KR20070107535A - 광출력 제어장치 및 광디스크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광출력 제어장치 및 광디스크 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간단한 회로구성으로 효율적인 광출력 제어가 가능한 광출력 제어장치 및 광디스크 장치에 관한 것이다.

간단하고 저렴한 회로구성으로 광출력을 효율적으로 제어하기 위해 본 발명의 광출력 제어장치는 광출력신호에 대응하여 레이저를 출사하는 광원과, 상기 광원에서 출사되는 레이저의 일부를 수광하여 출사되는 레이저의 광량에 대응하는 전류를 출력하는 프론트 포토 다이오드와, 상기 프론트 포토다이오드의 전류를 전압으로 변환하는 복수의 저항이 포함된 변환부와, 상기 광원에서 출사되는 레이저의 특성에 따라 상기 변환부의 저항을 선택할 수 있는 스위칭부가 마련되고 출사되는 각 레이저의 출력을 일정하게 유지하기 위해 상기 광출력신호의 증폭이득을 제어하는 아날로그 신호처리부를 포함한다.

Description

광출력 제어장치 및 광디스크 장치{Optical power control apparatus and Optical disc apparatus}

도 1은 레이저 다이오드의 광출력 제어장치를 포함하는 광디스크 장치의 개략적인 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예인 2파장의 광출력 제어장치를 나타내는 블록도이다.

도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 일 실시예인 광출력 제어장치의 각 레이저의 파장에 대응하는 등가회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

112 : 레이저 다이오드 119 : 프론트 포토 다이오드

120 : 아날로그 신호 처리부 124 : 레벨 쉬프터

126 : 게인 컨트롤 앰프 130 : 레이저 다이오드 구동부

200 : 변환부 230 : 스위칭부

본 발명은 광출력 제어장치 및 광디스크 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 는 간단한 회로구성으로 효율적인 광출력 제어가 가능한 광출력 제어장치 및 광디스크 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 광디스크에는 기록 및 재생 가능한 DVD-RW, BD-RW 등의 기록매체에 데이터를 기록하기 위해 레이저 다이오드가 광원으로 사용되는데 레이저 다이오드의 광출력은 온도나 사용기간에 의해 변동되기 때문에 안정된 데이터의 기록을 위해서 레이저 다이오드에 인가되는 파워를 제어할 필요가 있다.

광디스크에 기록 및 재생 시 출사되는 레이저의 광출력을 일정하게 유지하기 위해서 광디스크 장치에는 레이저 광출력 제어장치가 마련되는데 이러한 광출력 제어장치는 레이저 다이오드에서 출사되는 레이저의 일부를 수광하여 그에 대응하는 전류를 출력하는 프론트 포토 다이오드와 프론트 포토 다이오드의 출력을 전압으로 변환하고 이를 적절히 증폭하여 광출력을 일정하게 유지하는 아날로그 신호 처리부를 포함하여 구성된다.

광디스크는 CD, DVD, BD 등 다양한 기록매체가 존재하고 각 기록매체에 데이터를 재생 및 기록함에 있어서 사용되는 파장이 상이하다. 사용되는 파장에 따라 프론트 포토 다이오드에서 출력되는 전류가 달라지므로 각 파장마다 일정한 전압으로 변환하기 위해 각 파장마다 변환을 위한 저항이 별도로 마련된다.

종래의 레이저의 광출력을 일정하게 유지하기 위한 광 기록 재생 기기는 대한민국 공개특허공보 제2004-79552호에 개시되어 있다. 동 공보에 개시된 FPD(Front Photo Diode)는 출사되는 레이저의 각 파장에 따라 광학장치를 이용하여 광의 방향을 다르게 하고 각 파장에 대응하는 전류전압 증폭회로와 전압증폭회로가 각각 마련된다.

이러한 종래의 일정한 광출력을 유지하기 위한 광 기록 재생 기기는 각 파장마다 별도의 회로가 마련되므로 회로구성이 복잡하고 제조원가가 높아지는 문제점이 있다.

또한, 각 파장에 따라 일정한 전압으로 변환하기 위한 저항을 선택하기 위한 선택스위치가 별도로 마련되어야 하고 별도의 신호선에 의해 선택스위치를 동작하여야 하는 등 구조가 복잡하고 제조원가가 높아지는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 불필요한 회로구성을 없애고 간단한 회로를 통해 광출력을 제어하고 제조원가를 절감할 수 있는 광출력 제어장치 및 광디스크 장치를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광출력 제어장치는 광출력신호에 대응하여 레이저를 출사하는 광원과, 상기 광원에서 출사되는 레이저의 일부를 수광하여 출사되는 레이저의 광량에 대응하는 전류를 출력하는 프론트 포토 다이오드와, 상기 프론트 포토다이오드의 전류를 전압으로 변환하는 복수의 저항이 포함된 변환부와, 상기 광원에서 출사되는 레이저의 특성에 따라 상기 변환부의 저항을 선택할 수 있는 스위칭부가 마련되고 출사되는 각 레이저의 출력을 일정하게 유지하기 위해 상기 광출력신호의 증폭이득을 제어하는 아날로그 신호처리부를 포함한다.

또한, 상기 변환부는 상기 광원에서 출사되는 각 레이저의 특성에 대응되는 복수의 가변저항을 포함하여 구성되고, 상기 복수의 가변저항은 상기 프론트 포토다이오드와 상기 아날로그 신호처리부 사이에 병렬로 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 아날로그 신호처리부는 상기 변환부의 출력전압을 미리 설정된 일정레벨로 쉬프트 하는 레벨 쉬프터를 더 포함하고, 상기 스위칭부는 상기 복수의 가변저항의 출력 중 하나를 선택하여 상기 레벨 쉬프터로 연결하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레이저의 특성은 상기 광원에서 출사되는 레이저의 파장이고, 상기 광원은 서로 다른 파장의 레이저를 출사하는 복수의 레이저 다이오드인 것을 특징으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광디스크장치는 광디스크를 기록/재생하는 광디스크 장치에 있어서, 광출력신호에 대응하여 레이저를 출사하는 광원과 상기 출사된 출사되는 레이저의 광량에 대응하는 전류를 출력하는 프론트 포토 다이오드를 포함하는 광픽업부와, 상기 프론트 포토다이오드의 출력전류를 전압으로 변환하는 복수의 저항이 포함된 변환부와, 상기 광픽업부에서 출사되는 레이저의 출력을 일정하게 유지하기 위해 상기 변환된 전압의 변화에 따라 상기 광출력신호의 증폭이득을 제어하는 아날로그 신호처리부를 포함하고, 상기 아날로그 신호처리부는 상기 광원에서 출사되는 레이저의 특성에 대응하여 상기 변환부의 저항을 선택하는 스위칭부가 포함된다.

또한, 상기 변환부는 상기 광원에서 출사되는 각 레이저의 특성에 대응되는 복수의 가변저항을 포함하여 구성되고, 상기 복수의 가변저항은 상기 프론트 포토다이오드와 상기 아날로그 신호처리부 사이에 병렬로 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 아날로그 신호처리부는 상기 변환부의 출력전압을 미리 설정된 일정레벨로 쉬프트 하는 레벨 쉬프터를 더 포함하고, 상기 스위칭부는 상기 복수의 가변저항의 출력 중 하나를 선택하여 상기 레벨 쉬프터로 연결하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레이저의 특성은 상기 광원에서 출사되는 레이저의 파장이고, 상기 광원은 서로 다른 파장의 레이저를 출사하는 복수의 레이저 다이오드인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1과 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예인 광출력 제어장치 및 그 광출력제어장치를 포함하는 광디스크 장치는 광픽업부(110)와 레이저 다이오드를 구동하는 레이저 다이오드 구동회로(130)와 아날로그 신호 처리부(120)를 포함하여 구성된다.

광픽업부(110)은 레이저를 출사하는 레이저 다이오드(112)와 입사된 레이저 광의 진행방향을 변환하는 빔 스프리터(114)와 상기 빔 스프리터(114)와 광디스크(100)의 경로상에 배치되어 광디스크(100)에 입사되는 레이저를 집속하는 대물렌 즈(116)와 광디스크(100)에서 반사된 반사광을 수광하여 광학신호를 전류신호로 변환하는 포토 다이오드(Photo Diode)와 레이저 다이오드(112)에서 출사되는 레이저의 일부를 수광하여 수광된 광량에 상응하는 전류신호를 출력하는 프론트 포토 다이오드(FPD : Front Photo Diode)를 포함한다.

레이저 다이오드(112)는 다양한 기록매체를 재생 및 기록하기 위해 각 기록매체에 대응하는 파장을 출력하는 복수의 레이저 다이오드가 마련되는 것이 일반적이다. 따라서 다양한 파장에 대응하는 복수의 레이저 다이오드(112)를 포함하는 광원부는 제어부(미도시) 등의 제어신호에 따라 광디스크 장치에 삽입된 기록매체에 상응하는 파장의 레이저를 출사한다. 이 때 대부분의 레이저 광은 대물렌즈(116)으로 보내지고 일부의 레이저 광이 프론트 포토 다이오드(119)로 보내진다.

프론트 포토 다이오드(119)의 전류신호는 변환부(200)에서 레이저의 각 파장에 대응하여 병렬로 마련된 가변저항(210)(220)에서 전압으로 변환된 후 아날로그 신호 처리부(120)로 입력된다. 각 파장에 대응하도록 가변저항(210)(220)이 마련되는 것은 각 파장에 따라 광파워가 상이하여 전류신호가 다르고 가변되는 저항이 마련되는 것은 제품에 따라 발생할 수 있는 전류신호의 차이를 출시 전에 저항을 조절하여 동일한 출력의 레이저가 입력되는 경우 동일한 전압이 아날로그 신호 처리부(120)으로 입력되도록 하기 위함이다.

아날로그 신호 처리부(120)는 광디스크(100)에서 반사된 레이저를 수광하여 대응하는 신호를 출력하는 포토 다이오드(118)의 신호를 입력 받아 증폭하여 RF신호처리부(미도시)로 출력하는 증폭부(128)를 포함하는데 증폭부(128)는 반드시 아 날로그 신호 처리부(120)에 마련되어야 하는 것은 아니다. 아날로그 신호 처리부(120)는 변환부(200)에서 변환된 전압신호를 입력받아 일정한 레벨의 전압으로 쉬프트 하는 레벨쉬프터(124)와 레벨 쉬프트된 전압을 증폭하는 게인 컨트롤 앰프(126)를 포함한다.

레이저 다이오드 구동부(130)은 게인 컨트롤 앰프(126)에서 출력된 전압신호를 인가받아 레이저 다이오드를 구동하는 구동전류를 레이저 다이오드(112)에 공급한다.

종래에는 파장에 대응하는 가변저항을 선택하기 위해 다수의 스위칭 소자(트랜지스터(PNP, NPN 등))가 포함된 별도의 PCB를 마련하였다. 그에 따라 제조원가가 많이 들고 가변저항의 선택제어를 위해 별도의 컨트롤 입력이 필요하여 구성이 복잡하였다. 이에 비해 본 발명의 일 실시예는 아날로그 신호 처리부(120)에 변환부(200)에서 변환된 전압의 입력단에 스위칭부(230)을 마련하여 레이저의 파장에 대응하여 입력전압을 선택할 수 있도록 하고 각 파장에 대응하는 아날로그 신호 처리부(120)내의 제어신호를 이용하여 스위칭부(230)를 조절함에 따라 회로구성이 간단해지고 별도의 PCB가 불필요하여 제조원가가 절감된다.

아날로그 신호 처리부(120)에 마련되는 스위칭부(230)의 스위칭 소자는 다양한 소자를 이용할 수 있는데 MOS Tr을 일 예로 들 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하여 동작의 일 예를 설명하면 CD와 DVD에 대응하도록 2파장의 레이저가 광원부에서 출사되고 각 파장은 VR1(210)과 VR2(220)에 각각 대응한다면 삽입된 디스크가 DVD인 경우 기록/재생 시 광출력을 일정하게 유지하기 위해 VR2(220)은 접지에 연결되 고 VR1(210)은 레벨쉬프터(124)에 연결되도록 스위칭된다. 레벨쉬프터(124)의 입력단은 HIGH IMPEDANCE로 VR1(210)은 DUMMY저항으로 이용되고 레벨쉬프터(124)의 출력 값에 별다른 영향이 없다. 즉, 프론트 포토 다이오드(119)의 출력전류가 i라면 레벨쉬프터(124)의 입력단의 전압 V0는 VR2 * i가 입력되게 된다. 이 상태의 등가회로가 도 3a에 도시되어 있다. 유사하게 CD가 삽입되는 경우 VR1(210)은 접지로 연결되고 VR2(220)은 레벨쉬프터(124)로 연결되도록 스위칭되고 VR2(220)은 DUMMY연결되고 VR2(220)은 레벨쉬프터(124)로 연결되도록 스위칭되고 VR2(220)은 DUMMY저항으로 이용되고 V0는 VR1 * i가 된다. 이 상태의 등가회로는 도 3b에 도시되어 있다. 이는 종래에 선택된 파장에 대응하는 저항 이외의 저항이 아날로그 신호 처리부(120)와 OPEN상태가 되는 것과 비교하여 간단하고 안정적인 회로구성이 가능한 효과가 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 간단한 회로구성으로 광출력의 제어가 가능한 효과가 있다.

또한, 불필요한 회로구성을 없앰으로써 제조원가가 절감되는 효과가 있다.

또한, 스위칭을 위한 별도의 컨트롤 입력이 불필요하여 빠르고 안정적인 동작이 가능한 효과가 있다.

Claims (8)

1. 광출력신호에 대응하여 레이저를 출사하는 광원과,

   상기 광원에서 출사되는 레이저의 일부를 수광하여 출사되는 레이저의 광량에 대응하는 전류를 출력하는 프론트 포토 다이오드와,

   상기 프론트 포토다이오드의 전류를 전압으로 변환하는 복수의 저항이 포함된 변환부와,

   상기 광원에서 출사되는 레이저의 특성에 따라 상기 변환부의 저항을 선택할 수 있는 스위칭부가 마련되고 출사되는 각 레이저의 출력을 일정하게 유지하기 위해 상기 광출력신호의 증폭이득을 제어하는 아날로그 신호처리부를 포함하는 광출력 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 변환부는 상기 광원에서 출사되는 각 레이저의 특성에 대응되는 복수의 가변저항을 포함하여 구성되고,

   상기 복수의 가변저항은 상기 프론트 포토다이오드와 상기 아날로그 신호처리부 사이에 병렬로 마련되는 것이 특징인 광출력 제어장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 아날로그 신호처리부는 상기 변환부의 출력전압을 미리 설정된 일정레 벨로 쉬프트 하는 레벨 쉬프터를 더 포함하고,

   상기 스위칭부는 상기 복수의 가변저항의 출력 중 하나를 선택하여 상기 레벨 쉬프터로 연결하는 것이 특징인 광출력 제어장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 레이저의 특성은 상기 광원에서 출사되는 레이저의 파장이고,

   상기 광원은 서로 다른 파장의 레이저를 출사하는 복수의 레이저 다이오드인 것이 특징인 광출력 제어장치.
5. 광디스크를 기록/재생하는 광디스크 장치에 있어서,

   광출력신호에 대응하여 레이저를 출사하는 광원과 상기 출사된 출사되는 레이저의 광량에 대응하는 전류를 출력하는 프론트 포토 다이오드를 포함하는 광픽업부와,

   상기 프론트 포토다이오드의 출력전류를 전압으로 변환하는 복수의 저항이 포함된 변환부와,

   상기 광픽업부에서 출사되는 레이저의 출력을 일정하게 유지하기 위해 상기 변환된 전압의 변화에 따라 상기 광출력신호의 증폭이득을 제어하는 아날로그 신호처리부를 포함하고,

   상기 아날로그 신호처리부는 상기 광원에서 출사되는 레이저의 특성에 대응하여 상기 변환부의 저항을 선택하는 스위칭부가 포함되는 것이 특징인 광디스크 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 변환부는 상기 광원에서 출사되는 각 레이저의 특성에 대응되는 복수의 가변저항을 포함하여 구성되고,

   상기 복수의 가변저항은 상기 프론트 포토다이오드와 상기 아날로그 신호처리부 사이에 병렬로 마련되는 것이 특징인 광디스크 장치.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 아날로그 신호처리부는 상기 변환부의 출력전압을 미리 설정된 일정레벨로 쉬프트 하는 레벨 쉬프터를 더 포함하고,

   상기 스위칭부는 상기 복수의 가변저항의 출력 중 하나를 선택하여 상기 레벨 쉬프터로 연결하는 것이 특징인 광디스크 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 레이저의 특성은 상기 광원에서 출사되는 레이저의 파장이고,

   상기 광원은 서로 다른 파장의 레이저를 출사하는 복수의 레이저 다이오드인 것이 특징인 광디스크 장치.

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