KR0152865B1 - 광픽업 장치의 레이저 빔 출력조정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광픽업 장치의 레이저 빔 출력조정장치 및 방법에 관한 것으로, 종래의 광픽업 장치는 레이저 다이오드에 인가되는 전압이 일정하기 때문에 항상 일정량의 빛을 발사하게 된다. 따라서 광디스크에서 반사된 빛을 포토 검출부에서 검출하여 데이터를 읽는 과정에서 가장 작은 피트 사이즈인 데이터를 읽을 경우에는 반사된 빛이 미약하여 읽기가 어렵고, 이로인해 지터(JITTER) 및 데이터 에러비를 보상할 수 없는 문제점이 있었다. 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 포토 검출부의 출력신호를 기준전압과 비교하여 그 차신호를 에이피씨부에 입력함으로써 피트 사이즈에 따라 레이저 다이오드의 발사 빛을 조절하게 하여 포토 검출부에서 데이터의 사이즈에 관계없이 일정한 진폭의 전기적인 신호를 얻을 수 있는 광픽업 장치의 레이저 빔 출력조절장치 및 방법을 제공할 수 있게 한다.

Description

광픽업 장치의 레이저 빔 출력조절장치 및 방법

본 발명은 광픽업 장치에 관한 것으로, 특히 디스크 상에 기록된 피트 사이즈에 따라 레이저 다이오드에서 발사되는 빛의 양을 달리하여 사이즈에 관계없이 일정한 세기의 빛이 포토 검출부에 입력되도록 한 광픽업 장치의 레이저 빔 출력조정장치 및 방법에 관한 것이다.

광픽업 장치는 레이저 빔을 디스크에 집광시켜 그 반사된 빛으로 디스크에 기록된 정보를 읽어내는 장치로서, 일반적으로 제1도에 도시된 바와 같이 인가된 전압에 비례하는 빛을 발사하는 레이저 다이오드(LD)(10)와, 상기 레이저 다이오드(10)에서 발사된 빛을 분리시키는 회절격자(20)와, 상기 회절격자(20)을 통한 빛을 일정비율의 밝기로 하여 반사하는 빔 스플리터(30)와, 상기 빔 스플리터(30)를 통해 반사된 빛을 디스크(50)에 집광시키는 대물렌즈(40)와, 상기 디스크(50)에서 반사된 빛이 상기 대물렌즈(40)와 빔 스플리터(30)을 통해 입력되면 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 포토 검출부(PD)(60)와, 상기 레이저 다이오드(10)에 일정한 전압을 인가하기 위한 에이피씨부(APC : Automatic Power Control)(70)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래 광픽업 장치의 작용에 관해 첨부한 제2도 내지 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

광원인 레이저 다이오드(10)에서 빛을 발사하면 회절격자(20)는 그 빛을 분리시키고, 회절격자(20)을 통해 분리된 빛은 빔 스플리터(30)에 의해 일정비율의 밝기로 되어 대물렌즈(40)을 통해 디스크(50)에 집광된다.

상기 디스크(50)에 집광된 빛이 다시 대물렌즈(40)와 빔 스플리터(30)를 통해 포토 검출부(60)에 입력되면 포토 검출부(60)는 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력한다.

그런데 일반적으로 디스크(50)에는 제2도의 (a)에 도시된 바와같이 3T-11T 사이의 피트 사이즈로 데이터가 기록되어 있다. 따라서 그 사이즈에 따라 반사된 빛이 포토 검출부(60)를 통해 전기적인 신호로 변환되면 제2도의 (b)에 도시한 바와같은 파형이 된다.

다시 말하면 디스크의 피트 사이즈에 대응되는 포토 검출부(60)의 전기적인 신호는 렌즈의 엠티에프(MTF : Modulation Transfer Function) 특성치에 따라 제3도에 도시한 바와같이 된다.(여기서 MTF란 광학계의 전달계수중 진폭의 전달계수를 말한다.)

이와 같이 레이저 다이오드(10)에서 같은 양의 빛이 발사될 때 11T에 비해서 3T인 경우에는 그 반사량이 적은데, 3T와 11T의 신호 차이는 11T를 기준으로 했을 때 약 30%의 신호 레벨 차이가 생긴다.

한편, 상기 레이저 다이오드(10)에 전압이 인가되는 과정을 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

가변저항(VR1)에 의해 조정된 소정전압이 차동증폭기(AMP1)의 반전입력단자(-)에 입력되면 차동증폭기(AMP1)는 비반전 입력단자(+)에 입력된 기준전압(VR)과 비교하여 그 차신호를 출력한다.

상기 차동증폭기(AMP1)의 차신호를 베이스에 입력받은 트랜지스터(Q1)는 턴온되고 이에 따라 전압전원(+5V)이 트랜지스터(Q1)을 통해 레이저 다이오드(10, LD)에 인가된다.

상기 레이저 다이오드(10)의 빛이 광학계를 통해 포토 검출부(60)에 입력되면 이는 차동증폭기(AMP1)의 반전입력단자(-)에 입력되어 레이저 다이오드(10)에는 항상 일정량의 전압이 인가된다.

여기서 광학계란 레이저 다이오드(10)에서 발사된 빛을 분리하는 회절격자(20), 분리된 빛을 반사하는 빔스플리터(30), 반사된 빛을 디스크(50)에 집광되는 대물렌즈(40)을 가리킨다.

이와 같이 종래의 광픽업 장치는 레이저 다이오드에 인가되는 전압이 일정하기 때문에 항상 일정량의 빛을 발사하게 된다. 따라서 디스크에서 반사된 빛을 포토 검출부에서 검출하여 데이터를 읽는 과정에서 가장 작은 피트 사이즈(3T)인 데이터를 읽을 경우에는 반사된 빛이 미약하여 읽기가 어렵고, 이로인해 지터(JITTER) 및 데이터 에러비를 보상할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해, 포토 검출부의 출력신호를 기준전압과 비교하여 그 차신호를 에이피씨부에 입력함으로써 피트 사이즈에 따라 레이저 다이오드의 발사 빛을 조절하게 하여 포토 검출부에서 데이터의 사이즈에 관계없이 일정한 진폭의 전기적인 신호를 얻을 수 있는 광픽업 장치의 레이저빔 출력조정장치 및 방법을 제공함에 있다.

제1도는 일반적인 광픽업 장치의 구성도.

제2도 (a)는 디스크의 피트 사이즈를 나타낸 예시도, (b)는 피트 사이즈에 따른 포토 검출부의 출력신호 파형도.

제3도는 엠티에프(MTF) 특성치를 나타낸 도.

제4도는 본 발명 광픽업 장치의 레이저 빔 출력조절장치의 블럭도.

제6도는 본 발명에 있어서, 필터부의 상세 회로도.

제7도는 포토 검출부와 비교부의 출력 파형도로서, (a)는 포토 검출부의 초기 출력 파형도, (b)는 초기 비교부의 출력 파형도, (c)는 조정된 포토 검출부의 출력 파형도.

제8도는 조정된 포토 검출부의 출력 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 레이저 다이오드 20 : 회절격자

30 : 빔 스플리터 40 : 대물렌즈

50 : 디스크 60 : 포토 검출부

70,200 : 에이피씨부 100 : 비교부

100-1 : 차동증폭부 100-2,100-3 : 제1 및 제2 증폭부

AMP1 : 차동증폭기 AMP2, AMP3 : 증폭기

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 광픽업 장치의 레이저빔 출력조절장치는 광디스크의 각 피트로부터 반사된 빔을 검출하는 광 검출수단과, 상기 광 검출수단으로부터 나온 각 피트에 따른 검출신호를 기준전압과 비교하여 그 차신호를 출력하는 비교수단과, 상기 차신호값에 따라서 레이저 다이오드에 인가하는 전압을 조절하는 조절수단을 포함하여 구성한다.

또한, 상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 광픽업 장치의 레이저빔 출력조정방법은 광디스크의 각 피트로부터 반사된 빔을 검출하는 검출단계와, 상기 검출단계로부터 나온 각 피트에 따른 검출신호를 기준전압과 비교하여 그 차신호를 출력하는 단계와, 상기 차신호값에 따라서 레이저 다이오드에 인가하는 전압을 조정하는 단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 일실시예를 도시한 도5 내지 도8을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도5는 본 발명이 적용된 광픽업 장치의 포토 검출신호 안정화 회로의 블록도로서, 이에 되시한 바와같이 인가된 전압에 비례하는 빛을 발사하는 레이저 다이오드(LD)(10)와, 상기 레이저 다이오드(10)에서 발사된 빛을 분리시키는 회절격자(20)와, 상기 회절격자(20)를 통한 빛을 일정비율의 밝기로 하여 반사하는 빔 스플리터(30)와, 상기 빔 스플리터(30)을 통해 반사된 빛을 디스크(50)에 집광시키는 대물렌즈(40)와, 디스크(50)에서 반사된 빛이 상기 대물렌즈(40)와 빔 스플리터(30)을 통해 입력되면 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 포토 검출부(PD)(60)와, 상기 포토 검출부(60)의 출력신호를 기준전압(VR)과 비교하여 그 차신호를 출력하는 비교부(100)와, 상기 비교부(100)의 출력신호에 따라 레이저 다이오드(LD)에 인가하는 전압을 달리하는 에이피씨부(200)로 구성한다.

상기 비교부(100)는 상기 포토 검출부(60)의 출력전압과 기준전압(VR)을 비교하여 그 차신호를 출력하는 차동증폭부(100-1)와, 상기 차동증폭부(100-1)의 출력전압을 증폭하여 출력하는 제1 및 제2 증폭부(100-2, 100-3)로 구성한다.

동작을 살펴보면, 먼저 레이저 다이오드(10)는 인가된 전압에 비례하는 빛을 발사하는데, 그 과정을 제8도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

가변저항(VR1)에 의해 조정된 소정전압이 차동증폭기(AMP1)의 반전입력단자(-)에 입력되면 차동증폭기(AMP1)는 비반전 입력단자(+)에 입력된 기준전압(VR)과 비교하여 그 차신호(전압)를 출력한다.

상기 차동증폭기(AMP1)의 차신호를 베이스에 입력받은 트랜지스터(Q1)는 턴온되는데, 그 차신호의 크기에 따라 턴온량이 달라진다. 그 트랜지스터(Q1)가 턴온됨에 따라 전원전압(+5V)이 트랜지스터(Q1)를 통해 레이져 다이오드(10, LD)에 인가된다.

이후, 포토 검출부(60)에 검출된 전압이 상기 차동증폭기(AMP1)의 반전입력단자(-)에 궤환되어 레이저 다이오드(10)에는 항상 일정한 전압이 인가된다.

이와같이 레이저 다이오드(10)에서 인가된 전압에 비례하는 빛을 발사하면 회절격자(20)는 그 발사된 빛을 분리시킨다.

빔 스플리터(30)는 상기 회절격자(20)를 통해 분리된 빛을 일정비율의 밝기로 하여 대물렌즈(40)을 통해 디스크(50)에 집광한다.

포토 검출부(60)는 상기 디스크(50)에 집광된 빛이 다시 대물렌즈(40)와 빔 스플리터(30)을 통해 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력한다.

그런데 일반적으로 디스크(50)에는 3T-11T 사이의 사이즈로 데이터가 기록되어 있다. 따라서 그 사이즈에 따라 반사된 빛이 포토 검출부(60)를 통해 전기적인 신호로 변환되면 제7도의 (a)에 도시한 바와같은 파형이 되고 이는 비교부(100)을 통해 제7도의 (b)에 도시한 바와같은 파형으로 에이피씨부(200)에 입력된다.

상기 포토 검출부(60)의 출력신호가 비교부(100)을 통해 비교되는 동작을 제6도를 참조하여 다음과 같다.

상기 포토 검출부(60)에서 출력된 전기적인 신호는 저항(R1)을 통해 차동증폭기(AMP1)의 반전입력단자(-)에 입력된다. 이에따라 상기 차동증폭기(AMP1)는 비반전 입력단자(+)에 입력된 기준전압(VR)과 반전입력단자(-)에 입력된 전압을 비교하여 그 차신호를 출력한다.

이때, 기준전압(VR)은 디스크(50) 상의 제일 큰 사이즈인 11T에 따른 전압으로 설정한다.

좀더 자세히 설명하면, 상기 포토 검출부(60)의 출력전압이 11T보다 작은 사이즈에 따른 전압인 경우에는 11T에 따른 전압과의 차만큼의 신호가 출력된다.

상기 차동증폭기(AMP1)를 통한 출력전압은 제1 및 제2 증폭기(AMP2, AMP3)를 통해 에이피씨부(200)의 차동증폭기(AMP1)의 반전입력단자에 입력된다.

이로인해 자동증폭기(AMP1)의 반전입력단자(-)의 입력전압이 달라지게 되는데, 11T보다 작은 사이즈의 데이터를 읽을 경우에는 레이져 다이오드(10)에 인가하는 전압을 높게하여 빛을 많이 발사하게 한다.

즉, 처음에 포토 검출부(60)을 통한 출력전압은 제7도의 (a)에 도시한 바와같이 피트 사이즈에 따라 진폭이 다른 파형인데, 비교부(100)을 통해 조정된 경우에는 제7도의 (c)에 도시한 바와 같이 일정한 진폭이 된다. 상기 비교부(100)에 의해 사이즈에 따른 다른 전압이 레이저 다이오드(10)에 인가되어 레이저 다이오드(10)는 사이즈에 따라 발사하는 빛의 량이 달라진다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 고안은 디스크의 피트 사이즈에 따라 레이져 다이오드의 발사 빛의 량을 다르게 하여 포토 검출부에서 피트 사이즈에 관계없이 항상 일정한 진폭의 검출신호를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 광디스크의 각 피트로부터 반사된 빔을 검출하는 광검출수단과; 상기 광검출수단으로부터 나온 각 피트에 따른 검출신호를 기준전압과 비교하여 그 차신호를 출력하는 비교수단과 상기 차신호값에 따라서 레이저 다이오드에 인가하는 전압을 조정하는 조절수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광픽업 장치의 레이저빔 출력조정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 비교수단은 포토 검출부의 출력전압과 기준전압을 비교하여 그 차 신호를 출력하는 차동증폭부와, 상기 차동증폭부의 출력전압을 증폭하여 출력하는 제1 및 제2 증폭부로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 광픽업 장치의 레이저 빔 출력조절장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 기준전압은 각 피트들 중 가장 큰 사이즈를 갖는 피트로부터 반사된 값을 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치의 레이저 빔 출력조정장치.
4. 광디스크의 각 피트로부터 반사된 빔을 검출하는 검출단계와; 상기 검출단계로부터 나온 각 피트에 따른 검출신호를 기준전압과 비교하여 그 차신호를 출력하는 단계와; 상기 차신호값에 따라서 레이저 다이오드에 인가하는 전압을 조정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업 장치의 레이저빔 출력조정 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 광디스크의 각 피트들은 3T-11T인 것을 특징으로 하는 광픽업 장치의 출력조정방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 기준전압은 상기 각 피트들 중 가장 큰 사이즈를 갖는 피트들로부터 반사된 값을 기준으로 하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치의 레이저빔 출력조정방법.

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