CN100392737C - 控制盘驱动器的激光功率的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光功率控制装置和方法，用于防止由于根据盘驱动器写入速度的自动功率控制器的反应速度之间的差值而引起的在激光功率电平方面的波动。在该装置和方法中，激光功率能够被自动地控制，以便防止在写模式下根据盘驱动器写入速度的在读取功率部分中的激光二极管驱动电压的电平的变化。因此，可以防止由于激光功率电平变化而引起的伺服电路的不稳定操作，此外，能够防止由于在摆动信号电平的变化而引起的伺服电路特性的退化，从而稳定盘驱动器的记录特性。

Description

控制盘驱动器的激光功率的装置和方法
此申请要求2002年5月17日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.2002-27351的优先权，它在此处作为参考整体结合使用。
技术领域
本发明涉及一种用于控制一种盘驱动器的装置和方法，更特别地是涉及一种在此盘驱动器中的激光功率控制装置和方法，由于根据盘驱动器写入速度的自动功率控制器反应速度的变化，它能够防止激光功率的波动。
背景技术
通常，盘驱动器，比如CD驱动器、DVD驱动器、CD-ROM驱动器、和DVD-ROM驱动器向或从一个使用光信号的光盘写或者读取数据。详细地，此盘驱动器通过把光投射到光盘上来把数据写入光盘。同时，盘驱动器通过把从激光二极管输出的光信号投射到光盘并且使用比用于写的激光功率低的激光功率来从光盘读出数据；使用光接收元件把光信号转换成电信号；并且处理此电信号。
在盘驱动器的写和读取操作的过程中，自动控制用于驱动激光二极管的电流的自动功率控制电路被要求用来保持输出到激光二极管的光信号恒定功率电平。
参见图1，在盘驱动器中的传统的激光功率控制装置包括激光二极管LD1、光电二极管PD1、电流到电压(I/V)转换器110、自动功率控制器(APC)120、和激光二极管驱动单元(LDD单元)130。
APC 120在写模式下响应写脉冲控制信号产生在图2中所示的激光二极管驱动(LDD)电压。详细地，在T1部分，APC 120采样保持响应在T1部分的选通脉冲从I/V转换器110输出的信号的电压，把电压与预定读取功率参考值进行比较，并且产生具有与读取功率参考值相同电平的LDD电压。在T3部分，APC 120采样保持响应在T3部分的选通脉冲从I/V转换器110输出的信号的电压，把采样电压与预定写功率参考值进行比较，并且产生具有与写功率参考值相同电平的LDD电压。在写入脉冲开始的T2部分中，APC 120引起一预定时间的过冲发生。
LDD单元130把从APC 120输出的LDD电压转换成驱动电流，并且把驱动电流施加到激光二极管LD1。结果，激光二极管LD1输出激光。
然后，从激光二极管LD1输出的激光穿过光电二极管PD1，并被转换为是电信号的电流，此电流被施加到I/V转换器110。然后，经过I/V转换器110的电信号被转换为具有在图2(b)中显示的波形的电压信号，并且被施加在APC120。使用图1的传统激光功率控制装置的控制回路，从激光二极管LD1输出的激光功率能够被保持为常数。
然而，当盘驱动器的写入速度增加时，APC 120的电路器件和光学器件例如激光二极管和光电二极管的反应速度比盘驱动器写入速度的反应速度低，从而引起在激光功率上的波动。
如图2(a)和2(b)所示，在低写入速度的写模式下，电平1的电压是在读取功率部分T1从I/V转换器110输出。然而，在高的写入速度时，读取功率部分和写功率部分之间的距离变短。因此，在读取功率部分T1完全达到电平1之前，写功率部分T2的写功率被施加到I/V转换器110。结果，I/V转换器110反常地输出电平2电压作为读取功率。
然后，APC 120认为被应用在高写入速度的写模式下的读取功率是电平2电压，并且产生LDD电压以便降低读取功率电平，从而大大地降低读取激光功率的电平。
因此，在高写入速度的写模式下读取激光功率电平被异常的降低方面，图1的传统激光功率控制装置是不利的，并且很难检测各种伺服信号，例如跟踪误差信号和聚焦误差信号，从而损坏稳定的伺服机构控制。同时，被检测的摆动信号的电平不是常数，因此盘驱动器的记录特性被降低。
发明内容
本发明提供一种使用在盘驱动器中的激光功率控制装置和方法，为了防止由于根据盘驱动器写入速度的自动功率控制器反应速度的变化而引起的激光功率电平的变化，它能够根据盘驱动器的写入速度适当地控制写功率和读取功率。
根据本发明的一个方面，提供一种在盘驱动器中的用于控制激光功率的装置，此装置包括存储单元，它根据写入速度存储参考激光功率数据，其中参考激光功率数据被设定来补偿输入到激光二极管的驱动电压的变化；系统控制器，它读取对应于在写模式下的来自存储单元的设定写入速度的参考激光功率数据，并且产生对应于参考激光功率数据的基准功率控制信号；和自动功率控制器，它控制对应于从激光二极管输出的光信号的电压电平与基准功率控制信号电压的电平相同。
根据本发明的另一个方面，提供一种在盘驱动器中的控制激光功率的方法，此方法包括产生参考激光功率，用于补偿根据写入速度的在激光二极管驱动电压方面的变化，并且在存储单元中存储参考激光功率数据；从存储单元读取对应于在写模式下设定的写入速度的参考激光功率数据；和控制激光二极管驱动电压，以致使对应于从盘驱动器的激光二极管输出的光信号的电压电平与对应于参考激光功率数据的电压电平相同。
附图说明
通过根据其中的附图详细描述最佳实施例，本发明的上述方面和优点就会变得更加清楚，其中：
图1是在盘驱动器中的传统激光功率控制器的电路图；
图2(a)是从图1的自动功率控制器输出的激光功率驱动电压的波形图；
图2(b)是从图1的电流到电压转换器输出的信号电压的波形图；
图3是根据本发明在盘驱动器中的激光功率控制装置的方框图；
图4是图3所示的系统控制器的结构方框图；
图5是图3所示的自动功率控制器的结构方框图；
图6(a)至(c)是被施加到图3的激光功率控制装置的主要信号的波形图；和
图7是表示根据本发明的被用于盘驱动器中的激光功率控制方法的流程图。
具体实施方式
图3是根据本发明的在盘驱动器中的一种激光功率控制装置的方框图并且图4是在图3中所示的系统控制器320的结构方框图。
参见图3，根据本发明的在盘驱动器中的一种激光功率控制装置，包括激光二极管LD、光电二极管PD、电流到电压(I/V)转换器310、系统控制器320、存储单元340、脉冲发生器350、自动功率控制器(APC)360、激光二极管驱动(LDD)单元370，和输入单元380。
在此公开的被称为‘光电检测器’的光电二极管PD和I/V转换器310可以是一个单一组合块。
系统控制器320具有一种如图4所示的电路结构来执行设定参考激光功率数据和控制激光功率的过程。
存储单元340根据盘驱动器写入速度存储参考激光功率数据，该参考激光功率数据用于补偿在激光二极管驱动电压中的变化。特别地，通过具有如图4所示的电路结构的系统控制器产生用于读取功率部分的参考激光功率数据。同时存储单元340根据写入速度存储用于写功率部分的参考激光功率数据，以便自动地控制用于盘驱动器的激光功率。
在读取模式和对应于盘驱动器写入速度的写模式下，自激光二极管LD输出的光信号被输入到光电二极管PD，并且被转换为是电信号的电流。然后，当电信号被施加到1/V转换器310时，电信号被转换为电压信号Vd，并且被输入到系统控制器320和APC360。
然后，如图6(b)所示，系统控制器320的采样保持(SH)电路410采样和保持在读取功率部分中的电压信号Vd，并且响应选通信号gs1输出结果。
当系统被控制在一个设定模式时，模/数(A/D)转换器420把采样保持电压，即在读取模式下产生的读取功率转换为数字数据，并且也把在读取功率部分中的根据在写模式下的盘驱动器的写入速度被确定的采样保持电压转换为数字数据。读取功率采样保持电压和用于写模式的在读取功率部分中的采样保持电压被输入到模/数(A/D)转换器420，并且被转换为数字数据。
然后减法器430计算由在读取模式下的读取功率采样保持电压转换而来的数字数据和由在写模式下根据盘驱动器写入速度被确定的在读取功率部分中的采样保持电压转换而来的数字数据之间的差值，并且把差值输出到操作单元440。
在接收到电压数据差值之后，操作单元440计算参考激光功率值，以便与通过减法器430计算的电压数据差值成比例，其中参考激光功率值被用来减少在写模式下根据写入速度的读取功率电平上的变化。根据写入速度所获得的参考激光功率被存储在存储单元340中。
现在将根据图7的流程图解释通过系统控制器320由软件执行的设定参考激光功率数据的过程。
首先，在步骤701中，当前模式被设定为读取模式，并且用于盘驱动器(未示出)的功率通过驱动APC 360的读出通道来被自动控制，以致仅把读取激光功率提供给激光二极管LD。
然后，在步骤702中，从在读取模式下APC 360输出的激光二极管驱动电压Vrdc_rd被检测，并且被暂时存储在存储单元340中。
然后，在步骤704中，运行盘驱动器的写入速度xSi被设定为在步骤703中的一个最小写入速度S0，并且以设定的写入速度S0执行盘驱动器的写操作。
然后，在步骤705中，以一个设定写入速度xSi从在写模式的读取功率部分中的APC 360输出的激光二极管驱动电压Vrdc_wr被检测，并且在步骤705中被暂时地存储在存储单元340中。
然后，在步骤706中查看电流写入速度xSi是否是一个最大写入速度Smax。
如果在步骤706中写入速度xSi被确定为不是最大写入速度Smax，那么在步骤707中，写入速度xSi被增加到写入速度Si+I，并且此方法返回到步骤704。
换句话说，当把最小的写入速度S0增加到最大写入速度Smax时，系统控制器320执行盘驱动器的写操作。同时，在步骤705中，根据写入速度被确定的在读取功率部分中从APC 360输出的激光二极管驱动电压Vrdc_wr(xSi)被检测，并且被暂时地存储在存储单元340中。
如果在步骤706中被确定电流写入速度xSi是最大写入速度Smax，那么在步骤708中计算在读取模式下的激光二极管驱动电压Vrdc_rd和在写模式下的根据写入速度的读取功率部分中的激光二极管驱动电压Vrdc_vr(xSi)之间的电压差ΔVrdc(i)。
在步骤709中，通过下列等式并且使用在步骤708中计算的电压差ΔVrdc(i)计算用于减少根据写入速度的读取功率的变化的参考激光功率数据Vref_rd(i)：
Vref_rd(i)＝Vref_rd(0)+αΔVrdc(i)         …(1)，
其中，α表示一个比例系数，并且Vref_rd(0)表示在读取模式下的参考激光功率电压值。
比例系数α是通过根据从APC 360输出的参考激光功率电压试验性地测量激光二极管驱动电压，然后计算激光二极管驱动电压的比率来确定的。
在步骤709之后，通过写入速度对根据写入速度用于每一个读取功率部分的参考激光功率数据Vref_rd(i)的各个组进行分类，并且在步骤710中被存储在存储单元340中。
以下，将根据图3描述利用根据写入速度的读取功率部分的参考激光功率数据Vref_rd(i)的几个组控制盘驱动器中的激光功率电平的过程。
当输入单元380施加一个写或读指令到系统控制器320时，系统控制器320核对输入命令是否是写指令或者读指令，然后适当地控制相关电路。
如果写指令被输入到系统控制器320，那么基于关于被存储在系统控制器320中的写入速度的信息，脉冲发生器350产生一个写入脉冲，以便在记录媒体中形成一个与要被记录数据相对应的域。
现在将解释使用系统控制器320产生对应于通过输入单元380设定的写入速度的基准功率控制信号和的过程。
首先，包括在系统控制器320中的基准功率控制信号发生器450从存储单元340读取在与关于写入速度信息相对应的读取功率部分中的参考激光功率数据Vref_rd(i)，并且读取在根据写入速度的写功率部分中的参考激光功率数据Vref_wr(i)。然后，基准功率控制信号发生器450把用于每一个读和写功率部分的参考激光功率数据转换为模拟信号，并且把模拟信号输出到APC 360。
然后，APC 360使用在读和写功率部分中的从系统控制器320输入的基准功率控制信号控制依据写入速度的激光二极管驱动电压。
以下，将描述控制依据写入速度的激光二极管驱动电压的过程。
如图5所示，APC 360包括第一采样保持(SH)单元501-1、第二SH单元501-2、读取通道APC电路520-1(以下为″读取APC 520-1″)、用于自动控制用于根据写速度写通道的功率的多个写通道APC电路520-2至520-n(其中n是大于1的整数)(以下，″第一到第n写APC″520-2至520-n)，和多路复用器530。
通过把在读或写模式下从激光二极管LD输出的一个光信号输入到光电二极管PD以便被转换为电信号，然后通过把电信号输入到I/V转换器310以便被转换为电压信号Vd来获得输入到第一和第二SH单元501-1和510-2的电压信号Vd。
首先，将描述在读取模式下自动控制激光二极管驱动电压的方法。
只有第一SH单元510-1和读取APC 520-1在读取模式下操作。被转换为模拟信号的参考激光功率信号Vref_rd(0)被用作读取APC 520-1的基准电压。多路复用器530仅仅选择从读取APC 520-1输出的信号，并且把所选择的信号输出到LDD单元370。
其次，将描述在写模式下自动控制激光二极管驱动电压的方法。
在写模式下，系统控制器320读取用于与关于设定写入速度的信息相对应的读取功率部分的参考激光功率数据Vref_rd(i)和用于根据写入速度的写功率部分的参考激光功率数据Vref_wr(i)。然后，系统控制器320把用于读取功率部分和写功率部分的参考激光功率数据转换为模拟信号，并且把模拟信号输出到APC 360。
在写模式下，通过把激光二极管功率分为两部分，例如写功率部分和读取功率部分并且通过依赖于记录凹坑是否被形成在其上来自动控制激光二极管功率的电平。同时，为了根据写入速度改变写功率的电平，激光二极管驱动电压由多个写APC 520-2至520-n来控制。
此外，在写模式下，第一SH单元510-1采样保持响应图6(b)的选通信号gs1的用于检测在读取功率部分中的激光功率的电平的电压信号Vd。第二SH单元510-2采样保持响应图6(c)的选通信号gs2的在写功率部分中的电压信号Vd，并且把所保持的电压信号输出到读取APC 520-1和写APC 520-2至520-n。
在读取功率部分中，读取APC 520-1把从SH单元510-1输入的信号电平控制为与在根据系统控制器320施加的写入速度被确定的读取功率部分中的模拟信号的参考激光功率电压Vref_rd(i)的电平相同。
同时，在写功率部分中，根据写入速度，从多个写APC 520-2至520-n中选择的一个写APC控制从第二SH单元510-2输入的信号的电平与参考激光功率电压Vref_wr(i)的电平相同，其中此参考激光功率电压Vref_wr(i)是在写功率部分中被系统控制器320施加的模拟信号。
在写模式下，多路复用器530选择从读取APC 520-1输出的信号，并且在读取功率部分中把信号输出到LDD单元370；并且选择从根据写入速度的写APC 520-2，...，或者520-n输出的信号，并且在写功率部分中把信号输出到LDD单元370。
LDD单元370接收从多路复用器530输出的激光二极管驱动电压，把电压转换成电流信号，并且把电流信号输出到激光二极管LD。因此，可以阻止在写模式下的根据盘驱动器的写入速度的用于激光二极管的读取功率电平上的变化。
如上所述，根据本发明，在盘驱动器的写模式下，激光功率的电平被自动地控制，以便防止根据盘驱动器写入速度的在读取功率部分中的激光二极管驱动电压上的波动。所以，可以有效地防止由于激光功率的波动或者在摆动信号电平方面的变化而引起的伺服电路的不稳定的操作，此外，可以稳定盘驱动器的记录特性。
本发明可以包含一种方法、一种装置或者一种系统。在本发明通过软件来实现的情况下，作为构成部分，需要用于执行必要操作的代码段。程序或者代码段可以被存储在处理器可读介质中或者可以通过响应与载波结合的计算机数据信号的一种传输装置或网络被传输。此处，处理器可读介质可以是能够存储或者传输数据的任何介质，例如一种电子电路、一种半导体存储器器件、一种只读存储器、一种闪速存储器、一种EE PROM、一种软盘、一种光盘、一种硬盘、一种光纤媒介、或者一种无线电频率(RF)网路。同时计算机数据信号可以是能够通过一种传输介质，例如电子网信道、光纤、空气、电场、或者射频网被传输的任何信号。
根据其中的优选实施例已经对本发明进行特别的描述，应理解只要不违背本专利权利要求所规定的精神和范围，本领域普通技术人员可以对其形式和细节进行各种更改。

Claims (5)

1.一种在盘驱动器中用于控制激光功率的装置，包括：
存储单元，它根据写入速度存储参考激光功率数据，该参考激光功率数据被设定来补偿输入到激光二极管的驱动电压的变化；
系统控制器，它在写模式下从存储单元读取对应于设定写入速度的参考激光功率数据，并且产生对应于参考激光功率数据的参考功率控制信号；和
自动功率控制器，它响应所述系统控制器产生的参考功率控制信号，控制电压电平，使对应于从激光二极管输出的光信号的电压电平与参考功率控制信号的电压电平相同，
其中所述系统控制器包括：
采样保持单元，用于在读取模式下检测激光二极管驱动电压和在写模式下根据写入速度，检测在读取功率部分中的激光二极管驱动电压；
减法器，用于计算在读取模式下从采样保持单元输出的激光二极管驱动电压和根据写入速度的在读取功率部分中的激光二极管驱动电压之间的电压差；和
操作单元，用于产生关于在电压差计算期间由减法器计算的每一个电压差的参考激光功率数据，该参考激光功率数据用于减小根据写入速度的读取功率的变化。
2.根据权利要求1所述的装置，其中参考激光功率数据包括在写模式下根据写入速度设定的参考读取功率数据。
3.一种在盘驱动器中控制激光功率的方法，包括下列步骤：
产生参考激光功率数据，用于补偿根据写入速度的激光二极管驱动电压的变化，并且在存储单元中存储参考激光功率数据；
从存储单元读取对应于在写模式下设定的写入速度的参考激光功率数据；
产生对应于所述参考激光功率数据的参考功率控制信号；和
响应所述参考功率控制信号，控制激光二极管驱动电压，使对应于从盘驱动器的激光二极管输出的光信号的电压电平与对应于参考激光功率数据的电压电平相同。
4.根据权利要求3所述的方法，其中参考激光功率数据包括在写模式下的根据写入速度的参考读取功率数据。
5.根据权利要求3所述的方法，其中参考激光功率数据是通过一个过程创建的，此过程包括：
在读取模式下检测激光二极管驱动电压；
在写模式下根据写入速度，检测在读取功率部分的激光二极管驱动电压；
计算在读取模式下的激光二极管驱动电压和在写模式下的根据写入速度的在读取功率部分中的激光二极管驱动电压之间的电压差；和
产生参考激光功率数据，此参考激光功率数据用于减少根据写入速度的读取功率的变化，以便与根据写入速度的电压差相对应。
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