CN101354891B - 光学读写头的写入功率的自动校正方法及使用其的刻录机 - Google Patents

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Abstract

一种光学读写头的写入功率的自动校正方法。提供一光盘片,其中该光盘片的写入功率与特定参数具有第一函数的对应关系。接着,依据一命令值控制光学读写头对光盘片进行写入,并获得命令值所对应的特定参数;依据第一函数与特定参数,进而获得命令值所对应的写入功率。最后依据命令值与写入功率的关系来调整命令值,以控制光学读写头的写入功率的大小。

Description

光学读写头的写入功率的自动校正方法及使用其的刻录机
技术领域
本发明是关于一种光学读写头的写入功率自动校正方法及使用该方法的刻录机,特别是关于一种利用光盘片的写入功率与特定参数的关系来自动校正光学读写头的写入功率的方法及使用该方法的刻录机。
背景技术
现今刻录机(optical disk driver)多采用多脉冲(multi-pulse)或者多能阶(multi-level)的写入方式(write strategy)对光盘片进行写入动作。而这两种写入方式主要为通过控制光学读写头上的激光二极管驱动器(laser diode driver)的各组模拟通道,进而使光学读写头输出多脉冲或者多能阶的写入功率来对光盘片进行写入。
图1所示为光学读写头的结构的示意图。请参照图1,光学读写头包括数字模拟转换器101a、101b、101n、激光二极管驱动器102、激光二极管103、分光镜104、聚焦透镜105、前置二极管106、以及八分光二极管108。其中激光二极管驱动器102具有多个模拟输入通道,而每一个模拟输入信道对应一数字模拟转换器(例如:数字模拟转换器101a)的输入值(例如:X1)与一使能信号输入(例如:EN1),以分别控制激光二极管103写入功率的大小与时间。
数字模拟转换器的输入值,分别与激光二极管103的写入功率具有不同转换函数的对应关系,通过激光二极管驱动器102将被使能的模拟输入通道相加后,便可驱动激光二极管103发出激光。而激光经分光器104分成两部分,一部分照射到前置二极管106(例如光传感器),另一部分经聚焦透镜105照射到光盘片107上,其中光盘片107反射的激光照射在八分光二极管108上,再由刻录机来进行后续的信号处理。
然而,光学读写头于生产的过程中,由于本身光学元件及组装过程所产生的种种误差,会造成数字模拟转换器的输入值至激光二极管写入功率之间的些微差异。因此一般会利用自动功率控制回路将前置二极管106侦测的输出参数反馈,以补偿此差异。
图2所示为利用自动功率控制回路控制光学读写头的写入功率的结构图。请参照图2,自动功率控制回路(auto power control loop)包括比较器204、积分器205、取样保持电路207以及放大器208。如上述的说明,当激光二极管驱动器202驱动激光二极管以发出激光时,前置二极管206也接收一部分激光二极管所发出的激光。
而自动功率控制回路200的操作方法主要为先将前置二极管206所侦测到的输出参数FPDO依序经过取样保持电路207取样及放大器208放大信号后,获得输出信号FPDO′。接着,比较器204将输出信号FPDO′与经数字模拟转换器201转换后的输入值X做比较,经积分器205将调整后的输入值提供至激光二极管驱动器202的模拟输入通道,以完成自动校正光学读写头的写入功率。
然而,对不同的刻录机而言,即使提供相同的数字模拟转换器的输入值来控制光学读写头进行写入,因印刷电路板上的阻抗、外来的噪声、激光二极管驱动芯片的不同,往往传送至数字模拟转换器的输入值与原先所规划的预定值不同,因而造成激光二极管103的写入功率产生差异,但自动功率控制回路并不具备调整及补偿这些差异的设计。针对一特定写入功率而言,了解不同刻录机内光学读写头本身各组模拟输入通道的转换特性,以及适当调整光学读写头的写入功率,使刻录机的写入特性最佳,为现今精进的目标。
图3所示为利用功率计测量光学读写头特性的示意图。请参照图3,刻录机303内的光学读写头设置有前置二极管,用以自动校正光学读取头的激光大小。计算机302通过集成驱动电子接口(integrated device electronics,IDE)提供数字模拟转换器的输入值(以下简称功率命令值)至刻录机303。接着,利用功率计304测量光学读取头的激光功率。由于功率计的输出信号S为一模拟信号,因此再通过模拟数字转换模块301转换为数字信号后传送至计算机302。通过重复上述步骤,以获得功率命令值与光学读写头的写入功率之间的关系,称之为转换特性。然而,此功率计304为外加的仪器,刻录机制造厂商若利用功率计逐一测量光学读写头的特性,实为量产时的限制。
图4所示为利用条形码读取机测量光学读写头特性的示意图。请参照图4,刻录机制造厂商将一条形码贴在刻录机403内的光学读取头上,而此条形码具有前置二极管的输出电流与光学读写头的写入功率之间的关系,称之为灵敏度(sensitivity)。举例来说,此条形码内容为前置二极管的输出电流与光学读写头的写入功率的比值。因此,利用条形码读取机401读此条形码以获得灵敏度的相关信息,并传送被读出灵敏度的相关信息至计算机402。当计算机402提供功率命令值至刻录机403以进行写入,即可通过灵敏度及前置二极管的输出电流,获得功率命令值与光学读写头的写入功率之间的关系。
然而,此条形码读取机也为外加的仪器。在相关技术领域中,台湾专利公告第470945号提出一种光储存媒体读写头输出功率自动校正法,是依据前置二极管的特性应较为相似的论点,事先选取并且测量多个前置二极管的输出电流与光学读写头的写入功率的关系,并取其平均值。而每一台刻录机在接收到功率命令值以进行写入时,便依据此平均值及前置二极管的输出电流,来获得功率命令值与光学读写头的写入功率之间的关系。但显而易见的,使用此平均值的方式来调整光学读写头的写入功率,会使得精准度下降。
而台湾专利公告第550555号另提出一种稳定刻录机激光输出功率的自动控制方法,是为事先以多个刻录机作为参考机台,测量前置二极管的输出参数与功率命令值的关系,将其关系取平均之后,进而获得一标准曲线。当刻录机接收到功率命令值以进行写入时,便测量前置二极管的输出参数与功率命令值的关系,并且与标准曲线比较,进而获得偏移函数。此偏移函数用以补偿功率命令值,以控制光学读写头的写入功率。
发明内容
本发明提供一种光学读写头的写入功率的自动校正方法,此方法为当光学读写头接收到命令值以进行写入时,通过读回的特定参数,以及已知的光盘片的写入功率与特定参数的关系,来获得命令值所对应的写入功率,进而调整命令值,以控制光学读写头的写入功率大小。因此,不仅能藉由命令值与写入功率的关系,快速且精准的调整光学读写头的写入功率大小,更能避免以往使用外加仪器造成量产的困扰。
本发明另提供一种光学读写头的写入功率的自动校正方法。此方法为当光学读写头接收到命令值以进行写入时,通过读回的特定参数与前置二极管的输出参数,以及已知的光盘片的写入功率与特定参数的关系,获得前置二极管的输出参数与写入功率的关系。通过前置二极管的输出参数与写入功率的关系来获得命令值与写入功率的关系,进而调整命令值,以控制光学读写头的写入功率大小。此方法也具有上述的优点。
本发明又提供一种能自动校正光学读写头写入功率的刻录机,此刻录机为依据上述方法而具体实施的,也具有上述的优点。
本发明提出一种光学读写头的写入功率的自动校正方法。首先,提供一光盘片,其中光盘片的写入功率与特定参数的对应关系为第一函数。接着,依据一命令值控制光学读写头对光盘片进行写入,并获得命令值所对应的特定参数。依据第一函数与特定参数,获得命令值所对应的写入功率,且依据命令值与写入功率去调整命令值,以控制光学读写头的写入功率大小。
本发明另提出一种光学读写头的写入功率的自动校正方法,而此光学读写头具有一前置感测二极管。首先,提供一光盘片,其中光盘片的写入功率与特定参数对应关系为第一函数。接着,依据一命令值控制光学读写头对光盘片进行写入,并获得命令值分别对应的特定参数及前置感测二极管的输出参数。依据第一函数与特定参数,获得输出参数所对应的写入功率,并计算灵敏度。依据灵敏度与输出参数,获得命令值与写入功率的关系,并据以调整命令值,以控制光学读写头的写入功率大小。
上述的光学读写头的写入功率的自动校正方法,在一实施例中会读取光盘片的最佳写入功率。而且,依据最佳写入功率在一功率范围内控制光学读写头,以写入功率对光盘片进行写入,并读回一交流耦合高频信号。而依据交流耦合高频信号,即可获得写入功率所对应的特定参数。
上述的光学读写头的写入功率的自动校正方法,在一实施例中依据命令值控制光学读写头对光盘片进行写入,并获得命令值所对应的特定参数的步骤还包括在对光盘片进行写入后,读回一交流耦合高频信号。而依据交流耦合高频信号,即可获得命令值所对应的特定参数。
本发明又提出一种自动校正光学读写头的写入功率的刻录机。此刻录机包括光学读写头、自动功率控制模块以及侦测模块。自动功率控制模块耦接光学读写头,用以依据一命令值控制光学读写头对光盘片进行写入,其中光盘片的写入功率与特定参数的对应关系为第一函数。侦测模块耦接自动功率控制模块,用以侦测光盘片中命令值所对应的特定参数,并传送特定参数至自动功率控制模块。而自动功率控制模块的运作为依据第一函数与特定参数,计算命令值所对应的写入功率,并依据命令值与写入功率,进而调整命令值,用以控制光学读写头的写入功率的大小。
本发明因采用已知的光盘片的写入功率与特定参数的对应关系,在光学读写头接收到命令值以进行写入的同时,即能快速的获得命令值与写入功率的关系,以控制光学读写头的写入功率大小。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举本发明的较佳实施例,并配合附图,作详细说明如下。
附图说明
图1所示为光学读写头的结构的示意图。
图2所示为利用自动功率控制回路控制光学读写头的写入功率的结构图。
图3所示为利用功率计测量光学读写头特性的示意图。
图4所示为利用条形码读取机测量光学读取头特性的示意图。
图5所示为本发明一实施例的能自动校正光学读写头的写入功率的刻录机。
图6所示为本发明一实施例的自动校正光学读写头的写入功率的自动校正方法的流程图。
图7A、图7B、图7C所示为写入功率影响交流耦合高频信号的示意图。
图8所示为写入功率影响交流耦合信号的对称参数的示意图。
图9A所示为交流耦合高频信号强度的示意图。
图9B所示为写入功率影响交流耦合信号的调制振幅值的示意图。
图10所示为本发明另一实施例的光学读写头的写入功率的自动校正方法的流程图。
具体实施方式
由于光学读写头本身的光学元件特性不同,以及组装过程所存在的种种误差,造成光学读写头所接收到的命令值(例如:写入电压)与实际的写入功率之间的转换会产生控制上的误差。而且,不同刻录机本身印刷电路板的阻抗、噪声干涉等,也会使实际传送至光学读写头的命令值与原先规划的命令值不同。因此必须及时地调整命令值,以校正光学读写头的写入功率,避免刻录机的写入效率不佳。
图5所示为本发明一实施例的能自动校正光学读写头的写入功率的刻录机。请参照图5,刻录机500包括自动功率控制模块501、光学读写头502、以及侦测模块503。自动功率控制模块501耦接光学读写头502,用以依据命令值DAC控制光学读写头502对光盘片504进行写入。侦测模块503耦接自动功率控制模块501,用以在对光盘片504进行写入后,侦测光盘片504中命令值DAC所对应的特定参数,并传送特定参数至自动功率控制模块501。
图6所示为本发明一实施例的光学读写头的写入功率的自动校正方法的流程图。首先,提供一测试光盘片(步骤S601),其中由此测试光盘片可以得知光盘片504的写入功率与特定参数的对应关系,称之为第一函数。接着,自动功率控制模块501依据命令值DAC对光盘片504进行写入,并获得命令值DAC所对应的特定参数(步骤S602),其中命令值DAC所对应的特定参数为由侦测模块503所侦测得的。
而自动功率控制模块501依据已知的第一函数及被获得的特定参数,获得命令值DAC所对应的写入功率(步骤S603)。从步骤S602与步骤S603可以得知,若设定多个不同的命令值对光盘片504进行写入,则依据第一函数即可获得各命令值与写入功率之间的关系。因此自动功率控制模块501依据命令值DAC与写入功率之间的关系,进而适当地调整命令值DAC,以控制光学读写头502的写入功率大小,即调整命令值使写入功率相应变化为预期的最佳值(步骤S604)。
接着详细叙述从测试光盘片得知光盘片504的写入功率与特定参数的对应关系(即步骤S601)的实施方式。由于光盘片制造商通常会于光盘片504上提供一最佳写入功率P的信息,因此本实施例可事先依据光盘片建议最佳写入功率P或另一预设最佳写入功率P,在一功率范围内控制光学读写头以多个写入功率P1、P2...Pn对光盘片504进行写入测试,其中此功率范围以最佳写入功率P为基准。
在对光盘片504进行写入后,侦测模块503从光盘片504之中读回一交流耦合高频(alternating current coupling high frequency)信号,从而获得各写入功率分别对应的特定参数,其中,为了较精准地获得光盘片504的写入功率与特定参数对应关系,因此本实施例可以上述多个写入功率对多个光盘片504进行写入测试。根据测试光盘片得到的第一函数也适用于同类的其它光盘片。
再者,对于交流耦合高频信号的定义中,有一对称参数β。因此在本实施例中,被获得的特定参数为对称参数β。图7A、图7B、以及图7C所示为写入功率影响交流耦合高频信号的示意图,其分别为以过小、最佳、以及过大的写入功率对光盘片504进行写入后所读回的交流耦合高频信号。交流耦合高频信号的对称参数β=(A1+A2)/(A1-A2),而图7A、图7B、以及图7C的对称参数β分别为小于0、等于0、以及大于0。因此,如图7B所示,以最佳写入功率对光盘片504进行写入所读回的交流耦合信号的对称性较佳。
另外,对于交流耦合高频信号还定义有多种参数,包含抖动值(jitter)、以及调制振幅值(modulation)等。举例来说,图8所示为写入功率影响交流耦合信号的对称参数的示意图。写入功率与对称参数β的关系曲线801为线性曲线,当对称参数为βtarget时,其中βtarget例如可为0,所对应到的写入功率Poptimal为最佳写入功率,表示以此最佳写入功率对光盘片进行写入,所读回的交流耦合高频信号的对称性为最佳及写入质量最好,其中,曲线802为写入功率与抖动值的关系。
此外,为避免随着刻录机的写入速度加快,造成光盘片写入数据错误,因此数字数据会先利用限制连续位长度的编码方式来编码,再使用非归零反转(non-return to zero inverted,NRZI)的技术将已编码的数字数据写入光盘片。而此编码方式通常为8位转14位的编码技术。图9A所示为交流耦合高频信号强度的示意图。请参照图9A,交流耦合高频信号的调制振幅值M定义为最长信号强度,即M=I14/I14H,其中本领域技术人员应当熟识交流耦合高频信号中各长度信号强度,即I3、I3L、I3H、I14、I14L与I14H的定义,故不加以赘述。
另外,图9B所示为写入功率影响交流耦合信号的调制振幅值的示意图。曲线901示出的为写入功率与调制振幅值M的关系,而此曲线901对写入功率一阶微分后可得另一参数γ,即γ=(dM/dPw)/(M/Pw),其中M为调制振幅值,Pw为写入功率。曲线902示出的为写入功率与参数γ的关系。如图8、图9A及图9B的说明,在本发明另一实施例中,侦测模块503从读回的交流耦合高频信号获得的特定参数例如可为抖动值、调制振幅值、或者参数γ等其中之一。
接下来将举另一种实施例,请参照图5,由于光学读写头502内具有一前置感测二极管(未示出),此前置感测二极管为一光传感器,用以感测光学读写头502发出的激光大小,利用前置感测二极管的输出参数,例如输出电流、或者输出电压等,来获得命令值与写入功率的关系,进而据以调整命令值,并控制光学读写头502的写入功率大小。以下便详细叙述本实施例的操作方式。
图10所示为本发明一实施例的光学读写头的写入功率的自动校正方法的流程图。首先,提供一测试光盘片,其中由此测试光盘片可以得知光盘片504的写入功率与特定参数对应关系(步骤S1001),称之为第一函数。接着,自动功率控制模块501依据命令值DAC控制光学读写头502对光盘片504进行写入,并获得命令值DAC所对应的前置感测二极管的输出参数,以及命令值DAC所对应的特定参数(步骤S1002)。通过已知的第一函数与被获得的特定参数,即可获得前置感测二极管的输出参数所对应的写入功率,并据以计算灵敏度(步骤S1003)。
举例来说,在此假设被获得的输出参数为前置二极管的输出电压V,则灵敏度Se=Pw/V,其中Pw为被获得的写入功率。在此仅需至少一特定参数与前置感测二极管的输出参数,即可计算出灵敏度。
在计算出灵敏度之后,自动功率控制模块501依据灵敏度与被获得的前置感测二极管的输出参数,即可获得命令值DAC所对应的写入功率(步骤S1004)。从步骤S1004可以得知,若设定多个不同命令值对光盘片504进行写入,则依据灵敏度以及各命令值对应的前置感测二极管的输出参数,便可获得各命令值与写入功率之间的关系。因此自动功率控制模块501依据命令值DAC与写入功率之间的关系,进而调整命令值(步骤S1005),以控制光学读写头502的写入功率大小。
综上所述,本实施例利用测试光盘片上的信息,也即写入功率与特定参数的对应关系,在依据命令值控制光学读写头对光盘片进行写入时,获得命令值与写入功率之间的关系,并据以调整命令值,以发挥最佳的光学读写头的写入特性。因此,只需利用光盘片上的信息即可完成校正光学读写头的写入功率,无须使用外加仪器等硬件设备来测量命令值与写入功率的转换特性。
另外,通过已知的光盘片的写入功率与特定参数的对应关系,当依据命令值控制光学读写头对光盘片进行写入时,可以精准地测量出光学读取头内部的前置二极管的输出参数与光学读写头的写入功率之间的关系(即灵敏度)。而通过前置二极管的输出参数与光学读写头的写入功率之间的关系,进而获得命令值与写入功率的关系,并据以调整命令值。
如上述实施例的说明,本发明至少包括下列优点:
1.仅需利用光盘片上的相关信息,即可获得命令值与写入功率之间的关系,无须使用外加的仪器,例如功率计和条形码读取机,进而降低量产时的限制。
2.利用光盘片上的相关信息,便能较以往精准地测量出前置二极管的输出参数与光学读写头的写入功率的关系。另外,通过前置二极管的输出参数与光学读写头的写入功率的关系还可修正刻录机预设的读取功率。
3.通过光盘片上的相关信息,能方便制造商对刻录机进行维修及更换元件。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,可能做出更改与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种光学读写头的写入功率的自动校正方法,包括:
提供一光盘片,其中该光盘片的一写入功率与一特定参数的对应关系为一第一函数;
依据一命令值控制该光学读写头对该光盘片进行写入,并获得该命令值所对应的该特定参数;
依据该第一函数与该特定参数,进而获得该命令值所对应的该写入功率;以及
依据该命令值与该写入功率去调整该命令值,用以控制该光学读写头的该写入功率的大小;
其中通过以下步骤获取该光盘片的写入功率与特定参数的对应关系:
读取该光盘片的一最佳写入功率;
依据该最佳写入功率,在一功率范围内控制该光学读写头以该写入功率对该光盘片进行写入,并读回一交流耦合高频信号;以及
依据该交流耦合高频信号,获得该写入功率所对应的该特定参数。
2.如权利要求1所述的光学读写头的写入功率的自动校正方法,其中依据该命令值控制该光学读写头对该光盘片进行写入,并获得该命令值所对应的该特定参数的步骤还包括:
对该光盘片进行写入后,读回一交流耦合高频信号;以及
依据该交流耦合高频信号,获得该命令值所对应的该特定参数。
3.如权利要求1所述的光学读写头的写入功率的自动校正方法,其中该特定参数为一交流耦合高频信号的对称参数;或者该特定参数为一交流耦合高频信号的调制振幅值;或者该特定参数为一交流耦合高频信号的参数γ,其中参数γ为该交流耦合高频信号的调制振幅值对该写入功率一阶微分所获得的;或者该特定参数为一交流耦合高频信号的抖动值。
4.如权利要求1所述的光学读写头的写入功率的自动校正方法,其中该命令值为一写入电压。
5.如权利要求1所述的光学读写头的写入功率的自动校正方法,其中设定多个不同的命令值对光盘片进行写入,依据第一函数即可获得各命令值与写入功率之间的关系,在对该命令值进行调整时,是依据该命令值与写入功率之间的关系对命令值进行调整,以获得最佳的写入功率。
6.一种光学读写头的写入功率的自动校正方法,其中该光学读写头具有一前置感测二极管,该自动校正方法包括下列步骤:
提供一光盘片,其中该光盘片的一写入功率与一特定参数的对应关系为一第一函数;
依据一命令值控制该光学读写头对该光盘片进行写入,并获得该命令值分别对应的该特定参数及该前置感测二极管的输出参数;
依据该第一函数与该特定参数,进而获得该输出参数所对应的该写入功率,并计算一灵敏度;以及
对光盘写入时,依据该灵敏度与该输出参数,获得该命令值与该写入功率的关系,进而调整该命令值,用以控制该光学读写头的该写入功率;
其中通过以下步骤获取该光盘片的写入功率与特定参数的对应关系:
读取该光盘片的一最佳写入功率;
依据该最佳写入功率,在一功率范围内控制该光学读写头以该写入功率对该光盘片进行写入,进而读回一交流耦合高频信号;以及
依据该交流耦合高频信号,获得该写入功率所对应的该特定参数。
7.如权利要求6所述的光学读写头的写入功率的自动校正方法,其中依据该命令值控制该光学读写头对该光盘片进行写入,并获得该命令值所对应的该特定参数的步骤还包括:
在对该光盘片进行写入后,读回一交流耦合高频信号;以及
依据该交流耦合高频信号,进而获得该命令值所对应的该特定参数。
8.如权利要求6所述的光学读写头的写入功率的自动校正方法,其中该特定参数为一交流耦合高频信号的对称参数;或者该特定参数为一交流耦合高频信号的调制振幅值;或者该特定参数为一交流耦合高频信号的参数γ,其中参数γ为该交流耦合高频信号的调制振幅值对该写入功率一阶微分所获得的;或者该特定参数为一交流耦合高频信号的抖动值。
9.如权利要求6所述的光学读写头的写入功率的自动校正方法,其中该命令值为一写入电压。
10.一种自动校正光学读写头的写入功率的刻录机,其特征在于,包括:
一光学读写头;
一自动功率控制模块,耦接该光学读写头,用以依据一命令值控制该光学读写头对一光盘片进行写入,其中该光盘片的一写入功率与一特定参数的对应关系为一第一函数;以及
一侦测模块,耦接该自动功率控制模块,用以侦测该光盘片中该命令值所对应的该特定参数,并传送该特定参数至该自动功率控制模块;
其中,该自动功率控制模块依据该第一函数与该特定参数,计算该命令值所对应的该写入功率,并依据该命令值与该写入功率,进而调整该命令值,用以控制该写入功率的大小;
其中通过以下方式获取该光盘片的写入功率与特定参数的对应关系:
读取该光盘片的一最佳写入功率;
该自动功率控制模块依据该最佳写入功率,在一功率范围内控制该光学读写头以该写入功率对该光盘片进行写入,该侦测模块从该光盘片中读回一交流耦合高频信号;以及
该侦测模块依据该交流耦合高频信号,获得该写入功率所对应的该特定参数。
11.如权利要求10所述的自动校正光学读写头的写入功率的刻录机,其中该特定参数为一交流耦合高频信号的对称参数;或者该特定参数为一交流耦合高频信号的调制振幅值;或者该特定参数为一交流耦合高频信号的参数γ,其中参数γ为该交流耦合高频信号的调制振幅值对该写入功率一阶微分所获得的;或者该特定参数为一交流耦合高频信号的抖动值。
12.如权利要求10所述的自动校正光学读写头的写入功率的刻录机,其中该命令值为一写入电压。
13.如权利要求10所述的自动校正光学读写头的写入功率的刻录机,其中该自动功率控制模块设定多个不同的命令值对光盘片进行写入,依据第一函数即可获得各命令值与写入功率之间的关系,在对该命令值进行调整时,是依据该命令值与写入功率之间的关系对命令值进行调整,以获得最佳的写入功率。
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