專利名稱：光盤記錄裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光盤記錄裝置，特別涉及光盤記錄裝置及其方法，控制所照射的光功率以記錄必要信息。
如可記錄CD等使用染料聚合物記錄材料的光盤按恒定線性速度(CLV)來運轉(zhuǎn)以記錄必要的信息。即使在光盤的任何位置執(zhí)行記錄處理，由于記錄所照射的時間也是恒定的，所以光盤具有恒定維持記錄質(zhì)量的優(yōu)點。
但是，缺點在于，用于旋轉(zhuǎn)光盤的電路或主軸電機受熱沖擊，并且消耗功率增加，因為光盤的轉(zhuǎn)數(shù)差按照光盤徑向方向的位置最大可達2.5倍故光盤的轉(zhuǎn)數(shù)急劇增加或降低。進一步來說，此缺點成為高速執(zhí)行處理的障礙。
為了解決該缺點，有考慮用恒定角速度(CAV)來控制轉(zhuǎn)數(shù)的方法。
但是，這種方法仍有一個缺點在于，由于恒定線速度因光盤的徑向方向位置而不同，所以根據(jù)記錄位置來改變照射時間不能維持記錄質(zhì)量。
因此，本發(fā)明的目的在于提供光盤記錄裝置及其方法，在將信息記錄到恒定轉(zhuǎn)數(shù)的光盤上時，可以恒定維持記錄的質(zhì)量。
為了實現(xiàn)上述目的，提供一種光盤記錄裝置，按一定轉(zhuǎn)數(shù)恒定旋轉(zhuǎn)該光盤來記錄信息，該裝置包括線速度檢測器，用于檢測線速度，該線速度是在光盤的圓周切線方向上將信息記錄在光盤的表面上所照射的光點的相對速度；和光功率控制器，用于根據(jù)線速度檢測器檢測的線速度來控制將信息記錄在光盤表面上所照射的光功率。
期望線速度檢測器包括光盤時鐘檢測器，用于檢測恒定光盤時鐘，不管預(yù)先記錄的光道的單位長度的頻率在表面上的光道的何處位置，與光道一起在光盤的表面形成的該光盤恒定時鐘都是恒定；和頻率-電壓變換器，用于將從光盤時鐘檢測器輸出的光盤時鐘信號的頻率變換成與該頻率對應(yīng)的電壓；其中，光功率控制器根據(jù)由頻率-電壓變換器變換的電壓來控制將信息記錄在光盤表面上所照射的光功率。
期望線速度檢測器包括平方根計算器，用于計算由頻率-電壓變換器變換的電壓的平方根，其中，光功率控制器根據(jù)由平方根計算器計算的平方根來控制將信息記錄在光盤表面上所照射的光功率。
為了實現(xiàn)上述目的，提供一種光盤記錄方法，通過按一定的轉(zhuǎn)數(shù)恒定旋轉(zhuǎn)該光盤來記錄信息，該方法包括以下步驟檢測線速度，該線速度是在光盤的圓周切線方向上為在光盤表面上記錄信息所照射的光點的相對速度；和根據(jù)從檢測步驟檢測出的線速度來控制將信息記錄在光盤表面上所照射的光功率。
參照附圖，從以下的詳細說明中，本發(fā)明的上述目的、特性和優(yōu)點將變得更明顯，其中

圖1表示本發(fā)明優(yōu)選實施例的記錄光盤的記錄裝置上安裝的一部分電路的方框圖。
下面，參照附圖來說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在以下說明中，即使在不同的附圖中，仍將相同的參考序號用于相同的元件。本說明書中定義的內(nèi)容，例如電路的詳細結(jié)構(gòu)和元件只用于幫助充分理解本發(fā)明。因此，非常明顯，本發(fā)明在沒有那些定義的內(nèi)容時也能夠?qū)崿F(xiàn)。同樣，由于在不必要的細節(jié)上使本發(fā)明變得模糊，所以不詳細說明眾所周知的功能和結(jié)構(gòu)。
圖1是說明本發(fā)明優(yōu)選實施例的記錄光盤的記錄裝置上裝配的部分電路的方框圖。
下面參照圖1來說明光盤記錄裝置的結(jié)構(gòu)。
序號1表示自動功率控制(APC)電路，該電路恒定地維持將信息記錄或?qū)懭朐诠獗P上所照射的激光光功率，而與記錄裝置內(nèi)溫度變化等無關(guān)。
序號2表示由APC電路1提供驅(qū)動電流來驅(qū)動的激光二極管，該二極管產(chǎn)生將光導(dǎo)向光盤的激光束。通過由激光二極管2提供的激光束，將信息記錄或?qū)懭朐诠獗P上。
序號3表示線速度檢測電路，檢測光盤的線速度，并根據(jù)檢測出的線速度對APC電路1提供控制基準電壓Vrefp。這里，將光盤的線速度定義為在光盤的圓周切線方向上激光二極管2發(fā)射的激光束點的相對速度，使得將信息記錄在旋轉(zhuǎn)光盤的表面上。就是說，線速度是掃描由激光束的點在光盤表面上形成的光道的速度。
APC電路1包括前置監(jiān)視二極管4，檢測由激光二極管2產(chǎn)生的激光束的功率；光功率控制電路5，按照由前置監(jiān)視二極管4檢測出的激光束的功率來輸出控制電壓；和激光二極管(LD)驅(qū)動器6，根據(jù)從光功率控制電路5輸出的控制電壓將驅(qū)動電流提供到激光二極管2。
前置二極管4接收激光二極管2產(chǎn)生的一部分激光束，檢測激光束的功率，然后根據(jù)檢測出的功率來輸出檢測的電壓。
光功率控制電路5有輸入端5a、控制基準電壓輸入端5b和輸出端5c。從前置監(jiān)視二極管4輸出的檢測電壓被輸入到輸入端5a，從線速度檢測電路3提供的控制基準電壓Vrefp被輸入到控制基準電壓輸入端5b，而控制電壓通過輸出端5c來輸出。光功率控制電路5將控制基準電壓輸入端5b輸入的控制基準電壓Vrefp與輸入端5a輸入的檢測出的電壓進行比較。如果檢測出的電壓小于控制基準電壓Vrefp，則光功率控制電路5提高通過輸出端5c輸出的控制電壓，而如果檢測出的電壓大于控制基準電壓Vrefp，則光功率控制電路5降低控制電壓。因此，激光二極管2產(chǎn)生的激光束的功率根據(jù)控制基準電壓Vrefp的值來維持，而與溫度變化等無關(guān)。
LD驅(qū)動器6接收從光功率控制電路5的輸出端5c輸出的控制電壓，根據(jù)輸入的控制電壓將驅(qū)動電流提供到激光二極管2。
線速度檢測電路3包括光盤時鐘檢測器7，用于檢測來自光盤的光盤時鐘信號；頻率-電壓(F/V)變換器8，用于將光盤時鐘信號的頻率變換為電壓；第一開關(guān)9，用于將F/V變換器8的輸出有選擇地轉(zhuǎn)給后面說明的加法器11；數(shù)字-模擬變換器(DAC)10，用于將模擬信號變換成數(shù)字信號，并根據(jù)光盤的種類來使用；加法器11，用于將F/V變換器8的輸出和DAC10的輸出相加；平方根計算12，用于計算加法器11的輸出的平方根；第二開關(guān)13，用于有選擇地旁路平方根計算12的輸出；和可變增益放大器14，用于改變第二開關(guān)13的輸出信號的增益。
光盤時鐘檢測器7檢測與光盤的光道一起記錄的光盤時鐘信號，按照線速度輸出帶有頻率的光盤時鐘信號。光盤時鐘一般在光盤的制造過程中與光盤的光道一起形成。由于在光盤上記錄或?qū)懭胄畔⒌牟襟E之前就在光盤的表面上預(yù)先形成光盤時鐘信號，所以將光盤時鐘信號用作確定信息被記錄或?qū)懭胛恢玫幕鶞?。光盤時鐘信號總有光道單位長度的恒定頻率。
光盤時鐘是用光盤時鐘檢測器7通過掃描與光盤的光道一起記錄的光盤信號獲得的信號。因此，由于用恒定的速度來掃描光盤的光道，通過恒定的線速度也就是在光盤的圓周切向方向上光盤和光盤時鐘檢測器7之間的相對速度來控制光盤的旋轉(zhuǎn)，所以光盤時鐘檢測器7可以獲得具有恒定頻率的光盤時鐘信號。如果控制光盤的旋轉(zhuǎn)以維持恒定的轉(zhuǎn)數(shù)，那么由于根據(jù)掃描光道的徑向方向上的位置通過光盤時鐘檢測器7來改變掃描光盤的光道的速度，所以光盤時鐘信號的頻率也是變化的。
在本發(fā)明中擺動用作光盤時鐘的一個實例。擺動是光道凹槽的S形狀的曲線，光道每個單位長度上的彎曲數(shù)目是恒定的，與光道的位置無關(guān)。光盤時鐘檢測器7在擺動輸入時輸出擺動信號。擺動信號的頻率是與通過光盤時鐘檢測器7來掃描擺動的速度也就是與線速度成正比的值。
F/V變換器8將從光盤時鐘檢測器7輸出的光盤時鐘信號的頻率變換成與頻率成正比的電壓，并進行輸出。
第一開關(guān)9將從F/V變換器8輸出的電壓有選擇地轉(zhuǎn)到加法器11。如果第一開關(guān)9閉合，則F/V變換器8的電壓被輸入到加法器11，然后光盤時鐘信號的頻率被反映在激光束的功率上。即，用于記錄或?qū)懭胄畔⒌膾呙韫獗P的激光束的功率與線速度一起改變。而如果第一開關(guān)9斷開，則F/V變換器8的電壓未被輸入到加法器11，光盤時鐘信號的頻率不被反映激光束的功率上。
配置第一開關(guān)9的理由在于，根據(jù)光盤的記錄材料，應(yīng)對記錄中激光束的最佳功率不依賴于線速度的情況。
例如，在使用相變化記錄材料的光盤中，存在使記錄中激光束的最佳功率不依賴于線速度的情況。在該情況下，通過斷開第一開關(guān)9，光盤時鐘信號的頻率不被反映在激光束的功率上。
但是，在使用染料系列記錄材料的光盤中，由于激光束的功率依賴于線速度，所以通過閉合第一開關(guān)9使光盤時鐘信號的頻率被反映在激光束的功率上。
DAC10用于使用相變記錄材料的光盤和用于進行CLV記錄的情況。即，在上述情況下，通過改變DAC10的輸出電壓來確定控制基準電壓Vrefp。但是，DAC10在其它情況下輸出恒定電壓。
加法器11將F/V變換器8的輸出和DAC10的輸出相加，輸出相加后的結(jié)果。但是，如果第一開關(guān)9被斷開，由于F/V變換器8的輸出未輸入到加法器11，所以加法器11輸出DAC10的輸出作為相加后的結(jié)果。
平方根計算器12計算從加法器11輸出的相加結(jié)果的平方根，并輸出計算結(jié)果。獲得平方根的理由在于，當用于記錄的激光束的功率在使用染料系列記錄材料的光盤、例如CD-R的情況下變得正比于線速度的平方根的值時，提高記錄質(zhì)量。
第二開關(guān)13選擇是否獲得對加法器11輸出的相加結(jié)果的平方根。下面說明第二開關(guān)13的詳細操作。第二開關(guān)13有三個終端13a、13b和13c。從平方根計算器12輸出的計算結(jié)果被輸入到第一終端13a，而從加法器11輸出的相加結(jié)果被輸入到第二終端13b。
這樣，當作為基準點的第二開關(guān)13的第三終端13c轉(zhuǎn)接到第一終端13a時，平方根計算器12的計算出的結(jié)果被傳送到下一級，通過開關(guān)操作來選擇加法器11輸出的相加結(jié)果的平方根。而在第二開關(guān)13的第二終端13b和第三終端13c被連接時，平方根計算器12的輸出被旁路到下一級，未獲得加法器11輸出的相加結(jié)果的平方根。
配有第二開關(guān)的理由在于，應(yīng)對根據(jù)光盤使用的記錄材料不能獲得速度的平方根的情況。例如，如上所述，存在這樣的情況，記錄中的激光束的最佳功率在使用相變記錄材料的光盤中不依賴于線速度。在這樣的情況下，通過斷開第一開關(guān)9，光盤時鐘信號的頻率不被反映在激光束的功率上，通過將第二開關(guān)13的第三終端13c轉(zhuǎn)接到第二終端13b來旁路平方根計算器12的輸出。
但是，在使用染料系列記錄材料的光盤中，由于激光束的功率正比于線速度的平方根，所以通過閉合開關(guān)9，并且通過使用平方根計算器12來計算從加法器11輸出的計算結(jié)果的平方根，將第二開關(guān)13的第三終端13c轉(zhuǎn)接到第一終端13a，使光盤時鐘信號的頻率被反映在激光束的功率上。
因此，由于在本發(fā)明中設(shè)有第一開關(guān)9和第二開關(guān)13，所以光盤記錄裝置可以在其用于記錄的功率和線速度的關(guān)系彼此不同的各種光盤上進行記錄。
可變增益放大器14通過第二開關(guān)13的第三終端13c接收從平方根計算器12輸出的計算結(jié)果或從加法器11輸出的相加過的結(jié)果，并以預(yù)定的增益來放大輸入的信號和輸出放大的結(jié)果，作為控制基準電壓Vrefp。通過進行多次在增益可變和在光盤上進行稱為最佳功率控制(OPC)的試驗記錄的條件下改變增益試驗記錄來獲得最佳增益。于是，在記錄信息時使用OPC中獲得的最大增益。從可變增益放大器14輸出的控制基準電壓Vrefp被輸入到光功率控制電路5的輸入終端5b，在激光束的功率被控制時成為基準值。
按照光盤時鐘信號的頻率，如果確定激光束功率的光功率控制電路5的控制基準電壓Vrefp可能會改變，則根據(jù)光盤時鐘信號的頻率容易附加本發(fā)明的改變激光光功率的電路，而不過多改變現(xiàn)有技術(shù)的APC電路1。
下面，說明本發(fā)明優(yōu)選實施例的光盤記錄裝置的操作。
首先，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，假設(shè)光盤以恒定的角速度(CAV)旋轉(zhuǎn)。再有，光盤使用染料系記錄材料的CD-R(可記錄CD)，作為說明本發(fā)明優(yōu)選實施例的實例。在CD-R中，由于激光束的最適當功率在各光盤中有所不同，激光束的最佳功率通過進行稱為OPC(最佳功率控制)試驗記錄來確定，所以一般使用處于光盤的數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)側(cè)部分的區(qū)。
在OPC中，通過改變輸入到光功率控制電路5的輸入終端5b的控制基準電壓Vrefp，來進行用于試驗的許多輸入操作，從試驗結(jié)果中獲得最佳的控制基準電壓Vrefp。
OPC在第一開關(guān)9閉合和第二開關(guān)13的第三終端13c轉(zhuǎn)接到第一終端13a的條件下被執(zhí)行。即，光盤OPC區(qū)的光盤時鐘(擺動)被光盤時鐘檢測器7檢測，而從光盤時鐘檢測器7輸出的光盤時鐘信號的頻率被變換成電壓。加法器11將變換過的電壓和DAC10的輸出相加，平方根計算器12計算相加后結(jié)果的平方根。于是，從平方根計算器12輸出的計算過的結(jié)果被輸入到可變增益放大器14，從而改變可變增益放大器14的增益。即，隨著在轉(zhuǎn)數(shù)中恒定地改變控制基準電壓Vrefp，通過進行用于試驗的輸入來確定最佳增益。
在可變增益放大器14中確定最佳增益后，在光盤的數(shù)據(jù)區(qū)進行記錄。在這種情況下，光盤時鐘檢測器7檢測在部分執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄中的光盤時鐘，F(xiàn)/V變換器8根據(jù)線速度將光盤時鐘信號的頻率變換成電壓。然后，平方根計算器12計算從F/V變換器8輸出的電壓的平方根，而可變增益放大器14接收從平方根計算器12輸出的計算結(jié)果，放大接收到的信號，以獲得最佳增益，從而輸出控制基準電壓Vrefp。光功率控制電路5根據(jù)作為目標值的控制基準電壓Vrefp來控制激光束。因此，可以根據(jù)線速度通過改變激光束的功率自動地獲得最佳增益。
再有，在使用相變記錄材料的CD-RW(可重寫CD)等的情況下，記錄中激光束的最佳功率不依賴于線速度。在這種情況下，光盤時鐘信號的頻率通過斷開第一開關(guān)9暫時不被反映在控制基準電壓Vrefp上，平方根計算器12的輸出通過將第二開關(guān)13的第三終端13c轉(zhuǎn)換到第二終端13b而被旁路。于是，由于DAC10的輸出被直接輸入到可變增益放大器14，所以控制基準電壓Vrefp通過改變DAC10的輸出來控制。
再有，在用于記錄的最佳功率正比于線速度的光盤中，光盤時鐘信號的頻率被反映在控制基準電壓Vrefp上，通過閉合第一開關(guān)9不能獲得平方根，第二開關(guān)13的第三終端13c被轉(zhuǎn)接到第二終端13a。
如上所述，由于本發(fā)明優(yōu)選實施例的光盤記錄裝置構(gòu)成獨有的硬件來控制激光束的功率，所以功率的變化可連續(xù)地進行和記錄也可按高速度來進行。
此外，在記錄裝置中一般安裝的微處理器單元(MPU)可以完成上述操作。例如，MPU監(jiān)視包括光盤時鐘(擺動)的地址，根據(jù)監(jiān)視的地址來改變激光束的功率。此時，隨著激光束的功率被變換成數(shù)字信號，在MPU的負載過大時，MPU通過降低改變激光束功率的頻率數(shù)來適應(yīng)MPU的大負載。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的光盤記錄裝置，可產(chǎn)生以下效果。
由于光功率控制器根據(jù)線速度檢測器檢測出的線速度來控制用于記錄信息的照射在光盤的表面上的光功率，所以可以根據(jù)線速度來改變記錄的光功率，可以獲得最佳的光功率，從而在轉(zhuǎn)數(shù)恒定旋轉(zhuǎn)的光盤上記錄信息時維持恒定的記錄質(zhì)量。
再有，如果光盤時鐘檢測器檢測光盤時鐘，輸出具有按照線速度的頻率的光盤時鐘信號，F(xiàn)/V變換器將光盤時鐘信號的頻率變換成電壓，光功率控制器根據(jù)基于F/V變換器變換的電壓的光盤時鐘信號的頻率來控制用于記錄的照射在光盤的表面上的光功率，則可以改變記錄的光功率，可以根據(jù)光盤時鐘信號的頻率來獲得最佳光功率，因而維持記錄質(zhì)量恒定。
此外，如果平方根計算器計算F/V變換器變換的電壓的平方根，光功率控制器根據(jù)平方根計算器計算出的平方根控制用于記錄的照射在光盤表面的光功率，則可以改變記錄的光功率，可以根據(jù)光盤時鐘信號的頻率的平方根來獲得最佳光功率，因而維持記錄質(zhì)量恒定。
參照特定的其優(yōu)選實施例已經(jīng)說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細節(jié)上進行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種光盤記錄裝置，按一定轉(zhuǎn)數(shù)恒定旋轉(zhuǎn)該光盤來記錄信息，該裝置包括線速度檢測器，用于檢測線速度，該線速度是在光盤的圓周切線方向上將信息記錄在光盤的表面上所照射的光點的相對速度；和光功率控制器，用于根據(jù)線速度檢測器檢測的線速度來控制將信息記錄在光盤表面上所照射的功率。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其中，線速度檢測器包括光盤時鐘檢測器，用于檢測恒定光盤時鐘，不管預(yù)先記錄的光道的單位長度的頻率在表面上的光道的何處位置，與光道一起在光盤的表面形成的該光盤恒定時鐘都是恒定的；和頻率-電壓變換器，用于將從光盤時鐘檢測器輸出的光盤時鐘信號的頻率變換成與該頻率對應(yīng)的電壓；其中，光功率控制器根據(jù)由頻率-電壓變換器變換的電壓來控制將信息記錄在光盤表面上所照射的光功率。
3.如權(quán)利要求2的裝置，其中，線速度檢測器包括平方根計算，用于計算由頻率-電壓變換器變換的電壓的平方根，其中，光功率控制器根據(jù)由平方根計算器計算的平方根來控制將信息記錄在光盤表面上所照射的光功率。
4.一種光盤記錄方法，通過按一定的轉(zhuǎn)數(shù)恒定旋轉(zhuǎn)該光盤來記錄信息，該方法包括以下步驟檢測線速度，該線速度是在光盤的圓周切線方向上為在光盤表面上記錄信息所照射的光點的相對速度；和根據(jù)從檢測步驟檢測出的線速度來控制將信息記錄在光盤表面上所照射的光功率。
全文摘要
披露了光盤記錄裝置及其方法,當在按恒定轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)的光盤上記錄信息時,可以維持恒定的記錄質(zhì)量。記錄按轉(zhuǎn)數(shù)恒定旋轉(zhuǎn)的光盤的裝置用于記錄信息,該裝置包括:線速度檢測器,用于檢測線速度,該線速度是在光盤的圓周切線方向上將信息記錄在光盤的表面上所照射的光點的相對速度;和光功率控制器,用于根據(jù)線速度檢測器檢測的線速度來控制將信息記錄在光盤表面上所照射的光功率。
文檔編號G11B7/125GK1324070SQ0110136
公開日2001年11月28日 申請日期2001年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月15日
發(fā)明者吉田徹 申請人:三星電子株式會社