CN1538412A - 前光电检测器、光学拾取器、及光记录和/或播放设备 - Google Patents

前光电检测器、光学拾取器、及光记录和/或播放设备 Download PDF

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Abstract

一种不包含增益选择开关的用于光记录和播放设备的光学拾取器的前光电检测器(FPD)，具有简单的结构，改善了防止由于增益选择错误产生异常操作的性能，还提高了可靠性。该前光电检测器包括光电二极管单元，电流－电压放大电路和电压放大单元。光电二极管单元输出与多个激光二极管之一输出的光功率成正比的电流。电流－电压放大电路将光电二极管单元输出的电流转换为电压。电压放大电路依照预定增益放大电流－电压放大电路输出的电压。

Description

前光电检测器、光学拾取器、及光记录和/或播放设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2003年3月7日向韩国知识产权局提出的韩国专利申请第2003-14477号的优选权，其公开的内容在这里一并作为参考。
技术领域
本发明涉及用于光学拾取器的前光电检测器(FPD)，更具体而言涉及用于不需要增益选择开关的光学拾取器的FPD，这样就不需要控制增益选择和防止由于增益选择产生的异常操作，因此可靠性得到提高。
背景技术
使用激光二极管作为例如激光唱片(CD)播放机、可记录CD驱动器、或可再写CD驱动器之类的光记录和播放设备的光学拾取器的光源。为了保证光学记录和播放设备的平稳操作，必须稳定激光二极管的功率；然而这是很难做到的，因为激光二极管的功率会随着温度和使用时间显著改变。为了使激光二极管的功率保持在适当大小，需要进行功率控制；因此，光学拾取器中包含有激光二极管功率控制装置。
光记录和/或播放设备的光学拾取器中的激光二极管功率控制装置包含FPD和自动功率控制(APC)电路。FPD使用光电二极管接收光学拾取器的激光二极管所发出的光的一部分，使用电流-电压放大电路将光电二极管产生的与所接收光功率成正比的电流转换成电压，使用电压放大电路放大所转换的电压，并将放大的电压输出到APC电路。通常使用FPD获得用于记录功率控制的监控电压。
APC电路接收FPD的输出电压，补偿输出电压和预定参考电压之间的差值，并输出适当的激光二极管驱动电流。
图1示出常规FPD的电路图。
参考图1，FPD 100包括光电二极管101、电流-电压放大电路110、和电压放大电路120。光电二极管101接收从激光二极管发出的用于记录的部分发射光并产生与所接收光功率成正比的电流。电流-电压放大电路110将光电二极管101产生的电流转换成电压。电压放大电路120按照预定增益放大从电流-电压放大电路110输出的输入电压。
Vref表示输入到电流-电压放大电路110和电压放大电路120的放大器125中的参考电压。
调整电压放大电路120的增益，可以通过调整设置在电压放大电路120输入端的可变电阻器VR，从而调整输入电阻来实现。在将产品投入市场之前调整好可变电阻器VR。这样当相同的光功率输入到FPD 100时，设计这种调整使相同电压输出至APC电路。
图2示出使用了两个激光二极管的光学拾取器常规FPD的电路图。
图1示出使用单一激光二极管的光学拾取器的FPD 100，例如，只对CD进行记录/重现操作的光学拾取器。不同的是，图2示出的光学拾取器的FPD200，通常可选择使用发射不同波长光的两个激光二极管对CD和DVD进行记录/重现操作。
如图2所示，FPD 200包括光电二极管201、电流-电压放大电路210、和电压放大电路220。光电二极管201接收从选择的发射记录光的激光二极管发出的一部分光，并产生与选择的激光二极管发出的光功率成正比的电流。电流-电压放大电路210将光电二极管201产生的电流转换为电压。电压放大电路220按照预定的增益放大来自电流-电压放大电路210的电压。
与图1所示的电流-电压放大电路110不同，图2所示的电流-电压放大电路210包含两个可选择使用的反馈电阻器R1和R2。并且，与图1所示的电压放大电路120不同的是，图2所示的电压放大电路220包含两个可选择使用的输入可变电阻器VR1和VR2。
通过增益选择开关230选择两个反馈电阻器R1和R2中的一个，或者两个可变电阻器VR1和VR2中的一个。增益选择开关230由光记录和播放设备的控制单元输入的选择信号操作。在控制单元识别当前使用的记录介质的类型后，选择信号从控制单元输出到增益选择开关230，以便能够选择与识别的记录介质相应的增益。
在图2中，选择了反馈电阻器R2和输入可变电阻器VR2。此处也可以选择反馈电阻器R1和输入可变电阻器VR1。
从用于CD的激光二极管发出的光波长大约是650nm，而从用于DVD的激光二极管发出的光波长大约是780nm。同样地，用于CD的激光二极管发出的光功率也不同于用于DVD的激光二极管。因此，常规的FPD 200的灵敏度将依照所使用的是用于CD的激光二极管还是用于DVD的激光二极管而改变。也就是说，即使输入的功率相同从FPD 200输出的电压也将会不同。因此，在产品制造期间，依照使用的是用于CD的激光二极管还是用于DVD的激光二极管，分别调节用于CD的输入可变电阻器和用于DVD的输入可变电阻器，以分别调整到相应的控制增益。
如图2所示，常规FPD 200必需包含增益选择开关230，并在当前使用的记录介质的类型被识别后，将从控制单元输出的选择信号输入到增益选择开关230；因此，选择使用反馈电阻器R1和R2中的一个和输入可变电阻器VR1和VR2中的一个以适合当前使用的记录介质。
这样，常规FPD 200就必需包含增益选择开关230，并且单独的信号线必需从控制单元连接到增益选择开关230，结果使其结构复杂。并且，由于选择信号可能存在的噪声，就可能在增益选择中产生异常操作。
发明内容
本发明提供一种不需要增益选择开关的FPD，因此具有简单的结构。
本发明还提供一种FPD，其能防止由于增益选择错误产生的异常操作，因此可靠性得到提高。
依照本发明的一个方面，提供了一种用于光学拾取器的前光电检测器(FPD)，其中该前光电检测器包括光电二极管单元，该光电二极管单元输出与多个激光二极管之一发出的光功率成正比的电流；电流-电压放大电路，其将光电二极管单元输出的电流转换为电压；和电压放大电路，其依照预定增益放大从电流-电压放大电路输出的电压。
光电二极管单元包括一光学装置，其改变多个激光二极管之一发出的光的方向；和光电二极管，其用于接收多个激光二极管的每一个发出并通过该光学装置的光。
电流-电压放大电路包括电流-电压放大单元，每一电流-电压放大单元将每一光电二极管输出的电流转换为电压。
电压放大电路分别控制对于每一电流-电压放大电路输出的电流的增益。
本发明的其他方面和/或优点，一部分将在下面的说明书中阐述，一部分将从说明书中显然看出或从本发明的实施中了解。
附图说明
根据下面结合附图的实施例描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得明显且更加容易理解。
图1示出使用单一激光二极管的光学拾取器的常规FPD的电路图；
图2示出使用两个激光二极管的光学拾取器的常规FPD的电路图；
图3示出依照本发明一个实施例的使用两个激光二极管的FPD的电路图；和
图4示出依照本发明另一实施例的使用两个激光二极管的FPD的电路图。
具体实施方式
现在将参考表示本发明实施例的附图对本发明进行全面描述。在附图中，相同附图标记代表相同元件。下面将参考附图描述实施例来解释本发明。
图3示出依照本发明实施例的FPD 300的电路图。
本发明的FPD 300使用了多个激光二极管。例如在图3中使用两个激光二极管，即使用了第一激光二极管和第二激光二极管。
在本实施例中，FPD 300包含光电二极管单元310，电流-电压放大电路320，和电压放大电路330。光电二极管单元310输出与第一激光二极管或第二激光二极管发出的光功率成正比的电流。电流-电压放大电路320将光电二极管单元310输出的电流转换为电压。电压放大电路330依照预定的增益放大从电流-电压放大电路320输出的电压。
光电二极管单元310包含光学装置311，其用于改变从第一激光二极管或第二激光二极管发出的光的方向。
光学装置311的运用是由于从第一激光二极管和第二激光二极管发出的光波长彼此之间是不同的，结果，在同一介质中，从第一激光二极管和第二激光二极管发出光的折射率也是彼此不同的。
光学装置311可以包含棱镜，其依照光波长将通过相同路径入射的光引导成沿不同路径传播。光学装置311也可以包含功能与棱镜相似的全息图或光栅。
从第一激光二极管发出并通过光学装置311的光被第一光电二极管312接收。从第二激光二极管发出然后通过光学装置311的光被第二光电二极管313接收。
电流-电压放大电路320包含第一电流-电压放大单元321和第二电流-电压放大单元322。第一电流-电压放大单元321将第一光电二极管312输出的电流转换为电压，第二电流-电压放大单元322将第二光电二极管313输出的电流转换为电压。
电压放大电路330设计为对第一电流-电压放大单元321的输出和第二电流-电压放大单元322的输出分别设置增益。
图3中，使用了一个放大器335，并且与第一电流-电压放大单元321的输出连接的第一输入可变电阻器VR1，和与第二电流-电压放大单元322的输出连接的第二输入可变电阻器VR2是不同的。
同时如图4所示，可以使用两个放大器335a，335b。在这种情况下，第一电压放大电路331与第一电流-电压放大单元321连接，第二电压放大电路332与第二电流-电压放大单元322连接。
在下文中，将描述FPD 300的操作。
第一激光二极管可发出用于CD记录的光，第二激光二极管可发出用于DVD记录的光。在光学拾取器的制造过程中，适当设置FPD 300的增益。
当第一激光二极管发出的光通过光学装置311时，其方向改变，并且该光被第一光电二极管312接收。第一光电二极管312输出与接收到的光功率成正比的电流，并且输出的电流被第一电流-电压放大单元321转换为电压。
从第一电流-电压放大单元321输出的电压通过第一输入可变电阻器VR1，然后在通过图3中的电压放大电路330的放大器335时被放大。在图4中，从第一电流-电压放大单元321输出的电压在通过第一电压放大电路331时被放大。在这些过程中，通过调整电压放大电路330的第一输入可变电阻器VR1或第一电压放大电路331的输入可变电阻器VR1，适当控制对于第一电流-电压放大单元321输出电压的增益。
在与第一激光二极管相关的增益得到控制之后，控制与第二激光二极管相关的增益。
当第二激光二极管发出的光通过光学装置311时，其方向改变，并被第二光电二极管313接收。第二光电二极管313输出与接收到的光功率成正比的电流，并且输出的电流被第二电流-电压放大单元322转换为电压。
从第二电流-电压放大单元322输出的电压通过第二输入可变电阻器VR2，然后在通过图3中的电压放大电路330的放大器335时被放大。在图4中，从第二电流-电压放大单元322输出的电压在通过第二电压放大电路332时被放大。在这些过程中，通过调整电压放大电路330的第二输入可变电阻器VR2或第二电压放大电路332的输入可变电阻器VR2，适当控制对于第二电流-电压放大单元322输出电压的增益。
当在增益控制完成后使用光学拾取器时，从第一激光二极管发出的光通过光学装置311的操作被第一光电二极管312接收，使其通过第一电流-电压放大电路321、第一输入可变电阻器VR1(如图3的情况)或第一电压放大电路331(如图4的情况)，然后在经过与第一激光二极管有关的增益控制放大后输出。同样，从第二激光二极管发出的光也在被与第二激光二极管有关的增益控制放大后输出。在这些过程中，不需要增益选择开关，其中所述增益选择开关通过来自控制单元的分离的增益选择信号输入进行操作。
在上面的实施例中，使用了两个激光二极管。然而，很明显对于本领域技术人员来说，通过包括与各激光二极管相应的光电二极管和电流-电压放大电路，本发明可用于使用三个或更多激光二极管的情形。
依照本发明，由于不需要增益选择开关使得FPD具有简单的结构。并且，由于当信号沿根据入射光波长物理决定的路径传播时被放大，而无需增益选择，防止了由于增益选择错误产生的异常操作，因此FPD的可靠性得到提高。
通过参考其示例，具体说明和描述了本发明，本领域技术人员能够理解，在不偏离其范围由权利要求和其等效限定的本发明精神和原理的条件下，可以对该实施例进行变型。

Claims (26)

1、一种用于光学拾取器的前光电检测器，包括：
光电二极管单元，其输出与多个激光二极管之一发出的光功率成正比的电流；
电流-电压放大电路，其将光电二极管单元输出的电流转换为电压；和
电压放大电路，其依照预定增益放大从电流-电压放大电路输出的电压；
其中，该光电二极管单元包括：一光学装置，其改变多个激光二极管之一发出的光的方向；和光电二极管，其用于接收多个激光二极管的每一个发出且通过光学装置的光；该电流-电压放大电路包括多个电流-电压放大单元，每一电流-电压放大单元将各自光电二极管输出的电流转换为电压；并且电压放大电路分别控制对于电流-电压放大电路输出电流的增益。
2、如权利要求1所述的前光电检测器，其中电压放大电路包括单个放大器，和与每一电流-电压放大单元的输出相连的分离的输入可变电阻器。
3、如权利要求1所述的前光电检测器，其中电压放大电路包括分离的放大器和与每一电流-电压放大单元的输出相连的输入可变电阻器，其中第一个放大器与第一个电流-电压放大单元相连，第二个放大器与第二个电流-电压放大单元相连。
4、如权利要求1至3其中之一所述的前光电检测器，其中该光学装置包括一棱镜，其依照光波长将通过相同路径入射的光引导成沿不同路径传播。
5、如权利要求1至3其中之一所述的前光电检测器，其中该光学装置包括全息图，其依照光波长将通过相同路径入射的光引导成沿不同路径传播。
6、如权利要求1至3其中之一所述的前光电检测器，其中该光学装置包括光栅，其依照光波长将通过相同路径入射的光引导成沿不同路径传播。
7、一种光学拾取器，其包含激光二极管和监控激光二极管功率的前光电检测器，包括：
光电二极管单元，其输出与多个激光二极管之一发出的光功率成正比的电流；
电流-电压放大电路，其将光电二极管单元输出的电流转换为电压；和
电压放大电路，其依照预定增益放大从电流-电压放大电路输出的电压；和
光电二极管单元，其包括：一光学装置，其改变多个激光二极管之一发出的光的方向；和光电二极管，其用于接收多个激光二极管的每一个发出且通过该光学装置的光；
其中，该电流-电压放大电路包括：电流-电压放大单元，每一电流-电压放大单元将各自一个光电二极管的输出的电流转换为电压；和电压放大电路，其分别控制对于每一电流-电压放大单元输出电流的增益。
8、一种光记录和播放设备，其包含激光二极管和监视激光二极管功率的前光电检测器并且执行光记录和播放，其中该前光电检测器包括：
光电二极管单元，其输出与多个激光二极管之一发出的光功率成正比的电流；
电流-电压放大电路，其将光电二极管单元输出的电流转换为电压；和
电压放大电路，其依照预定增益放大从电流-电压放大电路输出的电压，其中该光电二极管单元包括：一光学装置，其改变多个激光二极管之一发出的光的方向；和光电二极管，其用于接收多个激光二极管的每一个发出且通过光学装置的光，电流-电压放大电路包括电流-电压放大单元，每一电流-电压放大单元将各自一个光电二极管的输出的电流转换为电压，并且电压放大电路分别控制对于每一电流-电压放大单元输出电流的增益。
9、一种用于光学拾取器的前光电检测器设备，其具有使至少一个激光二极管中的每一个工作在适当功率大小的自动功率控制电路，该设备包括：
第一单元，其接收光并输出与每一激光二极管发出光的功率成正比的电流；
第二单元，其接收该输出电流并将该输出电流调整为电压，再将该电压输出到自动功率控制电路，
其中该前光电检测器设备不包括增益选择开关。
10、如权利要求9所述的前光电检测器设备，其中第一单元包括：
光学装置，其改变第一和第二激光二极管发出的光的方向，其中第一和第二激光二极管发出的光波长是各自不同的，这样从第一和第二激光二极管发出光的折射率也是分别不同的；和
第一和第二光电二极管，分别接收从第一和第二激光二极管发出的光。
11、如权利要求10所述的前光电检测器设备，其中第二单元包括：
电流-电压放大电路，其将第一单元输出的电流转换为电压；和
电压放大电路，其依照预定增益放大从电流-电压放大电路输出的电压。
12、如权利要求11所述的设备，其中该电流-电压放大电路包括第一和第二电流-电压放大单元，其分别转换第一和第二光电二极管输出的电流。
13、如权利要求12所述的前光电检测器设备，其中该电压放大电路包括：
第一和第二可变电阻器，分别控制关于第一和第二电流-电压放大单元的增益；和
至少一个放大器，接收参考电压输入，其中至少一个放大器与第一和第二可变电阻器相连。
14、如权利要求13所述的前光电检测器设备，其中接收参考电压输入的至少一个放大器是与第一和第二可变电阻器相连的单一放大器。
15、如权利要求13所述的前光电检测器设备，其中接收参考电压输入的至少一个放大器包括第一和第二放大器，其中第一可变电阻器与第一放大器连接，第二可变电阻器与第二放大器连接，或反之亦然。
16、如权利要求10所述的前光电检测器设备，其中改变第一和第二激光二极管发出光方向的光学装置是全息图，其将通过相同路径入射的光引导成沿不同路径传播。
17、如权利要求10所述的前光电检测器设备，其中改变第一和第二激光二极管发出光方向的光学装置是棱镜，其将通过相同路径入射的光引导成沿不同路径传播。
18、如权利要求10所述的前光电检测器设备，其中改变第一和第二激光二极管发出光方向的光学装置是光栅，其将通过相同路径入射的光引导成沿不同路径传播。
19、如权利要求9所述的前光电检测器设备，其中第一和第二激光二极管发出的光分别用于记录CD和DVD。
20、一种控制与用于光学拾取器的前光电检测器的多个激光二极管相关的增益的方法，包括：
改变被至少一个光电二极管接收的发射光的方向；
输出与接收到的光功率成正比的电流；
将输出电流转换为电压；
放大电压，其中通过调整电压放大电路的可变电阻器控制放大率，其中该方法不包括通过增益选择开关选择适合于当前使用的记录介质的可变电阻器。
21、如权利要求20所述的方法，其中改变被光电二极管接收的发射光方向包括：改变第一和第二激光二极管发出光的方向，其中第一和第二激光二极管发出的光波长是各自不同的，这样从第一和第二激光二极管发出光的折射率也是分别不同的。
22、如权利要求20所述的方法，其中改变第一和第二激光二极管发出光的方向包括使用全息图，其依照相应的光波长将通过相同路径入射的光引导成沿不同路径传播。
23、如权利要求20所述的方法，其中改变第一和第二激光二极管发出光的方向包括使用棱镜，其依照相应的光波长将通过相同路径入射的光引导成沿不同路径传播。
24、如权利要求20所述的方法，其中改变第一和第二激光二极管发出光的方向包括使用光栅，其依照相应的光波长将通过相同路径入射的光引导成沿不同路径传播。
25、如权利要求20所述的方法，其中将输出电流转换为电压包括分别将至少一个光电二极管中每一个的输出电流转换为电压。
26、如权利要求20所述的方法，其中放大电压进一步包括对于第一和第二电流-电压放大单元的输出分别设置增益。
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