專利名稱：集成光電監(jiān)視器電路和光學拾取單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)視諸如激光二極管之類的光源的輸出功率的集成光電監(jiān)視器(photo monitor)電路。本發(fā)明還涉及例如用在DVD/CD讀取和重放裝置中的光學拾取單元。
背景技術：
已知的CD/DVD讀取和寫入裝置例如包括光學拾取單元，以用于在光學數據載體上讀取和寫入數據。光學拾取單元包括至少一個用于將光發(fā)射到光學數據載體上的發(fā)光裝置(例如激光二極管)，以及用于接收反射自光學數據載體的光的裝置?？刂萍す舛O管的輸出功率以獲得適當的讀取和寫入結果這一點是公知的。
為了控制激光二極管的輸出功率，有必要確定激光二極管的實際輸出功率。因此，已知的光學拾取單元包括通常是光電二極管的光電檢測器，其用來檢測從激光二極管發(fā)出的光和/或反射自光學數據載體的光。該光電檢測器的輸出信號通常由一個電流-電壓放大器進行放大，并且隨后被采樣并被評估，以用于控制激光二極管的輸出功率。在已知的解決方案中，光電檢測器的輸出信號在光學拾取單元上被放大，而所述采樣和評估則是在印刷電路板上完成的，該印刷電路板通過柔性連接而連接到該光學拾取單元。該印刷電路板包括根據實際的激光功率產生激光功率控制信號的電路，其中該激光功率控制信號又通過該柔性連接而被傳送回到該光學拾取單元。
使用例如以BiCMOS技術實現的集成光電監(jiān)視器電路(而不是與分立的電流-電壓放大器相組合的分立的光電二極管)來提供激光功率反饋信息的優(yōu)點在本領域中是公知的。比起包括分立的光電二極管和分立的電流-電壓放大器的解決方案，其中光電檢測器和電流-電壓放大器被集成在一起的集成光電監(jiān)視器電路具有高得多的帶寬。
為了執(zhí)行適當的采樣，在許多情況下還有必要進一步向采樣電路提供定時信息。這種定時信息例如可以由位于光學拾取單元上的用于創(chuàng)建寫入策略的裝置提供。在這種情況下，該定時信息也必須通過所述柔性連接被提供到印刷電路板。
在現有技術中所存在的問題在于，在光學拾取單元和印刷電路板之間提供包括必要的帶寬以分別傳送高頻激光反饋和定時信息的柔性連接是非常昂貴的。
因此，本發(fā)明的目的在于進一步改進已知的集成光電監(jiān)視器電路和已知的光學拾取單元，以便減小在光學拾取單元和印刷電路板之間的柔性連接的必要帶寬。
發(fā)明概要上述目的是通過各獨立權利要求的特征實現。本發(fā)明的其他改進和優(yōu)選實施例在從屬權利要求中概述。
根據本發(fā)明的第一方面，提供了一種集成光電監(jiān)視器電路，特別是用于CD和DVD應用的集成光電監(jiān)視器電路，其包括光電檢測器、用于放大所述光電檢測器的輸出信號的放大器以及用于對所述放大器的輸出信號進行采樣的采樣電路。這種集成光電監(jiān)視器電路能夠提供僅需要相對較小的帶寬以用于傳輸的激光功率反饋信號。因此，如果根據本發(fā)明的集成光電監(jiān)視器電路位于光學拾取單元上，那么就不再有必要通過光學拾取單元和印刷電路板之間的柔性連接分別傳送模擬前向激光功率反饋信號和定時信息。相反，只需要通過該柔性連接傳送一個代表實際激光輸出功率的經采樣的模擬輸出信號，從而減小了該柔性連接的必要帶寬。
根據本發(fā)明的集成光電監(jiān)視器電路優(yōu)選地還包括用于接收定時信息的輸入端，所述定時信息被用于進行采樣。這種定時信息例如可以由激光驅動器產生，該激光驅動器還用于創(chuàng)建寫入策略。
此外，優(yōu)選地以CMOS和BiCMOS技術來制造根據本發(fā)明的集成光電監(jiān)視器電路。BiCMOS技術特別具有優(yōu)越的性價比。
優(yōu)選地，集成光電監(jiān)視器電路的所述放大器是電流-電壓放大器。所得到的電壓信號在許多情況下能夠直接被用于進行采樣。
在本文中，如果根據本發(fā)明的集成光電監(jiān)視器電路適于被安裝在光學拾取單元上，那將是非常有利的。例如，集成光電監(jiān)視器電路可以包括適用于任何類型的焊接工藝的接觸件。
根據本發(fā)明的第二方面，提供了一種光學拾取單元，特別是用于CD和DVD應用的光學拾取單元，其包括用于發(fā)光的裝置以及用于產生經采樣的反饋信號的裝置，所述經采樣的反饋信號與所述用于發(fā)光的裝置的輸出功率相關，并且該信號將被評估以用于控制所述發(fā)光裝置的所述輸出功率。因此，不再有必要通過光學拾取單元和印刷電路板之間的柔性連接傳送所述模擬前向激光功率反饋信號和所述定時信息。在這種情況下，只有代表實際激光輸出功率的經采樣的模擬輸出信號將通過該柔性連接而被傳送，因此減小了該柔性連接的必要帶寬。
在本發(fā)明的各優(yōu)選實施例中，光學拾取單元還包括用于通過柔性連接將所述光學拾取單元連接到印刷電路板的接口，該印刷電路板包括用于控制所述用于發(fā)光的裝置的所述輸出功率的控制器。該接口優(yōu)選地允許在印刷電路板和光學拾取單元之間的高頻數據傳送，并且允許位于印刷電路板上的控制器將激光輸出功率控制信號提供回到光學拾取單元。
如果光學拾取單元包括用于控制所述用于發(fā)光的裝置的所述輸出功率的控制器則可能是有利的。在這種情況下，在光學拾取單元和印刷電路板之間進行通信所需的帶寬被進一步減小，這是因為不需要柔性連接的帶寬來提供激光輸出功率控制信號。
此外，根據本發(fā)明，用于產生所述經采樣的反饋信號的所述裝置優(yōu)選地進一步包括光電檢測器，該光電檢測器用于檢測由所述用于發(fā)光的裝置所發(fā)射的光。該光電檢測器例如可以由至少一個光電二極管以及(如果必要的話)其他電路來實現。
取決于根據本發(fā)明的光學拾取單元的對應實施例，用于產生經采樣的反饋信號的所述裝置進一步包括用于放大所述光電檢測器的輸出信號的電流-電壓放大器以及用于對所述電流-電壓放大器的輸出信號進行采樣的采樣電路。
在不作限制的情況下，對于本發(fā)明的所有實施例，用于產生所述經采樣的反饋信號的所述裝置優(yōu)選地是由集成光電監(jiān)視器電路實現的，特別是由集成BiCMOS光電監(jiān)視器電路實現的。使用這種集成光電監(jiān)視器電路允許減小在光學拾取單元上提供用于產生經采樣的反饋信號的裝置所需的空間，從而減小光學拾取單元的總重量，并且提供高帶寬。采用BiCMOS技術來制造用于產生經采樣的反饋信號的裝置確保了快速信息處理、低功耗以及優(yōu)越的性價比。
如果用于產生所述經采樣的反饋信號的所述裝置接收在所述光學拾取單元上產生的用于進行采樣的定時信息則是特別有利的，其中所述定時信息是由創(chuàng)建用于對光學數據載體進行寫入的寫入策略的裝置產生的。利用光學拾取單元上的寫入策略生成器，可以容易地產生對前向感測信號(即與實際激光功率成比例的信號)進行采樣所需的定時信息。
此外，所述用于發(fā)光的裝置優(yōu)選地包括激光二極管。通過應用激光二極管，可以獲得優(yōu)越的束質量、高輸出功率和高數據速率。
包括根據本發(fā)明的集成光電監(jiān)視器電路和/或根據本發(fā)明的光學拾取單元的用于對光學存儲介質進行讀取和/或寫入的所有裝置都落入所附權利要求書的范圍之內。
本發(fā)明的主旨在于減小在光學拾取單元和印刷電路板之間進行通信所需的高頻帶寬，這是通過在光學拾取單元而不是印刷電路板上對前向激光輸出功率反饋信號執(zhí)行采樣而實現的。通過在根據本發(fā)明的光學拾取單元上提供根據本發(fā)明的集成光電監(jiān)視器可以非常有效的實現這一點。盡管本發(fā)明可以被有利地使用在讀取/寫入光學數據載體的領域中，根據本發(fā)明的集成光電監(jiān)視器電路特別還可以被使用在需要處理高光學數據速率的其他技術領域中，比如使用在光學通信部件或者測距應用中。
通過參照下面描述的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得顯而易見。
附圖簡述

圖1示出根據本發(fā)明一個實施例的光學拾取單元以及通過柔性連接而連接到該光學拾取單元的印刷電路板的簡化框圖，該光學拾取單元包括根據本發(fā)明一個實施例的集成光電監(jiān)視器電路。
優(yōu)選實施例描述應當注意到，圖1僅僅示出理解本發(fā)明所必要的元件，光學拾取單元的實際實施例可以包括圖1中未示出的附加元件。此外，在實際實施例中，圖1中所示出的各個框可以以任何適當方式被細分或者組合。圖1中的箭頭代表信號，其在實際實施例中可以按照需要由一條或者多條線路提供。
在圖1中示出了通過柔性連接32連接到印刷電路板(BCP)42的光學拾取單元(OPU)10。該光學拾取單元10用于向光學數據載體52寫入數據以及從中讀取數據，該光學數據載體52在所示的實施例中可以是CD或者DVD。該光學拾取單元10包括用于驅動第一激光二極管(CD LD)20和第二激光二極管(DVD LD)22的激光驅動器24，其中第一激光二極管20適于操作在CD波長下，而第二激光二極管22適于操作在DVD波長下。此外，該光學拾取單元10包括集成光電檢測器電路(PDIC)28，出于從光學數據載體52讀取數據的目的，該集成光電檢測器電路28適于接收由激光二極管20、22發(fā)射的光以及由光學數據載體52反射的光。然而，該集成光電檢測器電路28與理解本發(fā)明是無關的。在該光學拾取單元10上還提供了集成光電監(jiān)視器電路(PMIC)12，其包括光電檢測器部分14、電流-電壓放大器部分16和采樣部分18。該光學拾取單元10還包括接口30，該接口適于通過柔性連接32將該光學拾取單元10耦合到印刷電路板42。出于同樣的目的，在印刷電路板42上提供了類似的接口46，該接口46還包括激光功率控制器30。在實際實施例中，印刷電路板42包括用于執(zhí)行在CD和DVD應用中所必要的各種數據處理功能的完整芯片組(未示出)。
在操作中，激光二極管20、22當中的一個以由閉環(huán)控制的輸出功率發(fā)光。為了提供該閉環(huán)，由激光二極管20、22當中的一個直接發(fā)射的光和/或從光學數據載體52反射的光被集成光電監(jiān)視器電路12的光電檢測器部分14所接收。光電檢測器部分14所輸出的信號被集成光電監(jiān)視器電路12的電流-電壓放大器部分16放大。根據本發(fā)明，集成光電監(jiān)視器電路12包括采樣部分18，其用于對電流-電壓放大器部分16的經放大的輸出信號進行采樣。為了獲得適當的采樣結果，有必要向該采樣部分18提供定時信息。在本例中，該定時信息由作為激光驅動器24的一部分的寫入策略生成器26產生。通過定時信號36將該定時信息分別提供到集成光電監(jiān)視器電路12和采樣部分18。該采樣部分18輸出經采樣的激光功率前向反饋信號40，該信號通過接口30、柔性連接32和接口42被提供到激光功率控制器30。該激光功率控制器30評估該經采樣的激光功率前向反饋信號40并且產生激光功率控制信號38，該激光功率控制信號38通過接口46、柔性連接32和接口30被饋送到激光驅動器24。激光驅動器24根據該激光功率控制信號38來驅動激光二極管20或22，從而該激光功率控制環(huán)路是閉合的。
上面提到的所有裝置可以通過本領域技術人員已知的任何適當的模擬或離散部件來實現。此外，對于任何類型的信號處理器的使用都落在所附權利要求書的范圍之內。對于集成光電監(jiān)視器電路12，如上所述，該集成電路優(yōu)選地(至少部分地)以BiCMOS技術實現。
此外，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下還可以采用上面未描述的等效表述和修改，本發(fā)明的范圍由所附權利要求書限定。
權利要求
1.一種集成光電監(jiān)視器電路(12)，特別是用于CD和DVD應用的集成光電監(jiān)視器電路(12)，包括光電檢測器(14)；用于放大所述光電檢測器(14)的輸出信號的放大器(16)；以及用于對所述放大器(16)的輸出信號進行采樣的采樣電路(18)
2.根據權利要求1的集成光電監(jiān)視器電路(12)，還包括用于接收定時信息(36)的輸入端，該定時信息被用于進行采樣。
3.根據權利要求1的集成光電監(jiān)視器電路(12)，其中，所述集成光電監(jiān)視器電路(12)是集成BiCMOS或者CMOS電路。
4.根據權利要求1的集成光電監(jiān)視器電路(12)，其中，所述放大器(16)是電流-電壓放大器。
5.根據權利要求1的集成光電監(jiān)視器電路(12)，其適于被安裝在光學拾取單元(10)上。
6.一種光學拾取單元(10)，特別是用于CD和DVD應用的光學拾取單元(10)，包括用于發(fā)光的裝置(20，22)；以及用于產生經采樣的反饋信號(40)的裝置(12)，所述經采樣的反饋信號與所述用于發(fā)光的裝置(20，22)的輸出功率相關，并且該經采樣的信號將被評估以用于控制所述用于發(fā)光的裝置(20，22)的所述輸出功率。
7.根據權利要求6的光學拾取單元(10)，還包括接口(30)，該接口用于通過柔性連接(32)將所述光學拾取單元(10)連接到印刷電路板(42)，該印刷電路板包括用于控制所述用于發(fā)光的裝置(20，22)的所述輸出功率的控制器(30)。
8.根據權利要求6的光學拾取單元(10)，還包括用于控制所述用于發(fā)光的裝置(20，22)的所述輸出功率的控制器。
9.根據權利要求6的光學拾取單元(10)，其中，用于產生所述經采樣的反饋信號(40)的所述裝置(12)還包括光電檢測器(14)，該光電檢測器用來檢測由所述用于發(fā)光的裝置(20，22)所發(fā)射的光。
10.根據權利要求9的光學拾取單元(10)，其中，用于產生經采樣的反饋信號(40)的所述裝置(12)還包括電流-電壓放大器(16)，用于放大所述光電檢測器(14)的輸出信號；以及采樣電路(18)，用于對所述電流-電壓放大器(16)的輸出信號進行采樣。
11.根據權利要求9的光學拾取單元(10)，其中，用于產生所述經采樣的反饋信號(40)的所述裝置(12)是通過集成光電監(jiān)視器電路(12)實現的，特別是通過集成BiCMOS光電監(jiān)視器電路(12)實現的。
12.根據權利要求6的光學拾取單元(10)，其中，用于產生所述經采樣的反饋信號(40)的所述裝置(12)接收在所述光學拾取單元(10)上產生的用于進行采樣的定時信息(36)，其中所述定時信息是由創(chuàng)建用于對光學數據載體(52)進行寫入的寫入策略的裝置產生的。
13.根據權利要求6的光學拾取單元(10)，其中，所述用于發(fā)光的裝置(20，22)包括激光二極管(20，22)。
14.一種用于對光學存儲介質(52)進行讀取和/或寫入的裝置，其特征在于，該裝置包括根據權利要求1到5當中的任何一條的集成光電監(jiān)視器電路(12)。
15.一種用于對光學存儲介質(52)進行讀取和/或寫入的裝置，其特征在于，該裝置包括根據權利要求6到13當中的任何一條的光學拾取單元(10)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種集成光電監(jiān)視器電路(12)，特別是用于CD和DVD應用的集成光電監(jiān)視器電路(12)，其包括光電檢測器(14)；用于放大所述光電檢測器(14)的輸出信號的放大器(16)；以及用于對所述放大器(16)的輸出信號進行采樣的采樣電路(18)。本發(fā)明還提供一種光學拾取單元(10)，特別是用于CD和DVD應用的光學拾取單元(10)，其包括用于發(fā)光的裝置(20，22)；以及用于產生經采樣的反饋信號(40)的裝置(12)，所述經采樣的反饋信號與所述用于發(fā)光的裝置(20，22)的輸出功率相關，并且該經采樣的信號將被評估以用于控制所述用于發(fā)光的裝置(20，22)的所述輸出功率。通過在光學拾取單元(10)、特別是集成光電監(jiān)視電路(12)中提供采樣功能，與在印刷電路板(42)上進行采樣的解決方案相比，可以減小光學拾取單元(10)和印刷電路板(42)之間的柔性連接(32)的必要帶寬。
文檔編號G11B7/125GK1918638SQ200580004145
公開日2007年2月21日 申請日期2005年1月21日 優(yōu)先權日2004年2月5日
發(fā)明者M·A·H·盧杰坎斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司