测试一光盘片的临界写入功率 的方法及相关光驱 【技术领域】
本发明涉及一光驱，特别涉及一种使用该光驱测试出一光盘片的临界写入功率的方法，该方法中该光驱的光学读取头所发射至该光盘片的数据区(program area)上的激光的功率小于该临界写入功率，以使写入该数据区内的所有数据皆可为该光驱内的处理器所识别。
背景技术
近年来，光盘片由于其体积小、价格低廉、及数据储存容量大的优点，已渐渐成为一种最受欢迎的数据储存介质，而光驱是用来将数据存取至光盘片内。
请参阅图1，图1为已知一光驱10将数据存取至一待烧录光盘片20内的示意图，待烧录光盘片20包含一以待烧录光盘片20地圆心为起点而向外扩展的螺旋状细长型摆动轨道(spiral wobble track)22，轨道22内覆有光阻层(photoresist layer)24(未显示)。一般来说，待烧录光盘片20的轨道22由内向外是分为一引入区(lead-in area)90、一数据区(program area)92、及一引出区(lead-out area)94。光驱10包含一光学读取头(pickup)12，用来存取待烧录光盘片20内的数据。当光驱10要将一数据写入(写入)至待烧录光盘片20时，光学读取头12会依据该数据以发出或不发出(on and off)激光的方式，使待烧录光盘片20的轨道22内的光阻层24断断续续地曝光。待烧录光盘片20的轨道22内的光阻层24中经过激光的照射而曝光过的区域会形成坑洞(pit)，反之，轨道22中未经过激光照射的区域则会保持原有的平坦(land)态样，坑洞及平坦处具有不同的激光反射率。因此，光驱10就可将该数据中的「0」(例如控制光学读取头12于待烧录光盘片20的轨道22中形成对应的坑洞)及「1」(例如控制光学读取头12于待烧录光盘片20的轨道22中形成对应的平坦)写入至待烧录光盘片20内。在读取储存于待烧录光盘片20内的数据时，光驱10可控制光学读取头12发射激光至待烧录光盘片20上，并藉由判定反射自待烧录光盘片20的光线的强弱以「读取」该数据。
请参阅图2，图2为图1中所显示的待烧录光盘片20中虚线部份的放大图，从图2中可看出轨道22呈摆动状。待烧录光盘片20的轨道22可再细分为两种轨迹，一种是用来记录数据的数据轨迹26(包含坑洞及平坦)，另一种则是用来记录待烧录光盘片20上各记录区(frame)的相关信息的摆动轨迹(wobble)28。数据轨迹26为一以待烧录光盘片20的圆心为起点而向外扩展的螺旋状细长型轨迹(没有摆动)，因为图2中所显示的轨道22为图1中所显示的轨道22的一小部份的放大图，所以图2中的数据轨迹26已呈直线状。摆动轨迹28不仅亦呈螺旋状，从图2所显示的放大后的待烧录光盘片20中还可看出，摆动轨迹28还会沿着轨道22呈现小幅度蜿蜒偏摆的蛇行状。光驱10内的光学读取头12可接收反射自摆动轨迹28的光线，并据以形成一摆动讯号(wobble signal)，而光驱10就可依据该摆动讯号得知光学读取头12正在读取待烧录光盘片20上哪一部分的数据。
根据用以定义待烧录光盘片20规格的橘皮书的规定，当光驱10的光学读取头12在写入数据至待烧录光盘片20上时所发射出来的激光具有一最佳功率(optimal power)Popt时，光学读取头12在读取储存于待烧录光盘片20内的数据时所接收到的反射讯号会是一个具有完美对称振幅波形的交流耦合高频讯号(AC couples HF signal)HF。请参阅图3，图3为当光驱10的光学读取头12依据最佳功率Popt将数据写入至待烧录光盘片20时，反射自待烧录光盘片20的高频讯号HF的波形。在图3中，横轴为时间，纵轴为振幅大小，而标示为电平dc处，即该波形的长期平均电平(long-term average)dc所对应的振幅值。当光学读取头12所接收到的激光是反射自坑洞时，高频讯号HF在大于电平dc处具有一第一振幅(upper amplitude)A1，反之，当光学读取头12所接收到的激光是反射自平坦处时，高频讯号HF在小于电平dc处会具有一第二振幅(lower amplitude)A2，而一振幅量测参数β＝(A1-A2)/(A1+A2)可用来比较A1与A2的相对大小。
光驱10在将一数据写入至待烧录光盘片20前，该数据会经过特殊的编码，以使得对应于该数据的坑洞及平坦处所分别延续的总长度相等，换句话说，光学读取头12花费在接收坑洞所反射的激光的总时间等于花费在接收平坦处所反射的激光的总时间。如此一来，高频讯号HF的长期平均电平dc恰好位于第一振幅A1及第二振幅A2的中间，亦即β＝0。相对地，若光学读取头12所发出的激光的功率小于最佳功率Popt、发出激光的时间过短、或所发出的激光并未垂直射入(tilting)待烧录光盘片20，对应于该数据的坑洞所延续的总长度就会不足，而高频讯号HF的波形则会下移，亦即A1会小于A2，导致β＜0。反之，若光学读取头12所发出的激光的功率大于最佳功率Popt、或发出激光的时间过长，对应于该数据的坑洞所延续的总长度就会太长，而高频讯号HF的波形则会上移，亦即A1会大于A2，导致β＞0。简言之，β值代表了待烧录光盘片20于编码时坑洞与平坦处数目间的配合，当β不等于零时，代表了待烧录光盘片20上坑洞或平坦处的总长度不正确，而光驱10就会在此时发生编码错误。
除了以β来判定写入至待烧录光盘片20内的数据的是否正确外，在读取待烧录光盘片20内的数据时所得到的讯号抖动(signal jitter)以及该数据所对应的错误率(block error rate，BLER)也可用来判定写入至待烧录光盘片20内的数据是否正确。若光驱10在将数据写入至待烧录光盘片20时未能有效地控制光学读取头12，即使是相同的位(同为「1」或「0」)，光学读取头12所接收到的反射光所延续的总时间(也就是坑洞或平坦处所延续的总长度)也不尽相同，亦即会发生讯号抖动。若光驱10内的处理器18(见于图1)在光学读取头12读取储存于待烧录光盘片20内的数据后计算该数据的错误率大于一临界错误率，亦即超过处理器18所能负荷的错误率，光驱10也可据以判定光学读取头12所读取到的数据并非正确的数据。
请再参考图1，光驱10还包含有一用来将光学读取头12所读取到的数据译码的ATIP译码器(absolute time in pregroove decoder)14、一用来将待写入的数据调制为烧录数据(EFM data)的八至十四调制器(eight-to-fourteen modulator，EFM)16、及一可用来计算光学读取头12所读取到的数据的错误率的处理器18。
一般而言，不论CD-RW或DVD-RW，均会在待烧录待烧录光盘片20的引入区90进行最佳功率校正(optimal power calibration，OPC)程序，进而计算出最佳功率Popt，然后此最佳功率Popt会随着光学读取头12的向外循迹(outward tracking)而逐渐增加。但是最佳功率Popt的选定对于确保写入至待烧录待烧录光盘片20内圈数据的品质有较佳的效果，然而，当光学读取头12以最佳功率Popt写入数据至待烧录待烧录光盘片20外圈时(外圈对应于较大的最佳功率Popt)，可能会因覆盖于待烧录光盘片20上的染料的不同特性或不适当的写入策略(writing strategy)，而烧毁待烧录光盘片20。
【发明内容】
因此本发明的主要目的在于提供一种用来测试一光盘片所能承受的临界写入功率的方法，以解决已知技术的缺点。一光驱可控制一光学读取头以不超过该临界写入功率的方式将激光依据数据发射至该光盘片上，以使写入于该光盘片的数据区内的所有数据皆可为该光驱内的处理器清楚识别的同时，又能避免烧毁该光盘片。
根据本发明的一种用来测试出一光盘片的临界写入功率的方法，该方法包含：下列步骤：(a)使用一光学读写头(pickup)以相异的测试功率将M笔测试数据写入至该光盘片中的M个区段；(b)使用该光学读写头读取写入于该M个区段内的测试数据，并计算写入至该M个区段内的测试数据的错误率；以及(c)比较该M个测试功率，并据以计算出该临界写入功率，该临界写入功率是介于一上限测试功率及一下限测试功率之间。该上限测试功率是一上限测试功率集合中所包含的测试功率中的最小者，该上限测试功率集合中的测试功率所对应的错误率皆大于一临界错误率。而该下限测试功率是一下限测试功率集合中所包含的测试功率中的最大者，该下限测试功率集合中的测试功率所对应的错误率皆小于该临界错误率。
在本发明的较佳实施例中，该临界错误率对应于一处理器的译码能力，亦即该处理器的译码能力越强，该临界错误率就越高，而该方法中所能容许该光学读取头在写入数据至该光盘片的数据区时所能发出的激光的功率也就越高。
在本发明的较佳实施例中，该第一区是位于该光盘片的引出区(lead-out area)。然而，该第一区亦可位于该光盘片的数据区的结尾处。
由于本发明的方法是在一光驱中的光学读取头将数据写入至一光盘片的数据区前，先将测试数据写入至该光盘片的引出区并据以测试出该光盘片所能容忍的临界写入功率后，才控制该光驱的光学读取头以不超过该临界写入功率的激光功率将数据写入至该光盘片内，因此，本发明的方法在不显著影响该光盘片的数据写入品质的前提下，可确保该光盘片不致被具有过强的功率的激光所烧毁。
【附图说明】
图1为已知一光驱将数据存取至一光盘片内的示意图；
图2为图1中所显示的光盘片中虚线部份的放大图；
图3为当图1中所显示的光驱中一光学读取头依据一最佳功率Popt将数据写入至该光盘片时，反射自该光盘片的高频讯号HF的波形；
图4为本发明的较佳实施例中一光驱存取一光盘片内的数据的示意图；
图5为本发明的较佳实施例中一方法的流程图；
图6为本发明的较佳实施例中不同的激光功率与所对应的区段错误率BLER的关系图；
图7为本发明的较佳实施例中不同的激光功率与所对应的直流抖动值JV的关系图；和
图8为本发明的方法中以一高次多项式逼近多个数据的示意图。
附图符号说明
10、50 光驱 12、52 光学读取头
14、54 译码器 16、56 调制器
18、58 处理器 20、60 光盘片
22 轨道 26 数据轨迹
28 摆动轨迹 90 引入区
92 数据区 94 引出区
【具体实施方式】
本发明的方法是在一光驱中的光学读取头将数据写入至一光盘片的数据区前，先将测试数据写入至该光盘片的引出区并据以测试出该光盘片所能承受的临界写入功率后，才控制该光驱的光学读取头以不超过该临界写入功率的方式将激光依据数据写入至该光盘片上，以避免烧毁该光盘片。
请参阅图4，图4为本发明的较佳实施例中一光驱50存取一待烧录光盘片60内的数据的示意图。待烧录光盘片60可为一CD-R，CD-RW，DVD-RW、DVD+R或其它型式的光盘片，光驱50包含发射激光至待烧录光盘片60上或接收由待烧录光盘片60所反射的激光的方式存取待烧录光盘片60内的数据的光学读取头52、用来译码光学读取头52所读取到的时间数据的ATIP译码器54、用来将待写入的数据调制成烧录数据的八至十四调制器56、及用来处理光学读取头52所读取到待烧录光盘片60内所储存的数据并可用来计算该数据的错误率的处理器58。该处理器58可计算两种数据的错误率：一为区段错误率(block error rate，BLER)，其用来定义一光盘片中每连续八个ECC区段中，究竟包含多少个内码对(parity inner code，简称PI)错误，而另一则为用来定义坑洞与平坦间的标准差的直流抖动值(DC jittervalue)。
请参阅图5，图5为本发明的较佳实施例中一测试待烧录光盘片60的临界写入功率Pth的方法100的流程图。方法100包含下列步骤：
步骤102：开始；
(待烧录光盘片60已置放于该光驱50上)
步骤104：在待烧录光盘片60的引入区执行一最佳功率校正OPC以计算出一最佳功率Popt；
步骤106：使用光学读写头52以依据最佳功率Popt而形成的相异测试功率Ptest将M笔测试数据写入至待烧录光盘片60的引出区中的M个区段；
(在本发明的较佳实施例中，该M笔测试数据皆相同，然而，该M笔测试数据中也可至少有一笔测试数据与其它任一笔测试数据皆不相同。此外，除了可将该M笔测试数据写入至待烧录光盘片60的引出区外，光学读取头52亦可将该M笔测试数据写入至待烧录光盘片60的数据区靠近外圈的结尾处。最后，在本发明的较佳实施例中，对应于该M笔测试数据且依据最佳功率Popt而形成的相异测试功率Ptest可起自(1-25％)最佳功率Popt而终至(1+25％)*最佳功率Popt。举例来说，若M等于15，而最佳功率Popt为100mw，则该相异测试功率Ptest中的最小值可为(1-25％)*最佳功率Popt＝75mw，而最大值可为(1+25％)*最佳功率Popt＝125mw，至于该相异测试功率Ptest中的第n个测试功率Ptest则为(n-1)(15-1)*50mw+75mw)]]>
步骤108：使用光学读写头52读取写入至该M个区段内的M笔测试数据，并使用处理器58计算写入至该M个区段内的M笔测试数据所对应的区段错误率BLER；
(以该M笔测试数据的区段错误率BLER为例来说明本发明的方法100，当然处理器58亦可计算写入至该M个区段内的M笔测试数据所对应的直流抖动值JV)
步骤110：比较该M个区段错误率BLER，并据以计算出临界写入功率Pth：以及
(临界写入功率Pth介于一上限测试功率及一下限测试功PLtest之间，上限测试功率PStest是一上限测试功率集合中所包含的测试功率中的最小者，该上限测试功率集合中的测试功率所对应的区段错误率皆大于一临界区段错误率BLERth，而下限测试功率PLtest是一下限测试功率集合中所包含的测试功率中的最大者，该下限测试功率集合中的测试功率所对应的区段错误率皆小于临界区段错误率BLERth，在本发明的较佳实施例中，临界区段错误率BLERth为100)
步骤112：结束。
(如此一来，光驱50在写入数据至待烧录光盘片60时，可控制光学读取头52以不超过临界写入功率Pth的方式发出激光，以避免烧毁待烧录光盘片60)
请参阅图6及图7，图6为本发明的较佳实施例中不同的激光功率与其所对应的区段错误率BLER的关系图，纵轴代表区段错误率BLER，而横轴则代表激光功率，而图7则为本发明的较佳实施例中不同的激光功率与其所对应的直流抖动值JV的关系图，纵轴代表直流抖动值JV，而横轴则代表激光功率。在图6及图7中，依实验得知，区段错误率BLER会随着激光功率的增加而先渐减至低于临界区段错误率BLERth后渐增至高于临界区段错误率BLERth；直流抖动值JV会随着激光功率的增加先渐减至一临界直流抖动值JVth后渐增至高于该临界直流抖动值JVth。以图6中所显示的激光功率与区段错误率BLER的关系图为例，测试功率Ptest(点A至点G)所对应的区段错误率BLER皆小于临界区段错误率BLERth，所以，该下限测试功率集合是包含测试功率Ptest(点A至点G)，而下限测试功率PLtest为测试功率Ptest(点G)；反之，测试功率Ptest(点H至点J)所对应的区段错误率BLER皆大于临界区段错误率BLERth，所以，该上限测试功率集合包含测试功率Ptest(点H至点J)，而下限测试功率PStest为测试功率Ptest(点H)；临界写入功率Pth介于上限测试功率PStest及一下限测试功率PLtest之间。当然，临界写入功率Pth也可依据图6中所提供的数据(点A-J)所逼近(curve fitting)的高次多项式与临界区段错误率BLERth的交点而求得，而这也是方法100的步骤106中该多个测试功率Ptest之所以是依据最佳功率Popt*(1±25％)而形成的原因，因为若该多个测试功率Ptest中的最小测试功率等于最佳功率Popt，则对应于该最小测试功率的区段错误率BLER很可能会大于临界区段错误率BLERth，也就是说，该多个测试功率Ptest所对应的所有区段错误率BLER皆会集中于临界区段错误率BLERth的一侧(上方)，如此一来，以多个数据所逼近的高次多项式所求得的位于该多个数据外的特定数据所对应的临界区段错误率BLERth就会产生相当大的误差。
请参阅图8，图8为本发明的方法100中使用EXCEL将一高次多项式(Ptest＝2.3196*BLER2-749.2*BLER+60325)逼近多个数据的示意图，该多个数据自左至右分别为(Ptest，BLER)＝(136，1403)、(142，694)、(148，41)、(154，0)、(160，9)、(166，0)、(172，4)、(178，242)及(184，1138)。
由于将数据写入至待烧录光盘片60的外圈(如本实施例中的引出区)所需的激光功率必需高于最佳功率Popt，才有可能使该写入的数据所对应的区段错误率小于临界区段错误率BLERth，换言之，以最佳功率Popt为起点所形成的测试功率Ptest(见于步骤106)而写入至待烧录光盘片60的引出区的M个测试数据中，必定会有起始多个测试数据(点a至e)所对应的区段错误率BLER会大于临界区段错误率BLERth，所以，对于计算出临界写入功率Pth而言，图6中所显示的点a至e，可忽略不考虑。
由于供该M笔测试数据写入的引出区是位于待烧录光盘片60的最外圈，前已述及，光学读取头52在将数据写入至待烧录光盘片60的外圈时所需发射的激光的功率高于光学读取头52于将数据写入至待烧录光盘片60的内圈时所需发射的激光的功率，因此，光学读取头52以低于(即便是等于亦无妨)在待烧录光盘片60的引出区(外圈)所测试而得的临界写入功率Pth(光学读取头52若以临界写入功率Pth写入数据至待烧录光盘片60，将不致于烧毁待烧录光盘片60)的激光功率将数据写入至待烧录光盘片60的数据区(相较于引出区，数据区为内圈)时，光学读取头52所发出的激光也必不会烧毁待烧录光盘片60。
由图6及图7中还可看出，区段错误率BLER对测试功率Ptest的敏感度远高于直流抖动值JV对测试功率Ptest的敏感度。
本发明的方法100中所选定的临界区段错误率BLERth(临界直流抖动值JVth亦同)直接相关于处理器58所能量测写入至待烧录光盘片60的数据的品质。也就是说，若处理器58所能量测写入至待烧录光盘片60的数据的品质越高，储存在待烧录光盘片60内的数据所能承受的临界区段错误率BLERth也越高，对应地，待烧录光盘片60所能容忍的激光所具有的功率也就越高；反之，若处理器58所能量测写入至待烧录光盘片60的数据的品质较低，具有些许功率的激光便足以导致待烧录光盘片60的烧毁，亦即此时处理器58已无法判读出写入于待烧录光盘片60内的数据了。
在方法100的步骤106中，光学读写头52是以依据步骤104中所计算出来的最佳功率Popt而形成的相异测试功率Ptest将M笔测试数据写入至待烧录光盘片60的引出区中的M个区段。然而，本发明的方法亦可略去步骤104，亦即于步骤106中，光学读写头52以相异的测试功率Ptest将M笔测试数据写入至待烧录光盘片60的引出区中的M个区段。举例来说，若M等于15，该多个相异测试功率测试功率Ptest中的最小测试功率依据经验法则被设定为60mw，而相邻二测试功率Ptest的差则被设定为6mw。
相较于已知技术，本发明的方法是在写入数据至一光盘片的数据区前，先行将测试数据写入至该光盘片的引出区，并据以测试出临界写入功率Pth，然后，才控制光学读取头52以不超过临界写入功率Pth的激光功率将数据写入至该光盘片的数据区内，如此便能确保该光盘片的不被烧毁。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。