KR100587267B1 - 광 기록매체의 기록재생 방법 - Google Patents

광 기록매체의 기록재생 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고밀도 광기록 매체 시스템에서 광 기록매체의 틸트를 검출하고 이를 보상하는 틸트 제어 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 광 디스크의 내주와 외주의 특정 위치에서 각각 검출된 워블 신호의 레벨 차이로부터 틸트를 검출함으로써, 고밀도 광 디스크에서 별도의 수광 소자를 이용하지 않으면서도 안정적이고 정확하게 틸트를 검출하여 보상할 수 있다. 또한 본 발명은 기록 및 재생시 틸트로 인한 데이터의 품질 저하를 막고 시스템을 안정적으로 동작시킬 수 있다.
틸트, 워블

Description

광 기록매체의 기록재생 방법{Method for recording/playing of optical record medium}
도 1은 본 발명에 따른 광 기록매체의 기록재생 장치의 구성 블록도
도 2의 (a),(b)는 틸트에 따라 디스크의 내주와 외주에서 검출되는 워블 신호의 레벨이 달라지는 예를 보인 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 광 디스크 102 : 광 픽업
103 : 레이저 다이오드(LD) 구동부 104 : 엔코더
105 : 고주파(RF) 및 서보 에러 생성부 106 : 데이터 디코더
107 : 서보 제어부 108 : 포커스 서보 구동부
109 : 트랙킹 서보 구동부 110 : 틸트 구동부
본 발명은 광기록 매체 시스템에 관한 것으로, 특히 광 기록매체의 틸트(tilt)를 검출하고 이를 보상하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광 기록 매체는 반복 기록의 가능여부에 따라 읽기 전용의 롬(ROM)형과, 1회 기록 가능한 웜(WORM)형 및 반복적으로 기록할 수 있는 재기록 가능형 등으로 크게 3종류로 나뉘어진다.
이 중 자유롭게 반복적으로 재기록 가능한 광 기록 매체 예컨대, 광 디스크로는 재기록 가능한 컴팩트 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, DVD-RAM과 같은 광 디스크는 산(Land)과 골(Groove)의 구조로 된 신호 트랙을 두어, 정보신호가 기록되어 있지 않은 공 디스크에서도 트랙킹 제어를 할 수 있게 하며, 최근에는 기록 밀도를 높이기 위하여 산과 골의 트랙에 각각 정보신호를 기록하고 있다. 즉, 기록/재생하는 광 픽업의 레이저 광 파장을 단파장화하고, 집광하는 대물렌즈의 개구수를 크게하여 기록 재생하는 광빔의 크기를 작게한다.
이러한 재기록 가능형 고밀도 광 디스크에서는 기록밀도를 높이기 위하여 신호 트랙간의 거리 즉, 신호트랙피치를 작게 하고 있다.
이때, 재기록 가능형 디스크의 경우 최초의 디스크에는 아무런 정보가 없으므로 디스크 제어 및 기록이 불가능하다.
이를 위해 랜드와 그루브에 디스크 트랙을 만들고 해당 트랙을 따라 정보를 기록하게 하며, 랜덤 억세스와 회전 제어를 위한 정보를 별도로 디스크에 기록하여 놓음으로써, 정보 신호가 기록되어 있지 않은 공 디스크에서도 트랙킹 제어를 할 수 있게 한다.
그리고, 상기 제어 정보는 각 섹터마다 섹터의 시작 위치에 헤더 영역을 프리 포맷팅(pre-formatting)하여 기록할 수도 있고, 트랙을 따라 워블링(Wobbling) 형상으로 기록할 수도 있다.
여기서, 워블링이란 일정한 클럭을 변조하여 디스크에 가할 정보 예를 들면, 해당 위치의 정보, 디스크의 회전 속도에 대한 정보 등을 레이저 다이오드의 파워에 공급함으로써, 해당 레이저의 광빔의 변화에 의해 제어 정보가 트랙의 경계면에 기록되는 것을 말한다.
이때, 상기 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.
이로 인해, 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 또는 광 픽업 본체를 래디얼(radial) 방향으로 움직여서 빔의 위치를 수정하여 트랙을 정확히 추종하도록 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, 광 디스크와 같은 광 응용 기기들이 고밀도화되어 가면서 트랙피치가 좁아진 DVD에서는 지터에 대한 래디얼 틸트 마진이 작으므로 틸트가 조금만 발생하여도 즉, 디스크가 약간만 기울어져도 빔이 옆 트랙으로 넘어가버리는 디트랙이 발생하는데, 이때에는 트랙킹 서보만으로는 충분하지 못하다. 즉, 틸트에 의해 빔이 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 광 디스크의 내주와 외주의 특정 위치에서 검출된 워블 신호의 레벨 차이로부터 틸트를 검출하고 이를 조정하는 광 기록매체의 기록재생 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 기록매체의 기록재생방법은, 기준 주파수를 인식할 수 있는 정보가 트랙상에 워블링되어 형성된 기록 가능한 데이터 영역이 존재하는 광 기록매체의 내주와 외주의 특정 지점에서 각각 워블 신호를 검출하여 틸트를 판별하는 단계와, 상기 판별된 틸트를 감소시키는 방향으로 틸트 서보를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 틸트 판별 단계는 상기 광 기록매체의 적어도 복수개 이상의 지점에서 각각 워블 신호를 검출하여 틸트를 판별하고 이로부터 광 기록매체의 전체 틸트를 추출하는 것을 특징으로 한다.
상기 틸트 서보 단계는 상기 광 기록매체의 적어도 복수개 이상의 지점에서 각각 워블 신호를 검출하여 틸트 정보를 구한 후 저장하고, 이후 실제 데이터 기록/재생시에 기 저장된 틸트 정보를 이용하여 해당 지점에서 틸트를 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광 기록매체의 기록재생방법은, 기준 주파수를 인식할 수 있는 정보가 트랙상에 워블링되어 형성된 기록 가능한 데이터 영역이 존재하는 광 기록매체의 내주와 외주의 특정 지점에서 각각 워블 신호를 검출하고 그 레벨을 계산하는 단계와, 상기 내주와 외주의 특정 지점에서 각각 검출한 두 워블 신호 레벨의 차 값으로부터 틸트의 크기를 검출하고, 그 차 값의 부호로부터 틸트의 방향을 검출하는 단계와, 상기 검출된 틸트의 크기와 방향으로 틸트 구동 신호를 생성하여 틸트 서보를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 워블 신호 레벨은 상기 워블 신호의 피크와 바텀을 홀드시켜 구한 전위차인 것을 특징으로 한다.
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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 광 디스크의 내주와 외주의 특정 위치에서 검출되는 워블 신호의 전압 레벨(즉, 피크 투 피크 전압(Peak to Peak voltage, Vpp))의 차이로부터 틸트를 검출하여 보상하는데 있다.
도 1은 본 발명의 틸트 검출을 위한 광 디스크 기록/재생 장치의 구성 블록도로서, 데이터의 재기록이 가능한 광 디스크(101), 상기 광 디스크(101)에 정보를 기록하고 재생하는 광 픽업(102), 상기 광 픽업(102)에서 출력되는 전기신호로부터 고주파(RF) 및 서보 에러 신호를 생성하는 고주파(RF) 및 서보 에러 생성부(105), 상기 광 디스크(101)에 기록할 데이터가 발생하면 고주파(RF) 및 서보 에러 생성부(105)의 제어 신호에 의해 기록할 데이터를 광 디스크(101)가 요구하는 포맷의 기록 펄스로 부호화하는 엔코더(104), 상기 엔코더(104)의 기록 펄스를 레이저 다이오드(LD)의 기록 파워로 변환하여 광 픽업(102) 내의 레이저 다이오드(LD)를 구동하는 레이저 다이오드(LD) 구동부(103), 상기 고주파(RF) 및 서보 에러 생성부(105)에서 검출된 고주파(RF) 신호를 처리하여 데이터를 복원하는 데이터 디코더(106), 상기 고주파(RF) 및 서보 에러 생성부(105)에서 검출되는 포커스 에러 신호(FE)와 트랙킹 에러 신호(TE)를 각각 신호처리하여 포커스 구동 신호와 트랙킹 구동 신호를 발생하며, 워블 신호로부터 틸트를 검출하여 틸트 구동 신호를 발생하는 서보 제어부(107), 상기 서보 제어부(107)에서 출력되는 포커스 구동 신호를 입력받아 광 픽업(102)내의 포커스 액츄에이터를 구동하는 포커스 서보 구동부(108), 상기 서보 제어부(107)에서 출력되는 트랙킹 구동 신호를 입력받아 광 픽업(102)내의 트랙킹 액츄에이터를 구동하는 트랙킹 서보 구동부(109), 및 상기 서보 제어부(107)에서 출력되는 틸트 구동 신호에 따라 광 픽업(102)을 제어하여 틸트를 보상하는 틸트 구동부(110)로 구성된다. 여기서, 상기 틸트 구동부(110)는 틸트 서보 메카니즘으로서, 광 픽업을 움직이거나 또는 디스크 자체를 움직여 틸트를 보정한다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 광 디스크(101)는 신호 트랙이 랜드와 그루브의 구조로 되어 있으며, 랜드 또는 그루브의 트랙뿐만 아니라 랜드와 그루브의 트랙에 모두 데이터를 기록 또는 재생할 수 있다.
이때, 광 픽업(102)은 서보 제어부(107)의 제어에 의해 대물 렌즈에 집광된 광빔이 광 디스크(101)의 신호 트랙위에 놓이게 하고, 또한 신호 기록면에서 반사하여 들어온 광을 다시 대물렌즈로 집광한 후 포커스 에러 신호와 트랙킹 에러 신호의 검출을 위해 광 검출기로 입사한다. 상기 광 검출기는 다수개의 광 검출소자로 이루어져 있으며, 각각의 광 검출소자에서 얻은 광량에 비례하는 전기 신호가 고주파(RF) 및 서보 에러 생성부(105)로 출력된다.
상기 고주파(RF) 및 서보 에러 생성부(105)는 상기 광 검출기에서 출력되는 전기신호로부터 데이터 재생을 위한 고주파(RF) 신호, 서보 제어를 위한 포커스 에러 신호(FE), 트랙킹 에러 신호(TE) 등을 검출한다. 여기서, 트랙킹 에러 신호(TE)는 리드채널 2신호를 가공하여 만든 신호이다. 만일, 상기 광 픽업(102) 내의 광 검출기가 신호트랙방향으로 2분할된 경우라면 양 광 검출소자(I1,I2)의 광량 밸런스로부터 리드 채널 2신호(I1-I2)를 검출할 수 있다. 이때, 각 트랙 상에 기록되어 있는 워블 신호는 상기 리드 채널2에서만 검출된다.
한편, 상기 고주파(RF) 신호는 재생을 위해 데이터 디코더(106)로 출력되고, FE, TE와 같은 서보 에러 신호는 서보 제어부(107)로 출력되며, 데이터 기록을 위한 제어 신호는 엔코더(104)로 출력된다.
상기 엔코더(104)는 제어 신호에 따라 기록할 데이터를 광 디스크(101)가 요구하는 포맷의 기록 펄스로 부호화한 후 레이저 다이오드(LD) 구동부(103)로 출력하고, 상기 레이저 다이오드(LD) 구동부(103)는 상기 기록 펄스에 해당하는 기록 파워로 광 픽업(102)의 레이저 다이오드(LD)를 구동시켜 광 디스크(101)에 데이터를 기록한다.
또한, 광 디스크(101)에 기록된 데이터 재생시 상기 데이터 디코더(105)는 상기 고주파(RF) 및 서보 에러 생성부(105)에서 검출된 고주파(RF) 신호로부터 원래 형태의 데이터를 복원한다.
그리고, 상기 서보 제어부(107)는 포커스 에러 신호(FE)를 신호 처리하여 포커싱 제어를 위한 구동 신호를 포커스 서보 구동부(108)로 출력하고, 트랙킹 에러 신호(TE)를 신호 처리하여 트랙킹 제어를 위한 구동 신호를 트랙킹 서보 구동부(109)로 출력한다.
이때, 상기 포커스 서보 구동부(108)는 광 픽업(102) 내의 포커스 액츄에이터를 구동시킴에 의해 광 픽업(102)을 상하로 움직여 광 디스크(101)가 회전과 함께 상하 움직임에 따라 추종해가도록 한다. 즉, 집광하는 대물렌즈를 상하 즉 포커스축 방향으로 구동하는 포커스 액츄에이터는 포커스 제어신호에 따라 대물렌즈와 광 디스크(101)와의 거리를 일정하게 유지시킨다.
또한, 상기 트랙킹 서보 구동부(109)는 광 픽업(102) 내의 트랙킹 액츄에이 터를 구동함에 의해 광 픽업(102)의 대물렌즈를 래디얼(radial) 방향으로 움직여서 빔의 위치를 수정하고, 소정의 트랙을 추종한다.
한편, 본 발명에서는 틸트도 검출하는데, 이러한 틸트의 검출은 시스템 초기화시에 수행한다. 즉, 디스크가 장착되면 고주파(RF) 및 서보 에러 생성부(105)는 트랙상에 워블링되어 형성된 워블 신호를 검출하여 서보 제어부(107)로 출력한다. 상기 워블링된 신호는 리드 채널2에서만 검출된다.
이때, 틸트가 없다면 도 2의 (a)와 같이 워블 신호의 전압 레벨(Vpp)은 내주나 외주쪽에서 동일한 값을 갖게 된다. 여기서, 상기 워블 신호의 피크와 바텀을 각각 홀드시키면 워블 신호의 전압 레벨(Vpp)을 구할 수 있다.
그런데, 만일 틸트가 있다면 도 2의 (b)와 같이 디스크의 내주와 외주에서 검출되는 워블 신호의 전압 레벨이 달라진다.
따라서, 디스크의 내주와 외주의 특정 위치에서 검출한 각 워블 신호의 전압 레벨의 차를 구하면 틸트의 양 즉, 틸트의 크기와 방향을 알 수 있다.
만일, 상기 내주에서 구한 워블 신호의 전압 레벨과 외주에서 구한 워블 신호의 전압 레벨의 차를 α라 하면, α값으로 틸트의 크기를 알 수 있고, α의 부호로 틸트의 방향을 알 수 있다. 따라서, 상기 α의 부호가 -이면 + 방향으로 α만큼 틸트를 보상하면 되고, α의 부호가 +이면 -방향으로 α만큼 틸트를 보상하면 된다. 즉, 틸트량을 감소시키는 방향으로 보상하면 된다.
이를 위해 상기 서보 제어부(105)는 상기된 방법으로 구한 틸트의 크기와 방향을 신호 처리함에 의해 틸트 구동 신호로 변환하여 틸트 구동부(110)로 출력한 다.
상기 틸트 구동부(110)는 상기 틸트 구동 신호에 따라 즉, 틸트의 크기만큼 + 또는 - 방향으로 디스크를 이동시키거나 광 픽업을 이동시켜 틸트를 직접 제어한다.
그리고, 디스크 상의 다수개의 지점에서 상기된 방법으로 틸트를 검출하면 디스크의 기울어진 궤적을 만들 수 있으며 이로부터 디스크의 전체 틸트를 추출할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기된 방법으로 각 위치에서 구한 틸트의 크기와 방향을 저장한 후 실제 데이터 기록재생시에 해당 기록재생 지점에서 상기 저장된 틸트량이 감소하는 방향으로 틸트를 조절하면 그 위치에서 별도로 틸트를 검출하는 시간이 필요없게 된다. 이는 결국 서보를 빨리 안정화시키며 리얼 타임 기록을 가능하게 한다.
이와 같이, 본 발명은 틸트 조정 또는 서보를 행할 때 상기된 방법들 중 어느 하나로 광 축과 디스크 면 사이의 틸트 량을 검출하여 조정할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 광 기록매체의 기록재생 방법에 의하면, 디스크의 내주와 외주의 특정 위치에서 각각 검출된 워블 신호의 전압 레벨의 차로부터 틸트를 검출함으로써, 고밀도 광 디스크에서 별도의 수광 소자를 이용하지 않으면서도 안정적이고 정확하게 틸트를 검출하여 보상할 수 있다. 또한, 기록 및 재생시 틸트로 인한 데이터의 품질 저하를 막고, 틸트로 인한 디트랙을 방지하여 시스 템을 안정적으로 동작시키는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 기준 주파수를 인식할 수 있는 정보가 트랙상에 워블링되어 형성된 기록 가능한 데이터 영역이 존재하는 광 기록매체를 기록재생하는 방법에 있어서,
    상기 광 기록매체의 내주와 외주의 특정 지점에서 각각 워블 신호를 검출하고 검출된 각 워블 신호의 피크와 바텀을 홀드시켜 구한 전위차로부터 두 워블 신호의 레벨을 구하는 단계와,
    상기 두 워블 신호 레벨의 차 값으로부터 틸트의 크기를 검출하고, 그 차 값의 부호로부터 틸트의 방향을 검출하는 단계와,
    상기 검출된 틸트의 크기와 방향으로 틸트 구동 신호를 생성하여 틸트를 감소시키는 방향으로 틸트 서보를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 기록매체의 기록재생방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 틸트 판별 단계는
    상기 광 기록매체의 적어도 복수개 이상의 지점에서 각각 워블 신호를 검출하여 틸트를 판별하고 이로부터 광 기록매체의 전체 위치에 대응하는 틸트를 추출하는 것을 특징으로 하는 광 기록매체의 기록재생방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 틸트 서보 단계는
    상기 광 기록매체의 적어도 복수개 이상의 지점에서 각각 워블 신호를 검출하여 틸트 정보를 구한 후 저장하고, 이후 실제 데이터 기록/재생시에 기 저장된 틸트 정보를 이용하여 해당 지점에서 틸트를 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록매체의 기록재생방법.
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