專利名稱：光源校正系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種光源的校正系統(tǒng)，特別是一種具有高精確度且節(jié)省成本的校正系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著高容量記憶儲存媒體需求量的增加，光盤片的使用日漸扮演重要的角色。由于光盤片的刻錄依賴刻錄器內(nèi)光盤讀寫頭將激光聚焦在染料層(Dye)上并產(chǎn)生高溫，其位置被激光束打到而產(chǎn)生化學(xué)變化，該處反射率就變低，因此所產(chǎn)生的一連串的記錄點(Pits)與沒有被激光束打到而反射率較高的信號點(Lands)，組合成代表了數(shù)字的信息(0與1)。
然而對于每一臺不同的光盤機，打在光盤片上的激光源，卻往往因為不同激光的能量精確度不一，而使每單位的記錄點形成的凹陷形狀不一，而導(dǎo)致讀取資料時的錯誤。這是由于在不同的光盤機上的激光二極管的特性曲線變化都有少些差異及光學(xué)讀取頭(OPU)組裝上的誤差所造成。因此，一般的光盤刻錄器，于出廠之前，都必須做激光功率的校正(Laser PowerCalibration)，以保證其送出的激光能量的精確性。
傳統(tǒng)上，利用一功率檢測器(Power Meter)與一檢測器(Sensor Probe)的結(jié)合，對激光二極管的激光源，做出廠前的校正，此套儀器的費用約為十余萬元。然而，遍布世界各地的數(shù)以千計的廠外維修中心，若也都配備此項設(shè)備來做激光校正，則其建置設(shè)備的費用甚為龐大。
本發(fā)明即針對此一問題，研發(fā)一套成本低廉，且高精確度的激光源校正系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具高精確度以及成本低廉的校正系統(tǒng)。
本發(fā)明的光源校正系統(tǒng)包含一計算機、一光檢測器(Photo Detector)、一電流/電壓轉(zhuǎn)換器、一可電擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、一接口轉(zhuǎn)換器與一微處理器。
光檢測器接收來自激光二極管的光信號，并將其轉(zhuǎn)換為一電流信號后輸出，電流/電壓轉(zhuǎn)換器接收來自光檢測器的電流信號，將其轉(zhuǎn)換為一電壓信號并輸出。然后，由電流/電壓轉(zhuǎn)換器所輸出的模擬的電壓信號，借助一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，通常該數(shù)字信號為一表示光能量的功率單位。最后，通過微處理器經(jīng)由一接口轉(zhuǎn)換器將該功率信號傳輸至計算機，接口轉(zhuǎn)換器用以調(diào)整計算機與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器之間的通訊協(xié)定，而微處理器則用以控制接口轉(zhuǎn)換器與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的傳輸。
使用于校正時，利用一個能發(fā)出精準功率的激光二極管，當作校正系統(tǒng)的校正標準，此處稱它為標準激光二極管，利用上述的系統(tǒng)，步階地增加標準激光二極管的發(fā)射功率，光檢測器將所有標準激光二極管發(fā)出的光信號所對應(yīng)的標準電流信號與發(fā)出光信號的功率信號的標準關(guān)系儲存于可電擦除可編程只讀存儲器內(nèi)。
在使用此校正系統(tǒng)時，計算機先讀取可電擦除可編程只讀存儲器中所儲存的標準關(guān)系后，將待測激光二極管取代標準激光二極管，由計算機控制待測激光二極管以第一功率發(fā)射光信號，此光信號經(jīng)此校正系統(tǒng)處理后產(chǎn)生相對于光信號功率的第一數(shù)字信號，由計算機讀取此第一數(shù)字信號的電流在標準關(guān)系中比較，可比較出在標準關(guān)系中最接近且大于第一數(shù)字信號的電流信號與最接近且小于第一數(shù)字信號的電流信號相對的兩組電流信號值，由此兩組信號值、這兩組電流信號在標準關(guān)系中讀到的相對功率以及第一數(shù)字信號的電流信號值，可以通過內(nèi)差法計算出相關(guān)于第一數(shù)字信號的電流信號的功率，此功率即為待測激光二極管實際發(fā)出的光信號的功率。
由計算機控制待測激光二極管每次以步階變化發(fā)射功率的強度，使該強度介于可能的功率范圍內(nèi)，重復(fù)上述步驟可對待測激光二極管在功率范圍內(nèi)所發(fā)出的功率校正到可以接受的精確度。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征以及優(yōu)點能更明顯易懂，下文列舉一較佳實施例，做詳細的說明如下。


圖1為本發(fā)明的光源校正系統(tǒng)的示意圖。
圖2為本發(fā)明一針對激光二極管所發(fā)展的進行校正的方法。
圖3是顯示一應(yīng)用于光盤機的激光二極管的校正裝置。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一套具高精確度且成本低廉的光源校正系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含計算機130、光檢測器101、電流/電壓轉(zhuǎn)換器102、一可電擦除可編程只讀存儲器103、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器121、接口轉(zhuǎn)換器122與微處理器123等，清參考圖1，其為光源校正系統(tǒng)的示意圖。本實施例的光源校正系統(tǒng)包括第一模塊110、第二模塊120與計算機130，其中第一模塊110的功能用以接收來自一激光二極管200的激光束，而第二模塊120的功能用以數(shù)字化來自第一模塊110的信號，以利使用者判斷其激光束的大小。
本發(fā)明的第一模塊110設(shè)置于一器具中，且還包含一光檢測器101、電流/電壓轉(zhuǎn)換器102與一可電擦除可編程只讀存儲器103(。本發(fā)明的第二模塊120則還包含一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器121、一接口轉(zhuǎn)換器122與一微處理器123。其中，接口轉(zhuǎn)換器122例如為RS232介面轉(zhuǎn)換器。
來自激光二極管200的激光束，由光檢測器101所接收，光電二極管101則將激光束的光信號轉(zhuǎn)換為一電流信號并輸出，其中，本發(fā)明的激光二極管200可為一能夠發(fā)出準確激光能量的標準激光二極管(亦即所謂的黃金樣本(golden sample))，或是一待校正激光二極管，而光檢測器101可為一光電二極管。接著，由電流/電壓轉(zhuǎn)換器102接收來自光檢測器101的電流信號，將其轉(zhuǎn)換為一電壓信號。
然后，由電流/電壓轉(zhuǎn)換器102所輸出的模擬的電壓信號，藉著一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器121轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，通常該數(shù)字信號所使用的單位為一光能量的表示單位，如功率的單位mW。最后，經(jīng)由一接口轉(zhuǎn)換器122將該功率信號傳輸至計算機130。接口轉(zhuǎn)換器122用以作為計算機130與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器122之間的傳輸介面，而第二模塊120中的微處理器123則用以控制接口轉(zhuǎn)換器122與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器121的傳輸。
當此光源校正系統(tǒng)運作時，首先需要先將光檢測器101的特性記錄于只讀存儲器103中，利用一個可以發(fā)出準確激光能量的標準激光二極管，該標準激光二極管200為一能夠于0～50.0mW之間，則由計算機130命令該標準激光二極管發(fā)出功率依序遞增的光信號，例如0，0.2mW，0.4mW，0.6mW、、、、498mW，50.0mW。其相對的電流值即為光信號經(jīng)由光檢測器101以及電流/電壓轉(zhuǎn)換器102處理后所輸出的電流信號；而這些光信號于此校正系統(tǒng)的實際功率，即為電流信號經(jīng)過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器121與接口轉(zhuǎn)換器122處理后的數(shù)字的功率信號。因此，由標準激光二極管所發(fā)出的光信號功率，可以對應(yīng)于本校正系統(tǒng)光信號101所接收到的電流信號產(chǎn)生電流信號與功率信號的標準關(guān)系，即由計算機130紀錄于可電擦除可編程只讀存儲器103中，則此光源校正系統(tǒng)可以開始校正其他待校正激光二極管。
此處所提及的步階大小的選擇，例如所使用的激光二極管發(fā)射的功率范圍為0～50mW，此步階的選擇若以較小的步階，例如0.05mW的步階可以做到非常精確的校正，但是所需儲存的標準關(guān)系數(shù)量大，需要用容量大的可電擦除可編程只讀存儲器作儲存，成本增高，若是選擇的步階大的調(diào)整功率，除精準度受到影響外，光檢測器在檢測功率低的光信號時，光檢測器的非線性的特性越明顯，使得校正過程無法達到±5％的精確度的要求下，所以在考慮不浪費可電擦除可編程只讀存儲器的容量以及±5％的精確度的要求，步階功率以0.2mW～0.6mW變化最佳。
光源校正系統(tǒng)的校正程序如下，若激光二極管200為一待校正激光二極管，則計算機先由可電擦除可編程只讀存儲器103中讀取標準關(guān)系，并命令該待校正激光二極管依序發(fā)出遞增的光能量后，光檢測器101接收到該光能量產(chǎn)生一電流，該電流從電流/電壓轉(zhuǎn)換器102所輸出的電壓信號經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換傳至接口轉(zhuǎn)換器122所輸出光檢測器101所收到的功率的電流信號，可于標準關(guān)系中找到最接收此電流信號且大于此電流信號及小于此電流信號的電流值的兩組電流與功率的標準關(guān)系值，通過內(nèi)差法的計算可計算出電流信號相對應(yīng)的功率值，重復(fù)此步驟可將此待測激光二極管校正。
例如，若計算機130命令待校正的激光二極管輸出PtmW的能量，結(jié)果經(jīng)此校正系統(tǒng)量出的電流信號為itmA，則在標準關(guān)系中的可找出i1、i2兩組電流值，其中i1＜it＜i2，且i1、i2在標準關(guān)系的數(shù)值中最接近于it，i1、i2在標準關(guān)系相對應(yīng)的功率為P1、P2，通過內(nèi)差法的計算可得出Pt′=P1-P2i1-i2·it+(P1-P1-P2i1-i2·i1)]]>其中Pt′為激光二極管時實際上發(fā)射的功率，亦即為校正后的功率，通過計算機130紀錄下來。之后，通過上述方式計算機依序命令待校正的激光二極管發(fā)出0.2mW，0.4mW、、、，對每一個激光二極管發(fā)出光源進行校正，此處計算機依序命令待校正的激光二極管發(fā)出功率的步階大小仍以在0.2mW～0.6mW為最佳，可以得到精確度的需求，最后將校正的結(jié)果通過計算機130紀錄于光盤機中，之后使用光盤機作刻錄工作時，即以校正后精確的功率進行刻錄工作。
綜上所述，本發(fā)明所提供的校正系統(tǒng)，僅需配備一個記錄有標準激光二極管于此校正系統(tǒng)中的標準關(guān)系即可，也就是儲存于可電擦除可編程只讀存儲器103的標準關(guān)系，之后，一待校正激光二極管應(yīng)用于此校正系統(tǒng)時，亦將產(chǎn)生另一電流信號與功率信號的非標準關(guān)系，此時，通過可電擦除可編程只讀存儲器103內(nèi)的標準關(guān)系對于待校正激光二極管校正并紀錄下來，之后使用待校正激光二極管即可使用校正后的精準功率，以達到待校正激光二極管的校正的目的。因此，即使使用一個線性度不佳的光檢測器101，均可應(yīng)用本發(fā)明制作光源校正系統(tǒng)，以達到精確校正的效果。以下，將以一流程圖說明本發(fā)明的校正系統(tǒng)的形成方法，以更明顯地公開本發(fā)明的目的。
請參考圖2，其為本發(fā)明一針對激光二極管所發(fā)展的進行校正的方法，其中，步驟11至步驟13為一標準激光二極管與本發(fā)明的校正系統(tǒng)結(jié)合的進行方法，亦即調(diào)節(jié)光檢測器101的特性曲線并記錄于可程式只讀存儲器103，步驟21至步驟23為一待校正激光二極管與本發(fā)明的校正系統(tǒng)的實施方法。
首先，進行步驟11，將一標準激光二極管應(yīng)用于本發(fā)明的校正系統(tǒng)中；接著，進行步驟12，由計算機103命令標準二極管發(fā)出功率依序遞增的光信號，該光信號由光檢測器101接收產(chǎn)生電流信號；然后，于步驟13中，電流/電壓轉(zhuǎn)換器102輸出對應(yīng)于光檢測器101接收的電流信號，而接口轉(zhuǎn)換器122則輸出對應(yīng)于光信號的功率的數(shù)字信號，此電流信號與功率信號所形成的標準關(guān)系，由計算機103將其紀錄于可電擦除可編程只讀存儲器103之中。
繼續(xù)進行步驟21，將標準激光二極管取代為一待校正的激光二極管；并進行步驟22，由計算機103讀取標準關(guān)系并命令待校正激光二極管，依序發(fā)出功率遞增的光信號，此時，光信號相對的電流信號比較標準關(guān)系可找出最接近且大于及小于此電流信號的兩組電流/功率的數(shù)值，通過計算機103的內(nèi)差運算，可算出待校正激光二極管實際發(fā)出的功率；最后，則進行步驟23，計算機103紀錄校正結(jié)果，儲存于使用該待校正激光二極管的光盤機內(nèi)，完成本發(fā)明的校正方法。
本發(fā)明的校正系統(tǒng)與校正方法，可應(yīng)用于各種需要校正的實例中，例如一激光二極管的光源校正系統(tǒng)。如圖3所示，其顯示一應(yīng)用于光盤機20的激光二極管200的校正裝置，一激光二極管200置于光盤機20的內(nèi)部，光盤機20包含一光盤拖盤21，且光盤拖盤21可平行移進或移出光盤機20。第一模塊110置于激光二極管200之上，以接收來自激光二極管200的光信號。校正裝置的第一模塊110與一第二模塊120耦接，第二模塊120與一計算機130耦接，計算機130則更與第一模塊110以及光盤機20耦接，以完成本發(fā)明的校正的功能。
發(fā)明效果，本發(fā)明所提供的校正系統(tǒng)，不但可以于光學(xué)元件有所缺失的情形下，例如一個線性度不佳的光檢測器，使待校正激光二體得到精確的校正結(jié)果，更在不失去校正的精確度的要求下，降低了校正的成本。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，當可做各種的更動與改進，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的權(quán)利要求所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種對一信號發(fā)生裝置進行校正的系統(tǒng)，該信號發(fā)生裝置可發(fā)送出包含第一信號的多個信號，其系統(tǒng)至少包含一檢測裝置，用于接收并量測該多個信號，并送出包含第一模擬信號的多個模擬信號；一計量裝置，用于接收該多個模擬信號，并發(fā)送包含第一數(shù)字信號的多個數(shù)字信號；一儲存裝置，用于儲存一標準關(guān)系，該標準關(guān)系為一標準信號發(fā)生裝置送出多個標準信號對應(yīng)的功率與該檢測裝置接收該多個標準信號后送出該多個標準模擬信號，由該計量裝置接收該多個標準模擬信號后送出該多個標準數(shù)字信號所形成；以及一判斷裝置，用于讀取該標準關(guān)系以及接收該第一數(shù)字信號，該第一數(shù)字信號介于標準關(guān)系中的一第二數(shù)字信號與一第三數(shù)字信號之間，該第二數(shù)字信號與該第三數(shù)字信號在標準關(guān)系中分別相對于一第二功率與一第三功率；通過一預(yù)定的計算方式可以計算出該第一信號的功率值。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該多個信號與該多個標準信號為光信號。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該信號發(fā)生裝置與該標準信號發(fā)生裝置分別為一待校正激光二極管與能夠發(fā)出準確光信號的標準激光二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該儲存裝置為一可電擦除可編程只讀存儲器。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該檢測裝置還包含一信號接收器，用于接收該信號發(fā)生裝置所送出的多個信號，以及該標準信號發(fā)生裝置所送出的多個標準信號，并分別送出多個電流信號以及多個標準電流信號；以及一信號轉(zhuǎn)換器，用于接收該多個電流信號以及該多個標準電流信號，并送出多個電壓信號以及多個標準電壓信號。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中該信號接收器為一光電二極管。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中該信號轉(zhuǎn)換器為一電流/電壓轉(zhuǎn)換器。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該計量裝置還包含一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于接收該多個模擬信號以及該多個標準模擬信號，并送出該多個數(shù)字信號以及該多個標準數(shù)字信號；一接口轉(zhuǎn)換器，用于接收該多個數(shù)字信號以及該多個標準數(shù)字信號，并輸出至該判斷裝置，該接口轉(zhuǎn)換器調(diào)整該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與該判斷裝置之間的通訊協(xié)定接口；以及一微處理器，用于控制該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與該接口轉(zhuǎn)換器的傳輸。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中該接口轉(zhuǎn)換器為RS232介面轉(zhuǎn)換器。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，該預(yù)定方式為一內(nèi)差法。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，該信號發(fā)生裝置產(chǎn)生一序列的功率大小發(fā)送出多個信號，該功率大小的間隔大于0.2mW及小于0.6mW之間。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，該多個標準信號的功率為一序列，且其功率大小的間隔大于0.2mW及小于0.6mW之間。
13.一種對一信號發(fā)生裝置進行校正的方法，其中該信號發(fā)生裝置、一檢測裝置、一計量裝置、一儲存裝置與一判斷裝置耦接，該檢測裝置與該計量裝置耦接，該方法包括下列步驟(a)該信號發(fā)生裝置為一標準信號發(fā)生裝置；(b)該判斷裝置使該標準信號發(fā)生裝置發(fā)出能量依序遞增的信號，該檢測裝置會檢測出相對的多個標準模擬信號并送至該計量裝置，該計量裝置處理該多個標準模擬信號輸出多個標準數(shù)字信號至該判斷裝置；(c)該判斷裝置記錄該多個標準模擬信號與該多個標準數(shù)字信號的多個標準關(guān)系于該儲存裝置中；(d)取代該信號發(fā)生裝置為一待測信號發(fā)生裝置；(e)該判斷裝置讀取該儲存裝置中的該多個標準關(guān)系；(f)該判斷裝置使該信號發(fā)生裝置產(chǎn)生一第一信號，該第一信號經(jīng)該計量裝置處理為一第一數(shù)字信號，將該第一數(shù)字信號傳送至該判斷裝置；(g)該判斷裝置利用該第一數(shù)字信號由該標準關(guān)系比較出接近一第一數(shù)字信號的兩組信號，該兩組信號可對應(yīng)于該標準關(guān)系的兩組功率值，通過內(nèi)差法計算出相對于第一信號的第一功率值；(h)借助該判斷裝置使該信號發(fā)生裝置不斷改變第一信號的功率大小，以重復(fù)步驟(f)～(h)；
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中該多個信號與該多個標準信號為光信號。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中該信號發(fā)生裝置與該標準信號發(fā)生裝置分別為一待校正激光二極管與能夠發(fā)出準確光信號的標準激光二極管。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中該儲存裝置為一可電擦除可編程只讀存儲器。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中該檢測裝置還包含一信號接收器，用于接收該信號發(fā)生裝置所送出的多個信號，以及該標準信號發(fā)生裝置所送出的多個標準信號，并分別送出多個電流信號以及多個標準電流信號；以及一信號轉(zhuǎn)換器，用于接收該多個電流信號以及該多個標準電流信號，并送出多個電壓信號以及多個標準電壓信號。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中該信號接收器為一光電二極管。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中該信號轉(zhuǎn)換器為一電流/電壓轉(zhuǎn)換器。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其中該計量裝置還包含一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于接收該多個模擬信號以及該多個標準模擬信號，并送出該多個數(shù)字信號以及該多個標準數(shù)字信號；一接口轉(zhuǎn)換器，用于接收該多個數(shù)字信號以及該多個標準數(shù)字信號，并輸出至該判斷裝置，該接口轉(zhuǎn)換器調(diào)整該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與該判斷裝置之間的通訊協(xié)定接口；以及一微處理器，用于控制該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與該接口轉(zhuǎn)換器的傳輸。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中該接口轉(zhuǎn)換器為RS232介面轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高精確度且成本低廉的光源校正系統(tǒng)，此光源校正系統(tǒng)利用一標準激光二極管對一光檢測器進行預(yù)先校正，此光檢測器所產(chǎn)生的校正電流信號通過處理后，將相對應(yīng)功率的標準關(guān)系儲存于可電擦除可編程只讀存儲器后，可通過此一光檢測器所對應(yīng)的標準關(guān)系對其他待測的激光二極管進行光源功率校正。
文檔編號G11B7/1267GK1459782SQ0212029
公開日2003年12月3日 申請日期2002年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月22日
發(fā)明者劉興華, 黃耀正, 蕭麟 申請人:明基電通股份有限公司