KR20050024621A - 레이저 다이오드 구동회로 및 광 헤드 - Google Patents

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Abstract

레이저 다이오드 구동회로는 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자가 배치되는 IC의 한쪽 근처에 배치된 2개의 칩 커패시터를 포함하고 있다. 각각의칩을 위해서 칩 커패시터의 한끝 부분은 고전위 전원단자에 연결되어 있고 그리고 각각의 칩 커패시터의 다른 끝부분은 저전위 전원단자에 연결되어 있다. 칩 커패시터는 스위칭요소가 작동될 때 전원 공급 전압에서 리플성분들을 감소시키는 작용을 한다. 칩 커패시터는 그 자체와 고전위 전원단자 사이에서 간격이 있도록 배치되어, 저전위 전원단자와 구동신호 출력단자는 10mm 이하로 된다.
이렇게 구성된 레이저 다이오드 구동회로에 따라서, 레이저 다이오드로부터 방출된 펄싱된 광의 펄스 폭이 좁을지라도 양호한 구동신호를 발생시킬 수 있다.

Description

레이저 다이오드 구동회로 및 광 헤드{A LASER DIODE DRIVING CIRCUIT AND AN OPTICAL HEAD}
본 발명은 레이저 다이오드를 구동하기 위한 레이저 다이오드 구동회로 그리고 레이저 다이오드 및 그 구동회로를 포함하는 광 헤드에 관한 것이다.
최근, 여러가지 상황에서 취급되는 정보의 양이 급격하게 증가하고 있다. 그러므로, 기록 및 재생정보를 위한 기록 시스템의 저장 능력 및 데이터 전송률을 증가시킬 필요가 있다. 특히, 대량의 저장 능력을 가진 광 기록 디스크와 같은, 광 기록 매체와 함께 사용되는 광 기록 시스템의 기록 속도를 자기 디스크장치의 그것과 동일한 수준으로 증가시키는 것이 매우 중요하다. 그러므로, 데이터가 고속의 기록속도로 기록될 수 있는 광 기록 매체가 활발하게 개발되고 있다.
광 기록 시스템은 광 기록 매체가 광 기록 매체와 면하도록 배치된 광 헤드로부터 방출된 광으로 조사되고 그리고 정보는 광 기록 매체에 광학적으로 기록되도록 통상 구성되어 있다. 광 헤드에서, 레이저 다이오드는 광원으로서 통상 채용된다. 정보가 광 기록 매체에 기록될 때, 레이저 다이오드는 펄싱된 광을 방출하도록 레이저 다이오드 구동회로에 의해 구동된다. 레이저 다이오드 구동회로는 레이저 다이오드로부터 방출되는 광의 타이밍을 제어하기 위한 구동신호가 스위칭 소자에 의해 구형파(rectangular wave)로서 발생되고 그리고 구동신호가 레이저 다이오드에 공급되도록 구성되어 있다.
광 기록 시스템에서 기록속도를 더 증가시키기 위해서, 레이저 다이오드의 출력을 증가시키고 그리고 레이저 다이오드로부터 방출되는 광의 펄스의 폭을 줄일 필요가 있다. 레이저 다이오드로부터 방출된 광의 펄스의 폭을 줄이기 위해서, 가능한한 많이 구동신호를 전송하기 위해서 전송 라인의 길이를 짧게 하는 것이 중요하고, 그러므로 전송 라인에서 구동신호의 성능저하를 방지한다. 그리고, 레이저 다이오드 구동회로가 레이저 다이오드를 구동하기 위해 배타적으로 사용되고 그리고 광 헤드에 설치된 집적회로(이하 IC 라고도 한다)로서 구성되는 것이 통상적이다.
레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC는 전원 전압에 중첩되는 리플(ripple) 성분을 만드는 스위칭 요소를 포함하고 있다. 전원 전압에 중첩되는 리플 성분은 구동신호에서 바람직스럽지 못한 리플 성분을 발생한다. 그러므로, 레이저 다이오드 구동용 IC의 전원 전압에 중첩되는 리플 성분을 줄이기 위해서, 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC에 연결되는 그라운드선과 전원선 사이에 용량이 큰 커패시터를 연결하는 것이 일반적이다. 종래에는, 커패시터가 설치되는 위치에 특별한 관심을 기울이지 않았다.
종래의 레이저 다이오드 구동회로에서도, 원하는 펄스폭을 가진 펄싱된 광을 방출하도록 레이저 다이오드를 야기하기 위한 구동신호를 발생할 수 있다. 예를들면, 데이터 재기록가능 타입의 광 기록매체인 CD-RW에서 기록정보의 경우에, 4X의 속도에서, 펄싱된 광의 최소 펄스폭은 약 29ns이고 그리고 종래의 레이저 다이오드 구동회로는 레이저 다이오드가 아무런 문제없이 이러한 펄스폭을 가진 펄싱된 광을 방출하도록 구동신호를 발생할 수 있다.
하지만, 펄싱된 광의 펄스폭을 더 줄이고 그리고 기록속도를 증가시키기 위해서, 레이저 다이오드 구동회로가 더 좁은 펄스폭을 가진 구형파인 구동신호를 발생시킬 필요가 있다.
한편, TTL(transistor-logic circuit)에 의해 발생된 구형파와 같은, 일반적으로 사용되는 구동신호의 파형의 상승기는 약 1ns이다. 하지만, 실제 전자회로에서, 구동신호의 파형의 상승부분은 입력단자와 출력단자 사이의 임피던스 부조화로 인해 그리고 전송선에서 플로팅(floating) 임피던스의 존재로 인해 둥글다. 구동신호의 파형의 이러한 둥근형태는 레이저 다이오드로부터 방출된 펄싱된 광의 파형에서 왜곡을 야기한다.
펄싱된 광의 펄스폭이 충분히 넓을 때, 펄싱된 광의 파형에서 이러한 왜곡은 광 기록 시스템의 작동에서 어떤 특별한 문제를 야기하지 않는다. 하지만, 펄싱된 광의 펄스폭이 좁을 때, 전체적인 펄싱된 광에서 파형의 왜곡된 부분의 비율은 크게 되고 그리고 파형의 왜곡된 부분의 비율이 큰 펄싱된 광을 사용하는 광 기록 매체에서 정보가 기록될 때, 충분한 에너지를 광 기록 매체에 전송하는 것이 어렵다. 결과적으로, 정보는 광 기록 매체에 올바르게 기록되지 않고, 그러므로 정보가 재생될 때 기록에러가 발생할 위험성이 있다.
한편, 펄싱된 광의 펄스폭이 일반적인 폭보다 더 좁게 될 때, 왜곡은 파형의 상승부분 뿐만 아니고 파형의 전체적인 부분에서 일어난다.
도 23은 펄싱된 광의 클럭 주파수가 25MHz인 레이저 빔의 파형을 도시하는 다이어그램이다. 도 23에 도시된 바와같이, 펄싱된 광의 클럭 주파수가 25MHz인 경우에, 작은 산모양의 피크가 펄스의 후방에서 발생한다. 이러한 피크는 전원 전압의 리플 성분에 의해 야기되고, 그리고 도시되지는 않았지만, 이러한 피크는 클럭 주파수가 25MHz보다 낮을 때 예를 들면, 10MHz일 때, 볼 수 없다.
한편, 도 24는 펄싱된 광의 클럭 주파수가 50MHz인 레이저 빔의 파형을 도시하는 다이어그램이다. 도 24에 도시된 바와같이, 펄싱된 광의 클럭 주파수가 50MHz인 경우에, 펄스 후방의 산형 피크가 커지고, 펄스와 구별하기 어렵게 되고, 그러므로, 원하는 파형을 가진 구형파는 발생될 수 없다. 정보가 이러한 펄싱된 광을 사용하여 기록될 때, 이상적인 모양과 크기를 가진 기록 마크를 형성하는 것이 불가능하므로, 재생 신호의 지터(jitter)는 증가하고, 그리고 블럭 에러율은 증가한다.
그러므로, 종래의 반도체 구동회로에서, 레이저 다이오드로부터 방출된 펄싱된 광의 펄스폭이 좁아질 때, 양호한 구동신호는 발생될 수 없다. 이러한 문제는 펄싱된 광의 클럭 주파수가 50MHz보다 높을 때 특히 심각하다.
그러므로, 본 발명의 목적은 레이저 다이오드로부터 방출된 펄싱된 광의 펄스폭이 좁을 지라도 양호한 구동신호를 발생할 수 있는 레이저 다이오드 구동회로, 그리고 이러한 레이저 다이오드 구동회로 및 레이저 다이오드를 포함하는 광 헤드를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적은 레이저 다이오드를 구동하기 위한 집적회로, 집적회로의 근처에 배치된 커패시터 그리고 집적회로와 커패시터가 장착되는 기판을 구비하고 있고, 상기 집적회로는 레이저 다이오드를 구동하기 위한 구동신호를 발생하는 스위칭소자, 전원 전압을 스위칭소자에 공급하기위한 고전위 전원단자와 저전위 전원단자, 그리고 스위칭소자에 의해 발생된 구동신호를 외부로 출력하는 구동신호 출력단자를 가지고 있고, 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자는 집적회로의 한쪽에서 나란히 배치되어 있으며, 상기 기판은 고전위를 고전위 전원단자에 공급하거나 또는 그라운드 레벨에 연결된 고전위 도체부, 저전위를 저전위 전원단자에 공급하거나 또는 그라운드 레벨에 연결된 저전위 도체부, 그리고 구동신호 출력단자와 레이저 다이오드를 연결하고 구동신호를 레이저 다이오드에 전송하는 구동신호 전송 도체부를 가지고 있고, 상기 커패시터는 하나의 단자에서 고전위 전원단자에 연결되고 그리고 다른 단자에서 저전위 전원단자에 연결되어 있으며, 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자와의 사이의 거리가 10mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구동회로에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 면에서, 커패시터는 그 용량이 서로 다른 2개 이상의 커패시터 성분을 포함하고 있고, 각각의 커패시터 성분은 하나의 단자에서 고전위 전원단자에 연결되고 그리고 다른 단자에서 저전위 전원단자에 연결되어 있으며, 적어도 하나의 커패시터 성분은 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 10mm 이하로 되도록 배치되어 있다.
본 발명의 바람직한 면에서, 커패시터는 집적회로가 장착되는 면과 반대측의 기판의 면에 장착되고 그리고 기판에 형성된 관통구멍을 통해서 집적회로에 연결되어 있다.
본 발명의 바람직한 면에서, 커패시터는 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 5mm 이하로 되도록 배치되어 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적은 레이저 다이오드 구동회로, 레이저 다이오드 구동회로에 의해 구동되는 레이저 다이오드, 그리고 광 기록 매체에서 레이저 다이오드로부터 방출된 레이저 빔을 조사하기 위한 광 시스템을 포함하고 있고, 상기 레이저 다이오드 구동회로는 레이저 다이오드를 구동하기 위한 집적회로, 집적회로의 근처에 배치된 커패시터 그리고 집적회로와 커패시터가 장착되는 기판을 구비하고 있고, 상기 집적회로는 레이저 다이오드를 구동하기 위한 구동신호를 발생하는 스위칭소자, 전원 전압을 스위칭소자에 공급하기위한 고전위 전원단자와 저전위 전원단자, 그리고 스위칭소자에 의해 발생된 구동신호를 외부로 출력하는 구동신호 출력단자를 가지고 있고, 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자는 집적회로의 한쪽에서 나란히 배치되어 있으며, 상기 기판은 고전위를 고전위 전원단자에 공급하거나 또는 그라운드 레벨에 연결된 고전위 도체부, 저전위를 저전위 전원단자에 공급하거나 또는 그라운드 레벨에 연결된 저전위 도체부, 그리고 구동신호 출력단자와 레이저 다이오드를 연결하고 구동신호를 레이저 다이오드에 전송하는 구동신호 전송 도체부를 가지고 있고, 상기 커패시터는 하나의 단자에서 고전위 전원단자에 연결되고 그리고 다른 단자에서 저전위 전원단자에 연결되어 있으며, 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자와의 사이의 거리가 10mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 헤드에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 면에서, 커패시터는 그 용량이 서로 다른 2개 이상의 커패시터 성분을 포함하고 있고, 각각의 커패시터 성분은 하나의 단자에서 고전위 전원단자에 연결되고 그리고 다른 단자에서 저전위 전원단자에 연결되어 있으며, 적어도 하나의 커패시터 성분은 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 10mm 이하로 되도록 배치되어 있다.
본 발명의 바람직한 면에서, 커패시터는 집적회로가 장착되는 면과 반대측의 기판의 면에 장착되고 그리고 기판에 형성된 관통구멍을 통해서 집적회로에 연결되어 있다.
본 발명의 바람직한 면에서, 커패시터는 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 5mm 이하로 되도록 배치되어 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적 그리고 특징은 첨부 도면을 참조한 아래 설명으로부터 명백해 질 것이다.
(바람직한 실시예의 상세한 설명)
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예인 광 헤드를 도시하는 개략적인 사시도이다.
본 실시예에 따른 광 헤드는 광 기록 디스크로부터 정보를 광학적으로 재생하고 그리고 디스크형 광 기록 매체인 광 기록 디스크에 광학적으로 정보를 기록하도록 구성되는 아래에서 설명하는 광 기록 및 재생장치에 사용된다.
광 기록 디스크는 정보가 기록되고 그리고 복수의 트랙으로 형성되고 정보 기록층을 포함하고 있다.
도 1에 도시하는 바와같이, 광 헤드 본체(2)는 광 기록 디스크의 트랙을 가로지르는 방향으로 서로 평행하게 배치된 레일에 의해 가동되도록 지지되어 있다.
도 2는 광 헤드(1)의 광 시스템을 도시하는 다이어그램이다.
도 2에 도시하는 바와같이, 광 헤드(1)는 광 기록 디스크(30)와 면하도록 배치되어 있다. 상기한 바와같이, 광 헤드(1)는 제 1 레이저 유니트(10), 제 1 레이저 유니트(10)에 연결된 플렉시블 회로기판(3), 플렉시블 회로기판(3)에 장착된 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC(4), 제 2 레이저 유니트(20) 그리고 기판(8)으로 구비되어 있다. 나중에 설명하는 고주파 중첩 회로는 기판(8)에 장착되어 있다.제 1 레이저 유니트(10)는 제 1 파장을 가진 레이저 빔을 방출하기 위한 제 1 레이저 다이오드(11), 제 1 광 검출기(12) 그리고 제 1 홀로그램(13)을 포함하고 있다. 제 1 광 검출기(12)는 예를들면, 4분할된 광 검출부를 가지고 있어서, 재생신호, 초점 에러 신호 그리고 트래킹 에러 신호는 발생될 수 있다. 제 1 홀로그램(13)은 제 1 레이저 다이오드(11)로부터 방출된 레이저 빔이 통과하도록 하고 그리고 광 기록 디스크(30)로부터 복사된 광의 일부를 회절시켜 이것을 제 1 광 검출기(12)로 유도한다.
제 2 레이저 유니트(20)는 제 1 파장과 다른 제 2 파장을 가진 레이저 빔을 방출하기 위한 제 2 레이저 다이오드(21), 제 2 광 검출기(22) 및 제 2 홀로그램(23)을 포함하고 있다. 제 2 광 검출기(22)는 예를들면, 4분할 광 검출부를 가지고 있어서, 재생신호, 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호가 발생될 수 있다. 제 2 홀로그램(23)은 제 2 레이저 다이오드(21)로부터 방출된 레이저 빔이 통과하도록 하고 그리고 광 기록 디스크(30)로부터 복사된 광의 일부를 회절시켜서 이것을 제 2 광 검출기(22)로 유도한다.
광 시스템은 광 기록 디스크(30)와 면하도록 배치된 대물렌즈(5)를 포함하고 있다. 광 시스템은 다이클로익(dichroic) 프리즘(31), 미러(32), 콜리매이터 렌즈(33) 및 4분의 1 파장판(34)을 더 포함하고 있다. 다이클로익 프리즘(31)은 다이클로익 면(31a)을 가지고 있다.
제 1 레이저 유니트(10)는 광 기록 디스크(30)로부터 복사된 광을 따라 다이클로익 면(31a)으로부터 반사된 광이 들어오는 위치에 배치되어 있다. 광 시스템은 제 1 레이저 유니트(10)와 다이클로익 프리즘(31) 사이에 배치된 보정판(35) 그리고 다이클로익 프리즘(31)에 대하여 보정판(35)의 반대쪽에 배치된 프런트 모니터용 광 검출기(36)를 더 포함하고 있다.
광 헤드(1)는 트랙을 가로 지르는 방향으로 그리고 광 기록 디스크(30)의 면에 수직 방향으로 4분의 1 파장판(34)과 대물렌즈(5)를 일체로 움직이게 하는 액추에이터(37)를 포함하고 있다.
광 헤드(1)는 CD(compact disk)와 DVD(digital video disk or digital versatile disk)의 조합과 같은 2종류의 광 기록 디스크(30)를 사용할 수 있는 광 기록 및 재생장치에 사용된다.
제 1 레이저 유니트(10)는 제 1 종류의 광 기록 디스크(30)에서 기록 정보를 위해 그리고 제 1 종류의 광 기록 디스크(30)로부터 재생 정보를 위해 사용된다. 제 2 레이저 유니트(20)는 제 2 종류의 광 기록 디스크(30)에서 기록 정보를 위해 그리고 제 2 종류의 광 기록 디스크(30)로부터 재생 정보를 위해 사용된다.
정보가 제 1 종류의 광 디스크(30)에 기록될 때, 제 1 레이저 다이오드(11)는 반도체 구동용 IC에 의해 구동되어 고 전원을 가진 기록용 펄싱된 광은 제 1 레이저 유니트(10)의 제 1 레이저 다이오드(11)로부터 간헐적으로 방출된다.
제 1 레이저 다이오드(11)로부터 방출된 펄싱된 광은 제 1 홀로그램(13) 및 보정판(35)을 통과하고 그리고 다이클로익 프리즘(31)에 충돌하여, 그 대부분은 다이클로익 면(31a)에 의해 반사되고 그리고 그 나머지 부분은 다이클로익 면(31a)을 통과하고 그리고 프런트 모니터용 광 검출기(36)로 들어간다. 프런트 모니터용 광 검출기(36)의 출력 신호는 제 1 레이저 다이오드(11)로부터 방출된 광량을 자동으로 조절하기 위해 사용된다.
다이클로익 면(31a)에 의해 반사된 광은 미러(32), 콜리매이터 렌즈(33), 4분의 1 파장판(34) 그리고 대물렌즈(5)를 이러한 순서로 통과하고 그리고 광 기록 디스크(30)에 응축되어, 정보는 광 기록 디스크(30)의 정보 기록층에 광학적으로 기록된다.
광 기록 디스크(30)에 사출된 광의 일부는 정보 기록층에 의해 반사되고 그리고 광 기록 디스크(30)로부터 복사된다. 이렇게 복사된 광은 대물렌즈(5), 4분의 1 파장판(34), 콜리매이터 렌즈(33) 및 미러(32)를 이러한 순서로 통과하고 그리고 다이클로익 프리즘(31)에 충돌하여, 그 대부분은 다이클로익 판(31a)에 의해 반사된다.
다이클로익 면(31a)에 의해 반사된 복사 광은 보정판(35)을 통과하고 그리고 제 1 홀로그램(13)에 의해 회절하여 제 1 광 검출기(12)에 들어간다. 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호는 제 1 광 검출기(12)의 출력을 근거로 발생된다.
정보가 제 1 종류의 광 기록 디스크(30)로부터 재생될 때, 제 1 레이저 다이오드(11)는 반도체를 구동하기 위한 IC에 의해 구동되어 저 전력을 가진 기록용 펄싱된 광은 제 1 레이저 유니트(10)의 제 1 레이저 다이오드(11)로부터 연속적으로 방출된다.
제 1 레이저 다이오드(11)로부터 방출된 펄싱된 광은 정보가 기록되고 그리고 광 기록 디스크(30)에 출사되면서 동일한 경로를 따라 진행한다.광 기록 디스크(30)에 출사된 광의 일부는 광 기록 디스크(30)의 정보 기록층에 의해 반사되고 그리고 광 기록 디스크(30)로부터 광 이송 정보로서 복사된다. 이러한 복사광은 정보가 기록될 때와 동일한 경로를 따라서 제 1 광 검출기(12)로 들어가고, 그리고 재생 신호, 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호는 제 1 광 검출기(12)에 근거해서 발생한다.
정보가 제 2 종류의 광 디스크(30)에 기록될 때, 제 2 레이저 다이오드(21)는 광 헤드(1)의 외부로부터 공급된 기록신호에 의해 구동되어 고 전력을 가진 기록용 펄싱된 광은 제 2 레이저 유니트(20)의 제 2 레이저 다이오드(21)로부터 간헐적으로 방출된다.
제 2 레이저 다이오드(21)로부터 방출된 펄싱된 광은 제 2 홀로그램(23)을 통과하고 그리고 다이클로익 프리즘(31)에 충돌하여, 그 대부분은 다이클로익 면(31a)에 의해 반사되고 그리고 나머지는 다이클로익 면(31a)에 의해 반사되고 그리고 프런트 모니터용 광 검출기(36)에 들어간다. 프런트 모니터용 광 검출기(36)의 출력신호는 제 2 레이저 다이오드(21)로부터 방출된 광량을 자동으로 조절하기 위해서 사용된다.
다이클로익 면(31a)을 통과하는 광은 미러(32), 콜리매이터 렌즈(33), 4분의 1 파장판(34) 및 대물렌즈(5)를 이러한 순서로 통과하고 광 기록 디스크(30)에 응축되어, 정보는 광 기록 디스크(30)의 정보 기록층에 광학적으로 기록된다.
광 기록 디스크(30)에 출사된 광의 일부는 정보 기록층에 의해 반사되고 그리고 광 기록 디스크(30)로부터 복귀한다. 이렇게 복귀한 광은 대물렌즈(5), 4분의 1 파장판(34), 콜리매이터 렌즈(33) 및 미러(32)를 이러한 순서로 통과하고 그리고 다이클로익 프리즘(31)에 충돌하여, 그 대부분은 다이클로익 면(31a)을 통과한다.
다이클로익 면(31a)을 통과하는 복귀 광은 제 2 홀로그램(23)에 의해 회절하여 제 2 광 검출기(22)에 들어간다. 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호는 제 2 광 검출기(22)의 출력에 근거해서 발생한다.
정보가 제 2 종류의 광 기록 디스크(30)로부터 재생될 때, 구동 전류는 소정의 레벨을 가진 그리고 광 헤드(1)의 외부로부터 공급된 전류에서 고주파 중첩회로에 의해 발생된 고주파 신호를 중첩하므로서 발생하고 그리고 제 2 레이저 다이오드(21)는 이렇게 발생된 구동 전류에 의해 구동된다.
제 2 레이저 다이오드(21)로부터 방출된 광은 정보가 기록되고 광 기록 디스크(30)에 출사되는 것과 동일한 경로를 따라서 진행한다. 광 기록 디스크(30)에 출사된 광의 일부는 광 기록 디스크(30)의 정보 기록층에 의해 반사되고 그리고 광 기록 디스크(30)로부터 광 이송 정보로서 복귀한다. 이렇게 복귀한 광은 정보가 기록될 때와 같은 경로를 따라서 제 2 광 검출기(22)로 들어가고 그리고 재생신호, 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호는 제 2 광 검출기(22)의 출력을 근거로 발생된다.
다음에, 도 3 내지 도 5을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예인 레이저 다이오드 구동회로를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예인 레이저 다이오드 구동회로의 회로 다이어그램이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부와 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 개략적인 평면도이고 그리고 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부와 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 개략적인 측면도이다. 여기에서, 도 5는 아래쪽에서 본 도 4의 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC를 도시하는 도면이다.
본 실시예에 따른 레이저 다이오드 구동회로(9)는 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC(4) 그리고 IC(4)가 장착되는 플렉시블 회로기판(3)을 포함하고 있다.
레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC(4)는 본체(4a) 그리고 본체(4a)에 구비되고 제 1 레이저 다이오드(11)를 구동하기 위한 구동신호를 발생하는 스위칭소자(41)를 포함하고 있다. IC(4)는 각각 전원 전압을 스위칭소자(41)에 공급하는 고전위 전원단자(42)와 저전위 전원단자(43), 그리고 스위칭소자(41)에 의해서 발생된 구동신호를 외부로 출력하기 위한 구동신호 출력단자(44)를 더 포함하고 있다.
고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44) 각각은 IC(4)의 본체(4a)의 한쪽으로부터 외부로 출사하도록 구비되어 있다. 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44) 각각은 IC(4)의 본체(4a)의 한쪽으로부터 외부로 수평으로 뻗어있는 본체 연결부(42a,43a,44a), 플렉시블 회로기판(3)에 연결된 기판 연결부(42b,43b,44b) 그리고 본체 연결부(42a,43a,44a)와 기판 연결부(42b,43b,44b)를 연결하기 위한 연결부(42c,43c,44c)를 포함하고 있다.
스위칭소자(41)로서, 예를들면, 도 3에 도시된 NPN 바이폴라 트랜지스터가 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 트랜지스터의 콜렉터는 고전위 전원단자(42)에 연결되고 그리고 트랜지스터의 에미터는 구동신호 출력단자(44)에 연결되어 있다. 광 헤드(1)의 외부로부터 공급된 기록신호에 상응하는 전압은 트랜지스터의 베이스에 인가된다. 저전위 전원단자(43)는 IC(4)에서 그라운드 선에 연결된다.
스위칭소자(41)로서, 전계효과형 트랜지스터가 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 트랜지스터의 드래인(drain)은 고전위 전원단자(42)에 연결되고 그리고 트랜지스터의 소스는 구동신호 출력단자(44)에 연결된다. 광 헤드(1)의 외부로부터 공급된 기록신호에 상응하는 전압은 트랜지스터의 게이트에 인가된다.
도 4에 도시하는 바와같이, 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44)는 IC(4)의 한쪽을 따라서 나란히 배치되어 있다. 이러한 실시예에서, 구동신호 출력단자(44)는 고전위 전원단자(42) 및 저전위 전원단자(43) 사이에 배치되어 있다.
플렉시블 회로기판(3)은 고전위 전원단자(42)에 연결된 그리고 고전위를 고전위 전원단자(42)에 공급하거나 또는 그라운드 레벨에 연결된 고전위 도체부(45), 저전위 전원단자(43)에 연결된 그리고 저전위를 저전위 전원단자에 공급하거나 또는 그라운드에 연결된 저전위 도체부(46), 그리고 구동신호 출력단자(44)와 제 1 레이저 다이오드(11)를 연결하고 구동신호를 제 1 레이저 다이오드(11)에 전송하는 구동신호 전송 도체부(47)를 포함하고 있다. 고전위 도체부(45), 저전위 도체부(46) 및 구동신호 전송 도체부(47)는 스트라이프(stripe)형으로 형성되어 있다. 고전위 도체부(45)와 저전위 도체부(46)사이의 전위는 상대적으로 다르고 그리고, 고전위 도체부(45)가 그라운드에 연결될 때, 예를들면 마이너스 전위가 저전위 도체부(46)에 인가될 수 있다.
레이저 다이오드 구동회로(9)는 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44)가 배치되는 IC(4)의 한쪽의 근처에 배치된 2개의 칩 커패시터(51,52)를 포함하고 있다. 각각의 칩 커패시터(51,52)의 한 끝부는 고전위 전원단자(42)에 연결되고 그리고 각각의 칩 커패시터(51,52)의 다른 끝부는 저전위 전원단자(43)에 연결되어 있다. 칩 커패시터(51,52)는 스위칭소자(41)가 작동될 때 리플 성분이 전원 전압에 중첩되는 것을 줄이는 작용을 한다. 칩 커패시터(51,52)의 용량은 서로 다르다. 예를들면, 칩 커패시터(51)의 용량은 10㎌이고 그리고 칩 커패시터(52)의 용량은 0.1㎌ 이다. 도 4 및 도 5에서, 칩 커패시터(51)가 칩 커패시터(52)보다 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44)에 더 가깝게 배치되어 있지만, 칩 커패시터(51,52)는 반대로 배치할 수 있다.
칩 커패시터(51)의 대향 한끝은 도체 재질로 형성된 단자부(51a,51b)로 형성되어 있다. 단자부(51a,51b) 사이의 칩 커패시터(51)의 면은 절연 재질로 형성되어 있다. 유사하게, 칩 커패시터(52)의 대향 한끝은 도체 재질로 형성된 단자부(52a,52b)로 형성되어 있다. 단자부(52a,52b) 사이의 칩 커패시터(52)의 면은 절연 재질로 형성되어 있다.
각각의 칩 커패시터(51,52)는 구동신호 전송 도체부(47)상에 배치되어 있고, 각각의 단자부(51a,52a)는 고전위 도체부(45)에 연결되고, 그리고 각각의 단자부(51b,52b)는 저전위 도체부(46)에 연결되어 있다. 각각의 단자부(51a,52a)와 고전위 도체부(45) 사이의 연결 그리고 각각의 단자부(51b,52b)와 저전위 도체부(46) 사이의 연결은 예를들면, 납땜으로 이루어질 수 있다. 이러한 방식으로, 칩 커패시터(51,52)의 단자부(51a,52a)는 고전위 도체부(45)를 통해서 IC(4)의 고전위 전원단자(42)에 연결되고 그리고 칩 커패시터(51,52)의 단자부(51b,52b)는 저전위 도체부(46)를 통해서 IC(4)의 저전위 전원단자(43)에 연결되어 있다. 칩 커패시터(51,52)는 서로 평행하게 연결되어 있다.
도 4에 도시된 바와같이, 칩 커패시터(51,52)의 단자부(51a,52a)가 연결되는 고전위 도체부(45)의 부분의 폭은 고전위 도체부(45)의 다른 부분의 폭보다 크게 되어 있다. 유사하게, 칩 커패시터(51,52)의 단자부(51b,52b)가 연결되는 저전위 도체부(46)의 부분의 폭은 저전위 도체부(46)의 다른 부분의 폭보다 크게 되어 있다.
도 3에 도시된 바와같이, 고전위(Vcc)는 고전위 도체부(45)에 인가되고 그리고 저전위(그라운드 레벨 포텔셜)(GND)는 저전위 도체부(46)에 인가되어 있다.
고전위 전원단자(42) 및 각각의 구동신호 출력단자(44)의 근처에 배치된 칩 커패시터(51)와 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 그리고 구동신호 출력단자(44) 사이의 거리(D)는 10mm 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5mm 이하이고, 더더욱 바람직하게는 2mm 이하이다. 거리(D)가 10mm 이하인 경우에, 펄싱된 광의 클럭 주파수가 50MHz 일때, 리플 성분이 없는 이상적인 파형을 가진 펄싱된 광이 발생될 수 있다. 특히, 거리(D)가 5mm 이하인 경우에, 리플 성분이 없는 이상적인 파형을 가진 펄싱된 광이 펄싱된 광의 클럭 주파수가 50MHz일 때 뿐만 아니라 25MHz 인 때에도 발생될 수 있다. 더욱이, 거리(D)가 2mm 이하인 경우에, 펄싱된 광의 클럭 주파수가 250MHz 일지라도, 리플 성분이 없는 이상적인 파형을 가진 펄싱된 광이 발생될 수 있다.
다음에, 레이저 다이오드 구동회로(9)의 작동을 설명한다.
IC(4)에, 고전위(Vcc)가 고전위 도체부(45)와 고전위 전원단자(42)를 통해서 인가되고, 그리고 저전위(GND)가 저전위 도체부(46)와 저전위 전원단자(43)를 통해서 인가된다. 고전위(Vcc)와 저전위(GND) 사이의 전위차는 IC(4)를 구동하기 위한 전원 전위이다.
스위칭소자(41)는 제 1 레이저 다이오드(11)를 구동하기 위한 구동신호를 발생한다. 구동신호는 구동신호 출력단자(44)와 구동신호 전송 도체부(47)를 통해서 제 1 레이저 다이오드(11)에 공급된다.
칩 커패시터(51,52)는 스위칭소자(41)가 작동될 때 전원 전위에 중첩되는 리플 성분을 감소시킨다.
본 실시예에서, IC(4)의 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44)는 IC(4)의 한쪽을 따라 나란히 배치되어 있다. 이러한 경우에, IC(4)에서 스위칭소자(41)는 광 헤드(1), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44)의 근처에 배치된다.
본 실시예에서, 칩 커패시터(51,52)는 IC(4)의 한쪽 부분의 근처에 배치되어 그 한 끝부는 고전위 전원단자(42)에 연결되고 그리고 다른 끝부는 저전위 전원단자(43)에 연결된다. 그러므로, 칩 커패시터(51,52)는 IC(4)에서 스위칭소자(41)의 근처에 배치된다. 그러므로, 본 실시예에 따라서, 고전위 도체부(45)와 저전위 도체부(46) 사이의 고주파 신호소자(리플 성분)의 발생을 야기하는 와이어의 길이는 짧아 질 수 있다. 그러므로, 와이어가 고유하게 갖는 유도성 및 용량성 부동 리엑턴스에 의해 야기되는 전압간 위상의 진행이나 지연은 최소로 억제될 수 있다. 결과적으로, 본 실시예에 따라서, 전원 전압에 중첩된 리플 성분은 칩 커패시터(51,52)에 의해 제거될 수 있어서 구동신호의 파형에서 발생된 임의의 라운딩을 방지할 수 있다. 그러므로, 본 실시예에 따라서, 리플 성분이 구동신호에 중첩되는 것을 방지할 수 있고 그리고 라운딩이 구동신호의 파형에서 발생되는 것을 방지할 수 있고, 결과적으로, 이상적인 파형을 가진 구동신호가 고주파의 영역에서도 발생될 수 있다.
상기한 바와같이, 본 실시예에 따라서, 양호한 구동신호가 제 1 레이저 다이오드(11)로부터 방출된 펄싱된 광의 펄스폭이 특히 좁은 경우에도, 레이저 다이오드 구동회로(9)에 의해 발생될 수 있고, 결과적으로 이상적인 파형을 가진 펄싱된 광은 고주파의 영역에서도 발생될 수 있다.
칩 커패시터(51)와 각각의 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 그리고 구동신호 출력단자(44) 사이의 거리(D)가 짧을수록 고전위 도체부(45)와 저전위 도체부(46) 사이의 고주파 신호 성분(리플 성분)의 발생을 야기하는 와이어의 길이를 더 짧게 만들 수 있다. 구체적으로는, 거리(D)는 바람직하게 10mm 이하이고, 더 바람직하게는 5mm 이하이며, 더더욱 바람직하게는 2mm 이하이다.
복수의 칩 커패시터가 구비되는 경우에, 거리(D)는 IC(4)와 IC(4)에 가장 가까운 칩 커패시터 사이의 거리로서 한정된다. 엄밀히 말해서, 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC(4)에서 스위칭소자(41)와 칩 커패시터 사이의 거리는 결정적으로 중요하다. 하지만, 일반적으로, 이러한 거리는 정밀하게 결정되고 그리고 본 실시예에서 약 3mm로 간주되므로, 이상적인 파형을 가진 펄싱된 광은 상기한 방식으로, 칩 커패시터(51)와 각각의 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44) 사이의 거리(D)를 결정하므로서 발생된다.
더욱이, 본 실시예에서, 서로 다른 용량을 가지고 서로 평행하게 연결된 2개의 칩 커패시터(51,52)가 구비된다. 2개의 칩 커패시터(51,52)의 크기가 도면에서 동일할 지라도, 대용량의 칩 커패시터는 일반적으로 더 크다. 라운딩이 구동신호의 파형에서 발생되는 것을 방지하기 위해서 더 큰 용량의 칩 커패시터(51)의 성능은 더 작은 용량의 칩 커패시터(52)에 비해서 우수하다. 그러므로, 라운딩이 구동신호의 파형에서 발생되는 것을 방지하기 위해서, 치뱌를 IC(4)에 가깝게 배치하는 것이 바람직하다. 한편, 리플 성분을 제거하기 위해서 더 작은 용량의 칩 커패시터(52)의 성능은 더 큰 용량의 칩 커패시터(51)에 비하여 우수하다. 그러므로, 이들 2개의 칩 커패시터(51,52)를 함께 사용하므로서 라운딩이 구동신호의 파형에서 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고 그리고 리플 성분이 구동신호에서 중첩되는 것을 제거하는데 효과적이다.
본 실시예에서, 칩 커패시터(51,52)를 수평방향으로 나란히 배치할 필요는 없고 그리고 이들을 중첩되도록 배치할 수 있다.
더욱이, 본 실시예에서, 2개의 칩 커패시터(51,52)를 반드시 필요로 하지 않으며 단일의 칩 커패시터 또는 3개 이상의 칩 커패시터를 구비할 수 있다.
다음에, 본 실시예에 따라서 광 헤드를 포함하는 광 기록 및 재생장치의 하나의 실시예를 설명한다.
도 6에 도시된 광 기록 및 재생장치는 도 1 및 도 2에 도시된 광 헤드(1), 광 기록 디스크(30)를 회전시키기 위한 모터(61) 및 모터(61)를 제어하기 위한 디스크 회전 서보 회로(62)를 포함하고 있어서, 광 기록 디스크(30)는 소정의 속도로 회전한다.
도 6에 도시된 바와같이, 광 헤드(1)는 제 2 레이저 유니트(20)에 연결된 고주파 중첩회로(25)를 더 포함하고 있다. 정보가 기록될 때, 기록신호는 광 헤드(1)의 외부로부터 제 2 레이저 유니트(20)에 인가된다. 더욱이, 정보가 재생될 때, 광 헤드(1)의 외부로부터 공급되고 그리고 소정의 레벨을 가진 전류에서 고주파 중첩회로(25)에 의해 발생된 고주파 신호를 중첩하므로서 발생된 구동 전류는 제 2 레이저 유니트(20)에 인가된다.
도 6에 도시된 바와같이, 광 기록 및 재생장치는 광 기록 디스크(30)의 트랙을 가로지르는 방향으로 광 헤드(1)를 이동시키기 위한 리니어 모터(63), 리니어 모터(63)를 제어하기 위한 래디얼 서보 회로(64), 광 헤드(1)로부터 방출된 광으로 조사된 위치가 원하는 트랙으로 이동하도록 래디얼 서보 회로(64)에 지령을 보내기 위한 트랙 서칭 회로(65), 그리고 트랙 서칭 회로(65)와 디스크 회전 서보 회로(62)를 제어하기 위한 제어회로(66)를 더 포함하고 있다.
도 6에 도시한 바와같이, 광 기록 및 재생장치는 제 1 레이저 유니트(10)의 제 1 광 검출기(12)로부터 출력신호를 증폭하고 그리고 제 2 레이저 유니트(20)의 제 2 광 검출기(22)로부터 출력신호를 증폭하는 프리 앰프(pre-amplifier)(67), 그리고 각각 프리 앰프(67)로부터 출력신호를 수신하기 위한 포커싱 및 트랙킹 서보 회로(68)와 디모듈에이터(demodulator) 회로(69)를 더 포함하고 있다.
포커싱 및 트랙킹 서보 회로(68)는 프리 앰프(67)로부터의 출력신호를 근거로 포커싱 에러 신호 및 트랙킹 에러 신호를 발생하고 그리고 이렇게 발생된 포커싱 에러 신호 및 트랙킹 에러 신호를 근거로 액추에이터(37)를 제어하여, 포커싱 서보 및 트랙킹 서보를 실시한다. 디모듈에이터 회로(69)는 프리 앰프(67)로부터의 출력신호를 근거로 재생신호를 발생한다.
도 7은 광 기록 및 재생장치의 재생신호 처리회로의 블럭 다이어그램이다. 도 7에서, 재생신호 처리회로는 그 정보가 광 헤드(1)에 의해서 판독될 수 있는 2종류의 광 기록 디스크(30) 중의 하나의 광 기록 디스크(30)로부터 재생된 신호만 처리하도록 구성되어 있다.
도 7에 도시한 바와같이, 재생신호 처리회로는 디모듈에이터 회로(69)로부터 출력신호를 수신하고 그리고 이러한 신호의 위상 왜곡을 보상하는 위상 등화기(equalizer)(71), 위상 등화기(71)로부터의 출력신호중에서 변조신호를 선택하기 위한 디모듈에이터(72), 그리고 디모듈에이터(72)로부터의 출력신호에서 에러보정을 하기위한 에러 보정기(73)를 포함하고 있다.
도 7에 도시된 바와같이, 재생신호 처리회로는 에러 보정기(73)로부터의 출력신호를 MPEG2 스탠다드의 비디오 데이터 또는 오디오 데이터로 변환하기 위한 MPEG2 디코더(74), MPEG2 디코터(74)로부터의 비디오 데이터 출력을 디지털-아날로그 변환을 위한 비디오 D/A 변환기(75), 비디오 D/A 변환기(75)의 출력신호로부터 PAL 코드 또는 NTSC 코드의 콤포지트 비디오 신호를 발생하기 위한 NTSC/PAL 엔코더(76), 그리고 NTSC/PAL 엔코더(76)의 출력신호로부터 고주파 성분을 제거하고 그리고 여러가지 비디오 신호를 출력하기 위한 로-패스 필터(77)를 더 포함하고 있다. 예를들면, 로-패스 필터(77)는 RBG 신호, 휘도 신호(Y), 칼라 신호(C) 및 콤포지트 비디오 신호(CVS)를 출력하기 위해 구비되어 있다.
도 7에 도시된 바와같이, 재생신호 처리회로는 MPEG2 디코더(74)로부터의 오디오 데이터 출력을 처리하기 위한 오디오 회로(78), 그리고 오디오 회로(78)로부터의 출력 데이터를 디지털-아날로그 변환하고 그리고 오디오 신호(L,R)를 출력하는 오디오 D/A 변환기(79)를 더 포함하고 있다.
도 7에 도시된 바와같이, 재생신호 처리회로는 에러 보정기(73), MPEG2 디코더(74), 오디오 회로(78) 등을 제어하기 위한 중앙처리장치(CPU)(80), 중앙처리장치(80)에 연결된 메모리(81), 그리고 중앙처리장치(80)에 연결된 입력/출력 인터페이스(82)를 더 포함하고 있다. 입력/출력 인터페이스(82)는 예를들면, 원격 제어장치와 중앙처리장치 사이의 신호의 입력 및 출력을 제어하도록 구성되어 있다.
다음에, 본 발명의 더 바람직한 실시예인 레이저 다이오드 구동회로와 광 헤드를 아래에서 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부분과 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 개략적인 평면도이고, 도 9는 본 발명의 다른 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부분과 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 개략적인 측면도이고, 도 10은 본 발명의 다른 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부분과 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 또다른 개략적인 측면도이다. 여기에서, 도 9는 도 8의 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC를 하측면에서 본 도면이고 그리고 도 10은 도 8의 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC를 우측에서 본 도면이다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와같이, 본 실시예에서, 리플 성분을 제거하기 위한 칩 커패시터(51,52)는 구동신호 전송 도체부(47)상에, 그리고 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44)에 배치되어 있다. 명백하게, 칩 커패시터(51)는 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44)의 기판 연결부(42b,43b,44b)에 장착되어 있고, 그 단자부(51a,51b,51c)는 예를들면, 납땜에 의해 기판 연결부(43b,44b)에 각각 연결되어 있다. 한편, 칩 커패시터(52)는 칩 커패시터(51)에 장착되어 있고 그리고 그 단자부(52a,52b,52c)는 예를들면, 납땜에 의해 칩 커패시터(51)의 단자부(51a,51b)에 각각 연결되어 있다. 도 3 내지 도 5에 도시된 실시예와 유사하게, 칩 커패시터(51,52)는 서로 평행하게 연결되어 있다.
도 11은 본 발명의 더 다른 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부분과 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 개략적인 측면도이다.
본 실시예에서, 칩 커패시터(51)는 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44)의 본체 연결부(42a,43a,44a)에 장착되어 있고 그리고 그 단자부(51a,51b)는 예를들면, 납땜에 의해 본체 연결부(42a,43a)에 각각 연결되어 있다. 한편, 칩 커패시터(52)는 칩 커패시터(51)에 장착되어 있고, 그리고 그 단자부(52a,52b)는 예를들면, 납땜에 의해 칩 커패시터(51)의 단자부(51a,51b)에 각각 연결되어 있다.
도 8 내지 도 10 또는 도 11에 도시된 레이저 다이오드 구동회로에 다른 구조적인 면들은 도 3 내지 도 5에 도시된 레이저 다이오드 구동회로의 그것들과 동일하다. 도 8 내지 도 10 또는 도 11에 도시된 각각의 실시예에서, 칩 커패시터(51,52)는 도 3 내지 도 5에 도시된 실시예보다 IC(4)에서 스위칭소자(41)에 더 가깝게 배치되어 있고, 그러므로 더욱 이상적인 파형을 가진 펄싱된 광이 발생될 수 있다.
도 8 내지 도 10 또는 도 11에 도시된 각각의 실시예에서, 칩 커패시터(51,52)를 중첩되도록 배치할 필요는 없고 그리고 이들을 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44)에 나란히 배치할 수 있다. 더욱이, 도 8 내지 도 10 또는 도 11에 도시된 각각의 실시예에서, 2개의 칩 커패시터(51,52)를 구비할 필요는 없고 그리고 하나 또는 3개 이상의 칩 커패시터를 구비할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부분과 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 개략적인 측면도이다.
본 실시예에서, 칩 커패시터(51,52)는 IC(4)가 장착되는 면의 반대면에 플렉시블 회로기판(3)의 면에 장착되어 있다. 고전위 전원단자(42) 및 저전위 전원단자(43)에 연결된 플렉시블 회로기판(3)의 고전위 도체부(45) 및 저전위 도체부(46)는 플렉시블 회로기판(3)의 반대면에 관통구멍을 통해서 와이어 연결되어 있다.
더욱 상세하게는, 도 12에 도시된 바와같이, IC(4)의 저전위 전원단자(43)에 연결된 저전위 도체부(46)는 관통구멍(99)을 통해서 플렉시블 회로기판(3)의 반대면으로 뻗어 있고 그리고 플렉시블 회로기판(3)의 반대면에서 저전위 도체부(46')를 형성하고 그리고 각각의 칩 커패시터(51,52)의 각각의 한 끝부는 저전위 도체부(46')에 연결되어 있다. 더욱이, 도 12에 도시되지는 않았지만, IC(4)의 고전위 전원단자(42)에 연결된 고전위 도체부(45)는 관통구멍을 통해서 플렉시블 회로기판(3)의 반대면으로 뻗어 있도록 와이어 연결되어 있고 그리고 칩 커패시터(51,52)의 다른 끝부분은 플렉시블 회로기판(3)의 반대면에 형성된 고전위 도체부(45)에 연결되어 있다.
본 실시예에서, IC(4)가 장착되는 면에 대향하는 플렉시블 회로기판(3)의 면에 배치된 칩 커패시터(51)와 각각의 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44) 사이의 거리(D)는 관통구멍(99)의 길이를 포함하고 있고 그리고 바람직하게 10mm 이하이고, 더 바람직하게는 5mm 이하이다. 거리(D)가 10mm 이하인 경우에, 펄싱된 광의 클럭 주파수가 50MHz 인 때, 리플 성분이 없는 이상적인 파형을 가진 펄싱된 광이 발생될 수 있다. 더욱이, 거리(D)가 5mm 이하인 경우에, 펄싱된 광의 클럭 주파수가 50MHz 인 때 뿐만 아니라 펄싱된 광의 클럭 주파수가 25MHz 인 때에도, 리플 성분이 없는 이상적인 파형을 가진 펄싱된 광이 발생될 수 있다.
(실시예와 비교예)
이하, 본 발명의 장점을 더 명확하게 하기 위해서, 실시예와 비교예를 설명한다.
(실시예 1)
도 4에 도시된 바와같이, 2개의 칩 커패시터(51,52)가 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44)의 기판 연결부(42b,43b,44b)에 장착된 레이저 다이오드 구동회로가 조립되어 있다.
각각의 칩 커패시터(51,52)의 한 단자부는 기판 연결부(42b)에 연결되어 있고 그리고 각각의 칩 커패시터(51,52)의 다른 단자부는 기판 연결부(43b)에 연결되어 있다.
칩 커패시터(51)의 용량은 10㎌이고 그리고 칩 커패시터(52)의 용량은 0.1㎌이다.
칩 커패시터(51)와 각각의 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44) 사이의 거리(D)는 10mm 이다.
이렇게 구성된 레이저 다이오드 구동회로는 구동신호를 발생하도록 작동되는데, 구동신호는 25MHz의 주파수를 가진 구형파이고 그 파형은 오실로스코프를 사용하여 관찰된다.
더욱이, 레이저 다이오드 구동회로는 구동신호를 발생하도록 작동되는데, 구동신호는 50MHz의 주파수를 가진 구형파이고 그 파형은 오실로스코프를 사용하여 관찰된다.
관찰의 결과가 도 13 및 도 14에 도시되어 있다.
도 13은 25MHz의 주파수를 가진 구동신호의 파형을 도시하는 그래프이고, 도 14는 50MHz의 주파수를 가진 구동신호의 파형을 도시하는 그래프이다. 도 13 및 도 14에서, 가로축은 시간을 나타내고 세로축은 광량의 상대치를 나타낸다.
도 13에 도시된 바와같이, 25MHz의 구동신호의 구형파의 바닥부에서 약간의 리플 성분이 발견되지만, 일반적으로 양호한 파형을 가진 구동신호가 발생된다.
한편, 도 14에 도시된 바와같이, 50MHz의 구동신호의 파형의 상승부에서 오버슈팅이 관찰되었지만, 리플 성분이 관찰되지 않았고 그리고 이상적인 파형을 가진 구동신호가 발생되었다.
(실시예 2)
칩 커패시터(51)와 각각의 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44) 사이의 거리(D)가 5mm 인 것을 제외하고는 레이저 다이오드 구동회로를 포함하는 광 헤드는 실시예 1과 유사한 방식으로 조립되었다.
이렇게 구성된 레이저 다이오드 구동회로는 구동신호를 발생하도록 작동되는데, 구동신호는 25MHz의 주파수를 가진 구형파이고, 구동신호는 50MHz의 주파수를 가진 구형파이고, 구동신호는 100MHz의 주파수를 가진 구형파이며, 그 파형은 오실로스코프를 사용하여 관찰된다.
관찰의 결과가 도 15 내지 도 17에 도시되어 있다.
도 15는 25MHz의 주파수를 가진 구동신호의 파형을 도시하는 그래프이고, 도 16은 50MHz의 주파수를 가진 구동신호의 파형을 도시하는 그래프이며, 도 17은 100MHz의 주파수를 가진 구동신호의 파형을 도시하는 그래프이다.
도 15에 도시된 바와같이, 실시예 1의 구형파의 바닥부에서와 같이 25MHz의 구동신호에서 리플 성분이 발견되지 않았고, 이상적인 파형을 가진 구동신호가 발생되었다.
더욱이, 도 16에 도시된 바와같이, 50MHz의 구동신호의 파형의 상승부에서 오버슈팅이 관찰되었지만, 리플 성분이 관찰되지 않았고 그리고 이상적인 파형을 가진 구동신호가 발생되었다.
더욱이, 도 17에 도시된 바와같이, 100MHz의 구동신호의 경우에, 25MHz의 주파수를 가진 구동신호의 파형에서 리플 성분이 관찰되지 않았고 그리고 50MHz의 주파수를 가진 구동신호가 발생되고 그리고 커다란 라운딩이 전체적으로 그 파형에서 발생되었다.
전원 전압의 리플 성분은 제거될 수 없고 그리고 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 및 바이패스 커패시터로서 작용하는 칩 커패시터로 이루어진 고주파 성분의 폐회로의 전체 길이는 10mm 이상이기 때문에 리플 성분은 발생한다.
그러므로, 이러한 실시예에서, 펄싱된 광의 주파수가 50MHz 일 때 문제가 발생하지 않지만, 펄싱된 광의 주파수가 100MHz 일 때, 불필요한 펄스가 파형에서 발생한다. 그러므로 광 헤드의 기록 성능의 저하 위험성이 있다는 결론이 나온다.
(실시예 3)
칩 커패시터(51)와 각각의 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44) 사이의 거리(D)가 2mm 인 것을 제외하고는 레이저 다이오드 구동회로를 포함하는 광 헤드는 실시예 1과 유사한 방식으로 조립되었다.
이렇게 구성된 레이저 다이오드 구동회로는 구동신호를 발생하도록 작동되는데, 구동신호는 100MHz의 주파수를 가진 구형파이고, 구동신호는 200MHz의 주파수를 가진 구형파이고 그리고 구동신호는 250MHz의 주파수를 가진 구형파이며, 그 파형은 오실로스코프를 사용하여 관찰된다.
관찰결과가 도 18 내지 도 20에 도시되어 있다.
도 18은 100MHz의 주파수를 가진 구동신호의 파형을 도시하는 그래프이고, 도 19는 200MHz의 주파수를 가진 구동신호의 파형을 도시하는 그래프이며, 도 20은 250MHz의 주파수를 가진 구동신호의 파형을 도시하는 그래프이다.
도 18에 도시된 바와같이, 100MHz의 구동신호의 파형의 상승부에서 오버슈팅이 관찰되었지만, 리플 성분이 관찰되지 않았고 그리고 이상적인 파형을 가진 구동신호가 발생되었다.
한편, 도 19에 도시된 바와같이, 200MHz에서 발생된 구동신호가 역시 짧은 펄스로 구성된 이상적인 파형을 가지고 있다는 것을 발견하였다.
더욱이, 도 20에 도시된 바와같이, 250MHz에서 발생된 구동신호도 짧은 펄스로 구성된 이상적인 파형을 가지고 있다는 것을 발견하였다.
(비교예 1)
칩 커패시터(51)와 각각의 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44) 사이의 거리(D)가 20mm 인 것을 제외하고는 레이저 다이오드 구동회로를 포함하는 광 헤드는 실시예 1과 유사한 방식으로 조립되었다.
이렇게 구성된 레이저 다이오드 구동회로는 구동신호를 발생하도록 작동되는데, 구동신호는 50MHz의 주파수를 가진 구형파이고, 그 파형은 오실로스코프를 사용하여 관찰된다.
관찰결과가 도 21에 도시되어 있다.
도 21에 도시된 바와같이, 50MHz의 구동신호에서 펄스의 승강이 예리하지 않고 그리고 커다란 리플 성분이 펄스의 바닥부분에서 관찰되었으며, 파형은 구형 펄스의 형태를 이루지 않았다.
(비교예 2)
칩 커패시터(51)와 각각의 고전위 전원단자(42), 저전위 전원단자(43) 및 구동신호 출력단자(44) 사이의 거리(D)가 15mm 인 것을 제외하고는 레이저 다이오드 구동회로를 포함하는 광 헤드는 실시예 1과 유사한 방식으로 조립되었다.
이렇게 구성된 레이저 다이오드 구동회로는 구동신호를 발생하도록 작동되는데, 구동신호는 50MHz의 주파수를 가진 구형파이고, 그 파형은 오실로스코프를 사용하여 관찰된다.
관찰결과가 도 22에 도시되어 있다.
도 22에 도시된 바와같이, 50MHz의 구동신호에서 펄스의 승강이 예리하지 않고 그리고 비교예 1의 것만큼 크지는 않을지라도, 비교적 커다란 리플 성분이 펄스의 바닥부분에서 관찰되었다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 및 2로부터, 50MHz 이상의 주파수를 가진 펄싱된 광이 레이저 다이오드로부터 발생된 경우에, 칩 커패시터와 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 및 구동신호 출력단자 사이의 거리가 10mm 이하가 되도록 바이패스 커패시터로서 작용하는 칩 커패시터를 배치하는 것이 바람직하고, 칩 커패시터와 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 및 구동신호 출력단자 사이의 거리가 5mm 이하가 되도록 배치하는 것이 더 바람직하다.
본 발명은 특정 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 하지만, 본 발명은 상기 설명에 한정하지 않고 첨부된 청구범위를 벗어나지 않고 수정 및 변경이 가능하다.
예를들면, 상기한 실시예에서, 구동신호 출력단자(44)가 고전위 전원단자(42)와 저전위 전원단자(43) 사이에 위치하도록 고전위 전원단자(42) 및 저전위 전원단자(43)가 배치되었지만, 구동신호 출력단자(44)가 그들 사이에 위치하도록 고전위 전원단자(42) 및 저전위 전원단자(43)를 배치할 필요는 없으며, 고전위 전원단자(42) 또는 저전위 전원단자(43)에 근접하도록 구동신호 출력단자(44)를 배치할 수 있다.
본 발명에 따라서, 레이저 다이오드로부터 방출된 펄싱된 광의 펄스폭이 좁을 지라도 양호한 구동신호를 발생할 수 있는 레이저 다이오드 구동회로, 이러한 레이저 다이오드 구동회로를 포함하는 광 헤드 및 레이저 다이오드를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예인 광 헤드를 도시하는 개략적인 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예인 광 헤드의 광 시스템을 도시하는 다이어그램,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예인 레이저 다이오드 구동회로의 회로 다이어그램,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부분과 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 개략적인 평면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부분과 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 개략적인 측면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예인 광 헤드를 포함하는 광 기록 및 재생장치를 도시하는 다이어그램,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예인 광 헤드를 포함하는 광 기록 및 재생장치의 재생신호 처리회로의 블럭 다이어그램,
도 8은 본 발명의 다른 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부분과 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 개략적인 평면도,
도 9는 본 발명의 다른 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부분과 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 개략적인 측면도,
도 10은 본 발명의 다른 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부분과 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 또다른 개략적인 측면도,
도 11은 본 발명의 더 다른 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부분과 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 개략적인 측면도,
도 12는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예인 레이저 다이오드를 구동하기 위한 IC의 일부분과 레이저 다이오드 구동회로의 근처의 상세한 부분을 도시하는 개략적인 측면도,
도 13은 커패시터와 단자 사이의 간격이 10mm인 레이저 다이오드 구동회로에 의해 발생된 25MHz의 구동신호의 파형을 도시하는 다이어그램,
도 14는 커패시터와 단자 사이의 간격이 10mm인 레이저 다이오드 구동회로에 의해 발생된 50MHz의 구동신호의 파형을 도시하는 다이어그램,
도 15는 커패시터와 단자 사이의 간격이 5mm인 레이저 다이오드 구동회로에 의해 발생된 25MHz의 구동신호의 파형을 도시하는 다이어그램,
도 16은 커패시터와 단자 사이의 간격이 5mm인 레이저 다이오드 구동회로에 의해 발생된 50MHz의 구동신호의 파형을 도시하는 다이어그램,
도 17은 커패시터와 단자 사이의 간격이 5mm인 레이저 다이오드 구동회로에 의해 발생된 100MHz의 구동신호의 파형을 도시하는 다이어그램,
도 18은 커패시터와 단자 사이의 간격이 2mm인 레이저 다이오드 구동회로에 의해 발생된 100MHz의 구동신호의 파형을 도시하는 다이어그램,
도 19는 커패시터와 단자 사이의 간격이 2mm인 레이저 다이오드 구동회로에 의해 발생된 200MHz의 구동신호의 파형을 도시하는 다이어그램,
도 20은 커패시터와 단자 사이의 간격이 2mm인 레이저 다이오드 구동회로에 의해 발생된 250MHz의 구동신호의 파형을 도시하는 다이어그램,
도 21은 커패시터와 단자 사이의 간격이 20mm인 레이저 다이오드 구동회로에 의해 발생된 50MHz의 구동신호의 파형을 도시하는 다이어그램,
도 22는 커패시터와 단자 사이의 간격이 10mm인 레이저 다이오드 구동회로에 의해 발생된 50MHz의 구동신호의 파형을 도시하는 다이어그램,
도 23은 펄싱된 광의 클럭 주파수가 25MHz로 설정될 때 레이저 빔의 파형을 도시하는 다이어그램,
도 24는 펄싱된 광의 클럭 주파수가 50MHz로 설정될 때 레이저 빔의 파형을 도시하는 다이어그램이다.

Claims (16)

  1. 레이저 다이오드를 구동하기 위한 집적회로, 집적회로의 근처에 배치된 커패시터 그리고 집적회로와 커패시터가 장착되는 기판을 구비하고 있고,
    상기 집적회로는 레이저 다이오드를 구동하기 위한 구동신호를 발생하는 스위칭소자, 전원 전압을 스위칭소자에 공급하기위한 고전위 전원단자와 저전위 전원단자, 그리고 스위칭소자에 의해 발생된 구동신호를 외부로 출력하는 구동신호 출력단자를 가지고 있고,
    고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자는 집적회로의 한쪽에서 나란히 배치되어 있으며,
    상기 기판은 고전위를 고전위 전원단자에 공급하거나 또는 그라운드 레벨에 연결된 고전위 도체부, 저전위를 저전위 전원단자에 공급하거나 또는 그라운드 레벨에 연결된 저전위 도체부, 그리고 구동신호 출력단자와 레이저 다이오드를 연결하고 구동신호를 레이저 다이오드에 전송하는 구동신호 전송 도체부를 가지고 있고,
    상기 커패시터는 하나의 단자에서 고전위 전원단자에 연결되고 그리고 다른 단자에서 저전위 전원단자에 연결되어 있으며, 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자와의 사이의 거리가 10mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구동회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 커패시터는 그 용량이 서로 다른 2개 이상의 커패시터 성분을 포함하고 있고, 각각의 커패시터 성분은 하나의 단자에서 고전위 전원단자에 연결되고 그리고 다른 단자에서 저전위 전원단자에 연결되어 있으며, 적어도 하나의 커패시터 성분은 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 10mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구동회로.
  3. 제 1 항에 있어서, 커패시터는 집적회로가 장착되는 면과 반대측의 기판의 면에 장착되고 그리고 기판에 형성된 관통구멍을 통해서 집적회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구동회로.
  4. 제 2 항에 있어서, 커패시터는 집적회로가 장착되는 면과 반대측의 기판의 면에 장착되고 그리고 기판에 형성된 관통구멍을 통해서 집적회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구동회로.
  5. 제 1 항에 있어서, 커패시터는 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 5mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구동회로.
  6. 제 2 항에 있어서, 커패시터는 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 5mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구동회로.
  7. 제 3 항에 있어서, 커패시터는 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 5mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구동회로.
  8. 제 4 항에 있어서, 커패시터는 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 5mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구동회로.
  9. 레이저 다이오드 구동회로, 레이저 다이오드 구동회로에 의해 구동되는 레이저 다이오드, 그리고 광 기록 매체에서 레이저 다이오드로부터 방출된 레이저 빔을 조사하기 위한 광 시스템을 포함하고 있고,
    상기 레이저 다이오드 구동회로는 레이저 다이오드를 구동하기 위한 집적회로, 집적회로의 근처에 배치된 커패시터 그리고 집적회로와 커패시터가 장착되는 기판을 구비하고 있고,
    상기 집적회로는 레이저 다이오드를 구동하기 위한 구동신호를 발생하는 스위칭소자, 전원 전압을 스위칭소자에 공급하기위한 고전위 전원단자와 저전위 전원단자, 그리고 스위칭소자에 의해 발생된 구동신호를 외부로 출력하는 구동신호 출력단자를 가지고 있고,
    고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자는 집적회로의 한쪽에서 나란히 배치되어 있으며,
    상기 기판은 고전위를 고전위 전원단자에 공급하거나 또는 그라운드 레벨에 연결된 고전위 도체부, 저전위를 저전위 전원단자에 공급하거나 또는 그라운드 레벨에 연결된 저전위 도체부, 그리고 구동신호 출력단자와 레이저 다이오드를 연결하고 구동신호를 레이저 다이오드에 전송하는 구동신호 전송 도체부를 가지고 있고,
    상기 커패시터는 하나의 단자에서 고전위 전원단자에 연결되고 그리고 다른 단자에서 저전위 전원단자에 연결되어 있으며, 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자와의 사이의 거리가 10mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  10. 제 9 항에 있어서, 커패시터는 그 용량이 서로 다른 2개 이상의 커패시터 성분을 포함하고 있고, 각각의 커패시터 성분은 하나의 단자에서 고전위 전원단자에 연결되고 그리고 다른 단자에서 저전위 전원단자에 연결되어 있으며, 적어도 하나의 커패시터 성분은 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 10mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  11. 제 9 항에 있어서, 커패시터는 집적회로가 장착되는 면과 반대측의 기판의 면에 장착되고 그리고 기판에 형성된 관통구멍을 통해서 집적회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  12. 제 10 항에 있어서, 커패시터는 집적회로가 장착되는 면과 반대측의 기판의 면에 장착되고 그리고 기판에 형성된 관통구멍을 통해서 집적회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  13. 제 9 항에 있어서, 커패시터는 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 5mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  14. 제 10 항에 있어서, 커패시터는 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 5mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  15. 제 11 항에 있어서, 커패시터는 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 5mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  16. 제 12 항에 있어서, 커패시터는 고전위 전원단자, 저전위 전원단자 그리고 구동신호 출력단자 사이의 거리가 5mm 이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
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