KR100281387B1 - 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 헤드를 목표 트랙으로 이동시키는 트래킹(tracking) 동작을 제어하는 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 트래킹 구동부에 공급되는 트래킹 펄스의 폭을 검출하여 광 헤드의 현재 이동 속도를 감지한 다음 선형 제어 구간에 광 헤드의 이동 속도에 따라 서로 다른 주파수 특성을 가지는 제 1 내지 제 3 보상기를 선택적으로 적용함으로써 목표 트랙에서 발생하는 오버슈트가 감소되도록 하는 동시에 액세스 타임이 빨라지도록 한다.
즉, 본 발명은 광 헤드의 이동 속도와 위치를 모두 고려하여 광 헤드의 이동을 적절하게 선형 제어하기 때문에 광 헤드의 이동 속도에 관계없이 목표 트랙에서 발생되는 오버슈트를 크게 감소시킬 수 있고, 액세스 타임 역시 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치 및 그 방법(Method and apparatus for controlling a tracking operation of an optical disc drive system)
본 발명은 광디스크 구동시스템에 관한 것으로서, 특히 광 헤드를 목표 트랙으로 이동시키는 트래킹(tracking) 동작을 제어하는 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치는 광디스크 상의 트랙 중심에 광 스폿의 중심을 추종시키기 위하여 광 스폿 즉, 광 헤드를 트랙 반경방향으로 이동시키는 트래킹 구동부에 트래킹 펄스를 공급하여 광 헤드가 상호 인접한 제 1 트랙에서 제 2 트랙(목표 트랙)측으로 소정 거리만큼 점프하도록 하고, 이 후에는 광 헤드의 이동을 선형 제어하여 광 스폿의 중심이 제 2 트랙의 중심에 정확하게 일치되도록 한다.
도 1은 종래 기술에 의한 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치와 그 주변장치의 개략적인 구성도로서, 상기 트래킹 제어장치는 트래킹 에러 신호 생성부(10)와, 데이터 신호 생성부(20)와, 트래킹 에러 신호 2치화부(30)와, 데이터 신호 2치화부(40)와, 보상기(50)와, 마이컴(60)과, 스위칭부(70)로 구성되어 있다.
상기 트래킹 에러 신호 생성부(10)는 회전하는 광디스크(1)에서 반사된 광을 수광하여 트래킹 에러 신호(TE)를 생성하고, 데이터 신호 생성부(20)는 회전하는 광디스크(1)에서 반사된 광을 수광하여 데이터 신호(RF)를 생성한다. 상기 트래킹 에러 신호(TE)는 광디스크(1) 상의 트랙 중심과 광 스폿 중심과의 위치 어긋남 검출을 가능하게 한다.
상기에서 광디스크(1)에 기록된 정보는 광 헤드(2)에 의해 재생되거나 소거된다. 상기 광 헤드(2)는 회전하는 광디스크(1)의 반경방향으로 이동하면서 광디스크(1)의 표면에 레이저 광을 조사하여 광디스크(1)에 기록된 정보를 재생하거나 소거한다. 상기 광 헤드(2)는 반도체 레이저(2-1), 조준 렌즈(2-2), 회절격자(2-3), 광 분할기(2-4), λ/4 판(2-5), 반사 미러(2-6), 집광 렌즈(2-7) 및 렌즈(2-8)를 구비하고 있다.
상기 트래킹 에러 신호 생성부(10)는 보다 구체적으로 광디스크(1)에서 반사된 광이 광 헤드(2)의 집광 렌즈(2-7), 반사 미러(2-6) 및 λ/4 판(2-5)을 차례대로 통과한 후 광 분할기(2-4)에서 대략 직각으로 반사되어 렌즈(2-8)를 거쳐 입사되는 -1차 광과 +1차 광을 각각 검출하는 2개의 수광소자(E, F)와, 각각의 수광소자(E, F)에서 출력되는 전기적인 신호를 감산하여 트래킹 에러 신호(TE)를 출력하는 감산기(11)로 구성되고, 데이터 신호 생성부(20)는 상기 렌즈(2-8)를 거쳐 입사되는 0차 광을 검출하는 4개의 수광소자(A, B, C, D)와, 각각의 수광소자(A, B, C, D)에서 출력되는 전기적인 신호를 가산하여 데이터 신호(RF)를 출력하는 가산기(21)로 구성된다. 여기서, 0차 광은 광디스크(1) 상의 피트(pit)에 맞추어져 정보 재생용으로 이용되는 메인 스폿이고, -1차 광과 +1차 광은 메인 스폿으로부터 소정 거리 떨어진 곳에 맞추어져 트래킹 에러 신호 검출용으로 이용되는 보조 스폿들이다.
상기 트래킹 에러 신호 2치화부(30)는 트래킹 에러 신호 생성부(10)의 감산기(11)로부터 입력받은 트래킹 에러 신호를 0 레벨과 비교하여 '0' 또는 '1'로 2치화하고, 데이터 신호 2치화부(40)는 데이터 신호 생성부(20)의 가산기(21)로부터 입력받은 데이터 신호를 소정 레벨과 비교하여 '0' 또는 '1'로 2치화한다.
상기 보상기(50)는 트래킹 에러 신호 생성부(10)의 감산기(11)로부터 트래킹 에러 신호(TE)를 입력받아 광디스크(1)에서 발생하는 모든 외란을 추종하여 트래킹 에러 신호(TE)를 보상한다.
상기 마이컴(60)은 트래킹 에러 신호 2치화부(30)와 데이터 신호 2치화부(40)로부터 2치화된 트랙 오류 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)를 각각 입력받아 2치화된 트랙 오류 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)에 동기된 트래킹 펄스를 발생시킨다.
상기 스위칭부(70)는 마이컴(60)의 제어를 받아 스위칭하여 트래킹 구동부(4)에 마이컴(60)으로부터의 트래킹 펄스가 공급된 다음 보상기(50)의 출력이 공급되도록 한다.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 트래킹 제어장치의 작용은 다음과 같다.
먼저, 광 헤드(2)의 반도체 레이저(2-1)에서 출사되는 레이저 광은 조준 렌즈(2-2)에서 평행 광속으로 변환되고 회절격자(2-3), 광 분할기(2-4) 및 λ/4 판(2-5)을 차례대로 투과하여 반사 미러(2-6)에 의해 대략 직각으로 반사된 후 집광 렌즈(2-7)에 의해 집광되어 회전하는 광디스크(1) 상에 3개 스폿(0차 광 스폿, ±1차 광 스폿)이 맺힌다.
그 후, 광디스크(1)에서 반사된 광이 광 헤드(2)의 집광 렌즈(2-7), 반사 미러(2-6) 및 λ/4 판(2-5)을 차례대로 통과한 후 광 분할기(2-4)에서 대략 직각으로 반사되어 렌즈(2-8)를 거쳐 -1차 광과 +1차 광이 트래킹 에러 신호 생성부(10)의 2개 수광소자(E, F)로, 0차 광이 데이터 신호 생성부(20)의 4개 수광소자(A, B, C, D)로 각각 입사된다.
상기에서 트래킹 에러 신호 생성부(10)의 2개 수광소자(E, F)는 입사되는 -1차 광량과 +1차 광량을 각각 검출하여 그에 해당되는 전기적인 신호를 감산기(11)로 각각 출력하고, 데이터 신호 생성부(20)의 4개 수광소자(A, B, C, D) 역시 자신에게 입사되는 0차 광량을 각각 검출하여 그에 해당되는 전기적인 신호를 가산기(21)로 각각 출력한다.
상기에서 감산기(11)는 2개 수광소자(E, F)로부터 입력되는 전기적인 신호를 감산하여 트래킹 에러 신호 2치화부(30)에 트래킹 에러 신호(TE)를 출력하고, 가산기(21)는 4개 수광소자(A, B, C, D)로부터 입력되는 전기적인 신호를 가산하여 데이터 신호 2치화부(40)에 데이터 신호(RF)를 출력한다. 여기서, 트래킹 에러 신호(TE)와 데이터 신호(RF)는 도 2에 도시된 바와 같이 서로 90°의 위상차를 가지는 정현파이다.
상기에서 트래킹 에러 신호 2치화부(30)는 트래킹 에러 신호 생성부(10)의 감산기(11)로부터 입력받은 트래킹 에러 신호를 0 레벨과 비교하여 '0' 또는 '1'로 2치화한 다음 마이컴(60)으로 출력하고, 데이터 신호 2치화부(40)는 데이터 신호 생성부(20)의 가산기(21)로부터 입력받은 데이터 신호를 소정 레벨과 비교하여 '0' 또는 '1'로 2치화한 다음 역시 마이컴(60)으로 출력한다. 상기 트래킹 에러 신호 2치화부(30)와 데이터 신호 2치화부(40)에서 각각 2치화된 신호(TZC, MIRR)는 도 2에 도시되어 있다.
상기에서 마이컴(60)은 2치화된 트랙 오류 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)가 각각 입력되면 2치화된 트랙 오류 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)로부터 트래킹 펄스 인가 시점을 감지한 다음 스위칭부(70)를 제어하여 자신의 트래킹 펄스 출력단자와 트래킹 구동부(4)가 연결되도록 한 상태에서 상기 트래킹 구동부(4)에 트래킹 펄스(TP)를 공급한다. 여기서, 트래킹 구동부(4)는 트래킹 펄스(TP)가 인가되면 트래킹 액츄에이터(3)를 구동시켜 광 헤드(2)가 현재 위치한 트랙의 중심에서 인접한 목표 트랙측으로 소정 거리만큼 점프하도록 한다.
그 후, 마이컴(60)은 2치화된 트랙 오류 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)로부터 선형 제어 구간을 감지한 다음 스위칭부(70)를 제어하여 보상기(50)와 트래킹 구동부(4)가 연결되도록 한다.
상기에서 보상기(50)는 트래킹 구동부(4)와 연결되면 트래킹 에러 신호 생성부(10)의 감산기(11)로부터 트래킹 에러 신호(TE)를 입력받아 광디스크(1)에서 발생하는 모든 외란을 추종하여 트래킹 에러 신호(TE)를 보상하고, 그 보상 결과치는 스위칭부(70)를 거쳐 트래킹 구동부(4)에 공급된다. 여기서, 트래킹 구동부(4)는 보상기(50)의 출력이 인가되면 트래킹 액츄에이터(3)를 구동시켜 광 헤드(2)에서 출사되는 광 스폿의 중심이 목표 트랙의 중심과 일치하도록 광 헤드(2)를 목표 트랙측으로 천천히 이동시킨다.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치는 광 헤드의 이동 속도에 관계없이 광 헤드의 위치만 고려하여 트래킹을 수행하기 때문에 광 헤드의 이동 속도가 빠른 경우 목표 트랙에서 오버슈트(overshoot)가 발생할 가능성이 매우 높아 목표 트랙의 중심에 광 스폿의 중심을 정확하게 일치시킬 수 없었고, 아울러 광 헤드의 이동 속도가 느린 경우에는 액세스 타임이 길어지는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 트래킹 구동부에 공급되는 트래킹 펄스의 폭을 검출하여 광 헤드의 현재 이동 속도를 감지한 다음 선형 제어 구간에 광 헤드의 이동 속도에 따라 서로 다른 주파수 특성을 가지는 보상기를 선택적으로 적용함으로써, 목표 트랙에서 발생하는 오버슈트가 감소되도록 하는 동시에 액세스 타임이 빨라지도록 하는 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치는 광디스크의 목표 트랙 중심에 광 스폿의 중심을 일치시키기 위하여 초기에는 트래킹 구동부에 트래킹 펄스를 공급하고, 선형 제어 구간에는 상기 트래킹 구동부에 트래킹 에러 신호를 보상하여 공급하는 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치에 있어서, 상기 광디스크에서 발생하는 모든 외란에 추종하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상하는 제 1 보상기와; 상기 제 1 보상기의 주파수 특성에 비해 상대적으로 래그를 강조하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상하는 제 2 보상기와; 상기 제 1 보상기의 주파수 특성에 비해 상대적으로 리드를 강조하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상하는 제 3 보상기와; 상기 트래킹 펄스를 발생시키는 동시에 상기 트래킹 펄스의 폭을 측정하여 펄스폭이 설정된 기준값과 같으면 상기 제 1 보상기를 선택하고 기준값보다 작으면 상기 제 2 보상기를 선택하고 기준값보다 크면 상기 제 3 보상기를 선택하는 보상기 선택 신호를 상기 선형 제어 구간에 발생시키고, 상기 보상기 선택 신호를 발생시킨 후 소정 시간이 경과되면 제 1 보상기 선택 신호를 발생시켜 상기 제 1 스위칭부에 공급하는 마이컴과; 상기 마이컴의 보상기 선택 신호에 따라 스위칭하여 상기 제 1 내지 제 3 보상기 중 하나에 상기 트래킹 에러 신호가 공급되도록 하는 제 1 스위칭부와; 상기 마이컴의 제어를 받아 스위칭하여 상기 트래킹 구동부에 상기 트래킹 펄스가 공급된 다음 상기 제 1 스위칭부에 의해 선택된 보상기의 출력이 공급되도록 하는 제 2 스위칭부가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어방법은 광디스크의 목표 트랙 중심에 광 스폿의 중심을 일치시키기 위하여 초기에는 트래킹 구동부에 트래킹 펄스를 공급하고, 선형 제어 구간에는 상기 트래킹 구동부에 트래킹 에러 신호를 보상하여 공급하는 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어방법에 있어서, 상기 트래킹 구동부에 상기 트래킹 펄스를 공급하는 제 1 단계와, 상기 트래킹 펄스의 폭을 측정하여 설정된 기준값과 비교하는 제 2 단계와, 상기 비교 결과 트래킹 펄스의 폭이 기준값과 같으면 상기 광디스크에서 발생하는 모든 외란에 추종하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상한 후 상기 트래킹 구동부에 공급하는 제 3 단계와, 상기 비교 결과 트래킹 펄스의 폭이 기준값보다 작으면 상기 제 3 단계에 비해 상대적으로 래그를 강조하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상한 후 상기 트래킹 구동부에 공급하는 제 4 단계와, 상기 비교 결과 트래킹 펄스의 폭이 기준값보다 크면 상기 제 3 단계에 비해 상대적으로 리드를 강조하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상한 후 상기 트래킹 구동부에 공급하는 제 5 단계와, 상기 제 4 단계와 상기 제 5 단계의 수행 후 소정 시간이 경과되면 다시 상기 광디스크에서 발생하는 모든 외란에 추종하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상한 후 상기 트래킹 구동부에 공급하는 제 6 단계가 구비된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 기술에 의한 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치와 그 주변 장치의 개략적인 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 각 신호 파형의 타이밍도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치와 그 주변 장치의 개략적인 구성도,
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 도시된 제 1 내지 제 3 보상기 각각의 주파수 특성을 나타내는 파형도,
도 5는 재생 전용의 광디스크에서 얻어지는 2치화된 트래킹 에러 신호, 2치화된 데이터 신호 및 트래킹 펄스의 타이밍도,
도 6은 기록/재생 겸용의 광디스크에서 얻어지는 2치화된 트래킹 에러 신호, 2치화된 데이터 신호 및 트래킹 펄스의 타이밍도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 광디스크 2: 광 헤드
3: 트래킹 액츄에이터 4: 트래킹 구동부
110: 트래킹 에러 신호 생성부 111: 감산기
120: 데이터 신호 생성부 121: 가산기
A∼F: 수광소자 130: 트래킹 에러 신호 2치화부
140: 데이터 신호 2치화부 151: 제 1 보상기
152: 제 2 보상기 153: 제 3 보상기
160: 마이컴 171: 제 1 스위칭부
172: 제 2 스위칭부
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치와 그 주변장치의 개략적인 구성도로서, 상기 트래킹 제어장치는 트래킹 에러 신호 생성부(110)와, 데이터 신호 생성부(120)와, 트래킹 에러 신호 2치화부(130)와, 데이터 신호 2치화부(140)와, 제 1 내지 제 3 보상기(150, 151, 152)와, 마이컴(160)과, 제 1 스위칭부(171)와, 제 2 스위칭부(172)로 구성되어 있다.
상기 트래킹 에러 신호 생성부(110)는 회전하는 광디스크(1)에서 반사된 광을 수광하여 트래킹 에러 신호(TE)를 생성하고, 데이터 신호 생성부(110)는 회전하는 광디스크(1)에서 반사된 광을 수광하여 데이터 신호(RF)를 생성한다. 상기 트래킹 에러 신호(TE)는 광디스크(1) 상의 트랙 중심과 광 스폿 중심과의 위치 어긋남 검출을 가능하게 한다.
도 3에서 회전하는 광디스크(1)의 반경방향으로 이동하면서 광디스크(1)의 표면에 레이저 광을 조사하여 광디스크(1)에 기록된 정보를 재생하거나 소거하는 광 헤드(2)는 종래 기술에서 설명된 바와 같이 반도체 레이저(2-1), 조준 렌즈(2-2), 회절격자(2-3), 광 분할기(2-4), λ/4 판(2-5), 반사 미러(2-6), 집광 렌즈(2-7) 및 렌즈(2-8)를 구비하고 있다.
상기 트래킹 에러 신호 생성부(110)는 보다 구체적으로 광디스크(1)에서 반사된 광이 광 헤드(2)의 집광 렌즈(2-7), 반사 미러(2-6) 및 λ/4 판(2-5)을 차례대로 통과한 후 광 분할기(2-4)에서 대략 직각으로 반사되어 렌즈(2-8)를 거쳐 입사되는 -1차 광과 +1차 광을 각각 검출하는 2개의 수광소자(E, F)와, 각각의 수광소자(E, F)에서 출력되는 전기적인 신호를 감산하여 트래킹 에러 신호(TE)를 출력하는 감산기(111)로 구성되고, 데이터 신호 생성부(120)는 상기 렌즈(2-8)를 거쳐 입사되는 0차 광을 검출하는 4개의 수광소자(A, B, C, D)와, 각각의 수광소자(A, B, C, D)에서 출력되는 전기적인 신호를 가산하여 데이터 신호(RF)를 출력하는 가산기(121)로 구성된다. 여기서, 0차 광은 광디스크(1) 상의 피트에 맞추어져 정보 재생용으로 이용되는 메인 스폿이고, -1차 광과 +1차 광은 메인 스폿으로부터 소정 거리 떨어진 곳에 맞추어져 트래킹 에러 신호 검출용으로 이용되는 보조 스폿들이다.
상기 트래킹 에러 신호 2치화부(130)는 트래킹 에러 신호 생성부(110)의 감산기(111)로부터 입력받은 트래킹 에러 신호를 0 레벨과 비교하여 '0' 또는 '1'로 2치화하고, 데이터 신호 2치화부(140)는 데이터 신호 생성부(120)의 가산기(121)로부터 입력받은 데이터 신호를 소정 레벨과 비교하여 '0' 또는 '1'로 2치화한다.
상기 제 1 보상기(151)는 트래킹 에러 신호(TE)가 입력되면 광디스크(1)에서 발생하는 모든 외란을 추종하여 상기 트래킹 에러 신호(TE)를 보상한다.
상기 제 2 보상기(152)는 트래킹 에러 신호(TE)가 입력되면 제 1 보상기(151)의 주파수 특성에 비해 상대적으로 래그(lag)를 강조하여 상기 트래킹 에러 신호(TE)를 보상한다. 즉, 상기 제 2 보상기(152)는 광 헤드(2)의 이동 속도가 설정된 기준 속도보다 상대적으로 빠를 때 발생할 수 있는 오버슈트를 최대한 억제할 수 있도록 설계되어 있다.
상기 제 3 보상기(153)는 트래킹 에러 신호(TE)가 입력되면 제 1 보상기(151)의 주파수 특성에 비해 상대적으로 리드(lead)를 강조하여 상기 트래킹 에러 신호(TE)를 보상한다. 즉, 상기 제 3 보상기(153)는 선형 제어 구간에서 광 헤드(2)가 빠른 속도로 목표 트랙에 수렴할 수 있도록 설계되어 있다.
보다 구체적으로 제 1 보상기(151)의 주파수 특성이 다음 수학식 1과 같이 정의되는 경우 제 2 보상기(152)는 래그를 강조하기 위하여 다음 수학식 1에서 a1의 값은 작아지고 b1의 값은 커지도록 설계되고(a2와 b2의 값은 변경되지 않음), 제 3 보상기(153)는 리드를 강조하기 위하여 다음 수학식 1에서 a2의 값은 커지고 b2의 값은 작아지도록 설계된다(a1과 b1의 값은 변경되지 않음). 이와 같은 제 1 내지 제 3 보상기(151, 152, 153)의 주파수 특성 파형은 도 4a 내지 도 4c에 각각 도시되어 있다.
상기 마이컴(160)은 2치화된 트래킹 에러 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)에 동기되어 트래킹 펄스(TP)를 발생시키는 동시에 상기 트래킹 펄스(TP)의 폭을 측정하여 펄스폭이 설정된 기준값과 같으면 제 1 보상기(151)를 선택하고 기준값보다 작으면 제 2 보상기(152)를 선택하고 기준값보다 크면 제 3 보상기(153)를 선택하는 보상기 선택 신호를 발생시켜 제 1 스위칭부(171)에 제공한다. 아울러, 상기 마이컴(160)은 보상기 선택 신호를 발생시킨 후 소정 시간이 경과되면 다시 제 1 보상기(151)가 선택되도록 제 1 보상기 선택 신호를 발생시켜 제 1 스위칭부(171)에 제공한다.
상기 제 1 스위칭부(171)는 마이컴(160)의 보상기 선택 신호에 따라 스위칭하여 제 1 내지 제 3 보상기(151, 152, 153) 중 하나에 트래킹 에러 신호(TE)가 공급되도록 한다.
상기 제 2 스위칭부(172)는 마이컴(160)의 제어를 받아 스위칭하여 트래킹 구동부(4)에 마이컴(160)으로부터의 트래킹 펄스(TP)가 공급된 다음 제 1 스위칭부(171)에 의해 선택된 보상기의 출력이 공급되도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 트랙 점프 제어장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 광 헤드(2)의 반도체 레이저(2-1)에서 출사되는 레이저 광은 조준 렌즈(2-2)에서 평행 광속으로 변환되고 회절격자(2-3), 광 분할기(2-4) 및 λ/4 판(2-5)을 차례대로 투과하여 반사 미러(2-6)에 의해 대략 직각으로 반사된 후 집광 렌즈(2-7)에 의해 집광되어 회전하는 광디스크(1) 상에 3개 스폿(0차 광 스폿, ±1차 광 스폿)이 맺힌다.
그 후, 광디스크(1)에서 반사된 광이 광 헤드(2)의 집광 렌즈(2-7), 반사 미러(2-6) 및 λ/4 판(2-5)을 차례대로 통과한 후 광 분할기(2-4)에서 대략 직각으로 반사되어 렌즈(2-8)를 거쳐 -1차 광과 +1차 광이 트래킹 에러 신호 생성부(110)의 2개 수광소자(E, F)로, 0차 광이 데이터 신호 생성부(120)의 4개 수광소자(A, B, C, D)로 각각 입사된다.
상기에서 트래킹 에러 신호 생성부(110)의 2개 수광소자(E, F)는 입사되는 -1차 광량과 +1차 광량을 각각 검출하여 그에 해당되는 전기적인 신호를 감산기(111)로 각각 출력하고, 데이터 신호 생성부(120)의 4개 수광소자(A, B, C, D) 역시 자신에게 입사되는 0차 광량을 각각 검출하여 그에 해당되는 전기적인 신호를 가산기(121)로 각각 출력한다.
상기에서 감산기(111)는 2개 수광소자(E, F)로부터 입력되는 전기적인 신호를 감산하여 트래킹 에러 신호 2치화부(130)에 트래킹 에러 신호(TE)를 출력하고, 가산기(121)는 4개 수광소자(A, B, C, D)로부터 입력되는 전기적인 신호를 가산하여 데이터 신호 2치화부(140)에 데이터 신호(RF)를 출력한다. 여기서, 트래킹 에러 신호(TE)와 데이터 신호(RF)는 서로 90°의 위상차를 가지는 정현파이다.
상기에서 트래킹 에러 신호 2치화부(130)는 트래킹 에러 신호 생성부(110)의 감산기(111)로부터 입력받은 트래킹 에러 신호를 0 레벨과 비교하여 '0' 또는 '1'로 2치화한 다음 마이컴(160)으로 출력하고, 데이터 신호 2치화부(140)는 데이터 신호 생성부(120)의 가산기(121)로부터 입력받은 데이터 신호를 소정 레벨과 비교하여 '0' 또는 '1'로 2치화한 다음 역시 마이컴(160)으로 출력한다. 상기 트래킹 에러 신호 2치화부(130)와 데이터 신호 2치화부(140)에서 각각 2치화된 신호(TZC, MIRR)의 일례가 도 5에 도시되어 있다.
상기에서 마이컴(160)은 2치화된 트랙 오류 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)가 각각 입력되면 2치화된 트랙 오류 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)로부터 트래킹 펄스 인가 시점 즉, 2치화된 트랙 오류 신호(TZC)가 0 에서 1 이 되는 시점을 감지하여 그 시점에 제 2 스위칭부(172)를 제어하여 자신의 트래킹 펄스 출력단자와 트래킹 구동부(4)가 연결되도록 한 상태에서 상기 트래킹 구동부(4)에 트래킹 펄스(TP)를 공급한다. 이 때, 마이컴(160)은 트래킹 구동부(4)에 공급되는 트래킹 펄스(TP)의 폭을 측정하여 기억한다.
상기에서 트래킹 펄스(TP)는 2치화된 트랙 오류 신호(TZC)의 0 기간 동안 1 인 펄스이고, 트래킹 구동부(4)는 트래킹 펄스(TP)가 인가되면 트래킹 액츄에이터(3)를 구동시켜 광 헤드(2)가 현재 위치한 트랙의 중심에서 인접한 목표 트랙측으로 소정 거리만큼 점프하도록 한다.
상기에서 광 헤드(2)가 목표 트랙으로 소정 거리만큼 점프한 후 소정 시간 즉, 2치화된 트랙 오류 신호(TZC)가 0 이고 2치화된 데이터 신호(MIRR)가 1 인 기간 동안은 광 헤드(2)가 관성으로 밀려가도록 마이컴(160)은 제 2 스위칭부(172)를 오프시킨다.
그 후, 마이컴(160)은 2치화된 트랙 오류 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)로부터 선형 제어 구간 즉, 2치화된 트랙 오류 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)가 모두 0 인 구간을 감지하여 제 1 스위칭부(171)에 보상기 선택 신호를 제공하고, 그와 동시에 제 2 스위칭부(172)를 제어하여 제 1 내지 제 3 보상기(151, 152, 153)의 공통 출력단자와 트래킹 구동부(4)가 연결되도록 한다.
보다 구체적으로 마이컴(160)은 기억하고 있던 트래킹 펄스(TP)의 폭을 설정된 기준값과 비교하여 펄스폭이 설정된 기준값과 같으면 제 1 보상기(151)를 선택하고 기준값보다 작으면 제 2 보상기(152)를 선택하고 기준값보다 크면 제 3 보상기(153)를 선택하는 보상기 선택 신호를 제 1 스위칭부(171)에 제공하여 제 1 내지 제 3 보상기(151, 152, 153) 중 하나가 트래킹 에러 신호 생성부(110)의 감산기(111)와 연결되어 트래킹 에러 신호(TE)를 공급받도록 한다.
상기에서 트래킹 펄스(TP)의 폭이 기준값보다 작다는 것은 광 헤드(2)의 현재 이동 속도가 매우 빠르다는 것을 의미하므로 트래킹 펄스(TP)의 폭이 기준값보다 작을 때 목표 트랙에서 발생할 수 있는 오버슈트를 최대한 억제하도록 설계되어 있는 제 2 보상기(152)를 선택하면 오버슈트의 발생을 방지하여 목표 트랙의 중심에 광 스폿의 중심을 정확하게 일치시킬 수 있고, 그로 인해 목표 트랙에 기록된 데이터를 정확하게 재생시킬 수 있다.
또한, 트래킹 펄스(TP)의 폭이 기준값보다 크다는 것은 광 헤드(2)의 현재 이동 속도가 매우 느리다는 것을 의미하므로 트래킹 펄스(TP)의 폭이 기준값보다 클 때 광 헤드(2)가 목표 트랙으로 보다 빨리 수렴할 수 있도록 설계되어 있는 제 3 보상기(153)를 선택하면 액세스 타임을 줄일 수 있다.
아울러, 상기 마이컴(160)은 제 2 또는 제 3 보상기(152, 153)를 선택한 후 소정 시간이 경과되면 다시 광디스크(1)에서 발생하는 모든 외란을 추종 가능한 일반적인 보상기 즉, 제 1 보상기(151)의 선택을 위한 제 1 보상기 선택 신호를 제 1 스위칭부(171)에 공급한다.
한편, 도 6에 도시된 표면에 랜드와 그루브가 형성되어 있는 기록/재생 겸용 광디스크로부터 얻을 수 있는 2치화된 트래킹 에러 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)는 도 5에 도시된 표면에 피트가 형성되어 있는 재생 전용의 광디스크로부터 얻을 수 있는 2치화된 트래킹 에러 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)와는 약간 차이가 있다.
하지만, 도 6에 도시된 기록/재생 겸용 광디스크에서도 본 발명은 쉽게 적용될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 2치화된 트래킹 에러 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR)가 모두 1 로 유지되거나 모두 0 으로 유지되는 기간을 트래킹 펄스 인가 구간(I)으로 설정하고, 2치화된 트래킹 에러 신호(TZC)와 2치화된 데이터 신호(MIRR) 중 하나는 1 로 유지되고 나머지 하나는 0 으로 유지되는 기간을 선형 제어 구간(II)으로 설정하면 상기에서 설명된 본 발명의 일 실시예로도 쉽게 구현할 수 있다. 아울러, 도 6의 경우 광 헤드가 관성으로 밀려가는 구간이 없어지나 이것은 본 발명의 효과에 큰 영향을 미치지 않는다.
이와 같이 본 발명은 광 헤드의 이동 속도와 위치를 모두 고려하여 광 헤드의 이동을 적절하게 선형 제어하기 때문에 광 헤드의 이동 속도에 관계없이 목표 트랙에서 발생되는 오버슈트를 크게 감소시킬 수 있고, 액세스 타임 역시 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 광디스크의 목표 트랙 중심에 광 스폿의 중심을 일치시키기 위하여 초기에는 트래킹 구동부에 트래킹 펄스를 공급하고, 선형 제어 구간에는 상기 트래킹 구동부에 트래킹 에러 신호를 보상하여 공급하는 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치에 있어서,
    상기 광디스크에서 발생하는 모든 외란에 추종하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상하는 제 1 보상기와;
    상기 제 1 보상기의 주파수 특성에 비해 상대적으로 래그를 강조하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상하는 제 2 보상기와;
    상기 제 1 보상기의 주파수 특성에 비해 상대적으로 리드를 강조하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상하는 제 3 보상기와;
    상기 트래킹 펄스를 발생시키는 동시에 상기 트래킹 펄스의 폭을 측정하여 펄스폭이 설정된 기준값과 같으면 상기 제 1 보상기를 선택하고 기준값보다 작으면 상기 제 2 보상기를 선택하고 기준값보다 크면 상기 제 3 보상기를 선택하는 보상기 선택 신호를 상기 선형 제어 구간에 발생시키고, 상기 보상기 선택 신호를 발생시킨 후 소정 시간이 경과되면 제 1 보상기 선택 신호를 발생시켜 상기 제 1 스위칭부에 공급하는 마이컴과;
    상기 마이컴의 보상기 선택 신호에 따라 스위칭하여 상기 제 1 내지 제 3 보상기 중 하나에 상기 트래킹 에러 신호가 공급되도록 하는 제 1 스위칭부와;
    상기 마이컴의 제어를 받아 스위칭하여 상기 트래킹 구동부에 상기 트래킹 펄스가 공급된 다음 상기 제 1 스위칭부에 의해 선택된 보상기의 출력이 공급되도록 하는 제 2 스위칭부가 구비된 것을 특징으로 하는 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어장치.
  2. 광디스크의 목표 트랙 중심에 광 스폿의 중심을 일치시키기 위하여 초기에는 트래킹 구동부에 트래킹 펄스를 공급하고, 선형 제어 구간에는 상기 트래킹 구동부에 트래킹 에러 신호를 보상하여 공급하는 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어방법에 있어서,
    상기 트래킹 구동부에 상기 트래킹 펄스를 공급하는 제 1 단계와,
    상기 트래킹 펄스의 폭을 측정하여 설정된 기준값과 비교하는 제 2 단계와,
    상기 비교 결과 트래킹 펄스의 폭이 기준값과 같으면 상기 광디스크에서 발생하는 모든 외란에 추종하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상한 후 상기 트래킹 구동부에 공급하는 제 3 단계와,
    상기 비교 결과 트래킹 펄스의 폭이 기준값보다 작으면 상기 제 3 단계에 비해 상대적으로 래그를 강조하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상한 후 상기 트래킹 구동부에 공급하는 제 4 단계와,
    상기 비교 결과 트래킹 펄스의 폭이 기준값보다 크면 상기 제 3 단계에 비해 상대적으로 리드를 강조하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상한 후 상기 트래킹 구동부에 공급하는 제 5 단계와,
    상기 제 4 단계와 상기 제 5 단계의 수행 후 소정 시간이 경과되면 다시 상기 광디스크에서 발생하는 모든 외란에 추종하여 상기 트래킹 에러 신호를 보상한 후 상기 트래킹 구동부에 공급하는 제 6 단계가 구비된 것을 특징으로 하는 광디스크 구동시스템의 트래킹 제어방법.
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