KR100189501B1 - 광디스크 장치의 기록 전력 제어장치와 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기록 가능한 광디스크의 기록 전력을 제어함에 있어, 입사광에 대한 반사광의 감쇄 상수값을 계산하여 이 감쇄 상수값을 기준값과 비교한 결과에 따라 광디스크 기록 전력을 제어함으로써, 최적 전력 제어를 간소한 회로 구성에 의해 달성할 수 있도록 한 광디스크 장치의 기록 전력 제어장치와 그 제어 방법에 관한 것이다.
종래의 기록 가능한 광디스크 장치의 최적 기록 전력 제어장치에서는 광디스크에 입사되는 광펄스의 타이밍 정보와, 이 정보에 대응하여 검출하는 반사광의 세기를 기준값과 비교하여 전력 제어를 하고 있기 때문에, 기록 과정에서 실제로 측정된 반사광 레벨의 값을 비교하기 위한 아날로그/디지탈 변환기가 필요하고, 또한 샘플링 시점을 인지하기 위한 시간 정보가 필요하기 때문에 시스템 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.
본 발명은 기록 가능한 광디스크의 기록 전력 제어를 수행함에 있어, 광출력수단(22)과 감쇄상수 연산수단(24, 25, 26, 27, 28), 기준 상수값 기억수단(29), 기준 상수값을 산출된 감쇄 상수값과 비교하여 기록 전력을 제어하는 제어수단(30, 23)으로 광디스크 기록 전력의 제어를 수행함으로써, 시간의 함수인 반사광 레벨의 값을 사용하지 않고, 입사광의 세기에 따른 반사광의 감쇄상수(α)를 산출하여 사용하기 때문에, 반사광 레벨의 값을 샘플링하기 위한 시간 정보가 필요하지 않게하며, 또한 아날로그/디지탈 변환기도 필요하지 않게하여, 회로 구성을 간소화할 수 있도록 한 광디스크 장치의 기록 전력 제어장치와 그 제어방법을 제공 한다.

Description

광디스크 장치의 기록 전력 제어장치와 방법
제1도의 (a)는 광디스크에 입사된 광펄스의 파형도, (b)는 광디스크에서 반사된 광펄스의 파형도
제2도는 기록 전력에 따른 반사 검출시점에서의 반사광 변화를 나타낸 그래프
제3도는 종래의 기록 가능한 광디스크 장치의 기록전력 제어장치의 블록도
제4도는 본 발명의 기록 가능한 광디스크 장치의 기록 전력 제어장치의 블록도
제5도는 본 발명의 기록 전력 제어방법의 플로우챠트
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 광디스크 22 : 발광수단
23 : 전력 제어수단 24 : 수광수단
25 : 수광신호 처리수단 26, 28 : 미분수단
27 : 함수처리수단 29 : 기억수단
30 : 비교수단
본 발명은 기록 가능한 광디스크의 기록 전력을 제어함에 있어, 입사광에 대한 반사광의 감쇄 상수값을 계산하여 이 감쇄 상수값을 기준값과 비교한 결과에 따라서 광디스크 기록전력을 제어함으로써, 최적 전력 제어를 간소한 회로 구성에 의해 달성할 수 있도록 한 기록 가능한 광디스크 장치의 최적 기록 전력 제어장치와 그 제어 방법에 관한 것이다.
기록 가능한 광디스크 장치에서 신호 기록을 위해 광디스크에 입사되는 광의 세기는 그 광출력 전력을 최적값으로 제어하는 것이 필요하다.
이러한 최적 기록 전력은 OPC(Optimum Power Control)과정에 의해서 결정되는데, 이렇게 결정된 기록 전력은 광디스크에서의 전력감도의 변동이나, 오퍼레이팅(Operating) 온도 변화에 따른 레이저 다이오드의 파장이동(Wave Length Shift)등에 의하여 변동될 수 있기 때문에, 기록중의 전력 변동에 대응하여 기록 전력을 최적화한 값으로 유지하도록 제어하는 것이 필요한 것이다.
종래의 기록 가능한 광디스크 장치의 최적 기록 전력 제어장치에서는 광디스크에 입사되는 광펄스의 타이밍 정보와, 이 정보에 대응하여 검출하는 반사광의 세기를 기준값과 비교하여 전력 제어를 하고 있다.
도면 제1도의 (a)는 광디스크에 입사된 기록 광펄스를 나타내고, (b)도는 반사된 광 펄스를 나타낸다.
상기 제1도에서 시점A는 입사광이 입사되기 시작하는 시점을 나타내며, 시점B는 광디스크에 피트(Pit)가 완전히 형성된 시점을 나타낸다.
상기 제1도에서 보는 바와같이 입사광의 전력이 증가하면 시점A에서의 반사광의 세기 또한 입사광의 세기에 비례하여 증가하지만, 시점B에서의 반사광의 세기는 이와는 반대로 감소함을 알 수 있다.
도면 제2도는 광디스크에 입사된 기록 전력에 따른 시점B에서의 반사광의 세기 및 입사광에 대하여 정규화(Normalize)된 반사광의 세기를 나타낸다.
제2도에서 보는 바와같이, 입사광에 대한 반사광의 정규화값은 시점A에서의 반사광의 세기가 입사광의 세기에 비례한다는 사실로부터 시점A에서의 반사광의 세기에 의해,
[정규화된 B레벨 = (레벨A - 레벨B) / 레벨A]와같이 표현될 수 있다.
그러므로, 광디스크에 신호를 기록하는 도중에 기록 전력값이 변하게 되는 경우 도면 제2도에서 레벨B가 변동하게 되며, OPC과정에서는 이 레벨B를 감시하면서 항상 일정한 값을 유지하도록 기록 전력을 조절하는 것이다.
도면 제3도는 이러한 종래의 기록 전력 제어장치를 나타낸다.
제3도에 도시된 바와같이 종래의 광디스크 기록 전력 제어장치는, 기록 가능한 광디스크(1)와, 상기 광디스크에 신호 기록을 위한 광을 출력하는 레이저 다이오드(2)와, 상기 레이저 다이오드(2)의 전력을 제어하여 기록 전력을 제어하는 레이저 다이오드 전력 제어부(3)와, 상기 광디스크(1)에서 반사된 광을 수광하여 전기신호로 변환하는 수광 다이오드(4)와, 상기 수광 다이오드(4)에서 수광된 반사광 신호의 세기에 대응하는 레벨의 상기 B레벨값을 출력하는 반사광 검출부(5)와, 상기 반사광 검출부(5)에서 검출된 B레벨값과 메모리(6)에 기억된 기준 B레벨값을 비교하여 상기 레이저 다이오드 전력 제어부(3)에 비교 결과를 전력 제어신호로 공급하는 비교부(6)와, 기록 시작전의 레귤러(Regular) OPC과정에 의해 결정된 기준B레벨값이 기억되는 메모리(7)로 구성된다.
상기한 구성의 종래 광디스크 기록 전력 제어장치에서는, 기록중에 실제로 반사된 레벨B의 값을 가능한한 기준레벨B값에 가깝게 제어함으로써, 최적 기록 전력의 제어를 실행하는 기술로서, 다음과 같이 제어한다.
레이저 다이오드 전력 제어부(3)의 전력 공급과 전력 제어를 받아서 레이저 다이오드(2)가 레이저광을 출력하고, 이 레이저광이 기록할 신호에 대응하는 신호로서 광디스크(1)에 입사된다.
광디스크(1)에 입사된 광은 광디스크에 신호 기록을 위한 완전한 1피트의 형성이 이루어지게 하고, 또 광디스크(1)에서 반사된 광은 수광 다이오드(4)에서 수광되어 전기신호로 변환된 다음 반사광 검출부(5)에 입력된다.
반사광 검출부(5)는 입력된 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하여 측정된 B레벨값을 출력하며, 이 출력된 B레벨값은 메모리(7)에 공급되어 기억되는 한편, 비교부(6)에 공급된다.
비교부(6)는 반사광 검출신호의 세기를 메모리(7)에 저장되어 있는 기준값(기록 시작 전의 레귤러 OPC과정에서 결정되어 저장된 B레벨값)과 비교하고, 그 비교결과를 레이저 다이오드 전력 제어부(3)에 입력한다.
레이저 다이오드 전력 제어부(3)는 입력된 비교값에 따라서 상기 제2도에서 보는 바와 같이, 기록중에 실제로 반사된 레벨B의 값이 가능한한 기준레벨값에 가깝게 되도록 레이저 다이오드(2)에 가해주는 전력을 제어함으로써, 최적 기록 전력이 공급되도록 한다.
그러나, 상기한 바와같은 종래의 기록 가능한 광디스크 장치의 최적 기록 전력 제어장치에 의하면, 기록 과정에서 실제로 측정된 레벨B의 값을 비교하기 위한 아날로그/디지탈 변환기가 필요하고, 또한 시점A와 시점B를 인지하기 위한 시간 정보가 필요하기 때문에 시스템 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.
본 발명은 기록 가능한 광디스크의 기록 전력 제어를 수행함에 있어, 시간의 함수인 레벨B의 값을 사용하지 않고, 입사광의 세기에 따른 반사광의 감쇄상수(α)를 사용함으로써, 레벨B의 값을 샘플링하기 위한 시간 정보가 필요하지 않게하며 또한, 아날로그/디지탈 변환기도 필요하지 않게하여, 회로 구성을 간소화할 수 있도록 한 기록 가능한 광디스크 장치의 최적 기록 전력 제어장치와 그 제어방법을 제공하고자 한다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명의 기록 가능한 광디스크 장치의 최적 기록 전력 제어장치는, 광디스크에 신호 기록을 위한 광을 출력하는 광출력 수단과; 상기 광출력 수단에서 출력된 광이 광디스크에 반사되며, 그 반사광의 세기를 검출하여 입사광의 세기에 따른 반사광의 감쇄상수(α)를 계산하는 감쇄상수 연산수단과; 상기의 광출력 수단이 최적의 기록 전력을 출력하도록 하기 위하여 최적 기록 전력에 대응하는 감쇄상수를 기준값으로 기억하고 있는 기억수단과; 상기의 감쇄상수 연산수단에서 계산된 감쇄상수와 상기 기억수단에 기억된 기준 감쇄상수값을 서로 비교하여 그 비교 결과로 상기 광출력수단의 기록 전력 출력값을 제어하는 제어수단; 으로 구성함을 특징으로 하는 광디스크 장치의 기록 전력 제어장치이다.
상기의 광디스크 기록 전력 제어장치에 의한 본 발명의 광디스크 기록 전력 제어방법은, 광디스크에 기록 신호로서 광을 입사시키고 또 그 반사되는 광을 검출하는 제1단계와; 상기의 제1단계에서 검출된 반사광의 세기로부터 입사광의 세기에 따른 반사광의 감쇄 상수(α)를 계산하는 제2단계와; 상기의 제2단계에서 계산된 감쇄상수(α)를 최적 전력 공급을 위해 미리 기억시켜 놓은 기준 감쇄상수값과 비교하여, 그 비교 결과로 상기 제1단계에서 광디스크에 입사되는 광신호 전력을 제어하는 제3단계; 로 제어함을 특징으로 하는 광디스크 장치의 기록 전력 제어방법이다.
도면 제4도는 상기의 본 발명의 광디스크 최적 기록 전력 제어장치의 실시예를 나타낸 블록 구성도로서, 소정 신호의 기록이 가능한 광디스크(21)와; 상기 광디스크(21)에 신호 기록을 위한 광을 입사시키는 발광수단(22)과, 상기 발광수단(22)에 전력을 공급하며 그 공급되는 전력을 비교수단(30)의 제어를 받아 제어하는 전력 제어수단(23)과, 상기 광디스크(21)에서 반사된 광을 전기신호로 변환하는 수광수단(24)과, 상기 수광수단(24)에서 출력되는 반사광 검출신호를 그 신호 레벨에 대응하는 반사광 세기 감지신호로 출력하는 수광신호 처리수단(25)과, 상기 수광신호 처리수단(25)에서 출력된 반사광 세기신호로부터 감쇄상수(α)를 산출해내는 감쇄상수 연산수단(26, 27, 28)과, 상기 감쇄상수 연산수단(26, 27, 28)에서 출력된 감쇄상수값을 입력받고 OPC과정에서 결정된 기준 레벨의 감쇄상수값을 기억하고 있는 기억수단(29)과, 상기 기억수단(29)에 기억된 기준 감쇄상수값을 상기 감쇄상수 연산수단(26, 27, 28)에서 산출된 감쇄상수값과 비교하여 그 비교 결과를 상기 전력 제어수단(23)에 입력하는 비교수단(30)으로 구성된다.
그리고, 상기 감쇄상수 연산수단(26, 27, 28)은, 반사광의 세기신호를 시간의 함수로 미분처리하는 제1미분수단(26)과, 상기 제1미분수단(26)에서 미분 처리된 신호를 로그(log)함수 처리하는 함수처리수단(27)과, 상기 함수처리수단(27)에서 출력된 신호를 미분하여 감쇄상수(α)값을 출력하는 제2미분수단(28)으로 구성한다.
상기 발광수단(22)는 레이저 다이오드가 바람직하며, 상기 수광수단(24)은 수광 다이오드가 바람직하다.
이와같이 구성된 본 발명의 기록 가능한 광디스크 장치의 최적 기록 전력 제어장치에 의한 전력 제어의 수순은 도면 제5도에 도시된 바와 같다.
상기 제4도 및 제5도를 참조하여 본 발명에 의한 광디스크 기록 전력 제어 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전력 제어수단(23)의 전력 공급과 전력 제어를 받아서 레이저 다이오드(22)가 레이저광을 출력하고, 이 레이저광이 기록할 신호에 대응하여 광디스크(21)에 입사된다.
광디스크(21)에 입사된 광디스크에 신호 기록을 위한 완전한 1피트의 형성이 이루어지게하고, 또 광디스크(21)에서 반사된 광은 수광 다이오드(24)에서 수광되어 전기신호로 변환된 다음 수광신호 처리수단(25)에 입력된다.
수광신호 처리수단(25)은 상기 반사광 검출신호를 입력받아 그 반사광의 세기에 대응하는 신호(r(t))를 출력한다.
여기서, 입사광에 따른 반사광의 세기는; r(t)를 시간에 따른 반사광의 세기로 나타내고, B를 상기 제1도에서의 시점B에서의 반사광의 세기로 나타내고, A를 상기 제1도에서의 시점A에서의 반사광의 세기로 나타내고, α를 입사광의 세기에 따른 반사광의 감쇄상수 표현으로 할 때,
r(t) = B + (A-B)e-αt로 표현된다.
이 반사광 세기 신호(r(t))는 제1미분수단(26)에 의해서 시간에 대한 미분처리가 이루어져서, dr(t)/dt = -α(A-B)e-αt로서 출력된다.
제1미분수단(26)에 의해서 출력된 상기 미분값은 함수처리수단(27)에 의해서 log함수로 처리됨으로써,
log[dr(t)/dt] = log│α(A-B)│ + (-αT)로 변환된다.
이와같이 로그(log) 처리된 값은 다시 제2미분수단(28)에 의해서 미분처리됨으로써, d[log{dr(t)/dt}]/dt = -α로 변환된다.
그러므로, 입사광의 세기에 따른 반사광의 감쇄상수(α)만 남게되고, 이 감쇄상수(α)는 시간(t)의 함수가 아니므로 감쇄상수(α)의 값을 취하는데는 종래와같은 시점A와 시점B의 시간 정보를 필요로하지 않는다.
위와같이 감쇄상수 연산수단(26, 27, 28)에서 산출된 감쇄상수(α)값은 비교수단(30)에 제공되고 또 기억수단(29)에도 입력된다.
기억수단(29)에는 기록을 시작하기 전에 레귤러 OPC과정에서 기준레벨로 사용될 상기 감쇄상수(α)의 값이 결정되어 미리 저장되어 있다.
그러므로, 상기 비교수단(30)은 반사광 검출신호의 감쇄상수(α)값을 상기 기억수단(29)에 저장되어 있는 기준값(기록 시작 전의 레귤러 OPC과정에서 결정되어 저장된 α레벨값)과 비교하고, 그 비교 결과를 전력 제어수단(23)에 입력한다.
전력 제어수단(23)은 입력된 비교값에 기록중에 실제로 반사된 레벨α의 값이 기준레벨α값을 유지하도록 레이저 다이오드(2)에 가해주는 전력을 제어함으로써, 최적 기록 전력이 공급되도록 한다.
즉, 기록중에는 정기적으로 레벨α의 값을 샘플링하면서 기억수단에 저장되어 있는 기준α값과 비교하여 α값이 상수값을 유지하도록 레이저 다이오드의 전력을 제어함으로써, 광디스크의 기록 전력을 최적 전력값으로 자동 제어할 수 있게 되는 것이다.
상기한 바와같이 본 발명의 광디스크 장치의 기록 전력 제어장치와 그 제어방법에 의하면, 기록 전력의 제어에서 시간의 함수인 레벨B의 값을 사용하지 않고 입사광의 세기에 따른 반사광의 감쇄상수 α값만 사용하기 때문에 입사광 및 반사광의 샘플링 시간 정보가 불필요하고, 또 아날로그/디지탈 변환기의 사용도 필요하지 않게되며, 이에 따른 시스템 구성 간소화가 가능한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 광디스크에 신호 기록을 위한 광을 출력하는 광출력 수단과; 상기 광출력 수단에서 출력된 광이 광디스크에 반사되며, 그 반사광의 세기를 검출하여 입사광의 세기에 따른 반사광의 감쇄상수(α)를 계산하는 감쇄상수 연산수단과; 상기의 광출력 수단이 최적의 기록 전력을 출력하도록 하기 위하여 최적 기록 전력에 대응하는 감쇄상수를 기준값으로 기억하고 있는 기억수단과; 상기의 감쇄상수 연산수단에서 계산된 감쇄상수와 상기 기억수단에 기억된 기준 감쇄상수값을 서로 비교하여 그 비교 결과로 상기 광출력수단의 기록 전력 출력값을 제어하는 수단과; 으로 구성함을 특징으로 하는 광디스크 장치의 기록 전력 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 감쇄상수 연산수단은, 반사광의 세기신호를 시간의 함수로 미분처리하는 제1미분수단과, 상기 제1미분수단에서 미분 처리된 신호를 로그(log)함수 처리하는 함수처리수단과, 상기 함수처리수단에서 출력된 신호를 미분하여 감쇄상수(α)값을 출력하는 제2미분수단으로 구성함을 특징으로 하는 광디스크 장치의 기록 전력 제어장치.
  3. 광디스크에 기록 신호로서 광을 입사시키고 또 그 반사되는 광을 검출하는 제1단계와; 상기의 제1단계에서 검출된 반사광의 세기로부터 입사광의 세기에 따른 반사광의 감쇄상수(α)를 계산하는 제2단계와; 상기의 제2단계에서 계산된 감쇄상수(α)를 최적 전력 공급을 위해 미리 기억시켜 놓은 기준 감쇄상수값과 비교하여, 그 비교 결과로 상기 제1단계에서 광디스크에 입사되는 광신호 전력을 제어하는 제3단계; 로 제어함을 특징으로 하는 광디스크 장치의 기록 전력 제어방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기의 감쇄상수 연산을 위한 제2단계는, 반사광의 세기신호를 시간의 함수로 미분처리하는 제1미분단계와, 상기 제1미분단계에서 미분 처리된 신호를 로그(log)함수 처리하는 함수처리단계와, 상기 함수처리단계에서 출력된 신호를 미분하여 감쇄상수(α)값을 출력하는 제2미분단계로 이루어짐을 특징으로 하는 광디스크 장치의 기록 전력 제어방법.
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