光检测元件、光学拾取装置以及光盘驱动器的制造方法
【专利摘要】提供了一种光检测元件以及包含所述光检测元件的光学拾取装置和光盘驱动器。所述光检测元件包括端子电阻单元，所述端子电阻单元设置在放大端缘和输出端口之间，以限制输出信号的电流。
【专利说明】光检测元件、光学拾取装置以及光盘驱动器
[0001]本申请要求于2012年8月23日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2012-0092546号的权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过出于所有目的的引用而包含于此。
【技术领域】
[0002]下面的描述涉及一种包括端子电阻器的光检测元件以及包括所述光检测元件的光学拾取装置和光盘驱动器。
【背景技术】
[0003]前光电检测器(FPD)是在将信息写入盘中以及从盘读取信息的光学拾取装置中使用的光检测元件。典型的光检测元件监测从激光二极管(LD)输出的光功率。光检测元件中通常包括光电二极管(PD)和放大装置。光检测元件可监测用于功率矫正的输出以及入射到盘上的激光二极管的自动功率控制。光检测元件通常是集成了大量组件(诸如，光电二极管集成芯片(PDIC)或放大装置)的半导体器件。为了调整安装在其中的放大单元的增益，传统的光检测元件利用外部电阻器来调整增益。通常将可变电阻器或多个固定电阻阵列用作外部电阻器。
[0004]在传统的光学拾取器中，光检测元件通过柔性布线构件(诸如柔性印刷电路板(FPCB))连接到自动功率控制(APC)电路。所述布线构件包括用于与光检测元件和APC电路之间的电特性匹配的端子电阻器。当端子电阻器设置在布线构件中时，会增加布线构件的长度，然而，附带的电气噪声会穿透布线构件。
【发明内容】
[0005]一方面，提供了一种光检测元件，包括:主体；光电二极管，包括在所述主体中，并被构造为接收来自光学拾取装置的激光二极管的光束；放大器单元，包括在所述主体中，包括用于将光电二极管的输出进行差分放大的多个放大器；输出端口，暴露到所述主体的外部，并被配置为将来自所述放大器单元的差分输出信号输出到外部；端子电阻器，设置在所述放大器和输出端口之间，并被配置为控制输出信号的电流。
[0006]所述放大器单兀可输出第一差分输出信号和第二差分输出信号，所述端子电阻器可包括分别与第一差分输出信号和第二差分输出信号对应的第一端子电阻器和第二端子电阻器。
[0007]所述光检测元件还可包括柔性印刷电路板(FPCB)布线构件，所述主体安装在所述柔性印刷电路板布线构件上。
[0008]所述输出端口可直接连接到控制激光二极管的输出的自动功率控制器(APC)，所述端子电阻器可控制由APC接收的电流的量。
[0009]一方面，提供了一种光学拾取装置，包括:光源，包括激光二极管；光检测元件，监测来自激光二极管的光束，所述光检测元件包括:主体；光电二极管，包括在所述主体中，并被构造为接收来自激光二极管的光束；放大器单元，包括在所述主体中，包括用于将来自光电二极管的输出进行差分放大的多个放大器；输出端口，暴露到所述主体的外部，并被配置为将来自所述放大器单元的差分输出信号输出到外部；端子电阻器，设置在所述放大器单元和输出端口之间，以控制输出信号的电流。
[0010]所述放大器单兀可输出第一差分输出信号和第二差分输出信号，所述端子电阻器可包括分别与第一差分输出信号和第二差分输出信号对应的第一端子电阻器和第二端子电阻器。
[0011]所述光学拾取装置还可包括柔性印刷电路板(FPCB)布线构件，所述主体安装在所述柔性印刷电路板布线构件上。
[0012]所述输出端口可直接连接到控制激光二极管的输出的自动功率控制器(APC)，所述端子电阻器可控制由APC接收的电流量。
[0013]所述光源可包括与压缩盘(⑶)、数字多功能盘(DVD)以及蓝光光盘(BD)对应的光学结构。
[0014]所述光学拾取装置还可包括光传输系统，所述光传输系统包括用于将来自激光二极管的光聚焦到光盘上的物镜，其中，在光源和光传输系统之间可设置有分束器，所述光检测元件设置在分束器的一侧，以接收来自光源的光束的一部分作为监测光束。
[0015]一方面，提供了一种光盘驱动器，包括:光学拾取装置，包括包含激光二极管的光源以及直接接收来自所述激光二极管的光束的光检测元件；前端，连接到所述光学拾取装置，并且包括连接到光检测元件以控制激光二极管的输出的自动功率控制(APC)，其中，所述光检测元件包括:主体；光电二极管，包括在所述主体中，并被构造为接收来自激光二极管的光束；放大器单元，包括在所述主体中，包括用于将来自光电二极管的输出进行差分放大的多个放大器；输出端口，暴露到所述主体的外部，并被配置为将来自所述放大器单元的差分输出信号输出到外部；端子电阻器，设置在所述放大器和输出端口之间，并被配置为控制输出信号的电流。
[0016]所述放大器单兀可输出第一差分输出信号和第二差分输出信号，所述端子电阻器可包括分别与第一差分输出信号和第二差分输出信号对应的第一端子电阻器和第二端子电阻器。
[0017]所述光盘驱动器还可包括柔性印刷电路板(FPCB)布线构件，所述主体安装在所述柔性印刷电路板布线构件上。
[0018]所述输出端口可直接连接到控制激光二极管的输出的自动功率控制(APC)，所述端子电阻器控制由APC接收的电流的量。
[0019]所述光源可包括与压缩盘(⑶)、数字多功能盘(DVD)以及蓝光光盘(BD)对应的光学结构。
[0020]所述光盘驱动器还可包括光传输系统，所述光传输系统包括用于将来自激光二极管的光聚焦到光盘上的物镜，其中，在光源和光传输系统之间可以设置有分束器，所述光检测元件设置在分束器的一侧，以接收来自光源的光束的一部分作为监测光束。
[0021]通过下面的【具体实施方式】、附图以及权利要求，本发明的其他特点和多个方面将
会变得更清楚。【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是示出光学拾取装置的示例的示图。
[0023]图2是示出光盘驱动器的示例的示图。
[0024]图3是示出光检测元件的示例的示图。
[0025]图4是示出图3的光检测元件的电路图的示例。
[0026]图5是连接到光检测元件的自动功率控制器(APC)的电路图的示例。
[0027]图6是示出光检测元件与光学拾取装置的前端部分之间的连接的示例的示图。
[0028]图7是示出根据现有技术的布线构件的布线层的图案的示例的示图。
[0029]图8是示出根据多个方面的布线构件的布线层的图案的示例的示图。
[0030]在整个附图和【具体实施方式】中，除非有另外的描述，否则相同的附图标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。为了更加清楚、图示和方便，会夸大这些元件的相对尺寸和描述。
【具体实施方式】
[0031]提供下面的详细描述，以帮助读者获得对这里描述的方法、装置和/或系统的全面理解。因此，本领域普通技术人员将获得这里描述的方法、装置和/或系统的各种改变、变型和等同方式的启示。此外，为了更加清楚和简洁，会省略公知功能和构造的描述。
[0032]图1示出了光学拾取装置的示例。
[0033]参照图1，光学拾取装置2包括:光传输系统10,与介质l(la、lb)对应；光源系统20，提供用于从介质I再现信息和/或将信息记录到介质I的多道光束；光接收系统30，接收从介质I反射的光束。例如，光源系统20可提供三道光束,包括位于光源系统20的中部的主光束以及位于其两端的第一副光束和第二副光束。在该不例中，光源系统20、光传输系统10以及光接收系统30具有与压缩盘(⑶)、数字多功能盘(DVD)和蓝光光盘(BD)对应的光学结构。
[0034]光源系统20包括用于BD的第一光源21a、用于BD的第一衍射兀件22a、稱合透镜23a、用于CD/DVD的第二光源21b、用于CD/DVD的第二衍射元件22b、以及第一分束器24。第一分束器24具有立方体结构。来自第一光源21a的光束和来自第二光源21b的光束入射到第一分束器24内的彼此相邻的第一表面24a和第二表面24b上。此外,来自第一光源21a和第二光源21b的光束均被发射到面对第二表面24b的第三表面24c上。这里，所述光束入射到将被进一步描述的第二分束器13上。稱合透镜23a调整第一光源21a和第一分束器24之间的光学放大倍率(S卩，行进的光的离焦量)，以调整第一光源21a和介质l(la和Ib)之间的光学距离。
[0035]第一衍射元件22a和第二衍射元件22b通过衍射效应将来自第一光源21a和第二光源21b的单束光形成为主光束以及正负一级副光束。主光束和所述正负一级副光束包括第一方向上的偏振光分量(下面称为第一偏振光)以及与第一方向垂直的方向上的偏振光分量(下面称为第二偏振光)。第一衍射元件22a和第二衍射元件22b可根据光栅之间的间隔或频率改变主光束与副光束之间的间隔。
[0036]光传输系统10包括改变从第二分束器13入射的光的路径的光路反射镜16、位于来自光路反射镜16的反射的光的行进路径上的分色镜18b，以及反射已经通过分色镜18b的用于BD的光束的全反射镜18a。分色镜18b将入射光束中的具有特定波长的光束(例如，用于⑶/DVD的光束)进行反射，并让用于BD的光束透射。用于BD的第一物镜Ila位于全反射镜18a的反射光的行进路径上，用于CD/DVD的第二物镜Ilb位于从分色镜18a反射的光的行进路径上。
[0037]光接收系统30包括:光接收元件32，所述光接收元件32具有接收从介质I反射的三道光束的三个光接收单元；感测透镜31，用于将来自介质I的所述三道光束聚焦在光接收元件32上，以具有合适的尺寸；监测光束光检测元件33，接收来自光源系统20的监测光束，所述监测光束光检测元件33可被称为前光电检测器(FPD)。根据多个方面，监测光束光检测元件33被直接连接到光盘驱动器的前端部的自动功率控制(APC)电路上。在这一方面，光检测元件33和APC被包含在光检测装置中。
[0038]图2示出了包括光学拾取装置2的光盘驱动器的示例。
[0039]参照图2，光盘驱动器100包括光学拾取装置2，所述光学拾取装置2从介质I读取信息以及将信息写到介质I。光学拾取装置2还包括参照图1所描述的光学系统，以及机械地支撑所述光学系统并引发物镜的聚焦操作和循轨操作的机械系统2a。光学系统的光接收元件32和光检测元件33电连接到包括射频(RF)放大器、APC等的前端部(IC) 4。
[0040]在该示例中，光源21连接到光源驱动器(或激光二极管驱动器(LDD)) 6。光源驱动器6基于来自APC的输出来确定将被施加到光源21的电流。光源驱动器6连接到提供高频调制分量的HFM电路7。光学拾取装置2的机械系统2a连接到伺服单元5。这里，伺服单元5控制光学拾取装置2的循轨、聚焦等。前端部4、伺服单元5、光源驱动器6和HFM电路7连接到DSP控制器3。所述DSP控制器3包括信息处理单元3a和系统控制器3b，信息处理单元3a包括用于处理来自前端部4的信号的解码器/编码器等，系统控制器3b控制系统内的所有组件，诸如伺服单元5、光源驱动器6或HFM电路7。
[0041]图3示出了光检测元件33的示例。例如，光检测元件33可以是前光电检测器(FPD)。光检测兀件33可监测第一光源21a和第二光源21b的输出。光检测兀件33尺寸较小，通常包括具有四个侧表面的立方体形状的主体330 (在图4中示出)。此外，光检测元件33包括光电二极管331和放大来自光电二极管331的信号的放大单元333。这些特征可以被实施为通过设置在其底表面上的焊球而被安装在布线构件34 (诸如FPCB)中的集成电路(IC)元件上。
[0042]图4示出了三波长光检测元件33的电路图的示例。光检测元件33的主体330包括光电二极管331、具有多个运算放大器的放大单元333以及控制增益的增益控制单元335。如图4所示，主体330的一侧包括用于将电压施加到放大单元333和增益控制单元335的驱动电压端口(Vcc)、用于将接地路径提供给放大单元333的接地端口 GND、串行启用SEN、串行时钟SCLK、串行数据输入/输出端口 SD10、串行启用(信号)输入端口 SEL、用于输出第一差分信号(Vout+或FPD+)的P-型差分输出端口 V0UT_P，以及用于输出第二差分信号(Vout-或FPD-)的N-型差分输出端口 Vout_N。
[0043]根据多个方面，主体330包括端子电阻单元334，所述端子电阻单元334包括设置在放大单元333与P-型差分输出端口 V0UT_P之间的第一端子电阻器334a和设置在放大单元333与N-型差分输出端口 V0UT_N2间的第二端子电阻器334b。根据多个方面，第一端子电阻器334a和第二端子电阻器334b安装在光检测元件33的主体330中。因此，光检测元件33的P-型差分输出端口 VOUT_P和N-型差分输出端口 VOUT_N通过布线构件34直接连接到APC40，用于限制电流的端子电阻器没有包含在P-型差分输出端口 VOUT_P与八?(:40之间以及N-型差分输出端口 VOUT_N与APC40之间。
[0044] 图5示出了第一差分信号(输出)和第二差分信号(输出)被施加到其上的APC40的电路图的示例。在APC40中，第一运算放大器OPl运算(放大)第一差分信号和第二差分信号之间的差(V0Ut+-V0Ut-)，第二运算放大器0P2放大第一运算放大器OPl的输出与APC参考电压Vref之间的差，以为光源驱动器6提供控制电压Vapc。例如，当第一差分信号与第二差分信号之间的差(即，Vout+-Vout_)小于APC参考电压Vref时，APC40可增大控制电压Vapc以增加激光二极管的光功率(电流)。作为另一示例，当所述差等于或大于APC参考电压Vref时，APC40可降低控制电压Vapc，以降低激光二极管的光功率。
[0045]图6示出了光检测元件33和前端部4通过线缆8直接相互连接的示例。如图6中所示，无源元件(诸如现有技术中存在的端子电阻器)没有出现在光检测元件33和前端部4之间。由于端子电阻器安装在光检测元件33中，因此该结构是可行的。
[0046]安装在光检测元件33中的第一端子电阻器334a和第二端子电阻器334b对第一差分信号Vout+和第二差分信号Vout-的波形进行均衡(优化)，并控制电流，从而防止APC40由于过大的电流而受到破坏或另外的损坏。相反，当不存在第一电阻器334a和第二电阻器334b时，APC40会在第一差分信号Vout+的电压和第二差分信号Vout-的电压改变时受到损害。例如，信号会由于放大单元333的阻抗和APC40的阻抗相互不匹配而失真。
[0047]在现有技术中，如图7所示，端子电阻器350a和350b以及用于防止端子电阻器350a和350b之间发生电短路的独立的FPCB360设置在FPCB-型布线构件340上。
[0048]在现有技术中，需要在确定端子电阻器的电阻值时应用FPCB的长布线层340a的唯一电阻值。然而，每件产品的FPCB的长度会变化，因此，每件产品的端子电阻器350a和350b通常需要不同的电阻值。当针对特定的光检测元件和APC确定端子电阻器的电阻值时，如果布线构件的长度改变，则需要响应于布线构件的长度的改变来校正电阻值。这种唯一的电阻值随着布线构件的长度的增加而增加。布线构件的长度的增加导致通过布线构件的内流噪声(inflow of noise)以及由于内流噪声而导致的APC的不稳定的操作。因此，优选的是，使布线构件的长度最小化，并设置端子电阻器，以不受到线缆的特定电阻的影响。
[0049]这里的多个方面通过在光检测元件中安装端子电阻器而解决了上面描述的问题。例如，端子电阻器安装在光检测元件33中，因此，布线构件34的布线34a的长度被最小化，从而降低了线缆的特定电阻。此外，不考虑线缆而设置端子电阻器，因此，根据针对所有产品的产品之间的特性分布，端子电阻器的电阻值可以被确定为预定误差范围内的一个固定值。
[0050]上面已经描述了一些示例。然而，应该理解的是，可以做出各种变型。例如，如果所描述的技术以不同的顺序和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同的方式组合和/或被其他组件或其等同物替换或补充，则可以实现合适的结构。因此，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种光检测兀件，包括: 主体； 光电二极管，包括在所述主体中，并被构造为接收来自光学拾取装置的激光二极管的光束； 放大器单元，包括在所述主体中，包括用于将光电二极管的输出进行差分放大的多个放大器； 输出端口，暴露到所述主体的外部，并被配置为将来自所述放大器单元的差分输出信号输出到外部； 端子电阻器，设置在所述放大器单元和输出端口之间，并被配置为控制所述差分输出信号的电流。
2.如权利要求1所述的光检测元件，其中，所述放大器单元输出第一差分输出信号和第二差分输出信号，所述端子电阻器包括分别与第一差分输出信号和第二差分输出信号对应的第一端子电阻器和第二端子电阻器。
3.如权利要求1所述的光检测元件，还包括柔性印刷电路板(FPCB)布线构件，所述主体安装在所述柔性印刷电路板布线构件上。
4.如权利要求1所述的光检测元件，其中，所述输出端口直接连接到控制激光二极管的输出的自动功率控制器APC，所述端子电阻器控制由APC接收的电流的量。
5.一种光学拾取装置，包括光源和光检测元件，光源包括激光二极管，光检测元件监测来自激光二极管的光束，所述光检测元件包括: 主体； 光电二极管，包括在所述主体中，并被构造为接收来自激光二极管的光束； 放大器单元，包括在所述主体中，包括用于将光电二极管的输出进行差分放大的多个放大器； 输出端口，暴露到所述主体的外部，并被配置为将来自所述放大器单元的差分输出信号输出到外部； 端子电阻器，设置在所述放大器单元和输出端口之间，以控制所述差分输出信号的电流。
6.如权利要求5所述的光学拾取装置，其中，所述放大器单元输出第一差分输出信号和第二差分输出信号，所述端子电阻器包括分别与第一差分输出信号和第二差分输出信号对应的第一端子电阻器和第二端子电阻器。
7.如权利要求5所述的光学拾取装置，还包括柔性印刷电路板(FPCB)布线构件，所述主体安装在所述柔性印刷电路板布线构件上。
8.如权利要求5所述的光学拾取装置，其中，所述输出端口直接连接到控制激光二极管的输出的自动功率控制器APC，所述端子电阻器控制由APC接收的电流的量。
9.如权利要求5所述的光学拾取装置，其中，所述光源包括与压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)以及蓝光光盘(BD)对应的光学结构。
10.如权利要求5所述的光学拾取装置,还包括光传输系统,所述光传输系统包括用于将来自激光二极管的光聚焦到光盘上的物镜， 其中，在光源和光传输系统之间设置有分束器，所述光检测元件设置在分束器的一侧，以接收来自光源的光束的一部分作为监测光束。
11.一种光盘驱动器，包括光学拾取装置和前端，光学拾取装置包括包含激光二极管的光源以及接收来自所述激光二极管的光束的光检测元件；前端连接到所述光学拾取装置，并且包括连接到光检测元件以控制激光二极管的输出的自动功率控制器， 其中，所述光检测元件包括: 主体； 光电二极管，包括在所述主体中，并被构造为接收来自激光二极管的光束； 放大器单元，包括在所述主体中，包括用于将光电二极管的输出进行差分放大的多个放大器； 输出端口，暴露到所述主体的外部，并被配置为将来自所述放大器单元的差分输出信号输出到外部； 端子电阻器，设置在所述放大器单元和输出端口之间，并被配置为控制所述差分输出信号的电流。
12.如权利要求11所述的光盘驱动器，其中，所述放大器单兀输出第一差分输出信号和第二差分输出信号，所述端子电阻器包括分别与第一差分输出信号和第二差分输出信号对应的第一端子电阻器和第二端子电阻器。
13.如权利要求11所述的光盘驱动器，还包括柔性印刷电路板(FPCB)布线构件，所述主体安装在所述柔性印刷电路板布线构件上。
14.如权利要求11所述的光盘驱动器，其中，所述输出端口直接连接到控制激光二极管的输出的自动功率控制器A`PC，所述端子电阻器控制由APC接收的电流的量。
15.如权利要求11所述的光盘驱动器，其中，所述光源包括与压缩盘(⑶)、数字多功能盘(DVD)以及蓝光光盘(BD)对应的光学结构。
16.如权利要求11所述的光盘驱动器，还包括光传输系统，所述光传输系统包括用于将来自激光二极管的光聚焦到光盘上的物镜， 其中，在光源和光传输系统之间设置有分束器，所述光检测元件设置在分束器的一侧，以接收来自光源的光束的一部分作为监测光束。
【文档编号】G11B7/1263GK103632685SQ201310373153
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2012年8月23日
【发明者】金荣泽 申请人:东芝三星存储技术韩国株式会社