CN1764958A - 辐射源驱动装置和用于驱动辐射源的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种辐射源驱动装置，其用于控制供给信息再现系统中辐射源的电压，该装置包括辐射源控制器，用于控制供给辐射源的电压，以及电源，用于向辐射源控制器提供工作电压。在现有技术的系统中，供给辐射源控制器的工作电压必须足够高，从而能够在所有情况下向辐射源提供足够的功率。因此，工作电压必须等于向辐射源提供最高电压以达到最大功率的最坏情况。在辐射源不需要最高电压的情况下，控制电路上的工作电压高于对该情况所需要的工作电压。该额外的电压降导致功耗，由此升高了控制电路及其周围环境的温度。当增长速度需要更高的辐射功率且辐射源性能随温度快速下降时，辐射源处的温度控制的重要性变大。根据本发明，该电源包括用于控制供给辐射源控制器的工作电压的控制输入端，其中该辐射源驱动装置进一步包括电源控制部件，其用于产生供给该电源的控制输入端的控制信号，其中该控制信号取决于供给辐射源的电压。如果供给辐射源的电压较高，那么辐射源驱动装置就需要较高的工作电压，从而能够向辐射源提供较高的电压，而不会因辐射装置两端产生的电压而引起驱动器输出饱和。但是，如果供给辐射源的电压较低，那么其足以供给辐射源驱动装置较低的工作电压。通过在辐射源驱动装置不需要较高的工作电压时供给其较低的工作电压，从而降低了辐射源驱动装置的平均电压降。这具有通过辐射源驱动装置减少功耗并因此减少装置的发热的作用。

Description

辐射源驱动装置和用于驱动辐射源的方法
技术领域
本发明涉及一种辐射源驱动装置，其用于控制供给信息再现系统中辐射源的电压，所述信息再现系统用于再现信息载体上的信息，该装置包括：
辐射源控制器，用于控制供给辐射源的电压，以及
电源，用于向辐射源控制器提供工作电压。
本发明还涉及一种用于驱动信息再现系统中的辐射源的方法，所述信息再现系统用于再现信息载体上的信息，该方法包括以下步骤：
通过辐射源控制器控制供给辐射源的电压；
产生供给辐射源控制器的工作电压。
本发明进一步涉及一种用于在信息载体上记录信息和/或重放信息载体上的信息的装置。
背景技术
从WO 01/59896中可以获知一种用于辐射源的控制电路。该控制电路能够在一种用于读取和/或写入到光学或光机信息载体的装置中实现。该装置包括用于产生辐射光束的辐射源。该装置还包括用于将辐射光束映射为信息载体上的一个扫描光斑的光学系统，以及用于使信息载体和扫描光斑相对彼此移动的移动部件。该控制电路包括用于产生误差信号的装置，该误差信号表示辐射源的输出功率的测量平均值与辐射源的输出功率的期望值之差。通过电源向控制电路供以功率。供给该控制电路的工作电压必须足够高，从而能够在所有情况下向辐射源提供足够的功率。因此，工作电压必须等于向辐射源提供最高电压以达到最大功率的最坏情况。在辐射源不需要最高电压的情况下，控制电路上的工作电压高于对该情况所需要的工作电压。该额外的电压降导致功率耗散，由此升高了控制电路及其周围环境的温度。当增长速度需要更高的辐射功率且辐射源性能随温度快速下降时，辐射源处的温度控制的重要性变大。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有较低功耗的辐射源驱动装置。另一个目的是提供一种包括这种辐射源驱动装置的用于在信息载体上记录信息和/或重放信息载体上的信息的装置。再一个目的是提供一种用于驱动在具有较低功耗的信息再现系统中的辐射源的方法。
根据本发明，该电源包括用于控制供给辐射源控制器的工作电压的控制输入端，其中辐射源驱动装置进一步包括电源控制部件，其用于产生供给该电源的控制输入端的控制信号，其中该控制信号取决于供给辐射源的电压。该辐射源控制器利用工作电压，向辐射源提供一电压。
依照本发明，该用于驱动信息再现系统中的辐射源的方法进一步包括以下步骤，产生控制工作电压的控制信号，其中该控制信号取决于供给辐射源的电压。
如果供给辐射源的电压较高，那么辐射源驱动装置需要较高的工作电压，从而能够向辐射源提供较高的电压，而不会因为辐射装置两端产生的电压而引起驱动器输出饱和。但是，如果供给辐射源的电压较低，那么其足以供给辐射源驱动装置较低的工作电压。通过在辐射源驱动装置不需要较高的工作电压时供给其较低的工作电压，从而降低了辐射源驱动装置的平均电压降。这具有辐射源驱动装置减少功耗并因此减少装置的发热的作用。根据本发明的装置按照下面的方式达到上述作用。控制信号取决于供给辐射源的电压。例如，控制信号可以是数字信号。控制信号的第一值可表示关闭辐射源，并且不向辐射源提供电压。那么，控制信号的第二值表示打开辐射源，并向该辐射源提供合适的电压。控制信号供给电源的控制输入端。然后，如果控制信号具有第一值，那么通过关闭电源(空闲状态)对控制信号作出反应，当控制信号具有第二值时，通过打开电源对控制信号作出反应。这大大减少了功耗。
在本发明的另一个实施例中，控制信号的第一值表示辐射源驱动装置再现信息载体上的信息，控制信号的第二值表示辐射源驱动装置向信息载体写信息，其中当控制信号具有第一值时电源输出第一工作电压，当控制信号具有第二值时该电源输出比第一工作电压高的第二工作电压。当读取信息载体上的信息时，辐射源需要较低的电压。当向信息载体写信息时，辐射源需要较高的电压。因此，相对于向信息载体写信息的情况，读取信息时辐射源控制器的工作电压可以较低。
在另一个实施例中，控制信号取决于信息载体相对于辐射源的相对速度，其中电源产生的工作电压是该相对速度的函数。当信息载体相对于辐射源的速度较高时，那么为了向信息载体写信息，辐射光束必须具有较高的强度。在较低的速度时，辐射光束的强度可以较低。因此，在信息载体的较高相对速度时，辐射源所需的电压较高。控制信号可用超过某一速度的第一值和没超过该某一速度的第二值来表示。但是，控制信号也可以是模拟信号，其振幅表示信息载体的相对速度。然后连续调整电源所提供的工作电压。因此，相对速度越高，辐射源的所需电压就越高，工作电压也就越高。
在其他实施例中，控制信号取决于将要读取或写入的信息载体的类型，其中由电源产生的工作电压是信息载体的类型的函数。不同类型的信息载体需要不同强度级的辐射光束来读取或写入。例如，CD-RW盘需要与CD-R盘不同的强度级来向该盘写信息。并且，在所谓的双记录器中，信息载体可以是DVD或CD盘。在这种情况下，不同类型的信息载体需要不同的辐射源。例如，对于相同的辐射功率，红外辐射源(用于CD)具有比红色辐射源(用于DVD)更低的工作电压。因此，当检测出插入的是哪种盘时，控制信号会表示工作电压应该是什么电平。电源随后对控制信号作出反应，并将工作电压调节到插入的这一类型的信息载体所需的正确电压。
在更复杂的实施例中，控制信号是两个或多个参数的函数，所述参数如相对速度、信息载体的类型，或者辐射源驱动装置是读取信息载体的信息还是向信息载体写信息。多于一个参数可在电源产生的所需工作电压中起作用。这些参数例如是在先前实施例中所提到的参数，如相对速度、读或写模式、激光器打开或关闭等。这具有电源能够使该工作电压更精确地适合所需的工作电压的优点。
在更有利的实施例中，辐射源驱动装置进一步包括测量部件，用于测量表示供给辐射源的电压的变量，其中测得的变量供给电源控制部件，其中该电源控制部件能够产生作为测得变量的函数的控制信号。这一实施例的优点是，可以直接测量表示供给辐射源的电压的变量，控制信号根据该测量控制由电源产生的工作电压。这形成了一个反馈回路，其能够根据辐射源需要的电压非常准确地控制工作电压。测得的变量例如可以是辐射源的电压，或者是供给辐射源的电流。表示供给辐射源的电压的其他变量也可以用于该反馈回路。
利用所谓的写策略来驱动辐射源。写策略例如可以是当写的时候不是连续地激活辐射源，而是用一定的打开/关闭图案对其进行调制。经常使用的写策略是首先用较高的电压随后用较低的电压激活辐射源。按照这种方式快速加热应该写的凹坑的信息载体的材料。在这种情况下，知道激活辐射源的峰值电压很重要。这是因为反馈回路可能不够快到跟随供给辐射源的电压电平而快速变化。为了测量供给辐射源的峰值电压，可以测量平均电压，随后(利用写策略图案的知识)计算峰值电压。还可以使用能够测量峰值电压的电路。因为这种电路在本领域是公知的，因此本文中不做进一步地讨论。
在先前实施例的变型中，电源控制部件可设置为将工作电压调整到等于基本工作电压和增量工作电压之和的电平，其中基本工作电压是辐射源控制器能够向辐射源提供所需稳态电压的最小工作电压。可以用由诸如电阻器的静态元件和诸如电容器和线圈的动态元件组成的电路来模拟辐射源的工作情况。当供给辐射源的电压从一个电平转换到另一个电平时，动态元件产生瞬态效应。例如，电压和电流会具有一过冲。在一定时期之后，电压和电流稳定达到稳态情况。利用该实施例，可以控制这种过冲。例如，如果要限制过冲，那么将增量电压调整到相对较小的电平。这具有以下作用，即电压不能增大高于与相对较小增量电压相加的稳态电压，因此限制了过冲。另一方面，如果需要过冲，那么增量电压应该较高。
在先前实施例的变型中，辐射源控制器包括场发射晶体管，用于提供供给辐射源的电压，该场发射晶体管具有漏-源电压，其中基本工作电压包括场发射晶体管变为饱和时的漏-源电压与所需的稳态电压之和。该场发射晶体管，在下文中也称作FET，具有从零到一定饱和电压的第一区域，其中漏-源电压随漏-源电流的增大而线性增大，该场发射晶体管还包括第二区域，其中漏-源电流在漏-源电压增大时基本上保持不变(略微增大)。第一区域过渡到第二区域的电流和电压称作饱和电流和饱和电压。该实施例具有以下有利作用，即当供给辐射源的电压必须例如从较低的电平转到接近饱和电压的电平时，这一过程可以相对快速且具有相对较小过冲地进行。
根据本发明的辐射源驱动装置特别适合于用在一种利用辐射源在信息载体上记录信息和/或重放信息载体上的信息的装置中。因此，依照本发明，一种用于在信息载体上记录信息和/或重放信息载体上的信息的装置包括：
根据本发明的辐射源驱动装置；
辐射源，其用于将辐射光束照射在信息载体上，其中可通过辐射源驱动装置控制供给辐射源的功率；
映射部件，用于将辐射光束映射为信息载体上的光斑；
移动部件，用于使光斑和信息载体之间产生相对移动，以及
转换部件，用于将反射的辐射光束转变为信息信号。
所述装置例如CD-R/RW或DVD R/RW记录器，一般是所有的光学播放器和记录器。
附图说明
参考附图更详细地描述本发明的这些和其他方面。其中
图1示意性地示出根据本发明用于在信息载体上记录信息和/或重放信息载体上的信息的装置的一个实施例，
图2示意性地示出根据本发明的辐射源驱动装置的一个实施例，
图3示意性地示出根据本发明的辐射源驱动装置的另一个实施例，以及
图4示出漏-源电压和通过FET输出的电流之间的关系的曲线图的例子。
具体实施方式
图1所示实施例是适合于读和写的光学记录器的例子。该装置包括用于产生辐射光束B的辐射源3。该装置还包括用于将辐射光束映射为信息载体1上的一个光斑的映射部件4，和用于使该光斑和信息载体1之间产生相对移动的移动部件6。在该例子中信息载体1是光盘，诸如CD或DVD盘。在该例子中的移动部件6是旋转信息载体1的主轴电动机。该装置进一步包括用于将反射的辐射光束转变成信息信号Si的转换部件5。在该实施例中，转换部件5包括反射镜51，该反射镜使辐射光束B通过而不发生反射，但却将反射的辐射光束反射到光电检测器52上。由于光投射到光电检测器52上，因此该光电检测器52产生RF信号。随后，由另一个电路53来处理该RF信号，电路53从该RF信号中提取信息信号Si。该另一个电路53包括诸如现有技术中公知的误差校正和解码决的电路。由于另一个电路53与本发明无关，因此本文中没有详细地描述该电路。移动部件还可包括用于沿径向相对于光盘移动光斑的部件。这些部件可包括单个工作台，所述工作台呈现通过线性电动机驱动的滑架形式，或者呈现通过音圈电机驱动的可旋转臂的形式。优选的是，辐射光斑移动部件包括用于进行小移动的另一个工作台，所述工作台例如呈现用于控制光学系统中的物镜的致动器的形式。在光卡的情况下，该装置可包括用于纵向移动该卡的移动部件，例如线性电动机或旋转电动机运动。
所示的装置配有辐射源驱动装置2，该辐射源驱动装置用于控制供给辐射源3的电压。如图2中所示，该辐射源驱动装置包括辐射源控制器21，该辐射源控制器用于控制供给辐射源3的电压。为了将该电压供给该辐射源，向控制器21提供工作电压。电源22产生该工作电压Vw。向电源22提供输入电压Vi，将该输入电压转变为输出电压Vw。该输出电压Vw的电平取决于在电源22的控制输入端Ic提供的控制信号Sc。由电源控制部件23产生该控制信号Sc。
辐射源控制器21根据读或写模式、必须写到信息载体1的信息、速度等来控制供给辐射源3的电压。在现有技术的系统中，将工作电压设定为在最坏情况的电平，即最大所需电平，其与供给辐射源3的最大所需电压相符。在根据本发明的辐射源驱动装置中电源22能够改变工作电压Vw。其中，该电源对控制信号Sc作出反应。控制信号Sc可以是数字信号。例如，逻辑0可表示光学记录器处于读模式，而逻辑1表示光学记录器处于写模式。在读模式下的最大所需工作电压小于在写模式下的最大所需工作电压。因此在这种情况下，电源22通过产生较低的工作电压Vw而对控制信号的逻辑0作出反应，通过产生更高的工作电压Vw而对控制信号的逻辑1作出反应。结果是，与工作电压保持在符合供给辐射源3的最大所需电压的恒定电平的情况相比，降低了辐射源控制器21的功耗。
在图3中，示意性地绘出辐射源驱动装置2的优选实施例。该实施例的辐射源驱动装置2进一步包括测量部件25，其测量表示供给辐射源3的电压的变量。在该实施例中，测量辐射源3的电压。将测得的电压供给减法部件24，该减法部件从工作电压Vw中减去该测得电压。将工作电压Vw与测得的电压之差供给电源控制部件23。减法部件24也可以并入电源控制部件23中。电源控制部件23输出控制信号，该控制信号取决于计算得出的差值。本文中，控制信号Sc可以是数字的或模拟的。例如，可以用逻辑1表示控制信号Sc通过一定的阈值，并且可以通过将工作电压Vw升高一定量来使电源22对逻辑1作出反应。可替换的是，产生的控制信号Sc可以是模拟的，从而控制信号Sc的振幅电平与计算得出的差值成比例。该测得的变量也可以直接供给电源控制部件23，电源控制部件23随后产生与测得变量的值成比例的控制信号Sc。测量部件25可包括用于检测供给辐射源3的峰值电压的峰值检测器。并且，该测量部件25包括用于形成辐射源3的平均电压的低通滤波器，随后通过利用写策略的知识计算峰值电压。例如，如果该写策略是随某一恒定的占空度来改变打开和关闭辐射源3时，那么峰值电压和平均电压有线性关系，并能够利用线性函数很容易地计算该峰值电压。
在图4中，曲线图可分成两个区域。一个区域中的FET还未饱和，另一个区域中的FET达到饱和。在图4的曲线图中，点p表示FET变为饱和的那一点。在饱和区域中，电流I作为漏-源电压Vds的函数而略微增大。在饱和点p处，为了增大电流I，漏-源电压Vds必须增大相对较大的量。当工作电压Vw限制于点p处漏-源电压Vds与辐射源3处于稳态的所需电压相加的电平时，那么漏-源电压Vds不能增大高于饱和电压，因此限制了电流I。从而防止了过冲。
本领域的技术人员应该清楚，本发明不限于上面讨论的示范性实施例，在随附的权利要求书中所限定的本发明保护范围内的各种变化和修改都是可能的。

Claims (21)

1.一种辐射源驱动装置(2)，其用于控制供给信息再现系统中的辐射源(3)的电压，所述信息再现系统用于再现信息载体(1)上的信息，该装置包括
辐射源控制器(21)，用于控制供给辐射源(3)的电压，以及
电源(22)，用于向辐射源控制器(21)提供工作电压(Vw)，
其特征在于，该电源(22)包括用于控制供给辐射源控制器(21)的工作电压(Vw)的控制输入端(Ic)，其中该辐射源驱动装置(2)进一步包括电源控制部件(23)，其用于产生供给电源(22)的控制输入端(Ic)的控制信号(Sc)，其中控制信号(Sc)取决于供给辐射源(3)的电压。
2.如权利要求1的辐射源驱动装置(2)，其特征在于，控制信号(Sc)的第一值表示关闭辐射源(3)，控制信号(Sc)的第二值表示打开辐射源(3)，其中当控制信号(Sc)具有第一值时，电源(22)输出第一工作电压，当控制信号(Sc)具有第二值时，电源(22)输出比第一工作电压高的第二工作电压。
3.如权利要求1的辐射源驱动装置(2)，其特征在于，控制信号(Sc)的第一值表示辐射源驱动装置(2)再现信息载体(1)上的信息，控制信号的第二值表示辐射源驱动装置(2)向信息载体(1)写信息，其中当控制信号(Sc)具有第一值时，电源(22)输出第一工作电压，当控制信号(Sc)具有第二值时，电源(22)输出比第一工作电压高的第二工作电压。
4.如权利要求1的辐射源驱动装置(2)，其特征在于，控制信号(Sc)取决于信息载体(1)相对于辐射源(3)的相对速度，其中电源(22)产生的工作电压(Vw)是该相对速度的函数。
5.如权利要求1的辐射源驱动装置(2)，其特征在于，控制信号(Sc)取决于将要读取或写入的信息载体(1)的类型，其中电源(22)产生的工作电压(Vw)是信息载体(1)的类型的函数。
6.如权利要求1的辐射源驱动装置(2)，其特征在于，控制信号(Sc)是两个或多个参数的函数，所述参数例如是相对速度、信息载体(1)的类型，或者辐射源驱动装置(2)是读取信息载体(1)上的信息还是向信息载体(1)写信息。
7.如权利要求1的辐射源驱动装置(2)，进一步的特征在于测量部件(25)，其用于测量表示供给辐射源(3)的电压的变量，其中，测得的变量被供给电源控制部件(23)，其中该电源控制部件(23)能够产生作为测得变量的函数的控制信号(Sc)。
8.如权利要求7的辐射源驱动装置(2)，其特征在于，该测得的变量是对辐射源(3)上的峰值电压的测量。
9.如权利要求7的辐射源驱动装置(2)，其特征在于，该测得的变量是供给辐射源(3)的电流。
10.如权利要求7的辐射源驱动装置(2)，其特征在于，电源控制部件(23)设置为将工作电压(Vw)调整到等于基本工作电压和增量工作电压之和的电平，其中基本工作电压是辐射源控制器(21)能够向辐射源(3)提供所需稳态电压的最小工作电压。
11.如权利要求10的辐射源驱动装置(2)，其特征在于，辐射源控制器(21)包括场发射晶体管，用于提供要供给辐射源(3)的电压，该场发射晶体管具有漏-源电压(Vds)，其中基本工作电压包括当场发射晶体管变为饱和时的漏-源电压(Vds)与所需的稳态电压之和。
12.一种用于驱动信息再现系统中的辐射源(3)的方法，所述信息再现系统用于再现信息载体(1)上的信息，该方法包括以下步骤：
通过辐射源控制器(21)控制供给辐射源(3)的电压；
产生供给辐射源控制器(21)的工作电压(Vw)，
其特征在于进一步包括产生控制工作电压(Vw)的控制信号(Sc)的步骤，其中，该控制信号(Sc)取决于供给辐射源(3)的电压。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于，控制信号(Sc)的第一值表示关闭辐射源(3)，控制信号(Sc)的第二值表示打开辐射源(3)，其中当控制信号(Sc)具有第一值时，工作电压(Vw)等于第一电压，当控制信号(Sc)具有第二值时，工作电压(Vw)等于比第一电压高的第二电压。
14.根据权利要求12的方法，其特征在于，控制信号(Sc)的第一值表示信息再现装置再现信息载体(1)的信息，控制信号(Sc)的第二值表示信息再现系统向信息载体(1)写信息，其中，当控制信号(Sc)具有第一值时，工作电压(Vw)等于第一电压，当控制信号(Sc)具有第二值时，工作电压(Vw)等于比第一电压高的第二电压。
15.根据权利要求12的方法，其特征在于，控制信号(Sc)取决于信息载体(1)相对于辐射源(3)的相对速度。
16.根据权利要求12的方法，其特征在于，控制信号(Sc)取决于将要读取或写入的信息载体(1)的类型。
17.根据权利要求12的方法，其特征在于，控制信号(Sc)是两个或多个参数的函数，所述参数如相对速度、信息载体(1)的类型，或者信息再现系统是读取信息载体(1)的信息还是向信息载体(1)写信息。
18.根据权利要求12的方法，其特征在于，该方法进一步包括测量变量的步骤，该变量表示供给辐射源(3)的电压，其中，产生控制信号(Sc)的步骤产生作为测得变量的函数的控制信号(Sc)。
19.根据权利要求18的方法，其特征在于，测得变量是对辐射源(3)的峰值电压的测量。
20.根据权利要求18的方法，其特征在于，测得变量是供给辐射源(3)的电流。
21.一种用于在信息载体(1)上记录信息和/或重放信息载体上的信息的装置，该装置包括
如权利要求1至11中任一项的辐射源驱动装置(2)；
辐射源(3)，其用于将辐射光束(b)照射在信息载体上，其中可通过辐射源驱动装置(21)控制供给辐射源(3)的功率；
映射部件(4)，用于将辐射光束映射为信息载体(1)上的光斑；
移动部件(6)，用于使光斑和信息载体(1)之间产生相对移动，以及
转换部件(5)，用于将反射的辐射光束转变为信息信号(Si)。
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