专利名称：信号输出电路、光学拾取器和光学设备的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及用于输出信号到具有给定传输特性的传输线上的信
号输出电路、光学拾取器(pickup)和光学设备。
背景技术：
光盘拾取器必须经由相对长的柔性电缆将信号传送到在随后级的信号处 理器，该柔性电缆的传输特性各不相同。
因此，在传输电路(IC)的输出侧期望深思熟虑的想法，包括用于柔性
电缆的最佳阻尼电阻器的增加。
从拾取器到在随后级IC的信号传输已经通过增加芯片电阻器到并入拾 取器中的IC的输出侧来优化。
如处于高速才莫式的CD和DVD、 BD和HD-DVD的介质期望100 MHz 或更高的信号频带。如果经由FPC (柔性印刷电路)、FFC (扁平(flat)柔性 电缆)或其它柔性传输线传输，则信号劣化。
因此，现今可用的光学拾取器具有用于调整传输波形的外部电阻器(阻 尼电阻器)，因而抑制FPC和FFC的共振，并且提供在大约100MHz频率的 或多或少的扁平传输特性。
图1是在典型光学拾取器中的信号传输系统的等效电路图。
在该电路中，电阻器Rd外加到输出电路的输出侧，该输出电路是光学 拾取器的传输IC。
调整电阻器Rd的电阻以对于传输线2 (如柔性电缆)和在随后级的IC 3 为最优。
该技术能够确保一 定程度的最优传输(抑制柔性传输线的峰化 (peaking ))。
发明内容
然而，对于信号传输系统中的外部组件的需要导致光学拾取器中增加的
组件数和更大的衬底面积。
另一方面，如果负载C大，则需要大的驱动电流。结果。不能仅仅通过 调整固定输出和电阻器Rd来优化信号传输。
本发明的实施例的目的在于提供一种输出电路、光学拾取器和光学设备， 其能够调整信号波形以适合每一个具有不同传输特性的传输线而没有任何外 部电阻，并且通过扩展，确保适应传输线的传输特性的最佳信号传输。
本发明的第一模式是一种适于输出信号到具有给定传输特性的传输线上 的信号输出电路。所述信号输出电路具有驱动电路和输出电阻器。所述驱动 电路通过电流驱动输入信号。所述输出电阻器连接到所述输出电路的输出级， 并且能够根据它的电阻调整输出信号波形。所述驱动电路的驱动电流和所述 输出电阻器的电阻是可变的。
优选地，所述驱动电路的驱动电流和所述输出电阻器的电阻能够根据所 述传输线的所述传输特性控制。
优选地，所述驱动电路和输出电阻器集成在同一电路中。
优选地，所述驱动电路具有用于信号输入的并联布置的多个推挽式的输 出级。每个输出电阻器的 一端连接到每个所述多个推挽式的输出级的输出侧。 所述输出电阻器的另 一端连接到公共输出端子。
优选地，所述驱动电路的各输出电阻器具有不同的电阻。
优选地，所述驱动电路具有在每个推挽式的输出级的输入侧电路中的电 流源。所述电流源的操作状态由驱动信号控制。
优选地，至少所述电流源的开/关才乘作或电流值由所述驱动信号控制。
根据本发明的第二模式的一种光学拾取器具有激光束源、光接收
(photoreceiving )元件和信号输出电路。所述光接收元件将来自所述激光束 源的激光束或从记录介质返回的光束转换为电信号。所述信号输出电路输出 由所述光接收元件转换的电信号到具有给定传输特性的传输线上。所述信号 输出电路具有驱动电路和输出电阻器。所述驱动电路通过电流驱动输出信号。 所述输出电阻器连接到所述输出电路的输出级，并且能够根据它的电阻调整 输出信号波形。所述驱动电路的所述驱动电流和所述输出电阻器的所述电阻 是可变的。
根据本发明的第三模式的 一种光学设备具有光记录介质和光学拾取器。 所述光学拾取器具有激光束源、光接收元件和信号输出电路。所述光接收元
件将来自所述激光束源的激光束或从记录介质返回的光束转换为电信号。所 述信号输出电路输出由所述光接收元件转换的电信号到具有给定传输特性的 传输线上。所述信号输出电路具有驱动电路和输出电阻器。所述驱动电路通 过电流驱动输出信号。所述输出电阻器连接到所述输出电路的输出级，并且 能够根据它的电阻调整输出信号波形。所述驱动电路的所述驱动电流和所述 输出电阻器的所述电阻是可变的。
在本发明的实施例中，例如，如果传输线的共振Q值大，则光学拾取器 被控制，使得输出电阻器的电阻增加。另一方面，例如，如果电流不足，则 光学拾取器被控制，使得电流驱动能力增加。
图1是典型的光学拾取器中的信号传输系统的等效电路图； 图2是图示作为根据本发明的实施例的信息处理设备的光盘设备的主要 部分的配置示例的图3A和3B是图示与光学拾取器结合的托盘的配置示例的图4是图示根据本实施例的光学拾取器的主要部分的配置示例的图5是图示写入波形的示例的图6是图示在才艮据本实施例调整后的写入波形的示例的图7是图示根据本实施例的信号输出电路的特定配置示例的电路图；以
及
图8是可应用本发明的实施例的系统的等效电路图。
具体实施例方式
本发明的实施例通过在同 一 电路中集成驱动电路和输出电阻器，消除了 对外部电阻器的需要，因而提供一种小型化光学拾取器的有效方法。
此外，本发明的实施例能够调整信号波形以适合每个具有不同传输特性 的传输线而不用任何外部电阻，并且通过扩展，确保适应传输线的传输特性 的最佳信号传输。
下面将参照附图描述本发明的优选实施例。
图2是图示作为根据本发明的实施例的信息处理设备的光盘设备的主要 部分的配置示例的图。
光盘设备10具有光学拾取器(OP ) 20和AFE (模拟前端)安装衬底30。 光学拾取器20是适于读取信号的可移动部分。AFE安装衬底30是并入AFE IC的固定部分。光学拾取器20和AFE安装衬底30连接到信号传输线40。 在图2中，附图标记50代表光盘。
传输线40是用如FPC (柔性印刷电路)或FFC (扁平柔性电缆)的柔性 传输线形成的。
配置传输线40,例如使得托盘60和光学4合取器20如图3A和3B所示组合。
结果，传输线40差不多跟盘被打开一样长。
图4是图示根据本实施例的光学拾取器的主要部分的配置示例的图。图 4图示了自动功率控制(APC)系统。
图4中的光学拾取器20具有激光束源或激光二极管(下文的LD) 21、 激光二极管驱动器(下文的LDD) 22、偏振光束分束器23、以及功率监视电 路(IC ) 24。
此外，尽管没有示出，但是光学拾取器20还具有适于将从光盘50、光 学记录介质返回的光束转换为电信号的光电二极管。
功率监视电路24具有光接收元件或光检测器(下文的PD) 241和信号 输出电路242。
信号输出电路242包括驱动电路(驱动器)DRV和输出电阻器R0。驱 动器DRV输出由PD 241从光束转换的电信号。输出电阻器RO适于调整阻 尼并且连接到驱动器DRV的输出级。
在本实施例中，配置信号输出电路242,使得输出电阻器R0形成(集成) 在IC中，并且使得驱动器DRV的驱动电流和输出电阻器的电阻能够根据传 输线40的传输特性被控制。
也就是说，在本实施例中，并入信号输出电路242的IC还并入可变阻尼 电阻器。可替换地，在IC中该IC并入多个能够相互切换的阻尼电阻器。此 外，驱动能力(输出电路的偏置电流)能够被改变。这确保在具有不同传输 特性的柔性传输线40上的最佳信号传输。
因而，在IC中并入阻尼电阻器RO确保减少的组件数和安装面积。此外， 控制输出驱动电流使得可能响应于柔性传输线40的负载变化。
例如，取决于信号波形中的振铃(ringing)是由柔性传输线40的大的共
振Q值或由信号输出电路(IC)的输出的不足的电流驱动能力造成，调整程 序变化。
如果柔性传输线40具有大的共振Q值，那么控制光学拾取器使得输出
电阻增加。如果驱动电流不足，那么控制光学拾取器使得电流驱动能力增加。 这里，将描述必须控制输出电阻和驱动电流的原因。
图4图示激光APC系统。LD21由LDD22驱动。LD 21的激光发射功 率由LDD 22导致流动的驱动电流ILD确定。
发射的部分激光光束进入功率监视电路24中的PD 241。该光束在输出 前被转换为电压形式。
来自PD241的信号经由柔性传输线40被传输到在随后级的AFE安装衬 底30。
在随后级的AFE (IC) 31将信号传输到LDD 22。该信号适于根据输出 信号调整激光功率。
LDD22将来自AFE31的信号反映到驱动电流ILD中以调整激光功率。 激光功率被控制为由本系统设置的任意级别。
由本系统在传输线40上传输的信号在从光盘50读取信号时和向其写入 数据时不同。
在读取期间，LD21运行在DC模式。因此，不发生高速信号传输。结 果，信号几乎不受柔性传输线40的传输特性的影响。
然而，在写入期间，LD21运行在脉冲模式。结果，传输高速信号。
馈送到功率监视电路24的脉冲信号快。因而，其IC输出信号受柔性传 输线40的传输特性的影响。
图5是图示写入波形的示例的图。
取决于传输线40的传输特性，振铃可能出现在如图5所示的脉冲波形中。 这使得难以精确地读取写入部分(光盘50的标记部分)或未写入部分(光盘 50的空白部分)的功率水平。
这是必须控制输出电阻和驱动电流的原因。
取决于信号波形中的振铃是由柔性传输线40的大的共振Q值或由IC输 出的不足的电流驱动能力造成，使用不同的调整程序。
如果柔性传输线40具有大的共振Q值，那么控制光学拾取器使得输出 电阻增加。如果驱动电流不足，那么控制光学拾取器使得电流驱动能力增加。
图6是图示在根据本实施例调整后的写入波形的示例的图。
如图6所示，该调整提供较少受柔性传输线40的传输特性影响的波形。
接下来将给出根据本实施例的信号输出电路的特定配置示例和其功能性 的描述。
图7是图示根据本实施例的信号输出电路的特定配置示例的电路图。
信号输出电路242具有用于信号输入的多个(图7的示例中为两个)输 出电路242-1到242-n (图7中n=2 )。
输出电路242-1包括pnp晶体管P11和P12、 npn晶体管Qll和Q12、 电流源111和112、以及输出电阻器Rl。
晶体管Pll使其集电极连接到基准电压，该基准电压例如是接地电势 GND。所述晶体管Pll使其发射极连接到晶体管Qll的发射极和输出电阻器 Rl的一端。所述晶体管Pll使其基极连接到晶体管Q12的发射极和电流源 111。输出电阻器Rl使其输出端连接到信号输出电路242的输出端子TO。此 外，电流源II1连接到接地电势GND。
晶体管Qll使其集电极连接到源极电势VCC。所述晶体管使其基极连接 到晶体管P12的发射极和电流源112。此外，电流源112连接到源极电势VCC。
晶体管P12使其集电极连接到接地电势GND。晶体管Q12使其集电极 连接到源极电势VCC。晶体管P12和晶体管Q12使其基极共同连接到用作信 号源的PD 241的信号供给线。
这些元件中，晶体管Pll和P12、晶体管Qll和Q12、以及电流源111 和112构成了驱动器DRV。
此外，晶体管Pll和Qll每个形成发射极跟随器。晶体管Pll和Qll的 发射极连接到一起。发射极的连接点连接到输出电阻器Rl的一端以形成所谓 推挽式的输出级PSPL1。
此外，电流源111和112的开/关操作或电流值由来自未示出的控制系统 的控制信号CTL11和CTL12控制。
输出电路242-2包括p叩晶体管P21和P22、 npn晶体管Q21和Q22、 电流源I21和I22、以及输出电阻器R2。
晶体管P21使其集电极连接到基准电压，该基准电压例如是接地电势 GND。所述晶体管P21使其发射极连接到晶体管Q21的发射极和输出电阻器 R2的一端。所述晶体管P21使其基极连接到晶体管Q22的发射极和电流源
121。输出电阻器R2使其输出侧连接到信号输出电路242的输出端子TO。此 外，电流源121连接到接地电势GND。
晶体管Q21使其集电极连接到源极电势VCC。所述晶体管使其基极连接 到晶体管P22的发射极和电流源122。此外，电流源122连接到源极电势VCC。
晶体管P22使其集电极连接到接地电势GND。晶体管Q22使其集电极 连接到源极电势VCC。所述晶体管P22和Q22使其基极共同连接到用作信号 源的PD241的信号供给线。
这些元件中，晶体管P21和P22、晶体管Q21和Q22、以及电流源121 和122构成了驱动器DRV。
此外，晶体管P21和Q21每个形成发射极跟随器。晶体管P21和Q21 的发射极连接到一起。发射极的连接点连接到输出电阻器R2的一端以形成所 谓推挽式的输出级PSPL2 。
此外，电流源121和122的开/关操作或电流值由来自未示出的控制系统 的控制信号CTL21和CTL22控制。
如上所述，图7中示出的信号输出电路242具有分别用于输出电路242-1 和242-2的推挽式输出级PSPL1和PSPL2。电阻彼此不同的输出电阻器Rl 和R2分别提供在推挽式输出级PSPL1和PSPL2的输出处。输出电阻器Rl 和R2的输出端连接到信号输出电路242的输出端子TO。
然后，例如在操作期间，期望的输出电路的电流源，即流过输出电路242-1 的电流Irefl的电流源111和112或流过输出电路242-2的电流Iref2的电流源 121和I22被激活。同时，未使用的输出电路的电流源，即输出电路242-1的 电流源111和112或输出电路242-2的电流源121和122保持未激活。
此外，两个输出电路的电流源，即流过输出电路242-1的电流Irefl的电 流源111和112和流过输出电路242-2的电流Iref2的电流源121和122都能够 被激活。
在此情况下，输出电阻等于输出电阻器R1和R2的组合的并联电阻。 当来自电流源111、 112、 121和122的电流Irefl和Iref2被控制时，输出
驱动电流Ioutl和1out2改变，因而改变电流驱动能力和输出阻抗。
如上所述，通过改变电流Irefl和Iref2,能够控制输出驱动电流Ioutl和
1out2改变。
信号输出电路242的总的输出电阻R0能够通过以下公式从推挽式的输
出级PSPL1和PSPL2的电阻和电流得到。
Ro = R + (RinQ/hfeQ + WIout)/(RinP/hfeP + WIout)
这里，Vt = kT/q， RinQ代表npn晶体管Q的输入阻抗，而RinP代表p叩 晶体管的输入阻抗。
驱动电流lout由输出电路242-1的晶体管P12和Pll和输出电路242-2 的晶体管P22和P21之间的比率确定。所述电流lout还由输出电路242-1的 晶体管Q12和Qll和输出电路242-2的晶体管Q22和Q21之间的比率确定。
让晶体管Pll和P12的大小(例如，发射极面积)由Pl表示，晶体管 P21和P22的大小(例如，发射极面积)由P2表示，晶体管Qll和Q12的 大小(例如，发射极面积)由Q1表示，以及晶体管Q21和Q22的大小(例 如，发射极面积)由Q2表示，当P1/P2 = Q1/Q2时，驱动电流Iout能够通过 以下公式得到
lout = Pl/P2 x Iref = Ql/Q2 x Iref
在上面的配置中，我们假设输出电路242-1的输出电阻器R1的电阻被设 为大于输出电路242-2的输出电阻器R2的电阻，并且输出电路242-2的电流 驱动能力被设为大于输出电路242-1的电流驱动能力。
在这种配置中，如果柔性传输线40具有大的共振Q值，则输出电路242-1 的电流源111和112被激活，同时保持输出电路242-2的电流源121和122不 激活，使得输出电阻增加。
此外，如果驱动电流不足，则输出电路242-2的电流源121和122被激活， 同时保持输出电路242-1的电流源111和112不激活，使得电流驱动能力增加。
此外，如果柔性传输线40具有大的共振Q值并且驱动电流不足，则输 出电路242-1的电流源111和112被激活，例如使得输出电阻增加。同时，由 控制信号CTL11和CTL12控制所述源111和112,使得电流Irefl增加，并且 保持输出电路242-2的电流源121和122不激活。
如上所述，在本实施例中，信号输出电路242包括驱动电路(驱动器) DRV和输出电阻器RO。驱动器DRV输出由PD241从激光束转换的电信号。 输出电阻器R0适于调整阻尼并且连接到驱动器DRV的输出级。配置信号输 出电路242，使得输出电阻器R0形成(集成)在IC中，并且使得驱动器DRV 的驱动电流和输出电阻器的电阻能够根据传输线40的传输特性来控制。这提 供下面描述的有益效果。
在同一电路(同一IC)中集成(并入)输出电阻器消除了之前期望的对 外部电阻器的需要，因而提供一种小型化光学拾取器的有效方法。
此外，本发明的实施例允许信号波形的调整，以适合每个具有不同传输 特性的传输线而不用任何外部电阻，并且通过扩展，确保适应传输线的传输 特性的最佳信号传输。
本发明的实施例对于在那些可操作来在柔性或其它电缆上传输信号并且 用电阻器调整波形的系统中使用是有效的，而不管是否使用光学拾取器。
图8是可应用本发明的实施例的系统的等效电路图。
在图8所示的信号传输系统300中，具有给定传输特性的传输线320连 接到信号所述电路310,该信号输出电路310并入了具有可变驱动能力的DRV 和具有可变电阻的输出电阻器RD。接收IC 330连接到传输线320。
当信号传输系统300中的传输(输出)电阻低并且接收阻抗高时，本发 明的实施例有效地用于波形调整。
通过降低接收输入阻抗能够实现相同的有益效果。然而，该技术导致增 加的功耗和其它缺点。因而使用本发明实施例的系统是更有利的。
本领域的技术人员应该理解，取决于设计要求和其它因素，各种修改、 组合、子组合和替代可以出现，只要它们在权利要求或其等效的范围内。
相关申请的交叉引用
本发明包括于2007年8月17日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2007-213018的主题，在此通过引用并入其全部内容。
权利要求
1. 一种配置来输出信号到具有给定传输特性的传输线上的信号输出电路，所述信号输出电路包括:驱动电路，其适于通过电流驱动输入信号，以及输出电阻器，其连接到所述驱动电路的输出级，并且能够根据其电阻调整输出信号波形，其中所述驱动电路的驱动电流和所述输出电阻器的电阻是可变的。
2. 如权利要求1所述的信号输出电路，其中所述驱动电路的驱动电流和所述输出电阻器的电阻能够根据所述传输线 的传输特性来控制。
3. 如权利要求1所述的信号输出电路，其中 所述驱动电路和所述输出电阻器集成在同 一电路中。
4. 如权利要求1所述的信号输出电路，其中所述驱动电路具有用于信号输入的并联布置的多个推挽式的输出级， 每个所述输出电阻器的一端连接到所述多个推挽式的输出级的每个的输 出侧，以及所述输出电阻器的另 一端连接到公共输出端子。
5. 如权利要求4所述的信号输出电路，其中 所述驱动电路的输出电阻器具有不同的电阻。
6. 如权利要求4所述的信号输出电路，其中所述驱动电路具有在每个推挽式的输出级的输入侧电路中的电流源，以及所述电流源的操作状态由驱动信号控制。
7. 如权利要求5所述的信号输出电路，其中所述驱动电路具有在每个推挽式的输出级的输入侧电路中的电流源，以及所述电流源的操作状态由驱动信号控制。
8. 如权利要求6所述的信号输出电路，其中至少所述电流源的开/关操作或电流值由所述驱动信号控制。
9. 如权利要求7所述的信号输出电路，其中 至少所述电流源的开/关操作或电流值由所述驱动信号控制。
10. —种光学拾取器，包括 激光束源；光束转换为电信号；以及信号输出电路，其适于输出由所述光接收元件转换的电信号到具有给定 传输特性的传输线上，其中 所述信号输出电路包括驱动电路，其适于通过电流驱动输入信号，以及 输出电阻器，其连接到所述输出电路的输出级，并且能够根据其电 阻调整输出信号波形，其中所述驱动电路的驱动电流和所述输出电阻器的电阻是可变的。
11. 如权利要求IO所述的光学拾取器，其中所述驱动电路的驱动电流和所述输出电阻器的电阻能够根据所述传输线 的传输特性控制。
12. 如权利要求IO所述的光学拾取器，其中 所述驱动电路和所述输出电阻器集成在同 一 电路中。
13. —种光学设备，包括 光学记录介质；以及 光学拾取器，其中 所述光学拾取器包括激光束源；光接收元件，其适于将来自所述激光束源的激光束或从记录介质返 回的光束转换为电信号；以及信号输出电路，其适于输出由所述光接收元件转换的电信号到具有 给定传输特性的传输线上，所述信号输出电路包括驱动电路，其适于通过电流驱动输入信号，以及 输出电阻器，其连接到所述输出电路的输出级，并且能够才艮据 其电阻调整输出信号波形，所述驱动电路的驱动电流和所述输出电阻器的电阻是可变的。
全文摘要
这里公开了一种信号输出电路、光学拾取器和光学设备。所述信号输出电路用于输出信号到具有给定传输特性的传输线上，所述信号输出电路包括驱动电路，其适于通过电流驱动输入信号；以及输出电阻器，其连接到所述输出电路的输出级，并且能够根据其电阻调整输出信号波形，其中所述驱动电路的驱动电流和所述输出电阻器的电阻是可变的。
文档编号H04L25/02GK101383162SQ200810144978
公开日2009年3月11日 申请日期2008年8月18日 优先权日2007年8月17日
发明者中村仁 申请人:索尼株式会社