KR100854651B1 - 광 레코딩 매체에 대한 판독 및/또는 기록을 위한장치에서 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법 및장치 - Google Patents

광 레코딩 매체에 대한 판독 및/또는 기록을 위한장치에서 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법 및장치 Download PDF

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Abstract

소위 클리핑 결과(clipping effect)를 보상하기 위해서, 레이저 다이오드(1)의 광 파워가 복수의 광 파워 레벨로 설정될 광 레코딩 매체에 대한 판독 및/또는 기록을 위한 장치에서는, 광 파워의 실질적인 조정에 앞서 특정 광 파워 레벨(LP2)로의 교정을 수행하는 것이 제안된다. 그 교정을 통해서, 레이저 다이오드 전류에 대한 레이저 광 파워의 의존도를 나타내는 특성 곡선의 순간적인 기울기는, 그러한 정보에 기초해서, 레이저 다이오드(1)에 의해 생성되는 스캐닝 빔의 광 파워의 후속적인 조정 중에 특성 곡선 기울기에서의 -예컨대, 노후화 및 클리핑 결과에 의해 야기되는- 변화를 고려하기 위해 추론될 수 있다.

Description

광 레코딩 매체에 대한 판독 및/또는 기록을 위한 장치에서 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND ARRANGEMENT FOR REGULATING THE LIGHT POWER OF A SCANNING BEAM IN AN APPARATUS FOR READING FROM OR FOR WRITING TO OPTICAL RECORDING MEDIA}
본 발명은 광 레코딩 매체에 대한 판독 및/또는 기록을 위한 장치에서 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
예컨대 DVD와 같은 광 레코딩 매체 상에 정보를 기록 또는 레코딩하기 위해서, 그 광 레코딩 매체에는 예컨대 레이저 다이오드에 의해 생성되는 스캐닝 빔이 조사된다. 그 경우에, 광 레코딩 매체는 원하는 정보를 저장하기 위한 레코딩 층을 구비하는데, 그것의 반사도 또는 편광 방향은 스캐닝 빔이 조사됨으로써 변한다. 원하는 정보가 스캐닝 빔의 레이저 광 강도에 의해서 광 레코딩 매체의 미리 결정된 길이 및 폭으로 정확하게 기록되도록 보장하기 위해서, 기록 신호나 스캐닝 빔의 레이저 광은 미리 결정된 시간 기간에 걸쳐 미리 결정된 레이저 광 강도 레벨이나 광 파워 레벨을 갖는 레이저 광이 제공되도록 하는 방식으로 생성되어야 한다. 스캐닝 빔이나 대응하는 레이저 광의 그러한 변조는 기록 전략으로서 지칭되는데, 각각의 광 레코딩 매체의 제작자는 레코딩 매체 상에 저장되는 데이터의 형태로 소 위 리드-인 영역(lead-in region)을 일반적으로 명시한다.
예컨대 DVD-RAM과 같은 광 레코딩 매체 상에 정보를 레코딩하기 위해서는, 복수의 상이한 광 파워 레벨을 제공할 필요가 있는데, 그 광 파워 레벨은 장치의 서비스 수명에 대응하는 시간 기간에 걸쳐 높은 정확도를 가지고 레코딩 매체에 따라 또한 변할 수 있다. 레코딩 매체에 기록될 정보는 디스크 상에서 물리적인 정보의 매우 작은 크기를 포함하는데, 그것은 상이한 광 파워 레벨로 전환하는 경우에 매우 높은 속도를 필요로 하고, 그 속도는 기록 속도가 증가함에 따라 더욱 증가된다. 그것은 다수의 조정 회로를 필요로 하는데, 그 조정 회로는, 특히, 사용되는 구성부품의 노후화 현상을 보상하도록 또한 의도된다.
본 발명은 낮은 경비로 오랜 시간 기간에 걸쳐 높은 정확도 및 속도를 갖는 상이한 광 파워 레벨을 제공하는 것을 가능하게 하는 광 레코딩 매체에 대한 판독 및/또는 기록 장치에서 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 목적에 기초한다.
그 목적은 독립항에서 설명되는 특징을 통해 달성된다. 유리한 실시예는 종속항에서 설명된다.
본 발명의 한 양상은 작은 수의 조정 회로를 사용하여 높은 정확도를 갖는 복수의 상이한 광 파워 레벨을 제공하는 것이고, 본 발명의 다른 양상은 그러한 정확도가 긴 시간 기간에 걸쳐 허용오차 및 노후화 현상에도 불구하고 보장되도록 보장하는 것이다.
본 발명은 광 소스에 파워가 공급되는 경우나 레이저 다이오드에 레이저 다이오드 전류가 공급되는 경우에 설정되는 제 1의 미리 결정된 광 파워 레벨로의 교정(calibration)을 제공하는데, 이는, 제 2의 미리 결정된 광 파워 레벨을 위해 필요한 파워나 필요한 레이저 다이오드 전류를 결정하고, 측정된 값을 사용하여, 높은 정확도를 갖는 미리 결정된 광 파워 레벨을 설정하고 또한 공급되는 파워나 공급되는 레이저 다이오드 전류에 따른 광 파워의 변화를 보상하기 위함이다.
광 디스크 레코딩 및 재생 시스템의 반도체 레이저 디바이스에 구동 전류를 공급하기 위한 반도체 레이저 구동 장치(그 전류의 레벨은 레이저 디바이스로부터 방출되는 레이저 빔이 조사되는 광 디스크의 위치에 대응하는 복수의 레벨 중 하나로 레이저의 광 출력을 조정하기 위해 변경됨)는 이미 EP-A-0 352 125 A2호로부터 공지되어 있다.
예컨대 레이저 다이오드와 같은 각각의 광 소스에 의해 생성되는 스캐닝 빔이나 광 소스의 적어도 한 광 파워 레벨로의 교정을 수행하는 것이 제공되는데, 이는 그러한 교정에 기초해서 스캐닝 빔의 광 파워 조정을 수행하기 위함이다.
공급되는 파워나 레이저 다이오드 전류에 대한 광 파워의 의존도를 나타내는 특성 곡선의 상승이 그러한 목적을 위해 결정된다. 그것은, 예컨대 비교가능한 조건 하에서 동일한 레이저 다이오드 전류가 제공되는 경우에 감소된 광 파워와 같은 노후화 현상의 보상 및 높은 정확도를 갖는 모든 원하는 광 파워 레벨의 설정 모두를 가능하게 한다.
모니터 다이오드로 형성된 조정 회로의 사용은 광 파워 레벨로의 단 한번의 교정이 필요하다는 것을 의미한다. 이는, 교정된 모니터 다이오드 신호가 제 1의 미리 결정된 광 파워 레벨에 대응하고 제 2의 미리 결정된 광 파워 레벨에 대응하는 조정 편차는 대응하는 모니터 다이오드 신호가 설정될 때까지 보상된다는 사실에 기여될 수 있다. 설정되는 교정 인자는 유지되고, 모니터 다이오드 신호는 광 파워 레벨에 직접적으로 비례한다. 즉, 이는, 예컨대, 모니터 다이오드 신호가 또 한 두 배로 되고 조정 편차가 보상된 경우에는 광 파워 레벨이 두 배로 설정된다는 것을 의미한다. 단일 광 파워 레벨로의 교정이 높은 정확도를 갖는 모든 원하는 광 파워 레벨을 설정하기에 이미 충분하다는 것이 그러한 사실로부터 유추된다.
광 레코딩 매체에 기록될 정보는 디스크 상에 물리적인 정보의 매우 작은 크기 형태로 기록되기 때문에, 상이한 광 파워 레벨 사이의 매우 빠른 전환이 필요하다. 전환 속도에 부여되는 필요조건은 레코딩 또는 기록 속도가 증가함에 따라 더욱 증가된다. 그러므로, 광 파워 레벨의 조정 또는 제어가 제공되고, 그 경우에는 필요한 광 파워 레벨 변경만이 설정된다. 그럼에도 불구하고, 속도는 매우 높아서, 현재 이용가능한 기술의 경우에 있어서는, 필요한 광 파워 레벨에 대한 원하는 값을 동시에 제공할 필요가 있다. 전환은 불가능하다. 다른 한편으로는, 미리 결정된 광 파워 레벨을 설정하기 위해 조정 회로가 필요하기 때문에, 초기에는 필요한 광 파워 레벨 각각을 위해 조정 회로를 제공할 필요가 있을 것 같고, 이는 많은 경비를 필요로 할 것이다.
그러므로, 제 1 및 제 2 광 파워 레벨을 제공하기 위해 필요한 레이저 다이오드 전류를 측정하는 것과, 다른 광 파워 레벨을 설정하기 위해 필요한 레이저 다이오드 전류를 광 파워 레벨 대 레이저 다이오드 전류의 비율로부터 계산하는 것이 제공된다. 이는 상이한 광 파워 레벨을 설정하기 위해 필요한 조정 회로의 수를 감소시킴으로써, 예컨대, 5 가지의 상이한 광 파워 레벨을 필요로 하는 DVD-RAM에 기록할 때에 적어도 세 개의 조정 회로 수가 줄어든다. 그 원리는, 광 파워 레벨과 레이저 다이오드 전류 사이의 비율을 나타내는 특성 곡선의 상승이 두 개의 광 파 워 레벨 및 측정된 레이저 다이오드 전류를 사용하여 결정된다는 사실에 기초한다. 광 파워 레벨과 레이저 다이오드 전류 사이의 일반적으로 선형적인 상호관계로 인해서, 그 특성 곡선은 직선이고, 이는, 간단한 방식으로, 레코딩 매체에 대해 정해진 기록 전략에 따라 모든 원하는 광 파워 레벨을 직접적으로 설정하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 장점은, 노후화에 의해 발생되는 특성 곡선 기울기의 변화가 또한 검출되어 스캐닝 빔의 광 강도에 대한 후속적인 조정 중에 고려된다는 점이다. 이는, 조정 회로에 의해 설정되는 광 파워 레벨을 위해 발생하는 레이저 다이오드 전류가 미리 결정된 시간 간격으로 측정되고, 그 결과, 광 파워 레벨과 레이저 다이오드 전류 사이의 상호관계를 나타내는 특성 곡선의 상승의 변화가 상이한 광 파워 레벨의 설정 중에 고려됨으로써 이루어진다.
회로 구현을 위해서, 낮은 경비를 필요로 하는 예시적인 실시예가 아래에서 설명된다.
본 발명의 응용은 광 레코딩 매체의 레코딩 포맷에 상관없고, 대체로, 본 발명은 미리 결정된 광 파워 레벨로 광 레코딩 매체로부터 판독하기 위해 또한 사용될 수 있다.
본 발명의 본질이 아래에서 도면을 참조하여 예시적인 실시예에서 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 레이저 다이오드 전류의 함수에 따른 레이저 광 파워(laser light power)를 나타내는 그래프.
도 2는 광 레코딩 매체에 대한 판독 및/또는 기록을 위한 장치에서 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 DVD의 경우에 있어 기록 전략(writing strategy)을 설명하기 위해 시간 축에 대한 레이저 광 강도를 나타내는 도면.
도 4는 온도 변화 및 노후화의 경우에 있어 레이저 다이오드 전류의 함수에 따른 광 파워의 변화를 나타내는 도면.
도 5는 DVD-RAM에 기록하기 위해 상이한 광 파워 레벨을 조정 및 제어하기 위한 회로 장치를 나타내는 도면.
도 6은 CD를 버닝(burning)시키기 위한 회로 장치를 나타내는 도면.
우선, 본 발명이 기초하는 원리가 도 1을 참조하여 아래에서 설명되는데, 예컨대 DVD-RAM과 같은 광 레코딩 매체에 대한 판독 및/또는 기록을 위한 장치에서는 스캐닝을 위한 빔이나 기록을 위한 빔을 생성하기 위해서 레이저 다이오드가 사용된다는 것이 가정된다.
레이저 다이오드는 그 레이저 다이오드의 동작 범위에서 그 레이저 다이오드에 공급되는 레이저 다이오드 전류(ILD)에 본질적으로 비례하는 광 파워(LP : Light Power)를 제공하고, 그럼으로써, 일예로서, 광 파워 레벨(LP2)이 레이저 다이오드 전류(ILD2)에 의해 생성되고, 광 파워 레벨(LP5)이 레이저 다이오드 전류(ILD5)에 의해서 생성된다. 따라서, 대체로, 미리 결정된 시간 기간(t) 동안에 도 3에서 도시된 바와 같이 상이한 레이저 광 강도(LLI)를 설정하는 것이 가능하다. 따라서, 5 가지의 상이한 레이저 광 강도(LLI)가 예컨대 DVD에 제공되는데, 이는 레코딩 매체에 기록(WR)하거나, 레코딩 매체를 소거(ER)하거나, 레코딩 매체를 냉각(CO)시키거나, 레코딩 매체로부터 판독(RE)하거나 방사 개시 아래에서 레이저 다이오드를 바이어스(OFS)시키기 위함이다. 레이저 광 강도(LLI)의 값은 소위 기록 전략으로 지칭되는데, 그것은 일반적으로 레코딩 매체 상에 정보로서 레코딩되고 레코딩 매체에 의해서 정해진다.
기록(WR), 소거(ER), 냉각(CO) 또는 판독(RE)을 위해서, 미리 결정된 광 강도(LLI)가 제공되는데, 그 광 강도(LLI)는 미리 결정된 시간 기간(t) 동안에 레이저 다이오드의 대응하는 광 파워 레벨(LP)을 통해서 구현될 수 있다. 그러나, 레이저 다이오드에 의해서 생성되는 광 파워(LP)와 그로 인해 제공되는 광 강도(LLI)는 도 4에 도시된 바와 같은 레이저 다이오드 전류(ILD)(도 1에 도시되었음)뿐만 아니라 온도(T) 및 노후화(AG)의 영향을 받는다.
조정 회로는 전통적으로 스캐닝 빔의 레이저 광 파워(LP)나 레이저 광 강도(LLI)를 미리 결정된 레벨로 조정하기 위해 사용되는데, 레이저 다이오드에 의해서 방사되는 레이저 광은 모니터 다이오드에 의해서 검출되고, 레이저 다이오드의 레이저 광 강도(LLI)에 비례하는 모니터링 다이오드 전류로 변환된다. 그러한 모니터링 다이오드 전류는 레이저 광 강도(LLI)를 제어하거나 조정할 목적으로 레이저 다이오드에 공급되는 레이저 다이오드 전류를 그 평가에 따른 방식으로 설정하기 위해서 평가되는데, 그 레이저 광 강도(LLI)는 레이저 다이오드의 동작 범위 에서의 선형적인 특성 곡선에 따라서 레이저 다이오드 전류(ILD)에 따라 발생한다. 레이저 다이오드 전류(ILD)는 레이저 다이오드 및 모니터링 다이오드 장치의 허용오차, 온도(T) 및 노후화 결과(AG)에 따라 다르다. 레이저 다이오드 전류(ILD)에 대한 레이저 광 강도(LLI)의 비례적인 의존도는 일반적으로 일정하게 유지된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 비록 온도 변동이 광 강도(LLI)의 특성 곡선을 a로부터 b로 이동시킬 지라도, 그러한 온도 변동은 동작 범위에서 레이저 다이오드 전류(ILD)와 광 강도(LLI)간의 비례적인 상호관계를 식별하는 특성 곡선의 상승에 영향을 주지 않는다. 그러나, 노후화(AG)는, 특성 곡선(c)을 사용하여 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 특성 곡선의 상승이나 기울기의 변화를 발생시킨다는 것을 연구 결과는 나타낸다. 상승의 그러한 변화는 클리핑(clipping)으로도 지칭된다.
레이저 다이오드의 광 파워(LP)나 광 강도(LLI)를 상이한 광 파워 레벨(LP)로 조정하기 이전에, 레이저 다이오드의 적어도 한 광 파워 레벨(LP2)로의 교정이 수행된다. 이를 위해서, 제 1 조정 회로에서는, 모니터링 다이오드에 의해 생성되는 모니터링 다이오드 전류에 교정 인자(KAL)가 곱해지는데, 이는 그 곱해진 모니터링 다이오드 전류가 그에 따라서 미리 결정된 제 1 레이저 광 파워 레벨(LP2)에 대응하는 원하는 값에 대응하게 되는 방식으로 이루어진다.
그러한 단일 교정은 이미 모든 원하는 광 파워 레벨(LP)을 설정하는 것을 가능하게 하는데, 그 이유는 모니터 다이오드로도 지칭되는 모니터링 다이오드가 광 파워 레벨(LP)에 직접적으로 비례하는 모니터 다이오드 전류(MD)를 제공하기 때문이다. 그것은 광 파워(LP)에 대응하는 모니터 다이오드 전류(MD)를 제공하기 위함 이거나 조정 회로에서 필요한 광 파워(LP)에 따라 설정되는 레이저 다이오드 전류(ILD)에 상관없다. 예컨대 광 파워 레벨(LP2)에 대응하는 교정 포인트는 상이한 광 파워 레벨(LP)을 설정하거나 상이한 광 파워 레벨(LP)로 조정하기에 충분하다는 것이 그로부터 유추된다. 따라서, 레이저 다이오드 전류(ILD)에 대한 광 파워(LP)의 의존도가 통보될 필요가 없다. 레이저 다이오드 전류(ILD5)는 모니터 다이오드 전류(MD)를 통한 광 파워 레벨(LP5)로의 조정에 의해서 자동적으로 설정된다.
그러나, 본 발명의 다른 양상에 따르면, 레이저 다이오드 전류(ILD2 및 ILD5)를 측정하고 적절하다면 그 전류를 저장하는 것이 편리한데, 왜냐하면 이는 레이저 다이오드 전류(ILD)를 사용하여 광 파워 레벨(LP)을 직접적으로 설정하는 것을 가능하게 하기 때문이다. 이는, 두 레이저 다이오드 전류(ILD2 및 ILD5)의 추정치가 동작 범위에서 레이저 다이오드의 특성 곡선의 상승이나 특성 곡선을 나타낸다는 사실에 의해서 가능하다. 다음으로는, 광 파워 레벨(LP)을 설정하기 위해 필요한 레이저 다이오드 전류(ILD)가 광 파워 레벨(LP2 및 LP5) 대 레이저 다이오드 전류(ILD2 및 ILD5)의 비율로부터 계산되는데, 이를 위해서 대응하는 레이저 다이오드 전류(ILD2 및 ILD5)는 이미 결정되었다. 조정 회로가 없이도 광 파워 레벨을 직접적으로 설정하는 가능성이 제공되기 때문에, 대응하는 조정 회로의 수가 줄어들 수 있다. 이는, 레이저 다이오드 전류(ILD)에 대한 광 강도(LLI)의 변화 -도 4에 도시되었음-에서 어떠한 변화도 발생하지 않는 한, 높은 정확도로 가능하다.
도 4에 도시된 레이저 다이오드의 광 강도(LLI)의 변화에도 불구하고, 심지 어 추가적인 조정 회로가 없이도 미리 결정된 광 파워 강도(LLI)나 광 파워 레벨(LP)의 정확한 설정을 가능하게 하기 위해서, 조정 회로에 의해 결정되는 레이저 다이오드 전류(ILD2 및 ILD5)의 상술된 측정이 미리 결정된 시간 기간에 반복된다. 미리 결정된 시간 기간 또는 광 파워 레벨(LP2 및 LP5)이 제공되는 경우의 레이저 다이오드 전류(ILD2 및 ILD5)에 대한 측정 결과, 심지어 조정 회로가 없이 광 파워 레벨(LP)을 설정하거나 직접 설정하는 중에도 광 파워 강도(LLI)의 변화가 검출되고 노후화 현상(AG)과 또한 온도 변화가 고려되는 것이 보장된다. 그 결과, 광 파워 레벨(LP)의 높은 정확도가 심지어 긴 시간 기간에 걸쳐 주변의 영향에 상관없이 보장된다.
대응하는 레이저 다이오드 전류 값(ILD5)을 검출하기 위해서 제 2 레이저 광 파워 레벨(LP5)에 대해서 동일한 교정 인자(KAL)로 그러한 측정 동작이 반복된다는 것이 다시 한번 지적된다. 이어서, 레이저 다이오드 전류에 대한 레이저 광 파워의 의존도를 설명하는 특성 곡선의 상승이 광 파워 변화와 레이저 다이오드 전류 변화간의 비율을 형성함으로써 위에서 설명된 두 측정 포인트로부터 결정된다.
광 파워 레벨(LP2)의 교정은 레이저 다이오드의 광 파워나 광 강도의 조정 이전에 수행되는 것이 바람직하다. 이를 위해서, 제 1 조정 회로에서는, 모니터링 다이오드에 의해 생성되는 모니터링 다이오드 전류가 교정 인자와 곱해지는데, 이는 곱해진 모니터링 다이오드 전류가 미리 결정된 DAC 코드 값에 대한 광 파워의 원하는 값에 대응하도록 하는 방식으로 이루어지고, 그 DAC 코드 값은 따라서 미리 결정된 제 1 레이저 광 파워 레벨(LP2)에 대응한다. 그러한 동작에 의해 설정되는 레이저 다이오드 전류(ILD2)가 측정되고, 그 후에 교정 인자는 불변적으로 유지된다.
이상적으로는, 광 레코딩 매체의 제작자에 의해서 정해지는 레이저 광 파워 레벨 중 두 레벨이 특성 곡선 기울기를 결정하기 위해 사용되는 측정 포인트에 대응함으로써, 특성 곡선의 상승이 동작 동안에 측정될 수 있다.
모든 다른 레이저 광 파워 레벨, 즉, 도 1에 도시된 예에서의 레이저 광 파워 레벨(LP1, LP3 및 LP4)이, 후속적으로, 이미 설정된 레이저 광 파워 레벨(LP2)로부터 진행하는 특성 곡선 기울기에 대해 이제 이용가능한 정보를 고려하여 계산되고 설정될 수 있다.
위에서 설명된 방법은 특성 곡선의 순간적으로 유효한 기울기를 항상 검출함으로써, 예컨대 노후화나 클리핑에 의한 특성 곡선 기울기의 변화가 검출되며 후속하는 조정 중에 고려되는데, 이는 클리핑 결과를 보상하기 위함이다. 이는 레이저 다이오드 전류에 대한 레이저 광 파워의 의존도가 선형적이라는 것을 단지 미리 가정하지만, 그러한 선형적인 의존도는 레이저 다이오드의 정상 동작 범위에서는 항상 그러하다.
도 2는 5 개의 채널을 갖는 상술된 본 발명에 따른 방법의 구현을 위한 예시적인 실시예를 도시한다. 레이저 다이오드(1)는 단자(LD)에 연결되고, 반면에 모니터 다이오드로서 사용되면서, 레이저 다이오드(1)에 의해 생성된 레이저 광 강도나 레이저 광 파워의 현재 값, 즉 실제 값을 검출함으로써 모니터링 다이오드로서 기능을 하는 포토다이오드(2)는 단자(MD)에 연결된다. 예컨대 DVD-RAM과 같은 광 레 코딩 매체 상에 정보를 레코딩할 때, 마이크로프로세서(3)는 상술된 기록 전략(writing strategy)을 수행하고 또한 레이저 다이오드(1)에 의해 생성된 레이저 광 강도나 레이저 광 파워를 조정하는 기능을 한다.
상술된 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해서 두 조정 회로가 제공되는데, 그 조정 회로들은 조정가능한 교정 인자(KAL)를 가진 공통 교정 증폭기(4)를 구비한다. 게다가, 제 1 조정 회로는 디지털/아날로그 변환기(5), 비교기(6), 에러 증폭기(7), 샘플/홀드 소자(sample/hold element)(8) 및 또한 트랜스컨덕턴스 증폭기(9)를 포함한다. 제 2 조정 회로는 그에 대응적으로 디지털/아날로그 변환기(12), 비교기(13), 에러 증폭기(14), 샘플/홀드 소자(15) 및 또한 트랜스컨덕턴스 증폭기(16)로 형성된다.
순간적인 특성 곡선 기울기의 교정이나 결정을 위해서, 교정 증폭기(4)의 교정 인자(KAL)는, 교정 인자(KAL)가 곱해지고 레이저 다이오드(1)의 레이저 광 파워의 실제 값에 대응하는 모니터링 다이오드(2)의 모니터링 다이오드 전류가 도 1에 도시되어 있으면서 디지털/아날로그 변환기를 통해 마이크로프로세서(3)에 의해서 정해지는 레이저 광 파워(LP2)에 대응하도록 하는 방식으로 마이크로프로세서(3)에 의해 설정된다. 이를 위해서, 교정 증폭기(4)의 출력 신호와 또한 디지털/아날로그 변환기(5)의 출력 신호는 비교기(6)에 의해서 서로 비교되고, 그 비교결과로 인한 차이 또는 에러 신호가 에러 증폭기(7)에 의해 증폭되며, 그 증폭된 차이 또는 에러 값은 샘플/홀드 소자(8)에 저장된다. 샘플/홀드 소자(8)의 다음에 오는 트랜스컨덕턴스 증폭기(9)는 레이저 다이오드에 공급되는 레이저 다이오드 전류에 에러 신호를 더한다.
제 2 조정 회로의 기능은 제 1 조정 회로의 기능과 유사하며, 도 1에 도시된 레이저 광 파워 레벨(LP5)에 대응하는 레이저 다이오드 전류(ILD5)를 결정하는 기능을 한다. 그 경우에는 이미 설정된 교정 인자(KAL)가 사용된다.
샘플/홀드 소자(8 및 15)에 각각 저장되며 레이저 다이오드 전류(ILD2 및 ILD5) 각각에 대응하는 값이 각각의 하류부분의 증폭기(11 및 18)와 협력하는 예컨대 각각의 비교기(10 및 17)를 통해 마이크로프로세서(3)에 의해서 판독될 수 있고, 비교기(10 및 17)는, 각각, 각각의 트랜스컨덕턴스 증폭기(9 및 16)의 출력 값을 디지털/아날로그 변환기(22)에 의해 정해진 값과 비교하고, 각각의 그 비교 결과로 인한 차이 값은 증폭기(11 및 18) 각각을 통해 마이크로프로세서(3)에 공급된다. 디지털/아날로그 변환기(22)의 출력단은 출력 측에 있는 제어가능 스위치를 통해 두 조정 회로 각각에 연결되고, 그로 인해 두 조정 회로의 샘플/홀드 소자(8 및 15) 각각에 의해 저장된 값이 측정될 수 있다. 도 2에 도시된 제어가능 스위치는 각각의 경우에 원하는 기능을 얻기 위해서 마이크로프로세서(3)에 의해 구동된다. 증폭기(11 및 18) 각각의 출력 신호를 모니터링함으로써, 마이크로프로세서(3)는 디지털/아날로그 변환기(22)를 통해 정해진 값이 샘플/홀드 소자(8 및 15) 각각에 저장된 값에 대응하는지 여부를 확인한다.
디지털/아날로그 변환기(22)에 의해 정해진 값은 상기 대응이 이루어질 때까지 변한다. 만약 증폭기(11 및 18) 각각의 출력 신호가 부호의 변화를 나타낸다면, 디지털/아날로그 변환기(22)를 통해 정해진 값은 샘플/홀드 소자(8 및 15) 각각에 저장된 값에 대응한다.
상이한 레이저 광 파워 레벨은 특정 시간 윈도우(specific time windows) 내에서만 유효하기 때문에 샘플/홀드 소자(8, 15)를 사용할 필요가 있다. 도 2에 도시되어 있으면서 샘플/홀드 소자(8, 15)의 상류부분에 연결되는 샘플링 스위치를 통해, 샘플/홀드 소자(8 또는 15)는 각각의 레이저 광 파워 레벨에 대해 유효한 시간 간격의 지속시간 동안에 활성화되어야 한다. 따라서, 교정 증폭기(4)의 대역폭과, 비교기(6, 13)의 대역폭과, 또한 하류부분의 에러 증폭기(7, 14)의 대역폭은 그러한 시간 윈도우가 일반적으로 ㎱ 범위에 있기 때문에 높아야 한다.
두 개의 미리 결정된 레이저 광 파워 레벨(LP2 및 LP5) 각각에 대한 정보를 통해서, 그리고 그에 대응하는 레이저 다이오드 전류(ILD2 및 ILD5) 각각에 대한 정보를 통해서{그 정보는 교정 때문에 마이크로프로세서(3)에 현재 통보되어 있음}, 마이크로프로세서(3)는 도 1에 도시되어 있으면서 레이저 다이오드(1)의 레이저 다이오드 전류(ILD)에 대한 레이저 다이오드(1)의 레이저 광 파워(LP)의 의존도를 나타내는 특성 곡선의 상승이나 현재의 기울기를 결정하는데, 이는 원하는 레이저 광 파워 레벨(LP)로의 레이저 광 파워의 조정 중에 특성 곡선 기울기의 변화를 고려하기 위함이다. 이를 위해서, 특성 곡선 기울기의 결정이 미리 결정된 간격으로 간격-형태의 방식에 따라 반복될 수 있다.
그런 후에, 특성 곡선 기울기에 대해서 그 계산에 따라 획득된 정보에 따른 방식으로, 또한 수행될 기록 전략에 대해서 제작자에 의해 각각의 레코딩 매체 상의 정해진 정보와 두 개의 정정된 동작 포인트(LP2/ILD2 및 LP5/ILD5) 각각의 위치 에 따른 방식으로 디지털/아날로그 변환기(19 내지 21)를 통해 다른 채널의 광 레벨이 계산되고 설정된다.
도 2에 따르면, DVD에 대한 기록 전략을 구현하거나 DVD 상에 정보를 저장하기 위해서{버닝(burning)으로도 지칭됨}, 6 개의 디지털/아날로그 변환기(5, 22, 12, 19, 20, 21)가 마이크로프로세서(3)에 연결되는데, 디지털/아날로그 변환기(22)는 레이저 다이오드 전류(ILD2, ILD5)를 결정하기 위해 제공되고, 다른 디지털/아날로그 변환기(5, 12, 19, 20, 21)는 미리 결정된 광 파워 레벨(LP)을 설정하기 위해 제공된다.
디지털/아날로그 변환기(5 및 12)의 출력단은 각각 전환 스위치를 통해서 비교기(6, 13)에 연결되고, 그 비교기(6, 13)에서는 미리 결정된 광 파워 레벨(LP2, LP5)이 교정된 모니터 다이오드 신호(MD)와 비교되는데, 그 교정된 모니터 다이오드 신호(MD)는 현재의 광 파워 레벨을 나타낸다. 디지털/아날로그 변환기(5, 12)가 비교기(6, 13)에 연결되도록 하는 전환 스위치는, 적합하다면, 레이저 다이오드(1)의 직접적인 구동을 또한 가능하게 하기 위해서 단지 제공되지만, 본 발명의 본질과 관련해서는 중요하지 않다.
모니터링 다이오드(2)에 의해 생성되는 모니터 신호는 교정기(5)를 통해 비교기(6, 13)에 공급되고, 에러 증폭기(7, 14)는 비교기(6, 13)에 연결되는데, 그 증폭기는 마이크로프로세서(3)에 의해 제어되는 스위치를 통해서 하류부분의 증폭기(9, 16)와 샘플/홀드 소자(8, 15)에 연결된다. 다음으로, 증폭기(9, 16)는 다른 전환 스위치를 통해서 레이저 다이오드(1)를 구동시킨다. 또한, 사용되는 레이저 다이오드 전류를 결정하기 위한 비교기(10, 17)가 증폭기(9, 16)의 출력단에 연결된다. 이를 위해서, 비교기(10, 17)는 전환 스위치를 통해서 디지털/아날로그 변환기(22)에 선택적으로 연결되고, 그 디지털/아날로그 변환기(22)의 출력 값은 현재의 레이저 다이오드 전류에 대한 대응이 비교기(10, 17)에 연결된 증폭기(11, 18)와 마이크로프로세서(3)에 의해서 확인될 때까지 변한다. 이를 위해서, 증폭기(11, 18)의 출력단은 마이크로프로세서(3)에 연결된다. 그러한 방식으로 형성된 조정 회로의 출력단과 또한 조정 없이 광 파워 레벨을 설정하기 위해 제공되는 디지털/아날로그 변환기(19, 20, 21)의 출력단이 서로 연결되며, 레이저 다이오드(1)를 위한 레이저 다이오드 전류(ILD)를 단자(LD)에 제공하는데, 그것은 미리 결정된 광 파워(LP)를 제공하기 위해 필요하다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 예시적인 실시예를 나타내는데, 그것들은 본 발명이 본 발명의 본질에서 벗어나지 않으면서 상이한 방식으로 구현될 수 있다는 것을 이미 명확하게 한다.
도 2에 도시된 실시예는, 예컨대, 충분히 빠른 디지털/아날로그 변환기가 제공되는 경우에는 두 개의 조정된 광 파워 레벨(LP2, LP5)이 하나의 조정 회로에 의해 제공됨으로써 조정 회로의 수가 더욱 감소될 수 있고, 그렇지 않다면 레이저 다이오드(1)가 단지 하나의 디지털/아날로그 변환기의 전환에 의해서 상이한 광 파워 레벨로 직접 구동된다는 사실에 있는 일련의 변경 가능성을 또한 포함한다는 것이 설명될 것이다. 게다가, 디지털 회로를 사용하는 조정 회로나 회로들의 실시예가 또한 포함되는데, 그 이유는 그런 실시예가 본 발명이 기초하는 개념으로부터 벗어 나지 않기 때문이다.
도 5에 따르면, 조정될 광 파워 레벨(LP2, LP5)을 설정하기 위해 디지털/아날로그 변환기(DAC1 및 DAC2)가 제공되고, 미리 결정된 광 파워 레벨(LP)을 설정하기 위해 필요한 레이저 다이오드 전류가 기록 전략(WS)에 따라 구동되는 스위치(S1...S5)를 통해 디지털/아날로그 변환기(DAC1...DAC5)에 의해서 제공된다. 도 5에 도시된 실시예에 따르면, 대응하는 레이저 다이오드 전류(ILD)를 제공하기 위한 전류 트랜스포머(II1, II2, II3)가 디지털/아날로그 변환기(DAC3...DAC5)의 출력단에 제공된다. 도 2의 트랜스컨덕턴스 증폭기(9, 16)는 도 5에서 전류 출력을 갖는 증폭기(GM1, GM2)로 형성된다. 샘플/홀드 소자(T&H1, T&H2)도 마찬가지로 제공되지만, 본 예시적인 실시예에서는, 그것들은 현재의 광 파워 레벨에 대응하는 모니터 다이오드 신호(MD 또는 T10)와의 비교가 수행되는 비교기의 상류부분에 제공된다. 스위치를 통해 연결될 수 있는 RF 신호(RF)가 레이저 다이오드 전류(ILD)와의 추가적인 중첩(superposition)을 위해 레이저 다이오드 입력단(LD)에 제공되는데, 이는 예컨대 레이저의 유리한 여기(excitation)를 보장하기 위함이다. 도 5에 따르면, 마이크로프로세서(μP)는 기록 전략(WS)을 제공하는 부분과 광 파워 제어(LPC)를 책임지는 부분으로 세분되고, 그로 인해서 기록 전략(WS)은 마이크로프로세서(μP)의 다른 동작에 의해서는 영향을 받지 않는 방식으로 구현된다.
도 6에 도시된 실시예는 CD를 버닝시키기 위해 제공되고, 단지 세 가지의 광 파워 레벨이 제공되어야 하는데, 이는 스위치(S1...S2)를 통해서 구현된다. 도 6에 설명된 개념은, 한 출력단을 통해서는 레이저 다이오드 전류(ILD)를 제공하고 다른 출력단을 통해서는 측정된 레이저 다이오드 전류(ILD2, ILD5)를 제공하기 위해서, 두 개의 전류 출력단을 구비하는 트랜스컨덕턴스 증폭기(GM1, GM2)의 상이한 입력단에 원하는 값/실제 값 비교부(VLP2, VLP5)를 제공한다.
본 명세서에서 설명되는 본 발명의 실시예는 단순히 일예로서 설명되었다. 본 발명에 따른 교시에 기초해서, 당업자는 본 발명의 범위 내에 있는 다른 실시예를 구현할 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 광 레코딩 매체에 대한 판독 및/또는 기록을 위한 장치에서 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법 및 장치에 이용가능하다.

Claims (12)

  1. 광 레코딩 매체에 대한 판독 또는 기록, 또는 판독과 기록을 위한 장치에서 복수의 광 파워 레벨(LP : light power levels) 중 하나로 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법으로서, 상기 장치는, 스캐닝 빔의 광 파워 레벨을 제공하기 위해 복수의 구동 전류를 광 소스(1)에 연속적으로 공급하기 위한 구동 장치와; 상기 광 소스(1)의 미리 결정된 광 파워 레벨(LP2, LP5)을 검출하기 위한 모니터링 수단과; 복수의 광 파워 레벨(LP1 내지 LP5)을 설정하기 위해 조정 수단 뿐만 아니라 설정 수단을 포함하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법에 있어서,
    교정 인자(calibration factor)를 미리 결정된 광 파워 레벨(LP2)에 제공하기 위해, 상기 교정 인자를 갖는 상기 광 소스(1)를 미리 결정된 광 파워 레벨(LP2)로 조정하기 위해 사용되는 교정 전류와 현재의 구동 전류를 비교하고 상기 교정 인자를 사용하여 교정 전류에 대하여 스캐닝 빔의 복수의 광 파워 레벨(LP1 내지 LP5) 중 하나에 대한 구동 전류를 설정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 제 1항에 따른 방법은, 복수의 광 파워 레벨(LP1 내지 LP5) 중 하나에 대한 구동 전류를 설정하기 위해 상기 광 소스(1)에 의해 생성되는 광 파워와 상기 광 소스(1)에 공급될 레이저 다이오드 전류 사이의 상호관계를 나타내는 특성 곡선의 프로파일을 결정하기 위해서, 상기 장치의 동작 동안에 제 1의 미리 결정된 광 파워 레벨(LP2) 및 제 2의 미리 결정된 광 파워 레벨(LP5)에 대해 수행되는 것을 특징으로 하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 교정은 광 파워 레벨(LP)을 설정하는 동안에 미리 결정된 간격으로 간격-형태의 방식에 따라 반복되는 것을 특징으로 하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 광 소스(1)에 의해 순간적으로 생성되는 광 파워 레벨이 검출되고 교정 인자(KAL)와 곱해지는데, 이러한 곱셈은 상기 광 소스(1)의 상기 최종의 곱해진 순간적인 광 파워 레벨이 미리 결정된 제 1의 광 파워 레벨(LP2)에 대응하도록 하는 방식으로 이루어지며, 이를 위해서 상기 광 소스(1)에 공급되는 레이저 다이오드 전류(ILD2)는 검출되고;
    그 후에, 동일한 교정 인자(KAL)에 기초해서, 상기 광 소스(1)의 상기 광 파워 레벨이 제 2의 미리 결정된 광 파워 레벨(LP5)로 설정되고, 이를 위해서 상기 광 소스(1)에 공급되는 레이저 다이오드 전류(ILD5)가 검출되며;
    상기 광 소스(1)에 대한 현재의 특성 곡선이 상기 제 1의 광 파워 레벨(LP2)과, 상기 제 2의 광 파워 레벨(LP5)과, 또한 상기 광 소스(1)에 공급되는 각각의 대응하는 레이저 다이오드 전류(ILD2, ILD5)의 함수에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 불변하는 교정 인자를 갖는 상기 광 소스(1)의 미리 결정된 광 파워 레벨(LP2)로의 교정이 실행되고; 상기 광 파워 레벨(LP2)을 위한 레이저 다이오드 전류(ILD2)를 제공하기 위한 이전의 설정 값과, 순간적으로 생성된 광 파워 레벨(LP2)을 위한 레이저 다이오드 전류(ILD2)를 제공하기 위한 설정 값 사이의 차이가 복수의 광 파워 레벨(LP1 내지 LP5) 중 하나를 설정하기 위해 이미 사용된 설정 값 각각에 더해지는 방식으로, 복수의 광 파워 레벨(LP1 내지 LP5) 중 하나가 설정되는 것을 특징으로 하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제 1의 미리 결정된 광 파워 레벨(LP2)은 상기 광 레코딩 매체의 제작자에 의해서 정해지는 광 파워 레벨에 대응하는 것을 특징으로 하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2의 미리 결정된 광 파워 레벨(LP2, LP5)은 상기 광 레코딩 매체의 제작자에 의해서 정해지는 광 파워 레벨에 대응하는 것을 특징으로 하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 방법.
  8. 광 레코딩 매체에 대한 판독 또는 기록, 또는 판독과 기록을 위한 장치에서 복수의 광 파워 레벨(LP) 중 하나로 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 장치로서, 상기 장치는, 스캐닝 빔의 광 파워 레벨을 제공하기 위해 복수의 구동 전류를 광 소스(1)에 연속적으로 공급하기 위한 구동 장치와; 상기 광 소스(1)의 미리 결정된 광 파워 레벨(LP2, LP5)을 검출하기 위한 모니터링 수단과; 복수의 광 파워 레벨(LP1 내지 LP5)을 설정하기 위해 조정 수단뿐만 아니라 설정 수단을 포함하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 장치에 있어서,
    상기 광 소스(1)의 미리 결정된 광 파워 레벨(LP2)로의 교정을 수행하기 위한 교정 수단(4 내지 18)이 제공되고; 제 1항에 따른 스캐닝 빔의 광 파워(LP)의 조정을 수행하는 방식으로 상기 조정 수단이 구성되는 것을 특징으로 하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 교정 수단은 적어도 제 1 조정 회로(4 내지 9)와 제 2 조정 회로(4, 12 내지 16)를 포함하는데, 상기 제 1 조정 회로(4 내지 9)는, 교정 인자(KAL)의 설정을 통해서, 상기 광 소스(1)의 상기 스캐닝 빔의 상기 광 파워를 제 1의 미리 결정된 광 파워 레벨(LP2)로 조정하기 위해 제공되고, 상기 제 2 조정 회로(4, 12 내지 16)는 상기 동일한 교정 인자(KAL)를 사용하여 상기 광 소스(1)의 상기 스캐닝 빔의 상기 광 파워를 제 2의 미리 결정된 광 파워 레벨(LP5)로 조정하기 위해 제공되고;
    상기 교정 수단은 상기 제 1 광 파워 레벨(LP2)로의 조정 중에 상기 광 소스(1)에 공급되는 전류(ILD2)와, 상기 제 2 광 파워 레벨(LP5)로의 조정 중에 상기 광 소스(1)에 공급되는 전류(ILD5)를 측정하기 위한 측정 수단(10, 11, 17, 18, 22)을 구비하는데, 상기 측정 수단(10, 11, 17, 18, 22)은 상기 조정 수단에 연결되고;
    상기 조정 수단은, 상기 측정 수단(10, 11, 17, 18, 22)에 의해 공급되는 측정 신호의 함수에 따라, 상기 광 소스(1)에 공급되는 전류와 상기 광 소스(1)에 의해 생성되는 광 파워 사이의 상호관계를 나타내는 특성 곡선을 결정하고, 후속적으로 상기 광 소스(1)의 상기 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하는 중에 상기 특성 곡선을 고려하도록 하는 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 조정 회로(4 내지 9; 4, 12 내지 16)는 상기 광 소스(1)에 의해 순간적으로 생성되는 상기 광 파워를 검출하기 위한 수단(2)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 장치.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 조정 회로(4 내지 9; 4, 12 내지 16)는, 상기 광 소스(1)에 공급되는 전류를 나타내면서 상기 제 1 및 제 2 광 파워 레벨(LP2, LP5)에 각각 대응하는 값을 저장하기 위한 샘플/홀드 소자(sample/hold element)(8, 15)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 장치.
  12. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 소스(1)는 레이저 다이오드(1)이고;
    상기 교정 수단(4 내지 22)과 또한 상기 조정 수단은 상기 레이저 다이오드(1)의 광 강도(LLI)를 교정하고 또한 조정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 스캐닝 빔의 광 파워를 조정하기 위한 장치.
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