专利名称：光学驱动器中的激光二极管功率控制设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种光学驱动器中的激光二极管功率控制设备和方法，特别涉及一种激光二极管功率控制设备和方法，其使得在能够以高速驱动光学介质的光学驱动器中的高密度光学介质的记录脉冲最优化。
背景技术：
光学介质被典型地分类为光盘(CD)或者数字化视频光盘(DVD)。可记录CD(CD-R)和可重写CD(CD-RW)是CD的类型，而DVD-R、DVD+RW和DVD-随机存取存储器(DVD-RAM)是DVD的类型。此外，高密度光学介质例如蓝光DVD盘现在正在进行开发，其需要更高级的记录和再现技术。
光学驱动器的驱动速度正在快速增大。例如，在用于CD-R的光学驱动器的情况中，在早期发布了1×(1倍速)光学驱动器，而现在正在制造52×(52倍速)光学驱动器。同样，关于用于DVD的光学驱动器，正在开发12×或16×光学驱动器。照这样的话，光学驱动器必须与各种光学介质兼容并能够以高速驱动。
发明内容
本发明提供了一种在能够以高速驱动光学介质的光学驱动器中的激光二极管功率控制设备和方法，其可以提供适合高密度光学介质的记录脉冲类型。
本发明也提供了一种通过使用微调脉冲而提供适合光学介质的记录脉冲类型的激光二极管功率控制设备和方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种光学驱动器中的激光二极管功率控制设备，该激光二极管功率控制设备包括脉冲发生单元，用来产生用于多个信道的每一个的记录脉冲；控制单元，用来通过基于光学介质的类型和该光学介质的光学驱动器的驱动速度确定是否将微调脉冲施加到用于多个信道的每一个的记录脉冲上，来控制该脉冲发生单元；以及传输单元，用来根据从脉冲发生单元输出的记录脉冲而传输用于多个信道的每一个的功率电平。
该脉冲发生单元可包括记录脉冲设置单元，用来基于从控制单元输出的脉冲产生条件信息而设置用于产生所述多个信道的每一个的记录脉冲的条件信息；分别包括在所述多个信道的每一个中的多个脉冲发生器，用来基于从记录脉冲设置单元提供的条件信息而产生对应信道的记录脉冲；微调脉冲发生器，用来基于从记录脉冲设置单元提供的条件信息而产生微调脉冲；以及分别包括在所述多个信道的每一个中的多个传输单元，用来根据从控制单元输出的脉冲产生条件信息而有选择地传输对应信道的记录脉冲和微调脉冲。
该脉冲发生单元可包括记录脉冲设置单元，其基于从控制单元输出的脉冲产生条件信息而设置用来产生所述多个信道的每一个的记录脉冲的条件信息；分别包括在所述多个信道的每一个中的多个脉冲发生器，用来根据从记录脉冲设置单元输出的条件信息而产生对应信道的记录脉冲；微调脉冲发生器，用来根据从记录脉冲设置单元提供的条件信息而产生微调脉冲；分别包括在所述多个信道的每一个中的多个门电路，用来合并相应信道的记录脉冲和微调脉冲，并传输合并后的脉冲；以及分别包括在所述多个信道的每一个中的多个传输单元，用来有选择地传输从相应信道的脉冲发生器输出的记录脉冲和从相应信道的门电路输出的记录脉冲。
本发明其它方面和/或优点将部分地在下面的描述中阐明，部分根据该描述将显而易见，或者可以通过本发明的实践获知。
通过参照附图对实施例进行详细描述，本发明的上述和/或其它方面和优点将变得更加清楚，其中图1是光学驱动器中的激光二极管功率控制设备的方框图；图2是图1的寄存器单元的详细方框图；图3是图1的电平控制单元的详细方框图；图4是图1的脉冲发生单元的详细方框图；图5A到图5G图示了可以在激光二极管中由激光二极管功率控制设备产生的记录脉冲类型；以及图6A到图6C图示了可以在图4的微调脉冲发生器中产生的微调脉冲类型。
具体实施例方式
下面将详细参考本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中相同的标号始终表示相同的元件。通过参照附图在下文中对实施例进行描述以解释本发明。
在下文中还参照附图对本发明进行了进一步描述。在全部附图中，相同的标号表示相同的元件。
图1是根据本发明一个方面的光学驱动器中的激光二极管功率控制设备的方框图。参照图1，该激光二极管功率控制设备包括采样&保持单元101、模拟-数字转换器(ADC)102、解多路复用器103、控制单元104、寄存器单元110、电平控制单元120、多路复用器130、脉冲发生单元140、倒转不归零(NRZI)解码器150、以及数字-模拟转换器(DAC)160。
采样&保持单元101对输入信号的指定段进行采样并保持所采样的信号。通过将由光电二极管(PD)(未示出)接收的信号经由电流-电压放大器(I/Vamp)(未示出)放大成电压而获得该输入信号。由PD接收的信号是对应于从介质(未示出)反射的光或由前光电二极管(FPD)接收的光的电信号。所述介质可以是光学介质和/或可记录和/或可再现介质。
ADC102将从采样&保持单元101输出的信号转换成数字信号并输出该数字信号。该数字信号被传输给解多路复用器103。
该解多路复用器103根据来自控制单元104的控制信号对从ADC102输出的数字信号进行解多路复周，并输出解多路复用后的信号。根据用于控制激光二极管的功率的信道来确定控制信号。例如，图1是使用了6个信道的情况(未示出)。在此情况中，控制信号具有可以区分这6个信道的格式。这6个信道包括第一信道、峰值信道、最末信道、擦除信道、冷却信道和底信道。如果用于控制激光二极管功率的信道的数量是N，那么控制信号具有可以区分N个信道的格式。该解多路复用器103充当传输反馈的当前功率的传输单元。
基于装入光学驱动器的光学介质的类型和用于该光学介质的光学驱动器的驱动速度信息，控制单元104控制激光二极管功率控制设备以设置与基准功率相等的每个信道的当前功率。
例如，控制单元104确定光学介质是否可重写、可记录和/或其是否为高密度，基于输入控制信号而确定光学驱动器的驱动速度，并基于这些确定结果而控制激光二极管功率控制设备。该控制信号可以从光学驱动器(未示出)的主控单元(未示出)提供。
控制单元104根据光学驱动器的类型和驱动速度而控制和确定由采样&保持单元101采样的信号的指定段。控制单元104也可以通过考虑用于控制激光二极管的功率的信道来控制该指定段。
控制单元104控制解多路复用器103，以便用于每个信道的当前功率可以从解多路复用器103传输给寄存器单元110的相应的寄存器。
控制单元104也提供在寄存器单元110中使用的用于每个信道的基准功率。该基准功率可以根据装入光学驱动器的光学介质的类型和光学驱动器的驱动速度而进行不同的设置。用于每个信道的基准功率可以是预置值。
控制单元104将用于每个信道的功率电平控制条件提供给电平控制单元120。功率电平控制条件由光学介质的类型和光学驱动器的驱动速度确定。例如，功率电平控制条件可以以这样的方式进行设置，使得根据基准功率和当前功率之间的差来控制电平，或者有区别地施加基准功率与当前功率之间的差以防止形成环形(ringing)。
当基于光学介质的类型和光学驱动器的驱动速度确定了将对哪个功率电平进行精细控制以及将使用哪种脉冲类型时，控制单元104将所确定的脉冲产生条件信息提供给脉冲发生单元140。
可施加微调脉冲的功率电平定义如下。
可选择的微调脉冲类型可以如下所示进行定义。
在表2中，导通-开始微调脉冲是具有在信道时钟中以逻辑高开始的微调脉冲序列的脉冲类型。关断-开始微调脉冲是具有在信道时钟中以逻辑低开始的微调脉冲序列的脉冲类型。
控制单元104将关于光学介质的类型和光学驱动器的驱动速度的信息提供给NRZI解码器150。
寄存器单元110包括第一到第六寄存器111_1到111_6，其存储从解多路复用器103输出的每个信道的反馈的预置功率电平。该寄存器单元110还包括第一到第六基准寄存器112_1到112_6，用于存储每个相应信道的基准功率电平。由用于控制激光二极管的功率的信道的数量来确定包括在寄存器单元110中的寄存器的数量。例如，如果使用了N个信道，那么寄存器单元110包括N个寄存器和N个基准寄存器。
从控制单元104提供存储在第一到第六基准寄存器112_1到112_6中的用于每个信道的基准功率电平。第一到第六寄存器111_1到111_6将用于每个信道的当前功率电平提供给电平控制单元120中的相应的电平控制单元。
电平控制单元120包括第一到第六电平控制单元120_1到120_5，如图3所示。第一寄存器111_1将所存储的当前功率电平提供给第一电平控制单元120_1。第二寄存器111_2将所存储的当前功率电平提供给第二电平控制单元120_2。第三寄存器111_3将所存储的当前功率电平提供给第三电平控制单元120_3。第四寄存器111_4将所存储的当前功率电平提供给第四电平控制单元120_4。第五寄存器111_5将所存储的当前功率电平提供给第五电平控制单元120_5。第六寄存器将所存储的当前功率电平提供给第六电平控制单元120_6。
参照图2和3，第一基准寄存器112_1将所存储的基准功率电平提供给第一电平控制单元120_1。第二基准寄存器112_2将所存储的基准功率电平提供给第二电平控制单元120_2。第三基准寄存器112_3将所存储的基准功率电平提供给第三电平控制单元120_3。第四基准寄存器112_4将所存储的基准功率电平提供给第四电平控制单元120_4。第五基准寄存器112_5将所存储的基准功率电平提供给第五电平控制单元120_5。第六基准寄存器112_6将所存储的基准功率电平提供给第六电平控制单元120_6。
第一到第六电平控制单元120_1到120_6的每一个检测从寄存器单元110的相应寄存器输出的当前功率电平和基准功率电平之间的差，基于所检测到的差和从控制单元104提供的功率电平控制条件而控制并输出相应信道的电平，并将输出信号传输给多路复用器130。
多路复用器130根据从脉冲发生单元140提供的控制信号有选择地传输从第一到第六电平控制单元120_1到120_6输出的信号。多路复用器130充当根据从脉冲发生单元140输出的记录脉冲而传输每个信道的功率电平的传输单元。
基于从控制单元104输出的脉冲产生条件信息和信道时钟信号以及从NRZI解码器150输出的信号，该脉冲发生单元140产生用于每个信道的记录脉冲，并提供所产生的记录脉冲作为用于控制解多路复用器130的操作的信号。
图4是图1的脉冲发生单元140的详细方框图。参照图4，脉冲发生单元140包括信道时钟发生器401、副时钟发生器402、记录脉冲设置单元403、和脉冲发生单元410。
当输入系统时钟信号或被分频(divided)的信道时钟信号时，该信道时钟发生器401基于从控制单元104提供的关于光学介质的类型的信息，而产生适合装入光学驱动器的光学介质的类型和光学驱动器在该光学介质上的记录速度的原始信道时钟信号。照这样，信道时钟发生器401可以用预定数去乘以所输入的系统时钟信号。
副时钟发生器402产生通过对从信道时钟发生器401输出的原始时钟信号进行乘法或相位延迟而获得的时钟信号来精确地控制每个信道的同步。
基于从NRZI解码器150提供的解码后的NRZI数据、从信道时钟发生器401提供的时钟信号、和从控制单元104提供的脉冲产生条件信息，该记录脉冲设置单元403执行用于产生适合该光学介质类型的记录脉冲的条件设置和初始化。
记录脉冲设置单元403设置至少第一脉冲、峰值脉冲、最末脉冲、擦除脉冲、冷却脉冲、和底脉冲的开始时间和结束时间，以及微调脉冲的类型和周期。设置微调脉冲的周期是指将微调脉冲的周期设置到1Tw或2Tw。在记录脉冲设置单元403中设置的记录脉冲产生条件被提供给脉冲发生单元410中的脉冲发生器410_1到410_7。
脉冲发生单元410包括至少多个脉冲发生器、多个门电路、和多个多路复用器，并产生用于每个信道的记录脉冲。
所述多个脉冲发生器独立地产生用于产生每个信道的记录脉冲所需的脉冲。由此，为每个信道独立地形成了所述多个脉冲发生器。例如，所述多个脉冲发生器包括第一脉冲发生器410_1、峰值脉冲发生器410_2、最末脉冲发生器410_3、擦除脉冲发生器410_4、冷却脉冲发生器410_5、和底脉冲发生器410_6。特别地，所述多个脉冲发生器还可包括微调脉冲发生器410_7。
基于从记录脉冲设置单元403提供的记录脉冲产生条件信息以及从信道时钟发生器401和副时钟发生器402提供的时钟信号，所述多个脉冲发生器的每一个产生相应的脉冲。
多个门电路合并从相应的脉冲发生器和相应的微调脉冲发生器产生的微调脉冲，并输出所得到的信号。这样，从门电路输出的记录脉冲可具有其中将微调脉冲施加到除了相应信道的段之外的剩余段上的格式，如图5D或5G所示。图5D或5G中的段是过驱动(overdrive)段。换句话说，所述多个门电路意欲考虑微调脉冲只被施加到功率信道的段上的情况。所述多个门电路包括第一到第六门电路411_1到411_6。
所述多个多路复用器有选择地输出从相应脉冲发生器和相应门电路输出的信号。到最后，所述多个多路复用器包括第一到第六多路复用器412_1到412_6。控制第一到第六多路复用器412_1到412_6的操作的信号从控制单元104提供。从第一到第六多路复用器412_1到412_6输出的信号被提供给多路复用器130。
NRZI解码器150将所输入的NRZI数据进行解码并将解码后的NRZI数据提供给脉冲发生单元140。换句话说，NRZI解码器150基于从控制单元104提供的光学介质类型和光学驱动器的驱动速度的信息，而确定用于NRZI数据的检测条件，基于所确定的检测条件而检测所输入的NRZI数据的记录标记信息、关于该记录标记和先前的空间尺寸合并的信息、以及关于该记录标记和下一空间尺寸的信息，并将所检测的信息提供给脉冲发生单元140。
DAC160将从多路复用器130输出的信号转换成模拟信号并提供该模拟信号作为用于驱动激光二极管(未示出)的记录功率。这样，激光二极管可以产生如图5A到5G所示的记录脉冲。
图5A到5G图示了可以由根据本发明的激光二极管功率控制设备在激光二极管(未示出)中产生的记录脉冲类型的示例。
换句话说，对于如在图5A中所示的NRZI数据输入，图5B是导通-开始微调脉冲被施加到擦除功率电平上的示例，图5C是导通-开始微调脉冲被施加到峰值功率电平上的示例，图5D是关断-开始微调脉冲被施加到具有过驱动段的峰值功率电平上的示例，图5E是关断-开始微调脉冲被施加到擦除功率电平上的示例，图5F是导通-开始微调脉冲被施加到偏置功率电平上的示例，而图5G是关断-开始微调脉冲被施加到峰值功率电平上的示例，该峰值功率电平的开始和结束段是过驱动段，并且关断-开始微调脉冲不施加到该过驱动段上。
如图5A到5G所示，为了将微调脉冲施加到擦除功率电平、峰值功率电平、偏置功率电平、所述多个功率电平、以及除了过驱动段之外的峰值功率电平上，控制单元104控制记录脉冲设置单元403和第一到第六多路复用器412_1到412_6的操作。
图6A到6C图示了可以在图4的脉冲发生器410_7中产生的微调脉冲类型。图6A是当擦除或峰值基准电平被用作中心电平时，使用导通-开始微调脉冲、关断-开始脉冲、以及具有2Tw周期的微调脉冲的示例。
图6B是当擦除或峰值基准电平被用作底电平时，使用导通-开始微调脉冲、关断-开始微调脉冲、以及具有2Tw周期的微调脉冲的示例。
图6C是当擦除或峰值基准电平被用作顶电平时，使用导通-开始微调脉冲、关断-开始微调脉冲、具有2Tw周期的关断-开始微调脉冲、以及具有2Tw周期的导通-开始微调脉冲的示例。
基于从记录脉冲设置单元403提供的记录脉冲产生条件信息，该脉冲发生器410_7有选择地创建如图6A到6C所示的微调脉冲。
如上所述，根据光学介质的类型，通过有选择地施加微调脉冲例如多脉冲序列或多脉冲链来控制激光二极管的功率。这样，创建为能够以高速驱动光学介质的光学驱动器和高密度光学介质而优化的记录脉冲，并提供可靠的且与高密度光学介质兼容的高速光学驱动器是可能的。
具体地说，可能通过将微调脉冲施加到非多种类型或平坦信道的记录脉冲上来避免积聚热量，并且当可重写光学介质进行直接重写(DOW)测试时改善抖动。
此外，根据本发明的激光二极管功率设备与激光二极管驱动器包含在一起作为单一体，并且在可集成在拾取器上的光学驱动器中使用，这样，有可能减小通过光电二极管反馈的当前功率电平中的噪声和干扰。
尽管已经示出和描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改，本发明的范围由权利要求及其等同所限定。
相关申请交叉引用本申请要求2003年8月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2003-59831号的优先权，通过引用将其全部公开内容合并于此。
权利要求
1.一种光学驱动器中的激光二极管功率控制设备，该激光二极管功率控制设备包含脉冲发生单元，用来产生用于多个信道的每一个的记录脉冲；控制单元，用来通过根据光学介质的类型和用于该光学介质的光学驱动器的驱动速度确定是否将微调脉冲施加到所述多个信道的每一个的记录脉冲上，而控制脉冲发生单元；和传输单元，用来根据所产生的记录脉冲而传输用于所述多个信道的每一个的功率电平。
2.如权利要求1所述的激光二极管功率控制设备，其中，当该光学介质的类型是高密度光学介质并且该光学介质的驱动速度高时，所述控制单元将该微调脉冲施加到所述多个信道的至少一个上。
3.如权利要求2所述的激光二极管功率控制设备，其中，所述控制单元将微调脉冲施加到来自所述多个信道的至少一个的相应信道的记录脉冲的段上。
4.如权利要求3所述的激光二极管功率控制设备，其中不包括所述相应信道的记录脉冲的段的所述记录脉冲的另一段是过驱动段。
5.如权利要求2所述的激光二极管功率控制设备，其中该控制单元将该微调脉冲施加到所述相应信道的记录脉冲的整个段上。
6.如权利要求2所述的激光二极管功率控制设备，其中该控制单元将相应信道的基准电平设置为该微调脉冲的第一电平、第二电平、和第三电平之一。
7.如权利要求2所述的激光二极管功率控制设备，其中该控制单元根据微调脉冲的周期以及微调脉冲被用作导通-开始脉冲还是关断-开始脉冲而设置微调脉冲的类型。
8.如权利要求1所述的激光二极管功率控制设备，其中该脉冲发生单元包含记录脉冲设置单元，用来根据从控制单元输出的脉冲产生条件信息而设置用来产生所述多个信道的每一个的记录脉冲的条件信息；多个脉冲发生器，分别包括在所述多个信道的每一个中，用来根据从记录脉冲设置单元提供的条件信息而产生相应信道的记录脉冲；微调脉冲发生器，用来根据从记录脉冲设置单元提供的条件信息而产生微调脉冲；以及多个传输单元，分别包括在所述多个信道的每一个中，用来根据从控制单元输出的脉冲产生条件信息而有选择地传输相应信道的记录脉冲和微调脉冲。
9.如权利要求1所述的激光二极管功率控制设备，其中该脉冲发生单元包含记录脉冲设置单元，用来根据从控制单元输出的脉冲产生条件信息而设置用来产生所述多个信道的每一个的记录脉冲的条件信息；多个脉冲发生器，分别包括在所述多个信道的每一个中，用来根据从记录脉冲设置单元提供的条件信息而产生相应信道的记录脉冲；微调脉冲发生器，用来根据从记录脉冲设置单元提供的条件信息而产生微调脉冲；多个门电路，分别包括在所述多个信道的每一个中，用来合并相应信道的记录脉冲和微调脉冲，并传输合并后的脉冲；以及多个传输单元，分别包括在所述多个信道的每一个中，用来有选择地传输从相应信道的脉冲发生器输出的记录脉冲和从相应信道的门电路输出的记录脉冲。
10.如权利要求9所述的激光二极管功率控制设备，其中形成从所述相应信道的门电路输出的记录脉冲，以便将微调脉冲施加到不包括该相应信道的记录脉冲的另一段的该相应信道的记录脉冲的一段上。
11.如权利要求6所述的激光二极管功率控制设备，其中，所述第一电平是中心电平，所述第二电平是底电平，并且所述第三电平是微调脉冲的顶电平。
12.如权利要求1所述的激光二极管功率控制设备，其中，所述多个信道包含第一信道、峰值信道、最末信道、擦除信道、冷却信道、和底信道的至少一个。
13.如权利要求8或9所述的激光二极管功率控制设备，其中，所述多个脉冲发生器包括第一脉冲发生器、峰值脉冲发生器、最末脉冲发生器、擦除脉冲发生器、冷却脉冲发生器、以及底脉冲发生器的至少一个。
14.如权利要求1所述的激光二极管功率控制设备，其中该控制单元根据介质的类型和光学驱动器的驱动速度进行控制，以便设置与基准功率相关的所述多个信道的每一个的当前功率电平。
15.如权利要求1所述的激光二极管功率控制设备，还包含电平控制单元，用来检测信道的当前功率电平和基准功率电平之间的差，控制所述功率电平，并根据所检测的差和由控制单元进行的功率电平控制而输出该信道的控制电平。
16.如权利要求15所述的激光二极管功率控制设备，其中该控制单元将用于每个信道的功率电平控制提供给电平控制单元，以便根据基准功率和当前功率之间的差设置该功率电平控制。
17.如权利要求1所述的激光二极管功率控制设备，还包含寄存器单元，具有对应于所述多个信道的多个寄存器，其中控制单元进行控制以提供用于每个信道的基准功率，其中该控制单元根据介质的类型和光学驱动器的驱动速度而提供在寄存器单元中使用的每个信道的基准功率。
18.如权利要求8或9所述的激光二极管功率控制设备，其中该脉冲发生单元包含脉冲发生器，用来基于从该记录脉冲设置单元提供的记录脉冲产生条件信息而有选择地产生微调脉冲。
19.一种驱动器中的激光二极管功率控制设备，该激光二极管功率控制设备包含控制单元，用来接收控制信号并确定介质的类型和驱动器的驱动速度，根据介质的类型和驱动器的驱动速度而设置与基准功率相关的用于多个信道的每一个的当前功率电平，并控制输入信号的指定段；寄存器单元，具有对应于所述多个信道的多个寄存器，每个寄存器包括所述多个信道的对应信道的当前功率和基准功率；电平控制单元，用来检测用于每个信道的当前功率电平和基准功率电平之间的差，控制该功率电平，并根据所检测到的差和由控制单元进行的功率电平控制而输出该控制电平，脉冲发生单元，用来产生用于所述多个信道的每一个的记录脉冲；以及传输单元，用来根据分别产生的用于所述多个信道的每一个的记录脉冲而传输用于所述多个信道的每一个的功率电平，其中该控制单元通过根据介质的类型和驱动器的驱动速度确定是否将微调脉冲施加到所述多个信道的每一个的记录脉冲上，而控制该脉冲发生单元。
20.一种控制光学驱动器中的激光二极管的功率的方法，包含产生用来控制激光二极管的功率的多个信道的每一个的记录脉冲；通过根据光学介质的类型和光学驱动器的驱动速度确定是否将微调脉冲施加到所述多个信道的每一个的记录脉冲上，而控制该记录脉冲产生；以及根据所产生的记录脉冲，而传输用于所述多个信道的每一个的功率电平。
全文摘要
本发明涉及一种在能够以高速驱动光学介质的光学驱动器中的激光二极管功率控制设备和方法，其使用微调脉冲来提供适合高密度光学介质的记录脉冲类型。该激光二极管功率控制设备包括脉冲发生单元、控制单元、和传输单元。该脉冲发生单元产生用于每个信道的记录脉冲。该控制单元通过基于光学介质的类型和用于该光学介质的光学驱动器的驱动速度确定是否将微调脉冲施加到每个信道的记录脉冲上，来控制该脉冲发生单元。该传输单元根据从脉冲发生单元输出的记录脉冲而传输每个信道的功率电平。
文档编号G11B7/006GK1591620SQ20041006828
公开日2005年3月9日 申请日期2004年8月27日 优先权日2003年8月28日
发明者徐赈教 申请人:三星电子株式会社