專利名稱：自動(dòng)功率控制的裝置及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出一種使用于光學(xué)記錄裝置中的激光功率控制裝置，特別指一種用于光盤記錄系統(tǒng)中的功率控制裝置，即使于高速度光信息記錄的應(yīng)用中僅使用了一相對(duì)低速度的前端光電二極管，依舊可以穩(wěn)定地控制激光二極管的光功率輸出。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的光學(xué)記錄裝置(optical recording apparatus)中，經(jīng)常會(huì)使用激光二極管(laser diode，LD)作為光源。眾所周知，一個(gè)激光二極管的光功率輸出會(huì)因?yàn)榄h(huán)境溫度的變化而改變。因此，在使用激光二極管時(shí)，必須針對(duì)因溫度變化而導(dǎo)致的功率變化進(jìn)行補(bǔ)償，以確保激光二極管的光功率輸出在指定的電平。而為了確保激光二極管的光功率輸出在指定的電平，通常在傳統(tǒng)的光學(xué)記錄裝置中會(huì)設(shè)置一個(gè)用來(lái)穩(wěn)定激光二極管輸出功率的反饋控制裝置(feedback control device)，這樣的反饋控制裝置通?？煞Q為一自動(dòng)功率控制(automatic power control，APC)裝置。
為了要將信息記錄在一光學(xué)記錄媒體(optical recording medium)中，激光二極管的光輸出會(huì)被調(diào)制成具有不同功率輸出和周期的記錄脈沖(recording pulses)，這通常稱為「寫入策略」(write strategy)。圖1表示了現(xiàn)今光盤格式中幾種常見的寫入策略。為了得到良好的記錄品質(zhì)，正確的寫入策略是很重要的，亦即記錄脈沖的功率與寬度都需要精準(zhǔn)地控制。其中達(dá)成記錄脈沖自動(dòng)功率控制的重要關(guān)鍵之一，是必須對(duì)激光二極管的光輸出功率進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量。
圖2為常規(guī)自動(dòng)功率控制組件10的功能方塊圖。在圖2中，一激光二極管將激光射至一光盤上(未表示于圖中)以進(jìn)行光讀取或光記錄。由該激光二極管所射出的激光會(huì)被一前端光電二極管(front photodiode，F(xiàn)PD)檢測(cè)接收。該前端光電二極管的輸出會(huì)經(jīng)由一電流電壓轉(zhuǎn)換單元20轉(zhuǎn)換成一電壓信號(hào)，即前端光電二極管輸出信號(hào)(front photodiode output signal)FPDO。在進(jìn)行信號(hào)再現(xiàn)(reproduction)或信息記錄時(shí)，功率輸出取得單元30會(huì)測(cè)量相對(duì)應(yīng)于偏置(讀取)功率、擦除功率，以及寫入功率的電壓信號(hào)FPDO的電壓值，將其輸出成為測(cè)量電壓值Vb，m、Ve，m、以及Vw，m。反饋控制器單元40會(huì)根據(jù)一基準(zhǔn)功率輸出單元50所設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值Vb，r、Ve，r、Vw，r與測(cè)量電壓值Vb，m、Ve，m、Vw，m間各自的差異狀況，設(shè)定偏置電流、擦除電流、寫入電流至一激光二極管驅(qū)動(dòng)單元60，而于該激光二極管中產(chǎn)生所需求的記錄脈沖，以將信息儲(chǔ)存至光盤中。
為了正確地測(cè)量一激光二極管的輸出功率，在一傳統(tǒng)的光學(xué)記錄裝置中，功率輸出取得單元30通常會(huì)包含有一取樣保持(sample and hold)電路。根據(jù)將被記錄的信息以及其寫入策略，依序產(chǎn)生各種不同的取樣信號(hào)。因此，對(duì)應(yīng)于偏置時(shí)間段、擦除時(shí)間段，以及寫入時(shí)間段的激光二極管輸出功率的FPDO電壓電平即可被取樣并保持(hold)，以供反饋控制使用。即使在該激光二極管的溫度有變化的情形下，依舊可以達(dá)到精準(zhǔn)的功率控制。不過(guò)，上述的取樣保持結(jié)構(gòu)通常會(huì)假設(shè)前端光電二極管的響應(yīng)速度幾乎等于激光二極管記錄脈沖的調(diào)制速度。換句話說(shuō)，F(xiàn)PDO必須能緊緊地跟隨激光二極管的每一個(gè)記錄脈沖的變動(dòng)，使得取樣裝置可以正確地從FPDO中，對(duì)激光二極管的功率輸出進(jìn)行取樣。舉例來(lái)說(shuō)，如圖3所示，對(duì)一個(gè)可復(fù)寫的光盤格式而言，擦除時(shí)間段的時(shí)間長(zhǎng)度通常夠長(zhǎng)，使得FPDO可以為自動(dòng)功率控制提供一個(gè)合適的取樣區(qū)域。
然而，在一個(gè)高速度或高密度的光學(xué)記錄應(yīng)用裝置上，前端光電二極管的響應(yīng)速度極有可能比激光二極管的記錄脈沖的調(diào)制速度還要慢，這種情形會(huì)導(dǎo)致FPDO僅能夠在記錄脈沖的一段極短時(shí)間內(nèi)維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。這樣的問(wèn)題可以從圖4中看出，雖然FPDO的響應(yīng)在擦除時(shí)間段的末端還是到達(dá)了穩(wěn)定狀態(tài)，但是一個(gè)速度不夠快的取樣裝置可能就沒(méi)有辦法正確地取樣出合適的FPDO值。
很明顯，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)高響應(yīng)速度的取樣保持電路需要昂貴的成本。在一些記錄格式下(例如使用藍(lán)光激光二極管的格式)，記錄脈沖的寬度通常非常的短，在合理的成本考慮下，要以現(xiàn)今的硬件實(shí)施技術(shù)正確地對(duì)FPDO進(jìn)行取樣幾乎是難以達(dá)成的。另外，在記錄脈沖越來(lái)越短的情形下，前端光電二極管的響應(yīng)速度極有可能會(huì)小于激光二極管記錄脈沖的調(diào)制速度。如圖5所示，此時(shí)FPDO無(wú)法正確地反映出激光二極管的光功率輸出。在這種情形下，即使在不考慮成本的情形下使用最佳的取樣保持電路，真實(shí)的輸出功率亦無(wú)法被正確測(cè)量出來(lái)。
在如圖1所示的使用多重脈沖串(multiple pulse train)寫入策略的光盤格式中，欲取得寫入及偏置功率輸出時(shí)，取樣的問(wèn)題會(huì)變得更加嚴(yán)重，因?yàn)樵谝欢嘀孛}沖串中，其調(diào)制的脈沖寬度常會(huì)比一寫入/擦除時(shí)間段要短上許多，在這種情形下前端光電二極管的響應(yīng)更無(wú)法跟上脈沖的變化，因此FPDO會(huì)產(chǎn)生如圖5所示的波動(dòng)，此時(shí)沒(méi)有任何的取樣裝置可以達(dá)到正確的光功率測(cè)量。另外，在藍(lán)光盤(blu-ray disc)的格式中，若在擦除時(shí)間段采用一多重脈沖寫入策略，如圖1所示，則在FPDO中可能完全沒(méi)有適用的取樣區(qū)域，可以對(duì)擦除、寫入、以及偏置時(shí)間段進(jìn)行功率輸出的取樣。
一種可用在功率輸出取得單元30中的方法是使用一峰值(或谷值)包絡(luò)檢測(cè)裝置(peak envelope detection device)，可連續(xù)性地跟蹤FPDO峰值(或谷值)的變化，以進(jìn)行反饋控制。在美國(guó)專利第0141313號(hào)的專利中，Chuang即討論到此種裝置。其中，由包絡(luò)檢測(cè)裝置輸出的峰值包絡(luò)信號(hào)會(huì)被輸入至標(biāo)準(zhǔn)的取樣保持電路中，然后再被輸出至相對(duì)應(yīng)的反饋控制器單元中。然而，為了要可靠地檢測(cè)以及反映出FPDO的峰值(或谷值)，峰值(或谷值)包絡(luò)檢測(cè)裝置的放電時(shí)間常數(shù)(discharge time constant)與激光二極管的記錄脈沖相比較不可以太長(zhǎng)，假如放電時(shí)間常數(shù)太長(zhǎng)，峰值(或谷值)包絡(luò)檢測(cè)裝置或許就無(wú)法正確地跟上FPDO的變化。但是，假如放電時(shí)間常數(shù)太短，則峰值(或谷值)包絡(luò)檢測(cè)裝置的輸出可能會(huì)在檢測(cè)到的峰值(或谷值)包絡(luò)中發(fā)生小的漏失(dropouts)，如圖6所示，即使在FPDO中每一個(gè)峰值(或谷值)都具有一樣的大小時(shí)，峰值(或谷值)包絡(luò)信號(hào)漏失的情形亦會(huì)發(fā)生。
另外，當(dāng)前端光電二極管的響應(yīng)速度遠(yuǎn)小于激光二極管的記錄脈沖的調(diào)制速度時(shí)，F(xiàn)PDO無(wú)法在一記錄脈沖中立即到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，F(xiàn)PDO將會(huì)產(chǎn)生如圖5所示的波動(dòng)，因此，峰值(或谷值)包絡(luò)檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)亦會(huì)因?yàn)閷懭氩呗远S之變化，如圖7所示。由于峰值(或谷值)包絡(luò)檢測(cè)裝置會(huì)跟蹤輸入脈沖串中的局部最大峰值脈沖，故其測(cè)量的功率會(huì)因?yàn)閷懭氩呗远a(chǎn)生連續(xù)性的變動(dòng)。由于激光二極管的溫度變化與寫入策略同時(shí)都會(huì)使此峰值(或谷值)包絡(luò)檢測(cè)裝置的FPDO電壓輸出產(chǎn)生變化，而此峰值(或谷值)包絡(luò)檢測(cè)裝置并沒(méi)有辦法分辨FPDO的變化是起因于激光二極管的溫度變化或起因于寫入策略導(dǎo)致的FPDO變動(dòng)，那么反饋控制器單元就會(huì)執(zhí)行誤差的功率調(diào)整。由上述可知，在常規(guī)技術(shù)中，當(dāng)前端光電二極管的響應(yīng)速度小于激光二極管的記錄脈沖的調(diào)制速度時(shí)，要穩(wěn)定地補(bǔ)償由溫度變異造成的真實(shí)功率波動(dòng)是一件困難的工作。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的，在于提供一種自動(dòng)功率控制組件，可對(duì)一高速度或高密度的光學(xué)記錄裝置進(jìn)行一穩(wěn)定的功率控制，并且可以使用一低速度且低成本的取樣裝置進(jìn)行取樣，即使該光學(xué)記錄裝置中使用了一相對(duì)低響應(yīng)速度的前端光電二極管亦然。本發(fā)明的目的主要通過(guò)使用一多重脈沖峰值保持(multi-pulse peak-hold)裝置來(lái)對(duì)低響應(yīng)速度的前端光電二極管進(jìn)行補(bǔ)償來(lái)實(shí)現(xiàn)，而不需使用額外昂貴的硬件設(shè)備。如實(shí)施例所述的多重脈沖峰值保持裝置可以取樣得到一最大電壓(最大的峰值電壓)或一最小電壓(最小的谷值電壓)。至于需要取得且保持一峰值或是一谷值則是視自動(dòng)功率控制組件對(duì)功率輸出測(cè)量的需求而定。而無(wú)論使用一峰值保持電路或一谷值保持電路皆符合本發(fā)明的基本精神。
本發(fā)明的第一實(shí)施例中包含有一峰值保持電路和一取樣保持電路。該峰值保持電路具有一第一輸入端，用來(lái)接收一前端光電二極管輸出脈沖串(FPDO)，一第二輸入端，用來(lái)自一控制電路接收一重置信號(hào)(Reset)，以及一輸出端，用來(lái)輸出FPDO的一最大測(cè)量電壓。該取樣保持電路具有一第一輸入端，用來(lái)接收該峰值保持電路輸出的信號(hào)，一第二輸入端，用來(lái)自該控制電路接收一取樣信號(hào)(SH)，以及一輸出端。根據(jù)一基準(zhǔn)電壓與該取樣保持電路輸出電壓間的差異，一反饋控制器單元將所需的偏置電流、擦除電流與寫入電流輸出設(shè)定至一激光二極管驅(qū)動(dòng)單元，使得該激光二極管產(chǎn)生所需的記錄脈沖，以將信息記錄至一光盤中。
該重置信號(hào)以及該取樣信號(hào)用來(lái)測(cè)量該激光二極管的光功率輸出。該峰值保持電路會(huì)保持在FPDO的一最大電壓值。經(jīng)過(guò)一預(yù)設(shè)時(shí)間段后，該取樣保持電路根據(jù)該控制電路發(fā)出的取樣信號(hào)對(duì)峰值保持電路的輸出進(jìn)行取樣的工作。取樣之后，該控制電路即發(fā)出該重置信號(hào)以重新初始化該峰值保持電路。
本發(fā)明的第二實(shí)施例除了包含有第一實(shí)施例中的組成元件及相關(guān)方法外，還包含有一開關(guān)，根據(jù)自該控制電路收到的一視窗(window)信號(hào)，控制FPDO自該前端光電二極管至該峰值保持電路間的傳輸。在該預(yù)設(shè)時(shí)間段中，該控制電路發(fā)出一個(gè)或多個(gè)視窗信號(hào)，使得該峰值保持電路僅在有效的(active)視窗信號(hào)中接收、跟隨監(jiān)控，以及保持FPDO的最大電壓值。至于視窗信號(hào)的使用，可以自FPDO脈沖串中選擇記錄脈沖的隨機(jī)序列，或是僅考慮造成FPDO產(chǎn)生區(qū)域最大峰值的固定數(shù)據(jù)模式(例如一最長(zhǎng)偏置時(shí)間段與一最短寫入時(shí)間段的組合)。在經(jīng)過(guò)一預(yù)設(shè)數(shù)量的視窗信號(hào)之后，使得該峰值保持電路的輸出維持在FPDO在視窗信號(hào)內(nèi)的最大電壓值，然后該控制電路即發(fā)出該取樣信號(hào)，且使得該取樣保持電路對(duì)該峰值保持電路的輸出電壓進(jìn)行取樣以及保持。經(jīng)過(guò)取樣之后，該控制電路即發(fā)出該重置信號(hào)，以重新初始化該峰值保持電路。
另外，在本發(fā)明的所有的實(shí)施例中皆可選擇性地包含有一校正增益。該校正增益為一比例常數(shù)，當(dāng)該前端光電二極管具有不足的響應(yīng)速度，而造成該多重脈沖峰值保持裝置的輸出與真實(shí)光功率輸出不同時(shí)，可使用該校正增益來(lái)實(shí)現(xiàn)真實(shí)的光功率輸出。該比例常數(shù)表示一真實(shí)最大光輸出功率及一最大測(cè)量光輸出功率間預(yù)設(shè)的關(guān)系。該比例常數(shù)除了可以通過(guò)硬件調(diào)整該取樣保持電路的輸出或是調(diào)整該基準(zhǔn)電壓而進(jìn)行實(shí)施，亦可以僅通過(guò)改變?cè)摶鶞?zhǔn)功率輸出設(shè)定單元的固件而進(jìn)行實(shí)施。


圖1為現(xiàn)今光盤格式的一些寫入策略。
圖2為常規(guī)技術(shù)一自動(dòng)功率控制組件的簡(jiǎn)單方塊圖。
圖3表示于一擦除時(shí)間段中FPDO趨近于記錄脈沖的情況。
圖4表示于一擦除時(shí)間段的末端FPDO到達(dá)一穩(wěn)定狀態(tài)的情況。
圖5表示FPDO無(wú)法到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的情況。
圖6表示一峰值包絡(luò)波形于跟蹤FPDO時(shí)可能有的漏失狀況。
圖7表示當(dāng)一相對(duì)低速度的前端光電二極管被使用時(shí)，一峰值包絡(luò)波形受寫入策略影響而連續(xù)地變動(dòng)的狀況。
圖8至圖10為根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)功率控制組件的簡(jiǎn)單方塊圖。
圖11為根據(jù)本發(fā)明的多重脈沖峰值保持電路的簡(jiǎn)單方塊圖。
圖12至圖13比較本發(fā)明峰值保持電路與常規(guī)技術(shù)峰值包絡(luò)電路的工作狀況。
圖14表示當(dāng)一低速度的前端光電二極管被使用時(shí)，圖11中的多重脈沖峰值保持電路的工作狀況。
圖15為根據(jù)本發(fā)明的另一多重脈沖峰值保持電路的簡(jiǎn)單方塊圖。
圖16表示當(dāng)一低速度的前端光電二極管被使用時(shí)，圖15中的多重脈沖峰值保持電路的工作狀況。
圖17為根據(jù)本發(fā)明的再一多重脈沖峰值保持電路的簡(jiǎn)單方塊圖。
圖18表示根據(jù)本發(fā)明取得一校正常數(shù)的各步驟。
圖19為根據(jù)本發(fā)明的又一多重脈沖峰值保持電路的簡(jiǎn)單方塊圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明10、110、175、190、自動(dòng)功率控制組件400、50020 電流電壓轉(zhuǎn)換單元30 功率輸出取得單元40 反饋控制器單元50、150基準(zhǔn)功率輸出設(shè)定單元60 激光二極管驅(qū)動(dòng)單元70、170、230、330 編碼單元130、300 多重脈沖峰值保持裝置140校正增益155系統(tǒng)控制器182低通濾波器195前送路徑200多重脈沖峰值保持裝置210、310 峰值保持電路220、320 取樣保持電路340開關(guān)480數(shù)模轉(zhuǎn)換器485、505、510 比例常數(shù)515誤差放大器
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明公開了一種多重脈沖峰值保持裝置，可使用于一功率輸出取得單元中，而不需如傳統(tǒng)的光學(xué)記錄裝置使用一高速度的取樣保持電路。圖8是本發(fā)明的一功能方塊圖，其中自動(dòng)功率控制組件110設(shè)置有三個(gè)功率輸出控制裝置。自動(dòng)功率控制組件110中與常規(guī)技術(shù)的自動(dòng)功率控制組件10中具有相同功能的成分元件在這兩個(gè)圖中使用相同的數(shù)字編號(hào)表示，而這些功能都在前文中有大致介紹過(guò)，故在此不多作敘述。于本發(fā)明的自動(dòng)功率控制組件110中，與常規(guī)技術(shù)的主要不同在于多重脈沖峰值保持(或谷值保持)裝置130以及位于多重脈沖峰值保持(或谷值保持)裝置130輸出端的校正增益140(通常可配合低速度的前端光電二極管使用于高速度或高密度的光學(xué)記錄應(yīng)用中)。校正增益的使用方式在后文有更詳細(xì)的說(shuō)明。
為了說(shuō)明上的方便，在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中僅會(huì)討論峰值保持電路的使用方式。然而，需要注意的是，這并不會(huì)限制本發(fā)明的范圍。在本份說(shuō)明文件中，“峰值保持電路”這個(gè)名詞是被定義成一個(gè)可以取得并保持電壓的裝置，該電壓代表一電信號(hào)局部區(qū)域的最大振幅或是最小振幅。取得并保持一最大或最小振幅的需求則視自動(dòng)功率控制組件對(duì)于功率輸出測(cè)量的要求而定，而只要使用了峰值保持電路或谷值保持電路即符合了本發(fā)明的基本精神。
眾所周知，在前端光電二極管電路上通常會(huì)存在寄生噪聲(parasiticalnoise)。因此，系統(tǒng)中通常會(huì)使用一低通濾波器以消除噪聲效應(yīng)對(duì)FPDO輸出所造成的影響。于本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的自動(dòng)功率控制組件175中，在電流至電壓轉(zhuǎn)換單元20與多重脈沖峰值保持裝置130間，即包含有一低通濾波器182，如圖9所示。低通濾波器182對(duì)于多重脈沖峰值保持裝置130的輸出造成的影響亦可以經(jīng)由校正增益140進(jìn)行補(bǔ)償。
此外，如果在自動(dòng)功率控制組件中的基準(zhǔn)功率輸出設(shè)定單元150至各自的反饋控制器單元40間設(shè)置一前送路徑(forward path)，即可以在自一讀取狀態(tài)轉(zhuǎn)變成一寫入狀態(tài)時(shí)，加快暫態(tài)響應(yīng)的速度。圖10為本發(fā)明另一實(shí)施例的功能方塊圖，其中前送路徑195被設(shè)置于自動(dòng)功率控制回路之中。
圖11為本發(fā)明多重脈沖峰值保持裝置200的第一實(shí)施例示意圖。多重脈沖峰值保持裝置200包含有一峰值保持電路210及一取樣保持電路220。峰值保持電路210包含有一第一輸入端，用來(lái)接收一前端光電二極管輸出的脈沖串(FPDO)；一第二輸入端，用來(lái)自一編碼單元230接收一重置信號(hào)(Reset)；以及一輸出端，用來(lái)輸出一測(cè)量最大電壓。取樣保持電路220包含有一第一輸入端，用來(lái)接收峰值保持電路210的輸出；一第二輸入端，用來(lái)自編碼電路230接收一取樣信號(hào)(SH)；以及一輸出端，耦合于一反饋控制器單元40(請(qǐng)參見圖8)。
重置信號(hào)以及取樣信號(hào)用來(lái)測(cè)量一激光二極管(未表示于圖中)的光功率輸出。峰值保持電路210保持FPDO的一最大電壓值，即最大峰值保持輸出(Maximum Peak-Hold Output，MPHO)信號(hào)，并輸出至取樣保持電路220的第一輸入端。取樣保持電路220根據(jù)取樣信號(hào)對(duì)MPHO進(jìn)行取樣的工作。取樣之后，編碼單元230即會(huì)發(fā)出重置信號(hào)以重新初始化峰值保持電路210。請(qǐng)注意，雖然此處所述的取樣信號(hào)以及重置信號(hào)來(lái)自于編碼單元230，在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，亦可以使用該光學(xué)記錄裝置內(nèi)其他的控制電路來(lái)產(chǎn)生這些信號(hào)。
圖12以及圖13比較了峰值保持電路210以及一常規(guī)技術(shù)的峰值包絡(luò)電路的工作狀況。在圖12中，前端光電二極管的響應(yīng)速度幾乎等于激光二極管記錄脈沖的調(diào)制速度，而且FPDO在每一個(gè)脈沖中都轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定狀態(tài)。亦即，F(xiàn)PDO脈沖中的峰值不論使用何種寫入策略都有相同的大小。一低速度的峰值保持電路210經(jīng)過(guò)了一特定數(shù)目的脈沖后即可跟上峰值的大小并且將的保持，如圖12所示。因此一低速度的取樣保持電路即可通過(guò)適當(dāng)?shù)娜有盘?hào)滿足對(duì)激光二極管真實(shí)的寫入功率取樣的需求。亦即，通過(guò)使用一低速度的峰值保持電路210以及一低速度的取樣保持電路220，即可正確地測(cè)量出寫入功率。故本發(fā)明的峰值保持電路210可以基本上避免檢測(cè)出的峰值包絡(luò)中的輕微漏失，如圖12所示，因此，比常規(guī)技術(shù)中功率輸出取得單元30內(nèi)的峰值包絡(luò)檢測(cè)裝置更為有效。
在圖13中，前端光電二極管的響應(yīng)速度慢于激光二極管的記錄脈沖的調(diào)制速度。如先前所述，在高速度的記錄狀況中，F(xiàn)PDO可能無(wú)法在每一個(gè)記錄脈沖中都達(dá)到一穩(wěn)定狀態(tài)，因此FPDO中的峰值可能就無(wú)法測(cè)量出真實(shí)的寫入功率。然而，通過(guò)一低速度的峰值保持電路210，峰值中的局部最大值可以在經(jīng)過(guò)一特定數(shù)目的脈沖后被跟上并且被保持。假如有一更高的峰值產(chǎn)生，峰值保持電路210亦會(huì)緊緊地跟隨著，所以在一個(gè)預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)，經(jīng)過(guò)一重復(fù)產(chǎn)生的記錄脈沖群，F(xiàn)PDO的最大峰值即可被保持。
由于在該預(yù)設(shè)的時(shí)間區(qū)段內(nèi)最大的峰值可能不只一個(gè)，而且可能有一些峰值會(huì)很接近最大的峰值，故MPHO會(huì)在該預(yù)設(shè)的時(shí)間區(qū)段內(nèi)穩(wěn)定地趨近這些峰值。原因?qū)⒂谙旅娴亩温渲凶龊?jiǎn)單說(shuō)明。
為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，我們將前端光電二極管當(dāng)做一個(gè)一階的線性系統(tǒng)，記錄脈沖串是很多發(fā)生于不同時(shí)間的單一記錄脈沖的加成(superposition)，而FPDO則可視為前端光電二極管對(duì)每一個(gè)單一記錄脈沖的響應(yīng)的加成。因此，如果前端光電二極管響應(yīng)的初始狀況(initial condition)相近，且在一個(gè)預(yù)設(shè)的時(shí)間區(qū)段內(nèi)前端光電二極管的輸入信號(hào)是模式組合種類有限的記錄脈沖，則前端光電二極管的初始狀況相去不遠(yuǎn)，對(duì)于相同時(shí)間寬度的單一記錄脈沖，前端光電二極管的輸出響應(yīng)也是種類有限的。
假設(shè)我們所考慮的光學(xué)記錄應(yīng)用裝置的通道位時(shí)鐘脈沖(channel bitclock)的周期大小為T，使用一個(gè)時(shí)間常數(shù)2T的相對(duì)低速度的前端光電二極管，那么在20T前的時(shí)間點(diǎn)上一寬度為0.5T的記錄脈沖，在經(jīng)過(guò)了20T之后，由數(shù)學(xué)運(yùn)算得知，其響應(yīng)大約只剩下約小于0.003個(gè)百分比的成分而已。亦即，前端光電二極管對(duì)單一記錄脈沖的響應(yīng)在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)趨近于零，在下一個(gè)記錄脈沖發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)上，只有在數(shù)個(gè)通道位時(shí)鐘脈沖周期內(nèi)的記錄脈沖才會(huì)對(duì)前端光電二極管的響應(yīng)造成影響，這部分的影響對(duì)下一個(gè)記錄脈沖而言，可被視為是前端光電二極管響應(yīng)的初始狀況。
由于多個(gè)記錄脈沖在一短暫的時(shí)間段內(nèi)，例如20T內(nèi)，會(huì)組合成有限的組合模式，且在一特定時(shí)間段內(nèi)可能會(huì)重復(fù)發(fā)生數(shù)次，所以相似的初始狀況在該特定時(shí)間段內(nèi)也就會(huì)發(fā)生數(shù)次。并且，前端光電二極管對(duì)每一次的下一個(gè)記錄脈沖的響應(yīng)主要會(huì)受到下一個(gè)記錄脈沖的寬度以及初始狀況的影響，因此造成在該特定時(shí)間段內(nèi)會(huì)有很多輸出相似的響應(yīng)發(fā)生(因?yàn)橛邢迶?shù)目的下一個(gè)記錄脈沖寬度以及有限數(shù)目的短暫時(shí)間段前的組合模式)。所以，可以想見的是，在一特定時(shí)間段內(nèi)，F(xiàn)PDO會(huì)產(chǎn)生多個(gè)相等的最大峰值以及數(shù)個(gè)接近該最大峰值的其他峰值，利用本發(fā)明的多重脈沖峰值保持裝置，MPHO在該特定時(shí)間段內(nèi)，經(jīng)過(guò)一短暫時(shí)間后就會(huì)被一低速度峰值保持電路保持且固定住。
圖14為使用一具有低響應(yīng)速度的前端光電二極管時(shí)，多重脈沖峰值保持裝置200的操作狀況示意圖。在這個(gè)例子中，F(xiàn)PDO在擦除時(shí)間段內(nèi)的穩(wěn)定狀態(tài)非常短，以致于無(wú)法順利地進(jìn)行功率取樣的工作。然而，寫入功率依舊可以經(jīng)由多重脈沖峰值保持裝置200中的峰值保持電路210而取得。發(fā)出取樣信號(hào)以對(duì)MPHO進(jìn)行取樣的頻率會(huì)遠(yuǎn)低于記錄脈沖的頻率(因?yàn)樽詣?dòng)功率控制響應(yīng)的帶寬要求并不高)。至于為了使MPHO達(dá)到一穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間段長(zhǎng)度，則可經(jīng)由實(shí)驗(yàn)方式得出。在取樣信號(hào)變低之后，重置信號(hào)即會(huì)被發(fā)出，以清除MPHO并重新初始化峰值保持電路210。在沒(méi)有溫度改變的情形下，多重脈沖峰值保持裝置200的輸出為Vw，m，會(huì)被保持在趨近于常數(shù)的狀況。所以，一個(gè)低速度的取樣保持電路220就足以在高速度或高密度光學(xué)記錄應(yīng)用裝置中取得FPDO的最大值。
雖然可能會(huì)因?yàn)槭褂昧说晚憫?yīng)速度的前端光電二極管而造成MPHO與一激光二極管的真實(shí)光功率輸出不同，但是可以經(jīng)由一識(shí)別程序(identification procedure)而得出測(cè)量功率與真實(shí)功率間的一比值，該比值表現(xiàn)了前端光電二極管的響應(yīng)能力，抑或前端光電二極管在特定記錄速度下的增益。多重脈沖峰值保持裝置的輸出的校正增益即可被設(shè)定成等于該比值的倒數(shù)。然后，就可以達(dá)成精準(zhǔn)的寫入功率控制。關(guān)于上述的識(shí)別程序在后文則會(huì)有更詳細(xì)的說(shuō)明。
本技術(shù)領(lǐng)域的人士可知，在本發(fā)明其他的實(shí)施狀況下，上述的裝置中可以不用包含取樣保持電路220。包含有取樣保持電路220的主要目的是為了避免掉峰值保持電路210的輸出會(huì)緊接著重置信號(hào)而發(fā)生不必要的變化。
相似地，一低速度的谷值保持電路亦可以被用在多重脈沖峰值保持裝置200中以保持FPDO中最小的谷值。且使用一低速度的取樣保持電路220亦足夠取得低速度的光學(xué)記錄應(yīng)用裝置中的偏置功率或是高速度或高密度的光學(xué)記錄應(yīng)用裝置中FPDO的最小值，即使使用了一個(gè)相對(duì)應(yīng)低響應(yīng)速度的前端光電二極管時(shí)亦是如此。
圖15為依照本發(fā)明的另一個(gè)多重脈沖峰值保持裝置300的功能方塊圖。多重脈沖峰值保持裝置包含有一開關(guān)340，一峰值保持電路310、以及一低速度的取樣保持電路320。如同本發(fā)明的所有實(shí)施例，要選擇使用一個(gè)峰值保持電路310或一個(gè)谷值保持電路310，是視自動(dòng)功率控制組件對(duì)功率輸出測(cè)量的需求而定，且不論使用何者，其實(shí)都與本發(fā)明的主要精神相互符合。
峰值保持電路310包含有一第一輸入端，用來(lái)接收一前端光電二極管輸出的脈沖串(FPDO)；一第二輸入端，用來(lái)自編碼電路330或其他的控制電路接收一重置信號(hào)(Reset)；以及一輸出端，用來(lái)輸出FPDO的一測(cè)量最大電壓。取樣保持電路320則包含有一第一輸入端，用來(lái)接收峰值保持電路310的輸出；一第二輸入端，用來(lái)自編碼電路330(或其他控制電路)接收一取樣信號(hào)(SH)；以及一輸出端，耦合于一個(gè)反饋控制器單元40(如圖8所示)。重置信號(hào)以及取樣信號(hào)用來(lái)測(cè)量一激光二極管(未表示于圖中)的光功率輸出。峰值保持電路310會(huì)保持住FPDO的最大值，即一最大峰值保持輸出(Maximum Peak Hold Output，MPHO)信號(hào)，而輸出至取樣保持電路320的第一輸入端。取樣保持電路320根據(jù)取樣信號(hào)對(duì)MPHO進(jìn)行取樣的工作。取樣過(guò)后，編碼單元330(或其他控制電路)即發(fā)出重置信號(hào)，以重新初始化峰值保持電路310。
多重脈沖峰值保持裝置300與多重脈沖峰值保持裝置200的主要不同點(diǎn)，在于開關(guān)340被用來(lái)根據(jù)編碼單元330發(fā)出的一視窗信號(hào)(Window)來(lái)控制FPDO至峰值保持電路310的傳輸。視窗信號(hào)可以隨機(jī)地自FPDO脈沖串選擇任意的序列(sequence)。選擇隨機(jī)的FPDO序列的可行性與本發(fā)明第一實(shí)施例200相似，因?yàn)镸PHO在經(jīng)過(guò)一特定時(shí)間段之后，就會(huì)因?yàn)殡S機(jī)的FPDO序列而趨近于一穩(wěn)定值。至于該視窗信號(hào)的寬度(即維持的時(shí)間長(zhǎng)度)則可以由實(shí)驗(yàn)方式?jīng)Q定。該視窗信號(hào)亦可根據(jù)固定的記錄數(shù)據(jù)模式(recording data patterns)選擇一預(yù)設(shè)的FPDO序列。以下將會(huì)舉出一個(gè)例子說(shuō)明如何選擇出一個(gè)具有預(yù)設(shè)記錄數(shù)據(jù)模式的FPDO脈沖串。
在前端光電二極管的響應(yīng)速度幾乎趨近于激光二極管的記錄脈沖的調(diào)制速度時(shí)，F(xiàn)PDO在每個(gè)脈沖中都可以到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。因此，在這種情形下可以省略掉開關(guān)340以及視窗信號(hào)。且在實(shí)施上亦可以通過(guò)設(shè)定圖11中的取樣信號(hào)等于圖15中的取樣信號(hào)與視窗信號(hào)的及(AND)組合，而使得圖15以圖11所示的結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)作。
至于在前端光電二極管的響應(yīng)速度慢于激光二極管的記錄脈沖的調(diào)制速度時(shí)(例如，在一高速度記錄裝置中)，如先前所述，F(xiàn)PDO可能僅能于每一個(gè)記錄脈沖終點(diǎn)時(shí)達(dá)到一穩(wěn)定狀態(tài)，或甚至FPDO完全無(wú)法到達(dá)一穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)，F(xiàn)PDO中的峰值則很可能會(huì)變得起伏不定，而無(wú)法正確地表示出激光二極管真實(shí)的功率輸出。通過(guò)使用一視窗信號(hào)，只有FPDO序列中那些達(dá)到區(qū)域最大峰值或接近區(qū)域最大峰值的記錄數(shù)據(jù)模式才被列入考慮。因此，MPHO可以到達(dá)一穩(wěn)定值。舉例來(lái)說(shuō)，在最長(zhǎng)的偏置(擦除)時(shí)間段以及最短的寫入時(shí)間段的特殊組合下(相對(duì)應(yīng)于一具有最長(zhǎng)的平面(land)以及最短的凹洞(pit)的數(shù)據(jù)模式)，因?yàn)樽铋L(zhǎng)的偏置(擦除)時(shí)間段會(huì)對(duì)后續(xù)記錄脈沖產(chǎn)生相近的初始狀況，且最短的寫入時(shí)間段則通常會(huì)以最寬的紀(jì)錄脈沖作為開端，所以通常都會(huì)產(chǎn)生一最大的或接近固定的FPDO值。故可以在該模式的開端對(duì)視窗信號(hào)進(jìn)行啟用(enable)，在該模式的結(jié)束點(diǎn)則對(duì)視窗信號(hào)進(jìn)行禁用(disable)。
即使使用的峰值保持電路的響應(yīng)速度比FPDO要小上許多，MPHO在經(jīng)過(guò)了數(shù)個(gè)視窗信號(hào)依舊可以達(dá)到最大值。然后使用一個(gè)低成本低速度的取樣保持電路即足夠?qū)PHO進(jìn)行取樣。取樣之后，再發(fā)出一重置信號(hào)以重新初始化峰值保持電路。圖16說(shuō)明了當(dāng)使用了一相對(duì)低速度的前端光電二極管時(shí)，多重脈沖峰值保持裝置300的工作狀況。在這個(gè)例子中，F(xiàn)PDO在擦除時(shí)間段內(nèi)的穩(wěn)定狀態(tài)非常短，以致于很難對(duì)功率進(jìn)行取樣的工作。因此可以通過(guò)發(fā)出該視窗信號(hào)，以對(duì)包含有最長(zhǎng)擦除時(shí)間段以及最短寫入時(shí)間段的模式進(jìn)行篩選(sift)。
另外，在一些高速度或高密度光學(xué)記錄應(yīng)用裝置中，相對(duì)應(yīng)于擦除時(shí)間段的FPDO可能會(huì)因?yàn)槿鐖D4所示太短的取樣區(qū)域，或圖5所示完全沒(méi)有取樣區(qū)域，而不適合進(jìn)行取樣。此時(shí)可以通過(guò)發(fā)出該視窗信號(hào)，以與最長(zhǎng)的擦除時(shí)間段達(dá)到一致。然后，使用本發(fā)明的概念，一低速度的峰值保持電路即可保持擦除功率或是在該擦除時(shí)間段內(nèi)FPDO可以到達(dá)最大的值。
至于在該擦除時(shí)間段內(nèi)有具有一多重脈沖串的光盤格式(例如藍(lán)光盤)，一峰值保持或谷值保持電路就可以被用來(lái)保持最大或最小可達(dá)到的擦除功率。而論據(jù)則與前述用來(lái)取得最大寫入功率或最小偏置功率的峰值保持或谷值保持電路相同，在此不多作贅述。
因此，在一自動(dòng)功率控制組件中使用的寫入功率，擦除功率，以及偏置功率都可通過(guò)使用包含有適當(dāng)?shù)姆逯当３蛛娐坊蛞还戎当３蛛娐返亩嘀孛}沖峰值保持裝置而取得。假設(shè)這三個(gè)功率輸出在圖8所示的自動(dòng)功率控制組件都是必要的，則可以使用一峰值保持電路來(lái)取得寫入功率、可以使用一谷值保持電路來(lái)取得偏置功率、以及可以使用一峰值保持電路來(lái)取得擦除功率，三者可以同時(shí)被使用于多重脈沖峰值保持裝置110之中。
假設(shè)在一自動(dòng)功率控制組件中，只有一個(gè)功率輸出需要被測(cè)量，則只需要設(shè)置一個(gè)峰值保持或谷值保持電路在多重脈沖峰值保持裝置300中即可，以取得所需的功率輸出。其他的功率輸出則可參照測(cè)量出的功率輸出得到。圖17表示只有寫入功率輸出被測(cè)量的自動(dòng)功率控制組件400，因?yàn)楸绕鸩脸β?，寫入功率具有更好的信?hào)信噪比(signal noise ratio，SNR)。而偏置功率經(jīng)由一開路控制方式所控制，亦即，基準(zhǔn)功率輸出設(shè)定單元150，經(jīng)由一數(shù)模轉(zhuǎn)換器(digital to analog converter，DAC)480直接設(shè)定偏置電流。通過(guò)一反饋控制器單元40，使用該回路內(nèi)的一多重脈沖峰值保持裝置130即可對(duì)寫入功率進(jìn)行精準(zhǔn)的控制。此處可以合理的假定，在一激光二極管的功率及電流間會(huì)存在一線性的關(guān)系(當(dāng)電流超過(guò)其閾值時(shí))，故擦除功率幾乎會(huì)固定的正比于寫入功率。因此，當(dāng)寫入功率被正確地測(cè)量出來(lái)時(shí)，擦除功率即可使用寫入功率乘上一比例常數(shù)485Ce而取得。因此，即可在此一假閉路(pseudo-closed loop)的方式中對(duì)擦除功率進(jìn)行控制。
對(duì)于一自動(dòng)功率控制組件的閉路控制(close-loop control)而言，若是寫入功率以及擦除功率都必須精確控制時(shí)，兩個(gè)峰值保持電路可以分別被設(shè)置于多重脈沖峰值保持裝置中，以對(duì)所需的寫入功率以及擦除功率進(jìn)行測(cè)量。至于偏置功率則可通過(guò)一開路控制方法(open-loop control method)來(lái)進(jìn)行控制，如圖17所示。亦即，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)厥褂靡环逯当３蛛娐芳?或一谷值保持電路，讓多重脈沖峰值保持裝置可以得到寫入功率輸出及/或擦除功率輸出。另外，熟知此技術(shù)者亦可以將本發(fā)明的概念使用于其他的自動(dòng)功率控制組件之中。
此處需注意的是，因前端光電二極管不足的響應(yīng)速度，MPHO可能會(huì)與激光二極管真實(shí)的光功率輸出不同，如圖14及圖16所示。此時(shí)可經(jīng)由一個(gè)適當(dāng)?shù)男Ｕ绦?，?lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)激光二極管輸出功率的精準(zhǔn)控制。
圖18表示一個(gè)用來(lái)取得一校正增益G的識(shí)別程序(identificationprocedure)，其中校正增益G為量取功率與真實(shí)功率間的比例的倒數(shù)。此一識(shí)別程序可以在最佳功率校正(optimal power calibration，OPC)程序的前實(shí)施(最佳功率校正程序用來(lái)決定一特定記錄速度的最佳記錄功率)。另外，假如在離焦(de-focus)的情形下實(shí)施識(shí)別程序，因?yàn)榧す舛O管在焦點(diǎn)(focal region)的光強(qiáng)度(light intensity)會(huì)銳減，故測(cè)試寫入功率不會(huì)對(duì)光學(xué)記錄媒體造成傷害。
該識(shí)別程序包含有以下步驟步驟1使用時(shí)間長(zhǎng)度夠長(zhǎng)可使MPHO正確地反映出最大真實(shí)功率的激光二極管記錄脈沖，以多重脈沖峰值保持裝置測(cè)量出FPDO最大真實(shí)功率的電壓電平Y(jié)1。
步驟2使用正常的激光二極管記錄脈沖，以多重脈沖峰值保持裝置測(cè)量出FPDO最大輸出功率的電壓電平Y(jié)2。
很明顯地，不論步驟1與步驟2的執(zhí)行順序?yàn)楹危月湓诒景l(fā)明的范圍之中。至于在步驟1中，由編碼單元發(fā)出的控制信號(hào)(用來(lái)使激光二極管產(chǎn)生一具有長(zhǎng)時(shí)間的記錄脈沖串)會(huì)被送到激光二極管驅(qū)動(dòng)單元中。該記錄脈沖串中的每一個(gè)記錄脈沖都可以被設(shè)定成具有相等的值(但這不表示它們一定要具有相等的值才有辦法產(chǎn)生正確的結(jié)果)。記錄脈沖的寫入功率可以經(jīng)由該基準(zhǔn)功率輸出設(shè)定單元指定為目標(biāo)記錄速度的正常寫入功率，記錄脈沖的時(shí)間長(zhǎng)度則被設(shè)計(jì)成足夠長(zhǎng)，以使得FPDO可以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。這也代表了FPDO以及MPHO可以反映出真實(shí)的光功率輸出。至于如何決定一適當(dāng)?shù)拿}沖長(zhǎng)度，則是常規(guī)技術(shù)所能輕易做到的。例如，使用相對(duì)應(yīng)于最長(zhǎng)的記錄凹洞以及最小的記錄速度，即可決定出一適當(dāng)?shù)拿}沖長(zhǎng)度。以Y1表示該多重脈沖峰值保持裝置的輸出，則Y1即可代表真實(shí)的光功率輸出。
至于步驟2中，可以將隨機(jī)的信息數(shù)據(jù)(information data)傳輸至編碼單元，以發(fā)出控制信號(hào)來(lái)使激光二極管產(chǎn)生一記錄脈沖串。此處的寫入功率可以被設(shè)定成等于步驟1中使用的寫入功率，而一記錄脈沖的時(shí)間長(zhǎng)度會(huì)受寫入策略所決定，且等于一真實(shí)記錄的時(shí)間長(zhǎng)度。令Y2表示該多重脈沖峰值保持裝置的輸出。則Y2即可代表FPDO可達(dá)成的最大值，亦即，可測(cè)量的最大輸出功率。
在得到Y(jié)1以及Y2的電壓值之后，至少有兩種方法可以用來(lái)對(duì)本發(fā)明的自動(dòng)功率控制進(jìn)行校正。第一種方法是，通過(guò)將峰值保持電路的輸出乘上一比例常數(shù)，而增加峰值保持電路的輸出，以補(bǔ)償與真實(shí)激光二極管輸出功率間的差異。因此，圖8的校正增益Gx可以被設(shè)定成等于Y2/Y1的倒數(shù)，其中Y2/Y1代表前端光電二極管在特定記錄速度下的響應(yīng)能力。假如前端光電二極管的響應(yīng)速度幾乎等于激光二極管的記錄脈沖的調(diào)制速度，則Gx大致上等于“1”。當(dāng)前端光電二極管的響應(yīng)速度變的比激光二極管的記錄脈沖的調(diào)制速度更慢時(shí)，Gx則會(huì)變得更大。
第二種方法則是將基準(zhǔn)功率輸出設(shè)定單元150的輸出乘以一比例常數(shù)505，以減小基準(zhǔn)功率輸出設(shè)定單元150的輸出，且將一誤差放大器(erroramplifier)515的輸出乘上另一比例常數(shù)510，以使得反饋控制器單元40的輸出保持不變。另一種實(shí)施方法則如圖19所示，可以組合用來(lái)達(dá)成穩(wěn)定的功率控制，即使在使用一個(gè)低響應(yīng)速度的前端光電二極管的情形下亦是如此。因此，圖19所示的校正增益Gx可以被設(shè)定成等于Y1/Y2，且校正增益Kx(即比例常數(shù)505)則可以被設(shè)定成等于Y2/Y1。執(zhí)行完圖18所示的識(shí)別程序之后，系統(tǒng)控制器即會(huì)替自動(dòng)功率控制組件530中的每一個(gè)功率輸出控制回路設(shè)定相對(duì)應(yīng)的校正增益Gx以及Kx。如此，即可對(duì)所需的功率輸出達(dá)到精準(zhǔn)的功率控制。
另外，眾所皆知，基準(zhǔn)功率輸出設(shè)定單元受一系統(tǒng)控制器通過(guò)固件碼(firmware code)內(nèi)的功率設(shè)定腳本(power setting scripts)所控制。因此，可以通過(guò)修改功率命令設(shè)定(power command setting)而直接將比例常數(shù)Kx設(shè)定于固件碼之中。舉例來(lái)說(shuō)，假如原始的功率命令為P＝Pw，可以將其修改成P＝KwPw。在此一情形下即可省略圖19所示的功率輸出設(shè)定單元內(nèi)校正增益的硬件結(jié)構(gòu)。
與常規(guī)技術(shù)相比較，本發(fā)明使用一低速度的峰值保持電路來(lái)取得、保持，并輸出FPDO的一最大值。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中使用了具有足夠時(shí)間長(zhǎng)度的一預(yù)設(shè)視窗信號(hào)或多個(gè)視窗信號(hào)，以使得MPHO可以到達(dá)穩(wěn)定的狀態(tài)。在MPHO到達(dá)穩(wěn)定的狀態(tài)之后，一取樣信號(hào)可以使得一低速度低成本的取樣保持電路對(duì)輸出的MPHO進(jìn)行取樣及保持的操作。當(dāng)MPHO被取樣且保持之后，一重置信號(hào)則可以清除輸出的MPHO并且重新初始化峰值保持電路。依照一基準(zhǔn)電壓與取樣保持電路輸出的差異狀況，一反饋控制器單元可輸出所需的電流至一激光二極管驅(qū)動(dòng)單元中，使得該激光二極管產(chǎn)生所需的記錄脈沖，以將信息凹洞(information pits)記錄于光盤之中。
當(dāng)MPHO與真實(shí)的光功率輸出不同時(shí)(起因于前端光電二極管具有不足的響應(yīng)速度)，可以使用一比例常數(shù)或校正增益以實(shí)現(xiàn)真實(shí)的光功率輸出。上述的比例常數(shù)可以通過(guò)調(diào)整取樣保持電路輸出的電壓電平或是調(diào)整基準(zhǔn)電壓的方式實(shí)施。
通過(guò)使用一開關(guān)以及一視窗信號(hào)(或多個(gè)視窗信號(hào))，以于記錄脈沖中選擇出一隨機(jī)的序列或是預(yù)設(shè)的序列，即可保證MPHO會(huì)穩(wěn)定在FPDO的一最大值上。而通過(guò)使用一重置信號(hào)以重新初始化峰值保持電路，可以保證在每一個(gè)周期內(nèi)，皆可對(duì)激光二極管的功率輸出進(jìn)行正確的讀取。至于通過(guò)校正增益的使用，則可以保證即使在前端光電二極管的響應(yīng)速度太慢而無(wú)法正確跟上記錄脈沖的情形下，還是可以得到正確的功率讀取。就其本身而論，本發(fā)明在不需要使用昂貴的附加硬件的情形下，即可提供了比常規(guī)技術(shù)更佳的效能(performance)以及更好的適應(yīng)性(flexibility)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所進(jìn)行的等效變化與修改，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種多重脈沖峰值保持裝置，用來(lái)于一光學(xué)記錄裝置中取得一激光二極管的一光輸出功率，該光學(xué)記錄裝置包含有一光電二極管，用來(lái)根據(jù)該激光二極管的光輸出檢測(cè)產(chǎn)生一功率信號(hào)，該多重脈沖峰值保持裝置包含有一峰值保持電路，包含一第一輸入端，用來(lái)接收該功率信號(hào)，一第二輸入端，用來(lái)接收一重置信號(hào)，以及一輸出端，用來(lái)輸出一峰值電壓信號(hào)；以及一取樣保持電路，包含有一第一輸入端，用來(lái)接收該峰值電壓信號(hào)，一第二輸入端，用來(lái)接收一取樣保持信號(hào)，以及一輸出端，用來(lái)輸出一保持功率信號(hào)，以供該光學(xué)記錄裝置調(diào)整該激光二極管的光輸出功率；其中，經(jīng)過(guò)一預(yù)設(shè)時(shí)間段后，該光學(xué)記錄裝置發(fā)出該取樣保持信號(hào)，以使得該取樣保持電路對(duì)該峰值電壓信號(hào)進(jìn)行取樣及保持的工作，然后該光學(xué)記錄裝置發(fā)出該重置信號(hào)，以重新初始化該峰值保持電路。
2.如權(quán)利要求1所述的多重脈沖峰值保持裝置，其還包含有一開關(guān)，用來(lái)根據(jù)該光學(xué)記錄裝置發(fā)出的一視窗信號(hào)，控制該功率信號(hào)自該光電二極管至該峰值保持電路的傳輸。
3.如權(quán)利要求2所述的多重脈沖峰值保持裝置，其中該視窗信號(hào)由該光學(xué)記錄裝置所發(fā)出，以自一FPDO脈沖串中選擇出隨機(jī)的FPDO序列。
4.如權(quán)利要求2所述的多重脈沖峰值保持裝置，其中該視窗信號(hào)由該光學(xué)記錄裝置依照一包含有固定數(shù)據(jù)模式的預(yù)設(shè)FPDO序列所發(fā)出。
5.如權(quán)利要求1所述的多重脈沖峰值保持裝置，其中該峰值保持電路在該預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)取得并輸出該功率信號(hào)中的一最大峰值電壓。
6.如權(quán)利要求1所述的多重脈沖峰值保持裝置，其中該峰值保持電路在該預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)取得并輸出該功率信號(hào)中的一最小谷值電壓。
7.一種光學(xué)記錄裝置，具有自動(dòng)功率控制以調(diào)整該光學(xué)記錄裝置中一激光二極管的一光輸出功率，該光學(xué)記錄裝置包含有一控制電路；一光電二極管，包含有一輸出端，用來(lái)輸出一光功率信號(hào)；一峰值保持電路，包含有一輸出端，用來(lái)輸出一峰值電壓信號(hào)，一第一輸入端，耦合于該光電二極管的輸出端，以及一第二輸入端，耦合于該控制電路，用來(lái)自該控制電路接收一重置信號(hào)；一取樣保持電路，包含有一輸出端，一第一輸入端，耦合于該峰值保持電路的輸出端，以及一第二輸入端，耦合于該控制電路，以接收一取樣保持信號(hào)；一基準(zhǔn)功率設(shè)定單元，包含有一輸出端，用來(lái)輸出一基準(zhǔn)功率信號(hào)；一反饋控制器單元，包含有一輸入端及一輸出端，該反饋控制器單元的輸入端用來(lái)接收該取樣保持電路的輸出以及該基準(zhǔn)功率信號(hào)間的差異信號(hào)；一激光二極管驅(qū)動(dòng)單元，包含有一輸入端，耦合于該反饋控制器單元的輸出端，以及一輸出端，耦合于該激光二極管；以及一激光二極管，用來(lái)發(fā)射出激光至一光盤；其中，經(jīng)過(guò)一預(yù)設(shè)時(shí)間段后，該控制電路發(fā)出該取樣保持信號(hào)，以使得該取樣保持電路對(duì)該峰值電壓信號(hào)進(jìn)行取樣及保持的工作，然后該控制電路發(fā)出該重置信號(hào)，以重新初始化該峰值保持電路。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)記錄裝置，其還包含有一低通濾波器，耦合于該光電二極管的輸出端與該峰值保持電路的第一輸入端之間，用來(lái)減低該光電二極管的輸出端上的噪聲影響。
9.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)記錄裝置，其還包含有一前送路徑，耦合于該基準(zhǔn)功率設(shè)定單元與該反饋控制器單元之間，用來(lái)加快一自動(dòng)功率控制回路自讀取狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷懭霠顟B(tài)的暫態(tài)響應(yīng)。
10.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)記錄裝置，其還包含有一開關(guān)，耦合于該光電二極管的輸入端與該峰值保持電路的第一輸入端之間，用來(lái)根據(jù)由該控制電路傳輸至該開關(guān)的一視窗信號(hào)，控制該光功率信號(hào)自該光電二極管至該峰值保持電路的傳輸，其中該光功率信號(hào)在該視窗信號(hào)內(nèi)可自該光電二極管傳輸至該峰值保持電路，在該視窗信號(hào)外則不可自該光電二極管傳輸至該峰值保持電路。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)記錄裝置，其中該視窗信號(hào)僅在一包含有固定記錄數(shù)據(jù)模式的預(yù)設(shè)FPDO序列時(shí)才被傳輸至該開關(guān)。
12.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)記錄裝置，其中該視窗信號(hào)被傳輸至該開關(guān)，以自一FPDO脈沖串中選擇出隨機(jī)的FPDO序列。
13.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)記錄裝置，其中該峰值保持電路在該預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)取得并輸出該光功率信號(hào)中的一最大峰值電壓。
14.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)記錄裝置，其中該峰值保持電路在該預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)取得并輸出該光功率信號(hào)中的一最小谷值電壓。
15.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)記錄裝置，其中通過(guò)將該取樣保持電路的一輸出信號(hào)乘上一比例常數(shù)的方式，可對(duì)該取樣保持電路的該輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，該比例常數(shù)近似于測(cè)量的功率與真實(shí)的功率間的比值的倒數(shù)，而該比值自一識(shí)別程序中取得。
16.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)記錄裝置，其中通過(guò)將該基準(zhǔn)功率信號(hào)乘上一比例常數(shù)，可對(duì)該基準(zhǔn)功率信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，該比例常數(shù)近似于測(cè)量的功率與真實(shí)的功率間的比值，而該比值自一識(shí)別程序中取得。
17.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)記錄裝置，其中通過(guò)將輸入至該反饋控制器單元的信號(hào)乘上一比例常數(shù)，可對(duì)輸入至該反饋控制器單元的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，該比例常數(shù)近似于自該識(shí)別程序中取得的比值的倒數(shù)。
18.一種方法，用來(lái)測(cè)量一光學(xué)記錄裝置中一激光二極管的一光輸出功率，該方法包含有使用一光電二極管，根據(jù)該激光二極管的光輸出檢測(cè)產(chǎn)生一功率信號(hào)；使用一峰值保持電路，以取得、保持并輸出該功率信號(hào)中的一最大電壓；經(jīng)過(guò)一預(yù)設(shè)時(shí)間段后，使用一取樣保持電路，根據(jù)其自該光學(xué)記錄裝置取得的一信號(hào)，取樣并保持該峰值保持電路的輸出信號(hào)；以及在該取樣保持電路取樣且保持該峰值保持電路的輸出信號(hào)后，重新初始化該峰值保持電路。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該方法還包含有使用一耦合于該光電二極管與該峰值保持電路之間的低通濾波器，減低該光電二極管的輸出端上的噪聲影響。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該方法還包含有通過(guò)自一基準(zhǔn)功率設(shè)定單元至一反饋控制器單元的一個(gè)前授路徑，加速一自動(dòng)功率控制回路自讀取狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷懭霠顟B(tài)的暫態(tài)響應(yīng)。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該方法還包含有使用一開關(guān)，根據(jù)該光學(xué)記錄裝置發(fā)出的一視窗信號(hào)，控制該功率信號(hào)自該光電二極管至該峰值保持電路的傳輸，其中該功率信號(hào)在該視窗信號(hào)內(nèi)可自該光電二極管傳輸至該峰值保持電路，在該視窗信號(hào)外則不可自該光電二極管傳輸至該峰值保持電路。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中該方法還包含有將該視窗信號(hào)自該光學(xué)記錄裝置傳輸至該開關(guān)，以自一FPDO脈沖串中選擇出隨機(jī)的FPDO序列。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中該方法還包含有在一包含有固定記錄數(shù)據(jù)模式的預(yù)設(shè)FPDO序列發(fā)生時(shí)，將該視窗信號(hào)自該光學(xué)記錄裝置傳輸至該開關(guān)。
24.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該峰值保持電路在該預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)取得并輸出該功率信號(hào)中的一最大峰值電壓。
25.如權(quán)利要求18所述的方法，其中該峰值保持電路在該預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)取得并輸出該功率信號(hào)中的一最小谷值電壓。
26.一種方法，用來(lái)修正一光學(xué)記錄裝置中一自動(dòng)功率控制組件的一測(cè)量光功率輸出與一真實(shí)光功率輸出之間的差異，該光學(xué)記錄裝置包含有一光電二極管，用來(lái)檢測(cè)一激光二極管的光輸出功率，以產(chǎn)生一功率信號(hào)，該方法包含有使用該激光二極管，根據(jù)一目標(biāo)記錄速度，產(chǎn)生具有正常寫入功率的一第一記錄脈沖串，該第一記錄脈沖串具有足夠的時(shí)間長(zhǎng)度可使該功率信號(hào)基本上到達(dá)穩(wěn)定；測(cè)量該基本上已穩(wěn)定的功率信號(hào)的一第一電壓電平；使用該激光二極管，根據(jù)該目標(biāo)記錄速度，產(chǎn)生具有正常寫入功率的一第二記錄脈沖串，該第二記錄脈沖串的時(shí)間長(zhǎng)度等于使用的寫入策略的一真實(shí)記錄的時(shí)間長(zhǎng)度；測(cè)量該功率信號(hào)的一第二電壓電平，該第二電壓電平基本上等于該第二記錄脈沖串產(chǎn)生的該功率信號(hào)中的一最大電壓；以及根據(jù)該第一電壓電平以及該第二電壓電平校正該自動(dòng)功率控制組件。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中校正該自動(dòng)功率控制組件包含有將該功率信號(hào)中的一最大電壓乘上一比例常數(shù)，該比例常數(shù)大約等于該第二電壓電平與該第一電壓電平間的比例的倒數(shù)。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，其中校正該自動(dòng)功率控制組件包含有通過(guò)將一基準(zhǔn)電壓電平乘上一比例常數(shù)以調(diào)整該基準(zhǔn)電壓電平，其中該比例常數(shù)大約等于該第二電壓電平與該第一電壓電平間的比例。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中校正該自動(dòng)功率控制組件還包含有通過(guò)將輸入至一反饋控制器單元的信號(hào)乘上一比例常數(shù)以調(diào)整輸入至該反饋控制器單元的信號(hào)，其中該比例常數(shù)等于該第二電壓電平與該第一電壓電平間的比例的倒數(shù)。
30.如權(quán)利要求26所述的方法，其中該方法還包含有在該激光二極管的光強(qiáng)度有離焦的情形下，產(chǎn)生確保不會(huì)損害一光記錄媒體的該第一記錄脈沖串。
全文摘要
一種自動(dòng)功率控制的裝置及相關(guān)方法。一光學(xué)記錄裝置使用一低速度峰值保持電路，在總時(shí)間長(zhǎng)度夠使一最大峰值保持信號(hào)到達(dá)穩(wěn)態(tài)的一或多個(gè)視窗中，取得并輸出一前端光電二極管輸出信號(hào)的最大值。達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，最大峰值保持信號(hào)即被一取樣保持電路所取樣保持。再使用一重置信號(hào)來(lái)清除信號(hào)并重新初始化該峰值保持電路。根據(jù)一基準(zhǔn)電壓與保持住的峰值保持信號(hào)的差異，一反饋控制器單元將所需的電流輸出至一驅(qū)動(dòng)單元，使得一激光二極管產(chǎn)生記錄脈沖，以將信息記錄于一光盤。在該前端光電二極管響應(yīng)速度不足時(shí)可使用一校正增益來(lái)修正其功率輸出的誤差。
文檔編號(hào)G11B7/125GK1577539SQ20041004454
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者許漢文, 朱志雄, 馬保平 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司