TW200923937A - Method for controlling laser power of an optical pickup unit - Google Patents

Description

200923937 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 更具體地，係關於- 树明係有關於在光碟驅觸的大量生產階段中關於溫度的光學 頭早 7L(Optical Pickup Unit，OPU)之功率校正， 種對光學頭雷射功率之控制方法。 【先前技術】 先前技術中關於控制光碟驅動器之絲頭之方法， 動器之普通操作(例如讀取或寫入操作)時利用傳統自動功率校準/、 (Automatic P。聽CanbratiQn，Apc)電路來控制雷射二極體之雷射 功率。當傳驗C電貌刚触料軸故㈣恤吻她） 時，雷射功率對應於被發送至傳'统APC電路之目標命令㈣的 command) 〇 第1圖顯示根據先前技術之雷射功率(標記為“功率，，之縱轴婢例 如雷射二極體之驅動參數(標記為“電壓”之橫軸)之間的關係。雷射 二極體驅動輕用來控制雷射二極體的雷射二極體驅動電流，其中當 達到上述穩定狀態後，雷射二極體鶴電㈣應於目標命令。如第1 圖斤示虛線右邊的曲線對應線性區域(Iinearregi〇n)，其相對 偏移為Vth。 傳統APC電路的-個目標是將雷射功率控制為對應目標命令之特 定功率值，從而使f射功衬根據目標命令變化。㈣，如何在光碟 200923937 驅動器的大量製造巾制定雷射功率與目標命令之_精確關係已 重要課題。 獲取雷射功率與目標命令之間關係之傳統做法一般地包含了 ：利用 =率表(P〇Wermeter)來測量雷射功率’並收集雷射功率與目標命令之 資料組(dataset)。可是’功率表的成本很高，且需要實施該方法之功 率校準站(P〇wer caUbration stati〇n)的相應工具與人工成本。另外，成本 隨生產線的增多而加倍。而且’還會出現例如不同功率校準站之間备 產生差異等的問題。 根據先前技術’光學頭供應商可在絲射設計—前端光電二極體 (PhotoDiode ’ PD)，系統生產商(例如光碟驅邮生產細用前端阳 來替代執行功率表之操作。從前端PD出來的測量結果係透過前端阳 輸出㈣^㈣的吨㈣⑽術^並可稱為卿^值一般地， 光予碩ί、應商提供-些資料點以描述雷射功率與值之間 獲取特定曲線上對應其他#料點之雷射功率需要執行插補運 异二中韻線係指穿過上述資料點之曲線。結果，因為插補 整個獲取雷射功率與目標命令之間之精確關係之過程就會變慢。 因此，無論解鮮财是㈣㈣转或FpD〇來實施校準 =相應的花費，例如時間、工具與/或人工費用等。另外， 作中曰因為溫度變化狀不準確的 曰’、 常在假定溫度下執行。 …、’。果’校準通 200923937 這樣會 因此，當溫度變化時，普通操作 精確。因㈣要—賴方法來率的控制酿會變得不 如心μ 術中的問題：例如溫度變化 ¥致的不&確以及如何在成本與性能之間取得平衡。 【發明内容】 有鑑於此’本發明提供一種用於控制光學頭之雷射功率之方法，可 以解決溫錢化導賴雷射神㈣獨確的問題。 本發明提供-觀於㈣光學頭之雷射辨之方法，财法包含： 提供雷射辨無動參數之狀第__，射购參數制來驅動 先學頭之雷射二極體，且第-義對應於第—溫度；湘溫度相關模 型以將雷射功率與驅動參數之間之第—_轉換為第二關係，其中第 -關係對應於第二溫度；以及儲存於第—溫度下使用的第—關係，以 及儲存於第二溫度下使用的第二關係。 本發明另提供一種用於控制光學頭之雷射功率之方法，該方法包 含：提供雷射功率與驅動參數之間之第，其巾利聽動參數以 獲取光學頭之雷射二極體，且第-_對應於第—溫度；提供雷射功 率與驅動參數之間之第二關係，其中第二關係對應於第二溫度，·以及 儲存於第-溫度下使_第-_，以及儲存於第二溫度下使用的第 200923937 二關係。 利用本發明能夠利用準確的溫度相關模型來獲取更精確的雷射功 率與溫度的關係，從而提高了控制的精確度。 【實施方式】 在說明書及後續的申請專利麵#巾使用了某些詞彙來指稱特定 的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用 不同的名詞來稱呼同—個元件。本制t及後續的申請專利範圍並不 以名稱的絲來作為區分元件的方式，而是以元件在魏上的差異來 作為區刀的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」 係為-開放式的用語’故應解釋成「包含但不限定於」。以外，「織」 -㈣在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述 :第:裝置祕於-第二裝置，則代表該第—裝置可直接電氣連接於 及第一裝置，或透過其他裝置或連接手段隨地魏連接至 置。 4參考第2圖、第3圖及第4圖。第2 顯示根據本發明之第一實 施例之控制光學射功率之方法流糊，其中可_該方法來獲取 對光學頭雷射功率的精準控制。第3圖與第4圖分別顯示第2圖可採 用的不同的溫度侧模型的例子。町將描雜制光學頭雷射功率的 方法。 於步驟912中’提供雷射功率與驅動參數之第—關係，其中利用該 200923937 驅動參數來驅動光學頭之雷射二極體以控制雷射 應於第-溫度，例如室溫。㈣功對 如獨之間之關係隨溫度值不同而不同。舉例來★兒1動參數(例 的曲線的斜率與Vth都不同。 不同溫度 根據本實施例，第3圖與第4圖顯示的 了上述的雷射功率，而第3圖與第4圖:ς為二率）描述 描述了上__。軸本__相) 用;:非本發明之_。根據本實施例之變二:數=之 -極體之f射二極體鶴電流。 > 代表雷射 來般^測量第一溫度下之雷射功率與驅動參數 八入^ 實例’自動功率校準電路可施加承載特定信少 =來控制雷射辨。纽c電_ ===之目標 =射功率舆《動參數·第_難。_般地=錢，測量 7其包含雷射功率之-特定值細動參測量單崎料 則分表代表二:=r第一關係之曲線，她 舉例來說’承载特定值

V 】之目標命令可首先施加於APC電路。 當 200923937 APC電路_第—溫度之敎麵後，猶 取單個㈣财1。耻，單__可料购參數以獲 施例中，單個資料點Ρι位於分別示於第3圖X 2關係。於此實 型中標記為“中溫”的崎上。此為說明之^財的溫度相關模 並非本發明之限制。 根據本實施例之變化例，單個資料點pi位於 圖中的溫___為“低溫，，的树圖與第4 =例侧料點—圖與第 椒型中標記為“高溫” _上。根據本實施例之另=二度侧 貢料點可位於分啦於帛3圖與第 /夕個 一曲線上。 相關翻巾的其中之 取-個^ΤΓ 兩個f料點，其中兩個f料關獲取方法與獲 滅_方法-樣，其分尊照目標命令之不 =點的值。舉例來說，承載第—值VI-1之目標命令可首先施加於紙 =^當APC電_料—溫紅歡狀驗，職料 例如電壓)來獲取第—資料叫。之後，承載第二值、之目^ 二f规電路。當Apc電路到達第—溫度之穩定狀態後;、 j雷射功率與驅動參數(例如電壓、⑽獲取第二資料點&。如此，第 貝料點P】-,與第—貧料點Ρι-2可用來獲取第一闕係。 产相:=:一_::用溫度相關模型，例如第3圖與第4圖中兩個溫 :之一:來將雷射功率與驅動參數之第一關係轉換為第二關 糸’/、中第-關輯應第二溫度’且第二溫度與第—溫度不同。 200923937 如第3圖所示’溫度相關模型對應於具有不同斜率之曲線，不同的斜 率對應不同的溫度。當應用第3圖中的溫度相關模型時，這些曲線(分 別標記為尚溫”、“中溫”及“低溫”）的線性區域部分的延長線大 致為共點線(concurrentlines)。另外，如第4圖所示，溫度相關模型對 應於不同溫度之平行曲線。於應用如第4圖所示之溫度相關情形中， 當中間曲線(標記為“中溫”）向左或向右移動時對應縱軸的偏移乂也 也會變化。 根據此實施例，無論應用第3圖中的溫度相關模型還是第4圖中的 溫度相關模型，為了要獲取溫度相關模型之足夠訊息，需要在第二溫 度下測量至少-資料點’其包含雷射功率之—特定值與驅動參數之二 特定值。本實施例中，步驟914 t的關係轉換可能需要在第二溫度測 量一個資料點P2來獲取如左邊曲線(第3圖或第4圖中標記為“低溫 ”）描述的第二關係，或者獲取如右邊曲線(第3圖或第*圖中標記為 南溫）描述的第二關係。 ’' 除了測量中周圍溫度的不同，於第二溫度下獲取—個#料點匕的 方法與於第-溫度下獲取-個㈣點Ρι的方法類似。舉例來說，承載 特定值V2之目齡何魏施加於Apc辑。# Apc魏達到第二 溫度之穩定狀紐，測ff射功率與驅動參數來獲取—個資料點p。 如此負料點P2可利用來獲取溫度相關模型之足夠多訊阜、。‘ 根據本實施例之變化例，可能f要於第二溫度啦軸 取溫度相關模型之足夠訊息。於本變化例中 .又 10文1 獲取溫度相關模型之足 200923937 夠況息後’決定是採用第3圖中所示之溫度相關模型還是採用第4圖 中所示之溫度蝴模型。除了測量的溫度不同，於第二溫度师 兩個資料點之方法與第—溫度獲取兩個資料點的方法類似^又又 告舉例來說’承載第一值V2-i之目標命令可首先施加於APC電路。 田APC電路到達第二溫度之穩定狀態後，測量雷射功率與驅動參數來 獲取第-貢料點L。之後，承載第二值I之目標命令可施加於紙 電路胃APC電路到達第二溫度之穩定狀態後，測量雷射功率與驅動 參數以獲取第二資料點ρ2·2。如此，可湘第—資料點&與第二資料 點Pw來獲取溫度相關模型的足夠訊息。 於步驟916中’儲存第一溫度採用的第一關係以及儲存第二溫麟 用的第二關係。實際上，第—關係與第二關制各個代表值可儲存於 非揮發性記憶體中，例如快閃記憶體。舉例來說，代表值可為曲線之 曲線係數’分別代表第一關係與第二關係。另外，另一例子中的代表 值可為第一關係或第二關係中之一或多個曲線資料點。另外，另一例 子中的代表值可為一或多個資料點以及一或多個曲線係數。 第5圖顯示根據第一實施例之施加於雷射二極體驅動器的不同通 道之各種增益之功能示意圖，其中雷射二極體驅動器用於驅動光學頭 之雷射二極體’其中功能性區塊10-1、10-2…及10-N(標記為 Gain(l)’’ ' “Gain(2)”···以及“Gain(N)”)分別代表通道1至n的通道增 盈函數°雖然通道1至N顯示為數個路徑，但這僅為說明之用，並非 本發明之限制。實際上’通道增益函數GainQ)、Gain(2)…及Gain(N) 11 200923937 一般可用硬體電路實施，且可整合於上述APC電路中的可變增益放大 器(Variable Gain Amplifier，VGA)10。 根據本變化例，更提供一種將對應通道χ(例如通道1至N其中之 一)的電壓差Δνχ(τι，τ2)轉換為對應通道γ(例如通道！至N其中之另一) 之電壓差Δνγ(τι’τ2)之方法，以_保上述方法可被大量採用。結果，可 以涵蓋一些特殊情形。上述的電壓差Δν/τ1，Τ2)與Δνγ(Τ1，Τ2)分別具有代 表溫度Τ的不同值的兩個指數T1與丁2，其一般定義如下： △Vx(Ti’T2) = Voltx(T2) - Voltx(T1);以及 △VY(T1，T2) = V〇itY(T2)_v〇ltYm); 其中Voltx⑺表示在溫度T下通道X中的雷射二極體驅動電壓之電壓 值’而VoltY⑺表示在溫度T下通道γ中的雷射二極體驅動電壓之電壓 值。 根據變化例，電壓差△VY(T1，T2)可藉由下列等式獲取： △VY(T1’T2)=(Gain(X)/Gain⑺）* Δνχ(τ1，Τ2); 其中Gainpc)與Gain(Y)分別表示通道又與丫的通道增益函數。 舉例來說，如第2圖中所示的方法獲取電壓差，其中T1 與T2分別代表上述的第一溫度與第二溫度。當已知電壓值％丨， 12 200923937 電壓值VoltY(T2)就可如下推導得到：

VoltY(T2)=zWY(T 丨’ T2)+V〇ltY(T1) =(Gain(X)/Gain⑺)*AVX(TI，切+…丨^⑺）； 其中上述等式可用來獲取雷射功率與通道¥的驅動參數之間的額外 係。 因為上述通道X與γ可能代表通道丨至^^中任意兩個通道，通道 增ϋ函數Gain(l)，Gain(2)…及Gain(N)與對應通道之各別電壓差大體 上可藉由下列等式獲取： AVchannel! *Gam(l)=AVchannel2*Gain(2)=---=AVchannelN *Gain(N)； 其中△Vchamiel 1 ’ ΔνΛ&ηηβ12.··及△VchannelN分別表示對應通道1至N的 電壓差。 於本實施例之另一變化例，雷射二極體驅動電壓之電壓值voltx(T) 與voltY(T)可由對應之上述雷射二極體驅動電流之電流值CUITX(T)與 CurrY(T)代替’而電壓差Δνχ(τι’τ2)與Δνγ(Τ1’Τ2)可由分別職之電流差 △CX(T1，T2)與△c/u)所代替。 。 應用上述方法的結果是，本發明綠貫在溫度變化時為一般操作提供 更恰當之雷射功率㈣。與先雜術概，齡執行如實施例及變化 13 200923937 所需之成本，吨此解決了成本與性能之間之平衡問題。 本發明之另—優點在於’當雷射功率控制需要對應於大量溫度值實 滅’根據上述本發明實施例與/或變化例可迅速獲取對應溫度之關係 上述之實施讎用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技 術特徵，鱗时關本發明之料。任健悉此賊柯輕易完成 之改變或均雜之鋪均屬於本發明所主張之細，本㈣之權利範 圍應以申請專利範圍為準。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示根據先前技術之雷射功率與驅動參數之間的關係示意 圖。 第2圖顯示根據本發明之第一實施例之控制光學頭雷射功率之方 法流程圖。 第3圖與第4圖顯示可採用的不同的溫度相關模型的例子之示意 圖。 第5圖顯示根據第一實施例之施加於雷射二極體驅動器的不同通 道之各種增ϋ之功能示意圖，其中辑射一極體驅動器用於驅動光學頭 之雷射二極體。 【主要元件符號說明】 14 200923937 912〜提供雷射功率與驅動參數之第一關係； 914〜利用溫度相關模型，來將雷射功率與驅動參數之第一關係轉 換為第二關係； 916〜儲存第一溫度採用的第一關係以及儲存第二溫度採用的第二 關係；

Pi〜資料點；

Vth〜偏移； 10〜可變增益放大器； 20〜雷射二極體驅動器； 10-1、10-2…10-N〜通道增益函數。 15

Claims (1)

1. 200923937 七、申請專利範圍·· L-種用於控制光學頭H力率之方法，财法包含： 提供該雷射功率與一驅動參數之間之一第一關係， 驅動參數係用來驅動該光學頭 '、 對應於-第-溫度；子貝之1射二極體，且該第一關係 目㈣型以轉換該雷射功率與該驅動參數之 ::該第一關係為-第二關係，其中該第二關係對應於一第二 溫度；以及 -、/f存使祕該第—溫度的該第—_，及儲存使用於該第 一溫度的該第二關係。 玄2.如巾料職㈣1項所叙祕㈣絲頭之雷射功 =之方法，其中該驅動參數代表1射二極體驅動電壓，用於 控制該雷射二極體之—雷射二極體驅動電流。 3.如中料鄕㈣丨項所叙料控縣學頭之雷射功 率之方法，其中該驅動參數代表該雷射二極體之-雷射二極體 驅動電流。 4.如中請專利範圍第1項所述之用於控制光學頭之雷射 功率之方法，其巾提供該料功率魏_參數之間之該第一 關係之該步驟更包含： 將承載-特定值之-目標命令施加於—自動功率校準電 16 200923937 路，以控制該雷射功率；以及 /田該自動功率校準電路到達該第一 後’測量該雷射功率與該驅動參數以獲取 溫度之一穩定狀 該第一關係。 態 1項所述之用於控制光學頭之雷射 射功率與該驅動參數之間之該第一 5·如申請專利範圍第 功率之方法，其中提供該雷 關係之該步驟更包含： 以 ，疋值之—目標命令施加於-自動功率校準電 '^雷射功率，及當該自動功率校準電路到達該第- Γ又之—穩定狀態後，測量該雷射功率與該驅動參數以獲取-弟一資料點； 路， 後， 將承載第二值之一目標命令施加於該自動功率校準電 货jT s Λ自動功率杈準電路到達該第—溫度之一穩定狀態 測量該雷射功率與該驅動參數以獲取—第二資料點；以及 。第貝料點與該第二資料點以獲取該第一關係。 率之6.如巾請翻範圍第1項所狀詩控制光學頭之雷射功 方去，其中該溫度相關模型對應於多個曲線，每一該等曲 線的斜率對應於不同溫度。 士申印專利範圍第1項所述之用於控制光學頭之雷射功 ' 去，其中該溫度相關模型對應於關於不同溫度之平行曲 線。 17 200923937 8j ΐ π專利範圍第i項所述之用於控制光學頭之雷射功 率之方法，更包含： 於該第二溫度下測量該雷射功率與該驅動參數，以獲取該 溫度相關模型之訊息。 士申明專利範圍第8項所述之用於控制光學頭之雷射 功率之H其㈣量該雷射功率與該鶴參數以獲取該溫度 相關模型之該訊息之該步驟更包含： 將承載-特定值之一目標命令施加於一自動功率校準電 路，用於控制該雷射功率；以及 當=自動功率校準電路到達該第二溫度之一穩定狀態 1 ’測里射功率與馳動參數以獲取該溫度相關模型之該 10.如切專利範圍第8項所述之用於控制光學頭之雷系 功率之方法’更包含： ’ 路以值之一目標命令施加於一自動功率校準電 ，：一二’以及當該自動功率校準電路到達該第二 =資料後’測量該雷射功率與該驅動參數以獲取一 路於電 18 200923937 利用該第一 型之該訊息。 資料點與該第 二資料點以獲取該溫度相關模 11.如申請專利範圍第i項所述之用於控制光學頭之雷射 :羊之方法，纟中該第一關係與該第二關係對應於一第一通 道；且該方法更包含： 利用該第一關係盥兮筮-^ ，、以第一關係以獲取於一第二通道中該 雷射功率與_動參數之間之―額外關係。 …如申β月專利範圍第U項所述之用於控制光學頭之雷 射力率之方法’其中該驅動參數代表—雷射二極體驅動電壓； 且利用該第-關係與該第二關係以獲取於該第二通道中該雷 射功率與娜動電壓之間之該額外_之該步驟更包含： 轉換一第一電壓差為一第二電壓差； ，、中該第-電壓差代表該第—通道中分別於該第一溫度 /、4第一酿度下§亥雷射二極體驅動電壓之不同電壓值之間之 —差值； =八中。亥第一電壓差代表該第二通道中分別於該第一温度 與該第二溫度下該雷射二極體驅動電壓之不同電壓值之間之 ~~差值。 13·如申凊專利範圍第11項所述之用於控制光學頭之雷 射功率之方法，其中該驅動參數代表該雷射二極體之一雷射二 極體驅動電流；以及利用該第—關係與該第二關係以獲取於該 19 200923937 1 第-通這中該雷射功率與該驅動電壓之間之該關係之該步驟 更包含： 轉換一第一電流差為一第二電流差； j其中該第-電流差代表該第—通道中分別於該第一溫度 與及第一溫度下该雷射二極體驅動電流之不同電流值之間之 一差值； 其中該第二電流差代表該第二通道中分別於該第一溫度 與該第一溫度下该雷射二極體驅動電流之不同電流值之間之 一差值。 14. 一種用於控制光學頭之雷射功率之方法，該方法包 含： 提供該雷射功率與一驅動參數之間之一第一關係，其中該 驅動參數用以驅動該光學頭之一雷射二極體，且該第一關係對 應於一第一溫度； 提供該雷射功率與該驅動參數之間之一第二關係，其中該 第二關係對應於一第二溫度；以及 儲存於該第一溫度下使用之該第一關係，以及儲存於該第 二溫度下使用之該第二關係。 15. 如申請專利範圍第14項所述之用於控制光學頭之雷射 功率之方法，其中該驅動參數代表一雷射二極體驅動電壓，其 用於控制該雷射二極體之一雷射二極體驅動電流。 20 200923937 16.如申請專利範圍第14項所述之用於控制光學頭之雷射 功率之方法’其中該驅動參數代表該雷射二極體之—雷射二極 體驅動電流。 Π.如申睛專利範圍第14項所述之用於控制光學頭之雷 力率之方法其中提供該雷射功率與該驅動參數之間之該第 一關係之該步驟更包含： 將承載一特定值之一目標命令施加於一自動功率校準電 路以控制該雷射功率；以及 ,田4自動功率校準電路到達該第一溫度之一穩定狀態 後’測1該雷射功率與該驅動參數以獲取該第一關係。 18.如申睛專利範圍第14項所述之用於控制光學頭之雷 射力率之方去，其中提供該雷射功率與該驅動參數之間之該第 一關係之該步驟更包含： :承載第值之一目標命令施加於一自動功率校準電 =以控制4fr射功率’且當該自動功率校準電路達到該第一溫 度下之H狀態後，測量該雷射功顿娜動參數以獲取一 第一資料點； :泉載第一值之一目標命令施加於該自動功率校準電 T且當該自動功率校準電路達到該第-溫度下之-穩定狀態 測量該f射功率與_動參數轉取-第二資料點；以及 利用該第-資料點與該第二資料點以獲取該第一關係。 21 200923937 19.如申睛專利範圍第14項所述之用於控制光學頭之雷 射力率之方去，其中提供該雷射功率與該驅動參數之間之該第 二關係之該步驟更包含： 將祆载特定值之一目標命令施加於一自動功率校準電 路以控制該雷射功率；以及 當=自動功率校準電路到達該第二溫度下之一穩定狀態 測㈣雷射功率與該_參數简取該第二關係。 射功牽b申請專利範圍第14項所述之用於控制光學頭之雷 ιΓ之方去’其中提供該雷射功率與該驅動參數之間之該第 一關係之該步驟更包含： 路心冑帛值之—目標命令施加於—自動功率校準電 度該自動功率校準電路到達該第二溫 第—資料^狀,Μ，測量功率與該驅動參數以獲取一 路，值之—目標命令施加於該自動功率校準電 後，二=準電路達到該第二溫度下之-穩定狀態 利用·;第^細_錢撕—㈣料點；以及 用該第1料點與該第二資料點叫取該第二關係。 八、圖式： 22