KR100200856B1 - Driving algorithm of optical pickup - Google Patents
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Abstract
광픽업의 구동 알고리즘이 개시되어 있다.An optical pickup driving algorithm is disclosed.
이 개시된 구동 알고리즘은 포커스 오차신호와 트랙오차신호를 검출하는 단계;와 와 검출된 신호를 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터로 피드백시켜 광디스크에 맺히는 스폿 크기를 조절하는 포커스 서보 온(on)단계;와 제1차RF신호의 크기를 산출하고 이를 저장하는 단계;와 광디스크에 맺히는 스폿의 위치를 조절하는 트랙 서보 온(on)단계;와 제2차RF신호의 크기를 산출하고 이를 저장하는 단계;와 산출 및 저장된 제1차RF신호와 제2차RF신호의 크기를 비교하는 단계;와 제1차RF신호의 크기가 제2차RF신호의 크기 보다 큰 경우 트랙오차신호의 위상을 반전하여 트랙 서보 온(on)단계 이전으로 피드백 시키는 단계;와 제1차RF신호의 크기가 제2차RF신호의 크기 이하인 경우 RF신호 기록 또는 재생을 수행하는 단계;로 이루어져 단파장용 광픽업으로 통상의 컴팩트에 기록된 신호를 재생할 수 있는등 피트 깊이에 무관하게 정보를 기록 재생할 수 있는 매우 유용한 발명이다.The disclosed driving algorithm comprises the steps of detecting a focus error signal and a track error signal; and a focus servo on step of feeding back the detected signal to an actuator for driving an objective lens to adjust a spot size formed on an optical disc. Calculating and storing the size of the primary RF signal; and adjusting the track servo on to adjust the position of the spot formed on the optical disc; and calculating and storing the size of the second RF signal; And comparing the magnitudes of the stored primary and secondary RF signals; and inverting the phase of the track error signal when the magnitude of the primary RF signal is greater than that of the secondary RF signal. (b) feeding back before the step; and performing an RF signal recording or reproducing when the magnitude of the primary RF signal is less than or equal to the magnitude of the secondary RF signal. It is a very useful invention that can be played independently of recording information such as the pit depths for playback of the recorded signal.
Description
제1도의 (a)는 광픽업의 일예에 따른 광학적 배치를 보인 구성도이고,(A) of FIG. 1 is a block diagram showing an optical arrangement according to an example of the optical pickup,
(b)는 광검출기의 4분할판과 광수광형태의 일 예를 보인 개략도.(b) is a schematic diagram showing an example of a four-split plate and a photoreceiving form of a photodetector.
제2도는 광검출기에 수광되는 회절광의 일 형태를 보인 개략도.2 is a schematic view showing one form of diffracted light received by a photodetector.
제3도는 트랙오차신호를 개략적으로 나타낸 그래프.3 is a graph schematically showing a track error signal.
제4도는 종래 광픽업의 구동 알고리즘을 나타낸 순서도.4 is a flowchart showing a driving algorithm of a conventional optical pickup.
제5도는 본 발명에 따른 광픽업의 구동 알고리즘을 나타낸 순서도.5 is a flowchart illustrating a driving algorithm of an optical pickup according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 광원 3 : 광경로 변환수단1: light source 3: light path converting means
5 : 대물렌즈 6 : 액츄에이터5: objective lens 6: actuator
7 : 비점수자렌즈 9 : 광검출기7 non-score lens 9 photodetector
10 : 광기록매체10: optical recording medium
본 발명은 광픽업의 구동알고리즘에 관한 것으로, 상세하게는 피트나 글루브의 깊이에 무관하게 기록 재생신호(RF : radio frequency)를 검출할 수 있도록 된 광픽업의 구동알고리즘에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a driving algorithm for optical pickup, and more particularly, to a driving algorithm for optical pickup capable of detecting a recording / reproducing signal (RF) regardless of the depth of a pit or groove.
일반적으로 광픽업는 영상, 음향 등의 정보를 광기록매체에 간접적으로 기록 재생하는 장치로 기록 재생시 양호한 신호특성이 요구된다. 이를 위하여 광기록매체에 조사된 빔에서 포커스 및 트랙 오차신호를 검출하여 오차를 바로잡는 포커스 서보 및 트랙 서보의 수행이 필수적이다.In general, optical pickup is a device that indirectly records and reproduces information such as video and sound onto an optical recording medium, and requires good signal characteristics when recording and reproducing. For this purpose, it is essential to perform a focus servo and a track servo that detect the focus and track error signals in the beam irradiated on the optical recording medium and correct the error.
제1도의 (a)(b)는 전형적인 광픽업의 광학적 구성을 보인 배치도이다.(A) and (b) of FIG. 1 are layout views showing the optical configuration of a typical optical pickup.
이 광픽업은 레이저 빔을 생성조사하는 광원(1)과, 광기록매체(10)에 빔스폿이 형성되도록 하는 대물렌즈(5)와, 광경로 변환수단(3)과, 상기 광기록매체(10)에서 반사된 빔을 수광하는 광검출기(9)로 대별된다.The optical pickup includes a light source 1 for generating and irradiating a laser beam, an objective lens 5 for forming a beam spot on the optical recording medium 10, an optical path converting means 3, and the optical recording medium ( And a photodetector 9 which receives the reflected beam at 10).
상기 대물렌즈(5)는 액츄에이터(6)에 설치되어 상기 광검출기(9)에서 수광되는 포커스 오차신호와 트랙 오차신호로부터 산출된 보상신호에 따라 광기록매체(10)에 대해 수직 또는 수평방향으로 움직인다. 상기 광경로 변환수단(3)은 상기 광원(1)에서 조사되어 상기 광기록매체(10)로 입사된 빔이 광기록매체(10)의 기록면에서 반사되어 다시 광원(1)으로 입사되는 것을 방지하기 위하여 채용된 광학부재로 통상 빔스프리터를 채용하였다.The objective lens 5 is installed in the actuator 6 in a vertical or horizontal direction with respect to the optical recording medium 10 according to a focus error signal received by the photodetector 9 and a compensation signal calculated from the track error signal. Move. The optical path converting means 3 prevents the beam irradiated from the light source 1 and incident on the optical recording medium 10 to be reflected from the recording surface of the optical recording medium 10 and to enter the light source 1 again. In general, a beam splitter is employed as the optical member employed for the purpose.
상기 광검출기(9)는 각각 독립적으로 광을 수광하는 복수의 분할판으로 이루어져 있다. 상기 분할판은 통상 4분할(A,B,C,D)되어 있으며, 이 4분할된 분할판에서 수광되는 광량의 합산 및 차감에 의해 포커스 오차신호 및 트랙 오차신호를 검출하고, 기록 재생신호인 RF(radio frequency)신호를 읽어내게 된다.The photodetector 9 is composed of a plurality of dividers each receiving light independently. The divider is usually divided into four divisions (A, B, C, and D), and the focus error signal and the track error signal are detected by adding and subtracting the amount of light received by the four-divided divider, and the recording and reproduction signals RF (radio frequency) signal is read.
상기 포커스 오차신호를 검출하는 방식으로 주로 비점수차법을 이용하게 되는데, 이 경우 상기 광검출기의 전면에 비점수차렌즈(7)를 더구비하여, 상기 대물렌즈(5)와 상기 광기록매체(1) 사이의 거리 차에 따라 포커스 오차정도를 검출한다. 그리고, 트랙 오차신호는 푸시-풀(push pull)범이 통상 이용된다. 상기 4분할판를 제1도의 (b)에 나타낸 바와 같이 A,B,C,D로 구별하면,An astigmatism method is mainly used to detect the focus error signal. In this case, an astigmatism lens 7 is further provided on the front side of the photodetector, so that the objective lens 5 and the optical recording medium 1 Detect the degree of focus error according to the distance difference between As the track error signal, a push pull range is usually used. When the quadrant is divided into A, B, C, and D as shown in (b) of FIG. 1,
포커스 오차신호 FES와, 트랙 오차신호 TES 및 정보신호 RF는 다음과 같이 검출된다.The focus error signal FES, the track error signal TES and the information signal RF are detected as follows.
상기 트랙 오차신호(TES)는 제2도에 보인 바와 같이 0차회절광과, ±1차 회절광의 간섭에 의한 광량이 광스폿의 위치에 따라 변화되는 것을 검출하게 되며, ±1차회절광만을 고려하고, 피트가 대칭적이라고 가정하면, TES는 다음과 같이 표현된다.As shown in FIG. 2, the track error signal TES detects that the amount of light due to the interference of the 0th order diffracted light and the ± 1st order diffracted light varies depending on the position of the light spot. Considering, assuming that the pit is symmetric, TES is expressed as
여기서, s1: 0차회절광과 1차회절광의 겹쳐지는 면적S 1 : Area where the 0th diffraction light and the 1st diffraction light overlap
E0: 0차회절광의 진폭크기E 0 : amplitude of zero diffraction light
E1: ±1차회절광의 진폭크기E 1 : amplitude of ± 1st order diffraction light
d : 피트 길이d: feet length
n : 매질의 굴절률n: refractive index of the medium
p : 트랙 피치p: track pitch
χ : 피트 중심에서 광스폿이 벗어난 양이다.χ: The amount of light spot out of the center of the pit.
피트 길이에 따라 TES의 크기를 살펴보면, 제3도에 도시된 바와 같이 사인(sine) 함수가 되고 피트 길이가 d=λ/4n에서 TES의 부호가 바뀜을 알 수 있다.Looking at the size of TES according to the pit length, it can be seen that the sign of the TES is changed when the sine function and the pit length is d = λ / 4n as shown in FIG.
한편, 광픽업의 일반적인 구동 알고리즘은 제4도와 같다. 제1단계(21)로 광검출기에서 식(1)과 식(2)에 나타낸 바와 같이 가감하여 포커스 오차신호와 트랙오차신호를 검출한다. 제2단계(23)로 상기 검출된 두 오차신호를 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터로 피드백되도록 하여 광디스크에 형성되는 스폿이 맺히는 위치 및 스폿 크기를 조절하는 포커스 서브 및 트랙 서보를 수행한다. 제3단계(25)로 식(3)에 나타낸 바와 같이 검출된 신호를 합산하여 RF(radio frequency) 신호 즉, 정보재생신호를 얻는다.On the other hand, the general driving algorithm of the optical pickup is shown in FIG. In the first step 21, the photodetector detects the focus error signal and the track error signal by adding and subtracting as shown in equations (1) and (2). In the second step 23, the detected two error signals are fed back to the actuator driving the objective lens to perform the focus sub and track servos for adjusting the position and the spot size of the spots formed on the optical disc. In a third step 25, the detected signals are summed up as shown in equation (3) to obtain an RF (radio frequency) signal, that is, an information reproduction signal.
이와 같이 간단한 알고리즘을 갖고 정보를 검출함에 있서, 파장이 780㎚의 광원을 채용한 일반적인 광픽업장치와, 635 내지 680㎚ 파장을 갖는 적색레이저나 400 내지 500㎚의 파장을 갖는 광원을 채용한 고밀도 광픽업장치에 각각 전용으로 사용되는 경우 문제가 되지 않았다.In detecting information with such a simple algorithm, a general optical pickup device employing a light source having a wavelength of 780 nm and a high density employing a red laser having a wavelength of 635 to 680 nm or a light source having a wavelength of 400 to 500 nm are used. It was not a problem when each of them was used exclusively for the optical pickup device.
하지만, 고밀도 공픽업장치에서 일반 컴팩트 디스크에 대해 호환성을유지하는 것은 기존의 컴팩트 디스크가 광범위하게 보급된 점을 감안하면, 매우 중요한 문제로 대두되고 있다.However, maintaining compatibility with a general compact disk in a high-density empty pick-up device is a very important problem in view of the widespread use of existing compact disks.
언급한 제4도의 알고리즘을 가지고 기존의 컴팩트 디스크와 고밀도 컴팩트 디스크의 호환성을 살펴보면, 다음과 같다. 기존 컴팩트 디스크의 피트 길이는 λ780㎚/4.5n - λ780㎚/6n의 범위를 가지며, 이를 단파장 광원에 대한 깊이로 환산하면 λ635㎚/3.66n - λ635㎚/4.88n의 범위를 가져 TES신호의 부호가 반대로 될 우려가 있다. 즉 단파장 광픽업을 이용하여 기존의 CD를 재생할 경우 호환성이 저하되는 단점이 있었다.Looking at the compatibility of the conventional compact disk and the high density compact disk with the algorithm of FIG. 4 mentioned as follows. Pit length of the existing compact disc is λ 780㎚ /4.5n - has a range of λ 780㎚ / 6n, translates it to the depth of the short wavelength light source λ 635㎚ /3.66n - bring a range of λ 635㎚ /4.88n There is a possibility that the sign of the TES signal is reversed. In other words, when playing a conventional CD using a short wavelength optical pickup has a disadvantage that the compatibility is reduced.
또한, 기로재생용 광픽업에서도 언급한 바와 같은 이유로 기록시 렌즈중심에 기록하지 않고, 그루브 중심에 기록되어 재생신호 특성이 저하되는 문제가 있었다.In addition, there is a problem in that the reproduction signal characteristics are deteriorated because the recording is performed in the center of the groove instead of the lens center during recording for the same reason as mentioned in the optical pickup for crosslink reproduction.
따라서, 본 발명은 언급한 바와 같은 점들을 고려하여 안출된 것으로 피트나 글루브의 깊이에 영향을 받지 않는 광픽업 구동알고리즘을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical pickup driving algorithm that is devised in consideration of the points mentioned above and is not affected by the depth of the pit or the groove.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공픽업의 구동알고리즘은,The driving algorithm of the empty pickup according to the present invention for achieving the above object,
포커스 오차신호의 트랙오차신호를 검출하는 단계:와Detecting a track error signal of a focus error signal; and
이 검출된 신호를 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터로 피드백시켜 광디스크에 맺히는 스폿 크기를 조절하는 포커스 서브 온(on)단계;와A focus sub-on step of feeding back the detected signal to an actuator for driving an objective lens to adjust a spot size formed on an optical disc; and
제1차RF신호의 크기를 산출하고 이를 저장하는 단계;와Calculating a magnitude of the first RF signal and storing the magnitude; and
광디스크에 맺히는 스폿의 위치를 조절하는 트랙 서보 온(on)단계;와A track servo on step of adjusting a position of a spot formed on the optical disk; and
제2차RF신호의 크기를 산출하고 이를 저장하는 단계;와Calculating a magnitude of the second RF signal and storing the magnitude; and
산출 및 저장된 상기 제1차RF신호와 제2차RF신호의 크기를 비교하는 단계;와Comparing the calculated and stored magnitudes of the first and second RF signals; and
상기 제1차RF신호의 크기가 상기 제2차RF신호의 크기 보다 큰 경우 상기 트랙오차신호의 위상을 반전하여 상기 트랙 서보 온(on)단계 이전으로 피드백 시키는 단계;와Inverting the phase of the track error signal and feeding back the track servo on before the size of the first RF signal is greater than that of the second RF signal; and
상기 제1차RF신호의 크기가 상기 제2차RF신호의 크기 이하인 경우 RF신호 기록 또는 재생을 수행하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.And performing RF signal recording or reproducing when the magnitude of the primary RF signal is less than or equal to the magnitude of the secondary RF signal.
이하, 첨부된 제4도를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광픽업 구동 알고리즘을 상세히 설명한다.Hereinafter, an optical pickup driving algorithm according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying FIG. 4.
본 발명의 광픽업 구동 알고리즘이 채용된 광픽업은 제1도에 도시된 바와 같다. 즉, 광원(1)과, 광기록매체(10)에 빔스폿을 형성하도록 하는 대물렌즈(5)와, 광경로 변환수단(3)과, 상기 광기록매체(10)에서 반사된 빔을 수광하는 광검출기(9)로 대별된다.The optical pickup employing the optical pickup driving algorithm of the present invention is as shown in FIG. That is, the light source 1, the objective lens 5 for forming a beam spot on the optical recording medium 10, the optical path converting means 3, and the beam reflected from the optical recording medium 10 are received. The photodetector 9 is roughly classified.
상기 대물렌즈(9)는 액츄에이터(6)에 설치되어 상기 광검출기(9)에서 수광되는 포커스 오차신호와 트랙 오차신호로부터 산출된 보상신호에 따라 광기록매체(10)에 대해 수직 또는 수평방향으로 움직인다. 상기 광경로 변환수단(3)은 상기 광원(1)에서 조사되어 상기 광기록매체(10)로 입사된 빔이 광기록매체(10)의 기록면에서 반사되어 다시 광원(1)로 입사되는 것을 방지하기 위하여 채용된 광학부재로 통상 빔스프리터를 채용하였다.The objective lens 9 is installed in the actuator 6 in the vertical or horizontal direction with respect to the optical recording medium 10 according to the focus error signal received by the photodetector 9 and the compensation signal calculated from the track error signal. Move. The optical path converting means 3 prevents the beam irradiated from the light source 1 and incident on the optical recording medium 10 to be reflected from the recording surface of the optical recording medium 10 and to enter the light source 1 again. In general, a beam splitter is employed as the optical member employed for the purpose.
상기 광검출기(9)는 각각 독립적으로 광을 수광하는 복수의 분할판으로 이루어져 있다. 상기 분할판은 통상 4분할되어 있으며, 이 4분할된 분할판에서 수광되는 광량의 합산 및 차감에 의해 포커스 오차신호 및 트랙 오차신호를 검출하고, 기록 재생신호인 RF신호를 읽어내게 된다.The photodetector 9 is composed of a plurality of dividers each receiving light independently. The divider is usually divided into four, and the focus error signal and the track error signal are detected by adding and subtracting the amount of light received by the four-divided divider, and the RF signal serving as the recording / reproducing signal is read out.
이와 같이 구비한 광픽업의 구동 알고리즘은 제1단계(31)로 상기 광검출기의 각 분할판에 수광된 광신호를 전기신호로 변환하고, 이를 합산 및 차동증폭하여 포커스 오차신호의 트랙오차신호를 검출한다.The driving algorithm of the optical pick-up provided as described above converts the optical signal received at each partition plate of the photodetector into an electrical signal in the first step 31, and adds and differentially amplifies the track error signal of the focus error signal. Detect.
제2단계(33)로 검출된 포커스 오차신호를 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터로 피드백시켜 광디스크의 기록면에 맺히는 스폿의 직경을 조절하는 포커스 서보를 동작 즉, 온(on)시킨다.The focus error signal detected in the second step 33 is fed back to the actuator for driving the objective lens to operate, i.e., turn on, the focus servo for adjusting the diameter of the spot formed on the recording surface of the optical disc.
제3단계(35)로 포커스오차 정도가 소정 오차범위 이내로 조정된 상태에서 정보신호인 RF신호(radio frequency) 즉, 제1차RF신호를 산출하고, 이를 저장한다.In the third step 35, the RF signal (radio frequency), that is, the first RF signal, which is an information signal is calculated and stored in a state where the focus error degree is adjusted within a predetermined error range.
제4단계(37)로 검출된 상기 트랙오차신호를 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터로 피드백시켜 광디스크의 기록면에 맺히는 스폿의 위치를 조절하여 광스폿이 바른 트랙을 따라 주행하도록 하는 트랙 서보를 동작 즉, 온(on)시킨다.The track servo signal is fed back to the actuator for driving the objective lens detected in the fourth step 37 to adjust the position of the spot formed on the recording surface of the optical disc so that the optical spot travels along the correct track. Turn on
제5단계(39)로 트랙오차 정도가 소정 오차범위 이내로 조정된 상태에서 제2차RF신호의 크기를 산출하고 이를 저장한다.In a fifth step 39, the size of the second RF signal is calculated and stored in a state in which the track error degree is adjusted within a predetermined error range.
제6단계(41)는 산출 및 저장된 상기 제1차RF신호의 제2차RF신호의 크기를 비교하는 단계이다. 여기서, 제2차RF신호의 크기가 제1차RF신호의 크기 이상인 경우 피트에 광스폿이 형성된 것을 나타내며, 그 반대의 경우는 광스폿이 피트와 피트 사이에 형성되는 것을 나타낸다.The sixth step 41 is a step of comparing the magnitudes of the second RF signals of the first RF signal calculated and stored. Here, when the size of the secondary RF signal is greater than or equal to the size of the primary RF signal, it indicates that a light spot is formed in the pit, and vice versa, that the light spot is formed between the pit and the pit.
제7단계(43)는 상기 제1차RF신호의 크기가 상기 제2차RF신호의 크기보다 큰 경우 특, 광스폿이 피트와 피트 사이에 형성된 경우, 상기 트랙오차신호의 위상을 반전하여 상기 제4단계 이전으로 피드백 시킨다. 이와 같이 트랙오차신호의 위상을 반전시켜 트랙서보를 구동함으로써, 정상상태의 제2차RF신호를 검출할 수 있다.The seventh step 43 may be performed by inverting the phase of the track error signal when the magnitude of the first RF signal is greater than that of the second RF signal. Give feedback before step 4. In this way, the track servo is driven by reversing the phase of the track error signal, thereby detecting the second-order RF signal in a steady state.
제8단계(45)는 상기 제1차RF신호의 크기가 상기 제2차RF신호의 크기 이하인 경우 RF신호 기록 또는 재생을 수행하는 단계이다.The eighth step 45 is to perform RF signal recording or reproducing when the magnitude of the primary RF signal is less than or equal to the magnitude of the secondary RF signal.
이와 같은 단계로 이루어진 광픽업 구동 알고리즘은 디스크의 피트 깊이나 그루브의 깊이에 관계 없이 양호한 신호특성을 갖는 RF신호를 검출할 수 있다. 단파장용 광픽업으로 기존 광디스크에 기록된 정보를 재생시 피트 깊이에 관계없이 즉, 위상반전 여부에 관계없이 RF신호를 검출할 수 있어 호환성이 뛰어나다.The optical pickup driving algorithm having such a step can detect an RF signal having good signal characteristics regardless of the pit depth of the disk or the depth of the groove. The short wavelength optical pickup provides excellent compatibility since RF signals can be detected regardless of the pit depth, that is, whether or not the phase is inverted, when reproducing information recorded on an existing optical disk.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090226 Year of fee payment: 11 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |