KR20080068742A - 방사원의 파워 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

방사원의 파워 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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씬얀 우
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명의 방사원 파워 제어 시스템은 센서(FS)와, 피드백 네트워크(FN)와, 방사원 파워 제어 회로(LPCC)를 포함한다. 상기 센서(FS)는 방사원(LS)에 의해 생성되는 방사빔(LBP)의 일부를 수신하고 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호(AFS)를 제공한다. 상기 피드백 네트워크(FN)는 상기 센서(FS)에 연결된다. 상기 방사원 파워 제어 회로(LPCC)는 상기 피드백 네트워크(FN)와 상기 방사원(LS)에 연결된다. 상기 피드백 네트워크(FN)는 런 랭스 보상 모듈(RCM)을 구비하고, 상기 런 랭스 보상 모듈은: -상기 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호(AFS)를 기초로 디지털 신호(DFS)를 제공하는 샘플링 모듈(SM)과, -진폭 보상을 수행하고, 상기 방사원(LS)의 파워를 제어하기 위해 상기 방사원 파워 제어 회로(LPCC)에 적어도 하나의 디지털 에러 제어 신호(ECS)를 제공하는 적어도 하나의 에러 제어 신호 발생기(ECSG)를 포함한다.
Figure P1020087014236
방사원 파워 제어 시스템, 센서, 피드백 네트워크, 방사원 파워 제어 회로, 런 랭스 보상 모듈, 샘플링 모듈, 에러 제어 신호 발생기

Description

방사원의 파워 제어 시스템 및 방법{A SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING THE POWER OF A RADIATION SOURCE}
본 발명의 일측면은 데이터 기록 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 데이터 기록 장치에 사용되는 방사원(radiation source)의 파워를 제어하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 특정 용례는 광학 기록매체에 대한 데이터의 판독 및 기록을 위해 레이저를 사용하는 광학 데이터 기록 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 측면은 데이터 기록 장치에 사용되는 방사원의 파워 제어 방법에 관한 것이다.
US2002/0167980 공보는 광학적 저장 용도의 노이즈 저감 피드백을 갖춘 레이저를 개시하고 있다. 저 노이즈의 레이저 빔의 제공을 위해, 노이즈 저감 피드백 네트워크가 제공되는데, 상기 네트워크는 노이즈 저감 신호를 생성하고 그 신호를 레이저 자체에 제공한다. 노이즈 저감 신호의 생성을 위해 레이저 작용이 감시되는데 이 감시의 직접적인 결과가 피드백 신호이다. 감시는 작동 레이저로부터 레이저 빔의 일부를 수신하는 패스트-포워드(fast-forward) 검출기에 의해 달성된다. 이 패스트-포워드 검출기로부터의 출력은 신호를 반전 및 증폭시키는 증폭기에 제공된다. 이후, 노이즈 저감 피드백 네트워크는 증폭된 신호를 수신하고 그 신호를 적절히 필터링하여 레이저 자체에 제공함으로써 광학 매체로부터 기록된 데이터를 판독하기 위해 중요한 주파수 대역에 대해 레이저 빔 내의 노이즈를 감소시킨다. 노이즈 저감 피드백 신호는 또한 레이저의 전형적인 연속파 동작을 방해하지 않고 레이저의 전형적인 고주파 변조의 간섭을 피하도록 충분히 큰 임피던스를 갖는다.
그러나, 이 레이저 제어 시스템의 노이즈 저감 피드백 신호의 진폭은 광학 매체 트랙 상의 마크 또는 스페이스의 길이(런 랭스(runlength)로도 지칭됨)에 따라 변화된다. 특히, 이러한 진폭 변화는 예컨대 마크의 기록 중과 같이 데이터의 기록 중에 일어난다. 그 결과, 레이저 파워를 제어하는 신호의 노이즈의 증가라고 하는 불만족스런 결과를 가져온다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점 중 적어도 하나를 극복하고, 특히 레이저 파워 제어능을 향상시키도록 데이터 기록 장치에 사용되는 방사원의 파워를 제어하는 시스템을 제안하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 방사원 파워 제어 시스템은 방사원에 의해 생성되는 방사빔의 일부를 수신하고 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호를 제공하는 센서와, 상기 센서에 연결된 피드백 네트워크와, 상기 피드백 네트워크와 상기 방사원에 연결된 방사원 파워 제어 회로를 포함한다. 상기 피드백 네트워크는 런 랭스(runlength) 보상 모듈을 구비하고, 상기 런 랭스 보상 모듈은 상기 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호를 기초로 디지털 신호를 제공하는 샘플링 모듈과, 진폭 보상을 수행하고, 상기 방사원의 파워를 제어하기 위해 상기 방사원 파워 제어 회로에 적어도 하나의 디지털 에러 제어 신호를 제공하는 적어도 하나의 에러 제어 신호 발생기를 포함한다.
상기 샘플링 모듈은 아날로그 전-처리 모듈과 아날로그-디지털 변환기를 구비할 수 있으며, 상기 샘플링 모듈은 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호를 제공한다.
상기 에러 제어 신호 발생기는 통합 및 나눔 모듈(integrating and dividing module)과, 계수 모듈과, 룩업 테이블 모듈과, 배율기(multiplicator)를 구비할 수 있다. 상기 통합 및 나눔 모듈과 상기 계수 모듈은 방사원의 파워를 나타내는 디지털 신호와 적어도 하나의 타이밍 신호를 수신한다. 상기 통합 및 나눔 모듈은 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호의 복수 샘플을 모아 그 합을 결정하는 반면, 상기 계수 모듈은 적어도 하나의 타이밍 신호에 기초하여 지속 시간 중에 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호의 복수 샘플을 계수하는 것에 의해 런 랭스를 결정한다. 상기 통합 및 나눔 모듈은 상기 합을 런 랭스로 나누는 것에 의해 상기 복수 샘플의 평균을 계산한다. 상기 계수 모듈에 연결된 상기 룩업 테이블 모듈은 상기 런 랭스를 기초로 변환 요소(scaling factor)를 결정한다. 상기 룩업 테이블 모듈과 상기 통합 및 나눔 모듈에 연결된 배율기는 복수 샘플의 평균과 상기 변환 인자를 곱하여 복수 샘플에 대한 변환 값(scaled value)을 계산한다.
선택적으로, 상기 에러 제어 신호 발생기는 상기 배율기에 연결되고 상기 방사원 파워 제어 회로에 후-처리된 디지털 에러 제어 신호를 제공하는 적어도 하나의 디지털 후-처리 모듈을 더 구비할 수 있다.
선택적으로, 시간 멀티플렉서는 상기 배율기와 적어도 하나의 후-처리 모듈 사이에 접속될 수 있으며, 상기 시간 멀티플렉서는 델타 타이밍 신호와 임계 타이밍 신호를 수신하고 상기 방사원 파워 제어 회로로 디지털 델타 신호 또는 임계 신호를 제공한다.
특정 실시예에서, 상기 방사원은 레이저 빔을 발생시키는 레이저 다이오드이며, 상기 센서는 광학 센서이다. 상기 광학 센서는 방사원 파워를 나타내는 순방향 감지 아날로그 신호를 제공하는 순방향 감지 검출기이다.
본 발명의 다른 측면에 다르면, 데이터 기록 장치는 그 데이터 기록 장치에 삽입 가능한 데이터 기록매체 측을 향하는 방사빔을 생성하는 방사원을 구비한다. 상기 데이터 기록 장치는 상기 방사원에 연결된 본 발명에 따른 방사원 파워 제어 시스템을 구비한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 방사원 파워 제어 방법을 제공하며, 상기 방법은:
-방사원에 의해 발생된 방사빔의 일부를 검출하고 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호를 제공하는 단계와,
-상기 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호를 샘플링하고, 상기 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호를 제공하는 단계와,
-상기 방사원 파워를 나타내는 복수의 디지털 신호 샘플에 대한 진폭 보상을 수행하고, 방사원 파워 제어 회로에 적어도 하나의 디지털 에러 제어 신호를 제공하여 상기 방사원의 파워를 제어하는 단계를 포함한다.
상기 진폭 보상 과정은:
-적어도 하나의 타이밍 신호에 기초하여 지속 시간 도중 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호의 복수 샘플를 모으는 것에 의해 합을 결정하는 단계와,
-상기 적어도 하나의 타이밍 신호에 기초하여 지속 시간 도중 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호의 복수 샘플을 계수하는 것에 의해 런 랭스를 결정하는 단계와,
-상기 합을 상기 런 랭스로 나누는 것에 의해 상기 복수 샘플의 평균을 계산하는 단계와,
-상기 런 랭스를 기초로 변환 요소를 결정하는 단계와,
-상기 상기 변환 요소를 상기 복수 샘플의 평균에 곱하는 것에 의해 상기 복수 샘플에 대한 변환값을 계산하고, 방사원 파워 제어 회로에 적어도 하나의 디지털 에러 제어 신호를 생성시켜 상기 방사원의 파워를 제어하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 방법은 상기 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호를 증폭하고 상기 증폭된 아날로그 신호의 편차를 제거하는 단계와, 변형된 아날로그 신호를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 디지털 에러 제어 신호를 후-처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
광학 기록매체에 대한 데이터의 판독 및 기록을 위해 레이저를 사용하는 광학 데이터 기록 장치에 관한 본 발명의 특정예에서, 상기 타이밍 신호는 델타 타이밍 신호와 임계 타이밍 신호로 이루어지고, 상기 디지털 에러 제어 신호는 디지털 델타 신호와 디지털 임계 신호로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 방사원 제어 시스템용 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이며, 상기 컴퓨터 프로그램 제품는 상기 방사원 파워 제어 시스템으로 로딩시 그 방사원 제어 시스템으로 하여금 본 발명에 따른 방법을 실시하도록 하는 일련의 명령을 포함한다.
본 발명은 변형된 순방향 감지 샘플에 기초하여 상기 델타 및 임계 신호를 디지털 실행 방식으로 간단하고 효율적으로 처리할 수 있게 한다. 특히, 본 발명은 예컨대, 온도와 관련하여 레이저 파워 편차를 제어하기 위해 디지털 임계 및 델타 신호를 생성하도록 한다. 따라서, 본 발명은 광학 기록매체 트랙에 마크를 기록하는 중에 임계 및 델타 신호의 노이즈 또는 표준 편차를 감소시킬 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 레이저 제어 시스템의 런 랭스 보상 모듈은 상이한 런 랭스에 대한 진폭 차이를 감소시키기 위해 진폭 보상 방법을 수행할 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명에 따라 상기 광학 데이터 기록 장치의 기록 성능 및 기록 품질이 향상된다.
또한, 본 발명의 디지털 실행 방식은 반도체 처리/형상 감도와, 레이저 파워 제어 회로의 파워 소비 및 실리콘 영역이 감소될 수 있도록 한다.
본 발명의 이들 및 다른 측면은 하기 설명되는 실시예로부터 분명해질 것이며 그로부터 밝혀질 것이다.
본 발명은 한정되지는 않지만 첨부 도면을 예시로 하여 설명되며, 상기 도면에서 유사 요소는 유사한 도면 부호로 나타낸다.
도면에서,
도 1은 본 발명에 따른 레이저 제어 시스템을 구비하는 기록 장치를 개략적이고 부분적으로 도시한 블록도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 제어 시스템의 런 랭스 보상 모듈을 개략적으로 나타낸 상세 블록도이고,
도 3은 디지털 순방향 감지 신호, 델타 신호에 관한 타이밍 신호 및 임계 신호에 관한 타이밍 신호를 나타내고,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 제어 시스템의 런 랭스 보상 모듈을 개략적으로 나타낸 상세 블록도이다.
도 1은 본 발명의 레이저 파워 제어 시스템(LCS)을 구비하는 데이터 기록 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
상기 데이터 기록 장치는 광학 기록매체(OM)에 대한 정보 판독 및 기록에 관 한 동작을 수행한다.
상기 데이터 기록 장치는 기계적 구성(MA), 광학 헤드(OH), 및 전자 유닛(부분 도시됨)을 구비한다.
광학 기록매체(OM)는 기록 장치에 삽입된 것으로 도시되어 있다. 상기 광학 기록매체(OM)는 디스크 형태일 수 있다. 그 디스크 표면은 디스크 내부로부터 외부측으로 단일의 나선원으로 이루어질 수 있다. 트랙에 기록되는 이진 정보는 광학적으로 검출 가능한 부분인 소위 마크와 스페이스로 표현된다. 상기 마크와 스페이스는 방사 빔의 반사도 변화와 같은 상이한 광학적 특성에 기인하여 검출 가능하다.
도 1에 개략적이고 부분적으로 표현된 기계적 구성(MA)은 일정 선속 모드 또는 일정 각속도 모드에 따라 디스크를 회전시키는 모터를 포함한다. 상기 기계적 구성(MA)은 광학 헤드(OH)를 트랙에 대해 정위치시키는 트랙 주사 서보 제어 시스템(도시 생략)을 구비한다. 기계적 회로는 로딩 유닛(도시 생략)을 더 구비할 수 있다.
광학 헤드(OH)는 레이저 빔과 같은 방사빔을 발생시키는 레이저 다이오드와 같은 방사원(LS)을 구비한다. 광학 헤드(OH)는 광학 기록매체(OM)의 트랙 상에 레이저 빔 또는 그 일부를 가이드하고 포커싱하는 여러 가지 광학 요소(OE)를 또한 구비한다. 광학 헤드(OH)는 광학 기록매체(OM) 트랙 상의 광학적으로 검출 가능한 부분에 의해 반사되는 레이저 빔을 검출하고 측정하는 사상(four-quadrant) 다이오드와 같은 검출기(DE)를 더 포함한다.
통상, 전자 유닛은 I2C 버스와 같은 버스로 상호 접속되는 데이터 인코더, 제어 유닛, 인터페이스 회로(이들 요소는 단순 도시를 위해 도면에서 생략됨)와, 레이저 파워 제어 시스템(LCS)을 포함한다. 데이터 인코더 기능은 미리 정해진 기록 포캣에 따라 데이터를 인코딩하고 디코딩한다. 데이터 인코더는 광학 기록매체(OM) 상에 마크를 기록하는데 사용되는 신호와, 또한 타이밍 신호를 제공한다. 상기 제어 유닛은 광학 기록매체(OM)의 트랙의 주사와 가전 기기(오디오 장치, 비디오 장치, 컴퓨터, 텔레비젼 등)로부터의 명령에 기초한 정보의 판독을 제어한다. 인터페이스 회로는 데이터 기록 장치와 상기 가전 기기에 구성된 기타 전자 회로를 접속할 수 있도록 한다. 레이저 파워 제어 시스템(LCS)은 레이저원(LS)의 기록 파워를 설정하기 위해 광학 헤드(OH)에 레이저 파워 제어 신호(PCS)를 제공한다. 일반적으로, 레이저 파워 제어 회로는 레이저 파워를 제어하기 위해 3개의 입력 신호에 따라 동작한다. 그 입력 신호는 델타 신호, 임계 신호 및 알파 신호로 알려져 있다. 알파 신호는 검출기(DE)에 의해 제공되는 디지털 신호이다.
레이저 파워 제어 시스템(LCS)은 광학 센서(FS), 피드백 네트워크(FN), 및레이저 파워 제어 회로(LPCC)를 포함한다.
상기 광학 센서(FS)는 레이저 다이오드에 의해 발생된 레이저 빔의 일부와 같이 방사원(LS)에 의해 발생된 방사빔(LBP)의 일부를 수신한다. 방사빔(LBP)의 일부는 광학 요소(OE)의 빔 스플리터에 의해 제공된다. 광학 센서(FS)는 순방향 감지 변환기(FS)일 수 있다. 상기 순방향 감지 변환기(FS)는 레이저 파워를 나타 내는 아날로그 신호(AFS), 소위 아날로그 순방향 감지 신호를 제공한다.
상기 광학 센서(FS)는 피드백 네트워크(FN)에 연결된다. 피드백 네트워크(FN)의 출력은 레이저 파워 제어 회로(LPCC)에 연결된다.
상기 피드백 네트워크(FN)는 런 랭스(runlength) 보상 모듈(RCM)을 구비한다. 상기 런 랭스 보상 모듈(RCM)은 샘플링 모듈(SM)과 에러 제어 신호 발생기(ECSG)를 구비한다. 상기 샘플링 모듈(SM)은 레이저 파워를 나타내는 아날로그 신호(AFS)에 기초하여 디지털 신호(DFS)를 제공한다. 상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG)는 이후 상세히 설명될 진폭 보상을 수행하는 동작을 실시한다. 상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG)는 레이저원(LS)의 파워를 제어하기 위해 레이저 파워 제어 회로(LPCC)에 적어도 하나의 디지털 에러 신호(ECS)를 제공한다.
상기 피드백 네트워크(FN)는 광학 센서(FS)와 런 랭스 보상 모듈(RCM) 사이에 연결된 증폭 모듈(AMP)을 더 포함할 수 있다.
레이저 파워 제어 회로(LPCC)의 출력은 레이저원(LS)에 연결된다. 레이저 파워 제어 회로(LPCC)는 레이저 파워 제어 신호(PCS)를 제공한다. 특히, 레이저 파워 제어 신호(PCS)는 레이저원(LS)의 기록 파워를 설정하는데 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 제어 시스템(LCS)의 런 랭스 보상 모듈(RCM)을 개략적으로 도시한 상세 블록도이다.
상기 런 랭스 보상 모듈(RCM)은 새플링 모듈(SM)과 에러 제어 신호 발생기(ECSG)를 구비한다.
상기 샘플링 모듈(SM)은 아날로드 전-처리 모듈(APRO)과 순방향 감지 아날로 그-디지털 변환기(FSADC)를 구비한다. 상기 아날로그 전-처리 모듈(APRO)은 순방향 감지 변환기(FS)에 의해 제공되는 아날로그 순방향 감지 신호(AFS1)를 증폭시킨다. 상기 모듈은 또한 아날로그 순방향 감지 신호의 오프셋 제거를 수행할 수 있다. 변형된 아날로그 순방향 감지 신호(AFS2)는 상기 순방향 감지 아날로그-디지털 변환기(FSADC)에 의해 디지털화된다. 상기 아날로그-디지털 변환기(FSADC)는 6비트 또는 8비트의 고주파 아날로그-디지털 변환기일 수 있다. 상기 샘플링 모듈(SM)은 에러 제어 신호 발생기(ECSG)에 디지털 순방향 감지 신호(DFS)를 제공한다.
상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG)는 델타 신호 발생기(ECSG1)와 임계 신호 발생기(ECSG2)를 구비한다. 상기 델타 신호 발생기(ECSG1)는 제1 통합 및 나눔 모듈(ID1), 제1 계수 모듈(RNC1), 제1 룩업 테이블 모듈(LKT1), 및 제1 배율기(MU1)를 구비한다. 상기 델타 신호 발생기는 제1 후-처리 모듈(PPRO1)을 더 구비할 수 있다. 상기 임계 신호 발생기(ECSG2)는 제2 통합 및 나눔 모듈(ID2), 제2 계수 모듈(RNC2), 제2 룩업 테이블 모듈(LKT2), 및 제2 배율기(MU2)를 구비한다. 상기 임계 신호 발생기는 제2 후-처리 모듈(PPRO2)을 더 구비할 수 있다.
도 3은 위에서 아래로 각각 디지털 순방향 감지 신호(전류 크기 IFS), 델타 신호 관련 타이밍 신호(Tdel), 임계 신호 관련 타이밍 신호(Tthr)를 나타낸다.
통상, 상기 델타 타이밍 신호와 임계 타이밍 신호는 동시에 "하이" 상태(소위 2진수 1)이거나, 반대로 "로우" 상태(소위 2진수 0)를 취하지 않는다.
도 2에 도시된 델타 신호 발생기(ECSG1)는 디지털 델타 신호(DSdel)를 발생시키는 동작을 수행한다.
상기 제1 통합 및 나눔 모듈(ID1)과 상기 제1 계수 모듈(RNC1)은 서로 연결되어 있다. 양 모듈은 샘플링 모듈(SM)로부터 디지털 순방향 감지 신호(DFS)와 타이밍 신호(Tdel, Tthr)를 수신받는다. 제1 룩업 테이블 모듈(LKT1)의 입력은 제1 계수 모듈(RNC1)의 출력에 연결된다. 제1 배율기(MU1)의 입력은 제1 통합 및 나눔 모듈(ID1)과 제1 룩업 테이블 모듈(LKT1)의 출력에 연결된다. 제1 후-처리 모듈(PPRO1)은 제1 배율기(MU1)의 출력에 연결된다.
델타 타이밍 신호(Tdel)가 하이 상태일 때, 상기 제1 통합 및 나눔 모듈(ID1)에 의해 디지털 순방향 감지 신호(DFS)의 복수 샘플이 수집된다.
델타 타이밍 신호(Tdel)가 로우 상태로 전환되면, 상기 제1 계수 모듈(RNC1)이 런 랭스를 결정한다.
상기 런 랭스는 레이저 빔에 의해 주사 완료된 광학 기록매체(OM) 트랙 상의 마크에 대응한다. 제1 통합 및 나눔 모듈(ID1)은 상기 런 랭스에 대응하는 합을 결정한다. 상기 대응하는 합은 합 레지스터(sum register)에 저장된다. 이후, 제1 통합 및 나눔 모듈(ID1)이 디지털 순방향 감지 신호(DFS) 샘플의 평균을 계산한다. 이 계산은 상기 합을 상기 런 랭스로 나누는 것으로 이루어진다. 동시에, 제1 룩업 테이블 모듈(LKT1)이 상기 대응하는 런 랭스에 매칭되는 제1 변환 요소(scaling factor)를 결정한다. 이후, 제1 배율기(MU1)가 디지털 순방향 감지 신 호 샘플의 변환값을 계산한다. 이 계산은 상기 디지털 순방향 감지 신호 샘플의 평균과 상기 제1 변환 요소를 곱하는 것으로 이루어진다.
이후, 제1 후-처리 모듈(PPRO1)은 디지털 델타 신호(DSdel)의 생성을 위해 추가로 상기 변환값을 후-처리할 수 있다. 상기 제1 후-처리 모듈(PPRO1)은 저역 통과 필터링 모듈과 이득 스테이지 모듈을 구비할 수 있다.
마지막으로, 상기 제1 통합 및 나눔 모듈(ID1)은 비워지고(dumped), 특히 합 레지스터가 리셋되어 후속 델타 신호 처리를 대기한다.
도 2에 도시된 임계 신호 발생기(ECSG2)는 디지털 임계 신호(DSthr)를 발생시키는 동작을 수행한다. 상기 디지털 임계 신호(DSthr)는 전술한 델터 신호 계산과 유사한 일련의 단계에 따라 계산될 수 있다.
상기 제2 통합 및 나눔 모듈(ID2)과 상기 제2 계수 모듈(RNC2)은 서로 연결되어 있다. 양 모듈은 샘플링 모듈(SM)로부터 디지털 순방향 감지 신호(DFS)와 타이밍 신호(Tdel, Tthr)를 수신받는다. 제2 룩업 테이블 모듈(LKT2)의 입력은 제2 계수 모듈(RNC2)의 출력에 연결된다. 제2 배율기(MU2)의 입력은 제2 통합 및 나눔 모듈(ID2)과 제2 룩업 테이블 모듈(LKT2)의 출력에 연결된다. 제2 후-처리 모듈(PPRO2)은 제2 배율기(MU2)의 출력에 연결된다.
임계 타이밍 신호(Tthr)가 하이 상태일 때, 상기 제2 통합 및 나눔 모듈(ID2)에 의해 디지털 순방향 감지 신호(DFS)의 복수 샘플이 수집된다.
임계 타이밍 신호(Tthr)가 로우 상태로 전환되면, 상기 제2 계수 모듈(RNC2)이 주사된 마크에 대응하는 런 랭스를 결정한다. 제2 통합 및 나눔 모듈(ID2)은 상기 런 랭스에 대응하는 합을 결정한다. 상기 대응하는 합은 합 레지스터(sum register)에 저장된다. 이후, 제2 통합 및 나눔 모듈(ID2)이 디지털 순방향 감지 신호 샘플의 평균을 계산한다. 이 계산은 상기 합을 상기 런 랭스로 나누는 것으로 이루어진다. 동시에, 제2 룩업 테이블 모듈(LKT2)이 상기 대응하는 런 랭스에 매칭되는 제2 변환 요소(scaling factor)를 결정한다. 이후, 제2 배율기(MU2)가 디지털 순방향 감지 신호 샘플의 변환값을 계산한다. 이 계산은 상기 디지털 순방향 감지 신호 샘플의 평균과 상기 제2 변환 요소를 곱하는 것으로 이루어진다.
이후, 제2 후-처리 모듈(PPRO2)은 디지털 임계 신호(DSthr)의 생성을 위해 추가로 상기 변환값을 후-처리할 수 있다. 상기 제2 후-처리 모듈(PPRO2)은 저역 통과 필터링 모듈과 이득 스테이지 모듈을 구비할 수 있다.
마지막으로, 상기 제2 통합 및 나눔 모듈(ID2)은 비워지고(dumped), 특히 합 레지스터가 리셋되어 후속 임계 신호 처리를 대기한다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2 후-처리 모듈(PPRO1, PPRO2)의 상기 저역 통과 필터링 모듈은 특정 레이저 파워 제어 시스템(LCS)에 대해 결정되고 최적화되는 컷-오프 주파수 미만의 모든 주파수를 통과시키도록 설계된 튜닝 모듈이다.
바람직하게는, 룩업 테이블 모듈(제1 및 제2 룩업 테이블 모듈 LKT1, LKT2)에 저장된 변환 요소는 피드백 네트워크(FN)의 아날로그 대역폭과 기록 속도에 의 해 결정된다. 상기 룩업 테이블 모듈은 데이터 기록 장치의 특정 레이저 파워 제어 시스템을 위해 1차 보정된다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 제어 시스템(LCS)의 런 랭스 보상 모듈(RCM)을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 상기 제2 실시예는 델타 타이밍 신호(Tdel)와 임계 타이밍 신호(Tthr)가 동시에 하이 상태나 반대로 로우 상태로 존재하지 않음을 고려한다(도 3 참조). 상기 제2 실시예는 델타 신호(DSdel)와 임계 신신호(DSthr)를 위한 렌 랭스 보상 모듈이 동일한 하드웨어, 특히 동일한 에러 제어 신호 발생기(ECSG)를 공유한다는 점에서 상기 제1 실시예와 상이하다.
상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG)는 통합 및 나눔 모듈(ID), 계수 모듈(RNC), 룩업 테이블 모듈(LKT), 배율기(MU) 및 멀티플렉서(MT)를 구비한다.
상기 통합 및 나눔 모듈(ID)과 상기 계수 모듈(RNC)은 서로 연결되어 있다. 양 모듈은 샘플링 모듈(SM)로부터 디지털 순방향 감지 신호(DFS)와 델타 및 임계 타이밍 신호(Tdel, Tthr)를 수신받는다. 룩업 테이블 모듈(LKT)의 입력은 계수 모듈(RNC)의 출력에 연결된다. 배율기(MU)의 입력은 통합 및 나눔 모듈(ID)과 룩업 테이블 모듈(LKT)의 출력에 연결된다. 멀티플렉서(MT)는 시간 멀티플렉서이다. 멀티플렉서는 배율기(MU)의 출력에 연결되며, 타이밍 신호(Tdel, Tthr)를 수신받는다. 상기 멀티플렉서(MT)는 레이저 파워 제어 회로(LPCC)에 디지털 델타 신호(DSdel) 또는 디지털 임계 신호(DSthr)를 제공하기 위해 델타 타이밍 신호(Tdel)와 임계 타이밍 신호(Tthr)를 고려한다.
상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG)는 상기 멀티플렉서(MT)에 연결된 델타 후-처리 모듈(PPRO1)과 임계 후-처리 모듈(PPRO2)을 더 구비할 수 있다. 이와 달리, 상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG)는 상기 배율기(MU)와 상기 멀티플렉서(MT) 사이에 연결된 단일 후-처리 모듈(도시 생략)을 더 포함할 수 있다.
상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG)는 상기 제1 실시예와 관련하여 전술한 델타 및 임계 신호 계산/생성 과정과 유사한 일련의 단계에 따라 디지털 델타 신호(DSdel) 또는 디지털 임계 신호(DSthr)를 생성하는 동작을 수행한다. 따라서, 이들 동작은 더 설명하지 않는다.
예로써, 레이저원(LS)의 레이저 효율 또는 파워-전류 특성은 온도 상승시 저하될 것이다. 통상, 데이터 기록 동작은 높은 레이저 파워를 요한다. 따라서, 데이터 기록 동작 중에 광학 기록매체(OM) 상의 파워 소실이 증가한다. 이것은 레이저원(LS) 영역의 대기 온도를 크게 변화시킨다. 레이저 파워 제어 시스템(LCS)의 대역폭 제한에 기인하여, 아날로그 순방향 감지 신호(AFS)의 진폭은 마크나 스페이스의 길이에 따라 변화될 것이다. 런 랭스 보상 모듈(RCM)은 상기 아날로그 순방향 감지 신호(AFS)의 큰 변동을 보상하고 상기 레이저 파워 제어 회로에 디지털 델타 신호(DSdel)와 디지털 임계 신호(DSthr)를 제공할 것이다. 상기 레이저 파워 제어 회로는 상기 디지털 델타 신호(DSdel)와 디지털 임계 신호(DSthr)에 기초한 파워 제어 신호(PCS)를 상기 레이저원에 제공할 것이다. 특히, 상기 레이저 파워 제어 회 로(LPCC)는 파워 손실의 보상을 위해 상기 레이저원(LS)에 제공된 파워 제어 신호(PCS)의 전류를 증가시킬 것이다. 이것은 거의 일정한 레이저 파워와 일정한 기록 성능을 유지할 수 있게 한다.
상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG, ECSG1, ECSG2)는 레이저 파워 제어 회로(LPCC)의 프로그래 메모리에 저장된 시스템 소프트웨어 프로그램일 수 있음은 당업자에게 분명할 것이다. 상기 시스템 소프트웨어 프로그램은 레이저 파워 제어 회로(LPCC)가 수행하는 상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG, ECSG1, ECSG2)의 하나 이상의 기능을 정의하는 일련의 명령을 포함한다. 이와 달리, 상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG, ECSG1, ECSG2)는 소프트웨어적으로가 아닌 하드웨어적으로 정의된 하나 이상의 기능을 수행하는 전자 회로의 형태일 수 있다. 이러한 구성에서, 회로의 각 요소와 이들 요소 간의 각 연결부는 상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG, ECSG1, ECSG2)가 수행하는 하나 이상의 기능을 정의한다. 또한, 상기 런 랭스 보상 모듈(RCM)은 예컨대 레이저 파워 제어 회로(LPCC) 내에 단일 집적 회로로 구현될 수 있다.
상기 광학 기록매체(OM)는 예컨대, 소정의 CD, 소정의 DVD, 또는 다양한 범위의 기록 가능하고 재기록 가능한 광학적 포맷(예, CD-R, CD-RW, DVD+R/-R, DVD+RW/-RW, DVR, DVD RO(write-once), 등)을 지지하는 소정의 미래의 기록 디스크를 지정하고 있음은 당업자에게 분명할 것이다. 또한, 예컨대, 오디오, 비디오 또는 데이터 정보와 같은 소정의 정보는 이러한 광학 기록매체 상에 기록될 수 있다. 또한, 레이저원은 그 주파수가 상기 광학 기록매체에 적합하고 순응되는 레이저 빔 을 출사할 수 있다.
전술한 도면 및 그 설명은 본 발명을 제한하는 것이 아니라 예시하는 것이다. 청구범위의 소정의 참조 기호는 청구범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. "포함하다, 구비하다, 갖는다"의 표현은 청구범위에 열거되지 않은 다른 요소의 존재를 배제하는 것이 아니다. 단수형 요소의 표현은 그 요소가 복수로 존재함을 배제하는 것이 아니다.

Claims (14)

  1. 방사원 파워 제어 시스템으로서,
    방사원(LS)에 의해 생성되는 방사빔(LBP)의 일부를 수신하고 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호(AFS)를 제공하는 센서(FS)와,
    상기 센서(FS)에 연결된 피드백 네트워크(FN)와,
    상기 피드백 네트워크(FN)와 상기 방사원(LS)에 연결된 방사원 파워 제어 회로(LPCC)를 포함하며,
    상기 피드백 네트워크(FN)는 런 랭스(runlength) 보상 모듈(RCM)을 구비하고, 상기 런 랭스 보상 모듈은,
    상기 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호(AFS)를 기초로 디지털 신호(DFS)를 제공하는 샘플링 모듈(SM)과,
    진폭 보상을 수행하고, 상기 방사원(LS)의 파워를 제어하기 위해 상기 방사원 파워 제어 회로(LPCC)에 적어도 하나의 디지털 에러 제어 신호(ECS)를 제공하는 적어도 하나의 에러 제어 신호 발생기(ECSG, ECSG1, ECSG2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 파워 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샘플링 모듈(SM)은 아날로그 전-처리 모듈(APRO)과 아날로그-디지털 변 환기(FSADC)를 구비하며, 상기 샘플링 모듈(SM)은 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호(DFS)를 제공하는 것을 특징으로 하는 방사원 파워 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG, ECSG1, ECSG2)는:
    통합 및 나눔 모듈(ID, ID1, ID2)과,
    계수 모듈(RNC, RNC1, RNC2)과,
    룩업 테이블 모듈(LKT, LKT1, LKT2)과,
    배율기(MU, MU1, MU2)를 구비하며,
    상기 통합 및 나눔 모듈(ID, ID1, ID2)과 상기 계수 모듈(RNC, RNC1, RNC2)은 방사원의 파워를 나타내는 디지털 신호(DFS)와 적어도 하나의 타이밍 신호(Tdel, Tthr)를 수신하고, 상기 통합 및 나눔 모듈(ID, ID1, ID2)은 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호(DFS)의 복수 샘플을 모아 그 합을 결정하며, 상기 계수 모듈(RNC, RNC1, RNC2)은 적어도 하나의 타이밍 신호(Tdel, Tthr)에 기초하여 지속 시간 중에 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호(DFS)의 복수 샘플을 계수하는 것에 의해 런 랭스를 결정하고, 상기 통합 및 나눔 모듈(ID, ID1, ID2)은 상기 합을 런 랭스로 나누는 것에 의해 상기 복수 샘플의 평균을 계산하며,
    상기 계수 모듈(RNC, RNC1, RNC2)에 연결된 상기 룩업 테이블 모듈(LKT, LKT1, LKT2)은 상기 런 랭스를 기초로 변환 요소(scaling factor)를 결정하며,
    상기 룩업 테이블 모듈(LKT, LKT1, LKT2)과 상기 통합 및 나눔 모듈(ID, ID1, ID2)에 연결된 배율기(MU, MU1, MU2)는 복수 샘플의 평균과 상기 변환 인자를 곱하여 복수 샘플에 대한 변환 값(scaled value)을 계산하는 것을 특징으로 하는 방사원 파워 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 에러 제어 신호 발생기(ECSG, ECSG1, ECSG2)는, 상기 배율기(MU, MU1, MU2)에 연결되고 상기 방사원 파워 제어 회로(LPCC)에 후-처리된 디지털 에러 제어 신호(DSdel, DSthr)를 제공하는 적어도 하나의 디지털 후-처리 모듈(PPRO1, PPRO2)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방사원 파워 제어 시스템.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    시간 멀티플렉서(MT)는 상기 배율기(MU1, MU2)와 적어도 하나의 후-처리 모듈(PPRO1, PPRO2) 사이에 연결되며, 상기 시간 멀티플렉서(MT)는 델타 타이밍 신호(Tdel)와 임계 타이밍 신호(Tthr)를 수신하고 상기 방사원 파워 제어 회로(LPCC)로 디지털 델타 신호(DSdel) 또는 임계 신호(DSthr)를 제공하는 것을 특징으로 하는 방사 원 파워 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방사원(LS)은 레이저 빔을 발생시키는 레이저 다이오드(LB)이며, 상기 센서(FS)는 광학 센서인 것을 특징으로 하는 방사원 파워 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서(FS)는 방사원 파워를 나타내는 순방향 감지 아날로그 신호(AFS)를 제공하는 순방향 감지 변환기인 것을 특징으로 하는 방사원 파워 제어 시스템.
  8. 방사원 파워 제어 방법으로서,
    방사원(LS)에 의해 발생된 방사빔(LB)의 일부를 검출하고 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호(AFS)를 제공하는 단계와,
    상기 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호(AFS)를 샘플링하고, 상기 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호(DFS)를 제공하는 단계와,
    상기 방사원 파워를 나타내는 복수의 디지털 신호 샘플에 대한 진폭 보상을 수행하고, 방사원 파워 제어 회로(LPCC)에 적어도 하나의 디지털 에러 제어 신 호(ECS, DSdel, DSthr)를 제공하여 상기 방사원(LS)의 파워를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 파워 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 진폭 보상 과정은,
    적어도 하나의 타이밍 신호(Tdel, Tthr)에 기초하여 지속 시간 도중 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호의 복수 샘플를 모으는 것에 의해 합을 결정하는 단계와,
    상기 적어도 하나의 타이밍 신호(Tdel, Tthr)에 기초하여 지속 시간 도중 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호의 복수 샘플을 계수하는 것에 의해 런 랭스를 결정하는 단계와,
    상기 합을 상기 런 랭스로 나누는 것에 의해 상기 복수 샘플의 평균을 계산하는 단계와,
    상기 런 랭스를 기초로 변환 요소를 결정하는 단계와,
    상기 상기 변환 요소를 상기 복수 샘플의 평균에 곱하는 것에 의해 상기 복수 샘플에 대한 변환값을 계산하고, 방사원 파워 제어 회로(LPCC)에 적어도 하나의 디지털 에러 제어 신호(ECS, DSdel, DSthr)를 생성시켜 상기 방사원(LS)의 파워를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 파워 제어 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호(AFS1)를 증폭하고 상기 증폭된 아날로그 신호의 편차를 제거하는 단계와,
    변형된 아날로그 신호(AFS2)를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 파워 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 디지털 에러 제어 신호를 후-처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 파워 제어 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 타이밍 신호는 델타 타이밍 신호(Tdel)와 임계 타이밍 신호(Tthr)로 이루어지고, 상기 적어도 하나의 디지털 에러 제어 신호(ECS)는 디지털 델타 신호(DSdel)와 디지털 임계 신호(DSthr)로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사원 파워 제어 방법.
  13. 데이터 기록 장치로서,
    상기 데이터 기록 장치에 삽입 가능한 데이터 기록매체(OM) 측을 향하는 방사빔(LB)을 생성하는 방사원(LS)을 구비하며,
    상기 데이터 기록 장치는 상기 방사원(LS)에 연결된 제1항에 따른 방사원 파워 제어 시스템(LCS)을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 장치.
  14. 방사원 제어 시스템용 컴퓨터 프로그램 제품로서, 상기 컴퓨터 프로그램 제품는 상기 방사원 파워 제어 시스템(LCS)으로 로딩시 그 방사원 제어 시스템(LCS)으로 하여금 복수 단계를 실시하도록 하는 일련의 명령을 포함하고, 상기 복수 단계는,
    방사원(LS)에 의해 발생된 방사빔(LB)의 일부를 검출하고 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호(AFS)를 제공하는 단계와,
    상기 방사원 파워를 나타내는 아날로그 신호(AFS)를 샘플링하고, 상기 방사원 파워를 나타내는 디지털 신호(DFS)를 제공하는 단계와,
    상기 방사원 파워를 나타내는 복수의 디지털 신호 샘플에 대한 진폭 보상을 수행하고, 방사원 파워 제어 회로(LPCC)에 적어도 하나의 디지털 에러 제어 신 호(ECS, DSdel, DSthr)를 제공하여 상기 방사원(LS)의 파워를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 제어 시스템용 컴퓨터 프로그램 제품.
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