專利名稱：防止激光二極管飽和的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光器中的電壓-電流特性，特別地，涉及防止 用于光盤技術(shù)中的半導(dǎo)體激光器在寫入過程中的飽和。
技術(shù)背景半導(dǎo)體激光器用于光盤驅(qū)動(dòng)器中以將信息寫入到光介質(zhì)上。半導(dǎo)體 激光器具有與二極管相似的電壓-電流特性。例如，在光盤寫入器所采用的激光器中，大約lmA的電流輸入導(dǎo)致在激光器上大約0. 7V的電壓 降。依賴于激光器波長和成分/結(jié)構(gòu)，這個(gè)壓降可能會(huì)更大。激光器上的 電壓隨電流的相應(yīng)增加而升高。電阻快速支配經(jīng)過激光器的電壓的升 高，通常是指微分電阻。半導(dǎo)體激光器還具有功率-電流特性，其結(jié)果 是，只有達(dá)到一電流水平時(shí)(被稱為閾值電流)，才會(huì)發(fā)射激光。在閾 值電流之上，激光器的功率電平隨相應(yīng)的電流升高基本上線性地升高， 直到達(dá)到飽和。飽和在較高的功率電平時(shí)開始出現(xiàn)，并且導(dǎo)致激光器特 性的變化，需要施加更高的電流來實(shí)現(xiàn)激光器的相同功率電平。所述的 飽和問題在較高的溫度時(shí)更容易發(fā)生。另外，系統(tǒng)不允許在延長的周期 內(nèi)過分地驅(qū)動(dòng)激光器至飽和，因?yàn)檫@樣做會(huì)損害激光器壽命。通常地，激光器由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)器具有附著于供電軌的電流 源。激光器峰值電壓隨著輸入到供電軌中的峰值電流的相應(yīng)增加而升高 到一定水平，其中在激光脈沖峰值期間，所述電流源驅(qū)動(dòng)器達(dá)到其飽和 極限。 一旦達(dá)到飽和，通過改變電流源上的驅(qū)動(dòng)設(shè)置不再增加電流是可 能的，除非增加電源電壓。傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)基于這樣的假設(shè)，即， 一旦確定了最佳功率校準(zhǔn) (0PC)，由OPC所確定的激光功率總是能夠達(dá)到。存在的問題是，這個(gè) 假設(shè)在目前制造的更新型的光學(xué)驅(qū)動(dòng)器中不是有效的。這些更新型的驅(qū) 動(dòng)器通常使用局部恒定角速度(PCAV)寫入方式(writing profile)。 在PCAV寫入方式中，所述OPC通常以比在光盤外側(cè)上寫入期間會(huì)發(fā)生的 速度更低的寫入速度確定。在光盤外側(cè)上寫入^"求較高的激光電流。施 加于以這些較低的寫速度施加的寫入功率可能非常高，以致于在寫入過 程中溫度顯著地升高，導(dǎo)致激光電流需求也急劇增加。16x光驅(qū)研制期間
的測試表明，在某些條件下，激光器功率可以以最高的寫入速度減少。該激光器功率的降低可能沒有被16速光驅(qū)檢測到，導(dǎo)致對光驅(qū)來說未知 的寫入質(zhì)量不高和劣質(zhì)的刻錄。已經(jīng)進(jìn)行了許多嘗試來修正飽和的問題.這些嘗試使用了在寫入進(jìn) 程中主動(dòng)地監(jiān)測媒體的技術(shù)。在使用區(qū)域恒定線速度(ZCLV)寫入的驅(qū) 動(dòng)器中，這些現(xiàn)有技術(shù)包含監(jiān)測所述媒體。如果，在使用ZCLV監(jiān)測期間， 錯(cuò)誤在寫入到所述媒體過程中開始產(chǎn)生，那么可能減少驅(qū)動(dòng)器速度從而 減少所需的激光功率。使用ZCLV，現(xiàn)有技術(shù)包括經(jīng)過媒體的不同區(qū)域來 降低激光功率，在使用CAV寫入的驅(qū)動(dòng)器中，采用相似的技術(shù)，而不是 在區(qū)域中進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述驅(qū)動(dòng)器每分鐘重新調(diào)整一次激光功率和媒體速 度。另外，已進(jìn)行了很多嘗試來通過監(jiān)測驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的熱電路(thermal circuit )來校正激光器飽和的潛在出現(xiàn). 一旦熱電路激活，所述驅(qū)動(dòng)器 就降低寫速度和激光強(qiáng)度，這些現(xiàn)有技術(shù)的問題是未考慮實(shí)際的激光飽 和閾值，且沒有采取這些措施來防止激光飽和；它們沒有提供在光盤上 寫入的真正有效的方式。從前面的討論中，很顯然本領(lǐng)域需要一種能夠以更有效的方式來防 止激光飽和的方法和裝置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明闡述了現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)器中防止激光電流飽和的缺點(diǎn)。本發(fā) 明允許在寫入光盤媒體期間，在飽和的邊緣進(jìn)行工作。在飽和的邊緣進(jìn) 行工作意味著可以利用在該給定時(shí)刻實(shí)際的最高可能峰值激光峰功率， 導(dǎo)致達(dá)到在該給定時(shí)刻實(shí)際的最高寫入速度。寫入期間因激光電流飽和 r^導(dǎo)致的劣質(zhì)刻錄的問題通過探測激光電流飽和的潛在發(fā)生和避免以較 低速度激光電流飽和寫入而得到避免，甚至于更加理想地，以與在飽和 邊緣能得到的激光峰值功率相匹配的速度寫入。本發(fā)明探測激光電流飽和的臨近，并通過以一種可控的方式降低寫入速度來避免與激光電流飽和相關(guān)聯(lián)的問題。所述激光電流使用激光功率控制回路的一部分進(jìn)行感測。探測通過 在功率控制回路內(nèi)設(shè)定一個(gè)閾值探測水平以及控制激光功率使得不發(fā)生電流或功率飽和來實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明通過在閾值下保持寫入速度來最 大化寫入速度，使得不發(fā)生電流或功率飽和。一旦探測到超過閾值，所述驅(qū)動(dòng)器軟件在驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)通路部分內(nèi)
啟動(dòng)降低旋轉(zhuǎn)速度(spin-down)。在這個(gè)過程中，當(dāng)前數(shù)據(jù)塊被以當(dāng)前 的寫入速度寫入，建立一個(gè)鏈接點(diǎn)，并重新啟動(dòng)一個(gè)較低的速度寫入。 這個(gè)較低的速度立刻導(dǎo)致較低的激光功率要求，繼而較低的激光電流要 求。可選地，所述驅(qū)動(dòng)器可以通過少量(遞增的或連續(xù)的)降低寫入速 度來作出反應(yīng)，而不中斷寫入進(jìn)程。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)器通 過保持寫入速度在當(dāng)前值來作出反應(yīng)，在給定的寫入速度，改變(P)CAV 寫入方式到CLV方式。本發(fā)明的這些目的，通過以下實(shí)現(xiàn)檢測一個(gè)激光器中的電流，將 激光器中的電流與一個(gè)預(yù)定的閾值相比較；并且控制激光器內(nèi)的電流以 便于激光器內(nèi)的電流不超出預(yù)定的閾值。


圖1是圖示說明激光功率特性的圖；圖2a是具有傳感器和反饋回路的激光器的圖，該激光器使用為激光 器提供電流的典型的驅(qū)動(dòng)器配置；圖2b顯示了圖2a的一種可選方案，其中激光器具有傳感器和反饋 回路、但使用從激光器吸入電流的典型的驅(qū)動(dòng)器配置；圖3是用于確定激光電流是否過高的流程圖；圖4是用于計(jì)算激光電流的流程圖；圖5是執(zhí)行如本發(fā)明所構(gòu)想的降低光盤的旋轉(zhuǎn)速度的例行程序的圖.具體實(shí)施方式
參考圖l，其圖示說明了 Y軸上的功率和電壓相對于X軸上的激光電 流的激光特性圖。所述激光功率特性顯示為P"s" (T,) 14和P，"" (TO 16。所述激光電壓由V"s"12表示。如圖l所示，在所述激光器輸出功率 之前，需要一定量的激光電流(。所迷激光的功率-電流特性導(dǎo)致 在達(dá)到一電流水平(稱為閾值電流)才能發(fā)出激光。 一旦達(dá)到閾值電流， 激光的功率電平將隨電流的相應(yīng)增加而線性地增加，直到達(dá)到飽和。在 圖1中在標(biāo)示為飽和線18處飽和開始產(chǎn)生。在飽和線18水平之上，需 要更大量的電流來達(dá)到在由飽和線18所示的水平之下可以得到的功率的 相同增加。 一旦功率電平在由飽和線18所示的水平之上，所述激光特性 發(fā)生變化，要求供給施加更高的電流以便從激光器達(dá)到相同的功率電 平。這是飽和開始的點(diǎn)。如圖1所示，所述激光功率特性Plas" (L) 14和(L) 16相對于彼此存在偏移。此偏移是在第一溫度L的P，mr(T, ) 14和作為同一個(gè)激光器在第二溫度L的特性的P,as" (L) 16:其 中T》T,。如圖1所示，P"s" (TO 16不斷地要求更大的電流來達(dá)到相 同的功率電平，在較高的溫度飽和問題更容易發(fā)生。從圖1可以看出，基于激光的驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)在由飽和線18所示的水平 之上會(huì)產(chǎn)生問題，并導(dǎo)致這樣一種情形生成期望的寫入功率所必需的 激光電流達(dá)到一個(gè)太高以至于不能進(jìn)一步增加激光電壓的水平。在這一 點(diǎn)，所述系統(tǒng)開始對電流的進(jìn)一步增加變得沒有反應(yīng)，并達(dá)到激光器不 能再對增長激光功率的需求做出響應(yīng)的點(diǎn)。如果要確保正確地寫入，必 須使用減小的激光電流來實(shí)現(xiàn)寫入。降低寫入速度具有降低寫入所需要 的功率以及生成所述寫入功率所需的電流的效果。應(yīng)該注意的是，為了簡化，只畫了一條電壓線，V,aswl2，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，在更高的溫度，所述激光閾值電壓和電阻會(huì)降低，導(dǎo)致這條線偏移，典型地以減小 的坡度下降。高激光電流主要由于溫度升高和寫入速度增加而引起的。在系統(tǒng)使 用局部恒定角速度(PCAV)方式的情況下，寫入以更靠近媒體中心的較 低的初始速度開始，并向媒體的外側(cè)邊緣前進(jìn)到較高的最終速度，導(dǎo)致 溫度和寫入速度的同時(shí)增長。另外，所述PCAV方式使得以在系統(tǒng)中使用 的最高寫入速度來完成在媒體的外側(cè)的寫入成為必要，這是激光最佳功 率校準(zhǔn)(OPC)確定尺寸的極限情況。在使用恒定線速度(CLV)方式的系統(tǒng)中，與溫度和寫入速度增加有 關(guān)的問題不會(huì)出現(xiàn)達(dá)到這樣的程度，因?yàn)閷懭牍β时还潭ㄔ贠PC.在CLV 方式內(nèi)，只有在刻錄過程中的溫度升高會(huì)導(dǎo)致飽和問題。圖3是一個(gè)流程圖，其圖示說明本發(fā)明使用的優(yōu)選方式來檢驗(yàn)激光 電流以測試激光器是否接近飽和。本發(fā)明希望在系統(tǒng)中建立一個(gè)飽和安 全網(wǎng)絡(luò)，其探測所述激光功率已達(dá)到飽和極限或即將到達(dá)飽和極限的情 況。所述安全網(wǎng)絡(luò)例行程序通過輸入Laser Current too high (激光電 流過高)30開始，在該點(diǎn)，Check Delta — Actual (檢查實(shí)際偏差A(yù)) 32 對目前正被使用的激光電流進(jìn)行檢查，優(yōu)選地大約每一秒鐘進(jìn)行一次。 所述例行程序Check—Delta —Actual在圖4中被更詳細(xì)地示出。所述安 全網(wǎng)絡(luò)使用一個(gè)可編程的值，稱Max_Allowable_Value (最大允許值)
為激光電流峰值的最大值，其在優(yōu)選的實(shí)施例中由一個(gè)8位數(shù)字系統(tǒng)內(nèi) 的值250代表。典型地，Max-Allowable-Value將大約是2. 5mA。在LDD 中有一個(gè)帶刻度的DAC，其允許Islope的值與激光器的K*Islope的最 大需要值相匹配。在典型的操作中，所述K的最大值是120,但是它可以 被安全地設(shè)置于40 - 120之間。這樣，這里提到的參考值Islope通常在 0-2. 5mA之間工作，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述LDD將所述Islope值 放大一個(gè)系數(shù)K，來產(chǎn)生閾值之上的激光峰值電流。峰值電流是產(chǎn)生激光 峰值脈沖功率所需要的電流。 一旦達(dá)到對于Delta-Actual的 Max_Allowable_Value，就確定所述激光電流太高以致于達(dá)到飽和是明 顯的，所述例行程序向數(shù)據(jù)通路(Datapath) 36啟動(dòng)一個(gè)回叫 (Callback)，其通過所述回叫機(jī)制從所述數(shù)據(jù)通路驅(qū)動(dòng)一個(gè)降低光盤 旋轉(zhuǎn)速度(s p in-down )算法。這里指的數(shù)據(jù)通路是所述驅(qū)動(dòng)器中的進(jìn)程， 其控制從主機(jī)(一般地是基于個(gè)人電腦的處理元件)到編碼器的信息流。 所述數(shù)據(jù)通路進(jìn)程能夠控制所述寫入速度，包括確定主機(jī)數(shù)據(jù)被編碼的 快慢。本發(fā)明將所述激光電流過高的情況的出現(xiàn)指示到數(shù)據(jù)通路進(jìn)程， 所以數(shù)據(jù)通路可以確定動(dòng)作的過程。數(shù)據(jù)通路對所述回叫的反應(yīng)經(jīng)常會(huì) 通過一個(gè)降低光盤旋轉(zhuǎn)速度算法，因?yàn)橐粋€(gè)典型的應(yīng)用數(shù)據(jù)通路將通過 降低光盤的旋轉(zhuǎn)速度并以較慢的速度寫入到光盤媒體上來降低寫入速 度。其他的策略還可以用數(shù)據(jù)通路來實(shí)施，包括更復(fù)雜的策略，允許以 較短的光盤寫入時(shí)間增加吞吐量。在CAV類型的寫入模式中的一種策略 是保持當(dāng)前的寫入速度(實(shí)質(zhì)上，從這一刻開始輸入CLV寫入模式)， 所述旋轉(zhuǎn)速度自動(dòng)、平穩(wěn)地下降，而無需中斷刻錄。在CLV/ZCLV刻錄模 式中的另一個(gè)策略是逐漸地降低旋轉(zhuǎn)速度到一個(gè)新的較慢的速度，而不 會(huì)中斷刻錄過程。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，其希望如果能夠構(gòu)建程序來保證盡可能 少地激活所述降低旋轉(zhuǎn)速度算法，那么所述產(chǎn)品的性能能最大化。為了 保證盡可能少發(fā)生激光飽和的確定，驅(qū)動(dòng)器中的所述激光功率調(diào)節(jié)(LPA) 首先被重新限定到一定程度，其允許差不多10%的調(diào)節(jié)分布(adjustment spread)，同時(shí)緊記所述檢測水平。這些分布是由于在I-Slope和激光 功率之間關(guān)系上的驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié)容限而產(chǎn)生的。前述內(nèi)容已基于在研發(fā)階 段使用烤爐執(zhí)行的一些措施來確定?；谶@些測試，對激光功率的所述 LPA設(shè)置(為每一種顏色)被調(diào)整來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。這種方法用于消除作
為錯(cuò)誤地降低旋轉(zhuǎn)速度的潛在原因的調(diào)節(jié)分布。圖2a是本發(fā)明所預(yù)想的一種激光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)圖，該激光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有 用于感測激光功率的反饋回路。這是本發(fā)明的配置。所述激光功率的檢 測通過前向感測27執(zhí)行，該前向感測27其向激光功率控制(LPC) 23 生成一個(gè)反饋信號28 前向感測27優(yōu)選地是一個(gè)光電檢測器，其檢測所 述激光輸出的一個(gè)小的線性百分比，并發(fā)送反饋信號28來代表當(dāng)前激光 功率的量。還有很多其他的檢測機(jī)制可以用于確定激光功率。所述前向 感測控制可以直接到達(dá)LPC23或通過LDD24。另一個(gè)變量是FS27,其由 PDIC生成且向LPC傳送一個(gè)直流電壓或差分電壓。應(yīng)該注意的是，傳送多種機(jī)制。用于確定"激光電流過高"的所述激光電流的檢測如下所述 進(jìn)行。所述LPC保證激光器將利用FS反饋信號提供的信息生成功率。這 通過控制器輸出信號(I-threshold, 1 — slope)完成。在優(yōu)選的實(shí)施例中 的所述信號I-slope與在所述激光器閾值之上所需的實(shí)際的激光電流成 正比。因此，通過觀察所述控制器在I-slope上設(shè)置的值并且當(dāng)它超出 預(yù)定值時(shí)作出反應(yīng)來檢測"激光電流過高"。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是 顯而易見的是，其他檢測機(jī)制可以用于確定激光飽和水平，例如，電流 傳感裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員也會(huì)進(jìn)一步理解，在一個(gè)光盤刻錄系統(tǒng)中可 以使用多個(gè)激光器，且在那些情況下，前向感測27將檢測所述激光器的 當(dāng)前激光功率。在多個(gè)激光源的實(shí)施例中，前向感測可能是針對于所有 多個(gè)激光器的單個(gè)檢測元件或是多個(gè)傳感元件.LPC28中的電路向由個(gè)人 電腦上的5V電源22供電的激光驅(qū)動(dòng)器裝置驅(qū)動(dòng)器24提供I-slope和 I —threshold信號。本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例(對于藍(lán)光激光器系統(tǒng)尤其具有吸引力) 使用一個(gè)具有一個(gè)電流吸入(current sinking)驅(qū)動(dòng)器的浮動(dòng)激光器 (floating laser )。這允許所述藍(lán)光激光器連接到高電壓(例如，8V )， 而LDD能夠以5V或者更低的電壓運(yùn)行，這帶來很多優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)該注意的是， I —slope與LDD對來自激光器的激光電流吸入有關(guān)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人 員顯而易見的是，對于具有涉及LDD輸出的多輸出激光驅(qū)動(dòng)器的多激光 器系統(tǒng)，這些驅(qū)動(dòng)器或者象圖2a那樣提供電流(例如CD和DVD激光器) 或者象圖2b那樣吸入電流(如藍(lán)光激光器)，可以建立一個(gè)混合系統(tǒng)， 其中在所有情況下，I-slope反映激光電流(由LDD提供或者吸入)，
從而，本發(fā)明對所有激光器都有效。圖2b是根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例所構(gòu)想的激光二極管電路，從其中 生成聚焦和跟蹤信號。應(yīng)該指出的是，本發(fā)明未來的配置將使用與圖2b 中所示的類似的可選的設(shè)置，同樣地，圖2b構(gòu)建了用于實(shí)施本發(fā)明所預(yù) 想的最佳模式。如前面關(guān)于圖2a的討論中所詳細(xì)敘述的，激光功率的檢 測由一個(gè)前向感測執(zhí)行，其生成一個(gè)反饋信號到所述激光功率控制(LPC)。所述前向感測優(yōu)選地是一個(gè)光電檢測器，其檢測激光輸出的一 個(gè)小線性百分比，并發(fā)送反饋信號來代表當(dāng)前的激光功率量。優(yōu)選地， 所述激光二極管驅(qū)動(dòng)電路用于LDD 24和激光器26，如圖2a中所示。圖 2b的電路使用電流吸入元件，取代電流源元件。所述激光器L1將其正極 連接到電源電壓VS0，將其負(fù)極連接到激光電流驅(qū)動(dòng)器10。所述激光電 流驅(qū)動(dòng)器10通過電流吸入元件將來自激光器Ll的電流吸入到接地。所 述激光電流驅(qū)動(dòng)器10的輸出電壓被表示為V。"，在圖3中以箭頭7表示。 由于激光器Ll上的壓降，所述電壓V。"比電源電壓VS0小。如這里討論的，"激光電流過高"的情況是基于實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明的事。 這些實(shí)驗(yàn)在常規(guī)用途規(guī)格之外的溫度進(jìn)行，包括在65TC的烤爐中的非常 高的溫度。這些實(shí)驗(yàn)表明可以建立這樣的系統(tǒng)使得激光功率和I-slope 之間的關(guān)系被維持直到所述主功率控制器的寫入功率控制信號(I-slope)的極限。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述主功率控制器位于主印刷電路板(PCB)上。所述寫入功率控制信號(I-slope)通常根據(jù)以下關(guān)系控制激光驅(qū)動(dòng)器中所生成的峰值電流量高于閾值K*I_slope = Ilaser一peak一total - I一threshold.其中，K是I-slope和LDD輸出之間的放大系數(shù)。通過測量相對于電流 的典型的激光功率輸出(高于閾值功率)可以確定K，并且在驅(qū)動(dòng)校準(zhǔn)過 程中通過使給定的0PU輸出功率和I-slope的給定值相關(guān)可以被精細(xì)地 調(diào)節(jié)，Ilaser_peak_total是激光的最大電流，I-threshold是激光的 閾值電流。在優(yōu)選實(shí)施例中，激光峰值功率(相對于偏壓功率)通過一個(gè)對寫 入功率控制信號(I-slope)的模擬參考值設(shè)定，寫入功率控制信號 (I-slope )被從主PCB上的LPC發(fā)送。在0PU上，在峰值和偏壓之間的 所有其他功率值由來自于一個(gè)寫入策略生成器的控制信號所驅(qū)動(dòng)的DAC 函數(shù)創(chuàng)建。這允許發(fā)動(dòng)機(jī)使用I-slope的極限值作為檢測標(biāo)準(zhǔn)。I-slope
通過激光功率控制反饋回路28實(shí)時(shí)控制，其確保根據(jù)LPC23內(nèi)部的控制 器的設(shè)定值得到所需的激光功率。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用被讀出的 delta —actual的數(shù)字值，作為本發(fā)明的檢測標(biāo)準(zhǔn)。 一旦delta —actual 達(dá)到最大允許值(Max-Allowable —Value)，就達(dá)到飽和閾值極限，在優(yōu) 選實(shí)施例中，Max —Allowable —Value大約是2. 5mA。在優(yōu)選實(shí)施例中， Max_Allowable —Value在8位系統(tǒng)中被設(shè)定為二進(jìn)制值250。前述的4艮 多種變型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員都是顯而易見的，包括但不限于對于不同 的激光器有不同的Max-Allowable-Value以及Max — Al lowable — Va lue 的不同的數(shù)字表示。為了達(dá)到穩(wěn)健性，對于任何給定的檢驗(yàn)點(diǎn)取了許多 delta-actual的樣本，只有一定百分比的這些樣本一旦處于(或高于) Max-Allowable-Value,就通過指示"激光電路過高"來激活回叫。優(yōu) 選地，生成許多 delta-actual 樣本的平均值，并與所述 Max-Allowable-Value進(jìn)行比較?？蛇x地，也可以使用許多 delta —actual樣本的中間值。優(yōu)選地，在Check Delta —Actual (實(shí)際檢驗(yàn)A)被執(zhí)行之后，在步 驟34所述系統(tǒng)將許多delta-actual樣本的平均值與閾值(最大允許值) 進(jìn)行比較來檢測激光電流過高的狀態(tài)是否存在。如果電流過高的狀態(tài)存 在，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)分支回叫數(shù)據(jù)通路36，其經(jīng)應(yīng)用程序接口 (API)接口中 的"激光電流過高"位向數(shù)據(jù)通路發(fā)送一個(gè)回叫。 一旦由于檢測到"激 光電流過高"系統(tǒng)就啟動(dòng)一個(gè)回叫，那么所述數(shù)據(jù)通路將通過降低旋轉(zhuǎn) 速度程序響應(yīng)。圖4是一個(gè)顯示了實(shí)施Check Delta-Actual 40的優(yōu)選方式的流程 圖。讀取delta-actual并對15個(gè)不同的激光電流樣本存儲(chǔ)42個(gè)樣本激 光電流水平。 一旦取了 15個(gè)樣本，那么判定模塊44向計(jì)算激光電流的 15個(gè)樣本的平均值的Calculate Average (計(jì)算平均值)46傳遞操作。 如果所述平均值高于一個(gè)預(yù)定的閾值，那么數(shù)據(jù)通路回叫36啟動(dòng)一個(gè)降 低旋轉(zhuǎn)速度算法。圖5是一個(gè)圖3中啟動(dòng)的數(shù)據(jù)通路回叫執(zhí)行的程序流程圖，其如本 發(fā)明所預(yù)想的，執(zhí)行降低光盤的旋轉(zhuǎn)速度。 一旦確定激光電流處于即將 或者已經(jīng)驅(qū)動(dòng)激光器處于飽和的水平，在附圖標(biāo)記50處進(jìn)入數(shù)據(jù)通路回 叫。 一旦在50處進(jìn)入降低旋轉(zhuǎn)速度算法，激光電流過高中斷設(shè)置(Laser Current too High Interrupt Set) 52就檢驗(yàn)是否已經(jīng)設(shè)置了 一個(gè)中 斷，顯示已經(jīng)檢測到潛在的激光飽和狀態(tài)。 一旦激光電流過高中斷設(shè)置52證實(shí)已經(jīng)設(shè)置了這個(gè)中斷，執(zhí)行降低旋轉(zhuǎn)速度(Execute Spin Down) 54被執(zhí)行。執(zhí)行降低旋轉(zhuǎn)速度54將根據(jù)光盤寫入系統(tǒng)采用的寫入速度控 制策略改變寫入速度。在CAV策略的情況下，優(yōu)選地，保持當(dāng)前速度， 并轉(zhuǎn)換到CLV寫入模式。 一旦執(zhí)行降低旋轉(zhuǎn)速度54被執(zhí)行，清空"激光 電流過高"中斷就重置所述中斷且處理結(jié)束58，并返回，如圖3所示。本發(fā)明具有在光寫入系統(tǒng)方面的應(yīng)用，特別是高速數(shù)據(jù)寫入系統(tǒng)， 如基于藍(lán)光激光器的系統(tǒng)。可以想到本發(fā)明可以被實(shí)施于單一寫入器的 系統(tǒng)以及基于多寫入器的系統(tǒng)中。還可以想到的是，本發(fā)明能使用藍(lán)光、 綠紅光、紅外激光器或任意組合激光器來實(shí)施多寫入器系統(tǒng).前面描述了發(fā)明者最希望的實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。對于本領(lǐng)域技術(shù) 人員，前述實(shí)施例的變型是顯而易見的，因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)由后面 的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種用于在一個(gè)具有激光入射到旋轉(zhuǎn)的光媒體上的光刻錄系統(tǒng)內(nèi)控制激光電流和功率的方法，包括監(jiān)測(27)至少一個(gè)激光器(26)并生成一個(gè)表示所述激光器產(chǎn)生的激光功率的信號(28)；將所述信號與一個(gè)表示激光飽和的預(yù)定(34)值作比較(32)；以及控制激光器內(nèi)的電流(36)使得所述激光器消耗的電流不進(jìn)入到激光飽和或者電壓飽和區(qū)域。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述控制進(jìn)一步包括利用控 制信號和被所述至少一個(gè)激光器使用的電流之間的已知關(guān)系。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中利用控制信號和所述至少一 個(gè)激光器使用的電流之間的已知關(guān)系進(jìn)一步包括在所述控制信號的一個(gè) 給定水平上出現(xiàn)的激光飽和水平。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中降低所述功率設(shè)定值進(jìn)一步 包括降低所述寫入速度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中監(jiān)測步驟進(jìn)一步包括檢測來 自于所述激光器的光，并生成代表所述至少一個(gè)激光功率的反饋。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中控制進(jìn)一步包括為所述至少 一個(gè)激光器降低激光功率設(shè)定值.
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中監(jiān)測步驟進(jìn)一步包括檢測電 壓電平并與所述預(yù)定值比較生成一個(gè)代表被激光器消耗的電流的反饋。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中監(jiān)測步驟進(jìn)一步包括電流水 平傳感器，其監(jiān)測激光器內(nèi)的電流，并與所述預(yù)定值相比較生成一個(gè)代 表被激光器消耗的電流的反饋。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中控制電流步驟進(jìn)一步包括減 慢旋轉(zhuǎn)的光媒體。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中控制電流步驟進(jìn)一步包括減 慢旋轉(zhuǎn)的光媒體，以及減慢寫入到所述光盤媒體上的速度，使得不超過 所述的預(yù)定值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中控制控制電流步驟進(jìn)一步包 括逐步地減慢所述旋轉(zhuǎn)的光媒體使得能夠維持寫入。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中控制電流步驟進(jìn)一步包括減 慢所述旋轉(zhuǎn)的光媒體使得線性寫入速度保持不變。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中控制電流步驟進(jìn)一步包括根 據(jù)一組預(yù)定參數(shù)中的至少一個(gè)來改變所述預(yù)定值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中改變所述預(yù)定值進(jìn)一步包括 響應(yīng)所述那組預(yù)定參數(shù)中的所述至少一個(gè)來實(shí)時(shí)地改變所述預(yù)定值.
15. —種光刻錄系統(tǒng)包括至少一個(gè)激光器(26)，其配置有光學(xué)部件，以將聚焦的光斑置于 光媒體上；傳感器(27)，其被配置來檢測所述至少一個(gè)激光設(shè)備(26)產(chǎn)生 的功率，并生成代表所述激光器生成的功率的信號(2);測量設(shè)備(23)，其確定所述信號是否指示所述的至少一個(gè)激光器 接近飽和；以及激光器電流控制設(shè)備(24)，其維持所述至少一個(gè)激光器內(nèi)的電流， 使得在所述至少一個(gè)激光器內(nèi)的電流不達(dá)到飽和。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器進(jìn)一步包括光電 探測器，其根據(jù)激光產(chǎn)生電流，所述電流表示所述的至少一個(gè)激光器的 功率。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器進(jìn)一步包括電壓 水平傳感器，其生成表示被所述至少一個(gè)激光器消耗的電流的信號。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器進(jìn)一步包括電流 水平傳感器，其生成表示被所述至少一個(gè)激光器消耗的電流的信號.
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個(gè)例行程序，如果 所述測量設(shè)備確定所述至少一個(gè)激光器正接近飽和，則該例行程序被調(diào) 用，其中所述例行程序使所述旋轉(zhuǎn)的光媒體減慢并減慢寫入到所述光盤 媒體的速度。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述例行程序進(jìn)一步包括改 變被測量設(shè)備用來確定所述至少一個(gè)激光器是否正接近飽和的一組預(yù)定 參數(shù)中的至少一個(gè)，其中改變所述測量設(shè)備實(shí)時(shí)地改變所述那組預(yù)定參 數(shù)中的所述至少一個(gè)。
全文摘要
一種用于防止高速光驅(qū)中激光電流飽和(18)的方法和裝置。高速光驅(qū)中激光電流的飽和在觀測到激光功率到達(dá)極限前被防止，允許系統(tǒng)維持所述激光功率增長的需求。所述激光電流飽和問題在高溫和在高寫入功率時(shí)比較明顯，尤其是結(jié)合低電源電壓時(shí)，該問題通過保證激光器在接近但是在飽和之下進(jìn)行工作來避免。根據(jù)需求增加激光功率的能力被維持用，提供因而產(chǎn)生的且可用的良好寫入質(zhì)量。激光電流飽和的潛在發(fā)生被檢測(34)，并通過降低到一個(gè)需要較低寫入功率的較低寫入速度從而防止激光電流飽和來避免(36)。
文檔編號G11B7/125GK101120408SQ200680002054
公開日2008年2月6日 申請日期2006年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月10日
發(fā)明者J·J·a·麥克科麥克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司