KR100519280B1 - 틸트 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

고밀도 광기록 매체의 틸트 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 광 기록매체의 데이터가 기록되지 않은 미러 영역으로부터 TE 신호를 검출하는 단계와, 상기 검출된 TE 신호를 미리 설정한 기준값과 비교하여 틸트량을 구하는 단계와, 헤드 영역내의 각 VFO 영역에서 TE 신호를 검출하여 평균화한 후 미리 설정한 기준값과 비교하여 틸트량을 구하는 단계와, 상기 미러 영역에서 구한 틸트 량과 상기 VFO 영역에서 구한 틸트 량을 모두 또는 어느 하나를 이용하여 틸트의 순시값과 평균값을 구하고 포커스 에러 신호를 이용하여 틸트의 방향을 검출한 후 틸트의 순시값은 트랙킹 에러 신호에 더하여 트랙킹 서보를 수행하고, 틸트의 평균값으로는 검출된 틸트 방향으로 틸트 서보를 수행하는 단계로 이루어져, 고밀도 광 디스크에서 별도의 수광 소자를 이용하지 않으면서도 안정적이고 정확하게 틸트를 검출하여 보상할 수 있다.

Description

틸트 제어 방법
본 발명은 고밀도 광기록 매체 시스템에 관한 것으로, 특히 광 기록매체의 틸트를 제어하는 틸트 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광기록매체는 반복 기록의 가능여부에 따라 읽기 전용의 롬(ROM)형과, 1회 기록가능한 웜(WORM)형 및 반복적으로 기록할 수 있는 재기록 가능형 등으로 크게 3종류로 나뉘어진다.
여기서, 롬형 광기록매체는 컴팩트 디스크 롬(Compact Disc Read Only Memory ; CD-ROM)과 디지털 다기능 디스크 롬(Digital Versatile Disc Read Only Memory ; DVD-ROM) 등이 있으며, 웜형 광기록매체는 1회 기록가능한 컴펙트 디스크(Recordable Compact Disc ; CD-R)와 1회 기록가능한 디지털 다기능 디스크(Recordable Digital Versatile Disc ; DVD-R) 등이 있다.
또한, 자유롭게 반복적으로 재기록 가능한 디스크로는 재기록 가능한 컴펙트 디스크(Rewritable Compact Disc ; CD-RW)와 재기록 가능한 디지털 다기능 디스크(Rewritable Digital Versatile Disc ; DVD-RW, DVD-RAM) 등이 있다.
상기된 재기록 가능 광 기록 매체 예컨대, 광 디스크는 산(Land)과 골(Groove)의 구조로 된 신호 트랙을 두어, 정보신호가 기록되어 있지 않은 공 디스크에서도 트랙킹 제어를 할 수 있게하며, 최근에는 기록 밀도를 높이기 위하여 산과 골의 트랙에 각각 정보신호를 기록하려 하고 있다. 즉, 기록/재생하는 광 픽업의 레이저 광 파장을 단파장화하고, 집광하는 대물렌즈의 개구수를 크게하여 기록재생하는 광빔의 크기를 작게한다.
또한, 고밀도 광디스크에서는 기록밀도를 높이기 위하여 신호트랙간의 거리 즉, 신호트랙피치를 작게 하고 있다.
한편, 이러한 광 디스크는 제조 공정상 수지의 사출 및 경화 과정에서 뒤틀림이 발생할 수 있고 이로 인해 중심 구멍이 뚫려있어도 편심이 발생할 수 있다. 또한, 디스크의 트랙은 정해진 규격의 피치로 나선 모양으로 정확하게 기록되어 있어도 중심 구멍이 편차가 있기 때문에 편심을 발생시킨다. 따라서, 디스크는 편심을 동반하면서 회전하게 되므로 모터의 중심축과 이들 트랙의 중심이 완전히 일치하기는 힘들다.
따라서, 정확하게 원하는 트랙의 신호만을 읽는 것이 어려우므로 CD, DVD 방식에서는 이 어긋난 양에 대해서 규격을 정하고 이러한 편심이 일어나더라도 광빔이 항상 원하는 트랙을 쫓아갈 수 있도록 트랙킹 서보를 하고 있다.
즉, 상기 트랙킹 서보는 빔 트레이스 상태에 대응한 전기 신호를 만들고 그 신호를 기본으로 하여 대물렌즈 및 광 픽업 본체를 반경(radial) 방향으로 움직여서 빔의 위치를 수정하여 트랙을 정확히 추적하도록 한다.
한편, 빔이 해당 트랙을 벗어나는 경우는 상기된 디스크의 편심뿐만 아니라 디스크가 기울어진 경우에도 발생한다. 이것은 디스크를 스핀들 모터에 장착할 때의 오차등과 같이 기구적인 문제로 발생할 수 있다. 즉, 포커싱과 트랙킹이 정확히 수직으로 일치하지 않고 틀어진다. 이와 같이 디스크가 기울어진 상태를 틸트라 한다.
이러한 틸트는 트랙피치가 넓어 틸트 마진이 큰 CD에서는 큰 문제가 되지 않았다. 여기서, 틸트 마진이란 디스크가 어느 정도 기울어져도 보정할 수 있는 양이다. 그러나, 고밀도화로 트랙피치가 좁아진 DVD에서는 틸트 마진이 작으므로 틸트가 조금만 발생하여도 즉, 디스크가 약간만 기울어져도 빔이 옆 트랙으로 넘어가버리는데, 이때에는 트랙킹 서보만으로는 충분하지 못하다. 즉, 옆 트랙으로 넘어가도 빔이 트랙의 중앙에 있으면 트랙킹 서보에서는 트랙을 정확하게 추적하고 있다고 판단할 수 있다.
이렇게되면, 재생시에는 데이터를 정확하게 읽을 수 없게되고, 또한 기록시에 해당 트랙에 정확하게 기록할 수 없으므로 이렇게 기록된 데이터를 재생하게 되면 이중 왜곡이 생긴다.
따라서, 상기와 같은 틸트를 해결하기 위한 방법으로 픽업내에 틸트 검출을 위한 전용 틸트 센서 예컨대, 틸트 전용 수광 소자를 따로 두고 디스크의 틸트를 검출하는 방법이 있다. 그러나, 상기된 방법은 효율은 별로 안 좋으면서 셋트의 사이즈가 커지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 미러면의 트랙킹 에러 신호와 VFO 영역의 트랙킹 에러 신호를 이용하여 평균적인 틸트 량을 검출하여 틸트 서보를 수행하는 틸트 제어 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 미러면의 트랙킹 에러 신호와 VFO 영역의 트랙킹 에러 신호를 이용하여 순간적인 틸트 량을 검출한 후 트랙킹 에러 신호에 더하여 트랙킹 서보를 수행하는 틸트 제어 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 포커스 에러 신호를 이용하여 틸트의 방향을 검출하는 틸트 제어 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 틸트 제어 방법은, 광 기록매체의 데이터가 기록되지 않은 영역으로부터 TE 신호를 검출하는 단계와, 상기 검출된 TE 신호를 미리 설정한 기준값과 비교하고 그 결과를 이용하여 광 기록매체의 순간적인 틸트 량과 평균적인 틸트 량을 검출하는 단계와, 상기 검출된 틸트의 순시값은 전체 트랙킹 에러 신호에 더하여 트랙킹 서보를 수행하고, 틸트의 평균값으로는 틸트 서보를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 틸트 량 검출 단계는 헤드 영역내의 각 VFO 영역에서 TE 신호를 검출하여 평균화한 후 미리 설정한 기준값과 비교하여 틸트 량을 검출하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 틸트 량 검출 단계는 상기 미러 영역에서 구한 틸트 량과 상기 VFO 영역에서 구한 틸트 량을 모두 이용하거나 또는 어느 하나를 이용하여 틸트의 순시값과 평균값을 구하는 것을 특징으로 한다.
상기 틸트 량 검출 단계는 포커스 에러 신호를 이용하여 틸트의 방향을 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 각 섹터마다 존재하는 미러 필드와 헤더 필드내의 VFO 영역의 트랙킹 에러 신호를 이용하여 틸트 량을 검출하고, 포커시 에러 신호를 이용하여 틸트의 방향을 검출한 후 틸트를 제어하기 위한 것이다.
일반적으로 DVD-RAM의 재기록 가능 데이터 존에서 각 섹터는 도 1a와 같이 헤더 필드, 미러 필드, 기록 필드로 구성된다. 그리고, 상기 헤더 필드는 도 1b와 같이 헤더 1, 헤더 2, 헤더 3, 헤더 4 필드로 구성된다. 이때, 상기 헤더 1∼ 헤더 4 필드와 기록 필드에는 리드 채널의 비트 동기를 맞추기 위해 기준 클럭을 발생하는 가변 주파수 발진기(Variable Frequency Oscillator ; VFO) 영역이 있다. 상기 VFO1은 헤더 1, 헤더 3 필드에 있는데 도 1c와 같이 576 채널 비트의 길이를 갖고, VFO2는 헤더 2, 헤더 4 필드에 있는데 도 1d와 같이 128 채널 비트의 길이를 갖으며, VFO3는 기록 필드에 있는데 도 1e와 같이 560 채널 비트의 길이를 갖고 있다. 이때, 상기 각 VFO는 0001 또는 1000 즉, 4T가 계속 반복된다.
상기 미러 영역은 피트(pit) 또는 마킹(marking)이 존재하지 않고, VFO 영역은 4T 신호가 계속 반복되므로 트랙킹과 포커스가 수직으로 정확히 일치하는 경우 즉, 틸트가 발생하지 않은 경우에 각 영역은 항상 같은 양의 트랙킹 에러 신호를 출력한다. 또한, 상기 헤더 영역의 데이터는 한 번 기록되면 변하지 않으므로 디스크의 특성을 가장 잘 알 수 있다.
그런데, 디스크가 기울어져 있다면 그 영역의 트랙킹 에러 신호는 변하게 된다.
따라서, 본 발명은 미러 영역에서의 트랙킹 에러 신호와 헤더 필드내의 VFO 영역의 트랙킹 에러 신호의 변동량을 검출하여 안정적으로 틸트를 검출하여 제어하는데 있다.
도 2는 이러한 틸트 제어를 위한 본 발명에 따른 광 디스크 기록/재생 장치의 구성 블록도로서, 데이터의 재기록이 가능한 광 디스크(200), 상기 광 디스크(200)에 정보를 기록하고 재생하는 광 픽업(201), 상기 광 픽업(201)으로부터 출력되는 전기신호를 이용하여 트랙킹 에러(TE) 신호를 검출하는 트랙킹 에러 검출부(202), 상기 광 픽업(201)으로부터 출력되는 미러 영역의 전기신호를 이용하여 미러 영역의 TE 신호를 검출하는 미러 영역의 TE 검출부(203), 상기 미러 영역의 TE 신호를 기준값(ref1)과 비교하는 제 1 비교기(204), 상기 광 픽업(201)으로부터 출력되는 전기신호를 이용하여 헤더영역내의 각 VFO 영역의 TE 신호를 검출하는 VFO 영역의 TE 검출부(205), 상기 VFO 영역의 TE 신호를 평균화한 후 미리 설정한 기준값(ref2)과 비교하는 제 2 비교기(206), 상기 제 1 비교기(204)와 제 2 비교기(205)의 출력을 더하는 제 1 가산기(207), 상기 광 픽업(201)으로부터 출력되는 전기신호를 이용하여 포커스 에러(FE) 신호를 검출하는 포커싱 에러 검출부(208), 상기 제 1 가산기(207)의 출력을 이용하여 틸트 량 즉, 틸트의 크기를 검출하고 상기 FE 신호를 이용하여 틸트의 방향을 검출하는 틸트 크기 및 방향 검출부(209), 상기 TE 검출부(202)의 TE 신호와 상기 틸트 크기 및 방향 검출부(209)에서 출력되는 틸트의 순시값을 더하는 제 2 가산기(210), 상기 제 2 가산기(210)의 출력을 이용하여 광 픽업(201)의 트랙킹 액츄에이터를 제어하는 트랙킹 액츄에이터 구동부(211), 및 상기 틸트 크기 및 방향 검출부(209)에서 출력되는 틸트의 평균값을 이용하여 틸트를 보정하는 틸트 제어기(212)로 구성된다. 상기 틸트 제어기(212)는 틸트 서보 메카니즘으로서, 광 픽업을 움직이거나 또는 디스크 자체를 움직여 틸트를 보정한다.
여기서, 상기 광 픽업(201)에는 빔의 광량을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 광 검출기가 구비되어 있으며, 상기 광 검출기는 일예로 도 3에서와 같이 광 디스크(200)의 신호트랙방향과 반경방향으로 특정분할, 즉 4분할한 4개의 광 검출소자(PDA,PDB,PDC,PDD)로 구성할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 디스크가 장착되거나 기록/재생 중에 광 픽업(201)의 레이저 다이오드에서 발광한 레이저 광은 회전하는 광 디스크(200)의 신호 트랙위에 놓이게 되고, 여기서 반사되는 광은 광 검출기로 입사된다.
만일, 광 검출기가 도 3과 같이 이루어져 있다면 광 검출기는 각각의 광 검출기 소자(PDA,PDB,PDC,PDD)에서 얻은 광량에 비례하는 전기신호 a,b,c,d를 TE 검출부(202)와 미러 영역의 TE 검출부(203), VFO 영역의 TE 검출부(205), FE 검출부(208)로 출력한다.
상기 TE 검출부(202)는 입력되는 전기신호(a,b,c,d)를 (a+d)-(b+c)하여 전체적인 TE 신호를 검출하고, 미러 영역의 TE 검출부(203)는 미러 영역에서의 전기 신호(a,b,c,d)를 (a+d)-(b+c)하여 미러 영역의 TE 신호를 검출하며, VFO 영역의 TE 검출부(205)는 VFO 영역에서의 전기 신호(a,b,c,d)를 (a+d)-(b+c)하여 VFO 영역의 TE 신호를 검출한다.
이때, 제 1 비교기(204)는 입력되는 미러 영역의 TE 신호와 미리 설정한 기준값(ref1)을 비교하고 그 결과를 가산기(207)로 출력하고, 제 2 비교기(206)는 VFO 영역의 TE 신호를 평균화한 후 미리 설정한 기준값(ref2)과 비교하여 그 결과를 가산기(207)로 출력한다. 상기 가산기(207)는 두 비교 결과를 더하여 틸트 크기 및 방향 검출부(209)로 출력한다.
또한, FE 검출부(208)는 입력되는 전기신호(a,b,c,d)를 (a+c)-(b+d)하여 FE 신호를 검출한 후 틸트 크기 및 방향 검출부(209)로 출력한다.
상기 틸트 크기 및 방향 검출부(209)는 상기 제 1 가산기(207)의 출력을 이용하여 순간적인 틸트의 크기를 검출한 후 순간적인 틸트값들을 이용하여 평균값을 구한다. 여기서, 상기 틸트 크기는 제 1 비교기(204)의 출력과 제 2 비교기(206)의 출력 중 어느 하나만을 이용하여 구할 수도 있고, 제 1, 제 2 비교기(204,206)의 출력을 모두 더한 결과를 이용하여 구할 수도 있다.
또한, 상기 틸트 크기 및 방향 검출부(209)는 FE 신호를 이용하여 틸트의 방향을 검출한다.
즉, 정상적인 경우 광 픽업의 대물렌즈는 디스크의 반사면에 정확하게 핀트가 맞는다. 그러나, 디스크의 틸트, 편심도 등에 의해 디스크와 광 픽업과의 거리는 계속 변화하게 되면서 핀트도 벗어나게 된다. 대개 디스크에서 반사광이 나올 때 대물렌즈의 초점이 디스크 반사면과 일치할 경우는 평행 빔이 되고 렌즈와 가까울 경우는 발산 빔, 먼 경우는 집속빔이 된다.
만일, 도 3과 같은 광 검출기를 이용하여 FE 신호를 검출하였다고 가정하면, 초점이 정확하게 맞았을 경우는 빔의 모양이 원형이 되면서 FE 검출부(208)의 출력은 '0'이 되고, 정상적인 경우보다 대물렌즈와 디스크의 거리가 가까울 경우에는 빔의 모양이 타원형이 되면서 FE 검출부(208)의 출력은 '+'가 되며, 먼 경우에는 '-'가 된다. 그러므로, 상기 FE 검출부(208)의 출력을 보면 틸트의 방향 즉, 디스크가 정상 상태일 때보다 아래쪽으로 휘었는지 위쪽으로 휘었는지를 알 수 있다. 만일, 디스크가 아래쪽으로 휘었다면 위쪽 방향으로 틸트 크기만큼 틸트를 보상하면 된다.
그리고, 상기 틸트 크기 및 방향 검출부(209)에서 틸트의 순시값은 가산기(210)로 출력하고, 상기 틸트의 크기를 평균화한 DC 값은 틸트 제어기(212)로 출력한다. 여기서, 틸트의 순시값은 광 픽업(201)이 디스크(200)를 스캔하는 순간의 틸트 상태이고, 틸트의 평균값은 틸트의 순시값들을 평균화한 저주파의 DC 값으로서, 전체적인 틸트 상태를 나타낸다.
상기 가산기(210)는 틸트의 순시값과 트랙킹 에러 값을 더하여 트랙킹 액츄에이터 구동부(211)로 출력하고, 트랙킹 액츄에이터 구동부(211)는 광 픽업(201)의 트랙킹 액츄에이터를 제어한다. 그러면, 대물렌즈를 광 디스크(200)의 반경방향으로 구동하는 트랙킹 액츄에이터는 트랙킹 액츄에이터 구동부(211)의 제어에 따라 대물렌즈를 구동하여 신호트랙의 중심에 기록 또는 재생하는 광빔을 놓이게 한다.
이와 같이, 틸트의 순시값을 트랙킹 에러 값에 더해 트랙킹 서보에 이용함으로써, 트랙킹 에러에 대한 서보가 편해진다.
또한, 틸트 제어기(212)는 틸트의 평균값을 입력받아 + 또는 - 방향으로 디스크를 이동시키거나 광 픽업을 이동시켜 틸트를 직접 제어한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 틸트 제어 방법에 의하면, 미러 영역의 TE 신호와 각 VFO 영역의 TE 신호의 평균값을 이용하여 틸트의 크기를 검출하고 포커스 에러 신호를 이용하여 틸트의 방향을 검출한 후 틸트의 순시값은 트랙킹 에러 신호에 더하여 트랙킹 서보를 수행하고, 틸트의 평균값으로는 틸트 서보를 수행하도록 함으로써, 고밀도 광 디스크에서 별도의 수광 소자를 이용하지 않으면서도 안정적이고 정확하게 틸트를 검출하여 보상할 수 있다.
도 1a는 일반적인 재기록가능 디스크에서 각 섹터의 구조를 보인 도면
도 1b는 도 1a의 헤더 필드의 상세 구조를 보인 도면
도 1c는 도 1b의 VFO 1 영역의 연속적인 채널 비트 패턴을 보인 도면
도 1d는 도 1b의 VFO 2 영역의 연속적인 채널 비트 패턴을 보인 도면
도 1e는 도 1a의 VFO 3 영역의 연속적인 채널 비트 패턴을 보인 도면
도 2는 본 발명에 따른 틸트 제어를 위한 광 디스크 기록/재생 장치의 구성 블록도
도 3은 도 2의 광 픽업의 광 검출기의 일 예를 보인 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
200 : 광 디스크 201 : 광 픽업
202 : 트랙킹 에러 검출부 203 : 미러 영역의 TE 검출부
204 : 제 1 비교기 205 : VFO 영역의 TE 검출부
206 : 제 2 비교기 207 : 가산기
208 : 포커스 에러 검출부 209 : 틸트 크기 및 방향 검출부
210 : 가산기 211 : 트랙킹 액츄에이터 구동부
212 : 틸트 제어기

Claims (8)

  1. 광 기록매체의 지정된 위치에 레이저를 입사한 후 그 반사광을 픽업하는 광 픽업의 전기적 신호를 이용하여 전체 트랙킹 에러 신호와 포커싱 에러 신호를 검출하여 트랙킹 서보와 포커싱 서보를 수행하는 광 기록매체 기록/재생 장치의 틸트 제어 방법에 있어서,
    상기 광 기록매체의 데이터가 기록되지 않은 영역으로부터 트랙킹 에러 신호를 검출하는 단계와,
    상기 검출된 트랙킹 에러 신호를 미리 설정한 기준값과 비교하고 그 결과를 이용하여 광 기록매체의 틸트 량을 검출하는 단계와,
    상기 검출된 틸트 량으로 틸트 서보를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 틸트 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 트랙킹 에러 신호 검출 단계에서 데이터가 기록되지 않은 영역은 미러 영역인 것을 특징으로 하는 틸트 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 틸트 량 검출 단계는
    상기 광 기록매체의 순간적인 틸트 량과 평균적인 틸트 량을 검출하는 것을 특징으로 하는 틸트 제어 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 틸트 서보 단계는
    상기 검출된 틸트의 순시값은 전체 트랙킹 에러 신호에 더하여 트랙킹 서보를 수행하고, 틸트의 평균값으로 틸트 서보를 수행하는 것을 특징으로 하는 틸트 제어 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 틸트 량 검출 단계는
    헤드 영역내의 각 가변 주파수 발진기 영역에서의 트랙킹 에러 신호를 검출하여 평균화한 후 미리 설정한 기준값과 비교하고 그 결과를 이용하여 틸트 량을 검출하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 틸트 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 틸트 량 검출 단계는
    상기 미러 영역에서 구한 틸트 량과 상기 가변 주파수 발진기 영역에서 구한 틸트 량을 모두 이용하여 틸트의 순시값과 평균값을 구하는 것을 특징으로 하는 틸트 제어 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 틸트 량 검출 단계는
    상기 미러 영역에서 구한 틸트 량과 상기 가변 주파수 발진기 영역에서 구한 틸트 량 중 어느 하나를 이용하여 틸트의 순시값과 평균값을 구하는 것을 특징으로 하는 틸트 제어 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 틸트 량 검출 단계는
    상기 포커스 에러 신호를 이용하여 틸트의 방향을 검출하는 것을 특징으로 하는 틸트 제어 방법.
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