供更最佳化的设定值会有较多的好处，因为在高的记录速度的下导致非最佳化的参数的负面影响会变的更为复杂。
相较于COPC，本发明的IOPC方法会依据所选定的写入速度，于新区段的起始位置执行传统的OPC，因此可以得出更好的记录/写入功率，且得出的写入策略设定值会更明确地相关于该区段的特性。本发明亦可选择是否要参考(或不参考)于光盘内侧或外侧的功率校正区执行COPC所得出的结果，来执行上述的工作、或是使用内插方式来预测出适当的记录功率设定档。然而，COPC的数据亦可以用来作为导出一区段的记录功率设定档的基础(此时通过COPC所导出的设定档可以乘上一个或一系列的系数，以符合于相关的IOPC程序的结果，以让COPC设定档可以相容于IOPC、区段光盘的旋转速度，以及相关的功率范围)。以关键的光盘读回参数(例如抖动(jitter)、标记/空白不对称(mark/space asymmetry)、区块差错率(block error rate))而言，本发明的IOPC的确可以提供更好的写入质量，并同时保持数据的完整性，故能完全相容于市面上的各种CD、DVD驱动器。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所进行的等效变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种对一多区段可录式光盘写入的方法，包含有以下步骤(a)将一光盘装置的一光学读写头移动至该多区段可录式光盘的一区段的一引入区的起始位置；(b)于该多区段可录式光盘的该区段的该引入区执行一最佳功率校正以产生一最佳功率校正输出；(c)依据该最佳功率校正输出决定出一记录功率；以及(d)依据决定出的该记录功率来完成该区段。
2.如权利要求1所述的方法，其还包含有以下步骤(e)检查该多区段可录式光盘中欲写入的一区段是否为该多区段可录式光盘的一第一区段。
3.如权利要求2所述的方法，其于步骤(e)中检查出欲写入的该区段并非该多区段可录式光盘的该第一区段后，执行步骤(a)-(d)。
4.如权利要求2所述的方法，其还包含有以下步骤(f)依据于一功率校正区所执行的一最佳功率校正所得出的一最佳功率校正输出，来决定出一记录功率；以及(g)若于步骤(e)中检查出欲写入的该区段即为该多区段可录式光盘的该第一区段，则依据于步骤(f)所决定出的该记录功率来完成该区段。
5.如权利要求1所述的方法，其还包含有依据该最佳功率校正输出以及预设的设定档数据决定出一区域记录功率设定档。
6.如权利要求1所述的方法，其中依据该最佳功率校正输出以及预设的设定档数据决定出该区域记录功率设定档的步骤则包含有依据该最佳功率校正输出来内插预设的设定档数据，以决定出该区域记录功率设定档。
7.如权利要求5所述的方法，其中步骤(d)包含有依据决定出的该区域记录功率设定档来完成该区段。
8.如权利要求1所述的方法，其还包含有依据该最佳功率校正输出以及编码于该可录式光盘中的记录功率数据，来决定出一区域记录功率设定档。
9.如权利要求8所述的方法，其中依据该最佳功率校正输出以及编码于该可录式光盘中的记录功率数据，来决定出该区域记录功率设定档的步骤则包含有依据该最佳功率校正输出来内插编码于该可录式光盘中的记录功率数据，以决定出该区域记录功率设定档。
10.如权利要求8所述的方法，其中步骤(d)包含有依据决定出的该区域记录功率设定档来完成该区段。
11.如权利要求1所述的方法，其中该可录式光盘以恒定角速度(CAV)模式进行旋转。
12.如权利要求1所述的方法，其中该可录式光盘以恒定线速度(CLV)模式进行旋转。
13.如权利要求1所述的方法，其还包含有依据预设的设定档数据来导出一标称记录功率值，以作为该最佳功率校正的基础。
14.如权利要求1所述的方法，其还包含有依据编码于该可录式光盘上的记录功率数据来导出一标称记录功率值，以作为该最佳功率校正的基础。
15.如权利要求1所述的方法，其还包含有依据一前次最佳功率校正程序来导出一标称记录功率值，以作为该最佳功率校正的基础。
16.如权利要求15所述的方法，其中该前次最佳功率校正程序为于一前次区段的一引入区所执行的一最佳功率校正。
17.如权利要求1所述的方法，其中对该可录式光盘的记录速度为一基本记录速度的倍数，该倍数大于一。
18.如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)包含有于该区段的该引入区的一缓冲区执行该最佳功率校正。
19.如权利要求18所述的方法，其还包含有将该缓冲区中未使用的数据帧位设为逻辑值“0”。
20.如权利要求1所述的方法，其还包含有以下步骤(h)读取编码于该可录式光盘上的记录功率数据。
21.如权利要求20所述的方法，其还包含有以下步骤(j)于一功率校正区执行一最佳功率校正以产生一最佳功率校正输出；以及(k)依据于步骤(j)中得出的该最佳功率校正输出来内插预设的设定档数据以得出一全光盘的记录功率设定档。
22.如权利要求21所述的方法，其还包含有依据记录功率数据来导出一标称记录功率值，以作为步骤(j)中的该最佳功率校正的基础。
23.如权利要求21所述的方法，其还包含有依据预设的设定档数据来导出一标称记录功率值，以作为步骤(j)中的该最佳功率校正的基础。
24.如权利要求21所述的方法，其还包含有依据步骤(b)中的该最佳功率校正的该最佳功率校正输出以及该全光盘记录功率设定档，来决定出一区域记录功率设定档。
25.如权利要求24所述的方法，其中依据步骤(b)中的该最佳功率校正的该最佳功率校正输出以及该全光盘记录功率设定档，来决定出该区域记录功率设定档还包含有依据该全光盘记录功率设定档来内插步骤(b)中的该最佳功率校正的该最佳功率校正输出，来决定出该区域记录功率设定档。
26.如权利要求24所述的方法，其中步骤(d)包含有依据决定出的该区域记录功率设定档来完成该区段。
27.如权利要求21所述的方法，其还包含有依据步骤(b)中的该最佳功率校正的该最佳功率校正输出，来标定步骤(k)中的该全光盘记录功率设定档。
全文摘要
一种对一多区段可录式光盘写入的方法。该方法包含有于该多区段可录式光盘上的每一区段的引入区执行实时的最佳功率校正；依据实时的最佳功率校正输出，决定该区段的一记录功率；以及，以所决定出的该记录功率来完成该区段。本发明的方法可以配合公知技术的最佳功率校正程序一同使用。而相较于公知的最佳功率校正程序，本发明实时的最佳功率校正可以提供记录装置更接近于欲记录的点的最佳记录功率值。此外，本发明的方法还可以依据光盘速度模式(CAV或CLV)、记录速度、光盘特性、以及其他数据来源，适应性地调整记录功率。
文档编号G11B7/125GK1770276SQ200510106858
公开日2006年5月10日 申请日期2005年9月26日 优先权日2004年9月24日
发明者邱珮瑜, 宋友诚, 陈佐才, 王威, 白智中 申请人:明基电通股份有限公司