专利名称：高速光学记录器的制作方法
技术领域：
本发明提供一种高速光学记录器(High Speed Optical RecordingApparatus)，特别涉及一种同时包含有计数器及延迟链(Delay Chain)的高速光学记录器。
背景技术：
近年来随着电脑运算能力愈来愈强大，加上网络技术的发展不断地进步，使得使用者利用电脑作为多介质视听媒介及利用电脑作为与虚拟网路世界沟通的起始点而对网际网路大量存取各种各样的信息已成为一种趋势。在此趋势中，由于对数据存储量的需求大增，因此各种不同的存储工具也随之成为热门的产品，其中利用光盘作为存储媒介的产品，由于光盘在同样的存储容量下单价低廉且体积轻薄不占空间而便于携带，一直以来均十分受人瞩目，尤其这几年来各式光盘机及刻录机的功能日益强大，读取品质及存储速度不断向上提升，加上除了原有CD规格的光盘之外，更出现了同样体积但容量增加数倍的DVD规格，更使得光盘机以及刻录机几乎成为每台个人电脑的标准配置。
光学存储装置(如CD刻录机或DVD刻录机等)在将数据存储到光学存储介质(如CD光盘或DVD光盘等)时，会将该数据利用该光学存储装置的编码器(Encoder)转换为该光学存储介质的存储格式，在当前已知技术中，此种光学存储介质的存储格式通常为RLL调制波形(Run Length Limitedcode(游程长度受限码)，在CD-ROM格式内使用Eight-to-Fourteen Modulation，以下皆以CD格式的EFM Waveform说明)，该EFM波形将欲存储于该光学存储介质上的数据以不同时间长度的方波来代表，通常该方波的每一脉冲及脉冲间的距离均为EFM基准周期三倍(EFM Base Frequency)至EFM基准周期十一倍之间的长度，而该EFM波形则用于作为该光学存储装置将数据刻录至该光学存储介质的依据。当数据存储于该光学存储介质上时，利用该光学存储介质上长度不一的多个纹间表面(Land)及坑区(Pit)来代表该数据的内容，而该纹间表面及坑区的长度则刚好对应于该EFM波形的波形长度，利用此对应关系，则该光学存储装置可以将数据存储到该光学存储介质上。
当该光学存储装置利用其EFM编码器产生该EFM波形后，会将该EFM波形输入光学记录器(Optical Recording Device)中，并利用该光学记录器对该EFM波形进行延迟(Delay)，以产生多个写入信号，用以控制该光学存储装置上的光学拾取器(Pickup)的写入功率。而该光学拾取器则会依据该写入信号发射出激光，依序在该光学存储介质的表面上蚀刻出多个长度不一的坑区，进而形成前述的连续的纹间表面及坑区交错出现的轨迹。在已知技术中，该光学记录器通常利用至少计数器(Counter)配合比较器(Comparator)来延迟该EFM波形以产生该写入信号(请参考美国专利序号US 5,526,333)，亦即该计数器会依据输入的时钟信号持续计数，而该比较器则会比较与该EFM波形相关的控制信号的值以及该计数器的计数结果以延迟该EFM波形并输出该写入信号。再利用该写入信号来控制该光学拾取器的写入功率。由上述的动作原理可知，该光学记录器延迟该EFM波形以产生该写入信号的分辨率(Resolution)即等于该时钟信号的周期。
然而随着光学存储介质的刻录技术的进步，能够以更快的速度将数据刻录至光学存储介质的光学存储装置陆续出现(例如32倍速、48倍速的光盘刻录机)，由于该计数器以及用于产生驱动该计数器的时钟信号的锁相回路(Phase Lock Loop，PLL)均有其电路上的速度极限，已知技术的光学记录器将面临非常高速的刻录速度下，其用于延迟该EFM波形以产生该写入信号的时钟信号的分辨率不足的问题，而导致该光学存储装置无法利用其光学拾取器在该光学存储介质上蚀刻出位置足够精确的坑区，此现象将造成在数据读取时的抖动(Jitter)过大，甚至产生读取错误的现象。
发明内容
因此本发明的主要目的在于提供一种同时包含有计数器及延迟链的高速光学记录器，以解决上述已知光学记录器延迟分辨率不足的问题。
根据本发明的权利要求，公开一种高速光学记录器，其设置于光学存储装置中，该高速光学记录器依据输入的RLL变波形来产生写入信号以控制该光学存储装置的光学拾取器的写入功率，该高速光学记录器包含有时钟产生器，用于产生第一时钟信号；调整数据存储单元，其内存储有多组写入方案参数，并会依据该RLL调制波形从该写入方案参数中选择并输出一组相应的写入方案参数；粗略延迟器，电连接于该时钟产生器以输入该第一时钟信号，并电连接于该调整数据存储单元以输入该组相应的写入方案参数，该粗略延迟器会依据该组相应的写入方案参数来产生精密延迟参数，同时依据该第一时钟信号及该组相应的写入方案参数来延迟该八到十四调制波形以产生第一延迟信号；以及精密延迟链，其电连接于该粗略延迟器以输入该第一延迟信号及该精密延迟参数，该精密延迟链包含有多个相互串联的延迟单元，每个该延迟单元用于将该第一延迟信号延迟预定时间，该精密延迟链会依据该精密延迟参数来延迟该第一延迟信号以产生该写入信号。
本发明的高速光学记录器利用精密延迟链中的多个延迟单元来提供该高速光学记录器所需要的精密延迟，由于每个该延迟单元会将输入的信号延迟预定时间，而该预定时间为长度非常短的时间周期，因此只要对每个该延迟单元作适当的调整，本发明的高速光学记录器即可以得到足够精细的延迟分辨率，以解决已知技术的问题。
图1为本发明的高速光学记录器的功能方块图。
图2为图1中的粗略延迟计数器的功能方块图。
图3为图1中的精密延迟链的功能方块图。
附图中的符号说明10 高速光学记录器 12 时钟产生器14 调整数据存储单元16 粗略延迟器18 精密延迟链 20 延迟调整状态机22 粗略延迟计数器 24 EFM输入接口26 数据存储设置接 28 EFM编码器30 微处理器32 光学拾取器34 锁相回路36 频率除法器42 输入寄存器 44 计数器46 比较器 48 输出寄存器
52 反向器 54 多路复用器具体实施方式
请参考图1，图1中显示本发明的高速光学记录器(High Speed OpticalRecording Apparatus)10的功能方块图，高速光学记录器10包含有时钟产生器12，用于产生第一时钟信号CLK1；调整数据存储单元14，其内存储有多组写入方案参数(Write Strategy Parameter)；粗略延迟器16，电连接于时钟产生器12以输入第一时钟信号CLK1，并电连接于调整数据存储单元14；以及精密延迟链18，其电连接于粗略延迟器16，精密延迟链18包含有多个相互串联的延迟单元，每个该延迟单元用于将信号延迟预定时间。
在本发明的优选实施例中，时钟产生器12另外会产生第二时钟信号CLK2，而粗略延迟器16则包含有延迟调整状态机(Delay Adjustment StateMachine)20，电连接于时钟产生器12以输入第二时钟信号CLK2，并电连接于调整数据存储单元14；以及粗略延迟计数器(Rough Delay Counter)22，电连接于时钟产生器12以输入第一时钟信号CLK1，并电连接于延迟调整状态机20。高速光学记录器10还包含有八到十四调制输入接口(EFM InputInterface，以下称为EFM输入接口)24，其自EFM编码器28输入八到十四调制波形(即EFM波形)并产生地址信号；以及数据存储设置接口(DataStorage Setting Interface)26，电连接于调整数据存储单元14，并电连接于微处理器30以输入并将该多组写入方案参数存储到调整数据存储单元14。而精密延迟链18则会电连接至光学拾取器32。需要注意的是，在不影响本发明的实施的情形下，粗略延迟计数器22亦可用粗略延迟移位寄存器(RoughDelay Shift Register)来代替。
时钟产生器12通常利用锁相回路34来产生第一时钟信号CLK1并将之输入粗略延迟计数器22，而第一时钟信号CLK1的周期为该EFM波形的基准周期(EFM Base Period)的整数倍分之一。时钟产生器12中亦包含有频率除法器36，其用于输入第一时钟信号CLK1以将之降频而产生第二时钟信号CLK2，第二时钟信号CLK2则会被输入延迟调整状态机20，且其周期刚好等于该EFM波形的基准周期。而精密延迟链18中的每个该延迟单元，则会被设计成刚好使得该预定时间的长度为较第二时钟信号CLK2的周期为小、且为该EFM基准周期的整数倍分之一的值，例如该预定时间为该EFM基准周期的1/32。
调整数据存储单元14中所存储的该多组写入方案参数代表用于驱动光学拾取器32的写入功率波形的波形特征，而针对光学存储介质上的每一个坑区，在该EFM波形上均有相应的前一纹间表面(Previous Land)、当前坑区(Current Pit)、以及后一纹间表面(Next Land)。在每一组写入方案参数中，有部分的写入方案参数依据该前一纹间表面及该当前坑区的长度来决定，部分依据该当前坑区及该后一纹间表面的长度来决定，而部分则仅依据该当前坑区的长度来决定。因此，在调整数据存储单元14中，该多组写入方案参数即是依此原则而分成前一纹间表面-当前坑区(LP)参数及当前坑区-后一纹间表面(PL)两部分(仅依据该当前坑区的长度决定的写入方案参数可以被存入以上两部分中的任一部分)。又由于每一纹间表面及坑区的长度均介于EFM基准周期三倍及EFM基准周期十一倍之间(在图1中EFM基准周期表示为T)，故不同的纹间表面及坑区的长度的组合可对应至调整数据存储单元14中不同的写入方案参数，如图1所示。而由EFM输入接口所产生的该地址信号，即是依据该前一纹间表面、该当前坑区、及该后一纹间表面的长度而决定，并对应到适合的写入方案参数。
需要注意的是，调整数据存储单元14为了能够与高速的写入动作相互配合，其通常为存取速度快速的易失性存储器(Volatile Memory)，以确保调整数据存储单元14的动作速度不会拖累高速光学记录器10整体的效率，然而易失性存储器中所存储的数据会因为其电源关闭而消失，因此调整数据存储单元14会在每一次电源启动时经由数据存储设置接口26从微处理器30中的非易失性存储器将该多组写入方案参数下载至其中。
接下来将详述本发明的高速光学记录器10的动作原理。在EFM输入接口24从EFM编码器28之处输入EFM波形后，EFM输入接口会依据该前一纹间表面、该当前坑区，以及该后一纹间表面的长度产生地址信号，并将该EFM波形输出至延迟调整状态机20中，且将该地址信号输出至调整数据存储单元14中。当调整数据存储单元14接收到该地址信号后，其会依据该地址信号中的信息分别从该LP参数及该PL参数中选取一组相应的写入方案参数，并将该组相应的写入方案参数输出至延迟调整状态机20中。
接下来延迟调整状态机20会依据该组相应的写入方案参数来产生粗略延迟参数以及精密延迟参数，同时依据第二时钟信号CLK2及该组相应的写入方案参数来延迟该EFM波形以产生第二延迟信号并将第二延迟信号S2及该粗略延迟参数输出至粗略延迟计数器22中，且将该精密延迟参数输出至精密延迟链1 8中。而粗略延迟计数器22会依据第一时钟信号CLK1及该粗略延迟参数来延迟第二延迟信号S2以产生第一延迟信号S1，并将第一延迟信号S1输出至精密延迟链18中。最后精密延迟链18则会依据该精密延迟参数来延迟第一延迟信号S1以产生写入信号SW，并将写入信号SW输出至光学拾取器32中。需要注意的是，由于前述的该写入功率波形通常由多个波形特征不同的写入信号SW所合成，故写入信号SW即可经由此机制来控制光学拾取器32的写入功率以对光学存储介质进行蚀刻。
参考图2，图2中显示图1中的粗略延迟计数器22的功能方块图。在本发明的优选实施例中，粗略延迟计数器22包含有输入寄存器42，其为D型正反器(D-Flipflop)，其输入端电连接于延迟调整状态机20以输入第二延迟信号S2而其时钟端则输入第二时钟信号CLK2，其输出信号则被输入至比较器46，粗略延迟计数器22亦包含有四比特计数器44，其时钟端亦输入第二时钟信号CLK2，而其四输出端均电连接至比较器46，同时该粗略延迟信号亦输入至比较器46，该粗略延迟信号代表粗略延迟计数器22以第二时钟信号CLK2为单位，延迟第二延迟信号S2的量，在此为四比特的数字。最后比较器46会比较该粗略延迟信号与该计数器44的输出信号，当前述二者的值相等时才将第二延迟信号S2经由输出寄存器48(其亦为D型正反器)输出，而该输出信号即为第一延迟信号S1。需要注意的是，在不影响本发明的实施的情况下，计数器44亦可以用移位寄存器(Shift Register)来取代。
参考图3，图3中显示图1中的精密延迟链18的功能方块图。在本发明的优选实施例中，精密延迟链18包含有多个相互串联的延迟单元，而每一延迟单元则由多个反向器52相互串联而成，第一延迟信号S1输入第一个延迟单元的输入端(亦即第一个反向器52的输入端)，而第一延迟信号S1及每一延迟单元的输出端则均电连接至多路复用器54的各个输入端，而该精密延迟参数则输入多路复用器54的选择输入端中，该精密延迟参数代表精密延迟链18以该预定时间为单位，延迟第一延迟信号S1的量。最后多路复用器54会依据该精密延迟参数来选取经过适当数量的延迟单元延迟后的信号，并将该信号自其输出端输出，而该信号即为该写入信号SW。
如前所述，由于延迟调整状态机20依据第二时钟信号CLK2来延迟该EFM波形，因此延迟调整状态机20延迟该EFM波形的分辨率即为第二时钟信号CLK2的周期，也就是该EFM基准周期的长度。同样地，粗略延迟计数器22以第一时钟信号CLK1为单位来延迟该第二延迟信号S2，因此粗略延迟计数器22延迟该的第二延迟信号S2分辨率即为第一时钟信号CLK1的周期。而精密延迟链18则以该预定时间为单位来延迟该第一延迟信号S1，因此精密延迟链18延迟该第一延迟信号S1的分辨率即为第一时钟信号CLK1的周期。需要注意的是，在本实施例中的第一时钟信号CLK1的周期、该预定时间以及该延迟单元的输出端的选取中，可依照设计的需要而有相应的调整，举例来说，若第一时钟信号CLK1的周期为该EFM基准周期的1/4，而该预定时间为该EFM基准周期的1/32，则多路复用器54需要从第一延迟信号S1及其他七个经不同数量的延迟单元延迟后的信号中选取一个作为该写入信号，同时该粗略延迟信号及该精密延迟信号的值亦需要作相应的设置。
与已知技术中仅使用计数器来进行延迟的光学记录器比较，本发明的高速光学记录器同时使用计数器及延迟链来完成信号延迟的功能，不但能够解决已知技术在高度刻录时面临的分辨率不足的问题，并且具有可以同时支持低速刻录以及高速刻录的功能，具有高度的向下相容性。
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做的等价变化与修饰，皆属于本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种高速光学记录器(High Speed Optical Recording Apparatus)，其设置于光学存储装置中，该高速光学记录器依据输入的RLL调制(Run LengthLimited code(游程长度受限码))波形来产生写入信号以控制该光学存储装置的光学拾取器(Pickup Head)的写入功率，该高速光学记录器包含有时钟产生器，用于产生第一时钟信号；调整数据存储单元(Adjustment Data Storage Unit)，其内存储有多组写入方案参数(Write Strategy Parameter)，并会依据该八到十四调制波形从该写入方案参数中选择并输出一组相应的写入方案参数；粗略延迟器，电连接于该时钟产生器以输入该第一时钟信号，并电连接于该调整数据存储单元以输入该组相应的写入方案参数，该粗略延迟器会依据该组相应的写入方案参数来产生精密延迟参数，同时依据该第一时钟信号及该组相应的写入方案参数来延迟该八到十四调制波形以产生第一延迟信号；以及精密延迟链(Fine Delay Chain)，其电连接于该粗略延迟器以输入该第一延迟信号及该精密延迟参数，该精密延迟链包含有多个相互串联的延迟单元，每个该延迟单元用于将该第一延迟信号延迟预定时间，该精密延迟链会依据该精密延迟参数来延迟该第一延迟信号以产生该写入信号。
2.如权利要求1所述的高速光学记录器，其中该时钟产生器还产生第二时钟信号，且该粗略延迟器还包含有延迟调整状态机(Delay Adjustment State Machine)，电连接于该时钟产生器以输入该第二时钟信号，并电连接于该调整数据存储单元以输入该组相应的写入方案参数，该延迟调整状态机会依据该组相应的写入方案参数来产生粗略延迟参数以及该精密延迟参数，同时依据该第二时钟信号及该组相应的写入方案参数来延迟该八到十四调制波形以产生第二延迟信号；以及粗略延迟计数器(Rough Delay Counter)或粗略延迟移位寄存器(RoughDelay Shift Register)，电连接于该时钟产生器以输入该第一时钟信号，并电连接于该延迟调整状态机以输入该粗略延迟参数及该第二延迟信号，该粗略延迟计数器会依据该第一时钟信号及该粗略延迟参数来延迟该第二延迟信号以产生该第一延迟信号。
3.如权利要求1所述的高速光学记录器，其还包含有八到十四调制输入接口(EFM Input Interface)，其输入该八到十四调制波形并产生地址信号。
4.如权利要求3所述的高速光学记录器，其中该八到十四调制输入接口依据该八到十四调制波形中的前一纹间表面(Land)、当前坑区(Pit)、以及后一纹间表面的信息来产生该地址信号。
5.如权利要求3所述的高速光学记录器，其中该粗略延迟器电连接于该八到十四调制输入接口以输入该八到十四调制波形。
6.如权利要求3所述的高速光学记录器，其中该调整数据存储单元电连接于该八到十四调制输入接口以输入该地址信号，并依据该地址信号来选择该组相应的写入方案参数。
7.如权利要求1所述的高速光学记录器，其还包含有数据存储设置接口(Data Storage Setting Interface)，电连接于该调整数据存储单元，并电连接于该光学存储装置的微处理器以输入并存储该多组写入方案参数至该调整数据存储单元。
8.如权利要求1所述的高速光学记录器，其中该调整数据存储单元为易失性存储器。
9.如权利要求2所述的高速光学记录器，其中该时钟产生器包含有锁相回路(Phase Lock Loop，PLL)、以及频率除法器(Frequency Divider)，该锁相回路用于产生该第一时钟信号，而该频率除法器则用于输入该第一时钟信号以产生该第二时钟信号。
10.如权利要求2所述的高速光学记录器，其中该第二时钟信号的周期等于该八到十四调制波形的基准周期(EFM Base Period)。
11.如权利要求2所述的高速光学记录器，其中该第二时钟信号的周期为该第一时钟信号的周期的倍数。
12.如权利要求2所述的高速光学记录器，其中该延迟调整状态机延迟该八到十四调制波形的分辨率(Resolution)等于该第二时钟信号的周期。
13.如权利要求2所述的高速光学记录器，其中该粗略延迟计数器包含有输入寄存器、计数器、比较器、以及输出寄存器。
14.如权利要求2所述的高速光学记录器，其中该粗略延迟计数器延迟该第二延迟信号的分辨率等于该第一时钟信号的周期。
15.如权利要求1所述的高速光学记录器，其中该多个延迟单元为多个相互串联的反向器，而该精密延迟链还包含有多路复用器，用于从该多个反向器的输出信号中选择该写入信号。
16.如权利要求1所述的高速光学记录器，其中该精密延迟链延迟该第一延迟信号的分辨率等于该预定时间。
17.如权利要求16所述的高速光学记录器，其中该预定时间等于该第二时钟信号的周期的三十二分之一。
18.如权利要求1所述的高速光学记录器，其中该八到十四调制波形由该光学存储装置的八到十四调制编码器(EFM Encoder)所输入。
全文摘要
本发明提供一种高速光学记录器，其依据输入的RLL调制波形来产生写入信号以控制光学拾取器的写入功率，该高速光学记录器包含有粗略延迟器，会依据一组写入方案参数来产生粗略延迟参数及精密延迟参数，并依据粗略延迟参数延迟该八到十四调制波形以产生第一延迟信号；以及精密延迟链，其包含有多个相互串联的延迟单元，每个该延迟单元会将该第一延迟信号延迟预定时间，该精密延迟链会依据该精密延迟参数来延迟该第一延迟信号以产生该写入信号。
文档编号G11B7/0045GK1523581SQ03104478
公开日2004年8月25日 申请日期2003年2月17日 优先权日2003年2月17日
发明者赵铭阳 申请人:联发科技股份有限公司