TWI385657B - 具有光學模組之電子設備 - Google Patents

Description

具有光學模組之電子設備

本發明涉及電子技術領域，特別涉及一種具有光學模組之電子設備。

在具有光學模組之電子設備中，如光碟播放器，光學模組一般採用雷射二极體作為發光元件，其利用雷射二极體發射雷射至光碟上，以讀取光碟上記錄之各種圖文、聲音與影像等多媒體訊息，或將多媒體訊息寫入到光碟。

電子設備還包括處理單元、開關單元及電源單元。處理單元用於產生電平訊號，開關單元根據該電平訊號導通以將電源單元提供的電壓傳送給光學模組，從而使光學模組內部的雷射二极體發射雷射光束。然而，在電源單元上電的瞬間，由於電網電壓不穩定或電源濾波處理不完善，電源單元產生的瞬時高壓會藉由開關單元對雷射二极體造成電壓衝擊，可能導致雷射二极體損壞，進而導致光學模組損壞。

有鑒於此，有必要提供一種可避免光學模組損壞的電子設備。

一種具有光學模組之電子設備，包括光學模組、處理單元、電源單元、開關單元及連接於電源單元與開關單元之間的控制單元，處理單元用於產生驅動訊號給開關單元，以控制開關單元導通。光學模組用於在開關單元導通時接收電源單元提供的電壓上電工作以發光。該處理單元設置有一延時模組，該延時模組用於在電源單元上電瞬間使處理單元的驅動訊號延時輸出。控制單元用於在電源單元上電瞬間接收電源單元提供的電壓，以產生控制訊號給開關單元。該開關單元根據該控制訊號關斷以切斷電源單元與光學模組之間的電源供應。

上述電子設備藉由設置控制單元，在電源單元上電瞬間且電源單元產生瞬時高電壓時，該控制單元控制開關單元關斷以切斷電源單元與光學模組之間的電源供應。因而該瞬時高壓不能藉由開關單元被傳送給光學模組，避免了對光學模組內的雷射二极體造成電壓衝擊，從而可防止光學模組損壞。

如圖1所示，其為一較佳實施方式的電子設備100之功能模組圖。電子設備100包括光學模組10、處理單元20、電源單元30、控制單元40及開關單元50。本實施方式中，以電子設備100為光碟播放器為例進行說明，光學模組10則對應為光學讀寫頭。在其他實施方式中，光學模組10可以為發光二极體等其他發光元件。

光學模組10用於發射雷射光束至光存儲介質（圖未示）上，如CD、DVD等，並接收來自光存儲介質反射回的雷射光束，以從光存儲介質上讀取訊息或寫入訊息至光存儲介質上。由於CD、DVD光碟規格不同，光學模組10需要發出不同波長的雷射光束來讀寫訊息。例如，當光碟為CD時，光學模組10發射波長為780nm的紅外雷射光束；當光碟為DVD時，光學模組10發射波長為650nm的紅色雷射光束。

處理單元20用於根據用戶輸入之讀碟指令或者碟片自動判斷之結果產生驅動訊號，並將驅動訊號傳送至開關單元50，以控制開關單元50導通。例如，在讀取CD光碟時，處理單元20輸出第一驅動訊號；在讀取DVD光碟時，處理單元輸出第二驅動訊號。處理單元20還用於獲取光學模組10所接收的從光存儲介質回饋回的訊息，並處理該訊息以進行伺服控制等。處理單元20內設置有一延時模組24，該延時模組24用於在電源單元30上電瞬間使處理單元20產生的驅動訊號延時輸出。延時模組24可利用延時程式或延時電路等方式來實現。在本實施方式中，驅動訊號為低電平電壓訊號。

電源單元30用於藉由開關單元50給光學模組10提供工作電壓。

控制單元40用於在電源單元30上電瞬間接收電源單元30提供的電壓以產生控制訊號給開關單元50，以控制開關單元50關斷。在本實施方式中，控制訊號為高電平電壓訊號。

開關單元50用於接收處理單元20提供的驅動訊號並導通，以將電源單元30提供的電壓傳送給光學模組10，從而光學模組10上電工作以發射雷射光束。開關單元50還用於接收控制單元40提供的控制訊號並關斷，從而光學模組10不能接收來自電源單元30的電壓，光學模組10停止發射雷射光束。電源單元30上電瞬間，由於延時模組24的延時作用，處理單元20不產生驅動訊號給開關單元50，且控制單元40產生的控制訊號使開關單元50接收驅動訊號的端子處於高阻態狀態，開關單元50關斷，因此，電源單元30產生的瞬時高壓不會藉由開關單元50傳送給光學模組10，從而避免該瞬時高壓對光學模組10造成電壓衝擊。

請參閱圖2，處理單元20包括輸出第一驅動訊號的第一引腳21及輸出第二驅動訊號的第二引腳22。當處理單元20藉由光學模組10偵測到光存儲介質為CD時，第一引腳21輸出第一驅動訊號給開關單元50。當光學模組10偵測到光存儲介質為DVD時，第二引腳22輸出第二驅動訊號給開關單元50。

電源單元30包括一電壓源V1。

控制單元40包括第一三極體Q1、第一延時電路42、第二三極體Q2及第二延時電路44。第一延時電路42包括第一電阻R1及第一電容C1；第二延時電路44包括第二電阻R2及第二電容C2。第一三極體Q1的基極藉由第一電容C1接地，集極連接於處理單元20的第一引腳21與開關單元50之間，射極連接於電壓源V1與開關單元50之間。第一電阻R1與第一電容C1串聯連接於電壓源V1及地之間。第二三極體Q2的基極藉由第二電容C2接地，集極連接於處理單元20的第二引腳22與開關單元50之間，射極與第一三極體Q1的射極連接。第二電阻R2與第二電容C2串聯連接於電壓源V1及地之間。本實施方式中，第一三極體Q1為PNP雙極結型電晶體，第二三極體Q2為PNP雙極結型電晶體。

開關單元50包括第三三極體Q3、第三電阻R3、第三電容C3、第四三極體Q4、第四電阻R4及第四電容C4。第三三極體Q3的基極連接於處理單元20的第一引腳21與第一三極體Q1的集極之間，集極與光學模組10相連，射極藉由第三電阻R3與電壓源V1相連。第三電容C3連接於第三三極體Q3的基極與電阻R3之間。第四三極體Q4的基極連接於處理單元20的第二引腳22與第二三極體Q2的集極之間，集極光學模組10連接，射極藉由第四電阻R4與電壓源V1相連。第四電容C4連接於第四三極體Q4的基極與第四電阻R4之間。本實施方式中，第三三極體Q3為PNP雙極結型電晶體，第四三極體Q4為PNP雙極結型電晶體。

電子設備100的工作原理如下：

以光存儲介質為CD為例，電源單元30上電瞬間，第一引腳21及第二引腳22藉由處理單元20內延時模組24的作用不輸出驅動訊號給開關單元50，第一引腳21及第二引腳22為高阻抗狀態。由於電源單元30上電瞬間，電壓源V1才開始提供電壓給控制單元40，使得第一電阻R1與電壓源V1連接的一端電壓值由0突變為V1，第二電阻R2與電壓源V1連接的一端電壓值由0突變為V1。

又由於第一電容C1及第二電容C2對突變電壓相當於交流短路，使得連接於第一電阻R1與第一電容C1之間的第一三極體Q1的基極被接地，其電壓值Ub1接近0V，連接於第二電阻R2與第二電容C2之間的第二三極體Q2的基極被接地，其電壓值Ub2接近0V。第一三極體Q1及第二三極體Q2均導通，電壓源V1分別提供第三三極體Q3的基極及第四三極體Q4的基極電壓，使得第三三極體Q3的基極及第四三極體Q4的基極均處於高電平狀態，第三三極體Q3及第四三極體Q4均截止。因此，若電源單元30上電瞬間，電壓源V1產生瞬時高壓時，由於第三三極體Q3及第四三極體Q4均處於截止狀態，故該瞬時高壓不能藉由第三三極體Q3的射極及集極以及第四三極體Q4的射極及集極被傳送給光學模組10，從而避免了對光學模組10內的雷射二极體造成電壓衝擊。

延時時間過後，處理單元20的第一引腳21輸出第一驅動訊號給開關單元50，第一電容C1及第二電容C2經電壓源V1充電後兩端電壓值與電壓源V1相等，使得第一三極體Q1的基極及第二三極體Q2的基極電壓值Ub1及Ub2等於電壓源V1（Ub1=Ub2=V1），因此第一三極體Q1及第二三極體Q2截止，控制單元40不能藉由第一三極體及第二三極體輸出控制訊號給開關單元50。開關單元50接收處理單元20的第一驅動訊號快速導通以將電源單元30提供的電壓傳送給光學模組10，光學模組10接收電壓發射雷射光束以讀取光存儲介質上的訊息。

上述第一三極體Q1、第二三極體Q2、第三三極體Q3及第四三極體Q4係作為一個電子開關，其也可以採用其他類型的壓控開關代替，如場效應電晶體等。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案創作精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。

100‧‧‧電子設備
50‧‧‧開關單元
10‧‧‧光學模組
R1、R2、R3、R4‧‧‧電阻
20‧‧‧處理單元
C1、C2、C3、C4‧‧‧電容
24‧‧‧延時模組
V1‧‧‧電壓源
30‧‧‧電源單元
Q1、Q2、Q3、Q4‧‧‧三極體
40‧‧‧控制單元

圖1為一較佳實施方式的電子設備之功能模組圖。

圖2為圖1所示電子設備之局部電路圖。

100‧‧‧電子設備

30‧‧‧電源單元

10‧‧‧光學模組

40‧‧‧控制單元

20‧‧‧處理單元

50‧‧‧開關單元

Claims (9)

1. 一種具有光學模組之電子設備，包括光學模組、處理單元、開關單元及電源單元，該處理單元用於產生驅動訊號給開關單元，以控制開關單元導通，該光學模組用於在開關單元導通時接收電源單元提供的電壓上電工作以發光，其改良在於：該電子設備還包括連接於開關單元與電源單元之間的控制單元，該處理單元設置有一延時模組，該延時模組用於在電源單元上電瞬間使處理單元產生的驅動訊號延時輸出，該控制單元用於接收電源單元提供的電壓，並在電源單元上電瞬間產生控制訊號給開關單元，該開關單元根據該控制訊號關斷以切斷電源單元與光學模組之間的電源供應。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子設備，其中在電源單元上電後且處理單元未輸出驅動訊號給開關單元時，該控制單元使開關單元接收驅動訊號的端子處於高阻態。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電子設備，其中該驅動訊號為低電平電壓訊號，該控制訊號為高電平電壓訊號。
4. 如申請專利範圍第2項所述之電子設備，其中該控制單元包括第一三極體及第一延時電路，該開關單元包括第三三極體，在電源單元上電瞬間，該第一延時電路使得第一三極體導通並使得第三三極體截止；在電源單元上電後，該第一延時電路使得第一三極體截止。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電子設備，其中該處理單元包括輸出第一驅動訊號的第一引腳，該第一延時電路包括第一電阻及第一電容，該開關單元還包括第三電阻及第三電容，該第一電容一端接地，另一端藉由第一電阻連接電源單元，該第一三極體的基極藉由第一電容接地，集極與處理單元的第一引腳連接，射極與電源單元連接，該第三三極體的基極與處理單元的第一引腳連接，集極與光學模組連接，射極藉由第三電阻與電源單元相連，該第三電容連接於第三三極體的基極與第三電阻之間。
6. 如申請專利範圍第4項所述之電子設備，其中該第一三極體及第三三極體為PNP雙極結型電晶體。
7. 如申請專利範圍第4項所述之電子設備，其中該控制單元還包括第二三極體及第二延時電路，該開關單元還包括第四三極體，在電源單元上電瞬間，該第二延時電路使得第二三極體導通並使得第四三極體截止；在電源單元上電後，該第二延時電路使得第二三極體截止。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電子設備，其中該處理單元還包括輸出第二驅動訊號的第二引腳，該第二延時電路包括第二電阻及第二電容，該開關單元還包括第四電阻及第四電容，該第二電容的一端接地，另一端藉由第二電阻連接電源單元，該第二三極體的基極藉由第二電容接地，集極與處理單元的第二引腳連接，射極與電源單元連接，該第四三極體的基極與處理單元的第二引腳連接，集極與光學模組連接，射極藉由第四電阻與電源單元連接，該第四電容連接於第四三極體的基極與第四電阻之間。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子設備，其中該第二三極體及第四三極體為PNP雙極結型電晶體。