KR100582779B1 - Apparatus and method for controlling temperature of optical pick-up - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광원의 온도 또는 광원의 출력량을 측정하여 광원의 온도를 제어하기 위한 것이다.The present invention is to control the temperature of the light source by measuring the temperature of the light source or the output amount of the light source.

본 발명은, 상기 광출력수단에 접속되어 광출력수단의 온도를 감지하는 온도감지수단과; 상기 온도감지수단의 출력정보와 이미 설정한 온도와 비교하여 그에 대한 정보를 출력하는 온도조절수단; 및 상기 온도조절수단으로 부터 인가된 정보를 이용하여 광출력수단의 온도가 조절되도록 하는 온도제어냉각수단; 을 포함한다.The present invention includes a temperature sensing means connected to the optical output means for sensing a temperature of the optical output means; Temperature adjusting means for comparing the output information of the temperature sensing means with a temperature already set and outputting information on the temperature information; And temperature control cooling means for adjusting the temperature of the light output means by using the information applied from the temperature control means. It includes.

또한 본 발명은, 상기 광출력수단에서 출력된 광을 반사하는 반사수단과;In addition, the present invention, the reflecting means for reflecting the light output from the light output means;

상기 반사수단으로 부터 반사된 광을 감지하는 광 감지수단과; 상기 광 감지수단의 출력정보와 이미 설정한 정보를 비교하여 이를 보완하기 위한 제어전류 정보를 출력하는 출력조절수단과; 상기 출력조절수단의 출력정보와 이미 설정한 전류를 비교하여 그에 대한 정보를 출력하는 온도조절수단; 및 상기 온도조절수단으로 부터 인가된 제어전류를 이용하여 광출력수단의 온도가 조절되도록 하는 온도제어냉각수단; 을 포함한다.Light sensing means for sensing light reflected from the reflecting means; Output adjusting means for comparing the output information of the light sensing means with information already set and outputting control current information to compensate for this; Temperature regulating means for comparing the output information of the output regulating means with a preset current and outputting information on it; And temperature control cooling means for adjusting the temperature of the light output means by using the control current applied from the temperature control means. It includes.

온도, 반사, 냉각, 광픽업, 광원 Temperature, reflection, cooling, optical pickup, light source

Description

광 픽업 온도 제어 장치 및 방법 {Apparatus and method for controlling temperature of optical pick-up} Apparatus and method for controlling temperature of optical pick-up             

도 1은 일반적인 광디스크 동작 구성 블록도1 is a block diagram illustrating a general optical disk operation

도 2는 광 픽업장치와 온도를 제어하기 위한 구성들을 나타낸 블럭도2 is a block diagram showing the components for controlling the temperature and the optical pickup device;

도 3은 본 발명의 광 픽업 온도 제어의 제 1 방식인 온도센서에 의한 동작을 나타낸 블럭도Figure 3 is a block diagram showing the operation by the temperature sensor which is the first method of optical pickup temperature control of the present invention

도 4는 본 발명 광 픽업의 온도 제어의 제 2 방식인 반사광을 모니터링하여 제어하는 것을 나타낸 블럭도4 is a block diagram illustrating monitoring and controlling reflected light, which is a second method of temperature control of the optical pickup according to the present invention;

도 5는 상기 도 3의 광 픽업 온도 제어의 제 1 방식인 온도센서에 의한 동작을 나타낸 흐름도FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of a temperature sensor which is a first method of controlling the optical pickup temperature of FIG. 3.

도 6은 상기 도 4의 광 픽업 온도 제어의 제 2 방식인 반사광을 모니터링하여 제어하는 것을 나타낸 흐름도6 is a flowchart illustrating monitoring and controlling reflected light, which is a second method of controlling the optical pickup temperature of FIG. 4.

본 발명은 광원의 온도 또는 광원의 출력량을 측정하여 광원의 온도를 제어하기 위한 것으로, 특히 온도센서가 광원의 온도를 검출하여 온도 조절기로 보내 이미 설정된 온도와 비교하여 그 차이만큼 온도를 제어 냉각하는 방식 또는 광원을 반사하여 얻어진 출력이 이미 설정한 출력보다 적은경우에 그를 만회하기 위해 과도한 전류를 인가하는가를 확인하여 그에 따른 정보에 의거 온도를 제어 냉각하는 방식을 사용할 수 있는 광원온도제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention is to control the temperature of the light source by measuring the temperature of the light source or the output amount of the light source, in particular, the temperature sensor detects the temperature of the light source and sends it to the temperature controller to control and cool the temperature by the difference compared to the temperature already set Light source temperature control apparatus and method which can use the method of controlling the temperature based on the information and checking whether excessive current is applied to make up for the case when the output obtained by reflecting the light source or the light source is less than the preset output. It is about.

도 1은 일반적인 광디스크 동작 구성 블록도로서, 광기록매체인 광디스크(101)에 정보를 기록하고 재생하며 광디스크에서 반사된 광빔이 전기적 신호로 변환되어 나타나는 광 검출기(102a)를 내장하고 있는 광픽업부(102)와, 탄젠셜 방향의 푸시 풀 신호를 이용하여 틸트 에러신호를 검출하는 틸트에러 검출부(106)를 포함하며,
상기 광픽업부에서 출력되는 전기신호로부터 서보에러신호를 생성하는 서보에러 생성부(104)와, 상기 서보에러 생성부에서 생성되는 트래킹 에러 신호를 검출하는 트래킹 에러 검출부(104)와, 상기 서보에러 생성부에서 생성되는 포커스 에러 신호를 검출하는 포커스 에러 검출부(105)와, 상기 서보에러 생성부에서 생성되는 탄젠셜 푸시 풀 에러 신호를 검출하는 탄젠셜 푸시 풀 에러 검출부 즉 틸트에러검출부(106)를 포함하는 RF 및 서보 에러 생성부(103)를 포함하는 구성이다. FIG. 1 is a block diagram illustrating a general optical disk operation. An optical pickup unit records and reproduces information on an optical disk 101, which is an optical recording medium, and includes an optical detector 102a in which light beams reflected from the optical disk are converted into electrical signals. And a tilt error detector 106 for detecting the tilt error signal using the push pull signal in the tangential direction,
A servo error generation unit 104 for generating a servo error signal from the electrical signal output from the optical pickup unit, a tracking error detection unit 104 for detecting a tracking error signal generated at the servo error generation unit, and the servo error The focus error detector 105 which detects the focus error signal generated by the generation unit, and the tangential push pull error detector 106 which detects the tangential push pull error signal generated by the servo error generator, i.e., the tilt error detector 106 It is a configuration including an RF and servo error generation unit 103 to include.

상기 에러 검출부에 의해 검출된 신호에 의해 서보를 제어하기 위해 제어 신호를 생성 및 출력하는 서보 제어부(108)와, 상기 서보 제어부에서 출력되는 구동신호에 따라 상기 광픽업부를 제어하여 서보를 제어하는 드라이브부(Drive)(109)를 포함하여 이루어 지고 있다.A servo controller 108 which generates and outputs a control signal to control the servo by the signal detected by the error detector, and a drive that controls the servo by controlling the optical pickup unit according to a drive signal output from the servo controller It comprises a drive (109).

오늘날, 데이터(data)의 디지털(digital)화, 대용량화 등에 의하여 저장 매체가 테이프(tape)에서 디스크(disk)로 바뀌고있고, 또한 디스크에 데이터를 저장하는 기록 밀도를 높임으로써 디스크의 저장 용량을 크게하고 있다. Today, the storage medium is changing from tape to disk due to the digitalization and large capacity of data, and the disk storage capacity is increased by increasing the recording density for storing data on the disk. Doing.

광 저장 기술의 고밀도화, 고속화 및 소형/슬림화 추세에 따라 광 픽업(pickup)의 광원인 레이저 다이오드(LD)에는 점점 더 열악한 작동 환경이 주어지고 있다. Increasingly high density, high speed, and miniaturization / slimization of optical storage technology have resulted in an increasingly harsh operating environment for laser diodes (LDs), which are the light sources of optical pickups.

예를 들어 기록 정보의 고밀도화를 위해 지터 마진(jitter margin)을 충분히 확보하기 위해서 큰 출력 광이 요구 되며 정보 입출력의 고속화를 위해서도 단위 마크(mark)에 해당 파워(power)를 주기 위해 점점 더 큰 출력 광이 요구된다. For example, large output light is required to secure enough jitter margin for higher recording information density, and larger output light is required to give a corresponding power to the unit mark to speed up information input and output. Light is required.

이는 모두 레이저 다이오드(LD)의 작동시 발열을 증가시키게 된다. This all increases the heat generation during the operation of the laser diode (LD).

한편 픽업(pickup)의 소형 및 슬림(slim)화에 따라 레이저 다이오드(LD)에서 발생하는 열을 방출할 공간에 제약이 많이 가해지는 추세이다.On the other hand, according to the miniaturization and slimming of the pickup, a lot of constraints are placed on the space for emitting heat generated from the laser diode LD.

레이저 다이오드(LD)에서의 발열은 초기에는 파장 변화 등을 일으키나 출력의 세기가 중요한 광 저장 픽업(pickup)에는 큰 영향이 없지만 발열이 심해지고 이를 효율적으로 방출하지 못할 경우 레이저 다이오드의 온도가 매우 올라가고 그 자체에 심각한 회복 불능의 손상을 주게 된다. The heat generation from the laser diode (LD) causes a change in wavelength at first, but there is no significant effect on the optical storage pickup, where the output intensity is important, but if the heat generation becomes severe and fails to emit efficiently, the temperature of the laser diode becomes very high. It can cause serious irreparable damage to itself.

이 경우 레이저 다이오드의 출력은 같은 구동 전류에 대해서 현저히 하락하게 되고 심할 경우 레이저 다이오드의 특성을 잃어버려 픽업 자체를 포기하게 된다. In this case, the output of the laser diode drops considerably for the same driving current, and in severe cases, the laser diode loses its characteristics and gives up the pickup itself.

이를 방지하기 위해서 종래의 픽업은 레이저 다이오드주변의 방열 장치를 충분하게 설계하고 온도 감지 센서(sensor)를 부탁하여 위험 수준에 이르면 레이저 다이오드로 가는 전류를 차단하는 방법을 사용한다.In order to prevent this, the conventional pickup uses a method of sufficiently designing a heat dissipation device around the laser diode and requesting a temperature sensor to cut off the current to the laser diode when a dangerous level is reached.

그러나 앞에서 언급했듯이 픽업이 점차 소형화/슬림화 하고 있기 때문에 방열 장치를 충분히 배치하기 어렵고 전류를 차단하는 방식은 그 시간 동안 기록/재생이 중단 되므로 정보 고속화 추세에 반하는 단점이 있다.However, as mentioned earlier, since the pickup is gradually miniaturized and slimmed, it is difficult to arrange the heat dissipation device sufficiently, and the method of blocking the current has a disadvantage in that it is contrary to the trend of increasing information speed because the recording / playback is interrupted during that time.

이런 추세에 맞추어 능동적으로 레이저 다이오드 발열에 의한 손상 및 열화를 막고 픽업의 성능 안정화를 이룰 수 있는 새로운 방법이 요구된다. In line with this trend, new methods are needed to actively prevent damage and deterioration caused by laser diode heating and to stabilize pickup performance.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 한것으로, 광 기록 픽업의 광원인 레이저 다이오드의 발열에 의한 성능 저하를 능동적으로 억제, 제어하는 장치와방법을 제시하는데 있다.       Accordingly, an aspect of the present invention is to provide an apparatus and method for actively suppressing and controlling performance degradation caused by heat generation of a laser diode, which is a light source of an optical recording pickup.

즉, 종래의 단순 방열 방식 및 전류 차단 방식의 문제점을 극복하고, 레이저 다이오드에서 나오는 열에 의한 현상을 실시간으로 추적하여 능동적으로 레이저 다이오드의 온도를 조절하여 레이저 다이오드 및 픽업의 성능을 안정화할 수 있도록 하기 위한 것이다. That is, to overcome the problems of the conventional simple heat dissipation method and current blocking method, to track the phenomenon caused by heat from the laser diode in real time to actively control the temperature of the laser diode to stabilize the performance of the laser diode and pickup It is for.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 픽업 온도 제어 장치는, 광출력수단에 접속되어 광출력수단의 온도를 감지하는 온도감지수단과; 상기 온도감지수단의 출력정보와 이미 설정한 온도와 비교하여 그에 대한 정보를 출력하는 온도조절수단; 및 상기 온도조절수단으로 부터 인가된 정보를 이용하여 광출력수단의 온도가 조절되도록 하는 온도제어냉각수단; 을 포함한다.An optical pickup temperature control apparatus according to the present invention for achieving the above object includes a temperature sensing means connected to the optical output means for sensing the temperature of the optical output means; Temperature adjusting means for comparing the output information of the temperature sensing means with a temperature already set and outputting information on the temperature information; And temperature control cooling means for adjusting the temperature of the light output means by using the information applied from the temperature control means. It includes.

또한 본 발명은, 상기 광출력수단에서 출력된 광을 반사하는 반사수단과;In addition, the present invention, the reflecting means for reflecting the light output from the light output means;

상기 반사수단으로 부터 반사된 광을 감지하는 광 감지수단과; 상기 광 감지수단의 출력정보와 이미 설정한 정보를 비교하여 이를 보완하기 위한 제어전류 정보를 출력하는 출력조절수단과; 상기 출력조절수단의 출력정보와 이미 설정한 전류를 비교하여 그에 대한 정보를 출력하는 온도조절수단; 및 상기 온도조절수단으로 부터 인가된 제어전류를 이용하여 광출력수단의 온도가 조절되도록 하는 온도제어냉각수단; 을 포함한다.Light sensing means for sensing light reflected from the reflecting means; Output adjusting means for comparing the output information of the light sensing means with information already set and outputting control current information to compensate for this; Temperature regulating means for comparing the output information of the output regulating means with a preset current and outputting information on it; And temperature control cooling means for adjusting the temperature of the light output means by using the control current applied from the temperature control means. It includes.

또한 본 발명에서 광출력수단인 레이저 다이오드와 접속되며, 온도 감지수단 및 온도제어냉각수단과 접속되는 마운트가 구성된다.In addition, in the present invention, the mount is connected to the laser diode which is an optical output means, and is connected to the temperature sensing means and the temperature control cooling means.

또한 본 발명에서 광출력수단에서 출력된 광을 반사하는 반사수단은 편광수단 앞에 구성된다.In the present invention, the reflecting means for reflecting the light output from the light output means is configured in front of the polarizing means.

본 발명의 다른 목적, 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects and features of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 광 픽업장치와 온도를 제어하기 위한 구성들을 나타낸 블럭도이다.      Fig. 2 is a block diagram showing the components for controlling the optical pickup device and the temperature.

도면에서 보는바와 같이, 레이저 광원을 발생하는 레이저 다이오드(LD)(201)와, 상기 레이저 다이오드(201)로부터 발생하는 레이저 광원을 평행 광으로 바꾸어주는 콜리메터 렌즈(CL)(collimator lens)(205)와, 상기 콜리메이터 렌즈(205)를 통하여 입사되는 평행광을 반사하는 부분반사수단(partial mirror)(206) 및 편광빔스플리터(PBS)(Polarization Beam Splitter)(210)과, QWP(Quarter Wave Plate), 대물렌즈(OL)를 통해 광기록매체인 디스크(212)에서 입사/반사되어 편광빔스플리터(PBS)를 통과하여 광검출기(PD)(211)에 감지된다.As shown in the figure, a laser diode (LD) 201 for generating a laser light source and a collimator lens (CL) 205 for converting a laser light source generated from the laser diode 201 into parallel light. ), A partial mirror 206 for reflecting parallel light incident through the collimator lens 205, a polarization beam splitter (PBS) 210, and a quarter wave plate (QWP). ), Incident / reflected from the disk 212, which is an optical recording medium, through the objective lens OL, passing through the polarizing beam splitter PBS, and detected by the photodetector PD 211.

상기와 같은 일반적인 광픽업장치에다, 본 발명의 목적중 제 1 방법인 온도를 측정하여 제어하기 위한 방법을 구현하기 위한 부가장치로써, 상기 레이저다이오드(LD)(201)에 접속되어 레이저 다이오드의 온도를 감지하는 온도감지수단(thermo-sensor 또는 thermo-coupler)(204)과, 상기 온도감지수단의 출력정보와 이미 설정한 온도와 비교하여 그에 대한 정보를 출력하는 온도조절수단(ATC)(automatic temparature control circuit)(209)와, 상기 온도조절수단으로 부터 인가된 정보를 이용하여 레이저다이오드(201)의 온도가 조절되도록 하는 온도제어냉각수단(TEC)(thermo electric controller/coller)(203); 을 포함한다.An additional device for implementing a method for measuring and controlling temperature, which is the first method of the present invention, in the general optical pickup device as described above, is connected to the laser diode (LD) 201 and is connected to the temperature of a laser diode. A temperature sensing means (thermo-sensor or thermo-coupler) 204 for detecting the temperature and the temperature adjusting means (ATC) for comparing the output information of the temperature sensing means with a temperature already set and outputting information on the temperature information means (automatic temparature) temperature control cooling means (TEC) for controlling the temperature of the laser diode 201 by using a control circuit 209 and information applied from the temperature adjusting means; It includes.

또한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 제 2방법으로써, 광원을 반사하여 얻어진 출력이 이미 설정한 출력보다 적은경우에 그를 만회하기 위해 과도한 전류를 인가하는가를 확인하여 그에 따른 정보에 의거 온도를 제어 냉각하는 방식을 구현하기 위해, 상기 레이저다이오드(LD)(201)에서 출력된 광을 반사하는 부분반사수단(partial mirror)(206)를 편광빔스플리터(PBS)(210) 앞에 구성하고, 상기 부분반사수단(206)으로 부터 반사된 광을 감지하는 광 감지수단(Monitor PD)(207)과, 상기 광 감지수단(207)의 출력정보와 이미 설정한 정보를 비교하여 이를 보완하기 위한 제어전류 정보를 출력하는 출력조절수단(APC)(Automatic Power Controller)(208)과, 상기 출력조절수단의 출력정보와 이미 설정한 전류를 비교하여 그에 대한 정보를 출력하는 온도조절수단(ATC)(209) 및 상기 온도조절수단으로 부터 인가된 제어전류를 이용하여 레이저다이오드의 온도가 조절되도록 하는 온도제어냉각수단(TEC)(203); 을 포함한다.In addition, as a second method for achieving the object of the present invention, if the output obtained by reflecting the light source is less than the output already set, it is confirmed whether excessive current is applied to make up for it, and the temperature is controlled based on the information accordingly. In order to implement the method, a partial mirror 206 for reflecting the light output from the laser diode (LD) 201 is configured in front of the polarization beam splitter (PBS) 210, and the partial reflection The control current information for compensating by comparing the light detection means (Monitor PD) 207 for detecting the light reflected from the means 206 with the information already set and the output information of the light sensing means 207 An output power control means (APC) 208 for outputting, a temperature control means (ATC) 209 for comparing the output information of the output control means with a current which is already set, and outputting the information thereof; and Temperature Temperature control means for cooling with the applied control current from the means for the temperature of the laser diode to be controlled (TEC) (203); It includes.

또한 광출력수단인 레이저 다이오드와 접속되며, 온도 감지수단(204) 및 온도제어냉각수단(203)과 접속되는 마운트(202)가 구성된다.In addition, a mount 202 connected to a laser diode as an optical output means and connected to a temperature sensing means 204 and a temperature controlled cooling means 203 is configured.

상기 도 2의 구성간의 동작에 대해 부연한다.The operation between the configurations in FIG. 2 is described further.

본 발명의 구성에는 온도냉각수단(TEC)을 사용하며, 도 2의 픽업의 레이저 다이오드의 마운트(mount) 부위에 적용한다.The configuration of the present invention employs a temperature cooling means (TEC) and is applied to the mount of the laser diode of the pickup of FIG.

레이저 다이오드의 마운트(mount) 부위에 설치된 온도감지수단(즉, thermo-coupler)(204)로 레이저 다이오드의 온도를 모니터링(monitoring) 하며, 추적된 온도가 온도조절수단(209)에 설정한 한계 온도보다 높아지면 도 3과 같이 온도 에러 신호(error signal)를 발생하고 온도제어냉각수단(203)에 전류를 가해 적절한 온도로 냉각한다. The temperature sensing means (i.e., thermo-coupler) 204 installed at the mount portion of the laser diode monitors the temperature of the laser diode, and the tracked temperature is set at the temperature regulating means 209. If higher, a temperature error signal is generated as shown in FIG. 3 and a current is applied to the temperature control cooling means 203 to cool to an appropriate temperature.

레이저 다이오드의 출력 광이 콜리메이터 렌즈(collimator lens)(205)를 지난 후 일부를 부분반사수단(Partial mirror)(206)를 통해 나누어 광 감지수단(monitor PD)(207)으로 레이저 다이오드의 출력을 모니터링(monitoring) 한다.After the output light of the laser diode passes the collimator lens 205, a part is divided by the partial mirror 206 to monitor the output of the laser diode by the monitor PD 207. monitor

레이저 다이오드 출력 광이 발열 온도 상승에 의해 출력 하락이 있으면 온도조절수단(ATC)(209)에서 출력을 유지하기 위해 구동 전류를 높이게 되고 이 전류의 양이 온도조절수단(209)에서 설정한 적정한계 전류보다 높아지면 도 4와 같이 온도제어냉각수단(TEC)(203)에 전류를 가해 레이저 다이오드를 적절한 온도로 냉각한다.If the laser diode output light has a decrease in output due to an increase in the heat generation temperature, the driving current is increased to maintain the output by the temperature regulating means (ATC) 209, and the amount of this current is an appropriate limit set by the temperature regulating means 209. If higher than the current, a current is applied to the temperature controlled cooling means (TEC) 203 as shown in FIG. 4 to cool the laser diode to an appropriate temperature.

위의 두 가지 방식을 각각 별도로 적용할 수도 있고 동시에 적용할 수도 있을 것이다. 이러한 능동 온도 조절은 정보의 기록 등 레이저 다이오드의 최고 출력에 가까운 값을 사용할 때 주로 적용되며, 레이저 다이오드의 온도가 일정한 수준 이하에서 안정적으로 유지 됨으로써 안정적인 출력을 낼 수 있고 이는 픽업의 성능 향상과 시스템 수명 증가에 큰 기여가 있을 것이다.The above two methods can be applied separately or simultaneously. This active temperature control is mainly applied when using a value close to the maximum output power of the laser diode, such as recording information, and the laser diode temperature can be stably maintained below a certain level, resulting in a stable output. There will be a significant contribution to increasing lifespan.

도 3은 본 발명의 광 픽업 온도 제어의 제 1 방식인 온도센서에 의한 동작을 나타낸 블럭도이다.Figure 3 is a block diagram showing the operation by the temperature sensor which is the first method of optical pickup temperature control of the present invention.

도 4는 본 발명 광 픽업의 온도 제어의 제 2 방식인 반사광을 모니터링하여 제어하는 것을 나타낸 블럭도이다.4 is a block diagram illustrating monitoring and controlling reflected light, which is a second method of temperature control of the optical pickup according to the present invention.

상기 도 2, 3 및 4를 참고하여 본 발명의 동작을 설명한다.2, 3 and 4 will be described in the operation of the present invention.

본 발명에서 제안하는 온도제어냉각수단을 이용한 광 픽업 성능 안정화 장치는 도 2와 같은 구성을 가진다.Optical pickup performance stabilization apparatus using a temperature controlled cooling means proposed in the present invention has the configuration as shown in FIG.

상기 장치는 온도감지수단인 온도 커플러(thermo-coupler), 광 감지수단(monitor PD), 출력조절수단(APC) 및 온도조절수단(ATC) 등으로 이루어진다. 레이저 다이오드의 마운트(mount)에 온도감지수단인 온도 커플러(thermo-coupler)를 배치하여 온도 변화를 추적한다. 마운트의 후면에 온도제어냉각수단(TEC)를 설치하여 레이저 다이오드의 온도를 능동적으로 조절한다. 온도조절수단(ATC)를 배치해 온도 커플러(thermo-coupler)와 광 감지수단(monitor PD) 및 출력조절수단(APC)에서 나온 추적 정보를 이용해 온도제어냉각수단(TEC)으로의 전류를 제어한다.The apparatus consists of a temperature sensing means, a thermo-coupler, a light sensing means (monitor PD), an output adjusting means (APC), a temperature adjusting means (ATC) and the like. A temperature coupler, a temperature sensing means, is placed on the mount of the laser diode to track the temperature change. A temperature controlled cooling means (TEC) is installed on the rear of the mount to actively control the temperature of the laser diode. A temperature control means (ATC) is placed to control the current to the temperature controlled cooling means (TEC) using tracking information from the thermo-coupler, the light sensing means (monitor PD) and the output control means (APC). .

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본 발명의 제 1 방법으로써, 레이저 다이오드로부터 발생된 열은 레이저 다이오드와 마운트의 온도를 올리고 온도 커플러(thermo-coupler)는 이 온도를 감지해서 실시간으로 온도조절수단(ATC)에 전달한다. As a first method of the invention, the heat generated from the laser diode raises the temperature of the laser diode and the mount and the thermo-coupler senses this temperature and transmits it to the temperature control means (ATC) in real time.

온도조절수단(ATC)은 미리 설정된 한계 온도(T0)와 비교하여 감지된 온도(T)가 높을 경우 그 차(T-To)에 해당하는 오차 신호를 발생하고 이에 비례하는 전류를 레이저 다이오드의 마운트의 후면에 설치된 온도제어냉각수단(TEC)에 보내고 온도제어냉각수단(TEC)는 마운트를 냉각하여 레이저 다이오드의 온도가 설정 온도 이하로 내려가도록 하며, 상기 과정은 반복 된다.The temperature regulating means ATC generates an error signal corresponding to the difference T-To when the detected temperature T is high compared to the preset limit temperature T 0 and generates a current proportional to that of the laser diode. The temperature control cooling means (TEC) installed at the rear of the mount is sent to the temperature control cooling means (TEC) to cool the mount so that the temperature of the laser diode is lower than the set temperature, the process is repeated.

한편 본 발명의 제 2 방법으로써, 레이저 다이오드에서 출력된 광이 콜리메인터 렌즈를 지나고 편광빔스플리터(PBS)에 들어가기 전에 부분반사수단(partial mirror)에 의해서 일부반사되어 광 감지수단(monitoring PD)로 들어가고 여기서 출력의 변화를 실시간으로 출력조절수단(APC)(208)에 전달한다. On the other hand, as a second method of the present invention, the light output from the laser diode is partially reflected by a partial mirror before passing through the collimator lens and entering the polarizing beam splitter (PBS), thereby monitoring the PD. In which the change in output is transmitted to the output control means (APC) 208 in real time.

레이저 다이오드의 발열에 의해서 온도가 올라가고 그에 따라 레이저 다이오드의 출력(P)이 기준출력(P0)보다 저하되면 출력조절수단(APC)에서는 출력을 보완하기 위해 동작 전류(I)를 상승시키게 되는데 그 정보를 온도조절수단(ATC)에 전달하고 전류가 설정된 한계 전류(I0)보다 높을 경우 그 차(I-Io)에 해당하는 오차 신호를 발생하고 이에 비례하는 전류를 온도제어냉각수단(TEC)에 보내어 레이저 다이오드의 온도를 한계 온도 이하로 내려가게 하며, 상기의 과정은 반복 된다.When the temperature rises due to the heat generation of the laser diode and the output P of the laser diode is lower than the reference output P 0 , the output control means APC raises the operating current I to compensate for the output. When the information is transmitted to the temperature control means (ATC) and the current is higher than the set limit current (I 0 ), an error signal corresponding to the difference (I-Io) is generated and the current proportional to the temperature controlled cooling means (TEC) The temperature of the laser diode is lowered below the limit temperature, and the above process is repeated.

상기의 두 가지 방식을 각각 적용하거나 동시에 적용할 수 있으며 실제 적용 시에는 설정 온도 및 전류를 충분히 안전한 영역에 정해 장기적인 레이저 다이오드의 손상을 원천적으로 막는다. 이를 통해 레이저 다이오드의 출력이 안정화 되고 따라서 픽업의 성능 안정화 및 수명 연장 효과를 기대할 수 있다.Each of the above two methods can be applied or applied simultaneously. In actual application, the set temperature and current are set in a sufficiently safe area to prevent damage to the laser diode in the long term. This stabilizes the output of the laser diode and can therefore be expected to stabilize the pickup and extend its life.

도 5는 상기 도 3의 광 픽업 온도 제어의 제 1 방식인 온도센서에 의한 동작을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an operation of a temperature sensor which is a first method of controlling the optical pickup temperature of FIG. 3.

광원인 레이저다이오드(LD)의 발열온도를 온도감지수단(204)인 온도센서(Thermo sensor)을 통해 감지한다(S501).The exothermic temperature of the laser diode LD, which is a light source, is sensed through a temperature sensor, which is a temperature sensing means 204 (S501).

감지된 온도(T)와 이미 설정된 온도(T0)를 온도조절수단인 온도조절수단(ATC)(209)이 비교하여, 감지된 온도가 설정한 온도보다 높은 경우에는 그에 대응하는 오차 정보를 발생하고 해당되는 전류를 온도제어냉각수단(TEC)(203)에 인가한다(S 502, 503, 504).The temperature control means (ATC) 209, which is a temperature control means, compares the sensed temperature T and the preset temperature T 0 to generate corresponding error information when the detected temperature is higher than the set temperature. Then, the corresponding current is applied to the temperature controlled cooling means (TEC) 203 (S 502, 503, 504).

상기 인가된 정보에 의거 광원의 온도를 적어도 미리 정한 온도(T0)로 제어한다(S 505).The temperature of the light source is controlled to at least a predetermined temperature T 0 based on the applied information (S 505).

상기에서 감지된 온도(T)와 이미 설정한 온도 (T0)를 비교하여 T가 T0 보다 큰 경우에는, 그 차이만큼의 오차 신호를 발생한다.When T is greater than T 0 by comparing the sensed temperature T and the preset temperature T 0 , an error signal corresponding to the difference is generated.

도 6은 상기 도 4의 광 픽업 온도 제어의 제 2 방식인 반사광을 모니터링하여 제어하는 것을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating monitoring and controlling reflected light, which is a second method of controlling the optical pickup temperature of FIG. 4.

광원에서 출력된 광이 부분반사수단(Partial mirror)(206)에 반사되어 광감지수단(Monitor PD)(207)에 인가된다(S 601).The light output from the light source is reflected by the partial mirror 206 and applied to the light sensing means (Monitor PD) 207 (S601).

출력조절수단(APC)(208)에서는 상기 광 감지수단에서 인가되어 얻어진 출력정보(P)를 이미 설정된 정보(P0)와 비교한다(S 602).The output control means (APC) 208 compares the output information P obtained by being applied by the light sensing means with the previously set information P 0 (S 602).

상기 비교결과, 출력정보가 설정한 정보보다 낮은 경우에는 상기 레이저 다이오드의 출력을 높여주기 위해 구동 전류를 높이게 되는데, 이때 인가되는 구동 전류를 설정한 전류와 비교하여 인가되는 전류(I)가 설정한 전류(I0)보다 많은 경우에는 그에 대응하는 오차 정보를 발생하고 해당되는 전류를 온도제어냉각수단(TEC)에 인가한다(S 603,604,605,606).As a result of the comparison, when the output information is lower than the set information, the driving current is increased to increase the output of the laser diode. In this case, the driving current applied is compared with the set current and the current I applied is set. If more than the current I 0 , error information corresponding thereto is generated and the corresponding current is applied to the temperature controlled cooling means TEC (S 603, 604, 605, 606).

상기 인가된 정보에 의거 광원의 온도를 적어도 미리 정한 온도로 제어한다(S 607).The temperature of the light source is controlled to at least a predetermined temperature based on the applied information (S 607).

상기에서 출력조절수단(APC)(208)는 얻어진 출력정보 P와, 이미 설정된 정보 P0 를 비교한다.In the above, the output adjusting means (APC) 208 compares the obtained output information P with the already set information P 0 .

또한 온도조절수단(ATC)(209)은 인가되는 전류(I)와 이미 설정한 전류 (I0)를 비교하여 I가 I0 보다 큰 경우에는, 그 차이만큼의 오차 신호를 발생한다.Further, the temperature regulating means (ATC) 209 compares the current I applied to the current I 0 already set, and generates an error signal corresponding to the difference when I is larger than I 0 .

상기한 바와 같이 본 발명에서는 온도감지수단에서 광원의 온도를 검출하여 온도 조절수단으로 보내 이미 설정된 온도와 비교하여 그 차이만큼 온도를 제어 냉각하는 방식 또는 광원을 반사하여 얻어진 출력이 이미 설정한 출력보다 적은경우에 그를 만회하기 위해 과도한 전류를 인가하는가를 확인하여 그에 따른 정보에 의거 온도를 제어 냉각하는 방식을 사용할 수 있는 광원온도제어장치 및 방법에 관한 것이다.As described above, in the present invention, the temperature sensing means detects the temperature of the light source and sends it to the temperature adjusting means to compare and control the temperature by the difference, or the output obtained by reflecting the light source is less than the output already set. The present invention relates to a light source temperature control apparatus and method which can use a method of controlling and cooling a temperature based on the information by checking whether excessive current is applied to recover it in a small case.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention may use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments.

따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니다.Therefore, the above description is not limited to the scope of the present invention by the limitation of the claims.

이상에서와 같이 본 발명에 의한 광픽업온도제어 장치 및 방법에 의하면, 레이저 다이오드의 발열로 인해 발생하는 출력 저하 및 그로 인한 픽업 성능 저하를 실시간 추적하고 능동적으로 대처할 수 있다. As described above, according to the optical pick-up temperature control apparatus and method according to the present invention, it is possible to track and actively cope with the real-time tracking of the power degradation caused by the heat generation of the laser diode and the resulting pickup performance degradation.

또한 종래의 방열 장치들과 달리 직접 레이저 다이오드를 냉각하여 레이저 다이오드의 성능을 항상 일정한 수준에 있도록 하므로 수명연장의 효과도 기대된다.In addition, unlike conventional heat dissipation devices, the laser diode is directly cooled, so that the performance of the laser diode is always at a constant level.

또한 현재의 추세인 픽업 소형화/슬림화에 대응하여 방열 장치 축소에 대응할 수 있다.In addition, it is possible to cope with the shrinkage of the heat dissipation device in response to the current miniaturization of pickup and miniaturization.

또한 종래의 동작 전류를 끊는 방식의 레이저 다이오드의 온도 조절을 보다 빠르게 대응하고 동작의 정지 없이 냉각이 가능해 정보기록의 고속화 추세에 대응할 수 있다.In addition, it is possible to cope with the temperature control of the laser diode of the conventional method of breaking the operating current more quickly and to be cooled without stopping the operation, thereby responding to the trend of higher information recording.

Claims (9)

광을 출력 및 집광하는 수단을 포함하는 광기록/재생장치에 있어서,An optical recording / reproducing apparatus comprising means for outputting and condensing light, 상기 광출력수단에서 출력된 광을 반사하는 반사수단과;Reflecting means for reflecting light output from said light output means; 상기 반사수단으로 부터 반사된 광을 감지하는 광 감지수단과;Light sensing means for sensing light reflected from the reflecting means; 상기 광 감지수단의 출력정보와 이미 설정한 정보를 비교하고, 그 결과에 따라 상기 광 출력수단의 출력 유지를 위해 조절되는 구동 전류에 해당되는 전류 제어정보를 출력하는 출력조절수단과; An output adjusting means for comparing the output information of the light sensing means with previously set information, and outputting current control information corresponding to a driving current adjusted to maintain the output of the light output means according to the result ; 상기 광출력수단에 접속되어 광출력수단의 온도를 감지하는 온도감지수단과;Temperature sensing means connected to the optical output means for sensing a temperature of the optical output means; 상기 출력조절수단의 출력 정보와 이미 설정한 전류를 비교 또는 상기 온도감지수단의 출력정보와 이미 설정한 온도를 비교하여, 각 비교결과에 대한 오차 정보를 출력하는 온도조절수단; 및Temperature adjusting means for outputting error information for each comparison result by comparing the output information of the output adjusting means with a current already set or comparing the output information of the temperature sensing means with a preset temperature; And 상기 온도조절수단으로부터 출력된 오차 정보를 이용하여 광출력수단의 온도가 조절되도록 하는 온도제어냉각수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 온도 제어 장치.Temperature control cooling means for adjusting the temperature of the light output means by using the error information output from the temperature control means; Optical pickup temperature control device comprising a. 광을 출력 및 집광하는 수단을 포함하는 광기록/재생장치에 있어서,An optical recording / reproducing apparatus comprising means for outputting and condensing light, 상기 광출력수단에서 출력된 광을 반사하는 반사수단과;Reflecting means for reflecting light output from said light output means; 상기 반사수단으로 부터 반사된 광을 감지하는 광 감지수단과;Light sensing means for sensing light reflected from the reflecting means; 상기 광 감지수단의 출력정보와 이미 설정한 정보를 비교하고, 그 결과에 따라 상기 광 출력수단의 출력 유지를 위해 조절되는 구동 전류에 해당되는 전류 제어정보를 출력하는 출력조절수단과; An output adjusting means for comparing the output information of the light sensing means with previously set information, and outputting current control information corresponding to a driving current adjusted to maintain the output of the light output means according to the result ; 상기 출력조절수단의 전류제어정보와 설정된 전류를 비교하여 오차 정보에 해당되는 전류 값을 출력하는 온도조절수단; 및 Temperature control means for outputting a current value corresponding to the error information by comparing the current control information of the output control means and the set current ; And 상기 온도조절수단의 전류 값을 이용하여 광출력수단의 온도가 조절되도록 하는 온도제어냉각수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 온도 제어 장치. Temperature control cooling means for controlling the temperature of the light output means by using the current value of the temperature control means ; Optical pickup temperature control device comprising a. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 온도 감지수단 및 온도제어냉각수단은 광출력수단인 레이저 다이오드의 마운트에 구성되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 온도 제어 장치.The optical pickup temperature control device according to claim 1 or 2, wherein the temperature sensing means and the temperature controlled cooling means are configured in a mount of a laser diode which is an optical output means. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 반사수단은 광출력수단으로부터 출력된 광을 부분 반사시키는 편광수단 앞에 구성되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 온도 제어 장치.3. The optical pickup temperature control device according to claim 1 or 2, wherein the reflecting means is configured in front of the polarizing means for partially reflecting the light output from the light output means. 광원의 발열온도를 감지수단을 통해 감지 또는 광원에서 출력된 광이 반사수단에 반사되어 광검출수단에 인가되는 단계와;Sensing heat generated by the light source through the sensing means or reflecting light output from the light source to the reflecting means and applied to the light detecting means; 상기 감지된 온도와 이미 설정된 온도를 온도조절수단이 비교 또는 출력조절수단에서는 상기 광 검출수단에서 인가되어 얻어진 출력정보를 이미 설정된 정보와 비교하는 단계와;Comparing, by the temperature adjusting means, the output information obtained by the light detecting means with the previously set information by comparing the sensed temperature with the preset temperature; 상기 비교결과, 상기 감지된 온도가 설정한 온도보다 높은 경우 또는 상기 출력정보가 설정한 정보보다 높은 경우에는 광원에 인가되는 전류를 설정한 전류와 비교하는 단계와; Comparing the current applied to the light source with the set current when the detected temperature is higher than the set temperature or when the output information is higher than the set information; 상기 비교결과, 광원에 인가되는 전류가 설정한 전류보다 많은 경우에는 그에 대응하는 오차 정보를 발생하고 해당되는 전류를 온도제어냉각수단에 인가하는 단계; 및When the current applied to the light source is larger than the set current as a result of the comparison, generating error information corresponding to the current and applying the corresponding current to the temperature control cooling means; And 상기 인가된 정보에 의거 광원의 온도를 적어도 미리 정한 온도로 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 온도 제어 방법.Controlling the temperature of the light source to at least a predetermined temperature based on the applied information. 제 5항에 있어서, 상기 감지된 온도(T)와 이미 설정한 온도(T0)를 비교하여 상기 감지된 온도(T)가 설정된 온도(T0 ) 보다 큰 경우에는, 그 차이만큼의 오차 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 온도 제어 방법. The method of claim 5, wherein the sensed temperature (T) and a previously set temperature comparing (T 0) of the said detected temperature of the temperature (T) is set greater than (T 0), the error signal by the difference Optical pickup temperature control method characterized in that it generates . 제 5항에 있어서, 상기 출력조절수단은 얻어진 출력정보(P)와 이미 설정된 정보(P0)를 비교하고, 그 비교결과 출력정보가 낮은 경우 광원에 인가되는 전류를 높여주고, 이때의 전류가 설정한 전류 보다 많은 경우 그에 대응되는 오차 정보를 발생하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 온도 제어 방법.The method according to claim 5, wherein the output adjusting means compares the obtained output information (P) with previously set information (P 0 ), and when the output information is low as a result of the comparison, increases the current applied to the light source, and at this time The optical pickup temperature control method, characterized in that if more than the set current generates error information corresponding thereto . 제 5항에 있어서, 상기 광원에 인가되는 전류(I)와 이미 설정한 전류 (I0)를 비교하여 I가 I0 보다 큰 경우에는, 그 차이만큼의 오차 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 온도 제어 방법.The method according to claim 5, wherein the current I applied to the light source is compared with the current I 0 already set, and when I is larger than I 0 , an error signal corresponding to the difference is generated. Optical pickup temperature control method. 삭제delete
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