专利名称：光盘装置以及用于执行光盘装置的光功率研究的方法
技术领域：
本发明的一个方面涉及一种光盘装置中的功率控制方法，并且具体地，涉及一种光盘装置以及用于执行所述光盘装置的光功率研究的方法，能够防止在功率研究结果之内发现的错误，其中，由激光二极管(LD)的输出功率在高温饱和的条件产生所述错误，以及功率研究检测LD的输出特性。
背景技术：
大体上，光盘设备使用激光器将数据记录到光盘上，并且通过检测光强度之间的差别来播放记录在光盘中的数据。此种光盘装置包括输出与光功率控制信号相对应的激光束的激光二极管(LD)，其中激光束扫描光盘。
必须将光盘的记录层加热到一定的温度以改变涂敷记录层的相位改变材料的状态，使得可以将信息记录在记录层上。必须将与针对记录层的温度相对应的激光输出功率恒定地维持，以正确地在光盘的记录层中记录数据。然而，激光输出功率取决于诸如所用光盘的类型和将数据记录在光盘中的环境之类的因素而不同地改变。因此，每次将数据记录在光盘中时，必须执行搜索最佳记录功率的程序。
必须控制LD的激光输出功率以找出最佳记录功率。为此，必须检测LD的输出特性。具体地，必须检测在传输到LD的光功率控制信号和从LD传输出的激光输出功率之间的关系，以找出最佳记录功率。因此，在搜索最佳的光功率之前计算LD的输出特性。将这些计算称作“功率研究”。
当LD的温度增加时，LD的光功率减少，并且反之亦然。执行功率研究以找出LD的特性，以便向LD施加一定范围的控制信号，然后检测激光输出功率。然而，当激光输出功率饱和时，或者换句话说，当功率研究将部分计算基于其中激光束的激光输出功率没有变化的数据时，将发现功率研究结果不正确，因为在相对较高的温度激LD的输出功率减少。
当利用较低功率的控制信号执行功率研究时，这些不正确的结果变得更加显著。
发明内容
因此，本发明的一个方面是为了提供一种光盘和一种用于执行光功率研究的方法，能够防止可能因为在相对较高的温度时的LD的输出功率的饱和而发生的功率研究结果的不正确，以及以相对较低的输出功率电平执行精确的功率研究。
本发明的另外方面和/或优势将部分地在随后的描述中阐述，并且根据描述部分地将是显而易见的，或可以通过本发明的实践来理解。
根据本发明，以上和/或其他方面可以通过一种光盘装置来实现，所述光盘装置包括激光输出设备，响应于光输出控制信号来输出激光束；传感器，检测一部分已输出的激光束，以输出与已输出的激光束相对应的信号；以及控制器，向激光输出设备施加一定范围的光输出控制信号，并且基于激光输出器件是否处于饱和状态，使用与光输出控制信号相对应的传感器的输出信号，来计算响应于光输出控制信号从激光输出设备中输出的激光输出功率的特性。
优选地，所述装置还可以包括第一转换器，将传感器的输出信号转换成与预定的分辨率相对应的数字信号。该控制器将数字信号与预定基准值相比较以确定激光输出设备的输出功率是否处于饱和状态，以及如果数字信号与表示激光输出设备的输出功率是饱和的控制信号相对应，在计算激光输出功率的特性时把数字信号排除在外。
当数字信号比基准值大时，控制器确定激光输出设备的输出功率是饱和的。在检测到激光输出设备的输出功率饱和时，控制器再次向激光输出设备施加与基准值相对应的、用作一定范围的最小控制信号的控制信号，然后使用与此相对应的数字信号计算激光输出功率的特性。
优选地，当与控制信号相对应的数字信号的数据不够时，换句话说，当数字信号表示激光输出设备没有饱和时，执行激光输出功率的输出特性的计算。
优选地，一定范围的控制信号是与光盘的擦除功率电平相对应的激光输出功率的控制信号。
优选地，控制器以顺序地增加激光输出功率的方式，向激光输出设备施加一定范围的控制信号。
根据本发明的另一个方面，这里提供了一种方法，执行光盘装置的光功率研究，以便计算安装到光盘装置上的激光输出设备的输出功率的特性。该方法包括向激光输出设备施加一定范围的控制信号，以输出与控制信号相对应的激光束；检测已输出的激光束，将已检测的输出功率转换成一定分辨率的数字信号，并且使用已转换的数字信号确定激光二极管的输出功率是否处于饱和状态；以及计算激光束的激光输出功率的特性，其中基于确定的结果、响应于控制信号来输出所述激光束。
优选地，以顺序地增加激光输出功率的方式，向激光输出设备施加一定范围的控制信号。
优选地，将一定范围的控制信号用作用于与光盘的擦除功率电平相对应的激光输出功率的控制信号。
优选地，计算激光输出功率的特性还包括将数字信号与预定基准值相比较，并且确定激光输出设备的输出功率是否处于饱和状态。当数字信号比基准值大时，做出激光输出设备的输出功率是饱和的确定。
优选地，当数字信号与表示激光输出设备的输出功率是饱和的控制信号相对应时，将数字信号从激光输出功率的计算中排除在外。
优选地，执行激光输出功率的特性的计算，使得当激光输出设备的输出功率饱和时，再次向激光输出设备施加与基准值相对应的控制信号(用作一定范围的最小控制信号)，然后使用与此相对应的数字信号计算激光输出功率的特性。
优选地，当与控制信号相对应的数字信号的数据不够时，换句话说，当数字信号表示激光输出设备没有饱和时，执行激光输出功率的输出特性的计算。
结合附图，根据实施例的以下描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将变得显而易见并且更加易于理解，其中图1是根据本发明的实施例的光盘装置的原理方框图；图2A是示出了关于从图1中示出的激光器输出的输出功率的ADC电平的曲线；图2B是示出了关于DAC值的激光器的输出功率的曲线；图3是示出了关于根据温度变化的DAC值的ADC电平的曲线；图4A是当在室温下执行功率研究的同时输出的输出波形；图4B是当在高温下执行功率研究的同时输出的输出波形；图5是描述用于执行根据本发明的实施例的光盘装置的光功率研究的方法的流程图。
具体实施例方式
现在对本发明的实施例提供详细参考，其范例在附图中说明，贯穿全文图中相同的数字代表相同的元件。为解释本发明下述实施例将参考附图被描述。
图1是根据本发明的实施例的光盘装置的原理性方框图。如图中所示，光盘装置包括光拾取器20、取样/保持器30、模拟数字转换器(ADC)32、数字模拟转换器(DAC)36、控制器34和存储单元35。在该实施例中，光拾取器20包括物镜28、分束器26、激光二极管(LD)24、和前端光电(front photo)二极管(FPD)22。然而，本发明不限于该具体实施例，并且可以想到，本发明将以许多不同的结构工作。
光拾取器20使用激光束扫描光盘10，以从光盘10播放数据并且/或者向光盘10记录数据。具体地，激光二极管LD 24是根据本发明的实施例的激光输出设备的示例，根据光功率控制信号输出激光束。物镜28将从LD 24输出的激光束聚焦到光盘10的表面上。分束器26将来自LD24的激光束分束，将激光束的一部分导引入物镜中，将激光束的其余部分导引入FPD 22，如图1中所示。FPD 22是根据本发明的实施例的传感器的示例，检测从分束器26分离的激光束的一部分，并且输出与激光输出功率相对应的信号。
分束器26将来自LD 24的激光束分离成激光束1和激光束1，将激光束1朝光盘20投射以便扫描光盘，将激光束2朝FPD 22投射以便检测激光输出功率。
将从光拾取器20的FPD 22输出的电流信号转换成电压信号，然后传输到取样/保持器30。取样/保持器30执行针对从FPD 22输出的输出信号的取样和保持，以将所述输出信号分离成与记录功率电平、擦除功率电平、以及偏置功率电平相对应的电压，然后向ADC 32示出这些电压。
ADC(第一转换器)32将与擦除功率电平相对应的电压转换成数字信号。例如，ADC 32根据一定的分辨率将一定的电压范围划分多个数字步长，然后分别将电压范围中的电压转换成在多个已划分的多个数字步长中的数字步长。当以10个比特的分辨率为基础划分0～3.3V时，将2.5V转换成755数字步长。将ADC 32的已转换的数字步长(称作ADC数字步长)以这样的方式传输到控制器34，使得控制器34可以确定LD 24的激光输出功率。可以以各种不同的方式表达ADC数字步长，使得可以分析LD 24的输出功率。其中，ELVL是在基准电压的ADC数字步长和电流输出功率的ADC数字步长之间的数字步长中的差值。例如，当基准电压是2.5V且电流电压是0V时，ELVL是775个数字步长。
存储单元35包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，在只读存储器中，预先存储控制程序以控制光盘装置的操作，而随机存取存储器存储在操作光盘装置的同时产生的各种类型的数据。
DAC 36将从控制器34输出的光功率控制信号转换成模拟信号以向LD 24输出。从LD 24输出的激光束的激光输出功率依赖于温度而变化。根据控制器34的光输出控制信号在DAC 36中转换的模拟信号，和根据已转换的模拟信号从LD 24输出的激光束的激光输出功率，依赖于每一个具体的光盘装置而具有某些差别。
因此，需要功率研究程序以搜索与控制器34的光功率控制信号相对应的激光二极管的输出特性，所述输出特性依赖于每一个光盘装置的特性以及依赖于温度而变化的LD 24的特性。可以将激光二极管的输出特性表达为用于激光二极管的控制信号和激光二极管的对应的输出功率之间的关系。可以使用控制信号以及根据控制信号按照激光束的激光输出功率转换的数字信号的ADC数字步长来计算该关系。
控制器34根据存储在存储单元35中的控制程序来控制光盘装置的操作。例如，当将可记录光盘插入到光盘装置中、并且输入记录命令时，可以执行用于搜索LD 24的输出特性的功率研究程序，使得可以控制光盘装置以执行用于检测最佳记录功率的最佳功率校准(OPC)。
图2A是示出了关于从图1中示出的激光器输出的输出功率的ADC电平的曲线，并且具体地，说明与从LD 24输出的激光束的激光输出功率相对应的ELVL值。图2B是示出了关于DAC值的在图1中示出的激光器的输出功率的曲线，并且具体地，与响应于根据控制器34的光输出功率控制信号的DAC 24的信号而从LD 24输出的激光束的激光输出功率相比较，从DAC 36向LD 24输出的信号之间的关系。图3是示出了关于根据温度变化的DAC值的ADC电平的曲线。
以下是针对功率研究程序的描述。大体上，制造商用ADC电平(ELVL)和激光输出功率之间预设的固定关系来制造光盘装置。在这种情况下，将ADC电平(ELVL)和光盘装置的LD 24的激光输出功率之间的关系存储在存储单元35中。如图2A中所示，根据激光输出功率的ADC数字步长的增加，将激光输出功率和基准电压的ADC电平之间的差(ELVL)减小。因此，ADC电平(ELVL)形成与激光输出功率成反比例的线性关系。另一方面，在图2B中示出了用于功率研究程序的关系。
在功率研究程序中，将检测作为一定范围的光功率控制信号的图3的ELVL值向LD 24施加。具体地，可以通过将从图3的曲线获得的数据代入图2A中示出的关系中来获得在图2B中示出的功率研究的结果。需要预定量的数据，以便获得精确的光功率控制信号和激光功率之间的关系。
这里，优选地，一定范围的光功率控制信号与对应于擦除功率电平的激光功率的控制信号相对应。因为功率研究程序检测LD 24的输出特性，该程序并不影响光盘。同样地，当将相对较小的功率电平用于功率研究程序时，可能不会检测到LD 24的输出特性。
另外，在光拾取器20与光盘10间隔地尽可能远的状态下执行功率研究程序是优选的。
如图3中所示，当温度增加时，LD 24的输出功率减少。因此，当增加光功率控制信号时，产生了其中已输出的激光束的激光功率几乎没有变化的间隔。具体地，此种间隔随着激光二极管的使用年限而变大，引起在此间隔中激光二极管的功率饱和。当产生具有饱和功率的间隔(即，饱和间隔)时，在光功率控制信号的ELVL是常数时，针对该光功率控制信号的一范围，在此间隔之内的激光功率几乎没有变化。当使用在此间隔中的数据计算光功率控制信号和激光功率之间的关系时，计算结果包括阻碍诸如OPC等的操作正确地执行的错误。因此，当计算光功率控制信号和激光功率之间的关系时，将根据在此饱和间隔中的光功率控制信号的ELVL数据排除在外。
因为需要预定量的数据以计算由功率研究产生的关系，当使用其中不包括处于饱和部分的数据的数据不能计算所述关系，在再次顺序地改变控制信号的同时测量ELVL，直到可以依据与基准值相对应的光功率控制信号来获得足够的数据，其中将所述基准值用作最小点。在这一点上，在把饱和间隔排除在外的区域中获得通过以上程序获得的数据。因此，已计算的关系精确地反映了在光拾取器中安装的激光二极管的输出特性。
图4A是当在室温下执行功率研究的同时输出的输出波形，具体地，根据在正常功率研究程序中的控制信号的变化的FPD的输出波形。当在室温下激光二极管的功率没有饱和并且通过激光二极管老化时，如图4A中所示地执行功率程序研究。图4B是当在高温下执行功率研究的同时输出的输出波形。如图4B中所示，这里存在饱和部分，由最大ADC电平虚线以上的FDR输出信号的那部分来代表。在这种情况下，因为把处于饱和部分的数据排除之外的数据不够计算所述关系，将FPD的输出功率检测作为控制信号，然后以与用作最小点的基准值(最大ADC电平)相对应的光功率控制信号为基础而再次变化。
图5是描述用于执行根据本发明的实施例的光盘装置的光功率研究的方法的流程图。当将可记录光盘插入到光盘装置中并且输入记录命令时，在执行最佳功率校准(OPC)之前执行功率研究程序，以计算LD 24的输出特性，即，计算光功率控制信号和激光功率之间的关系，如操作S510中所示。
控制器34在基准范围内向DAC36输出光功率控制信号，以测量ADC电平并且在存储单元35中存储ADC电平。DAC值是根据从DAC 36输出的光功率控制信号转换的数字，并且该数字一般由十六进制系统表达，如操作S520中所示。
为了将激光功率饱和的间隔中的数据排除在外，将其ADC电平比基准值大的DAC值(例如，当基准电压是2.5V，ACD数字步长是775)和与ADC电平相对应的数据从存储单元35中一起删除，如操作S530中所示。
在此删除之后，做出确定剩余的数据是否足够计算DAC值(光功率控制信号)和LD的激光功率之间的关系，如操作S540中所示。做出此确定，因为需要预定量的数据以计算光功率控制信号和激光功率之间的关系，如操作S510中所示。
当操作S540的确定是肯定的时，或换句话说，当剩余的数据足够计算此关系时，在操作S560中使用已存储的数据计算所述关系。
另一方面，当操作S540的确定是否定的时，即换句话说，当剩余的数据不够确定此关系时，在基于与用作最小值的基准值相对应的DAC值在预定基准范围中改变DAC值的同时，再次测量ADC电平，然后存储在存储单元35中，如操作S550中所示。
接着，使用已存储的数据计算所述关系，如操作S560中所示。
然后，基于操作S570中已计算的关系执行OPC。
如上所述，根据本发明的一个方面的光盘装置可以防止当在相对较高的温度激光二极管的激光功率饱和时、在功率研究程序中的错误。
另外，光盘装置可以正确地获得功率研究程序的结果，与温度的变化无关。
此外，光盘装置可以在相对较低的温度下正确地执行功率研究程序。
尽管已经示出和描述了本发明的一些实施例，但本领域普通技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求及其等价物所限定的本发明的原理和精神的情况下，可以在这些实施例中做出改变。
权利要求
1.一种光盘装置，包括激光输出设备，响应于光输出控制信号来输出激光束；传感器，检测一部分已输出的激光束，然后输出与已输出的激光束相对应的信号；以及控制器，向激光输出设备施加一定范围之内的光输出控制信号，并且计算响应于光输出控制信号从激光输出设备中输出的激光输出功率的特性，其中，所述控制器根据与光输出控制信号相对应的传感器的输出信号以及激光输出设备是否处于饱和状态来计算所述特性。
2.如权利要求1所述的装置，还包括第一转换器，将传感器的输出信号转换成与预定的分辨率相对应的数字信号，其中控制器将数字信号与预定基准值相比较，以确定激光输出设备的输出功率是否处于饱和状态，如果激光输出设备的输出功率处于饱和状态，当计算激光输出功率的特性时，控制器将与表示激光输出设备饱和的控制信号相对应的数字信号排除在外。
3.如权利要求2所述的装置，其中，当数字信号比基准值大时，控制器确定激光输出设备是饱和的，并且，当激光输出设备饱和时，控制器在一段额外的时间向激光输出设备施加与基准值相对应的、用作一定范围的最小控制信号的控制信号，然后使用所述数字信号计算激光输出功率的特性。
4.如权利要求3所述的装置，其中，当数字信号表示激光输出设备没有处于饱和状态时，执行激光输出功率的输出特性的计算。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述一定范围的光输出控制信号是与光盘的擦除功率电平相对应的激光输出功率的控制信号。
6.如权利要求1所述的装置，其中，控制器向激光输出设备施加一定范围的光输出控制信号，以便顺序地增加激光输出功率。
7.一种计算安装到光盘装置上的激光输出设备的输出功率的特性的方法，所述方法包括步骤向激光输出设备施加一定范围的控制信号，以输出与控制信号相对应的激光束；检测已输出的激光输出功率，并且将已检测的激光输出功率转换成具有一定分辨率的数字信号；使用已转换的数字信号来确定激光输出设备的是否处于饱和状态；以及基于激光输出设备是否处于饱和状态的确定，来计算激光束的已输出的激光输出功率的特性。
8.如权利要求7所述的方法，还包括向激光输出设备施加一定范围的控制信号以顺序地增加激光输出功率。
9.如权利要求7所述的方法，其中，将一定范围的控制信号用作用于与光盘的擦除功率电平相对应的激光输出功率的控制信号。
10.如权利要求7所述的方法，其中，计算激光输出功率的特性的步骤还包括将数字信号与预定基准值相比较，并且确定激光输出设备是否处于饱和状态，其中当数字信号比基准值大时，做出激光输出设备处于饱和状态的确定。
11.如权利要求10所述的方法，其中，计算激光输出功率的特性的步骤还包括当数字信号与表示激光输出设备处于饱和状态的控制信号相对应时，将数字信号排除在外。
12.如权利要求11所述的方法，其中，计算激光输出功率的特性的步骤还包括当激光输出设备处于饱和状态时，在一段额外的时间向激光输出设备施加与基准值相对应的、用作一定范围的最小控制信号的控制信号；以及使用与所述激光输出功率相对应的数字信号来计算激光输出功率的特性。
13.如权利要求12所述的方法，其中，当与控制信号相对应的数字信号的数据不够时，在此种情况下数字信号表示激光输出设备没有饱和，则执行激光输出功率的输出特性的计算。
14.一种光盘装置，包括激光输出设备，响应于光输出控制信号来输出激光束；传感器，检测一部分已输出的激光束，然后输出与已输出的激光束相对应的信号；以及控制器，通过将与已输出的激光束的激光功率保持恒定的间隔相对应的数据排除在外来计算激光输出设备的输出特性。
15.如权利要求14所述的装置，还包括第一转换器，将传感器的输出信号转换成与预定的分辨率相对应的数字信号，其中控制器将数字信号与预定基准值相比较，以确定激光输出设备的输出功率是否处于饱和状态，如果确定激光输出设备的输出功率处于饱和状态，当计算激光输出功率的特性时，控制器将所述数字信号排除在外。
16.如权利要求15所述的装置，其中，当数字信号比基准值大时，控制器确定激光输出设备处于饱和状态，并且，当控制器确定激光输出设备处于饱和状态时，控制器在一段额外的时间向激光输出设备施加与预定基准值相对应的控制信号，以便将控制信号用作一定范围的最小控制信号，然后计算激光输出设备的特性。
17.如权利要求16所述的装置，其中，当数字信号表示激光输出设备没有处于饱和时，执行激光输出功率的输出特性的计算。
18.如权利要求16所述的装置，其中，所述一定范围的控制信号是与光盘的擦除功率电平相对应的控制信号。
19.如权利要求16所述的装置，其中，控制器向激光输出设备施加一定范围的控制信号，以便使激光输出功率顺序地增加。
20.如权利要求14所述的装置，其中，当将已排除的数据排除在外导致剩余数据量不足以精确地计算输出特性时，使用与预定基准值相对应的控制信号作为一定范围的最小控制信号，并且再次计算输出特性以获得足够的数据。
21.一种计算安装到光盘装置上的激光输出设备的输出功率的特性的方法，所述方法包括响应于光输出控制信号来输出激光束；检测一部分已输出的激光束，然后输出与已输出的激光束相对应的信号；以及通过将与其中已输出的激光束的激光功率保持恒定的间隔相对应的数据排除在外来计算激光输出设备的输出特性。
22.如权利要求21所述的方法，其中，当激光功率处于饱和状态时，激光功率是恒定的。
23.如权利要求22所述的方法，还包括将与已输出的激光束相对应的输出信号转换成与预定的分辨率相对应的数字信号；将数字信号与预定基准值相比较，以确定激光输出设备的输出功率是否处于饱和状态；以及如果确定激光输出设备的输出功率处于饱和状态，在计算输出功率的特性时，将所述数字信号排除在外。
24.如权利要求23所述的方法，还包括当数字信号比预定基准值大时，确定激光输出设备处于饱和状态；当控制器确定激光输出设备处于饱和状态时，使用与预定基准值相对应的控制信号作为一定范围的最小控制信号；以及使用最小控制信号重复计算激光输出设备的特性。
25.如权利要求24所述的方法，还包括当数字信号表示激光输出设备没有饱和时，计算激光输出功率的输出特性。
26.如权利要求25所述的方法，其中，一定范围的控制信号是与光盘的擦除功率电平相对应的控制信号。
27.如权利要求25所述的方法，还包括通过向激光输出设备施加一定范围的控制信号来顺序地增加激光输出功率。
全文摘要
一种光盘装置和用于执行其中的光功率研究的方法，可以防止功率研究结果错误，所述错误可能在激光二极管(LD)的输出功率高温饱和时的情况下产生，其中功率研究检测LD的输出特性。光盘装置包括激光输出设备，响应于光输出控制信号来输出激光束；传感器，检测一部分已输出的激光束，然后输出与已输出的激光束相对应的信号；以及控制器，向激光输出设备施加一定范围之内的光输出控制信号，并且计算响应于光输出控制信号从激光输出设备中输出的激光输出功率的特性，其中，所述控制器计算基于与光输出控制信号相对应的传感器的输出信号的特性、以及激光输出器件是否处于饱和的状态。因此，光盘装置可以防止由于在相对较高的温度下LD的功率饱和而产生的功率研究程序结果的错误，并且可以正确地获得相对较低温度下的功率研究程序的结果。
文档编号G11B7/24GK101025955SQ200710004708
公开日2007年8月29日 申请日期2007年1月26日 优先权日2006年2月22日
发明者白智善, 大塚达宏, 李坰根 申请人:三星电子株式会社