KR100452923B1 - An apparatus and method for controlling focus point of an optical disk - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 광디스크의 상태(디펙트, 스크래치 등)에 관계없이 지터량(비트에러율)이 최소가 되는 최적의 포커스위치를 신속하고 정확하게 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 광디스크 삽입장착시, 상기 광디스크에 대한 광픽업 내부 대물렌즈의 포커스위치를 가변시키는 제 1단계; 상기 가변되는 각 포커스위치에 대응되는 비트에러율을 검출하는 제 2단계; 상기 검출되는 각 포커스위치에 대응되는 비트에러율을 예정된 다항식으로 커브피팅(curve fitting)한 다음 이로 부터 비트에러율이 최소가 되는 최적의 포커스위치를 검출하는 제 3단계; 및 상기 대물렌즈가, 상기 검출된 최적의 포커스위치로 이동되도록 제어하는 제 4단계를 포함하여 이루어져, 비트에러율의 불규칙한 변동에도 최적의 포커스위치를 정확하게 검출할 수 있으며, 또한 3개 이상의 포커스위치에 대한 비트에러율 값만 있으면 이로 부터 최적의 포커스위치를 검출할 수 있기 때문에 최적의 포커스위치를 보다 신속하게 검출할 수 있어 포커스위치 조정시간이 현저히 단축되는 매우 유용한 발명인 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for quickly and accurately detecting an optimal focus position where the amount of jitter (bit error rate) is minimized regardless of the state (defect, scratch, etc.) of an optical disc. A first step of varying a focus position of an optical pickup internal objective lens with respect to the optical disc; Detecting a bit error rate corresponding to each of the variable focus positions; A third step of curve fitting a bit error rate corresponding to each of the detected focus positions by a predetermined polynomial, and then detecting an optimal focus position from which the bit error rate is minimized; And a fourth step of controlling the objective lens to be moved to the detected optimal focus position, so that the optimum focus position can be accurately detected even in the case of irregular fluctuations in the bit error rate, and at three or more focus positions. Since the optimal focus position can be detected from only the bit error rate value, it is a very useful invention that the focus position adjustment time can be shortened significantly.
Description
본 발명은 광디스크의 포커스위치 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광디스크의 상태(디펙트, 스크래치 등)에 관계없이 지터량(비트에러율)이 최소가 되는 최적의 포커스위치를 신속하고 정확하게 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus position control apparatus and a control method of an optical disc. More particularly, the present invention relates to a method for controlling an optimum focus position for minimizing jitter (bit error rate) regardless of an optical disc state (defect, scratch, etc.). An apparatus and method for accurate detection are provided.
재생신호의 특성을 향상시키기 위한 종래의 포커스위치 제어방법은 다음과 같다.The conventional focus position control method for improving the characteristics of the reproduction signal is as follows.
우선 첫 번째 방법으로, 광디스크의 포커스위치에 따라 RF신호의 진폭(amplitude)이 달라지므로 RF신호의 진폭이 최대가 되도록 포커스위치를 조정하는 것인데, 즉 도1에서와 같이 각 포커스위치마다 RF신호의 진폭을 검출하여 RF신호의 진폭이 최대가 되는 위치로 포커스위치를 조정하게 된다.First of all, since the amplitude of the RF signal varies depending on the focus position of the optical disk, the focus position is adjusted to maximize the amplitude of the RF signal. That is, as shown in FIG. By detecting the amplitude, the focus position is adjusted to a position where the amplitude of the RF signal is maximized.
그러나, 재생신호의 특성을 향상시키기 위해서는 재생신호의 지터량이 최소가 되도록 하여야 하는데, 실제로 RF신호의 진폭이 최대가 되는 포커스위치와 지터량이 최소가 되는 포커스위치는 일치하지 않는 경우가 많기 때문에, 이와 같은 종래의 방법으로 포커스위치를 조정한 경우 만약 조정된 포커스위치에서의 지터량이 큰 경우에는 재생신호의 특성이 저하되는 문제점이 있어야, 또한 이와 같은 방법에 있어서는 포커스위치에 따른 RF신호의 진폭변화가 작아서 RF신호의 진폭이 최대가되는 포커스위치를 찾기가 어려운 문제점이 있었다.However, in order to improve the characteristics of the reproduced signal, the jitter amount of the reproduced signal should be minimized. In practice, the focus position at which the amplitude of the RF signal is maximum and the focus position at which the jitter amount is minimum do not coincide. If the focus position is adjusted by the same conventional method, if the jitter amount at the adjusted focus position is large, there is a problem in that the characteristics of the reproduction signal are deteriorated. There is a problem that it is difficult to find a focus position where the amplitude of the RF signal is maximum because it is small.
또 다른 방법으로는, 비트에러율(BER : Bit Error Rate)을 확인하여 비트에러율이 최소가 되도록 포커스위치를 조정하는 것인데, 즉 광디스크의 포커스위치에 따라 재생신호의 지터량이 변하는데 이는 곧 비트에러율의 변화와 같다. 따라서 광디스크장치의 에러정정 블럭(Error Correction Block)에서 일정시간 동안의 에러 검출갯수, 즉 비트에러율을 카운트하여 각 포커스위치에 따른 비트에러율을 확인하고, 이에 의해 비트에러율이 최소가 되도록 포커스위치를 조정하게 된다.Another method is to check the bit error rate (BER) and adjust the focus position so that the bit error rate is minimum. That is, the amount of jitter in the playback signal varies depending on the focus position of the optical disc. It's like change. Therefore, in the Error Correction Block of the optical disk device, the number of error detections during the predetermined time, that is, the bit error rate is counted, and the bit error rate corresponding to each focus position is checked, thereby adjusting the focus position so that the bit error rate is minimized. Done.
그러나, 상기 비트에러율은 디스크 상태에 따라 변동폭이 크기 때문에 이와 같이 비트에러율 만을 적용하여 포커스위치를 조정하게 되면 포커스위치 조정에 있어 오류가 발생할 수 있으며, 또한 이와 같은 방법에 의해서는 포커스위치 조정에 많이 시간이 소요되는 문제점이 있었다.However, since the bit error rate fluctuates depending on the disk state, adjusting the focus position by applying only the bit error rate may cause an error in the focus position adjustment. There was a time-consuming problem.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 가변되는 각 포커스위치에 따른 비트에러율에 근거하여, 광디스크의 상태(디펙트, 스크래치 등)에 관계없이 보다 신속하고 정확하게 최적의 포커스위치를 검출할 수 있도록 하는 광디스크의 포커스위치 제어장치 및 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, and based on the bit error rate according to the variable focus position, the focus is more quickly and accurately regardless of the state (defect, scratch, etc.) of the optical disc. It is an object of the present invention to provide a focus position control apparatus and a control method of an optical disc capable of detecting a position.
도1은 종래의 포커스위치 제어방법 중 RF신호의 진폭을 이용하여 포커스위치를 제어하는 방법의 예를 도시한 것이고,1 illustrates an example of a method of controlling a focus position by using an amplitude of an RF signal in a conventional focus position control method.
도2는 본 발명에 따른 광디스크의 포커스위치 제어장치가 구현된 광디스크 구동장치의 구성을 도시한 것이고,2 is a block diagram of an optical disc drive device in which a focus position control apparatus for an optical disc according to the present invention is implemented.
도3은 도2의 구성 중 포커스위치 제어장치의 상세구성을 도시한 것이고,FIG. 3 shows a detailed configuration of the focus position control apparatus in the configuration of FIG.
도4는 본 발명에 따른 광디스크의 포커스위치 제어방법의 바람직한 일 실시예의 흐름을 도시한 것이고,Figure 4 shows the flow of a preferred embodiment of the focus position control method of the optical disk according to the present invention,
도5는 도3의 포커스위치 제어장치가 비트에러율(BER)이 최소가 되는 최적의 포커스위치를 검출하는 과정을 도시한 것이다.FIG. 5 illustrates a process in which the focus position controller of FIG. 3 detects an optimal focus position at which the bit error rate BER is minimum.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
10 : 광디스크 11 : 스핀들모터10: optical disc 11: spindle motor
20 : 광픽업 30 : R/F부20: Optical pickup 30: R / F part
40 : 디코더 50 : 포커스위치 제어장치40: decoder 50: focus position control device
51 : BER 카운터 52 : 포커스위치 제어부51: BER counter 52: focus position control
53 : 커브 피팅부 54 : 최적위치 검출부53 curve fitting portion 54: optimum position detection portion
60 : 포커스서보 제어부60: focus servo controller
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광디스크의 포커스위치 제어장치는, 광디스크 상의 기록신호를 독출하는 광픽업; 상기 광픽업의 포커싱 서보동작을 제어하는 서보 제어수단; 상기 광디스크의 회전구동에 따라 생성출력되는 고주파 재생신호로 부터 비트에러율을 검출하는 검출수단; 상기 광픽업 내부에 있는 대물렌즈의 각 포커스위치에 대응되어 검출되는 상기 비트에러율을 예정된 다항식으로 커브피팅(curve fitting)하여 이로 부터 비트에러율이 최소로 검출되는 최적의 포커스위치를 검출하고, 상기 서보 제어수단을 통해 상기 대물렌즈가 상기 검출된 최적의 포커스위치로 이동되도록 제어하는 포커스위치 제어수단을 포함하여 구성되는 것에 그 특징이 있는 것이고,An apparatus for controlling a focus position of an optical disc according to the present invention for achieving the above object includes: an optical pickup for reading a recording signal on the optical disc; Servo control means for controlling a focusing servo operation of the optical pickup; Detection means for detecting a bit error rate from a high frequency reproduction signal generated and output according to the rotational drive of the optical disc; Curve fitting of the bit error rate detected corresponding to each focus position of the objective lens inside the optical pickup by a predetermined polynomial to detect an optimal focus position from which the bit error rate is detected to be minimum, and the servo And a focus position control means for controlling the objective lens to be moved to the detected optimal focus position through a control means.
또한 본 발명에 따른 광디스크의 포커스위치 제어방법은, 광디스크 삽입장착시, 상기 광디스크에 대한 광픽업 내부 대물렌즈의 포커스위치를 가변시키는 제 1단계; 상기 가변되는 각 포커스위치에 대응되는 비트에러율을 검출하는 제 2단계; 상기 검출되는 각 포커스위치에 대응되는 비트에러율을 예정된 다항식으로 커브피팅(curve fitting)한 다음 이로 부터 비트에러율이 최소가 되는 최적의 포커스위치를 검출하는 제 3단계; 및 상기 대물렌즈가, 상기 검출된 최적의 포커스위치로 이동되도록 제어하는 제 4단계를 포함하여 이루어지는 것에 그 특징이 있는 것이다.In addition, a method for controlling a focus position of an optical disc according to the present invention includes a first step of varying a focus position of an optical pickup internal objective lens with respect to the optical disc when the optical disc is inserted and mounted; Detecting a bit error rate corresponding to each of the variable focus positions; A third step of curve fitting a bit error rate corresponding to each of the detected focus positions by a predetermined polynomial, and then detecting an optimal focus position from which the bit error rate is minimized; And a fourth step of controlling the objective lens to be moved to the detected optimal focus position.
이하, 본 발명에 따른 광디스크의 포커스위치 제어장치 및 제어방법의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a focus position control apparatus and a control method of an optical disc according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명에 따른 광디스크의 포커스위치 제어장치가 구현된 광디스크 구동장치의 구성을 도시한 것으로서, 광디스크(10) 상의 기록데이터를 독출하는 광픽업(20); 상기 광픽업(20)이 출력하는 신호로 부터 고주파 재생신호(RF) 및 포커싱 에러신호(FE)를 생성출력하는 R/F부(30); 내장된 비트에러율 검출부(BER Detecter)를 통해 상기 생성출력되는 고주파 재생신호로 부터 비트에러율(BER)을 검출하며, 상기 생성출력되는 고주파 재생신호를 원래의 데이터로 디코딩하여 출력하는 디코더(40); 상기 광디스크(10)에 대한 상기 광픽업(20)의 포커싱 서보동작을 제어하는 포커스서보 제어부(60); 및 상기 생성출력되는 포커싱 에러신호에 근거하여 상기 포커스서보 제어부(60)를 통해 상기 광디스크(10)에 대한 상기 광픽업(20)의 포커스위치를 가변제어하는 포커스위치 제어장치(50)를 포함하여 구성되어 있다.Fig. 2 shows a configuration of an optical disc drive device in which a focus position control apparatus for an optical disc is implemented according to the present invention, comprising: an optical pickup 20 for reading recorded data on the optical disc 10; An R / F unit 30 generating and outputting a high frequency reproduction signal RF and a focusing error signal FE from the signal output from the optical pickup 20; A decoder 40 which detects a bit error rate BER from the generated high frequency reproduction signal through a built-in bit error rate detector BER, and decodes the generated high frequency reproduction signal into original data and outputs the original data; A focus servo controller (60) for controlling a focusing servo operation of the optical pickup (20) with respect to the optical disc (10); And a focus position controller 50 for variably controlling a focus position of the optical pickup 20 with respect to the optical disc 10 through the focus servo controller 60 based on the generated focusing error signal. Consists of.
도3은 상기 포커스위치 제어장치(50)의 상세구성을 도시한 것으로서, 상기 포커스위치 제어장치(50)는 상기 생성출력되는 포커싱 에러신호에 근거하여 상기 포커스서보 제어부(60)를 통해 상기 광픽업(20)의 포커스위치를 가변시키는 포커스위치 제어부(52)와, 상기 가변되는 각 포커스위치에 대응되어 검출되는 상기 BER의 갯수를 카운트하여 그 값을 출력하는 BER 카운터(51)와, 상기 각 포커스위치에서 카운트된 BER 갯수를 2차 다항식(ax2+bx+c, X는 포커스위치)으로 커브피팅(curve fitting)하는 커브 피팅부(53)와, 상기 커브피팅에 의해 구해진 상기 2차 다항식의 계수(a, b, c)를 이용하여 상기 2차 다항식을 미분하여 이로 부터 BER이 최소가 되는 최적의 포커스위치를 검출하는 최적위치 검출부(54)를 포함하여 구성되어 있다.3 shows a detailed configuration of the focus position control device 50, wherein the focus position control device 50 uses the focus servo control unit 60 to pick up the optical pickup based on the generated focusing error signal. A focus position controller 52 for varying the focus position of 20, a BER counter 51 for counting the number of the BERs detected in correspondence with the variable focus positions, and outputting a value thereof; A curve fitting portion 53 for curve fitting the number of BER counted at the position to a second polynomial (ax 2 + bx + c, where X is the focus position), and the quadratic polynomial obtained by the curve fitting. And an optimum position detector 54 for differentiating the second order polynomial using coefficients a, b, and c to detect an optimal focus position from which the BER is minimized.
도4는 본 발명에 따른 광디스크의 포커스위치 제어방법의 바람직한 일 실시예의 흐름을 도시한 것으로서, 이하에서는 도2 및 도3의 구성을 참조하여 본 발명에 따른 도4의 제어방법에 대해 상세히 설명한다.4 is a flow chart illustrating a preferred embodiment of a method for controlling a focus position of an optical disc according to the present invention. Hereinafter, the control method of FIG. 4 according to the present invention will be described in detail with reference to the configuration of FIGS. 2 and 3. .
우선, 도2의 장치에 광디스크(10)가 삽입장착되어 회전구동되면(S10), 상기 포커스위치 제어장치(50)는 상기 포커스서보 제어부(60)를 통해 상기 광픽업(20)에 구비된 대물렌즈의 위치를 가변제어하는 포커싱 서보동작을 수행하여 상기 대물렌즈가 상기 광디스크(10)의 신호면에 정확하게 초점을 맺도록 하는데, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.First, when the optical disk 10 is inserted into the apparatus of FIG. 2 and rotated (S10), the focus position control apparatus 50 is provided in the optical pickup 20 through the focus servo controller 60. By performing a focusing servo operation to variably control the position of the lens to ensure that the objective lens accurately focuses on the signal surface of the optical disc 10. This will be described in detail below.
먼저, 상기 R/F부(30)는 상기 광디스크(10)의 회전구동에 따라 상기 광픽업(20)이 출력하는 신호로 부터 고주파 재생신호(RF) 및 포커싱 에러신호(FE)를 생성하여, 상기 생성된 고주파 재생신호는 상기 디코더(40)로, 상기 포커싱 에러신호는 상기 포커스위치 제어장치(50)로 각각 출력하고, 상기 디코더(40) 내에 있는 BER 검출부에서는 상기 생성출력되는 고주파 재생신호로 부터 BER을 검출하여 이를 상기 포커스위치 제어장치(50)로 출력하게 된다.First, the R / F unit 30 generates a high frequency reproduction signal RF and a focusing error signal FE from a signal output from the optical pickup 20 according to the rotational drive of the optical disc 10. The generated high frequency reproduction signal is output to the decoder 40, and the focusing error signal is output to the focus position control device 50. The BER detection unit within the decoder 40 is the generated high frequency reproduction signal. BER is detected from the output to the focus position control device 50.
이에 따라 상기 포커스위치 제어장치(50)의 포커스위치 제어부(52)는 상기 생성출력되는 포커싱 에러신호에 근거하여 상기 포커스서보 제어부(60)를 통해 상기 광픽업(20) 내부 대물렌즈의 포커스위치를 X1,X2,..., Xn으로 차례로 가변시키고(S11), 상기 BER 카운터(51)는 상기 가변되는 각 포커스위치에 대응되어 상기 디코더(40)로 부터 검출되는 BER의 갯수를 카운트하여(S12) 상기 카운트된 BER갯수(BER_X1, BER_X2,.., BER_Xn)를 상기 커브 피팅부(53)로 출력하게 된다. 이에 따라 상기 커브 피팅부(53)는 지터(=BER)는 2차 다항식 ax2+bx+c로 근사화되므로 상기 각 포커스위치(X1,X2,..., Xn)에서의 BER 갯수를 예정된 2차 다항식(ax2+bx+c)으로 커브피팅하여 상기 2차 다항식의 계수(a, b, c)를 구하고(S13), 상기 최적위치 검출부(54)는 상기 구해진 계수를 이용하여 상기 2차 다항식을 미분한 다음 도5의 과정을 통해 최적의 포커스위치(Xopt)를 검출하게 되는데, 즉 상기 최적위치 검출부(54)는 도5에서와 같이 상기 구해진 계수를 이용하여 상기 2차 다항식을 미분하여 이로 부터 BER이 최소가 되는 포커스위치(X_min)를 우선 검출하고, 상기 검출된 포커스위치(X_min)와 상기와 같이 구해진 2차 다항식의 계수(a, b, c)와의 관계를 분석하여 상기 검출된 포커스위치(X_min)를 최적의 포커스위치(Xopt)로 확정하거나, 아니면 상기의 최적의 포커스위치 검출과정을 재수행하여 최적의 포커스위치(Xopt)를 검출하게 된다(S14).Accordingly, the focus position controller 52 of the focus position controller 50 adjusts the focus position of the objective lens inside the optical pickup 20 through the focus servo controller 60 based on the generated focusing error signal. X1, X2, ..., Xn are sequentially changed (S11), and the BER counter 51 counts the number of BERs detected from the decoder 40 corresponding to each variable focus position (S12). The counted number of BERs (BER_X1, BER_X2, ..., BER_Xn) is output to the curve fitting unit 53. Accordingly, since the jitter (= BER) of the curve fitting part 53 is approximated by the quadratic polynomial ax 2 + bx + c, the number of BERs at each focus position (X1, X2, ..., Xn) is set to 2 Curve fitting with a second polynomial (ax 2 + bx + c) to obtain coefficients (a, b, c) of the second polynomial (S13), and the optimum position detector 54 uses the obtained coefficients for the second order After the differentiation of the polynomial, the optimal focus position Xopt is detected through the process of FIG. 5, that is, the optimal position detection unit 54 differentiates the second polynomial using the obtained coefficient as shown in FIG. 5. From this, the focus position X_min at which the BER is minimized is first detected, and the relationship between the detected focus position X_min and the coefficients a, b, and c of the quadratic polynomial obtained as described above is analyzed to detect the detected position. Determine the focus position X_min as the optimal focus position Xopt or else the optimal focus position Performing re the output process is to detect the best focus position (Xopt) (S14).
이와 같이 BER이 최소가 되는 최적의 포커스위치(Xopt)가 검출되면, 상기 포커스위치 제어장치(50)는 상기 검출된 최적의 포커스위치(Xopt)가 적용된 FE'(=FE+Xopt)를 상기 포커스서보 제어부(60)에 인가하여, 상기 광디스크(10)의 대물렌즈의 위치를 상기 검출된 최적의 포커스위치로 이동시키게 된다(S15). 따라서 상기 광픽업(20)의 대물렌즈가 최적의 포커스위치에서 상기 광디스크(10) 상의 기록신호를 독출하도록 하여, 재생신호의 지터량이 최소가 되도록 한다.As such, when the optimal focus position Xopt where the BER is minimized is detected, the focus position control apparatus 50 focuses the FE '(= FE + Xopt) to which the detected optimal focus position Xopt is applied. The servo controller 60 is applied to the servo controller 60 to move the position of the objective lens of the optical disc 10 to the detected optimal focus position (S15). Therefore, the objective lens of the optical pickup 20 reads the recording signal on the optical disc 10 at the optimum focus position, so that the jitter amount of the reproduction signal is minimized.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.As mentioned above, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art can improve and change various other embodiments within the spirit and technical scope of the present invention disclosed in the appended claims below. , Replacement or addition would be possible.
상기와 같이 구성되어 이루어지는 본 발명에 따른 광디스크의 포커스위치 제어장치 및 제어방법은, 각 포커스위치에 대응되어 검출되는 비트에러율로 부터 직접 최적의 포커스위치를 찾는 종래의 방법과는 달리 커브피팅을 통해 2차 다항식의 계수를 구하고, 이와 같이 구해진 2차 다항식의 계수를 이용하여 상기 2차 다항식을 미분하여 이로 부터 비트에러율이 최소가 되는 최적의 포커스위치를 검출하기 때문에, 비트에러율의 불규칙한 변동에도 최적의 포커스위치를 정확하게 검출할 수 있으며, 또한 3개 이상의 포커스위치에 대한 비트에러율 값만 있으면 이로 부터 최적의 포커스위치를 검출할 수 있기 때문에 최적의 포커스위치를 보다 신속하게 검출할 수 있어 포커스위치 조정시간이 현저히 단축되는 매우 유용한 발명인 것이다.An apparatus and method for controlling a focus position of an optical disc according to the present invention, which is configured as described above, differs from a conventional method of finding an optimal focus position directly from a bit error rate detected corresponding to each focus position through curve fitting. Since the coefficients of the second polynomial are obtained, and the second polynomial is differentiated using the coefficients of the second polynomial obtained as described above, the optimum focus position at which the bit error rate is minimized is detected. It is possible to detect the focus position precisely, and if only the bit error rate values for three or more focus positions are detected, the optimal focus position can be detected therefrom, so that the optimum focus position can be detected more quickly. This is a very useful invention that is significantly shortened.
Claims (7)
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Patent Citations (5)
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