KR100195252B1 - 광학 시스템의 결점 보상장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
광학 시스템의 결점 보상 장치 및 방법이 개시된다. 광 다이오드로부터의 전류 신호를 입력하여, 포커스 에러를 검출하고, 검출된 포커스 에러를 보상하고, 보상된 신호를 포커스 서보의 액튜에이터를 제어하는 액튜에이터 제어 신호로서 출력하는 그 장치는, 입력한 전류 신호에 포커스 에러를 증폭하여 출력하는 포커스 에러 증폭수단과, 포커스 에러 증폭수단의 출력을 입력하여 소정 이득으로 증폭하고, 증폭된 신호를 출력하는 이득 증폭수단과, 이득 증폭수단의 출력을 입력하여 디지탈 신호로 변환하는 ADC과, ADC로부터 입력한 신호의 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 신호를 출력하는 LPF와, 입력한 LPF의 출력 및 ADC의 출력을, 디스크 결점의 유무에 상응하여 발생되는 결점신호에 응답하여 선택적으로 출력하는 멀티플렉서와, 멀티플렉서의 출력을 입력하여 위상 및 이득을 보상하는 보상 필터 및 보상 필터의 출력을 아날로그 신호로 변환하여 액튜에이터 제어 신호로서 출력하는 DAC을 구비하는 것을 특징으로 하고, 디지탈 적으로 디스크의 결점을 보상하기 때문에, 칩 사이즈가 감소하고, 외부 시정수가 불필요하고, 경시 변화가 없는 안정된 동작을 수행하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 컴팩트 디스크 플레이어(CDP:Compact Disk Player) 또는 디지탈 비디오 디스크 플레이어(DVDP:Digital Video Disk Player)등과 같은 광학 시스템에 관한 것으로서, 특히, 광학 시스템에서 디스크상의 결점을 보상하는 광학 시스템의 결점 보상 장치 및 방법에 관한 것이다.
광학 시스템은 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 서보(spindle servo), 레이져 빔을 디스크에 정확하게 조사시키기 위한 포커스(focus) 서보, 디스크에 실려있는 데이타 트랙을 정확하게 추정시키기 위한 트랙킹(tracking) 서보 및 픽업(pick-up)을 구동하기 위한 슬레드(sled) 서보로 이루어져 있다.
이 때, 포커스(또는 트랙킹 서보)에서는 디스크상의 흠 또는 지문등과 같은 결점(defect)이 있는 부분에서는 레이져 빔의 난반사로 인해 포커스 에러(FE:Focus Error)(또는 트랙킹 에러[TE:Tracking Error])의 데이타를 잃어버리기 때문에 포커스(또는 트랙킹) 루프가 불안정하게 되어 포커스(또는 트랙킹) 드롭이 될 가능성이 높다. 그러므로, 포커스(또는 트랙킹) 드롭을 방지하기 위해 포커스(또는 트랙킹) 서보를 제어하기 위한 신호를 발생하는 결점 보상 장치가 필요하다.
이하, 종래의 광학 시스템의 결점 보상 장치중 포커스 서보를 제어하는 신호를 발생하는 결점 보상 장치의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 1은 종래의 결점 보상 장치의 블럭도로서, RF 증폭기(10)를 구성하는 포커스 에러 증폭기(12), 저항(R1)과 커패시터(C)로 구성된 저역 통과 필터(14), 멀티플렉서(16), 이미터 폴로워(18), 저항(R2)과 저항(R3) 및 연산 증폭기(22)로 구성되는 이득 증폭기(20)와, 디지탈 서보(40)를 구성하는 아날로그/디지탈 변환기(ADC:Analogue to Digital Converter)(42), 보상 필터(compensation filter)(44) 및 디지탈/아날로그 변환기(DAC:Digital to Analogue Converter)(46)로 구성되어 있다.
도 1에 도시된 결점 보상 장치의 포커스 에러 증폭기(12)는 입력단자 IN을 통해 광 다이오드(미도시)로부터 입력된 전류 신호에서 포커스 에러 신호를 증폭하고, 증폭된 포커스 에러 신호를 멀티플렉서(16) 및 저역 통과 필터(14)로 출력한다. 광 다이오드는 레이져 다이오드에서 조사된 빛을 수광하는 부분으로, 수광된 빛에 상응하는 전류 신호를 도 1에 도시된 결점 보상 장치의 포커스 에러증폭기(12)로 출력한다.
저역 통과 필터(14)는 포커스 에러 증폭기(12)로부터 출력되는 포커스 에러 신호의 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 신호를 멀티플렉서(16)로 출력한다. 저역 통과 필터(14)의 샘플링 주파수(Fs)는 약 3.5Hz이며, 결점이 발생시 발생하는 포커스 에러의 순간적인 변화를 억제함으로서, 포커스 드롭(drop)을 방지하기 위한 역할을 수행한다.
멀티플렉서(16)는 포커스 에러 증폭기(12)의 출력 및 저역 통과 필터(14)의 출력을 입력하고, 입력한 신호를 결점신호(Defect)에 응답하여 선택적으로 이미터 폴로워(18)로 출력한다. 즉, 결점이 발생했을 때는 저역 통과 필터(14)의 출력을 선택하여 이미터 폴로워(18)로 출력하고, 결점이 발생하지 않았을 경우에는 포커스 에러 증폭기(12)의 출력을 선택하여 이미터 폴로워(18)로 출력한다.
이미터 폴로워(18)의 출력은 이득 증폭기(5)에서 소정 이득으로 증폭되어 디지탈 서보(40)의 ADC(42)로 입력된다. 이 때, 이득 증폭기(20)에 입력되는 신호(S2)는 공급 전원의 중간 전압값이다. ADC(42)에서 디지탈 신호로 변환된 포커스 에러 신호는 보상 필터(44)로 입력되어 위상과 이득이 보상된 후, DAC(46)로 출력된다.
DAC(46)에서 아날로그 신호로 변환된 신호는 출력단자 OUT를 통해 포커스 서보로 출력되며, 포커스 서보는 이 신호를 입력하여 포커스 엑튜에이터를 제어하는 신호로 사용한다.
이상에서와 같이, 전술한 종래의 결점 보상 장치는 디스크의 결점을 아날로그적으로 보상하기 때문에, 시정수의 크기(R1=470㏀)가 커서 칩에서 많은 면적을 차지할 뿐만 아니라, 외부에 0.1㎌의 커패시터(C) 외부 소자 및 이를 연결하기 위한 핀이 더 필요한 문제점이 있다. 게다가, 아날로그 소자들로서 결점 보상 장치가 구성되기 때문에 공정상 및 실제 오랜 시간을 사용했을 때 소자의 특성이 바뀜으로서 전체적인 특성을 열화시키게 되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 제1기술적 과제는, 디스크의 결점을 디지탈적으로 보상하여 포커스 서보 제어 신호를 발생하는 광학 시스템의 결점 보상 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 제2기술적 과제는, 디스크의 결점을 디지탈적으로 보상하여 트랙킹 서보 제어 신호를 발생하는 광학 시스템의 결점 보상 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 제3기술적 과제는, 제1기술적 과제의 상기 광학 시스템의 결점 보상 장치에서 수행하는 결점 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 제4기술적 과제는, 제2기술적 과제의 상기 광학 시스템의 결점 보상 장치에서 수행하는 결점 보상 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 결점 보상 장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 의한 결점 보상 장치의 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 장치에서 수행되는 결점 보상 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
상기 제1과제를 이루기 위해, 광 다이오드로부터의 전류 신호를 입력하여, 포커스 에러를 검출하고, 검출된 포커스 에러를 보상하고, 보상된 신호를 포커스 서보의 액튜에이터를 제어하는 액튜에이터 제어 신호로서 출력하는 본 발명에 의한 광학 시스템의 결점 보상 장치는, 입력한 상기 전류 신호에 상기 포커스 에러를 증폭하여 출력하는 포커스 에러 증폭수단과, 상기 포커스 에러 증폭수단의 출력을 입력하여 소정 이득으로 증폭하고, 증폭된 신호를 출력하는 이득 증폭수단과, 상기 이득 증폭수단의 출력을 입력하여 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환수단과, 상기 아날로그/디지탈 변환수단으로부터 입력한 신호의 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 신호를 출력하는 저역 통과 필터와, 입력한 상기 저역 통과 필터의 출력 및 상기 아날로그/디지탈 변환수단의 출력을, 디스크 결점의 유무에 상응하여 발생되는 결점신호에 응답하여 선택적으로 출력하는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서의 출력을 입력하여 위상 및 이득을 보상하는 보상 필터 및 상기 보상 필터의 출력을 아날로그 신호로 변환하여 상기 액튜에이터 제어 신호로서 출력하는 디지탈/아날로그 변환수단으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 제2과제를 이루기 위해, 광 다이오드로부터의 전류 신호를 입력하여, 트랙킹 에러를 검출하고, 검출된 트랙킹 에러를 보상하고, 보상된 신호를 트랙킹 서보의 액튜에이터를 제어하는 액튜에이터 제어 신호로서 출력하는 본 발명에 의한 광학 시스템의 결점 보상 장치는, 입력한 상기 전류 신호에 상기 트랙킹 에러를 증폭하여 출력하는 트랙킹 에러 증폭수단과, 상기 트랙킹 에러 증폭수단의 출력을 입력하여 소정 이득으로 증폭하고, 증폭된 신호를 출력하는 이득 증폭수단과, 상기 이득 증폭수단의 출력을 입력하여 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환수단과, 상기 아날로그/디지탈 변환수단으로부터 입력한 신호의 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 신호를 출력하는 저역 통과 필터와, 입력한 상기 저역 통과 필터의 출력 및 상기 아날로그/디지탈 변환수단의 출력을, 디스크 결점의 유무에 상응하여 발생되는 결점신호에 응답하여 선택적으로 출력하는 멀티플렉서와, 상기 멀티플렉서의 출력을 입력하여 위상 및 이득을 보상하는 보상 필터 및 상기 보상 필터의 출력을 아날로그 신호로 변환하여 상기 액튜에이터 제어 신호로서 출력하는 디지탈/아날로그 변환수단으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 제3과제를 이루기 위해, 레이져 다이오드로부터 조사되어 디스크에 반사되는 빛을 수광하고, 수광된 빛의 량에 상응하는 전류 신호를 발생하는 광 다이오드, 포커스 서보의 액튜에이터를 제어하는 액튜에이터 제어 신호를 발생하는 결점 보상 장치를 갖는 광학 시스템의 결점 보상장치에서 수행되는 본 발명에 의한 결점 보상 방법은, 상기 전류 신호로부터 포커스 에러를 검출하는 단계와, 상기 포커스 에러를 디지탈 신호로 변환하는 단계와, 디스크상에 결점이 발생하였는가를 판단하는 단계와, 상기 디지탈 포커스 에러를 저역 통과 필터링하는 단계와, 상기 필터링된 신호의 위상 및 이득을 보상하는 단계 및 상기 위상 및 이득이 보상된 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 액튜에이터 제어 신호를 구하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제4과제를 이루기 위해, 레이져 다이오드로부터 조사되어 디스크에 반사되는 빛을 수광하고, 수광된 빛의 량에 상응하는 전류 신호를 발생하는 광 다이오드, 트랙킹 서보의 액튜에이터를 제어하는 액튜에이터 제어 신호를 발생하는 결점 보상 장치를 갖는 광학 시스템의 결점 보상장치에서 수행되는 본 발명에 의한 결점 보상 방법은, 상기 전류 신호로부터 트랙킹 에러를 검출하는 단계와, 상기 트랙킹 에러를 디지탈 신호로 변환하는 단계와, 디스크상에 결점이 발생하였는가를 판단하는 단계와, 상기 결점이 발생하였으면, 상기 디지탈 트랙킹 에러를 저역 통과 필터링한 블럭으로 스위칭하는 단계와, 상기 필터링된 신호의 위상 및 이득을 보상하는 단계 및 상기 위상 및 이득이 보상된 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 액튜에이터 제어 신호를 구하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 결점 보상 장치의 구성 및 동작과 그 보상 방법을 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 결점 보상 장치의 블럭도로서, 에러 검출부(60)를 구성하는 에러 증폭기(62) 및 저항들(R4 및 R5)과 연산 증폭기(64)로 구성되는 이득 증폭기(66)와 디지탈 서보(80)를 구성하는 ADC(82), 저역 통과 필터(84), 멀티플렉서(86), 보상 필터(88) 및 DAC(90)으로 구성된다.
도 3은 도 2에 도시된 장치에서 수행되는 결점 보상 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 에러 신호를 검출하는 단계(제100단계)와 에러를 보상하는 단계(제102∼110단계)로 이루어진다.
도 2에 도시된 에러 증폭기(62)는 광 다이오드(미도시)로부터의 전류 신호를 입력단자 IN을 통해 입력하고, 입력한 신호로부터 포커스 에러 또는 트랙킹 에러를 증폭하여 출력한다. 증폭된 포커스 에러 또는 트랙킹 에러는 이득 증폭기(66)에서 소정 레벨로 증폭된 후, 포커스 에러 또는 트랙킹 에러로서 디지탈 서보(80)의 ADC(82)로 출력된다(제100단계). 여기서, 이득 증폭기(66)의 연산 증폭기(64)는 외부로부터 공급 전압의 중간레벨에 해당하는 전압(Vref)를 입력하고, 이득 증폭기(66)로부터 입력한 신호를 소정 레벨로 증폭한다.
제100단계후에, ADC(82)는 소정 이득으로 증폭된 신호를 입력하여 디지탈 신호로 변환하고, 변환된 디지탈 포커스 에러 또는 디지탈 트랙킹 에러를 저역 통과 필터(84) 및 멀티플렉서(86)로 출력한다(제102단계).
제102단계후에, 디스크에 결점이 발생하였는가를 판단한다(제104단계). 만일, 디스크상에 결점이 발생하였으면, 저역 통과 필터(84)의 출력이 보상 필터(88)로 출력되고, 디스크상에 결점이 발생하지 않았으면, ADC(82)의 출력이 보상 필터(86)로 출력된다. 이를 위해, 멀티플렉서(86)는 입력한 ADC(82)의 출력 및 저역 통과필터(84)의 출력을, 결점의 유무에 상응하여 발생되는 선택신호(SEL)에 응답하여 선택적으로 보상 필터(88)로 출력한다. 여기서, 저역 통과 필터(84)는 ADC(82)의 출력을 입력하여 저역 통과 필터링하고, 필터링된 신호를 멀티플렉서(86)로 출력한다(제106단계).
제106단계후에, 보상 필터(88)는 멀티플렉서(86)로부터 출력되는 신호를 입력하여 위상 및 이득을 보상하고, 보상된 신호를 DAC(90)로 출력한다(제108단계). 제108단계후에, DAC(90)에서 위상 및 이득이 보상된 신호는 아날로그 신호로 변환되고, 변환된 아날로그 신호는 트랙킹 서보 또는 포커스 서보의 액튜에이터를 제어하기 위한 액튜에이터 제어 신호로서 출력단자 OUT를 통해 출력된다(제110단계).
여기서, 본 발명에 의한 결점 보상 회로에서 사용되는 저역 통과 필터는 도 1에 도시된 아날로그 저역 통과 필터(14)와는 달리 디지탈 저역 통과 필터를 사용하였다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 광학 시스템의 결점 보상 장치 및 방법은 디지탈 적으로 디스크의 결점을 보상하기 때문에, 칩 사이즈가 감소하고, 외부 시정수가 불필요하고, 경시 변화가 없는 안정된 동작을 수행하는 효과가 있다.
Claims (4)
- 광 다이오드로부터의 전류 신호를 입력하여, 포커스 에러를 검출하고, 검출된 포커스 에러를 보상하고, 보상된 신호를 포커스 서보의 액튜에이터를 제어하는 액튜에이터 제어 신호로서 출력하는 광학 시스템의 결점 보상 장치에 있어서,입력한 상기 전류 신호에 상기 포커스 에러를 증폭하여 출력하는 포커스 에러 증폭수단;상기 포커스 에러 증폭수단의 출력을 입력하여 소정 이득으로 증폭하고, 증폭된 신호를 출력하는 이득 증폭수단;상기 이득 증폭수단의 출력을 입력하여 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환수단;상기 아날로그/디지탈 변환수단으로부터 입력한 신호의 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 신호를 출력하는 저역 통과 필터;입력한 상기 저역 통과 필터의 출력 및 상기 아날로그/디지탈 변환수단의 출력을, 디스크 결점의 유무에 상응하여 발생되는 결점신호에 응답하여 선택적으로 출력하는 멀티플렉서;상기 멀티플렉서의 출력을 입력하여 위상 및 이득을 보상하는 보상 필터; 및상기 보상 필터의 출력을 아날로그 신호로 변환하여 상기 액튜에이터 제어 신호로서 출력하는 디지탈/아날로그 변환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템의 결점 보상 장치.
- 광 다이오드로부터의 전류 신호를 입력하여, 트랙킹 에러를 검출하고, 검출된 트랙킹 에러를 보상하고, 보상된 신호를 트랙킹 서보의 액튜에이터를 제어하는 액튜에이터 제어 신호로서 출력하는 광학 시스템의 결점 보상 장치에 있어서,입력한 상기 전류 신호에 상기 트랙킹 에러를 증폭하여 출력하는 트랙킹 에러 증폭수단;상기 트랙킹 에러 증폭수단의 출력을 입력하여 소정 이득으로 증폭하고, 증폭된 신호를 출력하는 이득 증폭수단;상기 이득 증폭수단의 출력을 입력하여 디지탈 신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환수단;상기 아날로그/디지탈 변환수단으로부터 입력한 신호의 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 신호를 출력하는 저역 통과 필터;입력한 상기 저역 통과 필터의 출력 및 상기 아날로그/디지탈 변환수단의 출력을, 디스크 결점의 유무에 상응하여 발생되는 결점신호에 응답하여 선택적으로 출력하는 멀티플렉서;상기 멀티플렉서의 출력을 입력하여 위상 및 이득을 보상하는 보상 필터; 및상기 보상 필터의 출력을 아날로그 신호로 변환하여 상기 액튜에이터 제어 신호로서 출력하는 디지탈/아날로그 변환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 시스템의 결점 보상 장치.
- 레이져 다이오드로부터 조사되어 디스크에 반사되는 빛을 수광하고, 수광된 빛의 량에 상응하는 전류 신호를 발생하는 광 다이오드, 포커스 서보의 액튜에이터를 제어하는 액튜에이터 제어 신호를 발생하는 결점 보상 장치를 갖는 광학 시스템의 결점 보상장치에서 수행되는 결점 보상 방법에 있어서,상기 전류 신호로부터 포커스 에러를 검출하는 단계;상기 포커스 에러를 디지탈 신호로 변환하는 단계;디스크상에 결점이 발생하였는가를 판단하는 단계;상기 결점이 발생하였으면, 상기 디지탈 포커스 에러를 저역 통과 필터링하는 단계;상기 필터링된 신호의 위상 및 이득을 보상하는 단계; 및상기 위상 및 이득이 보상된 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 액튜에이터 제어 신호를 구하는 단계를 구비하는 것을 광학 시스템의 결점 보상 방법.
- 레이져 다이오드로부터 조사되어 디스크에 반사되는 빛을 수광하고, 수광된 빛의 량에 상응하는 전류 신호를 발생하는 광 다이오드, 트랙킹 서보의 액튜에이터를 제어하는 액튜에이터 제어 신호를 발생하는 결점 보상 장치를 갖는 광학 시스템의 결점 보상장치에서 수행되는 결점 보상 방법에 있어서,상기 전류 신호로부터 트랙킹 에러를 검출하는 단계;상기 트랙킹 에러를 디지탈 신호로 변환하는 단계;디스크상에 결점이 발생하였는가를 판단하는 단계;상기 결점이 발생하였으면, 상기 디지탈 트랙킹 에러를 저역 통과 필터링하는 단계;상기 필터링된 신호의 위상 및 이득을 보상하는 단계; 및상기 위상 및 이득이 보상된 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 액튜에이터 제어 신호를 구하는 단계를 구비하는 것을 광학 시스템의 결점 보상 방법.
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| KR1019960047797A KR100195252B1 (ko) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 광학 시스템의 결점 보상장치 및 방법 |
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