KR100555540B1 - 틸트량을 고려한 기록 파워 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

틸트량을 고려한 광 디스크 기록 파워 제어 장치 및 방법이 개시되어 있다. 본 발명은 상기 광 디스크의 포커싱 및 트래킹 서보를 수행하여 반경별 래디알 틸트량 및 탄젠셜 틸트 주파수를 검출하는 과정, 검출된 반경별 래디알 틸트량 및 탄젠셜 틸트 주파수에 따라 가변적으로 정해지는 가중치를 반영하여 디스크 반경별 및 위상별 기록 파워 레벨을 조절하는 과정, 조절된 기록 파워로 레이져 다이오드를 구동하는 과정을 포함한다.

Description

틸트량을 고려한 기록 파워 제어 장치 및 방법{Method and apparatus for controlling optical power in consideration of tilt error}
도 1은 본 발명에 따른 기록 파워 제어 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광 디스크 기록 파워 제어 장치 및 방법을 보이는 흐름도이다.
도 3은 래디알 틸트 발생 및 에러량을 보이는 개념도이다.
도 4는 탄젠셜 틸트 발생수 및 에러량을 보이는 개념도이다.
도 5는 반경에 따른 탄젠셜 틸트의 발생 및 에러량을 보이는 개념도이다.
본 발명은 광 디스크 장치에 한 것이며, 특히 틸트량을 고려한 광 디스크 기록 파워 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 고배속 고용량의 광기록기기 기록시 틸트의 영향으로 인한 성능저하가 가장 큰 문제가 되며, 이로 인한 호환성에도 많은 제한을 받게 된다. 현재 상용화된 대부분의 상변화 디스크는 제작의 용이성 및 낮은 원가로 인하여 폴리카보네이트를 기판을 주로 사용하고 있는데 뒤틀림 또는 열등의 원인으로 변형되기 쉬운 단점이 있다. 이 변형된 디스크는 포커스 에러(focus error)를 유발하게 되고 고배속 고용량의 기록/재생시 더욱 큰 영향을 미치게 된다.
이 변형된 디스크에서 탄젠셜 틸트(tangential tilt)의 경우 한쪽의 일부분이 위 또는 아래로 변형되었을 경우, 완전 평면(ideal plane)을 기준으로 회전시켜보면, 상하로 기록면이 이동하며 완전 평면(ideal plane)과의 오차를 유발하게 된다. 이러한 변형된 오차는 변형의 정도에 따라 주파수와 크기를 가지게 된다. 이때 디스크 휨의 횟수가 많을수록 그 오차량이 줄어드는 경향이 있다. 실제 디스크는 완전 평면(ideal plane)에 대해 대칭이 아니다. 이와 같은 탄젠셜 틸트는 반사된 광신호를 트랙 방향의 앞 또는 뒤로 이동시키는 효과를 유발시켜 재생신호를 왜곡시킬수 있으며, 기록시에는 탄젠셜 틸트로 인해 업 포커스 에러(up focus error) 또는 다운 포커스 에러(down focus error)를 일부 유발시키므로 광파워 저감 현상을 일으키게 된다. 이러한 현상은 트랙킹시 변형된 동일 디스크에서 일정한 주기를 가지며 반복해서 발생하게 된다.
한편 래디알 틸트의 경우 반경별로 래디알 틸트 에러량이 증감되며, 완전 평면(ideal plane)에 대해 계속 증가하거나 증가 후 감소하는 형태로 나타나기도 한다. 따라서 이러한 틸트 에러는 고배속 기록/재생시 디스크가 고속회전을 하게 될때 불규칙한 진동으로 인해 소음의 증가를 유발시키고 기계적인 진동량을 증가시킨다.
따라서 DVD-R/RW, DVD-RAM등과 같은 기록 가능 광 디스크 장치에 있어서 틸트 에러로 인해 광 디스크와 레이져 광의 광축이 기울어진 상태에서는 데이터의 기 록 재생을 안정되게 할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 광 기록 기기 시스템에서 디스크의 탄젠셜(Tangential) 및 반경에 따른 래디알(radial) 틸트량에 따라 최적의 광 파워로 조절하는 광 디스크 기록 파워 제어 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 광 디스크 기록 파워 제어 방법에 있어서,
(a) 상기 광 디스크의 포커싱 및 트래킹 서보를 수행하여 반경별 래디알 틸트량 및 탄젠셜 틸트 주파수를 검출하는 과정;
(b) 상기 과정에서 검출된 반경별 래디알 틸트량 및 탄젠셜 틸트 주파수에 따라 가변적으로 정해지는 가중치를 반영하여 디스크 반경별 및 위상별 기록 파워 레벨을 조절하는 과정;
(c) 상기 과정에서 조절된 기록 파워로 레이져 다이오드를 구동하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 기술적 다른 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기록 파워 제어 장치에 있어서,
입력되는 기록 데이터에 따라 기록 파형 제어 신호를 출력하는 제어부;
상기 제어부로부터 인가되는 기록 펄스 파형을 제어하는 펄스 폭 데이터에 따라 기록 펄스를 발생시키는 기록 펄스 발생부;
디스크로부터 반사되는 재생 신호로부터 현재 사용되는 디스크의 탄젠셜 틸트 주파수 및 반경에 따른 래디알 틸트량을 바탕으로 틸트량을 추출하는 틸트량 추출부;
상기 틸트량 추출부에서 추출된 틸트량에 비례하는 상기 기록 펄스의 레벨로 상기 레이저 다이오드를 구동하는 레이저 다이오드구동부를 포함하는 레이져다이오드 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다..
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 기록 파워 제어 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 제어부(110)는 광출력 레벨 데이터의 초기값을 설정하거나 기록 펄스 발생부(130)를 초기화시키며, 입력되는 NRZI 데이터에 따라 기록 파형 제어 신호 예를 들면, 재생 광출력(read power), 피크 광출력(peak power), 바이어스 광출력(bias power)을 출력한다.
기록 펄스 발생부(130)는 제어부(110)로부터 인가되는 기록 펄스 파형을 제어하는 펄스 폭 데이터에 따라 기록 펄스를 발생시켜 이 기록 펄스에 대한 각 채널(재생, 피크, 바이어스)의 전류의 흐름을 제어하는 제어신호를 레이져 다이오드 구동부(140)에 인가한다.
틸트량 추출부(120)는 틸트센서나 분할 광 검출기등을 이용하여 디스크에서 반사되는 RF 재생 신호로부터 현재 사용되는 디스크의 탄젠셜(Tangential) 틸트량 및 반경에 따른 래디알(radial) 틸트값을 추출하고, 그 틸트값에 탄젠셜 틸트 주파수 및 래디알 틸트 에러량에 따라 가변되는 가중치를 가한 틸트량을 추출한다.
레이저 다이오드 구동부(140)는 틸트량 추출부(120)에서 추출된 틸트량에 비례하여 입력되는 각 채널(재생, 피크, 바이어스)의 광출력의 구동 레벨을 조절하고, 그 틸트 보상된 최적의 광 출력 레벨을 전류 신호 형태로 변환하여 레이저 다이오드(도시안됨)를 구동시킨다.
도 2는 본 발명에 따른 광 디스크 기록 파워 제어 장치 및 방법을 보이는 흐름도이다.
먼저, 광출력 레벨 데이터의 초기값을 설정하거나 기록 펄스 발생부를 초기화시킨다(210 과정).
이어서, 스핀들 모터(도시안됨)에 의해 스핀들이 구동된다(214 과정).
이어서, 광 픽업으로부터의 RF 신호로부터 포커싱 오차 신호 및 트래킹 오차 신호를 생성하여 각각 포커싱 및 트래킹 서보를 제어한다(216 과정, 218 과정).
이어서, 광 디스크에 대향하여 설치된 틸트 센서(도시 안됨)로부터 반경에 따른 틸트량 즉, 내주 및 중주, 외주에서 차례대로 래디알 틸트량을 검출한다(220, 222, 224 과정). 도 3에서는 래디알 틸트의 경우를 도시하고 있으며 반경에 따라 래디알 틸트 에러량이 증가한다. 이러한 래디알 틸트 에러량은 완전 평면(ideal plane)에 대해 계속 증가하거나 증가 후 감소할 수 있다. 따라서 상수 R은 반경에 따른 래디알 틸트 에러량을 의미하게 되고, 0.0 - 1.0 으로 정해진다. 이때 R = 0 는 센터(Center)에서의 래디알 틸트 에러량을 나타내며, R = 1 는 최외주에서의 래디알 틸트 에러량을 나타내게 된다.
다른 실시예로 중주에서의 래디알 틸트량 검출은 시스템에 따라서 생략 힐 수 있다.
이어서, 틸트 센서(도시 안됨)로부터 탄젠셜 틸트 주파수를 측정하고, 그 틸트 주파수에 따라 가변되는 상수(F)를 추출한다(226 과정). 도 4는 변형된 디스크의 탄젠셜 틸트량을 개념적으로 도시한 것으로 (a)의 경우 1차 T-Tilt 주파수의 예로 디스크의 한곳이 위 또는 아래로 변형된 경우이다. (b)의 경우 2차 T-Tilt 주파수의 예로 디스크의 2곳이 위 또는 아래로 변형된 경우이다. (c)의 경우 3차 T-Tilt 주파수의 예로 디스크의 3곳이 위 또는 아래로 변형된 경우이다. (d)의 경우 4차 T-Tilt 주파수의 예로 디스크의 4곳이 위 또는 아래로 변형된 경우이다. ⓐ는 반경별 원둘레이다. 실제 각각의 경우 완전 평면(ideal plane)에 대해 상하 대칭을 이루지 않으며, 각각의 예와 같이 균일한 사인파(Sine-wave) 형태도 아닌 변형된 모양으로 나타나게 된다. 하지만 현재 포커싱된 지점의 반경별 원둘레는 일정하므로 많은 수의 탄젠셜 틸트가 발생할 경우 주파수는 높아지게 되지만 그 크기는 감소하게 된다. 여기서 제어되는 베스트 포커싱 위치는 완전 평면(ideal plane)과 유사한 평면 또는 한정된 범위내에서 자동제어 되게 될것이다. 대부분의 포커스 피드백루프 주파수는 저속이며 발진을 방지하기 위해 한정된 범위내에서 동작하게 된다. 따라서 틸트로 인한 보상을 없애기는 어렵다. 도 4에서 1차 - 4차의 디스크 변형예를 도시하였으나 그이상의 변형도 가능하며, 상수(F)는 탄젠셜 틸트로 인해 발생하는 주파수를 의미하며, 0.5 - 4.0으로 정해진다. 즉 탄젠셜 틸트가 하나의 주기만을 갖고 나타나면 F=1.0 가 되며, 탄젠셜 틸트가 두개의 주기만을 갖고 나타나면 F = 2.0 이 된다. 따라서 상수 F는 주파수를 포함한 값으로 디스크 위상에 따른 각각의 크기를 갖는 값으로 표현할수 있다.
이어서, 반경별 래디알 틸트량 및 탄젠셜 틸트 주파수에 따라 가변적으로 정해지는 가중치(R 및 F)를 이용하여 반경별 및 위상별 최적 파워를 계산한다(228 과정). 도 5에 실제 디스크에서 탄젠셜 틸트 에러와 래디알 틸트 에러가 함께 나타났을 때 개념적으로 예를 도시한 것이다. 탄젠셜 틸트 에러와 래디알 틸트 에러가 함께 나타났을 경우 (a) 내주에서의 탄젠셜 틸트 에러양(R*F), (b) 중간에서의 탄젠셜 틸트 에러양(R*F), (c) 최외주에서의 탄젠셜 틸트 에러양(R*F)을 구한다. ⓐ는 반경별 원둘레이다. 최종적으로 틸트 보상된 최적의 파워(Power)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
틸트 보상된 최적의 파워(Popt) = 현재 광파워 +(|tilt value| * R * F)
이때 R=0.0~1.0, F=0.5~4.0 이다.
즉, 포커싱 위치가 완전 평면(Ideal Plane)이라 가정하면 보상된 최적의 광파워는 디스크의 기록막 위치와 완전 평면(Ideal Plane)과의 위치 차이에 따른 감도를 보상할수 있도록 설정되어야 한다. 또한 각각의 시스템에서 픽업에 따라 완전 평면(Ideal Plane)과 디스크의 기록막 위치가 10nm 차이가 날 경우 보상시 필요로 하는 광파워 량이 다를수 있다. 이럴 경우 상수(F)에 반영하여 설정할수 있다. 이를 위하여 상수 F의 값이 1이라 가정할때 디스크 또는 픽업의 감도를 고려할수 있도록 최소값이 1보다 작은 0.5~1.5을 포함하도록 선정한다. 또한 상수(R) 및 상수 (F)는 미디어 타입간의 차이를 고려하여 설정할 수 있다.
또한 반경별 틸트량에 따라 기록 파워 전체 레벨에 대해 보상하거나 하나의 레벨)(Peak)에 대해서만 보상할 수 있다.
이어서, 틸트 에러를 고려한 최적 파워로 레이저 다이오드를 구동한다(232 과정).
기록 시작에 대한 명령이 가해지면 광 디스크와 같은 미디어 기록을 수행하게 된다(236 과정).
이어서, 기록 모드가 종료될 때 까지 232과정 - 236 과정을 반복하게 되며(238 과정), 기록 모드가 종료되면 재생 모드를 수행하게 된다(240 과정).
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 즉, 틸트량이 아날로그 신호이면 적절히 증폭하여 직접 레이저 다이오드 구동 전류에 더할 수 있고, 디지털 신호이면 계산 후 DAC 값에 반영될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 틸트 에러를 고려한 최적의 광파워로 디스크에 기록을 수행하게 되면 틸트의 영향을 배제할수 있으며 최적의 기록이 가능한다. 또한 재생 기기에서도 틸트 에러를 고려하여 재생 광 파워를 적절히 보상함으로 틸트의 영향을 최소화하게 된다.

Claims (6)

  1. 광 디스크 기록 파워 제어 방법에 있어서,
    (a) 상기 광 디스크의 포커싱 및 트래킹 서보를 수행하여 반경별 래디알 틸트량 및 탄젠셜 틸트 주파수를 검출하는 과정;
    (b) 상기 과정에서 검출된 반경별 래디알 틸트량 및 탄젠셜 틸트 주파수에 따라 가변적으로 정해지는 가중치를 반영하여 디스크 반경별 및 위상별 기록 파워 레벨을 조절하는 과정;
    (c) 상기 과정에서 조절된 기록 파워로 레이져 다이오드를 구동하는 과정을 포함하는 광 디스크 기록 파워 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 래디알 틸트 가중치는 반경에 따라 가변되는 상수임을 특징으로 하는 광 디스크 기록 파워 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 기록 파워는 현재 광 파워 +(｜틸트 값｜* 래디알 틸트 가중치*탄젠셜 틸트 가중치)임을 특징으로 하는 광 디스크 기록 파워 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 래디알 및 탄젠셜 틸트의 가중치는 미디어 타입간의 차이를 고려하여 설정하는 것임을 특징으로 하는 광 디스크 기록 파워 제어 방법.
  6. 기록 파워 제어 장치에 있어서,
    입력되는 기록 데이터에 따라 기록 파형 제어 신호를 출력하는 제어부;
    상기 제어부로부터 인가되는 기록 펄스 파형을 제어하는 펄스 폭 데이터에 따라 기록 펄스를 발생시키는 기록 펄스 발생부;
    디스크로부터 반사되는 재생 신호로부터 현재 사용되는 디스크의 탄젠셜 틸트 주파수 및 반경에 따른 래디알 틸트량을 바탕으로 틸트량을 추출하는 틸트량 추출부;
    상기 틸트량 추출부에서 추출된 틸트량에 비례하는 상기 기록 펄스의 레벨로 상기 레이저 다이오드를 구동하는 레이저 다이오드구동부를 포함하는 레이져다이오드 구동부를 포함하는 기록 파워 제어 장치.
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