KR100712781B1 - 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로설정하는 장치 및 방법 - Google Patents

발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로설정하는 장치 및 방법 Download PDF

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본 발명은, 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로 설정하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 삽입된 광 기록매체의 유형을 판별해서 광 기록매체의 유형에 대응하는 기준 레이저 빔의 세기를 독출하고, 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 측정해서, 상기 측정된 레이저 빔의 세기와 상기 기준 레이저 빔의 세기의 차가 오차 범위를 벗어나는 경우, 상기 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 설정한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 오디오 장치 또는 광 디스크 드라이브를 생산하는 과정에서 자동으로 레이저 다이오드의 오차를 보정할 수 있어서 생산 시간 및 비용을 단축할 수 있다.
CD, DVD, 레이저 다이오드, 포토 다이오드

Description

발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로 설정하는 장치 및 방법 {Apparatus and method for automatically setting power of laser beam emitted from light emitting device}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 소자로부터 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로 설정하는 방법이 구현된 오디오 장치의 구성을 보여주는 도면;
도 2는 도 1에 도시된 영점 교차 신호 발생기를 상세히 보여주는 도면; 그리고
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로 설정하는 방법을 보여주는 플로우차트이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 광 디스크 11 : 광 픽업
12 : 레이저 빔 세기 검출부 13 : 마이크로컨트롤러
14 : 메모리 15 : 데이터 및 FZC 생성부
16 : 키입력부 17 : 레이저 다이오드 구동부
18 : RF 부 19 : 재생용 DSP
20 : 디코더 21 : 인코더
22 : 기록용 DSP LD ; 레이저 다이오드
PD : 포토 다이오드 OL : 대물 렌즈
본 발명은, 광 기록매체에 기록된 디지털 데이터를 독출 재생하거나 또는 기록하기 위해 오디오 장치에 구비된 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 설정하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 광 디스크는, 컴팩트 디스크(CD: Compact Disc, 이하 '시디')와 디지털다기능디스크(DVD: Digital Versatile Disc, 이하 '디브이디')로 크게 구분되며, 특히 디브이디는 복층 디브이디(DVD Dual Layer)와 단층 디브이디(DVD Single Layer)로 다시 세분화되는 데, 상기 시디(CD)와 디브이디(DVD)는 1.2mm의 두께와 12cm의 지름을 갖는 동일한 외형의 광 디스크이다.
고밀도 정보의 기록/재생이 가능한 디브이디를 재생 또는 기록하는 광디스크 장치에 채용되는 광픽업은, 그 호환성을 위하여 디브이디(DVD) 뿐만이 아니라, 씨디 계열의 디스크 즉, CD, CD-R, CD-I, CD-G 등과 같은 씨디 계열의 디스크에서도 정보를 기록/재생할 수 있도록 설계된다.
상기 시디는 기록면이 코팅면으로부터 약 1.2mm 떨어진 곳에 형성되어 있고, 디브이디는 기록면이 코팅면으로 부터 약 0.6mm 떨어진 곳에 단층 또는 복층으로 형성되어 있다.
따라서, 상기와 같이 서로 다른 위치에 형성된 기록면에 레이저 빔의 포커스 를 맞추기 위해서는 우선적으로 광 디스크의 유형(종류)을 정확하게 판별해야 한다. 그리고, 판별된 광 디스크의 유형에 적합한 세기의 레이저 빔을 광 디스크에 조사해야만 원하는 정보 신호를 광 디스크에 정확하게 기록하거나 또는 재생시 디스크에 저장된 정보 신호를 정확하게 독출할 수 있다.
그러므로, 광 기록매체에 기록된 디지털 데이터를 독출 재생하거나 또는 기록하는 오디오 장치를 생산하는 과정에서, 광픽업으로부터 방사되는 광의 세기를 설정하는 프로세스가 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 발광 소자로부터 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로 설정하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발광 소자로부터 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로 설정하는 방법은: 광 기록매체의 유형을 판별하는 제 1 단계와; 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 측정하는 제 2 단계와;상기 제 1 단계에서 판별된 광 기록매체의 유형에 대응하는 기준 레이저 빔의 세기를 독출하는 제 3 단계와; 상기 측정된 레이저 빔의 세기와 상기 기준 레이저 빔의 세기의 차가 오차 범위를 벗어나는 지의 여부를 판별하는 제 4 단계; 그리고 상기 두 레이저 빔들의 세기들의 차가 오차 범위를 벗어나는 경우, 상기 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 설정하는 제 5 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 설정하기 위한 장치는: 상기 발광 소자에서 방사되어 광 기록매체에서 반사된 광을 받아들여 전기적 신호로 변환하는 수광 소자; 및 상기 수광 소자로부터 출력되는 상기 전기적 신호에 근거해서, 상기 발광 소자에서 방사된 레이저 빔의 세기 데이터를 계산하고, 계산된 데이터와 미리 설정된 기준 데이터의 차가 오차 범위를 벗어나는 경우, 상기 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 조절해서 설정하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어 수단을 포함한다.
이하 본 발명에 따른 발광 소자로부터 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로 설정하는 방법에 대해, 첨부된 도면들을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 소자로부터 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로 설정하는 방법이 구현된 오디오 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 오디오 장치는, 광 디스크(10)에 기록된 신호를 독출하는 광픽업(11); 상기 광픽업(11)에 구비된 포토 다이오드(PD: Photo Diode)로부터 출력되는 전기 신호들(A, B, C, D)을 받아들여 데이터 신호(DATA)와 영점 교차 신호(FZC: Focus Zero Crossing)를 생성하는 데이터 및 FZC 생성부(15); 상기 데이터 신호(DATA)의 전류 레벨을 감지해서 전류 레벨 정보를 출력하는 레이저 빔 세기 검출부(12), 키입력부(16)를 통해 사용자로부터 입력되는 키입력에 응답해서 상 기 오디오 장치의 전반전인 구성들을 제어하되, 상기 영점 교차 신호(FZC)와 전류 레벨 정보(I)를 받아들여 상기 광픽업에 구비된 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)로부터 방사되는 레이저 빔의 세기를 설정하기 위한 제어 신호를 출력하는 마이크로컨트롤러(13);광 디스크(10)의 종류에 대응하는 기준 레이저 빔 세기들을 저장하는 메모리(17); 상기 데이터 신호(DATA)를 이진 데이터로 변환하는 RF(radio frequency)부(18); 상기 RF 부(18)에서 변환된 이진 신호를 재생용 데이터로 변환 처리하는 재생용 DSP(Digital Signal Processor)(19); 상기 재생용 DSP(19)로부터 출력되는 데이터를 디코딩하는 디코더(20); 외부로부터 입력되는 디지털 데이터를 기록용 데이터로 변환 처리하는 기록용 DSP(22); 상기 기록용 DSP(21)로부터 출력되는 데이터를 광 디스크(10)에 기록하기에 적합한 신호로 인코딩하는 인코더(21); 그리고 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)를 구동하기 위한 LD 구동부(17)를 포함한다.
도 2는 상기 영점 교차 신호 발생기(18)에 대한 상세 구성도로서, 가산기들(31, 32은 상기 광 픽업(11)에 구비된 포토 다이오드(PD)로부터 출력되는 전기 신호들((A, C), (B, D))을 각각 더한다. 가산기(33)는 상기 가산기들(31)로부터 출력되는 전기 신호들을 더해서((A+C)+(B+D)) 데이터 신호(DATA)로 출력한다. 감산기(34)는 상기 가산기들(31, 32)로부터 출력되는 전기 신호들의 차((A+C)-(B+D))(즉, 초점 에러 신호(FE: Focus Error))를 출력한다. 비교기(35)는 상기 감산기(34)로부터 출력되는 신호를 기준 신호(Ref)와 비교하여 영점 교차 신호(FZC)로 출력한다. 상기 데이터 신호(DATA)는 추후 설명될 레이저 빔의 세기를 검출하 는데 사용되며, 상기 초점 에러 신호(FE) 및 영점 교차 신호(FZC)는 추후 설명될 광 디스크 종류를 판별하는데 사용된다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 오디오 장치에서 수행되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로 설정하는 방법은 도 3에 도시된 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 사용자가 광 디스크(10)를 광 디스크 장치에 구비된 트레이(tray)(미 도시됨)에 삽입 안착시키고(단계 S100), 키입력부(16)를 통해 레이저 다이오드(LD)로부터 방사되는 레이저 빔의 세기를 설정하기 위한 사용자 키를 입력하거나, 또는 현재의 설정모드가 레이저 빔 세기 설절모드인 경우(단계 S110), 상기 마이크로컨트롤러(13)는 스핀들 모터 및 슬레드 모터(미 도시됨)를 제어해서 광 디스크(10)를 일정 속도로 회전시킴과 아울러 광 픽업(11)을 포커싱 초기 위치로 수평이동시킨다. 이후, 상기 광 픽업(11)에 구비된 대물 렌즈(OL)를 광 디스크 방향으로 수직으로 서서히 이동시키면서, 상기 레이저 다이오드(LD)에서 방사된 레이저 빔이 광 디스크(10)에서 반사될 때 상기 포토 다이오드(PD)로부터 출력되는 전기 신호들(A, B, C, D)에 근거해서 상기 광 디스크(10)의 종류를 판별하고, 그리고 상기 레이저 다이오드(LD)에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 검출한다(단계 S120).
상기 광 디스크(10)의 종류를 판별하는 방법은 매우 다양하며, 그러한 방법 의 일 예가 "광 디스크 유형 판별 방법"이라는 제목으로 1999년 8월 27일 출원된 국내출원번호 제 99-35996호에 개시되어 있다. 본 발명에서는 상기 특허에 개시된 광 디스크 유형 판별 방법을 이용하여 광 디스크(10)의 종류를 식별한다.
구체적으로, 상기 특허에 개시된 바에 의하면, 광 디스크의 기록면은 코팅면으로부터 소정 떨어진 위치에 형성되는데, 단층 DVD(DVD single layer) 또는 복층 DVD(DCD dual layer)의 기록면은 코팅면으로부터 0.6mm 떨어진 위치에 형성되고, 단층 시디(CD single layer)의 기록면은 코팅면으로부터 1.2mm 떨어진 위치에 형성된다. 상기 영점 교차 신호 생성부(15)는 광픽업(11) 특히, 대물렌즈의 위치가 임의의 위치 특정 위치에 도달하는 동안, 상기 코팅면에 의해 검출되는 초점 에러 신호(FE)와 상기 기록면에 의해 검출되는 초점 에러 신호(FE)를 검출하고, 상기 검출된 초점 에러 신호들을 기준 신호(Ref)와 비교하여 구형파의 영점 교차 신호(FZC)를 출력하는데, 상기 영점 교차 신호(FZC)는 마이크로컨트롤러(13)로 입력된다. 이에 따라 상기 마이크로컨트롤러(13)는 상기 영점 교차 신호(FZC)를 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 데이터가 일정값 이상이 되는 각각의 검출 시간의 차를 계산하여 이로부터 상기 광 디스크(10)를 단층 디브이디, 복층 디브이디, 또는 시디로 판별한다.
한편, 상기 레이저 다이오드(LD)로부터 방사된 레이저 빔은 대물 렌즈(OL)를 통해 광 디스크(10)로 전달되고, 광 디스크(10)에 닿은 레이저 빔은 반사되어 포토 다이오드(PD)에 의해 전기적 신호로 변환된다. 그러므로, 상기 포토 다이오드(PD)로부터 출력되는 전기적 신호의 레벨로부터 상기 레이저 다이오드(LD)에서 방사된 레이저 빔의 세기를 계산할 수 있다. 이러한 원리를 이용하여, 상기 레이저 빔 세기 검출부(12)는 상기 데이터 및 FZC 생성부(15)로부터 출력되는 데이터 신호(DATA)(즉, (A+C)+(B+D))의 레벨 즉, 전류 레벨 정보를 마이크로컨트롤러(13)로 제공하고, 상기 마이크로컨트롤러(13)는 상기 전류 레벨 정보에 근거해서 상기 레이저 다이오드(LD)로부터 방사된 레이저 빔의 세기를 계산한다.
상기 마이크로컨트롤러(13)는 상기 영점 교차 신호(FZC)에 의해 판별된 광 디스크의 종류에 대응하는 기준 레이저 빔 세기 데이터를 메모리(14)로부터 독출한다(단계 S130). 광 디스크는 그 종류에 따라 레이저 다이오드(LD)에서 동일한 세기의 레이저 빔을 방사하더라도 포토 다이오드(PD)로 반사되는 양이 다르다. 그러므로, 광 디스크의 종류들에 대응하는 각각의 기준 레이저 빔 세기들을 메모리(14)에 미리 저장한 후, 상기 마이크로컨트롤러(13)가 상기 영점 교차 신호(FZC)에 의해 판별된 광 디스크의 종류에 대응하는 기준 레이저 빔 세기 데이터를 메모리(14)로부터 독출해서 상기 검출된 레이저 빔 세기 데이터와 비교한다(단계 S140). 예를 들어, 상기 마이크로컨트롤러(13)는 상기 검출된 레이저 빔 세기 데이터와 상기 메모리(14)로부터 독출된 기준 레이저 빔 세기 데이터의 차가 미리 설정된 기준 범위(ETH) 내에 속하는 지의 여부를 판별한다.
만일, 상기 검출된 레이저 빔 세기 데이터와 독출된 기준 레이저 빔 세기 데이터의 차가 미리 설정된 기준 범위(ETH) 내에 속하지 않으면, 상기 마이크로컨트롤 러(13)는 레이저 다이오드(LD)로부터 방사되는 레이저 빔의 세기가 미리 설정된 범위 내에 속하도록 보정값을 계산하고(단계 S150), 상기 레이저 다이오드(LD)로부터 방사되는 레이저 빔의 세기를 보정된 레이저 빔의 세기로 변경하기 위한 제어 신호(LD_CTRL)를 출력한다. 상기 LD 구동부(17)는 상기 제어 신호(LD_CTRL)에 응답해서 레이저 다이오드(LD)로부터 방사되는 레이저 빔의 세기를 설정한다(단계 S160).
광 디스크에 기록된 데이터를 독출하거나, 또는 기록할 수 있는 오디오 장치 또는 광 디스크 드라이브를 생산하는 단계에서는, 광 픽업(11)의 레이저 다이오드(LD) 오차를 보정하는 과정이 요구된다. 그러나, 본 발명이 적용된 오디오 장치 또는 광 디스크 드라이브는 최초에 디스크가 삽입되면 자동으로 레이저 다이오드의 오차를 보정함으로서 생산 시간 및 비용을 단축할 수 있다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로 설정하는 방법은, 삽입된 광 기록매체의 유형을 판별해 서 판별된 광 기록매체의 유형에 대응하는 기준 레이저 빔의 세기를 독출하고, 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 측정해서, 상기 측정된 레이저 빔의 세기와 상기 기준 레이저 빔의 세기의 차가 오차 범위를 벗어나는 경우, 상기 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 설정한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 오디오 장치 또는 광 디스크 드라이브를 생산하는 과정에서 자동으로 레이저 다이오드의 오차를 보정할 수 있어서 생산 시간 및 비용을 단축할 수 있다.

Claims (2)

  1. 광 기록매체의 유형을 판별하는 제 1 단계와;
    발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 측정하는 제 2 단계와;
    상기 제 1 단계에서 판별된 광 기록매체의 유형에 대응하는 기준 레이저 빔의 세기를 독출하는 제 3 단계와;
    상기 측정된 레이저 빔의 세기와 상기 기준 레이저 빔의 세기를 비교하여 오차 값을 검출하는 제 4 단계; 그리고
    상기 검출된 오차 값의 결과에 따라, 상기 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 조절하여 설정하는 제 5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로 설정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 5 단계는,
    상기 검출된 오차 값이 설정된 오차 범위에 드는 지를 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자에서 방사되는 레이저 빔의 세기를 자동으로 설정하는 방법.
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