KR970011225B1 - 레이저 다이오드 구동 장치 - Google Patents
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Abstract
요약없음
Description
근년, 데이터 재기록이 가능한 데이터 기룩 재생 수단으로서 광 자기디스크가 개발되고 있다.
이 광 자기디스크에 기록된 데이터의 재생은 예컨대, 제7도에 나타내었듯이 픽업을 통해 행해진다. 즉, 자화 방향의 변화로 이미 데이터가 기록된 광자기 디스크(11)에서 이 기록 데이터를 재생할 때에는 레이저 다이오드(12)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이터 렌즈(13), 빔스프릿터(14), 대물렌즈(15)를 통해 이 광자기 디스크(11)에 조사시켜 이 광 자기디스크(11)에서의 반사광을 다시 대물렌즈(15)를 통해 빔 스프릿터(14)에 입사시켜, 이 빔 스프릿터(14)로 반사광을 변경시킨다. 그리하여 이 변경된 광을 광검출 소자(16)와 렌즈(17)를 통해 수광 소자(18)에 입사시킨다.
이와 같이 해서 수광 소자(18)에 입사한 빛의 편광 상태를 검출하는 것으로 광 자기디스크(11)의 상태를 알 수 있어, 기록 데이터를 재생할 수 있다.
그런데 이 제7도에 나타내는 것과 같이 픽업을 사용하여 데이터 재생을 행하면 레이저 다이오드(12)로 부터의 레이저 빔의 광 자기디스크(11)에서의 반사광 일부가 빔 스프릿터(14)를 투과하여, 레이저 다이오드(12)로 돌아오는 이른바 복귀광이 생기고 만다. 이 복귀광에 의해서 레이저 다이오드(12)의 발진 모드가 불안전하게 되어 재생 신호에 파형 왜곡이 발생함과 동시에 복수의 종모드가 안정하게 경합하는 모드 흡노이즈등이 발생하여 양호한 데이터 재생을 할 수 없게 되어 버리는 좋지 못함이 있었다. 즉, 빔 스프릿터로 레이저 빔왕로와 복로를 바꾸는 상술한 바와 같은 광학계의 경우 빔 스프릿터로서 편광 빔 스프릿터를 사용하여 빔 스프릿터와 대물렌즈간에 1/4파장판을 배치한 광학계에 비교하면, 구조적으로 이 복귀광이 많이 발생하고 복귀광에 의한 재생 신호의 파형 왜곡과, 모드 흡노이즈등이 많이 발생하는 결점이 있었다.
이 문제점을 해결하기 위하여 예컨대 반도체 레이저에 공급하는 레이저 구동신호에 700MHz 정도의 고주파 신호를 중첩하고, 이 반도체 레이저에서 멀티모드 레이저가 출력되도록 하여 복귀광의 영향을 없애는것이 일본특허공보 특공소 59-9086(1984. 2. 29 공고)에 제안되어 있다. 그런데 고주파 신호 중첩용 회로는 비교적 대출력 신호를 다루기 때문에 구성이 복잡하고 또 레이저 다이오드와 임피던스를 꼭 맞추는 것이 곤란하며, 모드 흡 노이지, 파형 왜곡의 제거를 충분히 행할 수 없는 결점이 있었다.
발명의 개시
본 발명의 이러한 점에 비추어 간단한 구성으로 양호한 데이터 재생을 할 수 있는 상기 종류의 레이저 재생 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 레이저 재생 장치는 예컨대, 제1도에 나타내었듯이 레이저 다이오드(12)에서의 레이저 빔 조사에 의해, 기록 매체에 기록된 데이터를 재생하는 레이저 재생 장치에 있어서, 레이저 다이오드(12)의 구동 신호의 전류값을, 복귀광에 의한 레이저 빔의 조사 상태가 가장 변화하지 않는 값의 근방에 설정하고, 이 적절한 전류값에 의한 레이저 다이오드(12)에서의 레이저 빔의 조사를 소정의 주기록 단속함과 동시에, 이 레이저 빔의 1회 조사 시간을 이 설정한 전류값에 의해서는 기록 매체에 기입할 수 없는 시간으로 한것이다.
본 발명의 레이저 재생 장치에 의하면, 레이저 다이오드(12)에서의 레이저 빔 조사시에 전류값을 복귀광의 영향이 가장 적은 상태로 하는 것으로, 복귀광에 의한 재생 신호의 파형 왜곡, 모드 흡 노이지 등이 발생하지 않고 좋은 데이터 재생을 할 수 있고, 또한 단시간 조사를 단속적으로 행함으로써 레이저 다이오드(12)의 발열 등을 억제할 수 있으며, 레이저 다이오드(12)의 구동 회로 구성이 간단하게 된다.
발명을 실시하기 위한 양호한 형태
이하, 본 발명의 레이저 재생 장치의 한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하겠다.
본 예의 레이저 재생 장치는 광 자기디스크 기록 데이터의 재생을 행하는 재생 장치이다. 먼저 상기 광자기 디스크의 데이터 기록 상태에 관해서 설명하면, 제2도에 도시한 바와 같이 광자기 디스크(11)의 원주방향에 트랙(T)이 복수 개가 형성되어 있으며, 상기 트랙(T)에는 소정 간격마다 서보 영역(BA)이 형성되고, 상기서보 영역(BA)은 미리 엠보싱 가공으로 형성된다.
그리하여, 상기 서보 영역(BA)에 이어서 데이터 길록 영역(WA)이 형성되고, 상기 데이터 길록 영역(WA)에 데이터가 기록될 수 있도록 되어 있다.
서보 영역(BA)은 제3도에 도시한 바와 같이 피트로서 Pa, Pb, 및 Pc가 미리 요철의 엠보싱 가공에 의해 형성된다. 그리고 재생 시에는 이 피트(Pa, Pb, Pc)와 이 피트가 형성되어 있지 않는 평면부를 샘플링 펄스(P1, P2, P3및 P4)로 검출함으로써 트랙킹 제어신호 기준의 클록 신호 및 포커스 제어 신호를 작성한다.
다음에 이와 같이 해서 구성되는 광 자기디스크 재생 장치 구성을 제1도를 참조하여 설명한다. 제1도는 본 예의 재생 장치의 레이저 다이오드(12)에 접속되는 레이저 다이오드 구동 회로 구성을 나타내는 그림으로, 이 레이저 다이오드(12)로부터의 레이저 빔의 조사는 펄스 신호 발생기(1)에 의해 제어된다. 즉, 이 펄스 신호 발생기(1)는 입력 단자로서 모드 신호 입력 단자(1a)와 클록 신호 입력 단자(1b)와 펄스폭 설정 신호 입력 단자(1c)를 구비하고, 이 펄스 신호 발생기(1)가 출력하는 펄스 신호를 NPN형의 제 1트랜지스터(2)의 베이스에 공급하도록 접속한다. 그리하여 이 제 1트랜지스터(2)의 에미터를 NPN형 제2 트랜지스터(3)의 에미터에 접속하고, 이 제 2트랜지스터(3)의 베이스를 기준 전압 신호 공급 단자(4)에 접속한다. 그리고,제 1, 제 2트랜지스터(2,3)의 콜렉터를 레이저 다이오드(12) 및 저항(6)의 일단과 각각 접속하고, 레이저 다이오드(12) 및 저항(6)의 다른 단을 전원 공급 단자의 접지 단자(5a 및 5b)와 접속한다. 그리하여 제1, 제 2트랜지스터(2,3)의 에미터를 NPN형의 제 3트랜지스어(7)의 콜렉터와 접속하고, 이 제 3트랜지스터(7)의 베이스를 전류 설정용 전압 신호 발생 회로(8)와 접속하고, 이 제 3트랜지스터(7)의 에미터를 저항(9)을 통해 음의 전원 -V에 접속한다.
이와 같이 해서 레이저 다이오드(12)의 구동용 회로가 구성되고, 이 레이저 다이오드(12)로부터의 레이저 빔 조사는 펄스 신호 발생기(1)가 출력하는 펄스 신호에 연동하여 행해진다. 이 펄스 신호 발생기(1)는 입력 단자(1a)에 얻을 수 있는 모드 신호에 의해 광자기 디스크의 데이터 기록용 조사, 데이터 소거용 조사, 광자기 디스크로부터의 데이터 판독 조사의 3 종류의 조사 모드가 설정되어, 제 4A도에 나타내는 바와 같은 예컨대 주기 50ns의 클록 신호(CLK)가 클록 신호 입력 단자(1b)에 공급된다. 그리고 본 예에서는 광자기 디스크로부터의 데이터 판독 즉, 데이터 재생을 행하려고 하면 입력 단자(1c)에서 얻을 수 있는 펄스폭 설정 신호에 의해 제 4B도에 도시된 바와 같은 펄스 신호(LP)가 이 펄스 신호 발생기(1)에서 출력된다. 이 펄스 신호(LP)는 주기 50ns의 클록 신호(LK)에 동기한 주기 t0(50ns)의 신호로, 주기 t0에 1회 펄스폭 t1의 펄스 신호가 출력된다. 이 폭 t1의 펄스 신호 출력 시에 제 1트랜지스터(2)가 온 상태로 되어 레이저 다이오드(12)로부터 레이저 빔이 조사되고 주기 t0마다 펄스폭 t1의 조사가 단속적으로 행해지게 된다. 그리고 이때의 전류값은 전류 설정용 전압 신호 발생 회로(8)가 출력하는 전압 신호로 설정된다.
이와 같이 하여 설정되는 전류값은 본 예의 경우 복귀광을 포함하는 레이저 빔 출력 특성으로 결정된다. 즉, 제7도에 도시한 것과 같은 픽업부의 사용으로 레이저 다이오드(12)의 레이저 빔 출력부에는 광자기 디스크(11)로부터의 복귀광이 생기지만 이 복귀광이 생기면 레이저 빔 출력은 변화해 버린다. 제5도는 이 변화 상태를 나타내는 그림으로 복귀광이 전혀 없다고 상정한 때의 레이저 다이오드(12)의 출력 특성(a)에 비해 복귀광의 영향을 포함하는 같은 레이저 다이오드(12) 출력 특성(b) 쪽이 일정한 전류값(IA)을 넘으면 복귀광이 없는 출력 특성(a) 쪽이 복귀광이 있는 출력 특성(b)을 상회하게 된다. 이와 같이 복귀광으로 레이저 출력이 변화하는 현상은 스코프(SCOP, Self-Coupled Optical Pick Up의 약칭)라 불린다. 이와 같이 복귀광에 의해 스코프 현상이 있으면 재생 신호의 파형 왜곡이 발생한 데이터의 판독에 약영향을 미치지만 전류값(IA) 근방에서는 이 복귀광에 의한 영향이 없고, 이 레이저 다이오드(12)에 공급하는 전류값을 IA근방에 설정함으로써 재생 신호의 파형 왜곡이 적은 레이저 빔의 광자기 디스크에 조사된다. 이 전류값 IA는 반도체 레이저 소자 자체의 특성에 의해 정해지는 것으로 본 예의 레이저 다이오드(12) IA의 값은 100mA이다. 이 때문에 본 예의 경우에는 상술한 펄스 신호 LP 발생시에 레이저 다이오드(12)에 공급하는 전류값을 100mA로 하고 상술한 펄스 신호 LP가 없을 때 0mA로 한다.
그런데 레이저 다이오드에 100mA를 공급했을 때의 레이저 빔 출력은 광자기 디스크 데이터 재생용으로서는 지나치게 높은 값으로, 연속적으로 조사로는 광자기 디스크 기록 데이터를 소거시켜 버린다. 이 때문에 본 예의 경우, 상술한 단속적인 조사를 행하게 하는 펄스 신호 LP(제 4도 B)의 펄스폭 t1을 5ns로 한다. 따라서 5ns 시간에 IA의 구동 전류가 레이저 다이오드(12)에 흐르고 45ns 시간은 구동 전류가 흐르지 않는다. 이 5ns 조사로는 기록 데이터의 소거 등이 행해짐이 없이 양호한 판독이 행해진다. 이 전류값 IA의 구동 전류가 흐르는 시간 t1과 구동전류가 흐르지 않는 시간(t0~t1)의 비는 t1 호 하는 것이 바람직하다. 이 비는 광자기 디스크 반사율 등의 특성으로 정해진다. 예컨대 광자기 디스크의 트랙(T)에 제4C도에 도시된 바와 같이 데이터가 자화 방향의 변화로 기록되어 있다고 하면 제7도 예의 픽업 수광 소자(18)에 입사하는 반사광에 따른 광검출 신호(SA)는 제4D도에 나타내었듯이 기록 데이터에 따른 신호가 되며 데이터 판독이 행해진다.
그리고 이와 같이 해서 판독된 신호는 노이지 레벨을 낮게 억제할 수 있다. 즉, 광 검출 신호에 포함되는 노이지 레벨은 광검출 신호 레벨에 불구하고 일정하므로 상술한 대전류에 의한 레벨이 높은 광 검출 신호로 상대적인 노이지 레벨이 저하하여 좋은 데이터 재생이 행해진다.
그리고 본 예에 있어서는 레이저 다이오드(12)에 공급하는 구동 전류값을 복귀광에 의한 영향의 나오지 않도록 선정하고 있으므로 재생 신호의 파형 왜곡이 거의 발생하지 않고 게다가 주기 50ns 즉 주파수로는 20MHz로 비교적 낮은 주파수임에도 불구하고 발광 펄스폭을 5ns로 함으로써 모드 흡 노이지도 거의 발생하지 않아 이 점에서도 좋은 데이터 재생을 행할 수 있다. 더구나 복귀광의 영향을 전류값의 선정으로 제거함으로써 종래와 같은 고주파 신호 중첩용 회로 및 전류가 필요없고 그만큼 회로 구성이 간단해짐과 동시에 소비 전력의 저감이 된다. 또 복귀광의 영향을 제거할 수 있기 때문에 반사광이 많다. 예컨대 CD-ROM 등 알루미늄계 등의 기록 매체라도 동일한 픽업 구성으로 양호하게 재생할 수 있다.
또, 이와 같이 해서 단속적으로 데이터의 판독을 행함으로써 레이저 다이오드(12)의 발열을 억제할 수 있다. 즉 제6도는 반도체 레이저 발열 상태를 나타내는 그림으로, 반도체 레이저는 그 조사 출력에 따른 일정 시간이 경과하면, 발열 온도가 일정하게 되지만 본 예의 경우처럼 5ns의 발열 온도 X1은 55mA연속 조사시 발열 온도 X2, 100mA 연속 조사시 발열 온도 X3보다도 대폭 낮게 할 수 있다. 이 때문에 레이저 다이오드(12)의 발열로 인한 동작점(제 5도 Ith)의 변동에 기인한 레이저 빔 출력 변동을 보정하기 위한 회로가 필요 없어지며, 그 만큼 구성이 간단히 된다.
게다가 레이저 빔 발광 간격(t0)으로 결정되는 발광 주파수(1/t0)는 재생 신호를 적분하여 처리하는 경우에는 기록 매체 상에 형성된 기록 데이터 재생계의 공간 주파수의 2배 이상이라면 좋으며, 샘플 판독의 경우에는 기록 데이터 재생계의 공간 주파수로 좋고, 예컨대 수 MHz에서 수십 MHz 정도이다.
또한, 상술한 실시예로는 광자기 디스크 재생 장치로서 설명했으나 광 디스크, 광 카드 등 레이저 빔을 사용하는 다른 기록 매체 재생 장치에 본 발명을 적용할 수 있음을 물론이다. 그 위에 본 발명은 상술한 실시예에 한하지 않고 본 발명요지를 벗어남이 없이 그 밖의 여러 가지 구성을 취할 수 있는 것은 물론이다.
본 발명은 레이저 빔의 조사에 의해서 광 디스크, 광자기 디스크 등의 기록매체에 기록된 기록 데이터를 재생하는 레이저 재생 장치에 관한 것이다.
제1도는 본 발명의 레이저 재생 장치의 한 실시예를 도시한 구성도.
제2도, 제3도, 제4A 내지 제4D도, 제5도 및 제6도는 제1도의 예를 설명해 주는 선도.
제7도는 픽업부의 한 예를 도시한 구성도.
Claims (3)
- 기록 매체에 레이저 빔을 조사하여 기록 매체의 재생을 행하기 위한 레이저 다이오드의 구동 장치에 있어서, 상기 레이저 다이오드의 구동 신호의 전류값을, 상기 레이저 다이오드로의 복귀광이 있는 경우와 복귀광이 없는 경우의 레이저 출력이 일치하는 값의 근방에 설정하는 것과 함께, 상기 레이저 빔을 소정의 주기로 단속적으로 조사하고, 또한 상기 레이저 빔을 조사하는 시간(T1)과 조사하지 않는 시간(T2)의 비(T1/T2)를 1/3이하로 하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구동 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 레이저 빔의 발광 간격(t)에 의해 결정되는 발광 주파수(1/t)가 신호를 적분하여 판독할 때, 기록 데이터 재생계의 공간 주파수의 2배 이상으로 한것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구동 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 레이저 빔의 발광 간격(t0)에 의해 정해지는 발광 주파수(1/t0)는 샘플을 판독하는 경우, 기록 데이터 재생계의 공간 주파수가 되는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 구동 장치.
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