KR100352418B1

KR100352418B1 - 광 디스크 장치

Info

Publication number: KR100352418B1
Application number: KR1020000009344A
Authority: KR
Inventors: 다께우찌히또시; 나까지마준사꾸
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2002-09-11
Also published as: JP4068752B2; DE60034835D1; EP1033705B1; US6728183B1; EP1033705A3; JP2000251263A; EP1033705A2; KR20000062644A; DE60034835T2

Abstract

기록 및 재생시 고가의 고속 회로 없이도 레이저의 출력 파워를 제어하는 광 장치가 제공된다. 본 발명의 광 디스크 장치는 레이저 광의 파워를 감시하는 감시부(5, 6), 레이저 광의 파워의 평균 광량을 계산하는 평균 광량 계산부(6), 평균 광량을 기억하는 기억부(20), 평균 광량 계산부와 기억부간의 출력 신호의 차를 계산하는 오차량 계산부(12, 13), 및 오차량 계산부로부터의 출력 신호에 응답하여 레이저 광의 파워를 제어하는 레이저 파워 제어부(2)를 포함한다.

Description

광 디스크 장치{OPTICAL DISK DEVICE}

본 발명은 특히 광 디스크로부터 그리고 광 디스크로의 신호의 기록 및 재생(reproduction) 시에 레이저의 출력 파워를 제어하는 장치 및 방법에 사용되는 광 디스크 장치에 관한 것이다.

레이저 광을 사용함으로써 디스크 상의 기록 영역 내에 정보를 기록하는 종래 기술의 방법은 광자기 기록 방법과 상변화 기록 방법을 포함한다. 이 두 방법은 기록층에 레이저 광을 집광시켜 그것을 가열함으로써 기록층 상에 정보를 기록한다. 이러한 기록 방법에서, 기록층 위의 온도 분포는 기록 마크의 형태, 즉 재생된 신호의 품질에 큰 영향을 줄 것이다. 온도 분포를 결정하는 요인은 기록 광의 파워 및 펄스 폭등을 포함한다. 반도체 레이저의 전류 방출 파워 특성은 온도에 따른다. 기록시에는 재생시보다 10배 이상의 파워를 갖는 레이저 광이 필요하므로, 반도체 레이저의 발열이 커져서 반도체 레이저의 온도가 상승된다. 그 결과, 전류 방출 파워 특성은 변화할 수 있다. 따라서, 우수한 방식으로 정보를 기록하기 위해서는, 기록 시에 반도체 레이저의 방출 광의 파워를 제어하는 것이 또한 필요하다.

이러한 배경하에서, 기록 시에 파워를 제어하는 방법이 일본 공개 특허 공보 제09-288840호에 개시된 바와 같이 제안되었다.

지금부터, 상술한 공보에 개시된 종래 기술의 파워 제어 시스템이 설명될 것이다.

도 1 및 2는 종래 기술의 파워 제어 시스템을 각각 도시하고 있는 블럭도 및타이밍 차트이다.

도 1에서, 반도체 레이저(4)로부터 방출된 레이저 광은 콜리메이터(collimator) 렌즈 (도시 생략) 및 라이즈 미러(rise mirror)를 통과하여 대물 렌즈의 부분에 의해 광 디스크의 기록층 상에 집광된다. 레이저 광의 한 부분은 그 광 경로에서 분광되어 광 다이오드(5)로 입사된다. 재생시에, 반도체 레이저(4)에는 재생 파워 프리세팅 회로(1)의 출력과 후술될 증폭 회로(13-1)의 출력의 합계인 가산 회로(2)의 출력을 V/I 변환 회로(3) 부분에 의해 전압/전류 변환함으로써 얻어진 전류가 공급되어, 레이저는 공급된 전류값에 따른 파워를 갖는 레이저를 발생한다. 광다이오드(5)로부터 출력된 전류는 I/V 변환 회로(6)의 부분에 의해 전압 신호로 변환되어, S/H (샘플 및 홀드) 회로(21-1-3)로 입력된다. S/H 회로(21-1)는 감산 회로(12-1)에 출력을 출력하기 위해서, 타이밍 펄스 발생 회로(11)로부터의 타이밍 펄스에 응답하여 I/V 변환 회로(6)로부터의 출력을 샘플링/홀딩한다.

주어진 기간을 각각 갖는 타이밍 펄스가 타이밍 펄스 발생 회로(11)로부터 S/H 회로(21-1)에 입력되므로, S/H 회로(21-1)의 출력은 I/V 변환 회로(6)의 출력 신호, 즉 주어진 시간 주기의 간격에서 반도체 레이저(4)로부터 방출된 광의 크기를 샘플링/홀딩함으로써 얻어진 신호가 된다.

감산 회로(12-1)에서, S/H 회로(21-1)로부터의 출력 신호는 재생 파워 기준 신호 발생 회로(10)로부터의 신호와 비교된다. 그 차이는 증폭 회로(13-1)에 입력되어 주어진 이득으로 증폭되고, 가산 회로(2)에 입력된다.

재생 모드 동작에서 이러한 방식으로, 폐쇄 루프는 재생 파워 프리세팅 회로(1), 가산 회로(2), V/I 변환 회로(3), 반도체 레이저(4), 광다이오드(5), I/V 변환 회로(6), S/H 회로(21-1), 감산 회로(12-1), 재생 파워 기준 신호 발생 회로(10), 및 증폭 회로(13-1)에 의해 형성된다. 반도체 레이저(4)로부터 방출된 파워는 소정의 파워로 제어된다.

기록 모드 동작 시에, 기록 신호와 기록 게이트 신호(/WG)에 대응하는 피크 파워 ON 신호 및 소거 파워 ON 신호는 기록 펄스 발생 회로(15)로부터의 전류 선택 회로(16, 18)에 입력된다.

전류 선택 회로(16, 18)는 피크 파워 ON 신호 및 소거 파워 ON 신호에 응합하여 V/I 변환 회로(27-1, 27-2)로부터 출력된 전류 신호를 도통 또는 차단시켜 반도체 레이저(4)를 가한다. 피크 파워 프리세팅 회로(24)로부터의 출력 신호 및 증폭 회로(13-3)로부터의 신호의 합계인 가산 회로(26-1)로부터의 출력 신호는 V/I 변환 회로(27-1)에 입력된다. 소거 파워 프리세팅 회로(25)로부터의 출력 신호와 증폭 회로(13-2)로부터의 신호의 합계인 가산 회로(26-2)로부터의 출력 신호는 V/I 변환 회로(27-2)로 입력된다.

한편, 반도체 레이저(4)에는 V/I 변환 회로(3)에 의해 재생 파워 프리세팅 회로(1)와 증폭 회로(13-1)의 출력들의 합계인 가산 회로(2)로부터의 출력을 전압/전류 변환시킴으로써 얻어진 전류가 일정하게 가해진다. 전류 선택 회로(16)가 턴 온될 때, 반도체 레이저(4)는 V/I 변환 회로(3 및 27-1)로부터의 출력 전류의 합계 전류가 가해진다. 전류 선택 회로(18)가 턴 온될 때, 반도체 레이저(4)는 V/I 변환 회로(3 및 27-2)로부터의 출력 전류의 합계 전류가 가해진다. 도 2에 도시된 펄스 광은 반도체 레이저(4)로부터 방출된다.

방출된 광의 일 부분은 재생 모드와 유사하게 광다이오드(5)에 입력된다. 이 광다이오드(5)는 I/V 변환 회로(6)에 입사광 품질에 대응하는 전류를 출력한다. I/V 변환 회로(6)는 신호를 S/H 회로(21-1 내지 21-3)에 출력하기 위해 광다이오드(5)로부터의 출력 전류를 전압 신호로 변환한다.

3종류의 타이밍 펄스가 신호 발생 회로(11)로부터 출력된다. 반도체 레이저(4)로부터의 펄스 방출광이 재생 파워일 때, I/V 변환 회로(6)의 출력 신호를 홀딩하기 위한 타이밍 펄스가 S/H 회로(21-1)에 출력된다. 반도체 레이저(4)로부터의 펄스 방출광이 소거 파워일 때, I/V 변환 회로(6)의 출력 신호를 홀딩하기 위한 타이밍 펄스가 S/H 회로(21-2)에 출력된다. 펄스 방출광이 피크 파워일 때, I/V 변환 회로(6)의 출력 신호를 홀딩하기 위한 타이밍 펄스가 S/H 회로(21-3)에 출력된다. 따라서, S/H 회로들(21 내지 21-3)은 각각 재생, 소거, 및 피크 파워에 대응하는 I/V 변환 회로(6)의 출력 신호를 출력한다.

S/H 회로들(21-1 내지 21-3)의 출력 신호들은 감산 회로들(12-1 내지 12-3)에 입력되는데, 이들은 각각 파워 기준 신호 발생 회로(10), 소거 파워 기준 신호 발생 회로(22), 및 피크 파워 기준 신호 발생 회로(23)로부터의 출력 신호들과 비교된다. 그 차이는 각각 감산 회로들(12-1 내지 12-3)로부터의 출력들로서 증폭 회로들(13-1 내지 13-3)에 입력된다.

증폭 회로(13-1 내지 13-3)는 소정의 이득으로 입력 신호를 증폭하여 이 신호를 가산 회로(2, 26-2, 및 26-1)에 출력한다.

종래 기술의 방법에서, 기록을 위한 펄스 광의 피크, 소거, 및 재생 (바이어스) 파워는 상술한 설계에 의해 재생을 위한 방출광 파워 뿐만 아니라 각각의 소정의 파워로 제어될 수 있다.

상술한 종래 기술의 방법에서는, 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 반도체 레이저(4)의 펄스 방출광과 대략 동일한 대역폭을 갖는 것이 I/V 변환 회로(6)의 출력 신호에서 필수적이다.

펄스광의 펄스 폭은 가장 좁은 경우에 비트 기간의 약 1/4일 수 있다. 만일 40 nsec의 비트 기간을 갖는 데이터가 기록된다면, 펄스 폭이 최소 10 nsec가 되고 I/V 변환 회로의 출력 신호는 약 100 MHz의 대역폭을 필요로 한다.

따라서, 광다이오드(5), 및 I/V 변환 회로(6)는 또한 약 100 MHz 이상의 대역폭을 필요로 한다. 이는 비용을 절감하도록 이루어져야 한다.

S/H 회로(21-1 내지 21-3)는 10 nsec 이하에서 샘플/홀드 작업을 완료하는 것이 필수적이므로, 고속 및 고정확도를 갖는 회로가 필요하다. 이는 비용을 절감하도록 이루어져야 한다.

상술한 바와 같이, 반도체 레이저의 전류 출력 특성은 그 온도에 따라 변화한다. 도 3은 온도 변화에 따른 반도체 레이저(4)의 전류 출력 특성을 도시하고 있다.

반도체 레이저(4)의 임계 전류 및 전류 출력 특성의 미분 효율(경사도)이 그 온도에 따라 변하므로, 종래 기술은 이 양자에 대한 보상을 고려하고 있다. 도 3으로부터 명백한 바로서, 미분 효율의 온도에서의 변화는 임계 전류의 온도에서의 변화보다 작다.

만일, 반도체 레이저(4)에 주어진 온도(T1)에서 전류(Ip)가 가해질 때, 방출광의 파워가 Pp로서 표현된다면, 반도체 레이저(4)의 전류 방출 파워 특성의 플롯은 도 3에 도시된 바와 같이 우측으로 시프트되고, 경사도는 파선으로 표시된 바와 같은 직선으로부터 실선으로 변화한다. 따라서, Pp - △P1의 방출 파워만이 동일한 전류로 얻어진다.

만일 반도체 레이저(4)에 전류 Ip + 임계 전류 △Ith의 변화가 공급된다면, 방출 파워는 Pp - △P2가 되는데, 이는 온도 T1에서 방출 파워 Pp에 접근한다.

최근에, 저장 매체의 향상에 의해 피크 파워의 변화에 대한 기록 마크의 품질 저하가 감소되어 왔다. 고비용의 회로를 사용함으로써 미분 효율의 온도에서의 변화에 대해 보상하는 것은 유익하지 않다.

반도체 레이저 자체의 온도는 그리 빠르게 변하지 않으므로, 기록의 개시시의 펄스광의 파워는 프리셋 값과 대략 동일하다.

본 발명은 상기와 같은 배경하에서 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 실질적으로 우수한 품질로 정보를 재생 및 기록할 수 있으며, 비용 절감에 적합한 구조를 갖는 광 기록/재생 장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 특징에 따르면, 광 디스크면에 집광된 레이저 광을 분광하고 그 저주파 성분을 검출함으로써 레이저 광의 평균 광량을 판정하기 위한 평균 광량 계산부; 재생 동작 모드에서 평균 광량을 출력하고, 기록 동작 모드에서 기록이 개시된 후에 제1 시간 주기(t1) 동안 계산되었던 상기 평균 광량을 기억 및 출력하기 위한 기억부; 상기 평균 광량 계산부 및 상기 기억부로부터 출력된 신호들 간의 차이를 계산하기 위한 오차량 계산부; 및 상기 오차량 계산부로부터의 출력 신호에 응답하여 상기 레이저 광의 파워를 제어하기 위한 레이저 파워 제어부를 포함하는 광 디스크면 상에 레이저 광을 집광함으로써 신호 기록 매체를 구성하는 광 디스크 상에 신호를 기록하기 위한 광 디스크 장치가 제공된다.

이 광 디스크 장치는 양호하게 기록의 개시 직전에 상기 오차량 계산부로부터 출력되는 신호의 출력 값을 홀딩하기 위한 오차량 홀딩부를 더 포함할 수 있으며, 레이저 파워 제어부는 기록이 개시된 후에 제2 시간 주기(t2) 동안 상기 오차량 홀딩부로부터의 출력 신호에 응답하여 제어될 수 있다.

이 광 디스크 장치는 양호하게 소정의 레벨을 갖는 신호를 발생시키기 위한 기준 신호 발생부를 더 포함하며, 상기 기억부로부터의 출력 신호 대신에, 상기 기준 신호 발생부로부터의 출력 신호가 기록의 개시 후에 제3 시간 주기(t3) 동안 상기 오차량 검출부에 입력될 수 있다.

평균 광량 계산부는, 레이저 광을 기록될 신호의 최저 주파수보다 높지 않은 응답 주파수를 갖는 전류 또는 전압 신호로 변환시키기 위한 광전 변환부를 포함할 수 있다.

기억부는 양호하게 A/D 변환부 및 D/A 변환부를 포함할 수 있다.

시간 (t1), (t2), 및 (t3)인 상기 제1, 제2 및 제3 기간 사이는 t1 < t3 ≤t2의 관계일 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제2 특징은, 광 디스크면 상에 집광된 레이저 광을 분광시키고 레이저 광의 파워를 감시하기 위한 감시부; 상기 감시부에 의해 검출된 레이저 광의 평균 광량을 계산하기 위한 평균 광량 계산부; 신호의 재생 동작 모드에서 평균 광량을 출력하고, 기록 동작 모드에서 기록의 개시 이후에 제1 시간 주기 (t1) 동안 계산된 상기 평균 광량을 감시하고 출력하기 위한 기억부; 상기 평균 광량 계산부 및 상기 기록부로부터 출력된 신호들 간의 차이를 계산하기 위한 오차량 계산부; 및 상기 오차량 계산부로부터의 출력 신호에 응답하여 상기 레이저 광의 파워를 제어하기 위한 레이저 파워 제어부를 포함하는 상기 광 디스크면 상에 레이저 광을 집광시킴으로써 신호 기록 매체를 구성하는 광 디스크 상에 신호를 기록하기 위한 광 디스크 장치를 제공한다.

이 광 디스크 장치는 양호하게 기록의 개시 직전에 상기 오차량 계산부로부터 출력되는 신호의 출력값을 홀딩하기 위한 오차량 홀딩부를 더 포함할 수 있으며, 상기 레이저 파워 제어부는 기록의 개시 후에 제2 시간 주기 (t2) 동안 상기 오차량 홀딩부로부터의 출력 신호에 응답하여 제어될 수 있다.

이 광 디스크 장치는 양호하게 소정의 레벨을 갖는 신호를 발생시키기 위한 기준 신호 발생부를 더 포함할 수 있으며, 상기 기록부로부터의 출력 신호 대신에, 상기 기준 신호 발생부로부터의 출력 신호가 기록의 개시 후에 제3 시간 주기 (t3) 동안 상기 오차량 검출부에 입력될 수 있다.

평균 광량 계산부는 상기 광 디스크로부터 재생되는 신호의 대역 중 최저 주파수보다 높지 않은 차단 주파수(cutoff frequency)를 갖는 저역 통과 필터를 포함할 수 있다.

기억부는 양호하게 A/D 및 D/A 변환부를 포함할 수 있다.

상기 제1, 제2 및 제3 시간 주기인 (t1), (t2), 및 (t3)의 관계는 t1 < t3 ≤ t2일 수 있다.

본 발명의 상술한 특징을 다양하게 조합하는 것이 가능하다.

도 1은 종래 기술의 블럭도.

도 2는 종래 기술에 따른 블럭도의 여러 부분들에서의 신호를 도시한 타이밍 차트.

도 3은 반도체 레이저의 전류 방출 파워 특성을 도시한 그래프.

도 4는 본 발명의 실시예를 도시한 블럭도.

도 5는 본 발명에 따른 블럭도의 여러 부분들에서의 신호를 도시한 타이밍 차트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

7 : 저역 통과 필터

11 : 타이밍 신호 발생 회로

12 : 감산 회로

13 : 증폭 회로

14 : S/H 회로

15 : 기록 펄스 발생 회로

본 발명의 실시예가 도면을 참조로 하여 설명될 것이다. 도 4는 본 발명의 실시예를 도시한 블럭도이며, 도 5는 도 4의 다양한 부분들에서의 신호를 도시한 타이밍 차트이다. 도 1에서와 동일한 도 4의 구성 요소는 동일한 참조 번호로 표시되어 있다.

이제, 재생 시의 동작이 설명될 것이다.

V/I 변환 회로(3)는 파워 (판독 파워) 프리세팅 회로(1)로부터의 출력 신호의 가산 결과인 가산 회로(2)로부터의 출력 신호 및 후술될 S/H 회로(14)로부터의 출력 신호를 전압-전류 변환하여 반도체 레이저(4)에 변환된 전류를 공급한다.

반도체 레이저(4)는 공급된 (인가된) 전류량에 대응하는 파워를 갖는 레이저 광을 방출하며 광의 일부는 광다이오드(5)에 입력된다.

광다이오드(5)는 저렴한 저속 광다이오드이며, 입력 광의 저주파 성분, 즉, 평균 광량에 비례하는 전류를 I/V 변환 회로(6)에 출력하기 위한 평균 광량을 검출한다. I/V 변환 회로(6)는 입력 평균 광량에 비례하는 광다이오드(5)로부터의 출력 전류를 선택 회로(8) 및 기억 회로(20)에 평균 광량 신호(101)로서 출력하기 위해 전압 신호로 변환한다.

원하는 재생 파워에 대응하는 기준 신호를 발생시키는 재생 파워 기준 신호 발생 회로(10)의 출력은 선택 회로(8)의 다른 입력에 인가된다. 재생 동작 모드에서, 선택 회로(8)는 타이밍 신호 발생 회로(11)로부터 출력된 광량 신호 선택 신호(107)에 응답하여 I/V 변환 회로(6)의 출력만을 선택한다.

재생 파워 기준 신호 발생 회로(10) 및 기억 회로(20)의 출력 신호는 선택 회로(9)에 입력된다. 재생 동작 모드에서, 선택 회로(9)는 기준 신호-선택 신호(108)에 응답하여 재생 파워 기준 신호 발생 회로(10)로부터의 출력을 선택한다.

선택 회로(8)의 출력 신호, 즉 I/V 변환 회로(6)의 출력 신호 및 선택 회로(9)의 출력 신호, 즉 재생 파워 기준 신호 발생 회로(10)의 출력 신호가 감산 회로(12)에 입력된다. 양 신호간의 차를 나타내는 감산 회로(12)로부터의 출력은 소정의 이득으로 증폭 회로(13)에 의해 증폭된 후, S/H 회로(14)에 입력된다.

S/H 회로(14)가 재생 동작 모드에서 입력 신호를 그대로 출력하도록 구성되므로, 증폭 회로(13)의 출력 신호가 가산 회로(2)에 입력된다.

이러한 방식으로, 재생 동작 모드시에는 재생 파워 프리세팅 회로(1), 가산 회로(2), V/I 변환 회로(3), 반도체 레이저(4), 광다이오드(5), I/V 변환 회로(6), 선택 회로(8, 9), 재생 파워 기준 신호 발생 회로(10), 감산 회로(12), 증폭 회로(13), 및 S/H 회로(14)에 의해 폐쇄된 루프가 형성되므로, 반도체 레이저(4)의 방출광 파워를 소정의 재생 파워로 제어할 수 있다.

이하, 기록 동작 모드가 설명된다.

기록 펄스 발생 회로(15)는 입력 기록 게이트 신호(/WG) 및 기록 신호로부터 피크 파워 ON 신호 및 소거 파워 ON 신호를 발생하고, 이들을 각각 전류 선택 회로(16, 18)로 출력한다.

전류 선택 회로(16, 18)는 피크 파워 프리세팅 전류원(17) 및 소거 파워 프리세팅 전류원(19)으로부터의 출력 전류를 각각 기록 펄스 발생 회로(15)로부터의 피크 파워 ON 신호 및 소거 파워 ON 신호에 응답하여 반도체 레이저(4)에 공급한다. 또한, 반도체 레이저(4)에 V/I 변환 회로(3)로부터의 전류가 공급된다. 따라서, 이러한 전류에 피크 파워 프리세팅 전류원(17) 또는 소거 파워 프리세팅 전류원(19)으로부터의 출력 전류가 가산되어 반도체 레이저(4)에 공급되므로, 펄스광이 반도체 레이저(4)로부터 방출된다.

반도체 레이저(4)로부터 방출된 광의 일부분은 재생 동작 모드와 유사하게 광다이오드(5)에 입력된다. 입사광의 평균 광량에 비례하는 전류 신호가 광다이오드(5)로부터 출력된다. 출력 전류 신호는 I/V 변환 회로(6)에 의해 전압 신호로 변환되고, 평균 광량(101)을 나타내는 신호로서 기억 회로(20) 및 선택 회로(8)로 출력된다.

일반적으로 광 디스크 등에 기록된 데이터의 대역폭은 매체의 성능과 클럭 재생의 제한에 따른 변조 등에 의한 소정의 주파수 대역으로 제한된다. 기록시 반도체 레이저의 평균 광량을 얻기 위해, 소정의 주파수대로 대역 제한된 기록 신호의 최저 주파수 이하의 차단 주파수를 갖는 광다이오드가 필요하다. 본 실시예에서, 기억 회로(20)는 A/D 변환 회로와 D/A 변환 회로로 구성된다. 기억 회로(20)는 I/V 변환 회로(6)의 출력 신호를 타이밍 신호 발생 회로(11)로부터 발생된 샘플링 펄스(104)와 동기하여 샘플하고, 타이밍 신호 발생 회로(11)로부터 유사하게 발생된 출력 래치 펄스(105)와 동기하여 샘플링 결과를 선택 회로(9)로 출력한다.

광다이오드(5)의 주파수 특성이 1차 저역-통과 필터와 등가일 때, 광량 P의 스텝 응답의 입력 광에 대한 출력 전류 I는

I=P·α·(1-exp(-t/τ))

로 표현되는데, 이 때 α는 광전 변환 계수를 나타내고, τ는 시상수를 나타내는데, 광다이오드 고유의 정수로서 결정된다.

1차 저역-통과 필터의 차단 주파수가 fc로 표현되는 경우,

fc=1/(2π·τ)

인데, 이 때의 출력 전류는 일정 광량을 입력할 때와 실질적으로 동일하다(99%). 일정하게 되는 출력 전류에 대한 시간 tr은 다음과 같이 표현된다.

tr=0.73·fc

따라서, 기록 개시 이후의 평균 광량 신호를 실질적으로 평균 광량에 도달하도록, 시간 주기 tr보다 긴 시간 주기 t1을 선택하여 샘플 펄스를 발생하고, A/D 변환 회로의 샘플링 동작이 완료된 이후에 출력 래치 펄스를 발생함으로써 상기 개시 직후의 평균 광량 신호를 기억하고 출력한다.

상술한 바와 같이, 기억 회로(20)의 출력 신호와 재생 파워 기준 신호 발생 회로(10)의 출력이 선택 회로(9)에 입력된다. 선택 회로(9)는 타이밍 신호 발생 회로(11)로부터 출력된 기준 신호 선택 신호(108)에 응답하여 이들 중 하나를 선택하고, 파워 제어의 기준 신호로서 출력한다.

I/V 변환 회로(6)의 출력 신호와 재생 파워 기준 신호 발생 회로(10)의 출력이 선택 회로(8)에 입력된다. 선택 회로(8)는 파워 제어용 광량 신호로서 출력하기 위해서, 타이밍 신호 발생 회로(11)로부터 출력된 광량 신호 선택 신호(107)에 응답하여 이들 중 하나를 선택한다.

상술된 바와 같이 기록 개시시의 반도체 레이저(4)의 온도 변화는 신속하지 않고, 이 때 평균 광량을 기억한 후 기록 펄스 광의 다음 기준 신호로서 사용함으로써 기록 펄스 광을 제어하는 것이 가능하므로, 이러한 제어는, 기억 개시시의 기록 펄스 광의 파워가 프리셋 값에 실질적으로 동일하다는 사실을 이용한다.

그러나, 기록 개시로부터 기억 회로(20)의 출력이 설정될 때까지는 파워 제어 루프의 기준 신호가 존재하지 않는다. 기록 개시 직후에 기억 회로(20)의 출력이 설정되는데 걸리는 시간 주기가 t3(＞t1)이라면, 선택 회로(8, 9)는 t3초가 경과할 때까지 재생 파워 기준 신호 발생 회로(10)의 출력 신호를 광량 신호와 기준 신호로서 선택한다.

이는 기록 개시 직후에 기억 회로(20)의 출력이 확정될 때까지의 시간 주기 t3 동안, 기준 신호와 광량 신호간의 차(즉, 파워 제어 오차)가 0이 되는 것을 가능하게 한다. t3초가 지난 후에 기록 동안의 파워 제어가 개시될 때의 인입 시간은 짧아진다. 선택 회로(8, 9)의 출력 신호가 감산 회로(12)에 입력된다.

감산 회로(12)에서는 [선택 회로(9)의 출력]-[선택 회로(8)의 출력]의 연산이 수행된다.

상술된 바와 같이, 선택 회로(9)의 출력이 파워 제어용 기준 신호이고, 선택 회로(8)의 출력이 파워 제어의 광량 신호이므로, 감산 회로(12)의 출력 신호가 파워 제어 오차 신호가 된다.

파워 제어 오차 신호가 소정의 이득으로 증폭 회로(13)에 의해 증폭된 후, S/H 회로(14)에 입력된다.

상술된 바와 같이 기록 개시 직후에 파워 제어의 기준 신호가 확정되지 않으므로, 폐쇄된 루프에 의한 파워 제어가 불가능하다. 본 발명은 반도체 레이저의 온도 변화가 느리다는 사실을 이용한 것이다. 이러한 시간 주기 동안 기록 개시 직전에 파워 제어 오차를 유지함으로써 기록 펄스 광을 방출한다.

즉, 타이밍 신호 발생 회로(11)로부터 기록 개시 직후 소정의 시간 주기 t2(≥t3) 동안에만 증폭 회로(13)의 출력을 유지하는 S/H 신호(102)가 발생된다. S/H 회로(14)는 S/H 신호(102)에 응답하여 증폭 회로(13)의 출력 신호를 출력하거나 유지하여 출력한다.

기록 개시 직후 반도체 레이저로부터의 기록 펄스 광의 평균 광량 신호를 기억하고, 기록시 파워 제어용 기준 신호로서 사용함으로써 기록 펄스 광의 파워 제어가 가능하다.

본 실시예에서, 광다이오드(5)는 저렴한 저속 광 검출기를 포함한다. 광검출기의 차단 주파수가 기록될 신호의 최저 주파수보다 높은 경우, I/V 변환 회로(6)의 차단 주파수를 원하는 값으로 설정함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다. 광다이오드(5)와 I/V 변환 회로(6)의 차단 주파수가 기록될 신호의 최저 주파수보다 높은 경우, 도 4의 점선으로 표시된 I/V 변환 회로(6)의 출력 신호를 저역 통과 필터(7)에 의해 원하는 차단 주파수로 변환하는 구성과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따라, 기록 개시후 소정의 시간 주기 동안, 레이저 출력의 평균 광량을 기록하고 이것을 이후의 레이저 출력 신호와 비교하는 기준 신호로서 사용되므로, 기준 신호 발생기로부터의 소정의 기준 신호 보다 더 바람직한 기준 신호를 얻을 수 있다.

기록 개시 직전에 레이저 출력 제어 신호를 유지함으로써 상기 레이저 출력의 평균 광량이 계산된다. 이러한 신호가 기준 신호로서 사용될 수 있을 때까지, 레이저 출력을 제어할 수 있다.

평균 광량을 계산하는 부분은, 반도체 레이저로부터의 방출 광량을 감시하는 광다이오드로서 저가의 저속 광다이오드를 사용하여, 또 다른 방식으로 I/V 변환 회로의 차단 주파수를 원하는 값으로 설정하여, 또는 간단한 구조를 갖는 저역-통과 필터를 사용함으로써, 저 단가에 적절한 구성을 실현할 수 있다.

평균 광량을 기록하는 수단을 A/D 변환기와 D/A 변환기를 조합하여 실현함으로써, 통상의 메모리 소자를 사용하는 것보다 간단한 제어 방식으로 신호를 기록할 수 있다.

상기 기준 신호 발생기의 신호를 재생시의 기준 신호로서 공통으로 사용하여, 회로 규격의 감소를 이룰 수 있다.

본 발명에 따르면, 고가의 고속 광검출기, 고속 I/V 변환 회로 및 고속 고정밀의 S/H 회로의 필요성이 제거되었다. 따라서, 그 구조가 비교적 간단하고 단가가 낮은 광 디스크 장치를 얻을 수 있다. 본 발명은 소형 경량화, 저가격화에 유리하다.

Claims

광 디스크 면 상에 레이저 광을 집광하여 신호 기록 매체를 구성하는 광 디스크상에 신호를 기록하기 위한 광 디스크 장치에 있어서,

상기 광 디스크 면 상에 집광되는 상기 레이저 광을 분광하고, 그 저주파 성분을 검출하여 상기 레이저 광의 평균 광량을 계산하는 평균 광량 계산부(6);

재생 모드 동작시 상기 평균 광량을 출력하고, 기록 모드 동작시 기록 개시 후 제1 시간 주기(t1) 동안 계산된 상기 평균 광량을 기억하여 출력하는 기억부(20);

상기 평균 광량 계산부(6)의 출력 신호와 상기 기억부(20)의 출력 신호간의 차를 계산하는 오차량 계산부(12, 13); 및

상기 오차량 계산부(12, 13)로부터의 출력 신호에 응답하여 레이저 광의 파워를 제어하기 위한 레이저 광 파워 제어부(2)

를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제1항에 있어서,

기록 개시 직전에 상기 오차량 계산부(12, 13)로부터 출력되는 신호의 출력값을 유지하는 오차량 유지부(14)를 더 포함하고,

기록 개시 후 제2 시간 주기(t2) 동안 상기 오차량 유지부(14)로부터의 출력 신호에 응답하여 레이저 파워 제어부(2)가 제어되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

소정의 레벨을 갖는 신호를 발생하는 기준 신호 발생부(10)를 더 포함하고,

기억부(20)로부터의 출력 신호 대신, 기록 개시후 제3 시간 주기(t3) 동안 상기 기준 신호 발생부(10)로부터의 출력 신호를 상기 오차량 계산부(12, 13)에 입력하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 평균 광량 계산부(6)는 레이저 광을 기록될 신호의 최저 주파수 이하의 응답 주파수를 갖는 전류 또는 전압 신호로 변환하는 광전 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기억부(20)는 A/D 변환부 및 D/A 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 시간 주기(t1), 제2 시간 주기(t2), 및 제3 시간 주기(t3)는 t1＜t3≤t2의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
광 디스크 면 상에 레이저 광을 집광하여 신호 기록 매체를 구성하는 광 디스크 상에 신호를 기록하는 광 디스크 장치에 있어서,

상기 광 디스크 면 상에 집광되는 상기 레이저 광을 분광하고 상기 레이저 광의 파워를 감시하는 감시부(5, 6);

상기 감시부(5, 6)에 의해 검출되는 상기 레이저 광의 평균 광량을 계산하는 평균 광량 계산부(6);

재생 모드 동작시에는 상기 평균 광량을 출력하고, 기록 모드 동작시에는 기록의 개시 후 제1 시간 주기(t1) 동안 계산된 상기 평균 광량을 기억하여 출력하는 기억부(20);

상기 평균 광량 계산부(6)와 기억부(20)로부터의 출력 신호들 간의 차를 계산하는 오차량 계산부(12, 13); 및

상기 오차량 계산부(12, 13)로부터의 출력 신호에 응답하여 상기 레이저 광의 파워를 제어하는 레이저 광 파워 제어부(2)

를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제7항에 있어서,

기록 개시 직전에 상기 오차량 계산부(12, 13)로부터 출력된 신호의 출력값을 유지하는 오차량 유지부(14)를 더 포함하고,

기록 개시 후 제2 시간 주기(t2) 동안 상기 오차량 유지부(14)로부터의 출력 신호에 응답하여 레이저 파워 제어부(2)가 제어되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,

소정의 레벨을 갖는 신호를 발생하는 기준 신호 발생부(10)를 더 포함하고,

상기 기억부(20)로부터의 출력 신호 대신, 기록 개시 후 제3 시간 주기(t3) 동안 기준 신호 발생부(10)로부터의 출력 신호가 오차량 계산부(12, 13)로 입력되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제7항에 있어서, 상기 평균 광량 계산부(6)는 상기 광 디스크로부터 재생된 신호의 최저 주파수 보다 낮은 차단 주파수를 갖는 저역-통과 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 기억부(20)는 A/D 변환부 및 D/A 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서, 제1 시간 주기(t1), 제2 시간 주기(t2), 및 제3 시간 주기(t3)는 t1＜t3≤t2의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제3항에 있어서, 상기 평균 광량 계산부(6)는 레이저 광을 기록될 신호의 최저 주파수 이하의 응답 주파수를 갖는 전류 또는 전압 신호로 변환하는 광전 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제3항에 있어서, 상기 기억부(20)는 A/D 변환부 및 D/A 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제4항에 있어서, 상기 기억부(20)는 A/D 변환부 및 D/A 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제3항에 있어서, 제1 시간 주기(t1), 제2 시간 주기(t2), 및 제3 시간 주기(t3)는 t1＜t3≤t2의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제4항에 있어서, 제1 시간 주기(t1), 제2 시간 주기(t2), 및 제3 시간 주기(t3)는 t1＜t3≤t2의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제5항에 있어서, 제1 시간 주기(t1), 제2 시간 주기(t2), 및 제3 시간 주기(t3)는 t1＜t3≤t2의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제9항에 있어서, 상기 기억부(20)는 A/D 변환부 및 D/A 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제10항에 있어서, 상기 기억부(20)는 A/D 변환부 및 D/A 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제9항에 있어서, 제1 시간 주기(t1), 제2 시간 주기(t2), 및 제3 시간 주기(t3)는 t1＜t3≤t2의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제10항에 있어서, 제1 시간 주기(t1), 제2 시간 주기(t2), 및 제3 시간 주기(t3)는 t1＜t3≤t2의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
제11항에 있어서, 제1 시간 주기(t1), 제2 시간 주기(t2), 및 제3 시간 주기(t3)는 t1＜t3≤t2의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.