KR100524951B1 - 이득 선택 스위치가 없는 광픽업의 ｆｐｄ와 그를포함하는 광픽업 장치 및 광 기록 재생 기기 - Google Patents

이득 선택 스위치가 없는 광픽업의 ｆｐｄ와 그를포함하는 광픽업 장치 및 광 기록 재생 기기 Download PDF

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Abstract

이득 선택 스위치가 불필요하여 구조가 단순화되며 이득 선택 시 있을 수 있는 오류에 따른 오동작이 없어 신뢰성이 향상되도록 하기 위해, 복수개의 레이저 다이오드로부터 출사된 광의 방향을 다르게 하는 광학 장치와, 각각의 레이저 다이오드로부터 출사되어 상기 광학 장치를 통과한 빛을 수광하는 각각의 포토 다이오드로 구성되는 포토 다이오드부와, 각각의 포토 다이오드로부터의 출력 전류를 전압으로 변환하는 각각의 전류 전압 증폭 회로와, 각각의 전류 전압 증폭 회로로부터의 출력에 대한 증폭 이득을 별도로 설정 가능한 전압 증폭 회로를 포함하여 구성되는 광픽업의 FPD와 그를 포함하는 광픽업 장치 및 광 기록 재생 기기가 제공된다.

Description

이득 선택 스위치가 없는 광픽업의 ＦＰＤ와 그를 포함하는 광픽업 장치 및 광 기록 재생 기기{Front photo detector of optical pick-up having no gain selection switch, optical pick-up including the same and optical recording and playing apparatus including the same}
본 발명은 광픽업의 FPD(Front Photo Detector)에 관한 것으로서, 특히 이득 선택 스위치가 불필요하여 이득 선택을 위한 제어가 불필요하고 이득 선택에 따른 오동작이 방지되어 신뢰성이 향상된 광픽업의 FPD에 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 제어를 위한 장치가 구비된다.
이러한 광 기록 재생 장치의 광픽업에 구비되는 레이저 파워 제어 장치를 구성하는 주요 요소로는 FPD와 APC(Automatic Power Control) 회로가 있다. FPD는 광픽업의 레이저 다이오드에서 나오는 광의 일부를 포토 다이오드로 수광하고, 수광된 광의 파워에 비례하게 포토 다이오드로부터 발생한 전류를, 전류 전압 증폭 회로에서 전압으로 변환하고, 변환된 전압을 전압 증폭 회로에서 적절히 증폭한 다음 APC 회로로 출력하는 장치로서, 기록 파워의 조정을 위한 모니터링 전압을 얻기 위해 사용된다.
APC 회로는 FPD로부터의 출력 전압을 입력받아 소정의 기준 전압과의 차이를 보상하여 적절한 레이저 다이오드 구동 전류를 출력하는 것이다.
도 1은 종래의 FPD의 일례를 보인 회로도이다.
이에 도시한 바와 같이, FPD(100)는 기록을 위해 광을 출사하는 레이저 다이오드로부터 일부의 광을 수광하여 그 광파워에 비례하는 전류를 발생시키는 포토 다이오드(101)와, 상기 포토 다이오드(101)에서 발생한 전류를 전압으로 변환하는 전류 전압 증폭 회로(110)와, 전류 전압 증폭 회로(110)로부터 입력된 전압을 소정 이득만큼 증폭하는 전압 증폭 회로(120)로 이루어진다.
Vref는 전류 전압 증폭 회로(110)와 전압 증폭 회로(120)의 증폭기로 입력되는 기준 전압이다.
전압 증폭 회로(120)의 입력단에 있는 가변 저항(VR)을 조정하여 입력 저항을 조정하므로써 전압 증폭 회로(120)의 이득을 조정할 수 있다. 상기 가변 저항(VR)은 제품을 출시하기에 앞서 조절되는데, 이러한 조정이 필요한 이유는 동일한 광파워가 FPD(100)로 입력되는 경우에 동일한 크기의 전압이 APC 회로로 출력되도록 하기 위함이다.
도 2는 두 개의 레이저 다이오드가 사용되는 종래 광픽업에서의 FPD를 보인 회로도이다.
도 1에서는 하나의 레이저 다이오드만이 사용되는 광픽업, 예를 들어 CD에 대한 기록/재생만을 행하는 광픽업에서의 FPD(100)를 보인 것이라면, 도 2는 예를 들어 CD와 DVD에 대한 기록/재생을 행할 수 있도록 서로 다른 파장을 출사하는 두 개의 레이저 다이오드가 선택적으로 사용되는 광픽업에서의 FPD(200)를 보인 것이다.
이에 도시한 바와 같이, FPD(200)는 기록을 위해 광을 출사하는 선택된 하나의 레이저 다이오드로부터 일부의 광을 수광하여 그 광파워에 비례하는 전류를 발생시키는 포토 다이오드(201)와, 상기 포토 다이오드(201)에서 발생한 전류를 전압으로 변환하는 전류 전압 증폭 회로(210)와, 전류 전압 증폭 회로(210)로부터 입력된 전압을 소정 이득만큼 증폭하는 전압 증폭 회로(220)로 이루어진다.
도 1의 전류 전압 증폭 회로(110)와 달리 도 2의 전류 전압 증폭 회로(210)는 두 개의 귀환 저항(R1,R2)을 구비하고 있어 그 중 하나를 선택할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 도 1의 전압 증폭 회로(120)와 달리 도 2의 전압 증폭 회로(220)는 두 개의 입력 가변 저항(VR1,VR2)을 구비하고 있어 그 중 하나를 선택할 수 있도록 되어 있다.
두 개의 귀환 저항(R1,R2) 중 하나를 선택하는 것과 두 개의 입력 가변 저항(VR1,VR2) 중 하나를 선택하는 것은 이득 선택 스위치(230)에 의해서 이루어진다. 이득 선택 스위치(230)는 광기기의 제어부로부터 입력되는 선택 신호에 의해 동작하는데, 이 선택 신호는 현재 기록에 사용되고 있는 매체의 종류를 제어부가 판별한 후 그 매체에 대응하는 이득을 선택하기 위해 제어부에서 이득 선택 스위치쪽으로 출력된다.
현재의 도면에서는 귀환 저항으로 R2가 입력 가변 저항으로는 VR2가 선택된 상태를 보이고 있으며, 반대로 귀환 저항으로 R1을 입력 가변 저항으로는 VR1이 선택될 수도 있다.
CD용 레이저 다이오드와 DVD용 레이저 다이오드는 출사하는 광의 파장이 각각 650 nm와 780 nm로 상이하며 광파워 면에서도 상이하므로 FPD(200)의 감도는 CD용 레이저 다이오드가 사용되는 경우와 DVD용 레이저 다이오드가 사용되는 경우에 달라야 한다. 즉 동일한 광파워 입력시 FPD(200)로부터 출력되는 전압이 두 경우에 상이하여야 한다. 이를 위해, 제품 생산시, CD용 레이저 다이오드가 사용되는 경우와 DVD용 레이저 다이오드가 사용되는 경우에 대한 별도의 이득 조정을 위해 CD용 입력 가변 저항과, DVD용 입력 가변 저항이 별도로 조정된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 FPD(200)는 필수적으로 이득 선택 스위치(230)를 구비하며 기록 매체의 종류를 판별한 후 제어부로부터 출력되는 선택 신호를 이득 선택 스위치로 입력하여 현재 기록 중인 매체에 적합하게 FPD 귀환 저항(R1,R2)과 입력 가변 저항(VR1,VR2)이 선택되도록 하였다.
이에 따라 이러한 기능을 달성하도록 하기 위해 이득 선택 스위치(230)가 설치되어야 했고, 별도의 신호선이 제어부로부터 이득 선택 스위치(230)로 연결되어야 하는 등 구조가 복잡하였고, 이득 선택 신호에 노이즈가 발생하여 이득 선택에 오동작이 발생하는 경우도 있었다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 인식하여 창출된 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이득 선택 스위치가 불필요하여 구조가 단순화된 광픽업의 FPD를 제공하는 것이다.
또한, 상기한 바와 같은 문제점을 인식하여 창출된 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이득 선택시의 오류에 따른 오동작이 없어 신뢰성이 향상된 FPD를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제의 달성을 위해, 복수개의 레이저 다이오드 중 하나로부터 출사된 광파워에 비례하는 전류를 출력하는 포토 다이오드부와, 포토 다이오드부에서 출력되는 전류를 전압으로 변환하는 전류 전압 증폭 회로와, 전류 전압 증폭 회로에서 출력되는 전압을 소정의 이득으로 증폭하는 전압 증폭 회로로 구성되는 광픽업의 FPD에 있어서,
상기 포토 다이오드부는 복수개의 레이저 다이오드로부터 출사된 광의 방향을 다르게 하는 광학 장치와, 각각의 레이저 다이오드로부터 출사되어 상기 광학 장치를 통과한 빛을 수광하는 각각의 포토 다이오드로 구성되고;
상기 전류 전압 증폭 회로는 각각의 포토 다이오드로부터의 출력 전류를 전압으로 변환하는 각각의 전류 전압 증폭 회로로 구성되며; 그리고,
상기 전압 증폭 회로는 각각의 전류 전압 증폭 회로로부터의 출력에 대한 증폭 이득을 별도로 설정 가능한 것을 특징으로 하는 광픽업의 FPD가 제공된다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 광픽업의 FPD를 보인 것이다.
본 발명의 FPD는 복수개의 레이저 다이오드가 사용되는 경우에 적용되며, 도 3에서는 한 예로 제 1 레이저 다이오드와 제 2 레이저 다이오드의 두 개의 레이저 다이오드가 사용되는 경우를 도시하고 있다.
이 실시예에서 FPD(300)는 제 1 또는 제 2 레이저 다이오드로부터 출사된 광파워에 비례하는 전류를 출력하는 포토 다이오드부(310)와, 포토 다이오드부(310)에서 출력되는 전류를 전압으로 변환하는 전류 전압 증폭 회로(320)와, 전류 전압 증폭 회로(320)에서 출력되는 전압을 소정의 이득으로 증폭하는 전압 증폭 회로(330)로 구성된다.
상기 포토 다이오드부(310)는 제 1 및 제 2 레이저 다이오드로부터 출사된 광의 방향을 다르게 하는 광학 장치(311)를 구비한다.
이러한 광학 장치(311)는 제 1 레이저 다이오드와 제 2 레이저 다이오드로부터 출사된 광의 파장이 상이하고 그 결과 매질내에서의 굴절률이 상이함을 이용한 것일 수 있다.
상기 광학 장치(311)는 동일 경로로 광이 입사되더라도 파장에 따라 다른 경로로 진행하게 하는 프리즘(Prism)을 포함하여 구성되거나, 마찬가지의 역할을 하는 홀로그램(Hologram)을 포함하여 구성되거나, 역시 마찬가지의 역할을 하는 그레이팅(Grating)을 포함하여 구성될 수 있다.
제 1 레이저 다이오드로부터 출사되어 상기 광학 장치(311)를 통과한 빛은 제 1 포토 다이오드(312)에 의해 수광되고, 제 2 레이저 다이오드로부터 출사되어 상기 광학 장치(311)를 통과한 빛은 제 2 포토 다이오드(313)에 의해 수광된다.
상기 전류 전압 증폭 회로(320)는 제 1 포토 다이오드(312)로부터의 출력 전류를 전압으로 변환하는 제 1 전류 전압 증폭 회로(321)와, 제 2 포토 다이오드(313)로부터 출력 전류를 전압으로 변환하는 제 2 전류 전압 증폭 회로(322)로 구성된다.
상기 전압 증폭 회로(330)는 제 1 전류 전압 증폭 회로(321)로부터의 출력에 대한 증폭 이득과 제 2 전류 전압 증폭 회로(322)로부터의 출력에 대한 증폭 이득을 별도로 설정 가능하게 구성된다.
도 3에서는 하나의 증폭기만을 사용하되 제 1 전류 전압 증폭 회로(321)로부터의 출력이 연결되는 입력 가변 저항(VR1)과 제 2 전류 전압 증폭 회로(322)로부터의 출력이 연결되는 입력 가변 저항(VR2)을 다르게 한 것을 보이고 있다.
또 다르게는, 도 4에 도시한 것과 같이, 두 개의 증폭기를 사용하여서, 제 1 전류 전압 증폭 회로(321)에 연결되는 제 1 전압 증폭 회로(331)와, 제 2 전류 전압 증폭 회로(322)에 연결되는 제 2 전압 증폭 회로(332)로 구성할 수도 있다.
상기와 같은 구조로 되는 광픽업용 FPD(300)의 작용을 설명한다.
제 1 레이저 다이오드는, 예를 들어, CD 기록을 위한 레이저를 출사하기 위해 사용되고, 제 2 레이저 다이오드는, 예를 들어, DVD 기록을 위한 레이저를 출사하기 위해 사용된다. 광픽업의 생산시에 FPD(300)의 이득을 조절한다.
이를 위해 먼저 제 1 레이저 다이오드로부터 레이저를 출사하고, 출사된 광은 광학 장치(311)를 통과하면서 경로가 변경되어 제 1 포토 다이오드(312)로 입사된다. 제 1 포토 다이오드(312)는 이 입사광의 광파워에 비례하는 전류를 출력하고, 이 전류는 제 1 전류 전압 증폭 회로(321)에서 전압으로 변환된다.
제 1 전류 전압 증폭 회로(321)에서 출력된 전압은, 도 3의 예의 경우에는, 전압 증폭 회로(330)에서 제 1 입력 가변 저항(VR1)을 통과하고 증폭기를 통과하면서 증폭되고, 도 4의 경우에는, 별도로 구비된 제 1 전압 증폭 회로(331)를 통과하면서 증폭된다. 이 과정에서 제 1 입력 가변 저항(VR1)을 조정하거나, 제 1 전압 증폭 회로의 입력 가변 저항(VR1)을 조정하여 이득이 적절히 조정된다.
제 1 레이저 다이오드와 관련한 이득 조절이 종료된 후에는 제 2 레이저 다이오드와 관련한 이득이 조절된다.
이를 위해 제 2 레이저 다이오드로부터 레이저를 출사하고, 출사된 광은 광학 장치(311)를 통과하면서 경로가 변경되어 제 2 포토 다이오드(313)로 입사된다. 제 2 포토 다이오드(313)는 이 입사광의 광파워에 비례하는 전류를 출력하고, 이 전류는 제 2 전류 전압 증폭 회로(322)에서 전압으로 변환된다.
제 2 전류 전압 증폭 회로(322)에서 출력된 전압은, 도 3의 예의 경우에는, 전압 증폭 회로(330)에서 제 2 입력 가변 저항(VR2)을 통과하고 증폭기를 통과하면서 증폭되고, 도 4의 경우에는, 별도로 구비된 제 2 전압 증폭 회로(332)를 통과하면서 증폭된다. 이 과정에서 제 2 입력 가변 저항(VR2)을 조정하거나, 제 2 전압 증폭 회로의 입력 가변 저항(VR2)을 조정하여 이득이 적절히 조정된다.
이와 같이 하여 이득 조절이 완료된 상태로 광픽업이 실제로 사용되는 경우에는 광학 장치(311)에 의해서 제 1 레이저 다이오드에서 출사된 광은 제 1 포토 다이오드(312)로 입사되고, 그 후 제 1 전류 전압 증폭 회로(321), 제 1 입력 가변 저항(도 3의 경우) 혹은 제 1 전압 증폭 회로(331)(도 4의 경우)를 거쳐서 제 1 레이저 다이오드와 관련되어 조정된 이득으로 전압 증폭되어 출력되며, 제 2 레이저 다이오드에서 출사된 광도 유사하게 제 2 레이저 다이오드와 관련되어 조정된 이득으로 전압 증폭되어 출력된다. 이러한 과정에서 별도로 이득 선택 신호를 제어부로부터 입력받아 조작되는 이득 선택 스위치가 필요하지 않다.
상기의 예에서는 두 개의 레이저 다이오드가 사용되는 경우를 보이고 있으나 본 발명은 세 개 이상의 레이저 다이오드가 사용되는 경우에도 각각의 레이저 다이오드에 대응하는 포토 다이오드와 전류 전압 증폭 회로 등을 구비하도록 하는 것에 의해 유사하게 적용가능하다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며 당업자라면 본 발명의 본지를 벗어나지 않고 다양한 변형 실시를 행할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명은 후술하는 특허청구범위에 의해서 정해져야 한다.
본 발명에 의한 광픽업의 FPD를 사용하는 경우에는 이득 선택 스위치가 불필요하여 구조가 단순화되며, 이득 선택 과정이 없이 입사된 광의 파장에 따라 물리적으로 정해진 경로를 통해 신호가 이동하며 증폭되므로 이득 선택 시 있을 수 있는 오류에 따른 오동작이 없어 신뢰성이 향상된다.
도 1은 단일의 레이저 다이오드가 사용되는 광픽업의 FPD의 회로도.
도 2는 두 개의 레이저 다이오드가 사용되는 종래의 광픽업의 FPD의 회로도.
도 3은 두 개의 레이저 다이오드가 사용되는 본 발명의 일실시예에 의한 FPD의 회로도.
도 4는 두 개의 레이저 다이오드가 사용되는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 FPD의 회로도.

Claims (8)

  1. 복수개의 레이저 다이오드 중 하나로부터 출사된 광파워에 비례하는 전류를 출력하는 포토 다이오드부와, 포토 다이오드부에서 출력되는 전류를 전압으로 변환하는 전류 전압 증폭 회로와, 전류 전압 증폭 회로에서 출력되는 전압을 소정의 이득으로 증폭하는 전압 증폭 회로로 구성되는 광픽업의 FPD에 있어서,
    상기 포토 다이오드부는 프리즘, 홀로그램 또는 그레이팅을 포함하여 복수개의 레이저 다이오드로부터 출사된 광의 방향을 파장에 따라 다른 경로로 진행하게 하는 광학 장치와, 각각의 레이저 다이오드로부터 출사되어 상기 광학 장치를 통과한 빛을 수광하는 각각의 포토 다이오드로 구성되고;
    상기 전류 전압 증폭 회로는 각각의 포토 다이오드로부터의 출력 전류를 전압으로 변환하는 각각의 전류 전압 증폭 회로로 구성되며; 그리고,
    상기 전압 증폭 회로는 별도의 입력 가변 저항을 사용하여 각각의 전류 전압 증폭 회로로부터의 출력에 대한 증폭 이득을 별도로 설정 가능한 것을 특징으로 하는 광픽업의 FPD.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전압 증폭 회로는 공통의 증폭기와 각각의 전류 전압 증폭 회로에 대한 별도의 입력 가변 저항을 사용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광픽업의 FPD.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전압 증폭 회로는 각각의 전류 전압 증폭 회로에 대한 별도의 입력 가변 저항과 별도의 증폭기를 사용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광픽업의 FPD.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 레이저 다이오드와, 상기 레이저 다이오드의 파워를 모니터링 하는 FPD를 포함하여 구성되는 광픽업 장치에 있어서,
    상기 FPD는 복수개의 레이저 다이오드 중 하나로부터 출사된 광파워에 비례하는 전류를 출력하는 포토 다이오드부와, 포토 다이오드부에서 출력되는 전류를 전압으로 변환하는 전류 전압 증폭 회로와, 전류 전압 증폭 회로에서 출력되는 전압을 소정의 이득으로 증폭하는 전압 증폭 회로로 구성되며;
    상기 포토 다이오드부는 프리즘, 홀로그램 또는 그레이팅을 포함하여 복수개의 레이저 다이오드로부터 출사된 광의 방향을 파장에 따라 다른 경로로 진행하게 하는 광학 장치와, 각각의 레이저 다이오드로부터 출사되어 상기 광학 장치를 통과한 빛을 수광하는 각각의 포토 다이오드로 구성되고;
    상기 전류 전압 증폭 회로는 각각의 포토 다이오드로부터의 출력 전류를 전압으로 변환하는 각각의 전류 전압 증폭 회로로 구성되며; 그리고,
    상기 전압 증폭 회로는 별도의 입력 가변 저항을 사용하여 각각의 전류 전압 증폭 회로로부터의 출력에 대한 증폭 이득을 별도로 설정 가능한 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  8. 레이저 다이오드 및 상기 레이저 다이오드의 파워를 모니터링 하는 FPD를 포함하여 구성되어 광 기록 재생을 행하는 광 기록 재생 기기에 있어서,
    상기 FPD는 복수개의 레이저 다이오드 중 하나로부터 출사된 광파워에 비례하는 전류를 출력하는 포토 다이오드부와, 포토 다이오드부에서 출력되는 전류를 전압으로 변환하는 전류 전압 증폭 회로와, 전류 전압 증폭 회로에서 출력되는 전압을 소정의 이득으로 증폭하는 전압 증폭 회로로 구성되며;
    상기 포토 다이오드부는 프리즘, 홀로그램 또는 그레이팅을 포함하여 복수개의 레이저 다이오드로부터 출사된 광의 방향을 파장에 따라 다른 경로로 진행하게 하는 광학 장치와, 각각의 레이저 다이오드로부터 출사되어 상기 광학 장치를 통과한 빛을 수광하는 각각의 포토 다이오드로 구성되고;
    상기 전류 전압 증폭 회로는 각각의 포토 다이오드로부터의 출력 전류를 전압으로 변환하는 각각의 전류 전압 증폭 회로로 구성되며; 그리고,
    상기 전압 증폭 회로는 별도의 입력 가변 저항을 사용하여 각각의 전류 전압 증폭 회로로부터의 출력에 대한 증폭 이득을 별도로 설정 가능한 것을 특징으로 하는 광 기록 재생 기기.
KR10-2003-0014477A 2003-03-07 2003-03-07 이득 선택 스위치가 없는 광픽업의 ｆｐｄ와 그를포함하는 광픽업 장치 및 광 기록 재생 기기 KR100524951B1 (ko)

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