CN1835100A - 用于光驱的多基准功率的功率控制装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
控制光驱的光学读写模块的多基准功率的功率控制装置,其包含基准功率选择模块、电流补偿模块、电流计算模块及电流整合模块。基准功率选择模块选择第一基准功率信号与第二基准功率信号其中之一输出基准功率信号,电流补偿模块依据功率反馈信号、温度信号、基准功率信号、光学读写模块的温度信号与截止电流间的函数关系产生操作电流补偿信号与截止电流补偿信号。电流计算模块接收操作电流补偿信号,并依据基准功率信号与参考功率信号,计算第一操作电流信号、第二操作电流信号与第三操作电流信号。电流整合模块接收截止电流补偿信号、第一操作电流信号、第二操作电流信号与第三操作电流信号,以产生功率控制信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种功率控制装置及其方法,特别涉及一种用于光驱的多基准功率的功率控制装置及其方法。
现有技术
光驱的光学读写头容易受到温度影响,而造成光学读写头本身于运行时效能与准确度的差异,因此光学读写头中必须设计适当的控制模块以修正温度因素所造成的影响。
如图1所示,一光驱1包含一光学读写模块11与一功率控制模块12,其中光学读写模块11包含一发光单元111、一光感测单元112、多个电流控制单元113-116。在此,光感测单元112测量发光单元111的输出功率并产生一功率反馈信号112A,而功率控制模块12依据功率反馈信号112A判断发光单元111的输出功率是否达到目标值,并依据此判断的结果产生一功率控制信号121。另外,电流控制单元113-116依据功率控制信号121调整电流113A-116A的大小,使得发光单元111经由电流113A-116A驱动后输出功率能够达到目标值。
如图2所示,当发光单元111的温度为T1时,发光单元111的输出功率与操作电流的关系可由一直线L1表示。亦即,当发光单元111的温度为T1时,若发光单元111的操作电流分别为电流Ic、Ib、Iw与Is时,则发光单元111的输出功率将分别为功率Pc、Pb、Pw与Ps。
为了能够准确控制发光单元111产生不同输出功率的相对应的操作电流,现有技术借助功率控制模块112来控制电流113A、114A、115A与116A,使其分别为电流Ic、Ib-Ic、Iw-Ib与Is-Iw,并使得电流113A-116A能够以不同的组合方式驱动发光单元111。
例如:当功率控制模块12调整发光单元111的输出功率为功率Pb时,功率控制模块112可控制仅使电流控制单元113与电流控制单元114作动,使得发光模块111仅受到电流114A(其值为电流Ic)与电流115A(其值为电流Ib-Ic)驱动并产生输出功率Pb。
另一方面,若发光单元111的温度升到T2后,控制模块12依据功率反馈信号112A,并以功率Pw为基准功率,以闭回路反馈控制方式增加发光单元111的操作电流,直到发光单元111的输出功率为功率Pw。除此之外,为了准确地控制发光单元111的温度升到T2后的输出功率,控制模块12可以功率Pb为基准功率,以闭回路反馈控制方式增加发光单元111的操作电流(如虚线A),直到发光单元111的输出功率为功率Pb。由此以双基准功率方式控制发光单元111的输出功率。
以功率Pb为基准功率的情况为例,在发光单元111的输出功率调整到功率Pb之前,此时发光单元111的操作电流仍为电流Ib,而使得输出功率为功率Pb’。若此时发光单元111的输出功率要调整为功率Ps的话,功率控制模块12(如式1)依据电流Ib、输出功率Pb与输出功率Ps的比例关系计算输出功率为功率Ps时所需的电流Is’。
另外,同样的计算方式亦可计算出输出功率要调整为功率Pc与功率Pw时所需的操作电流分别为电流Ic’与Iw’,因此功率控制模块12可控制电流113A、114A、115A与116A的大小使其分别为电流Ic’、Ib’-Ic’、Iw-Ib与Is’-Iw’,从而使发光单元111得以在温度T2时产生各输出功率(功率Pc、功率Pb、功率Pw与功率Ps)。也就是说,现有技术依据直线L2来计算发光单元111在温度T2时产生各输出功率所需的操作电流。
然而,实际上当发光单元111的温度为T2时,发光单元111的输出功率与操作电流的关系应该是由一直线L3表示,而非由直线L2表示。也就是说,依照现有技术方法所计算出的操作电流为电流Is’的话,将使发光单元111的输出功率为功率Ps’(如虚线B),进而导致发光单元111的输出功率无法正确地控制在功率Ps。同样道理,发光单元111的输出功率亦无法正确地控制在功率Pc(如虚线C)。
在此特别应注意的是,由于功率Pw与功率Pb均可借助前述的反馈方式,故发光单元111的输出功率可准确的控制在功率Pw与功率Pb。上述因电流Iw’与电流Ib’所造成输出功率的误差是因为现有技术方法忽略截止电流It与It’(直线L1与直线L3与电流轴的交点)的影响。如图3所示,发光单元111的温度与截止电流之间呈指数关系,当发光单元111的温度升高时,发光单元111的截止电流随之呈指数上升。若温度与截止电流的影响不是很大时,以现有技术方法计算不同温度下各输出功率所需的操作电流并不会产生太大的误差,但当截止电流的影响显著或输出功率必须更准确控制时,仅以现有技术方法计算操作电流将无法避免地产生上述的误差。
如图4所示,借助前述现有技术方法并依照重复记录写入策略控制发光单元111存取光盘片时的输出功率Pout,当发光单元111的温度改变之后(例如温度上升),由于现有技术是以城堡式写入策略的写入功率Pw与偏压功率Pb作为基准功率,故能够将输出功率Pout准确控制于写入功率Pw与偏压功率Pb。
然而,因为现有技术并未考虑截止电流的影响,因此以写入功率Pw或偏压功率Pb作为基准推算其它所需的功率时,输出功率Pout就不能够准确控制城堡式写入策略的写入功率Ps与冷却功率Pc,且随着温度的增加而使得输出功率Pout离正确的写入功率Ps与冷却功率Pc(如图4中虚线部份)越来越远。而输出功率Pout无法准确控制将造成光学读写头11无法正确地存取光盘片,甚至缩短光学读写头11的寿命,亦降低了光驱1的使用年限。
有鉴于此,提供一种多基准功率的功率控制的光驱,以其能够考虑光驱中的光学读写模块在不同温度时截止电流的影响,并通过由多基准功率计算光学读写模块产生各输出功率所需的操作电流,进而使光学读写模块的输出功率得以准确地控制,正是当前的重要课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题,本发明的目的为提供一种能够依据光学读写头的温度与输出功率,控制光学读写头在不同温度时产生正确的输出功率的多基准功率的功率控制装置及方法。
因此为达上述目的,依本发明的多基准功率的功率控制装置控制光驱的光学读写模块,其中光学读写模块产生一功率反馈信号与一温度信号,此功率控制装置包含一电流补偿模块、一电流计算模块以及一电流整合模块。基准功率选择模块选择第一基准功率信号与第二基准功率信号其中之一以输出一基准功率信号,电流补偿模块依据功率反馈信号、温度信号、基准功率信号、光学读写模块的温度信号与截止电流间的函数关系,以产生一操作电流补偿信号与一截止电流补偿信号。电流计算模块接收操作电流补偿信号,并依据基准功率信号与一参考功率信号,以该操作电流补偿信号为基准,计算出第一操作电流信号、第二操作电流信号与第三操作电流信号。电流整合模块接收截止电流补偿信号、第一操作电流信号、第二操作电流信号与第三操作电流信号,以产生功率控制信号而驱动光学读写模块。
因此,为达上述目的,依本发明的多基准功率的功率控制方法控制光驱的光学读写模块,其中光学读写模块产生一功率反馈信号与一温度信号,此功率控制方法包含以下步骤:选择第一基准功率信号与一基准功率准位信号其中之一为一基准功率信号;依据功率反馈信号、温度信号、一基准功率信号、光学读写模块的温度信号与截止电流间的函数关系,以产生一操作电流补偿信号与一截止电流补偿信号;依据基准功率信号与一参考功率信号,以操作电流补偿信号为基准,计算出第一操作电流信号、第二操作电流信号与第三操作电流信号;以及整合截止电流补偿信号、第一操作电流信号、第二操作电流信号与第三操作电流信号,以产生一功率控制信号而驱动光学读写模块。
综上所述,因依本发明的多基准功率的功率控制装置及其方法依据光学读写模块的温度信号补偿光学读写模块的截止电流,故能够考虑光学读写模块在不同温度时截止电流的影响,并藉由多基准功率为基准计算光学读写模块产生各输出功率所需的操作电流,进而使光学读写模块的输出功率得以准确地控制。
附图说明
图1为一方框图,显示现有技术光驱中光学读写模块的功率控制架构;
图2为一曲线关系图,显示现有技术发光单元的输出功率与操作电流关系;
图3为一曲线关系图,显示现有技术发光单元的温度与截止电流的关系;
图4为一示意图,显示现有技术发光单元依照城堡式写入策略产生输出功率;
图5为一方框图,显示依本发明较佳实施例的多基准功率的功率控制装置;
图6为一示意图,显示依本发明较佳实施例的多基准功率的功率控制装置依照城堡式写入策略产生输出功率;
图7为一曲线关系图,显示依本发明较佳实施例的多基准功率的功率控制装置依照城堡式写入策略产生输出功率;
图8为另一曲线关系图,显示依本发明较佳实施例的多基准功率的功率控制装置依照城堡式写入策略产生输出功率;
图9为一示意图,显示依本发明较佳实施例的多基准功率的功率控制装置依照区块式写入策略产生输出功率;以及
图10为一流程图,显示依本发明较佳实施例的多基准功率的功率控制方法的步骤。
组件符号说明:
Ib、Ib’、Ic、Ic’、Iw、Iw’、Is、Is’:电流
L1、L2、L3:直线
Pb、Pb’、Pc、Pw、Ps、Ps’:功率
Pout:输出功率
T1、T2:温度
1:光驱 11:光学读写模块
111:发光单元 112:光感测单元
112A:功率反馈信号 113-116:电流控制单元
113A-116A:电流 12:功率控制模块
121:功率控制信号
2:功率控制装置 21:功率控制模块
22:电流补偿模块 23:电流计算模块
24:电流整合模块 241:补偿单元
242:整合单元 25:基准功率选择模块
31:功率反馈信号 32:基准功率信号
33:操作电流补偿信号 34:截止电流补偿信号
35:功率控制信号 36:参考功率信号
37:温度信号 38:参考功率信号
39:第一基准功率信号 30:第一基准功率信号
41:第一操作电流信号 42:第二操作电流信号
43:第三操作电流信号 44:第一截止电流信号
45-48:电流 40:第四操作电流信号
5:光驱 51:光学读写模块
511:发光单元 512:光感测单元
513:温度测量单元 514-516:电流控制单元
S01-S04:多基准功率的功率控制方法的步骤
附图组件符号简单说明:
2:功率控制装置 21:功率控制模块
22:电流补偿模块 23:电流计算模块
24:电流整合模块 241:补偿单元
242:整合单元 25:基准功率选择模块
31:功率反馈信号 32:基准功率信号
33:操作电流补偿信号 34:截止电流补偿信号
35:功率控制信号 36:参考功率信号
37:温度信号 38:参考功率信号
39:第一基准功率信号 30:第一基准功率信号
41:第一操作电流信号 42:第二操作电流信号
43:第三操作电流信号 44:第一截止电流信号
45-48:电流 40:第四操作电流信号
5:光驱 51:光学读写模块
511:发光单元 512:光感测单元
513:温度测量单元 514-516:电流控制单元
具体实施方式
以下将参照相关附图,说明依本发明较佳实施例的多基准功率的功率控制装置及其方法。
如图5所示,依本发明实施例的多基准功率的功率控制装置2包含一基准功率选择模块25、一功率控制模块21、一电流补偿模块22、一电流计算模块23与一电流整合模块24。其中,电流整合模块24包含一补偿单元241与一整合单元242。
本实施例的功率控制装置2用于控制光驱5中的光学读写模块51。其中,光学读写模块51包含一发光单元511、一光感测单元512、一温度测量单元513、多个电流控制单元514-517。
其中,电流控制单元514-517接收功率控制信号35从而产生电流45-48,而发光单元511则由电流45、46、47与48个别或一并驱动并产生输出功率。其中,本实施例的发光单元511通常是以激光二极管实现,而激光二极管的温度与截止电流间如图3所示呈指数关系,亦即是当发光单元511的温度越高时其截止电流越大,因而要驱动发光单元511发光所需的操作电流亦越大。
另外,如图5所示,光感测单元512测量发光单元511的输出功率并产生功率反馈信号31,而温度测量单元513测量发光单元511的温度以产生温度信号37。
在本实施例中,功率控制模块21产生第一基准功率信号39、第二基准功率信号30、参考功率信号36、38,而基准功率选择模块25则选择第一基准功率信号39与第二基准功率信号30其中之一,以输出基准功率信号32。
另外,电流补偿模块22依据功率反馈信号31、温度信号37、基准功率信号32、发光单元511的温度与截止电流间的函数关系,产生操作电流补偿信号33与截止电流补偿信号34。其中,截止电流补偿信号34代表此时发光单元511的截止电流大小,发光单元511由此时的输出功率提升至基准功率信号32代表的功率,其所需补足的电流系以操作电流补偿信号33代表。
此外,电流计算模块23接收操作电流补偿信号33,并依据基准功率信号32与参考功率信号36、38,同时以操作电流补偿信号33为基准,计算出第一操作电流信号41、第二操作电流信号42、第三操作电流信号43与第四操作电流信号40。
另外,电流整合模块24接收截止电流补偿信号34、第一操作电流信号41、第二操作电流信号42、第三操作电流信号43与第四操作电流信号40,产生功率控制信号35,从而控制电流控制单元514-517驱动发光单元511。
如图6所示,在城堡式写入策略中,功率控制装置2的第一基准功率信号39与第二基准功率信号30可分别依据城堡式写入策略的偏压功率(功率Pb)与写入功率(功率Pw)来产生,而参考功率信号36与参考功率信号37可分别依据城堡式写入策略的写入功率(功率Ps)与冷却功率(功率Pc)来产生,此城堡式写入策略可依据DVD-R或DVD+R规格中对于光学读写头读写功率的要求而设定。
另外,当发光单元511的温度为T1时,发光单元511的操作电流与输出功率的关系如图7中的直线L1。此时,截止电流补偿信号34、第一操作电流信号41与第二操作电流信号42、第三操作电流信号43与第四操作电流信号40分别代表电流It、Ic-It、Ib-Ic、Iw-Ib与Is-Iw。而补偿单元241依据截止电流补偿信号34(It)与第一操作电流信号41(Ic-It)产生第一截止电流信号44(电流Ic)。另外,整合单元242依据第一截止电流信号44、第二操作电流信号42、第三操作电流信号43与第四操作电流信号40,产生功率控制信号35,借此控制电流控制单元514-517所产生的电流45-48分别为电流Ic、Ib-Ic、Iw-Ib与Is-Iw。因此,发光单元511可通过电流45-48的交互组合驱动而产生不同的输出功率(如功率Pc、Pb、Pw与Ps)。
另一方面,若发光单元511的温度提升到T2后,发光单元511的操作电流与输出功率的关系系如直线L3。
当基准功率选择模块25选择第二基准功率信号30(功率Pw)为基准功率信号32时,功率控制装置2的电流补偿模块22依据温度信号37,计算出温度T2与温度T1截止电流的差异(It’-It),然后电流补偿模块22依据基准功率信号32与此温度下的功率反馈信号31,以闭回路反馈控制方式,计算出发光单元511产生正确功率仍需要的电流值ΔI。接着,电流补偿模块22比较电流值ΔI与截止电流的差异(It’-It),以优先补偿发光单元511的截止电流,因而电流补偿模块22输出截止电流补偿信号34(It’)与操作电流补偿信号33(ΔI-It’)。
此外,电流计算模块23按照如式2至式5,依据基准功率信号32与参考功率信号36间的比例,以更新第一操作电流信号41、第二操作电流信号42、第三操作电流信号43与第四操作电流信号40。
S41:第一操作电流信号41的前值
S41’:第一操作电流信号41的更新值
S42:第二操作电流信号42的前值
S42’:第二操作电流信号42的更新值
S43:第三操作电流信号43的前值
S43’:第三操作电流信号43的更新值
S40:第四操作电流信号40的前值
S40’:第四操作电流信号40的更新值
S32:基准功率信号32
另外,电流整合模块24接收截止电流补偿信号34、第一操作电流信号41、第二操作电流信号42、第三操作电流信号43与第四操作电流信号40,来产生功率控制信号35,进而控制电流控制单元514-517驱动发光单元511。电流补偿模块22依据基准功率信号32与此温度下的功率反馈信号31,以闭回路反馈控制方式,计算出发光单元511产生正确功率仍需要的电流值ΔI2。由于发光单元511的温度没有改变,故电流补偿模块22不需要额外再对发光单元511的截止电流进行补偿,因而电流补偿模块22输出截止电流补偿信号34(It’)与操作电流补偿信号33(ΔI2)。
接着,电流计算模块23按照如式6至式9,依据基准功率信号32与参考功率信号36间的比例,以更新第一操作电流信号41、第二操作电流信号42、第三操作电流信号43与第四操作电流信号40。
另外,补偿单元241更新第一截止电流信号44(电流Ib’),因而整合单元242控制电流控制单元514-517产生的电流45-48分别为电流Ic’、Ib’-Ic’、Iw’-Ib’与Is’-Iw’,进而驱动发光单元511产生输出功率Pc、Pb、Pw与Ps。
除此之外,如图8所示,与前述方式不同的是,当基准功率选择模块25选择第一基准功率信号30(功率Pb)为基准功率信号32时,电流计算模块23将式2至式9中的分母由功率Pw更改为功率Pb后进行计算,最终仍可控制电流45-48分别为电流Ic’、Ib’-Ic’、Iw’-Ib’与Is’-Iw’,进而驱动发光单元511产生输出功率Pc、Pb、Pw与Ps.当发光单元511的温度增加且经由前述方法控制之后,发光单元511的输出功率Pout如图6所示可准确地控制城堡式写入策略中的偏压功率Pb、写入功率Pw、写入功率Ps与冷却功率Pc。
另外,同样类似的是,若以图9的区块式写入策略中,功率控制装置2的第一基准功率信号39与第二基准功率信号30可分别依据区块式写入策略的偏压功率(功率Pb)与写入功率(功率Pw)来产生,而参考功率信号36与参考功率信号37可分别依据区块式写入策略的写入功率(功率Ps)与冷却功率(功率Pc)来产生,此区块式写入策略可依据DVD-R或DVD+R规格中对于光学读写头读写功率的要求而设定。借助与前述相同的控制方法,发光单元511的输出功率Pout可准确地控制区块式写入策略中的偏压功率Pb、写入功率Pw、写入功率Ps与冷却功率Pc。
如图10所示,依本发明实施例提供的多功率基准的功率控制方法控制光驱的光学读写模块,其中光学读写模块产生一功率反馈信号与一温度信号,此功率控制方法包含以下步骤:选择第一基准功率信号与基准功率准位信号其中之一为基准功率信号(步骤S01);依据功率反馈信号、温度信号、一基准功率信号、光学读写模块的温度信号与截止电流间的函数关系,产生一操作电流补偿信号与一截止电流补偿信号(步骤S02);依据基准功率信号与一参考功率信号,以操作电流补偿信号为基准,计算出第一操作电流信号、第二操作电流信号与第三操作电流信号(步骤S03);以及整合截止电流补偿信号、第一操作电流信号、第二操作电流信号与第三操作电流信号,以产生一功率控制信号而驱动光学读写模块(步骤S04)。由于本实施例的功率控制方法已于图5至图8的实施例中讨论过,故此不再赘述。
综上所述,因依本发明的多基准功率的功率控制装置及方法依据光学读写模块的温度信号补偿光学读写模块的截止电流,故能够考虑光学读写模块在不同温度时截止电流的影响,并藉由多基准功率为基准计算光学读写模块产生各输出功率所需的操作电流,进而使光学读写模块的输出功率得以准确地控制。
以上所述仅为举例性质,而非限定性质。任何未脱离本发明的精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含于所附权利要求范围中。
Claims (8)
1、一种多基准功率的功率控制装置,其控制光驱的光学读写模块,其中该光学读写模块产生功率反馈信号与温度信号,该装置包含:
一基准功率选择模块,其选择第一基准功率信号与第二基准功率信号其中之一,以输出一基准功率信号;
一电流修正模块,其依据该功率反馈信号、该温度信号与该基准功率信号、该光学读写模块的温度信号与截止电流间的函数关系,以产生一操作电流补偿信号与一截止电流补偿信号;
一电流计算模块,其接收该操作电流补偿信号,并依据该基准功率信号与一参考功率信号,以该操作电流补偿信号为基准,计算出第一操作电流信号、第二操作电流信号与第三操作电流信号;以及
一电流整合模块,其接收该截止电流补偿信号、该第一操作电流信号、该第二操作电流信号与该第三操作电流信号,以产生一功率控制信号而驱动该光学读写模块。
2、如权利要求1所述的光驱的多基准功率的功率控制装置,其中该电流补偿模块接收该温度信号,以依据该光学读写模块的温度信号与截止电流间的该函数关系,产生该截止电流补偿信号;且其接收该功率反馈信号与该基准功率信号,以依据该功率反馈信号与该基准功率信号的比例,产生该操作电流补偿信号。
3、如权利要求1所述的光驱的多基准功率的功率控制装置,其中该电流整合模块包含:
一补偿单元,其接收该截止电流补偿信号与该第一操作电流信号,其并将该截止电流补偿信号与该第一操作电流信号相加以产生第一截止电流信号;以及
一整合单元,其接收该第一截止电流信号与该第二操作电流信号以产生该功率控制信号,且该光学读写模块接收该功率控制信号以产生输出功率,其中该输出功率系与该补偿功率信号所代表的功率相等。
4、如权利要求1所述的多基准功率的功率控制装置,其中该控制信号整合模块包含:
一补偿单元,其接收该截止电流补偿信号与该第一操作电流信号,其并将该截止电流补偿信号与该第一操作电流信号相加,以产生第一截止电流信号;以及
一整合单元,接收该第一截止电流信号与该第二操作电流信号以产生该功率控制信号,且该光学读写模块接收该功率控制信号以产生输出功率,其中该输出功率与该参考功率信号所代表的功率相等。
5、一种光驱的多基准功率的功率控制方法,其控制光驱的光学读写模块,其中该光学读写模块产生一功率反馈信号与一温度信号,该方法包含:
选择第一基准功率信号与第二基准功率信号其中之一为基准功率信号;
依据该功率反馈信号、该基准功率信号、该光学读写模块的温度信号与截止电流间的函数关系,以产生一操作电流补偿信号与一截止电流补偿信号;
依据该基准功率信号与一参考功率信号,以该操作电流补偿信号为基准,计算出第一操作电流信号、第二操作电流信号与第三操作电流信号;以及
整合该截止电流补偿信号、该第一操作电流信号、该第二操作电流信号与该第三操作电流信号,以产生一功率控制信号而驱动该光学读写模块。
6、如权利要求5所述的光驱的多基准功率的功率控制方法,其中该产生步骤是依据该光学读写模块的温度信号与截止电流间的该函数关系,来产生该截止电流补偿信号,并依据该功率反馈信号与该基准功率信号的比例,产生该操作电流补偿信号。
7、如权利要求5所述的多基准功率的功率控制方法,其中该整合步骤包含:
将该截止电流补偿信号与该第一操作电流信号相加,以产生第一截止电流信号;以及
整合该第一截止电流信号与该第二操作电流信号,以产生该功率控制信号,其中该光学读写模块接收该功率控制信号以产生输出功率,该输出功率与该基准功率信号所代表的功率相等。
8、如权利要求5所述的多基准功率的功率控制方法,其中该整合步骤包含:
将该截止电流补偿信号与该第一操作电流信号相加,以产生第一截止电流信号;以及
整合该第一截止电流信号与该第二操作电流信号,以产生该功率控制信号,其中该光学读写模块接收该功率控制信号以产生输出功率,该输出功率与该参考功率信号所代表的功率相等。
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