KR100393213B1 - 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스크 드라이브에 관한 것으로서, 특히 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 시작 초기부분에서의 자동 파워 제어 회로의 안정화 시간을 단축시키기 위한 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 레이저 다이오드의 자동 파워 제어 회로의 자동 파워 제어 출력전압에 예상되는 출력 전압의 일정 비율의 전압을 미리 더하도록 회로를 설계함으로써, 기록 및 판독 모드 초기의 자동 파워 제어 출력전압의 안정화 시간을 종래의 기술에 비하여 대폭 줄일 수 있어 고배속 기록/판독 모드에서도 데이터의 손실을 줄일 수 있는 효과가 발생되며, 특히 고배속 기록 모드에서의 데이터 손실을 현저히 줄일 수 있는 효과가 발생된다.

Description

디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치{Automatic power control apparatus in the disk drive}
본 발명은 디스크 드라이브에 관한 것으로서, 특히 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 시작 초기부분에서의 자동 파워 제어 회로의 안정화 시간을 단축시키기 위한 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광을 이용하여 디스크에 신호를 기록/재생하는 디스크 드라이브인 CD, DVD, CD-ROM, DVD-ROM 등은 기록(WRITE) 시에는 레이저 다이오드를 통해 디스크에 광을 투사하여 데이터를 기록하고, 판독(READ) 시에는 기록 파워보다 낮은전류에 의하여 레이저 다이오드에서 광신호를 디스크에 투사하고, 수광 다이오드(PD)를 이용하여 디스크로부터 반사되는 광을 전기적인 신호로 변환하고, 이를 신호처리하여 디스크에 기록된 데이터를 읽어들인다.
이러한 디스크 드라이브에 있어서 기록 및 재생 시에 레이저 다이오드로 출력되는 광신호의 파워를 일정하게 제어하기 위하여 레이저 다이오드의 구동 전류를 자동으로 제어하는 자동 파워 제어(Automatic Power Control) 회로가 필수적으로 적용된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 의한 자동 파워 제어 장치는 OP 앰프(A1), 저항(R1, R2) 및 캐패시터(C1)로 구성되며, OP 앰프(A1)의 비반전 입력단자로는 기준전압(Ref)이 인가되고, OP 앰프(A1)의 반전 입력단자로는 기록 파워를 모니터링한 신호의 샘플링 홀드신호(S/H)가 인가된다.
기록 모드의 실행 명령이 디스크 드라이브에 입력되면, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 기록모드의 자동 파워 제어가 실행되는 시점에서 출력전압이 저항 R1 및 캐패시터 C1에 의해 결정되는 시정수에 의하여 서서히 증가하게 된다.
그런데, 자동 기록 제어 안정화 시간이 기록 품질에 상당한 영향을 끼치게 되며, 자동 파워 제어 안정화 시간이 짧으면 짧을수록 손실되는 데이터 양을 줄일 수 있게 된다. 특히, 디스크 드라이브 기록 속도가 점차 8배속, 12배속 등으로 고배속화 되어감에 따라서 기록 시작 부분에서의 자동 파워 안정화 시간이 기록 품질에 상당한 영향을 끼치게 된다.
이로 인하여, 종래의 기술에 의한 자동 파워 제어 장치에 따르면 자동 파워제어가 시작되는 시점에서 안정되는 레벨까지 도달되는데 시간이 필요하기 때문에 기록모드에서 일정 파워에 도달되기 전까지 레이저 다이오드 출력 파워의 부족으로 인하여 기록 시에 에러가 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 자동 파워 제어 회로에 일정 전압을 미리 더하여 레이저 다이오드의 자동 파워 제어 실행 초기의 안정화 시간을 줄이기 위한 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 기술에 의한 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 주요 신호의 파형도이다.
도 3은 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치의 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 주요 신호의 파형도이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치는 디스크 드라이브에 있어서, 선택된 모드에 상응하는 자동 파워 제어용 기준전압 신호 및 안정화 보상 전압 신호를 생성시키기 위한 제어부, 상기 제어부에서 출력되는 자동 파워 제어용 기준전압 신호와 레이저 다이오드의 출력 파워의 레벨을 평가하기 위한 모니터 신호의 기록 구간을 샘플링한 신호를 각각 입력단자에 입력하고, 양 입력단자의 전압 차를 소정의 이득으로 증폭시키기 위한 증폭부 및 상기 증폭부의 출력과 상기 안정화 보상 전압 신호를 더하여 레이저 다이오드 구동회로로 출력시키기 위한 합산부를 포함함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치는 픽업(301), 구동부(302), 제어부(303), 합산부(304), 증폭부(305) 및 샘플링 홀드부(S/H부;306)를 구비한다.
위의 증폭부(305)는 일 실시 예로서 OP 앰프로서 구성할 수 있다.
픽업(301)은 도면에 세부적으로 도시하지는 않았으나, 레이저 다이오드, 광 검출을 위한 포토 다이오드 및 각종 광학기기들로 구성되며, 포커스 및 트랙킹 제어신호에 의하여 수직, 수평 방향의 제어를 받는다.
사용자가 기록(WRITE) 모드를 실행시키기 위한 입력 명령을 제어부(303)에 입력시키면, 제어부(303)에서는 레이저 다이오드의 파워를 제어하는 자동 파워 제어(APC ; Automatic Power Control) 회로에 필요한 자동 파워 제어용 기준전압 데이터 및 안정화 보상 전압 데이터를 결정하고, 결정된 자동 파워 제어용 기준전압 데이터 및 안정화 보상 전압 데이터를 아날로그 신호로 변환시킨 자동 파워 제어용 기준전압 신호(도 4(b); Ref) 및 안정화 보상 전압 신호(도 4(a))를 생성시킨다. 즉, 제어부(303)는 디지털/아날로그 변환기를 내장하여, 디지털 신호인 자동 파워 제어용 기준전압 데이터 및 안정화 보상 전압 데이터를 각각 아날로그 신호로 변환시킨 후에 출력시킨다.
여기에서, 자동 파워 제어용 기준전압 데이터는 기록 및 판독 모드에서 각각 상이하게 결정되며, 안정화 보상 전압 데이터는 기록 모드에서 레이저 다이오드 구동부(302)에 인가되는 자동 파워 제어 출력전압보다 낮은 일정 레벨의 전압 값으로 결정되며, 외란에 의하여 자동 파워 제어 루프의 제어 범위를 벗어나지 않도록 결정하여야 한다. 일 예로서 안정화 보상 전압 데이터는 예상되는 자동 파워 제어 출력전압의 90% 이하로 결정하는 것이 효과적이며, 본 발명의 일 실시 예에서는 자동 파워 제어 출력전압의 90%로 결정하였다.
제어부(303)에서 생성된 자동 파워 제어용 기준전압 신호는 증폭부(307)에 인가하고, 안정화 보상 전압 신호는 합산부(304)에 인가한다.
샘플링 홀드부(306)는 픽업(301)의 레이저 다이오드에서 출력되는 광신호의 파워의 레벨을 평가하기 위한 모니터 신호를 발생시키기 위한 수단으로서, 픽업의 포토 다이오드에서 출력되는 신호를 입력하여, 입력된 신호를 증폭하여 반전시킨 후에, 이를 기록 구간에서 샘플링 홀드하여 증폭부(305)로 출력시킨다.
그러면, 증폭부(305)는 양 입력단자로 입력되는 자동 파워 제어용 기준전압 신호와 기록 구간에서 샘플링 홀드한 신호의 전압차를 증폭하여 출력시킨다.
합산부(304)는 증폭부(305)의 출력 전압과 제어부(303)에서 출력되는 안정화 보상전압을 더하여 구동부(302)로 출력한다.
그러면, 기록이 시작되는 시점에 해당되는 자동 파워 제어(APC) 시작 시점(도 4(c))에서, 구동부(302)에 입력되는 자동 파워 제어 출력(APC) 전압은 합산부(304)에 의하여 예상되는 출력 레벨의 90%에 해당되는 안정화 보상전압이 이미 더해져 있으므로 나머지 10% 전압을 상승시키는데 필요한 안정화 시간(도 4(d)의 ts)만을 필요로 한다. 이에 따라서, 안정화 보상전압을 인가하지 않는 종래의 기술에 비하여 안정화시간이 약 1/10로 단축되었다.
구동부(302)는 합산부(304)로부터 인가되는 전압을 레이저 다이오드 구동전류로 변환시켜 픽업(301)의 레이저 다이오드로 출력시키면, 레이저 다이오드는 인가되는 구동전류에 상응하는 기록 파워의 광신호를 발생시키고, 이는 광학계를 통하여 디스크에 인가되어 데이터를 기록시킨다.
이에 따라서, 자동 파워 제어 회로는 레이저 다이오드에서 출력되는 광신호의 출력을 모니터링한 신호를 샘플링 홀드하여 증폭부(306)로 피드백시켜 제어하도록 폐회로가 구성되어, 기록모드에서 레이저 다이오드의 광출력 파워를 자동으로 제어할 수 있게 되었다.
본 발명에서는 기록 모드에서의 레이저 다이오드의 파워를 자동으로 제어하는 동작만을 설명하였으나, 본 발명은 판독 모드에서도 기록 모드에서와 동일한 방법에 의하여 레이저 다이오드 파워를 자동으로 제어할 수 있으며, 판독 모드에서도 안정화 보상 전압을 자동 파워 제어 회로에 인가하여 판독 초기의 안정화 시간을 줄일 수 있음을 당연하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 레이저 다이오드의 자동 파워 제어 회로의 자동 파워 제어 출력전압에 예상되는 출력 전압의 일정 비율의 전압을 미리 더하도록 회로를 설계함으로써, 기록 및 판독 모드 초기의 자동 파워 제어 출력전압의 안정화 시간을 종래의 기술에 비하여 대폭 줄일 수 있어 고배속 기록/판독 모드에서도 데이터의 손실을 줄일 수 있는 효과가 발생되며, 특히 고배속 기록 모드에서의 데이터 손실을 현저히 줄일 수 있는 효과가 발생된다.

Claims (7)

  1. 디스크 드라이브에 있어서,
    선택된 모드에 상응하여 레이저 다이오드 파워를 제어하기 위하여 초기 설정된 자동 파워 제어용 기준전압 신호 및 안정화 보상 전압 신호를 생성시키기 위한 제어부;
    상기 제어부에서 출력되는 자동 파워 제어용 기준전압 신호와 레이저 다이오드의 출력 파워의 레벨을 평가하기 위한 모니터 신호의 기록 구간을 샘플링한 신호를 각각 입력단자에 입력하고, 양 입력단자의 전압 차를 소정의 이득으로 증폭시키기 위한 증폭부; 및
    상기 증폭부의 출력과 상기 안정화 보상 전압 신호를 더하여 레이저 다이오드 구동회로로 출력시키기 위한 합산부를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자동 파워 제어용 기준전압 신호 및 안정화 보상 전압 신호는 상기 제어부에 내장된 디지털/아날로그 변환수단에 의하여 아날로그 신호로 변환된 신호임을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 안정화 보상 전압 신호는 기록 및 판독 모드에서 각각 상이한 값으로 생성되도록 제어함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 안정화 보상 전압 신호는 선택된 모드에서의 자동 파워 제어 출력전압의 90% 이하로 결정함을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 모니터 신호는 픽업의 포토 다이오드에서 출력되는 신호를 증폭한 신호임을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 모니터 신호는 상기 레이저 다이오드 출력 파워에 반비례하는 신호임을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 증폭부는 OP 앰프로 구성되며, 출력단자와 입력단자에 저항 및 캐패시터가 병렬로 연결되는 회로로 구성됨을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 자동 파워 제어 장치.
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