KR100498474B1 - 레이저 파워 모니터 장치와 그를 포함하는 광픽업 장치 및광 기록 재생 기기 - Google Patents
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Abstract
레이저 파워 모니터 장치의 주파수 특성을 향상시키고 저배속 기록시의 레이저 파워 제어의 정밀도를 향상시키기 위해, 레이저 다이오드로부터 출사된 광의 일부를 수광하여 그 광파워에 비례하는 전류를 출력하는 포토 다이오드부와, 상기 포토 다이오드부로부터 전류를 입력받아 전압으로 변환하여 ALPC 회로로 출력하는 모니터 회로를 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 포토 다이오드부는 모니터 회로로 전류를 공급하도록 모니터 회로와 연결된 복수개의 포토 다이오드로 구성되며, 상기 포토 다이오드부와 모니터 회로 사이에, 현재의 기록 배속에 대한 신호를 입력받아 기록 배속이 증가함에 따라 모니터 회로로 전류를 공급하는 포토 다이오드의 개수가 감소하도록 하는 스위치부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 기기의 레이저 파워 모니터 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 레이저 파워 모니터 장치에 관한 것으로, 특히 광 기록 재생 기기에 이용되는 레이저 다이오드의 파워 제어를 실행함에 있어서, 고배속 및 저배속 모두에서 정밀한 파워 제어가 가능하도록 하는 광 기록 재생 기기의 레이저 파워 모니터 장치에 관한 것이다. 또한 이러한 레이저 파워 모니터 장치를 포함하는 광픽업 장치 및 광 기록 재생 기기에 관한 것이다.
CD 플레이어나 기록 가능한 CD-R 드라이브, 덮어쓰기가 가능한 CD-RW 드라이브 등의 광 기록 재생 장치의 광픽업에는 레이저 다이오드가 광원으로 사용되는데, 광 기록 재생 장치의 원활한 기록 및 재생을 위해서는 레이저 다이오드의 파워가 안정되어야 하나, 레이저 다이오드의 파워는 온도나 사용 기간에 의해 크게 변동하기 때문에 파워를 적절한 수준으로 안정시키기 위해 파워 제어를 행할 필요가 있으며 이에 따라 광픽업에는 레이저 파워 제어 장치가 구비된다.
도 1은 종래의 레이저 파워 제어 장치를 보인 것으로서, 도면 부호 10은 레이저 다이오드(40)로부터 출사된 광의 일부를 수광하여 광파워에 비례하는 전류를 출력하는 포토 다이오드이고, 도면 부호 20은 상기 포토 다이오드(10)로부터의 출력 전류를 입력받아 전압으로 변환하여 출력하는 전류/전압 변환 회로인 모니터 회로를 나타낸 것이다. 모니터 회로(20) 내에는 모니터 회로(20)의 이득 조정을 위한 가변 저항이 있으며, 동종의 광 기록 재생 기기에 사용되는 모니터 회로(20)가 동일한 이득을 갖도록, 즉 동일한 전류 입력에 대해 동일한 전압을 출력하도록 광 기록 재생 기기의 제조 단계에서 그 값이 조절된다.
도 1의 도면 부호 30은 모니터 회로(20)로부터의 출력 전압을 입력받아 소정의 기준 전압과의 차이를 보상하여 적절한 레이저 다이오드 구동 전류를 출력하는 ALPC(Automatic Laser Power Control) 회로를 나타낸 것이다.
레이저 다이오드(40)에서 입사된 레이저 광파워를 레이저 광파워에 대응하는 전압으로 변경하는 작용을 행하는 포토 다이오드(10)와 모니터 회로(20)를 합하여 FPD(Front Photo detector)라 하기도 하는데 본 명세서에서는 이를 레이저 파워 모니터 장치로 칭하기로 한다.
ALPC 회로(30)에서 입력받아 처리할 수 있는 최대 전압은 제한되어 있으며, 이에 따라 레이저 파워 모니터 장치에서 출력되는 전압은 상기 최대 전압을 넘지 않는 범위 내에 있어야 하고, 모니터 회로(20)의 이득을 정할 때는 이를 고려하여야 한다.
도 2는 CD-RW 및 DVD-RW 기록 장치에 사용되는 펄스 트레인 방식에서 레이저 다이오드에서 출력되는 광파워를 도시한 그래프인데, 피트와 피트 사이의 스페이스 구간에서는 소거 파워 Pe를 조사(照射)하여 기록된 부분을 소거하다가, 피트의 기록시 즉 마크 구간에서는 최대 파워인 피크 파워 Pp와 최소 파워인 바이어스 파워 Pb를 빠른 속도로 번갈아 가며 조사하여 기록한다. 광디스크에 도포된 염료를 적절히 가열하기 위해 마크 구간의 최초 피크 파워 구간은 다른 구간에 비해 길게 되어 있다. 이러한 파워 입력에 대응하여 레이저 파워 모니터 장치의 출력은 바이어스 파워 Pb에 대응하는 최소 전압에서 피크 파워 Pp에 대응하는 최대 전압까지의 변동 범위를 가진다.
상기 도 2에 도시된 것은 전체 기록 신호의 일부를 나타낸 것으로 일정한 기록 배속에서 기록이 이루어지는 것을 나타낸 것인데, 실제 기록 재생 기기의 기록 모드에서는 사용자의 선택에 의해 기록 배속을 달리할 수 있으며, 고배속으로 설정하는 경우라도 저배속에서 시작하여 차츰 단계를 올려 최고배속까지 기록 속도를 상승시키면서 기기가 동작한다. 이때 저배속으로 기록하는 경우에는 고배속으로 기록하는 경우 보다 광 디스크의 회전 속도가 낮아 고배속의 경우 보다 낮은 광파워로 기록이 행해지도록 하여야 하며, 이에 따라 상기한 파워 제어도 기록 속도에 따라 다르게 이루어져야 한다.
도 3은 종래의 레이저 파워 제어 장치에서의 레이저 구동 전류값과 모니터 회로에서 출력되는 전압간의 관계를 나타낸 그래프이다. 고배속 기록과 저배속 기록의 경우 그래프의 기울기는 동일하나 광파워의 변화 범위가 상이하므로 레이저 구동 전류의 변화 범위가 상이하며, 이에 따라 모니터 회로 출력 전압의 변화 범위도 상이하다. 즉, 저배속인 경우에 레이저 구동 전류 변화 범위 및 모니터 회로 출력 전압의 변화 범위가 고배속인 경우에 비해 작다.
또한, 출력 보상을 위해 현재 전압과 비교되는 기준 전압도 각각의 배속에 대해 상이하며, 낮은 광파워가 사용되는 저배속의 경우가 당연히 기준 전압이 낮다. 광파워는 레이저 다이오드로 입력되는 구동 전류와 비례하므로 레이저 다이오드 구동 전류와 모니터 회로 출력 전압간에도 유사한 그래프가 구해질 수 있다.
ALPC 회로(30)는 광 기록 재생 기기의 초기 동작시 파워 캘리브레이션 과정을 통해 레이저 다이오드 구동 전류와 모니터 회로 출력 전압간의 관계를 테이블화하여 저장하고 있는데, 기록시 모니터 회로의 출력 전압과 소정 기준 전압간의 차이를 측정하여 이러한 차이를 보상하기 위해 레이저 다이오드 구동 전류값을 상기 테이블에 근거하여 증감시킨다.
모니터 회로의 이득은 광 기록 재생 기기 제조 단계에서 조절되어 일정하게 고정되어 있다. 따라서, 높은 광파워가 출력되는 고배속 기록의 경우에는 피크 파워 Pp 시에 포토 다이오드(10)로부터 출력되는 전류값이 크므로, 모니터 회로(20)로부터 출력되는 전압이 큰 값을 가지며 전체적으로 전압 변화 범위가 넓은데 반해, 낮은 광파워가 출력되는 저배속 기록의 경우에는 피크 파워 Pp 시에 포토 다이오드(10)로부터 출력되는 전류값이 작으므로, 모니터 회로(20)로부터 출력되는 전압이 작은 값을 가지며 전체적으로 전압 변화 범위가 협소하게 된다.
그런데 상기한 구성의 종래 장치의 경우에는 저배속 기록시 모니터 회로(20)로부터 출력되어 ALPC 회로(30)로 입력되는 전압의 변화 범위가 협소하게 됨에 따라, 저배속 기록시의 파워 제어의 정밀도가 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
최근 기술 발달에 따라 광 기록 재생 기기의 최고배속이 급속히 증가되고 있는데, 모니터 회로(20)의 최대 출력 전압이 제한되어 있으므로, 최고배속이 높을수록 모니터 회로(20)의 출력 전압 범위에서 최저배속과 최고배속 사이의 격차는 더욱 벌어질 수밖에 없고, 이에 따라 저배속에서의 파워 제어의 정밀도 저하의 문제점은 심각해지고 있다.
또한, 하나의 포토 다이오드(10)를 사용할 경우 충분한 출력 전류를 확보하기 위해서는 포토 다이오드(10)의 크기가 충분히 커야 하는데, 이 경우 출력값의 주파수 특성이 좋지 않아 광파워의 파형을 정확하게 추종하지 못하는 문제점도 있었다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 인식하여 창출된 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 저배속에서도 높은 파워 제어의 정밀도를 유지할 수 있게 하는 레이저 파워 모니터 장치를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 상기한 바와 같은 문제점을 인식하여 창출된 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 모니터 회로로 입력되는 전류의 주파수 특성을 향상시킬 수 있는 레이저 파워 모니터 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제를 해결하기 위하여, 레이저 다이오드로부터 출사된 광의 일부를 수광하여 그 광파워에 비례하는 전류를 출력하는 포토 다이오드부와, 상기 포토 다이오드부로부터 전류를 입력받아 전압으로 변환하여 ALPC 회로로 출력하는 모니터 회로를 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 포토 다이오드부는 모니터 회로로 전류를 공급하도록 모니터 회로와 연결된 복수개의 포토 다이오드로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 기기의 레이저 파워 모니터 장치를 제공한다.
또한, 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 상기 포토 다이오드부와 모니터 회로 사이에, 현재의 기록 배속에 대한 신호를 입력받아 기록 배속이 증가함에 따라 모니터 회로로 전류를 공급하는 포토 다이오드의 개수가 감소하도록 하는 스위치부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 기기의 레이저 파워 모니터 장치를 제공한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 파워 모니터 장치를 보인 것이고, 도 5는 도 4의 레이저 파워 모니터 장치를 포함하는 레이저 파워 제어 장치를 보인 것이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 레이저 파워 모니터 장치는 포토 다이오드부(100)와 모니터 회로(300)를 포함하며, 포토 다이오드부(100)는 복수개의 포토 다이오드(110, 120)로 구성된다. 도 6은 도 4의 포토 다이오드부를 정면에서 본 것을 도시한 것으로 이 경우에는 두 개의 포토 다이오드(110, 120)로 구성되며, 포토 다이오드(110, 120)가 분포한 것보다 넓은 범위를 레이저 빔(빗금 부분)이 비추고 있음을 볼 수 있다. 이와 같이 종래의 하나의 큰 포토 다이오드(10)를 사용하는 대신 복수개의 포토 다이오드(110, 120)를 사용하면 포토 다이오드와 관련된 주파수 특성이 향상되어 모니터 회로(300)로 입력되는 전류가 포토 다이오드부(100)로 입사되는 레이저의 광파워 변화를 보다 정확히 추종하게 되어 레이저 파워 제어의 정확도를 향상시킬 수 있다.
상기 포토 다이오드부(100)와 모니터 회로(300) 사이에는 추가적으로 스위치부(200)를 설치함이 바람직한데, 이 스위치부(200)는 현재의 기록 배속에 대한 신호를 입력받아 기록 배속이 낮을 때는 모든 포토 다이오드(110, 120)로부터의 출력 전류가 합해져서 모니터 회로(300)로 입력되도록 하다가, 고배속이 되면 하나의 포토 다이오드(120)로부터의 출력 전류만 모니터 회로(300)로 입력되도록 절환한다.
이에 따라, 저배속 기록시에도 보다 큰 전류가 모니터 회로(300)로 출력될 수 있음에 따라 모니터 회로(300)에서 출력되는 전압의 변화 범위가 충분히 넓어서 ALPC 회로(400)에서 이루어지는 레이저 파워 제어의 정밀도가 향상된다.
도 7은 본 발명에서 고배속 기록시 및 저배속 기록시의 레이저 구동 전류값과 모니터 회로 출력 전압간의 관계를 보인 그래프로서, 상기한 레이저 파워 제어 장치가 사용되는 경우에, ALPC 회로(400)는 광 기록 재생 기기의 초기 동작시 파워 캘리브레이션 과정을 통해 레이저 다이오드(500)를 구동하는 레이저 다이오드 구동 전류와 모니터 회로 출력 전압간의 이러한 관계를 고배속 및 저배속으로 나누어 테이블화하여 저장하게 되며, 기록시에는 모니터 회로(300)의 출력 전압과 소정 기준 전압간의 차이를 측정하여 이러한 차이를 보상하기 위해 배속에 맞는 테이블을 사용하여 레이저 다이오드 구동 전류값을 테이블에 근거하여 증감시킨다.
도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명에서는 저배속 기록시에도 모니터 회로 출력 전압의 변화 범위는 고배속 기록시의 그것과 유사하게 충분히 넓은 범위를 가지게 되며, 그 반면 레이저 다이오드 구동 전류 대 모니터 회로 출력 전압간의 관계를 나타내는 직선의 기울기가 고배속 기록시와 동일하지 않고 급한 기울기를 갖게 된다.
이와 같이 ALPC 회로(400)로 입력되는 전압 변화 범위가 크므로 광파워의 변화가 보다 민감하고 정확하게 전압 변화로 반영되게 되고 이에 따라 보다 정밀한 광파워의 제어가 이루어질 수 있는 것이다.
이상에서 레이저 파워 모니터 장치를 보였는데 이러한 레이저 파워 모니터 장치가 광픽업 장치 및 광 기록 재생 기기 내에서 다른 구성품들과 연결되는 관계는 종래의 레이저 파워 모니터 장치와 유사하며 당업자라면 그 연결관계가 명확할 것이다. 따라서 본원의 레이저 파워 모니터 장치를 포함하여 구성되는 광 픽업 장치 및 그러한 광 픽업 장치를 포함하여 구성되는 광 기록 재생 기기도 클레임한다.
상기 실시예에서는 두 개의 포토 다이오드가 사용되는 예를 보이고 있으나 이는 하나의 예일 뿐인 등, 당업자라면 본 발명의 본지에서 벗어나지 않는 다양한 변형을 가하는 것이 가능할 것이다. 따라서 본 발명은 특허 청구 범위에 의해 한정되어야 하며 실시예에 한정되지 않는다.
상기한 바와 같은 구조로 되는 본 발명의 레이저 파워 모니터 장치를 사용하면 모니터 회로로 입력되는 전류의 주파수 특성이 향상되어 보다 정확한 파워 제어가 가능하게 됨과 아울러 모니터 회로로 출력되는 전압 변화 범위가 저배속에서도 충분히 커서 저배속에서도 높은 파워 제어 정밀도를 가질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 레이저 파워 제어 장치를 보인 블록도.
도 2는 펄스 트레인 방식에서 레이저 다이오드에서 출력되는 광파워를 도시한 그래프.
도 3은 종래 레이저 파워 제어 장치에서 레이저 구동 전류값과 모니터 회로 출력 전압간의 관계를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 파워 모니터 장치를 보인 블록도.
도 5는 도 4의 레이저 파워 모니터 장치를 포함하는 레이저 파워 제어 장치를 보인 블록도.
도 6은 본 발명에서의 포토 다이오드부의 정면도.
도 7은 본 발명에서의 고배속 기록시 및 저배속 기록시의 레이저 구동 전류값과 모니터 회로 출력 전압간의 관계를 보인 그래프.
Claims (6)
- 레이저 다이오드로부터 출사된 광의 일부를 수광하여 그 광파워에 비례하는 전류를 출력하는 포토 다이오드부와, 상기 포토 다이오드부로부터 전류를 입력받아 전압으로 변환하여 ALPC 회로로 출력하는 모니터 회로를 포함하여 구성되는 것으로서,상기 포토 다이오드부는 모니터 회로로 전류를 공급하도록 모니터 회로와 연결된 복수개의 포토 다이오드로 구성되며, 상기 포토 다이오드부와 모니터 회로 사이에, 현재의 기록 배속에 대한 신호를 입력받아 기록 배속이 증가함에 따라 모니터 회로로 전류를 공급하는 포토 다이오드의 개수가 감소하도록 하는 스위치부를 추가로 구비하는 광 기록 재생 기기의 레이저 파워 모니터 장치.
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- 레이저 다이오드와, 상기 레이저 다이오드의 파워를 모니터링 하는 레이저 파워 모니터 장치를 포함하여 구성되는 광픽업 장치에 있어서,상기 레이저 파워 모니터 장치는, 상기 레이저 다이오드로부터 출사된 광의 일부를 수광하여 그 광파워에 비례하는 전류를 출력하는 포토 다이오드부와, 상기 포토 다이오드부로부터 전류를 입력받아 전압으로 변환하여 ALPC 회로로 출력하는 모니터 회로를 포함하여 구성되고,상기 포토 다이오드부는 모니터 회로로 전류를 공급하도록 모니터 회로와 연결된 복수개의 포토 다이오드로 구성되며, 상기 포토 다이오드부와 모니터 회로 사이에, 현재의 기록 배속에 대한 신호를 입력받아 기록 배속이 증가함에 따라 모니터 회로로 전류를 공급하는 포토 다이오드의 개수가 감소하도록 하는 스위치부를 추가로 구비하는 광픽업 장치.
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- 레이저 다이오드 및 상기 레이저 다이오드의 파워를 모니터링 하는 레이저 파워 모니터 장치를 포함하여 구성되어 광 기록 재생을 행하는 광 기록 재생 기기에 있어서,상기 레이저 파워 모니터 장치는, 상기 레이저 다이오드로부터 출사된 광의 일부를 수광하여 그 광파워에 비례하는 전류를 출력하는 포토 다이오드부와, 상기 포토 다이오드부로부터 전류를 입력받아 전압으로 변환하여 ALPC 회로로 출력하는 모니터 회로를 포함하여 구성되고, 상기 포토 다이오드부는 모니터 회로로 전류를 공급하도록 모니터 회로와 연결된 복수개의 포토 다이오드로 구성되며, 상기 포토 다이오드부와 모니터 회로 사이에, 현재의 기록 배속에 대한 신호를 입력받아 기록 배속이 증가함에 따라 모니터 회로로 전류를 공급하는 포토 다이오드의 개수가 감소하도록 하는 스위치부를 추가로 구비하는 광 기록 재생 기기.
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