CN100375174C - 产生激光驱动信号的装置/方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于驱动产生光的光发生器的驱动器，包括数模转换器(DAC)，该数模转换器具有数据输入，数据输出，用于产生模拟信号，用于循环地选择对应于想要的光强度级别的多个数据电平并将数据电平耦合至数据输入的第一复用器(MUX1)；与第一复用器(MUX1)同步的解复器(DE-MUX)，用于将模拟信号多路分解成一个模拟信号组；用于临时存储模拟信号组的存储装置；以及第二复用器(MUX2)，用于选择所存储的模拟信号组并为光发生器生成驱动信号(IL)。存储装置最好用一组电容(C1-C8)来实现。通常，例如在光盘驱动中，光发生器用激光器(Ls)来实现。在这种解决方式中，数模转换器的数据输入包括：阈值数据输入部分；Δ数据输入部分；与阈值数据输入部分相关联的阈值增益参考输入；与Δ数据输入部分相关联的Δ增益参考输入端。因此，实际上为了分开控制激光器(LS)的阈值功率和Δ功率，将DAC划分成两部分(DAC1和DAC2)。

Description

产生激光驱动信号的装置/方法
技术领域
本发明通常涉及一种用于驱动光发生器的驱动器，特别涉及驱动激光器的激光驱动器。本发明也涉及一种光学记录设备，包括用于将信息写入到光学存储介质(更特别但不必排他地是光学存储盘)的激光驱动器。此外，本发明涉及一种用于驱动光发生器(例如激光器)的方法。在下文中，本发明将主要说明具有激光器和激光驱动器的光学记录设备的情况。但要强调的是，不要把本发明视为限于考虑光学记录设备或光盘的使用。光学记录设备常表示为“光盘驱动器”。
背景技术
众所周知，光学存储盘包括至少一个具有连续螺旋形式或多个同心圆形式的存储空间轨道，在轨道中信息可以以数据图案的形式加以存储。光盘可以是只读类型，其中信息在生产的过程中加以记录，这种信息用户仅可以进行读取。光存储盘也可以是可写类型，信息可由用户进行存储。为了将信息写入到可写光存储盘的存储空间中，光盘驱动器一方面包括用于接纳和旋转光盘的旋转装置，另一方面包括光发生装置，用于产生光束(典型的是激光束)并用于通过所述激光束来扫描存储轨道。由于通常的光盘技术以及可以将信息存储到光盘中的方式是众所周知的，所以在此无需非常详细的描述这种技术。为了理解本发明，提到对激光束进行调节以便产生光盘材料属性被改变的位置图案就足够了，所述图案与编码的信息相关。通常，激光驱动信号是数字信号。在记录光盘的过程中，激光驱动器通过驱动电流来控制激光。驱动电流以及因此由激光器发出的光遵循着预期的图案。实际上根据时间在振幅上对驱动电流进行调节。出于各种原因，例如由于数据擦除功能，驱动电流可以(但不必)具有两个以上的值。通常用于产生光脉冲的预期图案而对激光器进行控制的方式称为写入策略，并且该方式通常通过写入策略发生器来执行。
通常，如果提供给激光器的电功率超出某一阈值，激光器就开始发射光。所提供的、对应于该阈值的功率还表示为“阈值功率”。为了能够向/从光盘进行写入、读取或擦除信息，激光器除了阈值功率以外，还需要一定量的功率。该功率通常表示为“Δ功率”。通过所述写入策略发生器来控制提供给激光器的功率。
激光器的阈值并不总是相同的。它可能会由于温度的改变而转移。由于激光器的老化，该阈值也会改变。Δ功率的量也可能由于各种原因而转移。因此，通常需要控制激光器的阈值功率和Δ功率。最好自动执行该控制，例如通过应用一个或多个反馈回路来执行。
写入策略发生器通过数模转换器提供用于驱动激光器的数据电平。由于数据电平必须相对非常准确，因此使用了相当多的比特(例如16个比特)。在使用激光驱动器的情况下，数模转换器最好划分成两部分，进一步由阈值部分和Δ部分来表示。数据电平也因此分成两个部分(例如8个比特的两部分)。分别通过所谓的阈值参考电流和Δ参考电流来控制阈值部分和Δ部分的增益。这使得可以对激光器的阈值功率和Δ功率分别进行控制。
发明内容
本发明的目的是减少用于光发生器的驱动器的功率消耗，特别是减少用于激光的激光驱动器的功率消耗。
为了实现本发明的目的，一种用于驱动产生光的光发生器的驱动器，包括数模转换器，该数模转换器具有数据输入，数据输出，用于产生模拟信号，其特征在于该驱动器还包括第一复用器，用于循环地选择对应于想要的光强度级别的多个数据电平并将数据电平耦合至数据输入；与第一复用器同步的解复器，用于将模拟信号多路分解成一个模拟信号组；用于临时存储模拟信号组的存储装置；以及第二复用器，该第二复用器由写入策略发生器所控制并用于选择所存储的模拟信号组并为光发生器生成驱动信号。由于这是一种非常简单的解决方式，并且还具有进一步降低功率消耗的额外优点，所以存储装置最好用一组电容来实现。这对便携式应用尤为重要。当驱动器是用于驱动激光器的激光驱动器时，本发明的实施方式的特征还在于数模转换器的数据输入包括：阈值数据输入部分；Δ数据输入部分；与阈值数据输入部分相关联的阈值增益参考输入；与Δ数据输入部分相关联的Δ增益参考输入。通过加入第一复用器和解复器，可以选择不同于第二复用器(第二复用器是仅在现有技术的驱动器中使用的复用器)的时钟频率作为用于数模转换器的时钟频率。通过写入策略发生器来驱动第二复用器(和现有技术一样)，该写入策略发生器具有很高的时钟频率，例如500Mhz。所述电容保持所需要的数据电平，该数据电平通过由写入策略发生器控制的第二复用器耦合到激光器。可以以相对低的频率来执行对电容上数据电平的刷新。阈值和Δ部分的增益也无需适应高频率。因此，数模转换器可以使用相对低的时钟频率，例如1Mhz(而不使用现有技术中的例如500Mhz)。因而，大大降低了数模转换器的功率消耗。
附图说明
参考附图对本发明进行更详细的描述，其中：
图1示出了可用于激光器的驱动电流的写入策略信号图；
图2示出了一种已知的激光驱动器；
图3示出了另一种已知的激光驱动器；以及
图4示出了本发明激光驱动器的实施方式。
在这些图中，具有相同功能或目的的部分或元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了可用于激光器的驱动电流IL的写入策略信号图。如图所示该驱动电流IL具有少数几个电平，但是这些电平相互之间必须要非常准确。
图2示出了一种已知的激光驱动器，包括数模转换器DAC、写入策略发生器WSG、缓冲器BF以及激光器LS。缓冲器BF是非强制的。对缓冲器BF的需求取决于DAC的实际实现方式。例如，它可以是反相缓冲器。图2中，DAC被划分为两个部分：DAC1和DAC2，从而就能够分别处理阈值功率控制和Δ功率控制。阈值电流参考ITHR和Δ电流参考IDLT分别控制DAC2和DAC1的增益。通过以稍微降低激光电流IL的准确控制为代价，省去阈值控制从而不需要DAC2，就可以选择再稍微简单些的实现方式。
在本例中，通过WSG将数据D进行编码，从而产生耦合到DAC1和DAC2的2组8比特的数据电平。DAC1和DAC2将数据电平转换成模拟信号，所述模拟信号由求和器SM进行求和，以形成激光驱动电流IL。由于DAC1和DAC2使用相同的时钟信号WSCLK作为具有相当高频率的WSG，所以它们具有相对高的功率消耗。
图3示出了另一种已知的激光驱动器。与图2所示的激光驱动器相比，其包括4组DAC1和DAC2，以及附加的多路复用器。由于该复用器和稍后讨论的图4所示的第二复用器MUX2具有相同的功能，因此该复用器也被标示为MUX2。
这种已知的激光驱动器是就功率消耗而对图2所示的驱动器的改进。在这一激光驱动器中，利用了如下知识：尽管用于驱动电流IL的电平(见图1)必须被非常准确地固定，但仍需几个电平。因此，图2中WSG与DAC1及DAC2之间16个比特(8比特的两倍)的连接仅仅是为了定义数据电平的高准确性的需要而已，因此并不是为了生成216个数据电平的需要。
出于图2中的这种原因，选择不从WSG驱动DAC1和DAC2，而是把固定的输入电平设定到DAC1和DAC2。为了给驱动电流IL生成几个电平，使用一组以上的DAC1和DAC2。在本例中，选择了4组16比特的电平LV1-LV4。因此使用四组DAC1和DAC2，在WSG的控制下，通过MUX2来选择这四组DAC1和DAC2。现在仅有MUX2被WSG驱动，因此MUX2以很高的频率运行。DAC1和DAC2组可以以低得多的时钟频率运行。因而，尽管需要多于1组的DAC1和DAC2，但是与图2中所示的激光驱动器相比较而言，这一激光驱动器的功率消耗要低一些。
图4示出了本发明的激光驱动器的实施例。
与图3所示的激光驱动器相比，该激光驱动器也是仅需要1组DAC1和DAC2，如图2中所示的激光驱动器。作为举例，LV1包括一个16比特的固定电平。将该16比特划分成预计分别用于DAC1和DAC2的2个8比特部分。相同的情形适用于LV1-LV8。在一个3比特的循环计数器CNT的控制下(在本例中)，将所有的16比特电平LV1-LV8连续地耦合至DAC1和DAC2的数据输入。解复器DE-MUX将在求和器SM之后形成的模拟信号多路分解成一个“DC”电平组(本例中为8个)，这些“DC”电平存储在用电容C1-C8实现的存储器中。计数器CNT控制DE-MUX，从而与MUX1同步运行。第二复用器MUX2在WSG的控制下多路复用DC电平组，来形成激光驱动电流IL。
本发明的激光驱动器实际上结合了图2和图3所示的两种已知激光驱动器的优点，没有缺点。因此进一步减少了功率消耗。

Claims (6)

1.一种用于驱动产生光的光发生器的驱动器，包括数模转换器(DAC)，该数模转换器具有数据输入，数据输出，用于产生模拟信号，其特征在于：该驱动器还包括第一复用器(MUX1)，用于循环地选择对应于想要的光强度级别的多个数据电平并将数据电平耦合至数据输入；与第一复用器(MUX1)同步的解复器(DE-MUX)，用于将所述模拟信号多路分解成一个模拟信号组；用于临时存储模拟信号组的存储装置；以及第二复用器(MUX2)，该第二复用器(MUX2)由写入策略发生器(WSG)所控制并用于选择所存储的模拟信号组并为光发生器生成驱动信号(IL)。
2.根据权利要求1的驱动器，其特征在于：存储装置用一组电容(C1-C8)来实现。
3.根据权利要求1或2的驱动器，其特征在于：光发生器用激光器(Ls)来实现。
4.根据权利要求3的驱动器，其特征在于：数模转换器的数据输入包括：阈值数据输入部分；Δ数据输入部分；与阈值数据输入部分相关联的阈值增益参考输入；与Δ数据输入部分相关联的Δ增益参考输入。
5.一种光学记录设备，包括前述任何一个权利要求所要求的驱动器。
6.一种用于驱动产生光的光发生器的方法，包括步骤：
循环地复用对应于想要的光强度级别的多个数据电平，
将循环复用的数据电平转换成模拟信号，
与多个数据电平的复用同步地将所述模拟信号多路分解成一个模拟信号组，
临时存储这个模拟信号组，以及
在写入策略发生器(WSG)的控制下，选择所存储的模拟信号组来为光发生器产生驱动信号。
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