KR100765207B1 - Auto Power Control apparatus of Laser Diode and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 다이오드의 파워제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 광기록기기의 성능을 좌우하는 레이저 다이오드의 파워를 최적의 상태로 일정하게 유지하도록 하는데 그 목적이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power control apparatus for a laser diode and a method thereof, and an object thereof is to maintain a constant power of a laser diode that determines the performance of an optical recording device in an optimal state.

이를 위해 본 발명은, 광디스크에 데이터를 기록하기 위해 광기록기기에 사용되는 레이저 다이오드의 파워를 제어하는 장치에 있어서, 데이터 기록 시 출력되는 RF신호를 샘플링하여 레이저 다이오드의 파워레벨을 추출하는 샘플&홀드부; 및 추출된 레이저 다이오드의 파워레벨에 대한 관계식을 산출한 후, 상기 산출된 관계식을 기초로 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 파워변화를 보상하는 보상부를 포함하는 것이다.To this end, the present invention is a device for controlling the power of a laser diode used in an optical recording device for recording data on an optical disk, the sample of extracting the power level of the laser diode by sampling the RF signal output during data recording & Hold part; And calculating a relational expression for the power level of the extracted laser diode and then compensating a power variation of the laser diode according to the temperature change based on the calculated relational expression.

Description

레이저 다이오드의 파워제어장치 및 그 방법{Auto Power Control apparatus of Laser Diode and method thereof}Power control device of laser diode and method thereof

도 1은 종래 레이저 다이오드의 파워제어장치를 예시한 블록도,1 is a block diagram illustrating a power control device of a conventional laser diode;

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 레이저 다이오드의 파워제어장치를 예시한 블록도,2 is a block diagram illustrating an apparatus for controlling power of a laser diode according to an embodiment of the present invention;

도 3은 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 전류 대 실제 광 출력특성을 도시한 그래프,3 is a graph showing the current versus the actual light output characteristics of the laser diode with temperature changes,

도 4는 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 전류 대 광 출력특성을 시뮬레이션 한 그래프,4 is a graph simulating the current versus light output characteristics of a laser diode with temperature change,

도 5는 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 파워변화를 도시한 그래프,5 is a graph showing the power change of the laser diode according to the temperature change,

도 6은 광디스크에 기록되는 기록 유니트 블록을 나타낸 도면,6 shows a recording unit block recorded on an optical disc;

도 7은 랜드와 그루브에서 샘플링하는 RF신호의 검출 예를 나타낸 도면,7 is a diagram illustrating an example of detecting an RF signal sampled in lands and grooves;

도 8은 RF신호를 샘플링하고 홀딩하여 출력된 파워레벨 그래프.8 is a power level graph obtained by sampling and holding an RF signal.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

20 : 광 픽업 30 : I/V변환부20: optical pickup 30: I / V converter

40 : ADC 42 : 샘플&홀드부40: ADC 42: Sample & Hold

50 : 보상부 60 : DAC50: compensation unit 60: DAC

70 : LD구동부70: LD drive part

본 발명은 데이터의 기록 및 재생을 광학적으로 수행하는 광기록기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광기록기기의 성능을 좌우하는 레이저 다이오드를 최적의 파워로 제어하는 레이저 다이오드의 파워제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical recording apparatus for optically recording and reproducing data, and more particularly, to an apparatus and method for controlling power of a laser diode for controlling a laser diode with optimum power, which determines the performance of the optical recording apparatus. It is about.

최근, 영상 및 음성매체가 발전함에 따라 고화질의 영상 데이터와 고음질의 음성 데이터를 장시간동안 기록 저장할 수 있는 기록매체, 예를 들어 디브이디 계열의 DVD±R/RW(Digital Versatile Disc Recordable/Rewritable), DVD-RAM(DVD Random Access Memory)과 같은 광디스크가 개발되어 상용화되고 있으며, 또한 이러한 DVD가 갖고 있는 저장용량이 점차 한계점에 도달함에 따라 새로운 고밀도 광디스크, 예를 들어 수십 Gbyte 이상 고용량의 BD디스크(Blue-ray Disc Recordable/Rewritable)나 HD-DVD(High Density DVD)가 개발되고 있다. 이외에도 MODD(Magnetic Optical Disc Drive), CD-R/RW 등의 기록매체가 있다.Recently, with the development of video and audio media, recording media capable of recording and storing high-quality video data and high-quality audio data for a long time, for example, DVD Ver. R / RW (Digital Versatile Disc Recordable / Rewritable), DVD -Optical discs such as RAM (DVD Random Access Memory) have been developed and commercialized. Also, as the storage capacity of these DVDs is gradually reaching its limit, new high-density optical discs, for example, BD discs with high capacity of several tens of Gbytes or more ray Disc Recordable / Rewritable) and HD-DVD (High Density DVD) are being developed. In addition, there are recording media such as a magnetic optical disc drive (MODD) and a CD-R / RW.

이러한 광디스크에 데이터를 기록하기 위해 광기록기기는 레이저 다이오드(Laser Diode;이하, LD라 한다)를 사용하고 있으며, 광기록기기는 광디스크의 표면에 데이터를 기록하기 위해 큰 파워를 갖는 레이저 빔을 조사하도록 LD를 구동시킨다. 이는 데이터의 기록이 광디스크상에 존재하는 기록층의 물리적 특성을 변화시켜야만 가능하며, 물리적 특성은 큰 파워를 갖는 레이저 빔에 의해 변하기 때문이 다.An optical recording device uses a laser diode (hereinafter referred to as LD) to record data on the optical disk, and the optical recording device irradiates a laser beam having a large power to record data on the surface of the optical disk. Drive LD to make it work. This is possible because the recording of data only needs to change the physical properties of the recording layer present on the optical disc, and the physical properties are changed by a laser beam having a large power.

이때, 데이터를 기록하기 위한 최적의 기록파워는 정확한 기록을 위하여 일정값으로 유지되어야 하나, LD는 온도에 따라 매우 민감하게 변화하는 특성이 있어 같은 구동전류에서도 온도변화에 따라 LD의 기록파워가 변하게 된다. 다시 말해 LD에서 출력되는 기록파워는 온도가 상승할수록 저하되며 온도가 하락할수록 상승한다. 이는 광기록기기에서 기록 성능 저하 내지 기록 불능을 초래하기도 한다.At this time, the optimal recording power for recording data should be kept at a constant value for accurate recording. However, LD has a characteristic that changes very sensitively with temperature, so that the LD recording power changes with temperature even under the same driving current. do. In other words, the recording power output from the LD decreases as the temperature increases, and increases as the temperature decreases. This may lead to poor recording performance or no recording in the optical recording device.

따라서, 이러한 문제를 개선하기 위해서는 레이저 다이오드가 광기록기기에 사용되었을 때 온도변화에 관계없이 일정한 기록파워를 최적의 상태로 출력하는 것이 중요한 기술이며, 이러한 기술인 자동 레이저 파워 제어(Automatic Laser Diode Power Control;이하, ALPC라 한다) 또는 자동 파워 제어(Automatic Power Control; APC) 기능을 빠른 시간에 효과적으로 구현할 수 있어야 한다.Therefore, in order to solve this problem, it is important to output a constant recording power at an optimal state regardless of temperature change when a laser diode is used in an optical recording device, and such a technology, Automatic Laser Diode Power Control ; Or hereinafter called ALPC) or Automatic Power Control (APC) function should be able to implement effectively in a short time.

통상, APC에서는 별도의 포토 다이오드(Photo Diode;이하, PD라 한다)를 통하여 LD의 파워를 감시하고, LD의 파워 변동을 피드백시켜 LD의 파워가 일정하게 유지되도록 하고 있다.In general, APC monitors the power of the LD through a separate photo diode (hereinafter referred to as PD), and feeds back the power variation of the LD so that the power of the LD is kept constant.

도 1은 이러한 APC 기능을 구현하기 위한 종래 레이저 다이오드의 파워제어장치를 예시한 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a power control device of a conventional laser diode for implementing such an APC function.

도 1에서, 종래 레이저 다이오드 파워제어장치는 LD로부터 출사된 광의 출력파워를 검출하여 검출된 광의 기록파워를 전류신호로 변환하는 PD와, PD로부터 검출된 전류를 전압으로 변환하여 피드백된 현재 파워를 출력하는 I/V변환부(1)와, I/V변환부(1)로부터 출력되는 LD의 현재 파워와 원하는 기준 파워를 비교하는 비교 기(3)와, 비교기(3)의 비교결과에 따라 동작되어 전류의 증가 또는 감소를 결정하는 업/다운 카운터(5)와, 업/다운 카운터(5)의 출력을 아날로그로 변환시키는 디지털/아날로그 변환기(7; 이하, DAC라 한다)와, DAC(7)의 출력값에 따라 기록제어레벨에 대응되는 전류 즉, 기록파워를 출력하도록 LD를 구동하는 LD구동부(9)를 포함한다.In FIG. 1, a conventional laser diode power control apparatus detects an output power of light emitted from an LD and converts a recording power of the detected light into a current signal, and converts a current detected from the PD into a voltage to convert the current power fed back. According to the comparison result of the comparator 3 and the comparator 3 comparing the output power of the I / V converter 1, the current output of the LD output from the I / V converter 1, and the desired reference power, An up / down counter 5 that is operated to determine the increase or decrease of current, a digital / analog converter 7 (hereinafter referred to as DAC) that converts the output of the up / down counter 5 into analog, and a DAC ( And an LD driver 9 for driving the LD to output a current corresponding to the recording control level, that is, recording power, in accordance with the output value of 7).

이와 같이 구성된 종래 레이저 다이오드 파워제어장치의 동작은 다음과 같다.The operation of the conventional laser diode power control device configured as described above is as follows.

LD로부터 출사되는 광의 출력파워를 PD에서 검출하여 전류신호로 변환하면 PD로부터 검출된 전류는 I/V변환부(1)를 거쳐 전압으로 변환되어 피드백된 현재 파워가 비교기(3)로 입력되며, 비교기(3)는 피드백된 현재 파워와 원하는 기준 파워를 비교하여 그 비교결과를 업/다운 카운터(5)로 입력한다. 즉 파워 레벨에 따라 PD로부터 출력된 전류신호가 I/V변환부(1)와 비교기(3)를 거쳐 업/다운 카운터(5)로 입력되어진다. When the output power of the light emitted from the LD is detected by the PD and converted into a current signal, the current detected by the PD is converted into a voltage through the I / V converter 1 so that the fed back current power is input to the comparator 3, The comparator 3 compares the feedback current power with a desired reference power and inputs the comparison result to the up / down counter 5. That is, the current signal output from the PD is input to the up / down counter 5 via the I / V converter 1 and the comparator 3 according to the power level.

비교기(3)의 출력이 업/다운 카운터(5)의 업/다운 제어단자로 입력되어 비교기(3)의 출력결과에 따라 증가 또는 감소하게 되고, 각각의 업/다운 카운터(5) 출력은 DAC(7)를 거쳐 아날로그신호로 변환되어 LD구동부(9)에 공급된다.The output of the comparator 3 is input to the up / down control terminal of the up / down counter 5 to increase or decrease according to the output result of the comparator 3, and the output of each up / down counter 5 is a DAC. Via 7 is converted into an analog signal and supplied to the LD driver 9.

따라서, LD구동부(9)는 각각의 파워 레벨과 각각의 파워를 제어할 제어신호에 따라 기록제어레벨에 대응되는 전류 즉, 기록파워를 LD로 출력하여 LD를 구동시킨다.Accordingly, the LD driver 9 drives the LD by outputting a current corresponding to the recording control level, that is, recording power, to the LD in accordance with each power level and a control signal to control each power.

그런데, 이러한 종래 레이저 다이오드의 파워제어장치는 기준 파워와 피드백 된 현재 파워를 비교하여 LD의 기록파워를 제어하기 위해서 비교기(3)에서 LD의 파워 레벨을 비교한 후, 그 비교결과에 따라 업/다운 카운터(5)를 동작시켜 전류의 증가 또는 감소를 결정하기 때문에 파워 제어속도와 제어범위에 제한을 받게 되고, 이는 앞으로 고속, 고용량의 광기록기기에 효과적으로 대응할 수 없는 문제점을 안고 있다.However, the conventional power control device of the laser diode compares the power level of the LD in the comparator 3 to control the recording power of the LD by comparing the reference power and the current power fed back, and then up / down according to the comparison result. Since the operation of the down counter 5 determines the increase or decrease of the current, the power control speed and the control range are limited, which causes a problem in that it cannot effectively cope with the high speed and high capacity optical recording device in the future.

또한, 샘플링 시 원하는 파워레벨의 보상을 못하기 때문에 온도변화에 따른 LD의 출력변화에 빠른 대응을 못하고, 이로 인해 정확한 파워레벨을 얻을 수 없다는 문제점이 있다.In addition, since the desired power level is not compensated for during sampling, there is a problem in that it cannot quickly respond to a change in output of the LD according to a temperature change, and thus, an accurate power level cannot be obtained.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 광기록기기의 성능을 좌우하는 레이저 다이오드의 파워를 온도변화에 관계없이 최적의 상태로 일정하게 유지할 수 있는 레이저 다이오드의 파워제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to maintain a constant power of the laser diode that determines the performance of the optical recording device in an optimal state regardless of the temperature change constant The present invention provides a device for controlling a diode and a method thereof.

본 발명의 다른 목적은, ADC 내부에 아날로그 입력을 샘플링하고 홀딩하여 신호 출력하는 샘플&홀드부를 구성하여 RF의 샘플링 시 원하는 파워레벨을 보상함으로서 온도변화에 따른 LD 파워출력을 빠른 시간에 일정하게 유지할 수 있는 레이저 다이오드의 파워제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to configure the sample & hold unit for sampling and holding the analog input inside the ADC to output the signal to compensate for the desired power level during sampling of the RF to maintain a constant LD power output according to temperature changes in a short time The present invention provides a laser diode power control apparatus and method thereof.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광디스크에 데이터를 기록하기 위해 광기록기기에 사용되는 레이저 다이오드의 파워를 제어하는 장치에 있어서, 데이터 기록 시 기록 유니트 블록 내의 랜드 영역과 그루브 영역에 대한 RF 신호를 샘플링하고 홀딩하여 파워 전압을 출력함으로써 레이저 다이오드의 파워레벨을 추출하는 샘플&홀드부; 및 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 출력특성을 일차함수로 수식화하여 추출된 레이저 다이오드의 파워레벨에 대한 관계식을 산출한 후, 상기 산출된 관계식을 기초로 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 파워변화를 보상하는 보상부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a device for controlling the power of a laser diode used in an optical recording device for recording data on an optical disc, wherein the RF signal is applied to the land area and the groove area in the recording unit block during data recording. A sample & hold unit for extracting the power level of the laser diode by sampling and holding and outputting a power voltage; And calculating the relational expression for the power level of the extracted laser diode by formulating the output characteristics of the laser diode according to the temperature change as a first function, and then compensating for the power variation of the laser diode according to the temperature change based on the calculated relational expression. It characterized in that it comprises a compensation unit.

또한, 상기 보상부는 상기 관계식에 따라 상기 레이저 다이오드의 파워 레벨을 계산한 후 그 계산된 값을 토대로 RF신호의 샘플링 순간에 상기 레이저 다이오드의 상기 계산된 파워 레벨과 실제 파워레벨 사이의 차이를 보상하는 것을 특징으로 한다.In addition, the compensator calculates a power level of the laser diode according to the relational expression and then compensates for the difference between the calculated power level and the actual power level of the laser diode at the instant of sampling the RF signal based on the calculated value. It is characterized by.

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또한, 상기 보상부는 수식화된 일차함수의 기울기와 y절편 중에 하나를 고정하고 다른 하나를 변화시켜 레이저 다이오드의 파워를 계산하는 것을 특징으로 한다.In addition, the compensation unit is characterized in that to calculate the power of the laser diode by fixing one of the slope and the y-intercept of the modified primary function and the other.

그리고, 본 발명은 광디스크에 데이터를 기록하기 위해 광기록기기에 사용되는 레이저 다이오드의 파워를 제어하는 방법에 있어서, 데이터 기록 시 기록 유니트 블록 내의 랜드 영역과 그루브 영역에 대한 RF 신호를 샘플링하고 홀딩하여 파워 전압을 출력함으로써 레이저 다이오드의 파워레벨을 추출하는 단계; 및 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 출력특성을 일차함수로 수식화하여 추출된 레이저 다이오드의 파워레벨에 대한 관계식을 산출한 후, 상기 산출된 관계식을 기초로 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 파워변화를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a method of controlling the power of a laser diode used in an optical recording device for recording data on an optical disc, wherein the RF signal for the land area and the groove area in the recording unit block is sampled and held during data recording. Extracting a power level of the laser diode by outputting a power voltage; And calculating the relational expression for the power level of the extracted laser diode by formulating the output characteristics of the laser diode according to the temperature change as a first function, and then compensating for the power variation of the laser diode according to the temperature change based on the calculated relational expression. Characterized in that it comprises a step.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

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도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 레이저 다이오드의 파워제어장치를 예시한 블록도로서, 광 픽업(20), I/V변환부(30), ADC(40), 샘플&홀드부(42), 보상부(50), DAC(60), LD구동부(70)를 포함하여 구성된다.2 is a block diagram illustrating an apparatus for controlling power of a laser diode according to an embodiment of the present invention, wherein the optical pickup 20, the I / V converter 30, the ADC 40, and the sample and hold unit 42 are shown in FIG. ), A compensator 50, a DAC 60, and an LD driver 70.

상기 광 픽업(20)은 기록 가능한 광디스크에 소정의 광을 조사하여 데이터를 기록하는 것으로, 소정 기록제어레벨(즉, 소정의 전류량)에 대응되는 기록파워를 가지는 광을 광디스크에 조사하는 LD와, LD로부터 출사되는 광의 출력파워를 검출하여 전류신호로 변환하는 프런트 포토 다이오드(Front Photo Diode; 이하 PD라 한다)를 포함한다.The optical pickup 20 records data by irradiating a predetermined light onto a recordable optical disc, LD for irradiating an optical disc with light having a recording power corresponding to a predetermined recording control level (that is, a predetermined amount of current); And a front photo diode (hereinafter referred to as PD) which detects an output power of light emitted from the LD and converts it into a current signal.

상기 I/V변환부(30)는 PD로부터 검출된 전류를 전압으로 변환하여 LD의 현재 기록파워에 해당하는 값을 출력한다.The I / V converter 30 converts the current detected from the PD into a voltage and outputs a value corresponding to the current recording power of the LD.

상기 ADC(40)는 I/V변환부(30)의 아날로그 입력을 받아 디지털로 변환시키는 아날로그/디지털 변환기로서, ADC(40)는 그 내부에 아날로그 신호를 입력받아 샘플링(Sampling)하고 홀딩(Holding)하여 아날로그 전압을 출력하는 샘플&홀드부(42)를 구성하여 기록 유니트 블록(Recording Unit Block; 이하 RUB라 한다)의 Run-in/Run-out영역(랜드영역)에서 RF의 WFPDSH신호(Write Front Photo Diode Sample and Hold Signal)를 샘플링하고, Physical Cluster(그루브영역)에서 RF의 EFPDSH신호(Erase Front Photo Diode Sample and Hold Signal)를 샘플링하여 2개의 파워데이터(Pe1, Pe2)를 얻는다. 이때, 랜드와 그루브는 다른 파워로 기록한다.The ADC 40 is an analog / digital converter that receives an analog input from the I / V converter 30 and converts it to digital. The ADC 40 receives an analog signal therein, and samples and holds the analog signal. And a sample & hold section 42 for outputting an analog voltage to form a WFPDSH signal (Write) of an RF in the run-in / run-out area (land area) of a recording unit block (hereinafter referred to as RUB). The front photo diode sample and hold signal is sampled, and the EFPDSH signal (Erase Front Photo Diode Sample and Hold Signal) of RF is sampled in a physical cluster (groove region) to obtain two power data Pe1 and Pe2. At this time, the land and the groove are recorded at different powers.

상기 보상부(50)는 광디스크에 데이터 기록 시 온도가 변하여도 LD의 기록파워를 최적의 상태로 일정하게 유지하기 위해 LD 파워를 보상하는 것으로, RF의 샘플링 신호로부터 얻은 2개의 파워데이터로 새로운 수식을 도출하여 원하는 파워레벨을 보상함으로서 온도변화에 따른 LD의 파워변화를 빠른 시간에 구현할 수 있게 한다.The compensator 50 compensates the LD power in order to maintain the LD recording power in an optimal state even when the temperature is changed when data is written to the optical disk. The new formula is based on two power data obtained from the RF sampling signal. By compensating for the desired power level, the power change of LD according to the temperature change can be realized quickly.

또한, 상기 보상부(50)는 온도변화에 따른 LD의 파워변화를 2개의 파워데이터로 계산하여 이후 매 순간 샘플링을 행할 때 예상되는 전압차이를 보상함으로서 정확한 파워레벨을 얻게 되는 것이다.In addition, the compensator 50 calculates the power change of the LD according to the temperature change into two power data to compensate for the voltage difference expected when sampling at every moment thereafter to obtain an accurate power level.

상기 DAC(60)는 보상부(50)에서 계산된 값을 아날로그로 변환시키는 디지털/아날로그 변환기이다.The DAC 60 is a digital / analog converter for converting the value calculated by the compensator 50 to analog.

상기 LD구동부(70)는 DAC(60)의 출력값에 따라 기록제어레벨에 대응되는 전류 즉, 기록파워를 출력하도록 LD를 구동하는 것으로, LD의 기록파워를 일정하게 유지하기 위해 온도가 올라갈수록 LD에 전류를 많이 공급하며 온도가 내려갈수록 LD에 전류를 적게 공급하게 된다.The LD driving unit 70 drives the LD to output a current corresponding to the recording control level, that is, recording power according to the output value of the DAC 60. As the temperature increases to maintain the LD recording power constant, the LD increases. It supplies a lot of current to the LD and as the temperature decreases, it supplies less current to the LD.

이하, 상기와 같이 구성된 레이저 다이오드의 파워제어장치 및 그 방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the operation process and the effect of the power control device and method of the laser diode configured as described above will be described.

도 2에서, LD로부터 출사되는 광의 출력파워를 PD에서 검출하여 전류신호로 변환하면 PD로부터 검출된 전류는 I/V변환부(30)를 거쳐 전압으로 변환되어 ADC(40)에 입력된다.In FIG. 2, when the output power of the light emitted from the LD is detected by the PD and converted into a current signal, the current detected by the PD is converted into a voltage through the I / V converter 30 and input to the ADC 40.

따라서, ADC(40)에서는 I/V변환부(30)의 아날로그 입력을 디지털로 변환하여 각각의 순간에 변환된 값을 보상부(50)에 입력한다.Therefore, the ADC 40 converts the analog input of the I / V converter 30 into digital and inputs the converted value at each instant into the compensator 50.

도 3는 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 전류 대 실제 광 출력특성을 도시한 그래프로서, 온도변화에 따라 같은 구동전류에서도 LD의 출력파워가 변화함을 알 수 있다.3 is a graph showing the current versus the actual optical output characteristics of the laser diode according to the temperature change, it can be seen that the output power of the LD changes even at the same driving current according to the temperature change.

도 4는 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 전류 대 광 출력특성을 시뮬레이션 한 그래프로서, 도 3의 그래프를 일차함수로 표현한 것이다. 이때 LD의 종류에 따라 일차함수의 기울기와 y절편은 변화한다.FIG. 4 is a graph simulating current versus light output characteristics of a laser diode according to temperature change, and the graph of FIG. 3 is expressed as a first function. At this time, the slope and y-intercept of the linear function change according to the type of LD.

이와 같이, 온도변화에 따라 전류 대 광 출력이 변화하는 LD의 파워변화를 DAC값에 대한 ADC값의 변화로 나타내면 도 5과 같다.As shown in FIG. 5, the power change of LD whose current versus light output changes as the temperature changes is represented by the change in the ADC value relative to the DAC value.

도 5는 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 파워변화를 도시한 그래프로서, LD가 도 5의 (가)와 같이 동작한다고 했을 때 이를 식으로 표현하면 아래의 [식 1]과 같다.FIG. 5 is a graph illustrating a change in power of a laser diode according to a temperature change. When LD is operated as shown in FIG. 5, the expression is expressed by the following Equation 1 below.

Y = αX - β ....... [식 1]Y = αX-β ....... [Equation 1]

여기에서, α는 기울기이고 β는 y절편이다.Where α is the slope and β is the y-intercept.

보다 구체적으로 설명하면, LD의 출력특성은 온도가 증가함에 따라 기울기(α)는 감소하고 y절편(ㅣβㅣ)은 증가함을 알 수 있으며(도 3 및 도 4 참고), 이때의 기울기(α)와 y절편(β)은 LD의 종류에 따라 달라지게 되는데, 온도변화에 따른 LD의 파워변화를 그래프로 나타낸 것이 도 5인 것이다.In more detail, the output characteristic of LD can be seen that the slope (α) decreases and the y-intercept (ㅣ β ㅣ) increases as the temperature increases (see FIGS. 3 and 4). α) and y-intercept (β) will vary depending on the type of LD, Figure 5 is a graph showing the power change of the LD according to the temperature change.

도 5에서 알 수 있듯이, 온도가 변화함에 따라 기울기(α)와 y절편(β)의 값이 동시에 변하게 되며 이때 기울기(α)와 y절편(β)을 구하기 위해서는 두 개의 값이 필요하다.As can be seen in Figure 5, as the temperature changes the value of the slope (α) and y-intercept (β) is changed at the same time, at this time two values are required to obtain the slope (α) and y-intercept (β).

본 발명은 이 두 개의 값을 구하기 위해서 ADC(40) 내부에 샘플&홀드부(42)를 구성하였다.In the present invention, the sample & hold unit 42 is configured inside the ADC 40 to obtain these two values.

도 6은 광디스크에 기록되는 기록 유니트 블록을 나타낸 것으로, 광디스크에 기록되는 데이터는 소정 기록크기의 RUB 단위로 구획 기록된다.Fig. 6 shows a recording unit block recorded on an optical disc, wherein data recorded on the optical disc is recorded in RUB units of a predetermined recording size.

1개의 RUB는 40wbs 크기의 런인(Run-in)영역, 496 x 28wbs 크기의 실제 파워 기록구간인 물리적 클러스터(Physical Cluster)영역, 16wbs 크기의 런아웃(Run-out)영역으로 구성되며, ADC(40) 내부에 구성된 샘플&홀드부(42)는 런인(Run-in)영역과 런아웃(Run-out)영역에서 다른 파워를 샘플링한다.One RUB consists of a 40wbs run-in area, a physical cluster area that is a real power record section of 496 x 28wbs, and a run-out area of 16wbs. The sample & hold unit 42 configured inside the N-sample samples different powers in the run-in area and the run-out area.

도 7은 랜드와 그루브에서 샘플링하는 RF신호의 검출 예를 나타낸 것으로, 샘플&홀드부(42)에서 랜드영역인 런인(Run-in)/런아웃(Run-out)영역 시에 RF의 WFPDSH신호를 샘플링하고, 그루브영역인 물리적 클러스터(Physical Cluster)영역 시에 RF의 EFPDSH신호를 샘플링하여 2개의 LD 파워데이터(Pe1, Pe2)를 얻는다.FIG. 7 shows an example of detecting an RF signal sampled in lands and grooves. In the sample & hold section 42, the WFPDSH signal of RF is detected in the run-in / run-out area, which is a land area. Sampling is performed, and the EFPDSH signal of the RF is sampled in the physical cluster area, which is the groove area, to obtain two LD power data Pe1 and Pe2.

따라서, 샘플&홀드부(42)는 RF신호를 샘플링하고 홀딩하여 도 8에 도시한 바와 같이, 2개의 파워레벨(WRLVL:Write Read Level, ERLVL:Erase Read Level)을 얻게 된다.Accordingly, the sample & hold section 42 samples and holds the RF signal to obtain two power levels (WRLVL: Write Read Level and ERLVL: Errase Read Level) as shown in FIG.

이렇게 얻어진 2개의 파워데이터로 새로운 수식 Y = Ax + B를 도출한 후, 보상부(50)에서 계산된 값을 DAC(60)를 통해 아날로그신호로 변환한 후 LD구동부(70)로 보내어 LD의 파워를 조절한다. 이때 DAC값은 샘플링 순간 보상부(50)를 통해 계산된 파워레벨에 맞는 DAC값으로 변화되는 것이다.The new equation Y = Ax + B is derived from the two power data thus obtained, and then the value calculated by the compensator 50 is converted into an analog signal through the DAC 60 and then sent to the LD driver 70 to the LD driver. Adjust the power At this time, the DAC value is changed to a DAC value corresponding to the power level calculated by the sampling instant compensation unit 50.

상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 레이저 다이오드의 파워제어장치 및 그 방법에 의하면, 온도변화에 따른 LD 파워를 일정하게 유지하기 위해 샘플링 순간에 LD 파워를 보상함으로서 기존의 카운터에 의한 LD 파워 보상보다 APC 기능을 보다 빠른 시간에 효과적으로 구현할 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the power control apparatus and method of the laser diode according to the present invention, the LD power by the conventional counter by compensating the LD power at the sampling instant in order to keep the LD power according to the temperature change constant. The effect is that the APC function can be implemented more efficiently and faster than compensation.

또한, ADC 내부에 아날로그 입력을 샘플링하고 홀딩하여 신호 출력하는 샘플&홀드부를 구성하여 RF의 샘플링 시 원하는 파워레벨을 보상함으로서 온도변화에 따른 LD의 파워변화에 빠른 대응을 할 수 있고, 이로 인해 정확한 파워레벨을 얻을 수 있다는 효과가 있다.In addition, by configuring the sample & hold unit for sampling and holding the analog input inside the ADC and outputting the signal, compensating for the desired power level when sampling the RF, so that it can respond quickly to the power change of the LD according to the temperature change. The effect is to get a power level.

상기에서 설명한 것은 본 발명에 의한 레이저 다이오드의 파워제어장치 및 그 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.What has been described above is just one embodiment for implementing the power control device and method of the laser diode according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, it is within the technical scope of the present invention Various modifications are possible by those skilled in the art.

Claims (6)

광디스크에 데이터를 기록하기 위해 광기록기기에 사용되는 레이저 다이오드의 파워를 제어하는 장치에 있어서,An apparatus for controlling the power of a laser diode used in an optical recording device for recording data on an optical disc, 데이터 기록 시 기록 유니트 블록 내의 랜드 영역과 그루브 영역에 대한 RF 신호를 샘플링하고 홀딩하여 파워 전압을 출력함으로써 상기 레이저 다이오드의 파워레벨을 추출하는 샘플&홀드부; 및A sample & hold unit for extracting a power level of the laser diode by sampling and holding an RF signal for a land area and a groove area in a recording unit block and outputting a power voltage during data writing; And 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 출력특성을 일차함수로 수식화하여 추출된 레이저 다이오드의 파워레벨에 대한 관계식을 산출한 후, 상기 산출된 관계식을 기초로 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 파워변화를 보상하는 보상부를Compensation for the power change of the laser diode according to the temperature change after calculating the relational expression for the power level of the extracted laser diode by formulating the output characteristics of the laser diode according to the temperature change by the first function. To call 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 파워제어장치.Power control device for a laser diode comprising a. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보상부는 상기 관계식에 따라 상기 레이저 다이오드의 파워 레벨을 계산한 후 그 계산된 값을 토대로 RF신호의 샘플링 순간에 상기 레이저 다이오드의 상기 계산된 파워 레벨과 실제 파워레벨 사이의 차이를 보상하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 파워제어장치.The compensator calculates a power level of the laser diode according to the relational expression and then compensates for the difference between the calculated power level and the actual power level of the laser diode at the instant of sampling the RF signal based on the calculated value. Power control device for laser diodes. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보상부는 수식화된 일차함수의 기울기와 y절편 중에 하나를 고정하고 다른 하나를 변화시켜 레이저 다이오드의 파워를 계산하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 파워제어장치.The compensator is configured to calculate the power of the laser diode by fixing one of the slope and the y-intercept of the modified primary function and the other to calculate the power of the laser diode. 광디스크에 데이터를 기록하기 위해 광기록기기에 사용되는 레이저 다이오드의 파워를 제어하는 방법에 있어서,A method of controlling the power of a laser diode used in an optical recording device for recording data on an optical disc, 데이터 기록 시 기록 유니트 블록 내의 랜드 영역과 그루브 영역에 대한 RF 신호를 샘플링하고 홀딩하여 파워 전압을 출력함으로써 상기 레이저 다이오드의 파워레벨을 추출하는 단계; 및Extracting a power level of the laser diode by sampling and holding an RF signal for a land area and a groove area in a recording unit block and outputting a power voltage during data writing; And 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 출력특성을 일차함수로 수식화하여 상기 추출된 레이저 다이오드의 파워레벨에 대한 관계식을 산출한 후, 상기 산출된 관계식을 기초로 온도변화에 따른 레이저 다이오드의 파워변화를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 파워제어방법.After calculating the output characteristic of the laser diode according to the temperature change by the first function, calculating the relation for the power level of the extracted laser diode, and then compensating for the power change of the laser diode according to the temperature variation based on the calculated relation. Power control method of a laser diode comprising a step. 삭제delete
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