CN104766616A - 在光盘设备中控制功率的方法 - Google Patents

Abstract

在光盘设备中控制功率的方法。在光盘设备中控制功率的方法包括：测量光盘设备内部的温度；基于测量的温度计算激光二极管(LD)输出目标功率所利用的驱动值；并且利用计算出的驱动值驱动LD。所述驱动值使用温度作为变量的函数，并且可以为读取通道和写入通道以分开的方式计算。在所述读取通道中，可以使用不同的函数计算读取模式下的读取功率的驱动值和记录模式下的读取功率的驱动值，并且在所述写入通道中，可以使用不同的函数计算被分为两个或多个段的记录功率的至少一个段的驱动值。

Description

在光盘设备中控制功率的方法

技术领域

本发明涉及在光盘设备中控制功率的方法，并且更具体地，涉及一种调节记录和再现功率的方法，而不使用用于测量激光二极管在光盘设备中的发射光功率的部件。

背景技术

光盘设备通过将激光二极管发射的光照射到光盘来记录数据或者读取记录在光盘中的数据。在光盘设备中，当记录数据或者再现数据时，内部的温度变化，并且激光二极管的操作条件根据温度的变化而改变，并且因此为了提高数据记录质量或者数据再现质量，激光二极管的输出光功率应当被保持恒定，或者应当被保持在预期的水平。

图1的框图示出一种使用常规的前方监控二极管(FMD)恒定地保持激光功率的方法。

光盘设备利用与激光二极管(LD)分离的FMD监控来自激光二极管的光输出，并且基于监控的光恒定地调节光，而与内部的温度无关。FMD检测并且输出LD当前输出的激光功率，并且数字信号处理器(DSP)执行FMD的输出的A/D转换，并且将当前的激光功率转换为DAC值，该值是驱动LD的驱动数据，将DAC值与目标功率进行比较，计算功率减小量，进行功率减小量到电流的D/A转换，将电流应用到LD，根据温度的变化补偿LD的输出功率变化，并且将输出激光功率保持到目标值。

发明内容

考虑到以上问题而作出了本发明，并且提供了一种恒定地保持激光功率的方法，而不使用用于测量光盘设备中的LD的输出功率的部件。

根据本发明的一个方面，一种在光盘设备中控制功率的方法包括：测量光盘设备内部的温度；基于所测量的温度计算驱动值，利用该驱动值激光二极管(LD)输出目标功率；并且利用计算出的驱动值驱动LD。

计算可以包括使用温度作为变量的函数计算所述驱动值。

在光盘设备的生产过程中，所述函数可以被存储在非易失性存储器处。

计算可以按照分开的方式对读取通道和写入通道计算所述驱动值。

计算可以对所述读取通道使用不同的函数计算读取模式下的读取功率的驱动值和记录模式下的读取功率的驱动值。

计算可以对所述写入通道使用函数计算被分为两个或多个段的记录功率的至少一个段的驱动值，该函数不同于另外段的函数。

计算可以进一步包括搜索目标记录功率所属的段。

根据本发明的另一个方面，一种光盘设备包括：光学拾取器，被配置成使用激光二极管(LD)的输出光从光盘读取数据或者将数据记录在光盘中；光学驱动单元，被配置成驱动所述LD；热敏电阻，被配置成测量所述光盘设备内部的温度；以及计算单元，被配置成基于所述热敏电阻所测量的温度计算驱动值并且将所述驱动值输出到所述光学驱动单元，利用该驱动值LD能够输出目标功率。

有益效果

因此，激光功率能够被恒定地保持，而不使用用于测量LD的输出功率的部件。

此外，通过减少部件的数量，能够降低光盘设备的生产成本。

附图说明

结合附图，通过下面的详细描述，本发明的目的、特征和优势将会变得更加明显，其中：

图1的框图示出使用常规的FMD恒定地保持激光功率的方法；

图2的框图示出根据本发明的示例性实施例的控制功率的方法；

图3的方框图示出应用本发明的光盘设备的配置；

图4的曲线图示出了用于驱动LD的驱动值，以便在每个温度下恒定地保持输出功率；

图5的曲线图示出了用于顺序地恒定地驱动LD的驱动值，以便在光盘读取操作中输出预定的功率；

图6的曲线图示出了用于以脉冲形式顺序地驱动LD的驱动值，以便输出对于数据记录操作所必需的功率；

图7的流程图示出根据本发明的示例性实施例的控制读取功率的操作；以及

图8的流程图示出根据本发明的示例性实施例的控制记录功率的操作。

具体实施方式

下文中将参照附图详细地描述根据本发明的示例性实施例的在光盘设备中控制功率的方法。

现有的光学拾取器通过FMD元件监控当前发射的激光功率，并且根据温度增加而补偿相对于目标功率降低的激光功率，从而能够保持恒定的输出功率。

图2的框图阐明了根据本发明的示例性实施例的控制功率的方法。

在本发明中，使用热敏电阻代替FMD测量温度，并且数字信号处理器(DSP)使用近似方程获得对应于所测量的温度的驱动值，该方程表示温度和用于驱动目标功率的驱动值之间的相关，使用所述驱动值通过LD驱动电路来驱动LD，并且因此能够将输出功率保持为目标功率，从而确保光盘设备的性能。

DSP包括针对至少一个目标功率的温度和用于驱动对应的目标功率的驱动值之间的相关的近似方程，使用所述近似方程获得在当前温度下对于输出目标功率所必需的驱动值，并且执行用于保持目标功率的算法，以及利用由算法获得的驱动值来驱动LD。

根据本发明的示例性实施例的控制功率的方法可以被应用到光盘再现/记录设备，该设备能够从光盘诸如致密盘(CD)、数字通用盘(DVD)和蓝光光盘(BD)读取数据或者能够将数据记录在光盘中，并且图3的方框图阐明了应用本发明的光盘设备的配置。

根据本发明的示例性实施例的光盘设备100包括：主轴电机11；步进电机(sled motor)12；光学拾取器20，所述光学拾取器使用激光束在光盘10中记录数据或者从光盘10读取数据；记录/再现单元，所述记录/再现单元驱动主轴电机11、步进电机12和光学拾取器20，并且处理伺服信号和记录/再现数据；控制器70，控制记录/再现单元；热敏电阻80，测量光盘设备内部的温度，特别地光学拾取器20的外围温度；和接口单元90，通过与主机通讯接收来自外部主机的数据传输命令，并且将从光盘读取的数据传输到主机，并且所述记录/再现单元可以包括光学驱动单元30、数字信号处理器(DSP)40、R/F单元50和伺服/驱动单元60。光学驱动单元30可以被包含在光学拾取器20中。

DSP 40将错误校正码(ECC)添加到输入数字数据，并且将数字数据转换为记录格式，所述光学驱动单元30输出对应于输入信号的光量驱动信号，并且所述光学拾取器20根据光量驱动信号在光盘10处记录数据或者从光盘10的记录表面读取数据。

当在光盘中记录数据时，光学驱动单元30将作为用于在光盘的记录层上形成标记的记录脉冲信号的WDAC输出到光学拾取器20的LD，并且当从光盘读取数据时，把读取数据所需水平的值输出到光学拾取器20的LD。

R/F单元50将由光学拾取器20检测的信号通过滤波并且整形检测的信号输出为二进制信号，并且产生和输出跟踪错误信号TE、焦点错误信号FE和RF信号，并且DSP 40利用其中相位被同步的自时钟将二进制信号恢复为原始数据，并且伺服/驱动单元60基于来自R/F单元50的信号产生对于聚焦伺服、跟踪伺服、步进伺服和主轴伺服所必需的伺服信号，驱动使光盘10旋转的主轴电机11，驱动使光学拾取器20在光盘10的内圆周和外圆周方向上移动的步进电机12，并且驱动对于光学拾取器20内的物镜的聚焦伺服和跟踪伺服所必需的电流。

控制器70控制每个元件向光盘记录数据或者从光盘读取数据，并且控制光学驱动单元30利用再现功率驱动光学拾取器20内的LD，使得从光盘10读取数据，或者利用记录功率驱动LD，以把数据记录在光盘10内。

此外，控制器70基于RF信号和由光学拾取器20检测并且从R/F单元50输出的错误信号控制伺服/驱动单元60，以驱动主轴电机11，并因此使光盘10以预期的速度旋转，并且通过驱动主轴电机12，控制器70将光拾取器20移动到预定的位置，并且将电流应用到支撑光学拾取器20内的物镜的致动器，从而进行聚焦伺服和跟踪伺服。

接口单元90可以是通用串行总线(USB)和串行ATA(SATA)接口，连接主机和光盘设备100，以平等交换数据或命令，并且可移除的光盘设备可以经USB接口从主机接收功率。

根据本发明的示例性实施例的控制功率的方法可以被具体实施为光学驱动单元30、DSP 40或者控制器70之一中的一个执行算法，接收由热敏电阻80测量的当前温度，基于接收到的当前温度计算用于驱动光学拾取器20的LD的驱动值，并且将计算出的驱动值输出到LD。

首先，将描述恒定地保持与从光盘读取数据的读取操作有关的读取功率的算法。

所述算法包括通过利用方程逼近根据温度驱动LD的驱动值(读取驱动值)的变化而被表达的数据，并且所述读取驱动值以曲线形式被表示为根据温度而增加，并且可以利用例如二次近似方程表达。

通过十个或者更多个光盘设备在预定间隔的每个温度下测量对于保持预定的读取功率例如1mW输出功率所必需的读取驱动值(DAC)，并且在XY平面中表示，将X轴设定为温度并且将Y轴设定为驱动值。图4的曲线图示出了用于驱动LD的驱动值，以便在每个温度下恒定地保持输出功率，并且如图4中所示的，对于恒定地保持功率所必需的驱动值以曲线形式被显示为根据温度而增加。

在图4的曲线图中，读取操作的读取驱动值READ_1可以利用二次函数逼近，诸如READ_1(T)＝a1×T^2+b1×T+c1(近似方程1)，使用温度T作为变量。

在读取操作期间，有必要恒定地保持大约1mW的激光功率，但是在写入操作期间，10-100mW的高激光功率是必需的，并且所需的激光功率根据记录两倍速度的增加而增加。

图5的曲线图示出了用于顺序地恒定地驱动LD的驱动值，以便在光盘读取操作中输出预定的功率，并且图6的曲线图示出了用于以脉冲形式顺序地驱动LD的驱动值，以便输出对于数据记录操作所必需的功率。

在温度恒定不变的条件下，用于在读取操作中恒定地保持读取功率的驱动值顺序地保持恒定的值，但是在记录操作中，有必要保持记录功率，并且为了保持伺服，有必要以低于记录功率的功率驱动。在记录操作期间，为了读取光盘的数据并且获得伺服信号，以便激光器焦点不偏离光盘上的轨迹，应当以读取功率周期性地或者间歇地驱动LD。

也就是说，在记录操作中，如图6中所示出的，为了保持伺服，用于输出读取功率的较低驱动值例如1mW被插在用于输出记录功率的高驱动值之间，以便以脉冲形式驱动LD。

在记录操作期间，如在图6中所示出的，由具有高驱动值的记录脉冲输出高功率，并且因此LD的外围温度高于读取操作时的温度，并且因此所述方程不同于温度和与读取操作有关的激光驱动值之间的近似方程。

因此，为了在记录操作期间根据温度补偿读取驱动值，对于多个光盘设备，在使用现有的FMD和功率计的实际记录操作期间，在每个温度下测量用于输出预定的读取功率的读取驱动值，并且有必要基于测量的驱动值为写入操作推导出读取驱动值的近似方程。在记录操作期间，LD在温度T下的读取驱动值READ_2可以利用二次方程函数逼近，诸如READ(T)＝a2×T^2+b2×T+c2(近似方程2)。

图7的流程图阐明了根据本发明的示例性实施例的控制读取功率的操作。

图7的控制功率的方法可以在光盘设备的光学驱动单元30、DSP40或者控制器70中执行。在下文中，假定控制器70执行图7的操作流程。控制器70可以包括计算单元，计算LD的驱动值，用于使用描述温度和驱动值的近似方程为当前的温度输出目标功率。

控制器70可以在内部存储器中存储描述温度和读取模式的读取驱动值之间的关系的近似方程1以及描述温度和记录模式的读取驱动值之间的关系的近似方程2，可以仅为预定的输出功率例如1mW存储近似方程1和近似方程2，并且可以为对于读取操作所必需的两个或多个读取功率中的每一个存储近似方程1和近似方程2。

在生产光盘设备100的过程中，近似方程1和近似方程2可以被存储在非易失性存储器中，并且其值可以通过经接口单元90连接的服务器而被周期性地或者间断地更新。

控制器70执行功率控制例程并且确定控制激光功率的通道是否为读取通道(S710)，并且如果控制激光功率的通道为读取通道，则控制器70接收来自热敏电阻80的温度，并且更新当前的温度(S720)。

控制器70确定光盘设备100的当前操作是否以读取模式执行(S730)，并且如果以读取模式执行光盘设备100的当前操作，以便在当前的温度下通过应用近似方程1输出目标功率，例如1mW，则控制器70可以计算应当被应用到LD的驱动值(S740)，并且通过将计算出的驱动值应用到光学驱动单元30而驱动LD(S760)。

代替步骤S730处的读取模式，如果光盘设备100的当前操作以记录模式进行，以便在当前的温度下在记录操作中通过应用近似方程2而输出读取功率，例如1mW，控制器70可以计算应当被应用到LD的驱动值(S750)，并且以脉冲形式驱动LD，其中读取驱动值被插入到具有高值的驱动值之间，用于通过将计算出的驱动值应用到光学驱动单元30而以记录模式输出记录功率(S760)。

从确定是否通道为读取通道的步骤S710到利用计算出的驱动值驱动LD的步骤S760的过程可以在更新过的当前温度下被重复。

确定用于产生记录模式的记录脉冲的写入通道的驱动值的方法与确定读取通道的驱动值的方法相同，但在读取通道中目标功率为大约1mW，而在写入通道中具有10-100mW的宽范围，如图6中所示出的。

因此，当计算为了能够使LD使用近似方程输出目标功率的记录驱动值时，有必要将目标功率分为多个段，并且根据每段的温度推导出驱动值的近似方程。

为此，对于划分预定范围的目标功率为多个段的每一段，例如，对于划分10-100mW的记录功率范围分为例如10mW单位的每一段，通过测量对于根据温度变化恒定地保持对应段的代表性功率所必需的驱动值，例如对十个或更多个光盘设备并且通过平均每个光盘设备的测量值，根据对应段的温度变化，驱动值可以例如利用二次方程函数表达。目标功率的范围或者段数或者划分目标功率的段的间隔可以变化为不同的值，并且近似方程可以利用二次方程或者其它的函数表达。

例如，对于10mW的输出功率，LD的记录驱动值WRITE_10(写入近似方程1)根据温度可以用二次函数表达，诸如WRITE_10＝i1×T^2+j1×T+k1，并且对于20mW的输出功率，记录驱动值WRITE_20(写入近似方程2)根据温度可以用二次函数表达，诸如WRITE_20＝i2×T^2+j2×T+k2，并且类似地，对于100mW的输出功率，记录驱动值WRITE_100(写入近似方程2)根据温度可以用二次函数表达，诸如WRITE_100＝i10×T^2+j10×T+k10。

对每个输出功率段，将根据温度表达记录驱动值的函数存储在存储器内，并且为了使用目标输出功率驱动LD，调用在记录操作中确定的对应于目标输出功率的段的函数，以用于计算驱动值。

图8的流程图阐明了根据本发明的示例性实施例的控制记录功率的操作。

图8的控制功率的方法可以在光盘设备的光学驱动单元30、DSP40或者控制器70中被实施，并且假定控制器70执行图8的操作流程。

控制器70可以在内部存储器处存储至少一个写入近似方程，所述写入近似方程描述温度和每一段中的记录驱动值之间的关系，其中，预定范围的记录输出功率被分为多个段。

在生产光盘设备100的过程中，每一段的近似方程可以被存储在非易失性存储器内，并且其值可以通过经接口单元90连接的服务器被周期性地或者间断地更新。

控制器70执行功率控制例程并且确定控制激光功率的通道是否为写入通道(S810)，并且如果控制激光功率的通道为写入通道，则控制器70接收来自热敏电阻80的温度，并且更新当前的温度(S820)。

当记录光盘时，同时控制器70控制光盘以恒定的线速度在每个预定的扇区处旋转时，光盘的记录从内圆周前进到外圆周，并且因此当执行数据的记录时，记录速度增加，并且因此记录功率应当增加。因此，通过应用对应于当前的记录功率的写入近似方程，应当计算LD驱动值。

控制器70搜索用于记录的目标输出功率所属的段，并且通过应用对应段的写入近似方程，计算应当被应用到LD的驱动值，使得在当前的温度下输出对应的目标输出功率(S830)，继续确定当前的目标功率是否等于先前的目标功率(S840)，并且搜索当前的目标功率所属的段，以及重复对应于对应的段应用写入近似方程的操作。

控制器70可以通过将计算出的驱动值应用到光学驱动单元30而驱动LD(S850)。

可以在更新过的当前温度下重复从确定通道是否是写入通道的步骤S810到利用计算出的驱动值驱动LD的步骤S850的过程。

尽管在上文中已经详细地描述了本发明的示例性实施例，但是应当清楚地理解这里描述的基本发明概念的许多变形和修改，在本领域技术人员看来，仍将落入本发明的示例性实施例的精神和范围内，如所附权利要求书限定的。

Claims (11)

1.一种在光盘设备中控制功率的方法，所述方法包括：

测量所述光盘设备的内部的温度；

基于测量的温度计算驱动值，利用该驱动值激光二极管(LD)输出目标功率；并且

利用所计算出的驱动值驱动所述LD。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述的计算包括使用温度作为变量的函数计算所述驱动值。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述光盘设备的生产过程中，所述函数被存储在非易失性存储器中。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述的计算以分开的方式对读取通道和写入通道计算所述驱动值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述的计算对所述读取通道使用不同的函数计算读取模式下的读取功率的驱动值和记录模式下的读取功率的驱动值。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述的计算对所述写入通道使用函数计算被分为两个或多个段的记录功率的至少一个段的驱动值，该函数不同于另外段的函数。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述的计算还包括搜索目标记录功率所属的段。

8.一种光盘设备，包括：

光学拾取器，被配置成使用激光二极管(LD)的输出光从光盘读取数据或者把数据记录到光盘中；

光学驱动单元，被配置成驱动所述LD；

热敏电阻，被配置成测量所述光盘设备的内部的温度；以及

计算单元，被配置成基于所述热敏电阻所测量的温度来计算驱动值并且把所述驱动值输出到所述光学驱动单元，利用该驱动值所述LD能够输出目标功率。

9.根据权利要求8所述的光盘设备，进一步包括存储器，被配置成存储温度作为变量的至少一个函数，其中，所述计算单元使用所述函数计算所述驱动值。

10.根据权利要求8所述的光盘设备，其中，所述计算单元以分开的方式对读取通道和写入通道计算所述驱动值。

11.根据权利要求10所述的光盘设备，其中，所述计算单元对所述读取通道使用不同的函数计算读取模式下的读取功率的驱动值和记录模式下的读取功率的驱动值，并且对所述写入通道使用函数计算被分为两个或多个段的记录功率的至少一个段的驱动值，该函数不同于另外段的函数。