KR100262855B1 - 디지탈 비디오 디스크 레코더 시스템의 트래킹 서보 장치 - Google Patents

디지탈 비디오 디스크 레코더 시스템의 트래킹 서보 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 랜드 및 그루브의 신호면으로 이루어진 소거 재기록형 광디스크에 소정의 데이터를 기록하거나, 상기 광디스크에 기록된 데이터를 소거, 또는 재생하는 데 이용되는 레이저빔이 상기 광디스크의 신호면을 벗어난 정도를 나타내는 트래킹 에러 신호를 참조하여, 상기 레이저빔이 상기 광디스크의 신호면을 따라 정확히 추종하도록 제어하는 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치에 관한 것으로서, 상기 트래킹 에러 신호의 위상을 검출하여 상기 광디스크의 신호면이 랜드인지 그루브인지를 판별하는 랜드/그루브 판별부; 상기 랜드/그루브 판별부의 판별 결과에 대응하여, 상기 트래킹 신호의 위상을 반전/비반전 시키도록 위상 제어 신호를 발생하는 시스템 제어부; 상기 시스템 제어부의 제어에 의해 상기 트래킹 에러 신호의 위상을 반전/비반전시켜 출력하는 위상 조정부; 상기 반전/비반전된 트래킹 에러 신호에 의거하여 상기 레이저빔이 상기 광디스크의 랜드 또는 그루브 신호면을 따라 정확히 추종하도록 제어하는 서보부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치를 제공하므로써, 광디스크의 신호면이 랜드/그루브에 상관없이 정확한 트래킹 서보를 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

디지탈 비디오 디스크 레코더 시스템의 트래킹 서보 장치
본 발명은 그루브(Groove) 및 랜드(Land)의 양쪽에 기록이 가능한 DVDR(Digital Video Disc Recoder) 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 랜드와 그루브의 전환점에서 트래킹 에러 신호의 극성을 반전시킬 수 있는 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치에 관한 것이다.
일반적으로 광 디스크 플레이어에서 재생 및 기록 등의 기능을 위해 사용되는 광디스크는 그 기능 및 용도에 따라 CD, CD-ROM, 비디오 디스크등 사용자가 정보 재생만 가능한 재생 전용형, 사용자가 한 번 기록하고 이후 기록된 정보를 여러번 읽을수는 있으나 지우고 다시 기록할수 없는 추가 기록형 및 정보의 반복 기록, 소거, 재생이 가능한 소거 재기록형으로 나눌수 있다.
재생 전용형은 이미 음향업계에서 기존 LP 레코드판을 거의 대체하고 있는 CD와, 백과 사전등 널리 정보 확산이 필요한 대용량 정보를 CD에 기록하여 필요시 검색할수 있는 매체인 CD-ROM, 그리고 최근 국내에서 보급 속도가 급속히 신장되고 있는 비디오 디스크등이 이미 실용화되어 보급 단계에 있다. 추가 기록형 광디스크는 정보를 한 번 기록하고 필요시 수시로 읽을 필요가 있는 경우, X-레이, NMR-CT, 초음파 단층 사진등 각종 화상 정보와 환자 진료 카드 등의 저장이 필요한 병원과 방대한 문서 저장이 필요한 관공서, 그리고 광산, 유전 등의 광맥지도 등에 사용되고 있다.
소거 재기록형 광디스크는 광자기형과 상변화형이 있는데, 상변화형은 레이저를 이용하여 매체의 미소 부분을 가열,냉각하는 과정에서의 결정질/비정질 가역 변화를 이용하여 기록하고, 두 상의 반사율 차이로 정보를 판독하는 방법을 사용하고 있다.
통상, 광자기형 광디스크의 기록은 박막면에 수직으로 일방향 자화된 자성 박막이 레이저 집속광 펄스에 의해 큐리에(Curie)온도 부근까지 순간적으로 가열되면 가열된 미소 부분의 보자력이 감소된다. 이때, 매체 자화방향과 반대 방향으로 인가된 약한 자계에 의해 가열된 레이저 조사부만이 자화 방향이 반전되게 되어, 레이저 펄스가 꺼져 상온으로 냉각되면 이부분만 안정된 역자구 비트로 남게되어 정보가 기록된다.
소거는 정보가 기록된 부분을 역시 레이저빔에 의해서 가열후, 냉각시 외부 자계의 방향을 기록시와 반대로 가해주어 원래의 자화 방향을 갖게함으로서 이루어진다.
한편, 기록된 정보의 판독은 기록시보다 약한 레이저광과 편광기를 이용하여 행하는데, 직선 편광이 수직 자화된 물질 표면에서 반사될 때 재료의 자화방향에 따라 편광 방향이 입사광의 편광 방향에 대해 좌,우로 각각 회전하는 자기 광학 케르(Kerr) 효과를 이용한다. 즉, 반사광의 편광 방향은 재료의 자화 방향이 하향이면 반시계 방향, 상향이면 시계 방향으로 회전함으로, 기록되지 않은 부분에서의 반사 편광을 거의 통과시키지 못하는 방향으로 미리 세팅된 검광자로 두 반사광을 통과시키면 기록되지 않은 부분의 반사광은 광량이 약하고 기록된 부분의 반사광은 약간의 광량이 검광자를 통과하게 되어 빛의 강약 신호로 바뀌게 되고 이를 광 검출 소자를 이용하여 디지탈 신호 '0'과 '1'로 판독하게 된다.
이와 같이 소거 재기록형 광디스크에 대하여 기록, 소거, 재생을 수행하는 시스템을 통상적으로 DVDR(digital video disk recorder)이라 한다.
상술한 바와 같은 DVDR 시스템에서 소거 재기록형 광디스크에 일정 데이터를 정확히 기록, 소거, 재생하기 위해서는 DVDR 시스템의 광픽업부에서 조사되는 레이저빔이 광디스크의 신호면을 따라 정확히 추종되어야 한다. 이와 같이, 광픽업부에서 조사되는 레이저빔이 광디스크의 트랙을 따라 정확히 추종하도록 하는 것을 통상 트래킹 서보라하고, 이러한 트래킹 서보는 광픽업부에서 조사되는 레이저빔이 광디스크의 신호면에서 반사되는 반사광으로부터 검출한 트래킹 에러 신호를 참조하여 수행된다.
한편, 도 1은 일반적인 소거 재기록형 광 디스크를 개략적으로 도시한 예시도로서, 도 1에 도시된 바와 같이 소거 재기록형 광디스크는 그루브와 랜드가 형성되어 있고, 랜드 및 그루브는 각각 절대 번지가 사전 기록되어 있는 어드레스 영역(Address Region), 서보를 제어하는 데 참조되는 에러 신호를 얻기 위한 서보 영역(Servo Region), 실제 프로그램을 데이터 형태로 기록 가능한 프로그램 영역(Frogran Region)으로 분리되어 있다.
이와 같은, 소거 재기록형 광디스크에 소정의 데이터를 기록, 소거, 재생하는 데 있어서, 종래에는 도 1에 도시된 그루브면에만 기록하였으나, 근래에는 기록 밀도를 높이기 위하여 그루브외에도 랜드에도 기록하는 방식이 제안되어졌다.
한편, 랜드와 그루브는 그 깊이가 다르기 때문에, 랜드에서 검출되는 트래킹 에러 신호는 그루브에서 검출되는 트래킹 에러 신호와 그 위상이 반전되어 나타나다.
따라서, 그루브와 랜드 양쪽에 소정의 데이터를 기록, 소거, 재생하기 위해서는 그루브면에서 랜드면으로의 전환시 트래킹 에러 신호를 반전할 수 있는 장치가 요구되어진다.
따라서, 본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 랜드와 그루브의 양쪽에 기록하기 위한 DVDR 시스템에 있어서, 랜드와 그루브의 전환점을 검출하고, 그 검출된 전환점에서 트래킹 에러 신호를 반전시키기 위한 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는, 랜드 및 그루브의 신호면으로 이루어진 소거 재기록형 광디스크에 소정의 데이터를 기록하거나, 상기 광디스크에 기록된 데이터를 소거, 또는 재생하는 데 이용되는 레이저빔이 상기 광디스크의 신호면을 벗어난 정도를 나타내는 트래킹 에러 신호를 참조하여, 상기 레이저빔이 상기 광디스크의 신호면을 따라 정확히 추종하도록 제어하는 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치에 있어서, 상기 트래킹 에러 신호의 위상을 검출하여 상기 광디스크의 신호면이 랜드인지 그루브인지를 판별하는 랜드/그루브 판별부; 상기 랜드/그루브 판별부의 판별 결과에 대응하여, 상기 트래킹 신호의 위상을 반전/비반전 시키도록 위상 제어 신호를 발생하는 시스템 제어부; 상기 시스템 제어부의 제어에 의해 상기 트래킹 에러 신호의 위상을 반전/비반전시켜 출력하는 위상 조정부; 상기 반전/비반전된 트래킹 에러 신호에 의거하여 상기 레이저빔이 상기 광디스크의 랜드 또는 그루브 신호면을 따라 정확히 추종하도록 제어하는 서보부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치를 제공한다.
도 1은 일반적인 소거 재기록형 광디스크의 트랙을 개략적으로 도시한 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치의 동작 과정을 도시한 상세 흐름도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
D : 광디스크 100 : 광픽업부
200 : 광검출부 310 : 제 1 전류-전압 변환부
320 : 제 2 전류-전압 변환부 400 : 트래킹 에러 신호 검출부
500 : 랜드/그루브 판별부 600 : 시스템 제어부
700 : 위상 조정부 800 : 서보부
900 : 키 입력부
상술한 본 발명의 목적과 기타 다른 목적 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치의 구성 및 그 동작 과정에 관하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
동도를 참조하면, 본 발명에 따른 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치는, 광픽업부(100), 광검출부(200), 제 1 전류-전압 변환부(310), 제 2 전류-전압 변환부(320), 트래킹 에러 신호 검출부(400), 랜드/그루브 판별부(500), 시스템 제어부(600), 위상 조정부(700), 서보부(800), 키 입력부(900)으로 이루어지며, 그 각각의 구성 및 동작 과정은 다음과 같다.
먼저, 광픽업부(100)는 대물렌즈 및 액츄에이터(이상 도시 생략한)를 구비하며, 서보부(800)의 서보 제어에 의해, 소정의 레이저 파워를 갖는 레이저 빔을 광디스크의 신호면에 조사하므로써, 광디스크의 신호면에 소정의 데이터를 기록, 소거, 재생하는 동작을 수행한다.
광검출부(200)는 2분할된 광다이오드(Photo Diode) D1, D2로 이루어지며, 광픽업부에서 조사된 레이저빔이 광디스크의 신호면에서 반사되는 반사광을 D1, D2 각각에서 검출하고, 각각 그 검출된 반사광에 대응하는 전류를 발생하여 제 1 전류-전압 변환부(310) 및 제 2 전류-전환 변환부(320)에 제공한다.
제 1 전류-전압 변환부(310)는 광검출부(200)의 D1에서 제공된 전류를 소정의 전압으로 변환한 후, 그 변환된 전압을 트래킹 에러 신호 검출부(400)에 제공한다.
제 2 전류-전압 변환부(320)는 광검출부(200)의 D2에서 제공된 전류를 소정의 전압으로 변환한 후, 그 변환된 전압을 트래킹 에러 신호 검출부(400)에 제공한다.
트래킹 에러 신호 검출부(400)는 제 1 전류 전압 변환부(310) 및 제 2 전류-전압 변환부(320)에서 제공된 두 전압을 차분한후, 그 차분치를 증폭하여 출력한다. 이때, 차분 증폭된 값은 광픽업부가 광디스크의 신호면에서 벗어난 정도를 나타내는 트래킹 에러 신호가 될 것이다.
랜드/그루브 판별부(500)는 트래킹 에러 신호 검출부(400)에서 출력되는 트래킹 에러 신호의 위상을 검출하여, 트래킹 에러 신호의 위상이 비반전 상태이면, 현재 광디스크의 신호면이 그루브라고 판단하고, 트래킹 에러 신호의 위상이 반전 상태면 현재 광디스크의 신호면이 랜드라고 판단하여, 그 판단된 광디스크의 신호면에 대한 정보를 시스템 제어부(600)에 제공한다.
시스템 제어부(700)는 DVDR 시스템의 전반적인 동작을 제어하며, 특히, 랜드/그루브 판별부(500)에서 제공된 현재 광디스크의 신호면에 대한 정보를 참조하여, 현재 광디스크의 신호면이 랜드면이면 트래킹 에러 신호 검출부(400)에서 출력되는 트래킹 에러 신호의 위상을 반전 시키도록 위상 조정부(700)를 제어하고, 또한, DVDR 시스템의 기록, 소거, 재생 모드에 대응하여 광픽업부에서 조사하는 레이저빔의 파워를 달리하도록 서보부를 제어한다.
위상 조정부(700)는 시스템 제어부(600)의 제어에 의해, 트래킹 에러 신호 검출부(400)에서 출력되는 트래킹 에러 신호의 위상을 반전/비반전 상태로 서보부(800)에 제공한다.
서보부(800)는 시스템 제어부(600)의 제어에 의해, 광픽업부(100)가 기록, 소거, 재생에 대응하는 소정의 파워 레벨로 레이저빔을 조사하도록 광픽업부의 레이저 파워를 조절하는 한편, 트래킹 에러 신호 검출부(400)에서 출력되는 트래킹 에러 신호를 참조하여, 광픽업부(100)에서 조사하는 레이저빔이 광디스크의 신호면을 따라 정확히 추종하도록 제어한다.
키 입력부(900)는 기록 키, 소거 키, 재생 키, 정지 키 등을 포함한 다수 개의 키를 구비하며, 사용자의 키 조작에 대응하는 키 신호를 발생하여, 시스템 제어부(600)에 제공한다.
이하, 상술한 기능을 수행하는 구성부재를 포함하여 이루어진 본 발명에 따른 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치의 동작 과정에 대하여 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치의 동작 과정을 도시한 상세 흐름도이다.
먼저, DVDR에 광디스크가 로딩되면(S 10), 시스템 제어부(600)는 광디스크의 로드인 구간(Road-in Area)에 수록되어 있는 TOC(Table of Contents) 정보를 독출하도록 DVDR을 제어하고, DVDR은 시스템 제어부(600)의 제어에 의해 광디스크의 로드인 구간에 수록되어 있는 TOC 정보를 독출하여 시스템 제어부(600)에 제공한다.
시스템 제어부(600)는 DVDR에서 제공된 TOC 정보를 자체 구비된 내부 메모리(도시 생략된)에 저장한다.( S 20)
이후, 사용자가 키 입력부(900)에서 구비된 재생 키, 소거 키, 기록 키 등과 같은 소정의 기능 키를 조작하면, 키 입력부(900)는 사용자가 조작한 키에 대응하는 키 신호를 발생하여 시스템 제어부(600)에 제공한다.(S 30)
키 입력부(900)로부터 기능 키 신호를 제공받은 시스템 제어부(600)는, DVDR에서 기능 키 신호에 대응하는 소정의 동작을 수행하도록 서보부(800)를 제어하고, 서보부(800)는 시스템 제어부(600)의 제어에 의해 기능 키에 대응하는 소정 파워 레벨의 레이저빔을 광디스크의 신호면에 조사한다. 따라서, DVDR에서는 기록, 소거, 재생 등의 소정의 동작을 수행하게 된다.(S 40)
한편, S 40 단계에서, 광픽업부로부터 조사된 레이저빔은 광디스크의 신호면에 반사되어 소정의 반사광이 발생되는데, 광검출부(200)에 구비된 광다이오드 D1, D2는 이와같이 디스크의 신호면에서 발생되는 반사광을 각각 검출한후, 검출된 반사광에 대응하는 전류를 발생하여 제 1 전류-전압 변환부(310) 및 제 2 전류-전압 변환부(320)에 각각 제공한다.
제 1 전류-전압 변환부(310)는 광다이오드 D1에서 발생된 전류를 소정의 전압으로 변환하여 트래킹 에러 신호 검출부(400)에 제공하고, 제 2 전류-전압 변환부(320)는 광다이오드 D2에서 발생된 전류를 소정의 전압으로 변환하여 트래킹 에러 신호 검출부(400)에 제공한다.
제 1 전류-전압 변환부(310) 및 제 2 전류-전압 변환부(320) 각각으로부터 소정의 전압을 제공받은 트래킹 에러 신호 검출부(400)는 제공받은 두 전압을 차분한후, 증폭하여 출력한다.(S 50) 이때의 차분치는 광픽업에서 조사하는 레이저빔이 광디스크의 신호면을 벗어난 정도를 나타내는 트래킹 에러 신호가 될 것이다.
한편, S 40 단계 및 S 50 단계가 진행되는 도중, 랜드/그루브 판별부(500)는 트래킹 에러 신호 검출부(400)에서 출력되는 트래킹 에러 신호의 위상을 검출하여 현재 동작중인 광디스크의 신호면이 랜드인지 그루브인지를 판별한다.(S 60)
이때, 광픽업에서 조사되는 레이저빔이 광디스크의 그루브 위치에 있을 때는 정상적인 트래킹 에러 신호가 출력되지만, 광디스크의 랜드면에 위치할 때는 그루브 면에서 출력되는 트래킹 에러 신호와 그 위상이 반전되어 출력될 것이다.
S 60 단계의 판별 결과, 트래킹 에러 신호의 위상이 반전되지 않으면, 즉, 광디스크의 그루브 면에서 소정의 동작이 수행되고 있는 중에는, 시스템 제어부(600)는 트래킹 에러 신호 검출부(400)에서 출력되는 트래킹 에러 신호를 위상 반전 없이 서보부(800)에 전달할 수 있도록 위상 조정부(700)를 제어한다.
따라서, 광디스크의 그루브면에서 발생되는 트래킹 에러 신호는 위상 반전없이 서보부(800)에 전달되고, 서보부(800)에서는 광픽업부(100)에서 조사되는 레이저빔이 광디스크의 신호면을 따라 정확히 추종할 수 있도록 광픽업부(100)에 트래킹 서보를 수행한다.(S 80)
한편, S 60 단계의 판별 결과, 트래킹 에러 신호의 위상이 반전되면, 즉, 광 픽업부(100)에서 조사되는 레이저빔이 광디스크의 랜드면에 도달하면, 시스템 제어부(600)는 트래킹 에러 신호 검출부(400)에서 출력되는 트래킹 에러 신호의 위상을 반전하도록 위상 조정부(700)를 제어한다.
위상 조정부(700)는 시스템 제어부(600)의 제어에 의해, 트래킹 에러 신호 검출부(400)에서 출력되는 트래킹 에러 신호의 위상을 반전하여 서보부(800)에 제공한다.(S 70)
따라서, 랜드면에서 위상이 반전된 트래킹 에러 신호가 위상 조정부(700)에서 다시 위상이 반전되었으므로, 서보부(800)는 그루브면의 트래킹 에러 신호와 동일한 위상을 같는 트래킹 에러 신호를 제공받게 되어, 광디스크의 랜드면에서도 그루브면에서와 동일하게 트래킹 서보를 수행한다.
또한, 그루브 면에서 랜드 면으로의 전환시 도 1에 도시된 바와 같이, 광디스크의 프로 그램 영역의 앞에 위치한 서보 영역에서 그루브/랜드의 전환여부가 판단되어지므로, 실제의 프로그램 영역에서는 정상적인 트래킹 서보의 수행이 가능할 것이다.
이후, 키 입력부(900)로부터 정지 키 신호가 인가될 때 까지, 상술한 S 40 단계에서 S 80 단계까지를 반복하며 소정의 동작을 수행하게 될 것이다.(S 90)
상술한 바와 같이, 광디스크의 그루브 면에서 랜드 면으로의 전환시, 위상이 반전되어 검출되는 트래킹 에러 신호를 강제로 위상 반전시켜, 랜드면에서도 그루브면에서와 동일하게 트래킹 서보의 수행이 가능하게 하므로써, 랜드면에서의 기록, 소거, 재생 동작을 정확히 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 랜드 및 그루브의 신호면으로 이루어진 소거 재기록형 광디스크에 소정의 데이터를 기록하거나, 상기 광디스크에 기록된 데이터를 소거, 또는 재생하는 데 이용되는 레이저빔이 상기 광디스크의 신호면을 벗어난 정도를 나타내는 트래킹 에러 신호를 참조하여, 상기 레이저빔이 상기 광디스크의 신호면을 따라 정확히 추종하도록 제어하는 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치에 있어서,
    상기 트래킹 에러 신호의 위상을 검출하여 상기 광디스크의 신호면이 랜드인지 그루브인지를 판별하는 랜드/그루브 판별부;
    상기 랜드/그루브 판별부의 판별 결과에 대응하여, 상기 트래킹 신호의 위상을 반전/비반전 시키도록 위상 제어 신호를 발생하는 시스템 제어부;
    상기 시스템 제어부의 제어에 의해 상기 트래킹 에러 신호의 위상을 반전/비반전시켜 출력하는 위상 조정부;
    상기 반전/비반전된 트래킹 에러 신호에 의거하여 상기 레이저빔이 상기 광디스크의 랜드 또는 그루브 신호면을 따라 정확히 추종하도록 제어하는 서보부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 DVDR 시스템의 트래킹 서보 장치.
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