KR100424492B1 - 광 디스크 장치의 면진동 디스크 검출 및 서보 제어방법 - Google Patents

광 디스크 장치의 면진동 디스크 검출 및 서보 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 디스크 장치에서 면진동 디스크를 정확하게 판별하는 광 디스크 장치의 면진동 디스크 검출방법과, 면진동 디스크를 판별한 후에 면진동 디스크에 대하여 서보 이득을 정상 디스크와 달리하여 최적으로 조정하는 광 디스크 장치의 서보 제어방법을 제공하고자 하는 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 광 디스크 장치의 면진동 디스크 검출방법은, 대물렌즈의 하강 및 상승동작을 미리 정해진 소정 회수만큼 반복하면서 포커스 제로 크로스를 검출하고 매 회마다 상기 대물렌즈의 상승시점부터 포커스 제로 크로스 검출시까지의 시간을 측정하는 단계와; 상기 측정된 소정 개수의 시간 값들중에서 최저값과 최고값 사이의 시간차를 계산하는 단계와; 상기 계산한 시간차를 소정의 임계값과 비교하여 면진동 디스크 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어진다. 그리고, 본 발명에 따른 광 디스크 장치의 서보 제어방법은, 광 디스크 종류의 판별 동작 후, 상기 디스크가 면진동 디스크인지를 판별하는 단계와; 상기 판별 결과에 따라 면진동 디스크와 정상 디스크에 대하여 서보 제어 이득을 달리하여 조정하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

광 디스크 장치의 면진동 디스크 검출 및 서보 제어방법 {Detection and servo control method of surface vibration disk in a optical disk apparatus}
본 발명은 광 디스크 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 CD나 DVD 등의 광디스크를 재생 및 기록하는 장치에서 면진동 디스크를 검출하는 방법과 검출된 면진동 디스크에 대하여 서보 이득을 조정하는 방법에 관한 것이다.
CD와 DVD 등의 광 디스크 재생/기록 장치의 재생에서 광픽업이 트랙을 추종하여 데이터를 읽기 위하여 기본적으로 해야 할 일은 대물렌즈를 디스크의 트랙에 포커싱을 하여야 한다. 이것을 행하는 것이 포커싱 서보(Focusing servo)이다. 포커싱 서보는 면진동 디스크의 상하 흔들림을 잘 추종하여야 하므로 일반(면진동 성분이 없는) 디스크에서 필요한 서보의 이득(gain)보다 더 큰 이득을 필요로 한다. 그리고 면진동 디스크의 경우에 DVD 듀얼(dual) 디스크에서 각 층 간의 포커스 점프(Focus jump)가 일반 디스크에 비해 훨씬 더 정교함이 요구된다. 이러한 이유로 면진동 디스크를 초기에 간단하게 판별할 수 있다면 재생시스템의 성능 향상에 큰 도움이 될 것이다.
도 1은 일반적인 광 디스크 재생/기록 장치에서 포커싱 동작에 관련된 부분만을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하여 광 디스크 재생/기록 장치의 서보 제어 흐름을 설명하면 다음과 같다. 먼저, CD나 DVD 디스크(1)를 스핀들 모터(2)로 회전시켜 광픽업(3)에서 디스크 정보를 전기적 신호인 RF 신호로 변환 생성한다. 다음에 RF신호처리부(4)에서 RF신호를 입력받아 서보 에러(Servo error)신호를 생성하고 이 에러신호를 서보계(5)로 출력한다. 상기 서보계(5)는 서보 에러신호를 입력받아 필터링 등의 신호 처리를 한 후에 서보 구동 신호를 출력한다. 다음에 드라이버(7)는 서보 구동신호를 입력받아 액츄에이터(미도시함)의 구동에 필요한 전류를 공급해야 하므로 액츄에이터 구동 신호를 출력하여 광픽업(3)으로 전달하는 피드백 루프를 형성한다. 그리고 제어부(MCU; Micro-Controller-Unit)(6)는 RF 신호처리부(4), 서보계(5)와 인터페이스 신호들을 주고받는데 서보 제어에 필요한 이득이나 오프세트(offset) 등을 디스크나 픽업의 편차 등에 따라 적절하게 설정하는 역할을 한다.
도 2는 상기와 같은 제어부(6)의 서보 제어 흐름을 나타낸 도면이다. 먼저 CD나 DVD 디스크의 서보 제어를 위하여 레이저 다이오드를 온 상태로 구동하고(단계 S10), 그후 디스크가 회전하도록 제어한다(단계 S20). 그리고 광픽업(3)의 강제적인 업/다운(Up/Down)을 하여 나오는 포커스 에러(Focus error)신호의 레벨 등을 이용하여 디스크 판별을 행한다(단계 S30). 다음에 디스크에 따른 최적의 이득과 오프세트를 설정하는 서보 조정을 행하고(단계 S40), 그후 상기 조정된 서보를 구동하는 서보 온(Servo On)을 제어하고(단계 S50), 마지막으로 데이터를 퍼스널 컴퓨터와 주고받도록 하는 디코딩동작을 개시한다(단계 S60).
상기와 같이 구성된 종래의 광 디스크 재생/기록 장치에서는 다음과 같은 문제점들이 있다.
즉, 면진동 디스크를 정상 디스크와 같은 포커스 서보 이득을 사용하면 광픽업이 이동하는 탐색 모드 등에서 포커스 드롭(Focus drop)이 자주 발생하여 포커스 서보가 불안하게 된다.
또, 면진동 디스크에 대하여 대물렌즈를 업/다운하면서 포커스 에러의 피크-투-피크(Peak-to-Peak)를 측정하여 포커스 에러 이득을 조정할 때에 디스크가 회전한다면, 면진동으로 디스크의 진동 속도가 대물렌즈의 업/다운 속도 보다 빠를 경우에는 정상적인 포커스 에러 신호를 검출할 수 없어 포커스 에러 이득 조정이 불안하게 된다.
또한, DVD 듀얼 층(Dual Layer)에서 행하여지는 포커스 점프(Focus Jump)시에 면진동 디스크인 경우에는 정상 디스크보다 훨씬 큰 포커스 서보 이득이 요구되고 점프 속도도 정상 디스크와 달리 느리게 해야 안정적이다. 왜냐하면 포커스 점프도 역시 렌즈의 업/다운이 이루어지므로 면진동 디스크의 경우에 정확한 포커스 에러 신호를 기대하기 어렵기 때문이다.
또, 면진동 디스크의 경우에 대물렌즈가 면진동 디스크를 추종하기 위하여 디스크로부터 광이 반사되는 최적의 렌즈 위치에서 벗어나므로 상대적으로 RF 신호가 나쁘다. 따라서 면진동 디스크의 경우에 RF 신호의 이퀄라이징(Equalizing)시에 정상 디스크에 비해 부스트(Boost)를 크게 해야 한다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 광 디스크장치에서 면진동 디스크를 정확하게 판별하는 광 디스크 장치의 면진동 디스크 검출방법을 제공하고자 함에 주 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 면진동 디스크를 판별한 후에 면진동 디스크에 대하여 서보 이득을 정상 디스크와 달리하여 최적으로 조정하는 광 디스크 장치의 서보 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.
또, 본 발명의 또 다른 목적은 면진동 디스크를 판별한 후에 면진동 디스크에 대하여 포커스 에러 이득 조정을 보다 정확하게 수행하는 광 디스크 장치의 서보 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 면진동 디스크를 판별한 후에 면진동 디스크에 대하여 DVD 듀얼 층에서 포커스 점프 속도 및 이득을 정상 디스크와 달리하여 최적으로 조정하는 광 디스크 장치의 서보 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 면진동 디스크를 판별한 후에 면진동 디스크에 대하여 RF 이퀄라이저의 부스트(Boost)를 정상 디스크와 달리하여 최적으로 조정하는 광 디스크 장치의 서보 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 광 디스크 장치의 면진동 검출방법은, 대물렌즈의 하강 및 상승동작을 미리 정해진 소정 회수만큼 반복하면서 포커스 제로 크로스를 검출하고 매 회마다 상기 대물렌즈의 상승시점부터 포커스 제로 크로스 검출시까지의 시간을 측정하는 단계와; 상기 측정된 소정 개수의 시간 값들 중에서 최저값과 최고값 사이의 시간차를 계산하는 단계와; 상기 계산한 시간차를 소정의 임계값과 비교하여 면진동 디스크 여부를 판단하는 단계를 포함하여이루어진다.
본 발명에 따른 광 디스크 장치의 서보 제어방법은, 광 디스크 장치의 제어방법에 있어서, 광 디스크 종류의 판별 동작 후, 소정의 횟수만큼 대물렌즈의 상하이동 동작시키면서 상기 디스크가 면진동 디스크인지를 판별하는 단계와; 상기 판별 결과에 따라 면진동 디스크와 정상 디스크에 대하여 포커스 에러이득을 달리하여 조정하는 단계를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 서보 제어 이득 조정 단계는, 면진동 디스크의 경우, 디스크 회전을 정지시킨 후에 대물렌즈를 업/다운하여 포커스 에러의 피크-투-피크(Peak-to-Peak)값을 측정하고 이 측정값을 이용하여 포커스 에러 이득 조정을 행한다. 그리고, 상기 서보 이득 조정 단계는, 면진동 디스크의 경우 포커스 이득을 일반 디스크에 비하여 일정 배수로 조정한다. 또, 상기 서보 이득 조정 단계는, 면진동 디스크인 경우 포커스 점프 스피드를 일반 디스크에 비하여 일정배수로 조정한다. 또한, 상기 서보 이득 조정 단계는 면진동 디스크인 경우 RF 이퀄라이저의 부스트를 정상 디스크에 비하여 크게 조정한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 서보 제어방법에서는 포커스 서보를 구동하기 전에 면진동 디스크를 판별할 수 있어 서보 조정시에 적용할 수 있다. 또, 이러한 본 발명의 방법은 제어부의 프로그램으로 가능하므로 추가적인 회로가 요구되지 않는다.
도 1은 일반적인 광 디스크 재생/기록 장치에서 포커싱 동작에 관련된 부분만을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 상기와 같은 제어부의 서보 제어 흐름을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 광 디스크 장치에 있어서 제어부의 서보 제어 흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제어 흐름에서 면진동 디스크 판별 단계를 상세히 설명한 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 7은 본 발명 방법에서 면진동 디스크에 대한 추가적인 서보 조정 방법을 도시한 흐름도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 광 디스크 2 : 스핀들 모터
3 : 픽업 4 : RF 신호처리부
5 : 서보계 6 : 제어부
7 : 드라이버
이하, 본 발명의 실시예에 따른 광 디스크 장치의 면진동 디스크 검출방법 및 서보 제어방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 광 디스크 장치에 있어서 제어부의 서보 제어 흐름을 나타낸 흐름도이다. 동 도면에서는 도 2와 대응하는 단계에 대해서는 동일한 부호를 붙였다.
먼저 CD나 DVD 디스크의 서보 제어를 위하여 레이저 다이오드를 온(on) 구동하고(단계 S10), 그후 디스크가 회전하도록 제어한다(단계 S20). 그리고 광픽업(3)의 강제적인 업/다운을 하여 나오는 포커스 에러 신호의 레벨 등을 이용하여 디스크 판별을 행한다(단계 S30). 다음에 디스크가 면진동 디스크인지를 판별하고(단계 S100), 그후 디스크에 따른 최적의 이득과 오프세트를 설정하는 서보 조정을 행하고(단계 S40), 그후 상기 조정된 서보를 구동하는 서보 온(Servo On)을 제어하고(단계 S50), 마지막으로 데이터를 퍼스널 컴퓨터와 주고받도록 하는 디코딩동작을 개시한다(단계 S60).
도 4는 본 발명의 제어 흐름에서 면진동 디스크 판별단계(도 3의 단계 S100)를 상세히 설명한 흐름도이다.
먼저 광 픽업의 대물렌즈를 디스크에서 멀어지게 하는 방향으로 렌즈를 다운시켜 포커스 에러가 검출되지 않는 위치로 포커스 렌즈를 하향으로 움직인다(단계 S110). 다음에 대물렌즈를 디스크에 가까이 가도록 렌즈를 상향으로 움직인다(단계 S120). 그리고 포커스 에러가 검출되어 FZC(Focus Zero Crossing; 포커스 에러의 S-커브의 중심값)에 도달하는지를 판단한다(단계 S130). 그후, FZC가 검출되면 대물렌즈가 상향으로 이동하기 시작한 시점부터 FZC가 검출될 때까지의 시간을 메모리에 저장한다(단계 S140). 그리고 상기한 단계 S110~S140의 과정을 미리 정해진회수(바람직하게는 3회) 반복하였는지를 판단한다(단계 S150).
상기 단계 S150에서 미리 정해진 회수(바람직하게는 3회)만큼 반복한 것으로 판단된 경우, 상기 단계 S140에서 저장된 미리 정해진 개수(바람직하게는 3개)의 렌즈 업 시간(Lens-up Time)들을 비교하여 최저/최고값을 구하여 그 차이를 계산한다.
그후, 상기 계산한 시간차가 목표값 보다 큰지를 판단한다(단계 S170). 여기서, 상기 목표값은 면진동 디스크에 대하여 실험적으로 구해진 임계값이다. 단계 S170에서 상기 시간차가 이 목표값 보다 크면 해당 디스크가 면진동 디스크인 것으로 판단하여 면진동 디스크 플래그를 온(on)상태로 설정하고(단계 S180), 상기 시간차가 이 목표값 보다 작으면 해당 디스크가 정상 디스크인 것으로 판단하여 면진동 디스크 플래그를 오프(off)상태로 설정한다(단계 S190).
도 5 및 도 6은 본 발명의 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5는 일반(면진동 성분이 없는) 디스크에서의 디스크가 1회전할 때에 렌즈가 다운하고 업하여 FZC가 나올 때까지의 시간이 3번 모두 같은 경우를 나타낸 것이다. 먼저 일반(면진동 성분이 없는) 디스크의 1회전당 높이 궤적에서는 디스크가 1회전할 동안에 디스크와 렌즈의 포컬 포인트(Focal point)(즉 포커스 에러가 나오는 위치) 사이의 거리가 일정하게 되고, 이때에 포커스 구동제어신호는 렌즈 다운과 렌즈 업이 되도록 도면과 같은 전압이 된다. 렌즈가 다운되어 포커스 에러 신호가 없는 위치에서 렌즈 업이 시작되어 FZC까지의 시간이 Up-time1, Up-time2, Up-time3으로 나타나고 이것은 모두 같게 된다. 따라서 Up-time1, Up-time2, Up-time3이 모두 같다면 일반 디스크이다. 즉, 렌즈가 다운되어 FZC검출까지의 렌즈가 업 해야 할 거리가 도면과 같기 때문에 Up-time1, Up-time2, Up-time3이 모두 같은 것이다.
도 6은 면진동 디스크에서의 디스크가 1회전할 때에 렌즈가 다운/업 하여 FZC가 나올 때까지의 시간이 서로 다른 경우를 나타낸 것이다.
먼저 면진동 디스크의 1회전당 높이 궤적은 디스크가 1회전할 동안 디스크와 렌즈의 포컬 포인트(Focal Point)사이의 거리가 사인(sine)파와 같이 주기적인 신호가 됨을 보여주고 있다. 이때, 포커스 에러는 포커스 구동 제어신호의 전압이 렌즈 다운과 렌즈 업이 되도록 도면과 같이 될 때에 서로 다른 Up-time1, Up-time2, Up-time3이 되도록 표현된다. 따라서 가장 긴 Up-time1에서 가장 짧은 Up-time2를 빼면 이것이 면진동 지수가 된다. 즉 렌즈를 다운하여 FZC검출까지의 렌즈가 업 해야할 거리가 도면에서와 같기 때문에 Up-time1, Up-time2, Up-time3이 서로 다른 것이다.
도 7은 본 발명 방법에서 면진동 디스크로 판별되었을 경우에 서보 조정을 일반 디스크와 달리함으로써 성능의 최적화를 할 수 있는 추가적인 서보 조정 방법을 도시한 흐름도이다. 동 도면의 흐름은 도4에서 단계 S200에 해당한다.
먼저 단계 S100에서 면진동으로 판단된 경우, 디스크 회전을 정지시킨 후에 대물렌즈를 업/다운하여 포커스 에러의 피크-투-피크(Peak-to-Peak)값을 측정하고 이 측정값을 이용하여 포커스 에러 이득 조정을 하게 되는데, 여기서 면진동 디스크가 렌즈 업/다운할 동안에 디스크가 렌즈의 상하 움직임에 대하여 고정되도록 함으로써 정확한 포커스 에러의 이득을 측정한다(단계 S410).
다음에 면진동 디스크의 포커스 이득이 일반 디스크에 비해 크게 요구되므로 그 이득을 일반 디스크의 배수 등으로 설정하여 면진동 디스크에 대해서 안정된 포커스 서보를 구축하게 한다(단계 S420).
그후, DVD 듀얼 층 점프 스피드 조정을 하게 되는데, 면진동 디스크의 포커스 점프 스피드를 일반 디스크의 배수 등으로 줄여 점프 성능을 높일 수 있다(단계 S430). 이것은 디스크가 상하로 진동하고 있기 때문에 정확한 포커스 에러를 검출하여 포커스 점프를 해야 하고, 따라서 단계 S410의 방법처럼 디스크의 속도를 줄이든가 아니면 렌즈의 상하 움직임을 느리게 하는 방법으로 해야 하는데 재생 속도 때문에 디스크의 속도를 줄일 수는 없고 렌즈의 상하 움직임을 느리게 하는 것이 효과적이다.
마지막으로 이퀄라이저 부스트(Equalizer Boost)값 조정을 하게 된다(단계 S440). 여기서 면진동 디스크는 일반 디스크에 비해 휨(Skew) 특성이 좋지 않으므로 부스트를 상대적으로 키워 RF 이퀄라이징을 향상시킨다.
그후, 상기 조정된 포커스 에러 이득, 포커스 이득, 포커스 점프 스피드 및 이퀄라이즈 부스트 값을 제외한 서보 조정의 다른 파라메터에 대해서는 필요할 경우 종래와 마찬가지의 조정을 행한다. 한편, 단계 S400에서 면진동 디스크가 아닌 것으로 판단되면, 서보 조정에 필요한 모든 파라메터에 대하여 종래와 마찬가지의 조정을 행한다(단계 S400).
한편, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 포커스 서보를 온(On)하지 않고 렌즈를 업/다운하여 발생하는 FZC신호의 검출 시간으로 간단하게 면진동 디스크를 판별하므로 포커스 에러 이득 조정시에 일반 디스크와 다른 면진동 최적의 이득을 설정할 수 있게 해준다. 그리고 본 발명은 포커스 서보의 이득도 면진동 디스크에서의 최적 이득을 설정할 수 있게 하는 효과가 있다. 또, 본 발명은 면진동 디스크를 판별하여 DVD 듀얼 층간의 포커스 점프의 속도를 최적화 할 수 있게 해준다. 또한, 본 발명은 면진동 디스크와 일반 디스크간의 RF 이퀄라이저의 부스트 량을 달리 하여 최적 재생을 할 수 있게 해준다.

Claims (7)

  1. 광 디스크 장치의 제어방법에 있어서,
    광 디스크 종류의 판별 동작 후, 소정의 횟수만큼 대물레즈의 상하이동 동작시키면서 상기 디스크가 면진동 디스크인지를 판별하는 제 1단계와;
    상기 판별 결과에 따라 면진동 디스크와 정상 디스크에 대하여 포커스 에러이득을 달리하여 조정하는 제 2단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치의 서보 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1단계는, 미리 정해진 소정 회수만큼 대물렌즈를 하강/상승시키면서 포커스 제로 크로스를 검출하고 매 회마다 상기 대물렌즈의 상승시점부터 포커스 제로 크로스 검출시까지의 시간을 측정하고, 이 측정된 소정 개수의 시간 값을 이용하여 면진동 디스크 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치의 서보 제어방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 2단계는 면진동 디스크의 경우, 디스크 회전을 정지시킨 후에 대물렌즈를 업/다운하여 포커스 에러의 피크-투-피크(Peak-to-Peak)값을 측정하고 이 측정값을 이용하여 포커스 에러 이득 조정을 행하는 것을 특징으로 하는 광 디스크장치의 서보 제어방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2단계는 면진동 디스크의 경우, 포커스 이득을 일반 디스크에 비하여 일정 배수로 조정하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치의 서보 제어방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2단계는 면진동 디스크인 경우, 포커스 점프 스피드를 일반 디스크에 비하여 일정 배수로 조정하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치의 서보 제어방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2단계는 면진동 디스크인 경우, RF 이퀄라이저의 부스트(Boost)를 정상 디스크에 비하여 크게 조정하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치의 서보 제어방법.
  7. 광 디스크 장치의 면진동 디스크 검출방법에 있어서,
    대물렌즈의 하강 및 상승동작을 미리 정해진 소정 회수만큼 반복하면서 포커스 제로 크로스를 검출하고 매 회마다 상기 대물렌즈의 상승시점부터 포커스 제로 크로스 검출시까지의 시간을 측정하는 단계와;
    상기 측정된 소정 개수의 시간 값들중에서 최저값과 최고값 사이의 시간차를 계산하는 단계와;
    상기 계산한 시간차를 소정의 임계값과 비교하여 면진동 디스크 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치의 면진동 디스크 검출방법.
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