(57)【要約】      （修正有）【課題】光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法を提供する。【解決手段】最初に、光学ピックアップヘッドの焦点レンズは、複数の所定位置でのレーザビームの焦点位置をなすように駆動され、焦点位置が所定位置にあるときに、一定パワーのレーザビームが、テスト書き込みデータを書き込むために提供される。テスト書き込みデータは読み取られ、再生されたテスト書き込みデータにしたがって、所定位置のうちの１つが書き込み焦点として選択される。【選択図】図３
2006066063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法であって、
複数の所定位置でのレーザビームの焦点をなすように光学ピックアップヘッドの焦点レンズを駆動し、上記所定位置に対応した複数のテスト書き込みデータを書き込むように一定パワーで上記レーザビームを使用するステップと、
上記テスト書き込みデータを読み取るステップと、
上記テスト書き込みデータの読み取り結果にしたがって、書き込み焦点として上記所定位置のうちの１つを選択するステップとを備えること
を特徴とする光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法。
【請求項２】
上記テスト書き込みデータの読み取り結果にしたがって、最大のβ値を有する上記テスト書き込みデータに対応した上記所定位置が上記書き込み焦点として選択されること
を特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法。
【請求項３】
上記テスト書き込みデータの読み取り結果にしたがって、ＲＦ信号のピットの最大ピーク値を有する上記テスト書き込みデータに対応した上記所定位置が上記書き込み焦点として選択されること
を特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法。
【請求項４】
上記テスト書き込みデータの読み取り結果にしたがって、最も低い復号エラーレートを有する上記テスト書き込みデータに対応した上記所定位置が上記書き込み焦点として選択されること
を特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法。
【請求項５】
一定パワーの上記レーザビームは、書き込みパワーレーザビームであること
を特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法。
【請求項６】
光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法であって、
複数の焦点位置及びレーザパワーを提供するステップと、
各焦点位置にてテスト書き込みデータを書き込むように上記レーザパワーを使用するステップと、
全ての上記テスト書き込みデータを読み取るステップと、
最適なテスト書き込みデータを得るように、読み取った上記テスト書き込みデータを計算するステップと、
最適な焦点位置として、上記最適なテスト書き込みデータに対応した上記焦点位置を使用するステップとを備えること
を特徴とする光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法。
【請求項７】
最大のβ値を有する上記テスト書き込みデータが上記最適なテスト書き込みデータとして選択されること
を特徴とする請求項６記載の光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法。
【請求項８】
ＲＦ信号のピットの最大ピーク値を有する上記テスト書き込みデータが上記最適なテスト書き込みデータとして選択されること
を特徴とする請求項６記載の光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法。
【請求項９】
最も低い復号エラーレートを有する上記テスト書き込みデータが上記最適なテスト書き込みデータとして選択されること
を特徴とする請求項６記載の光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法。
【請求項１０】
上記レーザパワーは、書き込みパワーであること
を特徴とする請求項６記載の光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法に関し、特に、光ディスクドライブにおける最適な書き込み焦点を位置決めする方法に関する。この特許出願は、２００４年８月２７日に出願された台湾特許出願（出願番号０９３１２５８３８）の利益を享受するものであり、その内容は、引用することによってここに組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
通常、光ディスクドライブは、そのパワーがスイッチオンされると、直ちにスタートアップ手順を実行する。スタートアップ手順は、システムパラメータの初期化、信号バイアスの補正、ディスクタイプの決定、及び光学ピックアップヘッドのレーザビームのディスク上への焦点合わせを含む。スタートアップ手順が完了すると、光ディスクドライブは、スタンバイ状態へと移行し、ホストから出力されるコマンドを待機する。
【０００３】
光ディスクドライブは、ホストから書き込みデータコマンドを受信すると、以下のステップを連続して実行する。
【０００４】
すなわち、光ディスクドライブのＤＲＡＭ（dynamic random access memory）に書き込まれるべきデータを記憶するために、ホストからのデータにアクセスするステップ。
【０００５】
"最適パワーコントロール（optimum power control；ＯＰＣ）"と称される光学ピックアップヘッドの最適な書き込みパワーを調整するステップ。光学ピックアップヘッドの最適な書き込みパワーは、ディスクの品質及び製造プロセスと多くの関係がある。このステップにおいて、光学ピックアップヘッドは、ディスクのパワー校正領域（power calibration area；ＰＣＡ）に書き込むために異なるパワーを有するレーザビームを使用する。光学ピックアップヘッドは、テスト書き込みデータ（trial write data）を読み取る読み取りパワーを有するレーザビームを使用し、そのテスト書き込みデータを読み取った受信信号を計算することによってレーザビームの最適な書き込みパワーを得る。
【０００６】
位置をシークするステップ。シークサーボは、最初の位置をシークするように駆動する。すなわち、シークサーボによって命令された目標トラックに光学ピックアップヘッドを駆動させる。光学ピックアップヘッドが目標トラックに位置したことをシークサーボが一度確認すると、データの書き込みが開始される。
【０００７】
ディスク上にＯＰＣで焦点合わせされたレーザビームをなす以上のステップは、光ディスクドライブの書き込み品質に重要な要素である。光学ピックアップヘッドによって照射されたレーザビームをディスク上に焦点合わせするのに失敗した場合や、ＯＰＣのステップにて書き込みの最適なレーザパワーを得ない場合には、ディスクの書き込み品質は、容易に悪化するであろう。
【０００８】
光記憶装置技術の急速な発展にともない、近年では、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ハイブリッドＣＤ、シングルレイヤＤＶＤ、ダブルレイヤＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等のように、多様なディスクが存在する。異なるバラエティのディスクには、異なるデータフォーマットと物理的な特性とがあるため、光ディスクドライブは、光学ピックアップヘッドのレーザビーム波長（ＣＤ：７８０ｎｍ；ＤＶＤ：６５０ｎｍ）を取り替えたり、いくつかの特定の信号を増幅したりする等、様々な方法によってデータを読み取ることが可能でなければならない。その結果、光ディスクドライブの光学的構造は、ますます複雑になりつつある。
【０００９】
通常、ＤＶＤディスク（ＣＤディスクを含めて）を読み取ることができる従来の光ディスクドライブの光学ピックアップヘッドは、２つの異なる波長のレーザビームを装備している。ＤＶＤディスクに対する読み取り又は書き込みの場合には、波長が６５０ｎｍであるレーザビームが使用され、ＣＤディスクに対する読み取り又は書き込みの場合には、波長が７８０ｎｍであるレーザビームが使用される。
【００１０】
基本的に、より波長が短いＤＶＤ用のレーザビームは、大きな開口数（numerical aperture；ＮＡ）を有する焦点レンズをともなうため、ディスク上により小さなスポットが映し出される。その結果、ＤＶＤディスクのトラックピッチは、ＣＤディスクよりも小さくなり、より多くのデータ量を書き込むことが可能となる。ＤＶＤ光学系（ＤＶＤレーザビーム、焦点レンズ、ビームスプリッタ、及び光学グレーティングを含めて)は、より高感度となり、僅かな振動や傾きがＤＶＤ光学系に影響し、ＤＶＤの読み取り／書き込み品質を悪化させることになる。
【００１１】
また、例えば、光路収差、非点収差、及び球面収差等、ＤＶＤ光学系の光学対物レンズモジュールによって引き起こされる収差は、焦点精度に大きく影響する。それは、焦点合わせの質がＤＶＤ光学系において極めて重要である理由である。
【００１２】
従来の光ディスクドライブは、フォーカスエラー信号やウォブル信号の品質にしたがって、レーザビームがディスク上で焦点合わせされるか否かを決定する。焦点合わせ機構は、以下に詳細に述べられる。
【００１３】
図１は、光ディスクドライブの光学ピックアップヘッドの焦点合わせ機構の図である。レーザダイオード１は、レーザビームを発生させるのに使用される。読み取りパワーを有するレーザビームは、ビームスプリッタ３と対物レンズ５とを通過した後に、焦点位置９に焦点合わせされる。焦点駆動装置１１は、焦点位置９の位置を変えるために、対物レンズ５を上方又は下方に移動させるように制御する。焦点位置９がディスク７に到達したときに発生する反射光は、ビームスプリッタ３を通して光検出器１３に導光される。フォーカスエラー信号、無線周波数信号（ＲＦ信号）、無線周波数レベル信号（ＲＦレベル信号）、又はサブビーム付加信号等のような光信号等、レーザビームの焦点合わせを制御する信号は、光検出器１３から得ることができる。
【００１４】
焦点を決定するためにフォーカスエラー信号を使用する従来の方法の図が示された図２を参照する。焦点合わせは、焦点合わせの探索をオープンループ制御し、焦点位置がディスク３８に対してより近くになるのを可能とする。すなわち、焦点位置は、矢印５６に沿って移動する。図２においてＳ字曲線のように示される、収集して読み取ったフォーカスエラー信号が形成される。焦点位置が無限距離だけディスク３８から離れている場合には、反射光はフェードアウトし、フォーカスエラー信号は弱くなる。焦点位置が徐々にディスク３８の様々な層にアプローチすると、例えば第１の記録層４２を採り上げると、フォーカスエラー信号は徐々に反射光を検出し、正のピーク領域は最大フォーカスエラーＦＥ＿ＰＫ１を含むことになる。焦点位置が継続して第１の記録層４２に近付くと、フォーカスエラーは低下し始め、焦点位置が記録層４２上にあるとき、ゼロクロスポイント５２を有するフォーカスエラー信号を発生させる。その後、焦点位置は、なお第１の記録層４２の近傍にアプローチし続け、フォーカスエラー信号は、最小フォーカスエラーＦＥ＿ＢＴ１を通過した後に徐々にゼロに回復して、Ｓ字曲線を形成する。
【００１５】
図２に示すように、焦点位置が３つの異なる層、すなわち、プラスチック層４０、第１の記録層４２、及び第２の記録層４４を通過すると、３つのタイプのＳ字曲線Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ生じる。通常、光ディスクドライブは、レーザビームが焦点合わせされたか否かを決定するために、フォーカスエラー信号と補助のＲＦレベル信号とを使用する。したがって、光ディスクドライブが、焦点位置がＳ字曲線のゼロクロスポイント（すなわち、５２，５４）にあり、ＲＦレベル信号（ＲＦＬ＿ＰＫ１及びＲＦＬ＿ＰＫ２）の振幅が閾値よりも大きいことを検出した場合には、当該光ディスクドライブは、レーザビームが記録層上に焦点合わせされたものと決定する。そして、光ディスクドライブは、位置シークとデータ書き込みとからなる以降のステップに進む。
【００１６】
しかしながら、レーザビームが焦点合わせされたか否かを決定するために、各Ｓ字曲線のゼロクロスポイントとＲＦレベル信号とを使用する従来の方法は、ＤＶＤ光学系に適切ではない。これは、ＤＶＤ光学系が焦点精度についてＣＤ光学系よりも高い水準を要求するためであり、ＤＶＤ光学系及びＣＤ光学系が同一の焦点合わせ機構を採用している場合には、通常、ＤＶＤディスクの書き込み品質は、不十分なものとなる。したがって、ＤＶＤディスクの不十分な書き込み品質を改善するように正確にディスク上に焦点合わせされたレーザビームを作り出すことができる方法が望まれている。
【００１７】
参考文献：台湾特許出願公開第２００５１８０８１号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の目的は、ＤＶＤ光学系の不正確な焦点合わせによって生じる不十分な書き込み品質の問題を解決する光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法を提供することである。
【００１９】
本発明は、光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法を提供する。最初に、光学ピックアップヘッドの焦点レンズが、複数の所定位置でのレーザビームの焦点をなすように駆動され、一定パワーのレーザビームが、テスト書き込みデータを書き込むために提供される。テスト書き込みデータは読み取られ、テスト書き込みデータにしたがって、所定位置のうちの１つが書き込み焦点として選択される。
【００２０】
本発明の他の目的、特徴、及び利点は、望ましいものの限定されることはない具体例についての以下の詳細な記述から明らかとなるであろう。以下の記述は、添付した図面を参照してなされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、ＤＶＤ光学系によって要求される高い水準の焦点精度に対応して、光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法を提供する。
【００２２】
本発明による光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法のフローチャートが示された図３を参照する。
【００２３】
ステップＳ１００：複数の焦点位置（Ｆ１，Ｆ２〜Ｆ５）及びレーザパワーＰｗが提供される。
【００２４】
ステップＳ１１０：レーザパワーＰｗにしたがって焦点位置Ｆ１，Ｆ２〜Ｆ５にテスト書き込みデータが書き込まれる。
【００２５】
ステップＳ１２０：テスト書き込みデータが読み取られる。
【００２６】
ステップＳ１３０：最適なテスト書き込みデータを得るように、全てのテスト書き込みデータが計算される。
【００２７】
ステップＳ１４０：書き込み焦点として、最適なテスト書き込みデータに対応した焦点位置が使用される。
【００２８】
通常、プロセスは、最適パワーコントロール（optimum power control；ＯＰＣ）のステップの前に実行される。ディスク上にレーザビームの焦点合わせを行う図が示された図４を参照する。実際のレーザビームは、固定ビーム径を有する。レーザビームがディスク上に焦点合わせされるとき、当該レーザビームが最小のスポットサイズでディスクの記録層に到達すると、最適な状況が生じる。このことは、焦点位置Ｆ３が読み取られるべき記録層と同一平面上であることとして図示されている。
【００２９】
最初に、光ディスクドライブは、複数の焦点位置（Ｆ１，Ｆ２〜Ｆ５）を選択して、一定パワーＰｗのレーザビームを提供する。続いて、シークサーボは、対物レンズ５を上方又は下方に移動させるように焦点駆動装置１１を制御し、レーザビームの焦点位置がＦ１からＦ５まで連続的に移動するのを可能とする。そして、例えば１１Ｔ長のマーク等の同じテスト書き込みデータが、各焦点位置におけるパワー校正領域（power calibration area；ＰＣＡ）に書き込まれる（ステップＳ１１０）。
【００３０】
続いて、全てのテスト書き込みデータを再生し（ステップＳ１２０）、最適なテスト書き込みデータを得るように、全てのテスト書き込みデータを計算する（ステップＳ１３０）。
【００３１】
上記２つのステップにおいては、最適なテスト書き込みデータを得るための計算に関するいくつかの代替方法が利用可能である。例えば、代替方法は、最適なテスト書き込みデータを得るように、全てのテスト書き込みデータのβ値を読み取ることである。β値は、光学ピックアップヘッドがデータを読み取るときに得られた無線周波数信号（ＲＦ信号）の非対称性を表す。より非対称性のＲＦ信号、すなわち、ディスク上のランドを読み取るときのＲＦ信号のピーク値と、ピットを読み取るときのＲＦ信号のピーク値との間に、より大きな違いがあるＲＦ信号は、β値がより大きくなる。換言すれば、β値が大きいほど、ピットは、ディスクのより深くにあることになる。
【００３２】
この方法においては、全てのテスト書き込みデータの再生結果のβ値が計算され、最大のβ値が、テスト書き込みデータのうち最適なテスト書き込みデータとして選択される。焦点位置がそれぞれＦ１，Ｆ３，Ｆ５であるときに、レーザビームがディスク上に映し出すスポット形状が示された図４を参照する。焦点位置Ｆ１，Ｆ５のスポット形状は、楕円状である。焦点位置Ｆ３のスポット形状と比較して、焦点位置Ｆ１，Ｆ５のスポット形状は、より細長である。ディスク上のトラックピッチがより小さいＤＶＤディスクに書き込むとき、スポット形状が細長すぎる場合には、例えばランドや隣接するトラックピッチ等、不適当な書き込み領域にデータが容易に書き込まれ、ディスクの書き込み品質が悪化する結果をもたらすことになる。これは、テスト書き込みデータが同じレーザパワーＰｗのもとで書き込まれ、β値が大きいほどピットがより深くなるためである。そのため、最大のβ値を有するテスト書き込みデータは、最適なテスト書き込みデータとして選択され、最適なテスト書き込みデータに対応する焦点位置は、書き込みの最適な焦点位置であることを意味している。したがって、最適なテスト書き込みデータに対応する焦点位置（すなわち、この場合におけるＦ３）は、書き込み焦点として選択される（ステップＳ１４０）。
【００３３】
また、β値が最適なテスト書き込みデータを選択するための唯一の指標であるわけではなく、ＲＦ信号のピットのピーク値もまた、最適なテスト書き込みデータを選択するための指標として用いることができる。さらに、テスト書き込みデータを直接ＥＦＭ（digital eight to fourteen modulated）復号することによるＥＦＭ復号のエラーレートもまた、最適なテスト書き込みデータを選択するための指標として用いることができる。
【００３４】
従来の方法と大きく異なる本発明にしたがって達成された最適な焦点位置であるか否かを決定する方法を以下に開示する。
【００３５】
焦点位置をシークする従来の方法は、ディスク上に読み取りパワーのレーザビームを照射し、光学ピックアップヘッドの検出器によってディスクからのレーザビームの反射光を集光することと、その後、計算によって焦点合わせ動作を制御するための光信号を発生することとを含む。焦点駆動装置は、レーザビームの焦点位置が変化するのを可能とし、そして、例えばフォーカスエラー信号やＲＦレベル信号等の光信号にしたがって、最適な書き込み焦点が決定される。
【００３６】
しかしながら、本発明は、レーザビームの焦点位置を変化させ、各焦点位置において、
一定の書き込みパワーのレーザビームが、ディスクのパワー校正領域にテスト書き込みデータを書き込むために適用される。次に、テスト書き込みデータのβ値が読み取られ、最大のβ値を有するテスト書き込みデータが、最適なテスト書き込みデータとして選択される。最後に、最適なテスト書き込みデータに対応する焦点位置が、書き込み焦点として選択される。
【００３７】
したがって、本発明は、テスト書き込みデータを書き込むために、一定の書き込みパワーのレーザビームを直接使用し、そのテスト書き込みデータにしたがって最適な焦点位置を得る。本発明は、最適な書き込み焦点をシークすることにおいて高精度を有することにより、最適な書き込み焦点をシークするために読み取りパワーのレーザビームを使用する従来の方法よりも利点がある。最適な焦点位置が見つけられると、その焦点位置は、書き込み焦点として用いられる。一般に、レーザビームの書き込みパワーは、そのレーザビームの読み取りパワーとは大幅に異なる。異なるパワーのもとでのレーザビームの光路は、ある程度異なるものとなるかもしれない。ＤＶＤ光学系の高感度に起因して、従来の方法が使用されている場合には、満足できるディスクの書き込み品質は得られないであろう。
【００３８】
また、本発明による方法は、従来のＯＰＣステップの前に行われ、ＯＰＣステップにおいて行われるようにテスト書き込みデータをパワー校正領域に書き込む。光ディスクドライブは、いかなる特別な要素を追加することなくファームウェアを単独で修正することにより、最適な書き込み焦点を得ることから、製造コストの節約に貢献する。
【００３９】
本発明が、一例を介して、また望ましい具体例として記述されていた一方で、本発明は、これに限定されるものではないことは理解されるべきである。これに対して、様々な変形例並びに同様の配置及び処理を包含するように意図されるべきである。したがって、添付した特許請求の範囲は、そのような変形例並びに同様の配置及び処理を全て包含するように、最も広い解釈として与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、光ディスクドライブの光学ピックアップヘッドの焦点合わせ機構の図である。
【図２】図２は、レーザビームの焦点合わせ状態を決定するためにフォーカスエラー信号を使用する従来の方法の図である。
【図３】図３は、本発明による光ディスクドライブにおける書き込み焦点調整方法のフローチャートである。
【図４】図４は、ディスク上にレーザビームを焦点合わせする図である。
【図１】
2006066063.tif 000003
【図２】
2006066063.tif 000004
【図３】
2006066063.tif 000005
【図４】
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【外国語明細書】
Title of Invention
METHOD OF ADJUSTING A WRITING FOCUS IN AN OPTICAL DISC DRIVE
Field of the Invention
The invention relates in general to method of adjusting a writing focus in an optical disc drive, and more particularly to a method of locating an optimum writing focus in an optical disc drive. This application claims the benefit of Taiwan application Serial No. 93125838, filed Aug. 27, 2004, the subject matter of which is incorporated herein by reference.
Description of the Related Art
Normally, when the power of an optical disc drive is switched on, the optical disc drive would immediately perform a start up procedure.  The start up procedure includes initializing system parameters, compensating signal bias, determining the types of the disc and making the laser beam of the optical pick-up head focused on the disc.  After completing the start up procedure, the optical disc drive enters a stand-by state and awaits the commands outputted from the host.
When the optical disc drive receives a write data command from the host, the optical disc drive would sequentially perform the following steps:
Accessing data from the host, that is, to store the to-be-written data in a dynamic random access memory (DRAM) of the optical disc drive.
Adjusting the optimum writing power of the optical pick-up head, which is also called "optimum power control" (OPC).  The optimum writing power of the optical pick-up head has much to do with the quality and the manufacturing process of the disc.  In the present step, the optical pick-up head uses a laser beam with different powers to write into the power calibration area (PCA) of the disc.  The optical pick-up head uses the laser beam with read power to read the trial write data, and obtains the optimum write power of the laser beam by calculating the signals received when reading the trial write data.
Seeking position.  The seeking servo would perform seeking first.  That is, actuating the optical pick-up head to the target track instructed by the seeking servo.  Data writing starts once the seeking servo confirms that the optical pick-up head is at the target track.
The above step of making the laser beam focused on the disc and OPC is an important factor crucial to the writing quality of the optical disc drive.  The writing quality of the disc would easily be deteriorated if the laser beam emitted by the optical pick-up head fails to focus on the disc or if the optimum laser power of writing is not obtained in the OPC step.
With the rapid development of the optical storage technology, there are a variety of discs nowadays, such as CD-ROM, CD-R, CD-RW, hybrid CD, single-layered DVD, double-layered DVD, DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM and so forth.  Discs of different varieties possess different data formats and physical characteristics, so the optical disc drive must be able to read data by various ways, such as by replacing the wave-length (CD: 780 nm; DVD: 650 nm) of the optical pick-up head laser beam or by amplifying some particular signals.  Consequently, the optical structure of the optical disc drive is getting more and more complicated.
The optical pick-up head of the conventional optical disc drive capable of reading the DVD disc (inclusive of the CD disc) is normally equipped with the laser beams of two different wave-lengths.  When reading/writing the DVD disc, the laser beam whose wave-length equals 650 nm is used; and when reading/writing the CD disc, the laser beam whose wave-length equals 780 nm is used.
Basically, the DVD laser beam whose wave-length is shorter would have smaller spot projected on the disc when going with a focus lens having a big numerical aperture (NA).  Consequently, the track pitch of the DVD disc would be smaller, and more data volume can be written into the DVD disc than the CD disc.  The DVD optical system (inclusive of DVD laser beam, focus lens, beam splitter and optical grating) would have higher sensitivity, and a slight vibration or tilting would affect the DVD optical system, deteriorating the reading/writing quality of the DVD.
Besides, the aberrations caused by the optical object lens module of the DVD optical system, such as optical path aberration, non-point aberration and spherical surface aberration for example, also affect the focusing accuracy greatly.  That is why the focusing quality is so important in the DVD optical system.
Conventional optical disc drive determines whether a laser beam is focused on the disc according to the focusing error signal or the quality of the wobble signal.  The focusing mechanism is elaborated below.
FIG. 1 is a diagram of the focusing mechanism of the optical pick-up head of the optical disc drive.  A laser diode 1 is used to generate a laser beam; the laser beam with the read power is focused on a focusing point 9 after passing through a beam splitter 3 and an object lens 5.  A focus actuator 11 controls the object lens 5 to move upward/downward so as to change the position of the focusing point 9.  The reflective light generated when the focusing point 9 reaches the disc 7 is guided to a photo-detector 13 through the beam splitter 3.  The optical signal such as focusing error signal, radio frequency signal (RF Signal), radio frequency level signal (RF level signal) or sub-beam add signal which controls the focusing of the laser beam can be obtained from the photo-detector 13.
Referring to FIG. 2, a diagram of a conventional method of using a focusing error signal to determine the focusing is shown.  The focusing open loop controls the searching of focusing, enabling the focusing point to get closer and closer to the disc 38, that is, the focusing point moves along a direction 56.  Collecting and recording the focusing error signals, an S-curved diagram as shown in FIG. 2 is formed.  When the focusing point is away from the disc 38 in an infinite distance, the reflective light fades out and the focusing error signal turns feeble.  When the focusing point gradually approaches the various layers of the disc 38, take the first recording layer 42 for instance, the focusing error signal would gradually detect the reflective light beam, and the area of the positive peak contains a maximum focusing error FE_PK1.  As the focusing point continues to get closer to the first recording layer 42, the focusing error starts to decrease and generates the focusing error signal with a zero-crossing point 52 when the focusing point is on the recording layer 42.  Afterwards, the focusing point still continues to approach the vicinity of the first recording layer 42, while the focusing error signal gradually returns to zero after passing a minimum FE_BT1, forming an S-curve.
As shown in FIG. 2, when the focusing point passes through the surface of three different layers, namely a plastic layer 40, a first recording layer 42 and a second recording layer 44, three types of S-shaped curves, namely S0, S1 and S2 would occur respectively.  Normally the optical disc drive uses the focusing error signal and an assistant RF level signal to determine whether the laser beam has been focused or not. Therefore, when the optical disc drive detects that the focusing point is at the zero-crossing points (that is, 52 and 54) of the S-curve and that the amplitude of vibration of the RF level signal (RFL_PK1 and PFL_PK2) is larger than a threshold, the optical disc drive would determine that the laser beam has been focused on the recording layer.  Then, the optical disc drive would proceed to the subsequent steps of position seeking and data writing.
However, the conventional method of using the zero crossing point and RF level signal of respective S-curves to determine whether the laser beam is focused or not is not applicable to DVD optical system.  This is because the DVD optical system requests a higher standard of focusing accuracy than the CD optical system does, and if the DVD optical system and the CD optical system adopt the same focusing mechanism, the writing quality of the DVD disc is normally unsatisfactory.   Therefore, a method capable of making a laser beam focused on the disc accurately to improve the unsatisfactory writing quality of the DVD disc.
Reference: Taiwan pre-grant publication number 200518081.
SUMMARY OF THE INVENTION
The object of the invention is to provide a method of adjusting a writing focus in an optical disc drive to resolve the problem of unsatisfactory writing quality caused by inaccurate focusing of the DVD optical system.
The invention provides a method of adjusting a writing focus in an optical disc drive.  At first, the focus lens of the optical pick-up head is actuated make the focusing point of a laser beam focused on a number of predetermined positions, and a laser beam with a constant power is provided to write trial write data when the focusing point is in the predetermined positions.  The trial write data is read and one of the predetermined positions is selected as the writing focus according to the trial write data.
Other objects, features, and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of the preferred but non-limiting embodiments. The following description is made with reference to the accompanying drawings.
DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTs
In response to the high standard focusing accuracy required by the DVD optical system, the invention provides a method of adjusting a writing focus in an optical disc drive.
Referring to FIG. 3, a flowchart of a method of adjusting a writing focus in an optical disc drive according to the invention is shown.
Step S100:  A number of focusing positions (F1, F2-F5) and a laser power Pw are provided.
Step S110:  Trial write data are written at focusing positions F1, F2-F5 according to the laser power Pw.
Step S120:  The trial write data are read.
Step S130:  All of the trial write data are calculated to obtain an optimum trial write data.
Step S140:  The focusing position corresponding to the optimum trial write data is used as the writing focus.
Normally the process is executed before the step of optimum power control (OPC).  Referring to FIG. 4, a diagram of focusing the laser beam on a disc is shown. The actual laser beam has a fixed beam radius.  When the laser beam is focused on the disc, the optimum situation occurs when the laser beam reaches the recording layer of the disc with the smallest spot size.  This is illustrated in the diagram that the focusing point F3 is coplanar with the to-be-read recording layer.
At first, the optical disc drive selects a number of focusing positions (F1, F2-F5) and provides a laser beam with a constant power Pw.  Then, the seeking servo controls a focus actuator 11 to actuate an object lens upward/downward, enabling the focusing point of a laser beam to move from F1 to F5 sequentially.  And an identical trial write data, such as a mark of 11T length for instance, is written into the power calibration area (PCA) in each focusing position (step S110).
Then, reproduce all of the trial write data (step S120), and calculate all of the written trial write data to obtain an optimum trial write data (step S130).
In the above two steps, several alternative methods with regard to calculating to obtain the optimum trial write data are available.  For example, an alternative method is to read the β value of all trial write data to obtain the optimum trial write data.  The β value represents the asymmetry of the radio frequency signal (RF signal) obtained when the optical pick-up head reads data.  The more asymmetric the RF signal is, that is , the larger the difference between the peak value of the RF signal when reading the land on the disc and the peak value of the RF signal when reading the pit, the larger the β value will be.  In other words, the larger the β value, the deeper the pit is on the disc.
In the method, the β values of the reproducing result of all of the trial write data are calculated, and the largest β value is selected as the optimum trial write data of the trial write data.  Referring to FIG. 4, when the focusing positions are respectively at F1, F3 and F5, the spot shape that the laser beam projects on the disc are illustrated in the diagram.  The spot shape at the focusing positions F1 and F5 is oval-shaped.  Compared with the spot shape at the focusing position F3, the spot shape at the focusing positions F1 and F5 is more slender.  When writing a DVD disc having smaller track pitches on the disc, if the spot shape is too slender, the data would be easily written into an inappropriate write area such as a land or adjacent track pitches for instance, resulting in poor writing quality of the disc.  This is because of the trial write data written under the same laser power Pw, the larger the β value the deeper the pit.  Therefore, trial write data with the largest β value is selected as the optimum trial write data, which means the corresponding focusing position of the optimum trial write data is the optimum focusing point of writing.  Therefore, the corresponding focusing position of the optimum trial write data (i.e. F3 at this case) is selected as the writing focus (step S140).
Besides, the β value is not the only index for selecting the optimum trial write data, the peak value of the pit of the RF signal can also be used as an index for selecting the optimum trial write data.  Furthermore, by EFM(digital eight to fourteen modulated) decoding the trial write data directly, the failure rate in EFM decoding can also be used as an index for selecting the optimum trial write data.
The method of determining whether an optimum focusing point has been achieved according to the invention which differs significantly with that of the conventional method is disclosed below.
The conventional method of seeking the focusing point includes: projecting the laser beam with reading power on the disc, collecting the reflective light of the laser beam from the disc by the detector of the optical pick-up head; and then generating the optical signal for controlling the focusing operation by calculation.  The focus actuator enables the focusing point of a laser beam to change, and then the optimum writing focus is determined according to the optical signals such as the focusing error signal or the RF level signal for instance.
However, the invention changes the focusing position of the laser beam, and at each focusing position, a laser beam with a constant write power is applied to write the trial write data into the power calibration area of the disc.  Next, the β values of the trial write data are read, and the trial write data with the largestβvalue  is selected as the optimum trial write data.  At last, the focusing point corresponding to the optimum trial write data is selected as the writing focus.
Therefore, the invention directly uses a constant write power laser beam to write the trial write data, and obtains the optimum focus point according to the trial write data.  The invention is advantaged by having a higher accuracy in seeking for the optimum writing focus than the conventional method which uses the read power laser beam to seek for the optimum writing focus.  After the optimum focusing point is found, the focusing point is used as the writing focus.  Generally, the write power of the laser beam differs widely with the read power of the laser beam.  The photo-path of a laser beam under different powers may be different to a certain extent.  Due to the high sensitivity of the DVD optical system, a satisfactory writing quality of the disc would not be obtained if the conventional method is used.
Moreover, the method according to the invention is implemented before the conventional OPC step, and writes trial write data into the power calibration area as is done in the OPC step.  The optical disc drive obtains the optimum writing focus by amending the firmware alone without adding any extra elements, hence contributing to the saving of manufacturing costs.
While the invention has been described by way of example and in terms of a preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited thereto. On the contrary, it is intended to cover various modifications and similar arrangements and procedures, and the scope of the appended claims therefore should be accorded the broadest interpretation so as to encompass all such modifications and similar arrangements and procedures.
Brief Description of Drawings
FIG. 1 is a diagram of the focusing mechanism of the optical pick-up head of the optical disc drive.
FIG. 2 is a diagram of a conventional method of using a focusing error signal to determine the focusing condition of the laser beam.
FIG. 3 is a flowchart of a method of adjusting a writing focus in an optical disc drive according to the invention.
FIG. 4 is a diagram of focusing the laser beam on a disc.
1.    A method of adjusting a writing focus in an optical disc drive, comprising the following steps of:
actuating a focus lens of an optical pick-up head to make the focusing point of a laser beam at a plurality of predetermined positions, and using the laser beam with a constant power to write a plurality of trial write data corresponding the predetermined positions;
reading the trial write data; and
selecting one of the predetermined positions as a writing focus according to the reproducing result of the trial write data.
2.    The method according to claim 1, wherein the predetermined position corresponding to the trial write data with the largest β value is selected as the writing focus according to the reproducing result of the trial write data.
3.    The method according to claim 1, wherein the predetermined position corresponding to the trial write data with the largest peak value of the pit of the RF signal is selected as the writing focus according to the reproducing result of the trial write data.
4.    The method according to claim 1, wherein the predetermined position corresponding to the trial write data with the lowest failure rate of decoding is selected as the writing focus according to the reproducing result of the trial write data.
5.    The method according to claim 1, wherein the laser beam with a constant power is a write power laser beam.
6.    A method of adjusting a writing focus in an optical disc drive, comprising the following steps of:
providing a plurality of focusing positions and a laser power;
using the laser power to write a trial write data at each focusing position;
reproducing all of the trial write data;
calculating the reproduced trial write data to obtain an optimum trial write data; and
using the focusing position corresponding to the optimum trial write data as an optimum focusing position.
7.    The method according to claim 6, wherein the trial write data with the largest β value is selected as the optimum trial write data.
8.    The method according to claim 6, wherein the trial write data with the largest peak value of the pit of the RF signal is selected as the optimum trial write data.
9.    The method according to claim 6, wherein the trial write data with the lowest failure rate of decoding is selected as the optimum trial write data.
10.    The method according to claim 6, wherein the laser power is a write power.
1    Abstract
A method of adjusting a writing focus in an optical disc drive is disclosed.  At first, the focus lens of the optical pick-up head is actuated make the focusing point of a laser beam focused on a number of predetermined positions, and a laser beam with a constant power is provided to write trial write data when the focusing point is in the predetermined positions.  The trial write data is read and one of the predetermined positions is selected as the writing focus according to the reproduced trial write data.
2    Representative Drawing
Fig. 3
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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