专利名称：光盘卷标刻录的温度增益补偿控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种光盘刻录的系统及方法，特别是涉及一种光盘卷标刻录的温度增益补偿控制系统及方法。
背景技术：
光盘片刻录技术的产生，让数据备份的方法多了一种十分便利的方式，只要将空白光盘放入刻录机中，经参数设定，就可以轻易地将数据写入空白光盘。光盘的规格从最早的可写光盘(Compact Disc-Recordable，CD-R)进步到数字通用可写光盘(Digital Versatile Disk-Recordable，DVD-R)、DVD+R，光储存媒介的容量也跟着增加。未来还有运用蓝光激光技术的高容量光盘片，让使用者可以在单一光盘片里储存更多的数据。
空白光盘片分为数据面与卷标面，数据片可以写入所想要储存的数据，而卷标面则可用笔或是贴纸等其它方式来标示光盘片所储存的内容。但使用笔或贴纸等一般方式来作标示记号，可能在一段时间后就模糊、消失。为解决此问题，厂商推出一种技术，在标签面上事先涂布特殊染料，搭配特定的刻录机及刻录程序，可轻易在卷标面上形成特定的图案以及文字，不但美观，也可保持较长的时间不产生变化。
请参考图1A，此为光盘刻录的理想轨域示意图。图中写入区域内有数个宽度为a的轨域、步进马达104(Sled Motor)、及一个承载其上的光学镜头102。光驱刻录时，控制光学镜头的基本方式为先将步进马达104移到一固定位置，再控制光学镜头102进行聚焦及细部位移的操作，来刻录轨域。当一个轨域刻录完成后，步进马达104将移动一个轨域宽度a，之后再控制光学镜头102，重复刻录轨域的操作。待所有轨域刻录完成，即完成整片光盘的刻录。
但是实际上的刻录情形请参考图1B，其绘示光盘实际刻录时轨域的示意图。与图1A相比，轨域与轨域之间会有一个缺口产生。假设步进马达104每次移动的距离不变，刻录轨域时，因为激光功率、刻录时间以及环境等各种因素，造成光学读写头模块有温度上的变化。导致控制光学镜头102水平移动的循轨线圈(Tracking coil)电阻值改变。在给予循轨线圈固定端电压的刻录情形下，光学镜头102的水平移动距离会随着温度上升、下降，使每个轨域刻录的宽度a有所不同，轨域跟轨域之间，便会有缺口产生。
由于在数据面刻录时，可以通过数据寻址的设计，固定每个数据单元的刻录位置。但在卷标面刻录时，标签面刻录所呈现的结果为图案或者文字，而非数字数据，无法利用寻址设计，来解决刻录轨域间缺口的问题。因此如何避免在光盘卷标刻录时，轨域与轨域间缺口的产生，让标签面刻录出来的图案或者文字，有更完美的呈现，为厂商努力的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种温度增益补偿控制系统及方法，用以降低光盘卷标刻录时，轨域与轨域之间的缺口。
为了实现上述目的，本发明提供了一种光盘卷标刻录的温度增益补偿控制系统，至少包含受控组件、驱动芯片及温度补偿器。通过温度补偿器动态接收温度信号，温度补偿器可借助温度的变化，发出一回馈信号来控制受控组件，调整刻录轨域的宽度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种光盘卷标刻录的温度增益补偿控制方法，为接收刻录信号后，转换刻录信号为控制信号，再放大控制信号来驱动受控组件，进行刻录操作。刻录时，利用受控组件的温度变化量，计算出相对应的回馈控制信号，调整受控组件的操作。
因此利用本发明设计的温度补偿器，动态接收受控组件内部温度感应器所传来的温度信号，产生一个回馈控制信号，用以控制循轨线圈的端电压，借此，让光学镜头的移动范围可以达到几乎一致，降低光盘卷标刻录时，轨域与轨域之间的缺口，使标签面刻录出来的图案或者文字，有更完美的呈现。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1A为光盘刻录的理想轨域示意图；
图1B为光盘刻录的实际轨域示意图；图2为本发明实施例原理的简单说明图；图3为本发明实施例的系统图；图4为本发明实施例的方法流程图；图5为依照本发明实施例的实际运行结果。
其中，附图标记102光学镜头104步进马达302数字信号处理器304驱动芯片306受控组件308光学镜头310聚焦线圈312循轨线圈314步进马达316温度感应器318温度补偿器402至412步骤具体实施方式
为了克服温度造成光盘卷标刻录时，轨域大小不均，产生轨域与轨域间的缺口，本发明在光盘卷标刻录系统中增设一个温度补偿器，来解决此问题。通过光学读写头模块中的温度感应器，得知温度的动态变化，并由温度补偿器计算出相对应的循轨线圈电压，随时修正轨域的刻录宽度。任何所属技术领域中具有通常知识者，都可配合其需要，更改温度补偿器的内部参数设计，来满足各种不同的要求，增加刻录时轨域宽度的精确度。
以下将详细解释本发明的温度补偿器的工作原理。同一温度下，光学镜头的移动距离，与循轨线圈的端电压成正比，与循轨线圈的电阻值成反比。请参考图2，此为本实施例原理的说明图。图中的纵轴为距离单位，横轴为电压单位。
由于光学镜头的移动距离是由循轨线圈的端电压控制，换句话说，施加不同的循轨线圈端电压，可以增大或缩小光学镜头的移动距离。假设要刻录的轨域宽度为R，在初始轨域的刻录状况，只要给予V1的初始循轨线圈端电压，也就是图2中的d点，就可以刻录轨域宽度R的距离，图2中相对应为f点。若将原点c与f点相连，为实线cf。上面提到，固定温度下，端电压大小与轨域宽度R成一正比关系，因此通过实线cf可得知，在初始温度之下，要刻录特定的轨域宽度，需施加多少的端电压。
但整个刻录过程中，光学读写头模块的温度并不为一定值，而是随着刻录过程而不定增温。所以光学读写头模块内的循轨线圈电阻值也会跟着温度作变化。在相同的循轨线圈端电压下，光学镜头的移动距离会随着温度上升而减少，也就是刻录轨域的宽度会缩小。此时必须要增加循轨线圈端电压，来补偿温度上升所造成的刻录轨域宽度变化。
假设刻录至下一轨域时，光学读写头模块升温至一特定温度T，因此需要增加端电压至V2，称之为下一轨域循轨线圈端电压，也就是图中的点e，才能达到相同的刻录轨域宽度R，其中，下一轨域为刻录标签时要刻录的轨域。
此时图中相对应点为h。连接h点与原点c可得到图中的虚线ch，则可以取得在此特定温度T之下，不同端电压所得到的刻录轨道宽度。从图2中可以观察到，虚线ch与实线fd交叉点为g点，此g点的意义为在温度T时，若给予初始循轨线圈端电压V1，所刻录的轨域宽度。换句话说，实线fg则为初始循轨线圈端电压下，初始轨域与下一轨域之间的轨域宽度差。
根据一三角形几何关系，可推知两电压间的比率为轨域宽度R比上轨域宽度R减去实线fg之距离，而实线fg，也可以为轨域与轨域之间的差值。换句话说，此比例为要刻录的轨域宽度比上要刻录的轨域宽度减去一根据温度变化量所计算的轨域间差值。通过此比率可由初始循轨线圈端电压V1换算出下一轨域循轨线圈端电压V2。其中轨域与轨域之间的差值与温度变化量、循轨线圈温度系数、及轨道宽度R皆成正比。
通过上述各参数间的相互关系，只要知道欲刻录的轨域宽度R、刻录时的初始温度、初始循轨线圈端电压，并由光学读写头模块规格书中查询出循轨线圈的电阻温度系数，便可求得特定温度下，要刻录相同轨道R时，所需要的循轨线圈端电压值。由于整个系统中，主要的变动因子为温度变化量所造成的循轨线圈电阻改变，因此电压间的比值，也就是V1、V2之比，可简化为循轨线圈电阻温度系数以及温度之间的变化关系。
本发明实施例的特点也就是利用上述原理，在光盘卷标刻录系统中增设一个温度补偿器，随时读取光学读写头模块中的温度感应器的温度信号，与初始温度作比较，得知温度的变化量。利用上述比例关系以及各参数，推算出下一循轨线圈端电压，来达到对温度改变所作的端电压补偿回馈，让刻录轨域宽度达到固定值。
因此本发明实施例的光盘卷标刻录系统实施例如图3所示。系统中有数字信号处理器302、驱动芯片304、温度补偿器318及受控组件306。其中受控组件306至少包含一个温度感应器316。数字信号处理器302用来处理一个刻录信号，并将刻录信号转换成一驱动信号。驱动芯片304则将驱动信号再加以放大并转换，成为可以驱动受控组件306的电压信号。温度补偿器318用来动态接收并处理温度感应器316所传回的温度信号，利用这个温度信号取得温度变化量，计算出一回馈控制信号，调整受控组件306的操作。
而受控组件306在本实施例中为光学读写头模块。光学读写头模块内包含光学镜头308、聚焦线圈310、循轨线圈312、步进马达314及一个温度感应器316。聚焦线圈310与循轨线圈312分别用以控制光学镜头308聚焦及刻录时细部的移动。步进马达314用以承载光学镜头308，来做大动作的位移。温度感应器316可以将光学读写头模块的温度传给温度补偿器318。
当然，输入的刻录信号为光盘卷标刻录信号。在实际的设置中，温度补偿器318可以为一个独立芯片。而整个系统内也可以内建一个非易失性储存模块，将温度补偿器318以固件(firmware)程序方式呈现，储存于上述的非易失性储存模块中。温度补偿器318也可整合于数字信号处理器302内，并利用数字信号处理器302执行上述的固件程序。
为详细了解整个光盘卷标刻录的温度增益补偿控制方法，请同时参考图3以及图4，图4为此方法的流程图。其方法详述如下在步骤402中，一开始数字信号处理器302接收到一个刻录信号。步骤404里，数字信号处理器302开始处理刻录信号，并转换成一个控制信号，将控制信号传给驱动芯片304。之后步骤406，驱动芯片304会将此控制信号放大，并转换为受控组件306可以接收的电压信号，来驱动受控组件306。步骤408中，受控组件306收到控制信号之后，开始刻录操作，并动态回馈温度信号给温度补偿器318，让温度补偿器318与初始温度比对，得知温度的变化量。步骤410中，得知温度变化量之后，温度补偿器318经计算得到相对应的回馈控制信号。最后步骤412将这个回馈控制信号输入数字信号处理单元302，通过与刻录信号相同的处理过程，来控制受控组件306。
光盘卷标刻录的温度增益补偿控制方法中，刻录信号为一个光盘卷标刻录信号。受控组件306是光学读写头模块。光学读写头模块里面包含了光学镜头308、聚焦线圈310、循轨线圈312、步进马达314以及一个温度感应器316。
通过温度感应器316将温度信号动态回馈给温度补偿器318，温度补偿器318会与刻录初始温度作对比，得出温度变化量，此为步骤408。得知温度变化量之后，温度补偿器318利用上述原理计算出相对应的回馈控制信号，为步骤410。回馈控制信号里面包含的就是循轨线圈312的端电压值，经数字信号处理器302以及驱动芯片304的处理及放大，转换为循轨线圈312实际端电压，用以补偿循轨线圈3 12的电阻，因为温度增加，造成轨域刻录宽度的变化。
为了说明本发明实施例的温度补偿器的功效，请参考图5，为依照本实施例的实际运行结果。在具有光盘卷标刻录功能的刻录机中加入本发明实施例的温度补偿器，实际刻录37个轨域，并测量轨域宽度，所得到的实验结果。纵轴为轨域宽度，本发明实施例设计每个轨域为275微米。横轴为轨域数目，为第1轨至第37轨。因此，每一轨域的宽度，都在275微米左右，变化都在5微米以内。由此可轻易了解在光盘卷标刻录系统中，加入本发明实施例的温度控制器，确实能够让每个刻录轨域的宽度大约保持一致。不会有以往随着光学读写头模块随温度增加而出现轨域宽度产生变化的情形。
由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明实施例的光盘卷标刻录系统，通过系统中的温度补偿器，根据温度的变化量，计算出一相对应的循轨线圈端电压值，来补偿因温度产生刻录轨域宽度的变化。并且随着刻录过程中，持续进行补偿的操作，将光盘卷标刻录时轨域与轨域之间的缺口降到最低，使标签面刻录出来的图案或者文字，有更完美的呈现。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种光盘卷标刻录的温度增益补偿控制系统，其特征在于，至少包含一受控组件，其中该受控组件至少包含一温度感应器；一温度补偿器，用来动态接收并处理该温度感应器所传回的一温度信号，并利用该温度信号取得一温度变化量，计算出一回馈控制信号；以及一驱动芯片，耦接该受控组件及该温度补偿器，用来接收并放大该回馈控制信号，并利用该回馈控制信号调整该受控组件的操作。
2.根据权利要求1所述的光盘卷标刻录的温度增益补偿控制系统，其特征在于，该受控组件为一光学读写头模块。
3.根据权利要求1所述的光盘卷标刻录的温度增益补偿控制系统，其特征在于，该温度补偿器根据一三角形几何关系，利用一欲刻录的轨域宽度比上该欲刻录的轨域宽度减去一根据该温度变化量所计算的轨域间差值以推算出一初始轨域的循轨线圈端电压与一下一轨域的轨域循轨线圈端电压的比例；以及根据该比例及该初始循轨线圈端电压计算出该回馈控制信号，其中，该下一轨域为刻录标签时要刻录的轨域。
4.根据权利要求1所述的光盘卷标刻录的温度增益补偿控制系统，其特征在于，该温度补偿器可为一芯片。
5.根据权利要求1所述的光盘卷标刻录的温度增益补偿控制系统，其特征在于，还包含一非易失性储存模块。
6.根据权利要求5所述的光盘卷标刻录的温度增益补偿控制系统，其特征在于，该温度补偿器可为一固件程序，储存于该非易失性储存模块中。
7.根据权利要求5所述的光盘卷标刻录的温度增益补偿控制系统，其特征在于，该温度补偿器可整合于一数字信号处理器内，并利用该数字信号处理器执行该固件程序。
8.一种光盘卷标刻录的温度增益补偿控制方法，其特征在于，至少包含动态取得一受控组件的一温度变化量；根据该温度变化量计算出相对应的一回馈控制信号；以及利用该回馈控制信号调整该受控组件的操作。
9.根据权利要求8所述的光盘卷标刻录的温度增益补偿控制方法，其特征在于，根据一三角形几何关系， 利用一要刻录的轨域宽度比上该要刻录的轨域宽度减去一根据该温度变化量所计算的轨域间差值以推算出一初始轨域的循轨线圈端电压与一下一轨域的轨域循轨线圈端电压的比例；以及根据该比例及该初始循轨线圈端电压计算出该回馈控制信号，其中，该下一轨域为刻录标签时要刻录的轨域。
10.根据权利要求9所述的光盘卷标刻录的温度增益补偿控制方法，其特征在于，该初始轨域与该下一轨域之间的差值与该温度变化量、一循轨线圈温度系数、及一轨道宽度皆成正比。
11.根据权利要求8所述的光盘卷标刻录的温度增益补偿控制方法，其特征在于，该受控组件为一光学读写头模块。
12.根据权利要求8所述的光盘卷标刻录的温度增益补偿控制方法，其特征在于，该回馈控制信号包含一循轨线圈的端电压值。
全文摘要
本发明公开了一种光盘卷标刻录的温度增益补偿控制系统，包含受控组件、数字信号处理器、驱动芯片及温度补偿器。控制方法为通过受控组件内的温度感应器将温度信号动态的传给温度补偿器，温度补偿器可得知温度变化量，计算出相对应的回馈控制信号，并经数字信号处理器及驱动芯片的信号转换，调整受控组件的运行。
文档编号G11B23/40GK101086849SQ20061008712
公开日2007年12月12日 申请日期2006年6月9日 优先权日2006年6月9日
发明者廖国凯, 刘庆华 申请人:华硕电脑股份有限公司