专利名称：用于控制激光二极管电源电压的方法和电子电路的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及光源控制领域，具体涉及对诸如CD或DVD播放器和/或记录器的光阅读器和/或记录器的激光二极管的控制。
背景技术：
激光二极管通常是被布置为PNP型的电路结构或是被布置为NPN型的电路结构。激光二极管的电源电压的控制需要与所使用的电路结构类型相适应，否则当初始化电源电压的控制时，激光二极管的寿命会减少或者甚至激光二极管会被损坏。
美国专利第6363044 B1号示出了一种光敏二极管检测电路，该光敏二极管检测电路用于自动识别与其相耦合的光敏二极管电路的类型。一旦通过向其施加电流和评估在检测电路的输入端产生的电压识别出光敏二极管电路的类型，则光检测电路使其自身与之相适应，例如向光敏二极管电路的光敏二极管施加或不施加反向偏置电压。结果是所述光敏二极管检测电路使用正向或反向的偏置的光敏二极管。光敏二极管检测电路现在处于测量光敏二极管的光降(lightfalling)的状态。检测电路被用于监视光源的光强并被用于使能调节光源强度的控制电路。这一现有技术的控制电路的缺点在于它不能自动地适应在其中配置有光源的电路结构。
发明内容
本发明的一个目的是发现一种控制电路和方法的解决方案，所述控制电路和方法能自动地适应在其中配置有激光二极管的电路结构。
通过应用在各个独立权利要求中的特征提供解决上述问题的解决方案。在从属权利要求中给出了本发明的最佳实施例。
本发明使能诸如激光二极管的光源的有效保护，防备施加错误的电源电压。本发明特别的优点在于不需要额外的控制端子，和不用输入指出激光二极管电路结构类型的控制信息即可实现这一特征。相反，本发明使能自动检测激光二极管的电路结构，以及相应地对用于该激光二极管的电源电压的控制进行初始化。
本发明有利地被用于诸如CD和/或DVD读取器和/或记录器的光读取器和/或记录器。
附图简述下面将参照附图，更加详细地描述本发明的最佳实施例，其中
图1的框图示出了本发明的电子电路的一个实施例，图2详细示出了图1中用于产生OUTPOL信号的模块，图3示出了图2所示电路的另一个实施例，图4示出了当输出级具有PNP型特性时的信号，图5示出了当输出级具有NPN型特性时的信号，图6示出了图1电路的另一个实施例，其具有用于测量信号极性的附加的检测器，图7至图10示出了图6所示最佳实施例的信号。
具体实施例方式
图1示出了具有比较器102的控制电路100。比较器102具有用于确定比较器102的输出极性的输入开关S11、S12、S13和S14。将比较器102的端子IN处的输入电压与可调节的基准电压Vref1进行比较。
控制电路100还具有去激活电路104，其包含两个电流源Iu、Id以及开关S31和S32。
防护单元106耦合至控制电路100。防护单元106决定激光控制开关什么时候从去激活阶段进入到起动阶段。当施加了命令ON并且如果满足了所述启动条件(外部电容被放电)时，防护单元106产生ENABLE信号。
还存在一个防护单元108，其耦合至控制电路100。防护单元108用于确定由控制电路100控制的激光二极管是PNP型电路结构还是NPN型电路结构。在图2和3中说明了防护单元108的最佳实现方式。
具有激光二极管112的PNP型电路结构110或包含激光二极管116的NPN型电路结构114耦合至控制电路100的输出端OUT。PNP型电路结构110是用于使用PNP型晶体管的激光二极管112的驱动电路。同样的，NPN型电路结构114是用于使用NPN型晶体管的激光二极管116的驱动电路。
测量光敏二极管118耦合至控制电路100的输入端IN。光敏二极管118分别测量激光二极管112或激光二极管116的光发射。这一方法提供一个反馈信号至控制电路100，这形成了控制用于激光二极管112或激光二极管116的电源电压的基础。
根据PNP型电路结构110或NPN型电路结构114是否被连接到控制电路100的输出端OUT上，利用由防护单元108传送的OUTPOL信号适应控制电路100的电压控制。特别是，还依据所述OUTPOL信号相应地适配比较器102的极性以及去激活电路104。控制电路100的工作具有若干工作模式-去激活PNP型电路结构110或NPN型电路结构114的外部电容被放电，从而激光二极管112或116分别截止。这是防护的需要，以避免昂贵的激光二极管112或116的毁坏。
-激活当进入起动阶段时，激光控制被切断。在启动阶段期间，检查防护功能并且对外部电容器充电。
-控制阶段当全部防护检查都被满足时，控制电路100进入控制阶段。根据基准电压Vref1来调节激光二极管的光发射。
图2示出了防护单元108的一种实现方式。图3示出了优于图2所示实现方式的防护单元108的另一种实现方式。当电源电压达到其标称值时，INIT单元产生大约100毫微秒脉冲长度的脉冲。利用这一脉冲将OUTPOL信号设置为默认设置。例如，默认设置是OUTPOL＝1，其说明PNP型电路结构110(参看图1)是默认电路结构。
另外，可将NPN型电路结构114选择为默认结构。
图4示出了依据电路结构类型对电源电压控制进行的初始化。在图4和5的实施例中，假设默认设置是OUTPOL＝1，其说明PNP型电路结构110是默认电路结构。
图4示出了如果激光二极管的电路结构确实是PNP型电路结构110时的信号图。
在去激活阶段期间，输出端OUT处的电源电压逐渐向PNP型电路结构110(参看图1)的基准电压Vrefpnp增加。同时，监视施加在输入端IN处的测量信号。当施加在输入端IN处的测量信号没有表示为峰值时，这意味着所述激光二极管是PNP型电路结构110中的假设是正确的，并且信号OUTPOL的极性不需从默认设置被改变。在去激活和起动阶段之后，开始用于控制电源电压的控制操作。
图5示出了当输出电路结构不是默认的PNP型电路结构而是NPN型电路结构时相应的信号图。当PNP型电路结构是假设的结构时，控制电路的输出端OUT处的电源电压再次逐渐向PNP型电路结构110(参看图1)的基准电压Vrefpnp增加。当激光二极管实际上放置在NPN型电路结构中时，逐渐增加的电源电压的施加导致光从激光二极管的发射，并由此导致施加在输入端IN处的测量信号的峰值120。
响应于峰值120，OUTPOL信号的极性从1变化至0，并且在输出端OUT处的电源电压信号的变化方向同样向NPN型电路结构114的基准电压Vrefnpn的方向变化。
图6示出了在图1所示实施例的基础上的一个扩展实施例的方框图。在图6的实施例中，在输入端IN和控制电路100的输入端之间有一个光敏二极管检测电测电路122。最好根据美国专利第6363044B1号配置光敏二极管检测电路122，所述美国专利第6363044B1号全文结合于此作为参考。
由于光敏二极管检测电路122，可以使用光敏二极管118或反向偏置的光敏二极管124。在任一情形下，光敏二极管检测电路122都将传送相同的信号INCOMP，以输入至控制电路100的比较器102(参看图1)。
如从图7至10的信号图所显见的，不论是使用光敏二极管118还是使用光敏二极管124，控制电路100的操作是相同的。图7示出了以默认PNP型电路结构配置的激光二极管并且使用二极管118的信号图。图8示出了使用二极管124的情形。在这一例子中，INPOL信号的极性被改变，以致光敏二极管检测电路122(参看图6)的开关S5从其‘1’位置切换至其‘0’位置。
图9和10示出了与以NPN型电路结构配置的激光二极管相关的相应信号。
权利要求
1.一种用于对诸如激光二极管的光源的电源电压的控制进行初始化的方法，所述光源被安排在具有相关的第一基准电压电平的第一电路结构中，或者被安排在具有相关的另一个第二基准电压电平的另一个第二电路结构中，所述方法包括步骤下述步骤-逐渐将电源电压向所述第一基准电压的方向改变，-在逐渐改变所述电源电压的同时，测量所述光源的光发射，-如果没有测量到光发射，则在达到所述第一基准电压之后，开始对所述光源的所述电源电压进行控制，-如果测量到光发射，则逐渐将所述电源电压向所述第二基准电压的方向改变，并且在达到所述第二基准电压之后开始对光源的电源电压进行控制。
2.如权利要求1所述的方法，所述第一电路结构是PNP型电路结构，所述第二电路结构是NPN型电路结构。
3.如权利要求1或2所述的方法，借此通过光敏二极管来测量所述光源的光发射。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，还包括检测所述激光二极管的光发射的测量的极性。
5.一种用于对诸如激光二极管(112，116)的光源的电源电压进行控制的电子电路，所述光源被安排在具有相关的第一基准电压电平的第一电路结构(110)中，或者被放置在另一个具有相关的另一个第二基准电压电平的第二电路结构(114)中，所述电子电路包括-用于逐渐将所述电源电压向所述第一基准电压的方向改变，从而对所述电源电压的控制进行初始化的装置(100)，-用于检测所述激光二极管的光发射的装置(118；124)，，-如果在所述电源电压逐渐向所述第一基准电压的方向改变的同时检测到所述光敏二极管的光发射，则逐渐将所述电源电压向所述第二基准电压的方向改变的装置(100)。
6.如权利要求5所述的电子电路，其中，所述第一电路结构是PNP型而所述第二电路结构是NPN型。
7.如权利要求5或6所述的电子电路，所述用于检测光发射的装置包括一个激光二极管。
8.如权利要求5，6或7所述的电子电路，还包括用于检测由用于检测光发射的所述装置提供的测量信号的极性的装置(122)。
9.一种光读取器和/或记录器，包括一个激光二极管和根据前述权利要求5至8中任何一个的用于控制该激光二极管的电源电压的电子电路。
全文摘要
本发明涉及用于对诸如激光二极管的光源的电源电压的控制进行初始化的方法，光源被安排在具有相关的第一基准电压电平的第一电路结构中，或者被放置在另一个具有相关的另一个第二基准电压电平的第二电路结构中，所述方法包括步骤a.逐渐将电源电压向第一基准电压的方向改变，b.在逐渐改变电源电压的同时，测量光源的光发射，c.如果没有测量到光发射，则在达到第一基准电压之后，开始对光源的电源电压进行控制，d.如果测量到光发射，则逐渐将电源电压向第二基准电压的方向改变，并且在达到第二基准电压之后开始对光源的电源电压进行控制。
文档编号G11B7/125GK1525461SQ20041000195
公开日2004年9月1日 申请日期2004年1月16日 优先权日2003年1月21日
发明者帕特里克·沃格尔, 斯蒂芬·莱尔, 莱尔, 帕特里克 沃格尔 申请人:汤姆森特许公司