KR100248016B1 - 광픽업의 서보방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

광디스크의 정보를 기록재생하는 광픽업을 서보방법 및 그 장치가 개시되어 있다. 개시된 서보방법 및 장치는 광픽업 구동초기의 옵셋에 의한 서보에러를 자가진단하고 보정하는 기능을 갖도록 하기 위하여, 광디스크(6)의 임의위치에서 포커스/트랙에러신호 검출부(15)의 에러신호로부터 기준값을 설정하는 기준값 설정부(18), 그 설정시에 트랙에러신호의 진폭이 최대가 되도록 포커스에러신호에 옵셋을 발생시키는 옵셋발생부(19), 그 설정된 기준값을 저장하는 저장부(20)를 구비한다. 초기에는 에러보상경로(17)를 통해 대물렌즈(5)의 초기위치가 결정되고 그 이후에는 주제어경로(16)를 통하여 정상적인 서보가 행해진다. 즉, 옵셋에 의한 영향을 구동초기에 보상함으로써 안정된 서보를 가능케 하는 것이다.

Description

광픽업의 서보방법 및 그 장치

제1도는 종래 광픽업의 비점수차방식 포커스 서보와 푸쉬풀방식 트랙서보를 설명하기 위하여 나타낸 광픽업의 개략도.

제2도는 종래 광픽업에 있어서 포커스 에러 신호의 옵셋에 의한 트랙에러신호의 파형변화를 나타낸 신호파형도.

제3도는 본 발명에 의한 포커스 및 트랙 서보를 위한 장치를 나타낸 회로도.

제4도는 본 발명에 따른 포커스 및 트랙 서보 과정을 나타낸 동작흐름도.

제5도는 본 발명에 따른 포커스 및 트랙 서보에 있어서 포커스 및 트랙 에러신호의 기준값을 설정하는 상세한 과정을 나타낸 동작흐름도.

제6도는 본 발명의 실시예에 의하여 포커스 에러신호의 옵셋에 따른 트랙 에러신호의 변화를 나타낸 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 대물렌즈 6 : 광디스크

9 : 광검출기 10 : 액튜에이터 구동부

11 : 액튜에이터 13 : 캐리지

15 : 포커스/트랙에러신호 검출부 18 : 포커스/트랙서보 기준값 설정부

19 : 옵셋 발생부 20 : 저장부

21 : 위치검출부

본 발명은 광디스크의 정보를 기록재생하는 광픽업의 서보방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 서보에러를 자가진단하고 보정하는 기능을 갖는 광픽업의 서보방법 및 그 장치에 관한 것이다.

광디스크 플레이어에 있어서 광픽업을 구동하여 광디스크에 정보를 기록하고 재생하기 위해서는 광픽업의 대물렌즈에 의하여 집속되는 광스폿이 정확히 광디스크의 기록면에 형성되도록 하는 포커스 서보와 광디스크의 원주를 따라서 원하는 트랙의 중심을 추종케 하는 트랙 서보가 필수적이다. 더우기 최근에는 고밀도화가 진행되면서 개구(NA:numerical aperture)가 큰 대물렌즈의 채용으로 초점심도가 감소하고 또한 광디스크의 협 트랙화(化) 추세에 따라 보다 정밀한 포커스 및 트랙 서보가 요구되고 있는 것이다.

이를 구현하기 위하여 기존에 다양한 방법들이 이용되고 있는데, 예를들면, 포커스 서보의 경위 비점수차법, 나이프 엣지(knife edge)법, 임계각법, 빔사이즈(beam size)법 등이 있으며, 트랙 서보에는 1-빔 푸쉬풀(push pull)법, 회전격자를 이용하는 3-빔법, 헤테로다인(heterodyne)법 등이 있다. 한편, 광픽업에 있어서는 대물렌즈만의 트랙서보시 그 대물렌즈의 트래킹 구동용 액튜에이터가 이동할 수 있는 범위가 매우 한정되어 있으므로, 광픽업이 수평한 가이드 레일을 따라 광디스크의 반경방향으로 이송되게 하는 별도의 조동방식을 취하고 있다.

제1도는 종래의 광픽업으로서, 비점수차 방식의 포커스 서보와 푸쉬풀 방식의 트랙 서보를 설명하기 위하여 나타낸 개략도이다. 간단히 광픽업의 광로를 따라 설명하면, 레이저 다이오드(1)에서 발생된 레이저 빔은 콜리메이팅 렌즈(2)에 의하여 평행빔으로 되고, 그 병행빔이 광분할프리즘(3)과 반사프리즘(4)을 경유하여 대물렌즈(5)에 입사됨으로써 광디스크(6)에 집속된다. 광디스크(6)로부터 반사되는 반사빔은 다시 그 대물렌즈(5)에 의하여 평행빔의 상태로 진행하게 되며, 반사프리즘(4)을 지나 광분할프리즘(3)에서 반사된다. 광분할프리즘(3)에서 반사되는 반사빔은 집속렌즈(7)에 의하여 집속되고 또한 비점수차렌즈(8)에 의하여 일방향으로 집속됨으로써 그 광축상의 거리가 다른 두지점에 촛점을 맺게 된다. 적당한 거리에 놓여있는 4분할 광검출기(9)는 그에 맺히는 반사빔으로부터 전기적 신호를 검출한다. 여기서 반사빔에는 광디스크(6)에 기록된 데이타 정보외에도 대물렌즈(5)에 의하여 그에 맺히는 빔스폿의 수직 및 수평위치를 알리는 정보도 함께 수록되어 있으므로, 각 영역의 소정의 합 또는 차신호로써 그 빔스폿의 포커스 및 트랙 에러신호를 추출할 수 있는 것이다. 따라서 종래에는 그 광검출기(9)로부터 포커스 및 트랙 에러신호를 추출하고, 이 추출된 신호를 근거로 액튜에이터 구동부(10)를 통하여 대물렌즈(5)가 각각의 에러를 보상하는 수직 및 수평방향으로 이동하도록 그 액튜에이터(11)를 구동함으로써 포커스 및 트랙서보를 행하였던 것이다. 한편, 도면에 있이서 광픽업의 가동부(12)는 캐리지(13)에 탑재되어 광디스크(6)의 반경방향으로 조동되며, 광디스크(6)는 스핀들 모터(14)에 의하여 회전하는 것이다.

이러한 종래의 광픽업에 있어서는, 대물렌즈로 입사하는 전술한 평행빔의 조정상태 어긋남, 기록과 재생시의 레이저 빔 파우어 변환의 비대칭성, 광디스크의 내외주를 탐색(seek)시 캐리지의 기구적 흔들림, 및 광디스크의 경시변화 등에 기인하여 검출된 포커스 및 트랙 에러신호의 옵셋이 발생하게 된다.

제2도에서 보는 것처럼 포커스 에러신호(FES)에 옵셋()이 발생하면, 정초점상태(TES=0)에서 트랙 에러신호 진폭(T_P)이 최대로 검출되지 않고 작아지므로 그만큼 트랙 서보가 어렵게 된다. 한편, 트랙 에러신호에 옵셋이 발생하게 되면, 기록재생신호의 특성이 크게 저하되며, 또한 포커스 서보와 트랙 서보의 상호간섭도 증가하게 된다.

이러한 옵셋을 보정하기 위하여 종래에도 여러방안이 강구되고는 있었다. 그러나 문제는 광디스크를 장착할 때마다 그 장착상태에 따라 옵셋량이 달라지는 것은 물론, 장착후 동작중에도 외란 등에 의하여 그 옵셋량이 수시로 변할 수 있는데 반하여, 종래에는 그 옵셋량의 변화를 자가 진단하지 못하였으므로 실질적인 옵셋에 대응하지 못하였다는데 있다.

따라서 본 발명은 목적은, 상기한 옵셋에 의한 문제점들을 근본적으로 해결하기 위하여, 포커스 및 트랙 서보의 상태를 자가진단하여 최적상태로 보정할 수 있는 광픽업의 서보방법 및 그 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명에 따른 광픽업의 서보방법은,

광디스크에 광을 집속하는 대물렌즈와 그 광디스크로부터 반사되는 광을 수광하여 대물렌즈의 포커스 및 트랙에러신호를 검출하는 광검출기 및 그 포커스 및 트랙에러신호를 따라 대물렌즈를 구동하는 액튜에이터를 가지며, 광디스크의 반경방향으로 이송되는 광픽업을 구동하기 위한 광픽업 서보방법에 있어서,

광픽업 구동초기에, 상기 대물렌즈의 초기위치가 결정되도록, 상기 광디스크의 적어도 임의의 한 지점에서 검출되는 상기 포커스 및 트랙에러신호로부터 포커스 및 트랙서보의 기준값을 설정하는 단계를 포함하여, 그 설정되는 기준값을 상기 액튜에이터에 인가하는 것을 그 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하는 본 발명에 따른 광픽업의 서보장치는

광디스크에 광을 집속하는 대물렌즈와 그 광디스크로부터 반사되는 광을 수광하여 대물렌즈의 포커스 및 트랙에러신호를 검출하는 광검출기 및 그 포커스 및 트랙에러신호에 따라 대물렌즈를 구동하는 액튜에이터를 가지며, 광디스크의 반경방향으로 이송되는 광픽업을 구동하기 위한 광픽업 서보장치에 있어서,

광픽업 구동초기에, 상기 대물렌즈의 초기위치가 결정되도록, 상기 광디스크의 적어도 임의의 한 지점에서 검출되는 상기 포커스 및 트랙에러신호로부터 포커스 및 트랙서보의 기준값을 설정하기 위한 수단을 포함하여, 그 기준값이 상기 액튜에이터에 인가되도록 구성하는 것을 그 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 광픽업 구동초기에 서보에러신호의 옵셋이 보정된 상태로 포커스 및 트랙서보 기준값을 설정하고, 그 설정된 기준값으로 대물렌즈의 초기위치를 결정함으로써, 이후에 발생되는 포커스 및 트랙서보에러를 미리 보상하는 것이다. 무릇 그 대물렌즈의 초기위치가 결정된 다음에는 통상과 같은 제어경로, 즉 상기한 광검출기의 포커스 및 트랙에러신호를 상기 액튜에이터에 직접 인가함으로써 그 포커스 및 트랙서보를 행하게 된다. 따라서 본 발명에 의하면, 광디스크를 장착하고 광픽업을 구동하는 초기에 옵셋발생요인을 미리 자가진단하고 보정하는 것이 가능한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명의 광픽업 서보장치를 나타낸 제3도를 참조하여 설명한다. 편의상 앞에 설명된 제1도와 동일한 부분에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하였다. 본 발명에서의 광픽업은 종래와 마찬가지로, 레이저 다이오드(1)에서 발생된 레이저 빔이 콜리메이팅 렌즈(2), 광분할프리즘(3), 반사프리즘(4)을 경유하여 대물렌즈(5)에 입사되고 그 대물렌즈(5)에 의하여 광디스크(6)에 집속된다. 광디스크(6)에서 반사되는 반사빔은 그 대물렌즈(5), 반사프리즘(4)을 경유하여 광분할 프리즘(3)에서 반사된 후, 집속렌즈(7)와 비점수차렌즈(8)에 의하여 4분할 광검출기(9)에 수광된다.

본 발명에 있어서는 상기 광검출기(9)로부터 포커스 및 트랙에러신호를 검출하는 포커스/트랙에러신호 검출부(15)로부터 대물렌즈(5)의 액튜에이터(11)를 구동하는 액튜에이터 구동부(10)로 연결되는 주제어경로(16)와 다른 경로상에 있는 에러보상경로(17)가 구비되어 있다. 그 에러보상경로(17)상에는 상기 포커스/트랙에러신호 검출부(15)와 연결되어 포커스/트랙서보 기준값을 설정하는 기준값 설정부(18)와 그 검출되는 포커스에러신호에 소정의 옵셋을 발생시키는 옵셋발생부(19), 그리고 상기 기준값을 보간/저장하는 저장부(20)가 구비되어 있다. 또한 광픽업 가동부(12)의 이송상태로부터 광디스크(6)에 대한 그 현재의 반경위치정보를 송출하는 위치검출부(21)가 부가되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 광픽업 서보장치에 있어서, 광픽업을 ON하면, 초기에 포커스/트랙서보 기준값 설정부(18)에 의하여 포커스/트랙에러신호 검출부(15)에서 검출된 포커스/트랙에러신호로부터 포커스/트랙서보의 기준값이 설정된다. 이때 옵셋발생부(19)는 그 트랙에러신호의 진폭이 최대가 될때까지 소정의 미소한 옵셋을 포커스에러신호에 부여하는 것이다. 그 설정된 포커스/트랙서보 기준값은 저장부(20)에 저장된다. 따라서 액튜에이터 구동부(10)는 에러보상경로(17)로 통하여 전달되는 저장부(20)에 저장된 포커스/트랙서보 기준값을 근거로 대물렌즈(5)용 액튜에이터(11)를 구동하여 그 기준값에 의하여 지정된 초기위치로 대물렌즈(5)를 위치시키는 것이다. 이러한 상태에서 이후에 발생되는 포커스/트랙에러에 대한 포커스/트랙서보는 상기한 포커스/트랙에러신호 검출부(15)로부터 액튜에이터 구동부(10)에 이르는 주제어경로(16)로 전달되는 순수한 포커스/트랙에러신호에 따라서 그 대물렌즈(5)가 수직 및 수평방향으로 구동되는 것이다. 한편, 위치검출부(21)로부터 검출되는 위치정보는 상기한 저장부(20)에 저장되고 또한 액튜에이터 구동부(10)에 인가되어, 광픽업이 광디스크(6)의 다른 위치로 이동하였을 때, 그 위치에 설정되었던 기준값에 부응하여 대물렌즈(5)의 초기위치가 재조정되도록 그 액튜에이터 구동부(10)를 리세트한다.

다음 제4도를 참조하여 상기한 기준값을 설정하는 과정을 설명한다. 제4도에서 F는 포커스서보의 기준값, Ta는 트랙서보의 기준값, Tp는 포커스서보 기준값 F일때 포커스서보 ON 후 트랙 크로스시의 트랙에러신호(TES)의 진폭, 그리고, Tpo는 트랙서보 ON이 가능한 TES 진폭의 최소치로서 이는 사전에 설정된 값이다.

전원을 ON하면, 광픽업은 광디스크의 내주부근에서 포커스/트랙서보 기준값(F,Ta)을 설정하고, TpTpo 이면 다음단계로 이행하고 아니면 서보불가능 상태로 판단하여 종료한다. 이때 도시하지 않은 디스플레이수단을 이용하여 "서보실패"의 상태를 알린다. 서보불가능의 상태가 아닐 때 광픽업은 광디스크의 중간주부위로 이동하여 상기한 과정을 반복하고, 마찬가지로 광디스크의 외주부근에서도 같은 과정을 수행한다. 상기 과정의 수행이 성공적으로 이행되면, 광디스크의 반경방향을 따라 정해진 수만큼 보간법에 의한 각각의 F 및 Ta를 기억장소에 기억한 후 "서보양호"의 상태를 표시한다. 그 이후에는 광픽업이 소정의 기능을 에러없이 수행하게 될 것이다.

한편, 제5도는 광디스크의 반경방향의 지정된 장소에서의 기준값을 설정하는 과정을 상세하게 보여준다. 즉, 포커스서보 ON후 소정의 포커스 옵셋량을 검출하는 포커스에러신호(FES)에 가감하면서 트랙에러신호(TES)의 진폭이 최대로 되는 포커스/트랙서보의 기준값을 설정하는 것이다.

제6도는 본 발명의 효과를 확인하고자 포커스서보에 옵셋 발생에 따른 트랙에러신호(TES)의 변화를 관찰한 그래프로서, 이를 실시하기 위한 조건은 다음과 같다.

레이저 빔 파장 …………………… 532nm

대물렌즈의 개구수(NA)…………… 0.6

광디스크의 트랙피치 …………… 1.0 ㎛

포커스서보 ……………………… 나이프에지법

트랙서보 ………………………… 푸쉬풀법

대물렌즈 초점심도 ……………… 1.4 ㎛

이와 같이 본 발명은 서보상태에 대한 자가진단 및 보정기능을 통해 광픽업의 서보상태를 최적화하여 안정된 구동을 가능케 하는 발명으로서, 광픽업이 광디스크의 내외주사이를 이동할 때 캐리지의 흔들림이나 또한 기록과 재생모드를 전환할 때와 광파우어 변화에 기인하는 옵셋발생의 영향을 해소할 수 있으며, 어느정도의 광디스크 장착불량이나 경시변화에 광픽업의 성능저하를 방지할 수 있으며, 또한 광픽업 조립 및 조정의 허용오차범위가 넓어 그만큼 생산성을 향상시키며, 특히 안정된 서보에 의하여 노이즈 없이 기록재생할 수 있게 하는 등 지극히 효과적인 발명이다.

Claims (8)

1. 광디스크에 광을 집속하는 대물렌즈와 그 광디스크로부터 반사되는 광을 수광하여 대물렌즈의 포커스 및 트랙에러신호를 검출하는 광검출기 및 그 포커스 및 트랙에러신호에 따라 대물렌즈를 구동하는 액튜에이터를 가지며, 광디스크의 반경방향으로 이송되는 광픽업을 구동하기 위한 광픽업 서보방법에 있어서,

   광픽업 구동초기에, 상기 대물렌즈의 초기위치가 결정되도록 상기 광디스크의 적어도 임의의 한 지점에서 검출되는 상기 포커스 및 트랙에러신호로부터 포커스 및 트랙서보의 기준값을 설정하는 단계 ;

   상기 설정되는 기준값을 상기 액튜에이터에 인가하는 단계 ;

   상기 트랙에러신호의 진폭이 최대가 되도록 상기 포커스에러신호에 소정의 옵셋을 발생시켜서 그 최대가 되는 시점에서의 포커스 및 트랙에러신호를 상기 포커스 및 트랙서보의 각 기준값을 설정하는 단계 ; 및

   상기 광픽업을 적어도 두 위치로 이동시켜 각 위치에서 상기 단계를 반복수행하고, 각 위치를 알리는 정보와 각 위치에서의 설정되는 기준값을 저장하는 단계 ; 를 포함하며,

   상기 광픽업의 이동위치에 따라 각 위치에서 설정된 기준값으로 상기 대물렌즈의 초기위치를 재배치하는 것을 특징으로 하는 광픽업 서보방법.
2. 상기 기준값을 저장하는 단계에서 상기 광디스크의 적어도 2개소 위치 사이부분에 대하여 보간법에 희한 기준값과 그 위치정보를 구하여 각각 저장하는 것을 특징으로 하는 광픽업 서보방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 기준값 설정 전 및/또는 후에, 포커스서보 기준값에서 포커스서보 개시후 트랙 크로스시의 트랙에러신호가 트랙서보 개시가 가능한 트랙에러신호의 진폭이 최소값보다 큰 값인가를 판별하는 단계를 더 포함하여, 큰 값일때 다음 동작을 수행케 하고 작은 값일 때 서보정지시키는 것을 특징으로 하는 광픽업 서보방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 판별하는 단계이후에 그 판별결과에 따른 서보양호 또는 서보실패의 각 상태를 표시하는 표시단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업 서보방법.
5. 광디스크에 광을 집속하는 대물렌즈와 그 광디스크로부터 반사되는 광을 수광하여 대물렌즈의 포커스 및 트랙에러신호를 검출하는 광검출기 및 그 포커스 및 트랙에러신호에 따라 대물렌즈를 구동하는 액튜에이터를 가지며, 광디스크의 반경방향으로 이송되는 광픽업을 구동하기 위한 광픽업 서보장치에 있어서,

   광픽업 구동초기에, 상기 대물렌즈의 초기위치가 결정되도록 상기 광디스크의 적어도 임의의 한 지점에서 검출되는 상기 포커스 및 트랙에러신호로부터 포커스 및 트랙서보의 기준값을 설정하기 위한 수단 ;

   상기 기준값을 상기 액튜에이터로 인가시키는 수단 ;

   상기 수단이 상기 트랙에러신호의 진폭이 최대가 되도록 상기 포커스에러신호에 소정의 옵셋을 발생시키는 옵셋발생부 ; 및

   상기 광디스크의 적어도 2개소 위치에서 설정되는 각각의 기준값과 그 각각의 설정되는 광디스크의 위치를 알리는 위치정보를 저장하기 위한 저장수단을 구비하며,

   상기 광픽업이 이동위치에 따라 각 위치에서 설정된 기준값으로 상기 대물렌즈의 초기위치가 재배치되는 것을 특징으로 하는 광픽업 서보장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 저장수단에 상기 광디스크의 적어도 2개소 위치 사이부분에 대한 각각의 기준값과 그 위치정보를 구하는 보간삽입기능이 포함된 것을 특징으로 하는 광픽업 서보장치.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 기준값 설정 전 및/또는 후에, 포커스서보 기준값에서 포커스서보 개시후 트랙 크로스시의 트랙에러신호가 트랙서보 개시가 가능한 트랙에러신호의 진폭의 최소값보다 큰 값인가를 판별하기 위한 판별수단을 더 포함하여, 큰 값일때 다음 동작을 수행케 하고 작은 값일때 서보정지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 광픽업 서보장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 판별수단에 의한 판별결과에 따라 서보양호 또는 서보실패의 각 상태를 표시하기 위한 표시수단을 더 포함하여 되는 것을 특징으로 하는 광픽업 서보장치.