KR19990061818A

KR19990061818A - 광 기록장치의 레이저 다이오드 구동 제어장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR19990061818A
Application number: KR1019970082108A
Authority: KR
Inventors: 고성로
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 1999-07-26

Abstract

본 발명은 광 기록 매체에의 정보 기록시 발생되는 열 확산 현상을 방지하기 위한 광 기록 장치의 레이저 다이오드 구동 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 광 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 레이저 다이오드(LD)를 구동하는 광 기록 장치의 레이저 다이오드 구동 방법은, 기록 펄스를 입력 받아 그 단위 펄스를 적분하는 제1단계; 레이저 다이오드의 바로 전 펄스의 열 확산 함수를 산출하여 현재 기록 펄스에서 시뮬레이트된 열 확산 함수와 컨벌루션한 후 현 단위 펄스 적분한 값에 곱하는 제2단계; 제2단계의 결과에 역수를 취한 함수를 산출하는 제3단게; 제3단계의 함수를 전류로 변환한 레이저 다이오드 구동 펄스를 산출하는 제4단계; 및 구동 펄스에 따라 상기 레이저 다이오드를 구동하는 제5단계를 구비한다.

본 발명에 의하면 광 기록 장치의 기록 과정에서 발생하는 열 확산 현상을 억제하는 제어 방식을 이용하여 부호간 간섭없이 고밀도로 정보 기록을 할 수 있다.

Description

광 기록 장치의 레이저 다이오드 구동 제어 장치 및 그 방법

본 발명은 광 기록 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광 기록 장치의 기록 과정에서 발생되는 열 확산에 의한 인접 정보간 상호 간섭을 억제하는 기록 방식을 사용하여 기록계를 제어하는 광 기록 장치의 레이저 다이오드 구동 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 광 기록 장치는 광자기를 이용하는 광자기 디스크(Magneto Optical Disk;MODD), 자기 디스크(Magnetic Disk), 디브이디 램(DVD-Ram)등을 말한다. 상술한 광 기록 장치는 레이저의 광 에너지를 이용하여 자계의 방향을 바꾸거나 매질의 형상(Phase)을 변화시켜 원하는 정보를 기록한다. 열에 의한 기록 과정시에는 열 확산 도중에 원치않는 인접 정보간의 상호 간섭이 발생되는데 이를 부호간 간섭(Inter Symbol Interference;ISI)라고 한다.

종래에는 광 기록시 열 확산을 억제하기 위해 기록 펄스를 펄스 폭 변조(PWM)하여 과도하게 열이 확산 되는 것을 방지하였다. 이에 대한 것을 도 1에서 보인다. 도 1의 (a)는 기록 펄스이고, (b)는 기록 펄스를 일정한 간격으로 트레인(train)하여 읽기 파워(R), 쓰기 파워(W), 지우기 파워(E)로 분포시켜 레이저 다이오드를 구동하는 펄스열을 보인다. 레이저 다이오드를 구동하는 펄스의 폭과 높이는 조정이 가능하며 이는 기록 매체 별로 포맷이 정해져 있다. 펄스가 발생되면 이 펄스의 길이를 인식하여 레이저 다이오드에 출력되는 구동 전류를 제한한다. 펄스폭 변조 방식(PWM 변조 방식)의 동작은 트레인 펄스의 길이와 높이에 의해 기록되는 도메인의 형태를 결정한다. 기록 펄스가 입력되면 몇 개의 단위펄스가 들어갈 것인지가 결정되고 일정한 길이의 단위 펄스가 출력되어 레이저 다이오드를 구동하게 된다. 레이저 다이오드가 구동되어 실제 기록 매체에 펄스를 인가할 때 그 기록매체에는 열 확산 현상이 생기게 되는데, (c)는 기록 펄스 입력중의 열 확산 프로파일을 보인 것이다. 열 확산 프로파일은 물방울 모양으로 나타나게 되며 이는 부호간 간섭을 일으키는 원인으로 작용한다. 이러한 PWM 트레인 펄스에 의한 레이저 다이오드 구동 방법은, 정보의 기록 밀도가 높아지고 전송 속도가 빨라질 때 이 PWM 펄스 폭이 그에 맞추어 매우 짧아져야 하는데 이것을 구현하는 것이 매우 어렵고 매우 짧은 펄스를 구현하기 위한 장치에 들어가는 비용도 매우 높다는 단점이 있다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 광 기록 장치에의 정보 기록시 열확산 현상에 의한 인접 정보간 간섭을 억제하기 위해, 열확산 현상을 무마하는 기록 펄스를 발생하는 광 기록 장치의 레이저 다이오드 구동 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 광 기록 장치 기록 펄스와 그에 따른 열 확산 현상을 보이는 타이밍도이다.

도 2는 NRZI 형태의 기록 펄스를 보인 것이다.

도 3은 본 발명의 광 기록 장치의 레이저 다이오드 구동 제어 장치의 구성도이다.

도 4는 본 발명의 광 기록 장치의 레이저 다이오드 구동 제어 방법에 관한 것이다.

도 5a 내지 도 5c는 기록 펄스 입력에 본 발명이 적용된 레이저 다이오드 출력 및 광 기록 매체 재생 신호의 실험치를 도시한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한, 광 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 레이저 다이오드(LD)를 구동하는 광 기록 장치의 레이저 다이오드 구동 방법은, 기록 펄스를 입력 받아 그 단위 펄스를 적분하는 제1단계; 상기 기록 펄스를 시뮬레이트하여 예상되는 열 확산 현상에 의한 열확산 함수를 산출하고, 그 함수값과 바로 전 레이저 다이오드 구동 펄스에 의한 열 확산 함수값을 컨벌루션한 후 상기 제1단계의 단위 펄스 적분한 값에 곱하는 제2단계; 상기 제2단계의 결과에 역수를 취한 함수를 산출하는 제3단계; 상기 제3단계의 함수를 전류로 변환한 레이저 다이오드 구동 펄스를 산출하는 제4단계; 및 상기 구동 펄스에 따라 상기 레이저 다이오드를 구동하는 제5단계를 구비한다.

상기 기록 펄스는, NRZI(Non Return Zero Invert) 신호임이 바람직하다.

상기 과제를 해결하기 위한, 광 기록 매체에 정보를 기록하는 레이저 다이오드(LD)의 출력 광량을 제어 하는, 광 기록 장치의 레이저 다이오드 구동 제어 장치는, 소정 길이의 기록 펄스를 발생하는 변조기; 상기 변조기에서 발생된 기록 펄스를 수신하여 그 폭 및 크기에 따라 발생할 수 있는 열 확산 현상을 시뮬레이트하여 열 확산 계수를 산출하며, 상기 기록 펄스의 단위 펄스를 적분하고, 레이저 다이오드의 바로 전 펄스의 열 확산 함수를 산출하여 현재 기록 펄스에서 시뮬레이트된 열 확산 함수와 컨벌루션한 후 현 단위 펄스 적분한 값에 곱하여 그 결과에 역수를 취하여 열 확산 현상을 방지하는 구동 펄스 신호를 산출하는 구동 펄스 신호 발생기; 상기 구동 펄스 신호 발생기에서 산출한 구동 펄스 신호를 실제 구동 펄스 전류값으로 변환하는 열확산 방지용 펄스 발생기; 상기 열확산 방지용 펄스 발생기에서 발생된 구동 펄스를 받아 레이저 다이오드를 구동시키는 레이저 다이오드 구동 회로; 및 상기 레이저 다이오드 구동 회로에서 실제 발생된 광량을 피드백하여 광량의 단위를 소정의 펄스 함수로 바꾸어 상기 구동 펄스 신호 발생기로 출력하는 광량 피드백 회로를 구비한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 기록펄스와 열확산을 설명하기 위한 도면이다. (a)의 기록 펄스는 통상 기록 밀도를 높이기 위해 NRZI(Non Return Zero Invert)형태의 펄스가 사용된다. 이러한 기록 펄스는 몇 개의 단위 펄스를 포함한다. (a)의 기록 펄스 주기인 11T 동안 레이저 다이오드가 온(on) 상태이므로 열 확산이 시간이 지남에 따라 심화되어 축적된다. 본 발명은 이 열확산 진행 과정을 미리 알고 열 확산이 시간의 함수가 되지 않도록 제어하는 것이다. 여기서 (b)는 (a)의 주기를 산출하는 기준이 되는 기준 클록의 도면이다.

도 3은 본 발명의 광 기록 장치의 레이저 다이오드 구동 제어 장치 구성도로서, 광 기록 제어 장치는 변조기(300), DSP(310) 및 레이저 다이오드 구동 회로(320)로 구성된다. 변조기(300)는 기록 펄스를 발생하는 장치이다. DSP(310)는 변조기(300)에서 발생된 기록 펄스 및 레이저 다이오드 구동 회로(320)로부터 피드백 받은 레이저 다이오드 구동 광량을 소정의 알고리즘에 따라 신호 처리하여 열 확산을 방지하는 레이저 다이오드 구동 펄스를 발생하는, 신호 처리 속도가 매우 빠른 마이크로프로세서이다. DSP(310) 내부에서 레이저 다이오드 구동 펄스를 발생하기 위한 상세 구성은, 구동 펄스 신호 발생기(311), 열확산 방지용 펄스 발생기(312) 및 광량 피드백 회로(313)로 된다. 구동 펄스 신호 발생기(311)는 변조기(300)로부터 기록 펄스를 수신하여 기록 펄스의 폭 및 크기에 따라 발생할 수 있는 열 확산 현상을 시뮬레이트하여 열 확산 계수를 산출한다. 기록 펄스의 단위 펄스를 적분하고, 그 적분값과 피드백받은 광량으로부터 판단된 바로 전 펄스 구동 신호의 열 전달 함수와 현 펄스의 열 전달 함수를 컨벌루션한 값을 곱하고 그 곱한 함수를 인버스하여 그에 따른 레이저 다이오드 구동 펄스 신호를 산출한다. 열 확산 방지용 펄스 발생기(312)는 구동 펄스 신호 발생기(311)에서 산출한 구동 펄스 신호를 실제 구동 펄스 전류값으로 변환한다. 레이저 다이오드 구동 회로(320)는 열확산 방지용 펄스 발생기(312)에서 발생된 구동 펄스 전류를 받아 레이저 다이오드를 구동시킨다. 구동 펄스 전류 크기에 따라 레이저 다이오드의 광량이 제어된다. 레이저 다이오드에서 발생된 광량은 광량 피드백 회로(313)으로 피드백 된다. 광량 피드백 회로(313)는 광량의 단위를 소정의 펄스 함수로 바꿔준다.

도 4는 본 발명의 광 기록 장치의 레이저 다이오드 구동 방법의 흐름도를 도시한 것으로서, 광 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 레이저 다이오드(LD) 구동 방법은, 먼저 기록 펄스를 입력 받는다(400단계). 이 기록 펄스는 통상 NRZI 신호가 된다. 기록 펄스를 몇 개의 단위 펄스로 나누었을 때 그 단위 펄스를 적분한다(410단계). 입력된 기록 펄스를 시뮬레이트하여 예상되는 열 확산 현상에 의한 열확산 함수를 산출하고, 그 함수값과 바로 전 레이저 다이오드 구동 펄스에 의한 열 확산 함수값을 컨벌루션한 후 400단계의 단위 펄스 적분한 값에 곱한다(420단계). 420단계의 결과에 역술를 취한 함수를 산출한다(430단계). 430단계의 함수를 전류로 변환한 레이저 다이오드 구동 펄스를 산출한다(440단계).

도 5a 내지 도 5c는 기록 펄스 입력에 본 발명이 적용된 레이저 다이오드 출력 및 광 기록 매체 재생 신호의 실험치를 보인 것이다. 도 5a는 기록 펄스이고, 도 5b는 도 5a의 기록펄스를 본 발명의 방법을 적용하여 처리함으로써 발생된 레이저 다이오드 구동 출력 펄스이다. 도 5c는 기록 도메인의 재생 신호를 보인 것이다. 광 기록 장치의 기록 과정에서 발생되는 열 확산 현상을 억제하는 것은, DVD 등의 광 기록 장치가 점점 고밀화되고 기록 속도가 빨라지고 있다는 점에서 매우 중요한 이슈가 된다. 본 발명과 같이 열 확산 현상을 고려하여 광 기록 장치의 레이저 다이오드 구동 펄스를 발생하는 장치 및 제어 방법을 사용하여 양질의 고밀도 기록을 행할 수 있다.

Claims

광 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 레이저 다이오드(LD)를 구동 방법에 있어서,

기록 펄스를 입력 받아 그 단위 펄스를 적분하는 제1단계;

상기 기록 펄스를 시뮬레이트하여 예상되는 열 확산 현상에 의한 열확산 함수를 산출하고, 그 함수값과 바로 전 레이저 다이오드 구동 펄스에 의한 열 확산 함수값을 컨벌루션한 후 상기 제1단계의 단위 펄스 적분한 값에 곱하는 제2단계;

상기 제2단계의 결과에 역수를 취한 함수를 산출하는 제3단게;

상기 제3단계의 함수를 전류로 변환한 레이저 다이오드 구동 펄스를 산출하는 제4단계; 및

상기 구동 펄스에 따라 상기 레이저 다이오드를 구동하는 제5단계를 포함함을 특징으로 하는 광 기록 장치에서의 레이저 다이오드 구동 방법.
제1항에 있어서, 상기 기록 펄스는,

NRZI(Non Return Zero Invert) 신호임을 특징으로 하는 광기록 장치의 레이저 다이오드 구동 방법.
광 기록 매체에 정보를 기록하는 레이저 다이오드(LD)를 구동하는 광기록 장치에 있어서,

소정 길이의 기록 펄스를 발생하는 변조기;

상기 변조기에서 발생된 기록 펄스를 수신하여 그 폭 및 크기에 따라 발생할 수 있는 열 확산 현상을 시뮬레이트하여 열 확산 계수를 산출하며, 상기 기록 펄스의 단위 펄스를 적분하고, 상기 기록 펄스를 시뮬레이트하여 예상되는 열 확산 현상에 의한 열확산 함수를 산출하고, 그 함수값과 바로 전 레이저 다이오드 구동 펄스에 의한 열 확산 함수값을 컨벌루션한 후 상기 단위 펄스 적분한 값에 곱하여 그 결과에 역수를 취하여 열 확산 현상을 방지하는 구동 펄스 신호를 산출하는 구동 펄스 신호 발생기;

상기 구동 펄스 신호 발생기에서 산출한 구동 펄스 신호를 실제 구동 펄스 전류값으로 변환하는 열확산 방지용 펄스 발생기;

상기 열확산 방지용 펄스 발생기에서 발생된 구동 펄스를 받아 레이저 다이오드를 구동시키는 레이저 다이오드 구동 회로; 및

상기 레이저 다이오드 구동 회로에서 실제 발생된 광량을 피드백하여 광량의 단위를 소정의 펄스 함수로 바꾸어 상기 구동 펄스 신호 발생기로 출력하는 광량 피드백 회로를 포함함을 특징으로 하는 광 기록 제어 장치.