KR19990034119U - 광 픽업용 레이저 다이오드 보호회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 외부의 전기적 쇼크로부터 발생한 과전류가 레이저 다이오드에 인입되어 레이저 다이오드를 파손시키는 문제를 해결하도록 한 광 픽업용 레이저 다이오드 보호회로에 관한 것으로서, 이러한 본 고안은 픽업 모듈내의 수광 다이오드에서 출력되는 전압을 미분하는 미분기와; 미분기에서 출력되는 미분 전압의 이득을 조절하는 이득 조절기와; 이득 조절기에서 얻어지는 미분 전압과 레이저 다이오드 보호를 위해 미리 설정된 기준 값을 비교하여 그 결과 치로 ALPC 구동 제어신호를 발생하는 중앙처리장치와; 중앙처리장치에서 출력되는 ALPC 구동 제어신호에 따라 그 구동 여부가 제어되고, 구동시 수광 다이오드에서 얻어지는 전압 값에 따라 레이저 다이오드 구동 전류를 일정하게 유지시키는 자동 레이저 파워 콘트롤회로를 구비함으로써, 신속하게 ALPC회로를 제어할 수 있어 외부 전기적 충격으로 발생하는 과전류에 의해 레이저 다이오드가 파손되는 것을 미연에 방지하게 되는 것이다.

Description

광 픽업용 레이저 다이오드 보호회로

본 고안은 광 픽업용 레이저 다이오드(LD) 보호에 관한 것으로, 특히 외부의 전기적 충격(Shock)으로 발생한 과전류가 레이저 다이오드에 인입되어 레이저 다이오드를 파손시키는 문제를 해결하도록 한 광 픽업용 레이저 다이오드 보호회로에 관한 것이다.

일반적으로, 광을 이용하는 비접촉방식의 리딩 기기, 예를 들어 콤팩트 디스크(CD), 디지털 비디오 디스크(DVD), CD-ROM, DVD-ROM 등은 레이저 다이오드를 통해 디스크에 광을 투사한 후, 수광 다이오드(PD)를 이용하여 상기 디스크로부터 반사되는 광을 전기적인 신호로 변환하고, 이를 신호 처리하는 방식으로 디스크에 기록된 데이터를 읽어들이게 된다.

이러한 비접촉식 리딩 기기에는 레이저 다이오드의 구동을 제어하기 위한 자동 레이저 파워 콘트롤이라는 ALPC(Automatic Laser Power Control)회로가 필수적으로 적용된다.

이러한 ALPC회로는 수광 다이오드(PD)에 걸리는 전압을 입력으로 받아 그 변동 량에 대응해서 레이저 구동 전류를 일정하게 유지하는 기능을 하게 된다.

첨부한 도면 도1은 상기와 같은 방법으로 레이저 다이오드를 구동하는 일반적인 레이저 다이오드 구동회로의 일 예이다.

이에 도시된 바와 같이, 수광 다이오드의 출력신호를 입력받아 이득을 조절하는 이득 조절기(1a)와, 상기 이득 조절기(1a)에서 출력되는 신호로 레이저 다이오드의 극성을 선택하고 그 레이저 다이오드의 극성에 따른 기준 값을 설정하는 레이저 다이오드 극성 선택기(1b)와, 상기 레이저 다이오드 극성 선택기(1b)에서 출력되는 기준 전압의 이득을 조절하는 이득 조절기(1c)로 이루어진 ALPC회로(1)와, 상기 ALPC회로(1)에서 출력되는 기준 전압에 따라 상기 레이저 다이오드를 구동하기 위한 구동 전류를 출력하는 트랜지스터(Q1)를 포함하는 레이저 다이오드 구동부(2)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 종래 레이저 다이오드 구동회로는, 먼저, 레이저 다이오드 구동부(2)내의 트랜지스터(Q1)가 활성화되어 레이저 다이오드(LD)를 구동시킨 후, 수광 다이오드(PD)에서 얻어지는 전압 값에 따라 ALPC회로(1)에서 상기 레이저 다이오드(LD)의 구동 전류를 제어하게 된다.

즉, 상기 ALPC회로(1)는 상기 포토 다이오드(PD)에서 얻어지는 출력 전압을 이득 조절기(1a)에서 이득 조절하고, 그 이득 조절된 전압 값에 따라 레이저 다이오드 극성 선택기(1b)에서 레이저 다이오드의 극성을 선택한 후 그 선택한 극성에 따른 기준 전압을 설정하여 출력하게 된다. 이와 같이 출력되는 기준 전압은 이득 조절기(1c)에서 다시 이득이 조절된 후 레이저 다이오드 구동용 트랜지스터(Q1)를 구동하여 레이저 다이오드의 구동 전류를 일정하게 제어하게 된다.

이때, 레이저 다이오드에 급격한 전류가 흐르는 것을 방지하기 위해 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단에는 용량이 약간 큰 콘덴서(C2)를 부착하게 된다. 이때 콘덴서(C2)의 용량이 너무 크면 응답 속도가 너무 느려지기 때문에 적절한 용량의 콘덴서를 부착하게 된다.

그러나 이러한 일반적인 레이저 다이오드 구동회로는, 수광 다이오드에서 출력되는 신호가 상기 ALPC회로에 의해 그대로 전류화되어서 상기 레이저 다이오드에 공급되기 때문에 외부의 전기적 충격이 발생되면 급격한 전류가 레이저 다이오드에 그대로 전달되어 레이저 다이오드를 파손시키는 문제점을 발생하였다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래 레이저 다이오드 구동회로에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로,

본 고안은 외부의 전기적 충격(Shock)으로 발생한 과전류가 레이저 다이오드에 인입되어 레이저 다이오드를 파손시키는 문제를 해결하도록 한 광 픽업용 레이저 다이오드 보호회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 장치는,

픽업 모듈내의 수광 다이오드에서 출력되는 전압을 미분하는 미분기와;

상기 미분기에서 출력되는 미분 전압의 이득을 조절하는 이득 조절기와;

상기 이득 조절기에서 얻어지는 미분 전압과 레이저 다이오드 보호를 위해 미리 설정된 기준 값을 비교하여 그 결과 치로 ALPC 구동 제어신호를 발생하는 중앙처리장치와;

상기 중앙처리장치에서 출력되는 ALPC 구동 제어신호에 따라 그 구동 여부가 제어되고, 구동시 상기 수광 다이오드에서 얻어지는 전압 값에 따라 상기 레이저 다이오드 구동 전류를 일정하게 유지시키는 자동 레이저 파워 콘트롤회로로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1 은 일반적인 디지털 비디오 디스크(DVD)-롬(ROM) 시스템의 레이저 다이오드 구동 회로도,

도 2 는 본 고안에 의한 광 픽업용 레이저 다이오드 보호회로 구성도,

도 3 은 레이저 다이오드의 구동 전류 및 광 검출 전압의 변화도로서,

(a)는 레이저 다이오드와 광 검출 전압이 정상적인 때의 관계그래프이고,

(b)는 전기적 쇼크 발생시 레이저 다이오드 구동전류와 광 검출 전압의 관계 그래프이며,

(c)는 레이저 다이오드 구동 및 광 검출 전압의 기준 기울기와 쇼크 발생시 기울기 그래프이다,

도 4 는 본 발명에서 외부 과전류 인입시 레이저 다이오드를 보호하는 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

3:픽업 모듈 4:미분기

5:이득 조절기 6:중앙처리장치

7:ALPC회로

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도면 도3은 본 고안에 의한 레이저 다이오드 보호회로 블록 구성도 이다.

이에 도시된 바와 같이, 픽업 모듈(3)내의 수광 다이오드(PD)로부터 출력되는 전압을 미분하는 미분기(4)와, 상기 미분기(4)에서 출력되는 미분 전압의 이득을 조절하는 이득 조절기(5)와, 상기 이득 조절기(5)에서 출력되는 미분 전압과 레이저 다이오드를 보호하기 위해 기준으로 설정한 기준전압을 지속적으로 비교하고, 상기 미분 전압이 기설정된 기준전압보다 클 경우에만 ALPC 오프를 위한 제어신호를 발생하는 중앙처리장치(6)와, 상기 중앙처리장치(6)의 제어에 의해 구동이 제어되고, 상기 수광 다이오드(PD)로부터 출력되는 전압에 따라 레이저 다이오드의 구동 전류를 제어하는 ALPC회로(7)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 레이저 다이오드 보호회로는, 먼저, 레이저 다이오드의 극성을 선택하고, 상기 레이저 다이오드의 극성에 따른 기준전압을 설정한다.

이후 기준치의 레이저 다이오드 구동 전류가 ALPC회로(7)에 의해 출력되면 픽업 모듈(3)내의 레이저 다이오드(LD)가 발광을 하게된다. 이때 디스크로부터 반사되는 광을 수광 다이오드(PD)에서 수광 하여 전기적인 신호로 변환을 하게 되며, 이와 같이 변환된 전기적인 신호, 즉 전압 값은 상기 ALPC회로(7) 및 미분기(4)에 각각 입력된다.

그러면 상기 미분기(4)는 그 입력되는 전압을 미분하여 이득 조절기(5)에 전달해주게 된다.

여기서, 외부의 전기적인 충격이 발생하게 되면 순간적인 고주파 성분이 상기 수광 다이오드(PD)에 나타나기 때문에 이를 미분하게 되면 이 외부 충격의 기울기(전압)를 구할 수 있게 된다.

즉, 도3에 도시된 바와 같이, 외부의 전기적인 충격이 없는 상태인 정상적인 상태에서는 도3의 (a)와 같이 레이저 다이오드 구동 전류와 수광 다이오드(PD)에 의해 검출되는 전압의 그래프는 완만한 곡선으로 거의 일정하게 유지된다.

그러나 (b)와 같이 전기적인 충격이 가해지면 레이저 다이오드 구동 전류나 수광 다이오드의 검출 전압이 급격히 상승하게 되고, 따라서 (c)와 같이 기준 기울기(c')와 전기적인 충격에 의해 발생되는 기울기(c")간의 커다란 격차가 발생하게 된다.

이 경우 수광 다이오드(PD)에 의해 출력되는 전압이 그대로 ALPC회로(7)를 통해 레이저 다이오드에 전달되면 과전류에 의해 레이저 다이오드가 파손된다.

이를 방지하기 위해서 본 고안에서는, 미분기(4)에서 출력되는 미분 전압을 이득 조절기(5)에서 이득 제어하고, 중앙처리장치(6)에서 그 이득 조절된 미분 전압과 과전류시 레이저 다이오드의 구동을 오프 시키기 위해서 미리 설정한 기준치(Ref.)를 비교하여 상기 ALPC회로(7)의 구동을 제어하게 된다.

즉, 상기 미분 전압이 상기 기준치(Ref)보다 작을 경우에는 상기 ALPC회로(7)를 온시키도록하는 제어신호를 발생하여 상기 ALPC회로(7)를 구동시키고, 이와는 달리 상기 미분 전압이 상기 기준치(Ref)보다 클 경우에는 상기 ALPC회로(7)를 오프 시키도록 하는 제어신호를 발생하여 상기 ALPC회로(7)의 구동을 오프 시키게 된다.

이러한 제어에 의해 ALPC회로(7)는 그 구동이 제어되어 동작이 오프 되거나, 구동이 되는데, 만약 구동이 되는 경우에는 상기 수광 다이오드(PD)에서 얻어지는 전압에 따라 레이저 다이오드의 구동 전류를 일정하게 유지토록 하는 작용을 한다.

다시 말해, 상기 미분 전압이 상기 기준치보다 클 경우에는 외부 전기적인 충격에 의해 급격히 큰 전류가 발생된 경우이므로, 이 경우에는 상기 ALPC회로(7)의 구동을 오프 시켜 과전류에 의해 상기 레이저 다이오드(LD)가 파손되는 것을 신속하게 방지하게 되는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안은, 외부 충격 여부를 감지하기 위한 미분 전압과 기준치를 비교하여 그 결과 치로 신속하게 ALPC회로의 구동을 제어함으로써, 외부의 전기적인 충격으로 발생하는 과전류에 의해 레이저 다이오드가 파손되는 문제를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 픽업 모듈내의 레이저 다이오드를 통해 디스크에 광을 투사하고 그 디스크로부터 반사되는 광을 수광 다이오드로 수광 하여 디스크에 기록된 신호를 읽어들이는 비접촉 리딩 장치에 있어서,

   상기 픽업 모듈내의 수광 다이오드에서 출력되는 전압을 미분하는 미분기와;

   상기 미분기에서 출력되는 미분 전압의 이득을 조절하는 이득 조절기와;

   상기 이득 조절기에서 얻어지는 미분 전압과 레이저 다이오드 보호를 위해 미리 설정된 기준 값을 비교하여 그 결과 치로 ALPC 구동 제어신호를 발생하는 중앙처리장치와;

   상기 중앙처리장치에서 출력되는 ALPC 구동 제어신호에 따라 그 구동 여부가 제어되고, 구동시 상기 수광 다이오드에서 얻어지는 전압 값에 따라 상기 레이저 다이오드 구동 전류를 일정하게 유지시키는 자동 레이저 파워 콘트롤회로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광 픽업용 레이저 다이오드 보호회로.