推导对光头的激光功率精确控制的方法与自动功率校准电路技术

本发明专利技术提供一种推导对光头的激光功率精确控制的方法及自动校准电路。推导对光头的激光功率精确控制的方法包含提供自动功率校准电路中的模数转换器以从自动校准电路推导路径增益与/或路径偏移；以及根据路径增益与/或路径偏移选择性地执行补偿操作，以用目标命令控制激光功率；其中根据路径增益与/或路径偏移选择性地执行补偿操作的步骤更包含：推导出路径增益后补偿路径增益；以及推导出路径偏移后抵销路径偏移。本发明专利技术的方法与相关APC电路能推导激光功率与目标命令之间的精确关系，可在不需要功率表的情况下精确控制激光功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在光驱的大量生产阶段中关于目标命令(target command)的光头(Optical Pickup Unit，0PU)的功率校准，更具体地，涉及一种推导对光头的激光功率的精确控制的方法，以及相关的自动功率校准电路(Automatic Power Calibration, APC)。
技术介绍
相关技术中关于控制光驱的光头的方法，一般是在光驱的普通操作时利用传统APC电路来控制激光二极管的激光功率，其中普通操作例如是读取或写入操作。当传统APC电路在上述普通操作中达到稳定状态(steady state)时，激光功率对应于发送至传统APC电路的目标命令。传统APC电路的一个目标是控制激光功率为对应目标命令的特定功率值，从而使激光功率的变化与目标命令一致。有时，上述目标看起来太过理想而无法实现，下面将说明相应理由。推导激光功率与目标命令之间关系的传统做法一般包含利用功率表来测量激光功率，并收集激光功率与目标命令的数据组(data set)。可是，功率表的成本很高，且还需要实施上述方法的相应的功率校准站(power calibration station)工具与人工成本。此外，另一个问题是不同功率校准站之间会产生误差。根据相关技术，光头的供应商可在光头中设计一个前端光电二极管(PhotoDiode，ro)，生产商(例如光驱生产商)利用前端ro来替换功率表。从前端ro出来的测量结果通过前端ro输出(Front-end PD Output, FPD0)来输出，并可称为FPDO值。图I显示一些光头的激光功率与FPDO值之间的关系曲线示例。如图I所示，穿过原点的曲线对应于理想情况，其余两条曲线对应于两个实际例子，其中一条具有正偏移而另一条具有负偏移。由于光头供货商通常提供很少的数据点来描述激光功率与FPDO值之间的关系，为了推导预设曲线上对应其它数据点的激光功率需要测量多点的FPDO直流成分来进行插补运算，其中预设曲线指穿过上述数据点的曲线。结果，因为需要测量多点的FPDO直流成分，得到激光功率与目标命令之间的精确关系的流程就会变慢。另外，当尝试用具有例如50%的工作周期(例如50%工作周期的写入功率)的激光功率推导上述关系时，由于各种硬件限制(例如模拟频宽)，难以利用FPDO值来精确地测量直流成分(DC component)。另外，传统APC电路的增益与偏移随着芯片的不同而变化，且光头与传统APC电路的组合的整体增益与整体偏移随着系统的不同而变化。因此，当利用FPDO时，推导激光功率与目标命令之间的精确关系的方案在实际操作中效果并不良好。
技术实现思路
为了解决上述APC电路的增益与偏移变化的技术问题，本专利技术提供一种推导对光头的激光功率精确控制的方法与相应的APC电路，能推导出目标命令与激光功率之间的精确关系并节省建立上述功率校准站的时间与相关花费。本专利技术提供一种用于推导对光头的激光功率精确控制的方法，包含提供自动功率校准电路中的模数转换器以从自动校准电路推导路径增益与/或路径偏移；以及根据路径增益与/或路径偏移选择性地执行补偿操作，以用目标命令控制激光功率；其中根据路径增益与/或路径偏移选择性地执行补偿操作的步骤更包含推导出路径增益后补偿路径增益；以及推导出路径偏移后抵销路径偏移。本专利技术另提供一种自动功率校准电路，用于控制光头的激光功率，自动功率校准电路包含模数转换器、至少一补偿模块以及控制单元，模数转换器用于执行模拟数字转、换，以及从自动功率校准电路推导路径增益与/或路径偏移；至少一补偿模块耦接至模数转换器，用于根据路径增益与/或路径偏移选择性地执行补偿操作，以维持激光功率与用来控制激光功率的目标命令之间关系的精确；控制单元，用于控制自动功率校准电路，其中当路径增益推导后控制单元控制自动功率校准电路以补偿路径增益，以及当路径偏移推导后控制单元控制自动功率校准电路以抵销路径偏移。利用本专利技术能够免去建立功率校准站，且本专利技术的方法与相关APC电路能推导激光功率与目标命令之间的精确关系，可在不需要功率表的情况下精确控制激光功率。附图说明图I显示一些光头的激光功率与FPDO值之间的关系曲线的例子。图2显示根据本专利技术的第一实施方式的APC电路的示意图。图3显示根据本专利技术的第二实施方式的控制光头的激光功率的APC电路示意图。具体实施例方式在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来称呼特定的元件。本领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准贝U。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”是开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接到第二装置。请参考图2，图2显示根据本专利技术的第一实施方式的APC电路100的示意图，其用于控制光头50的激光功率。光头50 —般配置于光驱中，例如光盘-只读存储器(CompactDisc-Read Only Memory，CD-ROM)驱动器，数字多用途光盘(DVD)驱动器，HD-DVD驱动器，Blu-ray光驱等等，其中光头50为本
中熟知的元件。除了上述APC电路100，本专利技术更提供一种用于推导对光头的激光功率的精确控制方法。上述方法可用于APC电路100且利用APC电路100实施，下文将详细说明。如图2 所不，APC 电路 100 包含模数转换器(Analog-to-DigitalConverter,ADC) 112，模拟增益放大器114与多任务器(MUX) 116，且更包含至少一补偿模块，例如补偿模块120。于此实施方式中，补偿模块120包含目标输入单元122与算术单元124。根据本实施方式，ADC被用来执行模拟数字转换，更用来从APC电路100推导路径增益与/或路径偏移。请注意，上述路径偏移一般代表光头50与APC电路100的整体偏移。实际操作中，APC电路100可以用印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)上的芯片来实施，如此，路径偏移就表示光头50、芯片与PCB的整体偏移。另外，与多任务器116配合的补偿模块120是用于根据路径增益与/或路径偏移“选择性”地执行补偿，以便维持激光功率与目标命令之间的精确关系，以控制激光功率，其中下文将说明“选择性”的意思。 根据本实施方式，当设计/生产包含光头50与APC电路100的电子装置时，从APC电路100推导路径增益与/或路径偏移以完成APC电路100的配置。于此实施方式中，上述电子装置可代表上述光驱；代表视频播放装置，其包含能够读取光盘(例如CD-ROM、DVD、HD-DVD等等)的盘片存取模块；或代表数字录放机(Digital Video Recorder，DVR)，其包含能够存取光盘的盘片存取模块。此实施方式中的APC电路100更包含控制单元(图未示)，用于控制APC电路100，其可应用不同实作方法来实现。举例来说，控制单元可为微处理器，执行程序代码(如固件)以实现APC电路100的全部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2007.11.29 US 60/991,185;2008.08.21 US 12/195,4141.一种用于推导对光头的激光功率精确控制的方法，上述方法包含 提供自动功率校准电路中的模数转换器以从上述自动校准电路推导路径増益与/或路径偏移；以及 根据上述路径增益与/或上述路径偏移选择性地执行补偿操作，以用目标命令控制上述激光功率，其中根据上述路径增益与/或上述路径偏移选择性地执行补偿操作的上述步骤更包含 推导出上述路径增益后补偿上述路径增益；以及 推导出上述路径偏移后抵销上述路径偏移。2.如权利要求I所述的用于推导对光头的激光功率精确控制的方法，其特征在于，上述路径増益与/或上述路径偏移是从上述自动功率校准电路推导以完成上述自动功率校准电路的配置，以设计包含上述光头与上述自动功率校准电路的电子装置。3.如权利要求I所述的用于推导对光头的激光功率精确控制的方法，其特征在于，上述自动功率校准电路包含模拟增益放大器，用于根据第一电压电平产生第二电压电平；以及上述方法更包含 多任务传输上述第一电压电平； 利用上述模数转换器将上述第一电压电平转换为第一值； 多任务传输上述第二电压电平； 利用上述模数转换器将上述第二电压电平转换为第二值；以及 计算上述第二值与上述第一值的比率以推导上述路径增益。4.如权利要求3所述的用于推导对光头的激光功率精确控制的方法，其特征在于，上述模拟増益放大器具有输入端，用于接收上述第一电压电平；且上述方法更包含 当上述输入端与光头临时分离时，采用特定电压电平作为上述第一电压电平。5.如权利要求3所述的用于推导对光头的激光功率精确控制的方法，其特征在于，上述模拟増益放大器具有输入端，用于接收上述第一电压电平；且上述方法更包含 当上述输入端临时耦接至上述光头的前端光电ニ极管输出时，采用特定值作为上述目标命令； 其中上述第二值于上述第二电压电平被多任务传输时及上述自动功率校准电路进入第二稳定状态后推导出，且上述第一值于上述第一电压电平被多任务传输时及上述自动功率校准电路进入第一稳定状态后推导出。6.如权利要求I所述的用于推导对光头的激光功率精确控制的方法，其特征在于，上述自动功率校准电路包含模拟增益放大器，用于根据第一电压电平产生第二电压电平；上述模拟増益放大器具有输入端，用于接收上述第一电压电平；以及上述方法更包含 当上述驱动端临时从上述自动功率校准电路分离时，施加驱动信号至上述光头的激光ニ极管的驱动端，其中上述驱动信号具有接近或大致等于地电平的电压电平；以及 当上述输入端临时耦接至上述光头的前端光电ニ极管输出时，利用上述模数转换器将上述第二电压电平或上述第二电压的导数转换为第三值以推导上述増益偏移。7.如权利要求I所述的用于推导对光头的激光功率精确控制的方法，其特征在于，上述自动功率校准电路包含模拟增益放大器以根据第一电压电平产生第二电压电平；上述摸拟增益放大器具有输入端，用于接收上述第一电压电平；以及上述方法更包含当上述输入端临时耦接至上述光头的前端光电ニ极管输出时，应用特定值作为上述目标命令以及利用上述模数转换器将上述第二电压电平或上述第二电压电平的导数转换为第三值以推导上述路径偏移； 其中当上述自动功率校准电路进入第三稳定状态时，上述路径偏移大致等于上述第三值。8.如权利要求7所述的用于推导对光头的激光功率精确控制的方法，其特征在干，上述光头包含前端光电ニ极管输出，用于输出前端光电ニ极管输出值；以及上述方法更包含 应用补偿后目标值作为上述目标命令，其中上述补偿后目标值大致等于上述前端光电ニ极管输出值乘以上述路径增益再减去上述路径偏移。9.如权利要求7所述的用于推导对光头的激光功率精确控制的方法，其特征在干，上述光头包含前端光电ニ极管输出，用于输出前端光电ニ极管输出值；以及上述方法更包含 执行以数字值计算的算木运算以抵销上述路径偏移； 执行以数字值计算的补偿操作以补偿上述路径增益；以及 应用补偿后目标值作为上述目标命令，其中上述补偿后目标值大致等于上述前端光电ニ极管输出值与上述自动功率校准电路的模拟增益放大器的设计增益值的乘积。10.一种自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐孝元，陈志清，廖嘉伟，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：